喷墨印刷技术的发展趋势.doc
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喷墨打印技术的发展作者:周毅来源:《科协论坛·下半月》2013年第05期摘要:瓷砖印刷方法的重要转变的一个关键因素就是数字技术,主要表现形式就是喷墨印刷。
阐述陶瓷喷墨印刷技术的现状和关键技术。
关键词:行业分析陶瓷印刷打印技术中图分类号:F426.92 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)005-064-02喷墨打印技术是用各种颜色的墨水,通过喷墨打印的方式将装饰团直接打印到陶瓷便面,烧成后显示各种样式的装饰方法。
和传统的陶瓷装饰手段相比,喷墨打印技术具有很大的优势:凹凸面能够显示出仿树皮、防木纹、高档石材和油画等特征,实现各项化方案、降低破损率、悬空打印等等。
应用前景和商业前景远大。
1 行业分析1.1 热气泡式(1)原理。
采用热动力的工作原理发射墨滴,施加控制信号使热敏电阻器以1000℃/ s的速度加热墨水,大约到340℃左右,进而使墨水中易挥发组分气化产生气泡,气泡就像一个活塞,把墨滴从原来的位置挤出。
气泡的形成是可逆的,当加热器关掉时,被动的冷却却会致使气泡破灭,这时,蒸汽泡将墨滴从小口中喷出来。
其主要优点是喷头制造简单、成本低,使用很普及,并且由于在喷墨过程中,只有墨水本身发生移动,无需其它的机械动作,所以结构紧凑,在同一打印头上可以排列更多的喷墨孔;主要缺点是墨腔容易产生热量的积累和喷嘴阻塞问题,寿命短,并且由于可靠性和打印速度难以令人满意,对于大幅面彩色输出业务来讲,单位输出面积消耗的喷头的成本比较高,经济性不够好。
(2)OEM技术。
1.2 压电式(1)原理。
根据逆压电效应,压电陶瓷膜片在垂直于其表面的电场作用下且外加的信号恰好在压电陶瓷片的谐振点上,那么电能将最大限度转化为机械能,会发生膨胀。
按照压电陶瓷的变形模式,压电喷墨技术可分为四种主要类型,压式(squeeze)、弯曲式(bend)、推式(push)和剪式(shear)。
压电式能够有效控制墨滴,很容易就能够实现对1440dpi的高精度打印工作,并且不需要加热就能够进行微电压喷射,避免了墨水在受热条件下产生化学变化而变质,大大降低了设备对墨水质量的要求。
Market51网印工业Screen Printing Industry市场动态漫谈喷墨技术的发展历程连续喷墨印刷和按需喷墨印刷。
前者根据偏转模式的不同还可以分为双态偏转和多态偏转;后者也可以分为热喷墨和压电喷墨。
各类喷墨头的工作原理不尽相同,同时喷墨头的大小也会影响到最终成品的印刷精度。
喷墨技术的发展历程连续喷墨原理要比按需喷墨起源早,在1858年出现的Siphon记录装置可以认为是喷墨印刷的雏形,1873年第一台以墨水喷射原理的图案输出设备问世。
后续20世纪初期成为了连续喷墨技术的孵化期,比如1931年一批研究工作者将连续喷墨技术用于记录各种信号的记录器,而最终第一台真正意义上的连续喷墨印刷设备则为Elmqvist研制的字符打印机。
概述喷墨印刷是指在计算机系统的控制下,通过喷墨头将呈色墨水直接或间接喷射到承印物表面进而形成图文信息的印刷技术。
实现了无压非接触印刷,对于印刷方式来说是一次质的转变。
喷墨印刷技术受到计算机技术、墨水、喷墨头技术等方面的制约。
其中,大规模集成电路计算机从上世纪70年代问世以来,计算机的运算能力和各类程序软件有了飞跃性的提升,使得计算机技术能够很好的应用到各个行业当中;同时,颜料类墨水随着研磨工艺的提升,颗粒度也逐步符合喷墨印刷的要求,特别是染料类墨水的使用降低了耗材对喷墨印刷的制约性。
所以本文主要从喷墨头的技术发展以及在印刷设备中的使用这个方面来展开。
喷墨印刷根据喷墨头的工作原理的不同可分为文 周广亮摘要:随着计算机技术的提升以及在印刷行业的使用,喷墨印刷作为一种新型的印刷方式,颠覆了传统印刷的生产模式。
同时也因其各种优势使得喷墨印刷广泛的应用于短版印刷、大幅面喷绘、印花等领域,具有不可估量的前景。
本文就随 着笔者一起来了解下喷墨技术在印刷行业中的发展历程。
喷墨印刷作为计算机技术与印刷设备结合下的产物,有着印刷速度快、印刷幅面大等优势,极大的满足了人们在生产生活中的需要,快速冲斥着整个印刷行业。
