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熱發(fā)泡噴印技術(shù)全解析

相信大家對于HP所推出的打印機并不陌生吧,HP一直以來在噴墨打印市場上的研究不遺余力,從熱感應(yīng)式噴墨技術(shù)的開發(fā),到目前最新的第四代富麗圖技術(shù),HP始終讓人感覺到高度科技下的打印機所提供完美成果,現(xiàn)在,就讓我們一同來探究HP在噴墨打印市場上的重要技術(shù)。

熱感應(yīng)式噴墨科技(Thermal InkJet Technology)
各家廠商所提出的噴墨打印技術(shù)中,壓電式噴墨技術(shù)與熱感應(yīng)式噴墨技術(shù)都是受到相當(dāng)關(guān)注的技術(shù),而這兩種噴墨技術(shù)則各有優(yōu)缺點。HP在經(jīng)過許多的研究和測試之后發(fā)現(xiàn),熱感應(yīng)式噴墨科技提供了許多與眾不同的好處,那就是最高的價格性能比(price-to-performance ratio)、優(yōu)越的打印彈性和無以倫比的可*性。 以目前市場上絕大部份的噴墨打印機產(chǎn)品來說,大都是以熱感應(yīng)式噴墨技術(shù)為基礎(chǔ)。由此可見,HP和Canon所主導(dǎo)的熱感應(yīng)式噴墨打印技術(shù),已被消費者廣為接受。熱感應(yīng)式噴墨技術(shù)是將墨水加熱,使墨水的一部份氣化,形成一個擴展開來的氣泡,再將一滴滴的汽泡噴到紙張上,而壓電技術(shù)則是利用電壓加壓在特殊的壓電材料上,利用這種材料的膨脹收縮,將墨水噴置于紙上。
所謂的熱感應(yīng)式噴墨技術(shù),是利用一個薄膜電阻器,在墨水噴出區(qū)中將小于0.5 %的墨水加熱,形成一個汽泡。這個汽泡以極快的速度(小于10微秒)擴展開來,迫使墨滴從噴嘴噴出。汽泡再繼續(xù)成長數(shù)微秒,便消逝回到電阻器上。當(dāng)汽泡消逝,噴嘴的墨水便縮回。接著表面張力會產(chǎn)生吸力,拉引新的墨水去補充到墨水
噴出區(qū)中。熱感應(yīng)式噴墨技術(shù),便是由這樣一個整合的循環(huán)技術(shù)程序所架構(gòu)出來的。而在壓電式噴墨技術(shù)中,墨水是由一個和熱感應(yīng)式噴墨技術(shù)類似的噴嘴所噴出,但是墨滴的形成方式是藉由縮小墨水噴出的區(qū)域來形成。而噴出區(qū)域的縮小,是藉由施加電壓到噴出區(qū)內(nèi)一個或多個壓電板來控制的。

熱感應(yīng)式噴墨技術(shù)的優(yōu)點
 很多打印機制造商聲稱,墨水與壓電式噴墨技術(shù)無關(guān),然而HP由實驗與測試中指出,文字打印的品質(zhì)好壞,要*油性染料基礎(chǔ)的墨水才能達到。而熱感應(yīng)式噴墨技術(shù)便是使用水性與油性染料混合的系統(tǒng),使其不論是在家用或商用打印上,都可以得到不錯的打印品質(zhì)。熱感應(yīng)式噴墨技術(shù)其縮小墨滴噴出區(qū)域的能力,和整合的電路循環(huán)技術(shù),可望使未來HP DeskJet的墨滴體積甚至更小。
墨滴體積減小的另一的好處,就是噴出墨滴的頻率變高了。低操作頻率、高噴嘴數(shù)和單一打印次數(shù)的解析度,都是高速打印的主要基本要素。因此熱感應(yīng)式噴墨技術(shù)可以提高打印速度,進階提升了打印機的工作效率。不斷整合的電路技術(shù)也讓熱感應(yīng)式噴墨技術(shù)可以持續(xù)壓低成本,同時將整個打印過程最佳化。

