喷头的角色
所有的喷墨打印系统都由如下几个部分组成：
1.纸张/打印介质机械传动装置；
2.软件，一般包括RIP（栅格图像处理）软件、打印机驱动软件、及图像设计、编辑软件；
3.运行这些软件的电脑，系统包括的或者单独外接的；
4.打印引擎，包含喷头及附件;
5.墨路系统（能够控制墨水的温度、黏度、浓度，墨水输送、过滤等）.
喷头在喷墨打印系统中的角色非常像丝网印刷中的丝网，墨水通过它有控制地印在介质上，它限制了墨水的黏度范围，而黏度保证打印品的可靠性并限制溶剂含量。更为重要的是，喷头决定了喷墨墨点的大小，而墨点的大小直接影响着打印品质和精度，虽然表面看起来精度是在RIP软件或驱动程序中根据介质种类和操作者意愿设定。
有些时候，当要求打印机有很高的打印速度或者很宽的打印宽度的时候，像喷绘机或者喷墨印刷机，是很多喷头装配在一起，形成一个集成系统，造价就不菲了，因为系统稳定工作，相应对于机械、电子以及软件方面也就提出了很高的要求，通常，这个工作并不是喷头或者打印机生产商完成的，有专门做打印系统的公司，像有专门生产电脑主板的一样。
精度和影像品质
数码影像品质经常但被不恰当地用DPI（每英寸的点数）来表示，肯定也有人天然地以为打印机的DPI精度就是喷头的DPI精度，但是事实并非如此，通常情况下，喷头是按照一定的角度排列的（与打印介质的移动方向或者喷头的移动方向成一定的角度），这意味着可以打印更高的精度，按照一定的倍率，每英寸可以打印更多的点，喷头可以交错排两排，两个180DPI的喷头一前一后排列，就会打印出360DPI的精度。
遗憾的是，DPI只是告诉我们了每英寸打印多少墨滴，并不能告诉我们墨滴的大小，我们不知道在显微镜下，这些墨点到底像篮球、棒球或者像高尔夫球？很显然，墨滴的大小对于打印品质和精度产生了更大的影响。
今天，精细的热发泡或者压电喷头的墨滴的大小已经小到5皮升以下（皮升或称微微升，等于十亿分之一升），而一部分的压电喷头的墨滴大于100皮升，而有些应用在打码或者标签行业的专业喷头的墨滴甚至更大。更为复杂的是：Epson, Brother, 和Xaar公司的喷头已经支持同时喷射多种大小的墨滴，这让画面看起来的分辨率远远高于实际打印的。#p#副标题#e# 喷墨打印头的基本种类
喷头的发明有点像电脑的微处理器，事实上两者都基于微刻技术，而且差不多同时产生、同步发展，我不能也没有需要在此做一个全面的论述，我们只讨论与宽幅打印机有关的部分。
下图标示出两种不同原理的喷墨打印头：连续喷墨（CIJ）和脉冲或叫按需喷墨（DOD），大部分的CIJ系统被设计用在打标、喷码和包装应用上，代表的公司如Trident, Domino, Imaje, Marconi (Videojet), Willett, 和 Markem，也有这些应用使用DOD技术的，但是总体来讲墨点都比较大。
两种喷头示意
（喷头分为两个基本阵营，第一种是连续喷墨(CIJ)，归因于这类喷头的工作原理是喷头喷出连续的墨滴流，其中一部分选择性地喷在了介质上，另外的墨滴则回到系统中循环。第二种是脉冲或叫按需喷墨(DOD)，这种喷头，只有当图像需要时喷头才产生墨滴）
未来，CIJ喷头将会在数码印花领域上发挥重要作用，但在图像输出领域会用的越来越少，像刚被惠普收购的NUR公司的宽板（Wideboard）和蓝板（Blueboard）系列用的是CIJ喷头，而主流的现款产品都改用了DOD技术，像Salsa和Fresco系列。
我们的重点是DOD技术，它的原理是，不连续的电信号（或者波形）让喷头上的喷嘴把墨滴喷射出来，DOD技术的喷头有三种：静电的、热发泡和压电的。
静电DOD喷头其实与市场上在用的和过去的静电打印机没有什么关系，像施乐、Gretag (Rastergraphics)、3M和Phoenix Graphics静电打印机，他不应用在宽幅图像领域。这个已被淘汰，我们要讨论的，剩下只有两种了。
热发泡DOD喷墨
热发泡喷头大量应用在家庭和办公室使用的打印机上，这个市场被称为SOHO（小办公室及家庭办公室），随后，这种喷头被用在CAD、GIS等应用的宽幅打印市场上，打印机制造商如惠普、ColorSpan (以前曾叫 LaserMaster，最近被惠普收购)、Encad（被柯达收购）、佳能，而喷头分别来自惠普、利盟（Lexmark）和佳能。
