浅看喷墨印刷术

枪神 · 发表于 2008-5-4 17:20:39

喷墨印刷是继丝网印刷之后的又一“万能”印刷新技术，它是随着计算机控制技术与包装技术的不断发展而迅速发展起来的，现已在许多现代化的工厂和包装自动线上得以应用。喷墨印刷具有其他印刷方式不可比拟的优点，如适应性广、高速智能化、成本低、无污染等。操作者可以方便而快捷地在现场（运动中）包装物上印刷日期、规格、保质期、数量、条形码等。喷墨印刷后的产品干燥快，可立即进入下一道工序。与传统的包装印刷不同，喷墨印刷不再需要制版和专门的印前辅助工序。

先进的喷墨印刷系统，只需操作者在操作时按动键盘，便可改动需要印刷的字体、符号及各种图文。它不仅可用于印刷文字和数字，还可以实现选择扩展条形码和用户（客户）防伪标志的喷印功能。喷墨印刷系统已远远超出了传统印刷的范畴，它除了具有黑白与彩色的印刷功能外，还具有数据处理和信息储存功能。它通过选取（安装）记忆储存器，便可储存数百条独立的编码（数码及字符集等）和近万个字符。它与电脑相连，便可实现工作的记录及报告的整理与打印。当它与主机串联时，还可在包装上（或其他承印件上）喷印出重量，记录卫星通讯传来的各种数据、绘制大气云图等。喷墨印刷已被广泛应用于现场各种形状和各种材料的包装表面印刷，无论是有孔还是无孔、平面或曲面、织物或带筋骨形表面，如塑料、布、纸张、皮毛、陶瓷、玻璃或金属等。同时适用于各种速度的印刷，无论匀速、变速或间断运行，且最适合于连续不停顿的包装生产线上的作业。在连续生产线上进行喷墨印刷号码、日期等，比其他印刷或粘贴标签更为经济和快捷。

喷墨印刷原理

无论是用于包装领域的喷墨印刷，还是用于办公领域的喷墨印刷，其原理基本是一致的。现在就以办公用喷墨打印机为例，介绍一下喷墨印刷的原理。
现在市场上主要有两种类型的喷墨打印机：压电式（如EPSON公司的产品）和气泡式（如HP、Canon公司的产品）。压电式喷墨打印机墨仓的一端是喷嘴，另一端是压电材料(大多是铅-铝-钛类压电晶体)，墨水在压电晶体变形的作用下被高速压出喷嘴，墨滴喷出后由墨盒及时补入墨水。气泡式喷墨打印机在喷嘴附近装有热电阻，数字信号施加的电流脉冲瞬间产生热量(升温速度可达100C /s，温度可达280C )，对墨水进行快速的局部加热，使周围少量墨水沸腾形成一个气泡。在气泡高压的作用下墨滴被喷出喷嘴，同时气泡消失并带走热量。墨水由储存室通过毛细管作用迅速补入。

喷墨墨水的发展

      喷墨印刷的原理决定了喷墨墨水要具有一些特殊的性能。首先，墨水要具有一定的黏度、表面张力、pH值等物化性能。一般墨水的表面张力为(3.0～5.0)×10-2N/m、黏度为1～3.0mPa·s、 pH值为8～9较适宜。其次，墨水还应具有长期存放的稳定性，良好的连续和间歇打印性能，良好的颜色、亮度、纯度及色彩饱和度以及耐水、耐光、抗风化性能。再者,墨水的组分不能与喷嘴发生化学反应，以免引起喷嘴堵塞；墨水要印字清晰，干燥速度快，但不能在喷射过程中或不使用时挥发过快;墨水打印出的图像及文字应整洁，无扩散、缺墨、不均等现象。

      为了满足以上对喷墨墨水的性能要求,喷墨墨水通常由下列组分组成:溶剂、着色剂、表面活性剂、保湿剂、pH值调节剂、催干剂、金属离子螯合剂、防腐剂以及其他添加剂。

      1970年以来，根据不同的喷墨技术原理，各种喷墨打印机先后被研制出来，并开始作为商品投入市场，喷墨打印机成为非击打式中引人注目的新型、高速度、低噪音的输出设备，发展极为迅速。由此，喷墨墨水也得到了进一步发展，尤其是用于液式彩色喷墨打印机的墨水。早在1974年，德国的一家公司就推出了一种彩色墨水。这之后，各大公司加快了对墨水的研究，如美国的IBM公司、日本的富士公司等都做了不少工作。特别是在1982年，日本Canon公司的气泡式喷墨打印机问世以后，墨水的研发进展得更为迅速。Canon公司首先推出了一种适合于气泡式喷墨打印机的墨水。此墨水有良好的储存稳定性，具有很好的间歇和连续打印性能。同时各大公司也开始对墨水的配方加以改进。例如EPSON公司开发了一种墨水，当这种墨水和纸接触时，能把加在纸表面上的填料介质溶解，纸浆一露出，墨滴立即被吸收，所以干燥速度快，各个墨点能保持高度的圆度。

国内喷墨印刷面临的问题

喷墨打印机以其优良的性价比，已被越来越多的用户所接受。然而在国内，喷墨印刷技术的进一步发展仍受到一些因素的影响。据相关资料及笔者对国内市场的调查，到目前为止，我国还没有真正开发出各种性能都比较稳定的喷墨墨水，因此当前国内市场上的喷墨墨水，特别是彩色喷墨墨水几乎全都依靠进口，这些进口的喷墨墨水价格都相当高，严重阻碍了我国喷墨印刷行业及其相关行业的发展。因此，提高墨水的性能，尤其是研制出颜色好、安全、性能稳定的墨水已经成为当前国内最迫切解决的问题。