在與一家領(lǐng)先的噴墨設(shè)備制造商的市場總監(jiān)交談時,我問為什么他們不說在最近發(fā)布的機(jī)器中使用了哪些打印頭。得到的回答是:“因?yàn)槲覀儾幌M袊偁帉κ致暦Q他們制造的低成本設(shè)備與我們的設(shè)備相同,只是因?yàn)樗麄兪褂孟嗤膰婎^?!?/span>
這說明,盡管成功的噴墨打印系統(tǒng)比打印頭還重要,但它們?nèi)匀皇怯∷C(jī)中的關(guān)鍵組件。標(biāo)簽和包裝領(lǐng)域的數(shù)碼印刷機(jī)有很多噴頭可以選擇,包括:柯達(dá)的連續(xù)打印頭;HP和Memjet的熱泡噴頭;愛普生(Epson),F(xiàn)ujifilm Dimatix,柯尼卡美能達(dá)(Konica Minolta),京瓷(Kyocera),理光(Ricoh),SII Printek(精工),東芝泰克(Toshiba Tec)和賽爾(Xaar)的壓電噴頭。它們都以不同的方式工作,處理墨水并確保以更高的速度進(jìn)行一致的打印。
連續(xù)的噴頭在壓力下將墨水推過噴嘴,該墨水流分裂成墨滴,并且有多種機(jī)制可以去除未打印的墨滴。按需噴墨頭(DoD)具有一個墨水儲存器,該墨水儲存器將墨水移動到噴嘴板后面的腔室中,液滴通過噴嘴噴射到基板上,然后新鮮的墨水為腔室重新充電。一個頭中可能有數(shù)千個噴嘴,在某些情況下,墨水在噴嘴板后面的頭內(nèi)循環(huán)。避免噴頭中的墨水變干,同時去除氣泡和碎屑,使新鮮的墨水流過噴嘴,從而提高了可靠性。這是Xaar率先提出的,現(xiàn)在大多數(shù)壓電供應(yīng)商都提供了該功能。噴嘴立即從堵塞處恢復(fù),減少了日常噴嘴清潔工作,這意味著噴頭始終準(zhǔn)備好噴射。
多年來,噴頭的發(fā)展提高了分辨率和速度,配備了1200dpi原始分辨率打印頭,能夠以高達(dá)300m / min的速度進(jìn)行打印。Fujifilm Dimatix報告說,其Samba噴頭的標(biāo)簽和包裝客戶越來越多。它們是MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))結(jié)構(gòu),可提供1200 dpi的原始分辨率,2pl的墨滴和連續(xù)的墨水再循環(huán)。每個噴頭包含2048個菱形形狀的噴嘴,這些噴嘴設(shè)計成可堆疊成多個陣列,并且不會以緊湊的方式重疊。
Fujifilm Dimatix負(fù)責(zé)銷售,營銷和業(yè)務(wù)發(fā)展的高級副總裁Bailey Smith認(rèn)為,噴墨打印技術(shù)正在迅速進(jìn)入包裝市場。噴墨打印的主要優(yōu)勢,包括速度,可擴(kuò)展性和擁有成本,已經(jīng)在其他工業(yè)市場上獲得了多年的投資回報。
隨著高生產(chǎn)率的1200dpi打印頭(如Fujifilm的Samba)的采用,噴墨技術(shù)已進(jìn)入了高圖像質(zhì)量包裝市場的很大一部分。
'諸如打印速度,分辨率,生產(chǎn)率和打印頭壽命之類的屬性是成功執(zhí)行產(chǎn)品的關(guān)鍵驅(qū)動力。我們?yōu)槟切┦褂梦覀兊拇蛴☆^開發(fā)成功打印機(jī)的機(jī)器供應(yīng)商感到自豪,并期待與他們合作,將噴墨技術(shù)的好處也帶到包裝的其他領(lǐng)域?!?/span>
增強(qiáng)能力
范圍會不斷更新。由于噴頭制造商獲得了生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),因此噴頭的質(zhì)量和可靠性以及產(chǎn)量都得到了提高。利用MEMS技術(shù),從半導(dǎo)體行業(yè)的芯片制造中借用的制造方法正在發(fā)展,從而通過薄膜壓電生產(chǎn)提高了越來越小的組件的一致性,從而使越來越小的墨滴可以被打印出來。新技術(shù)可以沉積非常薄的陶瓷壓電材料薄膜,厚度為幾微米,從而可以構(gòu)建非常小的墨水腔。
但是,盡管磁頭制造商做出了最大的努力,但不可避免地會出現(xiàn)噴嘴故障,并且磁頭設(shè)計可能會對打印的最終外觀產(chǎn)生重大影響。這在單遍打印中尤其重要。HP在其熱敏頭中內(nèi)置了冗余功能,因此噴嘴的故障不會導(dǎo)致缺陷。
HDNA(高清晰度噴嘴結(jié)構(gòu))打印頭在108毫米打印寬度上包含21,120個噴嘴。這些噴嘴排成一排,如果出現(xiàn)故障,則可以在該區(qū)域中打印前或后的其他噴嘴,從而在打印物中沒有可見的偽影。視覺系統(tǒng)可實(shí)時檢測到已解決的問題。惠普的HDNA磁頭內(nèi)置8倍冗余。在具有一或兩行噴嘴的其他系統(tǒng)中,較大的墨滴可以從故障附近的噴嘴打印出來,從而掩蓋了影響并避免了可怕的泛白線。
