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聚焦喷墨印刷技术(上)

（一） 前言

2006年5月9日一年一度的“广告四新展”如期在北京国际展览中心举办，同期也迎来了中国印刷及设备器材工业协会喷墨印刷分会成立大会暨第一届会员代表大会隆重的成立大会。大印协喷墨分会的成立预示着喷墨印刷行业已经发展到了水到渠成之时，近年来，我国以法兰轴承喷绘写真设备于材料为代表的喷墨印刷行业，融合了IT打印与喷墨印刷的技术基础，从而取得了突飞猛进的发展，同时也预示着喷墨印刷飞速发展时代的到来！

（二）喷墨印刷发展历史

喷墨印刷的历史可以追溯到1884年，美国人C·H·Richard在注射器中放入水，挤压针端飞出液滴，由此受到启发，若使此飞出液体带电，用电控制其落点，就可以在纸上形成画像，此称为雾墨印刷。Ink-jet Printing（喷墨印刷）最早的发展是在1878年，到了1951年Siemens公司将液态的墨水转变成墨滴的技术申请专利，当时因为针、墨有问题，效果不佳，直到1960年才正式进入实用阶段。

1964年藉由一个特殊机台，可以控制墨滴的大小及喷出的速率，这是喷墨机的雏形，直到1967年，Hertz发展出连续式的喷墨印表机，这就是目前在工业上使用的Continuous Ink-jet Printing。1972年Siemens推出Piezoelectric（压电式）的dro-on-Demand Ink-jet Printing，1979年Canon推出Thermal的dro-on-Demand Ink-jet Printing，但称为Bubble Ink-jet Printing，1984年HP也推出Thermal的dro-on-Demand Ink-jet Printing，以上是Ink-jet Printing的发展历史。20年前这一工艺开始运用到条码加工和产品序号的印刷上，但那时解析度无法让人满意。直到近10年，喷墨印刷的品质才有了突飞猛进的进步。

（三）喷墨印刷定义

喷墨印刷是一种新的无接触、无压力、无印版的印刷技术，将电子计算机中存储的信息输入喷墨印刷机即可印刷。它还具有无版数码印刷的共同特征，即可实现可变信息印刷。其将油墨以一定的速度从微细的喷嘴射到承印物上，然后通过油墨与承印物的相互作用实现油墨影像再现。

（四）喷墨印刷分类

Ink-jet Printing大体上分为两大类，一类是Continuous（连续式的）、一类是dro-on-Demand（可控制喷印式的）；Continuous主要用在工业方面，譬如标签、车票、纸箱等粗糙表面、金属表面、塑胶表面，优点是速度快，物质表面的平滑度并不很重要，喷头和物质之间有相当大的距离，所以被印材料的厚度不受影响，缺点是解析度不是很高，通常用在粗糙的、不很注重解析度的物质表面，目前Continuous发展出Binary Deflection（双向偏斜）和Multiple Deflection（多向偏斜），都是利用电压产生偏斜的原理，前者依据带电时喷墨和不带电时不喷墨的方式供墨，后者墨滴喷出后经过高压偏斜板，可以控制偏斜的方向，并且更精确达到需要喷墨的地方，不带电的墨滴则导入导墨槽，可回收再使用。

喷墨印刷的方式有20多种，但是其基本的原理都是先产生小墨滴，再将之导引到设定的位置上。它大致可归纳成连续式和按需式两种。所谓连续式喷墨，是无论印纹式或非印纹式，都以连续的方式产生墨滴，再将非印纹的墨滴回收或分散；而按需式喷墨却只有在印纹部分才产生墨滴。喷墨印刷按印刷色彩可分为黑白喷墨和彩色喷墨两种。黑白喷墨印刷只使用单一墨水，因此机器结构和墨水系统都比较简单，而彩色喷墨印刷相对就比较复杂。目前，喷墨印刷的分辨率可达40墨点/毫米，质量已接近于照相图片。

喷墨方式的数字印刷机用途非常广泛，它有一般用途的机型，但根据使用目的的不同，其速度和分辨率以及色彩再现区域有很大的区别。连续式喷墨的数码印刷机供应商数量不多，设备主要有两类，一类是高速印刷型，另轻涂纸一类为高质量彩色打样型。连续式喷墨印刷机的供应商之所以数量有限是因为必须由能提供完整解决方案的公司制造喷墨头。按需式喷墨则不同，市场上有许多喷墨头的OEM供应商，按需喷墨头可以大量制造，而连续喷墨头比较复杂，难以大批量生产。

（五）喷墨印刷机组成结构

喷墨印刷机由系统控制器、喷墨控制器、喷头、承印物驱动机构等组成。油墨在喷墨控制器的控制下，从喷头的喷嘴喷出喷印在承印物上。按照印刷要求，驱动器输送承印物，系统控制器负责整机工作的运转。

（六）喷墨印刷技术特点

喷墨印刷的分辨率很高，印刷质量接近于照片。因此，喷墨印刷能够制作彩色透明或不透明的图片，也能制作书刊、报纸校样以及彩色图象校样等，如果将喷墨印刷机接于通讯设备，还可进行远距离图文的传输。由于喷墨印刷机的幅面越来越宽，近年来利用喷墨印刷机制作大幅面的印刷品被广泛地应用于广告宣传画等，因此，喷墨印刷的用途愈来愈广。

