淺談噴墨印刷技術(shù)的應(yīng)用

隨著數(shù)字化進(jìn)程的不斷進(jìn)步和發(fā)展，噴墨印刷技術(shù)由于其設(shè)備具有成本低廉、環(huán)保性好的特點(diǎn)，已經(jīng)成為數(shù)碼印刷領(lǐng)域的一種重要技術(shù)手段。噴墨印刷設(shè)備主要包括：小型噴墨打印機(jī)，大幅面噴墨打印機(jī)、噴墨印刷系統(tǒng)等。作為數(shù)字化和計(jì)算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)物，噴墨印刷覆蓋了傳統(tǒng)印刷無(wú)法涉及的部分印刷市場(chǎng)，并逐步向多個(gè)領(lǐng)域拓展，市場(chǎng)前景非常廣闊。今天，中國(guó)紙業(yè)網(wǎng)編輯帶大家走進(jìn)噴墨印刷技術(shù)，詳細(xì)介紹一下相關(guān)內(nèi)容。

一、噴墨印刷的基本原理及其方式

噴墨印刷是一種無(wú)接觸、無(wú)壓力、無(wú)印版的印刷方式，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，從噴頭的噴嘴噴印在承印物上。彩色噴墨打印機(jī)通常有高溫高壓式打印和常溫常壓式打印兩種方式。前者以佳能的氣泡技術(shù)和惠普的熱感技術(shù)為代表，后者以愛(ài)普生的超微壓電打印技術(shù)為代表。熱發(fā)泡是靠一個(gè)小電阻的熱量，使周?chē)�的墨水蒸發(fā)，產(chǎn)生氣泡，氣泡擴(kuò)充壓迫墨水從噴嘴噴出，到達(dá)承印物，噴出后氣泡消失，從墨水槽再吸入新的墨水，產(chǎn)生連續(xù)氣泡工作方式。而微壓電噴墨技術(shù)是把壓電芯片放在噴墨嘴上方，對(duì)芯片加少許電流，產(chǎn)生振動(dòng)，靠振動(dòng)把墨水噴射出來(lái)。

1.連續(xù)式噴墨印刷

（1）以偏離的墨滴印刷

墨流經(jīng)加壓噴出、振動(dòng)、分解成小墨滴后，經(jīng)過(guò)一電場(chǎng)，由于靜電作用，小墨滴在飛越此電場(chǎng)后不論荷電與否，均直前飛行。在通過(guò)偏離電磁場(chǎng)時(shí)，荷電量大的墨滴會(huì)受到較強(qiáng)的吸引，偏折較大。反之，則偏折較小。而不帶電的墨滴將積于集墨溝內(nèi)回收（如圖1）。

（2）以不偏離的墨滴印刷

和上述的一類很類似，惟一不同在于偏離的電荷被回收，不偏離的電荷反而直行形成印紋（如圖2）。

（3）不需用的墨滴使之靜電分裂

墨流仍是加壓由管口噴出，但管孔更為纖細(xì)，其直徑大約在10——15個(gè)Microns左右，其管孔細(xì)到噴出的墨滴會(huì)自動(dòng)分解成一顆顆極小的墨滴。在使這些細(xì)小的墨滴經(jīng)過(guò)同電極的荷電環(huán)時(shí)，會(huì)因?yàn)橥�性電荷相斥的緣故，�?dǎo)致這些荷電的墨滴再度分裂成霧墨，此時(shí)它就失去方向性而不印。反之，不荷電的墨滴就不會(huì)分裂而形成印紋�？捎米鬟B續(xù)調(diào)的印刷（如圖3）。

2.間歇式噴墨印刷

（1）以靜電拉引

以靜電拉引力而噴墨，在噴孔處的印墨會(huì)形成凸出的半月型，再以一電極板并列之，凸出印墨的表面張力，會(huì)受到并列電極板上的高電伏所破壞。因而墨滴會(huì)被靜電力拉引出來(lái)，這些墨滴都荷有靜電，可向垂直或水平方向偏移，射到設(shè)定的位置上或是遮蔽板上回收（如圖4）。

