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喷墨打印机结构详解(最基本的喷墨打印机工作原理)

喷墨打印机结构详解(最基本的喷墨打印机工作原理)

更新时间:2022-02-24 17:53:57

众所周知,喷墨打印机是通过打印头将墨水喷到纸上的,而对于打印机是如何通过打印头将墨水喷到纸上的,却很少有人知道。今天小编就带大家来探索一下喷墨打印机的工作原理。

很多人以为喷墨打印机是将各种颜色的颜料、墨水混合在一起然后喷洒在纸张上,其实这种理解是错误的。

喷墨打印机实际上是将液体油墨经喷嘴变成细小微粒以点阵的形式喷到印纸上,有的喷墨打印机有三个或四个打印喷头,以便打印黄、品红、青、黑四个颜色;有的是共用一个喷头,分四色喷印。喷墨技术主要分为微压电式热气泡式两种。

微压电技术

微压电技术可以把喷墨过程中的墨滴控制分为三个阶段

第一阶段

在操作前,压电元件首先在信号的控制下微微收缩;

第二阶段

元件产生一次较大的延伸,把墨滴推出喷嘴;

第三阶段

在墨滴马上就要飞离喷嘴的瞬间,元件又会进行收缩,干净利索地把墨水液面从喷嘴收缩。

墨滴液面得到精确的控制后,每次喷出的墨滴都会有完美的形状和正确的飞行方向。

工作原理

微压电式喷墨系统在装有墨水的喷头上设置换能器,换能器受打印信号的控制,从而控制墨水的喷射。根据微压电式喷墨系统换能器的工作原理及排列结构分为:压电管型、压电薄膜型、压电薄片型等几种类型。采用微电压的变化来控制墨点的喷射,不仅避免了热气泡喷墨技术的缺点,而且能够精确控制墨点的喷射方向和形状。

压电式喷墨打印头在微型墨水贮存器的后部采用了一块压电晶体,对晶体施加电流,就会使它向内弹压,当电流中断时,晶体反弹回原来的位置,同时将一滴微量的墨水通过喷嘴射出去;当电流恢复时,晶体又向后外延拉,进入喷射下一滴墨水的准备状态。

热气泡喷墨技术

而我们常用的喷墨打印机一般采用的是热气泡喷墨技术,通过墨水在短时间内的加热、膨胀、压缩,将墨水喷射到打印纸上形成墨点,增加墨滴色彩的稳定性,实现高速度、高质量打印

除了墨滴的大小以外,墨滴的形状、浓度的一致性都会对图像质量产生重大影响,而墨水在高温下产生的墨点方向和形状均不容易控制,所以高精度的墨滴控制十分重要。

工作原理

热泡式喷墨打印的原理是将墨水装入到一个非常微小的细管中,通过一个微型的加热垫迅速将墨水加热到沸点,生成非常微小的蒸汽泡,蒸汽泡扩张就将一滴墨水喷射到毛细管的顶端,停止加热,墨水冷却,导致蒸汽凝结收缩,从而停止墨水流动,直到下一次再产生蒸汽并生成墨滴。

此外,喷墨打印机耗材根据墨盒不同还可以分为头水一体式和头水分离式。

头水一体式

头水一体式是墨盒和打印头为一体,当墨水用完更换一个新的墨盒之后,也就意味着同时更换了一个新的打印头,具有常换常新的优势。同时,头水一体式墨盒一般可以实现单墨盒打印,其中一支墨盒耗尽之后,使用另外一支墨盒也可以进行打印。

头水一体式的墨盒

头水分离式

头水分离式墨盒是将打印头和墨盒分开,使用时需要将墨盒插入打印头,使用这种结构设计的出发点主要是为了降低打印成本,因为这种墨盒不是集成在打印喷头上的,墨盒在无效时打印喷头可以继续使用,同时也简化了用户对墨盒的拆装过程,减少了人为损伤打印机的机会;但这种墨盒需要及时更新,随着工作时间的增长,打印机质量会自然下降,直到喷头变坏为止。

头水分离式的打印头和墨盒

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