按需喷墨打印：热发泡和压电式区别何在
数码喷墨印花技术的研究与应用
但目前在数码喷墨印花技术的发展过程中还存在一
易而经济的织物印花快速生产方法， 而且缩短了工
些问题， 主要有以下两点：
艺流程。
①墨水易出现堵头现象， 且价格高。汽巴公司
Ｈｅｌｉｚａｒｉｎ ＥＶＯＰ－ １００ 墨 水 ： 由 Ｊｏｈｎ Ｐｒｏｖｏｓｔ 等 人
的 墨 水 平 均 在 １ 元 ／ ｍｌ， 韩 国 的 稍 低 些 ， 而 Ｍｉｍａｋｉ 和 ＢＡＳＦ 公司 Ｊｕｅｒｇｅｎ Ｗｅｉｓｅｒ 推荐的一种新型涂料墨
１） 微压电式喷墨工作原理 采用压电晶体的振动来产生墨滴。当喷头内的 压电晶体被电流激励时， 压电晶体的形状产生变形， 表面凸起呈月牙形， 并凸向墨水腔， 使墨水腔容积 减少， 挤压墨水使微量墨水从喷孔挤出， 并形成墨 滴， 转印到承印材料上， 形成印迹（ 如图 １ 所示） 。 爱普生公司的喷墨印花机使用此原理。
墨水槽
重新注入 墨水
准备下一 喷射循环
压电板
喷嘴
喷孔
压电板变形 墨水喷出
喷嘴
承
印
形成墨滴 材 料
压电板
恢复形状 墨滴转移到
承印材料上
喷嘴
图 １ 微压电式喷墨工作原理
板迅速加热墨水， 使升温至高于墨水沸点。与加热 板直接接触的墨水汽化， 形成很小的气泡。在气泡 充满墨水腔后， 因受热膨胀而形成较大的压力， 这 股压力驱动墨滴从喷孔喷出。墨滴喷出后， 气泡破 裂， 喷出的墨滴断离。一旦墨滴喷射出去， 加热板 冷却， 而墨水腔则依靠毛细管作用， 再将墨水从墨 水盒中吸入并填满喷嘴， 如图 ２ 所示（ 见下页） 。惠 普公司的喷墨印花机使用此原理。
因此降低墨水价格， 提高喷墨印花机的速度是
责任编辑： 张跃梅
１２
喷墨墨水的分类
因不同类型的机器喷头原理不同，因此选用的墨水也不同，如果墨水选择错误，喷头损伤将不可避免，目前墨水大体可分为：一、DYE(户内)染料型热发泡墨水适用于HP 或NOV AJET户内机型，因墨水内含高发泡剂，在经墨头电阻加热后，让墨水在极短时间内产生气泡，进而将墨水挤压喷射出去，但在长时间高低温变化下，墨水腔在高热与高压的严峻环境变化中，喷头变成损耗性。
因代用墨水开发较成功，因此成本较低，但喷头的损耗是不可减少的成本。
一般热发泡喷墨打印机使用的墨水含水量都需要70%至90%之间，以保持喷嘴的畅通及配合热能的作用，这意味着必须留用足够的时间让墨水在介质上干透而不会向外扩散，故其在机器上多安装有烘干装置，以免损伤画面。
二、DYE(户内)染料型微压墨水适用于采用EPSON喷头机型，包括最新的MIMAKI JV-4，MUTOH RJ-8000及ROLAND FJ-500/600系列，压电式喷头是用一个压电晶体去撞击和震荡一个固定于打印头内的隔膜，从而使得打印头内的墨水喷射出去。
因为属于"冷喷"，所以喷头无须定期更换，但早期墨水价格较高，因此早期户内制作成本高于热发泡，最近推出的MUTOH RJ-8000系列及MIMAKI JV4系列采用第三代的EPSON喷头，因此在喷绘速度上得以大大提高，而微压电墨水也降至0.25元/毫升以下，因此户内制作将以微压电为主流机型。
三、PIGMENT(户外)颜料型微压电墨水适用于采用EPSON喷头机型，包括最新的MIMAKI JV-4，MUTOH RJ-8000及ROLAND FJ-500/600系列，但因必须覆膜，且制作户外工艺复杂，成本高，而不成为主流墨水。
