Струйная печать это как
Струйная печать
Струйная печать – это технология получения изображения при помощи микроскопических капель чернил, распыляемых печатающей головкой принтера на бумагу.
Технология струйной печати похожа на технологию матричной печати, так как и в первом и во втором случае изображение формируется по точкам. Только при матричной печати изображение наносится ударами иголок по красящей ленте, а при струйной – распылением чернил на бумагу печатающей головкой.
Важнейшей деталью струйного принтера является печатающая головка, которая представляет собой массив, состоящий из множества микроскопических отверстий (сопел, дюз).
Укрупнённая фотография сопла печатающей головки струйного принтера
Печатающая головка может быть встроена в чернильный картридж или непосредственно в принтер. В первом случае после окончания чернил печатающая головка утилизируется вместе с картриджем. Во втором случае печатающая головка может быть заменена на новую независимо от чернильного картриджа.
Чернила в струйном принтере подаются либо непрерывным способом, либо по требованию. В первом случае чернила поступают в сопла печатающей головки сплошным потоком, а момент их выброса на бумагу определяется модулятором. Во втором случае чернила поступают в сопла печатающей головки лишь в тот момент, когда сопла оказываются над точкой, которую необходимо «залить» пигментом.
В настоящее время наибольшее распространение получили три технологии струйной печати: воздушно-пузырьковая, пьезоэлектрическая и термоструйная.
| Технологии струйной печати | |||||
| Пьезоэлектрическая печать | Пузырьково-струйная печать | Термоструйная печать |
При пьезоэлектрической печати над соплом печатающей головки располагается пьезокристалл, который выгибается под воздействием электрического тока и выталкивает из сопла на бумагу чернильную каплю. Чем сильнее заряд тока, тем больше выгибается пьезокристалл, и тем больше размер выдавливаемой капли. Регулируя заряд электрического тока можно управлять величиной чернильных капель. Пьезоэлектрическая технология печати используется в струйных принтерах Epson.
Схематичное изображение принципа работы пьезоэлектрических принтеров представлено ниже.
Принцип работы пьезоструйной печатающей головки
При пузырьково-струйной печати в соплах печатающей головки размещаются мельчайшие термоэлементы (микронагреватели, тонкоплёночные резисторы), на которые подаются электрические импульсы продолжительностью 7-10 микросекунд. Нагреваясь, термоэлементы разогревают чернила до образования чернильно-воздушных пузырьков. Пузырьки, увеличиваясь в объёме, выталкивают из сопла чернильные капли. После этого нагревание прекращается и в сопло втягивается новая порция чернил. Термоэлемент включается и выключается с невероятной скоростью, выталкивая из каждого сопла печатающей головки примерно 24 тысячи чернильных капель в секунду.
Термоструйная печать похожа по своей природе на пузырьково-струйную с той лишь разницей, что в пузырьково-струйных принтерах нагревательные элементы встраиваются в сопла печатающей головки, а в термоструйных они находятся непосредственно за соплами. В остальном термоструйная печать напоминает пузырьково-струйную: нагревательный элемент разогревает чернила до температуры испарения. Чернила закипают, увеличиваются в объёме, пузырятся и выталкиваются из полости сопел на бумажный носитель.
Схематичное изображение принципа работы термоструйных принтеров представлено на следующем рисунке.
Принцип работы термоструйной печатающей головки
Струйные принтеры оперируют с микроскопическими каплями чернил объёмом около одного пиколитра. Диаметр чернильной капли составляет около 13 микрон. В 1 мм3 помещается примерно 10 000 таких чернильных капель. Так как диаметр капли превышает шаг печати, капли накладываются друг на друга при формировании изображения. В формировании изображения участвуют миллионы чернильных капелек, поэтому изображение получается очень насыщенным и качественным.
Капли чернил на бумаге
Для цветной струйной печати используются несколько разноцветных картриджей. Количество таких картриджей колеблется в пределах от 4 до 8.
