第六章噴墨印刷

（優選）第六章噴墨印刷當前1頁，總共74頁。第一節概述當前2頁，總共74頁。

噴墨印刷（InkJetPrinting）簡稱IJP，是通過計算機控制將油墨流從噴嘴射在承印物上，而獲得文字和圖像的無壓印刷。簡單地講：通過將細微的墨水顆粒按照一定的要求噴射到打印紙上，成像并完成輸出。一、定義當前3頁，總共74頁。二、噴墨印刷的主要特點(與常規印刷技術相比)噴墨印刷應用計算機將原稿圖文信息轉換成所要輸出的信號，再輸入到印刷機主存儲器。它既不要軟片，也不要印版，而且印刷時，可以隨時添加或更改印刷信息。1、無版印刷當前4頁，總共74頁。噴墨印刷在印刷過程中噴嘴與承印物不直接接觸，并保持一定距離，因此不需要壓力，而且噪聲也大為減少。2、無壓印刷當前5頁，總共74頁。噴墨印刷對承印材料適應性很強，對紙張、塑料、金屬、紡織品無特殊要求，而且表面平滑或粗糙均可，甚至無一定規則的成型制品也可印刷。3、適應性強當前6頁，總共74頁。噴墨印刷裝置結構比較簡單，體積小、質量輕，操作和維修較為方便，機器的運轉費用也較低。4、印刷裝置小型化當前7頁，總共74頁。三、噴墨印刷的應用1、噴墨印刷機可以與其他印刷機聯機作業，添加內容變化的文本和簡單的圖像數據。如在噴墨印刷機上附設加印裝置、印標簽裝置、打印號碼裝置以及地址印刷裝置等可實現全自動化生產。當前8頁，總共74頁。2、可用于在包裝工業的產品流水線上，快速打印生產日期、批號、條形碼等。3、可用于各種小型印刷品如賀卡、名片、直遞郵件、標簽、車票、貨單和報表等的印刷。當前9頁，總共74頁。4、廣泛用于數字印前打樣，并可實現小批量的彩色數字印刷。5、大幅面的電腦噴繪打印技術可制作大型戶外燈箱廣告和大幅宣傳畫、產品廣告(幅寬可達1.4m、長幾乎無限的大幅面無間斷連續性圖案)等。當前10頁，總共74頁。6、可應用于辦公自動化和自動化印刷設備等方面。7、由于噴墨印刷對承印物沒有特殊要求，所以既可以在垂直墻壁、圓柱型罐頭盒、瓦楞紙箱、凹凸不平的皺紋紙、皮毛、絲綢、錫箔等材料上印刷，還可以在陶瓷、玻璃等易碎物以及雞蛋殼上印刷。當前11頁，總共74頁。當前12頁，總共74頁。當前13頁，總共74頁。三、噴墨印刷的應用近幾年，噴墨印刷在數字印刷、數碼打樣領域占主導地位，已成為數碼打樣的重要方法之一。有人預計在以后的Drupa展覽會上將是噴墨印刷的天下，而且可能要與膠印并駕并驅。當前14頁，總共74頁。第二節噴墨印刷機的組成及分類當前15頁，總共74頁。一、噴墨印刷機的組成當前16頁，總共74頁。噴墨印刷機是集電子、機械、流體、超聲、微機等多學科的成果為一體，成為印刷的高新技術之一。一、噴墨印刷機的組成當前17頁，總共74頁。二、噴墨印刷機的分類當前18頁，總共74頁。第三節噴墨印刷機的工作原理當前19頁，總共74頁。一、連續式噴墨印刷工作原理當前20頁，總共74頁。一、連續式噴墨印刷工作原理連續式噴墨印刷(ContinuousJet)技術。噴嘴通過細小的管道與盛放墨水的容器相連。打印時用墨水泵對墨水加以適當壓力，使墨水從噴孔中噴出一束細小的液流，噴射過程是連續的，所以，連續噴墨印刷技術也因此而得名。