1.6.3.5. Бульбашково-струмінний друк з бічним і прямим розпиленням чорнила
Із самого початку бульбашково-струмінні друкуючі головки поділялися на дві групи. Компанія Canon , винахідник системи, віддала перевагу варіанту Edlgeshooter. Майже одночасно фірма Hewlett-Packard розробила головку типу Sidechooter , що тепер виготовляє і компанія Olivetti.
Головка Edgeshooter , як стає ясно вже з назви, розприскує чорнильні краплі "за кут", тобто перпендикулярно до напрямку утворення пухирців. У голівці Sideshooter , де пластина із соплами-розпилювачами знаходиться на нагрівальних елементах і каналах подачі чорнила, пухирці і краплі рухаються в одному напрямку. Оскільки краї сопіл-розпилювачів у головках типу Sideshooter зроблені з однорідного, а не з різних матеріалів, як у Edgeshooter , процес виготовлення розпилювачів з отворами визначеного розміру для Sideshooter значно простіший, ніж для головок Edgeshooter. Крім того, слід враховувати неоднакове змочування різнорідної поверхні головки Edgeshooter.
З іншого боку, при прямому розпиленні барвника для сопла потрібна більш велика поверхня, що може доставляти неприємності, зокрема, творцям майбутніх систем друку з великою кількістю розпилювачів і підвищеною розрізнюючою здатністю. Натомість чорнило , що із силою вдаряється об поверхню нагрівального елемента, після конденсації пухирця пари, рано чи пізно викликає її руйнування внаслідок кавітації. Можливо, з цієї причини спосіб прямого розпилення до тепер використовувався тільки в змінних друкуючих головках з обмеженим терміном служби.
Рис. 1.4. Робота струминних принтерів:
А) безперервного; б) дискретної дії
1 – резервуар з чорнилом; 2 – насос; 3 – п'єзоелектричний кристал; 4 – сопло; 5 – порожнина з чорнилом; 6 – електроди для передачі краплям електричного заряду; 7 – система, що відхиляє; 8 – збірник; 9 – папір; 10 – капіляр.
Вимоги до якості чорнила для будь-якої системи струминного термодруку дуже високі, значно вище, ніж в п’єзо системах. Принцип функціонування і високі температури обумовлюють застосування тільки змішаних розчинних барвників на водяній основі.
Барвники повинні відповідати цілому ряду вимог:
бути нейтральними до матеріалів, з яких зроблений друкуючий механізм;
не утворювати відкладень в каналах розпилювача, а також не розшаровуватись;
зберігатися протягом тривалого часу;
мати визначені показники щільності, в'язкості і поверхневого натягу при температурах від 10 до 400;
не слугувати живильним середовищем для бактерій і водоростей;
не містити отрутних чи канцерогенних речовин і не займатися.
До того ж барвники для струминного термодруку повинні утворювати пухирці пари без відкладення осаду і витримувати короткочасне нагрівання до 3500.
Чому ж струминний друк вважається найбільше екологічно чистим способом друку на папері? По-перше, користувачам, що жалуються на шум, сподобалося, що струминний принтер працює майже безшумно. Більше не чутно ні діючого на нерви скрежету голок на папері, ні вічного дзижчання вентилятора - тільки шелестять аркуші паперу і тихо клацають при переключенні механічні приводи переміщення головки і подачі паперу.
По-друге, пристрій з мінімальним виділенням тепла, не виробляючого шуму й озону, споживає і менше енергії - от причина тому, що всі сучасні, незалежні від мережі принтери малого розміру є струминними.
Нарешті сам барвник не містить ніяких екологічно шкідливих добавок; при спалюванні роздрукованих документів не утвориться двоокису вуглецю на відмінну, наприклад, від тонера лазерних принтерів і копіювальних апаратів.
І, навіть твердження, що друкуючі головки бульбашково-струмінних принтерів необхідно регулярно заміняти новими, більше не відповідає істині, адже друкуючий елемент майже на 98% складається із кремнію чи скла. До речі, виготовлювачам незабаром прийдеться задуматися про те, яким чином можна утилізувати багато мільйонів виготовлених друкуючих пристроїв чи головок і резервуарів для чорнила.
У якому напрямку піде розвиток технологій струминного друку в майбутньому? Безумовно, у напрямку кольорового друку. Звичайні пристрої чорно-білого друку зі здатністю, що забезпечує, 300 крапок/дюйм і емуляцією PCL (Deskjet Hewlett-Packard) вже витримали іспит часом. Емуляція мови PCL стала фактичним стандартом в області струминних принтерів, до того ж вона забезпечує сумісність із сучасними і майбутніми моделями лазерних принтерів.
Хоча розрізнююча здатність 300 крапок/дюйм і достатня для бездоганного друку тексту і зображення графіки, вона не годить для картинок у півтонах, растрових зображень і фото реалістичних зображень. Відповідної якості можна домогтися, якщо значно підвищити можливість цільового варіювання кількості барвника.
Вже можна привести приклади реалізації обох цих способів в інших методах друку. Так у видавничій сфері давно працюють з розрізнюючою здатністю 2540 крапок/дюйм і більше. З іншого боку, дифузійні принтери – удосконалений варіант термографічних принтерів - здатні друкувати на спеціальному глянсовому папері кожну крапку растра з бажаною інтенсивністю кольору.
Рис. 1.5. Схема електро-фотографічного механізму лазерного