理光在今年4月推出了MH5320 / 5340/5320 A型打印頭,這是成熟的Gen5頭的更高規(guī)格版本。它們允許較小的5pl液滴,提高了噴射精度,同時性能提高到最大50kHz,意味著提高了生產(chǎn)率。理光說,新型號具有增強(qiáng)的粘合技術(shù),以提高耐用性,例如,使用水性墨水,MH5320的使用壽命是其之前的MH5421的兩倍以上。1280個噴嘴按四行排列,每行間隔為150dpi,以提供自然的600dpi分辨率,并具有補(bǔ)償故障噴嘴的能力。
新的應(yīng)用
在某些情況下,會推出新的打印頭類別,例如Memjet DuraLink打印頭技術(shù),它將打開許多使用顏料墨水的高性能包裝新應(yīng)用。
柯達(dá)企業(yè)噴墨系統(tǒng)部門業(yè)務(wù)開發(fā)和市場營銷副總裁Patti Smith知道打印頭在交付新打印系統(tǒng)中的重要性。品牌日益受到消費(fèi)者需求以及影響其標(biāo)簽和包裝的趨勢的挑戰(zhàn)。
更多的SKU,較小的品牌名稱介紹和自有品牌,都要求以合理的價格提供更快的周轉(zhuǎn)率,更高的圖像質(zhì)量。她說:“噴墨打印技術(shù)已得到顯著改善,縮小了與傳統(tǒng)印刷的差距,傳統(tǒng)印刷最初受到圖像質(zhì)量下降的挑戰(zhàn),而且價格要高得多。圖像質(zhì)量,色彩管理和打印成本一直處于客戶要求的最前沿,并且是柯達(dá)Stream和Ultrastream噴墨技術(shù)的承諾之一??逻_(dá)的Ultrastream下一代技術(shù)首次在drupe 2016上的原型印刷機(jī)中引入,現(xiàn)在正通過在drupa 2020及以后推出的商業(yè)化產(chǎn)品解決方案兌現(xiàn)這些承諾。
柯達(dá)專有的連續(xù)噴墨流技術(shù)已被證明可在高速商業(yè)印刷中以類似平版印刷的質(zhì)量獲得成功。Uteco Sapphire Evo已將其擴(kuò)展到包裝中,以實(shí)現(xiàn)軟包裝,
Prosper 6000S用于折疊紙箱,而Prosper Plus用于壓印。新型Ultrastream噴頭將在瓦楞紙,柔性紙,紙箱和標(biāo)簽方面取得進(jìn)展。
出售柯尼卡美能達(dá)打印頭的工業(yè)噴墨設(shè)備公司常務(wù)董事John Corrall非??春眉垵{包裝的市場潛力,他認(rèn)為,紙漿包裝將成為塑料的可持續(xù)替代品。幾種噴墨編碼和標(biāo)記系統(tǒng)可以以較低的打印質(zhì)量將文本,徽標(biāo)或條形碼直接打印到包裝上。這種打印通常是有用的,而不是促銷性的,但是隨著紙漿和固體纖維的產(chǎn)品包裝變得更加主流,這種情況將隨著包裝盒頂部,底部和側(cè)面的在線全彩直噴打印系統(tǒng)運(yùn)用而改變。
Corrall認(rèn)為選擇打印頭對于使數(shù)碼印刷系統(tǒng)正常工作很重要。打印頭需要以幾乎任何角度操作,因?yàn)榘b盒的側(cè)面通常會傾斜,但是主要的挑戰(zhàn)是可變的墨水噴射距離。通常,紙漿包裝是階梯狀的,以提高物理強(qiáng)度,從而導(dǎo)致5mm或更大的間隙。因此,打印頭不會產(chǎn)生微小的墨滴。為了獲得較高的打印質(zhì)量,小墨滴與可以“飛翔”很長的大墨滴之間可以很好地折衷,大約為14pl。生產(chǎn)環(huán)境中有大量的灰塵,濕氣和熱量。因此,打印頭必須堅固。我們首次進(jìn)入該市場的經(jīng)驗(yàn)是,當(dāng)前的KM1024iM打印頭效果很好。
打印頭的規(guī)格不是唯一的性能指標(biāo),集成商和設(shè)備供應(yīng)商還要考慮機(jī)械和電子性能,更不用說墨水兼容性了。噴頭使用壽命很重要,因?yàn)橐慌_打印機(jī)使用的噴頭購置成本加起來往往需要十萬元甚至更多,噴頭更換成本很高,而且還要考慮機(jī)器的停機(jī)時間。
盡管打印頭制造商可能不同意,但由于用戶使用中的要求千差萬別,因此沒有用于標(biāo)簽和包裝的“最佳”打印頭。高分辨率圖形和文本得益于較小的墨滴,可以打印出精細(xì)的細(xì)節(jié)和平滑的漸變,但是較大的墨滴更可提供良好的固體不透明白色或高增光效果清漆。選擇數(shù)碼印刷機(jī)或數(shù)碼印刷系統(tǒng)時,整體性能是關(guān)鍵的因素,這當(dāng)然取決于選擇打印頭。