當前21頁，總共74頁。1、連續式偏轉墨滴噴墨印刷(DeflectedDroptoPrint)當前22頁，總共74頁。第一：來自加壓墨源的油墨進入印刷頭，經由單個噴嘴的小孔，變成一股很細的墨流(噴嘴的直徑很小，一般為0.005mm左右)，這股墨流在充有高壓電的金屬通道內獲得靜電，并使噴出的油墨分離成單個墨滴。(1)工作原理：當前23頁，總共74頁。第二：當墨滴通過一個與墨滴運行方向垂直的高壓偏轉磁場時，帶電很少或不帶電的墨滴(非圖文信息)不受靜電磁場的影響，直接穿過這個磁場，進入油墨回流管道，送回輸墨系統，循環使用；帶電墨滴(圖文信息)受高壓偏轉磁場的影響，越過收集管噴在承印物表面上，形成墨跡。(1)工作原理：當前24頁，總共74頁。當前25頁，總共74頁。墨滴每沖擊一次，在承印物表面形成一個墨點，承印物上印出的圖文由縱、橫排列的墨點構成。由于使用單個噴嘴(只有一個噴嘴)噴射墨滴，只能在承印材料表面形成粗糙的點陣圖像。(2)圖文分辨率：當前26頁，總共74頁。用縱、橫墨點個數的乘積表示點陣的密度，如7*5，9*7，11*9……40*24等。若印刷數字、字母，一般采用9*5，9*7的點陣密度；若印刷文字，特別是漢字這樣筆劃多的文字，其點陣密度可為40*24。(2)圖文分辨率：當前27頁，總共74頁。連續式噴墨可以形成100kHz以上的高速墨滴，所以特別適用于高速流水線上產品的商標、生產日期、批號等印刷。(3)噴墨速度：當前28頁，總共74頁。2、連續不偏轉墨滴工作原理(UndeflectedDroptoPrint)當前29頁，總共74頁。帶電的墨滴(圖文信息)不受偏轉磁場的影響，將以自由落體狀態垂直向下飛落，噴射到承印材料表面形成圖文部分;而不帶電或帶電很少的墨滴(非圖文信息)則在偏轉磁場的作用下被送入墨水回收系統，繼續循環使用。(1)工作原理：當前30頁，總共74頁。不偏轉式只能使墨滴印在固定的位置(以自由落體狀態垂直向下飛落)，所以，這種裝置要采用多個噴嘴進行印刷。(2)不偏轉與偏轉式的主要區別：當前31頁，總共74頁。二、間歇(按需)式噴墨印刷機工作原理當前32頁，總共74頁。二、間歇(按需)式噴墨印刷機工作原理

由噴嘴供給的墨滴只有在需要打印時才噴出，因此稱為間歇(按需)式噴墨印刷技術。按打印頭的工作方式熱發泡式微壓電式當前33頁，總共74頁。1、熱發泡式工作原理利用加熱方法使墨水腔中的少量水基性油墨氣化形成氣泡，使墨滴從噴嘴中噴出去,俗稱熱發泡式。當前34頁，總共74頁。(1)工作原理---電熱原理打印頭墨水腔的一側為加熱板，打印時，加熱板迅速加熱墨水，升溫至高于墨水沸點。與加熱板直接接觸的墨水汽化，形成很小的氣泡。在氣泡充滿墨水腔后，因受熱膨脹而形成較大的壓力，這股壓力驅動墨滴從噴孔噴出。墨滴噴出后，氣泡破裂，噴出的墨滴斷離。一旦墨滴噴射出去，加熱板冷卻，而墨水腔則依靠毛細管作用，再將墨水從墨水盒中吸入并填滿噴嘴。當前35頁，總共74頁。熱發泡噴墨打印機工作原理示意圖當前36頁，總共74頁。熱發泡噴墨打印機工作原理示意圖當前37頁，總共74頁。1、熱發泡式工作原理打印頭上可有一排噴嘴，或多排噴嘴并列，每掃描一行可打印一定的寬度。