【CPP114】訊：噴墨技術(shù)是一種新的無(wú)接觸、無(wú)壓力、無(wú)印版的打印技術(shù)，可將電子計算機中存儲的信息輸入噴墨打印機即可實(shí)現打印。按工作原理噴墨打印技術(shù)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(shù)仍是當今的辦公打印市場(chǎng)的主流。

　　噴墨打印技術(shù)兩大陣營(yíng)的較量：熱發(fā)泡與微壓電

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

　　●速度制勝：熱發(fā)泡噴墨技術(shù)

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

　　熱發(fā)泡技術(shù)是通過(guò)加熱噴嘴，使墨水產(chǎn)生氣泡，噴到打印介質(zhì)上,屬于高溫高壓打印技術(shù)。其工作原理是：利用薄膜電阻器，在墨水噴出區中將小于5微微升的墨水瞬間加熱至300℃以上，形成無(wú)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。氣泡再繼續成長(cháng)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(zhù)表面張力會(huì )產(chǎn)生吸力，拉引新的墨水補充到墨水噴出區準備下一次的循環(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(cháng)時(shí)間打印中，整個(gè)墨盒里的墨水仍然會(huì )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(jìn)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(cháng)時(shí)間持續高速打印。

　　熱噴墨打印技術(shù)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(chǎn)生壓力，因此墨盒必須與噴嘴組成一體化結構，更換墨盒時(shí)即同時(shí)更新打印頭。這樣一來(lái)用戶(hù)就不必再擔心噴頭堵塞了。不過(guò)，這也造成耗材成本相對較貴。

　　熱發(fā)泡噴墨技術(shù)的優(yōu)勢
　　
　　熱發(fā)泡噴墨技術(shù)便是使用水性與油性染料混合的系統，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(zhì)�？s小墨滴噴出區域的能力和整合的電路循環(huán)技術(shù)，可望使未來(lái)采用此項技術(shù)的噴墨打印機的墨滴體積更小，噴出墨滴的頻率更高，可產(chǎn)生出更豐富的調和色及更平滑的網(wǎng)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(shù)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(shù)也讓發(fā)泡噴墨技術(shù)可以持續壓低成本，同時(shí)將整個(gè)打印過(guò)程最佳化。

　　熱發(fā)泡噴墨技術(shù)的不足

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

　　在打印品質(zhì)方面，由于在使用過(guò)程中要加熱墨水，而高溫下墨水很容易發(fā)生化學(xué)變化，性質(zhì)不穩定，色彩真實(shí)性就會(huì )受到一定程度的影響；另一方面由于墨水是通過(guò)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(xiàn)條邊緣容易參差不齊，一定程度上影響了打印質(zhì)量。

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

　　●品質(zhì)保障：微壓電噴墨技術(shù)

　　微壓電打印技術(shù)，主要生產(chǎn)商是愛(ài)普生，基本原理是通過(guò)晶體的形變將墨滴壓出噴頭。

　　微壓電噴墨技術(shù)屬于常溫常壓打印技術(shù)，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(shí)，壓電陶瓷的伸縮振動(dòng)變形將隨著(zhù)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定狀態(tài)下，均勻準確地噴出墨水。

　　微壓電打印技術(shù)工作原理
　
　　由于用壓電技術(shù)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(shí)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(gè)噴嘴可以支持多個(gè)墨盒，更換墨水時(shí)只要更換墨盒，而不必更換打印頭。這樣就可以節約一部分打印耗材的成本，但打印頭一旦損壞維修起來(lái)也算是個(gè)大工程。

　　微壓電噴墨技術(shù)的優(yōu)勢

　　壓電噴墨技術(shù)對墨滴的控制能力更強，且墨滴微粒形狀更為規則、定位更加準確，打印分辨率提高，容易實(shí)現高精度打印。且微壓電噴墨時(shí)無(wú)須加熱，墨水不會(huì )因受熱而發(fā)生化學(xué)變化，降低了對墨水的要求，也延長(cháng)了打印頭的壽命。因溫度的持續穩定,使長(cháng)時(shí)間不間斷持續噴印時(shí)墨水的粘度及表面張力保持相對的穩定,保證印件質(zhì)量前后的一致性,及客戶(hù)重印顏色的再現統一性。

　　陶瓷壓電式噴印系統幾乎可以打印任何種類(lèi)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(shù)彌補了熱發(fā)泡技術(shù)的不足，有著(zhù)更為廣范的應用空間。

　　微壓電噴墨技術(shù)的不足
　
　　微壓電噴墨技術(shù)的最大的不足就是，它將多數噴嘴集中在一個(gè)打印頭上還是比較困難，因此打印速度就會(huì )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(kāi)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(hù)更換墨盒時(shí)，還剩余17％～25%的墨水。

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

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