Evolucija brizgalnega tiskanja. Toplotno brizgalno in piezoelektrično tiskanje - prednosti in slabosti

Sošolci

tehnologija termo inkjet tiskanje temelji na lastnosti črnila, da se pri segrevanju poveča v prostornini. Segreto črnilo, ki se povečuje v prostornini, potiska mikroskopske kapljice črnila v šobe tiskalne glave tiskalnika, ki tvorijo sliko na papirju. IN splošni pogled Spodaj je predstavljena tehnologija termičnega brizgalnega tiska.

Tehnologija termičnega brizganja

Toplotno inkjet tiskanje– to je najbolj priljubljena tehnologija brizgalnega tiska, ki se uporablja v proizvodnji 75% brizgalni tiskalniki.

Delež tiskalnikov, ki uporabljajo tehnologijo termičnega brizgalnega tiska

K razvoju tehnologije termičnega brizgalnega tiska so največ prispevale korporacije Canon in HP, ki je v 70. letih dvajsetega stoletja samostojno razvil dve tehnologiji tiska: Bubble Jet (Canon) in Termalni brizgalni tiskalnik(HP).

Tehnologije termičnega brizgalnega tiska

Tehnologija termičnega brizgalnega tiskanja Bubble Jet je bila javnosti predstavljena leta 1981 na velikem sejmu. Leta 1985 z uporabo inovativna tehnologija Izšel je legendarni enobarvni tiskalnik Canon BJ-80, leta 1985 pa prvi barvni tiskalnik Canon BJC-440.

Shematska ponazoritev brizgalne tehnologije Bubble Jet

Bistvo tehnologije brizgalno tiskanje Bubble Jet je naslednji. V vsako šobo tiskalne glave je vgrajen termistor (grelec), ki takoj segreje črnilo, ki pri temperaturah nad 500°C izhlapi in tvori mehurček, ki kapljico črnila potisne ven. Nato se termistor izklopi, črnilo se ohladi in mehurček izgine, območje zmanjšanega tlaka pa potegne vase novo količino črnila.

Zanimivo je, da se črnilo segreje na temperaturo 500°C v samo 3 mikrosekundah, kapljice pa letijo iz šobe s hitrostjo 60 km/h. Vsako sekundo se cikel segrevanja in ohlajanja črnila ponovi 18 tisočkrat v vsaki šobi tiskalne glave.

Drugo tehnologijo brizgalnega tiskanja, Thermal Inkjet, je HP začel razvijati leta 1984, vendar je bil prvi tiskalnik ThinkJet, ki je temeljil na tej tehnologiji tiskanja, uveden v množično proizvodnjo mnogo kasneje.

Shematski prikaz tehnologije Thermal Inkjet

Thermal Inkjet tehnologija Temelji na enakem principu tiskanja kot tehnologija Bubble Jet, razlika je le v tem, da so pri tiskalnikih, ki uporabljajo tehnologijo Bubble Jet, termistorji nameščeni v mikroskopskih šobah tiskalne glave, pri tiskalnikih, ki uporabljajo tehnologijo Thermal Inkjet, pa neposredno za šobo. .

Tako se tehnologiji Bubble Jet in Thermal Inkjet razlikujeta le v podrobnostih.

Glavni prednosti termičnega brizgalnega tiska pred piezo brizgalnim tiskanjem sta odsotnost gibljivih mehanizmov in stabilnost delovanja. Poleg tega ima termično brizgalno tiskanje eno pomembno pomanjkljivost: ne omogoča nadzora nad velikostjo in obliko kapljic črnila. Poleg tega, ko kapljice črnila letijo iz šobe tiskalne glave, satelitske kapljice, ki nastanejo pri vrenju črnila, izbruhnejo skupaj z njimi. Pojav takšnih "satelitov" lahko sproži nestabilno tresenje mase črnila med njenim izmetavanjem iz šobe. Prav satelitske kapljice povzročajo nastanek neželenega obrisa (»črnilne megle«) okoli odtisa in mešanje barv v grafičnih datotekah.

Med vsemi tehnologijami za ustvarjanje slik je brizgalno tiskanje postalo priljubljeno.

Uporablja se v tiskalnikih, vključno z velikimi formati.

Prednost te tehnologije je, da se kapljica barve oblikuje le ob pravem trenutku, kar vam omogoča, da dobite visokokakovostne slike.

Kaj je termično brizgalno tiskanje?

V tem članku vam bomo povedali, kaj je termično brizgalno tiskanje, njegove prednosti, princip delovanja in v katerih primerih se uporablja.

Končana slika je sestavljena iz velikega števila mikroskopskih barvnih pik različne barve(barvni brizgalni termo tisk).

