|
Zasada działania drukarki atramentowej.
Od momentu produkcji pierwszej drukarki atramentowej minęło ponad 30 lat (PT 80i wyprodukowała firma Siemens w 1977 roku). W tym modelu tusz był rozpylany metodą piezoelektryczną przez 12 dysz pracujących w trybie przerywanym z prędkością do 270 znaków na sekundę ... tak więc zasada działania była bardzo zbliżona do dzisiejszych atramentówek. Ale zacznijmy od początku ...
Skąd ten atrament???
Życiorys drukarki rozpoczyna się nawet przed powołaniem do życia monitorów, bowiem pierwszym narzędziem dialogu użytkownika z komputerem był dalekopis (drukarka sprzężona z klawiaturą). Pierwsze drukarki działały na zasadzie zbliżonej do maszyny do pisania, czyli wzór określonego znaku uderzał poprzez taśmę barwiącą w papier pozostawiając tym samym swe odbicie na jego powierzchni. Erę drukarek atramentowych poprzedza ewolucja igłówek, które wiodły długi prym w swojej branży. I pomimo faktu, iż zasada działania obydwóch jest podobna (jak sama nazwa wskazuje różnica polega na aplikowaniu tuszu za pomocą igieł, a w przypadku drukarek atramentowych zajmują się tym specjalne dysze w głowicy) to jednak wejście na rynek szybszych, a przede wszystkim cichszych atramentówek nie pozostawiło wiele złudzeń zwolennikom igłówek. A więc jak można się łatwo domyślić generalnie tusz w drukarkach atramentowych aplikowany jest na papier poprzez umieszczone na głowicy dysze o średnicy kilkudziesięciu mikrometrów. W zależności od producenta stosuje się dwie techniki wytwarzania kropli atramentu: pęcherzykową (HP, Canon, Lexmark),piezoelektryczną (Epson).
Metoda pęcherzykowa opiera się głównie na działaniu opornika pełniącego funkcję grzałki, który znajduje się w kanaliku doprowadzającym atrament do dyszy. W momencie gdy przez opornik przepływa prąd powoduje on samoistnie ogrzanie atramentu, co z kolei powoduje jego parowanie i powstawanie wokół grzałki pęcherzyka gazu. Jego zwiększający się rozmiar powoduje wypchnięcie kropli atramentu z prędkością około 100 km/h, a następnie zassanie kolejnej porcji atramentu. Metoda ta niesie za sobą ryzyko rozmazania wydruku ze względu na temperaturę rozgrzanego atramentu, a w dłuższej perspektywie czasu może powodować powolne osadzanie się na elemencie grzejnym warstwy atramentu, a tym samym zmniejszanie objętości kropli.
Natomiast druga metoda opiera się na działaniu miniaturowych płytek piezoelektrycznych. Gdy następuje zwiększenie napięcia, a tym samym natężenia prądu, piezokryształy zwiększają swoje wymiary i powodują wybrzuszenia membrany (która oddziela piezo kryształy od tuszu), a w efekcie wystrzelenie kropli barwnika. W tej sytuacji temperatura atramentu nie ulega zmianie, dzięki czemu uzyskuje się bardziej ostre krawędzie.
Dodatkowo głowica drukarka może działać na dwa sposoby: w trybie ciągłym i na żądanie (Drop on Demand). W pierwszym sposobie seria kropel atramentu jest kilkukrotnie wystrzeliwana przez głowicę a miejsce padania kropelek tuszu określane jest za pomocą pola elektrostatycznego. Natomiast metoda druku na żądanie opiera się na zasadzie, że kropla atramentu jest dostarczana dokładnie wtedy i w tym miejscu gdzie określi to specjalny sterownik. Właśnie ta metoda wykorzystywana jest w większości stosowanych obecnie drukarek atramentowych.
Kolorowe wydruki o wysokiej jakości niczym Alicja w krainie czarów
Jeżeli nawet idea działania drukarek monochromatycznych jest oczywista to otrzymywanie kolorowych wydruków wydaje się być istną magią. Bowiem jak powszechnie wiadomo tusz kolorowy składa się z trzech podstawowych kolorów (model CMYK): turkusowego (cyan), karmazynowego (magenta) i żółtego (yellow). Jak więc wydruki otrzymują barwy pośrednie?
Otóż kolory w drukarkach atramentowych otrzymuje się poprzez mieszanie tych trzech barw, a w niektórych przypadkach tą metodą tworzy się nawet kolor czarny(!). Teraz z kolei bardziej dociekliwi mogą zastanawiać się, gdzie takie mieszanie się odbywa ... i tu słowo zagadka dithering, które oznacza, że drukarki nanoszą tylko kolory podstawowe, ale robią to na tyle blisko siebie, że z większej odległości uzyskujemy wrażenie pożądanego koloru (taką metodę uzyskiwania barw zastosowano w tańszych drukarkach). Natomiast lepszą jakość kolorów uzyskuje się poprzez kilkukrotne nanoszenie koloru warstwami w jednym miejscu (metodę tą stosuje m.in. HP, Epson, Canon). Kolorowym drukowaniem generalnie rządzi jedna reguła, że im mniejsze krople atramentu drukarka potrafi wydrukować, tym większa paleta barw i odcieni, które człowiek może dostrzec.
Mózg wielkości główki szpilki, czy może jednak coś więcej?
Nie ma potrzeby nikomu przypominać, że wszystko ma swój początek, a więc czy nie zastanowiło Cię w ogóle to, skąd drukarka wie co ma drukować i w jaki sposób?? Wiadomo dane takie zostały wysłane przez komputer jednak w jakim formacie, jak to jest fizycznie możliwe? Oczywiście kolejny raz technika nas zaskakuje, bowiem okazuje się, że komputer z drukarką posługuje się swoim własnym językiem zwanym językiem opisu strony (PDL ang. Page Description Language), który konwertuje wszystkie drukowane elementy na strumień danych.
Ostatnia odsłona
Jeśli dobrnąłeś do tego miejsca ... należą Ci się gratulacje ... to koniec detali technicznych. Na deser przypominam dlaczego to właśnie atramentówki cieszą się taką popularnością, a jednocześnie dlaczego są poważnie zagrożone przez rynek laserówek.
Wyraźne zalety drukarek atramentowych:
- niski koszt produkcji, a co za tym idzie stosunkowo niskie ceny zakupu;
- znaczna ilość pamięci wewnętrznej zdolnej do obsługi nawet rozbudowanych plików graficznych z dużą ilością powierzchni wielobarwnych;
- dobra jakość wydruku czarno-białego i w kolorze;
- duży wybór zamiennych materiałów eksploatacyjnych.
Wśród istotnych wad wymienia się:
- wysoki koszt oryginalnych materiałów eksploatacyjnych;
- wysoka jakość wydruku jest możliwa do uzyskania tylko na papierze niestandardowym. Najlepsze wyniki uzyskuje się na papierze firmowym danej drukarki;
- stosunkowo duża wadliwość części mechanicznych;
- brak możliwości drukowania na papierze wielowarstwowym.
|
