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什么是惠普安捷打印机技术?

时间:2007-04-19 作者:佚名 来源:CNET

  早在四年以前,惠普(HP)研发实验室就已经开始研究未来的高性能打印,旨在为客户提供更高印量、更高性能的打印:不仅可增加印量,而且还要通过更好的方式综合运用看起来互不相干的惠普(HP)墨水和电子照相(" 激光" )技术。利用多种介质和纸张,确保同时实现超快的打印速度与卓越的输出质量,并提供最佳、可靠性 和低运营成本.

  惠普(HP)喷墨和激光打印技术为构建新型打印引擎奠定了坚实的基础。我们的目标是将喷墨打印技术与激光打印技术的优点融合到一个打印引擎之中,为客户提供更出色的打印产品。四年多来,通过对惠普(HP)工程设计、材料科学、成像科学以及墨水和介质化学资源等主要领域的潜心研究,我们最终开发出了一套兼具墨水最优彩色品质和激光速度的系统,并增强了可靠性、降低了运营成本,这就是HP "安捷打印" 技术。

  " 安捷打印" 技术专为高性能、高负荷打印量身定制,可提供卓越的可靠性、超快的速度、一致的优质打印,以及较低的硬件成本和单页成本。

  墨水和激光的最佳组合

  在数字打印系统中使用相纸时,喷墨打印可提供更亮丽、更饱满的色彩和更宽广的色域。但是,要让墨水在其它介质上以激光打印速度提供精确的高品质输出,目前仍是一个较大的技术难题。

  实现饱满的色彩和高光学密度的关键是在纸张上生成一层着色剂薄膜,并使其附着在纸张表面。碳粉是一种树脂粉末,可转印到纸张上,熔化(热熔)后即生成亮丽持久的图像。碳粉的熔化和凝固流程在一秒内即可完成。液态碳粉的活动时间非常短,如果在渗入纸张或流在页面上之前凝固的话,会降低字符和线条的清晰度。所有转印到纸张上的碳粉都会附着在纸张表面,由此可确保激光打印机输出更饱满的色彩以及精确、清晰的黑白文本和线条。

  与碳粉不同,墨水本身就是液体,可在纸张表面自由流动。墨水由墨水媒介物和着色剂(染料、颜料或二者的混合物)组成。墨水媒介物协同着色剂一起喷射到纸张上,随后挥发殆尽,只留下着色剂,以生成干燥的打印品。微小的作用力会使墨水媒介物散布在纸张表面引起渗色,或渗入纸张,降低彩色图像的生动性。

  色域、纸张表面的薄墨水层及碳粉快速凝固是获得更出色图像质量的必备要素,以确保输出的清晰度、光学密度和色彩饱和度。" 安捷?打印" 技术可与专为以下介质定制的HP Vivera 高级墨水结合使用:普通办公打印纸,以及用于照片打印的照片介质。

  在激光打印机(包括HP LaserJet 激光打印机)简单、精确的纸张通道机制的控制下,当纸张以一致的速度移动时,碳粉随即被转印到纸张上。由于动作连续,因此能够更快地完成打印。激光打印也称跨页面打印技术,这是因为在打印时打印头4 固定不动,仅纸张移动。

  固定的跨页面打印头是确保高性能的必备要素:当纸张移动时,打印头可随即高速喷射墨水。" 安捷?打印" 技术采用了独特的跨页面墨水打印头。

  在喷墨打印机中(包括惠普(HP)喷墨打印机),打印头5 与页面高度或宽度存在着一定差距。扫描式的打印头随着纸张的移动而移动,而且要让纸张与打印头保持一定距离,然后再次扫描,即可完成打印。

  众所周知,HP OfficeJet Pro打印机能以高达10页/ 分钟的彩色激光品质速度7 打印文本,HP Photosmart 打印机能够在14秒内快速输出4X6 英寸的照片品质打印。但采用扫描打印头进行打印时,需要精确控制两个方向的动作:打印头扫描方向和纸张进纸方向。打印头和纸张间歇性地执行动作:从静止状态加速、进行匀速操作,然后减速、停止。在打印头打印的同时,纸张不移动。

