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1、第五章第五章 喷墨印刷喷墨印刷.第一节第一节 概概 述述.喷墨印刷喷墨印刷(Ink Jet PrintingInk Jet PrintingInk Jet PrintingInk Jet Printing)简称)简称)简称)简称IJPIJPIJPIJP,是通过,是通过,是通过,是通过计算机控制将油墨流从计算机控制将油墨流从计算机控制将油墨流从计算机控制将油墨流从喷嘴射在承印物上喷嘴射在承印物上,而获,而获,而获,而获得文字和图像的得文字和图像的得文字和图像的得文字和图像的无压印刷无压印刷。简单地讲:通过将细微的简单地讲:通过将细微的简单地讲:通过将细微的简单地讲:通过将细微的墨水颗粒墨水颗粒按
2、照一定的按照一定的按照一定的按照一定的要求要求要求要求喷射喷射到打印纸上,到打印纸上,到打印纸上,到打印纸上,成像成像并完成并完成并完成并完成输出输出。一、定义一、定义.二、喷墨印刷的主要特点二、喷墨印刷的主要特点(与常规印刷与常规印刷技术相比技术相比)喷墨印刷应用喷墨印刷应用喷墨印刷应用喷墨印刷应用计算机计算机将原稿图文信息转换成所要输将原稿图文信息转换成所要输将原稿图文信息转换成所要输将原稿图文信息转换成所要输出的出的出的出的信号信号,再输入到印刷机主存储器。它既,再输入到印刷机主存储器。它既,再输入到印刷机主存储器。它既,再输入到印刷机主存储器。它既不要不要软片软片,也,也,也,也不要印
3、版不要印版,而且印刷时,可以,而且印刷时,可以,而且印刷时,可以,而且印刷时,可以随时添加随时添加或更改印刷信息或更改印刷信息。1 1、无版印刷、无版印刷.喷墨印刷在印刷过程中喷墨印刷在印刷过程中喷墨印刷在印刷过程中喷墨印刷在印刷过程中喷嘴与承印物不直喷嘴与承印物不直接接触接接触,并保持一定距离,因此,并保持一定距离,因此,并保持一定距离,因此,并保持一定距离,因此不需要压不需要压力力,而且,而且,而且,而且噪声噪声也大为也大为也大为也大为减少减少。2 2、无压印刷、无压印刷.喷墨印刷对喷墨印刷对喷墨印刷对喷墨印刷对承印材料适应性承印材料适应性很很很很强强,对纸张、,对纸张、,对纸张、,对纸张
4、、塑料、金属、纺织品塑料、金属、纺织品塑料、金属、纺织品塑料、金属、纺织品无特殊要求无特殊要求,而且表,而且表,而且表,而且表面平滑或粗糙面平滑或粗糙面平滑或粗糙面平滑或粗糙均可均可,甚至无一定规则的成,甚至无一定规则的成,甚至无一定规则的成,甚至无一定规则的成型制品型制品型制品型制品也可也可印刷。印刷。印刷。印刷。3 3、适应性强、适应性强.喷墨印刷装置喷墨印刷装置喷墨印刷装置喷墨印刷装置结构结构比较比较比较比较简单简单,体积体积小、小、小、小、质质量量轻,操作和维修较为轻,操作和维修较为轻,操作和维修较为轻,操作和维修较为方便方便,机器的运转,机器的运转,机器的运转,机器的运转费用费用也较
5、低。也较低。也较低。也较低。4 4、印刷装置小型化、印刷装置小型化.三、喷墨印刷的应用三、喷墨印刷的应用1 1 1 1、喷墨印刷机可以与其他印刷机、喷墨印刷机可以与其他印刷机、喷墨印刷机可以与其他印刷机、喷墨印刷机可以与其他印刷机联机作业联机作业,添添加加内容变化的内容变化的内容变化的内容变化的文本文本和简单的和简单的和简单的和简单的图像数据图像数据。如在喷。如在喷。如在喷。如在喷墨印刷机上墨印刷机上墨印刷机上墨印刷机上附设附设加印装置、印标签装置、打印加印装置、印标签装置、打印加印装置、印标签装置、打印加印装置、印标签装置、打印号码装置以及地址印刷装置等可实现号码装置以及地址印刷装置等可实现
