【集萃网观察】主讲人︰台北科技大学有机高分子研究所 赵豫州教授

    今天跟大家报告喷墨印刷与印花。最早是从喷墨印刷慢慢转变到喷墨印花，喷墨印花跟纺织品有很大的关联性，所以它在整个市场的需求量非常之大，尤其印花的产品一直在纺织的产品里面算是高附加价值，传统的印花产生非常多的污染、耗费非常多的时间，所以交工的期限非常的长，没办法符合现阶段消费者的要求，在这种情况下，我们便把喷墨印刷转变到喷墨印花，但是两者有很大的差异点，这就是今天跟大家报告的主题。 

    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。

    rop-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。

    目前一般印表机的喷头与墨水匣的设计方式大致有三种类型，即 1. 喷头与墨匣分离：喷头在列印机台上面，以Epson为代表，更换墨水匣时喷头并没有更换，所以墨匣的单价较便宜。 2. 喷头与墨匣合一：以HP和Lexmark为代表。 3. 喷头与墨水座合一：以Canon为代表，更换墨水匣的时候一起更换喷头。这些设计当然跟机台本身的设计原理有关系，像Canon和HP，它们本身是Bubble系统，墨水加热时需要很高的温度，喷头容易损耗，所以将喷头列为损耗元件，而使用Piezo技术的Epson，它的墨水不需要加热，喷头损耗机率较低，所以将喷头直接设计在机台上面，更换墨水匣时就不需要更换喷墨头，它的耗材的费用就比较低。

    界面活性剂 0.001~5%

该文章暂时没有评论！