喷墨打印机喷头喷墨的原理？_五金_土巴兔装修问答
喷墨打印机喷头喷墨的原理？
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喷墨打印机喷头喷墨的原理？
有哪位知道喷墨打印机喷头喷墨原理的吗？了解的麻烦解析下吧，谢谢了~~
提问者：席宏壮|
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提问时间： 12:30:00
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广州华奥装饰工程有限公司
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目前市场上常见的打印机有三大类：针式、喷墨和激光打印机。针式打印机已经过了辉煌期，逐渐步入黄昏；而激光打印机虽然价格在不断下降但和主流的彩喷相比还是有一定差距，而且如果要用彩色的话价格就又会高出好多。如此来看，喷墨打印机最近红透半边天的情况也就不足为怪了。
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安徽省联恒装饰有限公司
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喷墨打印机原理浅谈 &&
&& &&这些年来，电脑走进人们的工作和生活已经渐成时尚了。随着应用地不断深入，大家已经不再满足于只能在屏幕上显示文档和图片的方式了，而更希望能够看到打印在纸张上的效果，于是打印机在市场上开始热销起来。
目前市场上常见的打印机有三大类：针式、喷墨和激光打印机。针式打印机已经过了辉煌期，逐渐步入黄昏；而激光打印机虽然价格在不断下降但和主流的彩喷相比还是有一定差距，而且如果要用彩色的话价格就又会高出好多。如此来看，喷墨打印机最近红透半边天的情况也就不足为怪了。
喷墨打印机是在针式打印机之后发展起来的，采用非打击的工作方式。比较突出的优点有体积小、操作简单方便、打印噪音低、使用专用纸张时可以打出和照片相媲美的图片等等。经过若干年的磨练，喷墨打印机的技术已经取得了长足地发展。想当初95年时，4000元左右一台的彩色喷墨打印机，打印出来的美女可以皮肤粗糙得象王二麻子一般。到现在，一千多元的彩色喷墨打印机却已经足够应付一般家庭所有需求了，即使是象摄影爱好者这样对图片质量要求很高的用户，也能在两千至三千多元的彩色喷墨打印机中找到比较理想的产品。
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安徽巨为建筑装饰工程有限公司
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喷墨打印机原理浅谈 && && &&这些年来，电脑走进人们的工作和生活已经渐成时尚了。随着应用地不断深入，大家已经不再满足于只能在屏幕上显示文档和图片的方式了，而更希望能够看到打印在纸张上的效果，于是打印机在市场上开始热销起来。目前市场上常见的打印机有三大类：针式、喷墨和激光打印机。针式打印机已经过了辉煌期，逐渐步入黄昏；而激光打印机虽然价格在不断下降但和主流的彩喷相比还是有一定差距，而且如果要用彩色的话价格就又会高出好多。如此来看，喷墨打印机最近红透半边天的情况也就不足为怪了。喷墨打印机是在针式打印机之后发展起来的，采用非打击的工作方式。比较突出的优点有体积小、操作简单方便、打印噪音低、使用专用纸张时可以打出和照片相媲美的图片等等。经过若干年的磨练，喷墨打印机的技术已经取得了长足地发展。想当初95年时，4000元左右一台的彩色喷墨打印机，打印出来的美女可以皮肤粗糙得象王二麻子一般。