6、号码装置以及地址印刷装置等可实现号码装置以及地址印刷装置等可实现全自动化全自动化生产生产。.2 2 2 2、可用于在包装工业的、可用于在包装工业的、可用于在包装工业的、可用于在包装工业的产品流水线产品流水线上,上,上,上,快速快速打印打印生产日期、批号、条形码等。生产日期、批号、条形码等。生产日期、批号、条形码等。生产日期、批号、条形码等。3 3 3 3、可用于各种、可用于各种、可用于各种、可用于各种小型印刷品小型印刷品如贺卡、名片、直递邮如贺卡、名片、直递邮如贺卡、名片、直递邮如贺卡、名片、直递邮件、标签、车票、货单和报表等的印刷。件、标签、车票、货单和报表等的印刷。件、标签、车票、货单和报
7、表等的印刷。件、标签、车票、货单和报表等的印刷。.4 4 4 4、广泛用于、广泛用于、广泛用于、广泛用于数字印前打样数字印前打样,并可实现,并可实现,并可实现,并可实现小批小批量量的的的的彩色数字印刷彩色数字印刷。5 5 5 5、大幅面的、大幅面的、大幅面的、大幅面的电脑喷绘打印技术电脑喷绘打印技术可制作大型户可制作大型户可制作大型户可制作大型户外灯箱广告和大幅宣传画、产品广告外灯箱广告和大幅宣传画、产品广告外灯箱广告和大幅宣传画、产品广告外灯箱广告和大幅宣传画、产品广告(幅宽幅宽幅宽幅宽可达可达可达可达1.4m1.4m1.4m1.4m、长长长长几乎无限的几乎无限的几乎无限的几乎无限的大幅面无
8、间断连续性图案大幅面无间断连续性图案大幅面无间断连续性图案大幅面无间断连续性图案)等。等。等。等。.6 6 6 6、可应用于、可应用于、可应用于、可应用于办公自动化办公自动化和和和和自动化印刷设备自动化印刷设备等方面。等方面。等方面。等方面。7 7 7 7、由于喷墨印刷、由于喷墨印刷、由于喷墨印刷、由于喷墨印刷对承印物没有特殊要求对承印物没有特殊要求,所以所以所以所以既既可以在可以在可以在可以在垂直墙壁垂直墙壁、圆柱型罐头盒、瓦、圆柱型罐头盒、瓦、圆柱型罐头盒、瓦、圆柱型罐头盒、瓦楞纸箱、凹凸不平的皱纹纸、皮毛、丝绸、锡楞纸箱、凹凸不平的皱纹纸、皮毛、丝绸、锡楞纸箱、凹凸不平的皱纹纸、皮毛、丝
9、绸、锡楞纸箱、凹凸不平的皱纹纸、皮毛、丝绸、锡箔等材料上印刷,箔等材料上印刷,箔等材料上印刷,箔等材料上印刷,还可以还可以在陶瓷、玻璃等易在陶瓷、玻璃等易在陶瓷、玻璃等易在陶瓷、玻璃等易碎物以及鸡蛋壳上印刷。碎物以及鸡蛋壳上印刷。碎物以及鸡蛋壳上印刷。碎物以及鸡蛋壳上印刷。.三、喷墨印刷的应用三、喷墨印刷的应用近几年,喷墨印刷在近几年,喷墨印刷在近几年,喷墨印刷在近几年,喷墨印刷在数字印刷数字印刷、数码打样数码打样领域占领域占领域占领域占主导地位主导地位,已成为,已成为,已成为,已成为数码打样数码打样的重要方法之一。有的重要方法之一。有的重要方法之一。有的重要方法之一。有人人人人预计预计在以后
10、的在以后的在以后的在以后的DrupaDrupaDrupaDrupa展览会上将是展览会上将是展览会上将是展览会上将是喷墨印刷的喷墨印刷的天下天下,而且可能要,而且可能要,而且可能要,而且可能要与胶印并驾并驱与胶印并驾并驱。.第二节第二节 喷墨印刷机的组成及分类喷墨印刷机的组成及分类.一、喷墨印刷机的组成一、喷墨印刷机的组成.喷墨印刷机是集电子、机械、流体、超声、微喷墨印刷机是集电子、机械、流体、超声、微喷墨印刷机是集电子、机械、流体、超声、微喷墨印刷机是集电子、机械、流体、超声、微机等机等机等机等多学科多学科的成果为一体,成为的成果为一体,成为的成果为一体,成为的成果为一体,成为印刷的高新印刷的
