喷墨打印技术简介

一、喷墨打印的发展历史
二、热发泡和微压电式喷墨方式介绍
三、喷墨打印重要的参数
四、工业喷墨印刷的主要应用领域
五、主要工业喷墨打印头制造商
一、喷墨打印技术的发展历史
喷墨打印技术主要经历了连续喷墨打印技术、热泡式喷墨打印技术和压电式喷墨打印技术三个阶段。而喷墨打印技术的进步及其在工业中的应用也相应推动了工业喷墨打印头的进步与发展。
20世纪60年代,随着墨滴形成及其在电场运动等基础理论的研究,连续喷墨打印理论逐步形成并开始进入应用阶段。20世纪70年代,随着计算机技术的发展,出现了用于喷墨打印机的连续喷墨打印头。
20世纪80年代,热泡式打印原理被发现。随后热泡式喷墨打印技术得以完善并出现了热泡式喷墨打印头。
与连续式喷墨打印头相比,热泡式喷墨打印头工作效率和打印精度更高,同时供墨方式简单,不需要额外加压装置和终端回收装置。因此,热泡式喷墨打印头开始逐步取代用于喷墨打印机的连续喷墨打印头。
90年代,热泡式喷墨打印头还被开始应用于户外广告用的广告数码喷绘设备。
加湿器结构20世纪90年代,随着压电式喷墨打印技术的进一步发展,压电式喷墨打印头开始逐步进入实质性应用阶段。与热泡式喷墨打印头相比,压电式喷墨打印头对墨滴的控制能力更强,喷射过程中形成的墨滴体积更小,喷射速度更快,喷射频率更高。同时压电式喷墨打印头在喷射过程中无需加热,墨液不会因受高温而发生化学反应,大大降低了设备对墨液质量的要求。此外,压电式喷墨打印头还能适用于不带电荷、不受高温汽化产生气泡的打印介质;但由于与热泡式喷墨打印头相比,压电式喷墨打印头的成本较高。因此,压电式喷墨打印头仅在对打印质量要求较高的中高端户外广告喷绘领域得到逐步应用。
而随着科技的不断进步以及喷墨打印技术应用成本的逐步降低,工业喷墨打印技术在工业的应用也日益广泛。当前压电式喷墨打印头在工业中的应用已经不再局限于中高端户外广告喷绘,而是逐步拓展至纺织印染、陶瓷建材、电子、3D打印等工业领域;压电式喷墨打印头也成为工业喷墨打印头的主流,而热泡式喷墨打印头仍主要应用于家用和办公用打印机。
嫁接刀
二、热发泡和微压电式喷墨方式介绍
1.热发泡喷墨技术
通过加热喷嘴,使墨水产生气泡,喷到打印介质上,属于高温高压打印技术。其工作原理是:利用薄膜电阻器,在墨水喷出区中将小于5 pixel lite的墨水瞬间加热至300℃以上,形成无数微小气泡,气泡以极快的速度(小于10微秒)聚为大气泡并扩展,迫使墨滴从喷嘴喷出。气泡再继续成长数微秒,便消逝回到电阻器上。气泡消逝,喷嘴的墨水便缩回。接着表面张力会产生吸力,拉引新的墨水补充到墨水喷出区准备下一次的循环喷印。由于接近喷嘴部分的墨水被不断加热冷却,积累的温度不断上升(至30-50℃),因而需要利用墨盒上部的墨水循环冷却,但在长时间打印中,整个墨盒里的墨水仍然会保持在40-50℃左右。在如此严苛的条件下工作,用于热气泡喷印机的喷墨因而需要极高的稳定性,造成成本较高,微型电阻发热器的使用寿命也相对缩短,因长时间冷热交替工作,使其产生不可避免的腐蚀,以致报废。由于热气泡喷印是在较高的温度条件下进行,所以其喷墨必须设计为低粘度(约< 1.5mPa.s)高张力(约> 40 mN/m),以保证长时间持续高速打印。
顶部发射式侧面发射式
2.压电式喷墨技术
陶瓷压机此技术是将许多微小的压电陶瓷放置到打印头喷嘴附近,压电陶瓷在两端电压变化作用下具有弯曲形变的特性,当图像信息电压加到压电陶瓷上时,压电陶瓷的伸缩振动变形将随着图像信息电压的变化而变化,并使墨头中的墨水在常温常压的稳定状态下,均匀准确地喷出墨水。与发泡技术相比,压电喷墨技术具有墨点形状规则、没有溅射、墨点大小可控、喷射速度可控、定位准确、可以选用更多化学成分不同的墨水、腐蚀机会减少、喷头寿命延长等优点,还可以采用颜料墨水,防止紫外线照射时所引起的变和褪现象。而专为压电技术开发的墨水,具有溶解特性和速干特性,能快速渗透入纸张,不起毛边,不晕染,尤其是在喷墨纸和光泽纸上,打印质量非常好。陶瓷压电式喷印系统几乎可以打印任何种类的墨
