喷墨打印机原理

1、OAOA产品培训产品培训 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 纲要：纲要： 喷墨打印机的分类喷墨打印机的分类 喷墨打印机的工作原理喷墨打印机的工作原理 喷墨打印机的结构喷墨打印机的结构 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 喷墨打印技术分类简介喷墨打印技术分类简介 1 1、热喷墨技术（、热喷墨技术（Hp;Samsung)Hp;Samsung) (1)Head( (1)Head(打印头）和打印头）和CartridgeCartridge（墨水盒）一体；（墨水盒）一体； (2)(2)耗材在打印过程中承受高温，寿命短；耗材在打印过程中承受高温，寿命短； 2 2、热陶瓷技术、热陶瓷技术 压电技术压电技术(Ep

2、son)(Epson) (1)Head( (1)Head(打印头）和打印头）和CartridgeCartridge（墨水盒）分离；（墨水盒）分离； (2)(2)打印精度高，速度慢打印精度高，速度慢; ; 3 3、热升华技术（、热升华技术（SamsungSamsung）：）： (1)(1)彩色：三次成像彩色：三次成像; ; (2) (2)打印精度高；打印精度高； (3)(3)打印成本高；打印成本高； 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 热喷墨打印技术原理热喷墨打印技术原理 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 热喷墨的工作原理是通过喷墨打印头（喷热喷墨的工作原理是通过喷墨打印头（喷 墨室的硅基底）上的

3、电加热元件（通常是热电墨室的硅基底）上的电加热元件（通常是热电 阻），在阻），在 3 微秒内急速加热到微秒内急速加热到 300 摄氏度摄氏度 ， 使喷嘴底部的液态油墨汽化并形成气泡，该蒸使喷嘴底部的液态油墨汽化并形成气泡，该蒸 汽膜将墨水和加热元件隔离，避免将喷嘴内全汽膜将墨水和加热元件隔离，避免将喷嘴内全 部墨水加热。加热信号消失后，加热陶瓷表面部墨水加热。加热信号消失后，加热陶瓷表面 开始降温，但残留余热仍促使气泡在开始降温，但残留余热仍促使气泡在 8 微秒内微秒内 迅速膨胀到最大，由此产生的压力压迫一定量迅速膨胀到最大，由此产生的压力压迫一定量 的墨滴克服表面张力快速挤压出喷嘴。随着温的

4、墨滴克服表面张力快速挤压出喷嘴。随着温 度继续下降，气泡开始呈收缩状态。喷嘴前端度继续下降，气泡开始呈收缩状态。喷嘴前端 的墨滴因挤压而喷出，后端因墨水的收缩使墨的墨滴因挤压而喷出，后端因墨水的收缩使墨 滴开始分离，气泡消失后墨水滴与喷嘴内的墨滴开始分离，气泡消失后墨水滴与喷嘴内的墨 水就完全分开，从而完成一个喷墨的过程。水就完全分开，从而完成一个喷墨的过程。 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 热陶瓷（压电陶瓷）打印技术热陶瓷（压电陶瓷）打印技术 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 压电陶瓷打印技术是将许多小的压电陶瓷放置到喷压电陶瓷打印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

5、，利用它在电压作用下会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。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

6、构比较合理可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而获得较高的打印精度和打印效果 。它对墨滴的控制。它对墨滴的控制 能力强，容易实现高精度的打印。当然它也有缺点，能力强，容易实现高精度的打印。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废了。目前采用压电喷墨

7、技术的产品主要是爱普生公 司的喷墨打印机。司的喷墨打印机。 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 热喷墨技术：热喷墨技术： 半透膜半透膜 加热丝加热丝 喷孔喷孔 墨水墨水 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 机械系统：伺服系统机械系统：伺服系统 X轴方向：走纸方向；轴方向：走纸方向； Y轴方向：笔架的移动方向；轴方向：笔架的移动方向； Z轴方向：墨水滴的运动方向；轴方向：墨水滴的运动方向； 纸张纸张 Y轴轴 X轴轴 Z轴轴 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 电子系统：控制系统电子系统：控制系统 电源供应：电源板；电源供应：电源板； 通讯控制：主板；通讯控制：主板； 马达控制：主板；马达控制：主板；

