本發(fā)明涉及墨水打印，特別涉及一種粘性墨水打印方法、裝置。

背景技術(shù)：

1、在常規(guī)打印中，由于微流道的浸潤性以及毛細(xì)管力作用下而難以單純通過重力使墨滴從噴嘴噴出。此時(shí)需要借助外力如壓電陶瓷壓力或者電流體中垂直方向電場力的作用。噴墨打印由于采用壓電陶瓷微結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)致噴孔流道難以產(chǎn)生較大的擠壓力，而電流體打印需要墨水具有導(dǎo)電的特性，使得許多高粘度和不導(dǎo)電的高分子聚合物難以適用在這些打印技術(shù)中。

2、而高分子高粘度液體在工業(yè)制造、藥物合成、生物研究以及食品加工領(lǐng)域占有重要的地位。針對高粘度墨水通常使用氣壓與針管實(shí)現(xiàn)液體擠出，但現(xiàn)有技術(shù)的噴墨方法往往受到環(huán)境和氣壓精度的影響從而難以得到精確的液體體積。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提出一種粘性墨水打印方法、裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中噴墨受到環(huán)境和氣壓精度的影響從而難以得到精確的液體體積的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種粘性墨水打印方法，所述粘性墨水打印方法應(yīng)用于粘性墨水打印設(shè)備，所述粘性墨水打印設(shè)備包括噴嘴以及設(shè)置在所述噴嘴兩側(cè)的第一換能器以及第二換能器；所述粘性墨水打印方法包括：

3、獲取目標(biāo)面積；

4、根據(jù)所述目標(biāo)面積計(jì)算運(yùn)行參數(shù)；

5、根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)調(diào)整所述第一換能器和所述第二換能器施加在所述噴嘴上的噴墨力，以使所述墨滴體積與所述目標(biāo)面積一致。

6、在一實(shí)施方式中，根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)調(diào)整所述第一換能器和所述第二換能器施加在所述噴嘴上的噴墨力的步驟包括：

7、根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)分別調(diào)整所述第一換能器施加在所述噴嘴上的第一復(fù)數(shù)聲壓幅度以及所述第二換能器施加在所述噴嘴上的第二復(fù)數(shù)聲壓幅度；

8、根據(jù)所述第一復(fù)數(shù)聲壓幅度與所述第二復(fù)數(shù)聲壓幅度計(jì)算所述噴墨力。

9、在一實(shí)施方式中，根據(jù)所述第一復(fù)數(shù)聲壓幅度與所述第二復(fù)數(shù)聲壓幅度計(jì)算所述噴墨力的步驟包括：

10、獲取所述噴嘴內(nèi)墨滴的重力；

11、根據(jù)所述第一復(fù)數(shù)聲壓幅度與所述第二復(fù)數(shù)聲壓幅度計(jì)算所述第一換能器和所述第二換能器施加在所述噴嘴上的聲輻射力；

12、根據(jù)所述重力、所述聲輻射力計(jì)算所述噴墨力。

13、在一實(shí)施方式中，所述第一復(fù)數(shù)聲壓幅度、所述第二復(fù)數(shù)聲壓幅度與所述聲輻射力滿足以下關(guān)系：

14、；

15、其中，；fn(r,t)為所述聲輻射力，in(r,t)為所述第一換能器與所述第二換能器運(yùn)行時(shí)的聲強(qiáng)，in,a(r)為所述第一復(fù)數(shù)聲壓幅度，in,b(r)為所述第二復(fù)數(shù)聲壓幅度，為所述第一換能器中心角頻率，為所述第二換能器中心角頻率，t為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，r為所述第一換能器和/或所述第二換能器的位置坐標(biāo)，c為聲傳播速度，αn為n次諧波的聲吸納系數(shù)。

16、在一實(shí)施方式中，獲取所述噴嘴內(nèi)墨滴的重力的步驟包括：

17、獲取所述噴嘴的直徑以及所述墨滴的密度；

18、根據(jù)所述直徑以及所述密度計(jì)算所述重力。

19、在一實(shí)施方式中，所述重力、所述聲輻射力與所述噴墨力滿足以下關(guān)系：

20、；

21、則，，，；

22、其中，fc為所述噴墨力，fg為所述重力，fn為所述聲輻射力，g為重力加速度，ga為所述墨滴從所述噴嘴噴出的加速度，ρ為所述密度，δ為所述墨滴的表面張力，d為所述直徑，r為所述墨滴的直徑，v為墨滴的體積。

