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从多角度介绍喷墨头和喷墨油墨的发展

近几年，全球标签印刷市场发生了显著变化，客户不仅需要标签具有更强的灵活性、更短的交货期，还希望要标签更加个性化。数码印刷技术在标签印制中的应用使这一切都变得非常简单、灵活，不仅为一些标签印刷企业解决了燃眉之急，而且还带来了一些新商机。因此，现今业内人士已不再怀疑 是否需要数码印刷机 ，而是更多地开始关注何时购进标签数码印刷机。

数字技术的不断成熟，以及标签领域表现出蓬勃发展的大好形势，使得国内外众多数码设备生产商纷纷涉足标签印刷领域。当前活跃在标签数码印刷舞台上的设备供应商，除了我们所熟悉的在标签数码印刷领域耕耘多年的巨头 HP Indigo、Xeikon，分别采用电子油墨技术和干式碳粉技术之外，EFI、纽博泰、太阳化学、爱普生、北大方正、Impika公司等 新面孔 均采用喷墨技术，这足以表明喷墨印刷技术的飞速发展已经使标签喷墨印刷机取得了重大突破，有望打破HP Indigo和Xeikon垄断天下的局面。喷墨头是喷墨印刷机上的关键部件，墨水是喷墨印刷中的重要耗材，它们直接决定了喷墨印刷速度的快慢和印刷质量的高低，其发展也有力地推动了标签喷墨印刷技术的进步。

本文中，笔者将围绕当前市场上几款有代表性的标签喷墨数码印刷机来介绍喷墨头和喷墨油墨的发展。

一、喷墨头

1、赛尔喷墨头

赛尔是高科技喷墨部件和灵活支持系统的首席供应商，从1986年至今，已经拥有700多项专利权。在近20年的时间里，赛尔连续推出了多款性能优越的喷墨头，如Xaar 126、 Xaar 128、Xaar 318、Xaar 500、Xaar 760、Xaar 1001等，是业内公认的最为成功的喷墨头供应商。

太阳化工和美国ITI公司于2007年8月推出的SolarJet标签喷墨印刷机便采用了Xaar 760喷墨头。Xaar 760喷墨头是济南试金高聚物多孔弹性材料拉力实验机主要用于厚度≥24mm的高聚物多孔弹性材料撕裂强度的测定赛尔公司于2005年推出的，其有效喷嘴数量为764个，喷印宽度可达53.8mm，用户可在8～40微微升范围内选择二态或动态的可变墨滴大小。此外，该喷墨头采用了赛尔公司的多脉冲灰度技术，可用作一个基本喷头或全集成打印装置，与众多溶剂型、水性、UV和油性墨水兼容。

北大方正EagleJetL1000喷墨数码印刷机、纽博泰Caslon喷墨印刷机、EFI Jetrion 4000 UV喷墨系统等机型均采用了Xaar 1001喷墨头。Xaar 1001喷墨头是赛尔2007年里为高速喷墨印刷设计推出的，也是赛尔2009年在全球的一个主打产品。该喷墨头采用了8级灰度技术，有效喷嘴数量为1000个，喷印宽度为70.5mm，墨滴为6微微升，此外还采用了独特的压电按需喷墨技术和串流技术，这些均有效提高了喷印质量、喷印的稳定性和灵活性。Xaar 1001喷墨头的墨水循环将墨水堵塞的可能性降到最低，从而保证其工作的平稳性，这也是目前世界上唯一一款墨水在喷头里循环的喷头。

2、爱普生喷墨头

在大幅面喷绘领域颇有建树的爱普生也在drupa2008上推出了Prototype标签喷墨印刷机，并计划于2009年面市，该设备采用了爱普生公司生产的微压电喷墨头。

微压电喷墨头研发是基于爱普生1989独创的微压电技术。微压电技术的工作原理是将许多微小压电陶瓷放置在喷墨头的喷嘴附近，这些压电陶瓷在两端电压变化作用下具有伸展或收缩形变的特性，压电陶瓷的伸缩振动随着图像信息电压的变化而变化，并使墨水保持在常温常压的稳定状态，有效控制墨滴的大小及调和方式，从而均匀准确地喷出墨水。2008年11月，爱普生推出了新一代TFP微压电喷墨头，每种颜色有360个微细喷嘴，通过智能墨滴变换技术可生产最小为3.5微微升的墨滴，可以实现墨滴的精确控制并使相邻线圈紧密排列呈螺旋线圈，这也是迄今为止爱普生公司研发出的最先进的喷墨头。

3、京瓷喷墨头

日本传统印刷机巨头宫腰公司在drupa2008上首次展出了其最新的喷墨印刷机MJP 20V，在分辨率为600dpi 600dpi下，其彩色喷印速度可高达150米/分钟，是目前业界可用于标签印刷的速度最快的数码印刷机。这么高的印刷速度要归功于其所应用的日本京瓷和美国兄弟公司共同开发的KJ4系列喷墨头。

