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喷墨技术揭密

  • 发布日期:2007-07-27 浏览次数268

  当前,各大厂商都瞄准喷墨打印机市场。他们通过新技术的研发来加强攻势,从而将喷墨市场的竞争提高到技术竞争的层面,毫不夸张地说,每推出一个新系列产品,就表示又有一项或多项新的喷墨技术问世。时至今日,就让我们一起来看一看已经为用户带来实效的喷墨技术有哪些过人之处。

  喷墨方式:发泡与压电技术难分伯仲

  喷墨打印机的立身之本就是喷墨方式。按工作原理可以分为固体喷墨和液体喷墨两种,而液体喷墨打印机的主要工作方式又分为发泡式和压电式。

  发泡技术是通过加热喷嘴,使墨水产生气泡,喷到打印介质上,属于高温高压打印技术。其工作原理是:利用薄膜电阻器,在墨水喷出区中将小于0.5%的墨水加热,形成一个气泡,气泡以极快的速度(小于10微秒)扩展开来,迫使墨滴从喷嘴喷出。气泡再继续成长数微秒,便消逝回到电阻器上。气泡消逝,喷嘴的墨水便缩回。接着表面张力会产生吸力,拉引新的墨水补充到墨水喷出区。

  有关实验表明,油性染料基础的墨水才能打印出高品质的样张。发泡喷墨技术便是使用水性与油性染料混合的系统,其不论是用在家用打印机,还是商用打印机上,都可以得到不错的打印品质。缩小墨滴喷出区域的能力和整合的电路循环技术,可望使未来采用此项技术的喷墨打印机的墨滴体积更小,喷出墨滴的频率更高。低操作频率、高喷嘴数和单一打印的解析度,都是高速打印的基本要素。因此发泡喷墨技术可以提高打印速度,提高打印机的工作效率。不断整合的电路技术也让发泡喷墨技术可以持续压低成本,同时将整个打印过程最佳化。

  目前,发泡式打印头的喷嘴总数可以达到几百个甚至上千个,每个喷嘴的直径同发丝相当,喷出的墨滴容量最小为4pl。青、品和黄三色墨水的墨头往往是一体的,将几个很小的彩色墨滴组合,就可以形成不同大小的墨点,产生出更丰富的调和色及更平滑的网目调,而黑色墨水的墨头是单独的。

  因墨盒与墨水在热气泡作用下要产生压力,因此墨盒必须与喷嘴组成一体化结构,更换墨盒时即同时更新打印头。这样一来用户就不必再担心喷头堵塞了。不过,这也造成耗材成本相对较贵。

  采用发泡技术的墨头长期在高温、高压环境中工作,喷嘴腐蚀严重,同时容易引起墨滴飞溅和喷嘴堵塞等。在打印品质方面,由于在使用过程中要加热墨水,而高温下墨水很容易发生化学变化,性质不稳定,色彩真实性就会受到一定程度的影响;另一方面由于墨水是通过气泡喷出的,墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握,打印线条边缘容易参差不齐,一定程度上影响了打印质量。

  目前,采用发泡技术的产品比较多,主要为佳能和惠普等公司的产品。

  压电喷墨技术属于常温常压打印技术,是将许多小的压电陶瓷放置到打印头喷嘴附近,压电陶瓷在两端电压变化作用下具有伸展或收缩形变的特性,当图像信息电压加到压电陶瓷上时,压电陶瓷的伸缩振动将随着图像信息电压的变化而变化,并使墨头中的墨水在常温常压的稳定状态下,均匀准确地喷出墨水。

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  与发泡技术相比,压电喷墨技术具有墨点形状规则、没有溅射、墨点大小可控、喷射速度可控、定位准确、可以选用更多化学成分不同的墨水、腐蚀机会减少、喷头寿命延长等优点,还可以采用颜料墨水,防止紫外线照射时所引起的变色和褪色现象。而专为压电技术开发的墨水,具有溶解特性和速干特性,能快速渗透入纸张,不起毛边,不晕染,尤其是在喷墨纸和光泽纸上,打印质量非常好。

  在压电技术的基础上,有关厂商研发出微压电打印头技术(Micro Piezo Technology),它对墨滴的控制能力更强,采用这一技术喷出的墨水量只有通常的1/3,最小可到2pl,而且墨滴微粒形状更为规则、定位更加准确,打印分辨率提高,容易实现高精度打印,且微压电喷墨时无须加热,墨水不会因受热而发生化学变化,降低了对墨水的要求。

  用压电技术制作的喷墨打印头成本比较高,但由于在微压电墨头中的压力较小,喷嘴实际上是由压电陶瓷晶片代替。在微压电墨头中喷嘴与墨盒是分立式结构,一个喷嘴可以支持多个墨盒,更换墨水时只要更换墨盒,而不必更换打印头。当然压电技术喷墨打印机墨头堵塞后,不得不浪费大量的墨水清洗墨头。每次更换墨头,首先要浪费30%墨水做墨头清洗,每次开机都需要2~3分钟的清洗,也要浪费一些墨水。气量装置要求用户更换墨盒时,还剩余17%~25%的墨水。

  采用压电喷墨技术的主要是爱普生公司的喷墨打印机。

  发泡技术与压电技术各有优缺点,市场上的喷墨设备大都立足于这两项技术,但是要提高喷墨打印机的打印效果和打印速度,仅在喷墨方式上下功夫是不行的。还要——在墨滴上做文章

  提高彩色喷墨打印质量的技术发展经历了几个阶段:第一阶段是追求分辨率;第二阶段是在分辨率达到一定程度以后,为增加图像中颜色的层次,一些产品采用增加墨滴数目的方法来提高打印质

 

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