喷墨打印机

打印机的一种

喷墨打印机

喷墨打印机(英文:Inkjet Printer)是一种将墨滴喷射到打印介质上来形成文字或图像的输出设备。[2]相比激光打印机,喷墨打印机的优点在于打印成本更低,且更适合打印彩色文档,但缺点是长时间不使用的情况下容易发生喷头堵塞[3]。工作流程方面,在接收到计算机生成的信号后,喷墨打印机上的喷嘴依照不同的打印信号,来控制打印喷头喷出需要的墨汁,如果使用的是单色喷墨打印机,喷墨打印机输出的都是黑色墨迹。而对于彩色的输出信息,喷墨打印机先要将打印内容转换成黑色的灰度信息来打印,信息中的各种彩色颜色将自动转换成不同的色阶范围[4]。具体到工作原理上,喷墨护套中的墨水通过碳粉分子的作用,发生电量变化,表面的化学反应使得墨水发生静电聚集反应,墨水被静电聚集成篮子状,然后用涤纶线一条条放到纸张上,同时也压住纸张,具有一定热能,使墨水形成薄膜,也就是像彩色照片一样呈现出来的印刷效果。[5]

喷墨打印机(英文:Inkjet Printer)是一种将墨滴喷射到打印介质上来形成文字或图像的输出设备。[3]相比激光打印机,喷墨打印机的优点在于打印成本更低,且更适合打印彩色文档,但缺点是长时间不使用的情况下容易发生喷头堵塞[4]

工作流程方面,在接收到计算机生成的信号后,喷墨打印机上的喷嘴依照不同的打印信号,来控制打印喷头喷出需要的墨汁,如果使用的是单色喷墨打印机,喷墨打印机输出的都是黑色墨迹。而对于彩色的输出信息,喷墨打印机先要将打印内容转换成黑色的灰度信息来打印,信息中的各种彩色颜色将自动转换成不同的色阶范围[5]。具体到工作原理上,喷墨护套中的墨水通过碳粉分子的作用,发生电量变化,表面的化学反应使得墨水发生静电聚集反应,墨水被静电聚集成篮子状,然后用涤纶线一条条放到纸张上,同时也压住纸张,具有一定热能,使墨水形成薄膜,也就是像彩色照片一样呈现出来的印刷效果。[6]

从组成结构方面来看,喷墨打印机可以主要分为外部结构和内部结构这两方面,其中外部结构主要包含外壳、控制面板、托纸架等组件,内部结构则主要包含机械、电路、电源系统这三部分[5][7][8]。喷墨打印机有着多种类别,如按输出色彩可分为黑白、彩色喷墨打印机,按耗材使用方式可分为墨盒式和墨仓式打印机[9][10]。这些打印机用于各种行业,例如广告、纺织、包装、教育和制药等[11]

喷墨打印机的诞生

在1960年就有人提出喷墨打印技术,直到16年后的1976年,第一部喷墨打印机IBM 4640诞生。它采用的是瑞路德业学院的教授Hertz和他的同事所开发的连续式喷墨技术[12]。同年,西门子(Seimens)公司成功研发了采用压电式墨点控制技术的喷墨打印机SeimensPt-80,它的出现得到了办公市场的认可,成为世界上第一部具有商业价值的喷墨打印机[12]

1979年,佳能(Canon)公司推出了气泡式喷(BubbleJet)技术运用这种方法的墨滴是利用加热组件在喷嘴中将墨水瞬间加热产生气泡形成压力,从而墨水自喷嘴喷出,接着再利用墨水本身的物理性质冷却热点使气泡消退,以此达到控制点进出与大小的双重目的[12]

