噴墨技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是區(qū)別于傳統(tǒng)印刷的接觸式作業(yè),再結(jié)合計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的能力,真正的實(shí)現(xiàn)“三無(wú)”,即:無(wú)接觸、無(wú)壓力、無(wú)印版。
按工作原理噴墨打印技術(shù)可以分為,固體噴墨和液體噴墨兩種。固體噴墨的工作方式主要就是染料熱升華,但成本較高;而液體噴墨打印機(jī)的主要工作方式又分為熱發(fā)泡式和微壓電式,而這兩種技術(shù)仍占據(jù)著當(dāng)今辦公打印市場(chǎng)的主流地位。
高印噴碼
現(xiàn)在噴碼打印技術(shù)雖然各類廠家技術(shù)五花八門,但是萬(wàn)變不離其宗,使用的依托技術(shù)基本都是相同的,分為兩大類分別是:熱發(fā)泡式和壓電式。追根溯源,下面我們結(jié)合這兩類技術(shù)的基本原理,及在現(xiàn)實(shí)中的具體運(yùn)用,詳細(xì)分析其技術(shù)特征。
高印熱發(fā)泡噴墨打印技術(shù) |
工作原理:
熱發(fā)泡技術(shù)是通過(guò)加熱噴嘴,使墨水產(chǎn)生氣泡,噴到打印介質(zhì)上,屬于高溫高壓打印技術(shù)。其工作原理是:利用薄膜電阻器,在墨水噴出區(qū)中將小于5微微升的墨水瞬間加熱至300℃以上,形成無(wú)數(shù)微小氣泡,氣泡以極快的速度(小于10微秒)聚為大氣泡并擴(kuò)展,迫使墨滴從噴嘴噴出。氣泡再繼續(xù)成長(zhǎng)數(shù)微秒,便消逝回到電阻器上。氣泡消逝,噴嘴的墨水便縮回。接著表面張力會(huì)產(chǎn)生吸力,拉引新的墨水補(bǔ)充到墨水噴出區(qū)準(zhǔn)備下一次的循環(huán)噴印。
由于接近噴嘴部分的墨水被不斷加熱冷卻,積累的溫度不斷上升(至30-50℃),因而需要利用墨盒上部的墨水循環(huán)冷卻,但在長(zhǎng)時(shí)間打印中,整個(gè)墨盒里的墨水仍然會(huì)保持在40-50℃左右。由于熱氣泡噴印是在較高的溫度條件下進(jìn)行,所以其噴墨必須設(shè)計(jì)為低粘度(約小于1.5mPa.s)高張力(約大于40 mN/m),以保證長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)高速打印。
墨水與打印頭的設(shè)計(jì):捆綁式制成一體
打印頭因墨盒與墨水在熱氣泡作用下要產(chǎn)生壓力,因此墨盒必須與噴嘴組成一體化結(jié)構(gòu),更換墨盒時(shí)即同時(shí)更新打印頭。這樣一來(lái)用戶就不必再擔(dān)心噴頭堵塞了。不過(guò),這也造成耗材成本相對(duì)較貴。
這種熱發(fā)泡噴墨技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì):速度為王
熱發(fā)泡噴墨技術(shù)便是使用水性與油性染料混合的系統(tǒng),其不論是用在家用打印機(jī),還是商用打印機(jī)上,都可以得到不錯(cuò)的打印品質(zhì)??s小墨滴噴出區(qū)域的能力和整合的電路循環(huán)技術(shù),可望使未來(lái)采用此項(xiàng)技術(shù)的噴墨打印機(jī)的墨滴體積更小,噴出墨滴的頻率更高,可產(chǎn)生出更豐富的調(diào)和色及更平滑的網(wǎng)目調(diào)。低操作頻率、高噴嘴數(shù)和單一打印的解析度,都是高速打印的基本要素。
目前發(fā)泡噴墨打印技術(shù),主要生產(chǎn)商是有惠普、高印等知名品牌;另外發(fā)泡噴墨技術(shù)可以提高打印速度,提高打印機(jī)的工作效率www.codprint.cn。不斷整合的電路技術(shù)也讓發(fā)泡噴墨技術(shù)可以持續(xù)壓低成本,同時(shí)將整個(gè)打印過(guò)程最佳化。
熱發(fā)泡噴墨技術(shù)的不足
采用熱發(fā)泡技術(shù)的墨頭長(zhǎng)期在高溫、高壓環(huán)境中工作,除噴嘴腐蝕嚴(yán)重外,同時(shí)容易引起墨滴飛濺和噴嘴堵塞等。