喷印行业现状调查喷印技术是一种将图像或文字直接印刷在不同材料上的技术,包括喷墨打印和数码印刷两种形式。
近年来,随着科技的进步和消费需求的多样化,喷印行业得到了迅猛发展。
本文将对喷印行业的现状进行调查,以期揭示其发展趋势和市场前景。
一、喷印行业的发展动态1. 技术进步:随着喷墨技术的不断成熟,喷印设备的分辨率和打印速度得到大幅提升。
同时,近年来出现的数码印刷技术,使得喷印变得更加灵活多样,满足了个性化定制的需求。
2. 材料适应性增强:喷印技术在印刷材料方面的适应性不断扩大,包括纸张、布料、陶瓷、玻璃、金属等多种材质。
这一特点使得喷印技术得以广泛应用于包装、家居装饰、广告等领域。
3. 环保意识提升:相比传统印刷技术,喷印技术更加环保。
它采用水性墨水或染料,减少了有害气体和废液的排放,也降低了能源的消耗。
这一优势使得喷印技术得到了政府和社会的广泛推广和支持。
二、喷印行业的市场前景1. 印刷市场需求持续增长:随着经济的快速发展和人们生活品质的不断提高,对印刷品的需求也在不断增加。
而喷印技术以其高质量、个性化的印刷效果,能够满足不同行业和个人的需求,因此具有广阔的市场潜力。
2. 广告行业的广阔空间:喷印技术在广告行业的应用非常广泛,从室内外广告、展示牌、海报到车身广告等,都离不开喷印技术的支持。
随着广告市场的不断扩大,喷印行业有望继续受益于广告行业的发展。
3. 家居装饰的新兴市场:随着人们对生活品质的关注和个性化需求的增强,家居装饰市场呈现出快速增长的趋势。
而喷印技术可以将图案和图像直接印刷在墙纸、地板、家具等材料上,为家居装饰带来了更多的创意和可能性。
三、喷印行业的挑战与发展趋势1. 市场竞争激烈:随着喷印技术的不断成熟和进步,市场上涌现出了大量的喷印设备和厂商。
市场竞争激烈,价格竞争激烈,对喷印企业来说,要提高自身技术和服务水平,才能在竞争中脱颖而出。
2. 科技创新驱动发展:要应对市场的竞争和不断变化的需求,喷印行业需要加强科技创新。
中国数码喷印墨水行业发展现状市场现状及行业发展趋势1.发展现状:(1)技术研发:数码喷印墨水行业加强技术创新,提高产品质量和性能。
通过研究高分子材料、颜料配方和纳米技术等,不断提升墨水的稳定性、抗光性和耐候性等参数。
(2)生产制造:数码喷印墨水行业的生产制造水平逐步提高,多家企业建立了现代化的生产基地,引进国外先进的生产设备和工艺,并加强质量控制和成本管理,提高产品的生产效率和质量。
(3)市场推广:数码喷印墨水行业积极开拓国内外市场,进行市场推广和品牌建设。
通过参加国内外展会、建立销售网络和推出新产品等方式,提升企业知名度和产品竞争力。
2.市场现状:(1)增长迅速:随着数码喷墨技术的广泛应用,中国数码喷印墨水市场呈现出高速增长的态势。
数字化印刷技术的优势使得数字喷印设备成为了广告、包装、纺织品等领域替代传统印刷设备的首选。
(2)消费需求增加:随着广告媒体行业的发展,对数码喷墨印刷品的需求不断增加。
同时,电子商务的兴起和在线购物的普及也促进了数码喷墨印刷品的市场需求增加。
(3)区域分布不均:数码喷印墨水市场在中国各地的分布不均,主要集中在一线城市和沿海地区。
一线城市的经济发达和广告行业的集中,使得数码喷印墨水的需求相对较高。
3.行业发展趋势:(1)技术创新:数码喷印墨水行业需要加大技术创新力度,研发更符合用户需求的新产品。
例如,开发具有更高光泽度、更稳定的色彩、更低温度干燥的墨水等。
(2)环保可持续发展:随着环保意识的提高,数码喷印墨水行业需要加强环保技术研究,开发环保型墨水产品,减少对环境的污染。
(3)与智能制造的结合:随着工业智能化的推进,数码喷印墨水行业将与智能制造技术相结合,实现自动化、智能化生产。
通过引入物联网、大数据等技术,提高生产效率和产品质量。
(4)开拓国际市场:中国数码喷印墨水行业还需要加大对国际市场的开拓力度,提升出口质量和竞争力,开拓更多的海外市场份额。
总体而言,中国数码喷印墨水行业在技术研发、生产制造和市场推广方面取得了显著的进展。
谈谈喷墨印刷技巧数码印刷作为一种全新的印刷解决方案正在迅速地发展,并已渗透到传统印刷所涉及的各种领域。
尤其是喷墨印刷,是最近几年发展最快、最受厂商关注和用户青睐的,有着广泛的市场和发展前景。
