噴墨打印機(jī)工作原理及噴墨技術(shù)

　　所謂噴墨打印機(jī)，就是通過(guò)將墨滴噴射到打印介質(zhì)上來(lái)形成文字或圖像。早期的噴墨打印機(jī)以及當(dāng)前大幅面的噴墨打印機(jī)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(jī)都普遍采用隨機(jī)噴墨技術(shù)。這兩種噴墨技...所謂噴墨打印機(jī)，就是通過(guò)將墨滴噴射到打印介質(zhì)上來(lái)形成文字或圖像。早期的噴墨打印機(jī)以及當(dāng)前大幅面的噴墨打印機(jī)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(jī)都普遍采用隨機(jī)噴墨技術(shù)。這兩種噴墨技術(shù)在原理上是有很大差別的。
　　
　　噴墨打印機(jī)如果單從打印幅面上分，可大致分為A4噴墨打印機(jī)、A3噴墨打印機(jī)、A2噴墨打印機(jī);如果從用途上分，則可分為普通噴墨打印機(jī)和數(shù)碼相片打印機(jī)、便攜移動(dòng)式噴墨打印機(jī)。
　　
　　噴墨打印機(jī)的工作原理
　　
　　1、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(dòng)裝置對(duì)噴頭中墨水加以固定壓力，使其連續(xù)噴射。為進(jìn)行記錄，利用振蕩器的振動(dòng)信號(hào)激勵(lì)射流生成墨水滴，并對(duì)其墨水滴大小和間距進(jìn)行控制。由字符發(fā)生器、模擬調(diào)制器而來(lái)的打印信息對(duì)控制電報(bào)上電荷進(jìn)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(lái)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(duì)偏轉(zhuǎn)電極而言，有的系統(tǒng)采用兩對(duì)互相垂直的偏轉(zhuǎn)電極，對(duì)墨水滴打印位置進(jìn)行二維偏轉(zhuǎn)型;有的系統(tǒng)對(duì)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(shí)現(xiàn)彩色打印。但是，這種噴墨打印機(jī)的結(jié)構(gòu)與隨機(jī)式相比，比較復(fù)雜：對(duì)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。現(xiàn)在采用這種技術(shù)的噴墨打印機(jī)已經(jīng)極少見(jiàn)到。
　　
　　2、隨機(jī)式噴墨技術(shù)
　　
　　隨機(jī)式噴墨系統(tǒng)中墨水只在打印需要時(shí)才噴射，所以又稱(chēng)為按需式。它與連續(xù)式相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性也高，但是，因受射流慣性的影響墨滴噴射速度低。在這種隨機(jī)噴墨系統(tǒng)中，為了彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)，不少隨機(jī)式噴墨打印機(jī)采用了多噴嘴的方法來(lái)提高打印速度。
　　
　　目前，隨機(jī)式噴墨技術(shù)主要有微壓電式和熱氣泡式兩大類(lèi)：
　　
　　a.熱氣泡噴墨技術(shù)
　　
　　噴墨打印機(jī)一般多采用熱氣泡噴墨技術(shù)，通過(guò)墨水在短時(shí)間內(nèi)的加熱、膨脹、壓縮，將墨水噴射到打印紙上形成墨點(diǎn)，增加墨滴色彩的穩(wěn)定性，實(shí)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(huì)對(duì)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(diǎn)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(gè)非常微小的毛細(xì)管中，通過(guò)一個(gè)微型的加熱墊迅速將墨水加熱到沸點(diǎn)。這樣就生成了一個(gè)非常微小的蒸汽泡，蒸汽泡擴(kuò)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(dòng)，直到下一次再產(chǎn)生蒸汽并生成一個(gè)墨滴。
　　
　　b.微壓電技術(shù)
　　
　　微壓電技術(shù)把噴墨過(guò)程中的墨滴控制分為3個(gè)階段：在噴墨操作前，壓電元件首先在信號(hào)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(huì)進(jìn)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(hào)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(lèi)型。
　　
　　采用微電壓的變化來(lái)控制墨點(diǎn)的噴射，不僅避免了熱氣泡噴墨技術(shù)的缺點(diǎn)，而且能??印頭在微型墨水貯存器的后部采用了一塊壓電晶體。對(duì)晶體施加電流，就會(huì)使它向內(nèi)彈壓。當(dāng)電流中斷時(shí)，晶體反彈回原來(lái)的位置，同時(shí)將一滴微量的墨水通過(guò)噴嘴射出去。當(dāng)電流恢復(fù)時(shí)，晶體又向后外延拉，進(jìn)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(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(shí)放電的特性，在常溫狀態(tài)下穩(wěn)定的將墨水噴出。對(duì)墨滴控制能力較強(qiáng)，還將色點(diǎn)縮小許多，產(chǎn)生的墨點(diǎn)也沒(méi)有慧尾，從而使打印的圖像更清晰。容易實(shí)現(xiàn)高達(dá)1440dip的高精度打印質(zhì)量，且微壓電噴墨時(shí)無(wú)需加熱，墨水就不會(huì)因受熱而發(fā)生化學(xué)變化，故大大降低了對(duì)墨水的要求。另外，壓電式打印頭被固定在打印機(jī)中，因此只需要更換墨盒就可以了。熱泡式噴墨打印機(jī)需要在每個(gè)墨盒中安裝噴墨嘴：這樣會(huì)增加墨盒的成本。但壓電式噴墨打印機(jī)的缺點(diǎn)是，如果壓電打印頭被損壞或者阻塞了，整臺(tái)打印機(jī)都需要維修。