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特别是UV喷墨打印提供了一个提高打印质量同时增加生产速度的机会。
“直到一两年前,喷墨打印还存在某种材料上打印可靠性的问题,”Willis先生说,“解决这个问题的唯一方式就是使用溶剂基油墨,但这种油墨又不适合按需喷墨。UV油墨不容易加工生产,但它可以提供抗寒耐热的持久图像。UV喷墨打印油墨的另外一个令人惊讶属性是不会在喷墨嘴内干燥。”
“UV油墨克服了喷墨打印可靠性的问题,而且还可能出现很多新的应用方式。”Willis先生说,“我们站在高速增长潜力的起点。在某些领域,UV油墨喷墨打印将替代柔印和丝网印刷方式,同时他还将进入键盘垫、仪表盘和织物等其他新应用领域。这些应用已经从人们认识到的喷墨数据印刷扩展到印刷墙面和地板覆盖物等装饰产品印刷,甚至包括层压和其他加工机会。”
油墨制造商相信,UV油墨的新属性将带来很多新应用机会。
“由于可以提供在各种非吸收性表面的快速稳定凝固,UV固化在传统印刷行业中的应用越来越广泛,同时再结合上喷墨打印技术的短版优势,UV油墨喷墨打印市场必定出现很多新应用。”
“关于UV固化喷墨打印油墨的重要开发工作正在进行,”Raksis博士说,“其推动因素是较短的‘干燥’时间、避免了溶剂挥发、适应于在各种不同承印材料表面应用、在某些应用中对溶剂的更强抵抗性。大家比较感兴趣的应用领域包括标识、包装、直邮和智能卡。”
“我们对这些新应用进行了很多调查,每星期至少一到两个。”Emery先生说,“目前一个主要的开发项目仍然针对UV固化喷墨打印。我们有两种开发途径。一种是100%固体的UV固化油墨,另外一种是水性的。采用水性材料面临的挑战是要如何在油墨固化之前去掉水分。”
“我们目前与大约12家公司合作研究UV固化油墨,”Emery先生说,“在最近一期IMI Europe研讨会上UV固化油墨是最热门的话题。UV油墨在大幅面、超大幅面、安全印刷、塑料印刷和其他刚性材料、铝制品、三维材料、丝网印刷和商标印刷方面都有很广泛的应用。”
“我们相信UV油墨将成为商务应用的主要油墨,而且由于这种油墨的普遍性,它可以实际应用于任何材料。”Wishart先生说,“UV喷墨打印提供很强的多功能性,将在未来市场扮演重要的角色。”
和传统UV类似的优势
UV技术给传统油墨带来的优势也同样转移给了喷墨打印技术。
“UV喷墨打印油墨的优势和传统UV油墨的优势差不多。”太阳化学公司喷墨打印部SunJet的总经理John Law先生说,“它具有很好的印刷性能。对打印头的维护保养减到最小,从而使打印头的可靠性达到很多水平。在承印材料表面快速干燥/固化的能力也非常重要。经过仔细的调配之后,你可以保证UV喷墨打印油墨也同样安全、同样对环境无害,而且气味也减到很小。根据使用喷墨头的不同,传统的UV油墨通常在40°C和50°C之间喷射出来。这些油墨通常在喷射之后即刻固化,以保证获得极好的打印分辨率。”
“UV油墨提供了更好的室外应用性能,而且不需要经过层压加工,印刷后保持光泽度的能力也很好。”Emery先生说,“由于这种油墨不含任何不稳定的挥发性有机成分,加工过程很简单,只需要几步就可以完成。更多情况下这种油墨是颜料基的。我们目前正在研究在工作过程中印刷并UV固化的方法,很快就会研究成功。”
对于油墨制造公司来说,有UV传统油墨的经验为企业在喷墨打印市场发展带来很大优势。
“Flint油墨公司是提供早期UV固化喷墨油墨的几家公司之一。”Raksis博士说,“我们长期以来在传统UV固化油墨上的经验给了我们非常重要的竞争优势。”
“UV固化油墨必然将应用于更广阔的范围,这也正是产品开发的推动力量。”Law先生说,“我们有很多的项目,非常忙。UV产品的应用有很大差异性,涉及了我们所有主要的部门。在已经进行的各种开发方面,我们比其他企业更领先一步。”