11、高新技术技术之一。之一。之一。之一。一、喷墨印刷机的组成一、喷墨印刷机的组成.二、喷墨印刷机的分类二、喷墨印刷机的分类.第三节第三节 喷墨印刷机的工作原理喷墨印刷机的工作原理.一、连续式喷墨印刷工作原理一、连续式喷墨印刷工作原理.一、连续式喷墨印刷工作原理一、连续式喷墨印刷工作原理连续式喷墨印刷连续式喷墨印刷连续式喷墨印刷连续式喷墨印刷(Continuous Jet)(Continuous Jet)(Continuous Jet)(Continuous Jet)技术。技术。技术。技术。喷嘴通过细小的管道与盛放墨水的容器相连。喷嘴通过细小的管道与盛放墨水的容器相连。喷嘴通过细小的管道与盛放墨水的
12、容器相连。喷嘴通过细小的管道与盛放墨水的容器相连。打印时用打印时用打印时用打印时用墨水泵对墨水加以适当压力墨水泵对墨水加以适当压力,使墨,使墨,使墨,使墨水从水从水从水从喷孔喷孔中中中中喷出喷出一束细小的液流,一束细小的液流,一束细小的液流,一束细小的液流,喷射过程喷射过程是连续的是连续的,所以,连续喷墨印刷技术也因此,所以,连续喷墨印刷技术也因此,所以,连续喷墨印刷技术也因此,所以,连续喷墨印刷技术也因此而得名。而得名。而得名。而得名。.1 1、连续式偏转墨滴喷墨印刷、连续式偏转墨滴喷墨印刷(Deflected Drop to Print)(Deflected Drop to Print).
13、第一:第一:来自加压墨源的来自加压墨源的来自加压墨源的来自加压墨源的油墨进入印刷头油墨进入印刷头,经,经,经,经由单个喷嘴的小孔,变成一股很细的由单个喷嘴的小孔,变成一股很细的由单个喷嘴的小孔,变成一股很细的由单个喷嘴的小孔,变成一股很细的墨流墨流(喷喷喷喷嘴的直径很小,一般为嘴的直径很小,一般为嘴的直径很小,一般为嘴的直径很小,一般为0.005mm0.005mm0.005mm0.005mm左右左右左右左右),这股,这股,这股,这股墨流在充有高压电的金属通道内墨流在充有高压电的金属通道内墨流在充有高压电的金属通道内墨流在充有高压电的金属通道内获得静电获得静电,并使喷出的并使喷出的并使喷出的并使
14、喷出的油墨分离成单个墨滴油墨分离成单个墨滴。(1)(1)工作原理:工作原理:.第二:第二:当墨滴通过一个与墨滴运行方向垂直的当墨滴通过一个与墨滴运行方向垂直的当墨滴通过一个与墨滴运行方向垂直的当墨滴通过一个与墨滴运行方向垂直的高高压偏转磁场压偏转磁场时,带电很少或时,带电很少或时,带电很少或时,带电很少或不带电不带电的墨滴的墨滴的墨滴的墨滴(非图非图非图非图文信息文信息文信息文信息)不受静电磁场的影响,直接穿过这个磁场,不受静电磁场的影响,直接穿过这个磁场,不受静电磁场的影响,直接穿过这个磁场,不受静电磁场的影响,直接穿过这个磁场,进入油墨回流管道进入油墨回流管道,送回输墨系统,循环使用;,送
15、回输墨系统,循环使用;,送回输墨系统,循环使用;,送回输墨系统,循环使用;带电墨滴带电墨滴(图文信息图文信息图文信息图文信息)受高压偏转磁场的影响,越受高压偏转磁场的影响,越受高压偏转磁场的影响,越受高压偏转磁场的影响,越过收集管过收集管过收集管过收集管喷在承印物表面上喷在承印物表面上,形成墨迹形成墨迹。(1)(1)工作原理:工作原理:.墨滴每冲击一次,在承印物表面形成一个墨墨滴每冲击一次,在承印物表面形成一个墨墨滴每冲击一次,在承印物表面形成一个墨墨滴每冲击一次,在承印物表面形成一个墨点,承印物上印出的点,承印物上印出的点,承印物上印出的点,承印物上印出的图文由纵、横排列的图文由纵、横排列的