如：佳能公司的噴墨打印機具有128個噴嘴的打印頭，分辨率為400DPI以上。(2)噴嘴結構當前38頁，總共74頁。熱發泡式打印所用的墨水是一種復雜的水基溶液，這種墨水必須具有：極低的粘度和表面張力這樣才能使墨水從細小的噴孔中噴射出來。當墨水被加熱到沸點時，它應該能迅速汽化。(3)墨水的性能當前39頁，總共74頁。佳能(Canon)公司：BubbleJet及Lexmark等的噴墨技術。惠普(HP)公司：Thermaljet以上兩公司的噴墨打印機主要采用熱發泡式噴墨技術。(4)主要開發商和產品：1、熱發泡式工作原理當前40頁，總共74頁。2、微壓電式工作原理采用壓電晶體的振動來產生墨滴。當噴頭內的壓電晶體被電流激勵（以50～100kHz頻率振動）時，壓電晶體的形狀產生變形，表面凸起呈月牙形，并凸向墨水腔，從而推動墨滴從噴嘴中噴出。當前41頁，總共74頁。在墨水腔的一側裝有壓電板，當電流通過壓電板時，壓電板產生微小的變形，這種變形的結果使墨水腔容積減少，擠壓墨水而使微量墨水從噴孔擠出，并形成墨滴，轉印到承印材料上，形成印跡。(1)工作原理----壓電原理當前42頁，總共74頁。微壓電式噴墨工作原理當前43頁，總共74頁。目前采用壓電噴墨技術的產品主要是愛普生公司的噴墨打印機。(2)主要開發廠商當前44頁，總共74頁。3、熱氣泡式與壓電式比較:熱氣泡式噴墨時墨水是通過氣泡噴出的，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，影響打印質量。壓電噴墨技術具有墨點形狀規則、沒有濺射、墨點大小可以控制、噴射速度可控、定位準確。(1)打印質量比較：當前45頁，總共74頁。3、熱氣泡式與壓電式比較:熱氣泡式噴墨打印效果圖當前46頁，總共74頁。3、熱氣泡式與壓電式比較:微壓電噴墨打印效果圖當前47頁，總共74頁。熱發泡式噴頭制作成熟，且成本低廉，打印噴頭與墨盒為一體。還可給墨盒加注墨水。壓電式噴頭成本高。一般都將打印噴頭與墨盒分離。這種技術由愛普生(Epson)獨創，現在愛普生(Epson)生產出了分辨率達到1440dpi的壓電噴墨式打印機。3、熱氣泡式與壓電式比較:(2)打印頭比較：當前48頁，總共74頁。第四節噴墨油墨當前49頁，總共74頁。一、對噴墨印刷油墨的要求噴墨印刷裝置將直徑為1μm左右的微小墨滴以30000～50000滴/s的噴射速度從噴嘴噴出，要求IJP油墨與其他油墨相比應具有特殊性能：當前50頁，總共74頁。1、油墨的粘度一定要低，才能形成足夠細小的墨滴；2、墨水能導電，以便利用偏轉磁場控制墨滴的飛行方向；3、顆粒要細，墨水中不能含有影響印刷或堵塞噴嘴的顆粒，才能保證噴墨印刷設備連續地工作；當前51頁，總共74頁。4、從實用角度看，墨水在噴射到承印材料上以后要立刻干燥，否則無法實現連續復制作業；5、墨水要有合理的色彩表示范圍，轉印到紙張上后要有足夠的耐久性；對于在戶外展示用的噴墨印刷品還要求墨水有足夠的耐光性。當前52頁，總共74頁。因此，對IJP油墨的表面張力、粘度、比重等應進行合理調整，并與墨滴的帶電性能相適應。當前53頁，總共74頁。二、油墨的種類水溶性和溶劑性的目前常用固體蠟基油墨熱轉印油墨UV紫外線光固化油墨新技術，目前很少當前54頁，總共74頁。三、油墨的組成水溶性和溶劑性墨水的主要是由脂肪族酯、脂肪族醇、陽離子表面活性劑、水溶性或溶劑性染料等組成。

