Основные виды печати и их особенности / Canon для бизнеса corporate blog / Habr

Мы предлагаем поговорить о полиграфии в целом и рассмотреть основные технологии и особенности печати, как вы просили в комментариях к прошлым нашим обзорам.

Понятие современной полиграфии шире, чем просто многотиражная печать. Сюда входит изготовление баннеров, рекламных материалов, выполнение полного цикла печати: от исходного файла до готового продукта. Расширяется спектр применяемых материалов и выполняемых задач. Появилась возможность передавать запахи, стерео и объемные изображения. Тем не менее традиционными остаются четыре основных вида печати: офсетная, трафаретная, лазерная и струйная. В чем их главные особенности и отличия?

Офсетная печать

Для печати больших тиражей обычно используется офсетная печать. Нередко она служит эталоном качества цветной полиграфии. Офсетная технология заключается в процессе переноса изображения на носитель с фотоформы через промежуточный офсетный вал. Запечатываемый материал последовательно проходит через ряд фотоформ, наносящих по одному цвету. Цветные отпечатки, накладываясь друг на друга, в итоге дают полноцветное изображение высокого качества.

Главными достоинствами офсетной печати является высокая скорость при отличном качестве цветных и монохромных отпечатков. Производительность типографского печатного оборудования составляет несколько тысяч готовых страниц формата А4 в минуту. Кроме того, невысокую стоимость экземпляров обеспечивает «всеядность» офсетной печати в плане используемой бумаги.

Однако офсетная печать имеет ряд особенностей, которые делают нерентабельной печать небольших тиражей. Подготовка занимает много времени и требует серьезных затрат, которые потом распределяются на весь тираж. Чтобы сделать цветной отпечаток, необходимо выполнить цветоделение, создать и изготовить фотоформы для каждого цвета, так как за один проход наносится только один цвет. Кроме того, в допечатную подготовку входит подготовка пресса, цветобалансировка и целый комплекс вспомогательных отладочных работ. Поэтому в качестве недостатка офсетной печати можно отметить отсутствие гибкости процесса и невозможность оперативной печати в течение нескольких часов.

Трафаретная печать

Альтернативой офсетной печати для монохромных изображений может служить трафаретная печать. Она хорошо подходит для малобюджетных информационных продуктов, к которым относят газеты, бланки, листовки, инструкции.

Частным случаем трафаретной печати является ризография. На специальной пленке в соответствии с рисунком прожигаются мельчайшие отверстия, которые при печати будут выполнять функцию дюз. Пленка натягивается на барабан с краской. При вращении барабана, под действием центробежных сил, краска распределяется по внутренним стенкам барабана и продавливается сквозь отверстия на пленке. Затем чернила переносятся на бумагу.

Ризография отличается высокой скоростью печати и очень короткой предпечатной подготовкой. От макета страницы до первого отпечатка проходит менее 40 секунд. Однако при высокой скорости печати и самой низкой стоимости отпечатка среди других видов печати, ризография имеет и свои недостатки. С ее помощью нельзя получить высококачественных цветных изображений, да и монохромная печать выполняется без полутонов. Разрешение печати лимитируется размерами отверстий трафарета. Ризография оптимальна при малых и средних тиражах монохромной печатной продукции.

Цифровая печать

Главным достоинством цифровой печати является отсутствие промежуточных этапов между цифровым файлом и непосредственно печатным процессом. Цифровая печать делится на два больших класса – струйную и лазерную.

Лазерная печать

Лазерная печать применяется в основном для печати документов и чертежей. В этом она схожа с трафаретной монохромной печатью. Но в лазерной печати работают другие принципы. Под действием лазерного луча на поверхности фотобарабана локально меняется электрическое сопротивление. На этих местах закрепляется тонер, который затем переносится на бумагу. Чтобы отпечаток закрепился, бумага с тонером проходит через фьюзер (нагреватель). Там тонер вплавляется в носитель.

В Canon мы применяем эту технологию во всех наших лазерных принтерах и офисных многофункциональных устройствах. От модели к модели мы совершенствуем наши устройства, улучшая качество печати, а также уделяем большое внимание защите данных, передаваемых на печать. Это реализуется не только в новых аппаратных разработках, но и в специализированном программном обеспечении. Например, в одной из предыдущих статей мы делали обзор технологий uniFLOW и Therefore.

Аналогом лазерной печати является светодиодная печать. В ней вместо лазера используются светодиоды, которые светят через прорези. При этом луч света падает перпендикулярно на фотобарабан, не искажая изображение. При лазерной печати на краях отпечатка возможно небольшое размытие изображения из-за большого наклона лазерного луча к поверхности барабана.

Технология Océ DirectPress, применяемая на наших устройствах VarioPrint, преобразует данные в цифровое изображение за один шаг. Это 100% digital-процесс, который не зависит от источника света, изменения температуры, статического заряда, влажности и состава тонера, и является чрезвычайно стабильным с точки зрения однородности и качества изображения. Также с меньшим количеством механических деталей эта технология очень надежна и позволяет системе быть доступной и компактной. Она способствует созданию более здоровой рабочей среды, поскольку во время печати не выделяется озон и не остается отходов тонера.

Струйная печать

Это перспективное направление полиграфии, позволяющее печатать высококачественные многоцветные изображения не только на бумаге. В основе принципа струйной печати лежит капельное нанесение чернил из печатающей головки. Различают два способа подачи чернил – пьезоэлектрический и термический. В первом случае роль «поршня» выполняет изгибающаяся пьезоэлектрическая пластинка, а во втором – пузырек пара, образующийся на поверхности микронагревателя. В зависимости от способа подачи определяется тип чернил. Попытка замены одних чернил другими приведет к выходу из строя печатного оборудования. Поэтому использование оригинальных расходных материалов является не прихотью производителя, а особенностями применяемых технологий.

На сегодняшний день струйная полицветная печать имеет, пожалуй, больше всего различных видов реализации. Это можно проследить на примере нашего оборудования. Широкоформатные принтеры Océ ProStream с пьезоэлектрической печатной головкой используют сольвентные чернила. Этот вид оборудования обладает рядом инновационных функций. Например, ColorGrip, позволяющая делать высококачественные отпечатки на бумаге невысокого качества. Это достигается за счет распыления при печати специального состава, создающего адгезионную пленку на поверхности носителя. Серьезную модернизацию претерпела и печатающая головка. В ней реализована рециркуляция чернил во время простоя и поддержание стабильной температуры для предотвращения высыхания чернил.

Принтер Océ Colorado 1640 работает с технологией UV-печати. За счет отверждения чернил ультрафиолетовым излучением эта технология позволяет печатать на термочувствительных материалах. При печати принтер поддерживает стабильную температуру носителя на уровне +28 0С.

Также мы разработали собственную технологию фактурной печати для передачи с высокой точностью не только цвета, но и фактуры поверхности. Подобный метод открывает полноценный доступ к полиграфии людям с ограниченным возможностями по зрению, для которых главным каналом получения информации являются тактильные ощущения. Об этой технологии мы рассказывали в нашем посте «Elevated printing: новый взгляд на печать».

Применение новейших разработок в цифровой печати позволило ей значительно укрепить и расширить свои позиции в современной полиграфии. Однако рассматривать ее с позиции альтернативы офсетной печати было бы некорректно, поскольку у этих видов полиграфии разные технологии и задачи. Но рекомендуется проводить сравнение рентабельности в зависимости от размера тиража.

