陶瓷噴墨打印技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

1 前言

近幾年，我國(guó)陶瓷磚裝飾采用噴墨打印機(jī)的發(fā)展速度較快，主要得益于噴墨打印設(shè)備制造技術(shù)不斷提高以及下游需求市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，噴墨打印機(jī)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上發(fā)展迅速，為我國(guó)陶瓷磚裝飾采用噴墨打印機(jī)迎來(lái)良好的發(fā)展機(jī)遇。

1.1噴墨打印產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)

陶瓷墻地磚的裝飾經(jīng)歷了絲網(wǎng)印花、輥筒印花之后，在近二年又掀起了噴墨打印的高潮，噴墨打印技術(shù)已被稱為我國(guó)陶瓷墻地磚印花技術(shù)的第三次革命，被越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)陶瓷企業(yè)看好。噴墨打印機(jī)較之絲網(wǎng)印花和輥筒印花，具有許多無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。它能在極短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到個(gè)性化的要求，更加適合當(dāng)今瓷磚裝飾時(shí)裝化、個(gè)性化、小批量、多花色的發(fā)展趨向。噴墨產(chǎn)品的精細(xì)度與高清晰的圖片沒(méi)有太大區(qū)別，傳統(tǒng)技術(shù)的產(chǎn)品會(huì)受到規(guī)格方面的限制，而噴墨技術(shù)在理論上沒(méi)有規(guī)格限制。近幾年來(lái)仿古磚迅猛發(fā)展，一些高端品種諸如仿樹皮、仿原木之類的飾釉磚表面是凹凸不平的立體面，其采用絲網(wǎng)印花和輥筒印花都無(wú)法實(shí)現(xiàn)，只有噴墨印花可以得心應(yīng)手隨心所欲。不僅更真實(shí)地還原自然材料的紋理和效果，還能在凹凸面上實(shí)現(xiàn)印刷。

1.2噴墨打印技術(shù)的特點(diǎn)

噴墨印花技術(shù)集電控、墨水使用、機(jī)械合成圖案設(shè)計(jì)、數(shù)控操作等多領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)于一體，該技術(shù)在瓷磚產(chǎn)品上的運(yùn)用可使產(chǎn)品分辨率由普通技術(shù)的72dpi提高到360dpi，如用通俗的像素來(lái)表示，則可由現(xiàn)有輥筒印花效果的240萬(wàn)像素提升到1200萬(wàn)像素。該技術(shù)可靈活處理各種不同批量及不同品種的訂單，轉(zhuǎn)產(chǎn)時(shí)數(shù)碼噴墨印花機(jī)具有不用更換墨水或清洗墨路的特點(diǎn)，省去了輥筒雕刻及試版工作，大大節(jié)省試版、生產(chǎn)等的成本；縮短了生產(chǎn)周期、減少了產(chǎn)品庫(kù)存、降低了運(yùn)輸成本、縮小了倉(cāng)庫(kù)面積；消除了由于和噴印基材接觸而造成的破損和缺陷，可以在凸凹不平的表面上印刷，大大減少印刷設(shè)備的開支。通過(guò)采用軟件工具適應(yīng)新的設(shè)計(jì)以滿足更多消費(fèi)者的需求。 此外，由于噴墨設(shè)備的自動(dòng)化性能高、操作便利，大大減少人工勞動(dòng)。

從設(shè)計(jì)方面來(lái)說(shuō)，陶瓷磚設(shè)計(jì)的理念是回歸自然。噴墨技術(shù)的出現(xiàn)，為陶瓷設(shè)計(jì)提供了豐富多彩的設(shè)計(jì)元素，花草鳥蟲、飛禽走獸、山川河流等各種大自然的元素由此顯得多彩多姿、蔚然成畫，大自然的景觀也由此成為設(shè)計(jì)師們?nèi)≈槐M的設(shè)計(jì)元素。石材、木紋、外墻紙、布料等的紋理通過(guò)噴墨技術(shù)體現(xiàn)得淋漓盡致。