一、喷墨印刷的发展概况1.喷墨印刷技术的发展历程喷墨印刷是在喷墨打印机技术的基础上发展起来的,因此喷墨印刷技术与喷墨打印技术如出一辙。
追溯到20世纪60年代,就已经有人开始研究喷墨打印技术了,直至1976年诞生了世界第一台喷墨打印机IBM—4640,它采用连续式的喷墨技术,由于技术的不成熟,打印效果很差。
同年出现了压电式墨点控制技术,西门子公司成功地推出了采用该技术的Seimens Pt—80喷墨打印机,该机成了世界上第一台具有实用价值的喷墨打印机。
1979年,惠普公司研制出热发泡式喷墨技术;同年日本佳能公司研制出了气泡式喷墨技术,并于1980年推出了世界上第一台采用气泡式喷墨技术的喷墨打印机Y—80,从此掀开了喷墨打印机崭新的历史篇章,也为喷墨印刷打下了坚实的技术基础。
1991年,惠普公司推出了世界第一台彩色喷墨打印机HP deskjet 500C。
同时出现了大幅面打印机。
1994年爱普生研制的微压电打印技术问世,并于1998年推出了全球第一台采用微压电打印技术的六色彩色喷墨打印机Epson Stylus Photo 700;同年佳能推出了全球第一台七色照片喷墨打印机Canon BJC-7100。
2000年,惠普公司推出了第一台支持自动双面打印的彩色喷墨打印机HP Deskjet 970cxi。
从此,喷墨打印技术进入了新的、快速发展时期。
最近几年,很多厂商推出了照片质量级的喷墨打印机,甚至推出了不经计算机控制、直接从数码相机到打印机输出的直接照片喷墨打印机,如佳能S530D彩色喷墨打印机、HP Photosmart 7838等。
大幅面彩色喷墨打印机的前身是笔式绘图仪,1991年惠普公司首次将其喷墨打印技术应用到了其大幅面打印机中,并推出了世界上第一台单色大幅面喷墨打印机HP Designjet,它在速度和质量方面与笔式绘图仪相比有了一个质的飞跃,将喷墨技术第一次引入了工程制图领域,1993年以后,大幅面喷墨打印机在CAD领域得到了应用。
数据来源:世界纺织品信息网(WTIN)相关国际市场及中国相关市场调研数据印染行业作为纺织工业产业链中的重要组成部分,是带动纺纱织布、提升服装及家用纺织品档次和附加值的重要环节,也是确保纺织产品竞争力的关键行业。
数码喷墨印花作为一种新型印花方式,契合了当前个性化、时尚化和快速变化的消费趋势,并适应从传统商业模式向“小批量、个性化、快速反应”新型商业模式的转变,是印染行业科技、时尚、绿色的重要体现,成为近年来印染行业增长最快的一个领域。
新冠肺炎疫情刺激了工业新一轮数字化变革,在这一过程中,印染行业自动化、智能化发展进程进一步加快,数码喷墨印花技术面临新的发展机遇。
印花面料市场概况全球印花面料市场主要分布在北美、欧洲、亚太地区及拉丁美洲,市场规模约550亿米。
2014-2018年,全球印花面料产量呈逐年增加态势,2019年产量小幅下降。
2020年,受新冠疫情影响,产量预计下滑至460亿米左右,同比下降近20%。
如表1所示。
现状及趋势深度解析数据来源:中国印染行业协会和其他相关协会数据来源:世界纺织品信息网(WTIN)相关国际市场及中国相关市场调研数据印花方式主要包括直接印花和转移印花。
直接印花指通过丝网、辊筒形式直接将染料渗透或转移到坯布上,实现花型图案印制的生产工艺;转移印花指利用辊筒将图案印制在转印纸上,再通过热压烫转印的方式将图案印制到坯布上。
由于转移印花大多用于化纤面料,随着化纤面料的增加,加上转移印花具有场地灵活、工艺流程短等方面的优势,近年来转移印花产量得到较大幅度的提升。
中国在全球纺织品印染加工中占据重要地位,中国印花面料产量约占全球的30%。
2014-2019年,中国印花面料产量见表2。
2014-2019年,中国印花面料产量维持在160亿米左右。
2020年,受疫情影响,中国印花面料产量约150~160亿米,同比小幅下降。
纺织品数码喷墨印花市场及发展全球纺织品数码喷墨印花市场基本情况数码喷墨印花经历了从“纯打样用途”到“大批量生产”的发展历程。
喷墨印刷应用状况及发展喷墨印刷是一种通过喷墨喷头将油墨或染料喷射到印刷材料上的印刷方法。
相比传统的印刷技术,喷墨印刷具有以下优势:高效率、低成本、可变数据、高画质、便于个性化定制等。
因此,喷墨印刷被广泛应用于包装、标签、海报、商业印刷、工艺品等行业。
喷墨印刷的应用范围非常广泛。