标准委去年年底已启动了塑料购物袋相干标准制定的调研工作大多数人都习惯于按照每平方英尺多少美元的模式来给印刷定价。但每平方英尺喷墨印刷产品的价格低于模拟印刷产品价格的情况几乎很少。我们必须从另外一种角度来对喷墨印刷的好处进行分析，这一点非常重要。

首先，喷墨技术不像传统模拟印刷一样提供简单的一对一的替换，或者能够像传统印刷方式一样进行销售。喷墨为人们带来了特殊的机会。例如，它能够很好地满足人们对速度的需求，同时喷墨也使在不同幅面上印刷同一个图案变得更加容易。

另外，随着客户对短版印刷品和个性化产品需求量的逐渐增多，人们更愿意将产品保存在CD上，而不是复制或者保存在丝上，这样所节约的成本使喷墨技术更具有吸引力。

丝印刷将会消失吗？当然不会。但它在市场上所处的地位将会发生变化。随着印刷厂对数码印刷价值的不断认可，喷墨印刷在市场上所处的地位将会继续得到巩固和加强。

（七）喷墨印刷发展中的制约因素

虽然在数码印刷方面，喷墨已有大概5%的市场占有率。但是，喷墨印刷在发展中多多少少还受到一些因素的制约，目前影响喷墨印刷品质的因素主要有以下几项。

1. 色彩转换。如何将光源系统的色彩(R、G、B)精确地转换为喷墨或是印刷的系统(C、M、Y、K)是非常复杂的学问，但是，惟有将色彩精确地转换，才能获得真实高品质的效果。因此，精准的色彩转换技术是影响喷墨印刷品质的重要关键。

2. 解析度。以黑其粒径在1~300 m之间白喷墨印刷机来说，解析度愈高印出来的解析度与色阶点愈细小，印刷品质也就愈佳。但对彩色喷墨印刷机而言，解析度是指在1英寸的宽度上能印出多少个墨点，空心线圈而不计较墨点是否重叠。

3. 色阶。目前的喷墨印刷技术可精确地控制墨滴色阶，在同一位置控制色墨由不喷到喷1滴直至喷16滴。

4. 印字头控制。墨点是经由喷嘴喷至纸张上，一般而言，喷嘴与印字头是做在一起的，所以印字头本身的技术非常重要，而左右印字头的便是喷墨的技术和印刷机悬臂齿轮、传动皮带的精密度。

5. 墨水。喷墨印刷用墨水，是粘度适中的专用墨水，应具有无毒、稳定、不堵塞喷嘴、保湿性、喷射性良好、对喷头的金属构件不腐蚀等性能。目前喷墨墨水以染料型墨水居多，喷墨印刷机的墨水还必须有足够的表面张力，以防止喷出时墨水溅射出去。另外墨水须具备快干性，以防止在纸张上晕开，因此，墨水本身也是影响印刷品质的因素之一。

6. 承印物材质。喷墨印刷用纸，要求表面光洁并有一定施胶度的纸，喷上的墨水蒸发干燥，墨点呈圆形，印出的字迹清晰，图形美观。彩色喷墨印刷用纸，最好表面有一层极薄的透明涂层，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）喷吸水率显著降落、各种性能均有提高墨印刷市场现状

关于遇到的常见故障：目前中国自行研发制造的喷墨印刷设备已经进入国际市场，而且发展前景良好。面对行业内部的产业链变化以及喷墨印刷行业与市场发展的强烈需求，中国

你也许已经听说过，喷墨印刷将在很多领域取代模拟印刷。这的确如此。比如说，美国宽幅喷墨印刷市场的销售额已达到了60亿美元，并且这个市场在数量和价格方面将保持持续增长的势头。这种增长势头吸引了更多厂商参与竞争，导致了利润压力的不断增长，并且对印刷商来说，他们必须马上做出战略决策。

在许多印刷厂，喷墨技术确实对传统印刷技术起到了完善互补的作用。而在另外一些印刷厂，喷墨技术所起到的作用远不及人们所预想的那么大。如果我们关注一下丝印刷领域合作，就会发现科技的进步已经能使人们运用喷墨技术生产出大量的活件，因此它现在可以与丝印刷厂在短版活领域展开竞争了。与此同时，直接制版技术已经有效地缩短了胶印平版印刷的运转周期。这就迫使丝印刷商在决定下一步将投资何种技术时先对他们自己的商业模式进行分析。

喷墨和其它一些技术的发展和进步并不意味着丝印刷将会完全消失。比如说，虽然紫外光喷墨印刷的产品质量将会达到甚至超过紫外光丝印刷的水平，但这并不表示紫外光丝印刷将会完全消失。事实是这样，当一些成熟的技术面临新技术的挑战时，它们在市场上所处的地位将会发生改变。对于这些成熟技术的使用者来说，保持在未来的竞争优势将会变得非常重要。

国内以喷绘写真设备为代表的喷墨印刷行业已经从完全依赖国外进口设备，转型成为以国产设备取而代之的态势。经过十余年的发展，我国喷绘产业从喷绘机设备生产到墨水以及耗材的研发及应用都形成了完整的产业链架构。生产能力和生产规模也都取得了较大发展，国内喷绘写真市场的发展空间非常大。

喷墨印刷发展中的困难

1、 缺乏统一行业标准，不利于行业发展。喷墨印刷市场缺乏行业标准不利于消费者购买和使用产品，也不利于生产商提高产品的品质。

2、 我国虽然喷墨印刷行业发展较快，但是由于没有行业协会为整个喷墨印刷行业进行服务，没有中立性质的行业发展数据统计，因此没有行业协会进行统一协调。