编者按：本文将向大家讲述什么是彩色固体油墨印刷，以及固体油墨打印机到底是怎样工作的。

　　一般人都认为油墨一定是液体的，但现在就有一种印刷技术使用的是固体油墨，这种油墨也常常被人们称为“相变油墨”或“热熔油墨”。平时，这些名称可以随意交换，但是“固体油墨”这个名字只能用在这项技术的描述中。

　　固体油墨的概念是这样的：它在正常温度下的状态是固体，但在喷墨印刷设备中就会熔化并转变成液体，并能像其他液体油墨一样通过压电式喷墨打印机（但是在热驱动的气泡喷墨打印机上就不能实现这一点）喷射出来。固体油墨优于水性油墨的一点就是这种熔化的油墨不但不需要干燥，而且还能在印品表面瞬间冷却（固化）。这也就意味着固体油墨不会在喷墨打印机的喷嘴里变干，而水性油墨则很容易出现这种情况。此外，固体油墨不会像液体油墨那样渗透到纸张纤维中。它能停留在纸张的表面，从而创造出生动的颜色和更广阔的色域。

　　经过不同公司的多次尝试，泰克公司终于在1999年成功开发出了使用固体油墨的彩色喷墨打印机。第一代固体喷墨打印机为每一种颜色（黄、品、青）设置了16个喷墨嘴，而为黑色设置了48个喷墨嘴。它能在两分钟内完成一张A型（8.5 x 11英寸）纸的印刷。从那时候开始，这项技术就一直在进步，直到现在它已经能在一分钟内印刷24张同样尺寸的页面了。最新的固体油墨打印机的分辨率已经达到了第一代机型的4倍（数据量为原来的16倍）。而最新型的打印机的成本也只有第一代固体油墨打印机的十分之一，而且它的性能和成本还有望在将来得到更大的改善。

　　第一代固体喷墨打印机在工作过程中是将油墨直接印刷在纸张或透明的承印物上的。它的打印头能在页面上快速穿梭，随着打印头的每一次压印，纸张逐渐向前移动。而它在每一次压印过程中，也只能印刷出一个16像素宽的条纹（大多数桌面水性油墨打印机采用的也是这种方式）。

　　这种方式最明显的缺点是：如果需要添加固体油墨，就要为打印机开发出一个完全不同的配置。带有油墨的打印头的重量一般会超过1.8公斤，也就是4磅左右。打印机必须被放置在一个坚固的桌子上，以防止它在更换打印头的过程中出现危险。这样一来，很多印刷时间都被浪费在为打印头减速、停止和反向加速上了。虽然墨滴下落位置的偏差很小，但人们的视觉系统还是能够将其分辨出来。有时为了印刷出中间色，两种原色墨滴之间还要进行叠加，但是它们的叠印顺序也会对最终的颜色效果产生影响。比如说：在黄色油墨上印刷品红油墨所生成的红色就与在品红油墨上印刷黄色油墨所生成的红色完全不同，而这种现象就会引起令人讨厌的色调变化。

　　此外，打印头与承印物之间的空隙也必须保持稳定，这样才能保证墨滴位置的准确。当在不同厚度的纸张上印刷的时候，也要随时调整打印头/纸张之间的空隙，以便于生产出不同的印刷品。虽然对打印头和纸张的运动进行准确的控制是一件很复杂的事情，但它能帮助用户获得更好的可靠性、更高的生产速度、更好的图像质量以及更低的生产成本，此外，它还能简化纸张的处理过程和传输路径。

　　泰克公司对固体油墨打印机进行的最关键的改进就是在1995年将它的印刷方式变成了非直接印刷。非直接印刷的概念就是让打印头将一幅图像准确而快速地印刷在旋转的滚筒上（而不是让它摆动），然后再通过滚筒将图像转移到纸张上。这种方式能让纸张的传输路径变得更为简单，人们只要将它直接放入打印机中就可以了，就像用胶印机来印刷一样。虽然这种方式能够简化纸张的路径，但它也对油墨提出了更高的要求。首先，油墨必须在室温下保持固态。其次，它必须非常干净而且具有较低的熔融粘度，只有这样，它才能顺利地从打印头（使用打印头的目的就是延长打印机的寿命）的小孔中喷射出来。油墨必须能在滚筒表面迅速冷却，并在滚筒的高速旋转过程中保持位置的固定。最后，这种油墨还必须能在胶印过程中完整地从滚筒上转移到纸张上。

　　这种打印机的核心是一个阳极氧化铝滚筒。一个与滚筒同样宽的多孔打印头能够将墨滴准确地喷射在滚筒表面。墨滴是从用无缝钢制成的压电式打印头上喷墨射出来的，打印头上除了具有小孔以外，还为孔径列留出了足够的空间。每一个孔径列都是由四个喷墨嘴组成，它们分别为：黄、品、青、黑。滚筒每转旋一周，每一个四色孔径列都能根据人们需要喷射出由黄、品、青、黑四色油墨组合的墨滴。它们能够同时印刷，并围绕着滚筒生产出平行的墨线。而在滚筒的下一次旋转过程中，打印头就会向前移动一点，并再次印刷出与前一条线平行的墨迹。滚筒每旋转一周，打印头就会向前移动一点，直到整个图像都被印刷在滚筒上为止。打印头在整个印刷过程中移动的距离其实非常小，而且主要取决于打印头上每一个孔径列之间的空隙。根据所选择的图像的质量的不同，滚筒一般会旋转八次生成图像，然后再旋转一次将图像转移到纸张上，同时，它还会清洗滚筒表面，为下一次成像做好准备。生产出高质量图像的关键是保持喷墨的一致性，以及用交错印刷的方法在滚筒表面上生产出平行的墨线。

