佳能喷墨打印技术剖析
彩色喷墨打印主要有高温高压式打印和常温常压式打印两种方式，佳能的气泡技术（Bubble Jet）即是前一种方式的代表之一。从下面对佳能彩色喷墨打印技术的介绍中，我们就会对彩色喷墨打印技术所暗藏的种种秘技形成一个初步的了解。
如何实现喷墨打印
以佳能最新的气泡技术为例，其工作原理是(参见图1)：通过喷墨打印头（喷墨室的硅基底）上的电加热元件（通常是热电阻）使喷墨室在3微秒内急速升温到300℃，喷嘴底部的 墨水因而汽化并形成气泡，蒸汽膜将墨水和加热元件隔离，以避免将喷嘴内全部墨水加热；加热信号消失后，受热陶瓷表面开始降温，但残留余热仍促使气泡在8微秒内迅速膨胀到最大，由此产生的压力压迫一定量的墨滴（很小，只有人一滴眼泪的百万分之一左右）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，喷嘴前端的墨滴因挤压而喷出，后端因墨水的收缩而使墨滴开始分离；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全过程--喷到纸上的墨水的多少可通过改变加热元件的温度来控制，从而最终达到打印图像的目的。注：佳能的星形喷嘴的加热点离喷嘴前端更近，这有利于对墨滴形状与落点的控制及缩短喷射的时间。
图1
当然，以上原理介绍只是一种"慢 镜头"似的演示，实际的打印喷头加热及墨水喷射过程都是在相当高的速度中完成的，从加热、气泡的生成、气泡的消失直至准备下次喷射的整个循环只耗时140～200微秒，也正是这样的速度才使佳能彩色 喷墨打印机最终得以实现高速打印。
如何提高打印质量
喷墨打印方式属于单色抖动输出模拟灰度，其质量主要取决于打印机在黑白文本和彩色图像输出中的分辨率、灰度、色彩层次、饱和度和色温等多种参数。所以，打印质量的提升除了通过提高打印分辨率之外，还可通过增加墨水色彩数、减小墨滴尺寸、采用先进的算法 软件控制墨滴落点、改善墨水性能和使用专用打印 纸张等多种途径来实现－－实现高品质喷墨打印输出是一个需要 硬件和软件性能全面增强的系统工程。鉴于此，佳能彩色喷墨打印机中都组合了多种先进技术以提升打印品质，其中主要包括超精微墨滴技术、墨滴调整技术、照片逼真技术、精确色彩分布技术、多重色控技术、照片/图片优化技术、高亮度六色墨水技术等，分别从打印头、打印方法、墨水、图像调整技术、打印介质等多方面来提高打印的精确度，增强图像的色彩表现力。
照片逼真技术能够精确地将屏幕上由三原色（RGB）组成的光点转换成彩色图像打印所需要的CMYK四色（这四色正好是打印机的四种墨水颜色）输出，然后运用照片优化技术使其产生极其平滑的色调变化，拥有更加细腻、自然和柔 美的纹理与质地表现，从而提高打印机的图像还原能力。
随着打印头工艺的改进，打印头中的喷嘴可以做得更加精细，墨滴体积可以控制得很小，如佳能新型的S900彩色喷墨打印机就拥有喷嘴总数达3072个的高密度打印头（每色有512个喷嘴，结合1/2步进技术，打印分辨率可达2400×1200dpi），并采用了4微微升（pl）的超精微墨滴(1微微升＝1×10-12升)，其直径不足发丝的六分之一！这种超精微墨滴技术可以明显增强打印机输出照片时的细节表现力，提高输出图像的精细度，减少颗粒感（高密度多喷嘴打印头和超精微墨滴分别如图2、图3所示）。另外还有一点值得注意，即在实现微小墨滴的同时， 佳能喷墨打印机的星形喷嘴还能有效改善墨滴的形状，使墨滴形状更加规则，从而减小“失真”。
图2
图3
