
喷头是任何喷墨打印机的核心,但大多数打印机只有在喷头无法按预期工作时才会考虑喷头。Sonja Angerer 为初学者和专业人士分享了有关喷墨打印机喷头的 10 大问题,以及如何找到适合您的业务和需求的喷头。
1.喷墨喷头存在多久了?
20 世纪 70 年代初,IBM 向市场推出了首款配备喷墨头的功能性数字打印机。不过,它们仅用于工业用途。20 世纪 80 年代中期,惠普和爱普生推出了供日常办公使用的喷墨打印机。最初,这些打印机仍然是黑白的,但在 20 世纪 80 年代末,第一批可打印最大 A3 幅面纸张的彩色打印机问世了。20 世纪 90 年代末,数码大幅面打印开始推出,喷墨打印头的功能变得更加强大,许多喷墨打印头需要内置在打印机中 ,以实现多色打印。
2.CIJ 喷头用于何处?
第一台喷墨打印机使用的是连续喷墨 (CIJ) 工艺,也称为连续流或连续墨滴。喷嘴产生连续的墨滴流,墨滴流经电场,电场会根据需要偏转或拦截墨滴。打印过程中不需要的墨滴会被重新导入收集容器,并最终被重复使用。
CIJ 喷印速度快,墨滴非常细小、均匀,但耗墨量通常高于 DoD 喷墨。因此,它们主要用于快速打印地址或简单标签,以及一些工业应用。
3.什么是国防部喷墨?
使用 DoD(按需滴墨)喷墨打印头时,喷嘴产生的每个墨滴都会喷到承印物上。在热喷墨和气泡喷墨中,墨滴是通过加热喷嘴中的墨水产生的。在压电喷墨喷头中,则是通过电流激活晶体来实现的。在图形艺术行业和办公打印机中,DoD 喷墨最为常见。
4.压电喷墨喷头如何工作?
压电喷墨喷头使用压电晶体,当施加电压时,压电晶体会弯曲。这将减小墨水腔的大小,并将墨滴推出喷嘴。这种技术由爱普生在 20 世纪 80 年代末开发,可实现喷头的高精度和高可靠性。压电喷墨喷头也可以产生不同大小的墨滴。爱普生、 富士胶片、柯尼卡美能达、京瓷、东芝和 赛尔等公司都生产这种喷头。
压电头可使用多种不同的油墨配方。这是因为墨水无需煮沸。因此,热敏性和高挥发性成分也适用于热喷墨。

图片来源:S. Angerer
5.热敏喷墨头有哪些特点?
热喷墨喷头使用小型加热器使喷嘴腔内的墨水汽化。这会产生一个气泡,将墨滴从喷嘴中排出。惠普和佳能在 20 世纪 70 年代末几乎同时为这一基本原理申请了专利。不过,佳能气泡喷射(视频)和惠普热喷墨喷头的技术细节有所不同。
与压电喷墨喷头相比,热喷墨喷头通常成本较低,也更容易生产。不过,它们的使用寿命较短,通常只能产生一种尺寸的墨滴。惠普的 Pagewide 技术(视频)也是热敏喷墨工艺的一种变体。
6.什么是灰度/灰阶喷墨打印头?
灰度喷头也被称为 “可变网点”,因为它们可以在不增加喷头通过次数的情况下实现精细渐变和精确细节。为此,它们喷出不同体积的墨滴。根据型号的不同,墨滴体积从几皮升到超过 50 pl 不等。
在喷嘴物理密度相同的情况下,不同大小的液滴能为人眼带来更好的图像质量。例如,通过设置较小的墨滴,尖锐的边缘或字母看起来更平滑、更美观。墨滴定位的准确性和均匀性、墨滴的最小和最大尺寸、打印墨水的数量以及观察距离也会影响图像质量。灰度喷头通常采用压电技术。
7.二进制 “喷墨打印头有什么作用?
二进制喷墨喷头只提供 2 个选项:液滴或无液滴。这意味着每个液滴的大小相同。墨滴越小,喷码机速度越慢(但精度更高)。这是因为液滴越小,每个图案所需的喷头通过次数就越多。二进制喷头通常用于工业喷墨打印,因为它们可以快速喷涂大量液体,如清漆或底漆。
8.微机电系统喷头有哪些优点?
MEMS是微机电系统的缩写,即任何部件尺寸仅为 1 微米的系统。
在提到喷墨喷头时,MEMS 指的是一种类似硅基计算机芯片的制造工艺。因此,它们也被称为 Si-MEMS 或薄层/薄膜喷墨。首批 Si-MEMS 喷头主要用于采用热敏或气泡喷射技术的办公打印机和家用设备。
如今,还出现了使用硅晶片制造的压电磁头,例如爱普生 PrecisionCore 磁头(视频)
9.单通道磁头和多通道磁头有什么区别?
一台打印机被称为单程设备还是多程设备,取决于整个打印过程,而不仅仅是喷墨头。在多通道设备中,打印单元在承印物上的一个点上移动多次。因此,可以使用生产率较低的喷墨打印头。在单程打印中,承印物在压力光束下垂直通过,因此打印光束只经过承印物上的每个点一次。
单程印刷主要使用水性油墨,用于纸张和瓦楞纸板以及直接纺织品印刷。但 EFI Nozomi 系列单程印刷机(视频)可使用紫外线固化油墨。多通道印刷适用于水性、溶剂型、乳胶或紫外线固化油墨。
10.激光打印机有喷头吗?
激光或墨粉打印机没有打印头。激光束射向带静电的辊筒,从而在不应该使用墨粉的地方消除电荷。以这种方式制备的打印辊将颗粒转移到基底上,并通过加热将其固定(视频)。
寻找合适的喷头
虽然喷头可以单独购买,但对于打印机来说,喷墨喷头、控制、机械和软件之间的连接才是最重要的。这就是为什么数码印花机在交付时配备了预定义的喷头。配置是不可更改的。因此,只能使用经认可适用于机器中安装的打印头的墨水。
压电喷头通常比热敏喷头更贵,但使用寿命更长。有些打印机的热敏喷墨打印头与墨盒一起更换。一般来说,安装的喷头越多,总拥有成本(TCO)就越高。
但是,喷墨打印头的实际更换费用取决于许多其他因素:喷墨打印头能否由现场操作员安装和校准?是否需要制造商的技术人员参与?喷头能否再生并重复使用?喷头型号是否在市场上非常常见,因此也可以从许多来源获得?
因此,印刷商应继续向制造商或专业零售商寻求建议。