A régóta ismertté vált felfedezések vagy találmányok némelyike az idő múlásával számos gyönyörű mítoszra és legendára tesz szert.
Az egyik ilyen történet egy kis kutatólaboratórium alkalmazottjáról szól, amely egy nagy számítástechnikai céghez tartozott. Egy álmatlan éjszaka után, amikor egy szeszélyes új dizájnon dolgozott valami elektronikai konstrukcióhoz, ez az alkalmazott akaratlanul is egy forrasztópákát helyezett egy gyantával töltött fecskendő mellé (ezt szeretném tulajdonítani, hogy tintát tartalmazott, de nem az). Természetesen ennek eredményeként az overallok elrontottak, de ami a legfontosabb, felmerült a termikus tintasugaras nyomtatás ötlete. Egy foltos fehér kabát került a vegytisztítókhoz, a tintasugaras technológia pedig a Canon, a Hewlett-Packard, az Epson, a Lexmark és más cégek erőfeszítéseinek köszönhetően az irodákba és otthonokba került, megdöbbenve megfizethetőségével és színességével.
Miért tintasugaras?
Az elmúlt néhány évben a számítástechnikai ipar valódi tintaboomot élt át. A tintasugaras nyomtatók sok felhasználó számára a legolcsóbb és legsokoldalúbb nyomtatóeszközök. A rajtuk kapott képek minőségében sok esetben felülmúlják a nyomtatott másolatokat, a maximális nyomtatási sebesség pedig már megközelítette a lézernyomtatók alacsonyabb modelljei teljesítménymutatóit. A minilaborok amatőr fotóihoz hasonlóan a színes, fotorealisztikus tintasugaras nyomtatás a tintasugaras nyomtatógyártók fő ütőkártyája lett az új ügyfelek megnyeréséért folytatott küzdelemben.
A vevő keresésére és a versenytársak irigységére a cseppek mérete folyamatosan csökken, és új technológiákat fejlesztenek ki a színvisszaadás javítására. Az új nevektől, logóktól máris pörög a fej. Természetesen felmerül a legérdekesebb kérdés: ennyire egyediek azok az elvek és ötletek, amelyekre minden gyártó büszke?
A büszke magányban
A piacnak ebben a szektorában hosszú ideje két tábor alakult ki. Az egyikben az Epson egyedül uralkodik a piezoelektromos technológia, a másikban pedig a "forr tinta" híveinek egész szövetsége gyűlt össze.
A piezoelektromos nyomtatási módszer egyes kristályos anyagok azon tulajdonságán alapul, hogy elektromos áram hatására megváltoztatják fizikai méretüket. A legszembetűnőbb példa a számos elektronikus eszközben használt kvarc rezonátor. Ezt a jelenséget egy miniatűr szivattyú létrehozására használták fel, amelyben a feszültség változása miatt kis mennyiségű tinta összenyomódik egy keskeny kapilláriscsatornában, és egy fúvókán keresztül azonnal kilökődik.
A piezoelektromos tintasugaras nyomtató nyomtatófejének rendkívül megbízhatónak kell lennie, mert meglehetősen magas költsége miatt szinte mindig a nyomtatóba van beépítve, és nem változik új tintapatron beszerelésekor, mint a termikus tintasugaras nyomtatásnál. A piezoelektromos fej ilyen kialakítása bizonyos előnyökkel jár, ugyanakkor állandóan fennáll a nyomtató károsodásának veszélye a tintaellátó rendszerben lévő légbuborékok miatt (ami a patron cseréjekor fordulhat elő), vagy a szokásos többhetes leállás miatt. . Ebben az esetben a fúvókák eltömődnek, a nyomtatás minősége romlik, és a normál üzemmódok helyreállítása szakképzett szervizt igényel, amelyet gyakran lehetetlen a szervizközponton kívül elvégezni.
Maradj távol a csapattól
Míg az Epson a saját útját járta, időnként újabb áttöréssel lepte meg a számítógépes közösséget, a tintasugaras nyomtatási piac többi szereplője sem volt kevésbé sikeres az eltérő kialakítású nyomtatófej használatában. A legtöbben egyedinek tartják fejlesztéseiket, bár lényegük triviálisan egyszerű, a különbség pedig sokszor csak a névben rejlik.
Tehát a Canon a Bubble-Jet kifejezést használja, amelyet lazán "buborékos nyomtatásnak" lehet fordítani. A többiek nem kerítették be a kertet, és egyetértettek az ismerősebb "termikus tintasugaras nyomtatás" kifejezéssel.
A termikus tintasugaras nyomtatók úgy működnek, mint egy gejzír: a tintakorlátos kamrában egy miniatűr fűtőelem gőzbuborékot hoz létre, amely azonnal kitágul, és egy csepp tintát nyom a papírra.
Ezzel a technológiával nem nehéz nagy sűrűséggel elhelyezett miniatűr nyomóelemeket beszerezni, ami a fejlesztők számára a felbontás potenciális növekedését ígéri szilárd tartalékkal a jövőre nézve. A termikus tintasugaras nyomtatásnak is van azonban másik oldala. Az állandó hőmérsékletkülönbség miatt a nyomtatófej fokozatosan tönkremegy, ennek következtében a tintapatronnal együtt cserélni kell.
Több név – hangos és más!
A buborékok buborékok, és az egyszerű képek már régóta nem lepnek meg senkit. Tehát minden pikoliterért egy cseppben, papíron minden árnyalatért meg kell küzdeni. De valójában nem sok módja van a végső kép minőségének javítására. A legkézenfekvőbb és legolcsóbb lehetőség a tintaszínek számának növelése volt. A négy alapszín (fekete, kék, bíbor és sárga) mellé sok gyártó még kettőt - világoskéket és világos bíbort - adott hozzá. Ennek köszönhetően lehetővé vált a világosabb árnyalatok reprodukálása a papírra felvitt pontsűrűség csökkentése nélkül, ami lehetővé tette a kép raszteres szerkezetét a világos területeken, ahol különösen jól megkülönböztethető, kevésbé észrevehetővé. A Canon ezt a technológiát PhotoRealismnak, a Hewlett-Packard PhotoREt-nek, az Epson pedig Photo Reproduction Quality-nek nevezte el.
