降低打印机百分之二十墨水消耗量的创新清洁方法

墨水消耗是数字印刷的可变成本之一。它因工作而异，并且通常会设定该过程的经济限制。pack.consult的Dieter Finna介绍了Gallus One中使用的新开发的非接触式清洁系统。墨水消耗量的减少是否如此显着以至于总拥有成本也降低了？

Dieter Finna是一位印刷工程师，在标签印刷和包装行业拥有广泛的专业知识。在富林特集团工作的许多年里，他在印刷版材和油墨业务中担任过多个职位。他于2016年创立了pack.consult，一个内容营销和包装印刷咨询平台。

油墨消耗是数字印刷的可变成本之一。油墨消耗量因作业而异，通常会对印刷过程的经济效益产生影响。使用Gallus One新开发的非接触式清洁系统可减少油墨消耗。但油墨消耗量的减少是否会显著降低总拥有成本呢？Gallus Ferd. Rüesch AG 的 Burkhard Wolf 博士解释了这一创新背后的原因，以及它是如何将油墨成本最多降低 20% 的。

布克哈德-沃尔夫博士被认为是数字印刷领域充满活力的创新者，作为数字技术主管，他在数字印刷和喷墨技术方面拥有丰富的专业知识。他和他的团队一起致力于开发标签印刷领域数字印刷系统的新平台。他在海德堡印刷机械股份公司以及达姆施塔特工业大学机械工程专业学习期间积累了丰富的经验。

数字印刷中墨水成本的相关性

众所周知，与模拟印刷工艺的油墨成本相比，数字印刷的墨水成本对总拥有成本的影响要大得多。墨水成本影响着每项印刷作业的盈利能力，有时甚至会降低作业的利润率，以至于模拟印刷比数字印刷成本更低，尤其是对于长版印刷而言。因此，也难怪加工商会把墨水作为数字印刷的成本因素来关注，并仔细分析它对印刷量的影响程度。精确记录成本是控制数字印刷总成本的重要前提。

墨水消耗发生在哪里？

在印刷过程中，墨水不仅用于实现墨水覆盖，还用于在打印头冲入墨水时清洁喷嘴。这里值得仔细研究一下墨水的消耗情况。

在打印过程中，油墨颗粒会沉积在打印条的底部，因此也会沉积在喷嘴的边缘。散射光会使油墨颗粒固化，然后难以清除。因此，即使是最小的沉积物也会导致喷嘴开始以一定角度喷射墨滴，从而影响打印质量，因此有必要清洁打印杆。

打在打印杆上的散射光由直接位于打印杆旁边的针刺模块发出。它们的任务是在添加下一滴油墨之前，利用紫外线能量对油墨进行部分固化。这可以防止油墨相互碰撞，从而使墨点清晰再现，不会因渗色而产生色差。因此，UV 固化技术是高速数码印刷机中涂布纸和塑料薄膜设备技术不可或缺的一部分。

如左图所示，如果没有针刺，就会出现渗色。右图中，针刺模块的紫外线可固定墨滴，防止渗色。(资料来源：Gallus Ferd.）

通过吹扫进行清洁

喷嘴通常在污染后通过喷洒或用清洁剂冲洗，然后用真空吸尘器进行清洁。但是，如果出现更顽固的沉积物，这不足以清洁喷嘴。然后必须从内部冲洗打印头，即通过喷嘴泵送墨水来清洁打印头。不应低估这种清洁过程中的墨水消耗，因为每次清洁需要多达几百毫升的墨水。

打印头需要冲洗的另一个原因只是因为墨水色调污染它们的趋势不同。这有时取决于油墨中使用的染色成分。尤其是紫色的颜料很难清洁，但含有二氧化钛的白色墨水也使清洁打印条变得更加困难。这是因为这些油墨中的颜料倾向于粘附在印刷条的硅表面上，并且不能通过漂洗去除。通常，它们只能通过手动物理清洁来去除，这会带来损坏打印头的风险。

创新的清洁系统

Burkhard Wolf描述了操作员不得不通过触摸手动清洁如此敏感的机器零件的不令人满意的情况，这是Gallus One新开发高效温和清洁系统的起点。该系统是与海德堡公司合作开发的，进行了一系列广泛的试验，研究了超声波清洗辅助漂洗的清洗效果。