在包装领域,喷墨印刷可以实现快速切换不同产品的包装信息,提高生产效率。
在标签印刷中,喷墨印刷可以实现定制化标签的生产,满足个性化需求。
在海报和商业印刷领域,喷墨印刷可以实现高品质的印刷效果,增加色彩的丰富度。
在工艺品印刷中,喷墨印刷可以实现对异形材料的印刷,使产品更具个性。
随着技术的不断进步,喷墨印刷正在迎来更广阔的发展前景。
首先,喷墨印刷技术的精度和速度都得到了大幅度的提升,可以满足更高要求的印刷品质和生产效率。
其次,喷墨印刷技术的适应性增强,可以在更多的材料上进行印刷,如塑料、金属、陶瓷等。
此外,喷墨印刷还可以与其他技术相结合,如激光雕刻、热转印等,进一步丰富印刷效果。
喷墨印刷在数字印刷领域发挥着重要的作用。
数字印刷是一种根据需求进行个性化定制的印刷方式,与传统印刷方式相比,数字印刷具有灵活性高、生产周期短等优势。
喷墨印刷作为数字印刷的一种重要形式,可以实现高精度、高速度的印刷效果,满足个性化印刷的需求。
随着个性化消费需求的不断增长,数字印刷市场有望进一步扩大,喷墨印刷也将迎来更广阔的发展机遇。
除了在常规印刷领域的应用,喷墨印刷还在其他领域展示出广阔的应用前景。
在纺织印刷领域,喷墨印刷可以实现对纺织品的图案、花纹等进行印刷,实现个性化的纺织品生产。
在家具、陶瓷等行业,喷墨印刷可以实现对产品表面的多彩印刷,提高产品的附加值。
在建筑装饰领域,喷墨印刷可以实现对墙面、地板、壁纸等的印刷,实现个性化装饰效果。
然而,喷墨印刷仍然存在一些挑战。
首先,喷墨印刷的成本相对较高,在某些应用场景可能难以与传统印刷方式竞争。
其次,喷墨印刷中的油墨和染料对环境可能造成一定的污染,需要进一步提高环保性能。
喷墨印刷技术的发展趋势喷墨印刷技术是常见的数字打印技术,已经被广泛应用在家庭和商业领域。
现在,很多行业都在使用喷墨印刷技术,包括出版和媒体、办公室自动化、图形设计、室内装饰等。
为了跟上技术的时代,新的喷墨印刷技术正在不断地推出,为使用喷墨印刷技术的人们带来更多的便利和选择。
首先,高速喷墨印刷技术是喷墨印刷未来的趋势之一。
随着数字化程度的提高,很多企业和机构需要在短时间内生产大量印刷品。
高速喷墨印刷机的出现可以提供高质量和高效率的打印机服务。
目前市场上已经出现了许多高速喷墨印刷机,不仅速度快,而且质量可靠。
其次,有了水瑞克喷墨印刷技术,喷墨印刷也可以在更多的材料上实现了。
随着人们对喷墨印刷材料种类的不断增加,例如T 恤、陶瓷或塑料等等,传统喷墨印刷技术很难做到。
但是,水瑞克喷墨印刷技术的出现,可以让喷墨印刷机处理更多类型的材料。
水瑞克喷墨印刷技术可以将墨水喷到基材表面,然后使用超紫外光固化技术,让墨水干燥和粘附在基材表面,而这种技术是不受材料限制的。
第三,喷墨印刷技术中的彩色涂层技术也在不断进步。
过去,彩色喷墨印刷技术只适用于彩色打印,但是随着彩色涂层技术的发展,喷墨印刷机也能够高质量地完成彩色涂层。
彩色涂层技术的出现对数字打印方案的发展产生了积极的影响,可以提高客户体验,增强品牌形象。
第四,3D喷墨印刷技术将受到广泛关注。
3D打印已经开始在全球范围内逐渐应用于制造业,例如医疗、汽车、飞机等,也在艺术设计等领域有很大的应用。
3D打印技术可以通过逐层积累物质来生产三维物体,这使得3D喷墨印刷机可以支持制造一些实现难度比较大的产品或零部件,同时也可以用于原型制作和教育实验等领域。
与传统的加工方式相比,3D喷墨印刷更加快捷,节省成本。
由此可见,喷墨印刷技术已经成为各行各业常见的数字打印技术。
未来,随着科技的不断发展,喷墨印刷技术也将不断推陈出新,具有更广泛的应用场景和更高的发展潜力,为人们的生活和工作提供更多的便利。
喷墨打印技术及发展引言喷墨打印,作为增材制造的新兴技术,是一种非接触、加法式、无掩模的低成本制造方法,是集喷射工艺、离散堆积数控制造及计算机辅助设计于一体的先进精细微加工制造技术[1]。
喷墨打印实质是一种液相材料沉积技术,其核心是喷墨打印头,当施加外部电压时,充满液体的腔室收缩,这种突然的体积减少会在墨水中产生压力波,使定量化的墨滴由喷孔处有规律地喷射在指定的基板上[2]。
喷墨打印的逐层堆积、直接写入特性允许沉积多种功能材料,制造多用途的薄膜,自由成型制备各种复杂的图案,具有材料利用率高、小尺度沉积、图案化设计、工艺简单、成本低、分辨率高、可以扩展到大面积制造等突出优点[3]。