此外，噴墨打印改變了傳統(tǒng)印花技術(shù)與瓷磚接觸的特點(diǎn)，印刷效果通過(guò)噴頭自上而下進(jìn)行印刷，磚面不再與印刷工具直接接觸，可以實(shí)現(xiàn)多角度、高致密性上釉，完全呈現(xiàn)瓷磚立體設(shè)計(jì)效果。噴墨打印首次實(shí)現(xiàn)了在瓷磚立體造型面上的一次性印花，尤其實(shí)現(xiàn)了各種凹凸浮面磚和斜角面上的紋理生動(dòng)印花，凹凸立體面落差可達(dá)4mm，能使凹凸面均勻著色，令各種特殊造型的配件與主磚銜接更自然。正由于以上的種種原因，陶瓷磚裝飾采用噴墨打印技術(shù)迎來(lái)了發(fā)展的春天。

2 噴墨打印機(jī)的發(fā)展歷程

2.1噴墨打印技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)況

噴墨印刷的歷史可以追溯到1884年，美國(guó)人C·H·Richard在注射器中放入水，擠壓針端飛出液滴。由此受到啟發(fā)，若使此飛出液體帶電，用電控制其落點(diǎn)，就可以在紙上形成畫像，此稱為霧墨印刷。

噴墨打印Ink-jet Printing最早出現(xiàn)在1878年。1951年Siemens公司申請(qǐng)了將液態(tài)的墨水轉(zhuǎn)變成墨滴的技術(shù)專利。當(dāng)時(shí)因?yàn)獒槨⒛袉?wèn)題，導(dǎo)致效果不佳。直到1960年才正式進(jìn)入實(shí)用階段。1964年研發(fā)出一種特殊機(jī)臺(tái)，可以控制墨滴的大小及噴出的速率，這是噴墨機(jī)的雛形。到1967年，Hertz研發(fā)出連續(xù)式的噴墨打印機(jī)，這就是目前在工業(yè)上使用的Continuous Ink-jet Printing。1972年Siemens推出壓電式的按需噴墨打印。1979年Canon推出熱驅(qū)動(dòng)的按需噴墨打印，當(dāng)時(shí)被稱為氣泡噴墨印刷。

20年前，噴墨打印開始運(yùn)用到條碼加工和產(chǎn)品序號(hào)的印刷上，但那時(shí)解析度無(wú)法讓人滿意。直到近10年，噴墨打印的品質(zhì)才有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

2.2陶瓷磚應(yīng)用噴墨打印技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)況

2000年世界第一臺(tái)工業(yè)使用的陶瓷裝飾噴墨打印機(jī)問(wèn)世，西班牙的Kerajet公司是世界上第一家擁有噴墨設(shè)備技術(shù)專利的企業(yè)，而美國(guó)的FERRO公司則是世界上第一家擁有噴墨墨水專利的企業(yè)。因?yàn)镵erajet公司所研制的噴墨打印機(jī)受到專利保護(hù)，全世界的其它公司只能內(nèi)部研發(fā)。該專利權(quán)在2008年開放后，其它原本內(nèi)部研制噴墨打印機(jī)的公司才開始向外銷售。因此，噴墨打印機(jī)在國(guó)內(nèi)使用較晚。

2008年5月佛山市南海區(qū)希望陶瓷機(jī)械設(shè)備有限公司研發(fā)了我國(guó)第一臺(tái)陶瓷磚裝飾用噴墨打印機(jī)。杭州諾貝爾集團(tuán)有限公司在2009年下半年采用西班牙Kerajet的陶瓷磚噴墨打印機(jī)，成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)推出噴墨磚的企業(yè)。金牌亞洲于2010年3月30日推出國(guó)內(nèi)首款3D數(shù)碼噴墨立體磚，成為廣東陶企最早推出噴墨打印產(chǎn)品的企業(yè)之一。

近年來(lái)，全球陶瓷磚應(yīng)用噴墨機(jī)械設(shè)備數(shù)量不斷上漲。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，到2011年4月為止，全球已經(jīng)在使用的噴墨打印機(jī)近400臺(tái)，比2009年的設(shè)備數(shù)量翻了一番。其中，在我國(guó)的噴墨打印機(jī)已經(jīng)有40臺(tái)左右，占全球噴墨打印機(jī)總量的10%，目前涉足噴墨領(lǐng)域的佛山陶企將近20家，華東也至少有2家企業(yè)。據(jù)有關(guān)媒體和專家預(yù)測(cè)，未來(lái)5年內(nèi)，噴墨打印設(shè)備將增加至1000臺(tái)。世界陶瓷磚生產(chǎn)已進(jìn)入噴墨打印年代，而作為全球陶瓷生產(chǎn)第一大國(guó)，我國(guó)必定成為該技術(shù)運(yùn)用的潛力最大的市場(chǎng)之一。

