供應全世界噴墨頭的廠商主要有 Xaar 和 Spectra 兩大家，目前以壓電式 (piezo) 為主流的噴頭不但應用在印表機市場，也由於其印墨選擇性多樣化，在不同的領域和產業上也被高度重視和採用。
前言
噴墨頭可分為熱氣泡式和壓電式兩種方式，目前我們所使用的噴墨印表機到底是屬於那一種，有何優缺點、和未來的發展又是如何。
壓電式 (piezo) 噴墨頭 |
XAAR公司背景
成立於 1990 年，以生產噴墨印表機專用噴頭為業。目前約授權給九家製造商生產印表機，如 Brother, Konica, Sharp, Toshiba。和二家油墨製造商 Avecia, Toyo Ink。
除了以技術研發和擁有智慧財產權外， Xaar 也懂得從其它公司挑選好的技術，例如第一家生產具有灰階噴墨能力的公司並不是 Xaar ，而是 Toshiba TEC 噴墨頭，經過 Xaar 公司銷售出去的灰階噴墨頭則名為 Leopard。並於今年 2003 已開始銷售此噴墨頭。
產品分類
主要的噴墨頭有四大類，分別為 XJ64, XJ126, XJ128, XJ500，以上均為二位元的噴墨頭。另外就是屬於有灰階調的 Leopard 噴墨頭。
XJ64，體型小，具有 64 個管道 (channel) 的噴墨頭，目前已不再生產此型的噴墨頭。
XJ128，有 128 個管道 (channel) 的噴頭 大都用於大型噴墨印表機上，系列產品有三種：
XJ128-200, 200dpi, 0.54米 / 秒
XJ128-360, 360dpi, 0.39米 / 秒
XJ128XL, 360dpi, 0.59米 / 秒
 
XJ128 |
XJ126，有 126 個管道 (channel) ，寬 34mm 的噴頭，速度為 0.66 米 / 秒，分辨力為 185 dpi。其與 XJ128 最大不同點是，採用電子式切換印墨為溶劑型或 UV 印墨，而不需更換噴頭。
XJ126 |
XJ500，寬為 70 mm, 有 500 個管道，分辨力有兩種模式，180 or 360 dpi，與 XJ126 一樣具有電子式切換不同印墨的能力。同一個噴墨頭可以依序由不同的供墨系統印出不同的顏色，大多用於需要多重排列的機器上使用。
XJ500-180 型的速度可以達到 0.51米 / 秒, 墨滴大小為 80 picoliters (十億分之一公升： billionths of a liter)。
XJ500-360 型的速度可以達到 0.56米 / 秒, 墨滴大小為 40 picoliters (十億分之一公升： billionths of a liter)。
 
XJ500 |
Leopard, 共有 318 個管道 (channel) ，每一墨點的大小可以從 6-42 picoliters，因為其噴墨頭可以產生八個階調的灰階，看起來的分辨力可高達 900 dpi (實際上僅有 300 dpi) 。此型主要設計用於需要接近相片品質的印刷品，如 smart cards, CD等包裝印刷。
  
