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彩色固体油墨的印刷过程
发布时间:2008-06-18 丨 阅读次数:419
 
    一般人都认为油墨一定是液体的,但现在就有一种印刷技术使用的是固体油墨,这种油墨也常常被人们称为“相变油墨”或“热熔油墨”。平时,这些名称可以随意交换,但是“固体油墨”这个名字只能用在这项技术的描述中。   
   
固体油墨的概念是这样的:它在正常温度下的状态是固体,但在喷墨印刷设备中就会熔化并转变成液体,并能像其他液体油墨一样通过压电式喷墨打印机(但是在热驱动的气泡喷墨打印机上就不能实现这一点)喷射出来。固体油墨优于水性油墨的一点就是这种熔化的油墨不但不需要干燥,而且还能在印品表面瞬间冷却(固化)。这也就意味着固体油墨不会在喷墨打印机的喷嘴里变干,而水性油墨则很容易出现这种情况。此外,固体油墨不会像液体油墨那样渗透到纸张纤维中。它能停留在纸张的表面,从而创造出生动的颜色和更广阔的色域。   
   
经过不同公司的多次尝试,泰克公司终于在1999年成功开发出了使用固体油墨的彩色喷墨打印机。第一代固体喷墨打印机为每一种颜色(黄、品、青)设置了16个喷墨嘴,而为黑色设置了48个喷墨嘴。它能在两分钟内完成一张A型(8.5  x 11英寸)纸的印刷。从那时候开始,这项技术就一直在进步,直到现在它已经能在一分钟内印刷24张同样尺寸的页面了。最新的固体油墨打印机的分辨率已经达到了第一代机型的4倍(数据量为原来的16倍)。而最新型的打印机的成本也只有第一代固体油墨打印机的十分之一,而且它的性能和成本还有望在将来得到更大的改善。   
   
第一代固体喷墨打印机在工作过程中是将油墨直接印刷在纸张或透明的承印物上的。它的打印头能在页面上快速穿梭,随着打印头的每一次压印,纸张逐渐向前移动。而它在每一次压印过程中,也只能印刷出一个16像素宽的条纹(大多数桌面水性油墨打印机采用的也是这种方式)。   
   
这种方式最明显的缺点是:如果需要添加固体油墨,就要为打印机开发出一个完全不同的配置。带有油墨的打印头的重量一般会超过1.8公斤,也就是4磅左右。打印机必须被放置在一个坚固的桌子上,以防止它在更换打印头的过程中出现危险。这样一来,很多印刷时间都被浪费在为打印头减速、停止和反向加速上了。虽然墨滴下落位置的偏差很小,但人们的视觉系统还是能够将其分辨出来。有时为了印刷出中间色,两种原色墨滴之间还要进行叠加,但是它们的叠印顺序也会对最终的颜色效果产生影响。比如说:在黄色油墨上印刷品红油墨所生成的红色就与在品红油墨上印刷黄色油墨所生成的红色完全不同,而这种现象就会引起令人讨厌的色调变化。   
   
此外,打印头与承印物之间的空隙也必须保持稳定,这样才能保证墨滴位置的准确。当在不同厚度的纸张上印刷的时候,也要随时调整打印头/纸张之间的空隙,以便于生产出不同的印刷品。虽然对打印头和纸张的运动进行准确的控制是一件很复杂的事情,但它能帮助用户获得更好的可靠性、更高的生产速度、更好的图像质量以及更低的生产成本,此外,它还能简化纸张的处理过程和传输路径。   
   
泰克公司对固体油墨打印机进行的最关键的改进就是在1995年将它的印刷方式变成了非直接印刷。非直接印刷的概念就是让打印头将一幅图像准确而快速地印刷在旋转的滚筒上(而不是让它摆动),然后再通过滚筒将图像转移到纸张上。这种方式能让纸张的传输路径变得更为简单,人们只要将它直接放入打印机中就可以了,就像用胶印机来印刷一样。虽然这种方式能够简化纸张的路径,但它也对油墨提出了更高的要求。首先,油墨必须在室温下保持固态。其次,它必须非常干净而且具有较低的熔融粘度,只有这样,它才能顺利地从打印头(使用打印头的目的就是延长打印机的寿命)的小孔中喷射出来。油墨必须能在滚筒表面迅速冷却,并在滚筒的高速旋转过程中保持位置的固定。最后,这种油墨还必须能在胶印过程中完整地从滚筒上转移到纸张上。   
   
这种打印机的核心是一个阳极氧化铝滚筒。一个与滚筒同样宽的多孔打印头能够将墨滴准确地喷射在滚筒表面。墨滴是从用无缝钢制成的压电式打印头上喷墨射出来的,打印头上除了具有小孔以外,还为孔径列留出了足够的空间。每一个孔径列都是由四个喷墨嘴组成,它们分别为:黄、品、青、黑。滚筒每转旋一周,每一个四色孔径列都能根据人们需要喷射出由黄、品、青、黑四色油墨组合的墨滴。它们能够同时印刷,并围绕着滚筒生产出平行的墨线。而在滚筒的下一次旋转过程中,打印头就会向前移动一点,并再次印刷出与前一条线平行的墨迹。滚筒每旋转一周,打印头就会向前移动一点,直到整个图像都被印刷在滚筒上为止。打印头在整个印刷过程中移动的距离其实非常小,而且主要取决于打印头上每一个孔径列之间的空隙。根据所选择的图像的质量的不同,滚筒一般会旋转八次生成图像,然后再旋转一次将图像转移到纸张上,同时,它还会清洗滚筒表面,为下一次成像做好准备。生产出高质量图像的关键是保持喷墨的一致性,以及用交错印刷的方法在滚筒表面上生产出平行的墨线。 
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