喷墨技术揭密
喷墨方式：发泡与压电技术难分伯仲 喷墨打印机的立身之本就是喷墨方式。按工作原理可以分为固体喷墨和液体喷墨两种，而液体喷墨打印机的主要工作方式又分为发泡式和压电式。 发泡技术是通过加热喷嘴，使产生气泡，喷到打印介质上,属于高温高压打印技术。其工作原理是：利用薄膜电阻器，在墨水喷出区中将小于0.5%的墨水加热，形成一个气泡,气泡以极快的速度(小于10微秒）扩展开来，迫使墨滴从喷嘴喷出。气泡再继续成长数微秒，便消逝回到电阻器上。气泡消逝，喷嘴的墨水便缩回。接着表面张力会产生吸力，拉引新的墨水补充到墨水喷出区。 有关实验表明，油性染料基础的墨水才能打印出高品质的样张。发泡喷墨技术便是使用水性与油性染料混合的系统，其不论是用在家用打印机，还是商用打印机上，都可以得到不错的打印品质。缩小墨滴喷出区域的能力和整合的电路循环技术，可望使未来采用此项技术的喷墨打印机的墨滴体积更小，喷出墨滴的频率更高。低操作频率、高喷嘴数和单一打印的解析度，都是高速打印的基本要素。因此发泡喷墨技术可以提高打印速度，提高打印机的工作效率。不断整合的电路技术也让发泡喷墨技术可以持续压低成本，同时将整个打印过程{zj0}化。 目前，发泡式打印头的喷嘴总数可以达到几百个甚至上千个，每个喷嘴的直径同发丝相当，喷出的墨滴容量最小为4pl。青、品和黄三色墨水的墨头往往是一体的，将几个很小的彩色墨滴组合，就可以形成不同大小的墨点，产生出更丰富的调和色及更平滑的网目调，而黑色墨水的墨头是单独的。 因墨盒与墨水在热气泡作用下要产生压力，因此墨盒必须与喷嘴组成一体化结构，更换墨盒时即同时更新打印头。这样一来用户就不必再担心喷头堵塞了。不过，这也造成耗材成本相对较贵。 采用发泡技术的墨头长期在高温、高压环境中工作，喷嘴腐蚀严重，同时容易引起墨滴飞溅和喷嘴堵塞等。在打印品质方面，由于在使用过程中要加热墨水，而高温下墨水很容易发生化学变化，性质不稳定，色彩真实性就会受到一定程度的影响；另一方面由于墨水是通过气泡喷出的，墨水微粒的方向性与体积大小不好掌握，打印线条边缘容易参差不齐，一定程度上影响了打印质量。 目前，采用发泡技术的产品比较多，主要为佳能和惠普等公司的产品。 压电喷墨技术属于常温常压打印技术，是将许多小的压电陶瓷放置到打印头喷嘴附近，压电陶瓷在两端电压变化作用下具有伸展或收缩形变的特性，当图像信息电压加到压电陶瓷上时，压电陶瓷的伸缩振动将随着图像信息电压的变化而变化，并使墨头中的墨水在常温常压的稳定状态下，均匀准确地喷出墨水。 与发泡技术相比，压电喷墨技术具有墨点形状规则、没有溅射、墨点大小可控、喷射速度可控、定位准确、可以选用更多化学成分不同的墨水、腐蚀机会减少、喷头寿命延长等优点，还可以采用颜料墨水，防止紫外线照射时所引起的变色和褪色现象。而专为压电技术开发的墨水，具有溶解特性和速干特性，能快速渗透入纸张，不起毛边，不晕染，尤其是在喷墨纸和光泽纸上，打印质量非常好。 在压电技术的基础上，有关厂商研发出微压电打印头技术(MicroPiezoTechnology），它对墨滴的控制能力更强，采用这一技术喷出的墨水量只有通常的1/3，最小可到2pl，而且墨滴微粒形状更为规则、定位更加准确，打印分辨率提高，容易实现高精度打印，且微压电喷墨时无须加热，墨水不会因受热而发生化学变化，降低了对墨水的要求。 用压电技术制作的喷墨打印头成本比较高，但由于在微压电墨头中的压力较小，喷嘴实际上是由压电陶瓷晶片代替。在微压电墨头中喷嘴与墨盒是分立式结构，一个喷嘴可以支持多个墨盒，更换墨水时只要更换墨盒，而不必更换打印头。