主流品牌噴墨打印技術詳解

自從1976年全球第一臺噴墨打印機誕生至今，已經過去了36年時間。在這36年的發(fā)展史中，噴墨打印技術伴隨著科技的發(fā)展進步，經歷了無數(shù)創(chuàng)新與變革而變得愈發(fā)成熟。目前，噴墨打印機的打印分辯率等性能參數(shù)已經能夠滿足人們的日常生活辦公需求，各廠商也將更多的精力投入到提高打印質量和以及降低打印成本方面。

噴墨打印機打印質量與打印速度等各方面的提升都歸根于打印頭噴墨技術的發(fā)展。相比于噴墨打印技術，人們更關心它所帶來的出色打印質量，因此很多朋友對打印機的核心噴墨技術并不是十分了解。今天，筆者就將對目前主流打印機廠商的噴墨打印技術進行詳細介紹，希望對各位朋友有所幫助。#p#副標題#e#

打印機噴墨技術簡析

噴墨打印機，顧名思義就是通過噴射的方式將墨滴附著在打印介質上而形成文字或者圖像的打印設備。根據(jù)噴墨方式的不同，噴墨打印機又可以分為連續(xù)式和隨機式兩大類，其中連續(xù)式主要被早期的噴墨打印機和大幅面打印機所采用，而目前主流的噴墨打印機則均采用隨機式噴墨技術。從名字上我們就可以看出兩種噴墨方式的明顯區(qū)別，一種是連續(xù)噴墨，而另一種則是間斷的隨機噴墨方式。

一、連續(xù)式噴墨技術

連續(xù)式噴墨打印機的墨滴是連續(xù)噴出的，墨水由泵或壓縮空氣輸送到一個壓電裝置，對墨水施加高頻震蕩電壓，使其帶上電荷，從噴嘴中噴出連續(xù)均勻的墨滴流，噴孔處有一個與圖形光電轉換信號同步變化的電場，噴出的墨滴便會有選擇性地帶電，當墨流經過一個高壓電場時，帶電的墨滴的噴射軌跡會在電場的作用下發(fā)生偏轉，打到織物表面，形成圖案，未帶電的墨滴則被捕集器收集重復利用。

該連續(xù)噴墨方式能夠產生高速墨滴，因此擁有較高的打印速度，但與隨機式噴墨技術相比，連續(xù)式必須獨立的加壓裝置，而且需要回收不帶電荷的墨滴，工作效率較低。

二、隨機式噴墨技術

隨機式噴墨技術區(qū)別于與連續(xù)噴墨方式，該系統(tǒng)只有在需要打印的位置才進行噴射作業(yè)，其結構更為簡單，而且成本較低，故障率也控制的不錯。目前，主流打印機產品均采用該噴墨技術，其中根據(jù)墨滴驅動方式不同又細分為熱發(fā)泡式和微壓電式兩種。

★熱發(fā)泡技術

熱發(fā)泡技術是一種被大多數(shù)打印機廠商廣泛使用的噴墨技術，它首先將墨水裝入一個非常微小的毛細管中，通過外部一個微型加熱墊迅速將墨水加熱至沸騰狀態(tài)，此時墨水蒸發(fā)形成一個微小的蒸汽泡，該蒸汽泡體積迅速變大，對其前端的墨水滴造成擠壓而形成噴射。而蒸汽泡則由于停止加熱，迅速冷卻，重新凝結成墨水停留在毛細管頂端，等待后邊的墨水受熱蒸發(fā)而將其噴射出毛細管。

這種加熱、蒸發(fā)、噴射、凝結的工作方式能夠在短時間內將墨水噴射到打印介質上，而且伴隨光學蝕刻工藝的發(fā)展，使用這種方式的打印機可以輕易的實現(xiàn)高密度的噴嘴排列，打印速度得到了強有力的保障。但由于高溫環(huán)境下墨水易發(fā)生化學變化，而且墨滴的大小、形狀以及濃度也比較容易受到影響，因此對墨滴的高精度控制就顯得尤為重要。該熱發(fā)泡技術主要被佳能、惠普、利盟等廠商廣泛采用。

