叫板激打的资本——喷打SPT打印技术解析
外设天地
熟悉喷墨打印机的朋友对惠普SPT（全维打印引擎）并不陌生，这种由惠普投资14亿美元花费5年时间研究出的新打印技术，使喷墨打印机具有了与激光打印机相媲美的打印成本与打印速度。那么，SPT打印引擎有什么特点呢？它是如何提升喷打的打印速度和降低打印成本的呢？
喷头：不只是分离那么简单
SPT打印引擎最大的特点是使用了墨盒和喷头分离的技术，这样喷头就不必随着墨盒使用完毕一起被拋弃，能大大降低原装墨盒的价格。虽然这种分离式喷头我们在爱普生、佳能的喷墨打印机和惠普的一些大幅面喷绘机上早已见过，但考虑到惠普使用的是热泡沫打印技术，工作时喷头处于高温高压状态，要想有效地延长其寿命的难度较高，而惠普喷打喷头的喷嘴密度高，分离式喷头加工难度大，同时，这种分离式喷头结构首次出现在惠普的普通喷墨打印机上，我们认为还是有较大意义的。
SPT技术还大大增加了打印头的宽度，例如，使用SPT技术的惠普K550喷打，其喷头的宽度是普通喷打的3～4倍（图1），这样，采用SPT打印技术的喷打的喷头每移动一次，就能覆盖更大的打印面积，也能打印出更多的内容，其打印速度自然能有效地提高。而且采用SPT技术的喷头上还集成了更多的喷嘴，如K550的喷头的喷嘴数量达到了4224个，其喷嘴的密度也有很大程度的提高，达到每平方英寸1200个，这样不仅能保证高精度打印，还能使高分辨率图像在喷头的一次移动中即可顺利打印完成，提高了打印速度。同时，为保证每个喷头单位时间内的墨水供应量，喷嘴的喷射频率也有一定的提高，每秒钟可喷射36000滴墨水。这也保证了单位时间内墨水的覆盖区域，在相应机型的机构和电路的帮助下，很好地提高了打印速度。
喷头宽度、喷嘴数量和喷射频率的增加，必然大大增加打印头的制造难度。采用传统方法不仅制造困难，还会因制造时的工艺偏差造成喷嘴定位不准，喷嘴与喷射腔定位偏差而影响墨滴喷射方向，从而影响打印质量。而SPT喷头采用光刻技术在硅基板上将喷嘴与喷射腔一次成型，不存在定位偏差，而喷嘴的排列比采用传统方法制造的要整齐得多，其墨水通道比用传统方法制造的更顺畅，这就同时保证了喷墨打印机的打印速度与打印效果。
可以说，SPT技术采用分离式喷头来降低打印成本，在光刻工艺的帮助下，以更多的喷嘴、更高的墨水喷射频率和更宽的喷头来提高打印效果与打印速度。
供墨系统：复杂有道理
SPT引擎使用的供墨系统也非常有特色，从图2中可以看出，它要比其他喷墨打印机的供墨系统复杂得多，这似乎违背了工业设计中尽可能简化机构以降低故障率的原则。那么惠普这么做是为什么呢？
首先我们来看看供墨系统的工作原理，在SPT引擎中，墨盒并不是安装在字车上，而是安装在字车旁固定的位置上，在墨水输送泵的作用下，墨水通过墨水管道并经墨水传感器后流向集成在喷头上的一个微型墨水存储仓里，以备打印之用。同时，在供墨系统回路中，还有一个排气仓，用于排除墨水中混杂的气泡和滤除墨水中的杂质。
SPT引擎这样设计带来了以下几个好处：首先，墨盒单独安装（图3）使增大墨盒容量成为可能，在以前的设计中，墨盒都是安装在字车上，如果墨水容量过大，必将增加整个字车的重量，这样字车移动时的阻力将大大增加，不仅加大了字车皮带的磨损，缩短了字车系统的寿命，还会因过大的惯性作用导致字车定位不准，影响打印效果。而将墨盒从字车上分离后，这个问题就迎刃而解了，现在一些使用SPT引擎的打印机墨水总容量已经达到数百毫升，较之前的墨盒容量提高了近10倍。这不仅减少了更换墨盒时的麻烦，还大大降低了打印成本。
其次，这样的设计有利于减少墨盒中的残墨。我们知道，喷头在工作时，一旦发生缺墨的情况，喷头产生的热量将无法及时排出，很容易造成喷头温度超高而损坏，为保护喷头，大多数厂家利用计数器等方式来检测墨水使用量，并在检测程序认为墨盒内还有一定余量的墨水时就发出缺墨警告，要求更换墨盒。同时，为避免墨盒中墨水压力造成喷头漏墨的现象，大多数墨盒中均采用了海绵来吸收墨水，减少墨水压力造成的影响。但海绵是不可能将吸收的墨水完全释放出来的，这样当打印机发出缺墨警告时，其墨盒内部往往还残留着容量可观的墨水。
而在SPT引擎中，由于墨盒独立安装，并依靠墨水输送泵输送墨水，因此墨水不会对喷头部分形成太大的压力，这样就可以使用无海绵的墨盒，提高墨水利用率了。由于喷头上内建了一个墨水存储仓，这样，即使墨盒中的墨水耗尽，存储仓里还有一定量墨水，能维持一段时间的打印，喷头也不会产生缺墨的现象。这样就可以等到墨盒中的墨水完全耗尽时再提示缺墨。同时，SPT引擎有多重墨水检测机构，是靠检测墨水导管里是否有墨水流动和检测墨盒内部的墨水电阻来实现的，这些物理检测的可靠性和真实性要远高于传统计数器。这样只有当墨盒里的墨水完全耗尽无法再流出时，才判断为墨水耗尽，确保了墨盒中基本无残墨。
另外，这样的设计还能减少清洗喷头所耗费的墨水。在以往的设计中，喷墨打印机的喷头部分残存的墨水由于与空气接触或自然挥发，常会因杂质进入或墨水干涸而堵塞喷嘴。为减少这种现象对打印机造成的影响，在喷墨打印机开机时，将自动运行喷头清洗程序，以快速流动的墨水带出这些杂质或墨粒，而这些用来清洗喷头的墨水就白白被送入废墨垫浪费掉了。而使用SPT引擎的喷打在打印过程中，墨水输送泵正转，为喷头提供墨水，在关机前或打印机长时间不用时，墨水输送泵反转，让喷头部分的墨水经排气仓排出混杂在墨水中的气泡和杂质后，重新送回墨盒，这样就避免了墨水与空气的直接接触。墨水不再容易干涸，这样开机时就不需要再清洗喷头了，大大节约了清洗喷头产生的废墨，同时，这种方法也使喷头堵塞的几率大大降低，延长了喷头的寿命。