3 噴墨打印機(jī)

3.1噴墨打印機(jī)的組成及工作特點(diǎn)

噴墨印刷是一種無(wú)接觸、無(wú)壓力、無(wú)印版的印刷技術(shù)，將電子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的信息輸入噴墨打印機(jī)即可實(shí)現(xiàn)印刷。它還具有無(wú)版數(shù)碼印刷的共同特征，即可實(shí)現(xiàn)可變信息印刷。

噴墨打印機(jī)一般由噴頭系統(tǒng)、噴頭清潔系統(tǒng)、供墨系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、清潔系統(tǒng)、操作及控制系統(tǒng)等組成。噴頭系統(tǒng)由噴頭、噴頭矩陣及噴頭板組成；供墨系統(tǒng)包括墨盒、過(guò)濾器、墨泵、管路等在內(nèi)的循環(huán)供墨系統(tǒng)；操作及控制系統(tǒng)包括灰度控制器、顯示器、路由器、芯片、接口在內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備、控制軟件等，這些系統(tǒng)是噴墨打印機(jī)的關(guān)鍵核心技術(shù)。

3.2噴墨打印機(jī)的主要生產(chǎn)企業(yè)

國(guó)外生產(chǎn)噴墨打印機(jī)的主要企業(yè)是西班牙的KERAJET、CERTAPRINT，意大利的SYSTEM、DERST、PROJECTAENGINEERING、TECNOFERRARII、TECNO、IN.TESA等。目前這些噴墨打印機(jī)國(guó)內(nèi)均有引進(jìn)。

2008年后，國(guó)內(nèi)開始研發(fā)陶瓷磚用的噴墨打印機(jī)。到2011年，國(guó)內(nèi)陸續(xù)推出一批陶瓷磚用的噴墨打印設(shè)備。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)陶瓷磚用的噴墨打印機(jī)企業(yè)主要有兩大類：一類是行業(yè)內(nèi)以制造裝飾機(jī)械為主的企業(yè)；二是以制造噴繪設(shè)備的企業(yè)。由于噴墨打印機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)和一般的噴繪設(shè)備區(qū)別不大，在較短時(shí)間內(nèi)就開發(fā)出了適用于陶瓷行業(yè)的噴墨打印機(jī)。

目前國(guó)內(nèi)能推出陶瓷磚用的噴墨打印設(shè)備的企業(yè)主要有：佛山市南海區(qū)希望陶瓷機(jī)械設(shè)備有限公司、上海泰威技術(shù)有限公司、佛山市新景機(jī)械設(shè)備有限公司(和深圳市潤(rùn)天智圖像技術(shù)有限公司合作)、廣州精陶機(jī)電設(shè)備有限公司、佛山市美嘉陶瓷設(shè)備有限公司等。

泰威噴墨打印機(jī)的外形見圖1，西班牙cretaprint陶瓷噴墨打印機(jī)見圖2。

4陶瓷墨水

4.1陶瓷墨水的發(fā)展

國(guó)外陶瓷墨水的研究起始較早， 2000年1月7日，F(xiàn)ERRO公司向美國(guó)專利商標(biāo)局提交了一份名為《用于陶瓷釉面磚（瓦）和表面的彩色噴墨印刷的獨(dú)特油墨和油墨組合》的專利，該專利闡述了陶瓷墨水的制作方法，為陶瓷噴墨打印技術(shù)奠定了良好的基礎(chǔ)。

噴墨墨水技術(shù)發(fā)展分兩個(gè)階段：第一階段是2000~2006年，噴墨系統(tǒng)只有可溶性墨水。在這一階段，由于所使用的可溶性墨水的低色彩范圍、穩(wěn)定性差和成本高，大大限制了產(chǎn)品所能實(shí)現(xiàn)的各種可能性，制約了發(fā)展；第二階段，隨著顏料墨水的技術(shù)進(jìn)步，噴墨系統(tǒng)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。使用這些顏料墨水，噴墨打印系統(tǒng)可以打印市場(chǎng)上的常規(guī)顏色，而且價(jià)格也具競(jìng)爭(zhēng)力。這種技術(shù)的飛躍其影響甚至可擴(kuò)大到景觀設(shè)計(jì)，并帶動(dòng)了更多的新設(shè)備廠家進(jìn)入市場(chǎng)及將一些新元素引入到新的色彩制作中。一些公司開始專門研究陶瓷領(lǐng)域的最佳解決方案。