到现在，一千多元的彩色喷墨打印机却已经足够应付一般家庭所有需求了，即使是象摄影爱好者这样对图片质量要求很高的用户，也能在两千至三千多元的彩色喷墨打印机中找到比较理想的产品。目前喷墨打印机按打印头的工作方式可以分为压电喷墨技术和热喷墨技术两大类型。按照喷墨的材料性质又可以分为水质料、固态油墨和液态油墨等类型的打印机。下面我们就分别加以阐述。压电喷墨技术是将许多小的压电陶瓷放置到喷墨打印机的打印头喷嘴附近，利用它在电压作用下会发生形变的原理，适时地把电压加到它的上面。压电陶瓷随之产生伸缩使喷嘴中的墨汁喷出，在输出介质表面形成图案。用压电喷墨技术制作的喷墨打印头成本比较高，所以为了降低用户的使用成本，一般都将打印喷头和墨盒作成分离的结构，更换墨水时不必更换打印头。这种技术由爱普生独创，因为打印头的结构比较合理可通过控制电压来有效调节墨滴的大小和使用方式，从而获得较高的打印精度和打印效果。它对墨滴的控制能力强，容易实现高精度的打印,现在1440dpi的超高分辨率就是由爱普生保持的。当然它也有缺点，假设使用过程中喷头堵塞了，无论是疏通或更换费用都比较高而且不易操作，搞不好整台打印机可能就报废了。目前采用压电喷墨技术的产品主要是爱普生公司的喷墨打印机。热喷墨技术是让墨水通过细喷嘴，在强电场的作用下，将喷头管道中的一部分墨汁气化，形成一个气泡，并将喷嘴处的墨水顶出喷到输出介质表面，形成图案或字符。所以这种喷墨打印机有时又被称为气泡打印机。用这种技术制作的喷头工艺比较成熟成本也很低廉，但由于喷头中的电极始终受电解和腐蚀的影响，对使用寿命会有不少影响。所以采用这种技术的打印喷头通常都与墨盒做在一起，更换墨盒时即同时更新打印头。这样一来用户就不必再对喷头堵塞的问题太担心了。同时为降低使用成本，我们常常能看见给墨盒打针的情形（加注墨水）。在打印头刚刚打完墨水后，立即加注专用的墨水，只要方法得当，可以节约不少的耗材费用。热喷墨技术的缺点是在使用过程中会加热墨水，而高温下墨水很容易发生化学变化，性质不稳定，所以打出的色彩真实性就会受到一定程度的影响；另一方面由于墨水是通过气泡喷出的，墨水微粒的方向性与体积大小很不好掌握，打印线条边缘容易参差不齐，一定程度的影响了打印质量，所以多数产品的打印效果还不如压电技术产品。采用热喷墨技术的产品比较多，主要为佳能(Canon)和惠普(HP)等公司所使用。固态喷墨打印机是TEKTRONIX（泰克）公司的专利技术。它所使用的变相墨在室温下是固态的，工作时将腊质的颜料块先加温溶化成液体，然后再按前面所述的喷墨方法工作。这类打印机的优点是颜料的耐水性能比较好，并且不存在打印头因墨水干涸而造成的堵塞问题。但采用固态油墨的打印机目前因生产成本比较高，产品比较少。喷墨打印机分为机械和电路两大部分，我们主要来看看机械部分，它通常包括墨盒和喷头、清洗部分、字车机械、输纸机构和传感器等几个部分。墨盒和喷头有两种类型，一种是二合一的一体化结构，另一类是分离式结构。两种方式各有好处。清洗系统是喷头的维护装置。字车机械用于实现打印位置定位。输字机构提供纸张输送功能，运动时它必须和字车机械很好的配合才能完成全页的打印。而传感器是为检查打印机各部件工作状况而特设的。佳能BJC-6000 &&为了方便大家对喷墨打印机有个较为全面的认识，我们特别把体现性能差别的主要性能指标归纳在了下面，供大家在购买时参考。l、分辨率DPI是业界衡量打印质量的一个重要标准。它本身表现了在每英寸的范围内喷墨打印机可打印的点数。单色打印时dpi值越高打印效果越好。而彩色打印时情况比较复杂。通常打印质量的好坏要受dpi值和色彩调和能力的双重影响。由于一般彩色喷墨打印机的黑白打印分辨率与彩色打印分辨率可能会有所不同，所以选购时一定要注意看商家告诉你的分辨率是哪一种分辨率，是否是最高分辨率。