23、在一實(shí)施方式中，根據(jù)所述目標(biāo)面積計(jì)算運(yùn)行參數(shù)的步驟包括：

24、建立數(shù)學(xué)模型；

25、檢測墨滴的當(dāng)前面積；

26、將所述當(dāng)前面積與所述目標(biāo)面積進(jìn)行比較；

27、獲取多個(gè)比較結(jié)果，并根據(jù)多個(gè)所述比較結(jié)果生成數(shù)據(jù)集合；

28、將上述數(shù)據(jù)集合導(dǎo)入至所述數(shù)學(xué)模型中，以生成對應(yīng)的特征函數(shù)；

29、根據(jù)所述特征函數(shù)以及所述目標(biāo)面積計(jì)算對應(yīng)的所述運(yùn)行參數(shù)。

30、此外，為解決上述問題，本發(fā)明還提出了一種粘性墨水打印裝置，所述粘性墨水打印裝置包括：

31、殼體，所述殼體內(nèi)具有空腔；

32、噴管，所述噴管設(shè)置在所述空腔內(nèi)，所述噴管的底部呈漸縮設(shè)置以形成噴嘴；

33、第一換能器及第二換能器，所述第一換能器與所述第二換能器均設(shè)置在所述殼體上，且分別位于所述噴嘴的相對兩側(cè)；

34、存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序配置為實(shí)現(xiàn)如上文所述的粘性墨水打印方法的步驟。

35、在一實(shí)施方式中，所述殼體呈環(huán)狀，所述第一換能器的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述第一換能器沿所述殼體的側(cè)壁周向間隔設(shè)置；

36、所述第二換能器的數(shù)量與所述第一換能器的數(shù)量一致且一一對應(yīng)設(shè)置。

37、在一實(shí)施方式中，所述噴嘴的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述噴嘴間隔設(shè)置；其中，所述第一換能器與所述第二換能器的數(shù)量均與所述噴嘴的數(shù)量一致且一一對應(yīng)設(shè)置。

38、本發(fā)明的技術(shù)方案通過利用兩種不同頻率的聲輻射力耦合以及輻照實(shí)現(xiàn)類諧波壓力來打印高粘度墨水，也即通過所述第一換能器和所述第二換能器配合，即利用具有一定頻差的聲波約束在共焦區(qū)域的非線性干涉效應(yīng)，并在共焦區(qū)產(chǎn)生可以調(diào)制的聲場，以驅(qū)動墨滴從所述噴嘴噴出。避免受到環(huán)境和氣壓精度的影響從而提高墨滴噴出時(shí)的體積精確度。

技術(shù)特征：

1.一種粘性墨水打印方法，其特征在于，所述粘性墨水打印方法應(yīng)用于粘性墨水打印設(shè)備，所述粘性墨水打印設(shè)備包括噴嘴以及設(shè)置在所述噴嘴兩側(cè)的第一換能器以及第二換能器；所述粘性墨水打印方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的粘性墨水打印方法，其特征在于，根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)調(diào)整所述第一換能器和所述第二換能器施加在所述噴嘴上的噴墨力的步驟包括：

3.如權(quán)利要求2所述的粘性墨水打印方法，其特征在于，根據(jù)所述第一復(fù)數(shù)聲壓幅度與所述第二復(fù)數(shù)聲壓幅度計(jì)算所述噴墨力的步驟包括：

4.如權(quán)利要求3所述的粘性墨水打印方法，其特征在于，所述第一復(fù)數(shù)聲壓幅度、所述第二復(fù)數(shù)聲壓幅度與所述聲輻射力滿足以下關(guān)系：

5.如權(quán)利要求3所述的粘性墨水打印方法，其特征在于，獲取所述噴嘴內(nèi)墨滴的重力的步驟包括：

6.如權(quán)利要求5所述的粘性墨水打印方法，其特征在于，所述重力、所述聲輻射力與所述噴墨力滿足以下關(guān)系：

7.如權(quán)利要求1所述的粘性墨水打印方法，其特征在于，根據(jù)所述目標(biāo)面積計(jì)算運(yùn)行參數(shù)的步驟包括：

8.一種粘性墨水打印裝置，其特征在于，所述粘性墨水打印裝置包括：

9.如權(quán)利要求8所述的粘性墨水打印裝置，其特征在于，所述殼體呈環(huán)狀，所述第一換能器的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述第一換能器沿所述殼體的側(cè)壁周向間隔設(shè)置；

10.如權(quán)利要求8所述的粘性墨水打印裝置，其特征在于，所述噴嘴的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述噴嘴間隔設(shè)置；其中，所述第一換能器與所述第二換能器的數(shù)量均與所述噴嘴的數(shù)量一致且一一對應(yīng)設(shè)置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種粘性墨水打印方法、裝置，涉及墨水打印技術(shù)領(lǐng)域，粘性墨水打印方法應(yīng)用于粘性墨水打印設(shè)備，粘性墨水打印設(shè)備包括噴嘴以及設(shè)置在噴嘴兩側(cè)的第一換能器以及第二換能器；粘性墨水打印方法包括：獲取目標(biāo)面積；根據(jù)所述目標(biāo)面積計(jì)算運(yùn)行參數(shù)；根據(jù)所述運(yùn)行參數(shù)調(diào)整所述第一換能器和所述第二換能器施加在所述噴嘴上的噴墨力，以使所述墨滴體積與所述目標(biāo)面積一致。本發(fā)明的技術(shù)方案避免受到環(huán)境和氣壓精度的影響從而提高墨滴噴出時(shí)的體積精確度。

技術(shù)研發(fā)人員：楊萬里,畢海,徐成,孫嘉清
受保護(hù)的技術(shù)使用者：季華實(shí)驗(yàn)室
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19