Пьезоструйная печать

В пьезоструйных системах образование и выброс капли происходит вследствие изменения объема в красочной камере за счет пьезоэлектрического эффекта.

Пьезоструйная печать [9.2 – 9.4] в отличие от термической реализует выпуск капли краски вследствие изменения объема канала, а не путем нагревания и испарения жидкости внутри системы. Для реализации небольших систем оптимально подходят пьезокерамические материалы с электрическим управлением. Такие материалы при подаче электрического импульса изменяют свою форму. При создании систем пьезоструйной печати, как правило, используется «режим сдвига», когда происходит деформация геометрии элемента.

Внутрь цилиндрического пьезоэлектрика помещают чернила, при подаче электрического импульса стенки такой красочной камеры сжимаются, в результате чего происходит выброс капли. Плоский пьезоэлектрик образует одну из стенок красочной камеры, при подаче электрического импульса он изгибается, выталкивая чернильную каплю из сопла. Плоские пьезоэлектрики отличаются низкой стоимостью, однако их колебания с достаточно большой амплитудой обусловливают высокие требования к прочности корпуса печатающей головки.

Эмиттер с пьезоэлектриками с деформацией сдвига:
а — состояние покоя; б — подача управляющего напряжения на пьезоэлектрики, забор чернил; в — смена полярности управляющего напряжения, выброс капли; г — отключение напряжения, возврат в состояние покоя

Контроль размера капель при пьезоэлектрической каплеструйной печати осуществляется путем регулирования напряжения, подаваемого на пьезоэлектрик.

Возможность точного контроля размера капель и обусловленное этим высокое качество печати являются главными достоинствами пьезоэлектрических каплеструйных печатающих устройств. Также следует отметить достаточно высокую долговечность печатающих головок. Основные недостатки — высокая стоимость печатающих головок и их чувствительность к присутствию в чернилах пузырьков воздуха.

Использование пьезокерамических материалов позволяет получать различное геометрическое построение как сопел, так и их систем.

В отличие от термических механико-электрические пьезоструйные системы дают возможность создать более высокие частоты испускания капель и применять различные рецептуры красок.

Первые системы с пьезоструйной технологией и сопловыми головками начали производиться в 1990 г. В настоящее время подобные системы с разрешением от 180 до 600 и более dpi выпускаются различными фирмами и находят достаточно широкое применение. Это печатные системы HS-IPS фирмы Broter/Spectra (1993 г.), M 2000 фирмы Group SET, Info Print 4000/InfoPrint Hi-Lite Color фирмы IBM и др. [28]. Отдельные образцы пьезоструйных печатных систем ведущих фирм производителей струйного оборудования показаны на рис.

Системы пьезоструйной печати могут использоваться в виде встраиваемых секций для впечатывания дополнительной информации на предварительно запечатанный другим способом рулонный материал.