4.2陶瓷墨水的特點(diǎn)

陶瓷墨水是納米技術(shù)制造出的超微細(xì)的無(wú)機(jī)材料，不是簡(jiǎn)單的顏色混合調(diào)配就可以達(dá)到的。噴墨設(shè)備采用的是四色印刷，和我們傳統(tǒng)印刷行業(yè)大致一樣，即C(Blue，藍(lán)色)、M(Magenta，介于紅色與橙色之間的一種色彩)、Y(Yellow，黃色)、K(Black，黑色)四種顏色，目前還無(wú)法達(dá)到100%的紅色，因此在印刷效果上可能會(huì)受到制約，導(dǎo)致設(shè)計(jì)初衷無(wú)法完全滿足。也就是同時(shí)滿足無(wú)機(jī)色釉和納米混合這兩個(gè)條件，是非常困難的。和傳統(tǒng)紙制品的印刷不同，瓷磚的印刷不僅要突破這樣的問(wèn)題，還要考慮高溫?zé)傻男Ч?/p>

所謂陶瓷墨水就是含有某種陶瓷釉料成分、陶瓷色料或陶瓷著色劑的墨水。陶瓷墨水的組成和性能與打印機(jī)的工作原理和墨水用途有關(guān)。陶瓷墨水通常由無(wú)機(jī)非金屬顏料（色料、釉料）、溶劑、分散劑、結(jié)合劑、表面活性劑及其它輔料構(gòu)成。無(wú)機(jī)非金屬顏料（色料、釉料）是墨水的核心物質(zhì)，要求其顆粒度小于1μm，顆粒尺寸分布要窄，顆粒之間不能有較強(qiáng)的團(tuán)聚，有較好的穩(wěn)定性，受溶劑等其它物質(zhì)的影響小。

溶劑是把無(wú)機(jī)非金屬顏料（色料、釉料）從打印機(jī)輸送到受體上的載體，同時(shí)又控制干燥時(shí)間，使墨水粘度、表面張力等不易隨溫度變化而改變，溶劑一般采用水溶性有機(jī)溶劑，如：醇、多元醇、多元醇醚和多糖等。分散劑促使無(wú)機(jī)非金屬顏料（色料、釉料）均勻地分布在溶劑中，并保證在噴印前粉料不發(fā)生團(tuán)聚。分散劑主要是一些水溶性和油溶性高分子類、苯甲酸及其衍生物、聚丙烯酸及其共聚物等。結(jié)合劑可保障打印在陶瓷坯體上的色料具有一定的強(qiáng)度，便于生產(chǎn)操作，同時(shí)可調(diào)節(jié)墨水的流動(dòng)性能，通常樹脂能起到結(jié)合劑和分散劑的雙重作用。表面活性劑是控制墨水的表面張力在合適的范圍內(nèi)。其它輔助材料主要有墨水pH值調(diào)節(jié)劑、催干劑、防腐劑等。

4.3國(guó)外生產(chǎn)噴墨墨水的企業(yè)及陶瓷墨水的特點(diǎn)

2006年以后，陶瓷墨水在西班牙得到了很好的發(fā)展，到目前為止，除了美國(guó)FERRO公司外，西班牙的ESMALGLASS-ITACA、CHIMIGRAF、COLORBBIA，TORRECID四家公司也是陶瓷裝飾墨水的主要制造商。作為全球前三大的色釉料供應(yīng)商Esmalglass-itaca，陶瓷墨水也是他們目前主推的產(chǎn)品，針對(duì)墨水顏色偏淺的狀況，Esmalglass-itaca推出了HCR(高色彩范圍)噴墨墨水和HCP(高色彩性能)釉料。

據(jù)了解，HCR噴墨墨水分為黃色、米色、粉色、藍(lán)色、棕色和黑色六種，物理和化學(xué)性能穩(wěn)定，色澤強(qiáng)烈，高亮度發(fā)色深，且擴(kuò)大了顏色范圍，使色調(diào)更一致、更均勻，有效降低墨水用量。據(jù)說(shuō)HCR噴墨墨水已通過(guò)陶瓷行業(yè)內(nèi)所有噴墨設(shè)備廠家和現(xiàn)有打印噴頭廠家的驗(yàn)證和測(cè)試。

