Термопринтер

Технологии печати струйных принтеров. Под технологией печати понимается способ формирования капли чернил. Существует несколько технологий печати, но наиболее распространены пьезоэлектрическая и термоэлектрическая.

1. Пьезоэлектрическая печать (piezoelectric или piezo ink-jet) основана на использовании обратного пьезоэффекта.

Пьезоэффект – способность некоторых материалов создавать электрический заряд при деформации (прямой пьезоэффект) или изменять свою форму под действием приложенного напряжения (обратный пьезоэффект).

Принцип действия. При подаче на пьезоэлемент управляющего сигнала происходит изменение его формы, что создает давление на мембрану. Мембрана выгибается в сторону камеры с чернилами и вытесняет некоторое количество чернил через сопло. (Регулируя напряжение, приложенное к пьезоэлементу, можно контролировать размер вылетающих из сопла капель).

Пьезоэлектрические головки обычно несменные, меняются только баллончики с чернилами, хотя головка тоже считается расходным материалом и иногда выходит из строя. По такой схеме выпускаются, например, принтеры фирмы Epson и Oki.

2. Термоэлектрическая технология или пузырьково-струйная печать (thermal ink-jet или bubble-jet). В основе технологии лежит эффект расширения пузырька пара, образующегося при нагреве чернил.

Принцип действия. В каждом сопле печатающей головки (рис. 29) находится маленький нагревательный элемент. При пропускании тока через этот элемент он за несколько секунд нагревается до высокой температуры и отдает выделенное тепло непосредственно окружающим его чернилам. При резком нагревании образуется чернильный паровой пузырь, который старается вытолкнуть через выходное отверстие сопла каплю жидких чернил. При отключении тока резистор быстро остывает, паровой пузырь уменьшается в размерах, подсасывает через входное отверстие сопла новую порцию чернил, которая занимает место выстреленной капли.

Достоинства, недостатки, применение. Струйные принтеры дают отно­сительно высокую скорость печати при высоком качестве.

Очевидным преимуществом струйной технологии печати пе­ред многими другими является то, что она легко обеспечивает цветную печать. Стоимость современного струйного принтера, способного печатать цветные изображения, практически не отличается от стоимости черно-белого струйного принтера. Для сравнения: цветной лазерный принтер может отличаться по стоимости от аналогичного черно-белого в несколько раз. Некоторые модели струйных принтеров могут работать в режиме фотопечати, то есть обеспечи­вают качество изображения, близкое к фотографии.

Струйные принтеры относительно тихо работают: громче, чем лазерные, но заметно тише, чем матричные.

Мно­гие принтеры этого типа могут печатать не только на бумаге, но и на специальных пленках для проекторов.

Основной недостаток струйных принтеров – высокая стоимость расходных материалов. В некоторых случаях стоимость сменного картриджа может составить до половины стоимости нового принтера. При этом, по числу страниц, которые можно отпечатать с помощью одного картриджа, струйные принтеры уступают и матричным, и лазерным.

Следует также отме­тить, что струйные принтеры, как правило, адаптиро­ваны к бумаге довольно узкого диапазона по плотности и толщине, а печать на слишком плотной бумаге может вызвать поломку механизмов. Неплотная бумага промокает, что делает невозможным печать на обратной стороне листа.

Кроме того, при нечастом использовании принтера возможно засыхание чернил в соплах.

Таким образом, струйный принтер можно рекомендовать для использования дома или в офисе, где не требуется много и часто печатать, но желательно получать распечатки высо­кого качества. Если необходима печать на специальных пленках, то оптимальным решением в большинстве случа­ев будет также струйный принтер.

Лазерная печать – для формирования изображения используется свойство фоточувствительности ряда материалов, которые изменяют свой поверхностный электростатический заряд под воздействием света.

По способу формирования скрытого электростатического изображения существуют две разновидности принтеров: собственно лазерные принтеры и принтеры на светодиодах (LED-принтеры). Во всем остальном, кроме способа формирования скрытого электростатического изображения, принтеры этих двух ти­пов идентичны, используют принцип лазерной печати (электро­фотографии).

Принцип печати. Генератор излучения (лазер) испускает лазерный луч при подаче управляющего сигнала. Оптическая система, состоящая из системы зеркал и линз, направляет луч на специальное поворотное зеркало (призма с зеркальными гранями), которое обеспечивает простой способ отклонения луча света. Этот метод применяется для перемещения луча вдоль поверхности фотобарабана.

Лазерный луч скользит вдоль светочувствительного барабана, причем его яркость меняется скачкообразно (поточечно), заряжая цилиндр в соответствии с изображением, предназначенным для печати. После зарядки и поточечной засветки светочувствительного барабана, соответствующей формируемому изображению, на барабан подается и закрепляется в соответствии с распределением электрического заряда специальный красящий порошок – тонер. Далее по барабану прокатывается бумага и снимает с него тонер. Окончательное закрепление изображения на бумаге достигается ее разогревом в термоузле до температуры расплавления тонера.

Принтеры на светодиодах (LED-принтеры).

LED (Light Emitting Diode)-принтеры получили свое название благодаря замене лазера в них линейкой мельчайших светодиодов. В данном случае не требуется сложная оптическая система вращающихся зеркал и линз, что позволяет реализовывать менее дорогие решения.

