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| 深入浅出论打印机打印技术 |
| 时间：2010/11/29 来源：蓝星 作者：蓝星 浏览：2362次 |
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1、喷墨打印机的工作原理
喷墨打印机的关键技术是墨头技术，而墨头类型一直都是由传统的热汽泡和微压电技术所主宰。热气泡打印技术应用较早，技术成熟，设备成本低廉。但因墨盒与墨水在热汽泡作用下要产生压力，因此墨盒必须与喷嘴成为一体化结构，所以耗材相对较贵。又因为墨头长期工作在高温、高压环境中，喷嘴腐蚀严重，同时还很容易引起墨滴飞溅和喷嘴阻塞等不良后果。
应用热汽泡法打印技术的彩色喷墨打印机主要有Canon和HP公司的品牌。目前，热喷墨打印头的喷嘴总数可以达到几百个，甚至上千个，每个喷嘴的直径同发丝相当，喷出的墨滴容量最小为4微微升。青、洋红和黄色三色墨水的墨头往往是一体的，将几个很小的彩色墨滴组合，就可以形成不同大小的墨点，产生出更丰富的调和色以及更平滑的半色调。黑色墨水的墨头是单独的。
压电法具有墨点形状规则、没有溅射、墨点大小可以控制、可以选用更多不同化学成份的墨水、腐蚀机会减少、喷头寿命延长的优点。用户还可以采用粉性墨水和油性墨水，从而防止紫外线照射时所引起的变色和褪色现象。由于在微压电墨头中的压力较小，喷嘴实际上是由压电陶瓷晶片所代替，喷嘴与墨盒之间没有必然的联系，所以在微压电墨头中喷嘴与墨盒是分立结构，这样一个喷嘴可以支持多个墨盒，从而大大节约了用户的使用成本。微压电喷墨技术是Epson公司的专利技术，Epson最新的主流喷墨打印机的黑色墨头有128个喷嘴，彩色墨头有288个喷嘴（每种颜色96个），自然分辨率达到1440dpi×720dpi。Epson专为压电技术开发的墨水十分讲究，具有溶解特性和速干特性，能快速渗透入纸张，不起毛边，不晕染，打印质量非常好，尤其是在喷墨纸和光泽纸上。
2、喷墨打印机的主要技术
俗话讲，一个篱笆三个桩，喷墨打印机除了关键部件墨头外，还有许多其它的重要技术，正是这些技术的相互结合，才构成今天喷墨打印的美好蓝图。我们清楚，喷墨打印机的整个技术发展过程都是在围绕着提高打印质量、打印速度和降低打印成本三个方面展开的。为了达到这三个基本要求，各厂商不断采用各种高新技术来武装自己的产品。象Canon公司的墨滴调整技术和四重色技术，Epson公司的精细图像半色调调整技术，HP公司的富丽图技术和智能色彩技术等为喷墨打印机提高打印品质起到了重要作用。而象Canon公司的普通纸优化打印技术，Epson公司的进行墨水技术，以及分体墨盒、双面打印等功能在喷墨打印机降低应用成本的过程中的确是功不可没。”真Easy激动地说。
①微小墨滴技术：提高彩色喷墨打印机打印质量的技术发展经历了几个阶段：第一阶段是追求分辨率，但当分辨率达到一定水平以后，分辨率已经不再成为影响打印质量的唯一因素，目前虽然厂商还在宣传达到了多高的分辨率，但明显看出，分辨率已经不再是他们宣传的重点。第二阶段是增加墨水数目，在分辨率达到一定程度以后，为增加图像中颜色的层次，一些产品开始采用增加墨水数目的方法来提高打印质量。第三阶段则是采用微小墨滴技术，其实随着墨头工艺的改进，墨头中喷嘴可以做得更加精细，彩色喷墨打印机的墨滴体积一直在减小，从6微微升到4微微升微小墨滴技术带来的明显表现是增强打印机输出照片的细节表现能力，提高图像的精细度，减少颗粒感。然而，墨滴的减小自然要带来打印速度的降低，为此各厂商也分别采取了一定的措施，以实现在提高打印质量的同时不降低打印速度。另外一项重要技术是智能墨滴变换技术，即打印机可以根据不同的着色区域调节喷射墨滴的大小，以达到速度和质量的平衡。另外，还有一点值得注意，在实现微小墨滴的同时，厂商在产品中开始注意改善墨滴的形状，使墨滴形状更加规则。象Canon公司在BJC-8200中使用了星形喷嘴，Epson的微压电喷墨头在保证墨滴形状规则的同时，还可以使墨滴喷射更加准确。
②多重色控技术：因为墨滴越来越小，从而使每一个像素点可以喷射多个墨滴，这就使多重色控成为可能。多重色控技术，可以使图像颜色更加丰富、生动，颜色表现更加准确，图像层次感更强。如Canon公司的四重色控技术就是指在原来四色墨水基础上，再创三种崭新的Photo墨水，从而实现了廉价的七重色打印。CanonBJC8200喷墨打印机可支持6色打印，但却具有33种色彩的组合与控制能力，且每种色彩都拥有256个喷嘴，使得它的硬件分辨率可高达1200×1200dpi，这样就可以更加清晰地表现出颜色的细微变化程度和完美图像中间的色彩饱和度，使得喷墨打印机在简单结构的基础上也能打印出相片品质图像。