另外，為了提高色彩強(qiáng)度和墨水的顏色范圍，Esmalglass-itaca研制出HCP釉料，以加深噴墨墨水顏色。一方面，通過(guò)HCP釉料提高噴墨墨水的色彩強(qiáng)度，每塊瓷片即可減少所需墨水的使用量，但卻能取得同樣的色調(diào)，對(duì)每塊瓷片降低生產(chǎn)成本具有重要意義；另一方面，Esmalglass-itaca已設(shè)法擴(kuò)大墨水的色彩范圍，確保墨水在任何生產(chǎn)軟件上都能達(dá)到最大的安全性和顏色性能。

2008年初引入噴墨印刷技術(shù)時(shí)，陶瓷墨水售價(jià)為100萬(wàn)元/噸，而現(xiàn)在價(jià)格為36萬(wàn)元/噸。雖然價(jià)格在兩年間下降了64%，但陶瓷墨水的價(jià)格與普通色釉料的價(jià)格相差高達(dá)30倍，成為眾多應(yīng)用噴墨技術(shù)的陶瓷企業(yè)煩惱的問(wèn)題。

噴墨墨水的保質(zhì)期只有2~3個(gè)月，主要問(wèn)題是容易造成沉淀。盡管噴墨打印機(jī)的噴頭內(nèi)部裝有循環(huán)系統(tǒng)，但陶瓷墨水與家用的液體墨水不同，它是陶瓷色料和液體墨水的混合體，加上色料的比重較高，因此循環(huán)系統(tǒng)只能減少墨水沉淀的情況。由于墨水的保質(zhì)期短，國(guó)外的噴墨墨水又需要通過(guò)空運(yùn)送到我國(guó)市場(chǎng)，造成了墨水價(jià)格高居不下狀況。

盡管現(xiàn)在噴墨墨水已經(jīng)發(fā)展到11種顏色，但噴墨印刷技術(shù)不能噴出深紅色或鮮紅色，只能噴到粉紅色的程度。由于包裹紅的顆粒太粗，無(wú)法通過(guò)噴墨打印機(jī)的噴頭，因此，現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)還不能調(diào)配出紅色墨水。

隨著海外釉料企業(yè)對(duì)我國(guó)市場(chǎng)的重視，越來(lái)越多海外墨水供應(yīng)商選擇在我國(guó)建廠，緩解我國(guó)企業(yè)使用噴墨技術(shù)成本高的難題，希望率先贏得我國(guó)市場(chǎng)。當(dāng)墨水不再需要空運(yùn)時(shí)，成本將大大降低。

4.4國(guó)內(nèi)陶瓷墨水研究概況

國(guó)內(nèi)陶瓷墨水的研究始于2000年，近年來(lái)形成了天津大學(xué)、南昌航空工業(yè)大學(xué)、大連理工大學(xué)、陜西科技大學(xué)和華南理工大學(xué)等研究團(tuán)隊(duì)，并發(fā)表了一批研究論文。企業(yè)研究方面出現(xiàn)了道氏制釉、華山制釉、科信達(dá)奧斯博、博奧科技等公司，取得了3個(gè)發(fā)明專利的成績(jī)，尤其是道氏制釉已經(jīng)獲得其中2個(gè)專利。盡管如此，陶瓷墨水在國(guó)內(nèi)仍處于研究階段，離真正產(chǎn)業(yè)化還有一定的距離。不過(guò)，在2011年廣州陶瓷工業(yè)展覽會(huì)上已看到博奧科技生產(chǎn)的陶瓷墨水。據(jù)了解博奧科技生產(chǎn)的陶瓷墨水已經(jīng)能夠在噴墨打印機(jī)上使用，目前他們正在全力推廣。

5 噴 頭

5.1壓電噴頭的工作原理

壓電噴頭的工作原理為：利用壓電傳感器對(duì)墨水施加沖擊。當(dāng)計(jì)算機(jī)控制的變化電壓施加在壓電傳感器上時(shí)，它會(huì)隨電壓的變化而發(fā)生體積的收縮和膨脹，體積變化的方向取決于壓電材料的結(jié)構(gòu)和形狀。當(dāng)傳感器收縮時(shí)會(huì)對(duì)噴嘴內(nèi)的墨水施加一個(gè)直接的高壓，使其從噴嘴高速噴出，電壓消失后，壓電材料恢復(fù)到原來(lái)的尺寸，墨室依靠毛細(xì)作用被儲(chǔ)墨充滿。

