噴頭在陶瓷行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其重要性

Mark Alexander

摘 要：本文主要闡述了噴墨打印機(jī)噴頭的來源，噴頭的近況，不同噴頭型號的特點，噴頭與墨水的匹配問題，以及它是如何在陶瓷行業(yè)發(fā)揮相關(guān)作用的。無論是寬幅噴繪還是陶瓷工業(yè)噴印技術(shù)，中國都是一個具有巨大潛力的市場。預(yù)計未來，噴頭的發(fā)展將與中國市場緊密結(jié)合。

關(guān)鍵詞：噴頭；噴墨技術(shù)；匹配；特點；市場布局

1 數(shù)碼噴頭的歷史

全球噴墨印刷市場的增長極其迅速，這尤其體現(xiàn)在中國。中國是寬幅噴繪機(jī)的重要市場。同時，由于它的瓷磚生產(chǎn)占全世界總量的一半，因此，中國也成為裝飾瓷磚數(shù)碼印花機(jī)的巨大市場。根據(jù)英國全球市場調(diào)研公司Smithers Pira的最新報告，全球噴墨印刷市場在2011年的總額為334億美元，預(yù)計到2017年將增長到673億美元。就應(yīng)用領(lǐng)域來說，廣告展示市場是噴墨印刷的最大分支，在2011年的噴印市場總額中，占到了57%的份額。但這一情況也正在發(fā)生變化，因為噴墨印刷技術(shù)正在不斷應(yīng)用于更多方面，如：圖書、交易往來與直郵、包裝和標(biāo)簽，以及各種商品與工業(yè)產(chǎn)品上等。在2012年，僅是中國的噴墨印刷市場總額就約達(dá)100億美元，約占全球總量的四分之一。2007年以來，中國噴墨印刷市場每年平均以12.5%的速度增長。據(jù)Smithers Pira預(yù)測，它還將以11.9%的年平均速度增長，到2017年，年總額將達(dá)到175億美元。

英國賽爾公司作為數(shù)碼噴墨技術(shù)的開拓者，該企業(yè)20多年來一直致力于噴墨技術(shù)的開發(fā)及噴印頭的制造生產(chǎn)。該企業(yè)的創(chuàng)新技術(shù)有“賽爾持續(xù)噴墨專利技術(shù)”、“賽爾墨滴優(yōu)化專利技術(shù)”和“賽爾側(cè)面噴墨專利技術(shù)”等，改變了數(shù)碼噴墨印刷的性能。如今，該品牌噴頭已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，改變了許多行業(yè)的生產(chǎn)及工藝過程，包括寬幅印藝、標(biāo)簽、包裝、裝飾陶瓷瓷磚、復(fù)合裝飾地板、外包裝打碼等，以及那些需要噴涂特殊液體的高級制造業(yè)應(yīng)用，如：平板顯示屏、太陽能電池和半導(dǎo)體產(chǎn)品等。

2 噴墨印刷技術(shù)的優(yōu)勢及應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 噴墨印刷技術(shù)的優(yōu)勢

相對于其它數(shù)碼印刷技術(shù)，噴墨技術(shù)具有可靠性高、質(zhì)量較好、多用途適用性強(qiáng)、價格適當(dāng)?shù)葍?yōu)勢，這些都是促使噴墨技術(shù)獲得推廣應(yīng)用的主要因素。但各個具體行業(yè)的推廣應(yīng)用速度是有所不同的，取決于各個行業(yè)的自身應(yīng)用特點及特殊需求。在寬幅和裝飾陶瓷瓷磚行業(yè)迅速采用這一技術(shù)時，標(biāo)簽及包裝市場則是較為緩慢地由模擬印刷工藝向噴墨印刷推進(jìn)。

數(shù)碼印刷對于包裝行業(yè)來說，傳統(tǒng)上一直只是針對條形碼、日期、產(chǎn)品序列號等單色印刷。而彩色印刷方面的技術(shù)進(jìn)展，使得標(biāo)簽的4～8色數(shù)碼印刷達(dá)到了較高的質(zhì)量。但目前的壓電按需噴墨技術(shù)，正在為初級和二次包裝，如標(biāo)簽及產(chǎn)品直接印刷，帶來高質(zhì)量的彩色印刷效果。

標(biāo)簽印刷從模擬方式走向數(shù)碼方式，使得周轉(zhuǎn)時間變短。由于產(chǎn)品種類不斷增加，而產(chǎn)品生命周期日益縮減，能否實現(xiàn)標(biāo)簽及包裝的按需印刷已變得日益關(guān)鍵。此外，還需滿足不同語言標(biāo)簽內(nèi)容的經(jīng)常性改變需求、產(chǎn)品追蹤需求、提高供應(yīng)鏈效率及降低排放需求等，這種轉(zhuǎn)變使得采用數(shù)碼噴墨印刷變得日益緊迫。