近年来,喷墨打印技术在微纳结构的功能材料制造领域应用广泛。
在新能源领域,如太阳能电池、燃料电池等[4,5],该技术可提供均匀、致密且高效率生产的微纳米级薄膜;在电子器件领域,该技术可用于制备微纳米级晶体管、电容器和显示屏;在生物医药领域,可制备生物水凝胶传感器;在陶瓷领域,可以制备多种纳米级陶瓷器件[6]。
喷墨打印的高精度制造和材料的普适性为其在含能材料微制造领域的广泛应用提供了可能。
本文将结合喷墨打印成像原理对喷墨打印进行介绍及技术展望。
(一)连续喷墨成像的基本原理早在二十世纪六十年代初Seimens的EImqvist就获得了第一个实用Rayleigh(瑞利)喷墨设备的专利。
这项专利申请成功之后,促进了商业喷墨打印机的出现。
之后美国斯坦福大学的Sweet博士在实验中发现,将压力波型安装在喷墨孔上可以使墨滴的尺寸保持一致,并且在形成墨滴之初,给其加上电荷,并且有选择性的将墨滴喷射到需要的地方[7]。
1、Sweet喷墨技术原理在容器之中墨水射流被强制性的通过喷嘴挤出来之后,很快就会分裂成为墨滴链,但是墨水射流在离开喷嘴之后,墨水射流的表面形态并不稳定,而且墨水射流的质量不一致,难以控制。
而Rayleich的研究结果指出。
墨滴的形成是一个自发的过程,并且还会受到及机械振动的影响。
喷墨印刷原理、应用及技术进步作者:郭婷田学军向汉江王洪林来源:《中国科技博览》2015年第09期中图分类号:TS805 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)09-0196-02喷墨印刷已不是什么新鲜词汇,它的存在已经举足轻重。
喷墨印刷技术已经由最初的印刷速度低、印品质量差、印刷分辨率不高、印刷成本高等发展到现在可与胶印媲美的程度,而且它的应用领域不断扩大,技术创新不断涌现。
下面简要介绍一下喷墨印刷原理、应用和技术进步。
1 喷墨印刷的概念喷墨印刷首先是数字印刷技术的一种,印刷过程无接触、无压力、无印版。
主要印刷方式是将数字化的图文信息直接记录到承印材料上。
即:通过计算机控制喷墨头,将计算机中存储的信息直接喷绘在承印物上,形成图文信息。
2 喷墨印刷原理喷墨印刷的方式并不是单一的,按墨水喷射是否连续,可分为连续喷墨(Continuous)和按需喷墨(Drop-on-Demand)(又称为随机喷墨或脉冲喷墨)两大类。
2.1 连续喷墨印刷原理连续喷墨印刷原理如图1所示。
墨滴的形成:是对印墨施以高频震荡压力,使印墨从喷嘴中喷出形成均匀连续的微滴流。
墨滴偏转:喷嘴处设有一个与图形光电转换信号同步变化的电场,喷出的液滴在充电电场中有选择地带电,当液滴流继续通过偏转电场时,带电的液滴在电场的作用下偏转,不带电的液滴继续保持直线飞行状态,形成图文与非图文区域。
多余墨滴回收:直线飞行的液滴不能到达待印基质而被集液器回收。
带电的液滴喷射到待印基质上。
2.2 按需喷墨按需喷墨顾名思义,就是只在图文部分喷出墨滴,空白部分墨滴不喷出。
所以,这种喷射方式省去了对墨滴的带电处理,无须配备充电电极和偏转电场;也省去了多余墨滴的回收。
当然这种喷墨方式喷墨头头结构比较简单,可以使用多嘴喷头来达到更高的输出质量;通过脉冲控制,容易实现数字化。
但是不足之处是,这种喷墨方式的墨滴喷射速度较低。
常见的按需喷墨技术有热发泡喷墨、压电喷墨和静电喷墨3种类型。
喷墨印刷技术的发展趋势
1. 高清晰度和高速度:随着科技的不断进步,喷墨印刷技术将能够实现更高的分辨率和更快的打印速度。
这使得喷墨印刷技术能够满足更高要求的印刷品质和生产效率。
2. 柔性印刷应用:喷墨印刷技术可以适用于各种不同类型的材料,如纸张、塑料、金属、陶瓷等。
随着材料的不断创新和开发,喷墨印刷技术将能够应用于更广泛的行业和领域。
3. 个性化和定制化印刷:喷墨印刷技术可以实现数字化印刷,使得印刷品可以根据个体需求进行个性化和定制化生产。
这将有助于满足不同市场的需求和提升消费者体验。
4. 环境友好和可持续发展:喷墨印刷技术使用的墨水和材料越来越环保,降低了对环境的污染。
此外,喷墨印刷技术可以减少印刷过程中的浪费和能源消耗,提高资源利用效率。
5. 智能化和自动化生产:喷墨印刷技术将逐渐实现智能化和自动化生产,通过自动化控制和数据分析,提高生产效率和质量。
