喷打新动力 新微压电技术解析

　　近来，爱普生在商用喷打市场上动作频频，在国内市场上推出了Office系列喷打，反映出爱普生挟新喷打进军商用市场、挑战激打商用霸主地位的决心。那么，爱普生的信心来自于何处，也许答案只有一个，爱普生全新的微压电喷墨打印技术。那么，什么是微压电技术，爱普生的最新微压电技术又有哪些方面的进步呢？

微压电与热气泡殊途同归

　　其实，在喷墨打印机市场上，我们可以看到两种技术的身影，即微压电技术和热气泡技术。这两种技术在原理上还是有比较大的区别的，微压电喷墨技术是爱普生独家采用的喷墨技术，它是将许多小的压电元件放置到喷墨打印机的打印头喷嘴附近，利用压电元件在不同电压作用下会发生形变的原理，挤压喷头内的微小墨仓，令墨滴从喷嘴中喷 射 出 来（图1）。而热气泡技术则在惠普和佳能的打印机中广泛应用，它是通过附加在打印头上的加热元件(通常是热电阻)，将墨水的温度急速加热到300℃左右，使喷嘴底部的液态墨水汽化并形成气泡，气泡产生的压力迫使一定量的墨滴克服表面张力快速挤压出喷嘴，从而完成一个喷墨过程（图2）。

 

图1 微压电技术原理图
 

 

图2 热气泡技术原理图

　　当然，微压电技术和热气泡技术并无绝对的优劣之分，热气泡技术的优点在于结构较为简单，成本相对低廉，这对提高喷头上喷嘴的密度和数量，从而提高打印速度是非常有利的。同时，采用热气泡技术的喷头工作在高温高压下，这一方面使得其自我清洁能力较强，相对不容易出现喷头堵塞的情况，但另一方面也使得喷头的寿命较短，所以在使用热气泡技术的喷墨打印机中，大多采用墨盒喷头一体式结构。

　　得益于压电元件良好的控制性，微压电技术最大的优势在于墨滴控制的灵活性和精确度。由于爱普生采用的压电技术能够在不同的电压脉冲下产生程度不同的形变，因此只要通过调整压电元件的脉冲控制，即可获得大小不等的墨滴，这就可以实现在高覆盖率打印条件下使用大墨滴来提升打印速度，在高精度打印条件下依靠小墨滴来保证打印精度的目的。爱普生的智能墨滴变换技术的实现，就是基于这一原理的。

　　同时，微压电技术还有利于提高墨滴着墨的精度。在热气泡技术中，热气泡的破裂往往会导致墨滴形状和飞行轨迹的改变，甚至还会生成许多微小的“卫星”墨滴，这种“卫星”墨滴的变化往往是难以控制的，这就容易导致墨水在打印介质上出现定位误差，从而影响打印效果。而在微压电技术中就不一样了，它是依靠压电元件先向后变形将墨滴向后拉，再将墨滴向前推射出去。在这一变化过程中，为墨滴的喷射积蓄了能量，还能有效减小液体的表面张力，使得墨滴喷射更加轻松，喷射出去的墨滴更加浑圆。而压电元件的推射力非常平衡，这也很好地保证了墨滴的飞行轨迹和在打印介质上的落点。浑圆的墨滴和精确的落点，无疑能更好地保证打印质量。

　　在发展过程中，爱普生还推出了精准微压电技术，令喷嘴更加垂直于纸面，这样的改进缩短了墨滴的飞行距离，减小了地球引力对墨滴飞行轨迹的影响，最大限度地避免了横纹误差（图3）。

 

 

图3 爱普生精准微压电技术可提高喷嘴的垂直度
　　同时，采用微压电技术的打印喷头工作于常温下，由于工作过程中无需加热，打印喷头对墨水的适应力更高，这也使爱普生的喷墨打印机能广泛适应颜料墨水。而颜料墨水优良的耐侯性（耐光照、耐氧化等的性能）和防水性能又促进了爱普生微压电技术的发展和在商业领域中的应用，这就形成了一个良性循环。同时，“冷”喷头还有利于提高喷嘴的喷射频率，即可让喷头在单位时间内喷射出更多的墨滴以提高打印速度，同时，“冷”喷头对于延长喷头寿命，降低整机功耗也有很大的帮助。

　　当然，微压电技术也并非毫无瑕疵，其缺点在于喷嘴的集成度较低，同时，由于喷头工作在常温微压的情况下，发生堵头的几率较高，这在一定程度上影响了微压电喷头的发展。