墨滴调整技术是佳能在喷墨技术上的一次革新，它可以用同一个打印头喷出普通大小和一半大小两种墨滴：这种新的打印头设计了两个加热器，使用一个加热器可喷射小墨滴，使用两个加热器则可喷射普通大小的墨滴。利用此技术，当在同一条打印线上喷出大小不同的墨点时，能够减少组成图案的 墨水重叠，从而在一定的分辨率条件下提高清晰度－－打印头在小面积 纸张上喷出上万个墨点时，难免因多余墨点的重叠而影响色调细节，而通过结合两种大小不同的墨滴就可以尽量减少重叠，实现更细致的、更高品质的输出。该技术主要就是针对准确打印精美图案的需要而设计的，尽管这项技术并没有在整体上增强分辨率，但利用它可以减少图像的颗粒感现象。
佳能也十分注重对色彩层次的控制，它在原有3种彩色墨水的基础上，又增加了3种照片墨水（即Photo黄、Photo品红、Photo青），从而实现了6色打印。6色 墨盒设计增加了打印头经过打印纸时的次数，打印时，打印驱动程序会根据图像上每一个像素点的色饱和度值来控制喷嘴在此点的喷墨次数，从而产生多重浓度变化（最多可达49重，而色彩的浓度变化会对人的视觉产生很大的影响），使色彩层次更丰富，可以更加清晰地表现颜色中的细微变化，完美再现图像的中间色调，颜色过渡也更加平滑自然，整体效果更加逼近传统银盐照片。注：佳能的新型打印机如S520、S750、S900和S6300等几乎都不同程度地应用了上述所有技术。
如何节约成本
佳能彩色 喷墨打印机还特别运用了一些降低用户使用成本的技术。
佳能彩色喷墨打印机均具备草稿打印模式，可以通过降低打印分辨率和墨水浓度来减少墨水消耗量，并提高打印速度。
佳能还采用了独特的6色分离式独立墨水盒设计（参见图4），有效地降低了打印成本：每种颜色的墨水都具有独立的墨水盒，用完哪色换哪色，避免了不必要的浪费；将常用的功能（打印、扫描）组合到一起，而将墨盒分离出去，"分"与"合"之间体现了佳能独特的设计思想（采用类似功能的还有Xerox公司的产品）。
图4
另一项降低打印成本的措施是采用了精确墨水检测系统（参见图5）。该系统使光线投射到墨盒内，墨水的多少会使光线产生不同的折射和反射，当墨水不足时，系统会通过驱动程序发出“少墨”、“缺墨”的警告，提醒用户及时更换墨盒，这也就避免了时间和纸张耗材的无谓浪费。
图5
● 佳能FINE打印头技术解析
FINE的全称为Full-photolithography Inkjet Nozzle Engineering，中文译作：全平板照相喷墨打印头喷嘴工艺，FINE技术可以产生超小体积并可以让墨滴达到了1微微升的最小颗粒，确保 图片输出效果更加细腻。
FINE打印头技术
在衡量输出图像品质中，有六个影响的主要因素，分别是色彩再现、色调、颗粒感、对比度和层次感、锐度和持久品质。由于 喷墨打印机的原理都是通过控制墨滴来实现在介质上的精确成像，所以如何更加精准的控制墨滴就成为提高输出图像质量的关键。
FINE喷墨技术
佳能 FINE打印头技术在整个喷墨过程中，可以产生一致恒量的墨滴，从而达到精准的定位。为了达到更高品质的打印效果，打印头在三个方面做了突破，高精度的打印头制造、墨滴喷射过程不受墨水温度影响、有力喷射克服空气阻力。在打印头制造时，为了避免加热器中心线在墨滴形成时不发生偏移，采用了一体化成型设计，精确了轮廓和尺寸，这样墨滴从喷射开口线中心线喷出时才会保持一致恒量的墨滴。
从1999年，佳能推出了6色独立式的墨水，最高精度的打印 分辨率为1200dpi，最小的墨滴为4pl，经过9年的发展，如今的佳能 FINE打印头技术已经研制出了3种尺寸的喷嘴，最高的打印分辨率为9600dpi，最小的墨滴为1pl。
FINE打印技术发展
FINE技术——代表高品质、高精度打印。在十年前，我们无法想象一台 打印机有7680个喷嘴，因为那时候很多高端机型的喷嘴数量只有768个，经过了十年，使用佳能FINE打印头的打印机喷嘴数量较那些产品扩张了10倍，远远领先于竞争对手的进步速度。评价产品的优劣要看它采用的技术，而评价技术的先进则要看指标。
● 爱普生微压电打印技术解析
