微压电的优势 采访爱普生技术副总细野聪

发布者:admin 发布时间:2019-10-28 02:57 浏览次数:

  爱普生坚持微压电喷墨技术在打印领域的应用,在35年前的1984年就推出了旗下第一款微压电喷墨打印机。时间来到2019年,打印技术已经非常成熟,然而爱普生并未停止微压电研发的脚步,并且怀揣更大的野心——让微压电喷墨变成全领域通用的打印技术和平台。对此,精工爱普生技术研发部副总经理细野 聪先生接受了我们的采访。

  35年前的1984年,爱普生发售了首款喷墨打印机;1993年,更小型的打印机“MJ-500”诞生;1994年,720dpi彩色打印机“MJ-700V2C”令人惊艳。那个时候,个人电脑逐渐进入普通家庭,同时摄像机也由原来的胶卷变为了数码摄像机,在这样的大环境下,爱普生推出了面向家庭的喷墨打印机,每年的销售额也逐年增加。到2000年,爱普生又推出了使用颜料墨水的产品,向更专业的领域拓展。2001年,又推出喷嘴密度更高的产品。2013年,爱普生研发出了PrecisionCore技术,2017年研发出了PrecisionCore打印芯片的阵列式打印头技术,这就是迄今为止爱普生最先进的微压电打印技术。

  喷墨打印技术可以为两种,一种是微压电式,另一种是热发泡式。爱普生仔细研究,认为其中最出色、最优秀的是微压电的方式。微压电式因为不需要加热,所以耐用性比较高,也可以适用于不同种类的墨水。而热发泡式虽然只需加上一个加热器,就可以制造出一种结构比较简单的打印机,但由于加热要在墨水里面产生气泡,因此墨水里一定要包含70%以上的水分。但这个温度最高会上升到400度,而且在一般的水里难免有有机物,这时水里的有机物就会产生质变。所以两种方式相比之下,微压电方式无需加热,让能耗更低,且可以支持各种性能卓越的墨水。

  其实爱普生刚开始是生产手表的,所以在精密加工方面能力特别强。微压电就是一个很好的例子,利用压电元件在电压变化作用下具有伸展或收缩形变的特性,以电压控制压电元件形变挤压玻璃喷射墨滴。在第1.5代的时候,爱普生就研发出了拿陶瓷来代替玻璃作为压电元件,喷嘴的密度每英寸120个,距离缩小到0.2毫米左右。而演进到第2代,为了进一步提高喷嘴的密度,爱普生采用了多层压电版式。同时为了提升打印效果,把压电元件尺寸从之前的10到20微米缩小到第3代的1微米。

  第3代的微压电打印头,由喷嘴管、墨囊、压电制动器三个部件组成,一排400个喷嘴,共二排,一共有800个喷嘴,充分展示了爱普生的精密制造能力对微压电技术的促进作用。微压电技术一共有两个特性:一个是不需要加热,另一个是精确度高。因为不需要加热,所以可以用的墨水种类比较多,除了可以用水性的墨水之外,还可以使用UV墨水等。因为不用加热,所以耐用性好。另外因为精确度高,所以可以达到高质量、小型和高速的打印。PrecisionCore超级微压电作为一个芯片模块,同时多个叠用,我们就可以生产出打印机,包括家用打印机和工业打印机。

  现在环境不断变化,人们对环境的意识不断提高,很多国家都加强了环保监管的力度。在这种背景之下,爱普生决定要降低产品生产工序对环境带来的复杂影响,同时也要改变产业结构。

  爱普生将喷墨打印机和激光打印机做了充分的对比。首先,喷墨打印机结构很简单,喷墨就可以打印出来了。激光打印机的结构比较复杂,要经过带电、曝光、显象、转印、定影,在定影的时候加压加热,把碳粉渗入到纸张里面。因为激光打印机结构复杂,还要使用高热,所以耗电会比较多,所产生的废弃物也相对比较多。

  爱普生在实验室中做了一个试验。喷墨打印机,每分钟打印100张纸的时候耗电是320瓦;而激光打印机每分钟打印100张纸的时候耗电是5000瓦到7000瓦。另外,激光打印机要用加热的方式和带加压的方式,把碳熔化掉,所以要提高打印速度的话,需要使用定型的滚子。

  更明显的是在耗材方面。打印10万张纸,激光打印机所用的耗材会产生碳粉盒、定影辊等损耗和废弃。然而喷墨打印机是非接触的方式,并没有过多耗损的材料,使用墨水就可以了。所以说,如果采用爱普生的微压电喷墨打印技术,既可以让环境更好,也不需要担心打印成本。

