彩色固體油墨及固體油墨打印機(jī)工作原理

1、彩色固體油墨及固體油墨打印機(jī)工作原理· 一般人都認(rèn)為油墨一定是液體的，但現(xiàn)在就有一種印刷技術(shù)使用的是固體油墨，這種油墨也常常被人們稱(chēng)為“相變油墨”或“熱熔油墨”。平時(shí)，這些名稱(chēng)可以隨意交換，但是“固體油墨”這個(gè)名字只能用在這項(xiàng)技術(shù)的描述中。      固體油墨的概念是這樣的：它在正常溫度下的狀態(tài)是固體，但在噴墨印刷設(shè)備中就會(huì)熔化并轉(zhuǎn)變成液體，并能像其他液體油墨一樣通過(guò)壓電式噴墨打印機(jī)（但是在熱驅(qū)動(dòng)的氣泡噴墨打印機(jī)上就不能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)）噴射出來(lái)。固體油墨優(yōu)于水性油墨的一點(diǎn)就是這種熔化的油墨不但不需要干燥，而且還能在印品表面瞬間冷卻（固化）。這也就意

2、味著固體油墨不會(huì)在噴墨打印機(jī)的噴嘴里變干，而水性油墨則很容易出現(xiàn)這種情況。此外，固體油墨不會(huì)像液體油墨那樣滲透到紙張纖維中。它能停留在紙張的表面，從而創(chuàng)造出生動(dòng)的顏色和更廣闊的色域。    經(jīng)過(guò)不同公司的多次嘗試，泰克公司終于在1999年成功開(kāi)發(fā)出了使用固體油墨的彩色噴墨打印機(jī)。第一代固體噴墨打印機(jī)為每一種顏色（黃、品、青）設(shè)置了16個(gè)噴墨嘴，而為黑色設(shè)置了48個(gè)噴墨嘴。它能在兩分鐘內(nèi)完成一張A型（8.5×11英寸）紙的印刷。從那時(shí)候開(kāi)始，這項(xiàng)技術(shù)就一直在進(jìn)步，直到現(xiàn)在它已經(jīng)能在一分鐘內(nèi)印刷24張同樣尺寸的頁(yè)面了。最新的固體油墨打印機(jī)的分辨率已經(jīng)達(dá)到了第

3、一代機(jī)型的4倍（數(shù)據(jù)量為原來(lái)的16倍）。而最新型的打印機(jī)的成本也只有第一代固體油墨打印機(jī)的十分之一，而且它的性能和成本還有望在將來(lái)得到更大的改善。    第一代固體噴墨打印機(jī)在工作過(guò)程中是將油墨直接印刷在紙張或透明的承印物上的。它的打印頭能在頁(yè)面上快速穿梭，隨著打印頭的每一次壓印，紙張逐漸向前移動(dòng)。而它在每一次壓印過(guò)程中，也只能印刷出一個(gè)16像素寬的條紋（大多數(shù)桌面水性油墨打印機(jī)采用的也是這種方式）。    這種方式最明顯的缺點(diǎn)是：如果需要添加固體油墨，就要為打印機(jī)開(kāi)發(fā)出一個(gè)完全不同的配置。帶有油墨的打印頭的重量一般會(huì)超過(guò)1.8公斤，

4、也就是4磅左右。打印機(jī)必須被放置在一個(gè)堅(jiān)固的桌子上，以防止它在更換打印頭的過(guò)程中出現(xiàn)危險(xiǎn)。這樣一來(lái)，很多印刷時(shí)間都被浪費(fèi)在為打印頭減速、停止和反向加速上了。雖然墨滴下落位置的偏差很小，但人們的視覺(jué)系統(tǒng)還是能夠?qū)⑵浞直娉鰜?lái)。有時(shí)為了印刷出中間色，兩種原色墨滴之間還要進(jìn)行疊加，但是它們的疊印順序也會(huì)對(duì)最終的顏色效果產(chǎn)生影響。比如說(shuō)：在黃色油墨上印刷品紅油墨所生成的紅色就與在品紅油墨上印刷黃色油墨所生成的紅色完全不同，而這種現(xiàn)象就會(huì)引起令人討厭的色調(diào)變化。    此外，打印頭與承印物之間的空隙也必須保持穩(wěn)定，這樣才能保證墨滴位置的準(zhǔn)確。當(dāng)在不同厚度的紙張上印刷的時(shí)候，也