喷墨打印机的商业化

佳能公司将其气泡式喷技术应用到喷打印机Y-80,从此开始了喷墨打印机的历史[12]。1984年以后,HP公司陆续推出一系列实用、经济的喷墨打印机产品。1988年,HP公司推出了300dpi的喷爱打印机DeskJet[13]。1994年,爱普生公司在压电技术基础上成功研发了微电技术并将其应用在打印机领域,微电压技术的基本原理是将许多微小的压电陶瓷放置到喷打印机的打印头喷嘴附近,利用墨水在电压作用下会发生形变的原理,使喷嘴中的墨汁喷出,在输出介质表面形成图案[12]。往后,利盟(Lexmark)公司利用EXCIMER(ARGON)/(FLUMRINE)雷射切割技术,推出全世界第一台1200×1200dpi超高分辨率彩色喷打印机[12]Epson Stylus Photo 700是全球第一款同时具有1440dpi的最高分辨率和6色打印功能的彩色喷墨打印机,集成了爱普生公司的多项先进技术,佳能公司的BJC-7100在进行照片打印时使用墨水达到7色,标志着第一款7色彩色喷打印机诞生[12]。第一台不使用计算机可打A4照片的彩色打印机——EpsonIP-100智能数码照片打印机在1999年横空出世[12]。到了2000年,第一款支持自动双面打印的彩色喷墨打印机HP DJ970Cxi诞生[12]。直到2003年全球第一款应用8色水技术的数码照片打印机HP Photosmart 7960问世[12]

喷墨打印机的进一步发展

2005年春季,惠普公司推出Photosmart 8758专业级9色照片打印机诞生,这是全球首款9色照片打印机志着水色彩应用数的又一次历史提升[12]

传统的喷墨打印机,每次墨水耗尽,却要连墨盒甚至是芯片、打印喷头一起更换,这就导致喷墨打印机的打印成本居高不下,在这种情况下,使用者想尽办法降低打印成本,从自行填充墨水,发展到在打印机外增加一组大容量的墨水瓶,并将墨水瓶里的墨水引入打印机内部的墨盒中,通过虹吸原理,连续为内置墨盒供墨,于是2010年第一台墨仓式单功能打印机L101的诞生。墨仓式相比起以往传统的墨盒式产品,墨水容量超大,四色分体式设计,用完一色换一色,无需频繁更换,相比改装连供产品,原装设计更加稳定可靠,减少后续问题的发生[14][15]

爱普生推出的L101/L201/L801采用恒压墨仓结构,可以精准控制供墨压力,确保持续稳定的墨水供应,用户不需要自行调节墨仓高度,就可实现打印输出畅通无阻。整个系统采用准密封隔光设计,避免了尘埃的进入,极大降低了堵头率。而且双分子材质的导墨管,可防止墨水的挥发,确保墨水长久保存,呈现高质量的打印品质。该系列产品还采用了一体化设计,并附加贴心运输锁,用户在移动打印机时非常方便,只需简单旋动运输锁,就可以防止墨水回流与泄漏,保持工作环境的干净整洁[16]

墨仓式打印机
墨仓式打印机

喷墨打印机从它诞生的那一刻开始就快速发展,产品不停地更新换代,新技术层出不穷,其打印分辨率从180dpi、360dpi到4800dpi;从黑白到彩色,从3色、4色到6色、7色、8色甚至9色;墨滴体积由以往的30pL、15pL变成现在的4pL、2pL、lpL,基本到了人眼无法分辨的状态。它已经迅速由单纯的文档打印机发展成为现在的“全能选手”,成功占领了家用市场商务办公市场专业输出领域和照片输出领域[12]

工作原理

喷墨打印机的工作原理是将油墨注入到喷头中,然后通过控制微喷头的喷射方向和强度,将油墨喷射到打印介质上,形成印刷图案。其中,喷头由电磁振动器产生微小的移动,喷口的大小决定了喷墨的点大小和分辨率[17]

液体喷墨打印机技术采取两种喷墨方式,一种是连续喷墨方式,另一种是间断喷墨方式这两种喷墨打印技术的区别在于,连续喷墨方式连续不断地喷射墨流,在不需要打印时,由一个专用的腹腔来储存喷射出的墨水,过滤后重新注入墨水盒中,以便重复使用,这种机制比较复杂。而间断喷墨方式比较简化,它仅在打印时喷射墨水,因而不需要过滤器和复杂的墨水循环系统。这种间断喷墨方式的驱动部分又有两种不同的技术,一是压电式间断喷墨,另一种是热泡式间断喷墨[7]