水,包括水溶性(water soluble),溶剂性(solvent ink),和上面所述的加温固态喷墨。用于陶瓷压电式喷印的墨水,有较宽的粘度及张力适应范围(粘度可以在1-20 mPa.s 之间。张力在30-50mN/m之间)。
3.热发泡与压电式喷墨技术的优缺点
(1)热发泡喷墨技术
优势:热发泡喷墨技术便是使用水性与油性染料混合的系统,其不论是用在家用打印机,还是商用打印机上,都可以得到不错的打印品质。缩小墨滴喷出区域的能力和整合的电路循环技术,可望使未来
采用此项技术的喷墨打印机的墨滴体积更小,喷出墨滴的频率更高,可产生出更丰富的调和及更平滑的网目调。低操作频率、高喷嘴数和单一打印的解析度,都是高速打印的基本要素。
辐射取暖器目前发泡喷墨打印技术,主要生产商是有惠普、高印等知名品牌;另外发泡喷墨技术可以提高打印速度,提高打印机的工作效率。不断整合的电路技术也让发泡喷墨技术可以持续压低成本,同时将整个打印过程最佳化
不足:采用热发泡技术的墨头长期在高温、高压环境中工作,除喷嘴腐蚀严重外,同时容易引起墨滴飞溅和喷嘴堵塞等。
在打印品质方面,由于在使用过程中要加热墨水,而高温下墨水很容易发生化学变化,性质不稳定,彩真实性就会受到一定程度的影响;另一方面由于墨水是通过气泡喷出的,墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握,打印线条边缘容易参差不齐,一定程度上影响了打印质量。
在应用方面,因热发泡技术的极限性(只能使用高张力低粘度的墨水为主要介质的水基喷墨),不能使用有机溶剂,因而无法使用溶剂型喷墨以应用于户外大幅面广告喷印。
(2)压电式喷墨打印
优势:压电喷墨技术对墨滴的控制能力更强,且墨滴微粒形状更为规则、定位更加准确,打印分辨率
提高,容易实现高精度打印。且微压电喷墨时无须加热,墨水不会因受热而发生化学变化,降低了对墨水的要求,也延长了打印头的寿命。因温度的持续稳定,使长时间不间断持续喷印时墨水的粘度及表面张力保持相对的稳定,保证印件质量前后的一致性,及客户重印颜的再现统一性。
陶瓷压电式喷印系统几乎可以打印任何种类的墨水,包括水溶性,溶剂性,和上面所述的加温固态喷墨。用于陶瓷压电式喷印的墨水,有较宽的粘度及张力适应范围(粘度可以在1-20 mPa.s之间。张力在30-50mN/m之间),且具有溶解特性和速干特性。因此微压电技术弥补了热发泡技术的不足,有着更为广范的应用空间
不足:微压电喷墨技术的最大的不足就是,它将多数喷嘴集中在一个打印头上还是比较困难,因此打印速度就会减慢。且当打印机墨头堵塞后,需要浪费大量的墨水清洗墨头。每次更换墨头,首先要浪费30%墨水做墨头清洗,每次开机都需要2~3分钟的清洗,也要浪费一些墨水。气量装置要求用户更换墨盒时,还剩余17%~25%的墨水。
抗衡阀三、喷墨打印重要的参数
打印头的性能参数有:
1.DPI: dots per inch,表示在一英寸范围内的墨点数。对于打印品质和打印成本有很大
的影响。
2.墨滴体积(drop-volume):目前体积范围2—32pl。分辨率要求越高的图画需要越小体
积的墨滴。
3.墨量:直接影响打印的成本。单位ml/㎡、g/㎡.需要根据DPI和墨滴体积进行计算。
4.墨滴喷射速度:通常以m/s计算。速度越快,墨滴飞行时间越短,打印在基材上的位置
潜流带偏移量就会越小。不是越快越好。
5.喷墨功率P jet:衡量喷墨打印头生产力的关键指标。

本文发布于:2024-09-21 18:50:33,感谢您对本站的认可!

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