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HP
HP的喷墨打印技术
1984年,惠普实验室的工程师由灼热铁板上跳动的水珠获得灵感,造出了第一台喷墨打印机,造就了今天缤纷多彩的桌面世界。当时的美国《科技时代周刊》作了如下的评述:“这是一款令人兴奋的产品,依靠热能喷出的墨滴绘出了一个全新的世界,但它的稳定性还有待观察,毕竟,它的内部具有高于太阳表面数倍的温度。……它是否代表打印技术的新方向,我们现在还不能断定。”
当时,惠普全面地研究并测试了许多种喷墨技术,在研究过程中,惠普发现热喷墨技术比其他喷墨技术更为可靠。墨滴在从喷墨管道喷出时对空气不像在其他技术中那样敏感,不容易阻塞喷墨孔,由这种技术支持的墨盒在出现打印问题时也可以以更低的成本更换。惠普最终被热喷墨这种经济高效的彩色打印技术所吸引,决定致力于热喷墨技术的研发。
事实上,今天的发展也证明了当初惠普的选择是正确的:使用薄膜电阻器来加热喷射墨水,由于只有墨水本身被移动,这就为频繁操作提供了可能。同时,热喷墨式墨盒制造的技术,类似于集成电路的制造技术,在同一个打印头上,可以排放更稠密数量更多的喷墨孔,为容错打印提供了可能。不断热缩小墨滴喷出的区域,以及不断整合的电路循环技术,使得惠普打印机喷出的墨滴体积有不断减小的潜力,并且实现技术人员所追求的“Drop on demand”。排列墨滴的方法及所用墨滴的大小很大程度上就决定了打印质量的好坏。很明显,墨滴越小,打印机的打印分辨率就越高。墨滴体积减小的另一个好处,就是喷出墨滴的频率变高了。低操作频率、高喷嘴数和单一打印次数的解析度,都是高速打印的基本要素。
众所周知,墨盒从结构上可分为分体式墨盒和一体式墨盒,二者各有所长。一体式设计可以实现比较高的打印精度,而且能够长期保持打印质量,不至于由于喷头的磨损而使打印质量下降。惠普的墨盒就采用一体化设计,墨盒和打印头集成在一起,墨盒对打印质量具备重大的影响力,墨盒技术也集中体现了惠普打印的与众不同。他们研制的新一代黑色和彩色墨水配方,使文字、图形、影像的打印品质都有重大的突破,包括更纯的黑色、更清晰的边缘、更快干、抗褪色、及忠于原色的相片品质。 内部的化学专业技术、系统的可靠设计和化学业的伙伴关系,都是让惠普在喷墨打印机市场竞争如此激烈情况下仍有许多优势的主要因素
彩色喷墨打印机是将不同颜色的墨滴喷射出来,附着到打印介质上形成墨点。一个或多个墨滴可以喷射到同一位置,形成一个墨点,每个墨点即为生成图像或文本的最小单位--像素。显然,墨点越小,在相同面积的图像中所容纳的墨点就越多,人的视觉系统所能感受和分辨到的图像就越细腻。喷墨打印机以每英寸打印面积内的墨点数为单位即dpi,来衡量打印机的分辨率。
早期的喷墨打印机喷射墨滴的体积非常大,一般在80pl左右,生成的图像相对比较粗糙,打印分辨率较低,大约在180dpi-300dpi之间。所以各打印机厂商追求缩小墨滴、提高打印分辨率来提高打印质量。到1999年底,HP推出的DeskJet 970 Cxi 彩色喷打,采用第三代富丽图技术,凭借其独特的喷墨头,在普通模式下,喷射墨滴的体积细微到5pl,在高分辨率模式下,喷射的墨滴体积只有4.3pl。
据测定,当墨滴的体积达到4pl时,各个墨滴生成的墨点尺寸仅有0.67pl,已经低于人类视觉系统能够分辨的最低极限--1pl,成为不需要突破的极限,此时打印质量更多地取决于颜色层次和墨滴的细腻程度。HP早就意识到这一点,于1998年推出了第一代富丽图技术,他们独辟蹊径,在实现微小墨滴的基础上,向每个像素点喷上更多的墨滴,将色阶数大大提高,从而在不增加墨盒中墨水种类的情况下增加了颜色层次。传统墨滴只有喷与不喷两种状态,这样三色墨盒只能产生8种色阶,那么其余的色彩怎样获得呢?一般是将一个墨滴尽可能近地打印在另一个墨滴旁边,使人产生色彩错觉,这样却牺牲了打印速度。富丽图技术却可在不降低打印速度的前提下,增加逾30倍的色彩数量,第三代富丽图技术能够在每个打印点上重叠29滴彩色墨水,实现17个颜色层次,产生的色彩多达3500种。