连续式喷墨打印原理

这种技术的喷墨打印机利用电压驱动装置对喷嘴中的墨水加以固定压力,使其连续喷射。为进行记录,利用振荡器的振动信号激励射流生成墨水滴,并对墨水滴大小和间距进行控制,由字符发生器、模拟控制器而来的打字信息对控制电荷进行控制形成带电荷和不带电荷的墨水滴,再由偏转电极改变墨水滴的飞行方向,使需要打字的水滴“飞”到纸上,形成字符和图形,另一部分墨水滴由导管收回[18]

随机式喷墨打印原理

随机式喷墨系统中墨水只在打字需要时才喷射,它与连续式相比,结构简单,成本低可靠性比较高,但受射流惯性的影响墨滴喷射速度低,为弥补这一缺陷不少打印机采用了多喷嘴方法。目前,随机式喷墨打印机又分压电式和热喷式两大类。惠普佳能利盟公司采用的是热喷式技术,而爱普生使用的是压电喷墨式技术[18]

压电式技术

压电式喷墨技术是将许多小的压电陶瓷放置到喷墨打印机的打印头喷嘴附近,利用它在电压作用下会发生形变的原理,适时地把电压加到它的上面。压电陶瓷随之产生伸缩使喷嘴中的墨汁喷出,在输出介质表面形成图案。因为打印头的结构合理,通过控制电压来有效调节墨滴的大小和使用方式,从而获得较高的打印精度和打印效果[18]

热喷墨技术

热喷式打印技术是20世纪70年代末受注射器原理的启发而发明的。热喷式技术是在喷嘴的管壁上设置了加热电极,用加热电极作为换能器。6μs~8μs宽度的短脉管作用于加热器件上,在加热器上产生蒸汽形成很小的气泡,气泡受热膨胀形成较大的压力,压迫墨滴喷出喷嘴,喷到纸上的墨滴有多少可通过改变加热组件的温度来控制,从而达到打印图像的目的。然后,由于毛细管的作用,再把墨水从墨水盒中吸入喷嘴内,填满喷嘴,进入下一循环。所以这种喷墨打印机有时又被称为气泡打印机[18]

组成结构

喷墨打印机的组成结构介绍可以分为外部结构和内部结构这两个部分。其中,外部结构主要包含外壳、控制面板、接口、托纸架、卡纸导轨、卡纸导轨、送纸器以及出纸扩展板[5],内部结构主要包含机械系统、电路系统和电源系统三部分[7]

外部结构

喷墨打印机的外部主要包含外壳、控制面板、接口、托纸架、卡纸导轨等。其中外壳的主要作用是保护打印机的内部装置,控制面板则主要供用户对打印机进行各种控制[5]

组件作用图示
外壳保护打印机内部的装置
喷墨打印机外壳
喷墨打印机外壳
控制面板供用户对打印机进行各种控制,如打印机的电源开关,进纸/退纸等
喷墨打印机控制面板
喷墨打印机控制面板
接口连接电源、计算机及网络的,其中用来连接计算机的信号线接口主要有USB接口和并行接口两种
喷墨打印机接口
喷墨打印机接口
托纸架支撑装入的打印纸,托纸架通常安装在打印机后部的插槽中
喷墨打印机托纸架
喷墨打印机托纸架
卡纸导轨确保装入的打印纸正直,通常,调整卡纸导轨的左导轨可以装入不同宽度的打印纸
喷墨打印机卡纸导轨
喷墨打印机卡纸导轨
送纸器用来自动送入一叠打印纸
喷墨打印机送纸器
喷墨打印机送纸器
出纸扩展板支撑从打印机输出的打印纸,出纸器扩展板一般插在打印机的下面打印时从出纸器末端拉出出纸器扩展板即可
喷墨打印机出纸扩展板
喷墨打印机出纸扩展板
打印机外部结构图
打印机外部结构图

