【CPP114】訊：噴墨技術是一種新的無接觸、無壓力、無印版的打印技術，可將電子計算機中存儲的信息輸入噴墨打印機即可實現打印。按工作原理噴墨打印技術可以分為，固體噴墨和液體噴墨兩種。固體噴墨的工作方式主要就是染料熱升華，但成本較高；而液體噴墨打印機的主要工作方式又分為熱發(fā)泡式和微壓電式，而這兩種技術仍是當今的辦公打印市場的主流。

　　噴墨打印技術兩大陣營的較量：熱發(fā)泡與微壓電

　　目前市場上主流的打印品牌：佳能、惠普、愛普生，仍是占領者噴墨打印市場的大半江山。而他們所使用的噴打技術也有所不同，但都離不開熱發(fā)泡和微壓電兩大支柱技術的依托，下面就針對這兩大噴墨技術進行研究和探討。

　　●速度制勝：熱發(fā)泡噴墨技術

　　目前，采用熱發(fā)泡技術主要有佳能和惠普等公司采用，基本原理是通過加熱將墨滴噴出。

　　熱發(fā)泡技術是通過加熱噴嘴，使墨水產生氣泡，噴到打印介質上,屬于高溫高壓打印技術。其工作原理是：利用薄膜電阻器，在墨水噴出區(qū)中將小于5微微升的墨水瞬間加熱至300℃以上，形成無數微小氣泡,氣泡以極快的速度(小于10微秒）聚為大氣泡并擴展，迫使墨滴從噴嘴噴出。氣泡再繼續(xù)成長數微秒，便消逝回到電阻器上。氣泡消逝，噴嘴的墨水便縮回。接著表面張力會產生吸力，拉引新的墨水補充到墨水噴出區(qū)準備下一次的循環(huán)噴印。由于接近噴嘴部分的墨水被不斷加熱冷卻，積累的溫度不斷上升（至30-50℃)，因而需要利用墨盒上部的墨水循環(huán)冷卻，但在長時間打印中，整個墨盒里的墨水仍然會保持在40-50℃左右。由于熱氣泡噴印是在較高的溫度條件下進行，所以其噴墨必須設計為低粘度（約小于1.5mPa.s)高張力(約大于40 mN/m),以保證長時間持續(xù)高速打印。

　　熱噴墨打印技術工作原理

　　墨水與打印頭捆綁設計的原因

　　打印頭因墨盒與墨水在熱氣泡作用下要產生壓力，因此墨盒必須與噴嘴組成一體化結構，更換墨盒時即同時更新打印頭。這樣一來用戶就不必再擔心噴頭堵塞了。不過，這也造成耗材成本相對較貴。

　　熱發(fā)泡噴墨技術的優(yōu)勢
　　
　　熱發(fā)泡噴墨技術便是使用水性與油性染料混合的系統(tǒng)，其不論是用在家用打印機，還是商用打印機上，都可以得到不錯的打印品質。縮小墨滴噴出區(qū)域的能力和整合的電路循環(huán)技術，可望使未來采用此項技術的噴墨打印機的墨滴體積更小，噴出墨滴的頻率更高，可產生出更豐富的調和色及更平滑的網目調。低操作頻率、高噴嘴數和單一打印的解析度，都是高速打印的基本要素。因此發(fā)泡噴墨技術可以提高打印速度，提高打印機的工作效率。不斷整合的電路技術也讓發(fā)泡噴墨技術可以持續(xù)壓低成本，同時將整個打印過程最佳化。

　　熱發(fā)泡噴墨技術的不足

　　采用熱發(fā)泡技術的墨頭長期在高溫、高壓環(huán)境中工作，除噴嘴腐蝕嚴重外，同時容易引起墨滴飛濺和噴嘴堵塞等。

　　在打印品質方面，由于在使用過程中要加熱墨水，而高溫下墨水很容易發(fā)生化學變化，性質不穩(wěn)定，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，一定程度上影響了打印質量。

　　在應用方面，因熱發(fā)泡技術的極限性（只能使用高張力低粘度的以水為主要介質的水基噴墨），不能使用有機溶劑，因而無法使用溶劑型噴墨以應用于戶外大幅面廣告噴印。

　　●品質保障：微壓電噴墨技術

　　微壓電打印技術，主要生產商是愛普生，基本原理是通過晶體的形變將墨滴壓出噴頭。

　　微壓電噴墨技術屬于常溫常壓打印技術，它是將許多微小的壓電陶瓷放置到打印頭噴嘴附近，壓電陶瓷在兩端電壓變化作用下具有彎曲形變的特性，當圖像信息電壓加到壓電陶瓷上時，壓電陶瓷的伸縮振動變形將隨著圖像信息電壓的變化而變化，并使墨頭中的墨水在常溫常壓的穩(wěn)定狀態(tài)下，均勻準確地噴出墨水。

　　微壓電打印技術工作原理
　
　　由于用壓電技術制作的噴墨打印頭成本比較高，但由于在微壓電墨頭中的壓力較小，噴嘴實際上是由壓電陶瓷晶片代替。在微壓電墨頭中噴嘴與墨盒是分立式結構，一個噴嘴可以支持多個墨盒，更換墨水時只要更換墨盒，而不必更換打印頭。這樣就可以節(jié)約一部分打印耗材的成本，但打印頭一旦損壞維修起來也算是個大工程。

　　微壓電噴墨技術的優(yōu)勢

　　壓電噴墨技術對墨滴的控制能力更強，且墨滴微粒形狀更為規(guī)則、定位更加準確，打印分辨率提高，容易實現高精度打印。且微壓電噴墨時無須加熱，墨水不會因受熱而發(fā)生化學變化，降低了對墨水的要求，也延長了打印頭的壽命。因溫度的持續(xù)穩(wěn)定,使長時間不間斷持續(xù)噴印時墨水的粘度及表面張力保持相對的穩(wěn)定,保證印件質量前后的一致性,及客戶重印顏色的再現統(tǒng)一性。

　　陶瓷壓電式噴印系統(tǒng)幾乎可以打印任何種類的墨水，包括水溶性，溶劑性，和上面所述的加溫固態(tài)噴墨。用于陶瓷壓電式噴印的墨水，有較寬的粘度及張力適應范圍（粘度可以在1-20 mPa.s 之間。張力在30-50mN/m之間)，且具有溶解特性和速干特性。因此微壓電技術彌補了熱發(fā)泡技術的不足，有著更為廣范的應用空間。

　　微壓電噴墨技術的不足
　
　　微壓電噴墨技術的最大的不足就是，它將多數噴嘴集中在一個打印頭上還是比較困難，因此打印速度就會減慢。且當打印機墨頭堵塞后，需要浪費大量的墨水清洗墨頭。每次更換墨頭，首先要浪費30%墨水做墨頭清洗，每次開機都需要2～3分鐘的清洗，也要浪費一些墨水。氣量裝置要求用戶更換墨盒時，還剩余17％～25%的墨水。

　　總結：熱發(fā)泡技術與微壓電技術各有優(yōu)缺點，市場上的噴墨設備也大都立足于這兩項技術。而如何把這兩項技術的優(yōu)勢完美的結合，而得到打印效果穩(wěn)定、品質精良、輸出速度快、成本低的新噴打技術，仍是人們追求和研發(fā)的方向。

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