壓電式噴墨打印頭內(nèi)裝有一定容量的墨水，在噴孔上部側(cè)面裝有壓電陶瓷，在壓電陶瓷上施加脈沖電壓，電壓可使壓電陶瓷形變后產(chǎn)生壓力，從而擠壓噴孔中的墨水噴射出墨滴，墨滴落到打印介質(zhì)上形成墨點(diǎn)，由不同顏色噴孔噴射的墨點(diǎn)組成畫面；由打印控制系統(tǒng)控制噴孔上的壓電陶瓷的工作狀態(tài)；打印頭上的噴孔和墨管相連，通過(guò)可精確控制墨水容量和墨路壓力的供墨系統(tǒng)為打印頭連續(xù)工作提供墨水。壓電式噴嘴每秒鐘大約能噴出14000個(gè)左右的墨滴。壓電式噴頭的分辨率高達(dá)1440dpi(每英寸點(diǎn)數(shù))。

噴墨打印機(jī)的噴頭是噴墨技術(shù)的關(guān)鍵之關(guān)鍵，就猶如汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，是噴墨打印機(jī)的心臟。因此，噴頭技術(shù)好與壞直接影響噴墨技術(shù)的質(zhì)量，但目前噴頭的關(guān)鍵技術(shù)還是掌握在歐美等強(qiáng)國(guó)手上，我國(guó)還沒(méi)有能力自主生產(chǎn)噴墨打印機(jī)的噴頭。

5.2噴頭品牌介紹

噴頭在陶瓷噴墨打印設(shè)備的位置非常重要，目前世界上的陶瓷噴墨打印機(jī)的噴頭生產(chǎn)技術(shù)被分別被美國(guó)的FUJIFILM Dimatix“北極星”、英國(guó)XAAR“賽爾”、日本的Konica和精工SPT所壟斷。

FUJIFILM Dimatix具有27年研發(fā)噴墨打印頭技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)。據(jù)了解，在27年之前FUJIFILM Dimatix就開始研究噴頭技術(shù)，并投入資金3億美元，在1984年最初創(chuàng)建時(shí)叫作Spectra公司，2005年更名為Dimatix，2006年由FUJIFILM公司收購(gòu)。

日本精工SPT噴頭 由日本精工電子集團(tuán)所生產(chǎn)，精工最先是在生產(chǎn)精密鐘表方面聞名世界，如今在生產(chǎn)集裝壓電式噴頭也擁有著雄厚的技術(shù)支撐。日本精工電子科技的SPT噴頭目前在業(yè)內(nèi)應(yīng)用廣泛，在世界噴頭的市場(chǎng)占有率近50%。

國(guó)內(nèi)所有自主研發(fā)的噴墨打印機(jī)，目前噴頭基本是來(lái)自這四家企業(yè)。其中，主要是兩家，一是由美國(guó)FUJIFILM Dimatix供應(yīng)；二是由英國(guó)XAAR供應(yīng)。這幾家擁有打印設(shè)備噴頭技術(shù)的企業(yè)，經(jīng)歷幾十年的科研與經(jīng)驗(yàn)積累，注入大量的資金、人力、物力才得以成功，因此噴頭的研發(fā)成功并非一蹴而就。

國(guó)內(nèi)噴墨打印機(jī)的噴頭在未來(lái)幾年內(nèi)仍然需要依賴進(jìn)口。噴頭的外形見圖3、4。

5.3噴頭的壽命、價(jià)格

噴頭的壽命都比較短，經(jīng)常更換噴頭是噴墨技術(shù)急需解決的問(wèn)題。據(jù)了解，在條件良好的情況下（非正常損耗除外）噴頭的使用壽命可以達(dá)到100萬(wàn)m2以上。而且噴頭目前還沒(méi)有國(guó)產(chǎn)化，因此許多陶企都需要花高價(jià)進(jìn)口噴頭。據(jù)悉，一個(gè)噴頭就要3~4萬(wàn)元左右。依據(jù)噴頭結(jié)構(gòu)不同，噴頭的孔數(shù)不一，1臺(tái)噴墨打印機(jī)所需的噴頭數(shù)量也不一樣，少則需40個(gè)噴頭，多則需96個(gè)噴頭，甚至100多個(gè)，其昂貴的價(jià)格制約噴墨打印機(jī)的推廣和應(yīng)用。

