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聚焦噴墨印刷技術(shù)(上)

2010/9/8 7:11:17 人評(píng)論

(一) 前言

  2006年5月9日一年一度的“廣告四新展”如期在北京國(guó)際展覽中心舉辦,同期也迎來(lái)了中國(guó)印刷及設(shè)備器材工業(yè)協(xié)會(huì)噴墨印刷分會(huì)成立大會(huì)暨第一屆會(huì)員代表大會(huì)隆重的成立大會(huì)。大印協(xié)噴墨分會(huì)的成立預(yù)示著噴墨印刷行業(yè)已經(jīng)發(fā)展到了水到渠成之時(shí),近年來(lái),我國(guó)以噴繪寫真設(shè)備于材料為代表的噴墨印刷行業(yè),融合了IT打印與噴墨印刷的技術(shù)基礎(chǔ),從而取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,同時(shí)也預(yù)示著噴墨印刷飛速發(fā)展時(shí)代的到來(lái)!

(二)噴墨印刷發(fā)展歷史

  噴墨印刷的歷史可以追溯到1884年,美國(guó)人C·H·Richard在注射器中放入水,擠壓針端飛出液滴,由此受到啟發(fā),若使此飛出液體帶電,用電控制其落點(diǎn),就可以在紙上形成畫像,此稱為霧墨印刷。Ink-jet Printing(噴墨印刷)最早的發(fā)展是在1878年,到了1951年Siemens公司將液態(tài)的墨水轉(zhuǎn)變成墨滴的技術(shù)申請(qǐng)專利,當(dāng)時(shí)因?yàn)獒槨⒛袉?wèn)題,效果不佳,直到1960年才正式進(jìn)入實(shí)用階段。

  1964年藉由一個(gè)特殊機(jī)臺(tái),可以控制墨滴的大小及噴出的速率,這是噴墨機(jī)的雛形,直到1967年,Hertz發(fā)展出連續(xù)式的噴墨印表機(jī),這就是目前在工業(yè)上使用的Continuous Ink-jet Printing。1972年Siemens推出Piezoelectric(壓電式)的Drop-on-Demand Ink-jet Printing,1979年Canon推出Thermal的Drop-on-Demand Ink-jet Printing,但稱為Bubble Ink-jet Printing,1984年HP也推出Thermal的Drop-on-Demand Ink-jet Printing,以上是Ink-jet Printing的發(fā)展歷史。20年前這一工藝開始運(yùn)用到條碼加工和產(chǎn)品序號(hào)的印刷上,但那時(shí)解析度無(wú)法讓人滿意。直到近10年,噴墨印刷的品質(zhì)才有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步。

(三)噴墨印刷定義

  噴墨印刷是一種新的無(wú)接觸、無(wú)壓力、無(wú)印版的印刷技術(shù),將電子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的信息輸入噴墨印刷機(jī)即可印刷。它還具有無(wú)版數(shù)碼印刷的共同特征,即可實(shí)現(xiàn)可變信息印刷。其將油墨以一定的速度從微細(xì)的噴嘴射到承印物上,然后通過(guò)油墨與承印物的相互作用實(shí)現(xiàn)油墨影像再現(xiàn)。

(四)噴墨印刷分類

  Ink-jet Printing大體上分為兩大類,一類是Continuous(連續(xù)式的)、一類是Drop-on-Demand(可控制噴印式的);Continuous主要用在工業(yè)方面,譬如標(biāo)簽、車票、紙箱等粗糙表面、金屬表面、塑膠表面,優(yōu)點(diǎn)是速度快,物質(zhì)表面的平滑度并不很重要,噴頭和物質(zhì)之間有相當(dāng)大的距離,所以被印材料的厚度不受影響,缺點(diǎn)是解析度不是很高,通常用在粗糙的、不很注重解析度的物質(zhì)表面,目前Continuous發(fā)展出Binary Deflection(雙向偏斜)和Multiple Deflection(多向偏斜),都是利用電壓產(chǎn)生偏斜的原理,前者依據(jù)帶電時(shí)噴墨和不帶電時(shí)不噴墨的方式供墨,后者墨滴噴出后經(jīng)過(guò)高壓偏斜板,可以控制偏斜的方向,并且更精確達(dá)到需要噴墨的地方,不帶電的墨滴則導(dǎo)入導(dǎo)墨槽,可回收再使用。