当然压电技术喷墨打印机墨头堵塞后，不得不浪费大量的墨水清洗墨头。每次更换墨头，首先要浪费30%墨水做墨头清洗，每次开机都需要2～3分钟的清洗，也要浪费一些墨水。气量装置要求用户更换墨盒时，还剩余17％～25%的墨水。 采用压电喷墨技术的主要是爱普生公司的喷墨打印机。 发泡技术与压电技术各有优缺点，市场上的喷墨设备大都立足于这两项技术，但是要提高喷墨打印机的打印效果和打印速度，仅在喷墨方式上下功夫是不行的。还要——在墨滴上做文章 提高彩色喷墨打印质量的技术发展经历了几个阶段：{dy}阶段是追求分辨率；第二阶段是在分辨率达到一定程度以后，为增加图像中颜色的层次，一些产品采用增加墨滴数目的方法来提高打印质量；第三阶段则是采用微小墨滴技术。 微小墨滴技术 彩色喷墨打印机的墨滴体积一直在减小，从6pl到2pl，微小墨滴技术带来的明显变化是增强打印机输出照片的细节表现能力，提高图像的精细度，减少颗粒感。然而，墨滴的减小自然要带来打印速度的降低，为此各厂商也采取了一定的措施，以保证在提高打印质量的同时不降低打印速度。 另外，在实现微小墨滴的同时，厂商在产品中开始注意改善墨滴的形状，使其更加规则。如佳能公司在一些产品中使用星形喷嘴，而爱普生公司的部分产品则采用圆形喷嘴。 智能墨滴变换技术 爱普生公司的智能墨滴变换技术(Variable-SizedropletTechnology)可以分析图像各个区域的颜色组成，通过调整驱动压电晶体的信号大小生成大小不同的墨滴，在一次打印行程中就能喷出大、中、小三种墨滴，让它们各司其职，形成多种输出组合，让打印图像的色彩变得柔和自然，并且深色区域不会因为大墨滴打印而变得粗糙，因为打印机会在以大墨滴打印为主的深色区域加入部分小墨滴和浅色墨滴。由于最小墨滴的体积达到了2pl，同时采用的墨水只有普通墨水浓度的1/4，因此喷射出的每一个墨滴附着到介质上的墨点只有1pl,输出层次更为分明，不但可以在提高输出的品质，同时能兼顾输出的速度。 墨滴调整技术 佳能公司通过改进打印头来革新喷墨技术，新的打印头设计了两个加热器，一个加热器喷射小的墨滴或两个加热器一起喷射一个普通墨滴大小的墨滴。在一条打印线上喷出不同大小的墨滴，使打印机在打印时能够减少组成图文时的墨水重叠，从而在一定分辨率的条件下，提高打印的清晰度，产生更细致的、对比度更高的图像。尽管这项技术并没有在整体上增强分辨率，但利用它可以减少色彩的颗粒感，从而提高照片图像的输出质量。 精细相片打印技术 PrecisionPhoto精密相片技术为利盟公司所开发。采用PrecisionPhoto精细相片打印技术的彩色墨盒采用“双喷嘴”技术，即一个喷射10pl墨滴的喷嘴和另一个喷射3pl墨滴的喷嘴，使得打印列(打印区域)较以前延长，将分辨率提升到4800dpi×1200dpi，更小的墨滴尺寸可以表现出更清晰的图像和更锐利的细节以及更多的信息。在表现色彩过渡的图像中，看不到任何条纹和跳阶现象。为了协调打印质量和速度之间的关系，PrecisionPhoto技术能让打印机驱动程序根据打印文件的各区域，自动选择最适合的墨点大小，尽可能地在最短的打印时间内达到{zj0}的打印品质。 准分子激光切割打印头技术 利盟公司采用的准分子激光切割打印头技术，可以把喷墨孔与墨水到喷嘴的加压舱合二为一，实现了喷嘴的直径只有1μm的精密处理工艺。精密的喷嘴能够有效缩小所喷出的墨滴，墨水的射出更顺畅、墨点更小不易扩散，使得打印效果更清晰、细腻，彩色与黑白的{zg}打印精度都达到了1200dpi×1200dpi。 