刘晖的专栏

通过双黑墨头实现高速打印机的爱普生C110打印机

喷墨打印机的哪项技术发展会给用户应用状况带来最大的改善？恐怕很多人还是会提到不断攀升的打印分辨率，这项指标目前早已经被刷新到了9600dpi，一个难以想像的数字。但一些整天和喷墨打印机打交道的人可能认为打印速度的显著提升给喷墨打印机应用的未来展开了一片明媚的天空。确实，喷墨打印精度的发展可以说是相当成熟了，但如果用户因为速度原因而无法采用更高的打印精度，再高的打印分辨率也没有实际意义。因此，我们说——有速度，就有可能！

随着打印质量的不断提高、图像输出的日益普及，以及喷墨打印机厂商进军商用领域的野心越来越明显，打印速度已经成了彩色喷墨打印机又一个性能比拼的重要赛场。调查表明，商业用户对喷墨打印机的速度需求最为强烈，同时他们的追求在短时间内还会不断升级。对打印机厂商来说，如何在有限的成本、体积内提速，怎样才能让速度和打印质量齐头并进都是相当敏感的问题。

决定速度的“哼哈二将”

从打印原理上而言，喷墨打印机利用各种原理（热喷墨、微压电等）把墨水挤压出打印头上的喷嘴，经过短暂的飞行，落到打印介质上形成墨点，大量墨点的组合就构成了文本或图像输出。从这个过程考量，喷墨打印头上喷嘴数量的大小和单个喷嘴的喷射频率是决定喷墨打印速度的决定因素。前者等于是一瞬间有多少个喷嘴可以发射墨滴，后者是单位时间内一个喷嘴喷出墨滴的多少，因此这两个指标越高，打印机的速度也就会越快。这两个指标也是喷墨打印机上发展最快的硬件部分了。例如，惠普第一台喷墨打印机Thinkjet的喷头只有12个喷嘴，而佳能最新的Pro9500照片打印机采用了FINE技术的高密度打印头，共7680个喷嘴，10种颜色同时喷发，可真称得上是倾盆大雨了！

多个fine喷头让佳能打印机的速度激增

对于文本打印和图像打印而言，影响打印速度的因素也不尽相同。文本打印一般覆盖率较低，典型值在5％左右，而且通常打印分辨率在600dpi或720dpi左右。因此，打印机的喷嘴数量就对速度起到了决定性的作用，喷嘴数量多，就可以在一次打印行程中完成打印头宽度范围内的所有工作，“只需几个来回”就可以完成一整页的打印工作。同时，喷墨打印头上喷嘴密度的提升让以往差别明显的草稿打印速度和高质量打印速度基本持平了。佳能喷墨打印机的FINE技术和惠普的SPT技术都是通过改善喷头工艺实现高密度、大量喷嘴的典型。目前，其打印机的喷嘴的硬件排列密度已经达到1200dpi，因此，用户在使用150dpi、300dpi、600dpi、1200dpi输出文本稿件时，已经察觉不到速度上的差距，这也在无形中提高了喷墨打印机在商务应用中的有效输出质量。对于采用微压电技术的爱普生而言，由于单个喷墨单元尺寸较大，提高喷嘴密度有难度，因此诞生了C110这样采用双黑墨盒、双黑喷头的机型，同样可以高速输出文稿。

图像打印则对打印头提出了更加苛刻的要求，与文本输出相比，图像在介质上有非常高的覆盖率，要求墨滴如疾风骤雨般地落在介质上。这时，墨滴喷射频率的重要性就凸显出来。因为设计因素，打印头上的所有喷嘴不能同时“开火”，单个喷嘴的喷射频率越高，就能让打印头移动的速度越快，这也就相当于提升了“有效喷嘴”的数量。Epson的产品负责人说，Epson彩色喷墨打印机在近年来取得了打印速度上的长足进展，目前中低档入门机型的打印速度已经可以和两年前高端商用机型相比。其中，喷嘴数当然有所增加，但喷射频率的提升更为明显。Epson微压电技术能够实现的最高喷射频率得到了倍增，即使在2880dpi的高分辨率模式下，也可以实现目前产品1440dpi打印的速度。他表示，对微压电这种相对较新的打印技术而言，提高喷射频率的征程还只是刚刚起步，依靠电子控制实现的喷墨方式会以较低的成本得到高频率喷射，不断把高速打印带入普及机型中。

很多以往专业大幅面打印机提速的方法也用到了普通产品中

在图像打印中，打印头的持续喷射频率也成了影响速度的因素。因为设计原因，某些技术使得打印头不能长时间连续工作，高频率喷射一段时间后就必须冷却片刻（有些像是针式打印机）。因此，我们在覆盖率较高的图像打印过程中经常可以观察到打印机“休息片刻”。提高打印头的连续工作时间，也可以有效提升图像文件的有效打印速度。

