Струйный принтер — устройство для печати¶
Струйный принтер — это устройство для вывода изображений и текста на бумагу и другие носители, в котором краска (чернила) наносится на поверхность в виде мельчайших капель, выталкиваемых из печатающей головки под действием электрического импульса, пьезоэлектрического давления или теплового воздействия. Струйная печать относится к категории бесконтактных технологий: печатающая головка не касается носителя, что отличает этот метод от матричной печати и позволяет получать изображение высокого разрешения.
¶Принцип работы
Основа струйного принтера — печатающая головка (ПГ), содержащая ряд крошечных сопел диаметром около 20–50 мкм. Чернила подаются в головку из картриджа по каналам и выталкиваются через сопла, формируя поток капель. Каждая капля имеет электрический заряд, который наносится в момент её формирования. Далее капля проходит через электростатическое поле, отклоняющееся под действием заряженных электродов, и попадает на нужную точку носителя. Незаряженные капли улавливаются специальным улавливающим устройством (принт-фиксатором) и не попадают на бумагу.
Существует два основных способа формирования капель:
- Термический (пузырьковый) — нагревательный элемент в сопле мгновенно испаряет небольшую порцию чернил, образуя паровой пузырёк, который выталкивает каплю наружу. Технология разработана компанией Hewlett-Packard и получила название Thermal Inkjet (TIJ).
- Пьезоэлектрический — пьезокристалл при подаче напряжения деформируется и механически выталкивает каплю из сопла. Метод применяется в принтерах Epson и во многих промышленных моделях.
¶Классификация
Струйные принтеры принято делить на две большие категории.
¶Потребительские (домашние и офисные)
Предназначены для печати текстовых документов и фотографий на бумаге форматов от A6 до A3. Разрешение типичных моделей составляет 4800×1200 точек на дюйм и выше. Скорость печати варьируется от 10 до 30 страниц в минуту в чёрно-белом режиме. Картриджи бывают с интегрированной печатающей головкой (большинство моделей HP, Canon) и съёмными (Epson, Brother), где ПГ служит отдельным узлом и рассчитана на весь срок службы принтера.
¶Промышленные (кодировщики)
Промышленные струйные принтеры применяются на конвейерах для маркировки упаковки, тары, труб, кабелей и других изделий. Они наносят штрих-коды, даты производства, номера партий и логотипы на разнообразные поверхности, включая плёнку, металл, стекло и керамику. Такие устройства работают с высокоскоростными чернилами на основе растворителей, ультрафиолетовых (УФ) или стойких к высоким температурам пигментных составов. Крупнейшие производители промышленных кодировщиков — Videojet, Domino, Markem-Imaje.
¶Устройство и расходные материалы
Ключевые компоненты струйного принтера:
- Печатающая головка — формирует и направляет капли.
- Картриджи с чернилами — источник краски; обычно содержат чёрный и три цветных пигмента (голубой, пурпурный, жёлтый) в системе CMYK.
- Плата управления — обрабатывает данные и управляет работой головки.
- Механика подачи бумаги — ролики и тракт, протягивающие носитель с заданной точностью.
- Система очистки головки — док-станция, на которой принтер периодически прочищает сопла от засыхания.
Чернила делятся на водные (дye-based) и пигментные (pigment-based). Дye-based чернила дают яркую, насыщенную картинку, но чувствительны к влаге и ультрафиолету. Пигментные более стойки к выцветанию и влаге, что делает их предпочтительным выбором для документальной печати и архивных копий.
¶Преимущества и недостатки
К достоинствам струйной технологии относят:
- высокое качество цветной и фотографической печати;
- низкую стоимость самого устройства на входе в сегмент;
- бесшумную работу;
- возможность печати на разнообразных носителях — от обычной бумаги до плёнки и холста.
К недостаткам традиционно относят:
- высокую стоимость цветной печати в пересчёте на страницу из-за дорогих картриджей;
- риск засыхания чернил в соплах при длительных перерывах в работе;
- меньшую, чем у лазерных, скорость массовой документной печати.
¶История
Первые работы по струйной печати велись в 1950-х годах. В 1951 году физик Йоханнес Гюнтер Штайнигер (Johannes Günter Steiniger) в СССР получил патент на струйный метод печати. Коммерческое развитие технологии началось в 1970-х: в 1979 году японская компания Canon создала прототип пузырьковой печати, а в 1984 году Hewlett-Packard выпустила первый массовый струйный принтер ThinkJet. В 1985 году Epson представила модель с пьезоэлектрической головкой. В 1990-е годы струйные принтеры вытеснили матричные из домашнего и офисного сегмента, а в 2000-е закрепили позиции в фотопечати.
¶Применение
Струйные принтеры используются в домашних условиях, офисах, учебных заведениях, фотостудиях, типографиях и на производстве. В России струйные технологии широко применяются в системах маркировки и учёта, включая нанесение обязательной маркировки на товары в рамках систем «Честный знак» и маркировки табачной продукции.
Источники:
- «Основы информационных технологий», учебное пособие
- Encyclopaedia Britannica: Inkjet printing
- Hewlett-Packard Development Company: история струйной печати
- Epson: Piezoelectric Inkjet Technology
- Videojet Technologies: промышленная маркировка