Amerine先生说,Sericol公司在90年代中期开始进入喷墨市场时就已经涉足UV喷墨打印技术了。“Sericol公司认为有两种方式可以进入数字市场。”Amerine先生说,“第一种方式是模拟溶剂型油墨,但这种方法似乎不能在技术上有所突破。我们感觉数码技术会和商务印刷发展类似,在商务印刷中UV油墨就已经代替了溶剂基和水基油墨了。因此,我们选择将研发力量集中在UV技术方面的第二种方式。”
开发创造出正确的UV喷墨打印油墨更有成就感。“这是一个为市场开发出合适UV油墨的问题。我们所面临的挑战是优化油墨性能,以满足终端用的应用需求。”Law先生说,“这种油墨的粘性必须比大多数传统油墨更低很多,而且原材料的选择也很受限制。”
“其他粘性的油墨系统也要生产,”Law先生说,“这种油墨在室温状态下成糊状,在70°C的时候被喷射出来。与承印材料接触后这些油墨立刻‘冻结’,因此可以在各种材料表面实现非常优秀的网点分辨率。例如,这种油墨常应用于Olec Tsunami直接到印版的打印机。”
“同时也有水基的UV油墨系统,允许应用于分子重量更高的材料,从而实现不同的墨膜特性,减少墨膜层余下薄膜的重量。”Law先生说。
“目前面临的关键问题是开发出新成分的UV固化喷墨油墨,保证可以从喷墨嘴中喷射出去,这需要一种低粘性的油墨。”Nicholds先生说,“这不仅仅是一个讨论柔印和平印油墨成分并采用的问题,而是需要开发出革新材料。”
“Avecia公司多年来一直致力于喷墨打印的UV固化油墨研究,最初与Xaar公司合作,近期又采用了Toshiba TEC公司(该公司的专利灰度打印头一直应用于dotrix公司的设备)的专利技术。”Nicholds先生补充说,“我们已经借鉴了其他UV固化的主要专利技术,目前有好几个大的研究和应用开发小组正在努力开发该项目。”
与终端用户和设备制造商合作
与设备制造商和终端用户合作是开发新机会的一种成功方式。
“我们的许多新产品机会都是随着OEM公司开发新设备带来的,常常都用于新应用方式,而且这种‘三步走’的方式大大延长了产品的开发周期。”Raksis博士说。
“油墨和打印机的相互作用对喷墨打印技术来说尤为重要,油墨和打印头的合作开发,以及广泛测试,是保证产品性能良好的必要方式。”Raksis博士说,“例如,油墨不能侵蚀构成打印头的各种材料,必须经过广泛测试。因此,如果在早期开发的过程中油墨开发商没有与打印头制造商紧密合作,此后很难成为一个高质量的油墨供应商。此外,为了补偿巨大的开发成本费用,打印头制造商很高兴这种与耗材供应商密切联系的商务模式,而且可以与他们分享收入。”
“与打印机和打印头制造商配合工作是优化油墨性能的好办法,而且随着喷墨打印技术的不断推广,这种方式可以直接延续要最终应用。”Law先生说,“例如,在图像和包装市场还有很大的活动空间。”
“我们的开发团队与所有主要打印头供应商都密切配合,我们是目前市场上非常独特的油墨供应商,与桌面市场的主要打印头开发商(如HP惠普公司、SEC公司、Canon佳能公司 和Lexmark利盟公司)和独立的打印头开发公司(例如Spectra公司、Xaar公司和Toshiba TEC)都有很重要的合作关系。”Nicholds先生说。
另外一种方式是与开发市场中的综合开发商合作。“综合开发商与OEM合作进入新市场,将打印头制造商、油墨公司和印刷企业联合起来,在新的市场空间销售。”Wishart先生说。
为了保证油墨公司能继续获利,供应商仍然扮演着重要的角色,特别是在颜料行业。
“虽然办公应用和照片打印仍然主要使用基于染料的水基系统,但越来越多大幅面打印机都使用基于颜料的油墨系统。”Sieber博士说,“颜料油墨大都基于溶剂,而水基系统在本来就快速增长的大幅面部门表现出更高的增长率。我们期望将来在喷墨打印油墨中看到更多颜料,因为与染料油墨相比,颜料油墨稳固性更高。”
SunJet 公司是开发UV喷墨打印油墨的公司之一。