一般至少应选择在360DPI以上的喷墨打印机。2、色彩调和能力对于使用彩色喷墨打印机的用户而言，打印机的色彩调和能力是个非常重要的指标。传统的喷墨打印机，在打印彩色照片时，若遇到过渡色，就会在三种基本颜色的组合中选取一种接近的组合来打印，即使加上黑色，这种组合一般也不能超过16种，对色阶的表达能力是难以令人满意的。为了解决这个问题，早期的喷墨打印机又采用了调整喷点疏密程度的方法来表达色阶。但对于当时彩色分辨率只有300dpi左右的产品，调整疏密程度的结果是在过渡色效果很差，看上去会有很多斑点。现在的彩色喷墨打印机，一方面通过提高打印密度(分辨率)来使打印出来的点变细，从而使图变得更为细腻；另一方面，都在色彩调和方面改进技术，常见的有：增加色彩数量、改变喷出墨滴的大小、降低墨盒的基本色彩浓度等几种方法。其中增加色彩数量来得最为行之有效。目前通常是采用五色的彩色墨盒，加上原来的黑色墨盒，形成所谓的六色打印。这样一来排列组合得到的色彩组合数一下子提高了好多倍，效果改善自然非常明显。改变喷出墨滴大小的原理是在打印中需要色彩浓度较高的地方用标准大小的墨滴喷出，而在需要色彩浓度较低的地方喷射小墨滴，同样实现了更多的色阶。而降低墨盒色彩浓度其实是在高色彩浓度的地方采用反复喷墨的方法来形成更多色阶。 && &&3、打印速度喷墨打印机的打印速度一般以每分钟打印的页数（PPM：Page &&Per &&Minute）来统计。但因为每页的打印量并不完全一样，所以这个数字一定不会准确，只是一个平均数字。对于家用打印机，由于打印量一般不会太大，选购时可以不必特别注意打印速度。4、打印驱动程序打印驱动程序是一个非常重要但又常被大家忽视的环节。许多先进的打印技术都和配套的打印技术有密切关系。请一定使用厂商原配的驱动程序，并随时注意更新。5、打印幅面一般喷墨打印机的打印幅面有A4和A3两种。一般家庭用户使用A4幅面的就可以了。
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云南骏安建筑装饰工程有限公司
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喷墨打印机是采用喷墨技术将智能控制信号转换成输出图形图像的打印机，喷墨打印机在使用过程中，当打印物件通过喷墨头时，主控电路在打印机信号的驱动下，通过强磁场加速，使墨水以极高的速度喷射到打印物件（如玻璃，塑料，瓷砖，木板）上，实现喷墨打印。其过程与针式打印机相似，不同之处在于将色带变成更加直接的墨水并以液体形式存放于墨盒中，另外用一列微小的墨水喷嘴取代打印针，墨水通过喷嘴从喷墨头中均匀地喷出，并极其规则地附着在打印介质上，形成高质量的打印效果。
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武汉柏景创鑫装饰设计工程有限公司
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打印头里面充满墨水，并具有一定的负压。当一端子给一定的正信号，压电单元产生变形，使墨水从喷头中挤出，形成墨滴喷到纸上
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中国装修网喷墨打印机的工作原理
喷墨打印机的工作原理
发布: | 作者:－－ | 来源: －－ | 查看:109次 | 用户关注：
&& 简单地说，喷墨打印机就是利用控制指令来控制喷墨打印头上的喷嘴孔，让喷嘴孔喷出定量的墨水，进而打印在纸张上。所以，决定彩色喷墨打印机优劣的主要原因之一，在于喷墨的控制方法，也就是将墨点均匀且精确地喷在纸上的能力。由于各厂商开发出的喷墨打印头的不同，其喷墨的控制方法也有少许不同，主要有热气泡式（Thermal Bubble）、压电式（PiezoeleCTRIC）两种。