追求品质无止境 在彩色输出领域，喷墨旋风之所以越刮越盛，恐怕还在于其上佳的色彩表现力、图像清晰度、阶调层次及画面细腻程度越来越和用户对高品质彩色输出，甚至是照片级输出的要求相接近。各种喷墨打印技术研发的着眼点便是打印品质。 分辨率增强技术 分辨率增强技术（Ret)用以在不减缓喷墨打印机速度的前提下，提高分辨率。Ret技术通过精密的数学演算，让打印机能自动地在曲线的边缘、点和点之间，填上更小的点，靠着多次紧密的修补，制造出更平滑的边缘。如：为了减少电脑必须处理并传送到打印机的庞大资料库，Ret传送了300dpi而非一个xx600dpi的点阵影像到打印机上。然后Ret简单地执行一个300～600dpi的值。再应用Ret到每一个600dpi色点的邻近区域，增加或移除邻近的色点，以达到600dpi的再现，同时有平顺清晰的边缘。Ret把必须由主机执行的运算及通信量降至{zd1}，同时又提供文字和黑色图形真实的品质。这样就产生了较高的点阵图形文件的产量，而所需要的打印机内存却更少。 彩色色阶增强技术 所谓色阶数，就是在每点(像素)上可以直接打印出的颜色数。传统技术使得墨滴只有喷与不喷（即有墨滴和没有墨滴）两种情况，使用传统三色墨盒的喷墨打印机所能产生的色阶数只有8种，其他颜色必须要通过CMYK以不同比例混合而成。 C-Ret色阶增强技术可以使打印机产生更小的墨滴，打印机能在同一个像素面积上喷上多个墨滴，能够产生鲜明生动的色彩和清晰锐利的黑色文字，而且不必牺牲太多的打印速度。采用C-Ret技术，在每一个像素中可产生约30种不同的颜色，在每一个像素中使用原色墨滴喷成4种不同的层次，不喷墨水（无色）；喷1个墨滴（浅色）；喷2个墨滴（较深色）；喷3个墨滴（饱和原色）。通过彩色墨水和黑色墨水的组合，就可以产生颜色深浅的差异，在灰阶渐层的表现上也清晰均匀,使墨点进入有色阶的时代。 富丽图技术 照片色阶增强技术(PhotoRet，即“富丽图”技术)主要用于惠普的打印产品中。富丽图技术使用了一种独特的墨滴排列方法，与特制的墨水配合，在每一点上可以喷出更多的墨滴，从而表现的色阶数大大提高。以第四代富丽图技术为例，采用六色油墨打印，在三色的基础上，增加了具有较少着色剂或染料的专用照相油墨，使油墨可以产生较浅的色度。这种专用照相油墨包括淡品色、淡青色和黑色油墨。墨水系统同时使用标准墨盒和专用照相墨盒，使打印机可以打印出高度饱和及色彩较淡的逼真颜色。这种技术可以xx地在每一点上分层，层叠多达32滴墨水，喷射的墨滴尺寸更小，只有4～5pl，6种色调组合可直接生成120多万种有效色彩，可以提供色调连续、毫无颗粒感的照片级图像。在不牺牲CPU运算速度的前提下，同时获得更多墨点数目，在普通纸上得到满意的打印效果,并且非常节省墨。 智能色彩增强技术 智能色彩增强技术包括智能聚焦、自动对比度增强（ACE）、sRGB支持等，通过一系列智能化的处理，使用者不用费心调整各项打印参数,就能在各种打印介质上打印出{zj0}效果：智能聚焦技术使打印在遇到低分辨率图像时，能使用专用算法自动“合成”或生成更高分辨率的图像，无须手工增加图像分辨率或减缓打印速度就能使图像更清晰、边缘更明确；自动对比度增强(ACE)算法能使在照明条件不佳时获得的图像的色彩更明亮，细节更清晰；sRGB(标准红绿蓝)色彩则用于保证从Web页面、应用软件、显示器以及外设输入、输出的图像色彩的一致性。 二代智能色彩技术 二代智能色彩技术(ColorSmartⅡ)由3部分组成：智能聚焦技术(SmartFocus)、支持sRGB彩色工业标准技术及强化MMX多媒体处理技术。只要选择了ColorSmartⅡ技术，便可以直接按下打印键。