Струйный принтер с шестью раздельными цветными чернильными картриджами
Смешение цветных чернил в различных пропорциях позволяет получить множество оттенков. Струйные принтеры обеспечивают более высокое качество цветной печати, чем лазерные принтеры. Правда, в отличие от лазерных принтеров, чернила при печати цветных изображений и фотографий расходуются довольно быстро. Кроме того, струйные принтеры печатают изображения медленнее, чем лазерные принтеры. Зато стоимость цветных струйных принтеров заметно ниже стоимости цветных лазерных принтеров.
Наконец, следует отметить, что чернила для струйной печати могут быть растворимыми или пигментными. Растворимые чернила глубоко проникают в целлюлозные волокна бумаги, а пигментные закрепляются на её поверхности. Поэтому отпечатки, сделанные с использованием растворимых чернил, менее насыщены и более расплывчаты, чем пигментные отпечатки. Однако, пигментные чернила уступают растворимым по долговечности отпечатков.
Струйная печать более привлекательна для домашнего использования из-за относительной дешевизны принтеров. Она выгодна при печати небольших объёмов текстов, а также при печати цветных изображений и фотографий. А вот для офиса больше подойдёт лазерная печать, которая без труда справляется с большими объёмами монохромных отпечатков.
Как выбрать струйный принтер
Благодаря струйным принтерам цветная печать давно уже стала доступной каждому. Но невысокая цена базовых моделей «струйников» сослужила этому виду принтеров плохую службу: у многих покупателей эйфория покупки очень быстро сменялась разочарованием из-за небольшого ресурса картриджей и высокой их цены. Да и качество печати было далеко от фотографического, даже если печатать на дорогой по тем временам фотобумаге.
Так что покупатель к принтеру через некоторое время охладевал, и не счесть, сколько пылится по антресолям и гаражам насмерть засохших Stylus-ов и DeskJet-ов годов так двухтысячных.
Но прогресс не стоит на месте: фотобумага сегодня стоит недорого, а в десятки раз выросшее разрешение печати позволяет добиться приемлемого качества даже на самых недорогих «струйниках».
Стоимость картриджей, правда, остается довольно высокой, но системы непрерывной подачи чернил (СНПЧ) и заправка картриджей позволяют значительно снизить стоимость отпечатка. И на сегодняшний день струйный принтер можно назвать оптимальным для малотиражной печати как дома, так и в офисе.
И если печатаете вы немного, а цветная печать бывает нужна так же часто, как и черно-белая, то выбирать остается только между струйными принтерами и струйными же МФУ.
Если функции копира и сканера вам не нужны, следует разобраться в характеристиках принтеров и понять, как они влияют на их цену, качество печати, цену расходных материалов и прочие свойства.
Виды и устройство струйных принтеров
Во всех струйных принтерах печать производится микроскопическими капельками краски, под давлением «выстреливаемыми» печатающей головкой. А вот давление в сопле создается различными способами.
В принтерах Epson используется пьезоэлектрический метод создания давления: под соплом расположен пьезокристалл, изгибающийся под действием электрического тока. Создаваемое при этом давление выталкивает каплю краски из сопла.
В принтерах HP и Canon используется термический метод: под соплом расположен резистор, нагревающийся под действием проходящего через него тока до температуры в 500-650°С. Прилегающая к резистору краска вскипает, образуется пузырь газа, который и выталкивает каплю из сопла.
Пьезоэлектрический метод обеспечивает более высокую скорость печати, лучшую цветопередачу (за счет возможности изменения размера капли) и большую четкость изображения (за счет меньшего количества брызг). Но пьезоэлектрические головки дороже в производстве, что не может не сказаться на цене принтера.
Термический метод, уступая по параметрам печати, придает принтеру еще один недостаток: нельзя допускать 100% расхода какой-либо краски. Краска в печатающих головках, выполненных по такой технологии, охлаждает резисторы; при печати «всухую» резистор очень быстро сгорает, что приводит к выходу головки из строя.
