噴墨打印機技術(shù)的類型與原理

鞠欣余

摘 要：噴墨打印機是一種點陣式打印技術(shù)，與傳統(tǒng)的激光打印和針式打印相比，噴墨打印機的圖像效果更為理想，這一技術(shù)也在CAD圖形繪制、婚紗攝影、廣告制造等領(lǐng)域中得到了推廣和使用。目前，噴墨打印機已經(jīng)成為市場中打印機的主流產(chǎn)品，其科技含量高、零件構(gòu)造復(fù)雜，該文主要針對噴墨打印機的技術(shù)原理、關(guān)鍵性技術(shù)以及應(yīng)用展開分析。

關(guān)鍵詞：噴墨打印機 類型 原理

中圖分類號：TP334.8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（c）-0113-02

噴墨打印是一種圖像傳送技術(shù)，它能夠?qū)D像清晰地傳送并打印出來，在打印領(lǐng)域能夠發(fā)揮巨大的作用。在噴墨打印機的市場上， 大部分是惠普、佳能和愛普生3個企業(yè)的產(chǎn)品，而且每個企業(yè)都有自己獨特的核心技術(shù)。筆者通過對噴墨打印機的制作要求分析，介紹噴墨打印機的關(guān)鍵技術(shù)，并且對其中的問題，提出相應(yīng)的建議或意見。

1 噴墨打印技術(shù)

噴墨打印技術(shù)是使墨滴由小孔定向噴射至紙張的指定位置，形成圖像的技術(shù)。這種技術(shù)與其他打印技術(shù)相比，形成的圖像更加清晰，效果更好。所以，噴墨打印機在多個領(lǐng)域都有著十分廣闊的前景。目前，液態(tài)噴墨打印機是我國的主要打印機產(chǎn)品。噴墨打印技術(shù)的核心是薄膜電阻器，可以實現(xiàn)高精度的打印，在微壓點噴墨時，不需要進行加熱處理，墨水也不容易出現(xiàn)化學反應(yīng)，目前代表性的生產(chǎn)企業(yè)有惠普、佳能、愛普生等。

2 液體壓電式噴墨技術(shù)

噴墨打印技術(shù)可以根據(jù)墨汁的種類分為固態(tài)和液態(tài)。固態(tài)噴墨是一家美國橡膠公司的專利產(chǎn)品，這種墨汁能夠在常溫下保持固態(tài)，在經(jīng)過加熱后會變成液態(tài)，通過打印機噴射在紙上，形成色彩鮮艷的文字或圖像。

液態(tài)噴墨技術(shù)是目前的主流，市面上的噴墨打印機都是使用這種技術(shù)制作的。而液態(tài)噴墨技術(shù)可以分為兩種：一種是熱噴墨技術(shù)，在發(fā)熱電阻的作用下將電能轉(zhuǎn)變成熱能，使噴嘴附近的墨水氣化，同時噴出墨水，在紙張上形成圖像。另一種是壓電噴墨技術(shù)。應(yīng)用這種技術(shù)的打印機里有壓電元件，壓電元件能夠在通電狀況下擠壓振動板，對墨水產(chǎn)生壓力，噴射墨水。然后墨水盒中的墨水會進入到墨腔中，為下一次噴射做準備。整個噴射過程會受到壓電元件的控制，保證整個過程的穩(wěn)定性。液體壓電式噴墨技術(shù)與其他技術(shù)相比有很多優(yōu)勢，首先這項技術(shù)的噴墨過程由壓電元件控制，能夠精確控制墨滴的大小和噴射位置，避免了墨滴飛散造成的打印圖像模糊的問題，提高了打印效果。其次，整個過程是通過壓力來完成的，而不需要對噴嘴進行加熱，大大降低了能量的消耗。再次，打印機在常溫下使用，可以正常工作達數(shù)千個小時，液體壓電式噴墨技術(shù)不需要加熱噴嘴，也就在側(cè)面提升了打印機的使用壽命。最后，打印機在打印過程中不需要對墨水進行加熱，因此，墨水的選擇有了更低的要求，可以使用在高溫下已產(chǎn)生化學變化的墨汁。

