摘要] 介紹噴墨印刷成像原理，以熱噴墨成像系統(tǒng)為研究對(duì)象，探討該系統(tǒng)成像機(jī)理、油墨和受像介質(zhì)之間的相互關(guān)系以及對(duì)噴墨印刷質(zhì)量的影響，并對(duì)如何控制關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了討論。
關(guān)鍵詞：噴墨印刷；成像技術(shù)；質(zhì)量
噴墨印刷是數(shù)字印刷系統(tǒng)的重要組成部分，以其適應(yīng)性廣、高速智能、低污染等特點(diǎn)在包裝印刷各領(lǐng)域得到廠(chǎng)泛的應(yīng)用。噴墨EO,~U在EO,~U幅面、油墨和承印介質(zhì)的多樣化特點(diǎn)拓展了傳統(tǒng)印刷的內(nèi)涵，目前已形成了數(shù)字噴墨印刷、數(shù)字打樣、數(shù)字噴繪市場(chǎng)。噴墨印刷是一種非接觸式的網(wǎng)點(diǎn)復(fù)制技術(shù)，通過(guò)噴嘴形成細(xì)小的墨滴噴射至承印物上以形成圖像。噴墨印刷圖像清晰、色彩再現(xiàn)質(zhì)量理想，但其品質(zhì)表現(xiàn)依賴(lài)于設(shè)備精度、油墨、受像介質(zhì)之間的成像適性。
I 噴墨成像原理
噴墨成像系統(tǒng)主要由噴頭、受像介質(zhì)和必要的傳動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成，噴頭和受像介質(zhì)之間處于非接觸狀態(tài)，噴頭噴射出的細(xì)小墨滴直接附著在承印物上，形成可視影像 J。噴墨成像技術(shù)根據(jù)墨滴控制方式的差異，分為壓電晶體振蕩、熱氣泡、靜電吸引等多種成像方法，其中壓電晶體振蕩和熱氣泡是目前常用的2種噴墨技術(shù)。熱氣泡噴墨技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小型化集成度高、價(jià)格便宜的特點(diǎn)，因此應(yīng)用較為普及。文中主要通過(guò)研究熱氣泡噴墨(簡(jiǎn)稱(chēng)熱噴墨)成像系統(tǒng)，探討影響噴墨印刷質(zhì)量關(guān)鍵因素之間的關(guān)系。
熱噴墨成像系統(tǒng)的核心是其噴頭，由加熱元件、墨水容器和噴嘴組成，噴頭結(jié)構(gòu)非常緊湊。熱噴墨成像的工作原理見(jiàn)圖I。工作時(shí)，油墨通過(guò)設(shè)置在噴墨腔內(nèi)的微型熱電阻加熱，由于溫度的升高，熱電阻表面的油墨溶劑產(chǎn)生氣化并形成氣泡，氣化和氣泡的生成使得油墨體積增加，由于油墨的不可壓縮效軸為水平軸應(yīng)，以及墨水容器的容積必須保持不變的特點(diǎn)，對(duì)周?chē)湍a(chǎn)生壓力，這種壓力傳遞到噴口處，導(dǎo)致在噴口處形成墨滴，使得特定數(shù)量的墨水從噴孔中噴出，墨滴在噴射到紙張表面后由于擴(kuò)散和吸收效應(yīng)而快速干燥，產(chǎn)生記錄點(diǎn) 。
2 影響噴墨印刷質(zhì)量因素分析
2．1 墨滴的大小
墨滴的大小決定噴墨成像系統(tǒng)的物理分辨率s，直接影響噴墨印刷的精度。為了保持液體最小的表面張力，熱噴墨技術(shù)產(chǎn)生的墨滴為球形，墨滴生成的頻率大約在5—8kHz之問(wèn)。系統(tǒng)物理分辨率與墨滴的體積有關(guān)。
假設(shè)成像系統(tǒng)的物理分辨率為R，墨滴直徑和體積分別為d和 ，則墨滴直徑與體積之間的換算關(guān)系 為：
由此看出，假設(shè)墨滴體積為4pL，則設(shè)備的物理分辨率R
約為1290 dpi。
但由于油墨本身的特性以及在不同的受像介質(zhì)上產(chǎn)生不同的擴(kuò)展效應(yīng)，最終形成的最大記錄點(diǎn)也有所差異。如：在紙張表面上形成的記錄點(diǎn)擴(kuò)大率約在50％ 一65％之間，因此實(shí)際得到的成像分辨率相對(duì)低。
因此，噴嘴設(shè)計(jì)得越小，形成的墨滴體積 越小，系統(tǒng)物理分辨率R越高，噴墨印刷的精度也越高。但是，形成的墨滴越小，印刷速度的提高也就越困難，進(jìn)而限制了圖像質(zhì)量的提高。
(待續(xù))
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