噴墨打印機工作原理及噴墨技術

　　所謂噴墨打印機，就是通過將墨滴噴射到打印介質上來形成文字或圖像。早期的噴墨打印機以及當前大幅面的噴墨打印機都是采用連續(xù)式噴墨技術，而當前市面流行的噴墨打印機都普遍采用隨機噴墨技術。這兩種噴墨技...所謂噴墨打印機，就是通過將墨滴噴射到打印介質上來形成文字或圖像。早期的噴墨打印機以及當前大幅面的噴墨打印機都是采用連續(xù)式噴墨技術，而當前市面流行的噴墨打印機都普遍采用隨機噴墨技術。這兩種噴墨技術在原理上是有很大差別的。
　　
　　噴墨打印機如果單從打印幅面上分，可大致分為A4噴墨打印機、A3噴墨打印機、A2噴墨打印機;如果從用途上分，則可分為普通噴墨打印機和數(shù)碼相片打印機、便攜移動式噴墨打印機。
　　
　　噴墨打印機的工作原理
　　
　　1、連續(xù)式噴墨技術
　　
　　連續(xù)噴墨技術以電荷調制型為代表。這種噴墨打印原理是利用壓電驅動裝置對噴頭中墨水加以固定壓力，使其連續(xù)噴射。為進行記錄，利用振蕩器的振動信號激勵射流生成墨水滴，并對其墨水滴大小和間距進行控制。由字符發(fā)生器、模擬調制器而來的打印信息對控制電報上電荷進行控制，形成帶電荷和不帶電荷的墨水滴，再由偏轉電極來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/圖形紀錄。不參與紀錄的墨水滴由導管回收。對偏轉電極而言，有的系統(tǒng)采用兩對互相垂直的偏轉電極，對墨水滴打印位置進行二維偏轉型;有的系統(tǒng)對偏轉電極采用多維控制，即多維偏轉型。
　　
　　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。不同的打印介質皆可獲得高質量的打印結果，還易于實現(xiàn)彩色打印。但是，這種噴墨打印機的結構與隨機式相比，比較復雜：對墨水需要加壓裝置，終端要有回收裝置回收不參與紀錄的。并且工作方式的效率不夠高，而且不。現(xiàn)在采用這種技術的噴墨打印機已經(jīng)極少見到。
　　
　　2、隨機式噴墨技術
　　
　　隨機式噴墨系統(tǒng)中墨水只在打印需要時才噴射，所以又稱為按需式。它與連續(xù)式相比，結構簡單，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。在這種隨機噴墨系統(tǒng)中，為了彌補這個缺點，不少隨機式噴墨打印機采用了多噴嘴的方法來提高打印速度。
　　
　　目前，隨機式噴墨技術主要有微壓電式和熱氣泡式兩大類：
　　
　　a.熱氣泡噴墨技術
　　
　　噴墨打印機一般多采用熱氣泡噴墨技術，通過墨水在短時間內的加熱、膨脹、壓縮，將墨水噴射到打印紙上形成墨點，增加墨滴色彩的穩(wěn)定性，實現(xiàn)高速度、高質量打印。由于除了墨滴的大小以外，墨滴的形狀、濃度的一致性都會對圖像質量產(chǎn)生重大影響，而墨水在高溫下產(chǎn)生的墨點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非常微小的毛細管中，通過一個微型的加熱墊迅速將墨水加熱到沸點。這樣就生成了一個非常微小的蒸汽泡，蒸汽泡擴張就將一滴墨水噴射到毛細管的頂端。停止加熱，墨水冷卻，導致蒸汽凝結收縮，從而停止墨水流動，直到下一次再產(chǎn)生蒸汽并生成一個墨滴。
　　
　　b.微壓電技術
　　
　　微壓電技術把噴墨過程中的墨滴控制分為3個階段：在噴墨操作前，壓電元件首先在信號的控制下微微收縮;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，元件又會進行收縮，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置換能器，換能器受打印信號的控制，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構可分為：壓電管型、壓電薄膜型、壓電薄片型等幾種類型。
　　
　　采用微電壓的變化來控制墨點的噴射，不僅避免了熱氣泡噴墨技術的缺點，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。對晶體施加電流，就會使它向內彈壓。當電流中斷時，晶體反彈回原來的位置，同時將一滴微量的墨水通過噴嘴射出去。當電流恢復時，晶體又向后外延拉，進入噴射下一滴墨水的準備狀態(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)生化學變化，性質不穩(wěn)定，所以打出的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，在一定程度上影響了打印質量，這都是它的不足之處。微壓電打印頭技術是利用晶體加壓時放電的特性，在常溫狀態(tài)下穩(wěn)定的將墨水噴出。對墨滴控制能力較強，還將色點縮小許多，產(chǎn)生的墨點也沒有慧尾，從而使打印的圖像更清晰。容易實現(xiàn)高達1440dip的高精度打印質量，且微壓電噴墨時無需加熱，墨水就不會因受熱而發(fā)生化學變化，故大大降低了對墨水的要求。另外，壓電式打印頭被固定在打印機中，因此只需要更換墨盒就可以了。熱泡式噴墨打印機需要在每個墨盒中安裝噴墨嘴：這樣會增加墨盒的成本。但壓電式噴墨打印機的缺點是，如果壓電打印頭被損壞或者阻塞了，整臺打印機都需要維修。