在超声波清洗中，清洗液被设置为振动。Burkhard Wolf在总结测试结果时说：“当以这种方式使用时，超声波对清洁喷墨头有着令人难以置信的效果。”。一旦完成耐久性测试，这种获得专利的清洁方法现在将用于生产机器。

“当以这种方式使用时，超声波对清洁喷墨头有着令人难以置信的效果，”——Burkhard Wolf，Label业务部门数字技术主管

清洁过程

在Gallus One的构建理念中，打印条是固定的，这是该数字印刷机整个打印单元的一项基本创新和专利。在清洁周期开始时，拱形打印台会自动与基板一起向下移动。然后，清洁单元滑出，由抽屉拱组成，每个打印条的清洁盒位于抽屉拱上。

为了进行清洁，带有基本清洁和超声波清洁单元的清洁盒在牢固安装的打印头（半透明可见）下方移动。（资料来源：Gallus Ferd.Rüesch AG）

在Gallus One启动和关闭时以及其间定期进行的基本清洁过程中，清洁液被冲洗到清洁盒中的打印条上，然后提取。

 
Gallus One有两个强度级别来清洁打印条。（资料来源：Gallus Ferd.Rüesch AG）

在超声波的长期清洁中，发生器以一系列测试中优化的频率刺激清洁液，使其振动，从而温和彻底地清洁喷嘴板上的油墨成分，包括喷嘴上的聚合油墨残留物。清洁仅从打印头外部进行，通过冲洗喷嘴完全消除任何墨水消耗。这种开创性的专利清洁工艺也意味着清洁后无需处理油墨。

除了冲洗单元（冲洗槽）外，清洁箱还有一个超声波单元，用于清除顽固沉积物。（资料来源：Gallus Ferd.Rüesch AG）

清洁间隔

由于打印条的污染程度取决于钉扎模块发出的散射光，因此清洁间隔基于它们的操作功率。性能本身是一个可检索的测量变量，用于相关地控制清洁间隔，因此不像通常的情况那样，它不是基于具有相应安全缓冲的假定循环。另一方面，Gallus One是一种智能强制清洁系统，除了基本参数外，它还考虑了连接辊的剩余运行米数，并提供了许多优点，显著提高了打印过程的效率和生产力。例如，清洁间隔被控制为尽可能少地发生，完全在操作员的直觉范围内，操作员将即将到来的清洁与工作或角色的变化相结合。清洁间隔的例子还显示了流程的高标准化水平以及基于这些流程的可重复流程，这导致了高机器可用性和低停机时间。

实践中的墨水消耗

市场上的数字打印系统提供了指定打印作业的墨水要求的选项。这在计算过程中提供了有关墨水需求和墨水成本的透明度。然而，通常不清楚这样的计算是否仅指有关作业的墨水成本的计算。

然而，这种方法不足以实际确定数字印刷机的总操作成本，因为冲洗喷嘴的墨水消耗被添加到墨水覆盖范围中。这并非微不足道。评估显示，用于冲洗喷嘴的大约20%的墨水必须添加到墨水覆盖的计算墨水消耗中。

Uwe Alexander，Gallus Ferd数字产品经理。Rüesch AG总结了新开发的清洁系统的优势如下：“由于其创新的清洁理念，Gallus One的墨水消耗量比市场上类似的喷墨打印系统少20%，因为不需要用墨水冲洗喷头。”

“由于其创新的清洁理念，Gallus One的墨水消耗量比市场上类似的喷墨打印系统少20%，因为不需要用墨水冲洗喷头。”——Gallus Ferd数字产品经理Uwe Alexander。Rüesch股份公司

这也对数字打印系统的总拥有成本产生了影响。假设数字打印系统的月墨水消耗量为200升，这导致2400升的线性年墨水需求。按照市场上每升60欧元的价格，这意味着紫外线印刷油墨系统每年的成本为144000欧元。如果这些成本可以降低20%，则墨水消耗成本仅为每年115200欧元。这相当于每年节省28800欧元的运营成本。经过五年的计算，这一金额为144000欧元，达到了投资数字打印系统时与投资相关的标准。这种方法使Burkhard Wolf博士对清洁成本对总拥有成本的影响的明确“肯定”变得透明和可理解。

来源丨灵石 喷印技术