3.2.1 喷墨印刷

从原理上讲，喷墨NIP技术并不需要静电摄影中的光导鼓这种图像信息的中间载体。在喷墨方式中，靠喷嘴直接将墨滴喷到承印物表面。产生墨滴的方法有很多，但共同的特征是通过其对高频数字静电信号的反映来控制墨滴在承印物上的位置。墨滴的形成需要控制液体油墨从存储室被压入喷嘴时的压力，这样才能使油墨断裂形成墨滴，可以使用不同的技术来达到这个效果。如图3-16所示，喷墨印刷技术可分为以下两种：

● 连续喷墨；

● 按需喷墨。

图3-16 喷墨印刷技术

1.连续喷墨

连续喷墨是先生成恒定的墨流，再根据图像进行充电，并通过电子方法进行控制的技术。在压力的作用下从狭窄的喷嘴中喷出连续不断的墨流，高速使墨流断裂成墨滴，而墨滴生成的尺寸和频率取决于液体油墨的表面张力、压力及喷嘴的直径。为了保证墨滴尺寸和间距的均一性，通过对装在油墨腔上的压电晶体施加高频交流电（一般为1MHz），给油墨施加高频振动压力。

而对单个墨滴落点是通过在墨滴离开喷嘴时给其施加静电电荷进行控制的。带有电荷的墨滴穿过一个带有相同电荷的充电板，它们相互排斥，墨滴偏转到达承印物上的落点位置。偏转量和在承印物上的落点位置取决于墨滴在离开喷嘴时所充电荷数量的多少，随后又被施加到充电板上光栅化的电子文件输出后所形成的电子信号脉冲强度控制。而墨滴所携带的电量取决于其离开喷嘴时充电板所施加的电压。充电板上的电量是预先设定好的，有32个充电级别。第1个级别会使墨滴通过时不发生偏转，而第32个级别会使墨滴产生最大限度的偏转。通过这种方式形成图文部分和非图文部分。

另一种喷墨技术被用于多色喷墨印刷头，这种喷墨印刷头是由间距很小的喷墨阵列组成的，每个喷嘴都可以生成墨流，而偏转板上的电荷是不变的。形成图像的墨滴不需要充电，而是笔直地喷到承印物上，只有不需要的墨滴才会被充电并偏转到集墨器中。所以，多色喷墨印刷的运行过程比单喷头简单，但对喷嘴组装的精度要求相当高。

2.按需喷墨

按需喷墨与连续喷墨最大的不同是，其施加在墨腔上的压力是不连续的，是按图像的需要来产生微小墨滴的。最主要的按需喷墨技术是热泡喷墨和压电喷墨。热泡喷墨（也称气泡喷墨）是指通过加热来产生墨滴，并使墨腔中的液体油墨局部汽化。压电喷墨是指通过机械作用使喷腔变形，由一个压电信号和腔壁的压电特性产生的动作，从而使墨滴成形，并从喷嘴中喷射出来。根据技术条件，热泡喷墨产生墨滴的频率要低于压电喷墨产生墨滴的频率。

从系统的观点来看，喷墨印刷是以印刷图像形式在普通纸张上转移信息的最简单的技术（类似相纸曝光的光束）。喷墨印刷只根据与图像有关的信号来产生墨滴，并直接喷射到承印物上，不需要任何中间载体。

以喷墨印刷技术为基础的印刷系统，通常比传统有版印刷技术的速度低，即印刷作业的速度更慢，特别是在采用一个喷嘴进行成像时。图3-17所示的多色喷墨印刷系统采用四个喷墨装置（四色油墨）来生成四色印刷品。为了获得这种效果，把纸张固定在一个鼓上，喷墨印刷系统（配置青色、品红色、黄色和黑色）向承印物转移各个分色版，通过成像头的轴向扫描运动及鼓的高速旋转来完成图像的印刷。在如图3-17所示的喷墨印刷系统中，一个A3大小的多色印刷品，大约在5min内完成（分辨率为300dpi，每个像素约10个灰度级）。这种系统主要应用在数字化印前，或者在计算机直接制版工艺（数字化、无胶片的印版制作工艺）的印版制作前生产一些需要的样张，用于事前检查数据文件的质量、内容及叠印质量。

图3-17 多色喷墨印刷系统（连续喷墨）

显然，喷墨印刷技术在采用300～600dpi的分辨率时，每个像素可以产生若干个灰度级，经常会在一个像素上叠加若干滴墨滴。当灰度级建立了30个左右时，需要采用高频连续喷墨系统。

为了提高喷墨印刷系统的生产能力，要尽量配置与印刷幅面宽度相同的喷嘴。

在喷墨印刷中，油墨干燥是一个特殊的问题，要特别注意纸张表面对油墨的承载能力。尽管油墨的特殊成分及合适的干燥工艺，能够扩大适用纸张的范围，但对于高质量要求的印件，则经常采用专门涂布的纸张。热熔油墨具有快干及允许在不同纸张上印刷的特性，因而也很重要。

喷墨印刷能在相纸上达到冲印般的效果。在普通纸上，图文打印则比较毛糙，边缘会有洇墨的现象，喷墨专用纸的厚度类似复印纸。图像更能反映问题，喷墨机的图像墨点非常细小，即使能看见也是不规则排列的，在黑白图片上表现得更明显。由于喷墨设备产生的墨滴尺寸和形状均匀性良好，因此更适合采用频率调制半色调技术。