关于陶瓷数字喷墨打印喷头的分析探讨

关于陶瓷数字喷墨打印喷头的分析探讨

韩：对“喷墨”二字进行拆解。“喷”形声字，形从口，音从贲，“贲”意为“冲”，也就是说墨水的喷出要靠脉冲电压控制性的挤压而出。“口”与“贲”联合起来表示“从口子中冲出”。那么，喷头的“口”——孔径和“贲”——控制系统就是喷墨喷头技术的关键。下面请凡江喷墨何工给我们讲一讲“喷头”。

何：虽说很简单就一个喷字，但实际很复杂。工业喷头都是压电喷头，都是由压电陶瓷挤压出来的。怎么挤压出来，既要受墨水的物理性能、喷头孔内径的影响，更要受脉冲电信号控制。譬如赛尔公司的1001型喷头，有 1000个喷孔、有两态、8级灰度，墨滴可以从

6PL到42PL，控制喷墨大小就与脉冲电压和喷头孔内径有关。如图1的两种喷墨图,其实是两种不同的墨水,两种墨水物理特性都一样,粘度,表面张力都一样,但实际从喷头里打出来

的效果完全不一样。为什么不一样，主要是与喷头的控制有关系，一是脉冲不同，二是精度不同，图1左可以看到不同大小的墨滴，相对应墨滴尾巴长度直度、小墨滴数量都基本相同，但是图1右就不容乐观，相应墨滴尾巴长短不一，且有漂移的现象。图2为示意图，右图是完美的墨滴，而左图就是有相当缺陷的墨滴，有散墨和漂移墨存在。所以喷头、喷头控制系统是“喷”字的关键。尽管“贲”是对口的修饰，但是它却是“虎贲”之口，很关键。

韩：是的，喷头控制的关键应对应在墨滴量、下落位置精度和下落直度精度上，否则这个喷头就会造成“贲溃”。还有何工，继上届喷墨技术成为陶瓷工业展亮点后，2011年广州国际陶瓷工业展再次将喷墨打印推向高潮，本次展会共展出喷墨设备、墨水以及相关产品的

国内外企业接近30家。尤其值得注意的是，包括新景泰、泰威、美嘉、科越、希望、彩神、精陶、锐颜等八家亮相的喷墨打印机全部实现国产化。其中，新景泰推出全套喷墨打印机设备，希望推出数码彩喷印花机，彩神推出高速陶瓷数码喷墨印花系统，美嘉推出数码嘉年华喷墨打印机，科越推出KM46BZD型喷墨打印机，精陶推出陶瓷喷印机，锐颜推出喷墨直喷机。在开启喷墨国产元年时代，它们的喷头都有哪些特征。我注意到，这8家喷墨打印机它们使用的喷头也是五花八门，譬如希望陶机和未参展的北大方正都是用赛尔1001喷头，精陶是日本精工的SPT1020喷头，泰威、彩神和新景泰听说原本计划也用赛尔1001的，后来由于赛尔供货紧张改用FujifilmDimatix(北极星喷头）。那么，我们能不能对在中国使用最常见的三类喷头做一分析。譬如赛尔公司1001喷头、日本精工SPT1020喷头和FujifilmDimatix(北极星喷头）做一分析。

何：好的，英国赛尔XAAR 1001/GS6 ，6-42PL；见图3 打印條寬度70.5mm ，喷嘴密度360npi,m墨滴流速6m/s，點火频率50kHz。XAAR 1001/GS6 ，6-42PL喷头能实现8级灰度，且墨滴较小，喷孔密度高，可大幅提高喷印质量和清晰度（在横向可实现360dpi)。但是墨水必须使用赛尔认证的陶瓷墨水，且目前喷头紧张，造成后期生产成本较高、维护保养比较有难度。最早应用于陶瓷喷墨打印机，性能也稳定，配套服务设施全，但是目前货源紧张，导致我国的喷墨部分陶瓷喷墨打印生产厂家改从FujifilmDimatix那里取货。

刚才讲了，国内陶瓷喷墨打印机场上今年都开始到FujifilmDimatix那里订购喷头，一方面是赛尔公司货源紧张，价格昂贵。另一方面是FujifilmDimatix的产品和营销策略赢得了中国客户的尊重。FujifilmDimatixt推出了系列齐全的打印喷头，能满足不同客户的需求，如Spectra polaris-512,15pl/35pl/85pl，能提供可调墨滴的大小从15到200pl的512个可独立寻址的喷墨喷嘴射流与显著的直线墨滴。此外，加热器和温度传感器允许精确控制油墨的粘度在射流温度高达60摄氏度。

喷头Spectra polaris-512喷头

喷头技术(15PL)4个压电式喷墨打印(35PL)2个压电式喷墨打印(85PL)4个压电式喷墨打印

输出产量2pass 84 35 96 3pass 56 25 64 4pass 42 18 48 6pass 28 12 32 8pass 21 9 24

打印精度1440DPI

在今年的广州陶瓷工业展会上，日本精工的510 80pl二态喷头和508 GS灰度级喷头引起大家关注。510 /80pl二态喷头墨滴较大，喷头价格相对较适宜，喷头孔大，可以针对陶

瓷墨水易沉淀、发色力弱的特点，特别适合国内厂家和国内墨水，此外钢制喷头表面使用寿命较长，不易腐蚀磨损。笔者，建议技术力量比较薄弱的国内部分企业可以考虑使用。对于508 GS具有3级灰度，就是说墨滴大小可控制在12pl，24pl和36pl三个级别，墨滴也相对较小，对于技术力量较强的企业也已经可以了。所以说，精工的路线可是走的一个中档偏下，一个是中档偏上的路线，尽管来说，清晰度只有180dpi，喷墨速度不快，但是由于这两款精工喷头已经是属于家喻户晓、随处可见的喷头且对墨水的要求相对较低，也是比较适合中国国情的喷头和陶瓷喷墨打印机。

（作者：韩复兴，何健）