V trenutku, ko morate nanesti sliko, je v mikroskopski komori šobe črnilo, ki ga je treba nekako potisniti na površino tiskovine (na primer papirja).

Metoda termičnega tiska je sestavljena iz dejstva, da je v komori grelni element, ki se v času tiskanja napaja s tokom. Trajanje trenutnega vklopa toka je kratko, do 2 milijoninke sekunde.

Pod njegovim delovanjem se element segreje, temperatura barve se poveča na 500º, volumen barve v šobi se poveča, kar poveča tlak v komori in del barvila se iztisne iz nje. Obstajajo informacije, da v komori v trenutku segrevanja nastane tlak več kot 100 atmosfer, kar je precej.

Po tem nastane vakuum, ki pomaga vleči nov del barve. Ta proces se ponovi nekaj tisočkrat na sekundo.

Oprema za termično brizgalno tiskanje

Ta način tiskanja se uporablja v veliki večini brizgalnih tiskalnikov. Tehnologija je bila predstavljena na trgu v začetku 80. let prejšnjega stoletja. Vodilni proizvajalci so Canon, HP, Lexmark.

Sodobna oprema omogoča oblikovanje kapljic velikosti do 35-40 mikronov, kar omogoča pridobitev kakovostne in podrobne slike.

Običajno imajo termični tiskalniki dve tiskalni glavi. Ena je za tiskanje s črnim črnilom, druga pa za barvno tiskanje (cian, magenta in rumena).

Ena tiskalna glava ima lahko, odvisno od modela, do več sto šob.

Odvisno od modela so lahko glave neločljivo povezane s kartušami ali vgrajene v tiskalnik, torej za večkratno uporabo. Slednja možnost vam omogoča, da ste bolj prepričani v kakovost tiska, saj ta element nima časa, da izčrpa svoj vir. Toda na ta način postane cena tiska višja.

Prednosti in slabosti termičnega tiska

Toplotno brizgalno tiskanje se pogosto uporablja v tiskarska tehnologija, zahvaljujoč:

• tiho delovanje opreme,
• zagotavlja visoko kakovost in ločljivost tiskanja,
• tehnologija termičnega brizgalnega tiska omogoča pridobitev zanesljivih tiskalnih glav,
• stabilnost tiskalnikov, ki uporabljajo to tehnologijo,
• visoka hitrost tiskanja.

Slabosti termičnega tiska:

Ni vedno mogoče natančno nadzorovati velikosti nastalih kapljic,

Med delovanjem lahko nastanejo satelitske kapljice, ki poslabšajo kakovost nastale slike,

Tiskalno glavo je včasih treba očistiti,

Priporočljivo je izbrati poseben papir, ki bo zmanjšal puščanje barve in krivljenje papirja,

Drage barvne kartuše. Čeprav nekateri tvegajo in naročajo neoriginalne, ki so malo cenejše.

Zaključek

Toplotno brizgalno tiskanje vam omogoča profesionalno tiskanje po nizki ceni. Kakovost nastale slike je odvisna od natančnosti šobe in zgradbe izmetne komore. Tudi značilnosti uporabljenega barvila (viskoznost, površinska napetost, sposobnost segrevanja in izhlapevanja) vplivajo na pridobljeno sliko.

Upamo, da vas je zanimal ta članek, ki je odgovoril na vprašanje: kaj je termično brizgalno tiskanje in v katerih primerih se uporablja.

Brizgalni tiskalniki so danes eni najbolj priljubljenih med potrošniki. Še več, v večini primerov se tak tiskalnik kupi kot periferija domačega računalnika. Za to obstajajo razlogi, v prvi vrsti nizka cena in možnost tiskanja barvnih dokumentov. Medtem po mnenju prodajalcev številnih salonov računalniška oprema, ima večina uporabnikov več kot le nejasno razumevanje načel brizgalnega tiskanja. Če je njihovim lastnikom o delovanju matričnih ali laserskih tiskalnikov vse bolj ali manj jasno, potem o brizgalnih tiskalnikih praviloma lahko rečejo le to, da slika nastane s škropljenjem majhnih kapljic črnila na papir.

