随着数字化进程的不断进步和发展,喷墨印刷技术由于其设备具有成本低廉、环保性好的特点,已经成为数码印刷领域的一种重要技术手段。喷墨印刷设备主要包括:小型喷墨打印机,大幅面喷墨打印机、喷墨印刷系统等。作为数字化和计算机技术的产物,喷墨印刷覆盖了传统印刷无法涉及的部分印刷市场,并逐步向多个领域拓展,市场前景非常广阔。
一、喷墨印刷的基本原理及其方式
喷墨印刷是一种无接触、无压力、无印版的印刷方式,由系统控制器、喷墨控制器、喷头、承印物驱动机构等组成,油墨在喷墨控制器的控制下,从喷头的喷嘴喷印在承印物上。彩色喷墨打印机通常有高温高压式打印和常温常压式打印两种方式。前者以佳能的气泡技术和惠普的热感技术为代表,后者以爱普生的超微压电打印技术为代表。热发泡是靠一个小电阻的热量,使周围的墨水蒸发,产生气泡,气泡扩充压迫墨水从喷嘴喷出,到达承印物,喷出后气泡消失,从墨水槽再吸入新的墨水,产生连续气泡工作方式。而微压电喷墨技术是把压电芯片放在喷墨嘴上方,对芯片加少许电流,产生振动,靠振动把墨水喷射出来。
1. 连续式喷墨印刷
(1)以偏离的墨滴印刷
墨流经加压喷出、振动、分解成小墨滴后,经过一电场,由于静电作用,小墨滴在飞越此电场后不论荷电与否,均直前飞行。在通过偏离电磁场时,荷电量大的墨滴会受到较强的吸引,偏折较大。反之,则偏折较小。而不带电的墨滴将积于集墨沟内回收(如图1)。
(2)以不偏离的墨滴印刷
和上述的一类很类似,惟一不同在于偏离的电荷被回收,不偏离的电荷反而直行形成印纹(如图2)。
(3)不需用的墨滴使之静电分裂
墨流仍是加压由管口喷出,但管孔更为纤细,其直径大约在10~15个Microns左右,其管孔细到喷出的墨滴会自动分解成一颗颗极小的墨滴。在使这些细小的墨滴经过同电极的荷电环时,会因为同性电荷相斥的缘故,导致这些荷电的墨滴再度分裂成雾墨,此时它就失去方向性而不印。反之,不荷电的墨滴就不会分裂而形成印纹。可用作连续调的印刷(如图3)。
2. 间歇式喷墨印刷
(1)以静电拉引
以静电拉引力而喷墨,在喷孔处的印墨会形成凸出的半月型,再以一电极板并列之,凸出印墨的表面张力,会受到并列电极板上的高电伏所破坏。因而墨滴会被静电力拉引出来,这些墨滴都荷有静电,可向垂直或水平方向偏移,射到设定的位置上或是遮蔽板上回收(如图4)。
(2)热气泡式喷墨
将墨水在极短的时间瞬间加热,使在电阻器附近的气体体积膨胀,也会有少量的墨变成蒸气,将油墨挤压推出喷嘴,使其飞行至纸面上,形成印纹。墨滴喷出后温度随即降低,使油墨室内的温度也迅速将低,再借由毛细管原理将突出的油墨拉回墨盒内。
二、我国喷墨印刷技术的应用现状
我国喷墨印刷行业和国外的起步时间相差不远,但在研发、产销和应用方面与美国、日本等发达国家相比还有不小的差距。在地区分布上,主要集中在经济发达的广州、深圳、上海和北京。目前国内喷墨印刷的应用处于两极分化的状况,一端是低端市场,使用的设备大多是非生产型喷墨印刷机,印刷活件也大多是短版黑白活,兼有少量彩活。另一端是高端市场,从业者所用的喷墨印刷设备大多是生产型喷墨数码印刷机,印活不仅是超短版彩色印件,更有不少个性化、可变数据印刷的彩色印品。这类数码印刷公司的客户更注重质量和服务,对色彩及印刷质量都有着很高的要求。
另外,随着喷墨打印分辨率及速度的不断提高,又形成几个应用分支。
1. 作为数码相机的输出设备,直接输出数码照片,形成与传统模拟照相、冲洗照片工艺的竞争势态,虽然当前喷墨数码打印价格较高,但随着成本的降低,市场将进一步扩大。
2. 喷墨数码打样机或输出机,这种设备的打样效果已经接近印刷效果,不少出版社都以这种方式输出校样,供校对、评价文稿,以调整印刷设备,提高印刷质量。
3. 喷墨印刷机已经进入短版、快速印刷市场,成为与小型平版印刷机竞争的主要机型,并以前所未有的高速度,抢占市场份额,现在已有多家国外厂商参与竞争。