Струйные принтеры с жидким красителем.

Струйная технология печати является на сегодняшний день самой

распространённой для реализации цветных устройств. Струйные чернильные

принтеры подразделяются на устройства непрерывного (continuous drop,

continuous jet) и дискретного (drop-on-demand) действия. Последние опять

же делятся на две категории: с нагреванием чернил («пузырьковая»

технология bubble-jet или thermal ink-jet) и основанные на действии

пьезоэффекта (piezo).

В простейшем случае принцип действия устройства по технологии continuous

jet основан на том, что струя чернил, постоянно испускаемая из сопла

печатающей головки, направляется либо на бумагу (для нанесения

изображения), либо в специальный приемник, откуда чернила снова попадают в

общий резервуар. В рабочую камеру чернила подаются микронасосом, а

элементом, задающим их движение, является, как правило, пьезодатчик.

Описанный выше принцип действия печатающего устройства использует сегодня

очень небольшое количество принтеров. Производством цветных принтеров,

использующих данную технологию, занимается, например, фирма Iris Graphics.

При реализации bubble-jet-метода в каждом сопле печатающей головки

находится элемент (например, тонкопленочный резистор). При пропускании

тока через тонкопленочный резистор последний за несколько микросекунд

нагревается до температуры около 500 градусов и отдает выделяемое тепло

непосредственно окружающим его чернилам. При резком нагревании образуется

чернильный паровой пузырь, который старается вытолкнуть через выходное

отверстие сопла каплю жидких чернил. Поскольку при отключении тока

тонкопленочный резистор также быстро остывает, паровой пузырь, уменьшаясь

в размерах, «подсасывает» через входное отверстие сопла новую порцию

чернил, которые занимают место «выстрелянной» капли. Цветные принтеры от

фирм Canon и Hewlett-Packard используют именно эту технологию.

Второй метод для управления соплом основан на действии диафрагмы,

соединенной с пьезоэлектрическим элементом. Как известно, обратный

пьезоэффект заключается в деформации пьезокристалла под воздействием

электрического поля. Изменение размеров пьезоэлемента, расположенного

сбоку выходного отверстия сопла и связанного с диафрагмой, приводит к

выбрасыванию капли и приливу через входное отверстие новой порции чернил.

Подобные устройства выпускаются компаниями Epson, Brother, Data-products и

Tektronix. Кстати фирмой Epson предложен новый тип многослойной

пьезоэлектрической головки, которая устраняет «сателлиты» - маленькие

капельки, сопровождающие основную каплю. Четкость в этом случае повышается

в основном для монохромных изображений.

Заметим, что сопла (канальные отверстия) на печатающей головке струйных

принтеров, через которые разбрызгиваются чернила, соответствуют «ударным»

иглам матричных принтеров. Поскольку размер каждого сопла существенно

меньше диаметра иглы (тоньше человеческого волоса), а количество сопел

может быть больше, то получаемое изображение теоретически должно быть в

этом случае четче. К сожалению, это не всегда так, и очень многое зависит

от качества используемой бумаги. Дело в том, что чернила имеют свойства

просачиваться (куда не надо), растекаться и смешиваться до высыхания. Это

приводит к снижению яркости, а также к изменению цветности изображения.

Для того чтобы преодолеть все эти неприятности, используются самые

различные подходы. Например, химики фирмы DuPont разработали для принтеров

компании Hewlett-Packard специальные пигментные чернила (правда, тоже не

без недостатков). А вот чтобы избежать смешивания чернил, в модели

принтера IBM Color JetPrinter PS4079 фирмы Lexmark предусмотрены паузы

между проходами для нанесения первичных цветов. Упоминавшаяся чуть выше

компания Hewlett-Packard для той же цели (высыхание чернил) использует

подогрев носителя, то есть бумаги. Такой метод борьбы со смешиванием

чернил реализован в моделях HP PaintJet XL300 и DeskJet 1200С.

Итак, к основным достоинствам технологии continuous jet относится

возможность воспроизведения широкой палитры цветов с высоким качеством,

однако при невысокой скорости печати стоимость подобных цветных принтеров

достаточно велика.

Устройства дискретного действия (drop-on-demand) достаточно дешевы, и

также позволяют получать широкую гамму цветов, однако требуют, как

правило, специальной бумаги.