ColorSmartⅡ按照{zj0}优化方式来设定打印时所对应的各项参数，为用户自动调整色彩。尤其是在打印有图像、文字、图表的综合性文档时更为方便。 图像优化技术 一般来说，尺寸小、分辨率低的图像在放大时，图像中所有的像素点都是等比例放大，点与点之间的空隙和间隔自然也就被放大了。原先图像中的细微缺陷，都放大到了影响视觉的程度。图像优化技术可在打印低分辨率图像时，自动根据周围像素点的色彩、过渡情况，对图像进行优化处理，对粗糙的边缘进行锐化修饰，再以打印机所能提供的{zd0}分辨率在打印机上输出。 普通纸优化技术 普通纸优化打印技术P-POP(PlainPaperOptimizer)可以有效地避免普通纸墨水扩散现象。采用普通纸优化技术的墨盒中包含一种独特的液体，称为“墨水优化液”。在打印时墨水优化液先被喷射到纸上，然后打印机喷嘴喷出的墨水与墨水优化液发生反应，使墨水中的颜料发生凝结。墨水优化液渗透入纸张，以防止墨水在纸张中扩散。这样，所打印的文本和图形边缘均十分清晰，而且由于墨水被固定在纸张的表面而不是渗进纸张里面，打印件也不会像以前那样一遇水字迹就消失了。 多重色控技术 以前的喷墨打印机会将标准的青色、品红色、黄色和黑色墨水100％地喷到纸面上，也就是说每一个打印点都是全色的，这样打印出来的图像缺乏色调之间平滑的过渡。现在墨滴越来越小，每一个像素点可以喷射多个墨滴，这就使多重色控成为可能。多重色控技术可以使图像颜色更加丰富、生动，颜色表现更加准确，图像层次感更强。 佳能公司的四重色控技术着重进行色彩和打印层次的控制。在四色墨水基础上，再创三种Photo墨水，实现七重色打印。它可以将不同颜色的墨水稀释2/3（根据实际需要，黑色稀释了一半，人眼不易分辨色彩浓度的黄色未做稀释），这样在打印时每一个像素上都可以有无色、1/3色、2/3色和全色的变化，细微地表现画面的色调过渡。从而使六色喷墨打印机具有33种色彩的组合与控制能力，且每种色彩都拥有256个喷嘴，硬件分辨率可达1200dpi×1200dpi，这样就可以更清晰地表现出色彩的细微变化程度和xx图像中间的色彩饱和度，色调的过渡更加细腻自然。还有25重色调打印技术，利用7色墨水，可打印组合出多达25重层次的色调，可以更加清晰地表现颜色中的细微变化，xx再现图像的中间色调。 精细图像半色调调整技术 精细图像半色调调整技术(AcuphotoHalftoning)能够生动逼真地将屏幕上由三原色(RGB）组成的光点转换成xx彩色图像打印所需要的CMYK四色输出。采用照相网版印刷的原理，将RGB光点迅速记忆入驱动程序中，然后根据合适的算法进行误差扩散半色调的控制，使其产生平滑的色调变化和细微的纹理与质地，提高打印机图像真实性输出的能力。 真实色彩还原技术 真实色彩还原技术（NaturalColorTechnology），能将一般数码相机、扫描仪和屏幕所无法表现出的明亮度和鲜艳色彩xx地表现出来。 WebSmoothing技术 由于网页中的图片分辨率不高，打印出的图像色彩边界上经常会出现参差不齐的斑块，利盟的WebSmoothing图像增强技术很好地解决了网页打印的难题。它采用一个非常巧妙的算法来拉伸图像。这种算法不是简单地复制每一个斑块的原始色彩，而是采用几个xxx的像素去估算出每一个拉伸出来的像素斑块的色彩，也就是说一个原始像素向外拉伸的时候，它所产生的效果并不一定由它自身决定，很大程度上要受它周围的原始像素影响（尤其是在色彩的边界附近）。在这些原始像素色彩的共同影响下，才决定了新产生像素的色彩。该技术增强了图像边界的平滑度，令打印出来的网页图像非常清晰。 