按需喷墨印刷的工作原理与应用

按需喷墨印刷工作原理

  按需喷墨通过电子信号控制墨滴动量,需要记录时才产生墨滴喷射动作,且系统产生的每一个墨滴均将喷射到纸面而形成记录点,无需墨滴偏转控制或分裂成墨雾的工作机制。实现按需喷墨的关键,是设计和生产换能器与墨水供应组合系统。为了降低打印机的制造成本,绝大多数中低速按需喷墨打印头设计成往复式(也称为脉动式或穿梭式)运动,这种运动方式和纸张进给按打印机的输出精度考虑,与墨水喷射系统设计基本无关。相变喷墨属于按需喷墨较特殊的种类,生产企业为了强调与热转移和特别是胶印的相似性,因而更频繁地称之为转移喷墨或胶印喷墨。

  相变喷墨打印机的结构和工作原理与直接喷射型打印机差别较大:打印头先将需要打印的图像喷射到中间转印鼓上;待整个复制图像全部“沉积”到转移鼓后,纸张开始进入工作位置,与转移鼓接触;类似于胶印,纸张与转移鼓问存在一微小的间隙,在高压力作用下导致转移鼓图像复制到纸张表面。

  与连续喷墨系统相比,按需喷墨在曲面上打印的适用性大打折扣,不适合于墨滴飞行距离较大的场合,通常要求打印头与纸张距离保持在1~2  mm;按需喷墨不仅对墨滴喷射速度有限制(典型数字为2~5  m/s),且墨滴飞行方向也较难控制。换能器是按需喷墨系统的基本部件,其主要用途是实现能量的转换,比如从电能转换为机械能或反之,也可能从电能转换成热能,这取决于按需喷墨系统的类型。

  脉冲喷墨打印机的压力控制常通过表面张力和液体压力的组合实现,其中表面张力作用在喷嘴孔附近的液体自由表面上。只要作用力不超过喷嘴材料的弹性极限,则压力总是由墨水腔的弹性变形产生。早期设计和生产的脉冲喷墨打印机几乎无一例外地都利用压电晶体产生墨水腔变形,并由此产生压力脉冲。压电晶体特别适合于脉冲喷墨打印,不仅工作原理简单,而且响应时间短、制造成本低、能量消耗也不高。脉冲喷墨打印工艺最重要的优点是极端简单,无需连续喷墨系统的充电和偏转装置,本质上容易以数字和异步的方式控制。

  按需喷墨是随机式喷墨系统中墨水只在打印需要时才喷射,所以又称为按需式。它与连续式相比,结构简单,成本低,可靠性也高,但是,因受射流惯性的影响墨滴喷射速度低。在这种随机喷墨系统中,为了弥补这个缺点,不少随机式喷墨打印机采用了多喷嘴的方法来提高打印速度。

  目前按需喷墨型产品正在普及。近年来,不管大公司还是小公司都在印刷市场、包装市场及其它市场加大了对喷墨技术的投资。专业的摄影工作室、美术印刷厂和输出中心都把喷绘机看作“高层次图像质量和永久性的技术选择,打印的每个印品都能具有很高的持久性”。今天市场上有更便宜的喷墨打样机来进行打样,商业印刷厂只需按一个按钮就能输出了。可以说喷墨技术的出现符合了印刷数字化、网络化的发展趋势。喷墨技术不涉及中间处理和化学品,也不涉及图像传输;另外,喷墨技术具有数字过程的所有优势,如即时打印和可变数据。所以已经成为各个行业采用喷墨印刷作为未来生产技术的主要理由。喷墨技术不仅推动了数码打样的发展,也成为了支持CTP工作流程的关键技术。同时,它在包装印刷领域可谓前途光明,很多包装印刷厂家及终端用户正在探索喷墨印刷在包装领域的应用。

[时间:2012-10-26  来源:互联网]

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