一种喷液量控制系统及其控制方法和喷墨打印装置与流程

本发明涉及打印技术领域，具体地，涉及一种喷液量控制系统及其控制方法和喷墨打印装置。

背景技术：

喷墨打印技术被广泛应用于汽车、电子、航空航天、医学工程等领域,成为现代先进制造技术中的一项重要技术。

衡量喷墨打印质量的关键性标准是其每次喷墨量的均匀性。

喷墨打印喷墨量的均匀性一般认为是主要由三方面的因素决定的。首先，是动力推进系统的控制精度；其次，是喷墨液体的均匀性；最后，是液滴形成的稳定性。动力推进系统可以通过高精度的设备提高每次的推进量均匀性；喷墨液体的均匀性也可以通过各种措施在较短的时间内获得较高的均匀性；而液滴形成的稳定性则是由溶液的均匀性、喷头的结构、动力控制系统、工作温度分布、工作气氛、液体喷射流体力、喷墨前喷头的状态(喷头处残留液体状况)等的诸多因素决定，所以液滴形成的稳定性控制非常困难，这使得喷墨打印时喷墨量的均匀性很难进一步提高。

因此，如何提高液滴形成的稳定性，以提高喷墨打印喷墨量的均匀性已成为目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种喷液量控制系统及其控制方法和喷墨打印装置。该喷液量控制系统通过设置光线照射机构，能够使喷嘴喷出的液体在其被照射位置上局部升温，以使液体在被照射位置发生颈缩形成液滴，从而能够实现对液滴量的控制，进而能够实现喷嘴的喷液量均匀。

本发明提供一种喷液量控制系统，包括喷嘴，用于喷出液体，还包括光线照射机构，用于向所述喷嘴喷出液体的相应位置上照射光线，以使液体在光线照射位置发生颈缩，从而形成设定量的液滴。

优选地，所述光线照射机构包括光源、计算控制部和调节部，所述计算控制部连接所述调节部，所述调节部连接所述光源；

所述光源用于发出设定频率的照射光线；

所述计算控制部用于根据所述液滴的所述设定量要求计算所述光线在所述喷嘴喷出液体上的照射位置；

所述调节部用于根据所述计算控制部的计算结果调节所述光源发出的光线在所述喷嘴喷出液体上的照射位置。

优选地，所述光源用于发出红外光线或紫外光线。

优选地，所述喷嘴包括多个，所述光线照射机构包括多个，所述光线照射机构与所述喷嘴一一对应设置，各个所述光线照射机构用于分别控制各个所述喷嘴喷出所述设定量的所述液滴；

所述光源为点光源。

优选地，所述喷嘴包括多个，多个所述喷嘴排布呈直线，所述光线照射机构包括一个，所述光线照射机构与多个所述喷嘴相对应，所述光线照射机构用于控制各个所述喷嘴喷出所述设定量的所述液滴；

所述光源为线光源。

本发明还提供一种喷墨打印装置，包括上述喷液量控制系统。

本发明还提供一种上述喷液量控制系统的喷液量控制方法，包括：

喷嘴喷出液体；

光线照射机构向所述喷嘴喷出液体的相应位置上照射光线，使液体在光线照射位置发生颈缩，从而形成设定量的液滴。

优选地，所述光线照射机构向所述喷嘴喷出的液体上照射光线，使液体在光线照射位置发生颈缩，从而形成设定量的液滴包括：

根据所述液滴的所述设定量要求计算所述光线在所述喷嘴喷出液体上的照射位置；

根据所述照射位置的计算结果调节光线在所述喷嘴喷出液体上的照射位置。

优选地，所述光线照射机构的光源为点光源，所述点光源对应向一个所述喷嘴喷出的液体上照射光线。

优选地，所述光线照射机构的光源为线光源，所述线光源对应向多个所述喷嘴喷出的液体上照射光线。

本发明的有益效果：本发明所提供的喷液量控制系统，通过设置光线照射机构，能够使喷嘴喷出的液体在其被照射位置上局部升温，以使液体在被照射位置发生颈缩形成液滴，从而能够实现对液滴量的控制，进而能够实现喷嘴的喷液量均匀。