Если для цифровой печати стоимость экземпляра от размера тиража почти не зависит, то для офсетной, где основные затраты приходится на подготовительные этапы работ, увеличение тиража ведет к снижению себестоимости экземпляра. В виде графиков это можно представить как прямую горизонтальную линию для «цифры» и гиперболу для офсета. Точка пересечения этих графиков даст граничный размер тиража, разделяющий сферы применения данных способов печати. Появление новых разработок и технологий в цифровой печати постоянно сдвигают точку размера тиража в сторону увеличения. Если раньше рентабельность «цифры» исчислялась сотнями экземпляров, то сейчас счет идет на тысячи. Приятно осознавать, что в этом есть и наша заслуга. Приведем только несколько примеров.

Раньше для струйной печати применялась дорогостоящая высококачественная бумага из-за того, что на более пористой дешевой бумаге чернила сильно впитывались, и нарушалось качество цветопередачи и четкость изображения. Офсетная печать в этом плане находилась в гораздо более выигрышном положении. Для нее подходили многие типы бумаги, в том числе из бюджетного сегмента. А это значит, что себестоимость экземпляра можно значительно снизить только за счет носителя, при этом, не учитывая стоимость самой печати. Переход на более дешевые носители открывал бы новые перспективы для цифровой печати. Возможность такого перехода мы реализовали несколькими способами.

Универсальным способом для печати на широком диапазоне носителей явилась новая технология ColorGrip, которая подключается на широкоформатных струйных принтерах опционально. Ее суть заключается в том, что перед чернилами на бумагу капельно наносится специальный состав. Он имеет двоякую функцию. Во-первых, образующаяся на поверхности носителя пленка, лимитирует впитывание чернил в бумагу. Во-вторых, состав ColorGrip играет роль грунта, обеспечивая лучшую адгезию. Точное позиционирование капель состава оптимизирует его расход. ColorGrip используется ровно столько, сколько необходимо для каждой чернильной капли, оставляя чистой незапечатываемую поверхность.

Другим способом можно считать создание пигментных чернил. Это было реализовано на широкоформатных принтерах серии imagePROGRAF. Новые пигментные чернила LUCIA EX обладают большей насыщенностью, при этом меньше впитываются в носитель. Благодаря этому их можно использовать на разных типах бумаги.

Чтобы снизить стоимость самого процесса печати за счет экономичного расхода чернил, нами был сделан ряд разработок, от переменного размера капли чернил до рециркуляции чернил в печатающей головке. Все это обеспечило более качественную цветопередачу без лишнего расхода чернил на вспомогательные операции.

Следует отметить еще один немаловажный момент. В офсетных типографиях готовые отпечатанные листы поступают на переплетный участок, где они складываются, сшиваются, обрезаются и проходят дальнейшие этапы обработки, превращающие их в законченное изделие. Для этого требуется дополнительное оборудование, производственные площади, персонал. На это уходят затраты, которые входят в себестоимость экземпляра. В цифровой печати нам удалось сократить эти расходы. Опционально к нашим широкоформатным струйным принтерам можно подключать различные модули постпечатной обработки. Таким образом, цифровое печатное оборудование превращается в целиком автоматизированную производственную линию полного цикла.

Мы продолжаем наши разработки в сфере цифровой печати. Конечно, сложно представить, что «цифра» когда-нибудь полностью вытеснит «офсет», но рынок полиграфии меняется в сторону кастомизированной печати, когда каждый экземпляр будет отпечатан с учетом индивидуальных потребностей покупателя. А для этого наилучшим образом подходит именно цифровая печать с ее гибкостью и универсальностью технологии.

В последующих статьях мы расскажем вам о новых трендах в отрасли, инновационных разработках, применяемых технологиях, подготовим обзоры самых интересных моделей.
Напишите нам, была ли эта статья вам полезна, и какие материалы вы бы хотели видеть в этом блоге, какие вопросы стоит осветить и на что обратить внимание.

Секреты печати: обзор технологий струйной печати

Принцип работы струйной печати заключается в выдавливании чернильных капель через сопла — тончайшие отверстия в печатной головке принтера. Как и любые инновации, эта технология претерпела множество видоизменений, прежде чем дойти до нас в своем сегодняшнем виде.

Как все начиналось

Первые шаги в этой области сделал физик Феликс Савар в далеком 1833 г. Он обратил внимание, что, пропуская жидкость через узкие отверстия, можно получить абсолютно идентичные капли. А в 1867 г. физик из Великобритании лорд Рейли подвел под это явление математическую базу и запатентовал первый самопищущий прибор для телеграфа. Работал он по принципу непрерывной подачи чернил.

Прошло больше полувека прежде чем компания Siemens в 1951 г. презентовала свой первый струйный принтер, разделяющий непрерывный поток чернил на одинаковые капли. Прототипы первых печатных устройств были громоздкими, дорогими, медленно печатали и не могли похвастаться надежностью.

Гениальные «пузырьки» (Continuous Ink Jet)

Было очевидно, что такая техника требует модернизации. В конце 70-х гг. прошлого столетия компания Canon реализовала в своих принтерах технологию «Drop-on-demand», то есть «печать по требованию». Чернила нагревались с помощью термоэлемента и в них образовывались пузырьки воздуха, выталкивающие краску на поверхность. Ценным достижением стало многократное удешевление печатного процесса. Новая технология получила название «пузырьковой печати» и произвела фурор среди научной общественности. В 1985 г. Canon уже выпустили первый пузырьковый принтер BJ-80.

Термическая печать (Thermal Ink Jet)

Разработки в мире печатной техники вели не только Canon. В 1980 году независимо от конкурентов Hewlett-Packard разработала технологию термической струйной печати. Ее принцип работы перекликался с пузырьковым методом. Настоящий успех пришел к HP в 1984 г. после выпуска серии принтеров ThinkJet. Благодаря разумному соотношению цены и качества эти устройства стали очень популярными среди пользователей.

Пьезоэлектрическая печать (Piezoelectric Ink Jet) — «дитя» Epson

Именно эта компания запатентовала технологию пьезоэлектрической печати в 1993 г. Принцип работы заключается в свойстве пьезокристаллов деформироваться под действием тока. Этот процесс позволяет регулировать размер капли, ее толщину и скорость выброса. В результате получаются отпечатки с высоким разрешением и естественной передачей цвета, что крайне важно при фотопечати. Сегодня право на производство пьезоэлектрических принтеров принадлежит только компании Epson.

Роль «струйников» в современной печати

Благодаря многолетнему процессу совершенствования, струйные принтеры полностью вытеснили с рынка матричных предшественников. Относительно невысокая стоимость отпечатков, высокое разрешение изображений и низкий уровень шума — вот главные козыри струйников на сегодняшнем рынке.

Строение струйного картриджа

Картридж — это один из расходных элементов струйного принтера. Его основная функция — переносить чернила на бумажный носитель. В обобщенном виде «начинка» струйного картриджа выглядит так: 

1. Крышка.
2. Печатающая головка.
3. Емкость для чернил.
4. Чип для считывания уровня чернил и управления соплами головки.
5. Дополнительные элементы.

Крышка

Первое, на чем останавливается взгляд при рассмотрении картриджа для струйной печати, — это пластиковая крышка, окрашенная в цвет содержащихся в ней чернил. Иногда сверху производитель помещает отверстия для заправки (они заклеены наклейками) и воздухоотвода.

