★コース:上級A実用解析
テーマ:汎用解析ソフトを使ったヘッド特性の実用解析とその応用


★受講対象

●ヘッド形状のバラツキが液滴量、液滴速度の違いにどのように影響するか知りたい方 ●インク特性の違いによる吐出特性の違いを知りたい方 ●ヘッドのモデル化を学びたい方  ●ヘッドの開発、設計を行おうとしている方 ●現在使っているインクとヘッドで最適なヘッド駆動方法を知りたい方 ●いろいろな不具合の原因を定量的につかみたい方 ●精巧微妙なヘッド駆動回路を構築しようとしている方 ●インク供給路、インク循環流路、共通液室の改善をしたい方 ●インクジェット以外の流体、機械の挙動解析をしたい方

*≪上級B理論解析≫との違い:本コースは実際により近い複雑なモデルを汎用解析ソフトを使うことで容易に実用的に求めるものです。理論的にヘッド特性をつかみたい方は≪上級B理論解析≫を受講ください。もちろん両方受講されてもかまいません。

  実際の講義は、前もって汎用解析ソフトを皆さんのパソコンにインストールしていただきます。当日はパソコンを持参いただき、それを使って各自解析しながらトレーニングします。

★習得できる知識

●集中定数モデルの構築法 ●集中定数モデルのパラメータの求め方 ●汎用解析ソフトの使い方 ●汎用解析ソフトによる解析 ●解析結果の評価 ●応用展開:応答性、残留振動、クロストークなどの解析法 ●集中定数モデルの注意点 ●CFDを使った飛翔解析 ●液滴の生成とサテライトの発生 ●吐出速度と飛翔速度の違い

★講演の趣旨、ポイント

≪上級B理論解析(別コース)≫ 従来のセミナで、ラプラス変換を用いたインクジェットヘッドの集中定数モデルの解析についてお話しました。具体的には、単純な形状のヘッドで、あるインクを使用し、ある駆動パルスを加えた時、どのような液滴量、液滴速度の吐出ドットが得られるかを解析します。この方法は結果が計算式で求められ、本質的、理論的にヘッド特性を把握できるという長所がある反面、少し複雑なモデルを構築しようとすると解くのに手間がかかり、場合によって解くことができないという問題があります。
≪上級A実用解析≫ そこで、今回は汎用解析ソフトを使うことで、皆さん自身が、実際により近い複雑なヘッドをモデル化し、容易にヘッド特性を得ることを目指します。
また集中定数モデルでは解析できない、CFD(コンピュータによる流体数値計算)を使った飛翔液滴解析、および飛翔状態の観察についても簡単に触れます。

★受講上の注意

受講される方は、汎用解析ソフトインストール済みのノートパソコンを持参ください。またExcelを使用します。

★ 講演項目

  1. 本講習の目的 P1
  2. インクジェットヘッドのモデル化 P2
  3. 集中定数モデル P7
    1. 圧力と体積速度
    2. パラメータ
    3. レジスタンス(抵抗)
    4. イナータンス(慣性)
    5. コンプライアンス(剛性の逆)
  4. パラメータを求める P9
    1. アクチュエータ(PZT、振動板)
    2. ノズル
    3. 個別流路
    4. 気泡
  5. 汎用ソフトの使い方 P16
    1. ソフトをインストールする
    2. モデル(回路)を開く            H01
    3. 吐出速度、吐出量の波形を見る
    4. 簡単な回路を作る                        H02
    5. 簡単な駆動パルスの与え方                H03
    6. 出力波形を数値データで保存する
  6. 簡単なモデルを解析する P17
    1. パラメータの変換と入力          H04
    2. 解析
    3. 出力結果の再変換
  7. 飛翔とリフィル(インク供給)時間を解析する P18
    1. ノズル毛細管力のパラメータ              H05
    2. 駆動圧力の微調整                H05.1
    3. 体積速度と体積の検出回路                H06
    4. 飛翔(液滴分裂)のタイミング検出        H07
    5. 飛翔モデル(押し打ち基準モデル)        H08
  8. パラメータを変更して吐出特性の変化を見る P20
    1. インク粘度上昇                  H09
    2. ノズルの閉塞
      1. 解析(2度打ち)         H10
      2. 調整                    H10.1
    3. 気泡の混入                      H11
  9. 解析結果の評価 P21
    1. 応答周波数(予備検討)
    2. 速度                            H08.1
    3. 吐出量                          H08.2
    4. 応答周波数(駆動解析)          H08.3
    5. 応答周波数(残留振動とリフィル不足)    H08.4
  10. 駆動波形を変更し吐出特性を見る(1) P22
    1. 引き打ち                                H12
    2. 押し打ち(抑振駆動)            H13
  11. 駆動波形を変更し吐出特性を見る(2) P23
    1. 引き打ちと押し打ちの比較                H14
  12. 駆動波形を変更し吐出特性を見る(3) P24
    1. 抑振駆動
      1. 予備設定                        H15
      2. 調節                    H15.1
      3. 抑振波形                        H15.2
    2. 引き押し打ち
      1. 予備設定                        H16
      2. 調節                    H16.1
      3. 抑振波形                        H16.2、H16.3
  13. 駆動波形を変更し吐出特性を見る(4) P25
    1. CR(指数)波形での吐出                H17
    2. ランプ(台形)波形での吐出              H18
    3. 階調(大小)ドットの吐出
  14. 複雑なモデルを構築する P26
    1. マルチチャネル(クロストーク)  H19、H19.1
  15. 集中定数モデルの注意点(1) P27
    1. 簡易化による誤差                        H20
    2. ヘッド寸法と誤差(新基準)              H21
    3. パラメータの誤差
  16. 集中定数モデルの注意点(2) P28
    1. 吐出速度と飛翔速度の違い
    2. 計算誤差
      H08.5、H22.1、H22.2、H22.3
  17. 集中定数モデルの展開 P29
    1. 負圧                            H21.1
    2. 水頭差                          H23.1、H23.2、H23.3
    3. 気泡位置の影響を解析する                H24.1、H24.2、H24.3、H24.4
  18. 飛翔液滴の解析 P30
    1. CFDによる飛翔解析
    2. 微小液滴の形成
    3. サテライトの発生
    4. 吐出速度と飛翔速度の違いを見る
  19. 飛翔挙動の観測 P37
    1. 測定装置
    2. 飛翔写真
  20. おわりに P38

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