De a verseny által ösztönzött haladás nem áll meg. A következő lépést az ideális felé a tintacsepp méretének és ezzel együtt a papír végpontjának csökkentésével és dinamikus változtatásával tették meg. A papírra felvitt tinta "rész" mennyiségének szabályozásával világosabb árnyalatokat érhet el a pontok közötti távolság növelése nélkül. Ez lehetővé teszi, hogy a bittérképes struktúra még kevésbé látható legyen.
További trükkök és jelentős változtatás nélkül technológiai folyamat csak az Epson tudott hasonló hatást elérni. A helyzet az, hogy a piezoelektromos fej működési elve lehetővé teszi a csepp méretének szabályozását a piezoelektromos elemre alkalmazott vezérlőfeszültség mértékének változtatásával. Ezt a technológiát Variable Dot Size-nek hívják. Nos, a buboréknyomtatás híveinek komolyan kellett dolgozniuk a fúvókák kialakításának megváltoztatásán. Mindegyikben több különböző teljesítményű fűtőelemet helyeztek el.
Egyenként vagy egyszerre bekapcsolva különböző méretű cseppecskéket lehet előállítani, ahogy az a modern termikus tintasugaras nyomtatókban is történik. A Canon ezen a területen végzett fejlesztéseit Drop Modulation néven nevezte el, míg a HP egy kész nevet használt további indexekkel – PhotoREt II és PhotoREt III. A csepp méretének szabályozása mellett lehetőség volt arra is, hogy egymás után több cseppet is felvigyenek a papírlap felületének ugyanarra a pontjára.
A nyomtatási minőség azonban nemcsak magának a nyomtatónak a kialakításának műszaki tökéletességétől, hanem más, hasonlóan jelentős tényezőktől is függ.
A sugárhajtás vonala mögött
A felbontás és a nyomtatási sebesség növelésével kiderült, hogy ezen tulajdonságok javítására való törekvés önmagában nem tud jelentős hasznot hozni, ha a képhordozót, vagyis a papírt nem javítják. Úgy tűnik, mi lehet egyszerűbb, mint a papír? De nem volt ott! Minden "ravasz" technológia tehetetlen lesz, ha sima irodai papírt tesz a nyomtatótálcába.
Egy gyönyörű, A4-es formátumú lapról, amelynek látványától és illatától bármelyik lézernyomtató élvezettel dorombolni kezd, kiderül, hogy teljesen felkészületlen a több száz fúvókából kitörő többszínű tintapatakra.
A közönséges papír felülete szálas szerkezetű, ami az előállítási technológiának köszönhető. Ennek eredményeként a miniatűr, szigorú méretű cseppek a legkiszámíthatatlanabb módon kezdenek szétterülni a felületen. Ebben az esetben egyáltalán nem mindegy, hogy milyen nyomtatást használunk - termikus vagy piezoelektromos. Ennek a problémának az egyik megoldása a pigmenttinta alkalmazása, amely diszpergált részecskék szuszpenziója színtelen folyékony hordozóban, mivel a szilárd részecskék nem tudnak behatolni a papír belső rétegeibe és szétterülni a papír rostjain.
A pigment alapú tinták lehetővé teszik világos és telített árnyalatok elérését, de vannak bizonyos hátrányaik is, különösen a külső hatásokkal szembeni alacsony ellenállás.
A tintasugaras nyomtatási technológia olyan, hogy a legjobb eredményt csak speciális papír használatával lehet elérni. A sima papíron készült fényképek halványnak és kevésbé tisztának tűnnek. A speciális bevonatú papírnak és az úgynevezett fényképészeti papírnak több speciális rétege van, ellentétben a normál papírral. A rajta lévő nyomatok szinte megkülönböztethetetlenek a kémiai fotoeljárással nyomtatott fényképektől.
A tintasugaras nyomtatáshoz használt egyszerű költségvetési papír sűrűsége általában 90-105 g/m 2, viszonylag vékony vastagsága és kiváló fehérsége. Az elülső vagy mindkét oldal speciális megmunkálása miatt az ilyen papír jobban ellenáll a tinta szeszélyeinek, és megakadályozza, hogy azok szétterüljenek és mélyen behatoljanak a lapba.
A speciális fényes vagy matt felületű fotópapír sűrűsége általában eléri a 200 g/m 2 -t, és a modern technológia többrétegű terméke. Mindegyik réteg bizonyos funkciókat lát el.
Az alsó réteg az alap, amely szilárdságot és merevséget biztosít a dokumentumnak. A következő réteg optikai reflektorként működik, fényességet és fehérséget adva a képnek. Következő a fő ragasztó kerámia vagy műanyag réteg, amely egy készletet alkot függőleges csatornák hosszú rostos képződmények nélkül a lap felületén, és biztosítja a szükséges festéksűrűséget a nyomtatott pontnál. Az utolsó, fényes vagy matt védőréteget felvisszük az abszorbensre, ami szilárdságot ad a felületnek és megvédi a külső hatásoktól.
A nyomtatási folyamat során a kerámia részecskék felszívják a tintát, megakadályozva, hogy az szétterjedjen a felületen. Ennek eredményeként a pontok alakja és tájolása változatlan marad. Ezenkívül nem kell félni a nedvesség véletlen behatolásától, mivel a mély és szigorúan függőleges mikrokapillárisok minimálisra csökkentik a terjedés valószínűségét.