  对于整个产业,爱普生期待推动变革。爱普生期待通过开放式创新来应对所有的市场需求。在影像图形方面,利用数码印刷技术进行直接印刷,将图案喷印到车体、塑料瓶或者玻璃瓶上。在电子制造方面,直接打印电路基板,还可以制造类似太阳能电池的东西,也已经开始应用了。在生物科学方面,在水体的装饰和化妆品、生物科学等方面,爱普生也针对市场需求提供了解决方案。同时,爱普生还响应了联合国的可持续发展目标,不断发展喷墨技术,可以有助于可持续发展。

  关于微压电喷墨技术和爱普生最新的打印技术动态,细野 聪先生回答了记者的若干提问。

  提问:在产品研发方面,爱普生在做产品研发创新的时候,在多大的程度上会听取消费者的意见?消费者真的知道他们想要什么吗?

  回答:比如说新的产品,我们从零开始研究的时候,主要是依靠自己的创造性研发。但在研究第二代产品的时候,我们就要把它按照消费者对第一代产品提出的问题和需求进行改进。

  提问:刚才听了演讲之后,我觉得无论是从使用的性价比还是环保性上,喷墨技术产品都有很多优势。为什么这个产品这么好,市场上跟进的厂商却寥寥无几,请问是技术门槛太高还是其他的原因?

  回答:我们毕竟有35年的历史,说实话这个技术比较难,可是我们前身是制造手表的厂商,精密加工对我们来说是很拿手的领域。但对一般企业来讲,做精密加工非常难。同时,液态墨水喷射流程的加工方面也非常难,流体力学比起电气力学、材料力学方面是比较困难的一门技术。我们通过反复的试验积累了这方面的技术经验,而希望能够与更多的合作伙伴展开合作。

  提问:您刚才对比了喷墨打印机和激光打印机的特点,您认为未来这两种打印机的模式,谁会替代谁?还是在不同的场景能够长期共存?

  提问:激光打印机在中国市场的消费者观念里已经根深蒂固了,在最开始阶段,激光打印机使用起来更方便、更便利,爱普生喷墨打印机和激光打印机其实是两种观念的竞争。在这种情况下,您怎么建立微压电喷墨技术和打印机产品在中国消费者心目中的优势?

  问答:我也知道有观念的问题,正如我在前面介绍的那样,激光打印机对环保是不友好的,而且现在各个国家对环保方面的管制越来越强,尤其是中国对这方面越来越严格,我相信激光打印机一定会被喷墨打印机取代的。但同时我们也需要做一些宣传工作,通过媒体及社交媒体等方式,告诉大家激光打印机是怎样的、喷墨打印机是怎样的。

  提问:我有两个关于技术方面的消息,刚才您分享到微压电打印头,现在已经是第3代微压电打印头,从技术更新时间来看,差不多是十年为一个周期的变化革新,我想问微压电的技术本身,下一个方向和趋势是什么?

  回答:我们有几个方向目标,第一,我们还要提高喷嘴密度;第二,还要实现小型化;第三,要提高耐用性,我们的耐用性现在已经很高,但在商业上、工业上使用的时候,他们对耐用性的要求更高,所以我们还要提高耐用性。

  提问:现在我们看到市面上有喷射技术做3D打印的硬件设备和3D打印的方案,不知道爱普生有没有在3D打印技术上做应用的尝试和相关方面的工作?

  回答:我们也有在3D打印方面的计划,我们除了公司内部研究,我们还有计划与外部就这一个领域进行探讨合作研发。

  提问:贵公司在技术创新一直非常重视。2019年7月30日贵公司公布了出资东京大学下属企业Elephantech株式会社进行合作开发的公告,能谈一谈本次合作将会开发出怎样的产品,以及将会为印刷产业带来怎样的技术革命吗?

  回答:对,我们已经对Elephantech这家公司投资了,它是东京大学所创立的风险融资企业,他们有很多创新,其中最有特性的是FPC打印方面的技术,这个合作已经开始,除了这方面的计划之外,他们还有其他方面的创新,我们还会和他们进行合作的。

  爱普生坚持微压电喷墨技术,并且不断迭代创新,在顾客需求的基础上一代代优化升级微压电技术和产品。从性能、耐用性、成本、环境友好度等方面来说,我们期待爱普生微压电技术全领域推广、全面普及的那一天。

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