HP78号墨盒有300个黑白喷嘴和432个彩色喷嘴,比以前墨头的喷嘴数增加一倍多,每个喷嘴以18kHz的频率喷射5pl的极小墨滴(普通纸,普通模式),彩色打印墨盒就以每秒钟7300万滴的速度将墨水喷射到页面上。较快的喷射速度和较多的喷嘴数目可以使HP DeskJet 970Cxi打印机在普通纸和相纸上以最适宜的速度打印出逼真的图像效果。
采用不断进步的技术支持墨盒的生产,也为降低喷墨打印的总成本提供了可能。在墨水需求量不够大,生产规模不能达到低成本运行的情况下,能够让同样容量的墨水打印出更多的稿件就成为惠普公司更重要的追求目标。目前单位容量墨水能产生的打印稿已经是喷墨打印发展初期的两倍。惠普在缩小墨滴的同时,在墨水中添加表面活性剂,降低墨水的粘稠度,让小墨滴落在介质上形成更大的墨点,同时增加墨水中的色彩浓度,这样就可以用更少的墨水打印出更多的内容。
HP公司图像性能技术
HP公司图像性能技术是一种新型打印体系结构,基于这种技术的图像打印速度会有明显的提高。这种新技术在应用中大大减少了打印照片和其他复杂图像所需的时间。HP与几家软件厂商合作以把该技术增加到他们的应用中。图像性能技术是通过削减打印图像的“额外开销”减少了打印时间。打印机驱动程序可接收所需具体数据的图像的直接访问,从而消除了冗余数据。根据文档类型,打印总时间可以减少很多,最多达50%。
Windows打印环境中的当前图像处理技术包含多次重复和有时相互冲突的工序,同时还要在内存和磁盘上创建图像的多张拷贝。重复处理和拷贝复制要消耗大量的系统资源,包括磁盘空间、内存以及网络和处理器带宽。这些重复作业的大部分工作是不必要的,并且降低了打印性能。虽然市场上有许多处理图像的应用软件、驱动程序和硬件技术,但这些技术中没有一种是标准化的。因为每个产品各自完成图像处理任务,图像可能会经历冗余而造成不协调,并且经常降低打印质量。HP的图像性能技术提供一套公用接口,图像格式过滤器和图像处理工具,使应用程序和设备在处理图像时经历较少的冗余。这不仅可提高应用程序和设备间的兼容性,而且可以保持优质和高性能的图像打印。
目前,已有多家重要合作伙伴承诺支持HP公司的图像性能技术,包括Adobe、Broderbund和Corel等等。支持图像性能技术的HP喷墨打印机也有很多:DeskJet 710、DeskJet 720、DeskJet 895C等等,详见说明。
ColorSmart图像处理技术
HP公司的colorsmart II图像处理技术于1994年推出,是ColorSmart技术的一个重要增强件。ColorSmart对要打印的文档进行智能分析,然后自动优化打印机的成像能力以产生最佳打印效果。colorsmart II采取逐步发展的步骤,通过增加突破性的功能来提供更好、更智能化的彩色输出质量。改进的彩色图像和半色调技术(halftoning techniques)可使输出效果更清晰、更更真实并且尽可能优化文本、图形和图像等。它使用HP SmartFocus来增强Internet上或多媒体应用程序的低分辨率图像。通过支持sRGB(标准的红、绿、蓝色)使配色能力有所提高,同时利用Intel公司的MMXTM技术改进应用在多种介质上的图像处理性能。
HP公司的ColorSmart打印驱动程序分析用户文档以确定取得最佳输出质量的最佳方法,然后应用合适的软件算法自动产生最佳结果。colorsmart II利用下列技术功能部件提供进一步改进彩色输出质量的增强技术:
SmartFocus, HP公司开发的一种软件算法,可优化Internet和多媒体图像的分辨率。SmartFocus自动用低分辨率的Internet、多媒体或CD-ROM图像或"屏幕捕捉图像"合成较高分辨率图像以获得更清晰、分辨率更高的输出数据。
sRGB(标准的红、绿、蓝色),HP公司和Microsoft(R)公司合作开发的彩色空间定义,它使用许多值精确地定义红、绿和蓝颜色元素,这些色彩元素组成数字图像或彩色图形中的像素。这些标准值可确保得到协调一致的色彩,并提高数字设备和打印输出数据间的配色能力。