Печатающая головка может быть объединена в одном корпусе с картриджем или располагаться отдельно – в самом принтере. В большинстве принтеров без СНПЧ головка находится в картридже.
С одной стороны, это позволяет легко заменить пришедшую в негодность головку (что при термоструйной печати бывает нередко), с другой стороны – это увеличивает стоимость картриджа.
В большинстве принтеров с СНПЧ замена головки уже может потребовать обращения в сервисный центр.
Характеристики струйных принтеров
Цветность печати.
Хотя большинство струйных принтеров цветные, черно-белые модели в продаже есть и способны на равных конкурировать с лазерными принтерами как по цене, так и по качеству печати полутонов, и по стоимости отпечатка.
К преимуществам черно-белых струйных принтеров с СНПЧ также можно отнести простоту заправки и способность печатать на пленке. Недостатки: скорость печати ниже, чем у лазерных, качество при печати текста и чертежей также уступает качеству, обеспечиваемому лазерным принтером.
СНПЧ.
В принтере с системой непрерывной подачи чернил картриджей нет, краска к печатающей головке поступает по трубочкам из емкостей, расположенных снаружи принтера. СНПЧ позволяет многократно снизить стоимость расходных материалов для принтера – вместо замены дорогостоящих картриджей в принтере с СНПЧ следует лишь долить краску в емкости.
Принтеры с СНПЧ дороже, но разница в цене окупится уже через несколько сотен распечатанных страниц.
Максимальный формат.
Большинство струйных принтеров имеет максимальный формат А4 (210х297 мм) и этого вполне достаточно для большинства задач. Если же вам нужна возможность печатать плакаты, чертежи и другие изображения большого размера, то струйные принтеры с максимальным форматом A3 (297х420 мм) совсем не так дороги, как цветные лазерные принтеры с таким же максимальным форматом. Среди доступных по цене цветных струйных принтеров есть даже модели с большим максимальным форматом – А3+ (329х483 мм).
Максимальное разрешение определяет количество отдельных точек, которые принтер может напечатать на дюйм бумаги – параметр схож с плотностью пикселей монитора или планшета, но есть и различия.
Устройства с максимальной плотностью пикселей –модели смартфонов с 300 и более ppi демонстрируют отличную четкость и передачу деталей даже в мельчайших элементах изображения. В то же время, если распечатать цветную картинку на принтере с разрешением в 300 dpi, то качество у картинки будет «так себе»: точки краски будут легко различимы, мелкие детали потеряются совершенно.
Проблема в том, что лазерные и струйные цветные принтеры не способны отображать полутона. Если распечатать тонкую линию чисто желтого цвета, она будет четкой как на экране смартфона, потому что вся будет состоять из точек одного только желтого цвета (из картриджа с желтой краской). А вот если ту же линию распечатать оранжевого цвета, то к желтым точкам уже добавятся красные точки, т.е., линия будет состоять не из оранжевых пикселей, как на экране смартфона, а из желтых и красных.
Если же печатаются пиксели еще более сложного цвета, то принтеру, чтобы точно передать эти цвета потребуется расположить рядом разное количество точек каждой краски. Вот и выходит, что один пиксель экрана смартфона соответствует нескольким десяткам точек краски на бумаге. В результате приемлемая цветная печать начинается с разрешения 600х600 dpi, при близком рассмотрении потребуется не менее 1200х1200, а для фотографического изображения разрешения идут от 4800х1200.
Требования к максимальному разрешению черно-белой печати также сильно меняются в зависимости от того, должен ли принтер печатать полутона (оттенки серого). Для черно-белого текста достаточно разрешения в 300х300 dpi, а вот если требуется качественная передача полутонов, то разрешение должно быть не ниже 1200х1200.
Количество картриджей.