油性黑色與鮮明的彩色墨水
HP的噴墨技術(shù)不斷革新,以提供優(yōu)異的打印品質(zhì)。新一代黑色和彩色墨水配方,使文字、圖形、影像的打印品質(zhì)都有重大的突破,包括更純的黑色、更清晰的邊緣、更快乾、抗褪色、及忠于原色的相片品質(zhì)。
HP的油性染料黑色墨水不像水性染料黑色墨水一般,有被紙張吸收而造成毛邊和暈染的問題。它和雷射打印機的碳粉相似,只會吸附在紙張的表面。HP黑色墨水打印在普通紙上,因為墨點并沒有被紙張所吸收,所以會表現(xiàn)出更純的黑色及更銳利清晰的影像。
HP的彩色墨水,是特別設(shè)計的配方,可減少顏色的互相雜滲(bleeding)并增加亮度,使HP彩色墨水并不會因光而褪色,在普通紙或特殊紙上都能有相片品質(zhì),并且快乾又防褪色。尤其是在HP專用相片紙上,特別不易褪色。HP彩色墨水總是保持鮮艷明亮并自然。
墨水的設(shè)計是一門非常復(fù)雜的科學(xué),HP全心投入已超過十年,并擁有超過80種墨水化學(xué)的美國專利。內(nèi)部的化學(xué)專業(yè)技術(shù)、系統(tǒng)的可*設(shè)計和化學(xué)業(yè)的伙伴關(guān)系,都是讓HP在噴墨打印機競爭如此激烈下仍有許多優(yōu)勢的主要因素。噴墨墨水是由一些重要成分組合而成的,在熱感應(yīng)式噴墨技術(shù)打印機上,主要成份也就是水,提供了氣泡式打印核心技術(shù)中絕佳的物理特性。再將添加劑或化學(xué)制品加入墨水,以產(chǎn)生特別的作用。例如:Surfactants就是一種重要的添加劑,它能幫助控制乾燥的時間,并防止顏色的滲染。第三種主要成份則是著色劑,它是提供顏色的物質(zhì)。
著色劑有水性和油性兩種。水性染料是天然或人造的微小有機粒子,以水性染料制作的墨水是可以溶解的,并且會吸收光線,另外水性染料在普通紙上能夠展現(xiàn)較活潑生動的顏色。而在普通紙上,油性染料比水性染料更能表現(xiàn)出較好的文字或線條品質(zhì),不會因光而褪色或溶于水。HP同時使用油性的黑色墨水和水性的彩色墨水,能對客戶提供最大的好處。

解析度增強技術(shù)(Ret)
HP為打印機所發(fā)展出許多劃時代的創(chuàng)新科技,解析度增強技術(shù)Ret就是其中第一種。1991年為HP LaserJet III雷射打印機而發(fā)展出來的Ret,已經(jīng)成為HP LaserJet激光打印機和DeskJet噴墨打印機在文字打印品質(zhì)上最重要的關(guān)鍵指標(biāo)。在HP LaserJet激光打印機中,Ret技術(shù)可以控制碳粉微粒的大小;而在DeskJet噴墨打印機中,Ret技術(shù)則控制墨滴的配置方式。
解析度增強技術(shù)Ret,在不減緩HP DeskJet噴墨打印機運作速度的情況下,提高了解析度。Ret藉由精密的數(shù)學(xué)演算,讓打印機能自動地在曲線的邊緣、點和點之間,填上更小的點,*著多次緊密的修補,制造出更平滑的邊緣,讓線條及文字字體更平滑清晰。
Ret應(yīng)用了色點配置的規(guī)則,使文字和圖像的黑色邊緣達到最佳效果。從300 dpi影像資料中加入或移去600 dpi色點,以達到600 dpi的呈現(xiàn)。
為了減少電腦必須處理并傳送到打印機的龐大資料庫,Ret傳送了300 dpi而非一個完全600 dpi的點陣影像到打印機上。然后Ret簡單地執(zhí)行一個300 dpi到600 dpi的寬度。最后,再應(yīng)用Ret到每一個600 dpi色點的鄰近區(qū)域,增加或移除鄰近的色點,以達到原始資料下真實的600 dpi的彩現(xiàn),同時并有平順清晰的邊緣。 Ret把必須由主機執(zhí)行的運算及通信量降至最低,同時又提供文字和黑色圖形真實的600x600 dpi品質(zhì)。(在HP DeskJet 3xx和4xx系列的打印機是600x300 dpi。)這樣就產(chǎn)生了較高的點陣圖形文件的產(chǎn)量,而所需要的打印機內(nèi)存卻更少。Ret讓降低了打印機的打印成本,同時提供較高的產(chǎn)量和打印品質(zhì)。
HP DeskJet噴墨打印機利用Ret技術(shù),配合油性黑色墨水,就可以提供逼近銳激光品質(zhì)的黑色文字。