A tintasugaras nyomtatókhoz készült speciális papír sok betegség csodaszere lett, de sajnos meglehetősen drága. Akarom persze, de... És érdemes pénzt költeni arra, hogy legalább egyszer összehasonlítsam az „eget” és a „földet”.
ComputerPress 11 "2001
Ma két fő nyomtatási technológia létezik a piacon a nyomtatóeszközök számára: piezoelektromos és termikus tintasugaras.
A piezoelektromos nyomtatási technológiát a piezoelektromos kristályok elektromosság hatására deformálódó képességére fejlesztették ki. Ennek a technológiának köszönhetően lehetővé vált a nyomtatás szabályozása, nevezetesen: a csepp méretének, a fúvókákból való kilépési sebességének, valamint a sugár vastagságának ellenőrzése stb. Egy ilyen rendszer előnye, hogy a cseppek mérete szabályozható. Ezzel a képességgel jobb képeket készíthet.
A mai napig a szakértők bebizonyították, hogy az ilyen rendszerek megbízhatósága sokkal magasabb, mint más tintasugaras nyomtatórendszerek.
Ennek a technológiának a használatakor a nyomtatási minőség nagyon jó. Még az univerzális és olcsó modellek is lehetővé teszik a képek készítését legmagasabb minőségés nagy felbontású. Ezenkívül a piezo rendszerrel rendelkező PU legfontosabb előnye a magas színvisszaadás, amely lehetővé teszi a kép fényes és telített megjelenését.
Epson technológiák – jól bevált minőség
Az EPSON tintasugaras nyomtatók nyomtatófejei kiváló minőségűek, és éppen ez magyarázza magas árukat. Ha piezoelektromos nyomtatórendszert használ, akkor garantált a nyomtatóberendezés megbízható működése, és a nyomtatófej nem szárad ki és nem tömődik el, mivel minimálisan érintkezik a levegővel. A piezoelektromos nyomtatási rendszert az EPSON fejlesztette ki és valósította meg, és erre a rendszerre csak az EPSON rendelkezik szabadalommal.
A termikus tintasugaras nyomtatási elvet a Canon, HP, Brother nyomtatók használják. A tinta melegítésével átkerülnek a papírra. Az elektromos áram segítségével a folyékony tinta arányosan felmelegszik, ezért kapta ennek a nyomtatási módnak a nevét - termikus tintasugaras. A hőmérséklet emelkedése egy fűtőelemet reprodukál, amely a hőszerkezeten belül helyezkedik el. Erős hőmérsékletnövekedéssel a festék nagy része elpárolog, a szerkezetben a nyomás gyorsan megemelkedik, a hőkamrából egy precíziós fúvókán keresztül kis csepp festék kerül ki. Ezt a folyamatot egy másodperc múlva ismételjük meg.
A termikus tintasugaras módszer fő hátránya, hogy egy ilyen nyomtatási technológiával kellően nagy mennyiségű csapadék képződik a nyomtató nyomtatófejében, amely idővel károsíthatja azt. Ezenkívül ez a skála idővel eltömíti a fúvókákat, ami a nyomtató minőségének és nyomtatási sebességének romlásához vezet.
A termikus tintasugaras nyomtatást használó készülékek esetében is az állandó hőmérséklet-ingadozások miatt a nyomtatófejek tönkremennek, mivel a hatalmas hőmérséklet hatására kiégnek. Ez az ilyen eszközök fő hátránya. Az Epson PG MFP működési ideje teljesen megegyezik magának az eszköznek az élettartamával. Ez a kiváló minőségű anyagoknak köszönhető, amelyekből a nyomtatófejet fejlesztették. A termikus tintasugaras nyomtatást használó ügyfeleknek gyakran cserélniük kell a nyomtatófejet, mivel a magas hőmérséklet miatt gyakran kiég, ami jelentősen megnöveli a pénzügyi költségeket. A nyomtatófej minősége is óriási változást fog okozni, ha a felhasználók utángyártott patronokat használnak.
Az Epson tintasugaras nyomtató és az újratölthető patronok használata nagyon előnyös, mivel javítja a nyomtató minőségét és csökkenti az egyes nyomtatott képek költségeit.
Az EPSON nyomtatók nyomtatófeje nem csak az stabil működés nyomtató. A PG minőség lehetővé teszi a nyomtatási minőség és a nyomtatási sebesség növelését. Továbbá, ha a nyomtatófej nem érintkezik levegővel és kiszárad, a felhasználónak nem kell cserélnie, ezért hiába költi el a pénzt A termikus tintasugaras működési elvet használó készülékek erősen túlmelegedhetnek, és ennek megfelelően a nyomtatófej is túlmelegedhet, ami túlmelegedés esetén egyszerűen kiéghet és kikerülhet az állványból.
Amint azt számos ellenőrzés és teszt mutatja, a lehető leggazdaságosabb nyomtatás, ugyanakkor fényes és hatékony nyomtatás érdekében a mérnökök az EPSON nyomtatók használatát javasolják CISS-szel. Az EPSON eszközök sokkal hosszabb ideig és hatékonyabban működnek az LF rendszerrel, mint más gyártó cégek hasonló árú távirányítói.
Az Epson a minőségi termékek megbízható gyártója, amelyek megkönnyítik és termelékenyebbé teszik az Ön munkáját.
A tintasugaras technológia az 1980-as évek közepén jelent meg annak eredményeként, hogy megpróbáltak megszabadulni az akkoriban uralkodó két nyomtatási módszer: a pontmátrix és a lézer (elektrográfia) hiányosságaitól. A lézernyomtatás elfogadhatatlanul drága volt, a színekről pedig még álmodni sem lehetett (és még most sem, bár megjelentek a színes lézernyomtatók, a fotónyomtatások terén esélyük sincs megkerülni a tintasugaras nyomtatókat). A tintasugaras nyomtatás pedig mint olcsó alternatíva irodai dokumentumok nyomtatásához, mentes a mátrixnyomtatók hiányosságaitól - lassú, zajos és rossz minőségű nyomatokat ad.