Струйные цветные принтеры базовых моделей используют краски четырех цветов: голубой, пурпурный, желтый и черный. Соответственно, модели с четырьмя картриджами (по одному на каждую краску) довольно распространены.
Но многие недорогие принтеры содержат только два картриджа – черный и цветной, в котором хранятся сразу три цветных краски. Такой вариант снижает цену комплекта картриджей (два картриджа дешевле четырех) но в долгосрочной перспективе экономичным его не назовешь: ведь цветной картридж придется менять, даже если закончилась только одна из красок. Малая цена такого принтера обернется перерасходом краски и еще большей ценой отпечатка.
Скорость печати у струйных принтеров ниже, чем у лазерных, но и среди «струйников» встречаются вполне скоростные модели – до 50 листов А4 в минуту как цветной, так и черно-белой печати. Правда, если у лазерных принтеров этот показатель почти не зависит от заполненности листа и качества печати, то у струйных скорость сильно связана с распечатываемым содержанием. Печать с максимальным качеством фотографии во весь лист может снизить паспортное значение скорости раз в десять.
Автоматическая двусторонняя печать значительно облегчает печать брошюр, кроме того, двусторонняя печать экономит бумагу. Но имейте в виду, что у фотобумаги для струйных принтеров только одна сторона рабочая, изображения на оборотной стороне будут намного худшего качества.
Интерфейсы.
Интерфейсом USB сегодня оснащаются практически все принтеры и для подключения к стоящему поблизости компьютеру этот интерфейс будет оптимален. Обратите внимание, что на многих принтерах используется USB разъем Type-B, сохранившийся сегодня только на принтерах, хоть и разрабатывался он для всех периферийных устройств USB.
Наличие на принтере интерфейса Ethernet (RJ-45) позволяет использовать его в качестве сетевого, сделав его доступным для рабочих станций локальной сети. Такая возможность будет востребована в офисах, для дома использования актуальнее может быть возможность подключения по Wi-Fi.
На таком принтер можно будет печатать с любого компьютера или ноутбука, подключенного к сети Wi-Fi, а если принтер поддерживает мобильные технологии печати, то и с планшетов и смартфонов. Только перед покупкой следует убедиться, что принтер поддерживает ту же технологию, что и ваши мобильные устройства.
У каждого производители струйных принтеров существует своя технология мобильной печати, воспользоваться которой можно, установив соответствующее приложение. Но есть и универсальные технологии, поддерживаемые большинством принтеров: AirPrint, использующийся на гаджетах Apple, и Google Cloud Print – для устройств под управлением Android.
На некоторые принтеры можно «отправить» документ для печати с помощью NFC – достаточно просто приложить телефон к принтеру, и выбранный документ будет распечатан. Опять таки, сначала на телефон следует установить соответствующее приложение.
Варианты выбора струйных принтеров
Если вы хотите получить возможность цветной печати по минимальной цене, выбирайте среди недорогих струйных принтеров. Но имейте в виду, что недорогой струйный принтер дорог в содержании – идущие с принтером картриджи могут быть уменьшенного объема и их хватит буквально листов на 50, а комплект новых полнообъемных может стоить примерно столько же, сколько и сам принтер. Перед покупкой будет нелишним узнать стоимость комплекта картриджей и выяснить, возможна ли (и насколько сложна) их заправка.
Чтобы иметь возможность печатать в цвете часто, много и с минимальными затратами, выбирайте среди принтеров с СНПЧ.
Черно-белые струйные принтеры с СНПЧ могут конкурировать с лазерными по скорости печати и цене отпечатка, при этом для их заправки не нужен IT-специалист: с заливкой краски в емкость справится даже ребенок.
Для печати в цвете плакатов и чертежей большого размера выбирайте среди принтеров с максимальным форматом А3 и выше.
Если ваша работа связана с разъездами и у вас часто возникает необходимость распечатать документ, находясь вне офиса, выбирайте среди мобильных принтеров – они компактны, имеют малый вес и способны несколько часов работать от аккумулятора.