5、要隨時(shí)調(diào)整打印頭/紙張之間的空隙，以便于生產(chǎn)出不同的印刷品。雖然對(duì)打印頭和紙張的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確的控制是一件很復(fù)雜的事情，但它能幫助用戶(hù)獲得更好的可靠性、更高的生產(chǎn)速度、更好的圖像質(zhì)量以及更低的生產(chǎn)成本，此外，它還能簡(jiǎn)化紙張的處理過(guò)程和傳輸路徑。    泰克公司對(duì)固體油墨打印機(jī)進(jìn)行的最關(guān)鍵的改進(jìn)就是在1995年將它的印刷方式變成了非直接印刷。非直接印刷的概念就是讓打印頭將一幅圖像準(zhǔn)確而快速地印刷在旋轉(zhuǎn)的滾筒上（而不是讓它擺動(dòng)），然后再通過(guò)滾筒將圖像轉(zhuǎn)移到紙張上。這種方式能讓紙張的傳輸路徑變得更為簡(jiǎn)單，人們只要將它直接放入打印機(jī)中就可以了，就像用膠印機(jī)來(lái)印刷一樣。雖然這

6、種方式能夠簡(jiǎn)化紙張的路徑，但它也對(duì)油墨提出了更高的要求。首先，油墨必須在室溫下保持固態(tài)。其次，它必須非常干凈而且具有較低的熔融粘度，只有這樣，它才能順利地從打印頭（使用打印頭的目的就是延長(zhǎng)打印機(jī)的壽命）的小孔中噴射出來(lái)。油墨必須能在滾筒表面迅速冷卻，并在滾筒的高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中保持位置的固定。最后，這種油墨還必須能在膠印過(guò)程中完整地從滾筒上轉(zhuǎn)移到紙張上。    這種打印機(jī)的核心是一個(gè)陽(yáng)極氧化鋁滾筒。一個(gè)與滾筒同樣寬的多孔打印頭能夠?qū)⒛螠?zhǔn)確地噴射在滾筒表面。墨滴是從用無(wú)縫鋼制成的壓電式打印頭上噴墨射出來(lái)的，打印頭上除了具有小孔以外，還為孔徑列留出了足夠的空間。每一個(gè)孔

7、徑列都是由四個(gè)噴墨嘴組成，它們分別為：黃、品、青、黑。滾筒每轉(zhuǎn)旋一周，每一個(gè)四色孔徑列都能根據(jù)人們需要噴射出由黃、品、青、黑四色油墨組合的墨滴。它們能夠同時(shí)印刷，并圍繞著滾筒生產(chǎn)出平行的墨線(xiàn)。而在滾筒的下一次旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，打印頭就會(huì)向前移動(dòng)一點(diǎn)，并再次印刷出與前一條線(xiàn)平行的墨跡。滾筒每旋轉(zhuǎn)一周，打印頭就會(huì)向前移動(dòng)一點(diǎn)，直到整個(gè)圖像都被印刷在滾筒上為止。打印頭在整個(gè)印刷過(guò)程中移動(dòng)的距離其實(shí)非常小，而且主要取決于打印頭上每一個(gè)孔徑列之間的空隙。根據(jù)所選擇的圖像的質(zhì)量的不同，滾筒一般會(huì)旋轉(zhuǎn)八次生成圖像，然后再旋轉(zhuǎn)一次將圖像轉(zhuǎn)移到紙張上，同時(shí)，它還會(huì)清洗滾筒表面，為下一次成像做好準(zhǔn)備。生產(chǎn)出高質(zhì)量圖像的

8、關(guān)鍵是保持噴墨的一致性，以及用交錯(cuò)印刷的方法在滾筒表面上生產(chǎn)出平行的墨線(xiàn)。     固體油墨打印機(jī)在紙張上印刷圖像的過(guò)程基本可以分為三個(gè)步驟：     1、用滾筒保養(yǎng)工具清洗滾筒表面，去掉上一次印刷后殘留下來(lái)的油墨，并用一層非常薄的脫模劑來(lái)清洗陽(yáng)極氧化鋁印刷滾筒的表面。    2、經(jīng)過(guò)均勻加熱（135度）的打印頭將微小的墨滴（熱熔油墨）準(zhǔn)確地噴射到正在旋轉(zhuǎn)的印刷滾筒上。印刷滾筒始終保持在一個(gè)中間的溫度（65度）上。而油墨只要一接觸到印刷滾筒的表面，就迅速?gòu)娜廴诘囊簯B(tài)轉(zhuǎn)變成具有延展性的半固態(tài)。 &

9、#160;  3、需要印刷的紙張通過(guò)一個(gè)預(yù)熱器而進(jìn)入到由壓力輥和印刷滾筒形成的壓印線(xiàn)上。在熱量和壓力的作用下，圖像能夠在一次壓印的過(guò)程中從滾筒上轉(zhuǎn)移到紙張上。紙張一離開(kāi)打印機(jī)，油墨就會(huì)完全固化，而且馬上就能投入使用。    由于固體油墨中不含有溶劑，因此也就不需要花時(shí)間進(jìn)行干燥，此外，它印刷出來(lái)的圖像是完全耐水的。由于油墨在與紙張接觸時(shí)是液態(tài)的，并能迅速固著在紙張表面，而不是滲透到紙張里，所以它能在多種紙張上印刷出生動(dòng)的色彩。中間色的印刷順序也往往是一樣的，這樣就能給印刷品帶來(lái)一致而準(zhǔn)確的色彩。在滾筒上印刷并將圖像轉(zhuǎn)移到紙張上的過(guò)程意味著滾筒到打印頭之間

