کنترل تشکیل قطره در چاپ جوهر‌‌‌افشان با استفاده از تنظیم خواص فیزیکی مرکب چاپ و بررسی تاثیر اعداد بدون بعد در قابلیت چاپ

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 استادیار، دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

چاپ جوهر‌افشان یک فرآیند چاپ جالب توجه است که در آن جریان سیال خارج شده از نازل، موجب تشکیل قطره شده و درنهایت تصویر دلخواه را بر روی زمینه مورد نظر ایجاد می‌کنند. مزایای بی‌شمار روش چاپ جوهر‌افشان، این روش را به یکی از کارآمدترین و اصلی‌ترین روش‌های چاپ تبدیل کرده است. با توجه به اهمیت و کاربرد روز افزون این روش، قابل چاپ‌بودن جوهر مورد استفاده بسیار حائز اهمیت می‌باشد. خواص فیزیکی جوهر مورد استفاده در این روش چاپ، مستقیما بر روی قابلیت چاپ و مکانیزم تشکیل قطره اثر می‌گذارد. با تنظیم خواص رئولوژیکی جوهر چاپ می‌توان نحوه تشکیل قطره را کنترل نمود. قابلیت چاپ سیالات با استفاده از عکس عدد Z تحت عنوان عدد اونسورگ، که مربوط به خواص فیزیکی جوهر از جمله ویسکوزیته، کشش سطحی و دانسیته است، مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین، محدوده Z قابل چاپ برای سیالات مختلف، از طریق بررسی دینامیک تشکیل قطره، مشخص می‌شود.

کلیدواژه‌ها

dor 20.1001.1.22517278.1397.8.3.3.4

عنوان مقاله [English]

Controlling Droplet Formation in Inkjet Printing Using Adjustment of Physical Properties in ink and Investigating the Effect of Dimensionless Numbers on Printing Capability

نویسندگان [English]

  • ِDarya Ewaznezhad Fard 1
  • Marziyeh Khatibzadeh 2
  • Saeideh Gorji Kandi 2
1 Faculty of Polymer Engineering & Color Technology, Amirkabir University of Technology
2 Faculty of Polymer Engineering & Color Technology, Amirkabir University of Technology
چکیده [English]

The numerous benefits of inkjet printing have transformed this method into one of the most efficient printing methods. Considering the importance and the increasing use of this technique, it is very important to use an appropriate printing ink. The physical properties of the ink used in this printing method, directly affects the printability and the droplet forming mechanism. By controlling the rheological properties of the ink, droplet formation will be controlled. The ability to print fluids using the inverse of Z number, called the ohnesorge number, refers to the physical properties of the ink, including viscosity, surface tension and density. Also, the printable Z range for different fluids is determined by analyzing the dynamics of droplet formation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Inkjet Printing
  • Droplet formation
  • Dimensionless Numbers
  • Rheology
  1. J. Tai, H.Yap, Y. Liang, B. Lok, "Control of Droplet Formation in Inkjet Printing Using Ohnesorge Number Category", Electronics Packaging Technology Conference, 761-766, 2008.
  2. S. Daplyn, L. Lin, "Evaluation of Pigmented Ink Formulations for Jet Printing onto Textile fabrics", Pigm. Resin. Technol. 32, 307-318, 2003.
  3. D. Jang, D. Kim, J. Moon, "Influence of Fluid Physical Properties on Ink-Jet Printability", Langmuir. 25, 1-7, 2009.
  4. ن. شکیب، ا. سلیمانی گرگانی، "مروری بر چاپ پارچه‌‌‌های پنبه‌‌‌ای به وسیله چاپگر جوهر‌‌‌افشان"، نشریه علمی-ترویجی مطالعات در دنیای رنگ، 1، 8-3، 1390.
  5. R. Leach, R. Pierce, "The Printing Ink Manual", Fourth edition, Society of British Printing Ink Manufacturers Ltd, Springer Science & Business Media, 1984.
  6. B. Gans, L. Xue, U. Agarwal, S. Ulrich, "Ink-Jet Printing of Linear and Star Polymers", Macromol. Rapid Comm. 26, 310-314, 2005.
  7. S. Hoaty, M. Hutchings, G. Martin, "Links Between Ink Rheology, Drop-on-Demand Jet Formation, and Printability", Imaging. Sci. Techn. 53,1-8, 2009.
  8. D.Van Dam, "Experimental study of the Impact of an Ink-Jet Printed Droplet on a Solid Substrate", Phys. Fluids. 16, 1-13, 2004.
  9. P. Wang, "Numerical Analysis of Droplet Formation and Transport of A Highly Viscous Liquid", Master Thesis, Lexington, Kentucky, 1-73, 2014.
  10. Y. Zhong, H. Fang, Q. Ma, X. Dong, "Analysis of Droplet Stability after Ejection from an Inkjet Nozzle", Fluid. Mech, 845, 378-391, 2018.
  11. B. Derby, "Fluid Property Requirements, Feature Stability, and Resolution", Inkjet Printing of Functional and Structural Mater. 40,395-414, 2010.
  12. K. Keller, A. V. Yakovlev, E. V. Grachova, A. V. Vinogradov, "Inkjet printing of Multicolor Daylight Visible Opal Holography", Adv. Funct. Mater. 28, 1-9, 2018.
  13. W. Mason, "Piezoelectricity, Its History and Applications", Acoust. Soc. Am. 70, 1561-1566, 1981.
  14. K. Li, J. Liu, W. S. Chen, L. Zhang, "Controllable Printing Droplets on Demand by Piezoelectric Inkjet", Microsyst. Technol. 24, 1-11, 2017.
  15. H. Yoo, C. Kim,"Generation of Inkjet Droplet of Non-Newtonian Fluid", Rheol. Acta, 52, 313-325, 2013.
  16. Microfab technologies.INC, jetlab II-precision, www.microfab.com/complete systems/jetlab-ii-tabletop, Online access 2018.
  17. م. پیمان نیا، ا. سلیمانی گرگانی، م. قهاری، "نانومرکب‌‌‌های سرامیکی جوهر‌‌‌افشان"، نشریه علمی-ترویجی مطالعات در دنیای رنگ، 2، 36-29، 1391.
  18. Y.Son, Kim, HY. Chongyoup, J. Doo ,"Spreading of an Inkjet Droplet on a Solid Surface with a Controlled Contact Angle at Low Weber and Reynolz Numbers", Langmuir, 24, 2900-2907, 2008