數碼印刷可主要分為激光原理數碼印刷和噴墨印刷兩大領域。激光原數碼印刷是出現較早的數碼印刷方式,施樂iGen4單張紙數碼印刷機、柯達NexPressS3600單張紙數碼印刷機、HPIndigoW7200卷筒紙數碼印刷機都是靜電數碼印刷機。這種數碼印刷方式,受本身的影響,速度并不能滿足商業印刷的需求,所以一般在打印機,以及一些速度不是非常快的數碼印刷機上應用。噴墨印刷是另一種數碼印刷方式,也是被當今最為看好的印刷方式。2011年噴墨印刷產值占整個印刷業產值的4.2%,占整體產量比例為0.5%。隨著傳統印刷市場產量份額的逐步下降,噴墨印刷產品所占比例強勁上升,在印刷設備供應商看來這也正是噴墨印刷誘人之處。預計到2017年,噴墨印刷品份額或許少于1%,但其產值將顯著上升,預計能夠達到整個印刷市場產值的7%左右。
噴墨印刷方式可分為兩種:氣泡式和壓電式。氣泡式噴墨技術即在噴墨頭管壁上設置加熱板,通過電脈沖加熱所選定的加熱器件,使噴嘴噴射墨滴。當加熱到一定溫度后,墨滴成為氣泡并爆破,經加熱室通過噴嘴噴出,落到承印物表面。落到承印物表面墨滴的數量可通過改變加熱器件的溫度來控制,從而達到打印圖像的目的。壓電式噴墨技術在噴嘴附近放置許多小的壓電陶瓷,這些壓電陶瓷具有伸展或收縮的特性,在兩端電壓作用下會發生形變(隨著圖像信息的不同,兩端電壓會發生變化,壓電陶瓷的形變程度也會不同),隨即產生伸縮使噴嘴中的油墨噴出,落到承印物表面。噴墨頭由很多微小的墨水通道組成,墨水通道的數量就是噴墨頭中的噴嘴數量。一般情況下,噴嘴越多,完成噴墨過程耗費的時間就越短,打印速度也就越快,打印圖像質量越高。氣泡式又叫連續式噴墨,壓電式又叫按需印刷方式。
噴墨印刷被稱為未來可以代替膠印的印刷方式,但它的發展卻受到了噴墨頭和墨水的制約。其中噴墨頭最為噴墨印刷機的主體部分,是印刷機最核心的部分。噴墨頭的好壞,直接決定了噴墨印刷機的性能。
一、賽爾
賽爾成立于1990年,是國際上一流的噴墨頭制造商。到目前為止,IPR已獲4大專利及各地司法機構的84項專利應用。賽爾擁有9個噴頭授權許可商,包括兄弟、柯尼卡、夏普和東芝泰格。
2003年賽爾推出其第一款成批生產的噴頭,該噴頭充分結合了其獨特的、專利灰度技術。隨后賽爾陸續退出了Xaar318、Xaar500、Xaar1001等噴頭。Xaar1001可噴射不同大小的墨滴,很適宜包裝印刷以及具有精細要求的展示圖像單張印刷,而且其噴印速度可提高一倍。這種獨特的TF持續供墨專利技術,可以提供極高水平的機器正常運行時長。這對提升陶瓷業廠家的生產效率是非常重要的。賽爾市場營銷總監MarkAlexander表示,賽爾將致力于繼續開拓這一迅速發展的市場,進一步研發滿足這一市場特殊需求的最佳噴印頭產品。
目前賽爾噴頭在市場上的應用十分廣發,大部分的噴繪機都是采用賽爾的噴墨頭,打印寬度為17.4mm。
賽爾電子型噴頭帶有128個小型管道,跟原來的128外形,尺寸沒有多大變化,最大的不同是電子型噴頭有內置過濾器,可以過濾墨水的雜質,起到保護噴頭的作用,對墨水的兼容性更強了,對噴頭的使用壽命會延長。自帶電子裝置,可以控制調節溫度,更有利于墨水的噴射,跟柯尼卡的噴頭相似。墨滴變小,精度挺高,主要型號有兩種:XAAR電子噴頭electron70-W/70PL、XAAR電子噴頭electron35-W/35PL。
賽爾公司所生產的噴頭大部分采用特氟龍材料所制造,故使用穩定性能得不到保證,精度在其使用幾個月后就會得到大副度降低。
二、佳能