也许到今天超过80%喷墨打印机用的是热发泡喷头，在家庭和办公市场以及某些大幅面打印领域，热发泡打印非常适用和可靠，并且在与高精度的压电技术竞争中胜出，惠普取得了全球 SOHO喷墨打印和CAD市场的领导地位、佳能处于第三的位置就说明了这一点。
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热发泡喷墨打印喷头
（在热发泡喷头中，加热元件被加上很短的电脉冲后，其表面温度瞬间会达到650-750°华氏度（350-400°C），形成气泡并迅速扩大，膨胀的气泡产生压力波传过墨道，并把墨滴压出喷嘴。当不在加热后，气泡消失，同时从墨仓中汲取回更多的墨水）
介绍这种技术，我们将会尽量简单一些，为什么要简单？尽管这种喷头在市场非常普及并在某些领域具有很大的应用潜力，但这种喷头现在，以及可预见的将来，它在喷低黏度的水性墨水的时候受到限制，并且其寿命要比相应的压电喷头要短的多。
更重要的，推动热发泡技术发展的，是办公室、家庭对于照片打印的需求，这要求超高的精度、小墨滴和照片质感，这对应的是水性油墨、450线的印版--不是大多数印刷企业所关注的需求。
DOD压电喷墨打印
公平地讲，大多数的压电DOD喷头还是用在SOHO市场，Epson是这个领域的领导者，依赖于优越的产品性能和耐用性，Epson喷头也用在一些大幅面打印机上，出名的有Roland, Mimaki, Mutoh，Epson自己的宽幅面喷墨打印机系列，以及Gretag Bellise。
压电打印喷头比热发泡喷头寿命长，但是，用的数量少，制造成本也更高。事实上，争战了15年后，开发水性的热发泡喷头的惠普，和开发相应的水性压电喷头的Epson，达到了差不多同样的水平，一样能够打印出5pl以下的墨滴，一样的可靠耐用。尽管如此，我认为大幅面市场不应该太关注照片级品质和墨滴的大小。
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压电喷头的结构
（压电DOD喷头构造有很多种，但所有的都是利用压电晶体在电脉冲作用下体积改变的原理，压电晶体体积改变的时候，墨腔的容积也就随之改变，这将压缩墨腔将墨滴喷出喷嘴，之后随着其恢复原形，墨水将得到补充）
所以，一方面，CIJ和压电CIJ技术的墨滴比较大，另一个方面，基于热发泡DOD和压电DOD技术的家庭和办公领域的打印机打印的墨滴非常小，两者之间是大幅面打印机的精度范围，这种应用可能打印在带涂层的材料上，也可能打印在不带涂层的材料上，相对于特殊材料的高成本，大幅面打印机喷绘在不带涂层的材料上，就需要非水性的墨水，比如溶剂墨水、UV固化墨水。
这种应用在今天几乎无例外的采用了一种喷头：压电DOD喷头。如下图粗略所示，压电喷头上有很多专利技术，包括相向喷射（face shooters）、活塞结构（piston structures）以及移动墙结构（moving wall structures）。
同样称压电喷头，前面已经提到过，他们之间差别可能很大，在大量的压电喷头制造商和五花八门的结构中，有的喷大墨滴、有的是中等墨滴、也有小墨滴，各种大小的都有；有些能喷染料或者颜料墨水，溶剂有水性的、溶剂的、或者油性的；而有些是设计用来喷UV固化墨水的、热熔墨水，或者混合墨水的；有些喷射速度很快，而有一些会慢一些，但不是一种喷头这些墨水都能适用。
这些，就意味着，打印机厂商或者原始的制造商必须针对其目标应用选择最佳的喷头，这需要掌握大量的 细节知识以及对于应用的很好把握，很多厂商以前做得并不好 ，并且这种情况现在依然继续着。
另外重要的一点是：压电喷头是不怕忙就怕闲着，如果总停着不喷，容易引起堵塞等问题，这就解释了为什么早期的工业速度的大幅面喷绘机，喷头很多但是每个喷头的喷墨量不大的时候往往产生问题。机器制造商、墨水厂商、软件设计师，以及操作者和工作环境都会影响到喷头的工作，相同的喷头，因为在不同的机器上，表现会迥异。
不能对于所有的喷头都作详细的描述，我们集中说两三个喷头厂家，两家是生产针对大幅面打印机的工业级喷头，另外一家未来也是如此。只能向Hitachi Koki (以前叫Dataproducts), IJT/OTT, Picojet以及众多Xaar授权的制造商说抱歉了.#p#副标题#e# Spectra, Xaar, 和Aprion的技术
Spectra
