3. Струменеві принтери

Струминні (струменевий) принтери (inkjet printers - чорнильно-струминні принтери), так само, як і матричні, виводять зображення по точках, але точки утворюються за допомогою дуже маленьких крапель рідкого чорнила.

Струминний принтер містить такі основні компоненти (рис. 13.3):

- каретку;

- блок переміщення каретки;

- блок протягання паперу;

- блок керування.

Замість картриджів матричних принтерів, що містять фарбувальну стрічку, у струминних принтерах використовують чорнильні картриджі, що містять запас чорнила.

Струминний принтер може виконувати як чорно-білий, так і кольоровий друк.

Оскільки струминні принтери часто використовуються для друкування фотографій, то для точнішого передавання кольору в деяких їх моделях добавлено ще два кольори: світло-ціановий (light cyan) і світло-пурпурний (light magenta), а для більш точного передавання відтінків сірого - ще й сірий колір.

Існують моделі принтерів, що містять і інші кольори (наприклад, срібний і золотий).

Для різних моделей струминних принтерів картриджі для чорнила виготовляють по-різному, в одних моделях принтерів чорнило кожного кольору міститься в окремих картриджах, в інших – чорнило декількох кольорів поміщено в один картридж (рис. 13.3, поз. 8). Крім того, форма і розмір чорнильних картриджів, а також хімічний склад чорнила різні для різних моделей струминних принтерів.

Рисунок 13.3. Основні компоненти струминного принтера:

1 - електронна схема керування друкуванням; 2 - друкувальна головка;

3 - блок керування; 4 - вихідний лоток; 5 - папір; 6 - валики;

7 - блок переміщення каретки; 8 - картридж для кольорових чорнил;

9 - вхідний лоток; 10 - картридж для чорних чорнил; 11 - каретка

Чорнило з картриджа надходить у друкувальну головку, що містить велику кількість (у сучасних принтерах кілька сотень) мікроскопічних резервуарів для чорнила із соплами.

Друкувальні головки в сучасних моделях струминних принтерів для виведення чорнила на папір використовують такі дві основні технології:

- п'єзоелектричну;

- пузирково-струминну.

Обидві ці технології називають технологіями «друкування на вимогу» (drop on demand) на відміну від технології невпинного подавання чорнила на папір для старих моделей струминних принтерів.

У струминних принтерах за п'єзоелектричною технологією – п'єзоелектричних струминних принтерах (piezoelectric inkjet printers) на задній частині кожного резервуара з чорнилом установлено п'єзоелемент – кристал, що змінює свої розміри під впливом електричного поля (рис. 13.4, а). Якщо на п'єзоелемент подається електричний струм, то він починає розширюватися. При цьому невелика крапля чорнила видавлюється із сопла і потрапляє на папір, залишаючи на ньому точку відповідного кольору (рис. 13.4, б). За відсутності електричного поля п'єзоелемент набуває своєї початкової форми і забирає з картриджа нову порцію чорнила.

а) б)

Рисунок 13.4. Процес друкування за п'єзоелектричною технологією:

а - у нормальному стані; б - під час подання електричного струму на п'єзоелемент:

1 - сопло; 2 - папір; 3 - резервуар; 4 - п'єзоелемент

Струминні принтери згідно з пузирково-струминною (bubble jet) технологією називають термічними струминними принтерами (thermal inkjet printers).

а) б)

Рис. 13.5. Процес друкування за міхуровою технологією:

а - у нормальному стані; б - під час подання електричного струму на нагрівальний елемент:

1 - сопло; 2 - папір; 3 - міхур; 4 - резервуар; 5 - нагрівальний елемент

Кожне сопло цих принтерів обладнано нагрівальним елементом (тонким опором) (рис. 13.5, a). Нагрівальний елемент, через який пропускається електричний струм, за кілька мікросекунд нагрівається до температури близько 500° С. Виникаючі під час такого різкого нагрівання газові бульбашки (bubbles) «виштовхують» через вихідний отвір сопла краплю рідкого чорнила, що переноситься на папір (рис. 13.5, б).

З вимкненням електричного струму нагрівальний елемент охолоджується, паровий міхур зменшується і через вхідний отвір з картриджа надходить нова порція чорнила.

Електронна схема керування друкуванням за командами блоку керування принтера формує електричні імпульси для п'єзоелемента чи нагрівального елемента.

У старих моделях струминних принтерів друкувальна головка й електронна схема керування друкуванням вбудовані в каретку. Це призводило до того, що у разі поломки чи засмічення друкувальної головки принтер ставав непрацездатним (оскільки друкувальну головку відновити майже неможливо).

У сучасних принтерах друкувальні головки є компонентами картриджа, а для підключення до електронної схеми керування друкуванням картриджі мають спеціальні контакти.

Блок переміщення каретки струминного принтера містить такі самі компоненти, що й однойменний блок матричного принтера, і забезпечує рух каретки з картриджем у горизонтальному напрямі (вперед чи назад).

Блок протягання паперу в струминному принтері забезпечує (за допомогою декількох валиків, керованих електродвигуном) переміщення паперу у вертикальному напрямі з вхідного лотка у вихідний.

Блок керування струминного принтера функціонує аналогічно блоку керування матричного принтера.

Особливість реалізації передавання кольору в струминних принтерах полягає у використанні в деяких моделях точок різних розмірів.