一、論輩分排行
如果說起輩份,氣泡式噴墨技術(shù)比微壓電打印技術(shù)早出世15年。1977年7月的一天,東京目黑區(qū)的Canon 產(chǎn)品技術(shù)研究所的第22研究室的遠藤一郎,在實驗室進行實驗時,偶然將加熱的烙鐵放在注射針的附件上時,從注射針上迅速地飛出了墨水。受此啟發(fā),2年后發(fā)明了氣泡式噴墨技術(shù)。與此同時,惠普也發(fā)明了與之本質(zhì)相同的技術(shù),從此開始了噴墨打印機的歷史。
微壓電打印技術(shù)是在1994年出世的,比氣泡式噴墨技術(shù)遲了十幾年,但是要真正追朔起來,微壓電打印技術(shù)才是真正的“兄長”。因為早在上個世紀的70年代,愛普生就開始了壓電技術(shù)的研究,歷經(jīng)將近20年,終于在1994年成功地將微壓電打印技術(shù)應(yīng)用于打印機領(lǐng)域,實現(xiàn)了產(chǎn)品化。兩者在這15年間都是在努力發(fā)展,但從市場接受長短來算,氣泡式噴墨技術(shù)還是占了時間上的先機,它深入民心的時間比微壓電技術(shù)早了15年。
二、打印技術(shù)解剖
1、工作原理
微壓電式噴墨打印技術(shù)的工作原理完全不同于熱泡式,它是將許多小的壓電陶瓷放置到噴墨打印機的打印頭噴嘴附近,利用它在電壓作用下會發(fā)生形變、產(chǎn)生振蕩的原理,適時地把電壓加到它的上面。壓電陶瓷隨之產(chǎn)生伸縮使噴嘴中的墨汁噴出,在輸出介質(zhì)表面形成圖案。
氣泡式噴墨打印技術(shù)的工作原理是將墨水裝到一個非常微小的毛細管中,通過一個微型的加熱墊,迅速將墨水加熱到沸點,形成一個非常微小的蒸汽泡,蒸汽泡擴張將一滴墨水噴射到毛細管頂端。停止加熱,墨水冷卻,蒸汽凝結(jié)收縮,墨水停止流動,直到下一次產(chǎn)生蒸汽泡,如此循環(huán)。
2、噴頭對比
愛普生采用的微電壓控制技術(shù),特點是可以輕易達到很高的打印分辨率,配合獨特的墨水工藝,可以獲得完美的照片打印效果。缺點是噴頭過于精密,使用不當容易出故障,在使用過程中噴頭一旦堵塞了,無論是疏通或更換費用都比較高,而且不易處理,搞不好整臺打印機可能就報廢了。而且微壓電式噴墨技術(shù)制作的噴墨打印頭成本比較高,所以為了降低用戶的使用成本,一般都將打印噴頭和墨盒做成分離的結(jié)構(gòu),用以重復(fù)使用噴頭,更換墨水時不必更換打印頭。
惠普采用的是氣泡噴墨打印技術(shù),特點是技術(shù)比較成熟,噴頭的生產(chǎn)成本較低,并且多采用了噴頭墨盒一體化設(shè)計,對于DIY們最直接的好處就是便于加散墨,但是這種技術(shù)決定了其打印分辨率(dpi)不可能很高。但是氣泡噴墨打印技術(shù)采用的墨盒是打印頭和墨盒集成在一起,噴頭上集成噴嘴數(shù)量比微電壓控制技術(shù)噴頭上的噴嘴要多得多,噴嘴數(shù)量排列多,打印每一行的寬度也就寬,當然完成一頁內(nèi)容的時間就會短。因此同氣泡噴墨打印技術(shù)在打印速度上要比微電壓控制技術(shù)快。
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3、墨滴對比
在討論兩種技術(shù)之前,我們要知道是什么原因使得噴墨打印機可以輸出精美為實現(xiàn)的照片與圖片呢?不同機型間打印品質(zhì)的差別是怎么造成的呢?探討這些問題,有必要從噴墨打印機的核心——噴嘴的技術(shù)講起,從每個墨滴的形成過程談起。打印精度一直是用戶關(guān)注的一個技術(shù)指標,廠家在這方面也著力宣傳。要有效提升dpi的數(shù)值,必須要有足夠小的墨點為前提,即足夠小的墨滴體積。只有在墨滴足夠小的情況下,才能實現(xiàn)較高的打印精度,才能夠?qū)μ岣咦罱K打印品質(zhì)發(fā)揮作用。
減小墨滴體積、精確控制墨滴著紙的位置和墨點形狀、減小墨滴的噴濺,便成為噴墨打印機廠商在提高打印質(zhì)量方面著重要攻克的技術(shù)難題,愛普生公司采用的微壓電噴嘴技術(shù),通過電脈沖訊號控制壓電器件,形成相應(yīng)大小的對墨水的壓力,使相應(yīng)體積的墨滴從噴嘴噴出。與氣泡式噴嘴技術(shù)相比較,由于采用了更容易精確高速的電脈沖訊號進行控制,墨滴體積的控制更精確,射出的墨點非常渾圓,會形成噴濺,同時還使得墨滴噴射方向穩(wěn)定,墨點的著紙位置更精確。愛普生的很多機型最小墨滴體積都已經(jīng)達到了4微微升、 3微微升(愛普生ME2)、2微微升(佳能 i950),個別的機型更達到了創(chuàng)紀錄的1.5微微升墨滴(愛普生Stylus Photo R800 )。在墨滴控制方面,微壓電方式還有一些先天的特殊優(yōu)勢。
4、墨水對比