Головка для печати

Это ключевая деталь, от которой напрямую зависит, насколько качественными выйдут отпечатки. Она располагается непосредственно в картридже или в самом принтере. Головка выглядит как небольшая металлическая пластина в нижней части картриджа. На ее поверхности находятся дюзы — отверстия диаметром меньше волосинки. Чем тоньше дюза, тем меньше капля из нее выходит. Это напрямую влияет на разрешение полученного изображения.

Чернила

Следующий значимый элемент струйной печати — чернила. Каждый производитель печатной техники разрабатывает состав чернил под совместимые модели принтера. Состав красителя может насчитывать до 14 компонентов, каждый из которых влияет на конечные свойства. Очень важно использовать чистые чернила, так как ненужные примеси забивают дюзы, что выводит принтер из строя.

Чип

Все современные принтеры оснащены микросхемой для считывания данных о расходе чернил, дате изготовления и активации картриджа. Производитель таким образом усложняет процедуру перезаправки, подталкивая к покупке следующего нового картриджа. Оригинального, конечно. Многие «умельцы» идут на хитрости и перепрошивают микросхему после каждой заправки.

Дополнительные элементы

• Пьезоэлектрическая пластина — устанавливается в принтерах, работающих по одноименному методу печати. Именно благодаря ее деформации происходит выталкивание чернил из дюз на бумагу.
• Нагревательные элементы — устанавливаются в устройствах с пузырьковым и термическим принципами работы. От термоэлементов чернила нагреваются до нужной температуры, что провоцирует их выброс на носитель.
• Абсорбер (от англ. absorb — впитывать, поглощать) — губка для поддержания равномерного количества чернил внутри картриджа.

Несмотря на кажущуюся простоту устройства струйного картриджа, попытки его самостоятельно перезаправить или перепрограммировать чип могут отрицательно сказаться на качестве отпечатков и работоспособности устройства в целом.

Классификация струйных картриджей

Так как деятельность нашей компании связана со скупкой картриджей, мы накопили немало знаний о них и готовы сдать «явки и пароли» нашим клиентам. Чтобы правильно подбирать расходники для струйной печатной техники, желательно иметь хотя бы общее представление об их основных видах.

Картриджи можно классифицировать по таким признакам:

По технологии печати

• Пузырьково-струйные. Термоэлементы в соплах печатающей головки повышают температуру чернил до определенного значения. Образуются пузыри и выпрыскивают чернила на носитель. Затем нагревание прекращается и сопла заполняются следующей порцией чернил.
• Термоструйные. Принцип работы подобен предыдущему. Разница в том, что катализатором процесса выступает увеличение объема чернил при нагреве. Выдавленная капля выпрыскивается на поверхность, а вместо нее за счет низкого давления всасывается новая.
• Пьезоэлектрические. Их принцип работы основан на свойстве пьезоэлектрических пластин деформироваться под воздействием тока. Происходит сжатие объема в камере и чернила выдавливаются. После чего следующая доза чернил поступает в картридж.

По методу удержания красителя

• Картриджи с поролоновой губкой. Таких сегодня преобладающее большинство. Мелкопористая губка пропитывается чернилами, которые стекают на печатающую головку. При заправке этих картриджей нужно контролировать скорость наполнения губки. Слишком быстрая подача красящей жидкости приведет к возникновению воздушных пробок и, как следствие, ухудшению качества печати.
• С помощью вакуумного удержания. Эти расходники часто установлены в принтерах HP. Важное условие их бесперебойной работы — полная герметичность картриджа. Иначе чернила просто зальют печатающую головку.

По способу производства

• Оригинальные. Это те, которые компания-производитель разрабатывает специально для своей оргтехники. То есть принтер Canon лучше всего будет работать с картриджем Canon, а для Lexmark «родным» будет одноименный расходник. Продать картриджи оригинального происхождения — отличный способ вернуть потраченные деньги. 
• Совместимые картриджи. К ним относятся струйные картриджи, выпущенные не производителем принтера, а посторонними фирмами. Таких расходников на рынке очень много и при их покупке не лишним будет поинтересоваться репутацией бренда, ибо качество неоригинальных картриджей сильно отличается друг от друга.
• Восстановленные (перезаправленные). Картридж, в который залили новые чернила называется перезаправленным. Чтобы восстановить картридж, его диагностируют, чистят, меняют некоторые элементы (чаще всего фотобарабан или печатающую головку), заливают новые чернила и пломбируют. Подобные манипуляции с картриджем снимают гарантию с принтера. 
• Подделки. К этой категории относятся картриджи, выдаваемые за оригинал, при этом ни по функциям, ни по качеству печати, не имеющие с ним ничего общего.

По числу цветов

• Одноцветные. Оснащены одной камерой для чернил.
• Многоцветные. Такие состоят из нескольких камер с разными чернилами. Чем выше цена принтера, тем большую гамму оттенков он может воссоздать на бумаге.

По расположению печатающей головки

• Картриджи с головкой. Это когда печатающая головка и сосуд с чернилами интегрированы в один картридж. Это часто приводит к преждевременному изнашиванию головки из-за эрозии. Заменить ее отдельно невозможно — потребуется менять весь картридж. Это существенно сказывается на стоимости обслуживания техники. Но что касается качества отпечатков — оно заметно выше.
• Картриджи без печатающей головки или так называемые чернильницы. Это обычные пластиковые резервуары с чернилами, при этом головка находится за пределами картриджа.

Струйный картридж с печатающей головкой	Струйный картридж без печатающей головки

По наличию чипа

• Без чипа. В нечипованных устройствах этой микросхемы нет и заправлять их можно без ограничения. Проблема только в том, что найти такой принтер почти нереально.
• Чипованные. Встроенная в картридж микросхема ведет учет количества отпечатков. При достижении запрограммированного числа копий, чип передает на принтер сигнал об окончании чернил.

Виды струйных чернил

Чернила для струйной печати делятся на несколько категорий. Они различаются составом, принципом нанесения и напрямую связаны со сферой применения будущих отпечатков.