1984年在美国新罕布什尔州的Hanover成立， Spectra（www.spectra-inc.com）最初的定位是针对日益增长的办公市场生产喷墨打印头，HP的热发泡喷头因其低成本而把Spectra和其他新的喷头公司排出在这个市场之外。但是，Spectra重新定位于工业领域，并在此市场上取得巨大的成功，Spectra近期被日本富士收入麾下。
在溶剂墨水打印的市场上，Spectra喷头以其高效和可靠耐用赢得了很高的声誉，目前可以在最新的Vutek, Heidelberg, L&P Digital, Olec,和Durst的喷墨打印机上发现它的身影，Spectra主要的墨水合作伙伴有SunJet (以前的Coates Electrographics), Sericol Imaging, 和 Flint Ink，并和其他很多墨水厂商有很好的合作。
Nova-Q 喷头
Spectra的最新产品，是Nova-Q水性喷头，能兼容水性墨水、溶剂墨水以及UV固化墨水，这个喷头是由Nova 256/80头改进而来，这款喷头已经用在Vutek3360 喷绘机上，它包含了4个模块，每个模块包含64个喷嘴，共256个喷嘴，Spectra声称其寿命为：每个喷嘴可喷射250亿个墨滴，等同于500升墨水（每个喷头喷128吨墨水，按每平米13毫升墨水计算，相当于1000万平米）
Xaar
位于英国剑桥，Xaar (www.xaar .co.uk)是由咨询公司--剑桥咨询（Cambridge Consultants）资产剥离出来的公司，其最早的技术叫flexing sidewall（ “弯曲侧墙”之意），Pitney Bowes邮政公司用在邮资打印系统上，由此开始，Xaar开发了一些列的产品并授权很多家应用其技术生产喷头。
最早获得Xaar授权的是IBM位于瑞典的公司，她开始是针对跨国公司和办公领域制造压电打印头，当PC的垄断地位和市场份额受到威胁和蚕食的时候，蓝色巨人不得不分离边沿业务，也就转让了例如利盟（Lexmark）--制造热发泡喷头和打印机的公司，以及这家瑞典的压电喷头的公司，她变成了MIT（Modular Ink Technology）公司。
MIT喷头最早引人注目是因为它在Rastergraphics PiezoPrint 5000上的应用以及奥林巴斯（Olympus）/施乐（Xerox）的相关产品。到1999年，Xaar浮出水面，他赚取了大把的现金，除了给了最初的投资者满意的回报，还收购了MIT，当时其最主要的授权商，MIT随后变成了XaarJet AB，Xaar 在瑞典的工厂。
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SII 喷头
Xaar在业内是很独特的，一方面，他是最大的压电喷头制造商之一，另外一个方面，他授权很多公司制造喷头，包括日本的兄弟公司（Brother）、日本的精工仪器（SII）、柯尼卡（Konica）和东芝（Toshiba），Xaar的声称这种做法并无不妥，各个被授权的公司都有各自的市场并无冲突。以前可以说是这样，但是现在不同了，随着需求的增长每家都在面向开放的市场并被用在宽幅打印机上， Xaar已经在与自己授权的生产商在同一市场竞争。
Xaar的喷头产品有XJ128（前MIT）喷头，此头被用在Gretag Arizona和赛天使的Grandjet系列产品上，XJ500出现在平板打印机上，如Zünd UVjet Sheetmaster 和 Inca Eagle 44，以及其他新型号的机器。Xaar的主流产品主要是用于油性、UV固化，以及一些溶剂墨水。Xaar一直没有生产水性墨水的喷头，现在已经有这样的产品，但是还没有在市场看见相应的打印机。
Xaar的授权生产商之一，精工仪器公司（Seiko Instruments）制造的精工（SII）喷头，具有510个喷嘴，物理的精度为180DPI，喷头的尺寸超过3英寸宽，喷射速率达到12.8 kHz，这种喷头打印的墨滴分12pl和40pl两种。基于这种喷头的户外喷绘机，是市场的热点。
宽幅喷头
Aprion 技术
以色列Aprion Technologies公司是从赛天使（Scitex Corporation）公司分离出来的，它创立于1999年九月，赛天使占18%的股份，另有3300万美元来源于风险投资，除了资金的支持，Aprion Technologies公司的大部分技术和员工都来源于赛天使。