★微壓電技術

微壓電噴墨技術屬于常溫常壓打印技術，它是將許多微小的壓電陶瓷放置到打印頭噴嘴附近，壓電陶瓷在兩端電壓變化作用下具有彎曲形變的特性，當圖像信息電壓加到壓電陶瓷上時，壓電陶瓷的伸縮振動變形將隨著圖像信息電壓的變化而變化，并使墨頭中的墨水在常溫常壓的穩(wěn)定狀態(tài)下，均勻準確地噴出墨水。

壓電噴墨技術對墨滴的控制能力更強，且墨滴微粒形狀更為規(guī)則、定位更加準確，打印分辨率提高，容易實現(xiàn)高精度打印。微壓電噴墨時無須加熱，墨水不會因受熱而發(fā)生化學變化，降低了對墨水的要求，也延長了打印頭的壽命。目前，幾大打印機廠商中只有愛普生在使用此微壓電噴墨技術。#p#副標題#e#

佳能——FINE打印頭技術

FINE的全稱為Full-photolithography Inkjet Nozzle Engineering，中文譯作：全平板照相噴墨打印頭噴嘴工藝。該工藝與熱發(fā)泡噴墨技術一脈相承，但佳能在其基礎上實現(xiàn)了打印頭噴嘴的高密度排列、更加微小的墨滴和精準的定位。1微微升的墨滴噴射，高達9600dpi的打印精度保證了打印圖片和照片的精度和色彩，輸出效果也更加細膩，同時確保打印的高速度。

在衡量輸出圖像品質中，有六個影響的主要因素，分別是色彩再現(xiàn)、色調、顆粒感、對比度和層次感、銳度和持久品質。由于噴墨打印機的原理都是通過控制墨滴來實現(xiàn)在介質上的精確成像，所以如何更加精準的控制墨滴就成為提高輸出圖像質量的關鍵。

FINE打印頭的加熱元件更靠近噴頭位置

佳能FINE打印頭技術在整個噴墨過程中，可以產生一致恒量的墨滴，從而達到精準的定位。為了實現(xiàn)這種精確控制，佳能在原有熱發(fā)泡噴墨技術的基礎上進行了三項技術改進：

■高精度的打印頭制造

佳能為了避免加熱器中心線在墨滴形成時不發(fā)生偏移，采用了一體化成型設計，精確了輪廓和尺寸，這樣墨滴從噴射開口線中心線噴出時才會保持一致恒量的墨滴。

■墨滴噴射過程不受墨水溫度的影響

佳能FINE打印頭技術可以有效控制墨滴與墨水在完全分離后噴射，不受溫度影響，保持墨滴體積的一致。并且，沒有多余的墨滴噴射，節(jié)省噴射能量，可以保持準確的定位。

■有力噴射克服空氣阻力

經過佳能特別優(yōu)化的噴頭擁有1微微升的墨滴噴射能力，更小的墨滴體積帶來更小的空氣阻力，能夠確保墨滴的準確定位和均勻著色。

在FINE打印頭技術的支持下，佳能PIXMA騰彩系列成為最受矚目的噴墨產品之一

　FINE打印頭技術最早誕生于1999年，經過十幾年的發(fā)展，目前該技術已經研制出3種尺寸的噴嘴，最高的打印分辨率為9600dpi，最小的墨滴為1pl，F(xiàn)INE打印頭的噴嘴數(shù)量也較十幾年前的產品擴張了10倍，達到了驚人的7680個,為優(yōu)秀的打印質量提供了有力保障。目前，F(xiàn)INE打印頭技術已被成熟的運用在佳能全系列噴墨打印機上，其中PIXMA騰彩系列噴墨打印機更是憑借FINE技術成為業(yè)內尖端科技的前沿產品。#p#副標題#e#

惠普——熱發(fā)泡噴墨技術

熱發(fā)泡技術是目前市場上非常成功的噴墨技術之一，幾大廠商中除了佳能正在使用外，惠普也同樣采用了該技術，但兩者的熱發(fā)泡方式還是有些區(qū)別的。

側面發(fā)射式(side-shooter)

頂部發(fā)射式(roof-shooter)