&& 简单地说，喷墨打印机就是利用控制指令来控制喷墨打印头上的喷嘴孔，让喷嘴孔喷出定量的墨水，进而打印在纸张上。所以，决定彩色喷墨打印机优劣的主要原因之一，在于喷墨的控制方法，也就是将墨点均匀且精确地喷在纸上的能力。由于各厂商开发出的喷墨打印头的不同，其喷墨的控制方法也有少许不同，主要有热气泡式（Thermal Bubble）、压电式（PiezoeleCTRIC）两种。
　　热气泡式喷墨打印机以惠普、佳能、利盟为代表，此种类型的打印机喷嘴上含有许多的微加热原件，利用加热空气后产生膨胀的方式，让墨嘴中的墨水迅速达到沸点，墨水沸腾时所产生的气泡会产生极大压力，将墨水自喷头挤压而出，落在需要打印的纸张上。此种打印机还具有高喷嘴密度以及成本低的优点，但是相对来说，由于喷嘴时冷时热的动作，容易造成喷墨打印头老化的现象。因此，这种类型打印机多将喷嘴内建在墨水盒中，更换墨水盒的同时，也同时更换掉墨嘴。
　　压电式喷墨打印机则以爱普生为代表，新款的爱普生喷墨打印都是使用微针点压电喷墨打印技术（Micro Piezo Technology）。它与热气泡式喷墨打印机不同的地方在于，其中控制喷墨的介质不是空气，而是一个晶体。因为晶体具有导电性，且有一种物理特性就是当晶体通电的时候，晶体会产生膨胀的作用。简单地说，此种打印机的喷嘴内含微小的晶体（Crystal），当电流通过晶体的同时，会使晶体产生膨胀，将墨水自喷嘴内挤压而出，从而打印在纸张上。而没有电流通过时，晶体管便会收缩，于是打印头就会停止打印。
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&&& 目前，处理器性能的主要衡量指标是时钟频率。绝大多数的集成电路 （IC） 设计都基于同　　摘 要：本文主要阐述了陶瓷喷头的原理、技术指标及其认证程序，并分析了陶瓷喷头的发展趋势，为陶瓷墨水的研究、制备及使用提" />
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陶瓷喷墨打印喷头的工作原理、技术指标及其发展趋势
2013年5期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘 要：本文主要阐述了陶瓷喷头的原理、技术指标及其认证程序，并分析了陶瓷喷头的发展趋势，为陶瓷墨水的研究、制备及使用提供参考。 中国论文网 /7/view-4649077.htm　　关键词：陶瓷喷墨打印；喷头；陶瓷墨水 　　1 前言 　　目前，国内陶瓷喷墨打印机约500台，如果平均每台设备的均价为200万，国内陶瓷喷墨打印机市场约10亿，如果按喷头成本占喷墨机的70﹪计算，喷头市场约7亿。当前全国共有各种陶瓷砖生产线3273条，按其中50﹪生产瓷片和仿古砖，每条生产线配置3台喷墨打印机估算，中国喷墨打印机的市场约为3000台，陶瓷喷墨打印机市场约60亿，喷头市场约42亿。如果喷头的使用折旧为5年，国内陶瓷喷头市场有望达到每年8亿元。因此，XAAR、Fujifilm-Dimatix、Seiko、Toshiba TEC和Konica等喷头企业都在争夺全球的陶瓷喷头市场，很可能推出更适合陶瓷喷墨打印的喷头。 　　陶瓷喷头是陶瓷喷墨打印机的核心部件，直接影响陶瓷砖打印图案的精确度、打印速度、生产稳定性等。本文主要介绍了陶瓷喷头的原理、技术指标及其认证程序，并分析了陶瓷喷头的发展趋势，为陶瓷墨水的研发、推广及使用提供了参考。 　　2 陶瓷喷头的工作原理以及墨水喷射模型 　　2.1 陶瓷喷头的工作原理 　　陶瓷喷头最初是用于包装条形码、包装保质期编码、喷绘等方面，直到被发现可用于打印高粘度的陶瓷墨水，才开始应用于建筑陶瓷行业。