MMX技术,Intel公司开发的技术,它可改进多种介质(复杂的图形/或大型图像)应用中的性能。MMX技术允许驱动程序并行处理数据的多个像素,从而能使驱程序的各元素处理色彩的速度比原先快达200%。
HP公司于1997年在deskjet 720C和890C系列打印机中采用colorsmart II。colorsmart II技术现已配置在每一台HP的最新型deskjet彩色打印机中,但deskjet 420和deskjet 340系列除外。
Colorsmart II:mmxtm技术
MMX是可提高多种媒体应用程序性能的Intel公司技术。它于1997年1月首先在Intel的Pentium (R)处理器中采用,自那时以来,已被广泛集成入Intel Pentium芯片中。MMX技术作为PC和着色外部设备的新兴标准已得到硬件,软件和操作系统厂商以及PC供应商的普遍支持。在HP打印机驱动程序中,MMX技术能使驱动程序更快速地处理彩色图像,并更快速地返回应用程序(return-to-application)。
MMX技术的基础是单指令多数据(SIMD)的技术。该技术允许用单条指令处理多个信息,从而达到并行计算。它还可加速复杂图形和图像处理函数的计算,因此性能大大增加。Intel的MMX技术应用于HP deskjet打印机驱动程序的图像处理算法。该技术允许驱动器并行处理数据的多个像素,从而使驱动程序处理打印机色彩的速度比先前快达200%。虽然这并不能加快打印速度,但CPU负载的减少将使客户在打印过程中返回其他应用程序,而PC的运行速度不会减慢。
MMX技术可减少打印机驱动程序处理多种媒体应用程序(处理复杂图形和/或大型图像的应用程序)的时间,从而增强了图像编辑应用程序的性能。用MMX技术的PC可更敏感地响应用户的要求。用户可把打印作业发送给打印机,并在打印的过程中更快地返回其他应用程序。
分辨率增强技术(ret)
分辨率增强技术(REt)是HP公司为其打印机产品开发的一系列提高分辨率技术的第一个。Ret是1991年为HP LaserJet III打印机开发的,它一直是HP LaserJet和deskjet打印机用户的关键性功能部件。在LaserJet打印机中,REt技术改变墨滴大小,而在deskjet打印机中改变墨滴的布局。分辨率增强技术可在不影响HP deskjet打印机性能的情况下提高分辨率。REt可智能地调整页面上的墨点布局以使打印字符既清晰又精确。REt可识别文本格式,并利用REt"规则"来改进它们。这些规则包含有关如何改进格式以获得更清晰打印图像的一套选定的墨点模式和指令。
REt通过控制墨点布局优化了文本和图形中的黑色边缘的清晰度。另外通过增加或减少300dpi图像数据中的600dpi墨点,REt可高质量地表现600dpi。为减少主机产生和向打印机传送的数据量,REt把300dpi图像而不是600dpi位图(bipmap)发送给打印机,然后进行简单的300dpi到600dpi的扩展,最后把REt规则应用于每一个600 dpi墨点附近以增加或去除邻近墨点,对原始数据进行真正的600 dpi处理,使其具有清晰、线条分明的边缘。用Ret处理的文本和黑色图形可达到真正的600X600dpi质量(在HP deskjet 3xx和4xx系列打印机中为600X300dpi),与此同时又可将主机必须进行的计算和通信量减少到最低限度,以求较少的内存打印更多的文档,使HP公司现降低打印机成本又可提供较高的打印质量。
HP deskjet 打印机使用REt技术和基于色素的黑色油墨打印出鲜艳、清晰具激光质量的文本。欲获得有关HP分辨率提升技术的信息,请参见有关HP油墨、C-REt(彩色分辨率增强技术)、PhotoRet(照相分辨率增强技术)和PhotoREt II(HP的彩色喷墨打印的最新提高分辨率技术)。
彩色分辨率增强技术(c-ret)
HP公司于1994年与HP deskjet 850C/855C系列打印机一起推出彩色分辨率增强技术(C-REt),这是一种半色调彩色打印技术。C-REt技术取得了彩色喷墨打印技术的突破性进展,消除了与传统喷墨打印技术相关的许多限制。C-REt能使deskjet 850C/855C系列打印机产生比传统喷墨打印机更小的墨滴,这使deskjet打印机为每像素喷射多个墨滴,从而使色彩质量大大改进。