  噴墨印刷的方式有20多種,但是其基本的原理都是先產(chǎn)生小墨滴,再將之導(dǎo)引到設(shè)定的位置上。它大致可歸納成連續(xù)式和按需式兩種。所謂連續(xù)式噴墨,是無(wú)論印紋式或非印紋式,都以連續(xù)的方式產(chǎn)生墨滴,再將非印紋的墨滴回收或分散;而按需式噴墨卻只有在印紋部分才產(chǎn)生墨滴。噴墨印刷按印刷色彩可分為黑白噴墨和彩色噴墨兩種。黑白噴墨印刷只使用單一墨水,因此機(jī)器結(jié)構(gòu)和墨水系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)單,而彩色噴墨印刷相對(duì)就比較復(fù)雜。目前,噴墨印刷的分辨率可達(dá)40墨點(diǎn)/毫米,質(zhì)量已接近于照相圖片。

  噴墨方式的數(shù)字印刷機(jī)用途非常廣泛,它有一般用途的機(jī)型,但根據(jù)使用目的的不同,其速度和分辨率以及色彩再現(xiàn)區(qū)域有很大的區(qū)別。連續(xù)式噴墨的數(shù)碼印刷機(jī)供應(yīng)商數(shù)量不多,設(shè)備主要有兩類,一類是高速印刷型,另一類為高質(zhì)量彩色打樣型。連續(xù)式噴墨印刷機(jī)的供應(yīng)商之所以數(shù)量有限是因?yàn)楸仨氂赡芴峁┩暾鉀Q方案的公司制造噴墨頭。按需式噴墨則不同,市場(chǎng)上有許多噴墨頭的OEM供應(yīng)商,按需噴墨頭可以大量制造,而連續(xù)噴墨頭比較復(fù)雜,難以大批量生產(chǎn)。
 
 (五)噴墨印刷機(jī)組成結(jié)構(gòu)

  噴墨印刷機(jī)由系統(tǒng)控制器、噴墨控制器、噴頭、承印物驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。油墨在噴墨控制器的控制下,從噴頭的噴嘴噴出噴印在承印物上。按照印刷要求,驅(qū)動(dòng)器輸送承印物,系統(tǒng)控制器負(fù)責(zé)整機(jī)工作的運(yùn)轉(zhuǎn)。

(六)噴墨印刷技術(shù)特點(diǎn)

  噴墨印刷的分辨率很高,印刷質(zhì)量接近于照片。因此,噴墨印刷能夠制作彩色透明或不透明的圖片,也能制作書刊、報(bào)紙校樣以及彩色圖象校樣等,如果將噴墨印刷機(jī)接于通訊設(shè)備,還可進(jìn)行遠(yuǎn)距離圖文的傳輸。由于噴墨印刷機(jī)的幅面越來(lái)越寬,近年來(lái)利用噴墨印刷機(jī)制作大幅面的印刷品被廣泛地應(yīng)用于廣告宣傳畫等,因此,噴墨印刷的用途愈來(lái)愈廣。

  大多數(shù)人都習(xí)慣于按照每平方英尺多少美元的模式來(lái)給印刷定價(jià)。但每平方英尺噴墨印刷產(chǎn)品的價(jià)格低于模擬印刷產(chǎn)品價(jià)格的情況幾乎很少。我們必須從另外一種角度來(lái)對(duì)噴墨印刷的好處進(jìn)行分析,這一點(diǎn)非常重要。

