喷墨打印机核心技术比拼:热发泡vs微压电!

喷墨打印机核心技术比拼:热发泡vs微压电!
2022年09月20日 21:45 粉墨人生打印机博主

喷墨打印机是主流打印机之一,与激光打印机和针式打印机在原理层面有着本质区别;喷墨打印机耗材是墨水,激光打印机耗材是碳粉,针式打印耗材是色带。

喷墨打印机最大的优势:可以实现低成本高质量彩印,被广泛用于打印照片,以及彩色文档。

喷墨打印机核心技术分为两个流派,也就是“热发泡“与”微压电“。

这两种技术,在原理层面完全不一样,但是最终得到的结果是一样的;都是为了把墨水喷到打印介质上,以此来形成图像。

1977年7月日本佳能产品技术研究所,第22研究室的远藤一部,在实验进行时,偶然间将加热的烙铁,放在注射针的附件上时从注射针上迅速飞出了墨水。

受此启发,两年后,也就是1979年,bubble jet 气泡式喷墨技术出现,该技术利用加热组件,将墨水加热以后形成水蒸气,然后产生压力,使得墨水从喷嘴中喷出,接着利用墨水冷却喷头,使加热组件降温加热组件的热点使气泡消退以及此来控制墨滴大小。

1984年惠普也发明了与佳能bubble jet原理相同的喷墨技术,将其命名为,Thermal ink-jet,并推出了惠普的首款喷墨打印机,Thermal injet。

1985年代佳能公司第一次将其“热气泡喷墨技术”应用到其喷墨打印机Y-80,也就是后来的“热发泡喷头”从此开创了佳能喷墨打印机的历史。

1987年惠普print jet喷墨打印机进入市场,同样采用的是热发泡技术,分辨率为180dpi,不过该机型不能打印普通纸,主要是打印特殊涂布材料以及投影薄膜。

1991年,惠普推出了 hp deskjet 500c 喷墨打印机,这款机器分辨率为300dpi,属于桌面打印机,可以打印普通纸。

1994年,日本爱普生公司,为了对抗佳能与惠普以此抢占喷墨打印机市场,历经20年研究,终于将微压电喷墨技术,运用到了打印机上,也就是后来的“微压电喷头”,从此开创了微压电喷墨打印机的历史。

微压电喷墨技术的基本原理是:将许多微小的压电陶瓷放置到打印头的喷嘴附近,利用墨水在电压的作用下发行形变的原理,使墨水从喷嘴中喷出,以此在打印介质上形成图案。

虽然,喷墨打印机核心技术,被惠普和佳能以及爱普生所掌握,但是日本兄弟公司依然掌握了部分,微压电打印技术的专利,该公司也有自己的喷墨打印机。

也许是由于技术限制,没有高端六色八色以及二十色喷墨,只有四色家用机以及商用机。

如果觉得上面的喷头技术描述有些复杂,可以这样理解:

热发泡原理:与子弹射击原理类似,墨水相当于火药,墨水被加热气,水蒸气形成了推力然后把喷嘴里面的墨水,喷到纸上以此来形成图案。

微压电原理:压电陶瓷可以理解为海绵,压电陶瓷在充电以后发生变形,以此来把墨水挤压出去,借此在纸上形成图案。

一句话总结就是:微压电喷头是把墨水挤出去的,热发泡喷头是把墨水喷出去的。

以上是热发泡与微压电这两种喷墨技术的基本原理,下面我们来了解一下,他们的使用寿命与打印效果。

热发泡喷头:每次喷墨的时候都需要加热喷嘴,打印头长期工作在高温环境中,必然会减少其寿命。

更为致命的是,某些品牌使用了“热发泡喷头”喷墨打印机,为了降低成本减配严重,没有配备“养护组件”,导致打印头一直暴露在空气当中。

热发泡一体式墨盒

由于墨水受热以后,会被浓缩,浓度变大,部分颜料受热后,会发生化学反应,使得颜色“偏暖”,热发泡喷头在工作的时候,内部温度高达200度,没有养护组件的话喷头会无法得到及时降温,最终导致喷嘴中的水分快速蒸发,从而导致墨水中的颜料堵塞喷嘴。

所以使用了热发泡喷头的机器,普遍是快拆式设计,喷头坏了可以直接换无需拆机,这种机器后期成本很高,换几次喷头下来,都可以买个打印机了,而且堵头几率也不低,稳定性和可靠性堪忧。

微压电喷头

微压电喷头,是不需要加热的,所以功耗更低一些,也会降低堵头风险,喷头内部核心部件,是“压电陶瓷”,电流信号控制“压电陶瓷”,完成形变,对墨水形成挤压喷射。

由于不需要加热的缘故,所呈现出来的颜色,就是墨水本身的颜色,和“热发泡喷头”相比,会显得,颜色“偏冷”,由于无需加热的缘故,喷头寿命会长一些。

微压电喷墨打印机,标配“养护组件”,在打印机关机状态下,打印头会停靠在养护组件当中,可以使打印头完全隔绝空气,有效防止灰尘和纸屑进入进一步降低堵头和故障几率。

养护组件

如果一直使用原装耗材是很少出问题的,有着很强的稳定性与可靠性,后期基本上不用换喷头,只加墨水即可。

使用了“原装墨水”的机器,如果关机时,在打印头没有复位前,就直接拔电源,长时间不用后,也可能概率发生堵头的现象,但是可以通过系统自带的“清洗程序”即可解决问题。

如果使用了“兼容墨水”很有可能会将喷头彻底堵死,“清洗程序”是不起作用的,多次清洗还会降低“废墨垫”寿命,这种情况需要拆机清洗,甚至需要更换喷头,毕竟“兼容墨水”多如牛毛,生产标准不一,很难保证没有杂质。

上文提到,虽然热发泡喷墨打印机,喷头寿命短,但是都采用了快拆式设计,喷头坏了用户可以自己换不需要拆机,比如惠普和佳能的喷墨打印机,都是这种设计。

热发泡喷墨打印机墨盒

微压电喷头,寿命确实长,在使用原装墨水的情况下也很少出问题,但是它没有快拆设计,换喷头是是需要拆机的,比如兄弟和爱普生的喷墨打印机,换喷头都是需要拆机的。

微压电喷头,虽然故障率很低,但是它也有坏的时候,一旦出现问题,用户无法自行维修,只能拿到服务站去让专人处理。

“热发泡”和“微压电”喷头,不仅在使用寿命上有差异,打印效果也有区别。

“热发泡喷头”打印过程中需要加热墨水,墨水受热以后,会被浓缩,浓度变大,部分颜料受热后,会发生化学反应,使得颜色“偏暖”。

效果对比

“微压电喷头”由于不需要加热的缘故,所呈现出来的颜色,就是墨水本身的颜色,和“热发泡喷头”相比,会显得,颜色“偏冷”。

总结:

从原理层面来看,热发泡在色彩效果方面,比微压电颜色鲜艳,但是喷头长期工作在高温环境下,再加上某些品牌由于减配严重,没有养护组件,导致喷头及其容易损坏。

虽然寿命比微压电短,但是维护方便,换喷头和换硒鼓一样简单,无需专业人士,用户可以自己换喷头。

微压电喷头虽然寿命长,并且标配了养护组件,系统自带的清洗功能,作用比较大。

但是打印效果不如热发泡鲜艳,由于无需加热,所以堵头几率低,故障率也不高。

但是换喷头需要拆机,一旦发生故障,用户只能找专业人士维修。

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