Za začetek je verjetno vredno pojasniti, kaj je indikator, kot je dpi, ki se izkaže za pomembnejšega od na primer hitrosti tiskanja. DPI (dots per inch) je tako imenovano število kapljic na palec, ki je funkcija frekvence, s katero se kapljice izvržejo, in hitrosti, s katero se tiskalna glava tiskalnika premika vzdolž vodoravne osi. Krmilna šoba v določenih trenutkih diskretno izstreli kapljice črnila in tako potegne črto. Glavni izziv za proizvajalca tiskalnikov je kombinacija kakovosti (največja emisija kapljic na linijo) in hitrosti (najmanjša emisija kapljic na linijo za doseganje višjih hitrosti). Hitrost izpusta kapljic se giblje od 10 do 20 tisoč na sekundo. S spreminjanjem te frekvence oziroma hitrosti gibanja nosilca tiskalne glave lahko dosežete optimalno gostoto horizontalne postavitve kapljic in s tem kakovost tiska.

Ločljivost je parameter, ki ga določa velikost kapljic črnila. Pri nanašanju manjših kapljic bo jasnost slike večja v primerjavi z enako površino, zapolnjeno z manj večjimi kapljicami. Jasno je, da bo v tem primeru višja kakovost zahtevala manjšo hitrost tiskanja in obratno.

Inkjet tiskalniki se razlikujejo glede na način tiskanja.

Obstajajo tri glavne metode tiskanja, ki so precej razširjene.

Toplotno inkjet tiskanje

Razvoj toplotna tehnologija Inkjet tiskanje se je začelo leta 1984. Takrat sta bila pionirja HP ​​in Canon. Toda stvari so se premikale počasi in dolgo časa ni bilo mogoče doseči potrebnih rezultatov. Šele v 90. letih je bilo končno mogoče doseči sprejemljivo raven kakovosti, hitrosti in stroškov. Lexmark se je pozneje pridružil HP-ju in Canonu pri nadaljnjem razvoju termalnih tiskalnikov, kar je privedlo do nastanka današnjih tiskalnikov visoke ločljivosti.