③分体墨盒：在实际使用过程中，由于不同打印任务各种颜色墨水的消耗速度不同，一体化的墨盒在一种颜色用完后就需要更换整个墨盒，造成了不必要的浪费，分体墨盒实现了不同颜色墨水盒的分离和单独更换，这样可以降低打印成本，是一项被寄予厚望的彩色喷墨打印机技术。目前，主要打印机公司都已经采用了分体墨盒技术。
④特殊打印介质：打印介质对于提高打印质量也至关重要，Canon公司和Epson公司先后发布了新型专用照片纸，该纸张表面增加了一层可以固定墨水的透明胶层，因此就可将不同颜色的墨水固定下来，墨水在这种纸张上的反射密度和色调表现也要比一般光面更好，使打印图像达到完美境界。另外，这类新型照片纸在改善打印质量的同时，还充分考虑了图像色彩的耐光性，例如：Epson的新型相纸可以使打印照片保存10年以上不褪色。
⑤自动双面打印：随着快干墨水技术的使用，自动双面打印功能开始在喷墨打印机中实现。自动双面打印功能的采用不仅极大地提高了喷墨打印机的打印速度，而且还大大降低了用户的使用成本。HP的900系列彩色喷墨打印机是较早支持自动双面打印功能的产品。
⑥双向打印：双向打印可以明显提高打印速度，但如果墨头定位不准确将影响打印质量，以往的喷墨打印机只有在快速文本打印方式下才采用双向打印技术。但随着墨头定位技术的提高，一些新产品在照片打印和高质量打印模式中也实现了双向打印。双向打印功能实际上是在打印导轨的左右各加了一个同步控制器，从而可以保证打印过程中图像衔接的准确性，这不但提高了打印速度，也提高了图像的质量。
⑦高性能控制器：网络打印的需求对打印机内部控制器的性能要求越来越高，一些高性能CPU和大容量缓存开始在喷墨打印机中使用。2000年喷墨打印机市场一个值得关注的方面就是开始出现了具有网络功能的喷墨打印机，这从一个侧面也反映出来喷墨打印机在打印品质，尤其是在打印速度和打印能力方面有长足的进步。同时也反映出廉价的网络喷墨打印机将会在未来网络打印市场上与网络激光打印机一比高低。
⑧USB接口和网络打印：由于USB接口具有支持热插拔和高传输速率等特点，因此在喷墨打印机中也开始得到普及应用。1993年，Tektronix公司推出了第一台支持网络打印功能的喷墨打印机，但由于当时网络并不普及，网络喷墨打印机没有得到推广并最终夭折。但随着网络办公时代的来临，一些工作组办公对于彩喷的网络打印功能提出了要求，HP公司DeskJet970Cxi等一些面向高端商务办公用产品开始支持网络打印功能。
⑨网页打印技术和数码相机图像补偿技术：随着因特网的发展，网页打印的需求越来越高，而网页中的图像分辨率较低，为提高此类图像的打印质量，在一些彩色喷墨打印机的驱动程序中专门设置了针对网页和数码照片的优化功能，以对此类图像的细节及边缘进行补偿，从而使输出更加锐化、更加清晰。另外，在硬件技术不断改进的同时，人们也意识到成本在不断增加，于是通过优化驱动程序来发挥打印机硬件性能几乎被所有厂商所认同。比较有代表性的软件技术有HP公司的富丽图3代、Epson公司的ColorEnhance4和Canon公司的照片优化技术。HP公司DeskJet970Cxi彩色喷墨打印机，只使用4色墨水，但由于采用了富丽图3代技术，其照片打印质量完全达到了一些6色墨水打印机的水平。
目前彩色喷墨打印机的打印质量已经发展到相当的水平，但其速度慢和打印成本高仍然是制约彩喷在商务办公领域应用的重要因素。虽然在一些产品中已经提出了“挑战激光打印机”的概念，但无论从速度、质量（普通纸上）还是打印成本与激光打印机相比还有差距。随着彩色激光打印机成本价格的大幅度下降，在办公领域彩喷受到的威胁将越来越大。因此，在打印质量发展空间已不大的情况下，提高打印速度和普通纸上的打印质量并降低打印成本已上升为喷墨打印机技术发展的重要方
激光篇
1、激光打印机的工作原理
彩色激光打印机既包含了彩色打印技术，又包含了激光照排页面打印技术。彩色激光打印机普遍具有高分辨率、高色彩饱和度和高品质打印输出性能，并支持双面打印，提供网络环境下的高可*性打印。彩色激光打印是一种基于四色碳粉技术和干式激光电子照排技术等多种技术的打印设备，它与普通黑白激光打印机在结构上的主要区别是，除一个黑色碳粉硒鼓外，还有分立的红、绿、蓝三色碳粉硒鼓，也就是说彩色激光打印机实际上有四个硒鼓。因此，彩色激光打印机在打印彩色文档时，一般要经过不同彩色碳粉的四次静电潜影、显影、定影，所以打印速度较黑白激光打印机要慢。
