打印机原理浅谈与五种常见墨水类型的应用.doc

打印机原理浅谈与五种常见墨水类型的应用这些年来，电脑走进人们的工作和生活已经渐成时尚了。随着应用地不断深入，大家已经不再满足于只能在屏幕上显示文档和图片的方式了，而更希望能够看到打印在纸张上的效果，于是打印机在市场上开始热销起来。 目前市场上常见的打印机有三大类：针式、喷墨和激光打印机。针式打印机已经过了辉煌期，逐渐步入黄昏；而激光打印机虽然价格在不断下降但和主流的彩喷相比还是有一定差距，而且如果要用彩色的话价格就又会高出好多。如此来看，喷墨打印机最近红透半边天的情况也就不足为怪了。 喷墨打印机是在针式打印机之后发展起来的，采用非打击的工作方式。比较突出的优点有体积小、操作简单方便、打印噪音低、使用专用纸张时可以打出和照片相媲美的图片等等。经过若干年的磨练，喷墨打印机的技术已经取得了长足地发展。想当初95年时，4000元左右一台的彩色喷墨打印机，打印出来的美女可以皮肤粗糙得象王二麻子一般。到现在，一千多元的彩色喷墨打印机却已经足够应付一般家庭所有需求了，即使是象摄影爱好者这样对图片质量要求很高的用户，也能在两千至三千多元的彩色喷墨打印机中找到比较理想的产品。 目前喷墨打印机按打印头的工作方式可以分为压电喷墨技术和热喷墨技术两大类型。按照喷墨的材料性质又可以分为水质料、固态油墨和液态油墨等类型的打印机。下面我们就分别加以阐述。 压电喷墨技术是将许多小的压电陶瓷放置到喷墨打印机的打印头喷嘴附近，利用它在电压作用下会发生形变的原理，适时地把电压加到它的上面。压电陶瓷随之产生伸缩使喷嘴中的墨汁喷出，在输出介质表面形成图案。 用压电喷墨技术制作的喷墨打印头成本比较高，所以为了降低用户的使用成本，一般都将打印喷头和墨盒作成分离的结构，更换墨水时不必更换打印头。这种技术由爱普生独创，因为打印头的结构比较合理可通过控制电压来有效调节墨滴的大小和使用方式，从而获得较高的打印精度和打印效果。它对墨滴的控制能力强，容易实现高精度的打印,现在1440dpi的超高分辨率就是由爱普生保持的。当然它也有缺点，假设使用过程中喷头堵塞了，无论是疏通或更换费用都比较高而且不易操作，搞不好整台打印机可能就报废了。目前采用压电喷墨技术的产品主要是爱普生公司的喷墨打印机。 热喷墨技术是让墨水通过细喷嘴，在强电场的作用下，将喷头管道中的一部分墨汁气化，形成一个气泡，并将喷嘴处的墨水顶出喷到输出介质表面，形成图案或字符。所以这种喷墨打印机有时又被称为气泡打印机。用这种技术制作的喷头工艺比较成熟成本也很低廉，但由于喷头中的电极始终受电解和腐蚀的影响，对使用寿命会有不少影响。所以采用这种技术的打印喷头通常都与墨盒做在一起，更换墨盒时即同时更新打印头。这样一来用户就不必再对喷头堵塞的问题太担心了。同时为降低使用成本，我们常常能看见给墨盒打针的情形（加注墨水）。在打印头刚刚打完墨水后，立即加注专用的墨水，只要方法得当，可以节约不少的耗材费用。 热喷墨技术的缺点是在使用过程中会加热墨水，而高温下墨水很容易发生化学变化，性质不稳定，所以打出的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很不好掌握，打印线条边缘容易参差不齐，一定程度的影响了打印质量，所以多数产品的打印效果还不如压电技术产品。 采用热喷墨技术的产品比较多，主要为佳能(Canon)和惠普(HP)等公司所使用。 固态喷墨打印机是TEKTRONIX（泰克）公司的专利技术。