Печатающая головка струйного картриджа

«Сердцем» любого струйного принтера является его печатающая головка, стоимость которой составляет примерно 80 % от стоимости принтера.

Печатающая головка по своей природе представляет собой совокупность множества микроскопических сопел и инжекционных камер, которые распыляют чернила на бумагу. Диаметры сопел колеблются от 3 микрон до нескольких десятков микрон. Среднестатистическое сопло струйного принтера значительно тоньше человеческого волоса. Увеличенное изображение сопла струйного принтера диаметром 20 микрон представлено на рисунке ниже.

Увеличенное изображение сопла струйного принтера диаметром 20 микрон

Многие производители для увеличения вертикальной плотности сопел печатающей головки располагают их в шахматном порядке. На одном квадратном сантиметре поверхности печатающей головки струйного принтера может располагаться несколько сотен сопел. Компания Lexmark, например, разместила на 1,27 см² поверхности печатающей головки струйного картриджа Lexmark Z735 208 сопел и получила за счёт этого разрешение печати в 1,44 миллион точек. Одна из последних печатающих головок, изготовленных компанией Canon, оснащена 3072 соплами, по 512 для каждого из шести цветов.

Удачным технологическим решением является сочетание на поверхности печатающей головки мелких и крупных сопел. Маленькие капельки, вылетающие из мелких сопел, используются для прорисовки тонких линий и мелких элементов изображения. Крупные капли, вылетающие из крупных сопел, применяются для заполнения пигментом больших участков изображения. Размер капли при этом автоматически регулируется в зависимости от используемого носителя и режима печати. Такую технологию при производстве картриджей успешно использует компания Lexmark.

Шахматное расположение мелких и крупных сопел струйного картриджа Lexmark Z735

Способы расположения сопел печатающей головки цветного струйного принтера

Сопла печатающих головок могут существенно различаться не только по диаметру, но и по форме, о чём свидетельствует нижний рисунок.

Многообразие форм сопел печатающих головок струйных принтеров

Как правило, в струйных принтерах используются два типа печатающих головок: совмещённые с картриджем и встроенные в принтер.

В первом случае печатающие головки попадают в мусорную корзину вместе с отработанными картриджами, так как являются их неотделимыми конструкционными частями. Использование таких печатающих головок увеличивает расходы пользователей на заправку, так как каждый раз при покупке картриджа им приходится оплачивать стоимость новой печатающей головки. С другой стороны, для восстановления качества печати пользователю достаточно только купить картридж со встроенной печатающей головкой и установить его в принтер.

Струйный картридж со встроенной печатающей головкой показан на следующем рисунке.

Струйный картридж со встроенной печатающей головкой

Во втором случае печатающая головка отделена от картриджа-чернильницы и является отдельным самостоятельным устройством принтера. Такая печатающая головка может быть съёмной или не съёмной. Использование съёмных печатающих головок практикуется в картриджах Canon, не съёмных – в картриджах Epson.

Принтер со встроенной печатающей головкой показан ниже.

Печатающая головка, в которую вставлены картриджи-чернильницы

Самой страшной бедой, которая может произойти с печатающей головкой, является засыхание её сопел, которое может быть связано либо с неудовлетворительным качеством чернил, либо с длительным простоем принтера.

На рисунке снизу показаны сопла печатающей головки с лёгким засором и чернильной пробкой.

Сопла печатающей головки с лёгким засором и чернильной пробкой

Чтобы избежать засыхания сопел, нужно использовать качественные оригинальные или совместимые чернила и в периоды длительных простоев принтера один раз в 10-14 дней запускать утилиту прочистки сопел печатающей головки и распечатывать пробную страницу. Если у вас совершенно нет времени на прочистку печатающей головки и распечатку тестовой страницы, просто включите принтер в сеть и дождитесь пока он продавит порцию чернил через сопла печатающей головки. В этом случае печатающей головке также не грозит засыхание.

Ещё одним «врагом» печатающей головки струйного принтера является пыль. Налипая на поверхность печатающей головки, пыль забивает сопла и выводит их из строя. Поэтому в комнате, в которой расположен струйный принтер, рекомендуется как можно чаще производить влажную уборку, вытирать пыль, мыть полы.

Технология изготовления печатающих головок – это сложный процесс, требующий значительных на научно-исследовательские разработки и организацию производственного процесса. Поэтому производством печатающих головок для струйных принтеров занимается ограниченное число компаний.

Точность измерений при производстве печатающих головок измеряется микронами, а сам производственный процесс реализуется на микроскопическом уровне. Для производства печатающих головок для струйных принтеров используются материалы, аналогичные материалам, применяемым в полупроводниковой промышленности, где ультратонкие изолирующие и проводящие слои подвергаются прецизионной лазерной обработке.

Перспективы развития печатающих головок струйных принтеров связаны с увеличением вертикальной плотности сопел, уменьшением размеров точек и увеличением частоты выброса чернильных капель на бумагу.