内部结构

喷墨打印机内部结构要包括机械系统、电路系统和电源系统三部分[7]

机械系统

喷墨打印机的机械系统主要包含:喷头、字车机构、感应器、输纸机构和墨水系统。其中,喷头是由纵向排成单列(如12孔)或交叉排成双列(如48孔)喷孔及相应的薄膜电阻构成的[7]。字车机构是装载喷墨头,并以步进电机为动力,带动喷墨头做左右水平移动的机构。它主要由步进电机、传动齿轮(减速齿轮)、传动带、字车及喷头等组成[7]。为了检测打印机各部件的工作状态和控制打印机的工作在喷墨打印机中设置了许多感应器,包括温度感应器、薄膜式压力感应器、字车初始位置感应器、进纸器感应器、纸宽感应器、墨盒感应器,分别检测打印机的各部件工作状态[12]。输纸机构是以步进电机(输纸电机)为动力,通过轮减速,带动压纸使打印纸按照规定的尺寸不断移动的机构。主要由步进电机、传动齿轮、压纸辑等组成[7]。墨水系统主要由盒、抽墨机构、防护帽系统、喷头清洗器、输纸机构和废墨排泄箱等组成[7]

墨水系统结构
墨水系统结构

电路系统

电子电路系统主要由主控电路、喷墨头驱动电路、字车机构驱动电路、走纸机械驱动电路、喷头维护驱动电路、接口电路和传感器电路等组成[7]

主控电路是喷墨打印机的核心部分,由主控微处理器(MPU)、打印机控制器、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、I/O总线及接口电路构成。只读存储器中固化了打印机监控程序和打印字库;随机存储器主要用来暂存主机传输来的打印数据。打印机通过接口电路与主机相连,当打印机开机或接收到打印指令后,传感器电路便会对打印机进行检测以确定当前打印机是否具备打印条件,然后在主控电路的控制下,打印机控制驱动电路工作以实现最终打印过程[19]

打印电路的基本逻辑
打印电路的基本逻辑

复位、晶振及供电电路:复位、晶振及供电电路是数据处理和控制芯片IC1正常工作的基本条件,该电路主要是由数据处理和控制芯片C1中的相关引脚复位电路晶体、供电电路及相关外围元器件构成[8]

存储器电路:存储器电路主要用于喷墨打印机工作中程序的存储,该电路主要是由数据处理和控制芯片IC1的相关引脚、用户存储器IC3、程序存储器IC6、动态数据存储器IC5及相关外元器构成[8]

操作显示电路:操作显示电路是喷墨打印机实现人机交互的电路,该操作显示电路主要由操作按键SW1~SW2、LED指示电路(LEDOLED1)、数据处理和微处理器芯片IC1中的相关引脚及相关外围元器件构成[8]

电机驱动电路:电机驱动电路主要由电机驱动电路芯片IC10、电机绕组接口插件CN7、CN12、数据处理和控制芯片IC1中的相关引脚及相关外围元器件构成[8]

喷墨头驱动电路:喷墨头驱动电路主要由喷墨头驱动电路芯片IC9、喷墨头接口插件CN9、数据处理和控制芯片IC1中的相关引脚及相关外围元器件构成[8]

电源系统

打印机的电源系统一般采用开关电源,它主要是将220V交流电压转换为直流电压,供整机使用。主控电路、接口电路和传感器电路一般均使用5V电压,而头驱动电路及步进电机一般要+28V和24V电压[7]

打印机内部结构图
打印机内部结构图

打印速度

喷墨打印机的打印速度一般以每分钟打印的页数(PPM)来统计。但因为每页的打印量并不完全一样,所以这个数字一定不会准确,只是一个平均数字。实际上完成一次打印的时间由两部分组成,即在计算机上发出打印命令后计算机和打印机之间数据的传输时间和打印机产生机械动作的实际打印时间[20][21]