10、的距離也是一定的。這個(gè)距離能夠保證墨滴位置的準(zhǔn)確，并能提高圖像的印刷質(zhì)量。    對(duì)辦公室和工作組用戶(hù)來(lái)說(shuō)，固體油墨技術(shù)是一種非常好的解決方案，但是它存在著一定的缺陷。比如說(shuō)，它在正式生產(chǎn)之前需要花12到15分鐘進(jìn)行預(yù)熱。因此，人們一旦把打印機(jī)打開(kāi)，就最好讓它進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。在沒(méi)活可做的時(shí)候，打印機(jī)可以進(jìn)入待命狀態(tài)并降低打印頭內(nèi)油墨的溫度，讓它保持在零度以上就可以了。進(jìn)入待命狀態(tài)的打印機(jī)也可以在冷啟動(dòng)按鈕的驅(qū)動(dòng)下迅速回復(fù)到生產(chǎn)狀態(tài)。此外，固體油墨打印機(jī)還具有一個(gè)“智能準(zhǔn)備”工具，它了解正常的辦公程序，能夠在辦公開(kāi)始的時(shí)候，自動(dòng)將打印機(jī)升高到可以生產(chǎn)的溫度。當(dāng)周末到來(lái)

11、的時(shí)候，這個(gè)工具還能自動(dòng)切換到待命狀態(tài)。    由于固體油墨具有良好的成像質(zhì)量和較低的成本，因此很多攝影師都在用它生產(chǎn)仰仗，很多學(xué)校也都在使用這種打印技術(shù)，因?yàn)樗褂梅奖?，而且能多種紙張上進(jìn)行印刷。固體油墨技術(shù)是最棒的，使用它的人也越來(lái)越多。它不會(huì)受到濕度或溫度的影響，而且具有極高的穩(wěn)定性。      固體油墨打印機(jī)的剖開(kāi)立體圖    A.前置的面板顯示器。直觀的前置面板界面能夠簡(jiǎn)化安裝過(guò)程，幫助人們管理和處理打印機(jī)出現(xiàn)的s題，同時(shí)還能讓人們找到更加先進(jìn)的功能。   

12、; B.紙張托盤(pán)。它具有很強(qiáng)的紙張儲(chǔ)存能力：多功能托盤(pán)（1號(hào)托盤(pán)）能容納100張紙而主托盤(pán)（2號(hào)托盤(pán)）能容納525張紙。此外，人們還能根據(jù)需要增加托盤(pán)的數(shù)量。一般托盤(pán)所能接受的紙張尺寸在3.5英寸×5英寸到8.5英寸×14英寸之間。    C.印刷滾筒。固體油墨技術(shù)模擬了大型商業(yè)膠印機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程，首先將圖像印刷在高精度的滾筒上，然后再將其轉(zhuǎn)移到紙張上。這能在保持高速印刷的同時(shí)，避免出現(xiàn)經(jīng)常在激光打印機(jī)上出現(xiàn)的套印不準(zhǔn)等問(wèn)題。    D.噴墨打印頭。與紙張具有同樣寬度的打印陣列是打印機(jī)的重要組成部分，它主要是由無(wú)縫鋼

13、制成的。它具有1236個(gè)噴墨嘴，而每一個(gè)噴嘴都能在一秒鐘的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出24000個(gè)墨滴。換句話(huà)說(shuō)，它每秒鐘能夠?qū)?000萬(wàn)個(gè)墨滴準(zhǔn)確地噴射到滾筒上并形成完整的圖像。    E.走紙路徑。簡(jiǎn)單的走紙路徑能讓人們?cè)诙喾N承印材料上進(jìn)行印刷。其內(nèi)置的雙面打印功能還能自動(dòng)完成紙張的雙面印刷。    F.紙張預(yù)熱器。對(duì)紙張進(jìn)行加熱，使其做好轉(zhuǎn)移印刷圖像的準(zhǔn)備。    G.墨盒。人們能通過(guò)上面的開(kāi)口，把干凈而環(huán)保的固體油墨加入打印機(jī)中，所有墨槽都經(jīng)過(guò)了分類(lèi)，只有顏色正確的油墨才能被安裝進(jìn)去。人們可以在打印機(jī)工作的過(guò)程中添加油墨，而不用像使用其他打印機(jī)那樣在印刷之前就油墨加好這也有助于保證打印機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。    H.油墨