• Водные. Эти чернила делятся на две группы: на основе красителя (Dye) и пигментные (Pigment). Dye-чернила привлекают пользователей низкой ценой и высокой яркостью, в то же время стойкость получаемых отпечатков к воде и УФ-лучам далека от совершенства. К тому же, не любая бумага подойдет для печати этими чернилами. Состав их довольно прост: водный раствор красителя и добавки, регулирующие физические свойства. Водные пигментные чернила состоят из смеси нерастворимых частиц пигмента, растворителя и связующего вещества. По яркости они значительно уступают чернилам на основе красителя, но зато гораздо превосходят их по стойкости к воздействию внешней среды. Важный момент! Для печати любым типом водных чернил нужно наличие специального покрытия на носителе.
• Твердые. Это цветные восковые бруски с полимерными включениями. Отлично наносятся и держатся на любой поверхности без специального покрытия (бумага, пленка, грубая ткань). Твердотельные отпечатки довольно яркие, устойчивые к растеканию и смазыванию. Но есть и минусы: большое энергопотребление, чувствительность к воздействию света, высокая цена оборудования. Самые популярные модели твердотельных принтеров — Xerox ColorQube и Xerox Phaser.
• Сублимационные. Чаще всего применяются при печати на синтетических тканях с содержанием полиэстера не меньше 50%, но хорошо ложатся и на предварительно подготовленные твердые поверхности (стекло, керамика, металл). Пигмент в этих чернилах имеет мелкодисперсную структуру и почти не растворяется в воде. Сублимационные отпечатки, созданные с соблюдением технологии, радуют насыщенными цветами, высокой стойкостью и долговечностью. Сублимационная печать осуществляется только в пьезоэлектрических принтерах.
• Масляные. Не самые популярный вид чернил из-за высокой стоимости. Главные преимущества: яркость и насыщенность отпечатков, высокая стойкость к агрессивным факторам (УФ-лучи, влага, механическое трение). Поэтому масляные красители в основном применяются для коммерческой печати. Большое значение имеет поверхность носителя. Она должна быть такой, чтобы чернила не растекались. Лучше всего подходит матовая, рыхлая и немелованная бумага.
• Сольвентные. В их составе содержится растворитель (циклогексанол) и красящий пигмент. Используются только в принтерах с пьезоэлектрическим методом печати. Отпечатки, созданные сольвентными чернилами, сохраняют свою стойкость около трех лет. Поэтому их массово применяют при печати наружной рекламы. Специальное покрытие не требуется. Сегодня на смену токсичным сольвентным чернилам пришли эко- и биосольвентные преемники с минимальным процентом летучих соединений.

Типы и виды бумаги для струйной печати

Может показаться, что на фоне таких технически сложных «участников» струйной печати, как печатающая головка, СНПЧ, микросхемы — бумага — второстепенный компонент. Но она тоже играет важную роль в качестве конечного результата. 

Выбирая бумагу для печати, нужно знать ее формат. По международной классификации Международная классификация выделяет 3 основные группы форматов:

• А — для документов;
• В — для полиграфической печати;
• С — для конвертов.

Форматы бумаги по стандарту ISO

Список форматов бумаги, подходящих к струйному принтеру всегда указан в инструкции или паспорте аппарата.

Виды бумаги серии «А» для струйных принтеров

Виды бумаги для струйных принтеров

Вид бумаги	Характеристики	Сферы применения
Матовая	Впитывает чернила, рассеивает свет, не имеет бликов.	Принтеры с пигментными, масляными, водными чернилами.
Глянцевая	Обеспечивает высокую цветопередачу.	Фотографии, рекламная продукция.
Текстурированная	Фактурная поверхность делает изображение более объемным.	Дизайнерская печать, художественные работы.
Термобумага	Рыхлая поверхность, дополнительно обработанная для глубокого проникновения краски.	Перенос изображения с бумаги на конечный носитель при сублимационной печати.
Самоклеящаяся	Имеется клеевая прослойка, защищенная специальной подложкой.	Изготовление ценников, наклеек, этикеток, стикеров и т. п.

Сравнение плотности бумаги для струйной печати

Вид бумаги	Плотность бумаги, г/м2
Газетная	40-60
Офисная	80-100
Фотобумага	160-220
Картон	200-260

Структура бумаги для струйной печати

Срез структуры фотобумаги под микроскопом

Использовать оригинальную бумагу для струйной печати или нет?

Как и в случае с другими расходными материалами, каждый производитель рекомендует использовать только бумагу собственного производства. К слову, самый богатый выбор носителей для струйной печати предоставляет Epson. В сочетании с оригинальными красителями и своевременным техобслуживанием устройства, вы получите самое лучшее качество отпечатков.

Отличия лазерной и струйной печати, какие виды печати для чего лучше применять

Выбор устройств монохромной и цветной печати для промышленного производства более прост. Фотолаборатории и типографии работают в оборудованных помещениях и обычно оснащаются многофункциональными устройствами и аппаратами с различными технологиями печати. Приобретение принтера для личных нужд, всегда острая тема.

Основные отличия струйной и лазерной технологии печати

В струйных печатных устройствах применяются чернила на жидкой среде. Для небольших аппаратов личного пользования, это вода. Печатная головка, в большинстве струйных принтеров, движется построчно и наносит чернила. Хотя, сейчас появились принтеры с неподвижной головкой, в виде планки с дюзами. Но, изображение наносится опять же, построчно.

В лазерных принтерах, красящее вещество в виде тонкодисперсного порошка, наносится на фотобарабан посредством статического электричества. Предварительно светочувствительный валик обрабатывается лазерным лучом.

Струйный принтер для дома

Печать фотографий, в домашних условиях, известна давно. Несмотря на стремительное развитие средств сохранения и передачи изображений, фотография, которую можно подержать в руках или положить в альбом, не утратила своей актуальности.

Цена покупки

Струйные принтеры имеют невысокую цену, доступную потребителю со средним достатком.

Электропотребление

Достаточно низкое, обычно не превышает 30—40 Вт.

Функционал

Последние поколения струйных принтеров имеют расширенный функционал:

• дисплей для просмотра изображений;

• порты для подключения устройств хранения информации;

• возможности сканирования или печати через LAN и Wi-Fi;

• печать с фотоаппарата или планшетов.

Носители изображения

Кроме обычной или фотобумаги, возможно получение изображения на компьютерных дисках. Печать на листах или рулонах.

Цвет

Выпускаются аппараты от четырехцветных до18 цветов.

Разрешение печати

Минимальный уровень 5500—6000 dpi.

Экологичность

Работа струйного принтера не сопровождается никакими опасными процессами. Состав чернил, особенно для аппаратов личного пользования, абсолютно безопасен.

Цена опечатка

Представляет трудности при регулярном использовании оригинальных картриджей. Установка Системы непрерывной подачи чернил, выводит цену одной фотографии на уровень с лазерным принтером.

Долговечность

Не превышает срок жизни обыкновенной фотографии, зависит в основном от формулы чернил.

 

Рис. 1 Цветной струйный принтер

Цветной лазерный принтер для дома

Получение изображения с помощью лазерного принтера занимает гораздо меньше времени, чем на струйном. Но, его габариты всегда более громоздки.

Цена покупки

Даже монохромные принтеры, не отличаются низкой стоимостью. Соответственно, цветные печатающие устройство довольно дороги.

Электропотребление

Не менее 500 Вт.

Функционал

Лазерный печатающий аппарат, это устройство с собственным программатором и всегда имеет широкий функционал. В последних моделях, цветные лазерные принтера оснащены дополнительным функционалом.

Носители изображения

Только бумага в виде листов, максимальный формат А3.

Цвет

Не более четырех.

Разрешение печати

Максимально до 1200 dpi.

Экологичность

В отношении безопасности для здоровья, такие печатающие устройства могут представлять некоторую тревогу:

• выделение озона при работе принтера;

• мелкодисперсная пыль, составляющая тонер, имеет способность проникать сквозь корпус картриджа и может осаживаться в легких.

Цена отпечатка

Относительно низкая, ресурс картридж рассчитан на 1000 и более страниц.

Долговечность

Из-за технологии термической обработки, достаточно стойкие отпечатки, не страдают даже при попадании воды.

Рис. 2

Таблица

Сравнение значимых характеристик цветных принтеров

Сравнительная характеристика	Струйные принтеры	Лазерные принтеры
Расходные материалы, стоимость	низкая	высокая
Изображение и фото	отлично	удовлетворительно
Скорость печати	удовлетворительно	отлично
Себестоимость отпечатка	низкая (при использовании СНПЧ)	средняя
Потребление э/э	низкое	высокое
Габариты	компактные	значительные
Экология	безопасная	низкая

Что выбрать?