打印分辨率

打印分辨率是衡量打印机打印质量的重要指标,它决定了打印机打印图像时所能表现的精细程度,它的高低对输出质量有重要的影响,因此在一定程度上来说,打印分辨率也就决定了该打印机的输出质量。分辨率越高,其反映出来的可显示的像素个数也就越多,可呈现出更多的信息和更好、更清晰的图像[20][21]

打印幅画

一般喷墨打印机的打印幅面有A4和A3两种般家庭用户使用A4幅面的就可以了[22]

其他性能指标

除了打印速度、打印分辨率、打印幅画,喷墨打印机还有其他的一些性能指标,如:打印接口、色彩调合力、墨盒类型、介质类型、喷头配置[20][21][22][23][24]

其中,打印接口的类型包括常见的并行接口和USB接口,USB接口依靠其支持热插拔和输出速度快的特性,在打印机接口类型中迅速崛起,它的最大传输速率为12Mb/s,因此目前市场主流的打印机有些型号则兼具并行与USB两种打印接口[20][21];色彩调合力这一指标则是现在的彩色喷墨打印机,一方面通过提高打印密度(分辨率)来使打印出来的点变细从而使图变得更细腻;另一方面都在色彩调和方面改进技术,常见的有:增加色彩数量、改变喷出墨滴的大小、降低墨盒的基本色彩浓度等几种方法[22];介质类型这一指标则是喷墨打印机所能打印的介质,一般为普通纸、喷墨纸、光面照片纸、高光照相胶片、光面卡片纸、透明胶片等[23];墨盒类型大部分使用黑、青、洋红、黄四色墨盒,高档一些的喷墨打印机提供黑、青、洋红、黄、淡青、淡洋红六色墨盒[23];还有一项指标就是喷头配置,喷墨打印机的打印核心部件是打印头。打印头上有许多极其微小的小孔,称为喷头或喷嘴,打印时墨水由喷头中高速喷射而出,从而在打印介质上成像。而喷嘴头的数量直接决定着打印的效果和速度。喷头的数量多就可以获得更高的打印分辨率之外,对于打印对象的一些细节之处的表现也能够更加充分。同时喷头数量越多,打印速度也就越快[24]

优缺点

优点:喷墨打印机的优点是结构简单,设备体积小,可靠性高;工作噪声小,较为安静;打印速度很高,每秒可达到150-400字;分辨率高,图像、字迹清晰,而且还可以实现高品质彩色照片打印,彩色也效果逼真[25]

缺点:喷墨打印机耗材较贵,如墨盒、纸张。要想打印质量高,就应选用较好的产品。而且它的喷嘴容易堵塞,因比需要定期对喷嘴进行清洗[25]

按打印原理分类

按喷墨打印原理来分,可分为热泡式,压电式和气喷式三种喷墨打印机。压电式又可分为连续压电式和间断压电式两种[26]

热泡式喷墨打印机:该打印机是利用电一热原理,电脉冲把小墨仓加热到一定程度,墨水中产生的气泡爆破,将墨水压出去墨滴喷射到介质上,形成彩色图像[26]

压电式喷墨打印机:该打印机是利用电一压直接转换原理,用一个压电晶体去冲击和震荡一个固定于打印头内的隔膜,从而使打印头内的墨水喷射到介质上,形成彩色图像[26]

气喷式喷墨打印机:气喷式打印机或称气刷式打印机,是大幅面喷给机,特别是超大幅面喷绘机(大喷绘)最早采用的形式由于推出时间较早,技术相对成熟,使用也方便。但由于受技术限制,其喷绘精度和速度不可能有更大的提高现在逐步被压电式打印机所替代[26]

按使用条件分类

按使用条件分类按使用条件来分,可分为台式喷墨打印机和立式喷墨打印机两种[26]

台式喷墨打印机:台式喷墨打印机为按需式喷墨打印机,打印幅面小,一般为A5、B5最大至A4、A3幅面的单页介质打印介质一般为纸张卡片、胶片、工恤转印介质等,主要用于办公、家庭等场合[26]

