近來隨著個人電腦的蓬勃發(fā)展，印表機已是一種非常普遍的周邊設備，而噴墨式的印表機又仗著它的低價位與豐富的色彩，在市場上造成一股擋不住的熱潮，將印表機從公司帶到一般家庭；但是各家廠商為了改善其產(chǎn)品的列印品質(zhì)，都不遺馀力的紛紛發(fā)表出屬於自己產(chǎn)品的獨特技術，本文在探討噴墨印刷方式的技術概要，以及現(xiàn)在業(yè)界的各種新技術對輸出品的影響，期能了解目前的發(fā)展與未來的發(fā)展方向。
壹、前言
彩色列印在極短的時間內(nèi)發(fā)生了相當大的變化：列印品質(zhì)提升、價格下滑、工作效率高……等，皆是彩色印表機被家庭、學校，乃至公司行號所廣泛采用的主要因素。另一方面隨著電腦速度的提升、儲存裝置的大容量、數(shù)位影像科技的成長，以及網(wǎng)路上大量圖形的使用，使得現(xiàn)在印表機已不光是用來印一些黑白文字稿、圖表、報告等，而是具備多用途，如：照片、T-shirt、月歷、海報、貼紙、名片、馬克杯等，所以噴墨印表機的色彩穩(wěn)定、階調(diào)表現(xiàn)、高解析度、與軟體的相容性以及噴墨專用材質(zhì)的開發(fā)，都變成是我們不可忽視的品質(zhì)判斷標準。
Epson的噴墨技術是以極為細小的墨點6pl，以半色調(diào)的方式，在每一英寸噴上1440個墨點，也就是在單位面積（英寸）中產(chǎn)生1440 X 1440個墨點，造成人眼的錯視而形成不同色彩，其每一滴噴出的墨點都是一樣大的；而HP的印表機技術可精確的控制墨滴色階，是在同一位置上控制色墨由不噴或噴一滴到噴十六滴，如此便可造成十七種階調(diào)，而每一色均有十七階，所以C、M、Y三色共有17X17X17=4913種色階，以上兩種廠牌的色彩形成基本原理大不相同，所以在色彩表現(xiàn)上一定會不同的特性。另外還有多種新技術的發(fā)展，如：PPIS（Perfect Picture Image System）、微針點壓電噴墨技術、真彩轉(zhuǎn)換（AcuPhoto Halftoning）、智慧型調(diào)控墨點大小、墨量控制等，都對印表機列印品質(zhì)提升有很大的幫助。
貳、噴墨印刷的發(fā)展史
傳統(tǒng)印刷一直離不開壓力轉(zhuǎn)印，要轉(zhuǎn)印就必須要制版，然而制版的成本和時間，無論怎麼進步也都無法滿足少量多樣的現(xiàn)代印刷趨勢，為了找到簡易、低成本的印刷方法，於是就往無版、無壓力的噴墨印刷發(fā)展。談到現(xiàn)在電腦玩家們的新寵------噴墨印表機，就要追溯到1884年，美國人C.H. Richard在注射器中放入水，壓之針端就飛出液滴，若使此飛出液體帶電，用電廠控制其落點，就可在紙上形成畫像，此稱為霧墨印刷。當時因為針、墨有問題，效果不佳，直至1960年才正式進入實用階段。十年前已將噴墨用於條碼加工或產(chǎn)品序號的印刷，噴墨印刷的印紋可變性，增加了序多便利，但是解析度仍然令人失望；直到近五、六年，才在噴墨印刷的品質(zhì)上突飛猛進，但是礙於數(shù)位資料儲存設備的容量不足，很難快速普及於一般家庭。近年來由於數(shù)位科技的發(fā)達，數(shù)位相機的進步和儲存設備都快速進步，要獲得一張高品質(zhì)的數(shù)位圖檔已非難事，所以要求噴墨印刷品質(zhì)的電腦使用者越來越多，現(xiàn)在幾乎每個家庭里都有一臺印表機，而且其中噴墨印表機的占有率就占六成五（1999，6月），可見噴墨的品質(zhì)與價位已經(jīng)受大眾所接受。