四、油性(Oil-based)墨水只适用于MUTOH RJ-8000/RJ6000及ROLAND FJ50/40/500/400及MIMAKI JV2系列，因微压电喷头的限制性，户外耐候在6个月左右，因油性墨水制作无须覆膜，且可喷绘涂层灯箱布，因此广泛应用于户内制作及户外更换频繁(半年左右)的地区。
喷码机技术知识
喷码机喷码机是一种通过软件控制，使用非接触方式在产品上进行标识的设备。
据喷码机工作原理的区别，可将喷吗机分为连续喷射式喷码机，按需滴落式喷码机，激光喷码机三大类。
喷码机的分类和发展历程根据工作原理不同，喷码机主要有两类产品：一、连续喷射式喷码机（Continue ink jet printer）简称CIJ式，通常称为小字符喷码机：其原理为：墨水通过压力从单一喷嘴不断喷出，经晶体振荡后发生断裂形成墨点；再经墨点充电、高压偏转后在运动的物体表面扫描成字。
未偏转成字的墨水需用真空不断回收，循环使用。
在供墨方式上又有齿轮泵供墨型、隔膜泵供墨型及气压供墨型；二、按需喷射式喷码机（Drop on Demand）简称DOD式，该类喷码机通常以大字符喷码机为主：其原理为：喷头由多个高速精密阀门组成。
在喷字时，字型对应的阀门快速启闭，墨水靠内部压力喷出，在运动的物体表面形成字符或图形。
喷码机理论发明于六十年代末，直到七十年代未才生产出世界第一台商用喷码机。
当时只有美、法、英、日等少数几个国家能生产这种喷码机。
喷码机在90 年代初期进入中国，到今天已走过近20年的历程，如今的喷码机早已从每台售价20-30万人民币的高端设备，变成了每台仅售价3-8万，在任何固态产品生产加工企业都可以应用的普通设备，在食品、饮料、日化、医药、电子、建材等领域有着广泛的应用。
喷码在整个生产流程中是一个很小的环节，但其在提高企业的生产效率，节省人工成本，节省产品流通时间，跟踪产品质量等方面起到很大作用。
在中国，早期的喷码产品主要应用在铝罐可乐上，可口可乐、百事可乐以及一些高端的啤酒产品，此类产品生产速度非常快，生产量非常大，这就要求生产线上必须同样使用高速的标识产品，各方面因素决定了企业使用这种喷码方式的需求不断增加，从而为中国市场上的喷码机供应商积累了最初的客户资源。
喷码机概况喷码机是一种通过软件控制，使用非接触方式在产品上进行标识的设备。
喷墨头技术原理样本
喷墨头技术原理摘要 : 喷墨打印技术除了提供高质量而低成本的彩色图片输出 , 也可应用于各种 不同材料表面精密喷印成形 , 本文将详细说明喷墨头的分类及各自的原理与应用。
关键词 : 喷墨头 分类 原理喷墨打印技术的主要原理分为两类 （ 见图 1） : 喷墨方式可分为连续式及非连续式 （ 或称 DOD 按- 需式 ） 两大类 , 而非连续式的打印方式又可依墨水喷出动力机构的不同 分为热发泡式 ( Thermal bubble) 及压电式 ( Piezoelectric) 。
喷墨打印技术 非连续式侧喷型 顶喷型图 1 喷墨技术分类喷墨的速度取决于两项主要的因素 : 一为墨滴频率 （ 每秒有多少墨滴 ） , 另一为墨 滴大小。
而喷墨头的重量也会影响到速度 , 如重量轻的喷墨头在加速和降速上就比较容 易控制。
至于分辨力则与两项主要的因素有关 : 一为喷墨头每一管道的间隔距离 , 另一 因素为墨滴大小。
一、 CIJ （ Continuous Ink-Jet ）1 、 单路连续喷墨 （Binary Continuous Ink-Jet ）大都使用于高速打印需求 , 且承印材料广泛。
该系统的主要缺点有 : 喷印分辨率比 DOD 型喷墨头低 , 由于它采用的是低粘度的墨水 , 也没有采用墨路回收装置 , 会造成一 定程度的浪费 , 相应的耗材成本较高。