它所使用的变相墨在室温下是固态的，工作时将腊质的颜料块先加温溶化成液体，然后再按前面所述的喷墨方法工作。这类打印机的优点是颜料的耐水性能比较好，并且不存在打印头因墨水干涸而造成的堵塞问题。但采用固态油墨的打印机目前因生产成本比较高，产品比较少。 喷墨打印机分为机械和电路两大部分，我们主要来看看机械部分，它通常包括墨盒和喷头、清洗部分、字车机械、输纸机构和传感器等几个部分。墨盒和喷头有两种类型，一种是二合一的一体化结构，另一类是分离式结构。两种方式各有好处。清洗系统是喷头的维护装置。字车机械用于实现打印位置定位。输字机构提供纸张输送功能，运动时它必须和字车机械很好的配合才能完成全页的打印。而传感器是为检查打印机各部件工作状况而特设的。 佳能BJC-6000 为了方便大家对喷墨打印机有个较为全面的认识，我们特别把体现性能差别的主要性能指标归纳在了下面，供大家在购买时参考。 l、分辨率 DPI是业界衡量打印质量的一个重要标准。它本身表现了在每英寸的范围内喷墨打印机可打印的点数。单色打印时dpi值越高打印效果越好。而彩色打印时情况比较复杂。通常打印质量的好坏要受dpi值和色彩调和能力的双重影响。由于一般彩色喷墨打印机的黑白打印分辨率与彩色打印分辨率可能会有所不同，所以选购时一定要注意看商家告诉你的分辨率是哪一种分辨率，是否是最高分辨率。一般至少应选择在360DPI以上的喷墨打印机。 2、色彩调和能力 对于使用彩色喷墨打印机的用户而言，打印机的色彩调和能力是个非常重要的指标。传统的喷墨打印机，在打印彩色照片时，若遇到过渡色，就会在三种基本颜色的组合中选取一种接近的组合来打印，即使加上黑色，这种组合一般也不能超过16种，对色阶的表达能力是难以令人满意的。 为了解决这个问题，早期的喷墨打印机又采用了调整喷点疏密程度的方法来表达色阶。但对于当时彩色分辨率只有300dpi左右的产品，调整疏密程度的结果是在过渡色效果很差，看上去会有很多斑点。现在的彩色喷墨打印机，一方面通过提高打印密度(分辨率)来使打印出来的点变细，从而使图变得更为细腻；另一方面，都在色彩调和方面改进技术，常见的有：增加色彩数量、改变喷出墨滴的大小、降低墨盒的基本色彩浓度等几种方法。其中增加色彩数量来得最为行之有效。目前通常是采用五色的彩色墨盒，加上原来的黑色墨盒，形成所谓的六色打印。这样一来排列组合得到的色彩组合数一下子提高了好多倍，效果改善自然非常明显。 改变喷出墨滴大小的原理是在打印中需要色彩浓度较高的地方用标准大小的墨滴喷出，而在需要色彩浓度较低的地方喷射小墨滴，同样实现了更多的色阶。而降低墨盒色彩浓度其实是在高色彩浓度的地方采用反复喷墨的方法来形成更多色阶。 3、打印速度 喷墨打印机的打印速度一般以每分钟打印的页数（PPM：Page Per Minute）来统计。但因为每页的打印量并不完全一样，所以这个数字一定不会准确，只是一个平均数字。对于家用打印机，由于打印量一般不会太大，选购时可以不必特别注意打印速度。 4、打印驱动程序 打印驱动程序是一个非常重要但又常被大家忽视的环节。许多先进的打印技术都和配套的打印技术有密切关系。请一定使用厂商原配的驱动程序，并随时注意更新。 5、打印幅面 一般喷墨打印机的打印幅面有A4和A3两种。一般家庭用户使用A4幅面的就可以了 激光打印机结构和原理：激光技术出现于60年代，真正投入实际应用始于70年代初期。最早的激光发射器是充有氦-氖（He-Ne）气体的电子激光管，体积很大，因此在实际应用中受到了很大限制。