  首先,噴墨技術(shù)不像傳統(tǒng)模擬印刷一樣提供簡(jiǎn)單的一對(duì)一的替換,或者能夠像傳統(tǒng)印刷方式一樣進(jìn)行銷售。噴墨為人們帶來(lái)了特殊的機(jī)會(huì)。例如,它能夠很好地滿足人們對(duì)速度的需求,同時(shí)噴墨也使在不同幅面上印刷同一個(gè)圖案變得更加容易。

  另外,隨著客戶對(duì)短版印刷品和個(gè)性化產(chǎn)品需求量的逐漸增多,人們更愿意將產(chǎn)品保存在CD上,而不是復(fù)制或者保存在絲網(wǎng)上,這樣所節(jié)約的成本使噴墨技術(shù)更具有吸引力。

  絲網(wǎng)印刷將會(huì)消失嗎?當(dāng)然不會(huì)。但它在市場(chǎng)上所處的地位將會(huì)發(fā)生變化。隨著印刷廠對(duì)數(shù)碼印刷價(jià)值的不斷認(rèn)可,噴墨印刷在市場(chǎng)上所處的地位將會(huì)繼續(xù)得到鞏固和加強(qiáng)。

(七)噴墨印刷發(fā)展中的制約因素

  雖然在數(shù)碼印刷方面,噴墨已有大概5%的市場(chǎng)占有率。但是,噴墨印刷在發(fā)展中多多少少還受到一些因素的制約,目前影響噴墨印刷品質(zhì)的因素主要有以下幾項(xiàng)。

1. 色彩轉(zhuǎn)換。如何將光源系統(tǒng)的色彩(R、G、B)精確地轉(zhuǎn)換為噴墨或是印刷的系統(tǒng)(C、M、Y、K)是非常復(fù)雜的學(xué)問(wèn),但是,惟有將色彩精確地轉(zhuǎn)換,才能獲得真實(shí)高品質(zhì)的效果。因此,精準(zhǔn)的色彩轉(zhuǎn)換技術(shù)是影響噴墨印刷品質(zhì)的重要關(guān)鍵。

2. 解析度。以黑白噴墨印刷機(jī)來(lái)說(shuō),解析度愈高印出來(lái)的解析度與色階點(diǎn)愈細(xì)小,印刷品質(zhì)也就愈佳。但對(duì)彩色噴墨印刷機(jī)而言,解析度是指在1英寸的寬度上能印出多少個(gè)墨點(diǎn),而不計(jì)較墨點(diǎn)是否重疊。

3. 色階。目前的噴墨印刷技術(shù)可精確地控制墨滴色階,在同一位置控制色墨由不噴到噴1滴直至噴16滴。

4. 印字頭控制。墨點(diǎn)是經(jīng)由噴嘴噴至紙張上,一般而言,噴嘴與印字頭是做在一起的,所以印字頭本身的技術(shù)非常重要,而左右印字頭的便是噴墨的技術(shù)和印刷機(jī)懸臂齒輪、傳動(dòng)皮帶的精密度。

5. 墨水。噴墨印刷用墨水,是粘度適中的專用墨水,應(yīng)具有無(wú)毒、穩(wěn)定、不堵塞噴嘴、保濕性、噴射性良好、對(duì)噴頭的金屬構(gòu)件不腐蝕等性能。目前噴墨墨水以染料型墨水居多,噴墨印刷機(jī)的墨水還必須有足夠的表面張力,以防止噴出時(shí)墨水濺射出去。另外墨水須具備快干性,以防止在紙張上暈開,因此,墨水本身也是影響印刷品質(zhì)的因素之一。

6. 承印物材質(zhì)。噴墨印刷用紙,要求表面光潔并有一定施膠度的紙,噴上的墨水蒸發(fā)干燥,墨點(diǎn)呈圓形,印出的字跡清晰,圖形美觀。彩色噴墨印刷用紙,最好表面有一層極薄的透明涂層,既能快速吸收墨水,又能避免光的散射,以便得到理想的印品。

(八)噴墨印刷市場(chǎng)現(xiàn)狀

  目前中國(guó)自行研發(fā)制造的噴墨印刷設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),而且發(fā)展前景良好。面對(duì)行業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)業(yè)鏈變化以及噴墨印刷行業(yè)與市場(chǎng)發(fā)展的強(qiáng)烈需求,中國(guó)