Каждый из способов печати обладает как значительными преимуществами, так и некоторыми недостатками. Чтобы не было разочарования в покупке недешевого технического устройства, необходимо конкретно определить цели и сферу его применения.

В семьях с детьми, предпочтение однозначно отдается безопасности, поэтому для них, скорее всего, лучше иметь струйный принтер. Также, если необходимо высокое качество цветной печати и пользователь любит фотодело. Что ни говори, а возиться с чернилами, ждать выход изображения и не забывать о постоянном уходе за аппаратом, может не каждый.

Струйный принтер прекрасное решение для человека обстоятельного, хорошо разбирающегося в фотографии. Не стоит забывать, что редкое пользование устройством, может повлечь засыхание сопел, подающих чернила.

Лазерный принтер с цветным картриджем, работаем намного оперативнее струйного, но его цветопередача гораздо ниже. С другой стороны, печать учебных или научных материалов, особенно с цветными иллюстрациями, можно провести в домашних условиях. Для студентов или научных работников, выполнить печать собственных материалов на подобном принтере достаточно просто. Главное, чтобы помещение, где будет проводиться печать, было отдельным.

Для выполнения цветных графиков и схем, плюс одновременной печати текста, цветной лазерный принтер просто незаменим. Особенно если не требуется смешения цветов. Уход за таким устройством незамысловат и не требует регулярного присмотра. Бояться засыхания тонера не следует.

Итак, если вы определились с целью покупки, выбор не составит труда.

немного теории о работе и их особенности

Струйный принтер – это печатное устройство, которое ничуть не хуже лазерного принтера, однако в несколько раз экономнее и практичнее его.

Качество печати на таком устройстве практически ничем не отличается от работы аналогичных лазерных принтеров, однако струйник будет обходиться Вам гораздо дешевле. Он не будет требовать дорогостоящего обслуживания, постоянной замены картриджей или же покупки дорогостоящих расходников. Напротив – эти принтеры очень неприхотливы, что делает их идеальными устройствами для домашнего использования, а простые и удобные элементы управления позволяют справиться с ним даже ребенку. Уровень шума при работе струйных принтеров очень невысок, что делает его отличным домашним помощником.

Принцип работы

При работе струйного принтера, чернила, идущие из картриджа, проходят специальные сопла, а затем попадают на бумагу. Тончайшие отверстия сопла, переносят жидкие чернила в виде микрочастиц на бумагу, создавая картинку, фотографию или же документ. В разных моделях принтеров разное количество сопел. В среднем – от 16 до 64 штук, однако многие принтеры из новых линеек могут похвастаться большим количеством сопел. Например – в модели HP DeskJet 1600 установлено 416 сопел для цветных чернил и 300 для черной краски. Исходя из этой особенности, каждый символ при печати задействует все сопла одновременно и ключевой показатель скорости печати – количество символов за одну секунду, однако для более удобного и понятного расчета используется другой показатель – количество страниц за единицу времени.

Как осуществляется хранение чернил? Патрон с чернилами, (составной частью которого и является головка принтера), Отдельная емкость, которая связана с картриджем специальным шлейфом и обеспечивает головку чернилами при печати.

Существует три различных метода нанесения краски на печатный носитель при работе:

• drop-on-deman;
• метод газовых пузырей;
• пьезоэлектрический метод.

Что такое пьезоэлектрический метод?

Принтеры, оснащенные печатающими головками с пьезоэлементом отличаются тем, что в каждом сопле установлен микроскопический пьезокристалл. При прохождении электрического тока по системе, кристалл деформируется, выдавливая необходимое количество чернил на бумагу, а остаток отправляя назад, в систему. В основном, эту технологию используют при создании принтеров Brother и Epson.

Что такое газовый метод?

Газовый метод, или метод газовых пузырей – это второй способ печати, который реализуется при помощи нагревания сопел. В каждом сопле установлен специальный нагревательный элемент, который при работе пропускает ток и нагревается до высокой температуры. При этом расширяются газовые пузыри, находящиеся в системе, которые и выталкивают на бумагу чернила из системы. Когда ток не поступает – сопла охлаждаются и как следствие – уменьшается газовый пузырь и в систему поступает новая порция чернил. Применение этой технологии освоила фирма Canon.

Принтеры, использующие этот метод, считаются надежнее, за счет меньшего количества деталей и подвижных элементов. Срок службы такого принтера несколько выше, чем у устройств, использующих другие системы. Помимо этого, стоит отметить, что метод газовых пузырей позволяет распечатывать изображения и фотографии с большим разрешением, однако труднее справляется с печатью областей сплошного заполнения. Специалисты утверждают, что этот метод идеально подходит для печати различных гистограмм, графиков и схожих изображений.

Что такое drop-on-demand?

Метод, который используется в устройствах от компании HP, называется drop-on-demand. Это несколько усовершенствованный и доработанный метод газовых пузырей, который позволяет передавать более контрастные изображения, благодаря механизму, обеспечивающему быстрый впрыск чернил в систему. Устройства использующие этот метод значительно лучше справляются с печатью полутонов и контрастных изображений, а также обладают высокими показателями скорости печати.

Цветная струйная печать

Широкое распространение струйных принтеров стало возможно благодаря их способности быстро и качественно создавать цветные изображения. Игольчатые же принтеры не справляются с такими объемами и не дают желаемого качества. Цветные лазерные принтеры или же термические, в свою очередь, стоят довольно дорого и не каждый пользователь сможет позволить себе его установку дома.

Стоит немного сказать о технологии создания изображения. Как известно, изображение на бумаге формируется при наложении четырех основных цветов – голубого, пурпурного, желтого и черного (модель CMYK). В связи с этим, в большинстве новых принтеров устанавливаются четыре патрона для трех основных цветов (голубой, пурпурный и желтый) и дополнительного черного. Это позволило значительно сократить расход красок при печати монохромных изображений и документов.

Некоторые особенности струйных принтеров

Скорость печати

Скорость работы струйного принтера всегда зависит от выбранного уровня качества печати. При самом экономичном режиме, скорость среднестатистического принтера будет составлять 12-15 страниц. При повышении уровня качества печати до (L•), скорость печати снизится до 3-4 страниц. Стоит отдельно сказать, что многие современные принтеры печатают значительно быстрее, за счет применения новейших технологий, позволяющих оптимизировать процесс и сократить время, затрачиваемое для печати одного знака. Например – некоторые модели HP, такие как DeskJet 1600C и DeskJet 1600СМ могут выдавать до 9 страниц за одну минуту. Тут же стоит отметить, что печать в цвете длится несколько дольше, чем монохромная.

Уровень шума

Струйный принтер использует принципиально другую технологию, в отличие от шумных игольчатых, что значительно снижает уровень шума при работе. Средний уровень шума двигателя, управляющего головкой, составляет 40 дБ.

Шрифт. Качество печати

Основное преимущество струйного принтера – детализованное и качественное изображение шрифтов. При печати струйника стоит отметить одну закономерность: чем больше сопел установлено на печатающей головке, тем качественнее и детальнее пропечатывается шрифт. Отдельно можно указать на то, что качество печати может немного варьироваться, в зависимости от качества самого печатного носителя. Для наилучшей детализации элементов шрифта, специалисты рекомендуют использовать специальную бумагу, которая лучше впитывает чернила (extra-adsorbent paper). В то же время, струйный принтер способен работать с носителями различной плотности от 60 до 135 грамм на квадратный метр.

