喷墨印刷技术是一种透过将墨水释放到纸张或塑胶基材上来重现数位影像的计算机列印技术。这项技术在2008年曾是最常用的印表机类型,从便宜的小型消费者型号到昂贵的专业机器应有尽有。然而,到2019年,激光印表机的销量几乎是喷墨印表机的两倍,显示出这项技术正面临着激烈的市场挑战。
喷墨印刷技术的概念最早起源于20世纪,而其最深入的开发始于1950年代。
在日本的佳能工作时,远藤一郎提出了「气泡喷射」印表机的理念;而同时,位于惠普的Jon Vaught则在开发类似的想法。到1970年代末,能够重现数位影像的喷墨印表机由Epson、HP和佳能等公司开发。根据市场分析,目前全球消费市场的喷墨印表机销售主要由四家制造商控制:佳能、HP、Epson及Brother。
1982年,Robert Howard创立了名为R.H. Research的公司,开始发展一套小型彩色印刷系统,这套系统使用压电来释放墨水滴。他的创新技术最终促成了Pixelmaster技术的诞生,这是一种能使用热喷射的固体墨水进行印刷的技术。这项技术使得随着时代进步,喷墨印刷不再局限于简单的纸张印刷,还可以用于更复杂的应用,如印刷生物材料和电子产品的PCB。
在当代喷墨印表机中,主要有两种技术在使用:持续喷墨(Continuous Inkjet, CIJ)和按需喷墨(Drop-on-Demand, DOD)。
持续喷墨技术通常用于产品和包装的标记与编码。其原理基于1867年Lord Kelvin所专利的虹吸记录器,这种设备把电报信号以持续的方式印在纸上。经过数十年的发展,持续喷墨技术完善到可以每秒释放成千上万的墨水滴,而按需喷墨则在20世纪20年代才被发现,这项技术使得喷墨印表机越来越灵活,能够更精确地控制墨水的释放。
随着喷墨印刷技术的演进,喷墨材料的应用范围大幅扩展,从传统的纸张印刷开始,现在更可以用于柔性印刷乃至3D印刷。例如,许多生物材料现在都可以通过喷墨技术直接打印成为生物传感器和组织工程材料。随着印刷技术的革新,市场上出现多种严格的行销名称来区分高品质的艺术复制品和普通列印,例如Digigraph、Giclée等。
喷墨印刷的影像有时会以商标名销售,以暗示其质量更高,并避免与日常印刷的联系。
目前,大部分家庭及办公室使用的喷墨印表机都是基于热性喷墨技术。热喷墨技术发展至今,已经能使印表机的打印速率和精度持续提升,满足消费者日益增加的需求。与此同时,压电技术的应用则使得更广泛的墨水和材料进入印刷领域。
展望未来,喷墨印刷技术仍然在不断演化,无论是材料、技术还是市场需求均在持续变化。从小型家庭印表机到专业机器,喷墨印刷经历了长足的发展。面对市场的变化和技术的进步,我们不禁要思考:喷墨印刷的下一个创新点会是什么呢?