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热发泡喷印技术全解析

相信大家对于HP所推出的打印机并不陌生吧,HP一直以来在喷墨打印市场上的研究不遗余力,从热感应式喷墨技术的开发,到目前最新的第四代富丽图技术,HP始终让人感觉到高度科技下的打印机所提供完美成果,现在,就让我们一同来探究HP在喷墨打印市场上的重要技术。

热感应式喷墨科技(Thermal InkJet Technology)
各家厂商所提出的喷墨打印技术中,压电式喷墨技术与热感应式喷墨技术都是受到相当关注的技术,而这两种喷墨技术则各有优缺点。HP在经过许多的研究和测试之后发现,热感应式喷墨科技提供了许多与众不同的好处,那就是最高的价格性能比(price-to-performance ratio)、优越的打印弹性和无以伦比的可*性。 以目前市场上绝大部份的喷墨打印机产品来说,大都是以热感应式喷墨技术为基础。由此可见,HP和Canon所主导的热感应式喷墨打印技术,已被消费者广为接受。热感应式喷墨技术是将墨水加热,使墨水的一部份气化,形成一个扩展开来的气泡,再将一滴滴的汽泡喷到纸张上,而压电技术则是利用电压加压在特殊的压电材料上,利用这种材料的膨胀收缩,将墨水喷置于纸上。
所谓的热感应式喷墨技术,是利用一个薄膜电阻器,在墨水喷出区中将小于0.5 %的墨水加热,形成一个汽泡。这个汽泡以极快的速度(小于10微秒)扩展开来,迫使墨滴从喷嘴喷出。汽泡再继续成长数微秒,便消逝回到电阻器上。当汽泡消逝,喷嘴的墨水便缩回。接着表面张力会产生吸力,拉引新的墨水去补充到墨水
喷出区中。热感应式喷墨技术,便是由这样一个整合的循环技术程序所架构出来的。而在压电式喷墨技术中,墨水是由一个和热感应式喷墨技术类似的喷嘴所喷出,但是墨滴的形成方式是藉由缩小墨水喷出的区域来形成。而喷出区域的缩小,是藉由施加电压到喷出区内一个或多个压电板来控制的。

热感应式喷墨技术的优点
 很多打印机制造商声称,墨水与压电式喷墨技术无关,然而HP由实验与测试中指出,文字打印的品质好坏,要*油性染料基础的墨水才能达到。而热感应式喷墨技术便是使用水性与油性染料混合的系统,使其不论是在家用或商用打印上,都可以得到不错的打印品质。热感应式喷墨技术其缩小墨滴喷出区域的能力,和整合的电路循环技术,可望使未来HP DeskJet的墨滴体积甚至更小。
墨滴体积减小的另一的好处,就是喷出墨滴的频率变高了。低操作频率、高喷嘴数和单一打印次数的解析度,都是高速打印的主要基本要素。因此热感应式喷墨技术可以提高打印速度,进阶提升了打印机的工作效率。不断整合的电路技术也让热感应式喷墨技术可以持续压低成本,同时将整个打印过程最佳化。

