作者：黄艺
喷墨技术是一种新的无接触、无压力、无印版的打印技术，可将电子计算机中存储的信息输入喷墨打印机即可实现打印。按工作原理喷墨打印技术可以分为，固体喷墨和液体喷墨两种。固体喷墨的工作方式主要就是染料热升华，但成本较高；而液体喷墨打印机的主要工作方式又分为热发泡式和微压电式，而这两种技术仍是当今的办公打印市场的主流。
喷墨打印技术两大阵营的较量：热发泡与微压电
目前市场上主流的打印品牌：佳能、惠普、爱普生，仍是占领者喷墨打印市场的大半江山。而他们所使用的喷打技术也有所不同，但都离不开热发泡和微压电两大支柱技术的依托，下面就针对这两大喷墨技术进行研究和探讨。
●速度制胜：热发泡喷墨技术
目前，采用热发泡技术主要有佳能和惠普等公司采用，基本原理是通过加热将墨滴喷出。
热喷墨打印技术工作原理
热发泡技术是通过加热喷嘴，使墨水产生气泡，喷到打印介质上，属于高温高压打印技术。其工作原理是：利用薄膜电阻器，在墨水喷出区中将小于5微微升的墨水瞬间加热至300℃以上，形成无数微小气泡，气泡以极快的速度(小于10微秒)聚为大气泡并扩展，迫使墨滴从喷嘴喷出。气泡再继续成长数微秒，便消逝回到电阻器上。气泡消逝，喷嘴的墨水便缩回。接着表面张力会产生吸力，拉引新的墨水补充到墨水喷出区准备下一次的循环喷印。由于接近喷嘴部分的墨水被不断加热冷却，积累的温度不断上升(至30-50℃)，因而需要利用墨盒上部的墨水循环冷却，但在长时间打印中，整个墨盒里的墨水仍然会保持在40-50℃左右。由于热气泡喷印是在较高的温度条件下进行，所以其喷墨必须设计为低粘度(约小于1.5mPa.s)高张力(约大于40 mN/m)，以保证长时间持续高速打印。
墨水与打印头捆绑设计的原因
打印头因墨盒与墨水在热气泡作用下要产生压力，因此墨盒必须与喷嘴组成一体化结构，更换墨盒时即同时更新打印头。这样一来用户就不必再担心喷头堵塞了。不过，这也造成耗材成本相对较贵。
热发泡喷墨技术的优势
热发泡喷墨技术便是使用水性与油性染料混合的系统，其不论是用在家用打印机，还是商用打印机上，都可以得到不错的打印品质。缩小墨滴喷出区域的能力和整合的电路循环技术，可望使未来采用此项技术的喷墨打印机的墨滴体积更小，喷出墨滴的频率更高，可产生出更丰富的调和色及更平滑的网目调。低操作频率、高喷嘴数和单一打印的解析度，都是高速打印的基本要素。因此发泡喷墨技术可以提高打印速度，提高打印机的工作效率。不断整合的电路技术也让发泡喷墨技术可以持续压低成本，同时将整个打印过程最佳化。
热发泡喷墨技术的不足
采用热发泡技术的墨头长期在高温、高压环境中工作，除喷嘴腐蚀严重外，同时容易引起墨滴飞溅和喷嘴堵塞等。
在打印品质方面，由于在使用过程中要加热墨水，而高温下墨水很容易发生化学变化，性质不稳定，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，一定程度上影响了打印质量。
在应用方面，因热发泡技术的极限性(只能使用高张力低粘度的以水为主要介质的水基喷墨)，不能使用有机溶剂，因而无法使用溶剂型喷墨以应用于户外大幅面广告喷印。
●品质保障：微压电喷墨技术
微压电打印技术，主要生产商是爱普生，基本原理是通过晶体的形变将墨滴压出喷头。
微压电打印技术工作原理
微压电喷墨技术属于常温常压打印技术，它是将许多微小的压电陶瓷放置到打印头喷嘴附近，压电陶瓷在两端电压变化作用下具有弯曲形变的特性，当图像信息电压加到压电陶瓷上时，压电陶瓷的伸缩振动变形将随着图像信息电压的变化而变化，并使墨头中的墨水在常温常压的稳定状态下，均匀准确地喷出墨水。
墨水与打印头分开设计的原因
由于用压电技术制作的喷墨打印头成本比较高，但由于在微压电墨头中的压力较小，喷嘴实际上是由压电陶瓷晶片代替。在微压电墨头中喷嘴与墨盒是分立式结构，一个喷嘴可以支持多个墨盒，更换墨水时只要更换墨盒，而不必更换打印头。这样就可以节约一部分打印耗材的成本，但打印头一旦损坏维修起来也算是个大工程。
微压电喷墨技术的优势
压电喷墨技术对墨滴的控制能力更强，且墨滴微粒形状更为规则、定位更加准确，打印分辨率提高，容易实现高精度打印。且微压电喷墨时无须加热，墨水不会因受热而发生化学变化，降低了对墨水的要求，也延长了打印头的寿命。因温度的持续稳定，使长时间不间断持续喷印时墨水的粘度及表面张力保持相对的稳定，保证印件质量前后的一致性，及客户重印颜色的再现统一性。
陶瓷压电式喷印系统几乎可以打印任何种类的墨水，包括水溶性，溶剂性，和上面所述的加温固态喷墨。用于陶瓷压电式喷印的墨水，有较宽的粘度及张力适应范围(粘度可以在1-20 mPa.s 之间。张力在30-50mN/m之间)，且具有溶解特性和速干特性。因此微压电技术弥补了热发泡技术的不足，有着更为广范的应用空间。
微压电喷墨技术的不足
微压电喷墨技术的最大的不足就是，它将多数喷嘴集中在一个打印头上还是比较困难，因此打印速度就会减慢。且当打印机墨头堵塞后，需要浪费大量的墨水清洗墨头。每次更换墨头，首先要浪费30%墨水做墨头清洗，每次开机都需要2～3分钟的清洗，也要浪费一些墨水。气量装置要求用户更换墨盒时，还剩余17%～25%的墨水。
总结：热发泡技术与微压电技术各有优缺点，市场上的喷墨设备也大都立足于这两项技术。而如何把这两项技术的优势完美的结合，而得到打印效果稳定、品质精良、输出速度快、成本低的新喷打技术，仍是人们追求和研发的方向。