1980年的時候佳能根據氣泡噴墨技術研制了噴墨打印機Y-80。1999年佳能采用獨立的墨盒技術,推出了采用4微微升墨滴的噴墨印刷設備,并開始研制FINE(Full-photolithographyInkjetNozzleEngineering)噴墨頭技術;2002年推出了具有多尺寸噴嘴、能同時噴射2微微升和5微微升墨滴的噴墨頭;2004年制造出噴嘴數量超過6000個、具有1微微升墨滴、最高分辨率達9600dpi的噴墨頭;2005年推出采用FINE技術的噴墨頭,配備了每種顏色可單獨更換的獨立墨盒系統,可噴射僅為1微微升的墨滴,可達到9600dpi×2400dpi的高分辨率;2007年9月,佳能推出的imagePROGRAFiPF5000、iPF700、iPF600、iPF500等12色大幅面噴墨印刷設備,使用了采用FINE技術的高密度噴墨頭,每種顏色各擁有2560個噴嘴,12色墨水總共擁有30720個噴嘴,每個噴嘴最小能夠噴射4微微升的墨滴。
三、愛普生
ESPON的噴頭在日本寫真機時代一直是獨立鰲頭的,在MIMAKI,ROLAND,MOUTH等系列日本寫真機都可以看見EPSON噴頭的身影,目前國產設備也大規模開始使用EPSON的DX5帶頭開發國產的寫真噴繪機,其中比較有名的是公正的,特米內,宏華的,麗彩,富特萊等國內廠商。
四、京瓷
京瓷噴頭產品,可從一個墨水噴嘴(InkNozzle)中以最快每秒6萬次(驅動頻率為60kHz)的速度噴出墨滴。噴墨頭內有2656個噴嘴,每秒可噴出約1億5000萬個網點(Dot)。為了提高速度,采取了1)提高驅動頻率、2)改良噴嘴形狀、3)調整防水膜材料等措施。提高驅動頻率方面,重新設計了壓電致動器和流路構造等。噴嘴形狀方面,通過改善精度提高了噴出的直線性。據稱可根據材質的變更來提高噴出精度等。
噴墨頭KJ4B-JF06每個噴嘴每秒最多可噴墨6萬次(驅動頻率60kHz),且含有2,656個噴嘴的單個噴頭具有每秒約可噴出1億5千萬個點的能力。在按需噴墨方式的噴墨印刷領域,其打印速度為世界最快。
據了解,蘭達用的噴墨頭就是京瓷的噴墨頭。
五、柯尼卡美能達
噴頭是雙排進墨管,流量壓力均勻。保證打印質量。有些品牌的是單排的。
512柯尼卡噴頭是全封閉噴頭,防水,防老化。由于是全封閉的,所以不會出現電路短路等上述情況。噴頭壽命較長,不用換噴頭,這樣會大大節省維護費用。精度高,打印速度快,14pl的精度是1440dpi,42pl的精度是720dpl,打印1pass相當于一些的2pass。
六、富士膠片(spectrum)
Spectra公司最早是生產辦公打印熱發泡噴頭,后因HP的出現而最終放棄轉而研發工業壓電式噴頭,后被日本富士收購。其噴頭的特點是墨滴較小(對應精度高),噴射頻率非常高(速度快),對于墨水也不很“挑剔”,美國威特是最早采用Spectra噴頭的品牌,也是在全球市場最受好評的噴繪機,Spectra的問題是噴頭價格太高,雖然威特在國內曾經銷售了上百臺,但是國內幾個采用Spectra噴頭廠家的噴繪機產品,始終未成主流產品,都以外銷為主。其是一種不銹鋼包裝精密的輕質集裝噴頭,所有組件均可快速移動,適用于性能優越的打印機,主要型號有四個品種系列:Spectra系列、Inspira系列、Endura系列、Performa系列。
七、理光噴頭.
理光收購了日立的噴頭技術研發部,日立原來有兩款噴頭用的不錯,HITACHI 256I和HITACHI 256II,VUTEK 5300和VUTEK3300,這兩款機器各用了16個HITACHI 256I個噴頭,HITACHI2 56II這款噴頭主要用在HPScitex:Idanit,Pressjet機器上,HPscitex Pressjet和HPtuberjet 8300用了150個HITACHI 256II噴頭,這個紀錄好象到現在還沒有人打破過,目前國內的廠商應用只有泰威的機器.我記得02年泰威就在推廣日立的噴頭,2010年福州的DIGITEX開始用RICH的GEN47Pl的噴頭.