18.1. Сущность способа и краски, применяемые в струйной печати.

Существует два типа струйных технологий: «непрерывная струя» и «капля по требованию». Второй тип называют еще импульсной струйной печатью.

Импульсная струйная печать по способу образования капель делится на пьезоструйную и термоструйную.

В системах непрерывной струйной печати из сопла или линейки сопел, находящихся в печ. головке, выходят струи чернил. Сразу же после выхода из сопла струя разбивается на мельчайшие капельки. Дробление струи происходит за счет колебательного воз­действия на чернила пьезоэлектрического резонатора и сил повер­хностного натяжения чернил. Под действием переменного тока высокой частоты происходит быст­рое периодическое изменение размеров пьезо электрика (его виб­рация). С той же частотой изменяется объем, занимаемый черни­лами в чернильной камере. При уменьшении объема чернила вы­талкиваются через сопло, а при его увеличении в чернильную ка­меру поступает новая порция чернил.

Для того чтобы капельки чернил летели на бумагу только в мес­тах изоб-ия, их селективно заряжают. С помощью отклоняю­щего электрода заряженные капельки направляют (в зависимости от использованной схемы технологического проц.а) либо на бу­магу, либо в каплеуловитель. Каплеуловитель направляет неисполь­зованные чернила в систему рециркуляции чернил для повторного их использования. Чернила должны быть электропроводными.

Пьезоструйная печать — одна из разновидностей импульсной струйной печати. Пьезоструйная печатная головка включает линейку сопел, выстреливающих капли чернил в соответствии с командами и данными, получаемыми из проц.о­ра. Каждое сопло соединено каналом (дюзой) с чернильной каме­рой. Последняя узким каналом связана с резервуаром чернил, об­щим для всех сопел, печ. чернилами одного цвета.

На стенке чернильной камеры или на стенке канала (дюзы) расположен пьезоэлемент, который при сообщении электрическо­го импульса изменяет объем чернильной камеры или дюзы. Умень­шение объема приводит к выталкиванию порции чернил, которая вылетает из сопла в виде капельки того или иного размера. Разме­ры капелек и их скорость зависят от размеров сопла, конструкции печатающей головки, режимов ее работы и от чернил. Хотя все головки содержат одинаковый набор элементов красочной си­стемы, по конструкции они могут сильно различаться.

При пьезоструйной печати активный элемент печатающей го­ловки (пьезоэлемент) оказывает на чернила механическое воздей­ствие. Поэтому выбор чернил не ограничен. Они м-б на вод­ной и масляной основе (на органическом растворителе или не иметь растворителей, н-р закрепляться с помощью ультрафиоле­тового излучения). От них лишь требуется: достаточно низкая вяз­кость, чтобы они могли выдавливаться из микросопел; необходи­мое поверхностное натяжение, стабильность; время высыхания не слишком ма­ленькое (чтобы не забивались сопла) и не слишком большое (чтобы не смазывались отпечатки).

В термоструйной печати капли чернил выдавливаются из сопел пузырьком воздуха, образующимся при быстром локальном разогревании стенки чернильной камеры или стенки канала (дюзы), за­канчивающегося соплом. На стенке каждого канала, оканчивающегося соплом с одной сто­роны и связанного с чернильной камерой с другой, находится полос­ка термоэлемента. Она выполнена из материала, проводящего ток, но имеющего высокое сопротивление, т.е. представляет собой рези­стор. При прохождении через полоску импульса тока резистор так разогревается, что вода, служащая растворителем чернил, быстро доходит до температуры перегрева и происходит момен­тальный (взрывной) переход перегретой воды в пар. Образуется пу­зырек, давление внутри которого достигает 100 атмосфер. В стремлении расшириться пузырек давит на чернила, находя­щиеся в канале по обе стороны от него. Однако двигаться чернила могут только в одну сторону — к выходу из канала, заканчивающе­гося калиброванным отверстием — соплом. Порция чернил выдав­ливается из сопла, но вначале не отрывается от него, а за счет сил поверхностного натяжения образует каплю. Нагрев производится лишь краткое мгновение. Полоска резистора быстро остывает за счет рассеяния тепла, и давление внутри пузырька па­дает. За тысячные доли секунды пузырек опадает и его место занимают чернила. Это приводит к отрыву капли. Для термоструйного способа печати используют только водные чернила, с добавлением органических растворителей, улучшающих растворимость красителя.

Для струйной печати используют жидкие краски, имеющие кон­систенцию чернил. Используют черни­ла на красителях и пигментах. Чернила на основе красителей меньше забивают микро­сопла печатающей головки и имеют большую стабильность. Одна­ко они впитываются вместе с растворителем в волокнистые материалы, н-р бумагу, понижая оптическую плотность и качество изоб-ия, ос­тавшегося на поверхности.

Пигменты — нерастворимая часть чернил, поэтому чернила на пигментах представляют не раствор, а стабильную дисперсию. Проис­ходящая в ней агрегация частиц может приводить к забиванию сопел печатающей головки. Лучшие рез-ты дают специальные пигменты с химически модифицированной поверхностью.

Подавляющее большинство чернил изготавливают на водной ос­нове. Чернила на растворителях используются только в пьезоструйных плоттерах, производящих продукцию для наружной рекламы.