自富士膠片首次向其他原始設(shè)備制造商提供Samba噴頭以來，已經(jīng)過去了 10年時間，在此期間它始終保持著市場領(lǐng)導(dǎo)者的地位，因此我們有必要深入了解一下這款噴頭背后的技術(shù)。
富士膠片不僅在開發(fā)Samba打印頭方面投入了大量精力，而且還開發(fā)了作為其基礎(chǔ)的 MEMs 技術(shù)。我在之前的一篇報道中已經(jīng)介紹過這一點(diǎn)【延伸閱讀：富士膠片噴墨打印頭在MEM上的技術(shù)優(yōu)勢】，以及富士膠片最近對位于加利福尼亞州的 Dimatix 工廠進(jìn)行的升級。富士Dimatix公司業(yè)務(wù)發(fā)展副總裁Bailey Smith指出："雖然有很多改進(jìn)，但在過去10年中，噴頭本身的速度并沒有加快�！辈贿^他接著指出，正如我們在本故事的第一部分所看到的那樣，均勻性已經(jīng)得到改善，因為 PZT 的鋪設(shè)效果更好了。
Samba主要是為單程噴墨印刷而設(shè)計的。過去，富士膠片還生產(chǎn)過用于掃描的Samba GMA，但現(xiàn)已停產(chǎn)。Samba打印頭目前有兩種型號。兩者的基本設(shè)計相同，都有 2048 個噴嘴，打印寬度為43毫米。它們的點(diǎn)火頻率都超過100kHz，工作溫度都高達(dá)60ºC，都能產(chǎn)生1200 dpi的分辨率。Samba可以使用多種不同類型的油墨，包括水基油墨。富士Dimatix高級產(chǎn)品經(jīng)理Terry O'Keefe指出："墨水路徑中沒有電氣通信，因此我們不在乎它是導(dǎo)電還是非導(dǎo)電的。”
不過，也有一些不同之處值得注意。G3L 的原生墨滴為 2.4pl，最大墨滴可達(dá) 10pl，最大生產(chǎn)率為 360ng-kHz，即印刷速度約為 120mpm。它可以運(yùn)行 UV 油墨以及水性、乳膠和溶劑油墨，粘度范圍為 4-8 cPs。它主要針對標(biāo)簽和軟包裝等圖像質(zhì)量較高的應(yīng)用。值得注意的是，兩臺速度最快的噴墨標(biāo)簽印刷機(jī)--Durst Tau 和 Bobst Digital Master 都使用了 Samba，運(yùn)行速度均為 100mpm 1200 dpi。
O'Keefe 說："我們認(rèn)為 2.4pl 輸出非常適合 1200 dpi 輸出。有些應(yīng)用需要更小的輸出，但對于大部分印刷市場來說，2.4pl 的輸出已經(jīng)足夠了。但你必須能夠達(dá)到光密度，實現(xiàn)全覆蓋。因此，我們需要灰度更大的墨滴，而且我們必須能夠以更快的速度做到這一點(diǎn)。我認(rèn)為最高的圖像質(zhì)量將平均達(dá)到 100mpm 左右。
還有 G5L，它有 3.5pl 的原生濾色片和 13pl 的最大濾色片尺寸。它可以產(chǎn)生 450 ng-kHz，打印速度可達(dá) 150mpm。它可以運(yùn)行粘度為 5-9 cPs 的水性、乳膠和溶劑油墨，但不針對 UV 油墨。這種型號主要針對紡織品和瓦楞包裝等應(yīng)用。此外，一些設(shè)備，如 BHS 噴墨瓦楞設(shè)備（由 Inca Digital（現(xiàn)為愛克發(fā)的一部分）開發(fā)）使用雙排打印條，速度可達(dá) 300mpm。
撇開基本規(guī)格不談，Samba設(shè)計之所以能夠取得持久的成功，還有許多其他特點(diǎn)。其中最重要的是MEMs制造方法。O'Keefe 解釋說："我們通過噴頭建立結(jié)構(gòu)，以確保均勻的磁流。噴嘴必須對準(zhǔn)正確的位置，這是MEMs的特點(diǎn)之一。特別是在包裝領(lǐng)域，你需要在較高的間距下運(yùn)行。你不想在較長的投射距離上損失圖像質(zhì)量。因此，我們對噴嘴進(jìn)行了優(yōu)化，以適應(yīng)更高的離散度。"
另一個重要因素是使用油墨再循環(huán)到噴嘴板。O'Keefe說："總會有一些噴嘴不經(jīng)常噴墨，因此讓墨水一直再循環(huán)至關(guān)重要。我們不希望最后一個噴嘴的噴墨量減少，也不希望第一個噴嘴的噴墨量增加。我們有一個金屬歧管，將油墨向下推送到中間膜。每組噴嘴從一組噴嘴供墨，再循環(huán)從一組噴嘴流向另一組噴嘴。油墨從進(jìn)墨器流向致動器，然后回到進(jìn)墨器，但隨后又流向回墨器，而不是回到噴嘴。為了保持平衡，噴頭之間有旁路。"