爱普生全线进军商喷的决心来自于其拥有的两大核心技术：微压电喷墨打印技术和全色防水颜料墨水。微压电技术是爱普生 喷墨打印机的看家法宝。正是这一技术使爱普生喷墨打印机拥有不断提升的打印速度，更高的耐久性和可靠性；更加广泛的应用。
爱普生微压电打印头
爱普生微压电打印头
爱普生微压电打印技术在适度增加喷嘴的前提下，增加了震荡频率和喷射墨滴的效率，保证了更高速度的打印。尤其是彩色打印速度得到大幅度提升。新一代微压电打印技术采用气泡消除系统? <Bubble Elimination System>和挥发抑制系统? <Evaporation Restraining System> ，在提升了打印速度的同时，大大提高了产品的稳定性。微压电打印技术打印时无需对打印头加热，因此耗能更低。工作能耗不仅是 激光 打印机的1/20，更是其他喷墨打印机 的1/2。
爱普生颜料墨水
? 爱普生通过自己的三大特色墨水：针对 照片打印行业的世纪亮光虹彩墨水和世纪真彩照片墨，针对商业应用文档的世纪炫彩防水耐光墨让爱普生可以轻松适应多种行业的打印输出，而且能够适应更多的打印介质。在商喷产品上普遍使用的世纪炫彩防水耐光墨水(全色DURA Brite Ultra颜料墨水)更是具备防水耐光的特性，耐光120年，抗臭氧100年，在普通纸上打印的重要文件也可实现长久的保存。
● 惠普热发泡技术解析
以目前市场上绝大部份的 喷墨打印机产品来说，大都是以热感应式喷墨技术为基础。HP在经过许多的研究和测试之后发现，热感应式喷墨科技提供了许多与众不同的好处，那就是最高的价格性能比（price-to-performanceratio）、优越的打印弹性和无以伦比的可行性。
热感应式喷墨技术其缩小墨滴喷出区域的能力，和整合的电路循环技术，可使墨滴体积更小。墨滴体积减小的另一的好处，就是喷出墨滴的频率变高了。低操作频率、高喷嘴数和单一打印次数的解析度，是高速打印的基本要素。
因此热感应式喷墨技术可以提高打印速度，进阶提升了 打印机的工作效率。不断整合的电路技术也让热感应式喷墨技术可以持续压低成本，同时将整个打印过程最佳化。
热发泡技术
如今，惠普专利的热发泡喷墨技术(TIJ)已经在众多工业印刷领域得到了广泛应用，如票据印刷、标签打印、邮政业务、二维码邮资打印、安全打印和包装喷码打印等，其主要用于打印票据或表格上的可变信息、信封／直邮名址、一维／-维条形码和系列号等，帮助合作伙伴为客户提供更多的创新价值。
●喷墨技术缺陷回顾
然而喷墨打印也有弱点，而且这些弱点一度被认为是不可克服的。喷墨打印的确可以实现很高的打印品质，但这需要打印介质的配合，即不是什么纸都可以实现高质量打印，尤其是针对使用量最大的、应用最广泛的普通复印纸，喷墨打印的质量不如 激光打印，虽然喷墨有一般激光 打印机难以实现的彩色功能。这一弱点极大地限制了喷墨打印的广泛应用，因为一般用户都有一定的文档输出需求，而文档输出最经济合理的方式便是用普通复印纸，这是一个方便性的问题，更是一个应用成本的问题。对于介质的要求，无疑是喷墨技术的一大缺陷。
几年前，打印机市场形成了“家用选喷墨、商用选激光”的观念，但随着喷墨打印产品在速度上的步步提升、单页打印成本的不断下降和商业用户对彩色商务不断渴求，将 喷墨打印机应用于商务办公的概念开始提出。如今各大品牌商用喷墨打印产品不断面世，商用喷墨打印机正在飞速进军商用办公打印领域。
尽管喷墨打印机应用商用办公的概念已经提出多年，但面对企业级用户高负荷量的打印和对文档在普通纸的高质量输出要求，喷墨打印机究竟凭借怎样的性能才能胜任这一需求，是每一个进军商用喷墨打印行业的厂商都必须面对的问题。三大厂商特有的打印技术，已经向我们表明了他们在进军商用喷墨打印市场的决心和成绩，敬请关注2010年三大厂商商喷市场的发展动态，我们也会及时跟踪报道商用喷墨打印技术的发展情况。
相关热词搜索： 爱普生 佳能 惠普 剖析 技术