本发明所提供的喷墨打印装置，通过采用上述喷液量控制系统，提高了该喷墨打印装置的喷墨量的均匀性，从而提高了该喷墨打印装置的打印质量。

附图说明

图1为本发明实施例1中喷液量控制系统的结构示意图；

图2为图1中光线照射机构的原理框图；

图3为本发明实施例2中喷液量控制系统的结构示意图；

图4为本发明实施例3中喷液量控制系统的结构示意图。

其中的附图标记说明：

1.喷嘴；2.光线照射机构；21.光源；22.计算控制部；23.调节部；3.液体。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种喷液量控制系统及其控制方法和喷墨打印装置作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种喷液量控制系统，如图1所示，包括喷嘴1，用于喷出液体，还包括光线照射机构2，用于向喷嘴1喷出液体3的相应位置上照射光线，以使液体3在光线照射位置发生颈缩，从而形成设定量的液滴。

其中，颈缩是指在拉伸应力下，液体材料发生的局部截面缩减的现象。光线照射机构2的设置，能够使喷嘴1喷出的液体3在其被照射位置上局部升温，以使液体3在被照射位置发生颈缩形成液滴，从而能够实现对液滴量的控制，进而能够实现喷嘴1的喷液量均匀。

本实施例中，如图2所示，光线照射机构2包括光源21、计算控制部22和调节部23，计算控制部22连接调节部23，调节部23连接光源21；光源21用于发出设定频率的照射光线。计算控制部22用于根据液滴的设定量要求计算光线在喷嘴1喷出液体3上的照射位置。调节部23用于根据计算控制部22的计算结果调节光源21发出的光线在喷嘴1喷出液体3上的照射位置。

其中，光源21用于发出红外光线或紫外光线。光源21并不局限于发出红外光或紫外光，也可以采用其他能使液体3在被照射位置发生颈缩的光源21，只要光源21发出的设定频率的光线不会导致喷嘴1喷出的液体3材料变性即可。液滴的设定量要求指对形成液滴的质量和体积的要求。计算控制部22能根据液体的浓度、喷嘴1的口径大小以及其喷出的液体柱的直径计算形成设定量的液滴时光线在液体柱上的照射位置。调节部23可以自动调节光源21发出光线的照射位置，也可以通过手动调节光源21发出光线的照射位置。如调节部23可采用角度变换装置，角度变换装置能通过调节光源21光线的照射角度从而调节光线在液体3上的照射位置。调节部23的具体结构形式不限，只要能调节光线在液体3上的照射位置均可。

本实施例中的喷液量控制系统优选地适用于高粘度液体喷液量的控制。由于高粘度液体的表面张力大，不易发生颈缩形成液滴，因此高粘度液体的喷液量很难控制；通过采用本实施例中的喷液量控制系统，能够通过光线照射机构2强制喷嘴1喷出的高粘度液体在相应位置形成颈缩，从而使高粘度液体顺利形成设定量的液滴，提高了高粘度液体的喷液量均匀性。

另外，现有的喷嘴喷出液体采用脉冲回弹方式形成液滴，该方式在形成液滴时，利用液体表面张力，将喷出喷嘴的部分液体吸回到喷嘴中，从而实现喷出液体在某个位置的分离，以形成液滴。脉冲回弹方式形成液滴时，在液体的某个位置分离形成液滴前，液体的靠近喷嘴的上部和远离喷嘴的下部具有不同的速度，会导致下部液体出现拖尾现象，从而使下部液体与上部液体分离之后在着落位置出现卫星点。相对于现有的通过采用脉冲回弹方式形成液滴的技术，本实施例中的光线照射机构2能通过光热诱导的方式使液体在相应位置发生颈缩形成液滴，从而避免液体在颈缩位置上下部的速度不一致，进而避免形成的液滴在着落位置出现卫星点，提高了液滴形成的稳定性和喷液的均匀性。

基于喷液量控制系统的上述结构，本实施例还提供一种该喷液量控制系统的喷液量控制方法，包括：

喷嘴喷出液体。

光线照射机构向喷嘴喷出液体的相应位置上照射光线，使液体在光线照射位置发生颈缩，从而形成设定量的液滴。

该步骤具体包括：根据液滴的设定量要求计算光线在喷嘴喷出液体上的照射位置。

根据照射位置的计算结果调节光线在喷嘴喷出液体上的照射位置。

实施例1的有益效果：实施例1中所提供的喷液量控制系统，通过设置光线照射机构，能够使喷嘴喷出的液体在其被照射位置上局部升温，以使液体在被照射位置发生颈缩形成液滴，从而能够实现对液滴量的控制，进而能够实现喷嘴的喷液量均匀。

