唐黎標

噴墨印刷的原理及分類

1.噴墨印刷的原理

對噴墨原理的理解，最直接的方式就是想象將油墨以一定的速度從細小的噴嘴噴在某種物體的表面上，隨后通過油墨與表面的作用形成一定的影像。由于要保障影像具有較高的分辨率，所以一般情況下，都會要求油墨中的溶劑能夠較快地滲透進入承印物，所以油墨和承印物往往就是相互匹配的。如果按照墨滴形成的路徑進行分類，有連續(xù)式與間歇式噴墨式常見的兩種形式。

2.噴墨成像系統(tǒng)

噴墨成像系統(tǒng)離不開3種相互配合的子系統(tǒng)，即噴頭、受像介質以及傳動控制系統(tǒng)，由于是非接觸印刷形式，所以噴頭與介質之間是沒有接觸的，由噴頭噴出的油墨直接打在物體表面上形成影像。根據(jù)墨滴的控制方式的差異，我們一般把成像方式分為以下幾類：壓電晶體震蕩、熱氣泡以及靜電吸引等，其中，前兩類是目前常見的同時也屬于技術相對成熟的噴墨技術。

影響噴墨印刷質量的因素分析

1.墨滴的大小

衡量噴墨打印質量的最直接的方式，就是觀察影像是否具有顆粒感，墨滴越大就越容易造成顆粒感，影像帶來的體驗就大大削弱了。所以，減小墨滴，不僅可以提高墨水的利用率、節(jié)省墨水，還能提高色彩的飽和度，較為完整地呈現(xiàn)出原物的形態(tài)。所以無論印刷黑白還是彩色圖文，使用細小的墨滴能夠帶給人整體非常飽滿柔和的感覺，同時層次感也非常強。相反，如果墨滴過于大，會影響墨水與承印物的融合，加之不宜快速干燥，容易造成墨汁浪費，飽和度也大大降低。當然，在實際使用中可以觀察到噴嘴直徑也是會對墨滴大小造成影響的。

需要特別闡述的是，在日常印刷案例中，我們觀察到在印刷分行的過程中，由于墨滴自身的張力，會造成周圍散布霧狀的散點，十分影響感官，造成成像質量的下降。墨滴越大，其散布的范圍就越大，散點就越明顯。所以，為了應對這一現(xiàn)象，一項新的技術就應運而生，即智能墨滴變換技術，其工作原理就是將中小型的墨滴共同構成大墨滴，通過對具體的印刷精度和范圍的智能調節(jié)，達到圖像細膩鮮明的效果。

2.打印頭

打印頭，顧名思義就是打印機出字的部分，它是條形打印機所有部件中最為精密的部分，同時也是易損部件。所以在日常使用過程中，對打印頭進行精心保養(yǎng)，有利于延長使用時長，并且還能對打印的質量進行有效控制。

①熱泡技術場景的打印頭。墨水在離開噴嘴前就形成了墨滴，而且墨滴不能選擇其他的任何途徑，只能以最短的途徑飛行到紙張上，到達紙張之后，墨滴又會以很快的速度干燥，在擴散效應、吸收效應之后形成新的記錄點。熱泡技術成本非常低，而且在技術方面也相對成熟，比較普遍。但是缺點就在于噴頭的壽命非常容易受影響，也就是電解影響、腐蝕影響。

當然，熱泡式技術也有自身的局限性，就是在加熱的過程中，墨水很容易在高溫環(huán)境中發(fā)生化學反應，其物理性質會變得極不穩(wěn)定，對于原物的色彩在承印物表面會有所失真，色彩真實性會受到一定的影響。另一方面，受熱情況下，墨水顆粒的方向性很難掌握，影像的規(guī)整度會受到影響，最常見的問題就是線條凹凸不一，影響打印質量。

②壓電噴墨場景下的打印頭。與熱泡技術下的打印頭相比，壓電噴墨的打印頭更加具有穩(wěn)定性，這源于打印頭結構合理，能夠通過控制電壓的強度和時間來調節(jié)噴滴的大小，從而獲得更好的印刷效果。同時，壓電狀態(tài)下，墨滴的物理性質是不會發(fā)生變化的，相對穩(wěn)定，這就降低了對墨水的要求，也就降低了用戶的使用成本。對于壓電噴墨而言，壓電片的特性、電壓大小以及噴嘴的結構都會對墨滴本身的產(chǎn)生影響，進而影響整個影像的質量。

3.噴墨打印的紙張質量

噴墨打印的紙張與日常普通用紙的區(qū)別還是比較明顯的，特別是對彩色噴墨而言，區(qū)別更是如此，彩色噴墨紙張一般采用的是水性油墨，這種特殊紙張是對一般紙張進行深度加工的產(chǎn)物，經(jīng)過特殊處理，使其快速吸水但又不是墨水往四周擴散，從而保持了色彩的飽和度。一般來講，質量較好的噴墨紙張對紙張表面的油墨吸收能力都是有一定要求的。此外，高品質紙張還應具備以下特性：紙張平滑且具備一定的亮度，并且還不受存放時間的影響，能夠在一定時間內不退色，圖像與文字具有一定的耐久性，同時要求紙張的表面觸感良好，耐摩擦，色彩的有一定的穩(wěn)定性，具備較高的印刷密度等。

4.噴墨墨水

噴墨墨水是噴墨印刷中保證圖像色彩和質量的重要因素。實驗表明，墨滴的斷裂時間與張力、黏度以及直徑有緊密的聯(lián)系，一般說來，墨滴的鍛煉時間與張力成正相關，與黏度和直徑呈負相關關系。所以要對呈現(xiàn)的字要求高質量，就必須要求噴墨墨水就有較高的黏性。此外，在長期不用的情況下，墨水不會產(chǎn)生沉淀物質，物理性質保持穩(wěn)定，并且具有耐水、耐光、抗風化的特點。

5.噴嘴的排列方式

高效印刷能力需要建立在合理的噴嘴排列系統(tǒng)之上，在提高圖像分辨率的同時還能提高打印的速率。當然，噴頭本身的元件構成的復雜程度也影響著噴嘴的排列方式。舉個例子，噴嘴形成的墨滴的大小形狀一致的時候，如果圖像的分辨率低于理論分辨率，很容易聯(lián)想到因為單排噴頭排列的間隙過大導致的，為了提高實際成像的分辨率，必須進行多次錯位掃描，只有這樣才能在一定范圍內提高實際的成像分辨率。