柯達第四代連續噴墨技術將生產型噴墨 為印刷企業打開全新的市場

 

　　墨滴生成

 

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

 

　　連續噴墨技術之所以能取得這些突破性的成就，全仰賴柯達的專利技術。在UltraStream技術的核心，是精準的硅噴嘴——該噴嘴采用了行業最新技術，如微機電系統(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**度可達600個點/英寸(dpi)。此外在每個噴嘴孔的邊緣都有環形加熱器(請參看圖1和圖2)。
 

　　圖1：噴嘴孔邊緣安裝有環形加熱器

　　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，該歧管將產生恒定的壓力和流量，從而生成穩定的墨流。運用物理原理，在啟動噴嘴的加熱器后，該穩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，還讓設備的使用壽命更長：采用該技術的噴嘴壽命可達3萬億滴(請參看圖3)。
 

　　圖3：由UltraStream技術所生成的墨滴幕

 

　　此外由于連續噴墨的墨滴大小一致，所以文字和線條的粗細統一，即使長版印刷也能保證顏色穩定。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量。

 

　　印刷原理

 

　　墨滴選擇是通過簡單的靜電充電方法來實現的。質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。帶電墨滴將會偏轉并進入連續噴墨系統再循環。當墨滴阻斷的相位(定時)變為板上不帶電，那么相應的墨滴就不會帶有電荷。不帶電的墨滴不會偏轉，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生，形成了二元的數碼印刷工藝，且印刷速率超過20萬赫茲——這也是業界最高速度的噴墨印刷(請見圖4)。

 

　　UltraStream技術以業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。

　　圖4

 

　　墨水和承印物

 

　　要獲得最高圖文質量，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。這些創新的顏料墨為納米級的粒子，相對傳統顏料墨，其墨水分布更加穩定、狹窄(請見圖5)。環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。
 

　　圖5

 

　　借助UltraStream技術，柯達創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。柯達還開發出低成本的承印物處理技術和藥水，讓承印物的范圍遠遠超過一般的水基顏料墨。柯達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。

 

　　優勢

 

　　UltraStream技術是可靠的、高產量的生產系統，秉承大受行業好評的連續噴墨技術，如柯達鼎盛產品線中的第一代Stream技術。鼎盛平臺上市已逾七年，得到用戶極高評價，每年生產超過900億張頁面。UltraStream技術高度可靠，能全天候24小時不間斷運行。對于連續噴墨生成的墨流，其狀態非常穩定，能防止噴嘴意外**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系統需要經常性對噴嘴潤濕，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技術能生成均勻的墨滴，提高墨滴**的準確性，這是因為噴嘴在高壓下**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技術所生產的印品非常干凈、清晰，沒有多余的斑點。柯達顏料墨以高效的工藝在公司內部生產，成為市場上最低成本的墨水。除了在性能上可圈可點，UltraStream連續噴墨技術還是“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

 

　　憑借優異的圖文質量、勝人一籌的產能和無可比擬的經濟性，柯達UltraStream技術有望在圖文影像和工業應用兩個市場中開疆擴土。對于傳統噴印市場，包括出版和商業應用，由于UltraStream技術能滿足市場對高精度印刷的需求，所以將能占據更大的市場份額。其精確的墨滴**能力就是針對高端印刷而研發的，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，同時不犧牲圖文質量的解決方案——而這正是UltraStream長袖善舞之處。

 

　　UltraStream技術也已經拓展到了工業領域。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技術不僅能滿足這些需求，還具備其他優秀功能，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整)，連續噴墨技術能在任何墨水覆蓋級別下實現穩定、高速的生產。此外，柯達專利的納米級墨水能擴大色域，同色異譜現象少，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的。

 

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

 

　　由于印刷寬度靈活，印刷頭可固定或來回移動，膠印級的印刷質量，精確的墨滴**，以及能可靠、高效地在各類紙張和塑料材質上印刷可變數據，使得UltraStream技術開啟了數碼印刷的新紀元，必將顛覆整個產業。柯達盛情邀請OEM設備制造商和集成商就這一領先的數碼印刷技術展開合作，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!

 

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