這是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，但正如他所指出的那樣 "MEMs 設(shè)計為所有流體管路和電子設(shè)備提供了空間。你可以用其他噴頭做類似的工作，但隨著我們的速度越來越快，你需要這種復(fù)雜性。"
富士膠片的 46kUV 打印條基于 Samba 噴頭，主要針對標(biāo)簽和包裝市場
在理想情況下，從每個噴嘴噴出的所有墨水都會落在承印物上。在現(xiàn)實中，會有極少量的油墨脫離墨滴主體，通常是墨滴的尾部遠(yuǎn)離噴嘴。這就形成了墨霧，然后在單程系統(tǒng)的承印物或掃描系統(tǒng)的噴頭架移動時產(chǎn)生的湍流將墨霧吹回到噴頭上。
這些墨水會聚集在噴嘴板上，必須在堵塞噴嘴之前將其清理干凈。然而，清潔工作會導(dǎo)致噴嘴板因不斷擦拭而磨損，從而有損壞的風(fēng)險。因此，大多數(shù)噴頭都有某種涂層，以保護(hù)它們不受墨水中化學(xué)物質(zhì)的影響，并幫助進(jìn)行清潔。
富士膠片的解決方案是RediJet涂層（或稱RJC），客戶現(xiàn)在可以根據(jù)所使用的墨水，在原始涂層和新涂層之間進(jìn)行選擇。O'Keefe 解釋說："我們必須能夠應(yīng)對不斷涌現(xiàn)的各種油墨。剛開始的時候，我們只有一種涂層，但現(xiàn)在有了新的油墨，它們可能更具侵蝕性，具有不同的特性，因此我們開發(fā)了其他涂層來配合這些新油墨�！�
他補(bǔ)充說："所有這些油墨都能很好地與第一代 RJC 配合使用。但當(dāng)我們看到更具挑戰(zhàn)性的油墨時，我們遇到了一些困難�？赡苁腔瘜W(xué)侵蝕，也可能是擦拭油墨時產(chǎn)生的機(jī)械損傷。因此，我們有了新的第 2 代。如果客戶的油墨在使用第 1 代時效果良好，我們就使用第 1 代。但如果我們發(fā)現(xiàn)他們的油墨更具挑戰(zhàn)性，則可以選擇 2 代。”
Samba 的另一個決定性元素是它的平行四邊形。大多數(shù)噴頭都是矩形塊，寬度上有一排噴嘴。創(chuàng)建寬頁面陣列的最常見方法是在第一排噴頭后面的第二排上偏移每一個噴頭，這樣各排噴頭就可以重疊。這增加了將噴頭拼接在一起的復(fù)雜性，而且必然會占用大量空間，特別是在有很多顏色，每種顏色都有自己的打印條時。
每個 Samba 噴頭都有一個 EPROM 模塊，其中包含有關(guān)其性能的信息
Samba 的平行四邊形克服了這一問題，使每個噴頭都能以單排的方式插接在一起，各排之間相互重疊，便于拼接。O'Keefe 解釋說："這不是 1200 dpi，而是整個條形的 1200 dpi。這就是平行四邊形方法的關(guān)鍵所在，也是它具有不尋常形狀的原因。”
該設(shè)計包括一個夾子，用于固定每個打印頭，同時也便于將一個打印頭換成另一個。每個夾頭之間都有一個空隙，以便滑出需要更換的夾頭。夾子上有小螺絲，可以精確定位。O.Keefe指出："交叉工藝是最關(guān)鍵的問題，你可以通過這些螺絲來解決。它們一開始就非常接近。事實上，Dimatix 在圣克拉拉的工廠有一整塊區(qū)域?qū)ｉT用于在Samba上安裝燕尾槽支架，并確保機(jī)頭能夠正確對齊。”
盡管多年來一些 OEM 印刷機(jī)供應(yīng)商聲稱，富士膠片向所有人提供相同的基本機(jī)頭。有一些選項也提供給所有客戶。Smith解釋說："對于某些應(yīng)用，我們確實有一些差異�？蛻艨赡芟Ｍ幸恍┨厥獾淖兓�，比如更長的管道。我們確實有不同的涂層，但針對的是不同的應(yīng)用等級，而不是不同的客戶。同樣，一些客戶，如 Bobst，選擇不使用富士膠片的安裝支架，而是開發(fā)自己的方法來對齊每個測座�！�
除了油墨之外，真正使每個供應(yīng)商的 Samba 實現(xiàn)與眾不同的是他們用來驅(qū)動測座的波形。根據(jù)波形的不同，Samba 能夠以 80kHz 的頻率提供至少三個脈沖。O'Keefe 補(bǔ)充說："這對于大多數(shù)客戶來說綽綽有余。一個用于精細(xì)細(xì)節(jié)，兩個用于覆蓋范圍，第三個用于補(bǔ)償�！�
在這種情況下，客戶有很大的自由度來使用波形來確定其應(yīng)用所需的液滴大小。此外，不同大小的液滴可以在離開噴嘴時產(chǎn)生。這與其他一些灰度方法不同，后者產(chǎn)生相同大小的液滴，或變化很小的液滴，然后依靠液滴在飛行過程中或落在介質(zhì)上時相互追趕，以產(chǎn)生更大的液滴。
Bobst 使用的 Mouvent 噴頭集群由一個 3D 打印外殼中的四個 Samba 噴頭組成。
來源：噴印技術(shù)
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