（2）熱氣泡式噴墨

將墨水在極短的時(shí)間瞬間加熱，使在電阻器附近的氣體體積膨脹，也會(huì)有少量的墨變成蒸氣，將油墨擠壓推出噴嘴，使其飛行至紙面上，形成印紋。墨滴噴出后溫度隨即降低，使油墨室內(nèi)的溫度也迅速將低，再借由毛細(xì)管原理將突出的油墨拉回墨盒內(nèi)。

二、我國(guó)噴墨印刷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)噴墨印刷行業(yè)和國(guó)外的起步時(shí)間相差不遠(yuǎn)，但在研發(fā)、產(chǎn)銷(xiāo)和應(yīng)用方面與美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有不小的差距。在地區(qū)分布上，主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的廣州、深圳、上海和北京。目前國(guó)內(nèi)噴墨印刷的應(yīng)用處于兩極分化的狀況，一端是低端市場(chǎng)，使用的設(shè)備大多是非生產(chǎn)型噴墨印刷機(jī)，印刷活件也大多是短版黑白活，兼有少量彩活。另一端是高端市場(chǎng)，從業(yè)者所用的噴墨印刷設(shè)備大多是生產(chǎn)型噴墨數(shù)碼印刷機(jī)，印活不僅是超短版彩色印件，更有不少個(gè)性化、可變數(shù)據(jù)印刷的彩色印品。這類數(shù)碼印刷公司的客戶更注重質(zhì)量和服務(wù)，對(duì)色彩及印刷質(zhì)量都有著很高的要求。

另外，隨著噴墨打印分辨率及速度的不斷提高，又形成幾個(gè)應(yīng)用分支。

1.作為數(shù)碼相機(jī)的輸出設(shè)備，直接輸出數(shù)碼照片，形成與傳統(tǒng)模擬照相、沖洗照片工藝的競(jìng)爭(zhēng)勢(shì)態(tài)，雖然當(dāng)前噴墨數(shù)碼打印價(jià)格較高，但隨著成本的降低，市場(chǎng)將進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.噴墨數(shù)碼打樣機(jī)或輸出機(jī)，這種設(shè)備的打樣效果已經(jīng)接近印刷效果，不少出版社都以這種方式輸出校樣，供校對(duì)、評(píng)價(jià)文稿，以調(diào)整印刷設(shè)備，提高印刷質(zhì)量。

3.噴墨印刷機(jī)已經(jīng)進(jìn)入短版、快速印刷市場(chǎng)，成為與小型平版印刷機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的主要機(jī)型，并以前所未有的高速度，搶占市場(chǎng)份額，現(xiàn)在已有多家國(guó)外廠商參與競(jìng)爭(zhēng)。

4.數(shù)碼噴繪設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入大型廣告噴繪市場(chǎng)，向傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷領(lǐng)域挑戰(zhàn)。這種印刷方式以較低的分辨率，較大的印刷幅面和不受長(zhǎng)度限制連續(xù)印刷的性能，已在街頭廣告、車(chē)身廣告、燈箱、牌匾等方面廣泛應(yīng)用。

5.噴墨印刷機(jī)在線使用具有較好的防偽效果。一般經(jīng)濟(jì)實(shí)力較小的制造者是可通過(guò)巧妙使用噴墨印刷機(jī)，將日期等信息噴在包裝件的關(guān)鍵部位，可以起到一定的防偽作用。噴墨印刷機(jī)結(jié)合使用防偽油墨則具有更好的防偽效果。噴墨印刷機(jī)的在線使用具有設(shè)計(jì)、投資性防偽的功能，防偽油墨具有秘訣性防偽的功能，二者結(jié)合使用，具有三重的防偽功能。

三、噴墨印刷技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和制約因素

1.噴墨印刷技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（1）噴墨印刷屬于數(shù)碼印刷的一種，完全脫離了傳統(tǒng)印刷工藝的煩瑣程序，對(duì)色彩疊印及補(bǔ)漏白的要求不高，不需要考慮套準(zhǔn)精度，作業(yè)準(zhǔn)備時(shí)間短，對(duì)市場(chǎng)反應(yīng)快速，作業(yè)生產(chǎn)周期短，可以以非常高的時(shí)間效率和成本效率完成數(shù)碼樣張和短版作業(yè)的生產(chǎn)。