70年代末期，半导体技术趋向成熟。半导体激光器随之诞生，高灵敏度的感光材料也不断发现，加上激光控制技术的发展，激光技术迅速成熟，并进入了实际应用领域。以美国、日本为代表的科研人员，在静电复印机的基础上，结合了激光技术与计算机技术，相继研制出半导体激光打印机。这种类型打印机的打印质量好、速度快、无噪音，所以很快得到了广泛应用。 90年代初，美国惠普公司和日本佳能公司生产的激光打打印机原理是什么打印机分针式打印机、喷墨打印机、激光打印机、热升华打印机等等。根据每种打印机工作机制不同，厂商和型号不同，各类打印机中也会有所区别。针式打印机的工作原理是这样的：主机送来的代码，经过打印机输入接口电路的处理后送至打印机的主控电路，在控制程序的控制下，产生字符或图形的编码，驱动打印头打印一列的点阵图形，同时字车横向运动，产生列间距或字间距，再打印下一列，逐列进行打印；一行打印完毕后，启动走纸机构进纸，产生行距，同时打印头回车换行，打印下一行；上述过程反复进行，直到打印完毕。针式打印机之所以得名，关键在于其打印头的结构。打印头的结构比较复杂，大致说来，可分为打印针，驱动线圈，定位器，激励盘等等。简单的说，打印头的工作过程是这样的：当打印头从驱动电路获得一个电流脉冲时，电磁铁的驱动线圈就产生磁场吸引打印针衔铁，带动打印针击打色带，在打印纸上打出一个点的图形。因其直接执行打印功能的是打印针，所以这类打印机被称为针式打印机。喷墨打印机的工作原理基本与针式打印机相同，这两者的本质区别就在于打印头的结构。喷墨打印机的打印头，是由成百上千个直径极其微小（约几微米）的墨水通道组成，这些通道的数量，也就是喷墨打印机的喷孔数量，它直接决定了喷墨打印机的打印精度。每个通道内部都附着能产生振动或热量的执行单元。当打印头的控制电路接收到驱动信号后，即驱动这些执行单元产生振动，将通道内的墨水挤压喷出；或产生高温，加热通道内的墨水，产生气泡，将墨水喷出喷孔；喷出的墨水到达打印纸，即产生图形！这就是压电式和气泡式喷墨打印头的基本原理。而喷墨打印机的控制原理，工作方式基本与针式打印机相同，这里就不赘述了！激光打印机当计算机主机向打印机发送数据时，打印机首先将接收到的数据暂存在缓存中，当接收到一段完整的数据后，再发送给打印机的处理器，处理器将这些数据组织成可以驱动打印引擎动作的信号流，对于激光打印机而言，这个信号流就是驱动激光头工作的一组脉冲信号。 激光打印机的核心技术就是所谓的电子成像技术，这种技术结合了影像学与电子学的原理和技术以生成图像，核心部件是一个可以感光的硒鼓。激光发射器所发射的激光照射在一个棱柱形反射镜上，随着反射镜的转动，光线从硒鼓的一端到另一端依次扫过（中途有各种聚焦透镜，使扫描到硒鼓表面的光点非常小），硒鼓以1/300英寸或1/600英寸的步幅转动，扫描又在接下来的一行进行。硒鼓是一只表面涂覆了有机材料的圆筒，预先带有电荷，当有光线照射时，受到照射的部位会发生电阻的变化。计算机所发送来的数据信号控制着激光的发射，扫描在硒鼓表面的光线不断变化，有的地方受到照射，电阻变小，电荷消失，也有的地方没有光线射到，仍保留有电荷，最终，硒鼓表面就形成了由电荷组成的潜影。墨粉是一种带电荷的细微塑料颗粒，其电荷与硒鼓表面的电荷极性相反，当带有电荷的硒鼓表面经过显影辊时，有电荷的部位就吸附了墨粉颗粒，潜影就变成了真正的影像。硒鼓转动的同时，另一组传动系统将打印纸送进来，经过一组电极，打印纸带上了与硒鼓表面极性相同但强得多的电荷，随后纸张经过带有墨粉的硒鼓，硒鼓表面的墨粉被吸引到打印纸上，图像就在纸张表面形成了。