Leopard binary 多點, greyscale |
二位元和灰階的比較 |
除此之外，Xaar 還有一款接近頁面大小的噴墨頭 PWA (Page Width Array)，主要著重於數位印刷機的市場。但此計畫不但一直被延遲，至今仍沒有進一步產品的消息。
應用XAAR的廠商
Dotrix
Dotrix the dot factory 噴墨機，能接受包裝印刷用的UV油墨等，就樣的好處是任何的特別色都可以做出數位樣張，它讓色彩管理變得輕鬆了，達到幾乎不用管的生產方式 |
Inca
Inca 的平台式數位印刷機，採用16個 XJ500 噴頭，加上 UV 印墨列印在招牌、顯示幕和銷售點的廣告上 |
Nur Macroprinters
Nur 有兩種系列的噴墨機，Fresco 和 Salsa 系列，採用 XJ128 噴頭，專門製作招牌、車箱廣告…等 |
Shanghai yaselan
專門印製戶外大海報的噴墨機，採用 Xaar XJ128 噴頭 |
ShenZhen Runtianzhi
Flora 3204 噴墨印表機採用 Xaar XJ500 噴頭和顏料的印墨，專門用於戶外的廣告招牌、網目印刷、布料、塑膠等被印物 |
Ferro
Ferro KERAjet 系統是第一部可以用印噴墨機印在陶土上做為裝飾用途。採用 20 個 XJ500 噴頭，和成功的研發出可印在陶土材質的印墨 |
Océ
Océ Arizona T220 噴墨印表機的被印物可以是剛硬的物質和軟式的材料等 |
Scitex Vision
分類和比較
噴墨的速度取決於兩項主要的因素
一為墨滴頻率(每秒有多少墨滴) ，另一為墨滴大小。而噴墨頭的重量也會影響到速度，如重量輕的噴墨頭在加速和降速上就比較容易控制。
至於印表機的分辨力則與兩項主要的因素有關，一為噴墨頭每一管道的間隔距離，另一因素為墨滴大小。
噴墨印刷分類圖 |
連續噴墨 (CIJ : Continuous Ink-Jet printing) 大都使用於低階和高速印表機需求。而脈衝式、DOD (Drop-On-Demand) 則使用於較高品質和多功能的需求。而熱感式噴墨 (thermal ink-jet) ，如氣泡式噴墨印表機，由於低成本、噴頭壽命短、和墨及材質等限制，大都使用於桌上型的印表機。但是壓電式噴墨則表現了多樣的功能，能印用不同的材質，所以適用於數位印刷、包裝業、紡織工業和商業印刷等。
連續噴墨 (CIJ : Continuous Ink-Jet printing) 主要是帶電的墨滴從噴嘴射出後，依影像訊號決定是到達被印物，或者被曲折至回收系統內再使用。雖然大都使用在較低階、需要高速度的市場，但也被使用在中階的彩色數位印刷市場， Scitex 的數位印刷。和高階的彩色數位印刷，如 Creo 的 Iris 、 Veris ，DuPont 的 Cromalin/Digital Waterproof)。
熱感氣泡式噴墨 (TIJ： Thermal Ink-Jet)屬於 DOD 的噴墨技術，其原理是加熱在噴墨頭管道上的墨水直到氣泡產生，此時藉著所形成的高壓從噴墨頭射出至被印物上。由於低成本、噴頭壽命短、和墨及材質等限制，主要的應用廠商有 Canon, HP, 和 Lexmark。但由於其高溫氣化之運作原理使得適用液體(主要是水)之選擇性低，因而應用之領域有限。
二進位壓電式噴墨 (Piezo binary ink-jet)，屬於使用DOD 的 PZT (piezoelectric) 技術，係利用壓電陶磁 (大部份的材料為鉛Pb, 鋯Zr, 鉭Ta)，藉由壓電晶體施加電壓使其產生形變，擠壓液體產生高壓而將液體噴出。除了EPSON將壓電式噴墨頭成功商業化為高解析度噴墨(水)印表機外，壓電式噴墨頭因不需將被噴液體氣化，亦可應用於熔融的金屬、高分子塑膠等材料之噴射與分配，並在電子工業製造上，有極大的發展潛力。如果應用在大幅面噴墨的優點有：
 
靠著橙色部分的壓力將墨滴噴至被印物上 |
＊ 更多類的印墨選擇
由於熱氣泡式必須將噴墨頭加熱，因此墨水的選擇性少。而壓電式的噴墨頭不必對噴墨頭加熱，不但速度快更可以有更多種印墨的選擇，如顏料 (Pigment)式的墨水，就比染料 (Dye) 式墨水更能抗紫外線的照射。
＊ 圖像更銳利
採用壓電式更容易控制墨點的形狀和大小，不像熱氣泡式是採用飛濺的方式到達被印物，因此影像比較清晰銳利。
＊ 節省更換噴墨頭的成本
熱氣泡式噴墨頭由於加熱的緣故必須更換噴頭，而壓電式是藉由壓電晶體產生擠壓的動作，不損傷噴頭，可節省更換的成本。
結論
Xaar 和他的競爭對手 Spectra 都是數位影像的佼佼者，雖然兩者的經營模式不同，Xaar 是致力於產品的授權，而 Spectra 則專注於產品的研發和製造生產，兩家都能有可觀的獲利空間。不論是 grayscale 噴頭讓品質更細膩或是採用各式各樣的印墨做成最接近成品的樣品，其應用範圍可以是熔融的金屬、高分子塑膠等材料之噴射與分配，並在電子工業製造上，有極大的發展潛力。
參考資料
1. www.xaar.co.uk
2. 葉吉田, 1999,"噴墨列印技術在電子工業之應用",電子與材料 No. 2 pp.52-5
3. www.dotrix.be
4. www.spectra-inc.com
5. Andy Tribute, "Xaar : At the heart of industrial ink-jet printing", Seybold report Dec 9, 2002
