本文將探討當干燥過程與保持噴墨噴嘴正常運行之間存在矛盾時，如何幫助原始設(shè)備制造商（OEM）克服墨水性能的限制?，F(xiàn)在，讓我們將目光轉(zhuǎn)向生產(chǎn)噴墨和其他工業(yè)噴墨應(yīng)用中常用的其他主要方法，以幫助您獲得完美的印刷效果。

即使在采用了再循環(huán)技術(shù)的情況下，當噴嘴處于靜止狀態(tài)時，其中的材料仍然會發(fā)生干燥現(xiàn)象。為了更好地理解這一現(xiàn)象，我們有必要深入了解噴嘴的微觀結(jié)構(gòu)。通常，我們會將噴嘴簡單地描述為噴嘴板上的一個小孔。然而，為了保證噴頭的機械強度，噴嘴板的厚度不能過薄。

這就意味著，實際上，噴嘴更像是一個高圓柱體，甚至有時像一個長漏斗。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計與噴嘴的制造工藝密切相關(guān)，包括電鑄、激光鉆孔、硅的濕/干蝕刻以及機械沖壓等。因此，即使有再循環(huán)液的流動，噴嘴后部產(chǎn)生的流量也不一定能夠充分混合噴嘴中的所有材料，從而導(dǎo)致噴印效果的不穩(wěn)定。

下面，我們選取了一些來自歐洲噴墨會議（現(xiàn)已更名為 IP&I）的演講示例，對噴嘴設(shè)計進行詳細說明。正如演講中所述，每種噴嘴設(shè)計都具有略微不同的幾何形狀和流速組合。其中，東芝泰格（現(xiàn)為 Riso 的一部分）和賽爾的設(shè)計最為相似，它們都認為在通道中保持較高流量有助于噴嘴的“周轉(zhuǎn)”，即保持噴嘴內(nèi)部墨水新鮮。

要保持噴嘴墨水始終處于新鮮狀態(tài)，最有效的方法就是像連續(xù)噴墨 (CIJ) 噴頭那樣，保持墨水持續(xù)流動。那么，什么是連續(xù)噴墨呢？在生產(chǎn)印刷領(lǐng)域，CIJ通常特指柯達的技術(shù)。對于熱敏和壓電噴墨等按需噴墨 (DoD) 技術(shù)，則需要采用其他方式來實現(xiàn)墨水的持續(xù)流動。

正因如此，一些原始設(shè)備制造商（OEM）會將“噴墨”一詞泛化。在這種情況下，“噴墨”通常指的是以較低頻率持續(xù)噴出墨滴，以避免墨水干涸，同時保持噴嘴的清潔狀態(tài)。為了實現(xiàn)這一目標，可以在印刷前的維護站中進行，也可以在印刷過程中進行，尤其是在紙張寬度固定的生產(chǎn)印刷中。這意味著，在印刷數(shù)據(jù)中隨機插入一些不影響最終印刷效果的墨滴，其唯一目的是確保在需要時能夠完美地輸出預(yù)期的印刷圖案。

另一種方法是采用非噴射脈沖，我們也可以稱之為“彎月面搖動”脈沖，或者更通俗地說，是“撓癢”脈沖。這種方法的原理是通過充分激發(fā)噴嘴中的液體，使其保持混合狀態(tài)，從而確保噴嘴始終處于良好的工作狀態(tài)。無論噴頭是否采用再循環(huán)設(shè)計，這種方法都適用。下圖展示了不同類型的“撓癢”脈沖的示意圖，以及一個實驗裝置：通過向滴管中施加脈沖，觀察噴嘴處彎月面的變化。

產(chǎn)生這種觸發(fā)信號的數(shù)據(jù)位通常為“0”，對應(yīng)于印刷圖像中的白色區(qū)域，因此在我們的系統(tǒng)中，我們將其稱為“空白”觸發(fā)。在這種情況下，每個像素都會產(chǎn)生一個觸發(fā)信號，因此觸發(fā)頻率與印刷頻率相同。對于高速印刷機來說，這個頻率可以達到60kHz甚至更高。

頻繁的觸發(fā)會產(chǎn)生熱量，特別是在那些不經(jīng)常噴射墨滴的噴嘴中。熱量的積累會導(dǎo)致局部墨水的粘度發(fā)生變化，從而影響后續(xù)墨滴的噴射質(zhì)量。為了解決這個問題，我們可以為觸發(fā)信號設(shè)置一個獨立的數(shù)據(jù)通道，通過降低觸發(fā)頻率來減少熱量的產(chǎn)生。即使在長時間不進行印刷的情況下，這種方法也能有效地防止加熱問題。

在許多工業(yè)應(yīng)用中，如果墨水具有高度揮發(fā)性（比如溶劑型墨水）或含有大量顆粒，甚至同時具備這兩種特性，那么即使采用了再循環(huán)技術(shù)，觸發(fā)效果也可能非常差。

為了更好地驗證我們的結(jié)論，我們再次利用實驗室的“階梯式”印刷實驗。這次，我們將水性墨水和溶劑墨水分別注入中等流量循環(huán)頭和快速循環(huán)噴頭中進行對比。盡管實際的流量只有噴頭制造商建議值的50%左右，但已經(jīng)達到了正常印刷時用量的20倍。

實驗結(jié)果表明，墨水類型、噴頭設(shè)計和液滴大小都會對像素級印刷的精確度產(chǎn)生影響。如果驅(qū)動硬件允許，我們還可以在非印刷期間（比如兩次印刷作業(yè)之間）使用觸發(fā)脈沖。這意味著需要額外的驅(qū)動信號來產(chǎn)生特殊的非印刷波形。我們稱之為“空閑”波形，這種波形可以顯著改善每次印刷作業(yè)的第一行印刷質(zhì)量，對于對印刷精度要求極高的應(yīng)用，例如印刷電子產(chǎn)品，這一點尤為重要。

波動性并不是觸發(fā)脈沖帶來的唯一好處。我們曾用多種類型的噴頭噴射高粘度的UV墨水，實驗結(jié)果表明，即使在不添加溶劑或其他助劑的情況下，使用滴注也能顯著改善噴射的穩(wěn)定性。我們的最后一個實驗室實驗中，我們使用了一個循環(huán)噴頭，該噴頭的波形設(shè)計為通過8個子脈沖產(chǎn)生160pL的液滴。我們對噴頭的一小部分進行了測試。

有趣的是，在這個特定的噴頭中，即使在標記為無滴注的測試中，波形中也已經(jīng)存在類似于“空白”滴注的脈沖。這是由于噴頭的設(shè)計特點所決定的。通過在波形中添加額外的“空閑”滴注，我們可以進一步提高液滴的穩(wěn)定性。我們推測，這是因為連續(xù)的能量輸入有助于克服墨水在噴嘴出口處遇到的初始阻力，這種阻力與墨水的粘彈性有關(guān)。