Az ötlet, amely látszólag szinte egyszerre (1985 körül) jutott eszébe a Hewlett-Packard és a Canon mérnökeinek, az volt, hogy a mátrixnyomtatókban a papírt a szalagon lévő tintarétegen keresztül érő tűt egy cseppre cseréljék. folyékony tinta. A csepp térfogatát úgy kell kiszámítani, hogy ne terjedjen szét, és egy bizonyos átmérőjű pontot hozzon létre. való élet ezt a technológiát akkor kapták, amikor egy kényelmes módszert találtak ki az adagolt csepp képzésére - termikus.
A termikus tintasugaras nyomtatási módszert tulajdonképpen a Canon és a Hewlett-Packard monopolizálja, amelyek a legtöbb szabadalmat birtokolják erre a technológiára, a többi cég csak licenceli, saját kis változtatásokat végrehajtva. Míg a HP a "termikus tintasugaras" (termikus tintasugaras) nyomtatási módszert használja, a Canon pedig a "buboréksugaras" (buboréksugaras) kifejezést részesíti előnyben.
Bár vannak köztük különbségek, alapvetően azonosak.
ábrán. Az 1. ábra a termikus tintasugaras nyomtatás folyamatát mutatja be a fúvóka ciklusának feltételes cinegramja formájában (ezt néha kidobónak is nevezik). A kamra falába egy miniatűr fűtőelem van beépítve (a felső keretben pirossal kiemelve), amely nagyon gyorsan felmelegszik magas hőmérsékletre (500 °C). A tinta felforr (második képkocka), nagy gőzbuborék képződik bennük (a következő két képkocka), és a nyomás meredeken megemelkedik - akár 120 atmoszférára, ami miatt a tinta 12-nél nagyobb sebességgel nyomódik ki a fúvókán keresztül. m / s körülbelül 2 pikoliter térfogatú csepp formájában (ez két ezred része a liter milliárdod részének). A fűtőelem ekkorra kikapcsol, és a buborék a nyomásesés miatt összeesik (alsó keretek). Minden nagyon gyorsan történik - néhány mikroszekundum alatt. A tinta a kapilláris erők hatására kerül a fúvókába (ami sokkal lassabb), és a fúvóka új adaggal való feltöltése után a rendszer készen áll a munkára. A teljes ciklus körülbelül 100 ms-t vesz igénybe, vagyis a leesések gyakorisága 10 kHz, a modern nyomtatókban pedig kétszer annyi.
Az ilyen autonóm vezérlésű fúvóka a nyomtatófej része, amely a lapon áthaladó kocsin található, mint egy nyomtatóegység. mátrix nyomtató. 10 mikron átmérőjű fúvóka esetén az elhelyezési sűrűség 2500 fúvóka hüvelykenként; egy fejben több száz és több ezer fúvóka is lehet. A modern nagy sebességű eszközökben rögzített fejeket kezdtek használni - annak érdekében, hogy kiküszöböljék a kocsi keresztirányú mozgásának teljes folyamatának leglassabb szakaszát. A HP például nagy teljesítményű fotókioszokat gyárt, amelyekben a fejek a lap teljes szélességében blokkokba vannak rendezve.
A Canon nyomtatókon a hőelem a fényképezőgép oldalán található (mint az 1. ábrán), míg a HP-nál (és a Lexmarknál) a hátoldalon. Ez a különbség talán az eredeti elképzeléseknek köszönhető: a céges legenda szerint egy Canon mérnöke egy festékfecskendőre (vagyis a fecskendő oldalról felmelegedett) forrasztópákát ejtett, a HP kutatói pedig egy elektromos vízforralótól kölcsönözték az elvet, amelyet a végétől melegítenek. Akár tetszik, akár nem, az oldalsó elrendezés lehetővé teszi a Canon számára, hogy fúvókánként két hőelemet szereljen fel, ami javítja a teljesítményt és a kezelhető cseppméretet, de bonyolítja és növeli a tervezés költségeit.
A Canon drágább "buborékos" fejei újrafelhasználhatóak és a nyomtatóba vannak beépítve. A HP fejek gyártása egyszerűbb, mert hagyományosan közvetlenül a kazettába építették és azzal együtt dobták ki. Ez sokkal kényelmesebb, mivel garantálja a nyomtatási minőséget (a fejnek egyszerűen nincs ideje az erőforrások kidolgozására) és az összeszerelés nagy megbízhatóságát. Ezzel a megközelítéssel azonban a fejek javítása a patronok árának növekedéséhez vezet, így sok modern HP nyomtató külön fejjel rendelkezik, például az Epson vagy a Canon. Például a Photosmart Pro B9180, a HP „otthoni” fotónyomtatóinak mai zászlóshajója cserélhető egyedi fejekkel rendelkezik, míg olcsóbb analógja, a Photosmart Pro B8353 patronba integrált fejekkel rendelkezik.
Kapcsolatban áll
osztálytársak
Technológia termikus tintasugaras nyomtatás a tinta azon tulajdonsága alapján, hogy hevítés közben térfogatot tágul. A felforrósodott tinta térfogatának növekedésével mikroszkopikus méretű tintacseppeket nyom a nyomtató nyomtatófejének fúvókáiba, amelyek képet alkotnak a papíron. Általában az alábbiakban mutatjuk be a termikus tintasugaras nyomtatás technológiáját.
Termikus tintasugaras technológia
Termikus tintasugaras nyomtatás a legnépszerűbb tintasugaras nyomtatási technológia, és a tintasugaras nyomtatók 75%-ában használják.
