陶瓷喷墨印刷到达临界点
摘要：
2010年6月，世界瓷砖论坛在印度尼西亚首府雅加达召开第17届大会，会上，围绕全球消费及产品倾向这个主题热烈讨论，其热烈成都胜过室外酷热的骄阳。
FUJIFILM Dimatix 公司推进喷墨技术
2010年6月，世界瓷砖论坛在印度尼西亚首府雅加达召开第17届大会，会上，围绕全球消费及产品倾向这个主题热烈讨论，其热烈程度胜过室外酷热的骄阳。
这可以理解：2009年之前，全球瓷砖的消费量已经稳步上升并且持续了好几年。2000年，全球大约53.9亿平方米的瓷砖,被用于建筑物内外墙面及 楼板的装饰与装修。2008年，用于装修的瓷砖多达85.2亿平方米，如果它们一块块首尾相接可以绕地球表面221圈。消费者对装饰瓷砖的迫切需求经受住 了2009年的金融海啸，市场仅温和地回落了1.4%。随着2010年经济的快速复苏，瓷砖在新兴市场上恢复了增长，特别是在亚洲，值得注意的是在一些国 家，如中国、印度、印度尼西亚和巴西，受到强劲的国内消费的驱动，预测在2011年及之后将继续增长。
此时，瓷砖印刷方法的一个重要转变汇集了强劲的动力，由刚开始时候的涓涓细流，变成了一条稳定的大川。造成这种戏剧性变化的一个关键因素就是数字技术，主要表现形式就是喷墨印刷。
北极星喷头
大批量生产方法
多年以来，商业瓷砖大量生产并且在生产线上一直都是利用平网印花机或圆网印花机来印花装饰。这两种印花装饰方法虽然费时并且是劳动密集型生产方式，但却是有效的生产方式，特别是对于非常长的流水线生产来说。
然而，不利之处在于这两种瓷砖生产印花方式都是接触式印花，这意味着为了印刷图案花纹，常常需要经过多次转印，印花网必须与瓷砖接触，每一次只可转印一种颜色。这样的印花方法就会影响到生产速度和产量。
为了适应设计艺术创新，生产线可以安装几部不同的印花设备。计算机直接制版(CTS) 设备和技术可以提高效率，在同一条印花生产线上采用多个激光雕刻滚筒以引进更多的操作。不同的颜色一层叠一层地印上去，再在装饰印刷生产线的末端经一次烧成工艺后完成。
CTS印刷生产线的优点在于它们可以把各种各样的装饰材料印刷在独特的表面上，可以大量印刷单个图形图案设计而提高经济效益。
然而，当通过快速变化的市场、日益增长的全球竞争性和日益增长的成本的压力棱镜来观察时，就会发现这种大量生产瓷砖的方法达不到应有的目的。
发现类似的缺点
尽管工业丝网印刷胜过手工制做方法，但是仍然存在有很多手工操作的缺点。现存的要求制做丝网，准备和承载保持每一种颜色的方法，而且要求采用复杂机械 系统操作处理的方法，不仅费时而且是劳动密集型生产。以今日要求印刷效率的标准来看，甚至一个半自动化丝网印刷生产线都要求相当费力的安装设置，严密控制 和密切监测。
基于这个原因，陶瓷工业界很快就意识到了非接触印刷技术的优点和好处，特别是压电按需(Piezo DOD)喷墨技术的优点和好处。
压电按需喷墨技术能够保证在几个方面提高生产力并且降低成本，同时能在某些情况下改善陶瓷印花产品的质量，产品的多功能性以及提高产量。简言之，压电 按需喷墨技术可以满足目前市场提出的要求，以及为新的商业机会和应用铺平道路。瓷砖生产领域越来越多地采用数字技术将很快达到一个临界点，这将导致印刷工 业再经历一次十多年前所经历过的变革。
喷墨技术的优点
虽然并不期望数字技术马上就完全替代模拟生产，但是它诸多内在优势使得数字技术特别适合于替代许多瓷砖装饰的模拟方法。采用数字技术可以做到：
* 仅仅制做一套装饰瓷砖中在运输或安装中损坏的那一块。
* 缩短生产线用于制作产品原型和进行市场试验。
* 适应较短的设计周期和多变的市场要求。
* 减少库存，降低运输成本，以及缩小仓库面积。
* 通过采用软件工具适应新的设计以满足更多消费者的需求，以及变从前不可能的设计为可能。
* 消除由于和喷印基材接触而造成的破损和缺陷。
* 大大减少印刷设备的开支。
* 可以在凸凹不平的表面上印刷。
随着新的和多变市场对较短的装饰瓷砖生产线需求的增长，将迫使装饰瓷砖制造商寻求新的生产印刷系统，这种系统应当提供高图象质量，高生产力和多功能加工处理的能力。
与其他装饰颜料输送系统相比，压电按需喷墨技术特别提供多个优点以满足这些要求。这包括操作简单，图案精密，色彩持久，以及可以应用多种多样化学成份的墨水配方。
虽然喷墨印刷的墨水粘性要比丝网印刷油墨低，但是其控制高固体物质含量比例(较高的颜料成分)的能力是持续非接触印刷成功的关键因素，并且是喷墨解决方案供应商所面临的一个挑战。
作为超过25年工业应用压电按需喷墨产品的开拓者和领先供应商，FUJIFILM Dimatix 公司通过提供压电按需喷墨技术提出这些问题，这给系统制造商和终端用户带来了巨大的利益。这些打印头都是高度持久耐用的，特别设计以满足在不利的环境条件 下产品生产的高度要求。
图像质量和生产力
