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第四代連續(xù)噴墨技術(shù)將生產(chǎn)型噴墨推向主流市場
2016-04-24 17:39:38   作者:夏安   來源:包裝e線   評論:0 點擊:

柯達Ultra Stream技術(shù)是一整套的噴墨印刷系統(tǒng),將生產(chǎn)型噴墨推向了主流市場,如商業(yè)印刷、包裝印刷等。該技術(shù)的發(fā)展代表了噴墨產(chǎn)業(yè)的革新—— 更小墨滴、更精確噴射、更高分辨率、更清晰的線條稿,以及前所未有的細節(jié)呈現(xiàn)。Ultra Stream設(shè)定了噴墨印刷的新標準,憑借更高速度和更高分辨率,拓寬了可印刷圖文的范圍,將為印刷企業(yè)打開全新的市場。

 

墨滴生成

 

柯達UltraStream噴墨技術(shù)是柯達第四代連續(xù)噴墨(CIJ)高速數(shù)碼印刷系統(tǒng),秉承自大獲成功的柯達Stream技術(shù)。Stream技術(shù)成為了數(shù)碼印刷的標桿,結(jié)合了高質(zhì)量和低成本的優(yōu)勢,且能在更廣范圍承印物上印刷。UltraStream技術(shù)則將噴墨數(shù)碼印刷推向了新的高度,其圖文質(zhì)量足以媲美膠印,承印物范圍進一步擴大,生產(chǎn)速度匹配主流印刷,同時生產(chǎn)成本還有顯著降低。

 

連續(xù)噴墨技術(shù)之所以能取得這些突破性的成就,全仰賴柯達的專利技術(shù)。在UltraStream技術(shù)的核心,是精準的硅噴嘴—— 該噴嘴采用了行業(yè)最新技術(shù),如微機電系統(tǒng)(MEMS)和互補金屬氧化物半導體(CMOS),以及更簡單、簡約的靜電墨滴選擇方案。硅噴嘴板由2560個噴嘴所組成,每個噴嘴的直徑約9微米,噴射精度可達600個點/英寸(dpi)。此外在每個噴嘴孔的邊緣都有環(huán)形加熱器(請參看圖1和圖2)。

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圖1:噴嘴孔邊緣安裝有環(huán)形加熱器\

 

 

圖2:加熱器和口部的放大圖

 

硅噴嘴板安裝在印刷頭的增壓歧管上,該歧管將產(chǎn)生恒定的壓力和流量,從而生成穩(wěn)定的墨流。運用物理原理,在啟動噴嘴的加熱器后,該穩(wěn)定的墨流將被分解為均勻的墨滴。加熱器的激活頻率大于400千赫,有足夠的能量從局部上降低孔中墨滴的粘度和表面張力,最終以每秒20米的速度生成單個的墨滴。要在噴嘴表面生成墨滴,所需的能量極低,噴嘴溫度上升幅度不超過室溫5ºC,低于熱敏按需噴墨(DoD)所需能量的五十分之一。熱敏按需噴墨要讓流體形成墨滴,溫度需要達到100ºC。

 

由于UltraStream技術(shù)對能耗的要求極低,不僅使得墨滴生成更加成熟、可靠,還讓設(shè)備的使用壽命更長:采用該技術(shù)的噴嘴壽命可達3萬億滴(請參看圖3)。

 

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圖3:由UltraStream技術(shù)所生成的墨滴幕

 

此外由于連續(xù)噴墨的墨滴大小一致,所以文字和線條的粗細統(tǒng)一,即使長版印刷也能保證顏色穩(wěn)定。無論是更換印刷機還是在不同時間段印刷,都能確保一樣的印刷質(zhì)量。

 

印刷原理

 

墨滴選擇是通過簡單的靜電充電方法來實現(xiàn)的。質(zhì)地堅固的充電板與墨滴陣列線性排列。充電電壓固定在一定頻率。通過硅噴嘴板中精確的CMOS,墨滴分階段施加電壓。墨滴在充電板前面形成于大致相同的時間,相反電荷將被施加到墨滴。帶電墨滴將會偏轉(zhuǎn)并進入連續(xù)噴墨系統(tǒng)再循環(huán)。當墨滴阻斷的相位(定時)變?yōu)榘迳喜粠щ,那么相應的墨滴就不會帶有電荷。不帶電的墨滴不會偏轉(zhuǎn),直接噴往承印物,生成圖像。

 

這種帶電和不帶電的墨滴交替產(chǎn)生,形成了二元的數(shù)碼印刷工藝,且印刷速率超過20萬赫茲—— 這也是業(yè)界最高速度的噴墨印刷(請見圖4)。

 

UltraStream技術(shù)以業(yè)界最高噴墨速度生成小于4微微升(皮升)的墨滴,其圖文的分辨率在紙張交叉軌道方向可達600 dpi,在紙張方向更是高達1800 dpi。該分辨率相當于以每分鐘500英尺的速度(152米/分鐘)印刷1200 x 1200 dpi的精度。

 

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圖4

 

墨水和承印物

 