Kot že ime pove, je osnova termičnega (pravilneje elektrotermalnega) nastajanja curka povečanje temperature tekočega črnila pod vplivom električnega toka. To povišanje temperature zagotavlja grelni element, ki se nahaja v izmetni komori. Ko se segreje, nekaj črnila izhlapi, v komori se hitro ustvari presežek tlaka in majhna kapljica črnila se izbrizga iz komore za izmet skozi natančno šobo. V eni sekundi se ta postopek večkrat ponovi. Najpomembnejša stvar za uspeh te tehnologije. To je zato, da čim bolj natančno izberemo konfiguracijo izmetne komore ter premer in natančnost šobe. Na obnašanje črnila pri segrevanju in izlivu iz šobe poleg lastnosti črnila samega (njegova viskoznost, površinska napetost, sposobnost izhlapevanja itd.) vplivajo tudi značilnosti kanala, ki vodi do šobe in točka izhoda v šobo. Velika vrednost Za zagotovitev pravilnega izmeta črnila iz šobe se spremeni tudi meniskus črnila v šobi po iztisu in izmetna komora se ponovno napolni. Oglejmo si podrobneje faze nastajanja in izmeta kapljic. Nastajanje termičnega curka črnila se začne v tiskalni glavi kartuše. Električni impulz ustvari toplotni tok, enakovredni več kot dvema milijardama vatov na kvadratni meter na grelnih elementih. To je približno 10-krat večje od toka na površini Sonca. Ker pa je trajanje toplotnega impulza le 2 milijoninki sekunde, se površina grelnega elementa segreje le do približno 600 stopinj, čeprav temperatura v tem času narašča s hitrostjo 300 milijonov stopinj na sekundo. °C v tem času. Ker je segrevanje izjemno hitro, je v resnici temperatura, pri kateri črnilo ne more več obstajati kot tekočina, dosežena le v sloju, debelejšem od milijoninke milimetra. Pri tej temperaturi (približno 330°C) začne tanka plast črnila izhlapevati in iz šobe se izrine mehurček. Parni mehurček nastane pri zelo visoki temperaturi, zato je parni tlak v njem približno 125 atmosfer, tj. štirikrat večji od tlaka, ki ga ustvarjajo sodobni bencinski motorji z notranjim zgorevanjem. Tak mehurček, ki ima ogromno energije, deluje kot bat in meče črnilo iz šobe na stran s hitrostjo 500 palcev na sekundo. Nastala kapljica tehta le 18 milijard gramov. Glede na ukaze, ki prihajajo iz gonilnika tiskalnika, je mogoče hkrati aktivirati več sto šob v poljubni kombinaciji. Rezervoarji, iz katerih se črnilo dovaja tiskalni glavi, lahko razdelimo na dve vrsti zasnove. Prvič, široko se uporablja monoblok sistem, ki združuje vgrajen rezervoar za črnilo in izmetno enoto. Njegova prednost je, da se ob vsaki menjavi posode s črnilom zamenja tudi tiskalna glava, kar pomaga pri vzdrževanju visoke kakovosti tiskanje. Poleg tega je enostavnejša zasnova in jo je lažje zamenjati. Pri drugem, bolj zapletenem sistemu je tiskalna glava ločena od rezervoarja za črnilo in tukaj se zamenja samo ta rezervoar, ko je prazen. Pena v rezervoarju za črnilo deluje kot goba, ki absorbira tekoče črnilo, tako da se črnilo neprekinjeno dovaja v tiskalno glavo brez neželenega puščanja iz kartuše zaradi gravitacije ali puščanja črnila iz same tiskalne glave. Na dnu monoblok kartuše so električni kontakti in tiskalna glava. ključni element celotnega procesa brizgalnega tiskanja; črnilo se v tiskalno glavo dovaja skozi niz kanalov, ki prihajajo iz rezervoarja. Izdelava tiskalne glave. to zapleten proces, ki se izvaja na mikroskopski ravni, kjer je natančnost meritev določena v mikronih. Osnovni materiali, uporabljeni za izdelavo izmetne komore, kanala za črnilo, elektronskega krmilnega vezja in grelnih elementov, so podobni tistim, ki se uporabljajo v industriji polprevodnikov, kjer so najtanjše prevodne kovine in izolacijske plasti obdelane z natančnim laserjem. Ta tehnologija zahteva velika vlaganja tako v razvoj kot v proizvodnjo in to je eden glavnih razlogov, da se zelo malo podjetij odloča za delovanje na tem področju. Tiskalna glava je zbirka več mikrosklopov, ki jih sestavljajo izmetne komore in pripadajoče šobe, razporejene v šahovnici, da se poveča navpična gostota šob. S takšno razporeditvijo šob lahko njihovo število na razdalji približno 1,27 cm doseže 208, kot je to na primer pri črnih kartušah modelov Lexmark Z, tako da je mogoče doseči ločljivost 1,44 milijona točk. Kakovost tiskanja določajo številni dejavniki, glavni pa so. to so velikost točke, navpična gostota točk in frekvenca izmeta kapljic skozi šobo; Ti indikatorji so glavna merila za nadaljnje delo na tiskalnih glavah, pa naj gre za termične ali piezoelektrične glave. Termične glave imajo nekaj prednosti pred elektromehanskimi glavami, saj je ključna tehnologija za njihovo izdelavo podobna tisti, ki se uporablja pri izdelavi mikroprocesorskih čipov in drugih izdelkov polprevodniške elektronike. Hiter napredek na teh področjih koristi toplotni tehnologiji in v prihodnjih letih lahko pričakujemo še višje ločljivosti in večje hitrosti tiskanja. Toplotno brizgalno tiskanje ima več prednosti pred konkurenčno piezo tehnologijo. Na primer, preprostost zasnove in tesna analogija s proizvodnjo polprevodnikov: to pomeni, da bodo mejni stroški proizvodnje tukaj nižji kot pri konkurenčni tehnologiji. Konfiguracija izmetnih komor omogoča, da so šobe nameščene bližje ena drugi, kar omogoča doseganje več visoka ločljivost.

Piezoelektrična tehnologija

Piezoelektrični sistem, ustvarjen na osnovi elektromehanske naprave, ki ga je Epson predstavil v komercialni pripravljenosti, je bil prvič uporabljen v brizgalnih tiskalnikih Epson ne tako dolgo nazaj. leta 1993. Piezotehnologija temelji na lastnostih določenih kristalov, imenovanih piezokristali (primer so kristali kremena v običajnih kristalih kremena). ročna ura), deformirajo pod vplivom električnega toka; tako izraz opredeljuje elektromehanski pojav. to fizična lastnina omogoča uporabo določenih materialov za ustvarjanje miniaturne "črpalke črnila", v kateri bo sprememba iz pozitivne v negativno napetost povzročila, da bo majhna količina črnila stisnjena in močno izvržena skozi odprto šobo. Tako kot pri nastanku brizgalnega curka zaradi toplotnih učinkov je tudi tu velikost kapljice določena z telesne lastnosti izmetna komora in tlak, ki nastane v tej komori zaradi deformacije piezokristala. Velikost kapljice se spremeni s spreminjanjem količine toka, ki teče skozi mehanizem za izmet. Tako kot pri termičnih tiskalnikih je frekvenca izmeta zaradi piezoelektričnega učinka odvisna od potencialne frekvence električnih impulzov, ki je določena s časom, ko se fotoaparat vrne v »tiho« stanje, ko je napolnjen s črnilom in pripravljen na naslednji delovni cikel. Piezo tehnologija je zelo zanesljiva, kar je zelo pomembno, saj tiskalna glava iz čisto ekonomskih razlogov ne more biti del zamenljive kartuše, kot pri termalnih sistemih, ampak mora biti togo povezana s tiskalnikom. Tako pri termičnih kot pri piezoelektričnih sistemih kakovost delovanja določajo številni dejavniki. Možnost spreminjanja velikosti pike daje piezo tehnologiji določene prednosti. Po drugi strani pa se piezo tehnologija sooča z nekaterimi čisto fizičnimi omejitvami. Na primer, velike dimenzije elektromehanske izmetne komore pomenijo, da mora biti navpična gostota šob manjša od gostote toplotnih analogov. Ne samo, da to omejuje možnosti za nadaljnji razvoj, ampak tudi pomeni, da doseganje višje ločljivosti in enotnosti pri visokokakovostnem tiskanju zahteva večkratne prehode tiskalne glave čez isto stran.

