
| 出版日期:2004-03-22 总期号:1298 本年期号:19 |
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小墨滴背后的大文章
王喧 →你知道开发一种新墨水需要多长时间吗? 开发和生产一种新的墨水产品线需要3~4年的投入 →你知道小墨滴的运动速度有多快吗? 墨滴的运动速度为每小时50公里 →你知道惠普喷墨打印机打印头上有多少个喷嘴吗? 打印头准确地使用高达512个细小喷嘴把墨水喷射到纸张上,喷嘴比人的头发还细 惠普1979年发明了热喷墨技术,并不断投资推动该技术的发展,这是因为该技术带来了经济的、高性能的解决方案,满足了用户的需求。但用户在享受打印质量的时候,通常不会想到打印背后的技术。 以往,我们总把打印机和打印耗材完全割裂开来,看作是两个不同的设备,然而墨水、介质以及打印机本身只有配合在一起,才能协同工作,打印出完美的图像。而且随着打印系统的逐渐成熟,包括墨水和打印系统在内的打印耗材的作用越来越大,据称,在打印系统中打印耗材的技术含量占整个技术的70%以上。 墨水:不是加了颜色的水 墨水是整个打印系统的“血液”。在打印过程中,惠普原装墨水能够承受340℃范围内的急剧温度变化,每秒加热与冷却12000次。经过惠普专利技术确保墨水具备耐水性、快干性,避免渗色;为保证墨水不褪色和玷污,惠普专家对墨水的粘度、表面张力、PH值、颗粒大小、导电性、吸收性等复杂的化学特性进行专门测试和优化。为确保最佳的打印质量,每一种惠普原装墨水都要经过10至22道有关污染物的测试程序,并检验是否符合惠普定制墨水配方的化学与物理特性要求。正是这套科学而又复杂的检测和优化体系,才使得惠普原装墨水具有最出色的打印效果。 惠普墨水药剂师Venkat Balasubramaniam博士向记者介绍说,墨水可不是加了颜色的水,成份特别且复杂,最起码也要包括着色剂、助溶剂、表面活性剂、稳定剂以及一些特殊成分等,着色剂主要对色域、饱和度、抗褪色能力、色调偏移起作用;助溶剂主要溶解其他的墨水元素,有助于墨水达到良好的喷射性能,同时提高纸张的性能;稳定剂主要是提高墨水稳定性,确保使用期限内的质量稳定,减少生产时的变化因素,加强PH值的稳定性。 Venkat Balasubramaniam还介绍说,墨水设计对墨水的纯净程度至关重要,墨水如果被杂质污染就可能堵塞喷嘴,降低墨水传输系统的速度。惠普墨水的研发在墨水的快干和不挥发方面花了很多心思,有些墨水,如果喷嘴暴露在空气中哪怕是几秒种,也会被干燥硬化的墨水堵塞。给喷嘴“戴帽子”是惠普的创新技术,这样可以减少喷嘴暴露在空气中的时间,使得喷嘴不会堵塞。 除了专利外,一些墨水特性、成分以及制造工艺也是惠普的商业秘密,使得惠普的墨水很难通过反向工程加以复制,惠普在确定特定配方前,会对约1000种成分基本相同但微有变化的墨水进行测试,并从中挑选最合适的墨水。 墨盒:墨水的坚实“外衣” 再说墨水的“外衣”墨盒吧。千万不要因为仅仅是个盒子而忽视它,墨盒质量对于打印效果同样有着不小的影响。它是实现高质量输出效果和较高打印速度之间最佳平衡的桥梁。为了实现这一最佳平衡的目标,惠普每年投入数亿美元进行墨盒喷头设计及工艺上的技术创新。为确保用户得到最出色的图像质量、高可靠性和高打印速度,惠普工程师们费尽心思,为保证精确的墨滴大小、形状和喷射位置,惠普要在一个小小的墨盒喷嘴上进行50多道测试程序;为取得8个打印输出参数及不断改善和校准这些参数,惠普每周要用实际打印方式测试数千墨盒,打印一百多万张测试页;惠普墨盒的喷嘴也在逐年增加,每个黑色墨盒最多容纳400多个喷嘴;彩色墨盒最多容纳500多个喷嘴。 据惠普喷墨耗材产品设计总监Marco Li介绍说,目前惠普墨盒喷嘴的形状为锥型,这是根据墨水结构的不同,导致喷嘴的构造也就不完全相同,一般惠普会测试30至50种不同的喷嘴结构,从中选择和墨水配合地最完美的构造,以达到最佳输出效果。