油性黑色与鲜明的彩色墨水
HP的喷墨技术不断革新,以提供优异的打印品质。新一代黑色和彩色墨水配方,使文字、图形、影像的打印品质都有重大的突破,包括更纯的黑色、更清晰的边缘、更快乾、抗褪色、及忠于原色的相片品质。
HP的油性染料黑色墨水不像水性染料黑色墨水一般,有被纸张吸收而造成毛边和晕染的问题。它和雷射打印机的碳粉相似,只会吸附在纸张的表面。HP黑色墨水打印在普通纸上,因为墨点并没有被纸张所吸收,所以会表现出更纯的黑色及更锐利清晰的影像。
HP的彩色墨水,是特别设计的配方,可减少颜色的互相杂渗(bleeding)并增加亮度,使HP彩色墨水并不会因光而褪色,在普通纸或特殊纸上都能有相片品质,并且快乾又防褪色。尤其是在HP专用相片纸上,特别不易褪色。HP彩色墨水总是保持鲜艳明亮并自然。
墨水的设计是一门非常复杂的科学,HP全心投入已超过十年,并拥有超过80种墨水化学的美国专利。内部的化学专业技术、系统的可*设计和化学业的伙伴关系,都是让HP在喷墨打印机竞争如此激烈下仍有许多优势的主要因素。喷墨墨水是由一些重要成分组合而成的,在热感应式喷墨技术打印机上,主要成份也就是水,提供了气泡式打印核心技术中绝佳的物理特性。再将添加剂或化学制品加入墨水,以产生特别的作用。例如:Surfactants就是一种重要的添加剂,它能帮助控制乾燥的时间,并防止颜色的渗染。第三种主要成份则是著色剂,它是提供颜色的物质。
着色剂有水性和油性两种。水性染料是天然或人造的微小有机粒子,以水性染料制作的墨水是可以溶解的,并且会吸收光线,另外水性染料在普通纸上能够展现较活泼生动的颜色。而在普通纸上,油性染料比水性染料更能表现出较好的文字或线条品质,不会因光而褪色或溶于水。HP同时使用油性的黑色墨水和水性的彩色墨水,能对客户提供最大的好处。

解析度增强技术(Ret)
HP为打印机所发展出许多划时代的创新科技,解析度增强技术Ret就是其中第一种。1991年为HP LaserJet III雷射打印机而发展出来的Ret,已经成为HP LaserJet激光打印机和DeskJet喷墨打印机在文字打印品质上最重要的关键指标。在HP LaserJet激光打印机中,Ret技术可以控制碳粉微粒的大小;而在DeskJet喷墨打印机中,Ret技术则控制墨滴的配置方式。
解析度增强技术Ret,在不减缓HP DeskJet喷墨打印机运作速度的情况下,提高了解析度。Ret藉由精密的数学演算,让打印机能自动地在曲线的边缘、点和点之间,填上更小的点,*著多次紧密的修补,制造出更平滑的边缘,让线条及文字字体更平滑清晰。
Ret应用了色点配置的规则,使文字和图像的黑色边缘达到最佳效果。从300 dpi影像资料中加入或移去600 dpi色点,以达到600 dpi的呈现。
为了减少电脑必须处理并传送到打印机的庞大资料库,Ret传送了300 dpi而非一个完全600 dpi的点阵影像到打印机上。然后Ret简单地执行一个300 dpi到600 dpi的宽度。最后,再应用Ret到每一个600 dpi色点的邻近区域,增加或移除邻近的色点,以达到原始资料下真实的600 dpi的彩现,同时并有平顺清晰的边缘。 Ret把必须由主机执行的运算及通信量降至最低,同时又提供文字和黑色图形真实的600x600 dpi品质。(在HP DeskJet 3xx和4xx系列的打印机是600x300 dpi。)这样就产生了较高的点阵图形文件的产量,而所需要的打印机内存却更少。Ret让降低了打印机的打印成本,同时提供较高的产量和打印品质。
HP DeskJet喷墨打印机利用Ret技术,配合油性黑色墨水,就可以提供逼近锐激光品质的黑色文字。