IJP油墨各組分的配比示例：油性染料1%蓖麻油30%

正丙醇29%甲酰胺40%當前55頁，總共74頁。四、主要性能參數相對密度0.8～1.0表面張力0.02～0.07N/m粘度0.0015～0.003Pa·s電阻率100～500Ω/cmpH值6.5～8.5干燥時間0.1s顆粒尺寸<0.1μm當前56頁，總共74頁。五、固體蠟基油墨其呈色材料不是染料，而是采用顏料，具有極好的耐光性，不易退色。印刷時，首先熔化，然后再由圖像信號控制其噴射，在抵達承印物后能立即固著，不易滲透到承印物的內部，印跡具有較好的清晰度而且顏色鮮艷。當前57頁，總共74頁。第五節噴墨印刷在數字印刷中的應用當前58頁，總共74頁。一、噴墨印刷在數字打樣中的應用1、數字彩色打樣的定義所謂數字式彩色打樣技術是指：有別于先輸出膠片，再曬版，然后印刷的傳統打樣方式，而是直接將數據文件通過計算機的色彩輸出設備打印出彩色樣張的技術。當前59頁，總共74頁。2、打樣的目的與作用審查整體效果，是否與設計構想一致。檢查版面的圖像、文字、顏色和尺寸是否有錯誤。作為客戶認可的標準樣張，為印刷工序提供調整墨色的依據。當前60頁，總共74頁。它采用間歇式噴墨(按需噴墨)的復制原理，墨水配置為黑色、青色、品紅色、黃色、淺青色和淺品紅色六種。3、數字噴墨印刷設備典型產品介紹---EPSONSTYLUSPRO7000噴墨打印機當前61頁，總共74頁。EPSONSTYLUSPRO7000噴墨打印機：與辦公室或家用的臺式普通噴墨打印機的主要區別在于：六個墨盒是互相獨立的，而普通臺式噴墨打印機是黑墨水一個墨盒，彩色墨水共用一個墨盒當前62頁，總共74頁。每個墨盒均帶64個噴嘴，可輸出高質量的彩色圖像，與色彩管理軟件和必要的顏色測量儀器搭配使用后，可用作數字打樣設備。EPSONSTYLUSPRO7000噴墨打印機：與辦公室或家用的臺式普通噴墨打印機的主要區別在于：當前63頁，總共74頁。EPSONSTYLUSPro7000噴墨打印機外形：當前64頁，總共74頁。4、數字式彩色打樣中的色彩管理問題色彩管理的作用是實現不同設備間不同色彩空間的轉換，從而保證同一畫面的色彩從輸入、顯示到輸出的盡可能一致。印刷業尤其強調最終復制品要與原稿色彩達到和諧一致。對于彩色打樣來說，則特別注意數字式打樣樣張要與印刷成品在色彩上的一致。當前65頁，總共74頁。二、噴墨印刷在絲網計算機直接制版(CTP)中的應用絲印的計算機直接制版技術是指不需要用陽圖底版曬版，而是由計算機直接把影像輸出到絲網印版上，經顯影處理后形成印版。在國外絲印計算機直接制版稱為CTS，即ComputerToScreen的意思。當前66頁，總共74頁。三、在戶外大型廣告印刷中的應用用于戶外大型廣告印刷中的噴墨打印機由于幅面較大，通常叫電腦噴繪機。當前67頁，總共74頁。三、在戶外大型廣告印刷中的應用當今，利用電腦噴繪制作大幅面廣告燈箱和巨型廣告牌已經很