16、墨点构成墨点构成。由于使用。由于使用。由于使用。由于使用单个喷嘴单个喷嘴(只有一个喷只有一个喷只有一个喷只有一个喷嘴嘴嘴嘴)喷射墨滴,只能在承印材料表面形成喷射墨滴,只能在承印材料表面形成喷射墨滴,只能在承印材料表面形成喷射墨滴,只能在承印材料表面形成粗粗糙的点阵图像糙的点阵图像。(2)(2)图文分辨率:图文分辨率:.用纵、横墨点个数的乘积表示点阵的密度用纵、横墨点个数的乘积表示点阵的密度,如,如,如,如7*57*57*57*5,9*79*79*79*7,11*940*2411*940*2411*940*2411*940*24等。若印刷等。若印刷等。若印刷等。若印刷数字、字数字、字母母,一般采
17、用,一般采用,一般采用,一般采用9*59*59*59*5,9*79*79*79*7的点阵密度;若印刷的点阵密度;若印刷的点阵密度;若印刷的点阵密度;若印刷文文字字,特别是汉字这样笔划多的文字,其点阵密度,特别是汉字这样笔划多的文字,其点阵密度,特别是汉字这样笔划多的文字,其点阵密度,特别是汉字这样笔划多的文字,其点阵密度可为可为可为可为40*2440*2440*2440*24。(2)(2)图文分辨率:图文分辨率:.连续式喷墨可以形成连续式喷墨可以形成连续式喷墨可以形成连续式喷墨可以形成100kHz100kHz100kHz100kHz以上的以上的以上的以上的高高速墨滴速墨滴,所以特别适用于,所以
18、特别适用于,所以特别适用于,所以特别适用于高速流水线高速流水线上上上上产品的商标、生产日期、批号等印刷。产品的商标、生产日期、批号等印刷。产品的商标、生产日期、批号等印刷。产品的商标、生产日期、批号等印刷。(3)(3)喷墨速度:喷墨速度:.2 2、连续不偏转墨滴工作原理、连续不偏转墨滴工作原理(Undeflected Drop to Print)(Undeflected Drop to Print).带电的墨滴带电的墨滴(图文信息图文信息图文信息图文信息)不受偏转磁场的影响不受偏转磁场的影响,将以自由落体状态将以自由落体状态将以自由落体状态将以自由落体状态垂直向下飞落垂直向下飞落,喷射到承印材
19、,喷射到承印材,喷射到承印材,喷射到承印材料表面形成图文部分料表面形成图文部分料表面形成图文部分料表面形成图文部分;而而而而不带电或带电不带电或带电很少的墨很少的墨很少的墨很少的墨滴滴滴滴(非图文信息非图文信息非图文信息非图文信息)则在偏转磁场的则在偏转磁场的则在偏转磁场的则在偏转磁场的作用下作用下被送入墨被送入墨被送入墨被送入墨水水水水回收系统回收系统,继续循环使用。,继续循环使用。,继续循环使用。,继续循环使用。(1)(1)工作原理:工作原理:.不偏转式不偏转式只能使墨滴印在只能使墨滴印在只能使墨滴印在只能使墨滴印在固定的位置固定的位置(以以以以自由落体状态垂直向下飞落自由落体状态垂直向下
20、飞落自由落体状态垂直向下飞落自由落体状态垂直向下飞落),所以,这种,所以,这种,所以,这种,所以,这种装置要装置要装置要装置要采用多个喷嘴进行印刷采用多个喷嘴进行印刷。(2)(2)不偏转与偏转式的主要区别:不偏转与偏转式的主要区别:.二、间歇二、间歇(按需按需)式喷墨印刷机工作原理式喷墨印刷机工作原理.二、间歇二、间歇(按需按需)式喷墨印刷机工作原理式喷墨印刷机工作原理 由喷嘴供给的墨滴只有在由喷嘴供给的墨滴只有在由喷嘴供给的墨滴只有在由喷嘴供给的墨滴只有在需要打印时才喷出需要打印时才喷出,因此称为间歇因此称为间歇因此称为间歇因此称为间歇(按需按需按需按需)式喷墨印刷技术。式喷墨印刷技术。式喷