连续式 单路连续喷墨多路连续喷墨 热发泡式 压电式弯曲型图 2 单路连续喷墨2、多路连续喷墨(Multilevel Continuous Ink-Jet)主要是带电的墨滴从喷嘴射出后, 根据图像信号决定是到达承印物, 还是进入回收系统内再使用。
虽然大都使用在低分辨率、需要高速度的产品上, 但也部分使用在中、高档的彩色数字印刷系统。
该系统的主要优点有: 喷印速度高, 适应性广泛, 系统稳定, 喷墨头的使用寿命比热感式、压电式喷墨头的寿命长, 而且印刷质量、化学性质稳定。
数字印刷设备
《数字印刷设备与技术》压电喷墨印刷的工作原理与应用摘要：随着科学技术的快速发展，喷墨印刷正向着几乎所有的印刷领域进军，其印刷质量也越来越好。
而按需喷墨的压电喷墨技术利用电压直接转换原理，实现喷墨头的常温工；大大提高头寿命，更可方便使用颜料型墨水，实现以户外为主的应用，整体耗墨小；速度方面大有潜力可挖。
关键字：连续喷墨、压电喷墨、工作原理、应用、发展Abstract：With the rapid development of science and technology, ink-jet printing is toward almost all the printing field, the printing quality is also better. And according to the needs of the ink-jet ink technology is used voltage directly piezoelectric transfer principle, the realization of the head of a normal work inkjet; Greatly improve head life, more easily to use pigment-based ink, realize with outdoor primarily application, and the overall consumption ink is small; The speed ofthe great capacity will be faster。
Key words：Continuous ink jet、Piezoelectric inkjet、Working principle、application、development 引言：喷墨印刷，即Ink-jet Printing。
浅谈数字印刷喷墨油墨及其技术
浅谈数字印刷喷墨油墨及其技术摘要：随着数字印刷市场的不断扩大，数字印刷中的油墨特性也越来越受到关注。
数字印刷中的油墨主要分为碳粉技术和喷墨技术两种，其中喷墨技术在市场上大幅面广告印刷业务中应用广泛。
本文将重点介绍数字喷墨油墨及其技术。
数字喷墨油墨是一种应用于喷墨印刷中的油墨，具有许多优点。
首先，数字喷墨油墨色彩鲜艳，可以在不同的介质上打印出高质量的图像。
其次，该油墨具有极快的干燥速度，可以在短时间内完成印刷任务。
此外，数字喷墨油墨还具有良好的光泽度和耐久性，可以保证印刷品长时间保持鲜艳。
关键词：数字印刷；喷墨油墨；技术1目前喷墨技术的类型1.1连续式喷墨印刷连续式喷墨印刷是一种常见的喷墨技术，但应用其进行印刷作业的企业却并不多。
该技术的优势在于喷射速度极高，并能保证准确到达指定位置。