Stacionarna tiskalna glava je nekoliko stroškovno učinkovita, ker je ni treba zamenjati. Vendar je ta prednost delno izravnana s tveganjem vstopa zraka v sistem pri menjavi kartuše. To povzroči, da se šobe zamašijo, kakovost tiskanja se poslabša in potrebnih je več ciklov čiščenja, da sistem ponovno vzpostavi normalno delovanje. Druga trenutna omejitev za piezo sisteme se nanaša na uporabo črnil na osnovi barvil: pri uporabi barvnih (pigmentnih) črnil, ki so višje kakovosti, a imajo tudi večjo gostoto, obstaja tudi nevarnost zamašitve šob. Piezoelektrična tiskalna glava, ki temelji na že obstoječi tehnologiji, ima nižje stroške razvoja, vendar je bistveno dražja za izdelavo. Trenutno so prednosti piezoelektričnih glav, kot sta visoka zanesljivost in možnost spreminjanja velikosti kapljic, zelo pomembne in omogočajo izdelavo izdelkov zelo visoke kakovosti. Ker pa se cene termičnih brizgalnih tiskalnikov nenehno znižujejo, ti vedno bolj prevzemajo trg tiskalnikov. vstopna raven, potem za piezo sisteme ostaja trg za izdelke srednjega in visokega razreda.

Brizgalno tiskanje z mehurčki

Načelo tiskanja Canon Bubble-Jet, izumljenega v poznih 70. letih, je genialno preprosto. V vsaki šobi, najtanjšem kanalu, v katerem se tvorijo kapljice črnila, je mikroskopski grelec. Električni impulzi nanj povzročijo, da črnilo zavre in nastanejo zračni mehurčki, ti mehurčki pa z vsakim impulzom potisnejo enake količine črnila iz šobe. Segrevanje se ustavi, mehurček izgine, v šobo se vleče nova porcija črnila in je pripravljena za nov cikel!

Vendar pa je trajalo približno 8 let, da je prvi mehurčasti tiskalnik postal na voljo uporabnikom. Leta 1981 je bila obetavna tehnologija Canon Bubble-Jet prvič predstavljena na Canonovem velikem sejmu in takoj pritegnila pozornost strokovnjakov. A šele leta 1985 se je pojavil prvi komercialni model enobarvnega tiskalnika Canon BJ-80, leta 1988 pa prvi polnobarvni BJ tiskalnik BJC-440 (format A2, ločljivost 400 dpi).

Inkjet tehnologija se je pojavila sredi osemdesetih let 20. stoletja kot rezultat poskusa, da bi se znebili pomanjkljivosti dveh takrat prevladujočih načinov tiskanja: matričnega in laserskega (elektrografskega). Lasersko tiskanje je bilo nesprejemljivo drago, o barvah pa se ni niti sanjalo (in tudi danes, čeprav so na voljo barvni laserski tiskalniki, nimajo nobenih možnosti, da bi na področju izpisa fotografij prehiteli brizgalne). Inkjet tiskanje se je pojavilo kot poceni alternativa za tiskanje pisarniških dokumentov, brez slabosti matričnih tiskalnikov - počasnih, hrupnih in nizkokakovostnih izpisov.

Ideja, ki se je očitno skoraj sočasno (okoli leta 1985) porodila inženirjem pri Hewlett-Packardu in Canonu, je bila zamenjati iglo, ki udari v papir skozi plast črnila na traku v matričnih tiskalnikih, s kapljico tekočega črnila. Treba je bilo izračunati prostornino kapljice, da se ne bi razširila in ustvarila točke določenega premera. Resnično življenje ta tehnologija je bila izumljena, ko je bila izumljena priročen način tvorba dozirane kapljice - toplotna.