包裝行業(yè)正在加速向數(shù)碼印刷轉(zhuǎn)變。彩色系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)有許多年了，但只是在近二年，一些真正意義上的數(shù)碼彩色按需噴墨印刷解決方案才開始推出。其實在“二次包裝”中，按需噴墨印刷已并不新鮮，而是發(fā)展得相當(dāng)成熟了，如：外包裝打碼和標(biāo)識。那么，究竟是什么導(dǎo)致業(yè)界對在初次標(biāo)簽和直接包裝印刷上應(yīng)用噴墨技術(shù)的興趣大增？這是因為在噴印質(zhì)量和噴頭這兩方面的可靠性獲得了改善。

業(yè)內(nèi)期待已久的適合工業(yè)生產(chǎn)，且具有較高可靠性的高質(zhì)量噴墨印刷技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)是唾手可得了。但盡管帶有各種顛覆性的技術(shù)，噴墨印刷還未能滿足所有用戶的需求，與傳統(tǒng)模擬印刷手段相比速度還較慢。然而，噴墨印刷的速度一直在提高，因為噴頭技術(shù)，以及設(shè)備整合廠家的知識、技能及專業(yè)水平也一直在提高。由此，噴墨印刷在印墨及底材方面的適應(yīng)性、環(huán)保性方面將發(fā)揮著重要的作用。

目前，取代傳統(tǒng)技術(shù)的高附加值數(shù)碼技術(shù)正在穩(wěn)步增加和發(fā)展。寬幅噴繪機(jī)的技術(shù)進(jìn)步，正在改善機(jī)器的靈活性，使得噴繪服務(wù)商可以只使用一臺噴繪機(jī)，就能為客戶帶來越來越多的不同噴繪應(yīng)用。

2.2 陶瓷噴墨印刷技術(shù)的現(xiàn)狀

噴墨印刷技術(shù)可在平滑的、凹凸不平的和有紋理的瓷磚及切邊上實現(xiàn)噴印，并可噴印大型圖案，從而達(dá)到消除任何明顯的重復(fù)圖形的效果。瓷磚噴墨印花不僅提供了更多的實現(xiàn)創(chuàng)造性設(shè)計的機(jī)會，同時，也在生產(chǎn)小批量訂做瓷磚、成本效益、避免損耗，以及與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相連的高庫存所帶來的高營運(yùn)資金減少方面，提供相當(dāng)可觀的利益。

由于世界各地的生產(chǎn)商認(rèn)識到了噴墨技術(shù)的益處，瓷磚數(shù)碼裝飾業(yè)正在迅速增長。目前，已經(jīng)有10家主要的數(shù)碼陶瓷瓷磚印花機(jī)制造商依賴賽爾的技術(shù)，來生產(chǎn)具有工業(yè)強(qiáng)度高的瓷磚印花機(jī)產(chǎn)品。EFI Cretaprint、希望、KERAjet、Intesa-Sacmi、美嘉、新景泰、Projecta SiTi B&T、泰威、TecnoFerrari和TSC等制造廠家，都選擇應(yīng)用了Xaar 1001型號的噴頭。為滿足精細(xì)打印、圖案設(shè)計，及使用特殊液體涂層的高級制造業(yè)日益增長的應(yīng)用需求，筆者公司一直致力于提高噴頭的適用性。噴墨印刷在未來的應(yīng)用將進(jìn)一步增加，包括3D打印。噴墨工藝也使得高成本效益、高效率、高精確性，以及可變數(shù)據(jù)短版活印刷生產(chǎn)成為可能，因此，這些將是推動噴墨技術(shù)進(jìn)一步提高的動因。

3 不同型號的噴墨噴頭

3.1 噴頭的重要性

噴印頭是數(shù)碼噴墨印刷設(shè)備最為重要的組件，在很大程度上決定著噴印機(jī)的生產(chǎn)率、靈活性和質(zhì)量高低。噴頭的印墨運(yùn)行、墨滴形成及墨滴噴射控制，影響著噴印質(zhì)量以及噴印機(jī)工作的一致性。而噴頭的可靠性和使用壽命，則影響著噴墨機(jī)的生產(chǎn)率、性能，以及最終的效益。此外，購買者需要根據(jù)其特殊需求，選擇合適的印刷質(zhì)量和速度的噴頭型號。

賽爾公司生產(chǎn)的不同型號的噴頭，具有工業(yè)強(qiáng)度的二態(tài)和可變墨滴（灰度）等特點，并可提供高可靠性、高生產(chǎn)率和高質(zhì)量的性能。由于不同的應(yīng)用，需要不同的噴墨印刷特性，因此，賽爾噴頭根據(jù)需求提供不同的噴頭選擇：Xaar 126、Xaar 128、Xaar 318、Xaar Electron、Xaar Proton、Xaar 500和Xaar 1001。