喷头以压电陶瓷元件为驱动器，利用不同脉冲频率、电压值为驱动电压，通过驱动压电陶瓷发生体积形变，在墨水腔内产生压力波，通过共振将墨水振出喷孔。喷墨工艺既受墨水的物理性能、喷头孔内径的影响，又受波形方程、温度补偿方程的影响。 　　压电式喷头是由喷嘴面板、喷嘴、压电陶瓷片和墨水仓组成，如图1所示。国际专利WO公布了一种喷墨打印喷头的实例，具有一个在阵列方向上间隔开的喷射腔室阵列，每个喷射腔室都与墨水孔连通，如图2和图3所示。其工作原理是在压电器件上施加电压信号，使其产生变形，并挤压喷头内的墨水，产生压力波，使其喷出。当锆钛酸铅压电陶瓷片（PZT晶片）未施加驱动信号时，喷嘴处的压力由墨水仓决定，并且通常是负压，墨水在表面压力的作用下保持在墨水仓中。当需要喷射时，在压电陶瓷上施加一个脉冲电压，而使压电陶瓷片产生弹性变形，该变形使喷头喷嘴处形成一个墨滴，并从喷嘴喷射出，达到承印物指定位置。压电式喷头对墨水的控制能力强，容易实现高精度的喷射，并且反应速度快。 　　2.2 喷嘴面板的制备原理 　　陶瓷墨水是通过喷嘴面板上镂空的喷孔喷射而出的，如图3所示。英国赛尔公司于日申请了《形成喷嘴的方法和装置》的专利，专利号为WO9726137，该专利公布了一种通过把激光束引导在喷嘴板上而形成精确定位、微米级喷孔的方法及其设备，如图4所示。通过把激光束先分散成子光束，子光束先瞬间散开，然后在喷嘴板预设的位置上聚焦。激光利用高能量，在喷嘴板上得到锥度精确、入口形状合适、位置准确的喷嘴孔。 　　2.3 陶瓷墨水喷射的简化模型 　　陶瓷墨滴喷射过程的简化模型，如图5～图8所示。图5为一墨滴喷射过程的初始状态。图6中喷头的压电陶瓷在电压作用下扩张变形，喷头中墨水开始收缩。图7中喷头的压电陶瓷在电压作用下收缩变形，喷头中墨水由于惯性还处于收缩状态，但是压强增大。图8中喷头的压电陶瓷在电压作用下收缩，墨水在压强的作用下喷射出喷口。 　　3 陶瓷喷头的技术指标 　　3.2 波形方程 　　波形方程是指在喷头中压电陶瓷上施加的电压随时间变化的脉冲信号，其图谱的横坐标为时间（μs），纵坐标为电压（V）。Dimatix Fujilm的Versa Drop多脉冲技术能够在喷嘴处形成大小不一的墨滴，即多个小墨滴通过准确落在承印物的同一位置上形成大墨滴，产生更清晰的色素点。图9为10ng的自然墨滴通过多脉冲形成30ng的墨滴过程，图10为30ng的自然墨滴通过单脉冲形成30ng的墨滴过程。 　　3.3 二态打印与灰階打印 　　二态打印指在像素点存在有墨滴与无墨滴的两种状态，呈现的画面效果较为粗糙，如图11所示。灰阶打印指在像素点存在无墨滴和不同尺寸的墨滴的不同状态，所能呈现的画面效果更加细腻，如图12所示。灰阶打印通过波形方式中一个像素点周期内的不同脉冲次数实现，如图13所示。 　　每一个运作模式需要一个特定的波形方程操作，同一型号墨水最多有3个不同波形方程支持赛尔Xaar 1001 GS6 及Xaar 1001 GS12喷头。Xaar 1001 GS6 及Xaar 1001 GS12喷头的点火频率对比如表2所示。 　　3.4 温度补偿 　　3.5 点火频率与墨滴容积 　　点火频率相当于喷嘴喷射墨滴的频率，一般在6～30 kHz的范围内，它是直接影响喷墨打印的速度和纵向打印精度的重要因素。点火频率越小，打印速度随墨滴的增大而降低。StarFire SG-1024/M-A喷头的点火频率为30kHz时，墨滴容积为30pl；点火频率为10kHz时，墨滴容积为80pl。Xaar 1001 GS12喷头的点火频率为6kHz时，最大墨滴容积为84pl；点火频率为12kHz时，最大墨滴容积为42pl。 　　