21、墨印刷技术。式喷墨印刷技术。按打印头的工作方式按打印头的工作方式按打印头的工作方式按打印头的工作方式热发泡式热发泡式微压电式微压电式.1 1、热发泡式工作原理、热发泡式工作原理利用利用利用利用加热方法加热方法使墨水腔中的少量水基性使墨水腔中的少量水基性使墨水腔中的少量水基性使墨水腔中的少量水基性油墨油墨气化气化气化气化形成气泡形成气泡,使,使,使,使墨滴从喷嘴中喷出墨滴从喷嘴中喷出去去去去,俗俗俗俗称热发泡式。称热发泡式。称热发泡式。称热发泡式。.(1)(1)工作原理工作原理-电热原理电热原理打印头墨水腔的一侧为打印头墨水腔的一侧为打印头墨水腔的一侧为打印头墨水腔的一侧为加热板加热板加热板加热
22、板,打印时,加热板迅速,打印时,加热板迅速,打印时,加热板迅速,打印时,加热板迅速加热墨水加热墨水加热墨水加热墨水,升温至高于墨水,升温至高于墨水,升温至高于墨水,升温至高于墨水沸点沸点沸点沸点。与加热板直接接触的与加热板直接接触的与加热板直接接触的与加热板直接接触的墨水汽化墨水汽化墨水汽化墨水汽化,形成很小的,形成很小的,形成很小的,形成很小的气泡气泡气泡气泡。在。在。在。在气泡气泡气泡气泡充满墨水腔后充满墨水腔后充满墨水腔后充满墨水腔后,因受热膨胀而形成较大的,因受热膨胀而形成较大的,因受热膨胀而形成较大的,因受热膨胀而形成较大的压力压力压力压力,这,这,这,这股压力驱动墨滴从股压力驱动墨
23、滴从股压力驱动墨滴从股压力驱动墨滴从喷孔喷出喷孔喷出喷孔喷出喷孔喷出。墨滴墨滴墨滴墨滴喷出后喷出后喷出后喷出后,气泡,气泡,气泡,气泡破裂破裂破裂破裂,喷出的墨滴断离。一旦墨滴,喷出的墨滴断离。一旦墨滴,喷出的墨滴断离。一旦墨滴,喷出的墨滴断离。一旦墨滴喷射出去,喷射出去,喷射出去,喷射出去,加热板冷却加热板冷却加热板冷却加热板冷却,而墨水腔则依靠,而墨水腔则依靠,而墨水腔则依靠,而墨水腔则依靠毛细管作用毛细管作用毛细管作用毛细管作用,再将墨水从墨水盒中吸入并再将墨水从墨水盒中吸入并再将墨水从墨水盒中吸入并再将墨水从墨水盒中吸入并填满喷嘴填满喷嘴填满喷嘴填满喷嘴。.热发泡喷墨打印机工作原理示意
24、图热发泡喷墨打印机工作原理示意图.热发泡喷墨打印机工作原理示意图热发泡喷墨打印机工作原理示意图.1 1、热发泡式工作原理、热发泡式工作原理打印头上可有打印头上可有打印头上可有打印头上可有一排一排喷嘴,或喷嘴,或喷嘴,或喷嘴,或多排多排喷嘴并喷嘴并喷嘴并喷嘴并列,每扫描一行可打印一定的列,每扫描一行可打印一定的列,每扫描一行可打印一定的列,每扫描一行可打印一定的宽度宽度。如:如:如:如:佳能佳能公司的喷墨打印机具有公司的喷墨打印机具有公司的喷墨打印机具有公司的喷墨打印机具有128128128128个个个个喷嘴的打印头,分辨率为喷嘴的打印头,分辨率为喷嘴的打印头,分辨率为喷嘴的打印头,分辨率为40
25、0DPI400DPI400DPI400DPI以上。以上。以上。以上。(2)(2)喷嘴结构喷嘴结构 .热发泡式打印所用的墨水是一种复杂的热发泡式打印所用的墨水是一种复杂的热发泡式打印所用的墨水是一种复杂的热发泡式打印所用的墨水是一种复杂的水基水基溶液溶液,这种墨水必须具有:,这种墨水必须具有:,这种墨水必须具有:,这种墨水必须具有:极低的粘度和表面张力极低的粘度和表面张力这样才能使墨水从细小的喷孔中这样才能使墨水从细小的喷孔中这样才能使墨水从细小的喷孔中这样才能使墨水从细小的喷孔中喷射喷射出来。当出来。当出来。当出来。当墨水被加热到沸点时,它应该能墨水被加热到沸点时,它应该能墨水被加热到沸点时,
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