KJ4系列喷墨头于2008年4月正式进行生产和销售，宣称是目前最快的DOD喷墨头，受到了市场的广泛关注。该系列喷墨头采用独特的高级压电制陶技术，成功开发出了最适合喷墨头使用的小型压电致动器（压电元件），并将压电致动器及其附带的小型喷嘴高密度且有规则地配置到4.25英寸宽的喷墨头上，这也是目前世界上最宽的行扫描型喷墨头。

4、松下喷墨头

2007年6月，法国Impika公司推出了PBX600标签喷墨印刷设备，该喷墨印刷设备采用了松下公司生产的喷墨头。

松下喷头的独特之处在于其采用了一种薄膜压电致动器，从而为用户创造了一个更便宜和更可靠的穴控制方式。在每一个474mm宽的喷墨头阵列里，有29个特殊的喷墨头，同时每一1年就是将近45.6亿支；除在校生外个喷墨头又含有800个独立的可设定地址的喷嘴。松下喷墨头可以在很多种模式下运行，当用户需要高速生产时，它能在二进制的模式下以600dpi的分辨率进行喷印，最高速度可达150米/分钟；当客户需要高质量生产时，其能在75米/分钟的喷印速度下印刷出高质量的图案。

二、喷墨油墨

1.环保性突出

纵览市场上的标签喷墨印刷机，我们不难发现，几乎全部设备厂商都提出了印刷方式更为环保的理念，几乎所有的设备都不约而同地采用了UV喷墨油墨和水性喷墨油墨。我们先来看一下UV喷墨油墨。UV喷墨油墨是能量固化型喷墨油墨家族中的一位 明星 ，其成分包括光活性单体、光活性预聚物、光引发剂、着色剂及其他助剂。由于UV喷墨油墨可实现瞬间固化，不含挥发性有机溶剂，污染小，能耗低，因此是一种较为环保型的油墨。顾名思义，水性喷墨油墨主要是以水为载体，其不含挥发性有机溶剂，故在印刷过程中对操作人员的健康无不良影响，亦是公认的环保型油墨。因此，从喷墨油墨的角度来看，与传统的标签印刷相比，标签数码印刷更加注重环保。

2.优缺点与印刷适性

由于标签喷墨印刷是一种无接触、无压力的印刷方式，因此，其对油墨的要求要比传统油墨高一些。标签喷墨印刷所使用的油墨应该具备以下特点：适宜的黏度和表面张力，良好的保湿性，既要保证墨滴可以有效保持形状、喷射性良好，又要保证墨水不堵塞喷头，此外，还要具有一定的精密齿轮耐候性、耐光性 alpha;/ beta;转变温度在960～1000℃之间、耐久性等。

与其它喷墨油墨相比，UV喷墨油墨具有以下优点：能在数秒内完成固化，大大降低了固镶入螺母化时间，非常适合高速喷墨印刷；承印材料范围宽泛，几乎可以适用于任何承印材料，如纸张、塑料薄膜、纺织品等，无论是在硬质材料还是软质材料上均可获得良好的效果。并且在紫外光照射之前能一直保持液体状态，不会堵塞喷墨头。但目前，UV喷墨油墨还存在成本相对偏高，柔软性稍差(若喷印印品过度卷曲，会发生断裂现象)等问题。

水性喷墨油墨具有环保性、墨色稳定、着色力强、色彩饱和度高、对喷墨头和耗材无损害等优点，但其也存在以下技术局限性：不抗碱、不抗乙醇和水、干燥速度慢、光泽度差、易造成纸张收缩等。由于水的表面张力较高，导致水性喷墨油墨在很多承印物上都难以很好地润湿和印刷，尤其是在喷印一些薄膜产品时，水性喷墨油墨就显得力不重心了。

3.喷墨油墨尚未实现国产化

目前市场上应用的相当一部分喷墨油墨是由标签数码印刷设备厂商为了扩展承印物的范围和保证印刷质量而专门投入研发的，如EFI专门为Jetrion 4000系统配备了Jetrion研发的UV墨水及固化装置，太阳化工专河津为SolarJet标签喷墨印刷机研发了名为SolarDot的UV墨水等。还有一部分喷墨油墨则由大日本油墨、富林特和阪田油墨等世界领先的油墨制造商开发生产。虽然我国喷墨油墨的研发工作正在逐步开展，但国产喷墨油墨依然不成熟，不能替代原装或者进口的喷墨油墨，这也是国内标签喷墨印刷的成本居高不下的一个重要因素，这在一定程度上阻碍了标签喷墨混纺印刷的推广。