Принцип работы струйного принтера: как правильно выбрать оборудование для офиса и дома
Содержание
Струйная печать — современная технология нанесения изображений на бумагу с помощью жидких чернил. Это основное отличие от альтернативной технологии лазерной печати, где в качестве пигмента выступает сухой порошок.
Что значит струйный принтер и из каких частей он состоит
Впервые струйный способ печати был изобретен еще в 1867 году человеком по имени Уильям Томсон. Устройство, которое он представил общественности, позволяло записывать передаваемые по телеграфу сообщения инновационным в те годы способом: прибор «умел» по капле наносить краску на бумагу, используя электростатические силы.
С того времени технология претерпела существенные изменения, а устройство и принцип работы струйного принтера усложнились. В середине XX века производители оборудования начали использовать кристаллы и законы пьезоэлектрики. Когда на кристаллы подавался ток, они начинали менять форму и излучать заряженные электроны.
Вскоре известный бренд CANON представил новый тип струйного принтера, где чернила нагревались до +400 °C и уже в виде пара попадали из печатающей головки на бумагу. За счет этого струйная печать стала намного более качественной.
Первая модель для создания цветных изображений была разработана специалистами HP. Революционный для своего времени принтер мог смешивать красители трех базовых оттенков — пурпурного, желтого и синего, — получая абсолютно любые оттенки.
Чтобы понять, как работает струйный принтер современного образца, необходимо детально изучить его устройство и функции отдельных элементов.
Печатающая головка
Основной рабочий элемент струйного принтера — ПГ (печатающая головка). Конструктивно она представляет собой небольшую «коробочку» с множеством сопел — микроскопических отверстий, через которые проходят чернила.
В самых ранних моделях таких сопел было всего 12. В современных аналогах это число достигает нескольких тысяч.
Принцип действия струйного принтера определяется тем, какую технологию использует печатающая головка: пьезоэлектрическую или термическую. От конструкции этого устройства зависят и другие характеристики:
Обратите внимание, что в некоторых видах струйных принтеров ПГ представлена не как отдельный модуль, а объединена с картриджем.
Картридж
Говоря о том, из чего состоит струйный принтер, нельзя обойти вниманием картридж. По сути, это компактный контейнер с чернилами и контактными пластинами. Длина стандартного картриджа не превышает 10 см.
Для черной краски всегда используется отдельная емкость. С цветными чернилами возможны варианты: отдельные картриджи или совмещенные, с несколькими отсеками для каждого оттенка.
Подача бумаги
Листы из лотка захватывает приводной механизм, который работает за счет небольшого моторчика и приводит в действие ролики, расположенные позади лотка. Этот модуль может располагаться в верхней или нижней части принтера.
Панель управления
Функциональные элементы для настройки и управления печатью обычно располагаются на передней крышке. Все кнопки и индикаторы подписаны, поэтому разобраться, как пользоваться струйным принтером, не составляет труда. Обязательно есть кнопки для включения/выключения устройства, загрузки бумаги и прочистки печатающей головки. Служебная информация (например, об отсутствии бумаги, цветных или черных чернил) отображается с помощью светодиодных индикаторов или выводится на экран.
Корпус
Корпус защищает внутренние детали от частиц пыли, влаги, УФ-излучения и других факторов среды. Изготавливается чаще всего из пластика, стандартные варианты — исполнение в белом, черном или сером цвете. Дизайн корпуса определяет, как выглядит струйный принтер.
Разновидности картриджей
Существует два типа картриджей: ПЗК (перезаправляемые) и ДЗК (дозаправляемые). Какой вариант подойдет в конкретном случае, зависит от того, для чего нужен струйный принтер и как часто вы планируете его использовать.
Первый тип — ПЗК. По сути, это обычные пластиковые баночки с чернилами. В корпусе ПЗК имеется два отверстия: первое необходимо для того, чтобы создать и поддерживать внутри заданное давление, а через второе заливают краситель. Чернила докупаются отдельно, а для заправки используются простые медицинские шприцы.