立式喷墨打印机:立式喷墨打印机为连续式或按需式喷墨打印机又称绘图仪或喷绘机,打印幅面大,最小为A3幅面,一般幅宽为1至2米,最宽可至5米,主要使用卷状介质,也可使用单页介质。常用的打印介质为纸张、合成纸聚胶片(PET胶片)灯箱片(背喷胶片)宝丽布(灯箱用PVC基材)、帆布地毯和其它纺织品等[26]

按应用范围分类

家用喷墨打印:为小幅面(多以A4幅面为主)喷墨打印机,其追求的是经济性和打印质量的不断提高。为适应不同的用户层次,可分为普及型和照片级两种类型的打印机。家用喷墨打印机的需求量最大[26]

商用喷墨打印机:一般应用于商务办公、移动办公、SOHO商务印前输出(涉及广告制作、出版等领域)及CAD、GIS等专业输出系统。根据不同的应用领域商用喷墨打印机多为小幅面(A4、A3)打印机也有大幅打印机。根据其应用特点,商用喷墨打印机除追求打印质量外,主要追求产品的打印速度,并具有较好的稳定性和可扩展性[26]

按喷墨方式分类

热泡式喷墨打印机:热泡式技术是让墨水通过细喷嘴,在加热电阻的作用下,将喷头管道中的一部分墨汁气化,形成一个气泡,并将喷嘴处的愿水顶出喷到输出介质表面,形成图案或字符。所以这种喷墨打印机有时又被称为气泡打印机[27]

某品牌的压电式喷墨打印机
某品牌的压电式喷墨打印机

压电式喷墨打印机:将许多小的压电陶瓷放置到喷墨打印机的打印头喷嘴附近,利用它在电压作用下会发生形变的原理,适时地把电压加到它的上面。压电陶瓷随之产生伸缩使喷嘴中的墨汁喷出,在输出介质表面形成图案。通过控制电压来有效调节墨滴的大小和使用方式,从而获得较高的打印精度和打印效果[27]

按耗材使用方式分类

墨盒式打印机

从现在市场上墨盒的组压电成结构上来看,总的来说,可分为:分体式墨盒和一体式墨盒[9]

一体式墨盒就是将喷头集成在墨盒上,当墨水用完更换一个新的墨盒之后,也就意味着同时更换了一个新的打印头。使用这种墨盒可以实现比较高的打印精度,而且能够保证打印质量,由于喷头随着墨盒更换,因此不会因为喷墨头的磨损而使打印质量下降。不过这种墨盒设计结构增加了成本,而且此类墨盒的售价都比较的高[9]

分体式墨盒是指将喷头和墨盒设计分开的产品。这种结构设计的出发点主要是为了降低打印成本,因为这种墨盒不是集成在打印喷头上的,墨盒在无效时打印喷头可以继续使用,同时也简化了用户对墨盒的拆装过程,减少了对打印机人为损伤的机会;但这种墨盒结构也有明显的缺陷,那就是喷头会得不到及时更新,打印机随着工作时间的增长,打印机质量就自然下降了,直到喷头变坏为止[9]

墨仓式打印机

墨仓式一体机是完全基于原装耗材与原装打印喷头得出的低成本打印,与激光打印机的高能耗不同,墨仓式打印机能够实现低温状态工作,实现以科技推动打印机行业朝环保健康方向发展[28][29]

按输出色彩分类

喷墨打印机按输出色彩的有无可以分为黑白喷墨打印机和彩色喷墨打印机[10]

黑白喷墨打印机:最早出现的喷墨打印机只有黑色一种水,只能打印黑白的文本或图形,其代表产品有HP的DeskJet500Q等[10]