A termikus tintasugaras nyomtatási technológiát használó nyomtatók aránya
A termikus tintasugaras nyomtatási technológia fejlesztéséhez a legnagyobb mértékben a vállalatok járultak hozzá Kánonés HP, aki az 1970-es években egymástól függetlenül két nyomtatási technológiát fejlesztett ki: Bubble Jet (Canon) és Termikus tintasugaras(H.P.).
Thermal Inkjet Technologies
A Bubble Jet termikus tintasugaras technológiát 1981-ben mutatták be a nagyközönségnek a Nagyvásáron. 1985-ben használva innovatív technológia A legendás Canon BJ-80 monokróm nyomtató 1985-ben jelent meg - az első Canon BJC-440 színes nyomtató.
A Bubble Jet tintasugaras nyomtatási technológia sematikus ábrázolása
A technológia lényege Tintasugaras Bubble Jet az alábbiak. A nyomtatófej minden fúvókájába termisztor (fűtő) van beépítve a tinta azonnali felmelegítésére, amely 500 ° C feletti hőmérsékleten elpárologva buborékot képez, amely kinyomja a tintacseppeket. Ezután a termisztor kikapcsol, a tinta lehűl és a buborék eltűnik, és az alacsony nyomású zóna új adag tinta szív be.
Érdekesség, hogy a tinta mindössze 3 mikroszekundum alatt melegszik fel 500°C-ra, a fúvókából pedig 60 km/órás sebességgel repülnek ki a cseppek. A nyomtatófej minden egyes fúvókájában másodpercenként 18 000-szer megismétlődik a tinta melegítési és hűtési ciklusa.
A második tintasugaras nyomtatási technológiát - Thermal Inkjet - 1984-ben kezdte fejleszteni a HP, de az első ezen a nyomtatási technológián alapuló ThinkJet nyomtatót jóval később vezették be a tömeggyártásba.
A Thermal Inkjet technológia sematikus ábrázolása
Termikus tintasugaras technológia ugyanazon a nyomtatási elven alapul, mint a Bubble Jet technológia, azzal a különbséggel, hogy a Bubble Jet technológiát alkalmazó nyomtatókban a termisztorok a nyomtatófej mikroszkopikus fúvókáiban, míg a Thermal Inkjet technológiát alkalmazó nyomtatókban közvetlenül mögötte találhatók. a fúvókát.
Így a Bubble Jet és a Thermal Inkjet technológiák csak részletekben különböznek egymástól.
A termikus tintasugaras nyomtatás fő előnyei a piezo tintasugaras nyomtatással szemben a mozgó mechanizmusok hiánya és a stabil működés. Ezzel együtt a termikus tintasugaras nyomtatásnak van egy jelentős hátránya: nem teszi lehetővé a tintacseppek méretének és alakjának szabályozását. Ezenkívül, amikor a tintacseppek kirepülnek a nyomtatófej fúvókájából, a tinta felforrásakor keletkező műholdcseppek (műholdak) velük együtt távoznak. Az ilyen „műholdak” megjelenését a tintatömeg instabil rezgése válthatja ki a fúvókából való kilökődés során. A műholdcseppek okozzák a nemkívánatos kontúr („tintaköd”) kialakulását a nyomat körül és a színek keveredését a grafikus fájlokban.
A különféle piezoelektronikai eszközök működése azon alapul piezoelektromos hatás , amelyet 1880-ban fedeztek fel a francia tudósok, P. Curie és J. Curie testvérek. A "piezoelektromosság" szó jelentése "nyomásból származó elektromosság". közvetlen piezoelektromos hatás vagy egyszerűen piezo hatás abban áll, hogy egyes kristályos testekre, amelyeket piezoelektromosnak neveznek, nyomás alatt azonos nagyságú, de eltérő előjelű elektromos töltések keletkeznek e testek ellentétes felületein. Ha megváltoztatja a deformáció irányát, azaz nem összenyomja, hanem megnyújtja a piezoelektromost, akkor a lapokon a töltések az ellenkező előjellel változnak.
A piezoelektromos anyagok közé tartoznak bizonyos természetes vagy mesterséges kristályok, például kvarc vagy Rochelle-só, valamint speciális piezoelektromos anyagok, például bárium-titanát. A közvetlen piezoelektromos hatás mellett alkalmazzák is fordított piezo hatás , ami abban áll, hogy elektromos tér hatására a piezoelektromos a térerősségvektor irányától függően összehúzódik vagy kitágul. A kristályos piezoelektromos technikákban a közvetlen és az inverz piezoelektromos hatás intenzitása attól függ, hogy a mechanikai erő vagy az elektromos térerősség hogyan irányul a kristály tengelyeihez képest.
Gyakorlati célokra különféle formájú piezoelektromos elemeket használnak: téglalap vagy kerek lemezek, hengerek, gyűrűk. Az ilyen piezoelektromos elemeket bizonyos módon kivágják a kristályokból, miközben megtartják a kristály tengelyeihez viszonyított orientációt. A piezoelektromos elemet fémlemezek közé helyezik, vagy fémfóliákat visznek fel a piezoelektromos elem ellentétes oldalaira. Így egy piezoelektromos dielektrikummal rendelkező kondenzátort kapunk.
Ha olyan piezoelektromos elemhez hozzuk AC feszültség, akkor a piezoelektromos elem az inverz piezoelektromos hatás miatt zsugorodik és kitágul, azaz mechanikai rezgéseket hajt végre. Ebben az esetben az elektromos rezgések energiája mechanikai rezgések energiájává alakul át, amelynek frekvenciája megegyezik az alkalmazott váltakozó feszültség frekvenciájával. Mivel a piezoelektromos elemnek van egy bizonyos sajátfrekvenciája, rezonancia jelenség figyelhető meg. A piezoelektromos elem lemezének legnagyobb rezgési amplitúdója akkor érhető el, ha a külső EMF frekvenciája egybeesik a lemez oszcillációinak természetes frekvenciájával. Meg kell jegyezni, hogy számos rezonanciafrekvencia létezik, amelyek különböző típusú lemezrezgéseknek felelnek meg.
