プリンタ技術とコストの解剖学マイクロ圧電コントラストバブル
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それが世代になると、バブルジェット技術はマイクロ圧電印刷技術より15年早いです。 1977年7月のある日、東京の目黒にあるキヤノン製品技術研究所の第22研究所のイチローイチローは、実験室で実験しているときに、注射針から注射針の取り付け部に誤って加熱されたはんだごてを置きました。 インクがすぐに飛んだ。 これに触発され、2年後、バブルインクジェット技術が発明されました。 同時に、Hewlett-Packardも同じ技術を発明し、インクジェットプリンタの歴史を切り開きました。
マイクロピエゾ印刷技術は、バブルタイプのインクジェット技術より10年以上後の1994年に生まれましたが、実際に追いつくために、マイクロピエゾ印刷技術は本当の「兄弟」です。 前世紀の1970年代に、エプソンが圧電技術の研究を始めたからです。 約20年後、ついに1994年にマイクロピエゾ印刷技術をプリンタ分野に適用することに成功し、製品化を実現しました。 どちらも過去15年間で開発を目指して努力してきましたが、市場で受け入れられていることから、バブルタイプのインクジェット技術はまだ時間的に先導的であり、マイクロピエゾ技術よりも15年早く進んでいます。
まず、印刷技術の解剖学
1、動作原理
マイクロピエゾインクジェット印刷技術の原理は、サーマルバブルタイプのそれとは全く異なります。 それは、多くの小さな圧電セラミックをインクジェットプリンタのノズルの近くに置き、それを電圧の作用の下で変形させそして振動させるために使用する。 原則は、適切なタイミングで電圧を印加することです。 次いで、圧電セラミックが膨張および収縮してノズル内のインクを噴出して、出力媒体の表面上にパターンを形成する。
バブルインクジェット印刷は、非常に小さな毛細管にインクを充填することによって機能します。これは、小さな加熱パッドを介してインクを沸点まで急速に加熱し、非常に小さな蒸気の泡を形成してインク滴に拡大するものです。 キャピラリの上部へ 加熱が停止され、インクが冷却され、蒸気が凝縮および収縮し、インクが次の世代の蒸気泡まで流れなくなり循環する。
2、ノズル比較
エプソンのマイクロ電圧制御技術は、高い印刷解像度と完璧な写真印刷のための独自のインクプロセスを特徴としています。 欠点は、ノズルの精度が高すぎること、そして不適切に使用された場合に誤動作しやすいことです。 使用中にノズルが塞がれると、清掃や交換のコストが比較的高くなり、取り扱いが難しくなります。 プリンタが正常に動作していない場合は、廃棄される可能性があります。 また、マイクロピエゾインクジェット方式で製造されたインクジェットプリントヘッドは比較的高価であるため、使用者の使用コストを減らすために、プリントヘッドとインクカートリッジとをノズルを再使用するための構造に分離する。インクを交換してもインクは交換されません。 プリントヘッド
HPはバブルインクジェット印刷技術を使用しています。これは成熟した技術、ノズルの低製造コスト、およびノズルの統合設計の使用によって特徴付けられます。 DIYにとって最も直接的な利点は、インクを追加するのが簡単なことですが、この技術は、その印刷解像度（dpi）をそれほど高くすることはできません。 しかしながら、インクジェット印刷技術は、プリントヘッドとインクカートリッジとを一体化したインクカートリッジを使用する。 ノズル上の統合ノズルの数は、微小電圧制御技術のそれよりもはるかに多い。 ノズル数が多く、各列の幅が広い。 もちろん、コンテンツのページを完成させる時間は短くなります。 したがって、同じバブルジェット印刷技術は、印刷速度においてマイクロ電圧制御技術よりも速い。
3、インク滴比較
2つのテクニックを論じる前に、私たちは何がインクジェットプリンタが美しい写真や写真を出力するのかを知る必要があります。 機種ごとの印刷品質の違いは？ これらの問題を探るために、各インク滴の形成プロセスから、インクジェットプリンタの中核をなすノズルの技術から始めることが必要である。 印刷精度は常にユーザーの注目を集める技術的指標であり、製造業者もこの点に関して宣伝を推進しています。 ｄｐｉの値を効果的に増大させるためには、十分に小さいインクドット、すなわち十分に小さい液滴体積を有することが必要である。 より高い印刷精度は、インク滴が最終印刷品質を改善するのに十分に小さい場合にのみ達成され得る。
インク滴の体積を減らし、インク滴の位置およびドットの形状を正確に制御し、インク滴のしぶきを減らすことは、印刷品質を向上させるためにインクジェットプリンタ製造業者にとって重要な技術的問題となっている。 圧電ノズル技術は、対応するインクの圧力を形成するように電気パルス信号によって圧電デバイスを制御し、それによって対応する量のインク液滴がノズルから吐出される。 バブルノズル技術と比較して、より簡単でより正確な電気パルス信号の制御により、インク液滴量の制御はより正確であり、インク液滴は非常に丸みを帯びており、これはスプラッシュを形成しそして安定化させる。インク滴の吐出方向 インクドットの紙の位置はより正確です。 エプソンのモデルの多くは4ピコリットル、3ピコリットル（エプソンME2）、2ピコリットル（キヤノンi950）の最小液滴量を持っており、そして個々のモデルは記録的な1.5ピコリットルの液滴（エプソン）Stylus Photo R800）に達している。 インク液滴制御に関して、マイクロ圧電法はいくつかの固有の利点を有する。