实施例2：

本实施例提供一种喷液量控制系统，如图3所示，在实施例1中的喷液量控制系统的基础上，本实施例中，喷嘴1包括多个，光线照射机构2包括多个，光线照射机构2与喷嘴1一一对应设置，各个光线照射机构2用于分别控制各个喷嘴1喷出设定量的液滴；光源为点光源。

其中，每个光源发出的光线对应照射到一个喷嘴1喷出的液体3上，从而实现了对各个喷嘴1喷液量的独立控制，同时还能实现对所有喷嘴1的喷液量均匀性控制。

各点光源在各个喷嘴1喷出的液体3上的照射位置可以相同，如当各个喷嘴1用于喷出同一种液体3时，各点光源在各个喷嘴1喷出液体3上的照射位置相同；如此能够实现对所有喷嘴1的喷液量均匀性控制。

当然，各点光源在各个喷嘴喷出的液体上的照射位置也可以不同，如当各个喷嘴用于喷出不同液体时，各点光源在各个喷嘴喷出液体上的照射位置不同；如此确保各个喷嘴喷出的不同液体的液滴量相同。

通过设置多个光线照射机构2，能够控制多个喷嘴1的喷液量实现均匀，从而实现设置有多个喷嘴1的喷液量控制系统的喷液量均匀。

基于喷液量控制系统的上述结构，本实施例还提供一种该喷液量控制系统的喷液量控制方法，在实施例1中喷液量控制方法的基础上，本实施例中的光线照射机构的光源为点光源，点光源对应向一个喷嘴喷出的液体上照射光线。

本实施例中喷液量控制系统的其他结构以及喷液量控制方法的其他步骤与实施例1中相同，此处不再赘述。

实施例3：

本实施例提供一种喷液量控制系统，与实施例2不同的是，如图4所示，在实施例1中的喷液量控制系统的基础上，本实施例中，喷嘴1包括多个，多个喷嘴1排布呈直线，光线照射机构2包括一个，光线照射机构2与多个喷嘴1相对应，光线照射机构2用于控制各个喷嘴1喷出设定量的液滴；光源为线光源。

其中，光源为一个线光源，该线光源发出的光线对应照射到各个喷嘴1喷出的液体3上，该线光源在各个喷嘴1喷出的液体3上的照射位置可以相同，如当各个喷嘴1用于喷出同一种液体3时，线光源在各个喷嘴1喷出液体3上的照射位置相同；如此能够实现对各个喷嘴1喷液量的共同控制，从而实现对所有喷嘴1的喷液量均匀性控制。

当然，该线光源在各个喷嘴喷出的液体上的照射位置也可以不同，如当各个喷嘴用于喷出不同液体时，线光源在各个喷嘴喷出液体上的照射位置不同；如此确保各个喷嘴喷出的不同液体的液滴量相同。

通过设置单个光线照射机构2，能够控制多个喷嘴1的喷液量实现均匀，从而实现设置有多个喷嘴1的喷液量控制系统的喷液量均匀。

基于喷液量控制系统的上述结构，本实施例还提供一种该喷液量控制系统的喷液量控制方法，在实施例1中喷液量控制方法的基础上，本实施例中的光线照射机构的光源为线光源，线光源对应向多个喷嘴喷出的液体上照射光线。

本实施例中喷液量控制系统的其他结构以及喷液量控制方法的其他步骤与实施例1中相同，此处不再赘述。

实施例1-3的有益效果：实施例1-3所提供的喷液量控制系统，通过设置光线照射机构，能够使喷嘴喷出的液体在其被照射位置上局部升温，以使液体在被照射位置发生颈缩形成液滴，从而能够实现对液滴量的控制，进而能够实现喷嘴的喷液量均匀。

实施例4：

本实施例提供一种喷墨打印装置，包括实施例1-3任一个中的喷液量控制系统。

通过采用实施例1-3任一个中的喷液量控制系统，提高了该喷墨打印装置的喷墨量的均匀性，从而提高了该喷墨打印装置的打印质量。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。