8、喷墨控制：主板、笔架背板；喷墨控制：主板、笔架背板； 控制面板：主板；控制面板：主板； 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 喷墨打印产品的成像原理喷墨打印产品的成像原理 Y轴方向轴方向 X轴方向 轴方向 墨水滴墨水滴 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 X Y Z 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 喷墨打印产品的成像原理喷墨打印产品的成像原理 Y轴定位系统：轴定位系统： 定位标尺：光栅（编码带）；定位标尺：光栅（编码带）； 控制部件：主板、笔架背板；控制部件：主板、笔架背板； 执行装置：执行装置：Y轴马达、笔架、墨水盒；轴马达、笔架、墨水盒； Y轴马达在主板的控制下持续的转动，笔架以光栅作为标尺来

9、进行定位，轴马达在主板的控制下持续的转动，笔架以光栅作为标尺来进行定位， 墨水盒在主板以及笔架背板的控制下在适当的位置进行喷墨水的操作。墨水盒在主板以及笔架背板的控制下在适当的位置进行喷墨水的操作。 Y轴定位是行内定位。轴定位是行内定位。 光栅光栅 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 喷墨打印产品的成像原理喷墨打印产品的成像原理 X轴定位系统：轴定位系统： 定位标尺：光栅（内置在定位标尺：光栅（内置在X轴马达内部或者外置）；轴马达内部或者外置）； 控制部件：主板；控制部件：主板； 执行装置：执行装置：X轴马达（轴马达（X轴马达也是主驱动马达）；轴马达也是主驱动马达）； X轴马达在主板的控制下持续

10、转动，以内置的圆盘轴马达在主板的控制下持续转动，以内置的圆盘 形光栅作为标尺来进行定位，把纸张在适当的时间运送到形光栅作为标尺来进行定位，把纸张在适当的时间运送到 适当的位置，以便墨水盒在纸张上面进行喷墨水的操作。适当的位置，以便墨水盒在纸张上面进行喷墨水的操作。 X轴定位是行间定位。轴定位是行间定位。 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 Z轴定位系统：轴定位系统： 由以下因素决定由以下因素决定: 1、喷嘴到纸张的距离、喷嘴到纸张的距离: 结构件的精度结构件的精度 2、墨水滴的大小、墨水滴的大小: 喷嘴的大小喷嘴的大小 3、墨水的性质、墨水的性质: 水性墨水水性墨水 油性墨水油性墨水 4、X轴与

11、轴与Y轴的精确程度：轴的精确程度： 步进电机的精度：步进电机的精度： X 轴电机的精度轴电机的精度 Y 轴电机的精度轴电机的精度 光栅的刻度光栅的刻度 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 喷墨打印机的墨水精度问题喷墨打印机的墨水精度问题 微立升技术：微立升技术： 一般指打印机出墨的精细度，也就是一个喷嘴喷出的一滴一般指打印机出墨的精细度，也就是一个喷嘴喷出的一滴 墨滴的容积单位，墨滴的容积单位，2 微立升比微立升比 6 微立升的打印效果好微立升的打印效果好 ，市场上，市场上 只有只有CANON和和EPSON的打印机才使用此标准。的打印机才使用此标准。 惠普富丽图技术惠普富丽图技术: 是惠普公司独

12、有的一项专利技术是惠普公司独有的一项专利技术 ，也只有惠普公司的打印，也只有惠普公司的打印 机才使用此技术。这一技术最显著的特征就是能够产生机才使用此技术。这一技术最显著的特征就是能够产生 10 皮皮 升的小墨滴，这些小墨滴可以使输出效果产生深刻的变化，并升的小墨滴，这些小墨滴可以使输出效果产生深刻的变化，并 可以打印更大的色彩范围。减少了墨点尺寸对打印照片颗粒感可以打印更大的色彩范围。减少了墨点尺寸对打印照片颗粒感 的不利影响的不利影响 ，没有令人反感的，没有令人反感的“马赛克马赛克”效果。另外，采用效果。另外，采用 “富丽图富丽图”技术的打印机还使用了独特的计算方法，可将送给技术的打印机还

