按需噴墨通過電子信號控制墨滴動量,需要記錄時才產(chǎn)生墨滴噴射動作,且系統(tǒng)產(chǎn)生的每一個墨滴均將噴射到紙面而形成記錄點,無需墨滴偏轉(zhuǎn)控制或分裂成墨霧的工作機制。實現(xiàn)按需噴墨的關(guān)鍵,是設(shè)計和生產(chǎn)換能器與墨水供應(yīng)組合系統(tǒng)。為了降低打印機的制造成本,絕大多數(shù)中低速按需噴墨打印頭設(shè)計成往復(fù)式(也稱為脈動式或穿梭式)運動,這種運動方式和紙張進(jìn)給按打印機的輸出精度考慮,與墨水噴射系統(tǒng)設(shè)計基本無關(guān)。相變噴墨屬于按需噴墨較特殊的種類,生產(chǎn)企業(yè)為了強調(diào)與熱轉(zhuǎn)移和特別是膠印的相似性,因而更頻繁地稱之為轉(zhuǎn)移噴墨或膠印噴墨。
相變噴墨打印機的結(jié)構(gòu)和工作原理與直接噴射型打印機差別較大:打印頭先將需要打印的圖像噴射到中間轉(zhuǎn)印鼓上;待整個復(fù)制圖像全部“沉積”到轉(zhuǎn)移鼓后,紙張開始進(jìn)入工作位置,與轉(zhuǎn)移鼓接觸;類似于膠印,紙張與轉(zhuǎn)移鼓問存在一微小的間隙,在高壓力作用下導(dǎo)致轉(zhuǎn)移鼓圖像復(fù)制到紙張表面。
與連續(xù)噴墨系統(tǒng)相比,按需噴墨在曲面上打印的適用性大打折扣,不適合于墨滴飛行距離較大的場合,通常要求打印頭與紙張距離保持在1~2 mm;按需噴墨不僅對墨滴噴射速度有限制(典型數(shù)字為2~5 m/s),且墨滴飛行方向也較難控制。換能器是按需噴墨系統(tǒng)的基本部件,其主要用途是實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換,比如從電能轉(zhuǎn)換為機械能或反之,也可能從電能轉(zhuǎn)換成熱能,這取決于按需噴墨系統(tǒng)的類型。
脈沖噴墨打印機的壓力控制常通過表面張力和液體壓力的組合實現(xiàn),其中表面張力作用在噴嘴孔附近的液體自由表面上。只要作用力不超過噴嘴材料的彈性極限,則壓力總是由墨水腔的彈性變形產(chǎn)生。早期設(shè)計和生產(chǎn)的脈沖噴墨打印機幾乎無一例外地都利用壓電晶體產(chǎn)生墨水腔變形,并由此產(chǎn)生壓力脈沖。壓電晶體特別適合于脈沖噴墨打印,不僅工作原理簡單,而且響應(yīng)時間短、制造成本低、能量消耗也不高。脈沖噴墨打印工藝最重要的優(yōu)點是極端簡單,無需連續(xù)噴墨系統(tǒng)的充電和偏轉(zhuǎn)裝置,本質(zhì)上容易以數(shù)字和異步的方式控制。
按需噴墨是隨機式噴墨系統(tǒng)中墨水只在打印需要時才噴射,所以又稱為按需式。它與連續(xù)式相比,結(jié)構(gòu)簡單,成本低,可靠性也高,但是,因受射流慣性的影響墨滴噴射速度低。在這種隨機噴墨系統(tǒng)中,為了彌補這個缺點,不少隨機式噴墨打印機采用了多噴嘴的方法來提高打印速度。
目前按需噴墨型產(chǎn)品正在普及。近年來,不管大公司還是小公司都在印刷市場、包裝市場及其它市場加大了對噴墨技術(shù)的投資。專業(yè)的攝影工作室、美術(shù)印刷廠和輸出中心都把噴繪機看作“高層次圖像質(zhì)量和永久性的技術(shù)選擇,打印的每個印品都能具有很高的持久性”。今天市場上有更便宜的噴墨打樣機來進(jìn)行打樣,商業(yè)印刷廠只需按一個按鈕就能輸出了。可以說噴墨技術(shù)的出現(xiàn)符合了印刷數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢。噴墨技術(shù)不涉及中間處理和化學(xué)品,也不涉及圖像傳輸;另外,噴墨技術(shù)具有數(shù)字過程的所有優(yōu)勢,如即時打印和可變數(shù)據(jù)。所以已經(jīng)成為各個行業(yè)采用噴墨印刷作為未來生產(chǎn)技術(shù)的主要理由。噴墨技術(shù)不僅推動了數(shù)碼打樣的發(fā)展,也成為了支持CTP工作流程的關(guān)鍵技術(shù)。同時,它在包裝印刷領(lǐng)域可謂前途光明,很多包裝印刷廠家及終端用戶正在探索噴墨印刷在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用。