彩色色阶增强技术(C-Ret)
HP在1994年发表的DeskJet 850C系列喷墨打印机中,首次引进了C-Ret(彩色色阶增强技术)半色调的喷墨科技,彩色色阶增强技术C-Ret为彩色喷墨打印带来了重大的突破,消除了许多传统喷墨打印上的限制,C-Ret可以使DeskJet 850C系列打印机产生比传统喷墨打印机更小的墨滴,这种能够喷出较小墨滴的能力,使得DeskJet打印机能在同一个像素上喷上多个墨滴,使彩色品质获得重大的改善。
C-Ret技术让HP DeskJet能够产生鲜明生动的色彩和清晰锐利的黑色文字,而且不必牺牲太多的打印速度,就可以让使用者打印出相当不错的彩色品质,藉由缩小墨滴的大小,使得在每一个像素之中,能产生从喷1滴到喷4滴墨滴的多种喷法。这样的程序,使打印机在每个像素的4个墨滴能有不同的组合,产生颜色深浅的差异,使得打印机脱离单纯四色混色的方法,使墨点进入有色阶的时代。
传统的喷墨打印机每一个像素仅能打印8种颜色:青色、洋红、黄色、蓝色(青色+洋红)、红色(洋红+黄色)、绿色(青色+黄色)、黑色和白色(不喷墨水)。至于其他颜色,则必须透过CMYK以不同比例混色而成。而C-Ret技术,在每一个像素中可产生约64种不同的颜色层次,在每一个像素中使用原色墨滴去喷成四种不同的层次,不喷墨水(无色);喷一滴(浅色);喷2个墨滴(较深色);喷3个墨滴(饱和原色)。透过3种墨水颜色和黑色墨水的组合,就可以产生亮丽饱和的影像,在灰阶渐层的表现上也清晰均匀。
相片丽彩科技与二代相片丽彩科技(PhotoREt & PhotoREt 2)
相片丽彩科技PhotoREt在1996发表,最先被引用在HP DeskJet 690C系列喷墨打印机,HP畅销一时的王牌机种DeskJet 695、DeskJet 610,即是采用相片丽彩科技PhotoREt,其实相片丽彩科技PhotoREt即是市面上一般俗称的六色喷墨技术,搭配使用相片墨水匣,便能拥有相片品质。
二代相片丽彩科技PhotoREt 2使HP DeskJet喷墨打印机喷出的墨滴比先前的墨滴还要小70%。更小的墨滴再加上PhotoREt 2精确的演算,能在单一像素上配置多达16滴的墨水,这使得即使在普通纸张上也能有更广泛的色阶、更细致的色彩控制、更快速的打印以及更好的影像品质,因为有更小的墨滴,PhotoREt 2提供了更广泛的色盘,比传统的喷墨打印机还大了近80倍。PhotoREt 2藉由半色调及更小的墨滴(10 pi反应iters),产生更多的颜色变化。
二代相片丽彩科技PhotoREt 2,使得HP DeskJet喷墨打印机的3个主要色能够打印最多到17种不同层次的色彩密度、共计4913色阶(17 x 17 x 17)。这些色阶可以被层层堆积,使半调色前的打印机色盘上所产生的色彩总数增加80倍以上。在不牺牲CPU运算速度以获得更多di数目的情况下,完美打印相片品质,并且非常节省墨水。
智慧彩色精灵与二代智慧彩色精灵(ColorSmart & ColorSmart 2)
HP的智慧彩色精灵ColorSmart在1994年间问世,主要的目的就是要简化打印程序,让操作不复杂。ColorSmart会全自动分析打印文件,将印表机的色彩组合功能最佳化,辨识页面中各种组成元素,并调整色彩,使打印生动清晰。自1997年起,HP将智慧彩色精灵ColorSmart全面加入DeskJet喷墨打印机中,使操作更形简便。
ColorSmart运用了相当多种的专业影像处理工具,这些工具包含了半色调演算法以及色彩转换技术,以便将萤幕上的色彩,真实转化为打印机的打印呈现。在电脑主机中运作,将页面分析成文字、线图、图表及影像四种元素,其做法是扫描文件的每一页内容,然后根据扫描的结果,视元素的类型而决定最佳的打印机设定,并套用最佳的打印机设定到每个不同的区域。透过半色调模式的最佳化,以及文字、图形和影像的色彩校准及色彩校对,可确保清晰鲜明的文字和图形,以及层次平顺的影像。最方便的是,所有设定是全自动的,不费吹灰之力就能拥有相当不错的彩色打印能力。