Хотя в этой процедуре нет ничего сложного, у использования ПЗК есть несколько принципиальных минусов:
Изучая характеристики струйного принтера, обратите внимание, поддерживает ли выбранная модель технологию СНЧП. Такие системы считаются более продвинутым вариантом, поскольку позволяют просто заливать краску в емкости по мере надобности вместо того, чтобы регулярно менять или перезаправлять картриджи. Объем таких баночек составляет 80 до 100 мл, что намного больше по сравнению с традиционными ПЗК. В печатающую головку краситель поступает по системе эластичных трубок, называемых шлейфами.
О чем нужно помнить, если вы решили использовать СНЧП:
СНЧП стоит дороже обычных ПЗК, но если применение струйного принтера требуется часто и речь идет о больших объемах печати, такое решение будет выгоднее в долгосрочной перспективе.
Принцип работы струйного принтера
Современные «струйники» работают следующим образом:
Скорость печати струйного принтера чрезвычайно высока: распыление цветной краски происходит со скоростью около 20-25 тыс. капель в секунду, а черных чернил — более 35 тыс.
Методы нанесения изображения
Выделяют разные виды струйной печати, в зависимости от технологии подачи красителя на бумажный носитель.
Первый — пьезоэлектрический. Он основан на способности плоских пьезокристаллов менять свою форму при прохождении через них электрического тока. Микроскопические кристаллы сжимаются и разжимаются, заставляя нужное количество краски выйти наружу. Данная технология часто встречается в оборудовании EPSON.
Второй вариант — технология газовых пузырей (Bubblejet), которую активно использует другой известный производитель, а именно CANON. Как работает струйный принтер этого типа? В сопла ПГ встраивают особые чувствительные элементами, которые при прохождении электричества сильно нагреваются. Попадающая на них жидкая краска превращается пузырьки газа. Объем находящегося в головке красителя увеличивается, в результате чего повышается давление и излишки чернил выходят через сопла.
Технология газовых пузырей позволяет добиться большей четкости при прорисовке отдельных линий. Струйные принтеры, работающие по этому принципу, идеально подходят для печати различных графиков, диаграмм, блок-схем. Но если требуется сплошное закрашивание больших областей, пьезоэлектрические аппараты выигрывают.
Еще один метод нанесения изображений — drop-on-demand. Здесь тоже используется нагреватель, а капельки чернил наносятся на лист точно и очень быстро. Благодаря отличной насыщенности и контрастности, основное назначение струйных принтеров, работающих по этому принципу — печать полутоновой графики.
Создание разных оттенков
Еще один момент, который стоит рассмотреть, говоря о том, как печатает струйный принтер — это способ создания разных оттенков. Стандартные картриджи для цветной печати используют три базовых оттенка:
Смешивая эти красители в разных пропорциях, можно получить практически абсолютно любой цвет палитры, кроме черного. Черная краска подается из отдельного картриджа. Смешивание пигментов осуществляется внутри ПГ. Для более точной цветопередачи в современных струйных принтерах могут использоваться до 6 разных цветов.
Виды чернил
Рекомендации по выбору
Коротко по основным пунктам:
Большинство моделей без проблем подключаются к компьютерам на базе ОС Windows. Но если ваши сотрудники используют другие операционные системы — например, macOS или Linux — рекомендуем уточнить совместимость выбранного принтера с конкретной системой.
Преимущества и недостатки струйного принтера
Отличительные признаки струйной печати — превосходное качество изображений и отличная цветопередача при разумной стоимости. «Струйники» существенно дешевле лазерных и светодиодных принтеров, картриджи легко заправить чернилами без специального оборудования, есть возможность подключить СНПЧ.
Но есть и минусы: скорость печати ниже, чем у лазерных, вероятность засыхания чернил в печатающей головке или картридже.