เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทสมัยใหม่สามารถแข่งขันกับการพิมพ์ด้วยเลเซอร์ได้ รอบนอก. หมึกเร็วขึ้นจากเลเซอร์

พื้นฐานของกระบวนการใดๆ การพิมพ์อิงค์เจ็ทเป็นกระบวนการสร้างหยดหมึกและถ่ายโอนหยดเหล่านั้นลงบนกระดาษหรือสื่ออื่นใดที่เหมาะกับการพิมพ์อิงค์เจ็ท การควบคุมการไหลของหยดช่วยให้คุณได้ความหนาแน่นและโทนสีของภาพที่แตกต่างกัน
ปัจจุบัน มีสองวิธีที่แตกต่างกันในการสร้างการไหลของหยดที่มีการควบคุม วิธีแรกซึ่งอาศัยการสร้างการไหลของหยดอย่างต่อเนื่องเรียกว่าวิธีการ การพิมพ์อิงค์เจ็ทอย่างต่อเนื่อง- วิธีที่สองในการสร้างการไหลของหยดทำให้สามารถควบคุมกระบวนการสร้างหยดในเวลาที่เหมาะสมได้โดยตรง ระบบที่ใช้วิธีการควบคุมการไหลของหยดนี้เรียกว่าระบบ การพิมพ์อิงค์เจ็ทพัลส์.

การพิมพ์อิงค์เจ็ทต่อเนื่อง

สีย้อมที่มีแรงดันจะเข้าสู่หัวฉีดและถูกแยกออกเป็นหยดโดยสร้างความผันผวนของแรงดันอย่างรวดเร็วที่เกิดจากกลไกไฟฟ้าบางชนิด ความผันผวนของแรงดันทำให้เกิดการมอดูเลตเส้นผ่านศูนย์กลางและความเร็วของไอพ่นสีย้อมที่ออกมาจากหัวฉีด ซึ่งแบ่งออกเป็นหยดแต่ละหยดภายใต้อิทธิพลของแรงตึงผิว
วิธีนี้ช่วยให้คุณสร้างหยดด้วยความเร็วสูงมาก: มากถึง 150,000 ชิ้นต่อวินาทีสำหรับ ระบบเชิงพาณิชย์และมากถึงล้านชิ้นสำหรับระบบพิเศษ ระบบโก่งตัวด้วยไฟฟ้าสถิตใช้เพื่อควบคุมการไหลของหยด หยดที่ลอยออกจากหัวฉีดจะผ่านอิเล็กโทรดที่มีประจุ ซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงตามสัญญาณควบคุม จากนั้นการไหลของหยดจะเข้าสู่ช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรดหักเหสองอันซึ่งมีความต่างศักย์คงที่คงที่ ขึ้นอยู่กับประจุที่ได้รับก่อนหน้านี้ แต่ละหยดจะเปลี่ยนวิถีวิถีที่แตกต่างกัน เอฟเฟ็กต์นี้ช่วยให้คุณควบคุมตำแหน่งของจุดที่พิมพ์ ตลอดจนการมีหรือไม่มีบนกระดาษได้ ในกรณีหลัง การดรอปจะเบี่ยงเบนไปมากจนไปจบลงที่ตัวจับแบบพิเศษ
ระบบดังกล่าวช่วยให้สามารถพิมพ์จุดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 20 ไมครอนถึงหนึ่งมิลลิเมตร ขนาดจุดโดยทั่วไปคือ 100 ไมครอน ซึ่งสอดคล้องกับปริมาตรหยด 500 พิโคลิตร ระบบดังกล่าวส่วนใหญ่จะใช้ในตลาดการพิมพ์เชิงอุตสาหกรรม ในระบบการติดฉลากผลิตภัณฑ์ การพิมพ์ฉลากมวลชน ยารักษาโรค ฯลฯ

