彩色噴墨打印機在家庭與商業(yè)用戶應(yīng)用的普及,已經(jīng)是大勢所趨。數(shù)碼時代的到來也讓更多用戶開始關(guān)注這一大輸出設(shè)備。家庭對于數(shù)碼技術(shù)的應(yīng)用需求 已經(jīng)不單單只是局限在使用層面上,人們需要更適合的產(chǎn)品與更完美的輸出效果。應(yīng)用范圍也已經(jīng)從最初的文本打印快速過渡到精美數(shù)碼照片輸出方面。然而在挑選 相關(guān)產(chǎn)品時,用戶往往在眾多廠商的繁多產(chǎn)品面前望而卻步。為何如此,大多是因為對這一產(chǎn)品的不甚了解造成的。那么,今天筆者就從初學者的角度,為大家先來 講講彩色噴墨打印機的相關(guān)工作原理,也好給大家起一個初級到精通的引路石的作用?!?/p>
打印的三原色原理
在了解彩色噴墨打印機的工作原理之前,我們先來看一下三原色的原理,還記得我們小的時候,經(jīng)常將紅、藍、綠色的水彩以不同的份量混合成各種各樣的色彩吧?那時候我們通過這種直接混色法就模糊地知道三原色的原理。
而自然界中的色彩幾乎都可以由選定的三種顏色以適當?shù)谋壤旌系玫?,而且絕大多數(shù)的顏色也可以分解成特定的三種單色,這三種選定的顏色被稱為三 原色,各三原色相互獨立,其中任一種基色是不能由另外兩種基色混合而得到,但它們相互以不同的比例混合,就可以得到不同的顏色,例如黃色加藍色等于綠色, 而紅、藍、綠怎樣混合也不可以得到紅、藍、綠。
看到這里,相信聰明的讀者已經(jīng)有一點初步的想法,沒錯,通常我們看到的彩色墨盒正是由幾種純凈單一顏色組成,常見的三色墨盒打印機通常就是采用 性質(zhì)比較穩(wěn)定的青色、紅紫色、黃色來混合不同的顏色。而四色打印機,通常就加上一種黑色,用于純黑色的打印。隨著技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了六色墨盒,就是在原有 的四色(CMYK)上再加上淺藍綠色和淺紅紫色(即CcMmYK 和 CMYKcm)。
從墨盒到噴墨頭
假如我們將墨盒中的原色分別抽取不同的比例,再噴射到近似同一個點上,那么這個近似點便可以根據(jù)各原色不同的比例顯示出不同的顏色,這就是彩噴 的原始原理。問題是怎樣可以將不同比例的墨水精確地噴射到同一個點上呢?這就有賴于打印機的整體結(jié)構(gòu),我們通常把噴墨打印機分為機械和電路兩大部分,我們 主要來看看機械部分,它通常包括墨盒和噴頭、清洗部分、運轉(zhuǎn)機械、輸紙機構(gòu)和傳感器等幾個部分。
運轉(zhuǎn)機械用于實現(xiàn)打印位置定位。輸紙機構(gòu)提供紙張輸送功能,運動時它必須和運轉(zhuǎn)機械很好的配合才能完成全頁的打印,而傳感器是為檢查打印機各部 件工作狀況而設(shè)的。這些部件中以墨盒和噴頭最為關(guān)鍵。因為噴墨打印機正一種籍由控制指令來操控打印頭及其噴嘴孔(Nozzle)噴出定量墨水形成圖像的打 印機。而不同的噴墨打印機,其噴墨的方式又所不同。
首先,根據(jù)其噴墨方式的不同,可以分為熱泡式(Thermal Bubble)噴墨打印機及壓電式(Piezoelectric)噴墨打印機兩種。我們熟識的HP(惠普)、CANON(佳能)和Lexmark(利盟) 公司是采用的是熱泡式技術(shù)。而EPSON(愛普生)使用的是壓電噴墨式技術(shù)。這兩種技術(shù)分別有不同的工作原理,我們現(xiàn)在來看一下。
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熱泡式技術(shù)
所謂熱泡式打印技術(shù),是70年代末受注射器原理的啟發(fā)而發(fā)明的。熱泡式技術(shù)是讓墨水通過細噴嘴,在加熱電阻的作用下,將噴頭管道中的一部分墨汁氣化,形成一個氣泡,并將噴嘴處的墨水頂出噴到輸出介質(zhì)表面,形成圖案或字符。
所以這種噴墨打印機有時又被稱為氣泡打印機。用這種技術(shù)制作的噴頭工藝比較成熟成本也很低廉,但由于噴頭中的電極始終受電解和腐蝕的影響,對使 用壽命會有不少影響。所以采用這種技術(shù)的打印噴頭通常都與墨盒做在一起,更換墨盒時即同時更新打印頭。這樣一來用戶就不必再對噴頭堵塞的問題太擔心了。同 時為降低使用成本,我們可以給墨盒加注成本低一點的專業(yè)墨水,只要方法得當,可以節(jié)約不少的耗材費用。