3.2 Xaar 1001噴頭的特點

Xaar 1001噴頭是一個革命性的設(shè)計創(chuàng)新，此噴頭已獲得“賽爾側(cè)面噴墨技術(shù)”專利，它可使印墨液體流經(jīng)噴嘴的后部。因此，可有效地將氣泡或無用的顆粒從噴嘴處移開，保持印墨通道的暢通無阻和良好運(yùn)行。盡管有其他的噴頭廠家也聲稱它們的產(chǎn)品帶有墨水內(nèi)循環(huán)功能，但實際上只有Xaar 1001噴頭的“賽爾持續(xù)噴墨技術(shù)”能夠提供通過噴嘴后部的高速墨水流動，有效地去除氣泡和顆粒。

Xaar 1001灰度噴頭可選擇適用各自特殊應(yīng)用需求的、合適的墨滴構(gòu)成和大小?；叶葒婎^可噴射由更小的子墨滴（通常為3～6 pl）構(gòu)成的墨滴。小墨滴能夠提供一幅圖案中的精細(xì)細(xì)節(jié)，而大墨滴則可以給出濃密的印刷覆蓋及色彩。通過改變墨滴的大小，可提供逼真的圖像效果。

對陶瓷業(yè)來說，可靠性和質(zhì)量是至關(guān)重要的。目前，Xaar 1001噴頭是這一市場的主導(dǎo)產(chǎn)品，并有兩個不同變量型號可供瓷磚生產(chǎn)廠家選擇使用，即GS12和GS6。Xaar 1001 GS6可噴射動態(tài)可變的6～42pl墨滴，從而成為淡色，及可近距離觀察圖案細(xì)部的瓷磚，如：墻磚。而Xaar 1001 GS12噴頭，可噴射12～84pl的墨滴，能夠為更加鮮艷醒目的瓷磚色彩及效果提供更大量的印墨。同時，Xaar 1001 GS12噴頭性能和GS6一樣，可給出相同的印墨覆蓋，但速度可提高一倍。這兩種噴頭，使得瓷磚生產(chǎn)廠家可以獲得令人驚奇的自然材料，如：大理石和花崗石的復(fù)制效果，以及高度創(chuàng)新性的裝飾設(shè)計。

3.3 Xaar Proton噴頭的特點

在Xaar Proton噴頭系列的研發(fā)過程中，賽爾一直與全球各地的主要制造商們緊密合作，這一系列的噴印頭也已經(jīng)被迅速整合到高性能的寬幅噴繪機(jī)產(chǎn)品中。目前，帶有Xaar Proton噴頭的噴繪機(jī)，在室內(nèi)外展示印藝方面已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用，并可使用溶劑和紫外固化印墨，在眾多不同的柔性和硬質(zhì)材料上進(jìn)行噴繪。

與Xaar 128噴頭相比，Xaar Proton噴頭，則是應(yīng)用了賽爾最新的V型壓電致動器技術(shù)。這一技術(shù)與Xaar 1001創(chuàng)造性的噴嘴加工方法一致，可提供更高的生產(chǎn)率，以及更完美的墨滴噴射效果。使用Xaar Proton噴頭，可在不降低速度的前提下，獲得較高的噴印質(zhì)量，而且總成本較低。因此， Xaar Proton噴頭是一種理想的產(chǎn)品。

對印刷業(yè)主來說，生產(chǎn)率是一個重要的因素。他們需要進(jìn)行大批量的生產(chǎn)，滿足客戶的嚴(yán)格時限要求，并獲得最大化的利潤。Xaar Proton噴頭在53.7mm的幅寬上，分布有382個噴嘴，是為達(dá)到最大噴射量而專門設(shè)計的。Xaar Proton噴頭產(chǎn)品系列包括二態(tài)噴頭Xaar Proton 35和Xaar Proton 60，這兩種都是用于高質(zhì)量的室內(nèi)外展示印藝噴繪的理想選擇。另外， Xaar Proton 15+灰度噴頭，可高速噴射15pl墨滴，它具有較好的噴印質(zhì)量、出色的生產(chǎn)率和非凡的經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點。

4 結(jié)論

無論是寬幅噴繪還是陶瓷工業(yè)噴印技術(shù)，中國都是一個具有巨大潛力的市場。而近年來，陶瓷噴墨技術(shù)的發(fā)展，使得噴頭在中國市場的銷量暴增。作為被市面上公認(rèn)的主流噴頭——賽爾噴頭，因其為陶瓷專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)而生，且作為英國上市企業(yè)的賽爾公司，20年的噴頭研發(fā)制造歷史，使得其噴印頭的確具有獨(dú)特的優(yōu)勢。預(yù)計未來，噴頭的發(fā)展將與中國市場緊密結(jié)合。