UV打印機大多使用工業(yè)噴嘴。噴嘴灰度打印技術(shù)是單程印刷機討論中的一個重要課題。在單程打印機的工作過程中，打印頭的位置是固定的，打印介質(zhì)是不斷移動的。因為打印頭是固定的，所以有可能放置大量的流體，從而提高墨水吞吐量。掃描式打印機可以通過多次來回移動打印頭來提高打印質(zhì)量，但單程打印機只有一次機會讓打印介質(zhì)通過打印頭，這使得灰度打印技術(shù)在單程打印機上變得非常重要。

    灰度打印技術(shù)可以根據(jù)單個圖像文件中的數(shù)據(jù)生成不同大小的墨滴，從而獲得與小墨點的高分辨率成像一致的圖像質(zhì)量，而不犧牲與大墨滴打印相關(guān)的生產(chǎn)率。

    打印頭驅(qū)動系統(tǒng)（包括硬件和軟件）需要專門設(shè)計，以完成不同品牌打印頭的灰度打印功能。

    根據(jù)墨滴的大小，有三種不同的印刷方法：

    ·雙狀態(tài)打?。阂卜Q為“本機”，每像素1位數(shù)據(jù)（1bpp）。每個像素是0或1墨水滴。打印頭上的所有噴嘴每次點火時都會噴出相同大小的墨滴。

    ·可調(diào)雙態(tài)印刷：也稱為“二進制多脈沖”。每像素1位數(shù)據(jù)（1bpp）。像素的值為0或1。在噴墨過程中，根據(jù)用戶要求的墨滴大小，將幾個墨滴聚集成一個墨滴，落在印刷介質(zhì)上。可調(diào)的雙狀態(tài)打印模式允許用戶在單通道打印機上選擇適當(dāng)?shù)哪?，而無需更改所使用的打印頭類型。

    ·灰度印刷：亦稱“多位”。每像素2個基點或每像素3個基點。通過控制每個噴嘴噴射一定數(shù)量的墨滴并將其凝聚成單個液滴，圖像中的不同像素將出現(xiàn)在具有不同墨滴大小的印刷介質(zhì)上。每個噴嘴的每次點火都可以根據(jù)需要產(chǎn)生不同大小的墨滴。

    高分辨率：高分辨率：低分辨率：灰度：灰度

    在兩態(tài)印刷中，每個噴嘴只能產(chǎn)生一個固定大小的墨滴，最后打印到介質(zhì)上的“像素”只有“有墨滴”和“無墨滴”。相比之下，灰度打印可以產(chǎn)生不同大小的液滴，在打印效果上更具有優(yōu)勢，如文字更清晰、邊緣更銳利、用更少的墨水進行色彩匹配、打印質(zhì)量高而不犧牲輸出，這對單程打印機非常重要。

    雙態(tài)印刷：在設(shè)計打印頭時，打印頭需要一個優(yōu)化的梯形脈沖，以產(chǎn)生匹配的基本液滴尺寸。

    可調(diào)雙態(tài)印刷：噴頭采用連續(xù)的梯形脈沖，振幅增大，產(chǎn)生的墨滴尺寸為基本墨滴尺寸的1.5~3倍。每次點火噴嘴只能選擇打開或關(guān)閉，在這種情況下，波形中的所有脈沖都將被使用，因此無法根據(jù)同一圖像中不同的像素來選擇墨滴大小。在這種模式下，需要一個多脈沖放大器。

    灰階印刷：在任何點火脈沖周期內(nèi)，可以控制噴頭上的噴嘴噴射出小、中、大墨滴。根據(jù)圖像的需要生成小、中、大墨點。在這種模式下，需要一個多脈沖放大器和多比特數(shù)據(jù)編解碼功能。

    在噴頭驅(qū)動板的設(shè)計中，支持灰度打印是一項復(fù)雜的任務(wù)。

    驅(qū)動系統(tǒng)必須能夠在一定范圍的射流載荷下產(chǎn)生包含高質(zhì)量梯形脈沖的合適的高壓波形。驅(qū)動系統(tǒng)必須在一個波形中支持多個不同振幅的梯形脈沖，這些波形必須是可編程的，以便波形結(jié)構(gòu)可以針對不同的應(yīng)用或油墨進行優(yōu)化。最后，數(shù)據(jù)通路電路必須在波形中的每個脈沖出現(xiàn)之前及時更新驅(qū)動芯片的開關(guān)狀態(tài)。

    為了保證所有墨滴的大小和噴射速度正確，需要在驅(qū)動電路中產(chǎn)生非常精確的波形。在生成這些波形時，必須考慮以下復(fù)雜因素：

    ·如果一個液滴是由波形開始的脈沖驅(qū)動的，那么液滴將更早地從噴嘴出現(xiàn)

    ·小液滴在空氣中的飛行時間比大液滴長（同時，印刷介質(zhì)不斷移動）

    ·由于波形的脈沖大小不同，有些墨滴的速度比其他的快

    ·墨滴在飛行過程中可能與其他液滴碰撞并結(jié)合

    ·打印頭上的噴嘴表面和打印介質(zhì)表面之間的距離不同

    ·不同類型的墨水需要匹配不同的波形

    理想情況下，驅(qū)動板卡將對于每個噴嘴行都具備一個功率放大器，以允許每一行噴嘴都能應(yīng)用到不同的波形來彌補每個噴嘴行之間的差異。相比之下，廉價的，簡易的驅(qū)動板卡只需在兩個電位之間切換。為獲得最佳效果，每個生成子墨滴的波形脈沖都應(yīng)該有不同的脈沖形狀。例如，第一次噴射墨滴比第二次噴射墨滴需要更多的能量，因為第二次噴射時壓電原件已經(jīng)處在振蕩狀態(tài)。這意味著理想情況下，生成電壓波形的硬件應(yīng)該能夠支持不同形狀的模擬脈沖。而不精細(xì)的驅(qū)動板卡會嘗試跳過這些復(fù)雜要求，而只是通過簡單地在兩個電平之間切換來生成波形脈沖。

    通過對每個脈沖進行獨立的時序控制，并且能夠?qū)⑷我饷}沖段匹配到一個特定墨滴尺寸的波形當(dāng)中，可以在簡單的多脈沖操作之上來實現(xiàn)更為強大的控制。特定于應(yīng)用的調(diào)諧對于準(zhǔn)確的墨滴落點和高速的墨滴噴射是非常重要的。