此时，墨粉和打印机仅仅是靠电荷的引力结合在一起，在打印纸被送出打印机之前，经过高温加热，塑料质的墨粉被熔化，在冷却过程中固着在纸张表面。 将墨粉传给打印纸之后，硒鼓表面继续旋转，经过一个清洁器，将剩余的墨粉去掉，以便进入下一个打印循环。由以上原理可以看出激光打印机与针式、喷墨打印机的一个本质的区别在于：激光打印机打印一次成像一整页，是逐页打印；而针式和喷墨打印机都是打印头一次来回打印一行，是逐行打印。因此，相同打印要求下，激光打印机的打印速度要比针式打印机和喷墨打印机要快，这也是激光打印机的一个优势所在。五种常见墨水类型的应用五种常见墨水类型的应用一、DYE(户内)染料型热发泡墨水 适用于HP或NOVAJET户内机型，因墨水内含高发泡剂，在经墨头电阴加热后，让墨水在极短时间内产生气泡，进而将墨水挤压喷射出去世，但在长时间高低温变化下，墨水腔在高热与高压的严峻环境变化中，喷头变成损耗性。因代用墨水开发较成功，因此成本较低，但喷头的员耗是不可减少的成本。一般热发泡喷墨打印机使用的墨水含水量都需要70%至90%之间，以保持喷嘴的畅通及配合热能的作用，这意味着必须留用足够的时间让墨水在介质上干透而不会向外扩散，故其在机器上多安装有烘干装置，以免损伤画面。 二、DYE(户内)染料型微压墨水 适用于采用EPSON喷头机型，包括最新的MIMAKIJV-4，MUTOH RJ-8000及ROLAND FJ-500/600系列，压电式喷头是用一个压电晶体去撞击和震荡一个固定于打印头内的隔膜，从而使得打印头内的墨水喷射出去。因为属于“冷喷”，所以喷头无须定期更换，但早期墨水价格较高，因此早期户内制作成本高于热发泡，最近推出的MUTOH RJ-8000系列及MIMAKI JV4系列采用第三代的EPSON喷头，因此在喷绘速度上得以大大提高，而微压电墨水也降至0.25元/毫升以下，因此户内制作将以微压电为主流机型。 三、PIGMENT(户外)颜料型微压电墨水 适用于采用EPSON喷头机型，包括最新的MIMAKI JV-4、MUTOH RJ-8000及ROLAND FJ-500/600系列，但因必须覆膜，且制作户外工也复杂，成本高，而不成为主流墨水。 四、油性(Oil-based)墨水 只适用于MUTOH RJ-8000/RJ6000及ROLAND FJ50/40/500/400及MIMAKI JV2系列，因微压电喷头的限制性，户外耐候在6个月左右，因油性墨水制作无须覆膜，且可喷绘涂层灯箱布，因此广泛应用于户内制作及户外更换频繁(半年左右)的地区。 五、溶剂性墨水 适用于大型喷绘机墨水具有强烈的腐蚀性，可直接渗入灯箱布及PVC材料的内部，因此对喷头要求较高，需采用专用溶剂型喷头，并对喷头的附属设备要求也较高，因此溶剂性墨水不适用日本EPSON任何喷头，而且目前有能力生产该喷头的只有英国XRRA和美国公司。赛天使、SALSA、威特都采用这类喷头。并设有全自动墨水过滤系统，因此都属专业户外制作设备，户外耐候保证也可达两年左右。写真机墨水类型，DYE/ECO/SublimationDYE 染料墨水ECO 弱溶剂墨水Sublimation 热升华墨水喷墨打印机墨盒维护维修的方法与技巧发布日期：2010-05-11墨盒是喷墨打印机的重要组成部分，它的好坏将直接影响喷墨打印机的打印效果，同时墨盒也是比较容易出现故障的部件。1 打印头的清洗方法喷墨打印机在长时间不用或使用一段时间后，就会出现打印不清晰、断点、断线等故障，这时就需用打印头清洗的方法来解决。