ТИПЫ СТРУЙНЫХ ПРИНТЕРОВ.

Типы печатающих головок  и характеристики  цветных струйных принтеров.

Основное преимущество струйной печати — ее высокое качество при невысокой стоимости как самого принтера, так и получаемых на нем отпечатков Но струйные принтеры имеют и целый ряд недостатков (которые, впрочем, постепенно устраняются и практически не препятствуют все более широкому распространению принтеров этого типа). Один из основных недостатков струйной технологии печа­ти -  изменение качества печати в зависимости от типа используемой бумаги.

Принтеры отличаются как технологией печати так и системой команд. По принципу действия все струйные принтеры можно разделить на три большие группы:

 - термические принтеры с твердыми чернилами (принтеры со сменой фазы красителя);

 - термические принтеры с жидкими чернилами;

 - пьезоэлектрические принтеры с жидкими чернилами.

Термические принтеры с твердыми чернилами

К первой группе относятся профессиональные ус­тройства, позволяющие получать отпечаток фотогра­фического качества. В качестве чернил такие прин­теры используют краситель с наполнителем на воскоподобной основе (рис. 1). Палочка такого краси­теля заправляется в картридж. В «стакане» картрид­жа находится нагреватель, который переводит чер­нила в жидкое состоя­ние. После этого черни­ла попадают в резервуар, также имеющий нагре­ватель для поддержания жидкого состояния чер­нил в процессе печати. Далее, при печати, не­большое количество чернил в жидком состо­янии попадает непос­редственно в печатаю­щую головку через специальный клапан, и чернила выпрыскиваются на бумагу. Поскольку размеры каж­дой капли очень малы, то, попадая на бумагу, она мгновенно застывает, не успев впитаться. Однако именно из-за того, что чернила практически не впи­тываются в бумагу, поверхность бумаги становится шероховатой. Для того чтобы сгладить этот эффект, на последнем этапе бумага прокатывается между го­рячими валиками. В результате изображение приоб­ретает аккуратный глянцевый вид.

Главное преимущество принтеров с использовани­ем «твердых чернил» заключается в высоком качестве печати и точной цветопередаче вследствие того, что чернила практически не впитываются в бумагу. Недо­статок у таких моделей всего один - высокая сто­имость как самого принтера, так и каждого отпечат­ка. В качестве примера принтеров, использующих этот принцип, можно назвать модели фирмы Tektronix.

Рис. 1.

Технология печати  термических  принтеров с твердыми чернилами (принтеры со сменой фазы красителя). Широко распространена и тврдочернильная технология Citizen. Суть твердочернильной технологии Citizen состоит в том, что печатающая головка разогревает находя­щуюся между ней и бумагой красящую ленту, на ко­торой нанесены 4 слоя красителя толщиной по 3 мик­рона каждый Это позволяет перевести на бумагу точ­ки диаметром 40 микрон, причем краска ложится ровнее, чем при струйной технологии, и не расплы­вается даже на простой бумаге. Требования к качеству бумаги обусловлены не свойствами краски, а плотным прижатием головки к ленте и бумаге; В этом отно­шении твердочернильные принтеры ближе к лазерным, так как дают высокое каче­ство цветной печати на белой бумаге не­сколько более дорогого сорта, чем обыч­ная офисная (рекомендуется бумага для цветных копировальных аппаратов). Дальнейшее повышение качества бумаги (специальная фотографическая и т.д.) уже мало сказывается на результате, в отличие от струйных принтеров. Минимальным же уровнем качества можно считать обычную офисную бумагу для копировальных работ.  

Сухие краски обладают значительно более высокой стойкостью, чем те, которые применяются в струйных технологиях. Они практически не выцветают, имеют хорошую влагостойкость. В твердочернильных принтерах Citizen применена примерно такая же технология сглаживания краев, как и во многих лазерных принтерах (уменьшенные точки по контуру), что дает при печати заметное улуч­шение качества изображения по сравнению со стан­дартным разрешением 600 dpi без сглаживания. В портативных принтерах, при упрощенной конструк­ции механизмов подачи бумаги и позиционирования головки, разрешение эквивалентно 360 dpi. Оценивая технологию Citizen, нужно сразу под­черкнуть, что она не предполагает непрерывную пе­чать документов в условиях офиса Тому есть несколь­ко причин Первая заключается в высокой стоимос­ти отпечатка - картриджи ценой 6-8 долларов позво­ляют отпечатать 40-50 страниц Не за­будьте умножить цену картриджа на 4, и вы получите цену одного отпечатка при­мерно 60-70 центов. Отчасти это можно компенсировать, используя, когда допус­тимо, термочувствительную факс-бумагу без картриджа со всеми вытекающими отсюда последствиями (невысокое каче­ство печати, низкая стойкость отпечат­ка к свету и влаге)! Другая причина - низкая скорость печати, особенно цвет­ной; в общем случае нужно 4 прохода - по одному для каждого картриджа, то есть порядка 5 мин Внешне это выглядит так - после каждого прохода, кроме последнего, лист возвращается в исходное по­ложение. Третья причина - принтер не выдержива­ет повышенных нагрузок, его нормальный режим - от нескольких до нескольких десятков страниц в день. Поэтому идеальные области применения этих принте­ров – цветопроба в условиях, когда не ставятся исключительные требования к качеству, а также подготовка малотиражных цвет­ных презентационных материалов в условиях малень­кой фирмы или домашнего офиса. Поскольку эти принтеры заметно превосходят струйные по качеству цветопередачи, а цена их примерно соответствует верхнему уровню принтеров класса SOHO.

