打印机原理(有图最好)
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发布时间：2022-04-01 06:54
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时间：2022-04-01 08:23
喷墨打印机的工作原理
喷墨打印机按工作原理可分为固体喷墨和液体喷墨两种（现在又以后者更为常见），而液体喷墨方式又可分为气泡式（canon和hp）与液体压电式（epson）。气泡技术（bubble jet）是通过加热喷嘴，使墨水产生气泡，喷到打印介质上的。与此相似，hp采用的热感应式喷墨技术（thermal inkjet technology）是利用一个薄膜电阻器，在墨水喷出区中将小于0.5 %的墨水加热，形成一个汽泡。这个汽泡以极快的速度（小于10微秒）扩展开来，迫使墨滴从喷嘴喷出。汽泡再继续成长数微秒，便消逝回到电阻器上。当汽泡消逝，喷嘴的墨水便缩回。接着表面张力会产生吸力，拉引新的墨水去补充到墨水喷出区中。热感应式喷墨技术，便是由这样一个整合的循环技术程序所架构出来的。而在压电式喷墨技术中，墨水是由一个和热感应式喷墨技术类似的喷嘴所喷出，但是墨滴的形成方式是藉由缩小墨水喷出的区域来形成。而喷出区域的缩小，是藉由施加电压到喷出区内一个或多个压电板来控制的。由于墨水在高温下易发生化学变化，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，这都是它的不足之处。微压电打印头技术是利用晶体加压时放电的特性，在常温状态下稳定的将墨水喷出。它有着对墨滴控制能力强的特点，容易实现1440dpi的高精度打印质量，且微压电喷墨时无需加热，墨水就不会因受热而发生化学变化，故大大降低了对墨水的要求。目前，爱普生、惠普、佳能三家公司生产的液态喷墨打印机代表了市场的主流产品
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。
打印的三原色原理
在了解彩色喷墨打印机的工作原理之前，我们先来看一下三原色的原理，还记得我们小的时候，经常将红、蓝、绿色的水彩以不同的份量混合成各种各样的色彩吧？那时候我们通过这种直接混色法就模糊地知道三原色的原理。
而自然界中的色彩几乎都可以由选定的三种颜色以适当的比例混合得到，而且绝大多数的颜色也可以分解成特定的三种单色，这三种选定的颜色被称为三原色，各三原色相互独立，其中任一种基色是不能由另外两种基色混合而得到，但它们相互以不同的比例混合，就可以得到不同的颜色，例如*加蓝色等于绿色，而红、蓝、绿怎样混合也不可以得到红、蓝、绿。
看到这里，相信聪明的读者已经有一点初步的想法，没错,通常我们看到的彩色墨盒正是由几种纯净单一颜色组成，常见的三色墨盒打印机通常就是采用性质比较稳定的青色、红紫色、*来混合不同的颜色。而四色打印机，通常就加上一种黑色，用于纯黑色的打印。随着技术的发展，出现了六色墨盒，就是在原有的四色（CMYK）上再加上浅蓝绿色和浅红紫色（即CcMmYK 和 CMYKcm）。
从墨盒到喷墨头
假如我们将墨盒中的原色分别抽取不同的比例，再喷射到近似同一个点上，那么这个近似点便可以根据各原色不同的比例显示出不同的颜色，这就是彩喷的原始原理。问题是怎样可以将不同比例的墨水精确地喷射到同一个点上呢？这就有赖于打印机的整体结构，我们通常把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、运转机械、输纸机构和传感器等几个部分。
运转机械用于实现打印位置定位。输纸机构提供纸张输送功能，运动时它必须和运转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设的。这些部件中以墨盒和喷头最为关键。因为喷墨打印机正一种籍由控制指令来操控打印头及其喷嘴孔（Nozzle）喷出定量墨水形成图像的打印机。而不同的喷墨打印机，其喷墨的方式又所不同。
首先，根据其喷墨方式的不同，可以分为热泡式（Thermal Bubble）喷墨打印机及压电式（Piezoelectric）喷墨打印机两种。我们熟识的HP（惠普）、Canon（佳能）和Lexmark（利盟）公司是采用的是热泡式技术。而Epson（爱普生）使用的是压电喷墨式技术。这两种技术分别有不同的工作原理，我们现在来看一下。
热泡式技术
所谓热泡式打印技术，是70年代末受注射器原理的启发而发明的。热泡式技术是让墨水通过细喷嘴,在加热电阻的作用下，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，我们可以给墨盒加注成本低一点的专业墨水,只要方法得当，可以节约不少的耗材费用。
热泡式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。
从目前市场上看，HP（惠普）、Canon（佳能）这两家大公司在热泡式喷墨技术竞争很激烈,HP称其喷墨技术是“热敏式”(Thermal)；而Canon称其喷墨技术为“气泡式(Bubble)”。实际上，这两种技术的基本原理是相同的，都是热泡喷墨技术的再发展。
参考资料：http://www.chip.cn/info/showArticle.jsp?article_id=2703
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时间：2022-04-01 09:58
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时间：2022-04-01 11:49
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时间：2022-04-01 13:57
