有关喷墨打印头的 10 个最常见问题的解答
打印头是任何喷墨打印机的核心,但大多数打印机只有在无法按预期工作时才会考虑打印头。Sonja Angerer 分享了初学者和专业人士关于喷墨打印头的十大问题以及如何找到适合您的业务和需求的打印头。
喷墨打印头已经存在多久了?
20 世纪 70 年代初,IBM 向市场推出了首批配备喷墨头的功能性数字打印机。然而,这些打印机仅供工业使用。20 世纪 80 年代中期,HP 和 Epson 推出了供日常办公使用的喷墨打印机。最初,这些打印机仍是黑白打印机,但到 20 世纪 80 年代末,推出了首批可在 A3 幅面纸张上打印的彩色打印机。20 世纪 90 年代末,随着数字大幅面打印的推出,喷墨打印头变得更加强大,需要将许多喷墨打印头内置到打印机中才能实现多色打印。
CIJ 打印头用于哪些地方?
第一批喷墨打印机采用的是连续喷墨 (CIJ) 工艺,也称为连续流或连续滴。喷嘴产生连续的墨滴流,墨滴流通过电场,电场根据需要偏转或拦截墨滴。打印不需要的墨滴被重新定向到收集容器并最终被重新利用。
CIJ 打印速度快,墨滴细小均匀,但墨水消耗量通常高于 DoD 喷墨。因此,它们可用于快速打印地址或简单标签,以及一些工业应用。
什么是 DoD 喷墨?
使用按需喷墨 (DoD) 喷墨打印头时,喷嘴产生的每个墨滴都会被喷到基材上。在热喷墨和气泡喷墨中,墨滴是通过加热喷嘴中的墨水产生的。在压电喷墨头中,这是通过电激活晶体来实现的。在平面艺术行业和办公打印机中,DoD 喷墨最为常见。
压电喷墨打印头如何工作?
压电式喷墨打印头使用压电晶体,当施加电压时,压电晶体会弯曲。这将缩小墨腔的尺寸,并将墨滴从喷嘴中推出。这项技术由爱普生于 20 世纪 80 年代末开发,可实现打印头的高精度和可靠性。压电式喷墨打印头还可以产生不同大小的墨滴。爱普生、富士、柯尼卡美能达、京瓷、东芝和赛尔等公司生产了压电式喷墨打印头。
压电头可使用多种不同的墨水配方。这是因为墨水无需煮沸。因此,热敏和高挥发性成分(热喷墨打印中存在问题)也适用于压电头。
图片说明:热敏和压电喷墨打印头技术示意图。图片来源:S. Angerer
热喷墨头的特点有哪些?
热喷墨打印头使用小型加热器蒸发喷嘴腔内的墨水。这会产生气泡,从而将墨滴从喷嘴中喷出。惠普和佳能于 20 世纪 70 年代末几乎同时获得了该技术的基本原理专利。然而,佳能 Bubble Jet(视频)和惠普热喷墨打印头之间的技术细节有所不同。
热喷墨打印头通常比压电喷墨打印头更便宜,也更容易生产。然而,它们的寿命较短,而且通常只能产生一种墨滴大小。惠普的 Pagewide 技术(视频)也是热喷墨工艺的一种变体。
什么是灰度/灰度喷墨打印头?
灰度打印头也被称为“可变点”,因为它们无需额外的打印头传递即可实现精细的渐变和精确的细节。为此,它们会喷出不同体积的墨滴。根据型号不同,墨滴体积从几皮升到超过 50 皮升不等。
在相同的物理喷嘴密度下,不同的墨滴大小能够为人眼提供更好的图像质量。例如,通过设置较小的墨滴,锐利的边缘或字母看起来更平滑、更令人愉悦。墨滴定位的准确性和均匀性、其最小和最大尺寸、印刷油墨的数量和观看距离也会影响感知的图像质量。灰度打印头通常采用压电技术。
“二进制”喷墨打印头有什么作用?
二元喷墨打印头仅提供 2 个选项:液滴或无液滴。这意味着每个液滴的大小相同。液滴越小,打印机速度越慢(但更准确)。这是因为液滴非常小,每个图案需要更多的喷头通过次数。二元喷头通常用于工业喷墨打印,因为它们可以快速涂抹大量液体,例如清漆或底漆。
MEMS打印头有哪些好处?
MEMS代表微机电系统,即任何组件应用尺寸为 1 微米的系统。
当提到喷墨打印头时,MEMS 用于表示一种制造工艺,如基于硅的计算机芯片。因此,它们也被称为 Si-MEMS 或薄层/薄膜喷墨。第一批 Si-MEMS 打印头旨在用于采用热喷或气泡喷墨技术的办公打印机和家用设备。
如今,也有采用硅晶片制成的压电打印头,例如 Epson PrecisionCore 打印头(视频)
标题:HP Pagewide 打印头(屏幕截图)。
单程喷头和多程喷头有什么区别?
打印机是被称为单程还是多程设备取决于整个打印过程,而不仅仅是喷墨头。在多程中,打印单元在基材上的一个点上移动几次。因此,可以使用效率较低的喷墨打印头。在单程打印中,基材在压力梁下垂直通过,因此打印梁仅通过基材的每个点一次。
单程打印主要使用水性油墨打印纸张和瓦楞纸板,以及直接打印纺织品。然而,EFI Nozomi 系列单程打印机(视频)使用 UV 固化油墨。多程打印适用于水性、溶剂型、乳胶或 UV 固化油墨。
激光打印机有打印头吗?
激光或碳粉打印机没有打印头。激光束被引导到带静电的滚筒上,从而消除了不应使用碳粉的地方的电荷。以这种方式准备的打印滚筒将颗粒转移到基材上并通过热量固定它们(视频)。
找到合适的打印头
虽然打印头可以单独购买,但对于打印机而言,喷墨打印头、控制、机械和软件之间的连接才是关键。这就是为什么数字印刷机配备预定义的打印头。配置不可更改。因此,只能使用机器中安装的打印头批准的墨水。
压电打印头通常比热敏打印头更贵,使用寿命也更长。有些打印机的热敏喷墨头与墨盒一起更换。一般来说,安装的打印头越多,其总拥有成本 (TCO) 就越高。
但是,实际的喷墨打印头更换成本取决于许多其他因素:喷墨打印头是否可以由现场操作员安装和校准?是否需要制造商的技术人员参与?打印头是否可以再生并重新使用?这种打印头型号在市场上是否非常常见,因此也可以从许多来源获得?
因此,印刷厂应继续向制造商或专业零售商寻求建议。
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