彩色色階增強技術(shù)(C-Ret)
HP在1994年發(fā)表的DeskJet 850C系列噴墨打印機中,首次引進了C-Ret(彩色色階增強技術(shù))半色調(diào)的噴墨科技,彩色色階增強技術(shù)C-Ret為彩色噴墨打印帶來了重大的突破,消除了許多傳統(tǒng)噴墨打印上的限制,C-Ret可以使DeskJet 850C系列打印機產(chǎn)生比傳統(tǒng)噴墨打印機更小的墨滴,這種能夠噴出較小墨滴的能力,使得DeskJet打印機能在同一個像素上噴上多個墨滴,使彩色品質(zhì)獲得重大的改善。
C-Ret技術(shù)讓HP DeskJet能夠產(chǎn)生鮮明生動的色彩和清晰銳利的黑色文字,而且不必犧牲太多的打印速度,就可以讓使用者打印出相當(dāng)不錯的彩色品質(zhì),藉由縮小墨滴的大小,使得在每一個像素之中,能產(chǎn)生從噴1滴到噴4滴墨滴的多種噴法。這樣的程序,使打印機在每個像素的4個墨滴能有不同的組合,產(chǎn)生顏色深淺的差異,使得打印機脫離單純四色混色的方法,使墨點進入有色階的時代。
傳統(tǒng)的噴墨打印機每一個像素僅能打印8種顏色:青色、洋紅、黃色、藍色(青色+洋紅)、紅色(洋紅+黃色)、綠色(青色+黃色)、黑色和白色(不噴墨水)。至于其他顏色,則必須透過CMYK以不同比例混色而成。而C-Ret技術(shù),在每一個像素中可產(chǎn)生約64種不同的顏色層次,在每一個像素中使用原色墨滴去噴成四種不同的層次,不噴墨水(無色);噴一滴(淺色);噴2個墨滴(較深色);噴3個墨滴(飽和原色)。透過3種墨水顏色和黑色墨水的組合,就可以產(chǎn)生亮麗飽和的影像,在灰階漸層的表現(xiàn)上也清晰均勻。
相片麗彩科技與二代相片麗彩科技(PhotoREt & PhotoREt 2)
相片麗彩科技PhotoREt在1996發(fā)表,最先被引用在HP DeskJet 690C系列噴墨打印機,HP暢銷一時的王牌機種DeskJet 695、DeskJet 610,即是采用相片麗彩科技PhotoREt,其實相片麗彩科技PhotoREt即是市面上一般俗稱的六色噴墨技術(shù),搭配使用相片墨水匣,便能擁有相片品質(zhì)。
二代相片麗彩科技PhotoREt 2使HP DeskJet噴墨打印機噴出的墨滴比先前的墨滴還要小70%。更小的墨滴再加上PhotoREt 2精確的演算,能在單一像素上配置多達16滴的墨水,這使得即使在普通紙張上也能有更廣泛的色階、更細致的色彩控制、更快速的打印以及更好的影像品質(zhì),因為有更小的墨滴,PhotoREt 2提供了更廣泛的色盤,比傳統(tǒng)的噴墨打印機還大了近80倍。PhotoREt 2藉由半色調(diào)及更小的墨滴(10 pi反應(yīng)iters),產(chǎn)生更多的顏色變化。
二代相片麗彩科技PhotoREt 2,使得HP DeskJet噴墨打印機的3個主要色能夠打印最多到17種不同層次的色彩密度、共計4913色階(17 x 17 x 17)。這些色階可以被層層堆積,使半調(diào)色前的打印機色盤上所產(chǎn)生的色彩總數(shù)增加80倍以上。在不犧牲CPU運算速度以獲得更多di數(shù)目的情況下,完美打印相片品質(zhì),并且非常節(jié)省墨水。
智慧彩色精靈與二代智慧彩色精靈(ColorSmart & ColorSmart 2)
HP的智慧彩色精靈ColorSmart在1994年間問世,主要的目的就是要簡化打印程序,讓操作不復(fù)雜。ColorSmart會全自動分析打印文件,將印表機的色彩組合功能最佳化,辨識頁面中各種組成元素,并調(diào)整色彩,使打印生動清晰。自1997年起,HP將智慧彩色精靈ColorSmart全面加入DeskJet噴墨打印機中,使操作更形簡便。
ColorSmart運用了相當(dāng)多種的專業(yè)影像處理工具,這些工具包含了半色調(diào)演算法以及色彩轉(zhuǎn)換技術(shù),以便將螢?zāi)簧系纳?,真實轉(zhuǎn)化為打印機的打印呈現(xiàn)。在電腦主機中運作,將頁面分析成文字、線圖、圖表及影像四種元素,其做法是掃描文件的每一頁內(nèi)容,然后根據(jù)掃描的結(jié)果,視元素的類型而決定最佳的打印機設(shè)定,并套用最佳的打印機設(shè)定到每個不同的區(qū)域。透過半色調(diào)模式的最佳化,以及文字、圖形和影像的色彩校準(zhǔn)及色彩校對,可確保清晰鮮明的文字和圖形,以及層次平順的影像。最方便的是,所有設(shè)定是全自動的,不費吹灰之力就能擁有相當(dāng)不錯的彩色打印能力。