  精确的间歇性纸张动作提出了许多工程设计难题,而且随着打印机吞吐率的增加,变得更加严峻。纸张具备各类物理属性,包括摩擦系数、硬度和厚度。在进纸时,这些属性可能会引起差异和错误。为解决这一问题,部分惠普(HP)打印机提供自动或半自动进纸校准,用以调节专用纸的走纸参数。

  即使最微小的进纸位置错误和打印头笔架扫描速率差异都会导致打印输出中出现明显的条带。通过增加打印头在页面同一区域的往返移动次数,可消除采用扫描打印头的打印机条带现象。因此,喷墨打印机在" 标准" 和" 最佳" 模式下输出的打印质量要优于" 草稿" 模式,但打印速度较低。

  " 安捷?打印" 技术可在打印期间移动纸张,从而减少间歇性纸张和打印头动作所导致的打印质量缺陷,并实现高速打印。

  " 安捷?打印" 技术的独特性" 安捷?打印" 技术的三大要素是跨页面打印头、纸张在打印头下方移动,以及墨水介质系统。可专用于满足市场的特殊要求,而且还可优化高性能,并提供更出色的打印质量。" 安捷?打印" 技术还包括智能自动校准写入系统,可确保提供一致的图像质量。

  对于激光打印机,光导鼓或转印带以及热熔器必须直接压在纸张上,才能转印着色剂(碳粉),而喷墨打印技术不需要与纸张接触。打印头不与纸张接触可消除磨损,而且无需定期更换激光写入系统组件。" 安捷?打印" 技术的非接触打印头能够以市场领先的可靠性,持续打印200 万页A 型尺寸纸张。

  跨页面打印头

  " 安捷?打印" 技术采用跨页面打印头,可提供极高的打印性能。纸张能以高达35英寸/ 秒的速率连续移动到打印头下方。第一代" 安捷?打印" 技术打印机每分钟可打印12张4 x 6 照片(零售照片亭)或多达71页A 型尺寸的纸张(一般办公设备)。未来," 安捷?打印" 技术打印机预计每分钟可打印100 页A 型尺寸的纸张。

  4.25英寸的" 安捷打印" 技术打印头采用5 个打印头硅芯片(即压模),每个芯片上交错配置有2112个喷嘴。这种排列方式称为多压模模式。每个打印头共有10560 个喷嘴,可打印两种颜色,即每种颜色5280个喷嘴。

  1200个喷嘴/ 英寸可提供高打印分辨率,而且可在高印量的单色或多色套印打印模式下提供冗余。

  硅片压模包括逻辑电源控制功能,以及墨滴发生器测量电路。这些电路中采用了惠普(HP)最高密度打印头电路密度技术——1 微米CMOS集成电路流程。

  " 安捷打印" 技术打印头非常独特,由装配在多层陶瓷(MLC )结构上的硅片压模构建而成(见图2 )。MLC 的热膨胀与硅匹配,可在非常平坦的承印物上轻松安装压模。" 安捷?打印" 技术打印头中所使用的陶瓷材料可提供出色的热稳定性和空间精确性。

  MLC 有六个平面,如图2 所示。每一层薄陶瓷基板都带有钨导鼓和穿孔。在高温下,当陶瓷基板熔化时,会形成一个稳固的多层印制电路板- 该电路板可通过打印头旁的互连垫板,向每个压模路由信号和电力。墨水流经MLC ,进入打印头。这种将墨水从导鼓中分离出来的结构设计可确保更长的打印头寿命。