墨滴的核心作用

墨滴是喷墨打印的核心，也是决定打印速度的关键。由于彩色喷墨打印机的墨水色彩数目有限，需要依靠多个彩色墨点的组合来构成一种特定的色彩。如果每种颜色的墨滴很大的话，我们远看会感到丰富的色彩，但细看就会发现一片砂纸般粗糙的单色墨点。而且在色彩很淡的部分，很低的墨点密度就可以描绘某种颜色，就更容易产生颗粒感了。为了提高打印质量，打印机墨点的减肥速度惊人，从10年前的30pl到目前常见的5pl，纪录则早已刷新到了1pl。如此微小的墨滴在介质上形成的墨点大小比头发丝直径的1/6还小，人眼基本无法分辨出来，而且单位区域的打印点数也有了成倍增加，减少颗粒感的同时更让图像打印的色彩过渡更加丰富了。

墨滴减小带来的也不全是优势，就像是美人的“樱桃小口”，虽然美观，但吃饭的速度就大受影响。墨滴体积减小了，每个墨滴在成像中的作用也减弱了，以往一个大墨滴就可以描绘的区域，现在需要许多小墨滴进行填充，打印速度和质量成为一对矛盾。对于“樱桃小口”而言，提高筷子动作的频率可以在一定程度上弥补吃饭速度的不足，但最理想的状况是在需要大口吃饭时换成一张“血盆大口”，需要美貌时再呈现“樱桃小口”。打印机也是一样，尽管喷嘴数量和喷射频率的提升填补了小墨滴的问题，但更出色的处理方式是让打印头可以喷射出大小不同的墨滴，适应不同打印区域的需求。Epson、佳能、HP等公司都在自己的产品中应用了能够调整墨滴大小的技术，打印机通过分析图像各个区域的颜色组成，在一次打印行程中就能喷出大小不同的墨滴，让它们各司其职，高质量的彩色图像输出速度便得以提高，鱼与熊掌可以得兼了。

在打印质量和速度提升的较量中，更多的墨水颜色同样是一个“双赢”方案。浓度降低的品红和青色墨水可以增加图像亮部的墨滴数量，改善色彩描述能力。同样，增加了一种颜色的墨水就等于多了一支画笔，打印速度也可以得以提升。因此，大部分照片打印机都采用6色墨水和墨滴调整两种技术的结合，在速度与质量间得到良好的权衡。例如，在描述品红色从最浅到最深的微妙变化时，打印机先输出零星的淡品红小墨滴，慢慢变成密集的淡墨滴，再逐渐加入中型淡墨滴、大型淡墨滴，然后过渡到深品红小墨滴……最后则以深品红大墨滴为主，这么多种的输出组合让打印图像的色彩变得柔和自然，连普通打印机望而生畏的人物肤色还原也能应付自如。而且，你也不用担心深色区域由于大墨滴打印而变得粗糙，打印机会在深色区域加入部分小墨滴和浅色墨滴，让整个画面的效果都同样出色。

在彩色喷墨打印机的输出速度达到一定程度后，墨水的干燥速度也会对整体打印速度产生影响。在高速喷射频率下，如果墨滴落在介质上不能迅速干燥，就回和邻近的墨滴产生混合和渗透，导致清晰度下降和色彩模糊。Epson的6色照片墨和STYLUS COLOR C110等高速商用打印机用的颜料墨都采用了快干设计，可以保证打印速度不受墨水干燥的“拖累”。

打印速度的“周边”因素

除了喷墨系统核心部分设计对打印速度的影响，看似比较“外围”的机械结构也是目前喷墨打印机提速的关键。在打印机的输出过程中，除了真正打印头来回移动喷射墨滴的部分时间外，打印开始前的进纸和打印完毕的出纸过程也占用了一定的打印时间。于是，厂家也开始动脑筋减少这一头一尾的时间消耗。

佳能认为，以往喷墨打印机普遍采用的驱动马达切换技术，由单个马达负责进纸、供纸等多项工作，在不同阶段切换到不同的驱动系统上，因此，这些动作也就不能同时完成了。佳能从2001年推出的S600开始引入4马达系统，为进纸、自动供纸、墨盒移动及清洁单元4种操作提供了单独的马达，可以避免马达频繁切换的麻烦，大大提高了打印速度，同时还减弱切换噪音。4马达驱动还带来了“接力进纸”技术，在打印出纸的同时，完成进纸操作，这个功能大大减少连续打印的时间。

在图像打印中，Epson引入的卷筒纸打印功能更是省略了进纸和出纸的麻烦，可以实现照片的连续打印。Epson公司透露，在即将推出的新款照片打印机中，还将为卷筒纸打印增加自动切纸功能，让打印机的有效输出速度明显增加。

这种自动切纸功能也正代表了打印速度方面一个不太被我们重视的影响因素，即打印机的易用性。如果我们计算从打开软件、选择文件、打印到最后用户得到打印稿的全过程，应用软件和驱动程序的设计也会明显影响有效输出速度。在采访中，各厂商的产品负责人都表示将不断提高产品硬件和软件设计的易用性和操作效率，争取带来打印速度的全面提升。