การพิมพ์อิงค์เจ็ทแบบพัลส์

หลักการสร้างกระแสหยดนี้ทำให้สามารถควบคุมกระบวนการสร้างหยดในเวลาหนึ่งได้โดยตรง ต่างจากระบบต่อเนื่องตรงที่ไม่มีแรงดันคงที่ในปริมาณหมึก และเมื่อจำเป็นต้องสร้างหยด แรงดันจะถูกสร้างขึ้น ระบบควบคุมโดยพื้นฐานแล้วจะซับซ้อนน้อยกว่าในการผลิต แต่การทำงานของระบบดังกล่าวต้องใช้อุปกรณ์สำหรับสร้างพัลส์แรงดันซึ่งมีกำลังมากกว่าระบบต่อเนื่องประมาณสามเท่า ผลผลิตของระบบควบคุมสูงถึง 20,000 หยดต่อวินาทีสำหรับหัวฉีดหนึ่งอัน และเส้นผ่านศูนย์กลางของหยดอยู่ที่ 20 ถึง 100 ไมครอน ซึ่งสอดคล้องกับปริมาตรตั้งแต่ 5 ถึง 500 พิโคลิตร ขึ้นอยู่กับวิธีการสร้างพัลส์แรงดันในปริมาตรหมึก ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างการพิมพ์แบบเพียโซอิเล็กทริกและการพิมพ์อิงค์เจ็ทแบบใช้ความร้อน
เพื่อนำไปปฏิบัติ เพียโซอิเล็กทริกโดยจะมีการติดตั้งองค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริกในหัวฉีดแต่ละอัน โดยเชื่อมต่อกับช่องหมึกด้วยไดอะแฟรม ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าองค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริกจะเสียรูปเนื่องจากไดอะแฟรมหดตัวและขยายออกโดยบีบหมึกหยดหนึ่งผ่านหัวฉีด วิธีการสร้างหยดที่คล้ายกันนั้นใช้ในเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทของ Epson
คุณสมบัติเชิงบวกของเทคโนโลยีการพิมพ์อิงค์เจ็ทดังกล่าวคือเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกได้รับการควบคุมอย่างดีโดยสนามไฟฟ้า ซึ่งทำให้สามารถเปลี่ยนแปลงปริมาตรของหยดที่เกิดขึ้นได้อย่างแม่นยำ ดังนั้นจึงมีอิทธิพลต่อขนาดของจุดผลลัพธ์บนกระดาษอย่างเพียงพอ อย่างไรก็ตาม การใช้งานจริงของการปรับปริมาตรของหยดนั้นมีความซับซ้อนเนื่องจากไม่เพียงแต่ปริมาตรเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเร็วของการเปลี่ยนแปลงของหยดด้วย ซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งจุดเมื่อศีรษะเคลื่อนที่
ในทางกลับกัน การผลิตหัวพิมพ์สำหรับเทคโนโลยีเพียโซอิเล็กทริกกลับมีราคาแพงเกินไปต่อหัว ดังนั้นในเครื่องพิมพ์ Epson หัวพิมพ์จึงเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องพิมพ์และอาจมีค่าใช้จ่ายสูงถึง 70% ของต้นทุนทั้งหมด เครื่องพิมพ์. ความล้มเหลวของหัวหน้าดังกล่าวต้องได้รับการดูแลอย่างจริงจัง

เพื่อนำไปปฏิบัติ เทอร์โมเจ็ทวิธีการหัวฉีดแต่ละอันมีองค์ประกอบความร้อนหนึ่งองค์ประกอบขึ้นไปซึ่งเมื่อกระแสไหลผ่านจะถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิประมาณ 600C ในเวลาไม่กี่ไมโครวินาที ฟองก๊าซที่ปรากฏขึ้นระหว่างการให้ความร้อนอย่างกะทันหันดันส่วนหนึ่งของหมึกผ่านช่องหัวฉีด ทำให้เกิดเป็นหยด เมื่อกระแสไฟหยุด องค์ประกอบความร้อนจะเย็นลง ฟองอากาศจะยุบตัว และหมึกอีกส่วนหนึ่งจากช่องอินพุตจะเข้ามาแทนที่
กระบวนการสร้างหยดในหัวพิมพ์แบบใช้ความร้อนหลังจากใช้พัลส์กับตัวต้านทานนั้นแทบจะควบคุมไม่ได้และมีการขึ้นอยู่กับเกณฑ์ของปริมาตรของสารระเหยกับกำลังที่ใช้ ดังนั้นการควบคุมปริมาตรหยดแบบไดนามิกซึ่งแตกต่างจากเทคโนโลยีเพียโซอิเล็กทริกคือ ยากมาก.
อย่างไรก็ตาม หัวพิมพ์อิงค์เจ็ตแบบใช้ความร้อนจะมีอัตราส่วนประสิทธิภาพสูงสุดต่อต้นทุนการผลิตต่อหน่วย ดังนั้น หัวพิมพ์อิงค์เจ็ทแบบใช้ความร้อนจึงมักจะเป็นส่วนหนึ่งของตลับหมึก และเมื่อเปลี่ยนตลับหมึกด้วยตลับใหม่ หัวพิมพ์จะถูกเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ อย่างไรก็ตาม การใช้หัวพิมพ์แบบใช้ความร้อนจำเป็นต้องมีการพัฒนาหมึกพิเศษที่สามารถระเหยได้ง่ายโดยไม่ต้องติดไฟ และไม่ถูกทำลายเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความร้อน

