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高手必需掌握心得:噴墨打印機技術(shù)詳解

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顧名思義,所謂噴墨打印機,就是通過將墨滴噴射到打印介質(zhì)上來形成文字或圖像。早期的噴墨打印機以及當(dāng)前大幅面的噴墨打印機都是采用連續(xù)式噴墨技術(shù),而當(dāng)前市面流行的噴墨打印機都普遍采用隨機噴墨技術(shù)。

顧名思義,所謂噴墨打印機,就是通過將墨滴噴射到打印介質(zhì)上來形成文字或圖像。早期的噴墨打印機以及當(dāng)前大幅面的噴墨打印機都是采用連續(xù)式噴墨技術(shù),而當(dāng)前市面流行的噴墨打印機都普遍采用隨機噴墨技術(shù)。這兩種噴墨技術(shù)在原理上是有很大差別的。

一、連續(xù)式噴墨技術(shù)

連續(xù)噴墨技術(shù)以電荷調(diào)制型為代表。這種噴墨打印原理是利用壓電驅(qū)動裝置對噴頭中墨水加以固定壓力,使其連續(xù)噴射。為進行記錄,利用振蕩器的振動信號激勵射流生成墨水滴,并對其墨水滴大小和間距進行控制。由字符發(fā)生器、模擬調(diào)制器而來的打印信息對控制電報上電荷進行控制,形成帶電荷和不帶電荷的墨水滴,再由偏轉(zhuǎn)電極來改變墨水滴的飛行方向,使需要打印的墨水滴飛行到紙面上,生成字符/圖形紀(jì)錄。不參與紀(jì)錄的墨水滴由導(dǎo)管回收。對偏轉(zhuǎn)電極而言,有的系統(tǒng)采用兩對互相垂直的偏轉(zhuǎn)電極,對墨水滴打印位置進行二維偏轉(zhuǎn)型;有的系統(tǒng)對偏轉(zhuǎn)電極采用多維控制,即多維偏轉(zhuǎn)型。

這種連續(xù)循環(huán)的噴墨系統(tǒng).能生成高速墨水滴,所以打印速度高,可以使用普通紙。不同的打印介質(zhì)皆可獲得高質(zhì)量的打印結(jié)果,還易于實現(xiàn)彩色打印。但是,這種噴墨打印機的結(jié)構(gòu)與隨機式相比,比較復(fù)雜:對墨水需要加壓裝置,終端要有回收裝置回收不參與紀(jì)錄的。并且工作方式的效率不夠高,而且不精確?,F(xiàn)在采用這種技術(shù)的噴墨打印機已經(jīng)極少見到。

二、隨機式噴最技術(shù)

隨機式噴墨系統(tǒng)中墨水只在打印需要時才噴射,所以又稱為按需式。它與連續(xù)式相比,結(jié)構(gòu)簡單,成本低,可*性也高,但是,因受射流慣性的影響墨滴噴射速度低。在這種隨機噴墨系統(tǒng)中,為了彌補這個缺點,不少隨機式噴墨打印機采用了多噴嘴的方法來提高打印速度。

目前,隨機式噴墨技術(shù)主要有微壓電式和熱氣泡式兩大類

1.熱氣泡噴墨技術(shù)

噴墨打印機一般多采用熱氣泡噴墨技術(shù),通過墨水在短時間內(nèi)的加熱、膨脹、壓縮,將墨水噴射到打印紙上形成墨點,增加墨滴色彩的穩(wěn)定性,實現(xiàn)高速度、高質(zhì)量打印。由于除了墨滴的大小以外,墨滴的形狀、濃度的一致性都會對圖像質(zhì)量產(chǎn)生重大影響,而墨水在高溫下產(chǎn)生的墨點方向和形狀均不容易控制,所以高精度的墨滴控制十分重要。熱泡式噴墨打印的原理是將墨水裝入到一個非常微小的毛細(xì)管中,通過一個微型的加熱墊迅速將墨水加熱到沸點。這樣就生成了一個非常微小的蒸汽泡,蒸汽泡擴張就將一滴墨水噴射到毛細(xì)管的頂端。停止加熱,墨水冷卻,導(dǎo)致蒸汽凝結(jié)收縮,從而停止墨水流動,直到下一次再產(chǎn)生蒸汽并生成一個墨滴。

2.微壓電技術(shù)

微壓電技術(shù)把噴墨過程中的墨滴控制分為3個階段:在噴墨操作前,壓電元件首先在信號的控制下微微收縮;然后,元件產(chǎn)生一次較大的延伸,把墨滴推出噴嘴;在墨滴馬上就要飛離噴嘴的瞬間,元件又會進行收縮,干凈利索地把墨水液面從噴嘴收縮。這樣,墨滴液面得到了精確控制,每次噴出的墨滴都有***的形狀和正確的飛行方向。

微壓電式噴墨系統(tǒng)在裝有墨水的噴頭上設(shè)置換能器,換能器受打印信號的控制,從而控制墨水的噴射。根據(jù)微壓電式噴墨系統(tǒng)換能器的工作原理及排列結(jié)構(gòu)可分為:壓電管型、壓電薄膜型、壓電薄片型等幾種類型。

采用微電壓的變化來控制墨點的噴射,不僅避免了熱氣泡噴墨技術(shù)的缺點,而且能夠精確控制墨點的噴射方向和形狀。壓電式噴墨打印頭在微型墨水貯存器的后部采用了一塊壓電晶體。對晶體施加電流,就會使它向內(nèi)彈壓。當(dāng)電流中斷時,晶體反彈回原來的位置,同時將一滴微量的墨水通過噴嘴射出去。當(dāng)電流恢復(fù)時,晶體又向后外延拉,進入噴射下一滴墨水的準(zhǔn)備狀態(tài)。

這兩種方法相比,熱泡式打印頭由于墨水在高溫下易發(fā)生化學(xué)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不好掌握,打印線條邊緣容易參差不齊,在一定程度上影響了打印質(zhì)量,這都是它的不足之處。微壓電打印頭技術(shù)是利用晶體加壓時放電的特性,在常溫狀態(tài)下穩(wěn)定的將墨水噴出。對墨滴控制能力較強,還將色點縮小許多,產(chǎn)生的墨點也沒有慧尾,從而使打印的圖像更清晰。容易實現(xiàn)高達1440dip的高精度打印質(zhì)量,且微壓電噴墨時無需加熱,墨水就不會因受熱而發(fā)生化學(xué)變化,故大大降低了對墨水的要求。另外,壓電式打印頭被固定在打印機中,因此只需要更換墨盒就可以了。熱泡式噴墨打印機需要在每個墨盒中安裝噴墨嘴:這樣會增加墨盒的成本。但壓電式噴墨打印機的缺點是,如果壓電打印頭被損壞或者阻塞了。

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責(zé)任編輯:迎迎 來源: 比特網(wǎng)
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