显然，要保证彩色激光打印机的高品质彩色打印，就必须有性能优异的彩色碳粉硒鼓，因为只有充分保证不同颜色碳粉硒鼓具有相同的物理性能，且各色硒鼓在打印时互无影响，才能满足四色碳粉硒鼓在反复四次成像中，具有彩色输出的一致性。
硒鼓是激光打印机的关键部件这是人所共知的事，但人们对硒鼓“关键”的理解可能还只停留在简单的作用认识上，认为整个硒鼓不过就是将感光部件和炭粉盒集成在一起的一个整体部件，其结构就相当于针式打印机的打印头与色带，或喷墨打印机的墨水盒与喷嘴。既然色带和墨水盒可以单独更换，碳粉也应该可以采用灌装方式来更换，这样就可以较大地降低激光打印机的使用成本。
其实，这种认识是非常片面的。因为我们说硒鼓是激光打印机的主要技术之一，不仅是因为硒鼓在激光打印机中直接担负着页面位图成像和电子显影的关键性作用，而且页面位图成像和电子显影的准确性和及时性，以及位图和显影的交换速度都直接决定了激光打印机品质的好坏和打印速度的快慢。
更重要的是，原装碳粉盒中的碳粉不但从质量上完全与硒鼓相吻合，可充分保证硒鼓在电子显影中的准确性与成像品质，而且碳粉数量也基本上与硒鼓的使用寿命相匹配，即碳粉盒中碳粉一旦用完，也表明硒鼓的寿命就快到头了。如果用户继续在碳粉盒中灌装其它碳粉，免为其难和不堪重负的硒鼓当然不能保证你的打印质量与打印数量。
我们从激光打印机的整机结构来看，除了与碳粉盒联在一起的硒鼓可以拿出来之外，其它部件则基本上为一个整体，激光打印机是由机体与硒鼓两大部分组成，由此可见硒鼓在激光打印机中的地位了。与硒鼓集成在一起的炭粉盒中所盛装的是厂家专门研制的激光打印机碳粉，这种原装碳粉的特点是粉色纯正、成份配置科学、颗粒细微均匀，其静电感应效果很好。用户应该知道，打印机能够以高品质、高速度顺利完成打印任务，必须有高质量硒鼓与高质量碳粉之间的合理配合，两者缺一不可。由于原装碳粉颗粒细致均匀，又因为原装碳粉是通过专用设备生产的，而碳粉作为打印机厂商的专利技术，其成份配方高度保密。且不同打印机厂商生产的碳粉从颗粒大小到化学成份都是不同的，表面上用户很难区分。所以其它非原装厂家或没有授权的厂家是无法生产与原装碳粉质量一样的产品的。
2、激光打印机的主要技术
（1）由HP公司开发的色彩分层技术是指系统在单一点上，最大限度地融合四种颜色碳粉，并在指定区域内对彩色碳粉进行重新分配，实现对颜色的精确控制，从而产生出上百万种柔和色彩层次的打印新技术。色彩分层技术可在标准物理分辨率基础上，使用颗粒直径小至5微米的超精细碳粉，在每一个物理像素上进行多层着色，实现四倍于物理分辨率的超高分辨率打印效果。采用HP公司的智能色彩二代技术同样可以实现打印色彩的重新匹配，其色彩管理系统完全支持Pantone和CC行业标准，是彩色激光打印机提高彩色打印效果的重要技术之一。
（2）由Epson公司研发的色阶扩展技术，包括AculaserColor2400和MicroGray1200两项技术，其中AculaserColor2400技术，可在600dpi物理分辨率基础上，通过对墨点尺寸进行更精细的53级调整，将每个像素点进一步细分，在采用Epson先进的彩色描述、处理和还原技术后，还能在2861dpi高精度下，实现24位全彩色的167万种色彩的表现能力，使色彩层次更加细腻丰富，真正实现彩色激打的高写真画质。而Epson独有的灰度调整技术MicroGray1200，在打印黑白文本时，所能提供的127级色调灰度调整功能，同样能够赋予黑白图片和图像1200dpi级的真实效果。
（3）分辨率增强技术是指激光打印机拥有对应不同分辨率的多种打印模式的应用与调整技术，如ProRes1200模式，可在水平和垂直方向均达到1200dpi的高分辩率，即1200×1200dpi。FastRes1200模式则是专门用于高质量打印而又不损失打印速度的网络专业打印技术，打印精度可以达到600×2400dpi，在这种模式下，打印机用4种灰度来表示每个打印点，并使用直径小于5微米的超精细碳粉打印。
总之，分辨率增强技术可将小字和细小曲线的数据准确描述与还原，确保了图形、文字输出的高精度。同样，由Canon公司首创的自动图像精细技术，也可以在600dpi的标准物理分辨率基础上，使之得到相当于1200dpi的优质彩色打印效果。
蓝星智修IT技术部
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