在普通纸上打印“照片”——PgR颜料反应技术解析
外设天下
一直以来，在普通复印纸上图像打印效果较差，都是喷墨打印机的软肋，毕竟普通复印纸纤维粗、渗透性强，很容易导致打印出的图像色彩黯淡，边缘模糊，甚至出现复印纸透墨的情况。而如果使用专用的喷墨纸或照片纸打印彩色文档的话，成本又大大提高了。有没有办法让用户在普通复印纸上打印出效果不错的彩色文档甚至照片呢？佳能的PgR颜料反应技术提供了一种新的思路。
PgR技术的原理
其实PgR技术的核心就在于它采用的金属离子反应技术，在使用PgR技术的佳能腾彩PIXMA MX7600中，我们可以看到，它除了采用传统的CMYK四色墨水外，还增加了PGI-9 PBK无色墨水（图1）。在这种无色墨水中，含有大量的多价金属离子，而在打印过程中，这个墨盒的喷头首先要在普通复印纸上形成一层富含多价金属离子的涂敷层。由于多价金属离子的化学特性相当活跃，当打印墨水溅落在涂敷层上时，墨水中的颜料颗粒迅速与金属离子产生反应，并将墨水中的颜料颗粒与液体分离，颜料颗粒被迅速锁定在纸张上，而墨水中的液体自然蒸发，这样就得到了最终的打印图像（图2）。
那么，增加的无色墨水对于提升打印效果有什么好处呢？首先，由于颜料颗粒能迅速与无色墨水中的多价金属离子进行反应，因此墨滴在普通纸表面扩散之前，就会因与多价金属离子反应而被牢牢锁住，这就大大减轻了因墨滴扩散而引起的洇墨现象。使得在普通复印纸上打印出的图像轮廓特别锐利，同时，多价金属离子与颜料颗粒反应时所生成的较大分子结构，使得颜料颗粒不会向纸基内渗透，而是堆积在纸基表面，这样一来，墨水的着色度不仅大大提高了，而且只要少量的墨水，即可获得较高的色彩饱和度。
多价金属离子与颜料颗粒的均匀反应，还能够大大提高颜料颗粒分散的均匀性，使得墨水着色均匀度大大提高，这也能有效提高打印效果。而由于颜料颗粒堆积在纸基表面，颜料颗粒光泽度好的特点也就体现出来了，使所打印出的图像光泽感得到进一步提升。另外，多价金属离子与颜料颗粒的反应，阻止了墨水进一步向纸基渗透，这就避免了墨水渗透纸基产生透墨的现象。这样不仅使打印出的稿件更加漂亮，还避免了纸基因液体渗透产生卷曲、强度下降等情况，大大增加了稿件的保存寿命。而通过预先“涂抹”无色墨水，相当于对打印介质进行了一次预处理，大大提高了打印介质的适应能力，以往难以打印的铜版纸等介质，也能够顺利在喷打上打印了，而且不用在喷打上增加加热装置。
可以说，PgR颜料反应技术的核心，就是依靠无色墨水中的多价金属离子与CMYK墨水中的颜料颗粒进行反应，快速固定颜料颗粒，从而在普通复印纸上打印出效果不错的彩色文档甚至照片。
PgR技术的实现方式
那么如何将无色墨水涂敷在打印纸的表面呢？也许，最直接的方法就是通过喷头将无色墨水预先喷涂在普通复印纸上。这种解决方法我们曾经在惠普推出的“安捷”打印机上看到过，但在使用传统打印结构的喷打中，要想用这种方法实现目的可谓困难重重。为提前喷涂无色墨水，须要增加一组字车和喷头结构，这不仅大大增加了成本，也必将提高打印机的故障率。同时，采用喷头喷涂的方式难免出现涂层不均匀，从而影响到最终的打印效果。
在这种情况下，佳能的PgR技术采用了一种独特的进纸辊喷涂方式（图3）。即在打印过程中，无色墨水由墨盒输入到位于进纸辊下方的缓冲罐内，缓冲罐与进纸辊之间存在极小的间隙，这样，当进纸辊转动的时候，无色墨水在进纸辊的表面形成一层“薄膜”，当复印纸经过进纸辊时，在搓纸辊和进纸辊的压力下，打印纸上就会被均匀地涂上含有多价金属离子的无色墨水，从而完成了无色墨水的涂敷过程。由于从进纸辊运行到字车下面还要一段时间，这样无色墨水就能在打印机纸上完成渗透、扩散等过程，这一方面能更好地确保无色墨水被均匀分布，另一方面多价金属离子在纸基中渗透，还有利于增强颜料墨水在纸张上的附着力，避免在外力作用下造成墨迹脱落。
PgR技术产品的市场分析
采用PgR技术喷打的出现，应该可以视为佳能冲击商用喷打市场的利器。在以往的商用喷打市场中，EPSON凭借Bi-Ink技术攻城略地，惠普的SPT技术也使得它占据了相当大的商用喷打市场份额，相比较而言，佳能却缺乏冲击商用喷打市场的喷打机型和“独门绝技”，这也直接导致了佳能在商用喷打市场上的弱势地位。而PgR技术的出现，有望让佳能摆脱在商用喷打竞争中的不利局面。
实际上我们可以看出，佳能PgR技术与其他喷打厂商的技术还是有较大区别的，以前我们所看到的Bi-Ink和SPT打印技术，主要着重于在“快”和“低价”上做文章，而从PgR技术的原理可以看出，PgR技术主要是在打印质量上做文章，这种差异化的竞争策略，使得佳能在未来的商用喷打市场竞争中独具优势。采用PgR技术的喷打，对于急需提高打印质量的商用场合很有帮助，如要输出高质量的彩色文档、铜版纸宣传单、标书和手册等的中小企业，就可以使用采用PgR技术的喷打来输出，用户在不必提高纸张成本的前提下，就可以输出高品质的彩色文本。
但我们也应该看到，增加无色墨水后，在一定程度上也提高了打印成本，PGI-9 PBK无色墨水盒的市场售价大约在130元/个左右，按照佳能所提供的数据，该墨盒的打印量大约在1635页（A4、5%覆盖率），这就使每页的打印成本增加了0.08元左右。而PgR颜料反应技术的技术含量较高，又使得兼容墨水厂商难以在短时间内生产出整套的兼容墨盒。
因此在对彩色打印质量要求不太高的办公应用场合，采用PgR颜料反应技术的喷打由于较为昂贵的打印成本，很难被广泛使用。不过PgR技术的出现，提高了喷墨打印机在普通复印纸上的艺术表现，这是佳能的进步，更是喷墨打印机的一大突破。