Aprion后来搬到了位于特拉维夫附近的Poleg Netanya，专门建造的6000平米的新工厂，以前每月只能生产几百只喷头，而到新工厂后据说产能扩大到每年2万只。用在惠普“猪头”--6500等机器上的，恐怕就是这个喷头。
Aprion喷头的核心是被称为MAGIC的压电喷头技术，MAGIC是Multiple Array Graphic Inkjet Color首个字母的缩写，意为“多层阵列图形喷墨”，它指多层薄膜交错排列成宽的阵列，它能实现600DPI的快速打印。
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Multiple Array Graphic Inkjet Color (MAGIC)
Aprion的喷头技术可谓独具匠心，其压电转换器由一个很薄的钢膜跟墨腔隔开，这意味着压电晶体与墨水之间没有直接的热或者电的交换，这样对于墨水配方就没有什么限制，墨水通过一个多孔的金属供墨层供给墨腔，而不是一个单独的通道。
这被证明是一个很好的解决方案，因为如果任何灰尘、微粒、或者颜料凝结块进去的话，只会引起多孔的墨水传送器的部分阻塞，而其他的部分依然正常工作。也许更重要的，是回充墨水会非常快，允许喷头喷射频率更高，打印机打印速度也就得以提高。
目前只有很少的机器采用Aprion喷头，除了赛天使，打印纺织品和装饰墙纸的DPS 65、另外是针对包装行业的平板打印机，像芝加哥的Belcom 公司产品Belcom 2000，法国也有类似的机器Lasercomb。
现在我们翘首以待，看Aprion技术在墨水的宽容性方面能走多远，能否搞定溶剂墨水、UV墨水或者高粘度的墨水方案，Aprion很自信，尽管目前他们仅仅聚焦于水性方案，水性墨水能够满足大多数需求，同时又很环保。
无论如何，我们必须谨慎地评估Aprion技术，因为他还在不同的应用领域试用中，同时，从原形产品到低成本大量生产有一个漫长的过程，不过，Aprion是独辟蹊径，他们应该会取得革命性的进展。
接下来是什么？
AZ咨询公司的Mike Willis指出，“喷墨打印头制造商变得越来越混杂”，仅仅在几年以前，为数不多的几个喷头制造商和与其配合的墨水制造商一统天下，但是现在情况完全变了。
几乎每个月，你都会读到“新的战略合作伙伴”和“技术授权协议”等新闻，这说明喷墨行业越来越开放，在商业力量的作用下，墨水厂商也开始直接进入市场。但是喷头厂商依然需要墨水的收入来改变他们的财务状况，而这个收入模式越来越复杂。
您也许会认为随着市场的变化，会有越来越多的公司会投入喷头的开发和生产以满足工业应用的需求，但您错了，原因有两个：
首先，喷墨打印对于传统的丝网印刷业，一直在隔靴搔痒，现在终于造成一点冲击，但是到目前为止，至少是2000年以前，胶版和凸版印刷业者都没有完全认识到喷墨的潜力，这些公司并没有为生存而努力。他们是行业的大玩家，他们会认为他们可以控制或者收购这种技术，事实上他们有自这样的能力，但如果真这样的话，喷头厂商就真的太少了。#p#副标题#e# 第二个问题是定位，以前，几乎所有的喷头厂商（包括大部分设备原始制造商），普遍定位于最普通的介质—--纸上面，纸是地区上最轻最薄也是最便宜的打印介质，这也意味着用它的耗费是最低的。而换成玻璃、雅克力、金属、塑料材料等，情况就完全不同了，1平米的玻璃的成本和20平米的纸等同，同样，工业的应用—打印在这些介质上的附加值也远远大于传统的纸张打印。
回到网眼布的丝网印刷，我们现在有三到四个的档次的喷头，也对应三到四个精度级别的打印效果，而要完全取代丝印、胶印、凸版和凹版印刷，我们就需要更多不同墨点喷头、墨水和生产速度。
我们也需要新的喷头，它具有更高的可靠性和墨水兼容性，喷头开发商已经开了一个好头，但是要走的路还很长。
每次，当喷头厂商宣布一项新技术的时候，我们总会期待其最终产品的推出，期待其带来新的应用。如果您是丝网印刷业者，您会发现喷墨数码印刷对您的影响越来越大，尽管对于凸版包装印刷和胶版印刷来讲，这种入侵要慢很多，但是，随着平板喷绘机的普及，情况将完全改变，我认为，如果喷墨技术不是印刷行业的颠覆者，至少也是最有生命力的新角色。
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