喷墨印刷技术作为全球热门的印刷技术方向和行业发展趋势,正处于快速发展阶段, 这也引起越来越多的印刷机制造厂商进入喷墨印刷机的研发制造之中。那么, 在设计喷墨印刷机的时候, 你知道决定喷墨印刷速度的因素有哪些吗?你知道设计和购买喷墨印刷机需要特别注意哪些事项吗? 让我们好好分析一下这两个问题。
1、墨滴大小、网点扩散率以及落点偏差
假定喷头分辨率是1200dpi, 点火频率是100kHz, 墨滴大小为2pl. 以这样的配置进行喷墨印刷时, 印刷介质上形成的网点如图1所示, 形成的网点直径大约是。
但是喷墨印刷不会只形成一个一个独立的网点, 而会相互重叠连成一片形成实地。接触印刷介质之前, 墨滴在空中的直径大约是16微米, 接触到印刷介质之后, 湿的墨滴扩散开, 形成网点。如图2所示, 要在1200dpi条件下形成实地, 网点的直径需要达到约30微米, 即21.2μm×√2。
理论上来说, 印刷介质上形成的网点的直径扩散到墨滴直径的两倍(16x2=32μm), 网点就能完全覆盖形成实地印刷, 不会出现断裂露白的情况。
网点直径与墨滴直径的这种比例就是墨滴的扩散率, 这个数值对于设计喷墨印刷机很重要。 扩散率的大小取决于油墨成分、 印刷机系统设置以及印刷介质, 所以在研发喷墨印刷机的时候需要明确扩散率的大小, 以确保可以得到设计时的印刷输出。
有些印刷机可能使用一些方法降低油墨的扩散率避免油墨渗透。印刷介质也能改变油墨的渗透率。虽然说喷墨印刷机的设计人员不能完全控制渗透率的大小, 在设计的时候仍然需要考虑渗透率, 很多因素都会对墨滴造成直接的影响。
是不是确定了喷头产生的墨滴大小和扩散率就可以计算出喷墨印刷的速度了你?当然不是。 虽然墨滴大小和扩散率影响印刷速度, 墨滴落点精度也起着决定性作用, 也就是说, 喷墨头喷出的墨滴不会完美符合设计时或系统设置时的落点, 总会因为速度、精度等原因造成偏差, 造成实地印刷不能完全覆盖。如图3所示, 墨滴落点位置在横向上偏差了x微米。
在墨滴落点有偏差的情况下, 要形成实地印刷要求的网点直径就需要达到:Φ = ((21.2 + x)2 + 21.22)1/2 。这一公式的示意图如图4所示。横向为墨滴落点偏差大小, 纵向为墨滴需要达到的大小。理想状态下偏差为0的时候, 网点只需要达到30微米;如果偏差达到12微米, 网点就需要达到40微米;如果偏差达到21微米, 网点则需要达到50微米。
2、如何提高印刷质量?
从以上分析可以看出, 要想使喷墨印刷获得完美输出, 可以有两种主要方法来实现:
方法一是形成更大的网点。压电喷墨头可以使多个墨滴堆叠形成更大的网点, 那么形成网点的时间拉长, 相应的, 印刷速度降低。
方法二是在走纸方向上使用多排喷墨头。这样在不影响印刷速度的情况下实现墨滴的堆叠, 这会增加喷墨印刷机的制造成本。
在有些印刷中, 比如票据印刷, 并不需要很高的印刷质量, 不需要形成完美的实地印刷, 高速印刷还是可以实现的。设计喷墨印刷机速度时也要考虑终端市场对印刷图像质量和其他性能的要求的平衡。
题外话: 澜达数码印刷机因为油墨不是直接喷印到印刷介质上, 而是通过橡皮布转印, 其油墨的扩散率就特别小, 所以澜达一直宣传其印刷质量最高, 道理就在这里。
3、设计喷墨印刷机要注意什么事项?
以上大致分析了影响印刷速度的因素, 接下来就需要考虑提高印刷机设定速度和敲定印刷机参数的方法了。我们需要考虑如下问题的答案:
以设定速度进行实地印刷时, 色彩密度和色域能达到目标要求吗?
以设定速度进行印刷时, 喷墨头能持续稳定的喷墨吗?
以设定速度进行最大色彩密度的印刷时, 要求的完全干燥时间是多长?
如果决定印刷速度的是油墨、 印刷介质和干燥系统, 实地印刷或者色域覆盖产生了问题就需要考虑是不是印刷速度太高导致的。
如果设计的印刷速度改变了, 相应的, 喷墨印刷机的配置也要改变, 有些还是比较大的改变, 需要重新设计喷墨印刷系统。所以设计初期就需要考虑好印刷速度要达到多少, 避免后期因为改变速度导致所有的工作要推倒重来。
喷墨印刷机的软件部分包括印前系统DFE, 头卡板卡等控制系统、 包括喷头输送干燥等机械硬件部分、 油墨、 印刷介质等, 需要根据客户的印刷工艺要求和应用进行优化和匹配, 以发挥出喷墨印刷的最高印刷速度。
4、购买喷墨印刷机要关注什么?
作为一个采购喷墨印刷机的客户在采购之前要评估其印刷质量, 可以简单的考虑如下几个问题:
印刷的色彩稳定吗?正式印刷之前需要进行多次测试印刷吗?
在整个印刷过程中, 印刷质量前后一致并一直稳定吗?
要保持稳定的印刷质量需要频繁的保养调整吗?
保养之后, 印刷质量变化大吗?
通过追寻如上四个简单但根本的问题的答案, 作为一个对喷墨印刷技术了解不深入的外行采购, 希望可以帮助我们挑选到合适的质量过关的喷墨印刷机。