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U平板喷墨打印技术在包装印刷复制行业的应用 - 技术介绍

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 什么是UV喷墨技术?

数字打印成像技术,目前有两种成像方式,包括静电转印带技术和数字喷墨技术。喷墨技术,按照墨水的性质和干燥方式不同,又可以分为水性、溶剂型、弱溶剂型和UV墨水等类型。以下是Fogra发布的PSD(Process Standard Digital)Handbook 2012版,第71页对数字喷墨的分类描述。


以下对各种墨水喷墨技术的评价,翻译自上述文档。

1.水性墨水,包括颜料或者染料呈色剂

喷墨原理,可以是热发泡或者是压电喷墨。

鉴于色空间和解析度的表现出色,这种喷墨技术能够实现高品质的打印,适合于艺术品复制、数码打样和室内应用。其观察距离往往比较近。

但是由于水性墨水仅在某些带有涂布材料的表面才能附着地很好,不太适合室外应用。而且由于水性墨水没有气味,因此水性喷墨打印机在办公设备应用的比较多。

打印宽度:61cm到152.5cm

主要应用:影像和艺术品复制、海报、数码打样

优势:宽广的色域;简易操作,没有健康危害;合理的价格

劣势:低耐候性;低防水性,不适合室外应用;打印材料需要涂布处理

2. 溶剂型墨水

喷墨原理,是使用压电喷墨技术产生墨滴。

如果打印产品需要持久保留,以及适合户外,溶剂型墨水喷墨就会使用。呈色剂悬浮在溶剂中,打印在材料上以后呈色剂和材料表面进行键合,这意味着溶剂型打印产品呈色持久。

溶剂型墨水的干燥过程中使用了加热装置。随着墨水的干燥,有害气体有机挥发物(VOC)会产生和散发到空气中。为了保证操作环境的健康,打印环境必须要通风良好。

打印宽度:137.2cm到500cm

主要应用:室外防水帆布、车身贴膜、标识

优势:良好的持久性,包括耐UV光照射、耐水和耐刮伤;使用户外应用;打印速度快;干燥快

劣势:打印机昂贵;打印环境对通风要求高;墨水对健康有害

3UV干燥型墨水

喷墨原理,使用在UV紫外线下即刻干燥的墨水打印。

UV喷墨打印机适合在未经过涂布的材质上直接打印的任何应用,包括柔性材质和刚性材质,包括玻璃等材料。使用UV紫外线照射干燥时适当的保护措施是需要的。

打印宽度:137.2cm到500cm

主要应用:平板板材打印(刚性材料)、织物(卷到卷)打印

优势:优质的耐候性(耐UV、耐水和防刮伤);适合户外应用;适合刚性和非不同材料;即刻干燥

劣势:需要注意一定的UV防护措施;产生臭氧和少量气味


上图为UV喷墨和溶剂型喷墨打印机在干燥过程的比较。

左图,UV墨水中包含低聚物(Oligomers)、分子单体(Monomers)以及光触发剂(Photoinitiators)。在UV紫外线的照射下,光触发剂游离出来,和低聚物和分子单体产生化学键合,产生直接在材料表面固化的大分子链。整个干燥过程,几乎没有有害有机物(VOC)的产生。

右图,溶剂分子在热量干燥作用下,从墨层表面挥发出来,进入空气。墨水干燥过程中产生了大量有害挥发物。

由于大分子键合能力,UV墨水可以在众多材料表面产生其它性质的墨水不能产生的墨水附着力。

 什么是平板喷墨打印技术?

UV喷墨打印,按照材料在打印前准备的方式,可以分为卷筒UV打印和平板UV打印。

平板打印,是指打印过程中打印材质平整的固定在打印平台上,或者完全静止,或者打印桌面沿着垂直于打印横梁方向边打印边移动。为了保证材料的平整性,平台往往具有真空吸附功能。材料在打印过程中,来自桌面的真空把材料吸附在桌面上,从而可以提高打印头相对打印材料的高度一致性。

真空吸附,可以固定表面不平整的材料,减少对材料平整度的要求。如纸张、白卡纸、瓦楞纸板、PVC胶片等印刷材料,可以通过真空吸附固定在桌面上。

按照打印过程中平台是否移动,打印系统可以分成材料完全静止的打印系统和材料移动的打印系统。

上图是两种不同桌面设计的打印系统。

静止桌面设计的UV平板打印机,相对移动桌面有以下优势:

1)材料完全静止,打印精度不受材料重量和高度的影响;

2)正反材料上面打印对齐准确;

3)真正实现无边打印和异形打印;

4)可以实现多次打印的准确定位,实现高度信息的复制;

5)多个物件同时打印前可以实现预定位;

6)由以上特点而产生的应用更加灵活。

 可变墨滴技术


可变打印技术,是指带有灰度级打印能力的打印头在喷头喷射频率

的调谐下喷射出不同墨滴大小的打印技术。

具有奥西专利的可变墨滴打印技术(如下图),


可以实现6pL42pL不同大小的墨滴大小,相对固定墨滴打印技术(二值打印技术),有以下技术优势:

1)可以在固定图像打印精度的基础上,增加图像品质。

如在600dpi的图像打印精度基础上,每一墨滴的可变信息量仍然有8级变化。相对600dpi的二级墨滴打印机,可变墨滴可以带来更高的图像精度。

2)相对6CMYKLcLm打印方式省墨。

当固定墨滴技术在1/4阶调产生不能充分遮盖纸色的干扰纹时,引入浅青Lc和浅品Lm墨水可以提高墨水遮盖力而同时没有带来视觉深浅变化。

使用奥西可变墨滴技术,可以使用加入小墨滴,减少1/4阶调纸纹的视觉效果。相比6色墨水工艺,更加省墨。

3)在暗调部分,由于大墨滴的出现,可以使用比较少的墨滴而快速获得墨水的遮盖性。

而使用固定小墨滴的方式,即时是提高打印次数也不能获得厚实的暗调。

 优秀的工业级设计架构--Arizona460GT设备功能亮点

除了具有以上带有通用性的技术创新外,在机器设计和功能实现上具有以下亮点:

1)工业级传输带、合金编码器装置,保证设备机械定位精确。

2)平台高度误差补偿系统,保证墨滴定位准确。

在标准2.5X1.25米的打印幅面上,桌面平台的平整度小于0.3毫米。即使是在这么小的范围内,桌面平台上的平整情况也会被考虑进去,在双向打印的喷墨时机控制上做过微调。这种调整,使得桌面上任何一个位置打印色彩和精度都得到保障。

3)自动静电去除装置,保证墨滴落点不受静电干扰。



以上为2013IDEAlliance对全球11个品牌24款不同宽幅面打印机做出的中立性技术评价报告。

图表上部分是水性墨水打印系统,而下部分是UV喷墨打印系统。

在重复性测试(如上图柱状图显示数字)中,在1小时和24小时间隔打印一致性评价结果看,Arizona480GT的设备色彩稳定性得到了充分的验证。

4)白墨和光油墨水

白墨和光油墨水的使用,可以增强透明材料和深色材料的应用多样性。白墨和上光墨水可以实现局部或者满版矢量填充,以及图像表现等特殊效果。

白墨和彩色墨水

的分层应用,可以在透明材料上实现不同观察条件下的多种应用。

5)卷装可选件

在同一机器架构上,可以集成卷装材料打印选配件,使得一台设备可以同时打印平板材料和卷装材料,更多范围的增加了材料和应用的多样性。



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