4、インクコントラスト
インクジェット中に加熱する必要がないので、インクは化学的変化を受けず、インク組成要件はそれほど高くないが、その製造コストは比較的高く、これはバブル技術よりも高価である。 バブル技術の欠点は、インクが使用中に加熱され、そしてインクが高温で化学的変化を起こしやすく、そして性質が不安定であることから色の信頼性がある程度影響されることである。 一方、インクは気泡を通過します。 インク粒子の方向性および体積はうまくマスターされておらず、印刷された線の縁は容易に不均一であり、これはある程度印刷品質に影響を与える。 サーマルインクジェット技術によって製造されたノズルは比較的低コストであるが、ノズル内の電極は電気分解および腐食を受けやすいので、一般的に長い耐用年数はない。 また、インクは加熱により化学変化を起こすため、有害なイオンを多く含んでいるため、化学反応が起こると凝集物が発生し、長時間使用者の健康に影響を与える可能性がある。
第二に、印刷コストの分析
印刷のコストは、ユーザーがより心配している問題です。 費用は主に消耗品の消費から生じます。 インクジェットプリンタの消耗品には、主に紙とインクカートリッジが含まれます。 紙の面では、さまざまなブランドのプリンタを購入するのに必要な印刷用紙の価格に大きな違いはありません。 インクカートリッジは永遠にユーザーの苦痛です。 プリンタを使用している限り、インクカートリッジの消耗は避けられません。
バブル技術を使用するプリンタは通常「ヘッド水統合」として一般に知られているプリントヘッドおよびインクカートリッジと一体化されているが、マイクロ圧電印刷技術を使用するプリンタは通常「ヘッド水統合」として一般に知られているヘッド水分離。」 2つの印刷技術の違いは、印刷コストにも根本的な違いをもたらします。
第１に、バブル印刷技術を使用するインクジェットプリンタは「ヘッドツーウォーター」アプローチを使用し、各カートリッジは新しいプリントヘッドを含むので、その各カートリッジはより高価である。 マイクロピエゾ印刷技術を使用するインクジェットプリンタは「ヘッド水分離」を使用するので、インクカートリッジを交換するときにプリントヘッドを交換する必要はない。 プリントヘッドが損傷するまでプリントヘッドを長期間使用することができるので、単一のインクカートリッジのコストが低くなる。 。
第二に、「バブルタイプ」と「マイクロピエゾ」の２種類の印刷技術は、上述した印刷ヘッドとインクカートリッジの異なる接続モードに加えて、異なるインク分配形態と印刷コストとを採用する。コントロールも2つの異なる方法を反映しています。 エプソンのインクジェットプリンタに代表されるマイクロピエゾ印刷技術は、通常、異なる色のインクを分離するので、各色のインクの各インク滴を十分に利用することができ、これはより経済的かつ実用的である。 ヒューレットパッカードに代表されるバブル印刷技術を有するインクジェットプリンタは、色のうちの１つが使い果たされると、他の色が使い果たされなくても取り替えるので、無駄である。
最後に、「ヘッド水分離」を使用するプリンタは、紙との摩擦および長期間の使用後のインクの蒸発のためにノズルの目詰まりを引き起こす可能性がある。 ブロックされると、印刷されたコンテンツは白線、破線、および色で表示されます。 その現象を待つことは許されない。 プリントヘッドが長期間使用されるにつれて、これらの現象がより深刻になるほど、より多くの機会があります。 解決策は、清掃し、大量のインクを使用してブロックされたノズルを開き、貴重なインクを大量に消費することです。 回復できないノズルの数が一定量に達すると、プリントヘッドを交換しなければならない。 この点に関して、「ヘッド水統合」を有するプリンタは基本的には現れない。なぜなら、プリンタはインクカートリッジと共に新たに購入され、各プリントヘッドは１つのインクカートリッジの印刷量、時間および印刷量を完了するだけでよいからである。使用されています。 少し少ないです。
さらに、上記は、単一のインクカートリッジのコストについてのみ分析されている。 実際、「マイクロ圧電印刷」「ヘッド水分離」を使用するプリンタの長期コストは、バブル印刷技術「ヘッド水統合」を使用するインクジェットプリンタのコストよりも高い。 実験によれば、「ヘッド水分離」を使用するインクジェットプリンタは、通常、各プリントヘッドが4〜5個のインクカートリッジのプリント作業を終了するときにある程度の閉塞と損傷を受け、このプリンタのプリントヘッドははるかに高価です。 「ヘッドが一体化されていない」よりも、そして一度交換されると、それはプリンタ全体の約半分の価格に相当する。 同時に、そのようなプリントヘッドの交換は、通常、特別な保守技術者によって行われ、そして一定の保守費用もまた必要とされるので、各インクカートリッジの費用は、実際には「統合されたヘッド水」の費用よりも高い。 " インクカートリッジ。