噴墨打印機的工作原理
噴墨打印機按工作原理可分為固體噴墨和液體噴墨兩種(現在又以後者更為常見),而液體噴墨方式又可分為氣泡式(canon和hp)與液體壓電式(epson)。氣泡技術(bubble jet)是通過加熱噴嘴,使墨水產生氣泡,噴到打印介質上的。與此相似,hp采用的熱感應式噴墨技術(thermal inkjet technology)是利用壹個薄膜電阻器,在墨水噴出區中將小於0.5 %的墨水加熱,形成壹個汽泡。這個汽泡以極快的速度(小於10微秒)擴展開來,迫使墨滴從噴嘴噴出。汽泡再繼續成長數微秒,便消逝回到電阻器上。當汽泡消逝,噴嘴的墨水便縮回。接著表面張力會產生吸力,拉引新的墨水去補充到墨水噴出區中。熱感應式噴墨技術,便是由這樣壹個整合的循環技術程序所架構出來的。而在壓電式噴墨技術中,墨水是由壹個和熱感應式噴墨技術類似的噴嘴所噴出,但是墨滴的形成方式是藉由縮小墨水噴出的區域來形成。而噴出區域的縮小,是藉由施加電壓到噴出區內壹個或多個壓電板來控制的。由於墨水在高溫下易發生化學變化,性質不穩定,所以打出的色彩真實性就會受到壹定程度的影響;另壹方面由於墨水是通過氣泡噴出的,墨水微粒的方向性與體積大小不好掌握,打印線條邊緣容易參差不齊,壹定程度的影響了打印質量,這都是它的不足之處。微壓電打印頭技術是利用晶體加壓時放電的特性,在常溫狀態下穩定的將墨水噴出。它有著對墨滴控制能力強的特點,容易實現1440dpi的高精度打印質量,且微壓電噴墨時無需加熱,墨水就不會因受熱而發生化學變化,故大大降低了對墨水的要求。目前,愛普生、惠普、佳能三家公司生產的液態噴墨打印機代表了市場的主流產品
目前市場上常見的打印機有三大類:針式、噴墨和激光打印機。針式打印機已經過了輝煌期,逐漸步入黃昏;而激光打印機雖然價格在不斷下降但和主流的彩噴相比還是有壹定差距,而且如果要用彩色的話價格就又會高出好多。如此來看,噴墨打印機最近紅透半邊天的情況也就不足為怪了。
噴墨打印機是在針式打印機之後發展起來的,采用非打擊的工作方式。比較突出的優點有體積小、操作簡單方便、打印噪音低、使用專用紙張時可以打出和照片相媲美的圖片等等。經過若幹年的磨練,噴墨打印機的技術已經取得了長足地發展。想當初95年時,4000元左右壹臺的彩色噴墨打印機,打印出來的美女可以皮膚粗糙得象王二麻子壹般。到現在,壹千多元的彩色噴墨打印機卻已經足夠應付壹般家庭所有需求了,即使是象攝影愛好者這樣對圖片質量要求很高的用戶,也能在兩千至三千多元的彩色噴墨打印機中找到比較理想的產品。
目前噴墨打印機按打印頭的工作方式可以分為壓電噴墨技術和熱噴墨技術兩大類型。按照噴墨的材料性質又可以分為水質料、固態油墨和液態油墨等類型的打印機。下面我們就分別加以闡述。
壓電噴墨技術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生形變的原理,適時地把電壓加到它的上面。壓電陶瓷隨之產生伸縮使噴嘴中的墨汁噴出,在輸出介質表面形成圖案。
用壓電噴墨技術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,壹般都將打印噴頭和墨盒作成分離的結構,更換墨水時不必更換打印頭。這種技術由愛普生獨創,因為打印頭的結構比較合理可通過控制電壓來有效調節墨滴的大小和使用方式,從而獲得較高的打印精度和打印效果。它對墨滴的控制能力強,容易實現高精度的打印,現在1440dpi的超高分辨率就是由愛普生保持的。當然它也有缺點,假設使用過程中噴頭堵塞了,無論是疏通或更換費用都比較高而且不易操作,搞不好整臺打印機可能就報廢了。目前采用壓電噴墨技術的產品主要是愛普生公司的噴墨打印機。
熱噴墨技術是讓墨水通過細噴嘴,在強電場的作用下,將噴頭管道中的壹部分墨汁氣化,形成壹個氣泡,並將噴嘴處的墨水頂出噴到輸出介質表面,形成圖案或字符。所以這種噴墨打印機有時又被稱為氣泡打印機。用這種技術制作的噴頭工藝比較成熟成本也很低廉,但由於噴頭中的電極始終受電解和腐蝕的影響,對使用壽命會有不少影響。所以采用這種技術的打印噴頭通常都與墨盒做在壹起,更換墨盒時即同時更新打印頭。這樣壹來用戶就不必再對噴頭堵塞的問題太擔心了。同時為降低使用成本,我們常常能看見給墨盒打針的情形(加註墨水)。在打印頭剛剛打完墨水後,立即加註專用的墨水,只要方法得當,可以節約不少的耗材費用。
熱噴墨技術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生化學變化,性質不穩定,所以打出的色彩真實性就會受到壹定程度的影響;另壹方面由於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,壹定程度的影響了打印質量,所以多數產品的打印效果還不如壓電技術產品。
采用熱噴墨技術的產品比較多,主要為佳能(Canon)和惠普(HP)等公司所使用。