彩色喷墨打印机:现在打印机中有多种不同颜色的墨盒,可以实现彩色图文输出。HP公司就是最早致力于增加打印机墨盒中色彩数目以产生更微妙的色彩浓度的商之一。HP的富丽图技术已经发展到第三代,采用这种技术,每秒可喷射出720万个墨滴,可创造出比传统喷墨打印机多400多倍以及多17层的色彩[10]

墨水的特点

打印机的墨水一般为液态或固态墨,因为液态墨或者固态墨需要让电阻丝产生热量加热或融化才能实现打印,劣质的墨水汽化或者液化产生的热量与电阻丝产生的热量数量不一定相符,这样打印出来的效果肯定不好[30]。彩色喷墨打印机里装了黑、黄、蓝、红4种颜色的喷嘴,除了黑色是直接用黑色墨水外,其余颜色都是用后3种颜色混合而成的。例如,要输出绿色,只要在同一位置先后喷上黄色和蓝色即可。[31]

墨水的使用方法

要注意墨水的正确使用,墨水一般有一个有效期,在包装上注明。从墨盒中取出的墨水应该立即装在打印机上,放久了的墨水会影响打印的质量。即使没有使用完,墨水也最好在半年内更换一次,因为使用过期的墨水不仅影响打印质量,还会对打印机有所损坏。墨盒不要随便拆卸不要随便打开墨盒,这样容易损坏打印头,影响打印质量[30]

墨水对打印机的影响

在彩色喷墨打印中,墨水极其重要,影响色彩、速度和质量。墨水对打印头的几乎每一个部件的设计都有重要影响,包括储墨盒、喷嘴板、墨水流动通道和加热器。因此,墨水是喷墨打印机开发过程的一个部分。表面张力、速度和pH值是墨水的三个主要特性,在决定打印机特性上起着重要作用。墨水的表面张力影响打印机的许多性能,例如,它影响墨水所接触的所有打印头表面(例如储墨盒和墨水流通道)的可湿润性。表面张力和可湿润性又会影响储墨盒中所维持的背压,而背压又严重影响加热一个墨滴后加热室再填充墨水的速率。再填充时间是确定喷嘴加热频率的一个主要因素,它直接影响打印速度。墨水表面张力还影响着由一定大小的墨滴所产生的墨点的直径。除此之外,墨水的表面张力还影响墨水干燥时间,而后者又决定着打印机的吞吐量。干燥时间较短,打印速度就可能更快。表面张力还影响墨滴的光学密度,进而影响打印质量。最后,表面张力影响在加热器表面形成气泡核所必须的激活能,而激活能影响着加热器的设计。墨水速度强烈地影响着墨水流通道的几何因素,而几何因素影响着墨水再填充时间,它还影响墨滴打到纸面上形成墨点的大小,从而影响打印质量。所要求的pH值由水成分决定,特别是根据染料溶解度要求来决定[32]

特色功能

远程打印技术

远程学习和移动居家办公成为新趋势,家庭承载了工作生活的更多场景需要。在2021年9月27日,惠普公司就发布了全新系列喷墨打印机,支持微信远程打印,方便快捷[33]

部分打印机支持微信小程序远程打印
部分打印机支持微信小程序远程打印

图形优化技术

这是一种在打印低分率图像时自动根据图片情况把低分辨率图像进行优化处理,把图片粗糙的边缘进行锐化修饰,然后再以打印机所能提供的最大分辨率在打印机上输出的技术[18]

普通图纸优化打印技术

这是一种用了能公司发的名叫“墨水优化液”的附助液体技术。在打印时,先将这种优化液喷到纸上,然后打印机喷嘴再喷出墨水,墨水与优化液结合后发生反应,使水牢牢地黏结在纸张的表面而不会渗透进纸张深处,用化学方法改善纸张的表面,使纸张更适合打印运行环境,从而提高打印质量做到在普通纸张上打印出更细致、更精美的图像[18]

墨滴调整技术

这是一种可以在一条打印线上喷出大小不同的墨点使打印机在打印时能够减少组成图案的墨水重叠,从而在一定的分率条件下提高清晰度的技术[18]

