上一期我们详细分析了喷印的原理和试用的油墨,从本质上理解了喷印和丝网印刷的区别。本期从实际效果和影响出发,分析了喷印图形和丝网印刷在环保方面的优势以及理论与实践的结合,加深了我们对喷印的理解。

先前审查:

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01喷印图形

因为喷墨打印是由墨点生成液滴,最后叠加而成的图案,所以对应的喷墨打印图案实际上是像素图或者网格图,如下图1 (a)和(b)所示,其中每个网格点为一个墨点,白色区域喷涂,黑色区域不喷涂。

(一)

(b)图1:用于喷墨打印的光栅化像素图。

(1)基于喷印像素图的特点,很多图形边界会呈阶梯状(如上图1(b)所示),所以最终的基板上会形成图案。但在高分辨率的墨水叠加融合下,这种图案会被削弱,使用分辨率越高,或者喷墨点体积越小,这种图案就会被削弱,显示的边界就越平滑。但同时,打印分辨率越高,打印的墨点越多,生产效率会急剧下降,所以实际上是一种折中的选择。目前根据喷墨打印机行业选用的柯尼卡KM1024i喷头,合适的分辨率一般最低720dpi,最高1440dpi。

(2)因为喷印是打印像素化的图形,图形本身的形态对打印结果影响很大。如果图形本身比较粗,叠加在一起,打印出来的结果也会变粗。再加上第二部分提到的油墨本身的油墨穿透性,最终打印出来的文字会容易出现模糊粘连的情况,所以有时需要对原设计数据进行修正,这也是喷印行业的普遍做法。

比如在下面两个数字图的对比中(图2),第一个图2(a)高0.6mm,但是因为粗线条宽度设计,生成的图看起来“更胖”,图中的孔洞更小;与第二张图2(b)相比,字高只有0.5mm,但生成的数字图形会明显更清晰,最终打印出来的结果是0.5mm的字符会更清晰。当然,这里不一定要修改设计字体。往往只需要在相同的设计数据中,缩小字符的原设计线宽,使其更符合喷印方式,就可以得到更清晰、更易识别的文字质量。比如图3中设计线宽为3密耳的字符就清晰很多。这其实也是行业内喷墨打印设备过程能力要求的一部分。

(a)设计字高0.6毫米,设计线宽6密耳。

(b)设计字高0.5毫米,设计线宽3密耳。图2:不同设计的数字图形的像素化结果。

图3:不同设计线宽的字符对比(均为0.6毫米高)

(3)喷墨打印具有图形的相应特征,也就是说,什么样的像素图形输给了喷墨打印,就会打印出什么样的像素集合。比如下图4的像素三角形,由于原始数据不是标准的三角形,图形像素处理后一个角的像素更多,所以最终打印出来会有更多的点叠加堆积,导致结果出现三角形偏差,看起来不太像三角形。这种情况在低分辨率下可能不明显,但在打印时会在高分辨率下出现。

图4:非标准三角形的像素化结果

02环境保护

从污染程度来看,喷墨印刷属于环保绿色印刷,而丝网印刷属于高污染印刷。

在丝网印刷中,污染物很多,主要是感光材料、油墨(溶剂和颜料)等。制版中常用的二元酸感光材料和丝网印刷油墨中含有的挥发性有机溶剂(VOC)既会污染环境,又会影响车间空气质量,从而影响员工健康。

相对来说,喷印油墨属于UV油墨,是典型的环保油墨。不含挥发性有机化合物,油墨厂家生产的油墨均要求通过RoHS、无卤HF、REACH认证,并能通过国家环保检测。另外,PCB的字符喷墨打印设备工作时不排放任何污水,而且由于是“按需”打印,只在需要的位置打印油墨,所以几乎不产生废墨,油墨利用率极高。

喷墨打印设备一般采用静音导轨和滑块。在印刷过程中,噪音一般小于60分贝,隔着墙壁几乎听不到嘈杂的声音,无论是民用住宅还是工业生产,都能满足噪音分贝的要求。

最后,因为喷射印刷工艺本身具有与丝网印刷工艺不同的特征,所以像任何其他新工艺一样,可能会进行一些工艺调整。我们的目的是互相配合,最终提高生产出来的产品的质量和效率。

审核编辑:李倩