Некоторые модели струйников оснащены дополнительными механизмами, позволяющими сделать качество печати еще выше. Например – PaintJet XL 300 и DeskJet 1200С, выпускаемых фирмой Hewlett-Packard используют специальную технологию подогрева бумаги, которая препятствует растеканию чернил и позволяет им высыхать быстрее.

Разрешение печати

Разрешение струйных принтеров среднего класса варьируется от 300х300 до 600х600 dpi, однако, отдельные модели при печати имеют нестандартное разрешение: 720х360 dpi. Это необходимо для качественной печати черным со сглаживанием или же для печати без полей.

Печатающая головка

Основная опасность, которая подстерегает владельцев струйных принтеров – это высыхание чернил в соплах. В этом случае, единственное решение – это замена головки вместе со встроенным резервуаром для чернил, если он есть. Чтобы воспрепятствовать высыханию, многие современные модели имеют специальный «режим парковки», который возвращает печатающую головку в исходное состояние, что препятствует засыханию чернил. К тому же, многие последние модели имеют функцию очистки сопел. В любом случае – помните, что выключать принтер при работе не рекомендуется

Обработка бумаги

Струйные принтеры имеют один несущественный недостаток – они не могут печатать с рулона и не делают несколько копий сразу, без режима многократной печати. Пока эти функции доступны только игольчатым печатным устройствам.

Пьезоэлектрическая струйная печать: особенности технологии

Струйные принтеры работают на одной из двух технологий. Первая — термоструйная: выброс красителя на рабочую поверхность происходит под воздействием температуры. При второй краситель переносится на поверхность под давлением, которое возникает при колебаниях мембраны. Именно она называется пьезоэлектрической печатью. Давайте рассмотрим ее особенности.

В зависимости от способа подачи чернил процесс может быть непрерывным (постоянная подача чернил) и импульсным (подача капель регулируется, задаются временные интервалы). В первом случае достигается высокая скорость нанесения изображения, во втором — точность параметров.

Печатающая головка Epson

Головка печатающего механизма состоит из сопел, диаметр которых меньше толщины человеческого волоса. Она движется перпендикулярно запечатываемому материалу и оставляет на нем краску. Так получаются качественные изображения с высокой детализацией и четкостью.

Суть технологии

Пьезоэлектрическая струйная печать получила свое название из-за пьезокристаллов. Технология используется с 70-х годов прошлого столетия, хотя изобретена была практически на сто лет раньше. Ее открытие принадлежит П. Кюри и Ж. Кюри.

Суть пьезоэффекта ученые описали следующим образом: на кристаллических телах под давлением возникают противоположные по знаку электрозаряды. Если не давить на эти тела, а растягивать их, то заряды сменят свой знак на противоположный. При смене положительного заряда на отрицательный кристаллы меняются в размере и действуют как поршень, выдавливая краску из сопел.

На практике это означает, что к пьезоэлементам можно подвести переменный ток, под воздействием которого они будут сжиматься и расширяться, создавая колебания. Для получения желаемого изображения достаточно менять электрическое поле. Объем капли варьируется и зависит от диаметра сопел печатающей головки, давления, размера эжекционной камеры.

Высокая детализация изображений позволяет распечатывать фото на специальной бумаге

Развитие технологии компанией Epson

Принцип пьезоэлектрической струйной печати в принтерах реализован и запатентован компанией Epson. Она выпустила оборудование, работающее по этой методике в конце двадцатого столетия.

На начальном этапе развития метода в головку устройства встраивали кристаллические пластины. Позже их заменили пластинчатыми пьезопреобразователями. C 1994 года такими ламелями стали оснащать все устройства Epson серии Stylus. Компании принадлежит монопольное право производства подобного оборудования. Для этого представителям Epson пришлось получить несколько тысяч патентов в разных странах.

Несмотря на то что пьезометодику отождествляют с именем Epson, первые устройства такого типа были созданы компанией Siemens в 1977 году. В них роль преобразователя выполняли пьезотрубочки.

Пьезоэлектрический струйный принтер Epson

Особенности печати на струйных принтерах

Пьезопреобразователи пластинчатого типа пришли на смену трубчатым и плоским. Они компактны, обеспечивают высокочастотное распыление красителя.

Современные принтеры оснащены пьезопреобразователями пластинчатого типа, чувствительными к электрическим импульсам. При электрическом заряде они прогибаются и давят на мениск резервуара с чернилами. Резервуар выталкивает краску на бумагу.

После этого преобразователь приводится в обратное движение и уводит за собой мениск. Резервуар увеличивается в размере, за счет чего создается тяга и он снова наполняется чернилами.

Печать на струйных принтерах имеет такие особенности:

• Контроль мениска. Благодаря активному контролю и отсутствию нагрева в системе из сопел выделяются только основные капли, без так называемых «сателлитов». Изображение получается четкими, с хорошо очерченными контурами. Улучшается цветопередача.
• Настройку объема капель. При меньшем объеме капель повышается качество, но снижается производительность. Регулируя их размер, удается выбрать оптимальное соотношение между продолжительностью процесса и характеристиками отпечатка.
• Нанесения краски микрокаплями. Так удается добиться максимально высокого разрешения, однако опция есть только у устройств, печатающих с разрешением 2880х1440 dpi.

Объем микрокапель в принтерах Epson составляет 2 пл. Это наименьший показатель для струйного оборудования. У принтеров Lexmark размер капли достигает 3 пл, у HP – 4 пл.

Еще одна особенность пьезоэлектрической струйной печати — чернила. В них нет добавок и присадок, как, например, в чернилах для термоструйных устройств. Составы различаются по электропроводности, степени вязкости, они не взаимозаменяемы.

Емкости с чернилами прилагаются к принтеру, но их можно купить и отдельно

Преимущества и недостатки пьезопечати

С помощью пьезоэлектрической технологии удается взять под контроль весь процесс струйной печати — от выбора объема капли и толщины струи, до скорости выброса чернил на бумагу. Эта возможность позволяет более точно выбирать настройки под определенные задачи, материалы и форматы полиграфии.

К другим преимуществам пьезопечати относят:

• высокое качество, естественную цветопередачу — походит для изготовления фотографий;
• надежность системы — головка устанавливается непосредственно на принтер, а не на сменный картридж, благодаря чему служит долго;
• возможность работы с разными изображениями — достигаются нужные характеристики картинки;
• энергоэффективность — в отличие от матричных принтеров, для перемещения печатающей головки не требуется прилагать особых усилий, так как у нее небольшая масса.

При этом технология не лишена недостатков. Порой для получения качественного результата необходимо, чтобы печатающая головка прошла по рабочей поверхности несколько раз. Это повышает стоимость и увеличивает срок печати.

При смене картриджей существует риск попадания воздуха в сопла. Они закупориваются, и качество печати заметно снижается. Для исправления ситуация требуется очистка механизма.

Картриджи для принтера Epson Stylus

К печатным материалам предъявляют особые требования. Так как чернила достаточно жидкие, на рыхлой бумаге они могут расплываться и контуры изображения будут нечеткими. Поэтому лучше использовать носители высокого качества, например, мелованную бумагу.