二代智慧彩色精灵以新增的突破性功能,提供更“聪明”的彩色输出品质,新一代的彩色对映及半色调处理技术,自动提供更清晰生动的输出,使所有的页面要素─文字、图形及影像─做最佳化的处理。此外,更可透过HP SmartFocus(注一)强化互联网或是多媒体应用程序而来的低画质影像;色彩校准则由sRGB(注二)彩色语言协定(standard Red Green Blue)来精准控制,完全达成输出输入无色差。在影像处理性能,则支持Intel公司推出的MMX(注三)技术。
注一:HP SmartFocus
HP SmartFocus智慧聚焦技术是一种软体演算法,用于HP DeskJet喷墨打印机中,SmartFocus可自动将既有的低画质影像重组合成为较高品质的影像。在大多数的Internet及多媒体应用软件中,为使画面下载速度增快,大都是采用如72dpi或是75dpi的低解析度影像,如果您仅从电脑萤幕上观看,画质还尚可接受;但是当使用解析度较高的打印机打印出来时,就会发生如锯齿状或是模糊不清的问题。这主要的原因在于原始影像档本身的像素就不足以呈现高解析度的输出品质,因此,无论使用的打印机品质或解析度多高,打印品质仍然不尽理想。 使用HPSmartFocus智慧聚焦技术的打印机驱动程序,会使用专属的演算法,将该低品质的影像自动地做解析度提升的处理,如此一来,便可以打印出较清晰锐利的影像。
注二:sRGB
sRGB(standard Red Green Blue)是一种彩色语言协定。它提供一个标准方法来定义色彩,让电脑的周边装置与应用软件对于色彩有一个共通的语言。sRGB是由HP及微软两家公司以长达两年时间所共同发展出来的开放式业界标准。直至目前为止,已有愈来愈多的硬件及软件厂商,如Corel及Pantone等公司采用此标准,随著数码影像的普及,色彩一致性的问题将越来越普遍,将一个彩色语言协定纳入所有的输出输入装置和应用程序中,将有助于原色重现。
注三:MMX
MMX是由Intel公司所提出的一项技术,主要是在改进多媒体应用上的执行性能。此项技术在1997年首先应用于IntelPentium(r)处理器,并从此广泛地整合到IntelPentium处理器中,对于处理相当复杂的图形或是非常大的影像档案时,打印机若支援MMX的话,驱动程序在处理这些多媒体应用所需的时间便减少了许多。
第三代相片丽彩科技与智慧彩色精灵(PhotoREt 3 & ColorSmart 3) HP新近推出的DeskJet 970Cxi打印机,所采用的技术为最新的第三代相片丽彩科技PhotoREt 3与第三代智慧彩色精灵ColorSmart 3技术,赶快来看看它的新功能有哪些吧。
第三代相片丽彩科技PhotoREt 3,在3个主要色能够打印最多到30种不同层次的色彩密度,换句话说,总共有27,000色阶(30 x 30 x 30)。这样的色阶几乎是二代相片丽彩科技所能提功4917色阶的55倍,令大家不得不为HP在色阶技术上的长足进步大大赞赏。
另外为了满足不同需求的使用者,PhotoREt 3亦提供另一种相片输出的选择,也就是支援2400dpi高解析度的打印模式,以证明HP在相片打印技术上的卓越成就。全新的彩色墨水匣,让墨滴只有5pl,高达408个彩色喷嘴以及每秒730万滴的喷墨速度,再加上全新的色域(Color Map)及半色调(Halftoning)演算法设定,让使用此技术的打印机能更准确的颜色控制,使墨滴均匀分布在一个像素的位置上,并且让连续色调的转换将更自然真实。
至于第三代智慧彩色精灵(ColorSmart 3),除了既有原本二代智慧彩色精灵(ColorSmart 2)的所有特性外,更拥有自动分析影像(ACE、Automatic Contrast Enhancement)的能力,可以根据影像特性,选择适当的过滤器,让影像图档打印品质更好。

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