A piezoelektromos elemen külső változó mechanikai erő hatására azonos frekvenciájú váltakozó feszültség keletkezik. Ebben az esetben a mechanikai energia elektromos energiává alakul, és a piezoelektromos elem változó EMF-generátorrá válik. Azt mondhatjuk, hogy a piezoelektromos elem egy oszcillációs rendszer, amelyben elektromechanikus rezgések léphetnek fel. Minden piezoelem egy oszcillációs áramkörrel egyenértékű. Egy tekercsből és egy konderből álló hagyományos oszcillációs áramkörben a konderben koncentrált elektromos tér energiája periodikusan átkerül a tekercs mágneses terének energiájába és fordítva. Egy piezoelektromos elemben a mechanikai energia időszakosan elektromos energiává alakul. Nézzük meg a piezoelektromos elem egyenértékű áramkörét:
Rizs. 1 - A piezoelektromos elem egyenértékű áramköre
Az L induktivitás a piezoelektromos lemez tehetetlenségi tulajdonságait tükrözi, a C kapacitás a lemez rugalmas tulajdonságait, az R aktív ellenállás a rezgések során fellépő energiaveszteség. A C 0 kapacitást statikusnak nevezik, és ez a szokásos kapacitás a piezoelektromos elem lemezei között, és nincs összefüggésben annak oszcillációs tulajdonságaival.
A piezoelektromos tintasugaras nyomtatófejeket a hetvenes években fejlesztették ki. A legtöbb piezoelektromos tintasugaras nyomtatóban a túlnyomás a tintakamrában egy piezoelektromos korong segítségével jön létre, amely megváltoztatja az alakját - meghajlik, amikor elektromos feszültséget kapcsolnak rá. Görbülve a korong, amely a kamra egyik fala tintával, csökkenti a térfogatát. A túlnyomás hatására a folyékony tinta csepp formájában távozik a fúvókából. A piezoelektromos technológia úttörője, az Epson a piezoelektromos nyomtatófejek viszonylag magas technológiai költsége miatt nem tudta sikeresen felvenni a versenyt az értékesítési mennyiségben versenytársaival, a Canonnal és a Hewlett-Packarddal – ezek drágábbak és összetettebbek, mint a buborékos nyomtatófejek.
Az Epson tintasugaras nyomtatók fő hátránya, hogy a fej ugyanannyiba kerül, mint a nyomtatóé. És ha kiszárad, akkor tanácsos egyszerűen kidobni a nyomtatót.
Más nyomtatók esetében a hátrány a fogyóeszközök költsége.
3. A lézernyomtatók működési elve. Lézer és LED nyomtatók. Főbb jellemzők, előnyei és hátrányai.
A lendület az első létrehozásához lézernyomtatók a Canon által kifejlesztett új technológia megjelenése volt. Ennek a cégnek a másológépek fejlesztésére szakosodott szakemberei létrehozták az LBP-CX nyomtatási mechanizmust. A Hewlett-Packard a Canonnal együttműködve olyan vezérlők fejlesztésébe kezdett, amelyek kompatibilissé teszik a nyomtatómotort PC-vel és UNIX számítógépes rendszerekkel.
A kezdetben a szirom- és mátrixnyomtatókkal versengő lézernyomtató gyorsan népszerűvé vált az egész világon. Hamarosan más másolócégek is követték a Canon példáját, és megkezdték a lézernyomtatók kutatását. Egy másik fontos fejlemény a megjelenése volt színes lézernyomtatók. A XEROX és a Hewlett-Packard bemutatta a nyomtatók új generációját, amely a PostScript Level 2 oldalleíró nyelvet használta, amely támogatja a kép színes megjelenítését, és lehetővé teszi nyomtatási teljesítmény, és színpontosság. A lézernyomtatók úgy alkotnak képet, hogy pontokat helyeznek el a papíron (raszteres módszer). Az oldal kezdetben a nyomtató memóriájában kerül kialakításra, és csak ezután kerül át a nyomtatómotorba. A szimbólumok és grafikus képek raszteres ábrázolása a nyomtatóvezérlő vezérlése alatt történik. Minden képet a rács vagy a mátrix celláiban lévő pontok megfelelő elrendezésével alakítanak ki.
Az offenzíva ellenére tintasugaras nyomtatók, a lézeres eszközök dominanciája a munkahelyeken az irodában ma már megkérdőjelezhetetlen. A lézernyomtatók népszerűsége mögött számos ok állhat. Bevált technológiát alkalmaznak, amely rendkívül megbízhatónak bizonyult: a nyomtatás gyors, halk és meglehetősen megfizethető, minősége a legtöbb esetben közel áll a nyomtatáshoz. A lézernyomtatók gyártói sem álltak meg, továbbra is növelték a nyomtatási sebességet és minőséget, miközben lefelé nyomták az árakat. 1994-ben egy tipikus lézernyomtató névleges sebessége 4 lap/perc volt, felbontása 300 dpi, ára pedig 800 dollár volt. 1995-ben megnőtt azoknak a termékeknek a száma, amelyek 6 oldal/perc sebességgel nyomtatnak 600 dpi-vel, és valódi kiskereskedelmi ára 350 dollár.
