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喷墨印刷技术的发展

发布日期：2025-02-16 胶印机厂家

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数字化已经成为当前各行各业不得不完成的任务，数字技术的广泛应用同样推动着喷墨印刷技术的不断发展。喷墨印刷设备进入印刷行业的最初尝试是从数字喷墨输出菲林胶片开始的，随着喷墨打印分辨率及生产速度的不断提高开始出现了作为数码相机输出设备可以直接打印数码图片的喷墨印刷机。当前，用来输出各种数字信息的喷墨印刷机普遍使用在众多领域之中。同时，喷墨印刷正在不断尝试与众多生产工艺和先进材料相结合，以求在更多领域发挥作用。

1.喷墨印刷的分类

喷墨印刷技术根据墨滴生产方式可分为:连续型喷墨打印(CAJ)和按需喷墨打印(DOD)。连续喷墨技术虽然得到了快速发展，但是获得的图案比较粗糙，不能实现高精度、高分辨率的打印。相比之下按需喷墨技术由于其高精度以及节约可控等优势很快获得广泛的关注和研究，并很快得以市场应用。按需喷墨打印主要分为4类:压电式喷墨打印、热泡式喷墨打印、静电力打印和声波打印，而按需喷墨打印最受关注和研究最广泛的是压电式喷墨印刷。

2.压电式喷墨印刷原理

压电式按需喷墨印刷原理可以简单概括为电脑终端控制脉冲电压信号，压电晶体(锆钛酸铅压电陶瓷，具有优良压电性能)接收电压发生形变，在整个墨水舱中产生压力波将墨水挤压出喷头。

3.压电式喷墨印刷墨滴的生成

墨舱截面图如图1所示，压电品体围绕在墨水舱外侧，当对压电品体施加脉冲电压时，电压下降会使压电晶体体积发生变化--压电晶体体积增大，由于压电晶体与腔室紧密相连导致腔室体积变小，腔室内的液体压力会因此瞬间变为正值，从而墨滴被挤压出去。当电压保持不变的时候，压电晶体及腔室的体积不变所以压力不会改变。随着电压上升会导致压电晶体体积归位，腔室体积也因此归回原位，而给予液体一个负压。当产生瞬间的压力足以克服液体的表面张力时，液滴会受到压力作用而发生回吸现象从而挤断喷出墨滴。

4.压电式喷墨印刷墨滴的断裂

当墨水从喷头喷出时，由于头部速度较快，尾部速度较低，墨滴被拉长成如图2所示的模样。

液滴前端体积较大，称为主液滴，尾部体积较小称为尾液滴，除了喷射压力造成的速度影响，表面张力也会促使液滴趋于球型，液体黏度则决定油墨断裂难易。墨滴从喷口喷射出来，受到墨舱出现负压回吸作用，与此同时受表面张力作用墨线头部的液体形成球形，根据拉普拉斯公式，压力与曲率半径r成反比，累线头部具有较小的拉普拉斯压。累线尾部液滴被拉长成锥形，墨滴尾部拉普拉斯压较大。当墨滴的曲率半径达到某个值Rmin时，拉普拉斯压达到峰值，因此墨线就从这个地方断裂，

5.卫星墨滴生成原理

卫星墨滴是独立于主墨滴之外的墨滴形式，对喷墨印刷质量往往带来不利影响。墨滴喷射的动力主要来自压电品体变形的压力，如果这个压力过大、持续时间过长，会导致产生过长液线。当液线受到扰动时会出现波动，波动之后液线上各点的表面张力所引起的拉普拉斯压就不再相等，所造成的结果是波谷处越来越细而波峰处越来越大，由此造成液线断裂产生卫星墨滴。因此控制脉冲电压信号，选择合适的波形将会有效抑制卫星墨滴的产生。

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