竞速喷墨 在人们的传统观念中，品质和速度是一对矛盾，“鱼”和“熊掌”不能兼得，高品质输出往往是以牺牲速度为代价的。而在高节奏、高水平的现代社会中，喷墨打印机必须兼备高品质和高速度才能满足需求，因此，喷墨新技术在改善品质的同时，还要能提高输出速度。 真实色彩还原技术 双墨盒技术 佳能公司推出的双墨盒设计，可以输出更高质量的图片，并大大加快打印速度，增加打印机的使用灵活性。双墨盒设计一般针对几类任务，如彩色文本打印、{zg}品质照片级打印、高质量快速彩色打印、快速黑色打印等。双墨盒设计还可单独使用黑色或彩色墨盒，也可配合使用，甚至可重复使用。所以与传统的单墨盒（单喷头）设备相比，该技术可免去反复更换彩色和黑色墨盒的麻烦，提高打印速度。在进行文本打印时，可通过软件控制仅仅使用黑色墨盒，实现较好的经济性输出。 CCS技术 一般宽幅喷打的打印过程分为两个部分，即墨水从墨盒中被吸取过程和墨水在打印头中的打印过程，这两个过程并非同步进行，而是先吸墨后打印，再吸墨再打印，从而出现吸墨与打印之间的间断过程，既影响了打印输出速度，又会引起彩色输出中的间断打印痕迹。CCS技术（ContinuousChargingSystem）克服了这一缺点，墨水可以源源不断地从墨盒中输送到打印头，打印头也不间断地将打印任务“一气呵成”，做到即使在打印过程中也能不间断吸墨。由于CCS技术可使吸墨和打印两个过程同时进行，不仅提供了更快的打印速度，还能获得更为平滑的图像边缘。 JetExpress打印技术 JetExpress技术是采用更宽打印头、增加了更多喷嘴数量、用以提高宽幅喷打速度和打印品质的一项新技术。采用JetExpress技术的宽幅喷打一般有4个打印头，每个打印头有524个喷嘴，打印喷嘴每次喷射行程覆盖度为0.85英寸左右。另外，JetExpress技术组成的模块化墨水系统由多个打印头和独立的离轴墨盒构成，可使打印机每秒钟喷射出的墨滴数量达数百万，极大地提高了打印速度。 CrystalJet打印技术 CrystalJet打印技术也是专为解决打印质量、打印速度、打印分辨率和用户费用等与喷墨技术相关的诸多问题而设计的一种新技术。它也是超微压电喷墨技术之一，但优于其他压电技术，是一种多技术混合形式，它结合了连续喷墨打印和按需喷墨打印的特点。因为不存在交叉墨道电干扰及墨水沉淀等问题，打印头的发射速率大大提高，并可以发射出形状xx的墨滴，而不会在介质上造成散雾现象，用户可以选择墨滴的大小和数量，这就意味着能够自由实现可变分辨率打印和渐变色调图像打印等功能，而且还可以使CrystalJet打印头实现更高的墨滴速率、准确的墨滴量控制及更为广泛的墨水黏度选择。 双向打印 双向打印可以明显提高打印速度，但如果墨头定位不准确将影响打印质量。随着墨头定位技术的提高，一些新产品在照片打印和高质量打印模式中实现了双向打印。双向打印功能实际上是在打印导轨的左右各加了一个同步控制器，从而可以保证打印过程中图像衔接的准确性，这不但提高了打印速度，也提高了图像的质量。 随着喷墨打印机日益走进现代社会生活，主要厂商各自为营，不断派出身怀绝技的“奇兵”，去争夺更加细化的市场。对于他们之间的竞争，{zd0}的受益者还是办公文印、数码打样、摄影、大幅面，甚至是短版印刷等行业用户及家庭用户。 通过以上所介绍的这些技术，不难看出喷墨技术的革新、提升的着眼点无非就是墨滴的精细程度、可表现的色阶层次、色彩数目、图像的锐利度以及打印速度等方面。因此，有关行业人士预测喷墨打印机的发展将会朝着真色彩化、多功能化、高速度化方向发展。 |