  移动纸张" 安捷打印" 技术打印机可将纸张移到打印头阵列下方。图3 所示为适用于A 型尺寸的纸张(8.5 x 11英寸)介质的4 色(CMYK)打印头配置。两个4.25英寸打印头横跨纸张,每个打印头可打印两种颜色。9 四个打印头共有42240 个喷嘴。跨页面的本机打印分辨率高达1200dpi. "安捷打印" 技术可使用多种纸张动作系统:基于成像鼓、移动模板和卷式连续打印。部分产品可用于打印无边距照片。" 安捷打印" 技术系统可提供独立于纸张属性的精确纸张定位和传输。

  " 安捷打印" 技术基于磁鼓的打印机具备多种纸张处理创新功能,可提供高达71页/ 分钟的第一代连续打印速度。这一独特的系统是" 安捷?打印" 技术的另一创新实例,具备可与其它同类高性能设备相媲美的可靠性级别。

  它采用半固定式打印头,每个打印头配置有10560 个喷嘴。在打印机整个使用周期内,可能会出现少数喷嘴打印质量不合格的情况。" 安捷?打印" 技术打印机可自动替换故障喷嘴,而且支持高品质的单色和双色套印打印模式。10

  适用于多种打印环境的墨水

  HP "安捷打印" 技术可使用多种优化墨水,以满足具体细分市场的需求。

  例如在进行高速零售照片打印时," 安捷打印" 技术打印机使用惠普(HP)相纸及HP Vivera 专业墨水。该墨水和介质的化学组合可提供最佳墨滴分布、墨水渗透、光泽一致性和广泛的色域。对于照片而言,防褪色性和防水性特别重要;将墨水和介质设计为一个系统后,可提供最优性能。

  目前,办公打印主要使用普通纸,因此对墨水性能的要求有所不同。商业文档必须是品质一致的优质文本和图形,以及高光学密度、清晰的线条和边缘及极高的色彩饱和度。由于普通纸属性非常不稳定,因此增加了对墨水打印质量的要求。11

  办公文档打印与照片打印不同:需用亮丽的色彩装点文本,同时应确保实用性,可对文档进行注释、编辑和签名。这就要求墨水配方具备耐光性和防水性,而且可快速干燥,以便文档打印完毕后即可使用。

  普通纸多孔易渗水,而且表面纤维能够致使墨水羽化。为获得出色的普通纸打印质量,就需要墨水在多种纸张上提供可预测的墨滴分布,12而且墨水必须在纸张表面形成稳定的薄膜,以防止着色剂渗入纸张内,导致色彩饱和度和打印光学密度的降低。

  " 安捷打印" 技术采用专为普通纸打印设计的Vivera办公墨水,实现性能新高,并满足高性能办公文档打印需求。这类墨水中的着色剂可在纸张表面快速凝固,以确保墨点大小一致,实现极高的色彩饱和度和高光学密度。以高达71页/ 分钟速度打印的输出可快速干燥,而且具备耐光性和防水性,可完全满足商业文档的需求。

  一致的图像质量" 安捷?打印" 技术打印机可通过基于墨水的打印系统,输出具有出色质量的图像。在单色或多色套印打印模式下,精确的墨滴分布可提供稳定的高品质图像打印、准确一致的色彩还原以及持久的使用寿命。

  光学墨滴检测和喷嘴置换采用" 安捷?打印" 技术的打印机必须随时输出无墨滴缺失或方向错误问题的打印。为确保稳定的输出,必须定期对打印头上的每个喷嘴自动进行墨滴喷射性能测试。如果发现喷嘴存在性能问题,将置换为性能优良的喷嘴。由于" 安捷?打印" 技术打印头具备喷嘴冗余而且在服务期间故障率极低,因此可在单色或多色套印打印模式下执行喷嘴置换。而且,定期的自动打印头维修可通过" 喷擦" 流程,修复不符合规格的喷嘴。

  第一代自动喷嘴测试由墨滴检测装置(ODD )执行,该组件由发光二极管(LED )、光电二极管检测器、电子元件和墨水吸收器组成。ODD 能够快速准确地对两排4.25英寸宽打印头上的21120 个喷嘴进行测试。ODD 喷嘴测试非常经济,通常,测试10560 个喷嘴仅使用2.2 微升墨水。这就意味着使用不到一毫升墨水,就可全面执行400 多次打印头测试。