然而，连续式喷墨的喷墨环节是连续的，其能耗过高且有效能耗利用率过低，同时喷墨墨水在运行过程中利用率也很低，这也是很多厂家放弃这项技术的主要原因。
连续式喷墨印刷技术通过不断喷射墨水来形成图像或文字。
由于其喷射速度极高，因此适用于需要大量印刷的场合，如海报、广告牌、标识等。
此外，连续式喷墨技术还可以应用于定制印刷，如个性化海报、标语等。
然而，连续式喷墨技术的优势也带来了一些局限性。
首先，由于其喷墨环节是连续的，因此能耗过高且有效能耗利用率过低。
这使得连续式喷墨技术在长时间印刷作业中容易产生能源浪费和环境污染。
其次，喷墨墨水在运行过程中利用率低，导致墨水浪费和成本增加。
这也是很多企业放弃这项技术的主要原因之一。
为了克服连续式喷墨印刷技术的局限性，一些企业采用了一些改进措施。
例如，优化墨水配方，减少喷墨墨水的浪费；提高喷头性能，减少喷头故障率；加强设备维护，提高设备寿命和稳定性。
这些措施可以有效提高连续式喷墨印刷技术的利用效率和经济效益。
1.2热发泡式喷墨印刷热发泡式喷墨技术的基本原理是通过加热墨水产生气泡并破裂来形成墨滴。
印刷喷头的种类
印刷喷头的种类印刷喷头是印刷机中最关键的部件之一，它决定了印刷品质的高低。
根据不同的应用需求和技术特点，印刷喷头可以分为多种类型。
下面将从喷墨式、喷雾式、滚筒式、压力式和挤出式五个方面详细介绍印刷喷头的种类。
一、喷墨式印刷喷头1. 热泡沫喷头热泡沫喷头是一种常用于家用打印机和商业打印机中的微型打印头。
它采用热能将液体墨水加热至沸腾状态，产生气泡从而将墨水射出。
热泡沫喷头具有成本低、精度高、速度快等优点，但由于其使用过程中需要加热，容易造成耗电量大的问题。
2. 压电陶瓷喷头压电陶瓷喷头是一种常见于工业生产线上的高速打印设备中所采用的技术。
它利用压电效应使得陶瓷材料发生形变，从而实现了微小液滴射出。
压电陶瓷喷头具有喷头尺寸小、速度快、寿命长等优点，但由于其制造难度大，成本高昂，因此在家用打印机中所使用的较少。
二、喷雾式印刷喷头1. 喷雾式涂布喷头喷雾式涂布喷头是一种常见于汽车制造和建筑行业中的涂装设备。
它利用高速气流将液体颜料分散成微小颗粒，形成均匀的颜料层。
这种技术具有涂布效果好、操作简单等优点，但由于其需要高压气流进行作业，因此噪音大且易产生环境污染。
2. 雾化器雾化器是一种常用于农业和园艺行业中的设备。
它利用高速旋转或振动将液体颜料分散成微小颗粒，并通过风力或压力进行扩散。
这种技术具有覆盖面积广、效率高等优点，但由于其使用过程中易产生漏气和堵塞等问题。
三、滚筒式印刷喷头滚筒式印刷喷头是一种常用于印刷机中的技术。
它利用滚筒表面所涂覆的墨水来实现印刷。
这种技术具有印刷速度快、成本低等优点，但由于其精度较低，因此在印刷品质要求较高的领域中应用较少。
四、压力式印刷喷头压力式印刷喷头是一种常用于丝网印刷和柔性版印刷中的技术。
它利用压力将墨水从喷头中挤出，并通过模板进行印刷。
这种技术具有成本低、适用范围广等优点，但由于其需要通过人工调整墨水流量和压力等参数，因此操作难度大。
五、挤出式印刷喷头挤出式印刷喷头是一种常用于3D打印机中的技术。
Inkjet Printer 工作原理
目前市场上的喷墨打印机的喷墨方式分为两种，其一为压电式喷墨原理，其二为热气泡式喷墨原理。
一、压电式喷墨原理：此工作原理是EPSON的专利，目市场上采用此原理的喷墨打印机主要是EPSON公司的产品。
其原理是：喷头内装有墨水，在喷头上、下两侧各装有一块压电晶体，压电晶体受打印信号的控制，产生变形，挤压喷头中的墨水，从而控制墨水的喷射。