Достоинства, недостатки, рекомендации. Основные достоинства лазерных принтеров: высокое качество и высокая скорость печати.

Несмотря на то, что данные принтеры являются самыми дорогими среди аналогичных по формату принтеров других типов, од­нако, если документооборот в фирме большой, то по стоимости расходных материалов – наиболее выгод­ными в эксплуатации.

Низкая стоимость печати од­ного листа получается из-за того, что хотя расходные материалы к лазерному прин­теру стоят недешево, одной заправки хватает на печать не­скольких тысяч листов.

Современные лазерные принтеры часто используются в качестве сетевых принтеров. При этом возможна печать документов с разных компьютеров, подключенных к одной сети.

Для получения качественных распечаток необходимо, чтобы поверхность барабана была ровной и не имела царапин. Царапины и неровности проявятся на носите­ле в виде полос и пятен. Следует избегать прикоснове­ний к барабану при обслуживании принтера, а также использования некачественного красителя.

Основным недостатком является высокая стоимость самих прин­теров. Кроме того, при использовании лазерной техноло­гии сложно организовать цветную печать. Цветные лазерные принтеры существуют, но имеют очень высокую стоимость, поскольку для этого требуются печатающие блоки для каждого из базовых цветов модели CMY (синий, красный, желтый).

Для работы принтера, оснащенного перечисленными выше устройствами, требуется много энергии. Поэтому лазерные принтеры имеют высокую потребляемую мощность.

Носитель, на который осуществляется печать, входит в непосред­ственный контакт с фоточувствительным барабаном, поэтому следует внимательно относиться к плотности бумаги, на которую рассчитан принтер. Использование слишком плотной бумаги может привести к поврежде­нию поверхности барабана и ухудшению качества печати. При печати на пленке, предназначенной для использо­вания в проекторах, следует обратить внимание на ее температуру плавления. Поскольку для закрепления изображения используется высокая температура (см. ниже), пленки некоторых типов могут расплавиться в нагрева­тельном блоке и испортить его.

Указанные достоинства делают лазерные принтеры очень удобными для использования в офисах, где необходимо часто и много печа­тать и где предъявляются высокие требования к качеству печати.

Термоэлектрическая печать –- получение изображения на специальной бумаге, темнеющей под действием теп­ла.

Принцип работы. В печатающей головке термопринтера устанавлива­ется один или несколько нагревательных элементов, которые нагревают нужные участки бумаги и вызывают их потемнение.

Достоинства, недостатки, применение. Главный недостаток этих принтеров со­стоит в том, что они могут печатать только на специаль­ной термобумаге. Кроме того, они имеют невысокое качество изображения. В настоящее время такие принтеры применяются в основном в специальных целях, например для печати товарных этикеток со штрих-кодами. Подобная технология применяется и в факсимильных аппаратах.

5. Твердокрасочная печать подразумевает печать не черни­лами, а специальными восковыми красителями, расплав­ляемыми для нанесения на носитель.

Данная технология делает отпечатанные изображения чувствительными к тем­пературе: краска может расплавиться, и изображение смажется. Однако восковая основа (или полимерная, схожая по свойствам с восковой) делает отпечатанное изображение глянцевым и водостойким.

Для твердокрасочных принтеров характерно высокое энерго­потребление. Особенно много энергии требуется на прогрев принтера при включении. При этом происходит расплавление чернил. Принтеры данного типа должны постоянно находить­ся во включенном состоянии, в противном случае краситель застывает и его необходимо разогревать заново. Это требует затрат, но обеспечивает постоянную готовность к работе.

Твердокрасочные принтеры имеют высокую стоимость, но расходные материалы – твердые кубики краски – стоят недорого. Принтеры этого типа можно рекомендовать при больших объемах работ.

6. Сублимационная (термодиффузионная) печать – в этом случае краситель, нанесенный на специальную ленту, нагре­вается в нужных точках и, испаряясь, переносится на спе­циальную бумагу, способную адсорбировать (поглотить) этот пар.

Сублимация – переход вещества из твердого состояния в газообраз­ное без промежуточного расплавления.

В англоязычных источниках принтеры этого типа обычно называют «dye-sublimation» (сублимация красителя) или «dye-sub». В таких принтерах используются твердые красители, которые испаряются при нагреве и поглощают­ся носителем. Для печати используются легко испаряющиеся красители, нанесенные на специальную ленту. Лента протягивается между листом специальной бумаги и нагревательным эле­ментом. Краситель с ленты испаряется и переходит на бу­магу. Для получения различ­ных градаций цвета необходимо регулировать степень нагрева ленты, поэтому нагревательные элементы име­ют несколько градаций температуры, соответствующих градациям яркости точек изображения (обычно имеется 256 градаций). Поскольку тепло от нагревателя распро­страняется в стороны, точка, оставленная на носителе одним нагревателем, имеет размытые очертания и плав­но переходит в соседние точки. Это делает отдельные точки практически неразличимыми и позволяет достичь высочайшего качества изображения.

Еще одним недостатком сублимационных принтеров явля­ется дороговизна расходных материалов.

Сублимационные принтеры имеют низкую скорость печати, но дают очень высокое качество цветопередачи, поэтому использу­ются для печати фотографий, этикеток, наклеек и других работ, требующих высокого качества печати и точной цветопере­дачи.