叁、噴墨印刷的方式
噴墨印刷的方式有20多種之多，但是其基本的原理都是先產(chǎn)生小墨滴，再將之導引至設定的位置上，大致可歸納成連續(xù)式和間歇式；所謂連續(xù)式噴墨，是無論印紋或非印紋，都以連續(xù)的方式產(chǎn)生墨滴，再將非印紋的墨滴回收或分散；而間歇式噴墨卻只有在印紋部分才產(chǎn)生墨滴。
一、 連續(xù)式噴墨印刷(Continuous Jet)
(一)以偏離的墨滴印刷(Deflected Drop to Print)
墨流經(jīng)加壓噴出、振動、分解成小墨滴後，經(jīng)過一電場，由於靜電作用，小墨滴在飛越此電場後不論荷電與否，均直前飛行。在通過偏離電磁場時，荷電量大的墨滴會受到較強的吸引，而曲折較大的幅度。反之，則偏折較小。而不帶電的墨滴將積於集墨溝內(nèi)回收。(如圖一)
(二)以不偏離的墨滴印刷(Undeflected Drop to Print)
和上述的一類很類似，唯一不同在於偏離的電荷被回收，不偏離的電荷反而直行形成印紋。（如圖二）
(三)不需用的墨滴使之『靜電分裂』(Electrostatic Dispersion)
墨流仍是加壓由管口噴出，但管孔更為纖細，其直徑大約在10-15個Microns左右，其管孔細到噴出的墨滴會自動分解成一顆顆的極小墨滴。在使這些細小的墨滴經(jīng)過同電極的荷電環(huán)。由於這些墨滴相當微小，會因為同性電荷相斥的緣故，導致這些荷電的墨滴再度分裂成霧墨，此時它就失去方向性而「不印」。反之，不荷電的印墨就不會分裂而形成印紋?？捎米鬟B續(xù)調(diào)的印刷。（如圖三)
二、 間歇式噴墨印刷(Intermittent Jet)
(一)以靜電拉引(Electrostatic Pull)
以靜電拉引力而噴墨，在噴孔處的印墨會形成凸出的半月型，再以一電極板并列之，凸出印墨的表面張力，會受到并列電極板上的高電伏所破壞。因而墨滴會被靜電力拉引出來，這些墨滴都荷有靜電，可向垂直或水平方向偏移，射到設定的位置上或是遮蔽板上回收。（如圖四）
(二)熱氣泡式噴墨(Thermal Ink Jet)
將墨水在極短的時間瞬間加熱，使在電阻器附近的氣體體積膨脹，也會有少量的墨會變成蒸氣，將油墨擠壓推出噴嘴，使其飛行至紙面上，形成印紋。墨滴噴出後溫度隨即降低，使油墨室內(nèi)的溫度也迅速將低，在藉由毛細管原理將突出的油墨拉回墨盒內(nèi)。
肆、影響噴墨印刷品質(zhì)的因素
一、色彩轉(zhuǎn)換
在自然界中，所有的顏色都是由不同波長的光所組合而成。當光透過 鏡時，我們可以看到各種不同波長光所產(chǎn)生的光譜?！汗庾V』可稱為是一個連續(xù)顏色混合的自然現(xiàn)象，但我們卻可藉由它來定義顏色的變化，進一步管理我們所需的顏色。在電視、電影和電腦的螢幕上，我們都是用『加色法』的方式來處理顏色的變化。他包含了主要的三種顏色，紅、綠、藍（Red、Green、Blue），也就是我們所熟知的三原色（R、G、B）。所有的顏色都可由這三種不同顏色的光重疊而產(chǎn)生，包括白光也只需要將三種光重疊即可。但對印刷品來說，人的眼睛卻是藉由反射光來判定顏色的差異，當看到一張紅色的紙，因為光原照在紙上，光譜中的紅色光反射，所以知道它是紅色的。所以在印刷品上，我們必須使用『減色法』來定義顏色，也就是所謂的C、M、Y（青綠Cyan、洋紅Magenta、黃Yellow）三色模型。因為對有色光來說，紅、綠、藍是可以混合出白色光，但使用水彩或顏料作畫時，會發(fā)覺顏色卻會越加越深，紅、綠、藍相加并不是白色。