这将有助于减少人力成本和提升印刷厂的竞争力。
总体来说,喷墨印刷技术在高清晰度、柔性印刷、个性化定制、环境友好和智能
化自动化等方面的发展将是未来的趋势。
据了解,喷墨数码印花第一次出现在20世纪90年代,这是印花行业一个值得庆祝的创新标志。
它在各种纺织品面料上,由数码印花机使用活性、酸性、涂料、分散等水性墨水直接印花。
喷墨印花技术被认为是小批量或单件、需要快速交货、大单印制前打样等业务的最佳解决方案。
喷墨数码印花的突出优势在这样的认识下,小编而在和很多喷网坛友的交流中发现,喷墨印花在提高效率、节约成本上有出色的表现,而在绿色环保方面的贡献更值得期待。
喷墨数码印花在提高效率节约成本上有出色的表现喷墨数码印花技术的应用,使纺织品设计师和印花工作室的工作时间大大减少,工作效率大幅提升,同时简化了工序,客观上促成了生产成本的持续下降。
究其原因,从设计工作开始他们已经在使用数码软件,并采用数码喷墨打印机来实现印花样品和小批量生产,酸性墨水、活性墨水、分散墨水等染料墨水及颜料型墨水的成熟运用,使他们能够在各种面料上有更好的表现,从而跳过费时费力,劳动强度大(小雾的很多喷网坛友对此表示强烈赞同),昂贵的制版过程,实现“所见即所得”式的屏幕图案直接输出印花。
喷墨数码印花现状虽然存在速度和色彩搭配的问题,但通过持续改进软件,机器,打印喷头和墨水,依然使得喷墨数码印花取得了令人惊叹的增长,国内杭州宏华数码科技在这方面做的最好。
记得有数据表示2012年在美国卷轴式数码纺织市场增长了13%,数码印花产值达130十亿美元,而直接到服装市场出现了32%的增长,其中数码印花产值为$2.45亿美元。
而在国内,数码印花的表现也相当抢眼。
据统计,2012年我国各种型号的喷墨数码印花机的保有量约有700台,相当于2008年的3.3倍。
2012年全国喷墨数码印花量为1.4亿米,占总印花量的0.86%,与2008年全国喷墨数码印花量的0.4亿米,占总印花量0.33%的数据相比,提升明显。
从统计数字还可以看出,目前喷墨数码印花织物在我国纺织印花行业的比重很小,只占印花总量的不到1%,而国外数码印花所占比重要大得多。
喷墨印刷技术的发展趋势近来随着个人电脑的蓬勃发展,印表机已是一种非常普遍的周边设备,而喷墨式的印表机又仗着它的低价位与丰富的色彩,在市场上造成一股挡不住的热潮,将印表机从公司带到一般家庭;但是各家厂商为了改善其产品的列印品质,都不遗馀力的纷纷发表岀属於自己产品的独特技术,本文在探讨喷墨印刷方式的技术概要,以及现在业界的各种新技术对输岀品的影响,期能了解目前的发展与未来的发展方向。
壹、前言彩色列印在极短的时间内发生了相当大的变化:列印品质提升、价格下滑、工作效率高……等,皆是彩色印表机被家庭、学校,乃至公司行号所广泛采用的主要因素。
另一方面随着电脑速度的提升、储存装置的大容量、数位影像科技的成长,以及网路上大量图形的使用,使得现在印表机已不光是用来印一些黑白文字稿、图表、报告等,而是具备多用途,如:照片、T-shirt、月历、海报、贴纸、名片、马克杯等,所以喷墨印表机的色彩稳定、阶调表现、高解析度、与软体的相容性以及喷墨专用材质的开发,都变成是我们不可忽视的品质判断标准。
Epson的喷墨技术是以极为细小的墨点6pl,以半色调的方式,在每一英寸喷上1440个墨点,也就是在单位面积(英寸)中产生1440 X 1440 个墨点,造成人眼的错视而形成不同色彩,其每一滴喷出的墨点都是一样大的;而HP的印表机技术可精确的控制墨滴色阶,是在同一位置上控制色墨由不喷或喷一滴到喷十六滴,如此便可造成十七种阶调,而每一色均有十七阶,所以C、M、Y三色共有17X17X17=4913种色阶,以上两种厂牌的色彩形成基本原理大不相同,所以在色彩表现上一定会不同的特性。
另外还有多种新技术的发展,如:PPIS (Perfect Picture Image System )、微针点压电喷墨技术、真彩转换(AcuPhoto Halftoning )、智慧型调控墨点大小、墨量控制等,都对印表机列印品质提升有很大的帮助。
贰、喷墨印刷的发展史传统印刷一直离不开压力转印,要转印就必须要制版,然而制版的成本和时间,无论怎麽进步也都无法满足少量多样的现代印刷趋势,为了找到简易、低成本的印刷方法,於是就往无版、无压力的喷墨印刷发展。