Metoda termičnega brizgalnega tiskanja je praktično monopolizirana podjetja Canon in Hewlett-Packard, ki imata v lasti večino patentov za to tehnologijo, druga podjetja jo le licencirajo in naredijo svoje majhne spremembe. Pri tem HP uporablja izraz »thermal ink-jet« način tiskanja, medtem ko Canon daje prednost izrazu »bubble-jet«.

Čeprav med njima obstajajo razlike, sta v osnovi enaka.

Na sl. Slika 1 prikazuje postopek termičnega brizgalnega tiskanja v obliki običajnega filmograma delovnega cikla šob (včasih jih imenujemo ejektorji). V steno komore je vgrajen miniaturni grelni element (v zgornjem okvirju označen z rdečo), ki se zelo hitro segreje na visoko temperaturo (500 °C). Črnilo zavre (drugi okvir), v njem nastane velik parni mehur (naslednja dva okvirja) in tlak močno naraste – do 120 atmosfer, zaradi česar črnilo skozi šobo iztisne s hitrostjo več kot 12 m. /s v obliki kapljice s prostornino približno 2 pikolitra (to je dve tisočinki milijarde litra). Grelni element se v tem trenutku izključi, mehurček pa se zaradi padca tlaka sesede (spodnji okvirji). Vse se zgodi zelo hitro – v nekaj mikrosekundah. Črnilo v šobo dovaja kapilarna sila (kar je veliko počasneje) in po polnjenju šobe z novim delom je sistem pripravljen za uporabo. Celoten cikel traja približno 100 ms, to je frekvenca padca 10 kHz, pri sodobnih tiskalnikih pa dvakrat več.

Ta avtonomno nadzorovana šoba je del tiskalne glave, ki se nahaja na vozičku, ki se premika po listu, podobno kot tiskalna enota matričnega tiskalnika. Pri premeru šobe 10 mikronov je gostota namestitve 2500 šob na palec; ena glava ima lahko od nekaj sto do nekaj tisoč injektorjev. V sodobnih napravah za visoke hitrosti so se začele uporabljati fiksne glave - da bi odpravili najpočasnejšo stopnjo prečnega gibanja vozička v tem celotnem procesu. Na primer, HP proizvaja visoko zmogljive fotografske kioske, v katerih so glave razporejene v blokih po celotni širini lista.

IN Tiskalniki Canon Termalni element se nahaja ob strani kamere (kot na sliki 1), medtem ko je pri HP-ju (in Lexmarku) na zadnji strani. Morda je ta razlika posledica prvotnih zamisli: po korporativnih legendah je Canonov inženir spustil spajkalnik na brizgo z barvo (to je, da se je brizga segrela s strani), HP-jevi raziskovalci pa so si princip sposodili od električnega kotliček, ki se segreje s konca. Ne glede na to, ali je to res ali ne, stransko nameščena razporeditev omogoča Canonu namestitev dveh termičnih elementov na šobo, kar izboljša zmogljivost in nadzor velikosti kapljic, vendar poveča zapletenost in stroške zasnove.

Dražje Canonove mehurčaste glave so za večkratno uporabo in vgrajene v tiskalnik. Glave HP so enostavnejše za izdelavo, zato so jih tradicionalno vgrajevali neposredno v kartušo in zavrgli z njo. To je veliko bolj priročno, saj zagotavlja kakovost tiskanja (glava preprosto nima časa, da bi izčrpala svoj vir) in visoko zanesljivost enote. Vendar pa s tem pristopom izboljšanje glav vodi do višjih cen kartuš, zato ima veliko sodobnih tiskalnikov HP ločene glave, kot sta Epson ali Canon. Tako ima Photosmart Pro B9180, današnji vodilni HP-jev »domači« fototiskalnik, zamenljive posamezne glave, njegov cenejši primerek Photosmart Pro B8353 pa ima glave vgrajene v kartušo.

Nekatera odkritja ali izumi, ki so že zdavnaj postali običajni, sčasoma pridobijo raznolikost lepi miti in legende.
Ena takih zgodb pripoveduje zgodbo zaposlenega v majhnem raziskovalnem laboratoriju v lasti velikega računalniškega podjetja. Ta uslužbenec je po neprespani noči dela na novi muhasti zasnovi neke elektronske naprave nehote položil spajkalnik poleg brizge, napolnjene s kolofonijo (pripisal bi, da je v njej črnilo, pa ga ni). Seveda je bila na koncu delovna obleka uničena, predvsem pa se je porodila ideja o termičnem brizgalnem tisku. Beli plašč z madežem je šel v kemično čistilnico, brizgalna tehnologija pa je s prizadevanji Canona, Hewlett-Packarda, Epsona, Lexmarka in drugih podjetij prišla v pisarne in domove ter osupnila s svojo dostopnostjo in barvitostjo.