由于在噴墨時不需要加熱,墨水不會發(fā)生化學變化,對墨水成份的要求也不是很高,但它的制作成本相對較高,會比氣泡式技術(shù)貴些。氣泡式技術(shù)的缺點是在使用過程中會加熱墨水,而高溫下墨水很容易發(fā)生化學變化,性質(zhì)不穩(wěn)定,所以打出的色彩真實性就會受到一定程度的影響;另一方面由于墨水是通過氣泡噴出的,墨水微粒的方向性與體積大小很不好掌握,打印線條邊緣容易參差不齊,一定程度的影響了打印質(zhì)量。雖然熱噴墨技術(shù)制作的噴頭成本較低,但是噴頭中的電極會受到電解和腐蝕的作用,所以一般也不會有很長的使用壽命。除此之外,由于墨水因加熱而發(fā)生化學變化,因為墨水中含有大量有害離子,當發(fā)生化學反應(yīng),會產(chǎn)生凝聚物質(zhì),長時間會影響使用者的健康。
三、打印成本剖析
打印成本是用戶較為關(guān)心的問題,成本主要來自于對耗材的消耗,噴墨打印機的耗材主要包括紙張和墨盒兩方面。紙張方面,選購各種品牌的打印機所需打印介質(zhì)的價格相差不大,墨盒才是用戶心中永遠的痛,只要使用打印機,對于墨盒的消耗是不可避免的。
采用氣泡式技術(shù)的打印機通常是打印頭和墨盒集成在一起,俗稱“頭水一體”,而采用微壓電打印技術(shù)的打印機通常是打印頭和墨盒是分離的,俗稱“頭水分離”。兩種打印技術(shù)的不同,也帶來了打印成本的根本不同。
首先,采用氣泡打印技術(shù)的噴墨打印機由于采用“頭水一體”方式,每個墨盒都包括一個新打印頭,所以它的每個墨盒都比較貴。而采用微壓電打印技術(shù)的噴墨打印機由于采用“頭水分離”,這樣在更換墨盒時就不用更換打印頭,一個打印頭可以用長久,直到打印頭損壞為止,所以單個墨盒成本就較低。
其次,“氣泡式”和“微壓電”這兩種打印技術(shù),除了以上所說的打印頭和墨盒連接方式不同外,同時采取了不同的墨水分裝形式,在打印成本控制也體現(xiàn)了兩種不同的方式。以愛普生為代表的微壓電打印技術(shù)噴墨打印機通常是各顏色墨水分開分裝的,這樣可以充分利用每一種顏色墨水的每一滴墨水,比較經(jīng)濟實用。而以惠普為代表的氣泡式打印技術(shù)的噴墨打印機多種顏色的墨水是采用混裝方式,存在著一定浪費,因為當其中的某種顏色用完后,雖然其它顏色沒用完也得全部更換。
最后,采用“頭水分離”的打印機可能會因長時間使用后,由于同紙張的摩擦和墨水的揮發(fā)干枯導(dǎo)致噴嘴的堵塞現(xiàn)象,一旦堵塞,打印出的內(nèi)容會出現(xiàn)白線、斷線和顏色不準等現(xiàn)象。隨著打印頭使用時間的延長,這些現(xiàn)象就會越嚴重,出現(xiàn)的機會越多。解決的方法就是清洗,利用大量的出墨將堵住的噴嘴沖開,浪費掉大量寶貴的墨水。當不能恢復(fù)的噴嘴數(shù)量達到一定量時,就必須更換打印頭了。對于這方面,采用“頭水一體”的打印機就基本上不會出現(xiàn)了,因為打印機是隨墨盒一起新買的,每個打印頭只需完成一個墨盒的打印量,所用的時間和打印量都比較少。
另外,以上僅是就單個墨盒的成本來分析的,事實上由于采用微壓電打印技術(shù)“頭水分離”的打印機的長期成本要高于采用氣泡打印技術(shù)“頭水一體”的噴墨打印機。實驗證明,采用“頭水分離”的噴墨打印機,通常每個打印頭在完成完4~5個墨盒的打印任務(wù)時就會出現(xiàn)一定程度上的堵塞、損壞現(xiàn)象,而這種打印機的打印頭通常比“頭不一體”要貴許多(如愛普生的一個打印頭通常需要300元以上),一經(jīng)更換就相當于整臺打印機的一半價格左右。同時更換這種打印頭通常要請專門的維修師傅進行,還需要支付一定的維修費用,這樣實際上分攤到每個墨盒的成本要比“頭水一體”墨盒還要高。
通過比較分析之后,筆者的朋友最終選擇了愛普生ME2,因為朋友屬于家庭用戶,平時打印量較少,但是非常注重打印質(zhì)量,如果選擇以愛普生為代表的壓電打印技術(shù)的“頭水分離”噴墨打印機,除了可以擁有精細的打印質(zhì)量外,還會節(jié)約了打印成本。因為一個打印頭還是可以使用比較長時間的,如果保養(yǎng)的好的話,可能打印機的一輩子都不用更換打印頭,這樣總的打印成本會低許多的,而且愛普生ME2的打印速度相較于ME1有了提升,選擇ME2就是理想的一箭雙雕。那么對于一些企業(yè)用戶或打印量大的用戶,又該如何選擇這兩種技術(shù)呢?筆者建議選擇以惠普為代表的氣泡式打印技術(shù)“頭水一體”的噴墨打印機。因為在更換墨盒式時同時更換了打印頭,一方面可以確保打印質(zhì)量,另一方面通常不會出現(xiàn)打印頭堵塞、損壞現(xiàn)象,購買打印頭的價格也比“頭水分離”的要便宜許多,還可同時獲得一個全新的墨盒。對于企業(yè)用戶和大量打印的家庭用戶,打印速度不是最重要的嗎?氣泡式打印技術(shù)迅速的打印速度不正是符合要求嗎?



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