谈到现在电脑玩家们的新宠------喷墨印表机,就要追溯到1884年,美国人C.H. Richard 在注射器中放入水,压之针端就飞岀液滴,若使此飞岀液体带电,用电厂控制其落点,就可在纸上形成画像,此称为雾墨印刷。
当时因为针、墨有问题,效果不佳,直至1960年才正式进入实用阶段。
十年前已将喷墨用於条码加工或产品序号的印刷,喷墨印刷的印纹可变性,增加了序多便利,但是解析度仍然令人失望;直到近五、六年,才在喷墨印刷的品质上突飞猛进,但是碍於数位资料储存设备的容量不足,很难快速普及於一般家庭。
近年来由於数位科技的发达,数位相机的进步和储存设备都快速进步,要获得一张高品质的数位图档已非难事,所以要求喷墨印刷品质的电脑使用者越来越多,现在几乎每个家庭里都有一台印表机,而且其中喷墨印表机的占有率就占六成五(1999,6月),可见喷墨的品质与价位已经受大众所接受。
叁、喷墨印刷的方式喷墨印刷的方式有20多种之多,但是其基本的原理都是先产生小墨滴,再将之导引至设定的位置上,大致可归纳成连续式和间歇式;所谓连续式喷墨,是无论印纹或非印纹,都以连续的方式产生墨滴,再将非印纹的墨滴回收或分散;而间歇式喷墨却只有在印纹部分才产生墨滴。
一、连续式喷墨印刷(Continuous Jet)(一)以偏离的墨滴印刷(Deflected Drop to Print)墨流经加压喷岀、振动、分解成小墨滴後,经过一电场,由於静电作用,小墨滴在飞越此电场後不论荷电与否,均直前飞行。
在通过偏离电磁场时,荷电量大的墨滴会受到较强的吸引,而曲折较大的幅度。
反之,则偏折较小。
而不带电的墨滴将积於集墨沟内回收。
(如图一)(二)以不偏离的墨滴印刷(Undeflected Drop to Print)和上述的一类很类似,唯一不同在於偏离的电荷被回收,不偏离的电荷反而直行形成印纹。
(如图二)(三)不需用的墨滴使之『静电分裂』(Electrostatic Dispersion)墨流仍是加压由管口喷出,但管孔更为纤细,其直径大约在10-15个Microns左右,其管孔细到喷出的墨滴会自动分解成一颗颗的极小墨滴。
在使这些细小的墨滴经过同电极的荷电环。
由於这些墨滴相当微小,会因为同性电荷相斥的缘故,导致这些荷电的墨滴再度分裂成雾墨,此时它就失去方向性而「不印」。
反之,不荷电的印墨就不会分裂而形成印纹。
可用作连续调的印刷。
(如图三)二、间歇式喷墨印刷(Intermittent Jet)(一)以静电拉引(Electrostatic Pull)以静电拉引力而喷墨,在喷孔处的印墨会形成凸岀的半月型,再以一电极板并列之,凸岀印墨的表面张力,会受到并列电极板上的高电伏所破坏。
因而墨滴会被静电力拉引岀来,这些墨滴都荷有静电,可向垂直或水平方向偏移,射到设定的位置上或是遮蔽板上回收。
(如图四)(二)热气泡式喷墨仃hermal Ink Jet)将墨水在极短的时间瞬间加热,使在电阻器附近的气体体积膨胀,也会有少量的墨会变成蒸气,将油墨挤压推岀喷嘴,使其飞行至纸面上,形成印纹。
墨滴喷岀後温度随即降低,使油墨室内的温度也迅速将低,在藉由毛细管原理将突岀的油墨拉回墨盒内。
(如图五)肆、影响喷墨印刷品质的因素一、色彩转换在自然界中,所有的颜色都是由不同波长的光所组合而成。
当光透过镜时,我们可以看到各种不同波长光所产生的光谱。
『光谱』可称为是一个连续颜色混合的自然现象,但我们却可藉由它来定义颜色的变化,进一步管理我们所需的颜色。
在电视、电影和电脑的萤幕上,我们都是用『加色法』的方式来处理颜色的变化。
他包含了主要的三种颜色,红、绿、蓝(Red、Green、Blue ),也就是我们所熟知的三原色(R、G、B)。
所有的颜色都可由这三种不同颜色的光重叠而产生,包括白光也只需要将三种光重叠即可。
但对印刷品来说,人的眼睛却是藉由反射光来判定颜色的差异,当看到一张红色的纸,因为光原照在纸上,光谱中的红色光反射,所以知道它是红色的。
所以在印刷品上,我们必须使用『减色法』来定义颜色,也就是所谓的C、M、Y (青绿Cyan、洋红Magenta、黄Yellow )三色模型。
因为对有色光来说,红、绿、蓝是可以混合岀白色光,但使用水彩或颜料作画时,会发觉颜色却会越加越深,红、绿、蓝相加并不是白色。