四重色技术

这是佳能公司PhotoRealism技术的一部分是指在原来4色水的基础上再创3种崭新的Photo墨水(Photo黄Photo品红Photo青)从而实现了7重色打印进一步丰富了打印图片或图像的颜色层次[18]

应用领域

家用市场领域

随着计算机的普及如今的单一由脑应用已经不能满足人们生活和工作需求,越来越多的家庭用户希望能够在家中随打印照片、散文、网络小说、以及各种文档及设计图纸。而随着喷墨打印技术的不断成熟,加之现代化的生活方式数码影的推广,更加推动了家庭用户对于打印机的需求[34]

商务办公领域

喷墨打印技术在商务办公领域中的应用以文本打印为主有时也会打印一些简单图形和设计图纸等,用户看重的是打印机打印速度和文本打印质量。商用喷打机中采用了更大的内存和多喷嘴技术,因而其实际打印速度可以达到普通家用喷墨打印机的两倍[34]

照片输出领域

数码相机和扫描仪等数字图像输入设备的普及使高质量的照片输出成了一个重要的需求市场,调查结果显示,目前全球大有80%的人愿意购买数码相机在家中打印照片。另外的调查数据也显示,目前照片打印已占到数码影像输出市场相当大的,而采用传统方式的越来越少。照片用打印机,的基本要求是在输出的照片上至少不能有明显的颗粒,色彩鲜艳、过度自然节和层次丰富且打印速度要快[34]

专业输出领域

喷墨打印技术在广告等图形设计部门的设计输出和印刷行业的印前打样等领域也有广泛的应用,此类用户往往对打印质有着很高的要求,追求色彩复制的精度。对于每一张数字照片,都要在计算机上进行各种调整、校正后才会通过打印机输出至使用各种不同的设置参数输出[34]

知名厂商

常见的彩色喷墨打印机品牌主要有爱普生(Epson)佳能(Canon)惠普(HP)利盟(Lexmark),方正(Found),联想(Legend或Lenovo)等。它们各自使用了不同的产品技术[35][36]

HP和Canon采用的是气泡喷墨打印技术,特点是技术比较成熟,喷头的生产成本较低并且多采用了喷头墨盒一体化设计,便于注墨。为提高打印效果,HP和Canon都采用了一些分辨率增强技术(富丽图、墨滴调整、多重色控等)。它们在家庭中和一些只打印文本的小型办公领域占有一定的份额特别是佳能惠普公司的打印机,体积小巧,安装方便,特别适合家庭使用[35][36]

Epson采用的是压电式控制技术,特点是可以轻易达到很高的打印分辨率,配合独特的墨水工艺,可以获得完美的照片打印效果,缺点是喷头过于精密,使用不当容易出故障。在家庭和商用领域占用较高的份额特别是印刷业和家装业使用的几乎都是清一色的Epson系列打印机[35][36]

参考资料 36

  1. 参考 1
  2. 参考 2
  3. 参考 3
  4. 家用打印机到底买激光还是喷墨 一文看懂 — 快科技
  5. 参考 5
  6. 喷墨打印机是什么意思,喷墨打印机 — 泪雪网
  7. 参考 7
  8. 参考 8
  9. 墨盒是什么 — 太平洋科技网络
  10. 参考 10
  11. 参考 11
  12. 参考 12
  13. 参考 13
  14. 参考 14
  15. 小改变,大不同,爱普生墨仓式新品发布 — EPSON
  16. 参考 16
  17. 参考 17
  18. 参考 18
  19. 参考 19
  20. 喷墨打印机的主要性能指标 — 讯普科技
  21. 论激光打印机与喷墨打印机的共有性能指标 — 太平洋网络
  22. 参考 22
  23. 参考 23
  24. 参考 24
  25. 参考 25
  26. 参考 26
  27. 参考 27
  28. 参考 28
  29. 参考 29
  30. 参考 30
  31. 参考 31
  32. 参考 32
  33. 参考 33
  34. 参考 34
  35. 参考 35
  36. 参考 36
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