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研究生:卓國隆
研究生(外文):Kuo -Lung Jwo
論文名稱:使用電流變液控制之噴墨單元間動態特性研究
論文名稱(外文):A Study on the Dynamic Characteristics of An ER Fluid Controlled Inkjet Printhead with Two Output Units
指導教授:李春穎李春穎引用關係
指導教授(外文):Chun-Ying Lee
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:90
中文關鍵詞:電流變液流變閥噴墨印表頭
外文關鍵詞:Electro-Rheological FluidER Fluid ValveInkjet
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中文摘要
近年來由於資訊科技產業蓬勃發展,電腦及其周邊產品已成為各廠家研發的重點,其中尤以印表機的需求日益增加,因此一快速列印、品質優良、價格低廉的印表機將是未來之趨勢。為達上述之目的,本文是利用電流變液在外加電場作用下具有可調變黏彈行為的特性,設計一同心圓式電流變液閥之陣列式噴墨印表頭控制機構,首先以理論方式推導此流變閥在靜態下之性能,並藉此以確定設計時,影響此流變閥特性的主要設計參數。接著以實驗方式藉由控制外加在同心圓式電極的電場強度,以改變流經流變閥之ER流體之阻尼剛性,藉此來達到控制陣列式噴墨單元噴墨與否的目的。研究之結果發現兩噴墨單元間之交互影響並不明顯,因此可分別單獨來控制單元間之作動。最後以系統在脈衝型式之控制電壓下,探求輸出側壓力室之暫態響應,並藉著改變控制電場作用之導通時間及調整電場作用時間起始的相位,以找出控制系統最佳之型式是當主動側在振幅0.3mm,頻率10Hz正弦激振下,我們要使系統有最小的輸出,可選擇在電場強度為533V/mm,電場作用導通時間為0.06秒,且相位在零度時是最有效率的控制方式。

ABSTRACT
The demand for fast printing, high quality and low cost printer has increased steadily since the use of personal computers became a necessity of the daily life. In this thesis, a novel array-type inkjet printhead utilizing the tunable viscoelastic property of the electro rheology fluid as a control value mechanism is studied. The static characteristics of this ER value is modelled theoretically and its major design parameters are identified thereafter. In addition, by applying electric field upon the concentric electrodes of the ER value, the controllability of the ink ejection due to the change in the stiffness and damping properties of the ER fluid is investigated experimentally. It is found that the cross-talk between two output units is insignificant in this design setup and therefore, two units can be operated independently. Finally, the transient responses of the output fluid chamber under the pulse-type controlled electric field with different duty time and phase are measured. It is concluded that under the sinusoidal excitation of the displacement amplitude of 0.3mm, frequency of 10Hz, the output chamber has minimal response as the controlled electric field is of the magnitude 533V/mm, duty time of 0.06s and zero phase lag.

第一章 緒論…………………………………………………….…1
1.1前言…………………………………………………..........1
1.2電流變液的簡介…………………………………….........4
1.3電流變液的動態特性……………………………….........5
1.4電流變液閥的作動機制…………………………….........11
1.5研究動機與研究目標……………………………….........12
1.6內容概述…………………………………………...........14
第二章 流變液體閥的理論模式推導…………………………...16
2.1簡化之離散系統的建立…………………………….........16
2.2系統之離散模型參數的推導……….……….…….........19
2.2.1 同心圓環式電極室內流體的參數推導….…...........19
2.2.2 輸入端彈性隔膜的參數推導………………............27
2.2.3 輸出端彈性隔膜的參數推導………………............29
2.2.4 1號、2號流道壓力室的參數推導…………............31
2.2.5 主動側壓力室之壓力作用在固定1號、2號電極流道壁上之等效彈簧常數參數推導…........................................33
第三章 流變液體閥的實驗量測與結果討論…..…...…………37
3.1 電流變液的配製……………………………………........37
3.2 實驗設備的建構……………………………………........38
3.3 實驗的基本假設條件………………………………........41
3.4電流變液的體積模數…………………...………..........43
3.5輸入側彈性隔膜的等效彈簧常數….…………............46
3.6 輸出側彈性隔膜的等效彈簧常數……….……….........49
3.7 外加電場對系統的影響……..….……...…………......51
3.8 振幅對系統的影響….…………………….……..........56
3.9 頻率對系統的影響………………………………..........60
3.10系統的暫態響應…………..………….…………….......62
3.11選擇系統最佳控制方式……...……….…………........65
第四章 結論……………………………………………………...68
參考文獻…………………………………………………………..69

參考文獻
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