所以利用C、M、Y这三种颜色互补的特性,来创造变化出各种不同颜色。
不过由於C、M、Y三色相加并不能混合出纯黑色,所以彩色印表机再把黑色(Black)独立出来,构成一套完整的C、M、Y、K色减法模型,以求更完美的列印品质。
彩色列印品质必须要能真实地呈现色彩;"加法原理”与"减法原理”是色彩学上两大系统,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,唯有将色彩精确地转换,乃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列印品质的重要关键。
二、解析度对黑白雷射印表机来说,解析度可能是列印品质的关键,但对彩色印表机来说,色阶与解析度却是同等的重要。
DPI解析度是Dot Per Inch 的缩写,就是说在l英寸宽度上能印出多少点的意思。
以黑白雷射印表机来说,解析度愈高印出来的解析度与色阶点愈细小,列印品质也就愈佳。
但对彩色印表机而言,解析度却是指在I 英寸的宽度上能印岀多少个墨点,而不计较墨点是否重叠。
所以对彩色印表机而言有所谓的「真实解析度」与「定址解析度」(如图六)。
三、色阶基本上,一个输出影像(image)是由许多点(或称像素pixel)构成,而每一个点是以不同的颜色和明亮度形成这张影像。
例如在电视或电脑上的显示器上,可以呈现美丽又鲜的画质,让我们眼睛感觉影像非常逼真。
可是电脑显示器上的解析度是640 x 480 或1600x1200 ,电视的解析度则更低,但由於色彩是采用类比输岀方式,利用电压来让控制色彩,使得每一个点都能以连续色阶(全色调)来显示,所以就算解析度比印表机来的低,还是感觉非常自然逼真,所以色阶的重要性也非常的明显,也因此有的印表机改以6色来列印色彩,将原有的C、M、Y、K四色再加上另外浅蓝和浅红两种颜色,这样的作法,好处是混色时不再只有透过原来的C、M、Y、K四色来上色,而是透过六种颜色能让画质更接近连续色阶。
图形上的原色数增加,影像也就更加逼真。
四、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主要,而左右印字头的便是喷墨的技术和印表机悬臂齿轮、传动皮带的精密度。
五、墨水印墨可分为染料型(Dye Type )和颜料型(Pigment Type )两种,染料型墨水之色饱和度较好,但是耐水性不佳;而颜料型墨水之色饱和度虽不及染料型,但耐水性佳。
目前喷墨墨水以染料型墨水居多,例如Epson和Canon的C、M、Y、K四色全用染料型墨水。
喷墨印表机的墨水必须有足够的表面张力,以防止喷岀时墨水溅射岀去。
另外墨水也必须具备快乾性,以防止在纸张上晕开,因此,墨水本身也是影响列印品质的因素之一。
六、被印物材质所有列印的呈现与使用的纸材有重要的关连,就如同我们去相馆冲洗照片一般•在不同的相纸上,我们可以获得不同的效果。
以喷墨印表机而言,因为每一种纸材使用的纸张纤维不同,所以对墨水吸附的能力也不同,当然,呈现的效果也不同。
光面的相片品质当然以相片纸的呈现方式最好;而一般的文件则采用普通纸或喷墨专用纸列印即可。
伍、目前各厂牌所发展的新技术一、HP公司的技术HP的色阶喷墨技术与一般彩色喷墨印表机标榜dpi解析度的喷墨技术不同的是,HP DeskJet多色阶彩色喷墨印表机所使用的,是HP独家发展的色阶喷墨技术,简单的说,色阶技术足一种让喷墨印表机所喷岀的墨点具有多重色彩变化能力的技术,这意味着HP的多色阶彩色喷墨印表机,不需要使用太多的半色调混色技术,就可以达成重现相片自然色彩的能力,所以颜色更自然、准确,列印相片时效果尤其明显(一)列印品质的关键之一:「色阶能力」其实影响印表机彩色列印品质的关键,除了提高列印解析度之外,色阶能力的表现也足不容忽视,最近各家印表机厂商纷纷推岀所调的六色喷墨印表机,并号称是「相片机种」,六色印表机比四色印表机更能表现岀接近相片的列印效果,关键就在『颜色的表现能力』。
六色印表机比四色印表机多了淡洋红与淡蓝这两种中间色,即使颜色还是只有喷和不喷两种变化,但足每个墨点所能表现岀的颜色变化就有2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 32 种,如此减少了半色调模拟的缺点,列印品质自然大大提升。