Zakaj jet?

V zadnjih nekaj letih je računalniška industrija doživljala pravi razcvet črnila. Za mnoge uporabnike so brizgalni tiskalniki cenovno najugodnejše in vsestransko uporabne tiskalne naprave. Slike, ki jih ustvarijo, so v mnogih primerih boljše od natisnjenih odtisov, največja hitrost tiskanja pa se je že zelo približala kazalcem zmogljivosti mlajših modelov laserskih tiskalnikov. Barvno fotorealistično brizgalno tiskanje, primerljivo z amaterskimi fotografijami iz mini laboratorijev, je postalo glavni adut proizvajalcev brizgalnih tiskalnikov v boju za pridobivanje novih strank.

V zasledovanju strank in na zavist konkurentov se velikost kapljic nenehno zmanjšuje in razvijajo se nove tehnologije za izboljšanje barvne reprodukcije. Od novih imen in logotipov glava je že v teku vse naokoli. Seveda se pri najbolj radovednih pojavi vprašanje: ali so vsa načela in ideje, na katere je vsak proizvajalec ponosen, res edinstveni?

V čudoviti izolaciji

Na tem tržnem področju se že lep čas oblikujeta dva tabora. V enem kraljuje sam Epson s piezoelektrično tehnologijo, v drugem pa se je zbrala cela aliansa privržencev "kipečega črnila".

Metoda piezoelektričnega tiskanja temelji na lastnosti nekaterih kristalnih snovi, da pod vplivom električnega toka spreminjajo svoje fizične dimenzije. Najbolj svetel primer

To so kvarčni resonatorji, ki se uporabljajo v številnih elektronskih napravah. Ta pojav je bil uporabljen za izdelavo miniaturne črpalke, v kateri sprememba napetosti povzroči, da se majhna količina črnila stisne v ozkem kapilarnem kanalu in takoj izvrže skozi šobo. Tiskalna glava piezoelektričnega brizgalnega tiskalnika mora biti zelo zanesljiva, saj je zaradi dokaj visokih stroškov skoraj vedno vgrajena v tiskalnik in se ne spreminja ob namestitvi nove kartuše s črnilom, kot je to v primeru termičnega brizgalnega tiskanja. Takšna izvedba piezoelektrične glave ima določene prednosti, vendar obstaja stalna nevarnost okvare tiskalnika zaradi vdora zračnega mehurčka v sistem za dovod črnila (kar se lahko zgodi pri menjavi kartuše) oz. običajni izpadi

v nekaj tednih. V tem primeru se šobe zamašijo, kakovost tiskanja se poslabša, ponovna vzpostavitev normalnega delovanja pa zahteva kvalificirano vzdrževanje, ki ga pogosto ni mogoče izvesti zunaj servisnega centra.

Ne da bi se ločil od ekipe

Medtem ko je Epson šel svojo pot in občasno presenetil računalniško skupnost z novim prebojem, drugi akterji na trgu brizgalnega tiskanja niso nič manj uspešno uporabljali tiskalne glave drugačne zasnove. Večina jih meni, da je njihov razvoj edinstven, čeprav je njihovo bistvo banalno in preprosto, razlika pa je pogosto le v imenu.

Tako Canon uporablja izraz Bubble-Jet, ki ga lahko prosto prevedemo kot »tiskanje mehurčkov«. Ostali se niso vznemirjali in so se strinjali z bolj znano besedno zvezo »toplotno brizgalno tiskanje«.

S to tehnologijo ni težko pridobiti miniaturnih tiskarskih elementov, razporejenih z visoko gostoto, kar razvijalcem obljublja potencialno povečanje ločljivosti s precejšnjo rezervo za prihodnost. Ima pa tudi termično brizgalno tiskanje hrbtna stran. Zaradi stalnih temperaturnih sprememb se tiskalna glava postopoma uniči, zato jo je treba zamenjati skupaj s črnilno kartušo.

Več imen - glasnih in drugačnih!

Mehurčki so mehurčki, a preproste slike že dolgo nikogar ne presenečajo. Zato se moramo boriti za vsak pikoliter v kapljici, za vsak odtenek na papirju.

Vendar res ni veliko načinov za izboljšanje kakovosti končne slike. Najbolj očitna in dostopna možnost je bilo povečanje števila barv črnila. Štirim osnovnim barvam (črna, modra, škrlatna in rumena) so številni proizvajalci dodali še dve - svetlo modro in svetlo škrlatno. Posledično je postalo mogoče reproducirati svetlejše odtenke brez zmanjšanja gostote pik, nanesenih na papir, kar je omogočilo, da je rastrska struktura slike na svetlih območjih, kjer je še posebej jasno vidna, manj opazna. Canon je to tehnologijo poimenoval PhotoRealism, Hewlett-Packard PhotoREt, Epson pa Photo Reproduction Quality.