3 Microweave技術(shù)

dpi是打印機的圖像分辨率，是能夠衡量打印機效果的重要標準。它代表著每英寸內(nèi)噴墨打印機的噴墨數(shù)目。打印質(zhì)量在單色打印以及彩色打印方面是有所區(qū)別的，單色打印的要求是，dpi越高，打印出來的圖像效果越好。而彩色打印的時候，不僅dpi值要高也要受到色彩調(diào)和能力的影響。因此，市面上的彩色噴墨打印機的黑白打印和彩色打印分辨率會有所區(qū)別。為了提高打印圖像的分辨率和質(zhì)量，Microweave技術(shù)應(yīng)運而生。這種技術(shù)有兩種：第一種是通過控制字車回程的縱向定位，實現(xiàn)在縱向上疊加水平打印線的技術(shù)。通過這種技術(shù)，能夠精確地控制紙張進入打印機的速度，使打印機的縱向分辨率提高一倍。并且能夠降低水平方向上白色條紋的數(shù)量和色彩的不均勻，提高了打印圖像的效果。第二種Microweave技術(shù)就是控制打印機在同一水平線上反復(fù)打印，每一次打印都在上一次打印的空隙中進行，這種技術(shù)能夠使打印出來的圖像空隙更小，圖像也更清晰。

4 墨水的選取

墨水的質(zhì)量會影響打印機的圖像品質(zhì)，好的墨水需要有廣泛的色域，能夠表現(xiàn)完美的色彩圖像，還能夠長久保存。目前，世界上的噴墨打印機一般采用的是染料墨水和顏料墨水兩種。染料墨水是分子級的復(fù)合全溶墨水，不會造成噴頭堵塞，能夠在紙上輕易形成圖像，色彩也十分亮麗，價格低廉。但是這種墨水的防水性、耐光性、抗氧化性都比較差。顏料墨水是將固體顏料研磨后，溶于水中形成的懸濁液墨汁。顏料本身具有防水性也不易被紫外線分解。此外，顏料墨水具有很好的化學穩(wěn)定性，能夠使圖像長久保存，但是因為顏色的特性較差，無法與染料墨水爭奪市場?！笆兰o虹彩” 顏料墨水是一種新推出的墨水種類。墨水表面有樹脂覆蓋，既保證了圖像的質(zhì)量也保證了圖像的長久保存。

此外，油墨觸變性與黏度都會對打印效果產(chǎn)生影響，要實現(xiàn)量產(chǎn)，必須要保證油墨性能與噴頭結(jié)構(gòu)是相符的，其中，油墨觸變性與黏度是評估油墨打印效果的一個重要指標。在一定操作環(huán)境下，油墨的使用類型會決定黏度范圍，只有滿足這樣的需求，才能夠獲取到最優(yōu)的打印效果。如果油墨黏度無法得到有效提升，就需要采取科學的措施改變油墨觸變性，研究顯示，油墨的結(jié)構(gòu)特性與固體含量會對油墨觸變性產(chǎn)生一定的影響，因此，必須要控制好其中的固體含量，在必要情況下，可以適當加入觸變劑。總而言之，只有根據(jù)打印需求來改變油墨觸變性與黏度，才能夠獲取到最優(yōu)的打印效果。

5 結(jié)語

液體壓電式噴墨打印機的出現(xiàn)，使得圖像打印變得更加簡單，再加上先進的墨水種類，令噴墨打印機的應(yīng)用范圍得到了空前的提升，受到各界人士的喜愛。雖然我國在這一領(lǐng)域已經(jīng)有了初步的成果，但是我們?nèi)孕枧?，爭取研發(fā)出更高效的打印技術(shù)，推動我國的經(jīng)濟發(fā)展。

參考文獻

[1] 王巖.低價中的強者——惠普Photosmart D5368照片噴墨打印機[J].微電腦世界，2008（4）：41.

[2] Jung J W，Ko S H，Jeong Y H，et al.Rea-l time gap control formicro-EDM：Application in a microfactory[J]. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing，2008，9（1）.

[3] 李安林，杜慧，張換平.噴墨打印機墨水的配方優(yōu)化及制備[J].染料與染色，2007（5）：23-24.

[4] 褚夫強，孫翠霞，高文紅，等.通用型噴墨打印用墨水的研制[J].山東輕工業(yè)學院學報：自然科學版，2004（2）：64-67.

[5] M P.Jahan，AP. Malshe，KP. Rajurkar.Experimental investigation and characterization of nano-scale dry electro-machining[J].Journal of Manufacturing Processes，2012（4）：443-451.