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喷墨印刷与印花

来源:台北科技大学有机高分子研究所 赵豫州 中华印艺网 发布时间:2010年12月27日

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,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Drop-on-Demand Ink-jet Printing,1979年Canon推出Thermal的Drop-on-Demand Ink-jet Printing,但称为Bubble Ink-jet Printing,1984年HP也推出Thermal的Drop-on-Demand Ink-jet Printing,以上是Ink-jet Printing的发展历史。

Ink-jet Printing大体上分为两大类,一类是Continuous(连续式的)、一类是Drop-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。

Drop-on-Demand和 Continuous相反,它的喷印速度较慢,但解析度非常

好,可达2880dpi,喷头和被印物间的距离很短,所以被印材料的厚度就受到了限制,被印材料的表面必须很光滑,不然喷印效果将打折扣。Drop-on-Demand分为Thermal、Piezoelectric、 Electrostatic、Acoustic四种类型,主要使用前两种类型,后两种无法在市场上与前两者竞争,Acoustic是使用超音波的方式控制墨滴,Electrostatic使用静电环的方式控制墨滴,通过静电环的墨滴会变成墨雾,就不会喷到被印材料上面,没有经过静电环的墨滴会带电,所以会喷到被印材料上面,这两种类型的缺点是解析度无法加以突破,因此发展受到限制。而目前发展快速的是Thermal和Piezoelectric,前者有 Canon和HP等大厂在研发,后者有Epson和Sharp等大厂,HP的热泡式(Thermal)喷墨系统,主要利用电晶体加热,在3~5μ- sec,即百万分之3秒到百万分之5秒内瞬间加热到达400℃,墨水变成气泡,气泡受到挤压而喷出成墨滴,这就是Thermal喷墨的原理。Epson的压电式(Piezoelectric)喷墨系统是利用压电元件而喷出墨滴。全球的Ink-jet Printing市场,HP是占有率最高的,大约占了50%,而在台湾市场占有率最高的是Epson,约占了40%,HP居次,约占30%左右,Canon不论在台湾或全世界的市场占有率并不是如我们想象中的那么高,虽然Canon是最早发明Bubble Ink-jet Printing。还有一家Piezoelectric技术的厂商Tektronix,是以蜡为基材,喷墨时是液态的,附着在被印物上变成固态,所以有特殊的效果,但印在物质上有凸面,手感不是很好。


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