FUJIFILM Dimatix 打印头以其高频稳定持续喷墨和许多其他液体的能力而受到广泛的赞扬，这些能力并不以牺牲液滴落点精度为代价。液滴落点精度是保证优良图像质量的基础，如果不能保证它，则会造成图像的缺陷和色斑。
FUJIFILM Dimatix 打印头的这种优异特性来自于自有的专利设计，归功于每一个喷墨通道都有一个压电激励源，这个压电激励源与液体通道在物理结构上完全隔开。这种让 PZT 激励源与印刷喷射液分开的做法允许使用多种多样配方的液体，包括导电墨，并且允许FUJIFILM Dimatix 打印头上的所有喷嘴可以独立寻址，既可以同时以高频激励喷射液滴，以高度直线性准确性落在预定位置，又具有很弱的通道之间内在相互干扰。设计装备能够“开 足马力”的打印头的印刷系统具有固有的高速印刷特性和高产特性。
喷距
在保持高度喷墨直线性条件下的高频(目前可以达到40,000次/秒)重复喷墨能力，给予设备设计师们安排一个距离瓷砖或其他材质表面更宽的喷距，以获得更多的设计自由度。喷距是指打印头喷嘴到材质表面的距离。
增加喷距则可提供较大的灵活性以适应不同的材质等级和粗糙的表面。也可减小打印头有可能与材质表面接触而损坏的风险。
当比较两个喷距相同的不同打印头时，以较高速度较好直线性喷墨的那一个，其喷印的图像质量较高，甚至在较高的印刷速度下都可以获得高品质的图像。
液滴尺寸
压电按需喷墨技术是一种极其通用的工业喷墨技术，就像是熟知用来制造广告牌的东西一样，只不过是用在沉积微小尺寸导电墨滴制作精密光电阵列的专用系统 里。区分各种不同喷墨应用的关键因素是液滴的尺寸：就是从打印头激励喷射出来墨水液滴的物理容积，一般用皮升(pL)作为度量单位。
考虑到各种不同的覆盖要求，把各种颜色和涂层印刷在各种各样的表面上，瓷砖生产面临一系列前所未有的挑战。
FUJIFILM Dimatix 公司迎接挑战开发出 可变墨滴(VersaDrop)技术，它可以使得一个打印头或多个打印头阵列上数百个喷嘴中的每一个喷嘴喷射能从10皮升到200皮升的液体容积。
在其最简单的应用中，打印头或喷头上的所有喷嘴在每一个喷墨周期内都可以编程激励喷射相同大小的墨滴。这个技术也支持灰度功能。由于可以通过编程特定 的喷嘴在不同的时间激励喷射不同尺寸的墨滴，这可以用来印刷要求更丰富的色调或更高分辨率的图案，印刷速度就是印刷机的生产线操作速度。
只要生产线上安装了多个采用可变液滴尺寸技术打印头，无论这些打印头是排列成一条直线，还是一个挨一个地排列，或者同时采用两种排列设置，都可以创造出喷墨技术所拥有的无限可能性!
液体的兼容性
喷墨打印头的耐用性对于瓷砖生产来说是一个重要的要求，生产中要采用玻璃基墨水配方和其他大量颜色添加剂墨水配方，以获得产品设计中的鲜艳色彩和浓厚着色。
Dimatix打印头产品因为高占空比和长寿命而著称，也支持各种不同的墨水和液体类型，可以用于设计高级系统以满足实际应用的苛刻要求，这不仅要求高精密度高生产量，而且还要求经济可靠。
在今后，以上提到的每一个重要方面公司都会给予积极的分析研究加以改进和解决，并且向机器系统设计师和终端用户解释它们的相关性。
逼近临界点
目前，有好几家领先陶瓷制品制造商把可变墨滴Piezo DOD 喷墨打印头用在他们的新型印刷机的设计上，更多的同行则正在紧紧跟上。工业界把喷墨产品从一个热门话题变成一个热门技术只是一个时间早晚的问题。
关于 FUJIFILM Dimatix
FUJIFILM Dimatix 公司，世界领先的工业应用按需喷墨打印头供应商，正在推动喷墨技术的进步，以支持新一代产品用于印刷生产，工业产品装饰和材料沉积应用。公司的创新喷墨技 术和世界级的加工制造技术使得众多OEM，系统集成开发商和制造商得以开发制造尖端系统和制造程序，用于传统墨水的高性能精密印刷和用于所有类型表面，包 括柔性基材表面的功能液体沉积。
FUJIFILM Dimatix 公司是FUJIFILM 公司的全资子公司，公司总部设在美国加州 Santa Clara，其研发和制造集中在加州(California)和新罕布什尔州(New Hampshire)。公司通过它在世界各地，包括欧洲、美国、日本、韩国、中国大陆和中国台湾地区，及新加坡的分公司销售产品，并且提供售后服务。总部 设在日本东京的 FUJIFILM 控股公司，不断地为工业各个领域带来技术革新和尖端产品，包括电子图像、数字印刷设备、医学系统、生命科学、图形图像艺术、平板显示器材料和办公用品，其 技术综合了数字、光学、精细化学和薄膜涂层技术。2009年，公司名列美国授予专利前20位。截至同年3月31日，全球营运收入235亿美金。 FUJIFILM公司也致力于环境保护，和谐社会和公民健康。
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