6 陶瓷噴墨打印今后的發(fā)展

我國(guó)的陶瓷噴墨打印技術(shù)還處于初級(jí)階段，和國(guó)外相比還存在較大的差距。在短短的二年里，我國(guó)陶瓷噴墨打印機(jī)的制造企業(yè)已達(dá)近十家，但目前的核心技術(shù)仍然被國(guó)外企業(yè)所壟斷。因此今后國(guó)內(nèi)研發(fā)重點(diǎn)應(yīng)放在噴頭和墨水上，陶瓷噴墨打印機(jī)不應(yīng)該再出現(xiàn)新的企業(yè)，而應(yīng)該將重點(diǎn)放在陶瓷噴墨打印機(jī)的服務(wù)和軟件設(shè)計(jì)上，使國(guó)內(nèi)的陶瓷噴墨打印機(jī)盡快擺脫國(guó)外的限制，開發(fā)出具有完全獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的陶瓷噴墨打印機(jī)。

噴墨打印技術(shù)朝著精細(xì)的圖案打印質(zhì)量的方向發(fā)展，隨著噴墨技術(shù)和制造能力的逐步提高，通過(guò)更細(xì)小的墨滴和精準(zhǔn)的噴墨控制實(shí)現(xiàn)越來(lái)越高圖像分辨率，更快的噴射速度（頻率），實(shí)現(xiàn)高速打印。通過(guò)多顏色的墨水應(yīng)用展現(xiàn)豐富的色彩。

日前，國(guó)家工業(yè)和信息化部公布了《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南(2011年)》，里面列出了國(guó)家十二五規(guī)劃期間將要集中突破的八大項(xiàng)目，包括：節(jié)能環(huán)保與資源綜合利用、原材料工業(yè)、裝備制造業(yè)、消費(fèi)品工業(yè)、電子制造業(yè)、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)、通信業(yè)及信息化和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)。

其中，裝備制造業(yè)項(xiàng)目又下分九個(gè)小項(xiàng)目，“高檔印刷裝備”屬于其中項(xiàng)目之一，里面涉及“高端、智能化印刷機(jī)墨色控制系統(tǒng)技術(shù)”、“高端、智能化印刷機(jī)電子軸(無(wú)軸)傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)”、“噴墨數(shù)字印刷機(jī)壓電式噴墨打印頭制造技術(shù)”三大研發(fā)技術(shù)。由這三個(gè)項(xiàng)目可見，國(guó)家對(duì)于噴墨打印的產(chǎn)業(yè)共性核心技術(shù)非常關(guān)注，陶瓷行業(yè)的噴墨打印當(dāng)然也屬于此產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)。看來(lái)，目前最迫切需要解決的就是噴墨打印的墨水控制系統(tǒng)技術(shù)、傳動(dòng)技術(shù)以及噴墨打印頭技術(shù)，這與陶瓷行業(yè)的噴墨打印國(guó)產(chǎn)化實(shí)際遇到的問(wèn)題同出一轍。

（1） 陶瓷數(shù)碼噴墨打印機(jī)噴頭的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)際上有兩個(gè)：一是壓電晶體陶瓷材料；二是微電子機(jī)械加工技術(shù)。而噴頭的核心技術(shù)是壓電晶體半導(dǎo)體陶瓷和微電子機(jī)械系統(tǒng)（MENS），作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的微電子機(jī)械系統(tǒng)（MENS）應(yīng)該成為國(guó)家重點(diǎn)支持科技項(xiàng)目。

（2） 國(guó)內(nèi)研究陶瓷墨水雖有10年歷程，但是仍處于理論研究階段為主。雖然部分陶瓷色釉料企業(yè)在2011年推出陶瓷墨水，但離上線推廣應(yīng)用還有一段路程要走，當(dāng)然這需要墨水的生產(chǎn)企業(yè)和墨水的用戶以及陶瓷噴墨打印機(jī)制造廠家的全面合作才能在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)。相信在不久的將來(lái)，必將攻破墨水的技術(shù)難關(guān)，成本將不是制約國(guó)內(nèi)陶瓷企業(yè)運(yùn)用噴墨技術(shù)。

（3） 建立一支完善的培訓(xùn)和服務(wù)體系，加強(qiáng)售后服務(wù)和技術(shù)服務(wù)以及質(zhì)量控制，使噴墨打印機(jī)充分發(fā)揮效能。