Toda napredek, ki ga spodbuja konkurenca, ne miruje. Naslednji korak k idealu je bil narejen z zmanjševanjem in dinamičnim spreminjanjem velikosti kapljice črnila in s tem končne točke na papirju. Z nadzorovanjem količine "deleža" črnila, ki se nanese na papir, lahko dosežete več svetle odtenke brez povečanja razdalje med točkami. Tako je rastrska struktura še manj opazna.

Če jih vklopite eno po eno ali vse hkrati, lahko dobite kapljice različnih velikosti, kot je to primer pri sodobnih termičnih brizgalnih tiskalnikih. Canon je svoj razvoj na tem področju poimenoval Drop Modulation, HP pa je uporabil že pripravljeno ime z dodatnimi indeksi - PhotoREt II in PhotoREt III. Poleg zmožnosti nadzora velikosti kapljice je postalo mogoče zaporedno nanesti več kapljic na isto točko na površini lista papirja.

Toda kakovost tiskanja ni odvisna samo od tehnične dovršenosti zasnove samega tiskalnika, temveč tudi od drugih, nič manj pomembnih dejavnikov.

Za reaktivnim sprednjim delom

S povečanjem ločljivosti in hitrosti tiskanja je postalo jasno, da prizadevanje za izboljšanje teh lastnosti samo po sebi ne more zagotoviti bistvenih pridobitev, razen če se izboljša nosilec slike, to je papir. Zdi se, da bi lahko bilo lažje kot papir? Vendar ni bilo tako! Vse "zvite" tehnologije bodo nemočne, če v pladenj tiskalnika vstavite navaden pisarniški papir.

Čudovit list A4, ob pogledu in vonju katerega vsak laserski tiskalnik zabrenči od užitka, se izkaže za popolnoma nepripravljenega na potoke raznobarvnega črnila, ki ga bruhajo nanj stotine šob.

Površina navadnega papirja ima vlaknato strukturo, kar je posledica njegove proizvodne tehnologije. Kot rezultat, se miniaturne kapljice, strogo izračunane velikosti, začnejo širiti po površini na najbolj nepredvidljiv način. V tem primeru sploh ni pomembno, kakšen tisk se uporablja - termični ali piezoelektrični. Ena od rešitev tega problema je uporaba pigmentnega črnila, ki je suspenzija razpršenih delcev v brezbarvnem tekočem nosilcu, saj trdni delci ne morejo prodreti v notranje plasti in se razširiti po vlaknih papirja.

Črnilo na osnovi pigmenta vam omogoča, da dobite svetle in bogate odtenke, vendar imajo tudi določene pomanjkljivosti, zlasti nizko odpornost na zunanje vplive.

Tehnologija brizgalnega tiska je takšna, da najboljši rezultat je mogoče doseči le z uporabo posebnega papirja. Fotografije na navadnem papirju so videti zbledele in manj jasne. Za razliko od navadnega papirja poseben premaz in tako imenovani foto papir ima več posebnih plasti. Njegovi izpisi se praktično ne razlikujejo od fotografij, izdelanih s kemičnim foto postopkom.

Preprost proračunski papir za brizgalno tiskanje ima praviloma gostoto 90-105 g / m2, relativno majhno debelino in odličen indikator beline. Zaradi posebne obdelave sprednje ali obeh strani je tak papir bolj odporen na kaprice črnila in preprečuje, da bi se razlila in prodrla globoko v list.

Poseben fotografski papir s sijočo ali mat površino ima običajno gostoto do 200 g/m 2 in je večslojni izdelek sodobne tehnologije.

Vsak sloj opravlja določene funkcije. Spodnja plast je osnova, ki zagotavlja trdnost in togost dokumenta. Naslednji sloj deluje kot optični reflektor, ki daje sliki svetlost in belino. Sledi glavna vezna keramična ali plastična plast, ki tvori številne vertikalne kanale brez dolgih vlaknastih tvorb vzdolž površine lista in zagotavlja potrebno gostoto črnila na mestu tiska. Slednji se nanaša na vpojno, sijajno ali mat

zaščitni sloj

, ki daje površini trdnost in jo ščiti pred zunanjimi vplivi.

Med postopkom tiska keramični delci absorbirajo barvo in preprečujejo njeno širjenje po površini. Zaradi tega ostane oblika točk in njihova orientacija nespremenjena.