Несколько лет назад компания Epson разработала новые чернила, которыми можно печатать практически на любой бумаге. Они устойчивы к УФ-излучению и влаге.

Смотрите видеообзор пьезоэлектрического струйного принтера Epson L800:

Итоги

• Технология пьезоэлектрической струйной печати основывается на способности пьезокристаллов создавать колебания под воздействием электрического тока.
• Благодаря возможности регулировать размер капли удается получать изображения высокого качества с реалистичной цветопередачей.
• Система надежнее других видов струйной печати.
• Технология запатентована компанией EPSON и не может использоваться в принтерах других производителей.

Струйные принтеры: эволюция и развитие

До какого-то периода слово «печать» ассоциировалось либо с работой типографии, либо с лазерными завсегдатаями больших офисов. Струйная печать отличалась тем, что представляла собой процесс перенесения картинки или текста за счет пластины дюз и жидкого красителя.

Казалось бы, понятие струйной печати стало входить в обиход только недавно, после того, как струйные принтеры стали доступны обычному пользователю. Однако, история их развития охватывает почти 200 лет.

Рисунок ниже иллюстрирует эволюцию струйной печати от самого ее зарождения до современности.

 

Этапы развития струйной печати

 

 

Теоретические разработки

Теоретические основы струйной технологии печати истоками уходят в 1833 год. Именно тогда Феликс Савар, французский физик и изобретатель, выявил интересную закономерность: в результате распыления жидкости через отверстия с микроскопическим диаметром (дюзы) формируются идеально ровные капли. И лишь через 45 лет, в 1878 году, этот феномен математически описал лорд Рейли, лауреат Нобелевской премии.

Однако ранее, в 1867 году, Уильям Томпсон запатентовал идею непрерывной подачи чернил (Continuous Ink Jet). Он использовал электростатические силы, чтобы контролировать распыление чернил и жидкого красителя на бумажный носитель. На основе этого принципа Уильям Томпсон сконструировал самопишущие приборы, необходимые для работы электрических телеграфов.

 

Непрерывная печать

Знаменательным для струйной технологии печати стал 1951 год — компания Siemens получила патент на струйный принтер, первый в своем роде. В его основе лежала технология непрерывной подачи чернил. Чуть позже многие мировые производители печатающей техники переняли эту технологию и продолжили ее совершенствование.

Предшественники современных струйных печатающих устройств были довольно громоздкими, оснащёнными различными баллонами, насосами и прочими подвижными частями, прихотливыми в использовании и, к тому же, стоили больших денег. Работали такие принтеры очень медленно, да и не без недостатков: они могли пропускать чернила при печати, что было не очень-то удобно и безопасно.

 

Печать по требованию

Процесс зародился в 60-х годах этого столетия, когда профессору из Стенфордского университета удалось получить одинаковые по объему и удалённые друг от друга на равном расстоянии чернильные капли. Для этого он использовал волны давления, производимые вследствие движения пьезокерамического элемента. Такая система называлась «Drop-on-demand», в переводе с английского «капли по требованию». Технология позволила отойти от использования сложной системы рециркуляции чернил, системы зарядки, а также исключить отклонения капель.

Впервые печать по требованию применили в 1977 году в печатающих устройствах PТ-80 компании Siemens, а спустя некоторое время (1978 год) в принтере Silonics. Позже данный способ печати продолжил свою эволюцию: технология развивалась и становилась основой все новых и новых моделей струйных принтеров для коммерческого использования.

Наиболее дорогостоящей деталью в принтере была, да и сейчас остается, печатающая головка. Её невозможно было «безболезненно» заменить, как это происходило с картриджем. Поэтому пользователи находили новые алгоритмы взаимодействия. Например, чтобы предотвратить засорение дюз печатающей головки пузырьками воздуха или остатками засохшей краски, принтер старались использовать даже когда в этом не было особой необходимости. И все для того, чтобы не допустить длительного простоя печатающего устройства.

Еще в 70-е годы ХХ века появились предпосылки цветной печати. Шведский профессор Херц нашел способ воспроизводить всевозможные оттенки серого благодаря методу регулирования плотности нанесения капель. Это позволило печатать не только текст, но и различные изображения, передавая градации серого цвета.

 

Пузырьковая печать

Технологией пузырьковой печати мы обязаны компании Canon. В конце 70-х годов ее специалисты явили миру технологию струйной печати, неизвестную ранее — «Bubble Jet» или «пузырьковую печать». Принцип работы этих струйных принтеров заключается в следующем: в дюзе размещен микроскопический термоэлемент, который мгновенно нагревается до 500оС как только на него воздействует ток. При нагреве чернила закипают, внутри камеры образуются воздушные пузырьки (bubbles), под действием которых из дюзы на бумагу выталкиваются равные объёмы чернил. Как только чернила перестают нагреваться и охлаждаются до прежней температуры, пузырьки лопаются, а в дюзу втягивается следующая порция чернил. Таким образом обеспечивается беспрерывная печать.

 

Принцип пузырьково-струйной технологии печати

 

Как только в 1981 году компания Canon представила пузырьково-струйную технологию на выставке Grand Fair, та сразу заинтересовала общественность. И уже в 1985 году свет увидел Canon BJ-80, первый монохромный пузырьковый принтер. Спустя 3 года появился Canon BJC-440, первый широкоформатный принтер, использующий ту же технологию. Он уже мог печатать в цвете с разрешением 400 dpi.

 

Пузырьково-струйный принтер Canon BJ-80

 

Расходы на печать с технологией пузырьково-струйной печати относительно невысоки. Однако стоимость обслуживания принтера возрастает оттого, что печатающая головка встроена в чернильные картриджи, а не в принтер. Но есть и обратная сторона медали: сохраняется работоспособность устройства в случае использования неоригинального картриджа.

 

Термическая печать

Эпоха термической печати началась к концу 90-х годов, хотя компании HP и Canon приступили к ее разработке еще в 1984 году. Все дело в том, что не удавалось добиться необходимого сочетания качества и стоимости печати, а также скорости работы. Чуть позже к гигантам индустрии присоединилась и компания Lexmark. В этом тандеме эти крупнейшие компании добились высокого разрешения печати и создали подобие современных принтеров.

Полученная в результате разработок технология стала именоваться «термической печатью» (thermal inkjet). Эту технологию использовала первая линейка струйных принтеров HP — ThinkJet.

 

Струйные принтеры HP THinkJet

 

Принцип термической печати заключается в увеличении объёма чернил при нагреве. Температура нагревательного элемента внутри печатающей головки повышалась под воздействием нагревательного элемента. Чернила, расположенные близко к нагревательному элементу, при нагреве начинают испаряться. Формируются пузырьки, которые выталкивают из дюзы определенное их количество. В результате понижения давления в печатающую головку поступает такой же объем чернил. Этот процесс повторяется с высокой цикличностью до 12 тысяч перезаправок в секунду. Печатающая головка на основе термоструйной технологии состоит из большого количества микроскопических дюз и эжекционных камер.

Компания HP выбрала непривычный курс — она изготовила сменную печатающую головку, которая является частью картриджа и выбрасывается без особых сожалений вместе с ним. Такой шаг решил проблему долговечности принтера.