  在打印机的图像处理管道中,可使用专用集成电路(ASIC)13置换喷嘴。ASIC可命令打印头喷嘴打印指定的点。利用ODD 检测结果,可创建不合规格的喷嘴列表;ASIC可根据图像内容,从该表中为每个故障喷嘴选择相邻(左侧或右侧)的一个喷嘴。这样,可大幅减少将实际打印点1/1200英寸从其标准位置移开所产生的影响。

  自动闭环色彩校准

  在工作条件下校准打印头、墨水和介质可使采用HP "安捷?打印" 技术的打印机提供准确一致的色彩、平滑的色彩过渡以及最大动态幅度。该流程被称为惠普(HP)闭环色彩校准。

  打印机可自动打印测试样本,其中包括以不同密度打印的各种墨水色块。打印机配置有嵌入式光密度计,可对打印干燥后的每个色块进行测量。输入墨水级别和输出光学密度之间的相关性可线性体现每个输出色彩渠道(例如4 色打印机的CMYK),并确定校准纸张上每种色彩的最大打印密度和墨水限制14.

  自动色彩校正

  对于" 安捷打印" 技术打印机而言,在页面横向和纸张移动方向精确校正打印头非常重要,可确保准确再现色彩,最小化图像颗粒和条带。" 安捷?打印" 技术打印机采用自动校准流程,可电子校正1/2400英寸的喷嘴,以确保实现更出色的图像性能。

  自动色彩校正流程使用惠普(HP)专利高分辨率色彩干预样本,精确地确定不同颜色喷嘴之间的X-Y 偏移情况。这些样本经过打印机的嵌入式传感器打印和扫描,可用于补偿纸张中色彩的偏移现象。

  惠普(HP)可扩展打印技术:精确、持久

  惠普(HP)可扩展打印技术(SPT )和" 安捷?打印" 技术都是惠普(HP)历经四年多、斥资14亿美元的未来喷墨打印研发成果。SPT 促使惠普(HP)开发出了先进的写入系统,如" 安捷?打印" 技术,其打印速度、质量、可靠性和设计灵活性均远远超出了先前的墨水技术。

  SPT 能够创建拥有更多喷嘴且每英寸喷嘴数量更多的大型打印头,同时还可确保每个喷嘴达到亚微型组件精确性。利用墨水通道、墨盒和喷嘴的精确定义,SPT 优化了墨滴喷射性能,可提高喷射率,增强墨量、墨滴速度和轨迹的稳定性。精确的墨滴喷射可提供始终如一的高打印质量,而且可令" 安捷?打印" 技术打印机获得更快的打印速度。

  SPT 打印头采用整体式结构,可提供照相平板印刷精度。墨滴发生器槽和孔板由相同的聚合物组成。因此,既可提供匹配的热膨胀(这一点对于大打印头非常重要),又可防止与墨水发生化学反应,从而确保更长的使用寿命。

  SPT 定义了非常精细的阻隔架构,可用于过滤颗粒。这些阻隔结构可阻止颗粒和气泡进入墨滴发生器。由于" 安捷?打印" 技术打印头可延长打印机的使用周期,15因此过滤流入每个墨滴生成器的墨水对于可靠操作来说十分重要。

  总结" 安捷?打印" 技术用途广泛且可扩展,可为高印量、高性能打印制作提供满足客户和市场需求的惠普(HP)解决方案。" 安捷打印" 技术所设计的打印头适用于办公室和零售照片亭,可打印多达200 万页A 型尺寸页面,而且持久耐用,可在打印机使用周期内安装使用。这一出色的写入系统可靠性创新设计显著减少了更换破损组件的服务干预,而且可令" 安捷?打印" 技术打印机实现更低的拥有成本和单页成本。


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