Струйные принтеры при печати «выстреливают» по бумаге капельками специальных чернил. Чернила выстреливаются из микроскопических сопел (дюз) с использованием пьезоэлектрических механических «пушек» или пузырьковой технологии, в которой пузырьки пара, выталкивающие чернила из сопла, образуются под воздействием микроскопического нагревательного элемента.
Струйные принтеры по сравнению с лазерными имеют меньший объем памяти и используется обычно менее мощный встроенный микропроцессор. Относительно небольшой объем установленной в принтере памяти обуславливает построчную точечную, а не страничную печать (но существует и класс струйных принтеров, которые мало в чем уступают лазерным принтерам). Технология, используемая в струйных принтерах, намного проще, чем в лазерных; для нее необходимы менее дорогостоящие материалы. В струйных принтерах жидкие чернила распыляются непосредственно на бумагу. Упрощение процесса печати делает практически идеальным применение технологии струйной печати в портативных принтерах. В настоящее время существует два основных типа струйной печати: термическая и пьезоэлектрическая. Эти термины описывают технологию разбрызгивания чернил из картриджа через сопла. Картридж состоит из резервуара с жидкими чернилами и небольшими (около одного микрона) отверстиями, сквозь которые чернила выталкиваются на бумагу. Количество отверстий зависит от разрешения принтера и может колебаться от 21 до 256 на один цвет.
В цветных принтерах используются четыре (или больше) резервуара с различными цветными чернилами. При смешивании этих четырех цветов можно воспроизвести практически любой цвет. В некоторых моделях принтеров используется один картридж с тремя резервуарами с цветными чернилами (голубой, пурпурный и желтый). Большинство современных струйных принтеров – цветные. Струйные цветные принтеры имеют сопла для чернил базисных цветов и черных (голубой, пурпурный, желтый и черный - набор цветов для модели CMYK - Cyan, Magenta, Yellow, Black). Для получения изображения фотографического качества нужно не только точно отобразить контуры, но и правильно передать все оттенки цветов. Поэтому фирмами Canon, Lexmark и Epson было предложено использовать шестицветный фото-картридж: к черному и трем основным цветам (голубой, пурпурный, желтый), используемым в обычном картридже, добавляются еще два, обычно светло-пурпурный и светло-голубой.
По конструкции чернильниц принтеры разделяются на два типа:
- с отдельными сменными чернильницами,
- с чернильницами, совмещенными с головкой.
В совмещенном варианте предусматривается дозаправка чернильниц. Высокое качество достижимо только на хорошей бумаге. На плохой бумаге чернила растекаются, правда, против этого применяют разные ухищрения (например, подогрев бумаги для ускорения высыхания). Для них подходит бумага, предназначенная для ксероксов. Из-за довольно высокой цены картриджей с чернилами стоимость печати на струйном принтере, особенно цветной, оказывается довольно высокой, в то время как сами принтеры относительно недороги. Иногда у принтеров пересыхают чернила в соплах, и это, как правило, приводит к необходимости замены довольно дорогой головки. По включению питания, струйные принтеры довольно медлительны - по включению они выполняют серию манипуляций с головкой и чернильницами, подготавливаясь к работе. Чтобы сопла не высыхали, головка паркуется в специальном месте. Нештатное отключение питания во время работы не позволяет принтеру припарковать головку, и чернила могут засохнуть в соплах. Число сопел в головке измеряется десятками, благодаря их малому размеру удается достичь высокого разрешения (вплоть до 720 dpi/1200dpi), но производители принтеров сейчас стали уделять меньше внимания такому параметру, как разрешение. Большинство из них считают, что устройства с разрешением 600 точек на дюйм обеспечивают фотореалистичность печати, поэтому дальнейшее увеличение детализации перестало быть необходимым, а картинку «оживили», повышая точность отображения цветов. Кроме того, приходится преодолевать и технологические трудности, так как сопла в головках располагаются с интервалом около 0,5 мм, чтобы достичь 1200х1200 точек на дюйм за один проход (а за два у Lexmark и Hewlett Packard получается максимальная детализация - 2400х1200 точек на дюйм). Однако это вовсе не означает, что достигнут верхний предел разрешения. В ряде моделей (Canon S600 и S800) те же 2400х1200 точек на дюйм стали достигаться за один проход, и, значит, сопла «сидят» еще плотнее. У ряда моделей фирмы Epson при двухпроходной печати разрешение доходит до 2800х720 (1440х720 за один проход). Многие производители рекомендуют печатать снимки в специальном фоторежиме, а не с максимальным разрешением (например, принтеры HP при использовании PhotoREt III обеспечивают качество не хуже, чем при 2400х1200 точек на дюйм). Разрешение некоторых цветных принтеров оказывается недостаточным для получения качественного изображения. При печати на таком принтере можно увидеть отдельные точки. Кумулятивный эффект (отдельные точки изображения сливаются в единую картину) проявляется только при просмотре напечатанного изображения на относительно большом расстоянии от глаз, а вблизи заметны отдельные точки.