 

Принцип работы термического принтера

 

Пузырьковые и термоструйные принтеры обладали приемлемой ценой, компактностью, работали бесшумно и обеспечивали широкий цветовой диапазон, благодаря чему заполонили рынок доступных печатающих устройств и практически вытеснили с рынка матричные принтеры.

 

Пьезоэлектрическая печать

Технология пьезоэлектрической системы печати (Piezoelectric Ink Jet) появилась в 1993 году благодаря компании Epson, которая первая стала применять ее в своих принтерах. Принцип пьезоэлектрической печати основан на свойстве пьезокристаллов изменять свой объём и форму под воздействием силы тока. В строении картриджа одной из стенок выступает пьезоэлектрическая пластина. Она выгибается под влиянием тока и тем самым уменьшает объём чернильной камеры. В результате определенный объем чернил выталкивается из дюзы наружу.

 

Принцип пьезоэлектрической технологии печати

 

Плюс стационарной печатающей головки в ее экономичности, ведь ее не приходится менять так же часто, как и картриджи. Однако есть небольшая вероятность, что при смене картриджа в печатающую головку может попасть воздух и закупорить дюзы, повлияв на качество печати.

 

Современные традиции

Развитие технологий в настоящее время сделала струйные принтеры еще популярней. Их приобретают и для офисного и для домашнего использования благодаря их доступной цене и компактности. Иногда пользователи покупают струйные принтеры для цветной печати как дополнение монохромным лазерным принтерам. Существует мнение, что лазерные устройства быстрее и дешевле справляются с печатью текстовых документов, а струйные — с цветными фотографиями.

В настоящее время стандартом разрешения печати современных струйных принтеров считается 4600х1200 dpi. Но уже существуют и такие устройства, что превосходят этот показатель. Из других способностей струйных принтеров можно отметить печать без полей, а так же встроенный ЖК-дисплей или порт для чтения карт памяти.

 

Преимущества струйных принтеров.

Самый основной козырь струйных печатающих устройств — это высокое качество цветной печати. Вы можете воссоздавать яркие и реалистичные фотографии с отличной прорисовкой мелких деталей и полутонов. Кроме этого, струйные принтеры практически бесшумны, не требуют длительного времени на разогрев, представлены в широком модельном ряде и доступны в разных модификациях.

 

Недостатки струйных принтеров.

Главная причина отказа от использования струйника — дороговизна оригинальных картриджей, недолговечность отпечатков из-за выцветания или растекания чернил при попадании жидкости, а также засорение печатающих головок. Хотя решения всех этих недостатков очень просты. Засорения можно побороть стандартной прочисткой головки, а отпечатки сделать более долговечными, используя пигментные чернила. А вот избежать переплаты за оригинальные картриджи помогут альтернативные расходные материалы и чернила, которые на данный момент достигли высоких показателей качества. Отличие от оригинальных чернил составляет не более 2-5%, благодаря чему разница результатов печати неразличима невооруженным глазом.

Много новостей из развития современных принтеров, МФУ и плоттеров можно почитать тут.

Какие способы печати существуют в струйных принтерах

Добрый день, друзья!

Сегодня мы поговорим немного о способах печати в струйных принтерах. Ведь интересно же – как получается такое красочное изображение,  радующее глаз?  Итак

 Два основных способа печати

По способу печати струйные принтеры, применяемые дома и в офисах можно разделить на две большие группы — с термоструйной печатью и с печатью пьезоэлектрической.

Изображение на носителе формируется мельчайшими капельками чернил, выстреливаемых из многочисленных сопел (или, иначе говоря, дюз) печатающей головки.

Капельки, долетая до бумаги, образуют на ней миллионы маленьких цветных клякс.

Много лет назад (когда на бумаге писали перьевыми ручками) чернильные кляксы являлись поводом для огорчения, теперь же – они радуют глаз!

К настоящему времени объем капли доведен до единиц пиколитров (пл), а диаметр сопел имеет величину в десятки микрометров (тоньше человеческого волоса).

Печатающая головка может иметь не одну сотню сопел. Так, например, печатающая головка, использующаяся в совмещенном картридже НР № 45, насчитывает 300 сопел. В головке принтера Epson Stylus Office T1100, выполненной в отдельном конструктиве – 540 сопел. Перед каждым соплом имеется небольшая полость (сопловая камера), в которую по капилляру поступают чернила.

 Термоструйная печать

При термоструйной печати одна из стенок сопловой камеры представляет собой миниатюрный нагреватель (терморезистор).

При подаче импульса напряжения на нагреватель он практически мгновенно (из-за малых размеров) нагревается до температуры в несколько сотен градусов.

Чернила в сопловой камере вскипают, и образовавшийся пар выталкивает капельку чернил из сопла.

Остывает нагреватель также очень быстро.

Сразу после вылета капли в сопловую камеру под действие капиллярных сил поступает новая порция чернил.

Процесс периодически повторяется.

На этом принципе работают печатающие головки в совмещенных картриджах, в частности, фирм НР, Lexmark.

Фирма Canon в своих принтерах также применяет термоструйную печать, но при этом печатающая головка выполнена в отдельном конструктиве. При этом картриджи чаще всего представляют из себя резервуар с чернилами и чипом (специальной микросхемой, осуществляющей подсчет расхода чернил).

Этот резервуар может содержать наполнитель, удерживающий чернила.

 Пьезоэлектрическая печать

При пьезоэлектрической печати одна из стенок сопловой камеры делается гибкой и располагается вплотную к кристаллу пьезоэлектрика.

Кристалл пьезоэлектрика отличается тем свойством, что при прикладывании напряжения к своим граням изменяет свою форму.

Если на пластину пьезоэлектрика подать импульс напряжения, она скачкообразно изогнется в сторону сопловой камеры, уменьшая ее объем. При этом из сопла вылетит капелька чернил.

После снятия напряжения кристалл  вернется в исходное положение. Объем сопловой камеры увеличится до первоначального, и по капилляру в нее поступит порция чернил.  Процесс периодически повторяется. Управляя величиной напряжения, прикладываемого к кристаллу, можно регулировать объем вылетающих из сопла капелек.

Такой способ применяется, в частности, в принтерах фирмы Epson.

 Важное напоминание

Ввиду того, что термоструйный и пьезоэлектрический способы кардинально различны, чернила для них, вообще говоря, отличаются по своему составу.

В частности, чернила для термоструйной  печати должны выдерживать нагрев, не подвергаясь при этом разложению и коагуляции. Чернила для пьезоэлектрической печати его выдерживать не обязаны, так как при этом способе повышения их температуры не происходит.

Не секрет, что многие пользователи повторно заправляют картриджи чернилами сторонних производителей. При этом, естественно, надо использовать только подходящую марку чернил.

В заключение отметим, что если термоструйные картриджи по ошибке заправить чернилами для пьезоэлектрической печати, то последствия могут быть  плачевными.

Чернила могут подвергнуться терморазложению, и выпавший осадок забьет сопла так, что не поможет никакая очистка.

«ТщательнЕе надо, товарищи, тщательнЕе…»

Отметим, что существуют и другие способы  для специального применения. Но это тема отдельной статьи.

Короткий у нас сегодня получился урок, уважаемые читатели. Но зато вы теперь знаете, что тот небольшой «сундучок» на вашем рабочем столе не просто шуршит, мигает лампочками, а выстреливает капельками чернил на бумагу. И стреляет разными «пулями».

С вами был Виктор Геронда. До встречи на блоге.

Всего наилучшего!