UV打印机多使用工业喷头，喷头的灰度级打印技术在讨论 single-pass 打印机时是一个非常重要的话题。在 single-pass 打印机的工作过程中，打印头的位置是固定的，而打印介质是在不断移动的。因为打印头是静止不动的，所以可以潜在地放置大量的流体，从而实现更高的墨水吞吐量。扫描打印机可以通过打印头的多次来回运动以达到强化打印质量的目的，而与之不同的 single-pass 打印机只有一次让打印介质通过打印头的机会，这就让灰度级打印技术在 single-pass 打印机上变得至关重要。

灰度级打印实现技术，能够根据单个图像文件中的数据而生成不同大小的墨滴，以获得与小墨点高分辨率成像一致的图像质量，而不必牺牲与大墨滴打印相关的生产率。

打印头的驱动系统（包括硬件和软件）需要经过特殊的设计后才能配合完成不同品牌打印头的灰度级打印功能。

从产生墨滴的尺寸来看，有三种不同的打印方式：

二态打印：也被称为“原态（Native）”，每像素点1位数据（1bpp）。每个像素点为 0 或 1 个墨滴。打印头上的所有喷嘴在每次点火时都会喷射出相同尺寸的墨滴。

可调二态打印：也被称为“多重脉冲二态（Binary Multi Pulse）”。每像素点 1 位数据（1bpp）。像素的值为 0 或 1。多个墨滴会在喷射过程中按照用户所需要的墨滴大小聚结成一个墨滴落到打印媒质上。可调二态打印模式能够让用户在single-pass 打印机上选择合适的墨水用量，而无需对所用打印头的类型进行更改。

灰度级打印：也称为“多比特（Multi Bits）”。每像素点2位数据2bpp或每像素点3位数据3bpp。通过控制每个喷嘴喷射一定数量的墨滴并聚结成单个墨滴，一个图像内的不同像素点将会以不同的墨滴大小呈现在打印媒质上。每个喷嘴的每一次点火都可以根据需要产生不同大小的墨滴。

higher resolution：更高的分辨率 lower resolution：较低的分辨率 grayscale：灰度

在二态打印中，每个喷嘴只能生成固定尺寸的墨滴，而最终打印到媒质上的“像素点”只有“有墨滴”和“无墨滴”两种情况。相比之下，灰度级打印可以产生不同尺寸的液滴，并且在打印效果上具备更多的优势，例如更清晰的文字，更尖锐的边缘，使用更少油墨的颜色匹配，以及对于single-pass 打印机极为重要的一点，不必牺牲产量的高质量打印。

二态打印：打印头需要一个单一的，优化过的梯形脉冲，以生成在该打印头被设计时的所匹配的基础墨滴尺寸。

可调二态打印：打印头采用递增幅度的连续梯形脉冲以产生基础墨滴尺寸 1.5~3 倍大小的墨滴。每次点火喷嘴只能选择开启或者关闭，在这种情况下，波形中的所有脉冲都将被使用，因此无法根据根据同一图像内的不同像素点来选择墨滴的大小。这种模式下，一个多重脉冲放大器的必需的。

灰度级打印：打在任意点火脉冲周期内，可以控制打印头上的喷嘴去喷射出一个小，中或者大的墨滴。小，中，大墨点是根据图像的需要来生成的。这种模式下，需要一个多脉冲放大器以及多位数据的编码译码功能。

支持灰度级打印对打印头驱动板卡的设计是一项需要技术和经验的复杂任务。

驱动系统必须具备在一定范围的喷射负载之上能够产生包含高质量梯形脉冲的合适的高压波形的能力，该驱动系统必须在单个波形内支持不同幅度的若干个梯形脉冲，并且这些波形必须是可编程的，从而可以针对不同的应用或者墨水来进行对波形结构的优化。最终，数据通路电路必须刚好在波形内的每个脉冲发生之前，及时地对驱动芯片中的开关状态进行更新。

为了确保所有墨滴都具备正确的大小尺寸和喷射速度，必须在驱动电路中生成十分精确的波形形状。并且在产生这些波形时，必须考虑到以下几个复杂因素：

· 如果一个墨滴由一个波形内开始部分的脉冲所驱动，那么这个墨滴也会更早地从喷嘴上显现

· 小墨滴在空中的飞行时间比大墨滴更长（与此同时打印媒质是在不断移动的）

· 由于不同的波形脉冲尺寸，一些墨滴比其他墨滴的速度更快

· 墨滴在飞行过程中有可能与其他墨滴发生碰撞并与之结合

· 打印头上的喷嘴表面和打印媒质表面之间的距离是变化的

· 不同类型的墨水需要匹配不同的波形

理想情况下，驱动板卡将对于每个喷嘴行都具备一个功率放大器，以允许每一行喷嘴都能应用到不同的波形来弥补每个喷嘴行之间的差异。相比之下，廉价的，简易的驱动板卡只需在两个电位之间切换。为获得最佳效果，每个生成子墨滴的波形脉冲都应该有不同的脉冲形状。例如，第一次喷射墨滴比第二次喷射墨滴需要更多的能量，因为第二次喷射时压电原件已经处在振荡状态。这意味着理想情况下，生成电压波形的硬件应该能够支持不同形状的模拟脉冲。而不精细的驱动板卡会尝试跳过这些复杂要求，而只是通过简单地在两个电平之间切换来生成波形脉冲。

通过对每个脉冲进行独立的时序控制，并且能够将任意脉 冲段匹配到一个特定墨滴尺寸的波形当中，可以在简单的多脉冲操作之上来实现更为强大的控制。

特定于应用的调谐对于准确的墨滴落点和高速的墨滴喷射是非常重要的。