（2）實(shí)現(xiàn)可變數(shù)據(jù)印刷和定制印刷，圖像信息可以隨時(shí)改變，滿足用戶的短版印刷活件以及個(gè)性化印刷需求，例如：個(gè)人相冊(cè)、產(chǎn)品說(shuō)明、資料、試銷(xiāo)產(chǎn)品、包裝樣品等。

（3）一張起印，減少浪費(fèi)，印刷服務(wù)更靈活，通常在1000印數(shù)內(nèi)有優(yōu)勢(shì)。

（4）數(shù)字化特征使其更容易引入數(shù)字資產(chǎn)管理、自動(dòng)化工作流程及色彩管理等數(shù)字集成技術(shù)。

（5）可實(shí)現(xiàn)異地印刷，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸提供遠(yuǎn)程印刷服務(wù)，特別適合跨地區(qū)連鎖經(jīng)營(yíng)的快印。

（6）多數(shù)噴墨印刷技術(shù)是非接觸印刷，可在多種承印材料上復(fù)制，例如各種各樣的商品生產(chǎn)流水線上的可變噴碼印刷。

（7）數(shù)碼卷筒紙噴墨印刷設(shè)備可不受紙張長(zhǎng)度限制，可實(shí)現(xiàn)大幅面、全景作品的復(fù)制。

2.噴墨印刷技術(shù)的制約因素

雖然在數(shù)碼印刷方面，噴墨印刷已有大概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，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，是黏度適中的專用墨水，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。另外墨水要具備快干性，以防止在紙張上暈開(kāi)，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。

四、噴墨印刷之展望

目前，噴墨印刷的色彩表現(xiàn)與高畫(huà)質(zhì)，已能令大部分消費(fèi)者滿意。數(shù)碼打樣已大多采用噴墨方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，在大幅面印刷方面其優(yōu)勢(shì)也日益明顯，并已開(kāi)始向包裝印刷領(lǐng)域進(jìn)軍。

然而，噴墨印刷列印的時(shí)間尚嫌緩慢，而且對(duì)紙張的要求也很高，雖然市場(chǎng)上已有很多噴墨印刷的專用紙張，但是價(jià)格都偏高，很難讓一般家庭以及學(xué)生普遍使用，往往印壞一張高畫(huà)質(zhì)的A4圖片，就要白白花費(fèi)幾十，所以讓噴墨印刷技術(shù)能廣泛的適用于各種紙張，實(shí)在是現(xiàn)在最迫切需要發(fā)展的技術(shù)，若是要使特殊材質(zhì)的專用紙張平價(jià)化并不太容易，所以研發(fā)新的墨水成分才是直接有效的辦法。另外改變噴墨印刷技術(shù)也可達(dá)到此目的，如：惠普不斷在供墨量上做更精準(zhǔn)的控制，使墨滴不致擴(kuò)散太嚴(yán)重;Tektronix公司也投入大量資源開(kāi)發(fā)新的噴蠟列印技術(shù)。此外，噴墨印刷也有抗光性不佳和機(jī)器價(jià)位太高的缺點(diǎn)，所以要進(jìn)入普及化的階段還有一段路要走。

值得慶幸的是，全世界各大印機(jī)廠商一直致力于噴墨印刷技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，開(kāi)發(fā)更好的承印材料、研究新的墨水成分、改變噴墨技術(shù)……不斷推陳出新。在這樣的基礎(chǔ)上，噴墨印刷會(huì)憑借自己無(wú)版和可變印刷的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越適應(yīng)當(dāng)今少量多樣的現(xiàn)代印刷趨勢(shì)，展現(xiàn)出越來(lái)越令人滿意的發(fā)展局面。

五、結(jié)論

噴墨印刷的長(zhǎng)足進(jìn)步，在品質(zhì)上已優(yōu)于傳統(tǒng)印刷，傳統(tǒng)印刷又會(huì)面臨另一次的沖擊。在不久的將來(lái)，幅面更大、度更快、品質(zhì)更高，支持雙面打樣、抗紫外與防水UV墨的噴墨印刷技術(shù)會(huì)滲透到更寬泛的印刷市場(chǎng)，為用戶提供更快捷，成本更低的輸出設(shè)備。隨著市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大，噴墨印刷也會(huì)像春風(fēng)一樣滲透到數(shù)字化工作流程中。