　　固体油墨打印机在纸张上印刷图像的过程基本可以分为三个步骤：

　　1、用滚筒保养工具清洗滚筒表面，去掉上一次印刷后残留下来的油墨，并用一层非常薄的脱模剂来清洗阳极氧化铝印刷滚筒的表面。

　　2、经过均匀加热（135度）的打印头将微小的墨滴（热熔油墨）准确地喷射到正在旋转的印刷滚筒上。印刷滚筒始终保持在一个中间的温度（65度）上。而油墨只要一接触到印刷滚筒的表面，就迅速从熔融的液态转变成具有延展性的半固态。

　　3、需要印刷的纸张通过一个预热器而进入到由压力辊和印刷滚筒形成的压印线上。在热量和压力的作用下，图像能够在一次压印的过程中从滚筒上转移到纸张上。纸张一离开打印机，油墨就会完全固化，而且马上就能投入使用。

　　由于固体油墨中不含有溶剂，因此也就不需要花时间进行干燥，此外，它印刷出来的图像是完全耐水的。由于油墨在与纸张接触时是液态的，并能迅速固着在纸张表面，而不是渗透到纸张里，所以它能在多种纸张上印刷出生动的色彩。中间色的印刷顺序也往往是一样的，这样就能给印刷品带来一致而准确的色彩。在滚筒上印刷并将图像转移到纸张上的过程意味着滚筒到打印头之间的距离也是一定的。这个距离能够保证墨滴位置的准确，并能提高图像的印刷质量。

　　对办公室和工作组用户来说，固体油墨技术是一种非常好的解决方案，但是它存在着一定的缺陷。比如说，它在正式生产之前需要花12到15分钟进行预热。因此，人们一旦把打印机打开，就最好让它进行连续生产。在没活可做的时候，打印机可以进入待命状态并降低打印头内油墨的温度，让它保持在零度以上就可以了。进入待命状态的打印机也可以在冷启动按钮的驱动下迅速回复到生产状态。此外，固体油墨打印机还具有一个“智能准备”工具，它了解正常的办公程序，能够在办公开始的时候，自动将打印机升高到可以生产的温度。当周末到来的时候，这个工具还能自动切换到待命状态。

　　由于固体油墨具有良好的成像质量和较低的成本，因此很多摄影师都在用它生产仰仗，很多学校也都在使用这种打印技术，因为它使用方便，而且能多种纸张上进行印刷。固体油墨技术是最棒的，使用它的人也越来越多。它不会受到湿度或温度的影响，而且具有极高的稳定性。

　　固体油墨打印机的剖开立体图

　　A.前置的面板显示器。直观的前置面板界面能够简化安装过程，帮助人们管理和处理打印机出现的问题，同时还能让人们找到更加先进的功能。

　　B.纸张托盘。它具有很强的纸张储存能力：多功能托盘（1号托盘）能容纳100张纸而主托盘（2号托盘）能容纳525张纸。此外，人们还能根据需要增加托盘的数量。一般托盘所能接受的纸张尺寸在3.5英寸x 5英寸到 8.5英寸x14英寸之间。

　　C.印刷滚筒。固体油墨技术模拟了大型商业胶印机的生产过程，首先将图像印刷在高精度的滚筒上，然后再将其转移到纸张上。这能在保持高速印刷的同时，避免出现经常在激光打印机上出现的套印不准等问题。

　　D.喷墨打印头。与纸张具有同样宽度的打印阵列是打印机的重要组成部分，它主要是由无缝钢制成的。它具有1236个喷墨嘴，而每一个喷嘴都能在一秒钟的时间内生产出24000个墨滴。换句话说，它每秒钟能够将3000万个墨滴准确地喷射到滚筒上并形成完整的图像。

　　E.走纸路径。简单的走纸路径能让人们在多种承印材料上进行印刷。其内置的双面打印功能还能自动完成纸张的双面印刷。

　　F.纸张预热器。对纸张进行加热，使其做好转移印刷图像的准备。

　　G.墨盒。人们能通过上面的开口，把干净而环保的固体油墨加入打印机中，所有墨槽都经过了分类，只有颜色正确的油墨才能被安装进去。人们可以在打印机工作的过程中添加油墨，而不用像使用其他打印机那样在印刷之前就油墨加好——这也有助于保证打印机的正常运转。

　　H.油墨熔化器。油墨熔化器位于墨盒的尾端，能跟根据需要对油墨进行融化。而油墨的融化主要是由打印头上储墨器的水平高度控制的。

　　I.电子通路。把它放在旁边意味着用户不必走到打印机的后面进行操作——从而帮助他们节省了大量的空间。

　　J.熔融油墨储墨器。四个储墨器分别盛放已经融化的黄、品、青、黑四色油墨。而这些油墨就是通过这里而进入到打印头中并最终被喷射在印刷滚筒上的。

　　K.保养工具。固体油墨打印机上唯一可以更换的零件就是保养工具。它一般能生产10000到30000张页面，而且更换起来既简单又便宜。

　　L.废墨托盘。清空废墨托盘是我们在保养机器时必须要做的一件事，同时这也是一个非常简单而干净的操作过程。

[时间：2007-01-15  作者：于鹏  来源：本站原创]