不打印时，墨水由盒体内的海棉吸附，以保证墨水不会从打印头漏出。
二、热气泡式喷墨原理：目前市场上采用此原理的喷墨打印机主要是HP、LEXMARK、CANON公司的产品。
其原理是：喷墨头的内壁上设置了加热电极，加上电脉冲进行加热，墨水加热至260度左右的高温，产生气泡而造成压力，将墨滴喷射到纸上。
============================================================a〃热气泡喷墨技术喷墨打印机一般多采用热气泡喷墨技术，通过墨水在短时间内的加热、膨胀、压缩，将墨水喷射到打印纸上形成墨点，增加墨滴色彩的稳定性，实现高速度、高质量打印。
由于除了墨滴的大小以外，墨滴的形状、浓度的一致性都会对图像质量产生重大影响，而墨水在高温下产生的墨点方向和形状均不容易控制，所以高精度的墨滴控制十分重要。
热泡式喷墨打印的原理是将墨水装入到一个非常微小的毛细管中，通过一个微型的加热垫迅速将墨水加热到沸点。
这样就生成了一个非常微小的蒸汽泡，蒸汽泡扩张就将一滴墨水喷射到毛细管的顶端。
停止加热，墨水冷却，导致蒸汽凝结收缩，从而停止墨水流动，直到下一次再产生蒸汽并生成一个墨滴。
热泡式——被佳能和惠普等厂商使用，这种方法常常被称为气泡喷墨。
在一台热泡式喷墨打印机中，用极小的电阻产生热量，热使墨水蒸发，从而产生气泡。
当气泡膨胀时，一些墨水被挤出喷嘴，滴在纸张上。
气泡的破裂（塌缩）产生一部分真空。
这就使更多的墨水从墨盒吸入打印头。
一个典型的气泡喷墨打印头有300或600个小喷嘴，所有喷嘴可以同时喷射墨滴。
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按需喷墨打印：热发泡和压电式区别何在
高印喷码
喷墨技术的优点是区别于传统印刷的接触式作业，再结合计算机强大的能力，真正的实现“三无”，即：无接触、无压力、无印版。
按工作原理喷墨打印技术可以分为，固体喷墨和液体喷墨两种。
固体喷墨的工作方式主要就是染料热升华，但成本较高；而液体喷墨打印机的主要工作方式又分为热发泡式和微压电式，而这两种技术仍占据着当今办公打印市场的主流地位。
热发泡与微压电两种技术实现方式
现在喷码打印技术虽然各类厂家技术五花八门，但是万变不离其宗，使用的依托技术基本都是相同的，分为两大类分别是：热发泡式和压电式。
追根溯源，下面我们结合这两类技术的基本原理，及在现实中的具体运用，详细分析其技术特征。
热发泡喷墨打印技术
工作原理：
热发泡技术是通过加热喷嘴，使墨水产生气泡，喷到打印介质上,属于高温高压打印技术。
其工作原理是：利用薄膜电阻器，在墨水喷出区中将小于5微微升的墨水瞬间加热至300℃以上，形成无数微小气泡,气泡以极快的速度(小于10微秒)聚为大气泡并扩展，迫使墨滴从喷嘴喷出。
气泡再继续成长数微秒，便消逝回到电阻器上。
气泡消逝，喷嘴的墨水便缩回。
接着表面张力会产生吸力，拉引新的墨水补充到墨水喷出区准备下一次的循环喷印。
由于接近喷嘴部分的墨水被不断加热冷却，积累的温度不断上升(至30-50℃)，因而需要利用墨盒上部的墨水循环冷却，但在长时间打印中，整个墨盒里的墨水仍然会保持在
40-50℃
墨水与打印头的设计：捆绑式制成一体
打印头因墨盒与墨水在热气泡作用下要产生压力，因此墨盒必须与喷嘴组成一体化结构，更换墨盒时即同时更新打印头。
这样一来用户就不必再担心喷头堵塞了。
不过，这也造成耗材成本相对较贵。
这种热发泡喷墨技术最大的优势：速度为王