“在桌面市场中颜料主要作为黑色着色剂使用,近来已经逐渐开发出全彩色的照片打印应用,颜料着色能力更加稳定,保证打印后的色彩能长期不褪色。”Nicholds先生说,“颜料油墨抵抗褪色的能力一直以来都是其关键优势之一。然而,随着染料化学成分的不断改进,Avecia公司已经开发出很多种革新染料,具备极好的耐光、耐气体稳定性。”Nicholds先生还介绍说,“我们在非桌面市场的方案是开发出适当的着色剂油墨,提供客户应用所需的性能。因此我们开发出不含有粒子物质的染料,既有极好的光量度,又克服了颜料油墨可操作性的问题。染料基有机化学成分还有很多革新的效果,例如可以用于安全印刷的发荧光特性等等。”
“除了在UV固化技术上的投资之外,Avecia公司还有很多其他着色剂和油墨技术平台,可以应用于非桌面的喷墨打印市场。”Nicholds先生说,“这些平台就包括油基和水基技术。我们的强项之一就是开发出用于油墨的革新活性材料,其中包括用于安全油墨的红外线吸收染料、在颜料系统中性能表现突出的革新树脂和添加剂、以及能发光的聚合体等等。”
“后面一项技术已经应用到平板显示器的制造过程,Avecia公司将这些成分作为一种电子成分制作工具配置到喷墨打印油墨中,推动了喷墨打印油墨技术的开发,”Nicholds先生补充说
“Clariant公司是供应有机颜料的全球领先企业,也是非接触打印(non-impact printing,缩写为 NIP)应用着色剂的主要供应商。”Sieber博士说,“我们向色剂行业提供特定颜料等级、颜料准备和费用控制代理服务。对于喷墨打印应用来说,我们的产品包括特种染料、颜料准备和用于水基和溶剂基油墨的专用颜料。”
“Clariant公司在传统打印着色剂应用及涂料塑料着色剂等其他应用方面都有广泛经验,”Sieber博士说,“我们近期又完成了在UV油墨中使用我们开发的颜料的研究。实验的结果都总结在一本小册子里,可以通过www.inkpigments.clariant.com网站获得。对于彩色油墨的成功市场营销来说,着色剂的全球实用性和市场定位是非常必要的。”
颜料公司也将成为UV喷墨打印市场的一份子。为了研究开发出UV喷墨打印油墨,还有一些挑战性因素必须满足。
“颜料粒子的尺寸必须非常小而且稳定,保证材料不会絮结在一起,此外还要具有很低的粘性,这点对UV系统来说很难实现。”Bolle博士说,“这是要面临的关键挑战。人们需要一个在最低可能粘度具有最高反应能力的系统。对许多人来说,UV柔印是开发UV喷墨打印的起始点。”
“阳离子系统可能生产出所需的低粘性,”Bolle博士说,“有些团队正对阳离子UV进行研究开发,我们也在不断观察。我想阳离子系统有长期发展的机会,但价格较昂贵。另一个优势是较好的附着性。而对于美国国内来说,附着性要依赖于照明系统,在此方面一定要有突破性的产品。这种产品可以用于幻灯片,可以获得更好的质量和更快的速度。”
“UV固化喷墨打印系统仍处在发展初期,”Sieber博士说,“主要由颜料基油墨占统治地位。目前面临的主要挑战是UV油墨的粘性和稳定性,这是实现可靠印刷的前提。但这两个属性都要受颜料状况影响。UV喷墨打印油墨的这些明显优势(特别是在非吸收性材料表面)已经引发了很多行业内的研究和开发项目,最终一定会克服目前存在的问题,很快表现出其特定商业价值。”
另外一些UV行业的主要供应商正将他们的专家技术应用于UV喷墨打印油墨市场。
“我们将于明年六月初推出用于喷墨打印的ViaJet,”UCB化学公司的印艺事业市场经理Brett Johnson先生说,“ViaJet 100具有更高的颜料负荷能力,而且粘度很低。”
结论
明年喷墨打印行业的发展状况如何?
“短期内喷墨打印仍然是一个非常敏锐的市场,再加上可变数据功能之后,喷墨打印当前的速度和分辨率性能将为其提供超越传统技术的优势。”Nicholds先生说。
“例如,新一代平台式打印机就进入了原来一直由丝网印刷控制的某些市场部门,例如POP输出。在IPEX展览会上dotrix打印机的推出也表明技术将从商标市场扩展到一系列新的市场部门,包括装饰品印刷(层压实木效果)。”Nicholds先生补充说。
[时间:2003-11-20 作者:胡剑 来源:Bisenet]