在打印品質(zhì)方面,由于在使用過(guò)程中要加熱墨水,而高溫下墨水很容易發(fā)生化學(xué)變化,性質(zhì)不穩(wěn)定,色彩真實(shí)性就會(huì)受到一定程度的影響;另一方面由于墨水是通過(guò)氣泡噴出的,墨水微粒的方向性與體積大小不好掌握,打印線條邊緣容易參差不齊,一定程度上影響了打印質(zhì)量。
在應(yīng)用方面,因熱發(fā)泡技術(shù)的極限性(只能使用高張力低粘度的以水為主要介質(zhì)的水基噴墨),不能使用有機(jī)溶劑,因而無(wú)法使用溶劑型噴墨以應(yīng)用于戶外大幅面廣告噴印。
高印微壓電噴墨打印技術(shù) |
微壓電噴墨技術(shù)最大亮點(diǎn):品質(zhì)保障
微壓電打印技術(shù)工作原理
微壓電噴墨技術(shù)屬于常溫常壓打印技術(shù),它是將許多微小的壓電陶瓷放置到打印頭噴嘴附近,壓電陶瓷在兩端電壓變化作用下具有彎曲形變的特性,當(dāng)圖像信息電壓加到壓電陶瓷上時(shí),壓電陶瓷的伸縮振動(dòng)變形將隨著圖像信息電壓的變化而變化,并使墨頭中的墨水在常溫常壓的穩(wěn)定狀態(tài)下,均勻準(zhǔn)確地噴出墨水。
墨水與打印頭設(shè)計(jì):分開式設(shè)計(jì)
由于用壓電技術(shù)制作的噴墨打印頭成本比較高,但由于在微壓電墨頭中的壓力較小,噴嘴實(shí)際上是由壓電陶瓷晶片代替。在微壓電墨頭中噴嘴與墨盒是分立式結(jié)構(gòu),一個(gè)噴嘴可以支持多個(gè)墨盒,更換墨水時(shí)只要更換墨盒,而不必更換打印頭。這樣就可以節(jié)約一部分打印耗材的成本,但打印頭一旦損壞維修起來(lái)也算是個(gè)大工程。
微壓電噴墨技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
壓電噴墨技術(shù)對(duì)墨滴的控制能力更強(qiáng),且墨滴微粒形狀更為規(guī)則、定位更加準(zhǔn)確,打印分辨率提高,容易實(shí)現(xiàn)高精度打印。且微壓電噴墨時(shí)無(wú)須加熱,墨水不會(huì)因受熱而發(fā)生化學(xué)變化,降低了對(duì)墨水的要求,也延長(zhǎng)了打印頭的壽命。因溫度的持續(xù)穩(wěn)定,使長(zhǎng)時(shí)間不間斷持續(xù)噴印時(shí)墨水的粘度及表面張力保持相對(duì)的穩(wěn)定,保證印件質(zhì)量前后的一致性,及客戶重印顏色的再現(xiàn)統(tǒng)一性。
陶瓷壓電式噴印系統(tǒng)幾乎可以打印任何種類的墨水,包括水溶性,溶劑性,和上面所述的加溫固態(tài)噴墨。用于陶瓷壓電式噴印的墨水,有較寬的粘度及張力適應(yīng)范圍(粘度可以在1-20 mPa.s之間。張力在30-50mN/m之間),且具有溶解特性和速干特性。因此微壓電技術(shù)彌補(bǔ)了熱發(fā)泡技術(shù)的不足,有著更為廣范的應(yīng)用空間。
微壓電噴墨技術(shù)的不足
微壓電噴墨技術(shù)的最大的不足就是,它將多數(shù)噴嘴集中在一個(gè)打印頭上還是比較困難,因此打印速度就會(huì)減慢。且當(dāng)打印機(jī)墨頭堵塞后,需要浪費(fèi)大量的墨水清洗墨頭。每次更換墨頭,首先要浪費(fèi)30%墨水做墨頭清洗,每次開機(jī)都需要2~3分鐘的清洗,也要浪費(fèi)一些墨水。氣量裝置要求用戶更換墨盒時(shí),還剩余17%~25%的墨水。
高印總結(jié):熱發(fā)泡技術(shù)與微壓電技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn),市場(chǎng)上的噴墨設(shè)備也大都立足于這兩項(xiàng)技術(shù)。而如何把這兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)完美的結(jié)合,而得到打印效果穩(wěn)定、品質(zhì)精良、輸出速度快、成本低的新噴打技術(shù),仍是人們追求和研發(fā)的方向。