热发泡喷墨技术便是使用水性与油性染料混合的系统，其不论是用在家用打印机，还是商用打印机上，都可以得到不错的打印品质。
缩小墨滴喷出区域的能力和整合的电路循环技术，可望使未来采用此项技术的喷墨打印机的墨滴体积更小，喷出墨滴的频率更高，可产生出更丰富的调和色及更平滑的网目调。
低操作频率、高喷嘴数和单一打印的解析度，都是高速打印的基本要素。
目前发泡喷墨打印技术，主要生产商是有惠普、高印等知名品牌；另外发泡喷墨技术可以提高打印速度，提高打印机的工作效率。
不断整合的电路技术也让发泡喷墨技术可以持续压低成本，同时将整个打印过程最佳化。
热发泡喷墨技术的不足
采用热发泡技术的墨头长期在高温、高压环境中工作，除喷嘴腐蚀严重外，同时容易引起墨滴飞溅和喷嘴堵塞等。
在打印品质方面，由于在使用过程中要加热墨水，而高温下墨水很容易发生化学变化，性质不稳定，色彩真实性就会受到一定程度的影响；另一方面由于墨水是通过气泡喷出的，墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握，打印线条边缘容易参差不齐，一定程度上影响了
打印质量。
在应用方面，因热发泡技术的极限性(只能使用高张力低粘度的以水为主要介质的水基喷墨)，不能使用有机溶剂，因而无法使用溶剂型喷墨以应用于户外大幅面广告喷印。
微压电喷墨打印技术
微压电喷墨技术最大亮点：品质保障
微压电打印技术工作原理
微压电喷墨技术属于常温常压打印技术，它是将许多微小的压电陶瓷放置到打印头喷嘴附近，压电陶瓷在两端电压变化作用下具有弯曲形变的特性，当图像信息电压加到压电陶瓷上时，压电陶瓷的伸缩振动变形将随着图像信息电压的变化而变化，并使墨头中的墨水在常温常压的稳定状态下，均匀准确地喷出墨水。
墨水与打印头设计：分开式设计
由于用压电技术制作的喷墨打印头成本比较高，但由于在微压电墨头中的压力较小，喷嘴实际上是由压电陶瓷晶片代替。
在微压电墨头中喷嘴与墨盒是分立式结构，一个喷嘴可以支持多个墨盒，更换墨水时只要更换墨盒，而不必更换打印头。
这样就可以节约一部分打印耗材的成本，但打印头一旦损坏维修起来也算是个大工程。
微压电喷墨技术的优势
压电喷墨技术对墨滴的控制能力更强，且墨滴微粒形状更为规则、定位更加准确，打印分辨率提高，容易实现高精度打印。
且微压电喷墨时无须加热，墨水不会因受热而发生化学变化，降低了对墨水的要求，也延长了打印头的寿命。
因温度的持续稳定,使长时间不间断持续喷印时墨水的粘度及表面张力保持相对的稳定,保证印件质量前后的一致性,及客
户重印颜色的再现统一性。
陶瓷压电式喷印系统几乎可以打印任何种类的墨水，包括水溶性，溶剂性，和上面所述的加温固态喷墨。
用于陶瓷压电式喷印的墨水，有较宽的粘度及张力适应范围(粘度可以在1-20 mPa.s之间。
张力在30-50mN/m之间)，且具有溶解特性和速干特性。
因此微压电技术弥补了热发泡技术的不足，有着更为广范的应用空间。
微压电喷墨技术的不足
微压电喷墨技术的最大的不足就是，它将多数喷嘴集中在一个打印头上还是比较困难，因此打印速度就会减慢。
且当打印机墨头堵塞后，需要浪费大量的墨水清洗墨头。
每次更换墨头，首先要浪费30%墨水做墨头清洗，每次开机都需要2～3分钟的清洗，也要浪费一些墨水。
气量装置要求用户更换墨盒时，还剩余17%～25%的墨水。
高印总结：热发泡技术与微压电技术各有优缺点，市场上的喷墨设备也大都立足于这两项技术。
而如何把这两项技术的优势完美的结合，而得到打印效果稳定、品质精良、输出速度快、成本低的新喷打技术，仍是人们追求和研发的方向。