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剖析打印机技术与成本微压电对比气泡式

2021-07-29 来源:贵州机械信息网

剖析打印机技术与成本 微压电对比气泡式

朋友去市场上购买打印机,走进爱普生专卖店,爱普生人员解说爱普生机器采用微压电打印技术——打印质量好。转身进入惠普专卖店,惠普人员极力推荐惠普气泡技术——打印速度快。朋友一时间迷糊了,两种不同的技术到底买哪个比较划算?以前虽听别人说起微压电打印技术与气泡技术,也听说过他们各有优劣点,但就从来真正比较过它们哪一种好。选择微压电打印技术,是不是就会失去了打印速度快这个优点呢?如果选择气泡技术,那打印出来的质量是不是没有微压电打印技术的好?如果想一箭双雕——既要打印质量又要速度,可以吗?笔者朋友的情况,相信大多数的消费者也曾遇到过,也曾经迷糊过。最终,笔者的朋友在笔者的一翻讲述之下,终于买到了称心如意的打印机。你想知道笔者的朋友选择了哪一种,那么请你往下看。

一、论辈分排行

如果说起辈份,气泡式喷墨技术比微压电打印技术早出世15年。1977年7月的一天,东京目黑区的Canon 产品技术研究所的第22研究室的远藤一郎,在实验室进行实验时,偶然将加热的烙铁放在注射针的附件上时,从注射针上迅速地飞出了墨水。受此启发,2年后发明了气泡式喷墨技术。与此同时,惠普也发明了与之本质相同的技术,从此开始了喷墨打印机的历史。

微压电打印技术是在1994年出世的,比气泡式喷墨技术迟了十几年,但是要真正追朔起来,微压电打印技术才是真正的“兄长”。因为早在上个世纪的70年代,爱普生就开始了压电技术的研究,历经将近20年,终于在1994年成功地将微压电打印技术应用于打印机领域,实现了产品化。两者在这15年间都是在努力发展,但从市场接受长短来算,气泡式喷墨技术还是占了时间上的先机,它深入民心的时间比微压电技术早了15年。

二、打印技术解剖

1、工作原理

微压电式喷墨打印技术的工作原理完全不同于热泡式,它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、产生振荡的原理,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。

气泡式喷墨打印技术的工作原理是将墨水装到一个非常微小的毛细管中,通过一个微型的加热垫,迅速将墨水加热到沸点,形成一个非常微小的蒸汽泡,蒸汽泡扩张将一滴墨水喷射到毛细管顶端。停止加热,墨水冷却,蒸汽凝结收缩,墨水停止流动,直到下一次产生蒸汽泡,如此循环。

2、喷头对比

爱普生采用的微电压控制技术,特点是可以轻易达到很高的打印分辨率,配合独特的墨水工艺,可以获得完美的照片打印效果。缺点是喷头过于精密,使用不当容易出故障,在使用过程中喷头一旦堵塞了,无论是疏通或更换费用都比较高,而且不易处理,搞不好整台打印机可能就报废了。而且微压电式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做成分离的结构,用以重复使用喷头,更换墨水时不必更换打印头。

惠普采用的是气泡喷墨打印技术,特点是技术比较成熟,喷头的生产成本较低,并且多采用了喷头墨盒一体化设计,对于DIY们最直接的好处就是便于加散墨,但是这种技术决定了其打印分辨率(dpi)不可能很高。但是气泡喷墨打印技术采用的墨盒是打印头和墨盒集成在一起,喷头上集成喷嘴数量比微电压控制技术喷头上的喷嘴要多得多,喷嘴数量排列多,打印每一行的宽度也就宽,当然完成一页内容的时间就会短。因此同气泡喷墨打印技术在打印速度上要比微电压控制技术快。

3、墨滴对比

在讨论两种技术之前,我们要知道是什么原因使得喷墨打印机可以输出精美为实现的照片与图片呢?不同机型间打印品质的差别是怎么造成的呢?探讨这些问题,有必要从喷墨打印机的核心——喷嘴的技术讲起,从每个墨滴的形成过程谈起。打印精度一直是用户关注的一个技术指标,厂家在这方面也着力宣传。要有效提升dpi的数值,必须要有足够小的墨点为前提,即足够小的墨滴体积。只有在墨滴足够小的情况下,才能实现较高的打印精度,才能够对提高最终打印品质发挥作用。

减小墨滴体积、精确控制墨滴着纸的位置和墨点形状、减小墨滴的喷溅,便成为喷墨打印机厂商在提高打印质量方面着重要攻克的技术难题,爱普生公司采用的微压电喷嘴技术,通过电脉冲讯号控制压电器件,形成相应大小的对墨水的压力,使相应体积的墨滴从喷嘴喷出。与气泡式喷嘴技术相比较,由于采用了更容易精确高速的电脉冲讯号进行控制,墨滴体积的控制更精确,射出的墨点非常浑圆,会形成喷溅,同时还使得墨滴喷射方向稳定,墨点的着纸位置更精确。爱普生的很多机型最小墨滴体积都已经达到了4微微升、 3微微升(爱普生ME2)、2微微升(佳能 i950),个别的机型更达到了创纪录的1.5微微升墨滴(爱普生Stylus Photo R800 )。在墨滴控制方面,微压电方式还有一些先天的特殊优势。