  你也許已經(jīng)聽說(shuō)過(guò),噴墨印刷將在很多領(lǐng)域取代模擬印刷。這的確如此。比如說(shuō),美國(guó)寬幅噴墨印刷市場(chǎng)的銷售額已達(dá)到了60億美元,并且這個(gè)市場(chǎng)在數(shù)量和價(jià)格方面將保持持續(xù)增長(zhǎng)的勢(shì)頭。這種增長(zhǎng)勢(shì)頭吸引了更多廠商參與競(jìng)爭(zhēng),導(dǎo)致了利潤(rùn)壓力的不斷增長(zhǎng),并且對(duì)印刷商來(lái)說(shuō),他們必須馬上做出戰(zhàn)略決策。

  在許多印刷廠,噴墨技術(shù)確實(shí)對(duì)傳統(tǒng)印刷技術(shù)起到了完善互補(bǔ)的作用。而在另外一些印刷廠,噴墨技術(shù)所起到的作用遠(yuǎn)不及人們所預(yù)想的那么大。如果我們關(guān)注一下絲網(wǎng)印刷領(lǐng)域,就會(huì)發(fā)現(xiàn)科技的進(jìn)步已經(jīng)能使人們運(yùn)用噴墨技術(shù)生產(chǎn)出大量的活件,因此它現(xiàn)在可以與絲網(wǎng)印刷廠在短版活領(lǐng)域展開競(jìng)爭(zhēng)了。與此同時(shí),直接制版技術(shù)已經(jīng)有效地縮短了膠印平版印刷的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。這就迫使絲網(wǎng)印刷商在決定下一步將投資何種技術(shù)時(shí)先對(duì)他們自己的商業(yè)模式進(jìn)行分析。

  噴墨和其它一些技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步并不意味著絲網(wǎng)印刷將會(huì)完全消失。比如說(shuō),雖然紫外光噴墨印刷的產(chǎn)品質(zhì)量將會(huì)達(dá)到甚至超過(guò)紫外光絲網(wǎng)印刷的水平,但這并不表示紫外光絲網(wǎng)印刷將會(huì)完全消失。事實(shí)是這樣,當(dāng)一些成熟的技術(shù)面臨新技術(shù)的挑戰(zhàn)時(shí),它們?cè)谑袌?chǎng)上所處的地位將會(huì)發(fā)生改變。對(duì)于這些成熟技術(shù)的使用者來(lái)說(shuō),保持在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將會(huì)變得非常重要。

  國(guó)內(nèi)以噴繪寫真設(shè)備為代表的噴墨印刷行業(yè)已經(jīng)從完全依賴國(guó)外進(jìn)口設(shè)備,轉(zhuǎn)型成為以國(guó)產(chǎn)設(shè)備取而代之的態(tài)勢(shì)。經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展,我國(guó)噴繪產(chǎn)業(yè)從噴繪機(jī)設(shè)備生產(chǎn)到墨水以及耗材的研發(fā)及應(yīng)用都形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈架構(gòu)。生產(chǎn)能力和生產(chǎn)規(guī)模也都取得了較大發(fā)展,國(guó)內(nèi)噴繪寫真市場(chǎng)的發(fā)展空間非常大。


  噴墨印刷發(fā)展中的困難

1、 缺乏統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),不利于行業(yè)發(fā)展。噴墨印刷市場(chǎng)缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不利于消費(fèi)者購(gòu)買和使用產(chǎn)品,也不利于生產(chǎn)商提高產(chǎn)品的品質(zhì)。

2、 我國(guó)雖然噴墨印刷行業(yè)發(fā)展較快,但是由于沒(méi)有行業(yè)協(xié)會(huì)為整個(gè)噴墨印刷行業(yè)進(jìn)行服務(wù),沒(méi)有中立性質(zhì)的行業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),因此沒(méi)有行業(yè)協(xié)會(huì)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

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