3.6 喷嘴精度与打印精度 　　喷嘴精度是指每英寸（1 inch =25.4 mm）上的喷嘴数，单位为dpi，即：喷嘴精度=25.4 mm÷喷嘴间距。Xaar 1001 GS12喷头的喷嘴间距为70.5μm，其喷嘴精度为360dpi。Dimatix Fujilm 的StarFire（星光）SG-1024/M-C喷头的喷嘴间距为63.5μm，其喷嘴精度为400dpi。 　　打印精度是指每英寸上的打印点数，不一定为喷嘴精度。在生产中，喷嘴面板上喷嘴孔的排列方向与砖坯运动的方向垂直，则喷嘴精度对应砖坯的横向打印精度。如果一个200dpi的喷头其相同打印区域增加一个喷头，则横向打印精度可达到400dpi。纵向打印精度=0.0254m /inch÷砖坯运行速度×点火频率。例如，砖坯运行速度为30m/min，点火频率为6kHz，则纵向打印精度为305dpi（0.0254m/inch÷30m/min×60 s /min×6×10 3s-1≈305 dpi）。
　　4 陶瓷墨水的认证 　　陶瓷墨水要求与喷头有较好的兼容性，在使用过程中性能稳定，避免堵塞喷头、斜喷射、飞墨等问题的出现。喷头企业开展了对陶瓷墨水认证工作，主要涉及墨水与喷头材质兼容性、使用寿命测试、喷头优化、可靠性测试等环节。 　　材质兼容性，即通过测试材质兼容性来分析墨水在喷头构成材质上的效果，以及喷头材质使用液体的效果。例如，有些墨水可能从喷嘴溢出，在喷嘴面板上附着扩散，覆盖住喷嘴，导致墨滴不能喷出或者斜喷。 　　喷头使用寿命测试，即让墨水在苛刻条件（极端温度、复杂波形方程、高速点火频率等）下进行10～12周的持续打印测试，相当于一年甚至几年的使用。 　　喷头优化，研制墨水与喷头最匹配的波形方程、温度补偿曲线等参数，从而实行最高效能。波形方程首先通过声波检测仪器，分析喷头固有频率、喷头在打印时与墨水的共振频率，并结合墨滴观测分析仪来优化墨水的波形方程、温度补偿曲线、压差、负压、微调电压等参数。 　　图14为某喷头企业公开的墨水认证流程图，由于墨水的认证测试需要一定的成本和时间投入，实际操作中，喷头公司通过出售墨水的全息图（或墨水认证标志授权）来实现测试流程的初始供款以及后续供款，并且收回成本。 　　5 对陶瓷喷头发展的展望 　　目前，陶瓷喷头的喷孔直径大约为几十微米，Xaar 1001 GS6 及Xaar 1001 GS12喷头的喷嘴直径大约为25μm。如果喷孔直径进一步扩大，包裹型硫硒化镉色料可能被用来研制鲜艳的大红色陶瓷墨水，甚至可能出现一系列发色更鲜艳、装饰效果更粗犷、立体效果更强烈的新型陶瓷墨水。当然喷孔直径的变宽，需要提高喷头中PZT压电陶瓷的形变体积，或者应用出新型的打印机理。 　　与此同时，适用于喷釉、喷干粉将是陶瓷喷头的发展趋势。喷釉、喷干粉技术是将釉料、干粉直接通过喷头喷到瓷砖表面，能够呈现出立体感强的装饰效果。萨克米（Sacmi）推出了喷干粉的喷墨机DDD175；西斯特姆（System）推出了应用于喷釉和喷干粉技术的wind powder陶瓷喷墨打印设备；快达平（efi-Cretaprint）推出了喷釉功能的efi Cretaprint C3设备；泰威技术发展股份有限公司推出了自主研发的“瓷砖彩图数码喷釉机T70（在线机）；佛山市美嘉陶瓷设备有限公司表示在今年将推出用于陶瓷砖的激光打印机。
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术领域占有重要的地位。围绕专用高速喷墨打印机的技术要求以及压电式喷头
的技术特性，本文提出了一种新的喷头驱动控制电路设计方案。 论文在对一种压电式喷头的结构，以及该喷头的控制信号与时序关系进行
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