4、墨水对比

由于在喷墨时不需要加热,墨水不会发生化学变化,对墨水成份的要求也不是很高,但它的制作成本相对较高,会比气泡式技术贵些。气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。虽然热喷墨技术制作的喷头成本较低,但是喷头中的电极会受到电解和腐蚀的作用,所以一般也不会有很长的使用寿命。除此之外,由于墨水因加热而发生化学变化,因为墨水中含有大量有害离子,当发生化学反应,会产生凝聚物质,长时间会影响使用者的健康。

三、打印成本剖析

打印成本是用户较为关心的问题,成本主要来自于对耗材的消耗,喷墨打印机的耗材主要包括纸张和墨盒两方面。纸张方面,选购各种品牌的打印机所需打印介质的价格相差不大,墨盒才是用户心中永远的痛,只要使用打印机,对于墨盒的消耗是不可避免的。

采用气泡式技术的打印机通常是打印头和墨盒集成在一起,俗称“头水一体”,而采用微压电打印技术的打印机通常是打印头和墨盒是分离的,俗称“头水分离”。两种打印技术的不同,也带来了打印成本的根本不同。

首先,采用气泡打印技术的喷墨打印机由于采用“头水一体”方式,每个墨盒都包括一个新打印头,所以它的每个墨盒都比较贵。而采用微压电打印技术的喷墨打印机由于采用“头水分离”,这样在更换墨盒时就不用更换打印头,一个打印头可以用长久,直到打印头损坏为止,所以单个墨盒成本就较低。

其次,“气泡式”和“微压电”这两种打印技术,除了以上所说的打印头和墨盒连接方式不同外,同时采取了不同的墨水分装形式,在打印成本控制也体现了两种不同的方式。以爱普生为代表的微压电打印技术喷墨打印机通常是各颜色墨水分开分装的,这样可以充分利用每一种颜色墨水的每一滴墨水,比较经济实用。而以惠普为代表的气泡式打印技术的喷墨打印机多种颜色的墨水是采用混装方式,存在着一定浪费,因为当其中的某种颜色用完后,虽然其它颜色没用完也得全部更换。

最后,采用“头水分离”的打印机可能会因长时间使用后,由于同纸张的摩擦和墨水的挥发干枯导致喷嘴的堵塞现象,一旦堵塞,打印出的内容会出现白线、断线和颜色不准等现象。随着打印头使用时间的延长,这些现象就会越严重,出现的机会越多。解决的方法就是清洗,利用大量的出墨将堵住的喷嘴冲开,浪费掉大量宝贵的墨水。当不能恢复的喷嘴数量达到一定量时,就必须更换打印头了。对于这方面,采用“头水一体”的打印机就基本上不会出现了,因为打印机是随墨盒一起新买的,每个打印头只需完成一个墨盒的打印量,所用的时间和打印量都比较少。

另外,以上仅是就单个墨盒的成本来分析的,事实上由于采用微压电打印技术“头水分离”的打印机的长期成本要高于采用气泡打印技术“头水一体”的喷墨打印机。实验证明,采用“头水分离”的喷墨打印机,通常每个打印头在完成完4~5个墨盒的打印任务时就会出现一定程度上的堵塞、损坏现象,而这种打印机的打印头通常比“头不一体”要贵许多(如爱普生的一个打印头通常需要300元以上),一经更换就相当于整台打印机的一半价格左右。同时更换这种打印头通常要请专门的维修师傅进行,还需要支付一定的维修费用,这样实际上分摊到每个墨盒的成本要比“头水一体”墨盒还要高。

通过比较分析之后,笔者的朋友最终选择了爱普生ME2,因为朋友属于家庭用户,平时打印量较少,但是非常注重打印质量,如果选择以爱普生为代表的压电打印技术的“头水分离”喷墨打印机,除了可以拥有精细的打印质量外,还会节约了打印成本。因为一个打印头还是可以使用比较长时间的,如果保养的好的话,可能打印机的一辈子都不用更换打印头,这样总的打印成本会低许多的,而且爱普生ME2的打印速度相较于ME1有了提升,选择ME2就是理想的一箭双雕。那么对于一些企业用户或打印量大的用户,又该如何选择这两种技术呢?笔者建议选择以惠普为代表的气泡式打印技术“头水一体”的喷墨打印机。因为在更换墨盒式时同时更换了打印头,一方面可以确保打印质量,另一方面通常不会出现打印头堵塞、损坏现象,购买打印头的价格也比“头水分离”的要便宜许多,还可同时获得一个全新的墨盒。对于企业用户和大量打印的家庭用户,打印速度不是最重要的吗?气泡式打印技术迅速的打印速度不正是符合要求吗?

转载自:中国油墨网

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