噴墨打印機原理

噴墨打印機通過將墨滴噴射到打印介質上來形成文字或圖像。早期的噴墨打印機以及當前大幅面的噴墨打印機都是採用連續式噴墨技術，而當前市面流行的噴墨打印機都普遍採用隨機噴墨技術。

噴墨打印機分類：

連續式噴墨

連續噴墨技術以電荷調製型爲代表。這種噴墨打印原理是利用壓電驅動裝置對噴頭中墨水加以固定壓力，使其連續噴射。爲進行記錄，利用振盪器的振動信號激勵射流生成墨水滴，並對其墨水滴大小和間距進行控制。由字符發生器、模擬調製器而來的打印信息對控制電報上電荷進行控制，形成帶電荷和不帶電荷的墨水滴，再由偏轉電極來改變墨水滴的飛行方向，使需要打印的墨水滴飛行到紙面上，生成字符/圖形紀錄。不參與紀錄的墨水滴由導管回收。對偏轉電極而言，有的系統採用兩對互相垂直的偏轉電極，對墨水滴打印位置進行二維偏轉型；有的系統對偏轉電極採用多維控制，即多維偏轉型。

這種連續循環的噴墨系統．能生成高速墨水滴，所以打印速度高，可以使用普通紙。不同的打印介質皆可獲得高質量的打印結果，還易於實現彩色打印。但是，這種噴墨打印機的結構與隨機式相比，比較複雜：對墨水需要加壓裝置，終端要有回收裝置回收不參與紀錄的。並且工作方式的效率不夠高，而且不精確。採用這種技術的噴墨打印機已經極少見到。

隨機式噴墨

隨機式噴墨系統中墨水只在打印需要時才噴射，所以又稱爲按需式。它與連續式相比，結構簡單，成本低，可靠性也高，但是，因受射流慣性的影響墨滴噴射速度低。在這種隨機噴墨系統中，爲了彌補這個缺點，不少隨機式噴墨打印機採用了多噴嘴的方法來提高打印速度。隨機式噴墨技術主要有微壓電式和熱氣泡式兩大類：

熱氣泡噴墨技術

噴墨打印機一般多采用熱氣泡噴墨技術，通過墨水在短時間內的加熱、膨脹、壓縮，將墨水噴射到打印紙上形成墨點，增加墨滴色彩的穩定性，實現高速度、高質量打印。由於除了墨滴的大小以外，墨滴的形狀、濃度的一致性都會對圖像質量產生重大影響，而墨水在高溫下產生的墨點方向和形狀均不容易控制，所以高精度的墨滴控制十分重要。熱泡式噴墨打印的原理是將墨水裝入到一個非常微小的毛細管中，通過一個微型的加熱墊迅速將墨水加熱到沸點。這樣就生成了一個非常微小的蒸汽泡，蒸汽泡擴張就將一滴墨水噴射到毛細管的頂端。停止加熱，墨水冷卻，導致蒸汽凝結收縮，從而停止墨水流動，直到下一次再產生蒸汽並生成一個墨滴。

微壓電技術

微壓電技術把噴墨過程中的墨滴控制分爲3個階段：在噴墨操作前，壓電元件首先在信號的控制下微微收縮；然後，元件產生一次較大的延伸，把墨滴推出噴嘴；在墨滴馬上就要飛離噴嘴的瞬間，元件又會進行收縮，乾淨利索地把墨水液麪從噴嘴收縮。這樣，墨滴液麪得到了精確控制，每次噴出的墨滴都有完美的形狀和正確的飛行方向。

微壓電式噴墨系統在裝有墨水的噴頭上設置換能器，換能器受打印信號的控制，從而控制墨水的噴射。根據微壓電式噴墨系統換能器的工作原理及排列結構可分爲：壓電管型、壓電薄膜型、壓電薄片型等幾種類型。

採用微電壓的變化來控制墨點的噴射，不僅避免了熱氣泡噴墨技術的缺點，而且能夠精確控制墨點的噴射方向和形狀。壓電式噴墨打印頭在微型墨水貯存器的後部採用了一塊壓電晶體。對晶體施加電流，就會使它向內彈壓。當電流中斷時，晶體反彈回原來的位置，同時將一滴微量的墨水通過噴嘴射出去。當電流恢復時，晶體又向後外延拉，進入噴射下一滴墨水的準備狀態。

這兩種方法相比，熱泡式打印頭由於墨水在高溫下易發生化學變化，不穩定，墨水微粒的方向性與體積大小不好掌握，打印線條邊緣容易參差不齊，在一定程度上影響了打印質量，都是它的不足之處。電打印頭技術是利用晶體加壓時放電的特性，在常溫狀態下穩定的將墨水噴出。對墨滴控制能力較強，還將色點縮小許多，產生的墨點也沒有慧尾，從而使打印的圖像更清晰。容易實現高達1440dpi的高精度打印質量。微壓電噴墨時無需加熱，墨水就不會因受熱而發生化學變化，故大大降低了對墨水的要求。另外，壓電式打印頭被固定在打印機中，因此只需要更換墨盒就可以了。熱泡式噴墨打印機需要在每個墨盒中安裝噴墨嘴：這樣會增加墨盒的成本。但壓電式噴墨打印機的缺點是，如果壓電打印頭被損壞或者阻塞了，整臺打印機都需要維修。

不論是採用加熱方式還是採用振動方式來產生墨滴，結果都是一樣的：將微小的墨點附着到紙上。墨點越小，打印圖像的分辨率就越高，色彩效果就越好。