Термические принтеры с жидкими чернилами

Принтеры второй группы стали наиболее распро­страненными из-за сравнительно простого технологического процесса изготовления сопел головки и вы­сокого качества печати. Жидкие чернила благодаря капиллярному эффек­ту поступают во внутренний резервуар сопла, на од­ной из стенок которого имеется нагреватель (рис. 2) В тот момент, когда необходимо произвести «выстреливание» капли, на на­греватель подается им­пульс электрического тока длительностью в доли се­кунды, и тот мгновенно ра­зогревается Температура чернил, находящихся вбли­зи поверхности нагревате­ля, возрастает до 300°С и переходит из жидкого в парообразное состояние.

Рис 2.  Технология печати  термических принтеров  с жидкими чернилами.

Давление резко возрастает и ударная волна буквально «выстрелива­ет» чернила из сопла со скоростью, достигающей в не­которых моделях 100 км/час  Сразу после этою внут­ри сопла возникает пониженное давление и новая порция чернил втягивается  в резервуар. Благодаря конструктив­ной простоте каждого сопла появилась возможность рас­полагать их значительно плотнее друг к другу, что по­зволило увеличить разреше­ние до 720 точек на дюйм.

Принтеры Canon и HP, имеют термоструйные головки, заменяемые вместе с картриджем либо имеющие сменные чернильницы. Это делает их более привлекательными с точки зрения заправки.

Canon, пожалуй, является наиболее удобной системой для домашнего пользования. По качеству черно белой печати сравним с HP, в цвете лишь немного уступает Epson-ам и явно превосходит HP (естественно в своем классе). Врядли можно представить струйник, более  оптимизированный под заправку, чем Canon. Чернила удерживаются в картридже с помощью поролона, что не выдвигает особых требований к герметичности картриджа. Очень компактны. Большая часть моделей понимают систему команд EpsonLQ и IBM XL. Цветные чернила у них расходуются очень экономично. 

К недостаткам, Canon-ов,  относятся малый объем черного картриджей (хотя  все большее количество моделей может быть доукомплектовано "большим черным картриджем" и успешно конкурировать по этому параметру с Epson-ом и HP) и относительно низкую скорость печати у младших моделей. В настоящее время появились модели  имеющие очень высокую скорость печати - до 10 стр./мин. (Canon BJC-5100) но они весьма дороги. Иногда за недостаток ряда моделей признают также отсутствие выходного лотка, принесенного в жертву компактности, но при нечастой печати, место на столе под выходящую бумагу всегда можно освободить. По инструкции, минимальная плотность бумаги  - 65 г./кв.м. Максимальная - отдельные модели берут картон с плотностью полкило на кв.метр). Механизм подачи бумаги мало отличается от эпсоновского и столь же надежен.

Принтеры HP Desk Jet отличаются, пожалуй, самой большой скоростью печати. Зарекомендовали себя как очень надежные и простые в эксплуатации устройства.  Такие машины оправдывают себя скорее в небольших конторах, но не дома. Оригинальная система загрузки бумаги - спереди, снизу вверх, с сильным перегибом листа, весьма велика вероятность захвата сразу нескольких листов. На пачке из 50 листов 2-4 раза будет двойной захват (даже при применении высококачественной бумаги 80 г./кв.м). Для печати на специальных материалах или на тонкой бумаге на принтерах старых серий можно было подавать их по листочку сзади через специальное щелевое окно. Современные модели этого окна лишены. Чтобы вытащить застрявший лист после, бумагу приходится извлекать по кусочкам и, временами, использовать пинцет (при этом требуется произвести "неполную разборку" путем снятия нескольких крышек и других узлов). 

Заправка картриджей представляет собой весьма тонкую и "грязную" многоэтапную процедуру. Не испачкать пальцы, даже действуя со всей возможной аккуратностью, невозможно. Правда значительный объем картриджа позволяет прибегать к ней не так часто - в экономичном режиме удается отпечатать 800-900 листов текста, в нормальном - вдвое меньше. Фирменные чернила весьма водостойки. Вообще, конструкция картриджей у HP DJ отличается капризностью. Они предъявляют высокие требования к герметичности, и малейшая трещинка приводит картридж в негодность.

Пьезоэлектрические принтеры с жидкими чернилами.

К третьей группе принтеров относят­ся те модели, в которых в ка­честве активного элемента   используется пьезоэлемент.