A gyártók két-három évente 1 vagy 2 oldallal növelik a nyomtatási sebességet, az évtized végére pedig a személyi lézernyomtatók már 12-15 oldal/perc sebességet értek el. Ráadásul csökkennek lézernyomtatók méretei- így a gyártók árcsökkenést érnek el, és termékeiket szűk asztalra telepíthetik. Ennek egyik következménye gyakran a papírkezelési eszközök korlátozottsága a nagy méretű modellekhez képest. A bemeneti tartályok általában legfeljebb 100 lapot tartalmaznak, és a papírzseb gyakran a lapok egyidejű kézi adagolására szolgál - ehhez először el kell távolítania belőle egy köteg papírt. A kimeneti tálcák kapacitása is korlátozott – ha a nyomtató egyáltalán fel van szerelve ilyen eszközzel. Egyes nyomtatók papírútja annyira bonyolult, hogy az eladók nem javasolják a ragadós címkekészítő gépek használatát.
A legszélesebb körben használt lézernyomtatók fénymásolási technológiát, más néven elektrofotográfiát alkalmaznak, ami abból áll, hogy egy speciális, fényvezető félvezetőből készült filmen az elektromos töltés megváltoztatásával egy pontot pontosan pozícionálnak az oldalon. Hasonló nyomtatási technológiát használnak a fénymásolókban.
A lézernyomtató legfontosabb szerkezeti eleme egy forgó fényvezető, amely átviszi a képet papírra. A fényvezető egy fémhenger, amely vékony fényvezető félvezető filmmel (általában cink-oxiddal) van bevonva. A statikus töltés egyenletesen oszlik el a dob felületén. Egy vékony huzal vagy háló, úgynevezett koronahuzal segítségével nagy feszültséget kapcsolnak erre a vezetékre, ami egy izzó ionizált régiót, úgynevezett koronát eredményez körülötte. A mikrokontrollerrel vezérelt lézer vékony fénysugarat hoz létre, amely egy forgó tükörről verődik vissza. Ez a fénysugár a fotodobra hullva elemi területeket (pontokat) világít meg rajta, és a fotoelektromos hatás hatására ezeken a pontokon megváltozik az elektromos töltés.
Egyes nyomtatótípusoknál a dob felületi potenciálja -900 V-ról -200 V-ra csökken. Így a kép másolata megjelenik a fényvezetőn potenciáldomborulat formájában.
A következő munkalépésben egy másik dob, úgynevezett előhívó (fejlesztő) segítségével a fotokonduktort helyezzük fel toner- a legkisebb színezőpor. A statikus töltés hatására a kis festékrészecskék könnyen a dob felületéhez vonzódnak a kitett pontokon, és képet alkotnak rajta.
Az adagolótálcából egy papírlapot egy görgőrendszer mozgat a dobba. Ezután a lap statikus töltést kap, ellentétes előjellel a dobon lévő világító pontok töltésével. Amikor a papír érintkezik a dobbal, a dobból származó festékrészecskék átkerülnek (vonzanak) a papírra. A toner papírra rögzítéséhez a lapot újra feltöltik, és két henger közé vezetik, amelyek kb. 180-200°C hőmérsékletre melegítik fel. A tényleges nyomtatási folyamat után a dob teljesen lemerül, megtisztul a rátapadó festékrészecskéktől, és készen áll az új nyomtatási ciklusra.
A leírt műveletsor nagyon gyors és kiváló minőségű nyomtatást biztosít. Nyomtatáskor színes lézernyomtató két technológiát alkalmaznak. Az első, egészen a közelmúltig széles körben alkalmazott módszernek megfelelően minden egyes színhez (cián, bíbor, sárga, fekete) megfelelő képet alakítottak ki a dobon, és négy menetben nyomtatták ki a lapot, ami természetesen befolyásolta a dob sebességét és minőségét. nyomtatás. A modern modellekben négy egymást követő lépés eredményeként a négy szín mindegyikéből festék kerül a dobegységre. Amikor aztán a papír érintkezésbe kerül a dobbal, egyszerre mind a négy szín átkerül rá, kialakítva a kívánt színkombinációkat a nyomaton. Az eredmény simább színvisszaadás, majdnem ugyanaz, mint a hőtranszfer színes nyomtatóké.
Az ebbe az osztályba tartozó nyomtatók nagy mennyiségű memóriával, processzorral és általában saját merevlemezzel vannak felszerelve. A merevlemez különféle betűtípusokat és speciális programokat tartalmaz, amelyek kezelik a munkát, szabályozzák az állapotot és optimalizálja a nyomtató teljesítményét. A színes lézernyomtatók meglehetősen nagyok és nehezek. A színes lézernyomtatási folyamat technológiája nagyon összetett, és a színes lézernyomtatók ára még mindig nagyon magas.
LED nyomtató: működési elv, hasonlóságok a lézernyomtatókkal és különbségek tőle
A LED-es és a lézeres digitális nyomtatási technológia közös jellemzője, hogy mindkét esetben elektrográfiai eljárást alkalmaznak a végső nyomat elkészítéséhez. Tulajdonképpen azonos osztályú készülékekről van szó: mindkét esetben a nyomtató processzora által vezérelt fényforrás a kívánt képnek megfelelő felületi töltést képez a fényérzékeny dobon.
Továbbá, leegyszerűsítve, a forgó dob elhalad a festéktartály mellett, bevonzza a festékrészecskéket a "megvilágított" helyekre, és továbbítja a festéket a papírra. Ezután termoelemmel (sütővel) rögzítjük a tonert a papírra és a kimeneten kész nyomatot kapunk. ¶Most térjünk vissza, és nézzük meg közelebbről a dobot megvilágító fényforrás kialakítását. A lézer- és a LED-nyomtató között éppen az alkalmazott fényforrás típusában rejlik a különbség: a lézeregységgel ellentétben az utóbbi esetben több ezer LED-ből álló vonalat használnak. Ennek megfelelően a LED-ek a fókuszlencséken keresztül megvilágítják a fényérzékeny dob felületét annak teljes szélességében.