正如上圖我們所看到的，熱發(fā)泡噴墨技術根據(jù)其形式的不同，可以分為頂部發(fā)射式(roof-shooter)和側面發(fā)射式(side-shooter)兩種類型，其中頂部發(fā)射式由位于噴嘴上面的發(fā)熱元件發(fā)射，而側面發(fā)射式的發(fā)熱元件則位于噴嘴的旁邊。佳能主要使用的是side-shooter側面發(fā)射式技術，而惠普則主要采用roof-shooter頂部發(fā)射熱發(fā)泡噴墨技術。

惠普頂部發(fā)射式熱發(fā)泡技術

惠普頂部發(fā)射式熱發(fā)泡技術工作原理

不要小看加熱元件位置的簡單變化，與側面發(fā)射技術相比，采用頂部發(fā)射技術的加熱元件更靠近噴嘴位置，因此被蒸汽泡壓力頂出的墨滴行程更短，而且體積更小，墨滴能夠在更短的時間被噴射到打印介質上。此外，蒸汽泡后端更多的墨水儲存也有利于幫助蒸汽泡更快的冷凝。簡單的位置變壞帶來了更快的噴射速度和更小墨滴體積，使得惠普打印機在速度大大提高的同時，打印精細度方面也有所提升。

如今，惠普專利的熱發(fā)泡噴墨技術(Thermal InkJet)已經在眾多工業(yè)印刷領域得到了廣泛應用，如票據(jù)印刷、標簽打印、郵政業(yè)務、二維碼郵資打印、安全打印和包裝噴碼打印等，其高效的打印速度以及出色的打印質量為合作伙伴提供了更多的創(chuàng)新價值。#p#副標題#e#

愛普生——微壓電噴墨技術

與其他打印機廠商廣泛使用熱發(fā)泡技術不同，愛普生采用微壓電噴墨設計作為其核心技術。經過多年的發(fā)展和改進，目前微壓電噴墨技術已經成為愛普生的看家法寶，使其產品在不斷提高打印速度的基礎上，擁有了更高的耐久性和可靠性。

愛普生微壓電打印頭

愛普生微壓電打印頭結構

愛普生通過獨有的微壓電打印技術控制壓電晶體形變，精確控制墨滴的大小，確保極出色的打印精度。在噴墨過程中不需要加熱，所以墨水的化學成分不會發(fā)生變化，確保了單個噴嘴工作的高頻率和打印中的穩(wěn)定性。新改進的微壓電打印頭噴嘴更多，每種顏色達到了180個打印噴嘴，增加了打印頭每次移動時可打印的面積，直接提高了打印速度。

愛普生微壓電技術工作原理

利用脈沖電信號精準控制墨滴大小

利用脈沖電信號精準控制墨滴大小

愛普生微壓電打印頭VSDT技術

愛普生“世紀虹彩”亮光顏料墨水根據(jù)圖像類型及所使用的打印介質，通過不同的脈沖控制壓電晶體，從而產生幾種不同大小的墨滴，新開發(fā)的微壓電打印頭改進了VSDT技術，從而能噴射高密度的愛普生“世紀虹彩”亮光顏料墨水。這種技術不僅改善了圖像質量，而且提高了打印速度。

由于微壓電噴墨頭中的壓力較小，噴嘴實際上是由壓電陶瓷晶片代替，因此采用微壓電技術制作的噴墨打印頭成本較高。為了避免墨水用完時更換墨盒自帶噴嘴而帶來的成本提升，在微壓電墨頭中噴嘴與墨盒是分立式結構，一個噴嘴可以支持多個墨盒，更換墨水時只要更換墨盒，而不必更換打印頭，這樣就可以節(jié)約一部分打印耗材的成本。

結語：

通過上面的詳細介紹，想必大家對目前主流品牌的噴墨打印技術已經有了比較全面的認識。熱發(fā)泡技術與微壓電技術各具特點，市場上的噴墨打印設備也大都立足于這兩項技術。雖然不同打印機品牌的核心噴墨技術有所差別，但是在各廠商的努力優(yōu)化下，它們?yōu)橛脩籼峁┝送瑯痈哔|量的打印效果。