熱泡式技術(shù)的缺點是在使用過程中會加熱墨水,而高溫下墨水很容易發(fā)生化學變化,性質(zhì)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很不好掌握,打印線條邊緣容易參差不齊,一定程度的影響了打印質(zhì)量。
從目前市場上看,HP(惠普)、Canon(佳能)這兩家大公司在熱泡式噴墨技術(shù)競爭很激烈,HP稱其噴墨技術(shù)是“熱敏式” (Thermal);而Canon稱其噴墨技術(shù)為“氣泡式(Bubble)”。實際上,這兩種技術(shù)的基本原理是相同的,都是熱泡噴墨技術(shù)的再發(fā)展。
壓電式噴墨技術(shù)
完全不同于熱泡式的工作原理,壓電式噴墨技術(shù)是將許多小的壓電陶瓷放置到噴墨打印機的打印頭噴嘴附近,利用它在電壓作用下會發(fā)生形變的原理,適 時地把電壓加到它的上面。壓電陶瓷隨之產(chǎn)生伸縮使噴嘴中的墨汁噴出,在輸出介質(zhì)表面形成圖案。因為打印頭的結(jié)構(gòu)合理,通過控制電壓來有效調(diào)節(jié)墨滴的大小和 使用方式,從而獲得較高的打印精度和打印效果。
它對墨滴的控制能力強,所以容易實現(xiàn)高精度的打印。用壓電式噴墨技術(shù)制作的噴墨打印頭成本比較高,所以為了降低用戶的使用成本,一般都將打印噴頭和墨盒作成分離的結(jié)構(gòu),更換墨水時不必更換打印頭。這種技術(shù)也是由愛普生獨創(chuàng)。
當然它也有缺點,假設(shè)使用過程中噴頭堵塞了,無論是疏通或更換費用都比較高而且不易操作,搞不好整臺打印機可能就報廢了。目前采用壓電噴墨技術(shù)的產(chǎn)品主要是Epson(愛普生)公司的噴墨打印機。
將色彩噴出來
墨盒中的墨水經(jīng)過壓電式技術(shù)或者熱噴式技術(shù)后,最終將不同的顏色噴射到一個盡可能小的點上,而大量這樣的點便形成了不同的圖案和圖像,這一過程是一系列的繁雜程序。實際上,打印機噴頭快速掃過打印紙時,它上面的無數(shù)噴嘴就會噴出無數(shù)的小墨滴,從而組成圖像中的像素。
打印噴頭上一般都有48個或48個以上的獨立噴嘴,每個噴嘴又能夠噴出3種以上不同的顏色:藍綠色、紅紫色、黃色、淺藍綠色和淡紅紫色。一般來說,噴嘴越多,完成噴墨過程就越快,也就是打印速度越快。這些噴出來不同顏色的小墨滴落于同一點上,形成不同的復(fù)色。
在單色噴墨時代,這個點越小,圖像將會越精細。業(yè)界通常用DPI來表示,意思即是在每英寸的范圍內(nèi)噴墨打印機可打印的點數(shù)。單色打印時dpi值越高打印效果越好。而彩色打印時情況比較復(fù)雜。通常打印質(zhì)量的好壞要受dpi值和色彩調(diào)和能力的雙重影響。
其中,色彩調(diào)和能力是個非常重要的指標,傳統(tǒng)的噴墨打印機,在打印彩色照片時,若遇到過渡色,就會在三種基本顏色的組合中選取一種接近的組合來打印,即使加上黑色,這種組合一般也不能超過16種,對彩色色階的表達能力是難以令人滿意的。
為了解決這個問題,早期的彩色噴墨打印機又采用了調(diào)整噴點疏密程度的方法來表達色階。這就造成了一些分辨率低的打印品在近看的時候出現(xiàn)很多的小斑點。后來,人們想到了更好的辦法,一方面通過提高打印密度(分辨率)來使打印出來的點變細,從而使圖變得更為精細。
另一方面,都在色彩調(diào)和方面改進技術(shù),常見的有:增加色彩數(shù)量、改變噴出墨滴的大小、降低墨盒的基本色彩濃度等幾種方法。其中,增加色彩數(shù)量來 得最為行之有效。例如剛才我們提到的6色墨盒,當打印機將6種不同顏色的墨滴噴到同一個點上,顏色組合最多可達64種,如果再結(jié)合三種不同大小的墨滴,那 么便可能產(chǎn)生4096種不同的顏色?!?/p>
噴出精彩
數(shù)據(jù)通過打印口傳送給打印機,然后通過轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換為操作打印噴頭的指令,打印機的運轉(zhuǎn)設(shè)備和各部件協(xié)調(diào)打印頭,而打印頭根據(jù)指令運用好原色,再結(jié)合色彩調(diào)和技術(shù)打印出精彩的圖片。



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