二代智慧彩色精靈以新增的突破性功能,提供更“聰明”的彩色輸出品質(zhì),新一代的彩色對映及半色調(diào)處理技術(shù),自動提供更清晰生動的輸出,使所有的頁面要素─文字、圖形及影像─做最佳化的處理。此外,更可透過HP SmartFocus(注一)強化互聯(lián)網(wǎng)或是多媒體應(yīng)用程序而來的低畫質(zhì)影像;色彩校準(zhǔn)則由sRGB(注二)彩色語言協(xié)定(standard Red Green Blue)來精準(zhǔn)控制,完全達成輸出輸入無色差。在影像處理性能,則支持Intel公司推出的MMX(注三)技術(shù)。
注一:HP SmartFocus
HP SmartFocus智慧聚焦技術(shù)是一種軟體演算法,用于HP DeskJet噴墨打印機中,SmartFocus可自動將既有的低畫質(zhì)影像重組合成為較高品質(zhì)的影像。在大多數(shù)的Internet及多媒體應(yīng)用軟件中,為使畫面下載速度增快,大都是采用如72dpi或是75dpi的低解析度影像,如果您僅從電腦螢?zāi)簧嫌^看,畫質(zhì)還尚可接受;但是當(dāng)使用解析度較高的打印機打印出來時,就會發(fā)生如鋸齒狀或是模糊不清的問題。這主要的原因在于原始影像檔本身的像素就不足以呈現(xiàn)高解析度的輸出品質(zhì),因此,無論使用的打印機品質(zhì)或解析度多高,打印品質(zhì)仍然不盡理想。 使用HPSmartFocus智慧聚焦技術(shù)的打印機驅(qū)動程序,會使用專屬的演算法,將該低品質(zhì)的影像自動地做解析度提升的處理,如此一來,便可以打印出較清晰銳利的影像。
注二:sRGB
sRGB(standard Red Green Blue)是一種彩色語言協(xié)定。它提供一個標(biāo)準(zhǔn)方法來定義色彩,讓電腦的周邊裝置與應(yīng)用軟件對于色彩有一個共通的語言。sRGB是由HP及微軟兩家公司以長達兩年時間所共同發(fā)展出來的開放式業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。直至目前為止,已有愈來愈多的硬件及軟件廠商,如Corel及Pantone等公司采用此標(biāo)準(zhǔn),隨著數(shù)碼影像的普及,色彩一致性的問題將越來越普遍,將一個彩色語言協(xié)定納入所有的輸出輸入裝置和應(yīng)用程序中,將有助于原色重現(xiàn)。
注三:MMX
MMX是由Intel公司所提出的一項技術(shù),主要是在改進多媒體應(yīng)用上的執(zhí)行性能。此項技術(shù)在1997年首先應(yīng)用于IntelPentium(r)處理器,并從此廣泛地整合到IntelPentium處理器中,對于處理相當(dāng)復(fù)雜的圖形或是非常大的影像檔案時,打印機若支援MMX的話,驅(qū)動程序在處理這些多媒體應(yīng)用所需的時間便減少了許多。
第三代相片麗彩科技與智慧彩色精靈(PhotoREt 3 & ColorSmart 3) HP新近推出的DeskJet 970Cxi打印機,所采用的技術(shù)為最新的第三代相片麗彩科技PhotoREt 3與第三代智慧彩色精靈ColorSmart 3技術(shù),趕快來看看它的新功能有哪些吧。
第三代相片麗彩科技PhotoREt 3,在3個主要色能夠打印最多到30種不同層次的色彩密度,換句話說,總共有27,000色階(30 x 30 x 30)。這樣的色階幾乎是二代相片麗彩科技所能提功4917色階的55倍,令大家不得不為HP在色階技術(shù)上的長足進步大大贊賞。
另外為了滿足不同需求的使用者,PhotoREt 3亦提供另一種相片輸出的選擇,也就是支援2400dpi高解析度的打印模式,以證明HP在相片打印技術(shù)上的卓越成就。全新的彩色墨水匣,讓墨滴只有5pl,高達408個彩色噴嘴以及每秒730萬滴的噴墨速度,再加上全新的色域(Color Map)及半色調(diào)(Halftoning)演算法設(shè)定,讓使用此技術(shù)的打印機能更準(zhǔn)確的顏色控制,使墨滴均勻分布在一個像素的位置上,并且讓連續(xù)色調(diào)的轉(zhuǎn)換將更自然真實。
至于第三代智慧彩色精靈(ColorSmart 3),除了既有原本二代智慧彩色精靈(ColorSmart 2)的所有特性外,更擁有自動分析影像(ACE、Automatic Contrast Enhancement)的能力,可以根據(jù)影像特性,選擇適當(dāng)?shù)倪^濾器,讓影像圖檔打印品質(zhì)更好。

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