При цветной печати необходим сложный язык для связи принтера и компьютера. Изначально возможностями цветной печати обладал язык PostScript, а версия языка PCL 5 с поддержкой цвета, названная PCL 5с, впервые была представлена фирмой Hewlett-Packard еще в 1994 году. Несмотря на поддержку цвета в основных языках описания страниц, многие производители принтеров используют собственные технологии (выпускают собственные драйверы). В настоящее время создано много программ, которые могут выполнять цветную печать. Подлинным тестом для любого принтера является печать фотографий. Например, для печати диаграмм из программы электронных таблиц можно использовать практически любые цвета, чего не скажешь о воспроизведении фотографии с натуральными цветами. В некоторых принтерах для качественной фотографической печати поэтому и используется шесть цветов вместо четырех. Если вы желаете получить качество печати иллюстрированного полноцветного журнала, то струйный принтер здесь будет бессилен. В данном случае необходимы другие методы печати.
Число органов управления у современных струйных принтеров сведено к минимуму, например, одной кнопкой включают питание, а другой кнопкой и переключают режим On-Line/Off-Line, и выводят недопечатанную страницу, и загружают новую страницу. Переводом строки, сменой шрифтов и т. д. кнопки уже не управляют - всеми этими функциями управляет компьютер, поскольку в струйном принтере лист, в котором производится печать в данный момент, скрыт от глаз (поэтому ручной перевод строки не имеет смысла), а шрифтовые возможности настолько богаты (благодаря высокому разрешению), что кнопочное управление тут будет неэффективно. Струйный принцип печати подразумевает обязательное наличие чернил в картриджах принтера и пользователь всегда обязан помнить об этой проблеме. Пользователи струйных принтеров часто не знают каков ресурс чернильного картриджа, на какое количество страниц текста он рассчитан и как часто его необходимо менять. Зная ресурс принтера, установленный производителем и его основные характеристики – скорость печати, разрешающая способность и количество сопел (дюз), можно оценить примерную стоимость эксплуатации принтеров различных типов. Ресурс для черного картриджа указывается в страницах текста, а для цветного картриджа в страницах графического изображения с 5% заполнением каждым цветом. Формат печатаемых листов в этом случае – А4 (если не указано иное). Гарантийный срок годности картриджей для принтеров обычно - 2 года от даты изготовления и шесть месяцев после вскрытия упаковки картриджа. Температура хранения чернильного картриджа от –20 °С до +40 °С (1 месяц допускается хранить при температуре +40 °С). Температура при транспортировке чернильного картриджа –20 °С до +60 °С. Точка замерзания чернил фирмы Epson -3°С.
Прогрессивные технологии используют современные методы и для определения количества чернил в картридже. Теперь их текущий объем запоминается во встроенной микросхеме, а не в драйвере, и при очередной установке старого картриджа персональный компьютер (ПК) не примет его за новый. В принтерах Epson и HP расход чернил вычисляется математически, по степени заполнения страницы. А в аппаратах Canon применяются картриджи с системой определения наличия чернил. Картридж освещается таким образом, что при понижении уровня чернил ниже допустимого, происходит полное внутреннее отражение и луч падает на датчик, после чего программное обеспечение (ПО) выводит предупреждающее сообщение об этом, то есть отслеживается реальный, а не расчетный момент заправки чернил.
Практически все современные модели имеют USB-интерфейс для новых ПК и параллельный для старых. Интересно, что можно одновременно подключить два ПК к обоим портам на одном принтере (принтеры компаний Lexmark и Canon). Устройства HP выделяются также наличием инфракрасного порта, позволяющего печатать с КПК, ноутбуков, фотоаппаратов, мобильных телефонов и других устройств, имеющих аналогичный интерфейс. Этот порт есть также на мобильных принтерах компании Canon.
Высокие скорости, накладывают жесткие требования на работу картриджей, и требуют модернизации моторов и ускорения подачи листов. Принтеры Canon, например, оснастили устройством подачи бумаги релейного типа. Перемещаясь, первый лист размыкает контакты реле, и по времени прохождения измеряется его длина. Следующая страница передается в печатающий механизм сразу после выхода из него предыдущей.
В принтерах компании HP для этой же цели используются оптопары, позволяющие сократить расстояние между проходящими страницами до 2-3 мм. Из-за больших скоростей в некоторых моделях даже предусмотрена специальная лапка, которая ловит выстреливаемые страницы. Собственный процессор принтера, несет основную нагрузку по предобработке изображения, и по сигналу с оптического датчика определяет тип носителя и предлагает оптимальный режим работы.
Современные чернила для принтера можно условно разделить на два типа:
- пигментные,
- водорастворимые.
Пигментные не растекаются и почти не впитываются в бумагу, что позволяет создавать отпечатки с насыщенными цветами, не изменяющимися под действием света. Их обычно используют для черной компоненты.