要獲得最高圖文質(zhì)量,除了精確的墨滴生成和選擇,還需要有柯達專利的微研磨顏料墨。這些創(chuàng)新的顏料墨為納米級的粒子,相對傳統(tǒng)顏料墨,其墨水分布更加穩(wěn)定、狹窄(請見圖5)。環(huán)保型水性墨水往往使用這些納米顏料,所生成的色域也比膠印油墨更大,這是通過墨水的透明度實現(xiàn)的—— 允許光穿過墨水層從承印物上反射。此外,柯達顏料墨在承印物上具備極高的持久性,如防水、防褪色,即使幾十年后依然能有效抵擋陽光的侵蝕。

 

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圖5

 

借助UltraStream技術(shù),柯達創(chuàng)新的顏料墨水能拓展色域,如五色、六色,甚至七色,輕松滿足苛刻應用的要求?逻_還開發(fā)出低成本的承印物處理技術(shù)和藥水,讓承印物的范圍遠遠超過一般的水基顏料墨?逻_專利水基墨水中的保濕劑含量極低,能加快干燥速度,對有挑戰(zhàn)性的承印物有更好的兼容性。兼容的承印物包括大量銅版紙和膠版紙—— 甚至還包括高光紙—— 以及軟包裝材料,如聚丙烯材料和其他不透水的材料,如乙烯。

 

優(yōu)勢

 

UltraStream技術(shù)是可靠的、高產(chǎn)量的生產(chǎn)系統(tǒng),秉承大受行業(yè)好評的連續(xù)噴墨技術(shù),如柯達鼎盛產(chǎn)品線中的第一代Stream技術(shù)。鼎盛平臺上市已逾七年,得到用戶極高評價,每年生產(chǎn)超過900億張頁面。UltraStream技術(shù)高度可靠,能全天候24小時不間斷運行。對于連續(xù)噴墨生成的墨流,其狀態(tài)非常穩(wěn)定,能防止噴嘴意外噴射和堵塞,從而顯著提高印刷頭的使用壽命,輕松應對各類圖像和速度。典型的DoD系統(tǒng)需要經(jīng)常性對噴嘴潤濕,這減少了正常運行時間,浪費了墨水,并且隨著墨水覆蓋量和速度的提高,噴墨頭的壽命也會降低。

 

UltraStream技術(shù)能生成均勻的墨滴,提高墨滴噴射的準確性,這是因為噴嘴在高壓下噴出的墨滴具有極高的速度,這將讓噴嘴板免受承印物的影響,減少了污染源,進而提高了印刷頭的壽命。UltraStream印品沒有多余的斑點—— 不像DOD工藝(印品的背景上分散有大量的斑點),UltraStream技術(shù)所生產(chǎn)的印品非常干凈、清晰,沒有多余的斑點?逻_顏料墨以高效的工藝在公司內(nèi)部生產(chǎn),成為市場上最低成本的墨水。除了在性能上可圈可點,UltraStream連續(xù)噴墨技術(shù)還是“綠色”的,只需要對印刷頭翻新就可重新利用幾乎所有部件。

 

 

應用

 

憑借優(yōu)異的圖文質(zhì)量、勝人一籌的產(chǎn)能和無可比擬的經(jīng)濟性,柯達UltraStream技術(shù)有望在圖文影像和工業(yè)應用兩個市場中開疆擴土。對于傳統(tǒng)噴印市場,包括出版和商業(yè)應用,由于UltraStream技術(shù)能滿足市場對高精度印刷的需求,所以將能占據(jù)更大的市場份額。其精確的墨滴噴射能力就是針對高端印刷而研發(fā)的,如雜志和目錄。該細分市場長期以來就非常期待兼具靈活性、個性化,同時不犧牲圖文質(zhì)量的解決方案—— 而這正是UltraStream長袖善舞之處。

 

UltraStream技術(shù)也已經(jīng)拓展到了工業(yè)領(lǐng)域。家裝市場需要寬幅的解決方案,不限印刷長度,且要求每卷的色彩高度匹配。UltraStream技術(shù)不僅能滿足這些需求,還具備其他優(yōu)秀功能,與DoD印刷頭比較(該印刷頭如果墨水供應不足或混入空氣將導致墨流中斷,需要對印刷速度進行調(diào)整),連續(xù)噴墨技術(shù)能在任何墨水覆蓋級別下實現(xiàn)穩(wěn)定、高速的生產(chǎn)。此外,柯達專利的納米級墨水能擴大色域,同色異譜現(xiàn)象少,這是由透明的納米級墨水層和CMYK色劑接近理想的光譜曲線共同作用實現(xiàn)的。

 

雖然本白皮書提到包裝、標簽、雜志、目錄和家裝是UltraStream技術(shù)的理想應用,但該技術(shù)的潛在優(yōu)勢遠遠不局限于這些領(lǐng)域。

 

由于印刷寬度靈活,印刷頭可固定或來回移動,膠印級的印刷質(zhì)量,精確的墨滴噴射,以及能可靠、高效地在各類紙張和塑料材質(zhì)上印刷可變數(shù)據(jù),使得UltraStream技術(shù)開啟了數(shù)碼印刷的新紀元,必將顛覆整個產(chǎn)業(yè)。柯達盛情邀請OEM設(shè)備制造商和集成商就這一領(lǐng)先的數(shù)碼印刷技術(shù)展開合作,一起開拓各種應用—— 從圖文影像到家裝,甚至到功能性印刷—— 全方位驗證UltraStream技術(shù)!

 

該技術(shù)將與柯達Stream技術(shù)在市場上共存,以期提供不同的平臺以供選擇,滿足客戶不同的應用要求。

 

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