13、使用了独特的计算方法，可将送给 打印机的信息量减少打印机的信息量减少 50%，在保证打印效果的条件下，大大加，在保证打印效果的条件下，大大加 快了打印速度。快了打印速度。“富丽图富丽图”技术使彩色喷墨打印从简单的技术使彩色喷墨打印从简单的 dpi 分辨率进入了色阶分辨率时代。分辨率进入了色阶分辨率时代。 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 喷墨打印机的墨水精度问题喷墨打印机的墨水精度问题 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 喷墨打印机的墨水精度问题喷墨打印机的墨水精度问题 利盟（利盟（Lexmark）的墨盒同样是一体墨盒为常）的墨盒同样是一体墨盒为常 见，见， 20世纪世纪90年代第一家将年代第一

14、家将Excimer Laser准分子准分子 激光切割激光技术用于生产喷墨打印头的厂商，采用激光切割激光技术用于生产喷墨打印头的厂商，采用 外科医生在手术中使用的显微准分子激光切割技术进外科医生在手术中使用的显微准分子激光切割技术进 行制造，该技术可制造出更细小、更精确的喷嘴和墨行制造，该技术可制造出更细小、更精确的喷嘴和墨 水喷射系统。下图为它放大的水喷射系统。下图为它放大的750倍的喷嘴倍的喷嘴。 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 喷墨打印机的墨水精度问题喷墨打印机的墨水精度问题 20世纪世纪90年代中后期年代中后期Lexmark发明一种新墨发明一种新墨 盒技术，两种喷嘴直径供选择，墨滴尺寸

15、从盒技术，两种喷嘴直径供选择，墨滴尺寸从3pl到到 10pl，控制不同的墨滴温度适应不同的打印模式和，控制不同的墨滴温度适应不同的打印模式和 纸张类型。纸张类型。 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 喷墨打印机的墨水精度问题喷墨打印机的墨水精度问题 快干墨水快干墨水: 由爱普生（由爱普生（EPSON）首先发明。）首先发明。 常规下由于墨水是湿的，滴在纸上以常规下由于墨水是湿的，滴在纸上以 后容易混成一片。快干墨水是一种高后容易混成一片。快干墨水是一种高 浓度、高渗透力的墨水，能够在浓度、高渗透力的墨水，能够在10微微 秒里迅速渗透进纸张纤维，从而确保秒里迅速渗透进纸张纤维，从而确保 墨点不起毛边

16、、不发生晕染，保证了墨点不起毛边、不发生晕染，保证了 打印输出色彩的高晰度。现在绝大部打印输出色彩的高晰度。现在绝大部 分的墨水都具有这样的特征。下图为分的墨水都具有这样的特征。下图为 非快干墨水与快干墨水在显微镜下的非快干墨水与快干墨水在显微镜下的 对比。对比。 喷墨打印产品原理喷墨打印产品原理 喷墨打印机的墨水精度问题喷墨打印机的墨水精度问题 到了到了20世纪世纪90年代，出于保存所打印图片的需年代，出于保存所打印图片的需 要，恒彩防水耐光墨水横空出世，它含有的耐光和防要，恒彩防水耐光墨水横空出世，它含有的耐光和防 臭氧成分，可使色彩保持长久的鲜艳，不易受外界环臭氧成分，可使色彩保持长久的鲜艳，不易受外界环 境的影响。能保持亮丽色彩长达几十年以上，远胜于境的影响。能保持亮丽色彩长达几十年以上，远胜于 其它墨水，使珍贵的打印照片得以长期保存。同时，其它墨水，使珍贵的打印照片得以长期保存。同时， 它还具有很好的防氧化能力和出色的防水功能，即使它还具有很好的防氧化能力和出色的防水功能，即使 长时间受到外部空气、光线侵蚀仍可保持原来的色彩。长时间受到外部空气、光线侵蚀仍可保持原来的色彩。