Водорастворимые образуют капли меньшего объема и хорошо смешиваются, что важно для создания комбинированных цветов. Кроме того, они хорошо сцепляются с бумагой и не стираются. Специалисты компании Epson сделали недавно официальное сообщение, что разработанные ими новые пигментные чернила обладают достоинствами обоих типов.
Чернила, которыми печатают струйные принтеры имеют свойство высыхать с течением времени. (например, принтеры Stylus фирмы Epson используют самые быстросохнущие чернила). Поэтому разработчики печатающих устройств должны решать и проблему высыхания чернил. Если чернила засохнут в печатающей головке, то скорее всего придется заменить головку. Стоимость печатающей головки для струйных принтеров может достигать 30-50% от стоимости самого принтера.
Для предотвращения высыхания чернил, для проведения своевременной чистки головки и прокачки чернил в принтере имеется специальная система (подсистема чернил). Одним из элементов этой системы является специальная “подушечка”, закрывающая головку и обеспечивающая таким образом предотвращение контакта выходных отверстий головки с воздухом. Эта “подушечка” закрывает головку только тогда, когда каретка перемещается в крайнюю правую позицию (Home). Поэтому при выключении струйного принтера в первую очередь осуществляется перемещение и установка каретки именно в эту позицию. Однако, даже эти меры не спасут головку от высыхания, если принтер выключен в течение достаточно длительного периода времени. Поэтому в рекомендациях по эксплуатации принтеров обязательно есть пункт говорящий о том, что на принтере необходимо хотя бы раз в две недели необходимо распечатывать встроенный тест головки и обязательно контролировать, что печатают все дюзы. Если некоторые дюзы не работают то, чистку головки запускают столько раз, сколько необходимо для восстановления работоспособности всех дюз.
В современных струйных принтерах обычно имеется система слежения за временем, которое прошло с момента выключения принтера и, если это время превышает значение, указанное в программе принтера, автоматически запускается процедура чистки головки. Чтобы подсчитывать время, в течение которого принтер не использовался, предусмотрен таймер, имеющий возможность питания от батарейки в то время, когда принтер отключен. В качестве такого таймера применяется специальная микросхема, имеющая собственный генератор тактовых импульсов, встроенный счетчик и последовательный интерфейс, предназначенный для передачи значения счетчика микропроцессору принтера. Для питания этой микросхемы при выключении принтера, как уже говорилось, используется батарея, располагающаяся на основной плате. Кроме того, для задания частоты внутреннего генератора и запуска счетчика имеется внешний резонатор (кварцевый или емкостной). Этот резонатор стабилизирует частоту генератора и на его обкладках формируется сигнал синусоидальной формы. Если принтер включен, то микросхема таймера запитывается напряжением +5В от блока питания через развязывающий диод. Это напряжение используется и для питания генератора, частота которого стабилизируется резонатором. Синусоидальный сигнал резонатора преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов внутренними цепями микросхемы. Если принтер выключен, то питание микросхемы таймера и ее внутреннего генератора осуществляется напряжением примерно +3В от батареи через развязывающий диод. Запускается встроенный счетчик микросхемы, считающий и запоминающий импульсы генератора. При включении принтера разряд батареи не происходит, так как через диод подается напряжение +5В, которое выше напряжение батареи и развязывающий диод оказывается в закрытом состоянии.
При включении принтера обслуживающий контроллер через последовательный интерфейс (линии TCLK и TDATA) считывает состояние счетчика. Линия TCLK (/SCK – на таймере) представляет собой линию синхронизации, на которой формируется последовательность тактовых импульсов, синхронизирующих передачу данных по линии TDATA (SIO – на таймере). На каждый бит данных на линии синхронизации формируется один тактовый импульс. Для чтения счетчика контроллер формирует сигнал выбора микросхемы таймера – TCE (CS – на таймере). Данные, полученные по последовательной шине “защелкиваются” во внутреннем регистре контроллера. Этот регистр впоследствии считывается микропроцессором принтера и уже программой принтера полученное значение анализируется. Если полученное значение превышает определенное число, то процессор выполняет программу чистки печатающей головки.
Для печати высокого качества производители разработали фотопринтеры. Они не всегда отличаются по качеству печати от неспециализированных прототипов, но имеют дополнительные функции, например, аппараты HP и Epson позволяют распечатывать снимки напрямую с карт памяти, минуя ПК, а специалисты фирмы Epson предложили использовать семицветную печать и выпустили новые чернила, сохраняющие цвета в течение 100 лет. Для повышения качества изображений, объем капли снижен до 2 пиколитров. С помощью некоторых струйных принтеров можно наносить картинки не только на бумагу и пленку, но и на наклейки для маек и компакт-дисков. Существуют высокопроизводительные «струйники», у которых скорость такая же, как у младших моделей монохромных лазерных принтеров, а некоторые принтеры HP могут печатать на двух сторонах листа как лазерный принтер с дупликатором.
Версия сайта для слабовидящих