Рис .3.  Технология печати  пьезоэлектрических принтеров с жидкими чернилами.   

Под воздействием   импульса тока в момент “выстрела” пластинка из пьезоэлектрика выгибается, выталкивая чернила из сопла (рис.3). Длительность такого импульса  -  несколько   микросекунд, а это значительно меньше, чем длительность импульсов, разогревающих нагреватель в термических головках. Поэтому при прочих равных условиях пьезоэлектрические принтеры могут печатать быстрее, чем принтеры с термоголовками. Но из-за технологических сложностей стоимость пьезоэлектрических принтеров несколько выше.

Все струйные принтеры Stylus используют пьезоэлектрическую технологию печати, что позволяет получить значительно более высокое качество печати при сравнимых разрешениях. Поскольку картриджем у них является лишь полиэтиленовая банка с чернилами, то фирменные расходные материалы значительно дешевле. Большинство эпсоновских принтеров способны понимать систему команд ESC P/2 (Epson LQ)  - исключение составляют некоторые модели с приставкой Photo - и проблем в таких случаях с ними не бывает.

Пьезоголовка – вещь весьма дорогая и требующая деликатного обращения (нужно четко следовать инструкции). Однако, как показывает опыт, использование неоригинальных расходных материалов не так уж и гибельно для нее. Исключение составляют поддельные картриджи - здесь выход головки из строя почти 100 процентов. А попадают они на рынок большими партиями. Есть некоторые особые правила, которым необходимо следовать при заправке (здесь стоит проконсультироваться с человеком, имеющим подобный опыт). Среди картриджей сторонних производителей известна качеством  фирма BASF . Это достаточно солидная фирма, имеющая свое химическое производство и свои исследовательские лаборатории. Значит можно быть в достаточной степени уверенным, что они сделаны с достаточно высоким качеством и технологический цикл соблюдается на всех этапах. Поэтому, если встретился картридж неизвестного Вам производителя, имеет смысл порасспрашивать знающих людей. Все Stylus-ы используют пьезоэлектрическую технологию печати,

Крайне не рекомендуется для эпсоновской головки длительное (более 1 минуты) снятие картриджа - засыхают чернила в подающих каналах. Поэтому я сначала нужно распаковать новый картридж, оторвать все полагающиеся наклейки и, только потом давить на кнопку замены картриджа.  Промывать головки ЕРSON-ов спиртом нельзя. Спирт разрушает покрытие сопел и они начинают засоряться все чаще и чаще. Известны рекомендации отмачивать головку в дистиллированной воде (ни в коем случае не в кипяченой или из-под крана - сопла окисляются растворенными в воде солями и т.п.). Можно добавить к ней не более 5% нашатырки. Кроме того, дополнительный расход чернил идет при каждом включении принтера, когда тот, примерно в течении минуты, выполняет процедуру чистки (или заправки) сопел. Кроме того предусмотрен специальный режим полной чистки головок, (вызывается нажатием определенной комбинации кнопок или из драйвера) при котором вылетает значительная капля.  К слову сказать, от применения неоригинальных расходников есть и определенный плюс: дело в том, что фирменные чернила Epson не просто быстросохнущие, а сверхбыстросохнущие, поэтому после длительного простоя очень много чернил вылетает в процессе прочистки. С неоригинальными чернилами это происходит значительно реже. Выключение этих принтеров во время печати также опасно для головок - у незапаркованой головки сопла открыты и могут засохнуть. Если -же это произошло, то нужно как можно быстрее включить принтер снова и выполнить цикл чистки или напечатать что-нибудь. 

Существует  мнение, что простой принтера Epson в течении 1 (2,3,4...) недель приводит к непременному засыханию головок. На самом деле месячный (и даже более) простой для них не составляет особой проблемы. Но при одном условии: головка должна быть запаркована. Парковка происходит не сразу после прекращения печати, а, примерно в течение 10 секунд после этого с характерным щелчком. На моделях имеющих кнопку "Пауза" нажатие на нее приводит к немедленной парковке. После этого принтер можно выключать. 

Если с принтером обращаются аккуратно и строго по инструкции, то такие принтеры служат верой и правдой годами (3-4 года). Использование же принтеров этой системы в офисе в качестве многопользовательских нецелесообразно - могут загубить. К бумаге требования не столь высоки, как может показаться. Приемлемое качество печати даже на обычной писчей из ближайшего магазина канцтоваров. По инструкции, допустимая плотность бумаги  - 65-120 г./кв.м.  Водостойкость эпсоновских чернил на обычной бумаге оставляет желать лучшего.  На бумаге с покрытием чернила очень водостойки. Механизм загрузки бумаги очень надежен. Захват нескольких листов большая редкость - только в случае очень тонкой или слипшейся бумаги. Epson обеспечивает наилучшее качество в своем классе (особенно на специальных сортах бумаги).  Поскольку картриджем у них является лишь полиэтиленовая банка с чернилами, то фирменные расходные материалы значительно дешевле.