4. A szublimációs nyomtatók működési elve. Főbb jellemzők, előnyei és hátrányai.
A szublimációs nyomtatók körülbelül tíz éve jelentek meg. Akkor egzotikus, rendkívül profi felszerelésnek számítottak. A tintasugaras nyomtatók eredetileg a tömeges felhasználókat célozták meg, ami azt jelenti, hogy ez a két termékcsoport nem versenyzett egymással. Az egy évtizeddel ezelőtti szublimációs nyomtatók képminősége összehasonlíthatatlanul jobb volt, mint a tintasugaras gépek. Ám az utóbbi nyomtatási költsége csaknem egy nagyságrenddel alacsonyabb volt.
Valamennyi tintasugaras fotónyomtató technológiai okokból kifolyólag általános hátránya a nyomat sávosodása, amely a különböző modelleken eltérő mértékben jelentkezik. Legjobb esetben észrevehetetlen vagy alig észrevehető, azonban ha a fúvókák egy része eltömődik, vagy a nyomtató mechanikája meghibásodik, a nyomat nem vonzó vízszintes csíkokra oszlik. A hőnyomtatók osztályába tartozó szublimációs nyomtatók teljesen mentesek ettől a hátránytól.
A szublimációs nyomtatási technológia a latin sublimare ("felemelés") szóból származik, és az anyagnak szilárd halmazállapotból gáz halmazállapotba való melegítése során a folyékony halmazállapotú halmazállapotot megkerülő átalakulását jelenti.
A szublimációs nyomtató működési elve a következő: nyomtatási feladat érkezésekor a nyomtató felmelegíti a fóliát a ráhordott festékkel, aminek következtében a festék a filmről elpárolog és speciális papírra kerül. Ugyanazon melegítés hatására a papír pórusai kinyílnak és a festék egyértelműen rögzül a nyomaton, ami után a papír felülete ismét sima és fényes lesz. A nyomtatás több lépésben történik, mivel a három fő színezéket a megfelelő kombinációkban kell átvinni a papírra: bíbor, cián és sárga.
Mivel a pixelezés és a sávozás ebben az esetben magából a nyomtatási technológiából adódóan teljesen hiányzik, a látszólag szerény, 300x300 dpi felbontású szublimációs nyomtatók képesek olyan fényképeket készíteni, amelyek minőségében nem rosszabbak, mint a tintasugaras modellek sokkal nagyobb felbontású nyomatai. A szublimációs modellek fő hátrányai a fogyóeszközök magas költsége és az A4-es lapokkal működő háztartási modellek hiánya.
A hagyományos tintasugaras nyomtató sima papírra nyomtat, míg a szublimációs nyomtatóhoz speciális papírra és festékpatronra (tintaszalagra) van szükség, amelyeket általában készletben árulnak. Egy 20 darab, szabványos 10 x 15 cm-es fényképből álló készlet ára 5 és 15 dollár között lehet. Így a szublimációs nyomtatón történő nyomtatás 3-4-szer többe kerül, mint egy tintasugaras nyomtatón, és tízszer drágább, mint a hagyományos (analóg) filmek előhívása és laboratóriumi nyomtatása. Ez jól látható az ábrán. 
5. A hőnyomtatók működési elve. Főbb jellemzők, előnyei és hátrányai.
A színes lézernyomtatók még nem tökéletesek. A hőnyomtatókat vagy más néven high-end színes nyomtatókat a fényképhez közeli minőségű színes kép előállítására vagy nyomdai előkészítési színminták előállítására használják.
Jelenleg három színes hőnyomtatási technológia terjedt el: olvadt festék tintasugaras átvitele (termoplasztikus nyomtatás); olvadt festék érintkező átvitele (termovaxos nyomtatás); termikus festéktranszfer (szublimációs nyomtatás).
Az utóbbi két technológiára jellemző, hogy a festéket melegítik, majd folyékony vagy gázfázisban papírra (filmre) viszik át. A többszínű festéket általában vékony (5 µm vastag) lavsan filmre hordják fel. A film mozgatása szalagos szállító mechanizmussal történik, amely szerkezetileg hasonló a tűnyomtatóéhoz. A fűtőelemek mátrixa 3-4 menet alatt színes képet alkot.
A hőviasznyomtatók a viaszban oldott festéket színes viaszszalag melegítésével viszik át a papírra. Az ilyen nyomtatókhoz általában speciális bevonattal ellátott papírra van szükség. A hőviasz nyomtatókat általában üzleti grafikákhoz és egyéb nem fényképészeti nyomtatáshoz használják.
A szublimációs nyomtatók a legjobb választás egy fényképtől szinte megkülönböztethetetlen kép nyomtatásához és nyomdai előkészítési minták készítéséhez. Működési elvük szerint a hőviaszhoz hasonlóak, de a szalagról csak a festék (aminek nincs viaszbázisa) kerül át a papírra.
Az olvadt tinta tintasugaras átvitelét használó nyomtatókat szilárdtintás viasznyomtatóknak is nevezik. Nyomtatáskor a színes viasztömbök megolvadnak és ráfröccsennek a hordozóra, élénk, telített színeket hozva létre bármilyen felületen. Az így kapott "fotók" enyhén szemcsésnek tűnnek, de megfelelnek a fényképezési minőség minden kritériumának. Ez a nyomtató nem alkalmas írásvetítő-fóliák készítésére, mert a viaszcseppek száradás után félgömb alakúak és gömbszerű hatást keltenek.
Vannak hőnyomtatók, amelyek kombinálják a szublimációs és a hőviaszos nyomtatás technológiáját. Az ilyen nyomtatók lehetővé teszik a vázlat és a befejező nyomatok nyomtatását egy eszközön.
A hőnyomtatók nyomtatási sebessége a hőhatások tehetetlensége miatt alacsony. Szublimációs nyomtatókhoz 0,1-0,8 oldal percenként, és hőviasz nyomtatókhoz - 0,5-4 oldal percenként.
