Принцип печати струйными принтерами.

В настоящее время, на практике, для нанесения чернил на бумагу наиболее широко используется два дискретных метода. Принтеры, использующие для управления соплом термоэлемент и пьезоэлемент. При технической реализа­ции оба этих метода практически эквивалентны, как по затратам, так и по качеству получаемого изображе­ния.

При использовании термоэлемента в каждом соп­ле находится маленький нагревательный элемент (обычно это тонкопленочный резистор). Этот элемент может находиться либо в непосредственной близости с самим соплом, либо на стороне входного канала сопла. При пропускании тока через тонкопленочный резистор последний за несколько микросекунд нагревается до температуры около 500 градусов и отдает

Рис. 4

выделяемое тепло непосредственно окружающим его чернилам. При резком нагревании образуется чернильный паро­вой пузырь, который старается вытолкнуть через вы­ходное отверстие сопла необходимую порцию (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 "выстреленной" капли. Схематич­но этот процесс изображен на рисунке 4.

Второй метод ( с пьезоэлементом) для управления соплом ос­нованном на увеличении размеров пьезокристалла под воздей­ствием электрического поля. Увеличение размеров пьезоэлемента, рас­положенного сбоку выходного от­верстия сопла приводит к выбрасыванию капли чернил и приливу через входное от­верстие новой порции. По­добные устройства выпускаются компаниями Epson, Brother, Data-products и Tektronix. Фирмой Epson предложен новый тип многослойной пьезоэлек­трической головки, которая устра­няет «сателлиты» - маленькие ка­пельки, сопровождающие основную каплю. Четкость в этом случае по­вышается.

Преимущества и недостатки.

Практически все преимущества матричных принте­ров автоматически можно распространить и на соот­ветствующие струйные чернильные принтеры. Для них (теоретически) возможно создание любых типов шриф­тов с различными атрибутами (с учетом количества сопел) в графическом режиме. По четкости и резкости изображения неко­торые модели чернильных принтеров не всегда могут поспорить с "ударными" матричными печатающими устройствами. Однако способность некоторых черниль­ных принтеров формировать капли разного размера позволяет им создавать изображения, которые невозможно вос­произвести даже на качественном 24-игольчатом прин­тере.

К очевидным достоинствам техноло­гии струйных принтеров относится, например, возмож­ность создания достаточно дешевых и качественных цветных печатающих устройств. Под­тверждением служат новые модели цветных принтеров DeskJet SOOC и DeskJet SSOC фирмы Hewlett - Packard.

К одному из существенных недостатков описывае­мых устройств относится, к сожалению, их невысокая скорость печати. Физические ограничения по скорости очевидны - в основном задержка определяется време­нем наполнения чернилами пустого пространства в сопле печатающей головки. За редким исключением, скорость чернильных струйных принтеров для высококачественных текстов (letter quality) не превосходит 100 пк/сек.

Dye sublimation (термосублимацией)

Еще один класс цветных печатаю­щих устройств - так называемые принтеры с термосублимацией. По этой технологии эле­менты печатающей головки нагре­ваются до тем­пературы около 400 градусов. Под сублимацией понимают пере­ход вещества из твердого состояния в газообразное минуя стадию жид­кости (например, кристаллы йода сублимируют при нагревании). Та­ким образом, пары красителя сублимируют и осаждаются на бумаге или ином носителе. В принтерах с термосублимацией имеется возможность точ­ного определения необходимого количества красителя, переносимого на бумагу (например. 19% суаn, 65% magenta, 34% yellow). Комбинацией цветов красителей можно подобрать практически любую цветовую па­литру.

Данная технология использует­ся только для цветной печати, а реализующие ее устройства обыч­но относятся к классу «high end»(высокий результат). К их основным преимуществам от­носится практически фотографичес­кое качество получаемого изобра­жения и широкая гамма оттенков цветов без использования растрирования. Основным ограничением применения данных принтеров яв­ляется высокая стоимость каждой копии изображения (более долла­ра за страницу).

Принтеры с твердым красителем (Phase change ink-jet)

Принцип работы принтеров с твердым красителем следующий. Восковые стерженьки для каждого первичного цвета красителя постепенно рас­плавляются специальным нагрева­тельным элементом при температу­ре около 90 градусов и попадают в отдельные резервуары. Расплавлен­ные красители подаются оттуда спе­циальным насосом в печатающую головку, работающую обычно на основе пьезоэффекта. Капли воскообразного красителя на бумаге застывают практически мгновенно, но обеспечивают необходимое с ней сцепление. В отличие от обычной струйной технологии, в данном случае не происходит ни просачива­ния, ни растекания, ни смешения красителей. Такие прин­теры работают с любой бумагой. Качество цветов хорошее и допустима двусторонняя печать. Стоимость одной копии невысока, скорость печати около 2 страниц в минуту.

Цветной лазерный принтер (Colour laser)

В лазерных принтерах используется электрографический принцип со­здания изображения, как и в копировальных машинах. Лазерный принтер распределяет по поверхности бумаги специальный порошок (тонер) и запекает его. Наиболее важными час­тями лазерного принтера можно считать свето(фото)принимающий барабан (или ленту), а также полупроводниковый лазер и оптико-ме­ханическую систему перемещаю­щую луч. Лазер формирует электронное изображение на светочувствительной (фотопринимающей) ленте последовательно для каждого цвета тонера (CMYK). Когда изображение на фотопринимающей ленте полностью построено, оно притягивает электростатическим зарядом тонер (порошок). Тонер с ленты наносится прокатыванием на барабан и далее с него на подаваемый лист бумаги. Изображение закрепляется на листе за счет нагрева частиц тонера до температуры плавления на барабане. Окончательную фиксацию изображения осуществляют специальные валики, прижимающие расплавленный тонер к бумаге. Принтер, работающий в монохромном режиме, имеет скорость 8стр/мин, в цветном режиме обеспечит только 2 стр/мин. Цены на цветные лазерные принтеры выше чем на другие.