从墨头设计结构中我们不难看出,它是一个非常精密的产品,唯有与其物理和化学性质都精确匹配的墨水相配合,才能保证最佳效果。 在过去的17年中,为了让用户获得更高的打印速度,惠普喷墨打印机的每个喷嘴的墨滴喷射频率提高了30倍;墨滴发生器增加250倍;每秒墨滴数量提高5100倍,从Thinkjet的14400滴/秒到BIJ 3000的73700000滴/秒,这一改善源自于每个喷嘴更高的喷射频率以及喷嘴数量的增加。 专用照片纸:保持73年不褪色 纸张和墨水、墨盒一样,也是打印系统不容忽视的重要组成部分。在打印过程中,由于打印纸和墨水之间要发生复杂的相互作用,因此,要获得最优的打印效果,必须注意墨水和打印纸张之间的完美搭配。 惠普专用纸是和惠普打印机与墨水一起精心设计和严格测试过的,专用纸采用专有涂层与基层技术,综合考虑了纸张的化学成分和纸张纤维特性,同时结合惠普原装墨水的理化性质进行全面优化,从而实现最完美的打印效果。例如,采用惠普原装墨盒和惠普专用相纸打印出来的照片,能保证至少73年不褪色。 惠普墨盒及介质研发Nils Miller博士解释说,打印输出的照片长时间暴露在日光、空气、热和潮湿的环境中,很快就会褪色,主要是因为,首先照片暴露在日光中,染料随着时间的流失就会分解和褪色;目前还没有证据表明喷墨打印的照片会因为暴露在热的环境中而褪色;其次,当喷墨打印的照片与包括臭氧在内的气体和污染物接触时,相片将褪色。因此,用户选择适合的照片纸是非常重要的。 那么惠普是用什么技术来防止照片褪色的呢?Nils Miller博士介绍说,喷墨打印照片的耐久性不仅取决于墨水和相纸涂层的类型,而且还取决于墨水和涂层间的相互作用,为了获得最好的打印质量和良好的性能,用户应在具有塑胶功能的相纸上使用基于染料的墨水。通常,塑胶涂层主要是由人造或天然聚合物构成,在接触到水或墨水时会膨胀,当墨水变干后,染料被留在后面并封存在涂层中,涂层防止染料接触到空气中的污染物,基本上做到了让相片不褪色。 环保:完整体系的保障 惠普在产品的整个生命周期都体现着环保的理念,从开发、设计到生产、销售,从用户使用到最后回收和再利用。 在产品设计阶段,惠普通过减少或消除有毒物质、使用更少的能源、让产品可以再利用等方式,精心设计打印耗材以便减少其对环境的影响。为了在打印耗材中减少有害材料,惠普保证在制造生产过程中,打印耗材和外包装不使用导致臭氧减少的物质,并让惠普的供应商证明,所有的惠普纸张、打印介质和其外包装不含有石棉或重金属等。 在产品使用阶段,为了节约能源,惠普单色墨盒的装照说明打印在墨盒的外包装上,代替《安装指南》插页,每年节约纸张约350吨;在北美和南美地区则使用100%回收再利用的纸板来包装喷墨打印墨盒。 在产品回收再利用阶段,打印机中重量超过25克的零部件要按照国际公认的ISO符号来标注,便于回收利用时的材料辨认;惠普80号墨盒上使用的“Snap Cap”技术,有效地去除了打印墨盒的黏合剂,墨盒回收再利用率提高了25%,并降低了制造过程中的复杂性和成本。 “环境保护是一项负责的工程,但是自然法则却非常简单,我们高质量的产品及创造性的回收再利用体系,将使我们在保护环境及可持续发展方面保持领先地位。”惠普CEO卡莉·费奥莉娜对于环境保护问题如是说。
惠普原装墨水在溶剂中还能长时间保持完整的形状
惠普不同类型打印头的技术演进