所以利用C、M、Y這三種顏色互補的特性，來創(chuàng)造變化出各種不同顏色。不過由於C、M、Y三色相加并不能混合出純黑色，所以彩色印表機再把黑色(Black)獨立出來，構(gòu)成一套完整的C、M、Y、K色減法模型，以求更完美的列印品質(zhì)。彩色列印品質(zhì)必須要能真實地呈現(xiàn)色彩;"加法原理"與"減法原理"是色彩學上兩大系統(tǒng)，如何將光源系統(tǒng)的色彩(R、G、B)精確地轉(zhuǎn)換為噴墨或是印刷的系統(tǒng)(C、M、Y、K)是非常復雜的學問，但是，唯有將色彩精確地轉(zhuǎn)換，乃能獲得真實高品質(zhì)的效果。因此，精準的色彩轉(zhuǎn)換技術是影響列印品質(zhì)的重要關鍵。
二、解析度
對黑白雷射印表機來說，解析度可能是列印品質(zhì)的關鍵，但對彩色印表機來說，色階與解析度卻是同等的重要。DPI解析度是Dot Per Inch的縮寫，就是說在l英寸寬度上能印出多少點的意思。以黑白雷射印表機來說，解析度愈高印出來的解析度與色階點愈細小，列印品質(zhì)也就愈佳。但對彩色印表機而言，解析度卻是指在l英寸的寬度上能印出多少個墨點，而不計較墨點是否重疊。所以對彩色印表機而言有所謂的「真實解析度」與「定址解析度」(如圖六)。
三、色階
基本上，一個輸出影像(image)是由許多點(或稱像素pixel)構(gòu)成，而每一個點是以不同的顏色和明亮度形成這張影像。例如在電視或電腦上的顯示器上，可以呈現(xiàn)美麗又鮮 的畫質(zhì)，讓我們眼睛感覺影像非常逼真。可是電腦顯示器上的解析度是640 x 480或1600x1200，電視的解析度則更低，但由於色彩是采用類比輸出方式，利用電壓來讓控制色彩，使得每一個點都能以連續(xù)色階(全色調(diào))來顯示，所以就算解析度比印表機來的低，還是感覺非常自然逼真，所以色階的重要性也非常的明顯，也因此有的印表機改以6色來列印色彩，將原有的C、M、Y、K四色再加上另外淺藍和淺紅兩種顏色，這樣的作法，好處是混色時不再只有透過原來的C、M、Y、K四色來上色，而是透過六種顏色能讓畫質(zhì)更接近連續(xù)色階。圖形上的原色數(shù)增加，影像也就更加逼真。
四、印字頭控制
墨點是經(jīng)由噴嘴噴至紙張上，一般而言，噴嘴與印字頭是做在一起的，所以印字頭本身的技術非常主要，而左右印字頭的便是噴墨的技術和印表機懸臂齒輪、傳動皮帶的精密度。
五、墨水
印墨可分為染料型（Dye Type）和顏料型（Pigment Type）兩種，染料型墨水之色飽和度較好，但是耐水性不佳；而顏料型墨水之色飽和度雖不及染料型，但耐水性佳。目前噴墨墨水以染料型墨水居多，例如Epson和Canon的C、M、Y、K四色全用染料型墨水。噴墨印表機的墨水必須有足夠的表面張力，以防止噴出時墨水濺射出去。另外墨水也必須具備快乾性，以防止在紙張上暈開，因此，墨水本身也是影響列印品質(zhì)的因素之一。
六、被印物材質(zhì)
所有列印的呈現(xiàn)與使用的紙材有重要的關連，就如同我們?nèi)ハ囵^沖洗照片一般．在不同的相紙上，我們可以獲得不同的效果。以噴墨印表機而言，因為每一種紙材使用的紙張纖維不同，所以對墨水吸附的能力也不同，當然，呈現(xiàn)的效果也不同。光面的相片品質(zhì)當然以相片紙的呈現(xiàn)方式最好；而一般的文件則采用普通紙或噴墨專用紙列印即可。
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