彩色喷墨打印机工作原理

喷墨打印机的工作原理实际上是利用控制指令来控制打印头上的喷嘴孔，让喷嘴孔喷

出定量的墨水打印在纸上。

喷墨打印机工作时，计算机将处理好的打印数据信号通过打印机的接口传输到打印机

的主控电路板上，再通过信号处理电路处理后，转换成字车控制驱动信号、控制打印头喷

墨水的控制信号、输纸控制驱动信号及其他控制信号，控制字车上的墨盒及喷头在纸的水

平方向来回运动、墨滴从打印头喷出、打印纸自动进入打印机从打印头下面通过后输出到

打印机外等。这样就将墨水喷在打印纸上，形成文字或图像，完成打印过程。

喷墨打印机与针式打印机的最大不同是，喷墨打印印时使用的是打印头而非针式打印

头。目前喷墨打印机的喷墨控制技术主要是随机式喷墨技术，而早期常见的喷墨技术为连

续式喷墨技术。

1.连续式喷墨技术

连续式喷墨技术利用压电启动装置对喷头中的墨水加以固定压力，使其连续喷射。当

喷嘴中的墨水从喷嘴中流出时，供电电路对流出的墨水进行充电，使墨水中的墨滴带电。

带电墨滴通过偏转电机形成的偏转磁场后，在磁场的作用下就会产生相应的偏转，偏转之

后墨滴就会向纸张，墨滴落在纸上形成一个墨点，这就是打印了一个墨点，在这种方式中，

不带电的墨滴不会产生偏转，它会直接喷向一个墨水的回收器。这种喷墨技术比较复杂，

对墨水需要加压装置，终端要有回收装置，在墨水循环过程中需设有过滤器过滤混入的异

物及气体.因此成本较高。

2.随机式喷墨技术

随机式喷墨系统中的墨水只在打印时才喷射，它结构简单、成本低、可靠性高。随机

式喷墨技术又可以分为热气泡式(Thermal Bubble)喷墨技术和压电式(Piezoelectric)喷墨

技术两种。

(1)热气泡式喷墨技术

所谓热气泡式喷墨技术，是受注射器原理的启发而发明的。在正常情况下，打印头内

部的墨水在表面张力的作用和外部大气形成平衡处于稳定状态，没有墨水喷出。当打印机

收到打印信号以后，打印数据通过驱动电路，对打印头施加电脉冲信号，打印头内部的加

热元件会迅速升一温，使其附近的墨水温度急剧上升，并汽化而形成小气泡，小气泡变大

形成蒸汽膜:当脉冲信号消失后，持续的预热使气泡进一步膨胀，内部的压力将墨水从喷嘴

中挤出，同时加热器件的温度开始下降，随着加热器件的表面温度降低，气泡和墨水分界

处开始冷却，由于墨水前端己从喷嘴处挤出，后端又由于墨水收缩而使喷头内部的压力减

小，喷嘴处形成负压，这样在负压的作用下墨水被吸回到喷头内，在喷嘴处形成墨滴喷到

输出介质表面，形成图案或字符。

因为在工作过程中形成一个气泡，所以这种喷墨技术有时又被称为气泡喷墨技术。用

这种技术制作的打印头工艺比较成熟，成本较低，但由于喷头中的电极始终受电解和腐蚀

的影响，容易造成打印头的老化。所以一般采用这种技术的打印头通常都与墨盒集成在一

起，更换墨盒时即同时更新打印头。这样一来可以解决喷头堵塞的问题。

热气泡式喷墨技术的缺点是在使用过程中会加热墨水，而高温下墨水很容易发生化学

变化，性质不稳定，所以打出的色彩真实性就会受到一定程度的影响:另一方面由于墨水是

通过气泡喷出的，墨水微粒的方向性与体积大小不等，打印线条边缘容易参差不齐，会影

响打印质量。

U前HP(惠普)、Canon(佳能)和Lexmark (*1JU)公司的打印机采用的是热气泡式喷墨

技术。

(2)压电式喷墨技术

压电式喷墨技术是在打印头的两侧，装有一个压电.Itt体。压电.I0I l体受打印信号的

控制，压电IV I:体在脉冲电压的作用下会产生变形，打印头中的墨水受到外侧压电.Vit体

的挤压，就会使墨滴从喷嘴中喷出。因为打印头的结构合理，通过控制电压来有效调节墨

滴的大小和使用方式，可获得较高的打印精度和打印效果。

压电式喷墨技术对墨滴的控制能力强，所以容易实现高精度的打印。用压电式喷墨技

术制作的喷04i打印头成本比较高，所以为了降低用户的使用成本，一般都将打印头和墨

盒作成分离的结构，更换墨水时不必更换打印头。

压电式喷墨技术的缺点是使用过程中喷头堵塞后疏通或更换费用比较高，而且不易操

作.目前采用压电式喷墨技术的产品主要是EPSON(爱普生)公司的喷墨打印机.

目前市场上的喷墨打印机，通常都是彩色喷墨打印机，彩色喷墨打印机中通常有两种

墨盒，一种是黑色墨盒用于打印黑色的文字或图像:另一种是彩色墨盒，用于打印彩色的文

字或图像。

彩色喷墨打印机的工作原理是利用三基色的原理，即自然界中的色彩儿乎都可以由选

定的三种颜色以适当的比例混合得到，而且绝大多数的颜色也可以分解成特定的三种单色，

这三种选定的颜色被称为三从色，各三从色相互独立，其中任一种色是不能由另外两种4

色混合而得到，但它们相互以不同的比例混合，就可以得到不同的颜色，例如黄色加蓝色

等于绿色，而红、蓝、绿怎样混合也不可以得到红、蓝、绿。

一般彩色喷墨打印机的彩色墨盒正是由儿种纯净单一颜色组成，常见的三色墨盒打印

机通常就是采用性质比较稳定的青色、红紫色、黄色来混合不同的颜色。而四色打印机，

通常是加上一种黑色，用于纯黑色的打印。随着技术的发展，出现了六色墨盒，就是在原

有的四色(CMYK)上再加上浅蓝绿色和浅红紫色(即CcMmYK和CMYKcm)o

彩色喷墨打印机的打印头上一般都有48个或48个以上的独立喷嘴，一般来说，喷嘴

越多，完成喷墨过程就越快，打印速度也越快。在打印彩色文字或图像时，墨盒中的墨水

经过压电式喷墨技术或者热气泡式喷墨技术后，最终将不同的颜色喷射到一个尽可能小的

点上形成不同的颜色，而大量这样的点便形成了不同的文字或图像。