惠普InkJet喷墨打印机墨盒的生产需要高性能的尖端自动化工艺和设备 大事记 惠普喷墨打印发展史 ● 1979年:惠普发明热喷墨打印技术 ● 1984年:惠普第一台喷墨打印机面世,命名为惠普 ThinkJet ● 1987年:惠普PaintJet打印机面世,即目前桌面式彩色喷墨打印机的前身 ● 1988年:惠普DeskJet作为第一个使用普通纸的喷墨打印机面世 ● 1989年:首次使用普通纸进行彩色打印 ● 2002年:惠普开发喷墨照片打印,其打印效果超过了传统银盐冲洗的相片质量 ● 2003年:惠普累计出售了200万台喷墨打印机 特色技术 惠普喷墨打印三项绝活儿 第四代富丽图技术 惠普的第四代富丽图技术,能够直接打印出120多万种色彩。惠普的富丽图技术(PhotoREt,照片分辨率增强技术)是为提高影像还原质量而开发的,它的飞速发展已经使惠普打印解决方案的打印效果越来越接近传统相纸。第四代富丽图技术能够在每个打印点上层叠32滴彩色墨滴,实现289个颜色层次,直接产生的色彩多达120万种以上。从数字上看第四代富丽图技术大大超出第三代的3500种色彩和其他打印技术的几千种色彩,而从打印效果看,从皮肤这样柔和的色调到任何明亮、鲜艳的色调都能够自然地表现出来。 73年不褪色 国际权威的威廉图像研究机构对惠普的Colourfast打印相纸和6色墨水系统进行了测试,结果表明,使用惠普的高级打印相纸和57号三色墨盒、58号相片打印墨盒打印出来的影像放置在镜框中最长可以保持73年不褪色。就打印的彩色图像和相片来说,紫外线照射最容易导致褪色,它能把色素的分子分解为氢原子和碳原子,这样数码相片就变成了透明的,失去了色泽。为此,Colourfast打印相纸的不渗透涂层中添加了防止紫外线辐射的成分,从而具有比其他产品的涂层更好的抗褪色性能。即使不在6色打印条件下,Colourfast相纸的防褪色性能也比一般相纸好得多。不渗透的表面涂层是一个包含了三个不同聚合体的独特影像层,除了抗紫外线、保护图像不受周围物质的污染外,它的功能还包括吸收墨水、区域着色等。 普通纸打印 普通纸打印看似简单,其实凝聚了惠普更多的先进技术,因为普通纸上没有特殊的涂层,要克服墨滴精确控制、洇纸等多重困难。惠普采用先进的墨水配方和墨滴控制技术,保证色彩自然、打印稿光滑平整,有效降低了打印成本中相纸的支出。 专用相纸打印虽然品质好,价格也更贵,粗略地估算,应该是普通纸打印的十倍以上,普通纸打印不但成本低,而且避免了更换纸张、购买专用相纸等步骤,打印更加简单。 值得一提的是,惠普每年要对世界各地300多种纸张进行打印测试,以提高墨水的吸收性能、光泽度、纤维性等,分析对比多种纸张的纤维强度,来确定墨水的PH值、粘度、表面张力、滤过性和吸收性等指标,大大提高了纸张兼容性,从而实现普通纸上同样精彩的打印效果。 各方声音
惠普IPG集团高级副总裁Michael Hoffmann 惠普IPG集团在全球有7000多个专利,其中3000个是耗材方面的专利技术,耗材的技术含量占整个打印系统技术含量的70%,而且随着打印设备发展趋于成熟,耗材革新显得越发重要。在惠普看来,打印机和打印耗材是一整套完整的系统,不可割裂开来,只有配套使用,才能输出最佳效果。
惠普耗材亚太区副总裁 Vincent Vanderpoel 惠普在墨水方面有400项专利技术,惠普喷墨打印的墨盒和墨水技术遵循着“摩尔定律”,在过去的17年中其性能每18个月就提高一倍。惠普认为,最好的打印体验包括以下几个因素:高质量的输出、介质丰富、方便应用、可管理性强、性价比高等。
惠普墨盒及介质研发专家Nils Miller博士 打印的照片长时间的暴露在日光、空气、热和潮湿的环境中,会很快褪色。喷墨打印照片的耐久性不仅取决于墨水和相纸涂层的类型,而且还取决于墨水和涂层间的相互作用,惠普目前已经开发出耐久性达到115年的相纸。
惠普喷墨耗材产品设计总监Marco Li 目前惠普墨盒喷嘴的形状为锥型,这是根据墨水结构的不同,导致喷嘴的构造也就不完全相同,一般惠普会测试30至50种不同的喷嘴结构,从中选择和墨水配合地最完美的构造,以达到最佳输出效果。
惠普产品环保设计专家Jean-Claude Vanderstraeten 惠普的环保理念贯穿在产品的整个生命周期,包括针对环保的设计和研发、制造及包装、用户使用、产品回收及再利用体系。 |
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