大多数喷墨打印机开机即会自动清洗打印头，并设有按钮对打印头进行清洗。如佳能绝大部分喷墨打印机就设有快速清洗、常规清洗和彻底清洗三档清洗功能，具体清洗操作请参照喷墨打印机操作手册中的步骤进行就可以了。但是，如果连续清洗几次之后打印仍不满意，应该是墨水已经用完，需要更换墨盒。墨盒未使用完时，最好不要取下，否则会造成墨水浪费或打印机对墨水的计量失误。一般来说，打印机的墨水放在打印机内在短时间内不会发生硬化之类的变质，所以我们没有必要把墨盒取出来。不过，如果你的打印机真的长期不用的话，那就需要把墨盒取出来了，这样可以防止墨水变质，也确保了喷头的寿命。如果自动清洗法失败，证明堵塞较为严重，通常是打印机很久没用或使用过程中断电，喷嘴没有复位造成。用注射器对着喷嘴，不停地拉动压力装置，让高速空气流清洗喷嘴，并吸出剩余的墨水，是一种节省墨水的清洗法。上述手动清洗法不行的话，就要准备拆开打印机进行如下操作。先关掉电源，并拔下插头，彻底断开电源。拆开移动轴和转动皮带，再小心拿起打印头，用蒸馏水来冲干净。然后用注射器和软胶管组成一个喷射系统，插到入墨孔来进行清洗。两个步骤均要异常小心，绝对不能让水沾到电路板，如果不幸弄湿电路板，应该马上用电吹风吹干。最后装回打印机中，再次执行软件清洗程序，让墨水把喷嘴里面的蒸馏水冲走。长期搁置不用的一体化打印头由于墨水干涸而堵塞喷孔，可用热水浸泡后再清洗。清洗打印头应注意以下几点：A、不要用尖利物品清扫喷头，不能撞击喷头，不要用手接触喷头；B、不能在带电状态下拆卸、安装喷头，不要用手或其他物品接触打印字车的电气触点；C、不能将喷头从打印机上卸下单独放置，不能将喷头放在多尘的场所。2延长墨盒使用寿命的两种方法墨盒实在是太贵了(不含喷头)，很多人都希望通过各种方式来延长墨盒的使用寿命以降低成本。下面就为大家介绍两种延长墨盒寿命的方法。1） 假换墨一些打印机并不是通过探测墨盒中的墨水来计量墨水耗用量的，而是通过计算总的字符打印量来计量墨水用量的，而厂家为了保险起见，在墨盒中装的墨水比这个“计数器”额定的墨水耗用量要多得多。我们可以通过用“假换墨”的方法，将“计数器”置零，使原来的墨盒还能用来打印，只要其中确实还有墨水就行。下面以EPSON- COLOR系列喷墨打印机为例具体操作方法是：当打印机上的“墨尽指示灯”闪亮时，按下打印机面板上的“换墨按钮”，墨盒架会自行滑动到换墨位置，将墨盒架盖子揭开，但是不要取出墨盒，然后再将墨盒架盖子关闭，再按下打印机面板上的换墨按钮，打印机开始执行充墨动作，待充墨完毕后，你会看到打印机操作界面中的墨量指示条又是满的了。现在你已经能够再次使用这个本该报废的墨盒了，“假换墨”后，墨盒中的墨水是可以全部消耗尽的，这样至少可以增加原来打印量的50%以上。“假换墨”后出现的问题是：当墨盒中的墨水真正耗尽后，不能用通常的方法更换墨盒。但可以按动清洗键，待墨盒架走到换墨盒位置时，强行关闭打印机电源，就可以像正常换墨那样掀起墨盒架盖子，取下已无墨水的墨盒，这时先不要放新墨盒进去，再次接通打印机电源，这时打印机探测到没有墨水，“墨尽指示灯”会闪亮，接下来按照正常方法换墨就行了。EPSON的说明书上写到，墨盒取下后就不能再使用，其原因是由于墨盒的特殊结构所至，若中途取下墨盒，会导致喷头管道中进入空气，从而在打印时引起断线。而且此时的断线要经数次清洗才能把空气抽出，会浪费大量墨水，所以EPSON为了防止出现这种情况而