C-REt通过减少墨滴大小以使每一像素得到较多的墨滴来提高色彩质量。这一方法能以不同的墨滴组合使打印机每像素使用多达四滴油墨。通过增加彩色油墨墨滴组合,C-REt技术可产生更厚密的色彩以及均匀、渐进的半色调和浓淡处理模式。
C-REt技术能使打印机比传统二进制彩色喷墨打印机每像素打印出更多的色彩。传统的喷墨打印机每像素仅可打印八种色彩,即:青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、蓝色(C+M)、红色(M+Y)、绿色(C+Y)、黑色和"白色"(无油墨)。可通过半色调技术,即模式中彩色墨点点阵布局合成出另外的颜色。C-REt技术可产生每像素约30种不同的颜色。C-REt利用原色的小墨滴量达到每像素有四个级别。第一级为无油墨;第二级有一个墨滴,产生浅色;第三级为两个墨滴,产生中等密度;第四级为三个墨滴,产生无空白部分的全饱和原色。利用三种原色和黑色的各种组合,C-REt可产生浅的全饱和与灰白原色和复色以及中间色。
惠普第三代“富丽图”色彩分层技术
普通打印机是将蓝点与黄点并置,得到绿色的错觉效果的。与此不同,惠普第三代"富丽图"色彩分层技术精确地将蓝色墨水滴分层放在黄色墨水滴上,产生真实的绿色效果。同样的道理,数以百万计的其它色彩都可以使用任意的纸张在您的桌面上生成。
惠普第三代“富丽图”色彩分层技术精确地在每一点上分层,层叠多达29滴墨水,可直接生成3500种打印色彩,为您提供色调连续、颗粒度更小的照片一样逼真的图像。由于它不需增加每英寸的打印点数(dpi),您可完全不降低打印速度而得到高品质的打印效果。惠普第三代“富丽图”技术的主要优点有
在普通纸和专用纸上都能获得令人难以置信的、逼真的照片一样的图像。
色彩鲜明生动、图像边缘清晰、防褪色。
色阶更多,图像更逼真更自然,彩色打印速度更快,品质更加卓越。
照相分辨率增强技术(photoret)
HP的照相分辨率增强技术(photoret)把该公司开发的一套技术组合在一起,向范围广泛的普通和专用介质提供清晰,鲜艳的彩色图像。PhotREt技术于1996年在HP deskjet 690C系列打印机中采用,现在配置在695/697C系列打印机中,它把HP Photo Cartridge彩色墨盒与HP开发的硬件、固件和软件增强件组合在一起产生照片质量的彩色图像。HP Photo Cartridge可与打印机的标准三色墨盒一起使用。
标准三色墨盒限制使用三种颜色,即青色、品红色和黄色。HP Photo Cartridge装有具有较少着色剂或染料量的专用照相油墨,使油墨产生较浅的色度。这种专用照相油墨包括较淡的品红色与青色和黑色油墨。加装HP Photo Cartridge能使打印机使用六色油墨(青色、品红色、黄色、淡青色、淡品红色和黑色)以产生照相质量的彩色图像。一种安装多处染料技术的系统同时使用标准墨盒和Photo Cartridge的油墨,使打印机打印出高度饱和和色彩较淡的逼真色彩,其中包括霓虹灯光的色彩和水彩画色彩。
为获得照相质量的图像,打印机必须以大小均匀一致的滴量把小墨点清晰地打印在页面上。HP Photo Cartridge产生的小墨滴可用精确地排列。这些小墨滴与较少的染料油墨组合在一起。可产生肉眼几乎看不见的墨点。较小的墨点可减少其他喷墨技术中常见的"颗粒",并产生更清晰的色调,特别是在打印照片的表面色调时尤为明显。
HP公司的PhtotREt是HP为其打印机产品开发的一系列分辨率提升技术中的第三种。第一种为REt(分辨率增强技术),是于1991年为HP LaserJet III打印机开发,它一直是HP LaserJet和deskjet打印机用户的一种主要文本质量功能部件。第二种是HP的半色调彩色打印技术--C-REt(彩色分辨率增强技术),该技术是与HP deskjet 850/855C系列打印机一道推出。C-REt能使用户打印出具有鲜艳色彩和线条分明的高质量文档。 |