如何在不同气候条件下保持打印结果的一致性

Kyle Pucci, 3 月 12, 2020

如果你想让全世界的客户都开心,无论是安装在沙漠、丛林还是北极圈,你的打印机都需要执行。为了防止现场出现问题,了解这些不同条件对喷墨过程的影响以及如何适应这些影响至关重要。在这篇文章中,我们考虑了喷墨安装的环境,如温度、湿度和污染物,以及它们对系统可靠性的影响。

为什么温度很重要?


那么有哪些可能会崩溃的例子呢?

你可能注意到的一件事是,在较低的温度下(较高的流体粘度),卫星点形成增加。如果你还记得我们的文章《如何阻止卫星毁掉你的照片》,液体的粘度与韧带的长度和卫星形成的程度成正比。卫星也与液滴的速度成正比,这给了我们一个如何纠正这个问题的线索。通过降低液滴速度,通过调整波形电压,可以减少卫星形成。如果你还没有看到它,我们将在我们关于波形优化的文章中详细讨论它。一些系统通过“温度补偿”来实现这一点,当然,在特定的限制范围内,可以根据系统的温度来调整喷头电压。 How To Stop Satellites from Ruining Your Print, the viscosity of the fluid is proportional to the length of the ligament and the extent of satellite formation. Satellites are also proportional to the velocity of the droplet, which gives us a clue as to how to correct this problem. By decreasing the droplet velocity, through making adjustments to the voltage of the waveform, satellite formation can be reduced. If you haven’t seen it already, we go into this in detail in our article on waveform optimization. Some systems accomplish this by having “temperature compensation”, where the head voltage can be adjusted for temperature of the system, within specified limits of course.

你可能注意到的另一件事是墨滴缺失。当然,如果打印头中的流体温度意味着粘度超出了该打印头的操作规格,那么打印将不会良好。这是使用没有内置加热器的打印头的一个重要考虑因素。然而,即使当头部有加热器控制时,事情仍然会出错。在整个供墨系统中移动液体并确保打印头不会“缺墨”可能会因极低的工厂环境温度而变得困难。这在较小的系统中尤其常见,如编码和标记系统,在这些系统中,安装位置差异很大,但在其他领域不能忽略。这可以通过储罐预热器和设计隔热设备来解决,以减少可能的“温差”。

那关于湿度呢?

当使用水基油墨印刷时,预期空气温度和空气湿度会影响喷嘴处发生的情况是非常合理的。比如喷嘴闲置的时候,本质上就是一滩水。水蒸发的速度很大程度上取决于空气温度和湿度;高温和低湿度会加快蒸发速度。在喷墨打印中,喷嘴内的这种蒸发可以阻止打印头喷射;我们称之为latency。该图示意性地显示了这个问题和一种通过tickle脉冲来解决它的方法。有关如何纠正延迟的更多信息,请参见我们的帖子。 see our post here.


然而,经验告诉我们,对湿度变化做出反应的不仅仅是水性油墨。这些喷射缺陷似乎更多地发生在湿度范围的低端(< 40%)而不是高端,但也就是说,高湿度不是成功的保证。重要的是要记住,运行数字系统所需的电子设备不喜欢非常高的湿度——冷凝很糟糕!此外,如果您正在干燥水基油墨,尤其是在吸收性较低的介质上,那么环境湿度的增加或环境温度的降低会导致干燥力的降低,从而使工作变得更加困难(参见https://www . engineering toolbox . com/drying-air d _ 696 . html)。分辨率差、渗色、斑点和其他打印质量缺陷都可能是由于油墨干燥不当造成的。 https://www.engineeringtoolbox.com/drying-air-d_696.html). Poor resolution, color bleed, mottle, and other print quality defects can all be found with ink that is not properly dried.

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其他环境问题

经常被忽视的是,由于木材切割或陶瓷压制等共同定位的活动,漂浮在空气中的颗粒物可能会引起关注。所有打印头制造商在洁净室区域组装产品都是有原因的,这样客户就可以不用丢失任何喷嘴。作为打印机制造商或打印机用户,重要的是要考虑如何让所有喷嘴保持运转。保持东西尽可能干净是一个好的开始,尤其是你要放在打印头附近的任何东西,比如布或雨刷。最重要的是要确保擦拭器是洁净室级别的,并且布不会被重复使用以防止再次污染(较小的布在不损坏喷嘴的情况下工作良好)。

光污染通常不被认为超出了天文学的范畴。然而,在使用紫外线固化油墨的喷墨打印机中,随着时间的推移,所谓的杂散光问题可能会导致故障。对于当今许多使用波长吸收更长的材料的发光二极管固化油墨来说,在室温下固化是完全可能的。油墨制造商使用化学稳定剂来试图防止这种情况,但他们只能加入这么多稳定剂,而不能阻止基材的适当固化。

解决这两个问题的一个行之有效的解决方案是考虑在机器周围建造适当的外壳和积极的气流。

我们能做什么?

好吧,逻辑上的理想是总是在一个有温度和湿度控制甚至过滤照明的干净房间里操作你的打印机。但是让我们面对现实吧,这对于大多数印刷公司的预算来说是不现实的,所以让我们坚持什么更容易实现!最有效的解决方案是在“最小可行环境”中运行,在这种环境中,温度和湿度是可以接受的,诀窍是弄清楚这是什么。

If you are an OEM, knowing what the minimum viable environment range is allows you to properly guide your customers and prevent surprises in the field. Furthermore, a wide range has a lot of value to the cost-conscious end user. From a development perspective, the quickest way to find this range and attempt to extend it is by simulating different environments in the lab. Many experienced inkjet developers have climate-controlled rooms where testing can be conducted. Unfortunately, these can be rather expensive, especially if you make bigger printers. A more efficient solution is to enclose the testing equipment itself; using something like the solution ImageXpert provides. Whether you want to build your own, or utilize one of these enclosures for the JetXpert, environmental testing rigs allow you to test printing in different climates before finding the problems in the field!

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