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为你探秘喷墨打印机的科学发展道路

  【IT168 评论】自1976年印有IBM商标的世界上第一台喷墨打印机诞生,到如今全幅面喷墨打印技术对激光打印技术的逆袭,从连续喷墨的低质量,到现在的随机式喷墨系统,喷墨打印已经走过了三十七年。如果说喷墨打印技术是全社会的益友一点不为过,他让我们陶醉在墨滴间的艺术,让我们在家庭中输出令人愉悦的彩色,还让我们知道世界上最贵的水就是打印墨水。喷墨打印这三十七年,从开始对质量的追求慢慢的转变为速度上的需求,从商用产品到家用产品,如今再次逆袭商用市场,让我们不禁叹服老骥伏枥志在千里,一个三十七年的技术在今年又焕发了青春!

  1976年,第一台喷墨打印机诞生。

  喷墨打印技术早在1960年就有人提出,但过了16年第一部商业化喷墨打印机才诞生在IBM,原始的IBM4640采用欧洲瑞典路德工业技术学院的教授Hertz和他的同僚所开发,称之为连续式喷墨技术。所谓连续式喷墨,是无论印纹或非印纹,都以连续的方式产生墨滴,再将非印纹的墨滴回收或分散。但此技术几乎是用滴的方式将墨点印到纸上,效果之差可以想象,因此在现实中毫无实用价值。

  1976年,压电式墨点控制技术问世

  与IBM4640同年,西门子科技的三位先驱研究者Zoltan,Kyser和Sear在同年研发发展成功压电式墨点控制技术(EPSON技术的前身),并将其成功运用在SeimensPt-80上,此款打印机在1978年量产销售,成为世界上第一部具有商业价值的喷墨打印机。

  1979年,BubbleJet气泡式喷墨技术问世

  日本佳能的研究员成功地研究出BubbleJet气泡式喷墨技术,此技术利用加热组件在喷头中将墨水瞬间加热产生气泡形成压力,从而墨水自喷嘴喷出接着再利用墨水本身的物理性质冷却热点使气泡消褪,藉此达到控制墨点进出与大小之双重目的。这里引用该公司的一个小故事,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。

  1980年8月,Canon公司第一次将其气泡喷墨技术应用到其喷墨打印机Y-80。从此开始了喷墨打印机的历史。

  1991年,第一台彩色喷墨打印机、大幅面打印机出现。

  惠普HPdeskjet500C是全球先进台彩色喷墨打印机,1994年6月,国内才出现经本土改造过的产品HPDeskJet525Q。HPDesignJet是惠普公司首次将其热喷墨打印技术应用到大幅面打印机中,推出的世界上第一台单色大幅面喷墨打印机。彩色喷墨打印机、大幅面打印的出现都是喷墨打印机史上最为重要的里程碑。

  1994年,微压电打印技术问世。

  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。微电压技术的基本原理是将许多微小的压电陶瓷放置到喷墨打印机的打印头喷嘴附近,利用墨水在电压作用下会发生形变的原理,使喷嘴中的墨汁喷出,在输出介质表面形成图案。

  此后,爱普生的智能墨滴变换技术、自然色彩还原技术、超精微墨滴技术等;佳能的专业照片优化技术、四重色控技术等;惠普的富丽图分层技术、智能色彩增强技术等。均进一步提升了喷墨打印机的技术含量。

  科技日新月异,1990年以前生产的喷墨打印机到了现在几乎都已经销声匿迹,而此后的喷墨打印机都不约而同地朝着照片打印的方向进发,通过追求高分辨率,低墨滴体积,图象处理技术等达到卓越的打印品质。优胜劣汰是市场永恒不变的定律,无论多少优秀的打印机,都经受不起时间的考验,被更优秀的所代替。我们探索具有代表性的打印机类型,每一个新的类型都是一种技术的突破,都凝聚着无数科研人员的智慧与心血。

  用户最初比较关注文本打印,随着技术的发展和消费者收入水平的提高,以及扫描仪、数码相机的迅速步入家庭,2002年以后中国市场已有相当数量的用户开始关注照片打印。

  从消费的市场来看,喷墨打印机基本可以分为家用市场、商务办公市场、专业输出领域和照片输出领域四大方面。

  第一是家用市场,随着计算机的普及,现在单一的电脑应用已经不能够满足人们生活、工作的需求了。现代化的生活方式,数码影像的推广,推动了家庭用户对于打印机的需求。打印网络小说、散文、各种文档,设计图纸、保存图片、打印照片等诸多应用。数码相机、打印机等外设结合具有的丰富的应用为家庭用户的生活增添了无穷的乐趣。

  2010年,喷墨打印在陶瓷市场掀起了一次技术性革命,随之而来,喷墨在家用生活中的领域也越来越宽广,服装、家居装饰、汽车美容等等,到处可见喷墨技术的完美体现。有专业人士预测,在未来的几年内,家庭用户市场将超过商务用户市场,成为打印市场的主流应用领域。

  第二是商务办公市场,商务办公用彩色喷墨打印机以文本打印为主的,有时也打印一些简单的图形和设计图纸等,用户比较看重打印机的速度和文本打印质量。由于商用喷打采用了更大的内存和多喷嘴墨头的技术,使其实际打印速度一般是家用喷墨打印机的两倍。商用喷打采用了更大容量墨盒,这样一来墨水容量是普通墨盒的2到3倍,再加上各色墨盒/墨头可单独更换,商用喷墨的单页打印成本自然要比家用喷打低了许多。另外,商用喷墨比家用喷打拥有更高的打印负荷和扩展能力。这意味着商用喷打的可靠性更高,可承担的工作负荷更大。

  第三是照片输出市场,随着数码相机和扫描仪等数字图像输入设备的普及,高质量的照片输出变成为了一个重要的需求市场,来自InfoTrends研究机构的报告称,美国有81%的人愿意购买数码相机,并在家里打印数码照片。另外的调查数据也显示,在美国照片打印已占到数码影像输出市场总份额的70%。而在日本,有70%的人利用数码技术实现照片输出,而采用传统方式的只有30%。虽然在中国没有做过调查,但这个比例会随着人们生活水平的提高不断提升的。

  第四是专业输出领域,广告等图形设计部门的设计输出和印刷行业的印前打样等应用,此类用户对打印质量有着很高的要求,追求打印的精度和色彩。他们一定要在计算机上对数字照片进行各种调整、校正后才会通过打印机输出,甚至使用各种不同的参数设置输出,从中选择出最满意的结果。

  未来发展趋势

  喷墨打印机如同其它的IT产品一样,从它诞生的那一刻开始就快速发展,产品不停地更新换代,新技术层出不穷,其打印分辨率从180dpi、360dpi到4800dpi;从黑白到彩色,从3、4色到7、8、9色,甚至10色;墨滴体积由以往的30微微升、15微微升变成现在的4微微升、2微微升、1微微升,基本到了人眼无法分辨的状态。它已经迅速由单纯的文档打印机发展成为现在的“全能选手”。照片级彩色喷墨打印迈过了颗粒、层次、介质等一道道阻碍,打印出来的相片甚至超过传统银盐工艺的效果。随着打印机性能的进一步提高,在成功占领家用和办公领域市场的同时,打印机正在逐步向印刷行业渗透,并已对轻印刷形成了一定威胁。这预示着打印机将走向更加辉煌。

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