Струйная печать

Струйная печать – это технология получения изображения при помощи микроскопических капель чернил, распыляемых печатающей головкой принтера на бумагу.

Технология струйной печати похожа на технологию матричной печати, так как и в первом и во втором случае изображение формируется по точкам. Только при матричной печати изображение наносится ударами иголок по красящей ленте, а при струйной – распылением чернил на бумагу печатающей головкой.

Важнейшей деталью струйного принтера является печатающая головка, которая представляет собой массив, состоящий из множества микроскопических отверстий (сопел, дюз).

Укрупнённая фотография сопла печатающей головки струйного принтера

Печатающая головка может быть встроена в чернильный картридж или непосредственно в принтер. В первом случае после окончания чернил печатающая головка утилизируется вместе с картриджем. Во втором случае печатающая головка может быть заменена на новую независимо от чернильного картриджа.

Чернила в струйном принтере подаются либо непрерывным способом, либо по требованию. В первом случае чернила поступают в сопла печатающей головки сплошным потоком, а момент их выброса на бумагу определяется модулятором. Во втором случае чернила поступают в сопла печатающей головки лишь в тот момент, когда сопла оказываются над точкой, которую необходимо «залить» пигментом.

В настоящее время наибольшее распространение получили три технологии струйной печати: воздушно-пузырьковая, пьезоэлектрическая и термоструйная.

При пьезоэлектрической печати над соплом печатающей головки располагается пьезокристалл, который выгибается под воздействием электрического тока и выталкивает из сопла на бумагу чернильную каплю. Чем сильнее заряд тока, тем больше выгибается пьезокристалл, и тем больше размер выдавливаемой капли. Регулируя заряд электрического тока можно управлять величиной чернильных капель. Пьезоэлектрическая технология печати используется в струйных принтерах Epson.

Схематичное изображение принципа работы пьезоэлектрических принтеров представлено ниже.

Принцип работы пьезоструйной печатающей головки

При пузырьково-струйной печати в соплах печатающей головки размещаются мельчайшие термоэлементы (микронагреватели, тонкоплёночные резисторы), на которые подаются электрические импульсы продолжительностью 7-10 микросекунд. Нагреваясь, термоэлементы разогревают чернила до образования чернильно-воздушных пузырьков. Пузырьки, увеличиваясь в объёме, выталкивают из сопла чернильные капли. После этого нагревание прекращается и в сопло втягивается новая порция чернил. Термоэлемент включается и выключается с невероятной скоростью, выталкивая из каждого сопла печатающей головки примерно 24 тысячи чернильных капель в секунду.

Термоструйная печать похожа по своей природе на пузырьково-струйную с той лишь разницей, что в пузырьково-струйных принтерах нагревательные элементы встраиваются в сопла печатающей головки, а в термоструйных они находятся непосредственно за соплами. В остальном термоструйная печать напоминает пузырьково-струйную: нагревательный элемент разогревает чернила до температуры испарения. Чернила закипают, увеличиваются в объёме, пузырятся и выталкиваются из полости сопел на бумажный носитель.

Схематичное изображение принципа работы термоструйных принтеров представлено на следующем рисунке.

Принцип работы термоструйной печатающей головки

Струйные принтеры оперируют с микроскопическими каплями чернил объёмом около одного пиколитра. Диаметр чернильной капли составляет около 13 микрон. В 1 мм3 помещается примерно 10 000 таких чернильных капель. Так как диаметр капли превышает шаг печати, капли накладываются друг на друга при формировании изображения. В формировании изображения участвуют миллионы чернильных капелек, поэтому изображение получается очень насыщенным и качественным.

Капли чернил на бумаге

Для цветной струйной печати используются несколько разноцветных картриджей. Количество таких картриджей колеблется в пределах от 4 до 8.

Струйный принтер с шестью раздельными цветными чернильными картриджами

Смешение цветных чернил в различных пропорциях позволяет получить множество оттенков. Струйные принтеры обеспечивают более высокое качество цветной печати, чем лазерные принтеры. Правда, в отличие от лазерных принтеров, чернила при печати цветных изображений и фотографий расходуются довольно быстро. Кроме того, струйные принтеры печатают изображения медленнее, чем лазерные принтеры. Зато стоимость цветных струйных принтеров заметно ниже стоимости цветных лазерных принтеров.

Наконец, следует отметить, что чернила для струйной печати могут быть растворимыми или пигментными. Растворимые чернила глубоко проникают в целлюлозные волокна бумаги, а пигментные закрепляются на её поверхности. Поэтому отпечатки, сделанные с использованием растворимых чернил, менее насыщены и более расплывчаты, чем пигментные отпечатки. Однако, пигментные чернила уступают растворимым по долговечности отпечатков.

Струйная печать более привлекательна для домашнего использования из-за относительной дешевизны принтеров. Она выгодна при печати небольших объёмов текстов, а также при печати цветных изображений и фотографий. А вот для офиса больше подойдёт лазерная печать, которая без труда справляется с большими объёмами монохромных отпечатков.