หัวพิมพ์เล็กมาร์ค

หัวพิมพ์ของตลับหมึกสีดำที่มีความละเอียดปกติ 600 dpi สำหรับรุ่นแรกๆ (Lexmark CJP 1020, 1000, 1100, 2030, 3000, 2050) มีหัวฉีด 56 หัวจัดเรียงเป็นสองแถวซิกแซก หัวพิมพ์สำหรับตลับหมึกสีของรุ่นเหล่านี้มีหัวฉีด 48 หัว แบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม กลุ่มละ 16 หัวสำหรับแต่ละสี (สีฟ้า สีม่วงแดง สีเหลือง) เครื่องพิมพ์ Lexmark CJ 2070 ใช้หัวพิมพ์ที่แตกต่างกัน ซึ่งมีหัวฉีดขาวดำ 104 หัว และหัวฉีดสี 96 หัว
สำหรับการผลิตหัวพิมพ์สำหรับเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท Lexmark ตั้งแต่รุ่น 7000 เป็นต้นไป ใช้หัวพิมพ์ที่ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการกะพริบของหัวฉีดเลเซอร์ (Excimer, Excimer 2) หัวพิมพ์รุ่นแรกประกอบด้วยหัวฉีดขาวดำ 208 หัว และหัวฉีดสี 192 หัว
สำหรับรุ่น Z51 และรุ่นเก่าของตระกูล Zx2 และ Zx3 ได้มีการพัฒนาหัวพิมพ์ของตัวเองที่มีหัวฉีด 400 หัว รุ่น Z51 ใช้หัวฉีดเพียงครึ่งเดียว และส่วนที่เหลือทำงานในโหมดสแตนด์บายแบบ Hot Standby เช่นเดียวกับใน รุ่นต่อไปนี้หัวฉีดทั้งหมดถูกเปิดใช้งานพร้อมกัน
รุ่นจูเนียร์และระดับกลางของตระกูล Zx2 ใช้คาร์ทริดจ์ที่ดัดแปลงจากคาร์ทริดจ์ความละเอียดสูงมาตรฐาน ในขณะที่รุ่นจูเนียร์และระดับกลางของตระกูล Zx3 ใช้คาร์ทริดจ์บอนไซรุ่นใหม่
อย่าเปิดหัวฉีดหัวพิมพ์ทิ้งไว้เป็นเวลานาน หากเปิดหัวฉีดทิ้งไว้ หมึกในหัวฉีดจะแห้งและอุดตันช่องซึ่งนำไปสู่ข้อบกพร่องในการพิมพ์ ควรทิ้งตลับหมึกไว้ในเครื่องพิมพ์หรือในกล่องพิเศษ (« โรงรถ»). นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาที่จะสัมผัสหัวฉีดและการสัมผัสด้วยมือของคุณเนื่องจากการหลั่งของไขมันจากผิวหนังอาจทำให้พื้นผิวเสียหายได้

ข้อมูลจำเพาะของหัวพิมพ์

ระยะเวลาของการก่อตัวของวงเดือน:
นี่คือระยะเวลาที่ต้องใช้ในการเติมหมึกในห้องเพาะเลี้ยง กำหนดความถี่การทำงานของหัวพิมพ์ (ตั้งแต่ 0 ถึง 1200 Hz)

ความเร็วลดลง:
ความเร็วต่ำนำไปสู่ตำแหน่งของจุดต่อเนื่องกัน
ความเร็วสูงนำไปสู่การกระเด็นและริ้ว

มวลของหยดถูกกำหนดโดย:
ขนาดขององค์ประกอบความร้อน
เส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีด
ดันหลัง.

สังเกตได้ว่าในเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ททั่วไป หยดหมึกที่ตกบนกระดาษจะกลายเป็นรูปสามเหลี่ยมเล็กๆ ดังนั้นเส้นจึงดูเป็นรอยหยักเมื่อตรวจสอบอย่างใกล้ชิด นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าหยดนั้นมีรูปร่างผิดปกติในการบินและเมื่อสัมผัสกับกระดาษมันก็เบลอ สิ่งนี้จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในโหมดประหยัดระหว่างการพิมพ์แบบประหยัด Lexmark นำเสนอเครื่องพิมพ์รุ่นใหม่ เทคโนโลยีขั้นสูงการพิมพ์ที่รูปร่างของหัวฉีดและความเร็วของหัวมีความสมดุลเพื่อให้หมึกหยดหนึ่งทำให้เกิดจุดเหมือนลายเส้นที่สม่ำเสมอ ส่งผลให้ได้เส้นเรียบและคุณภาพการพิมพ์แทบจะแยกไม่ออกจากการพิมพ์ด้วยเลเซอร์ นอกจากนี้ รูปร่างของจุดนี้ช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงเส้นสีขาวบนงานพิมพ์ได้

หมึกคืออะไร?

ผู้ผลิตเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทแต่ละรายพัฒนาและปรับปรุงองค์ประกอบของหมึกของตนเอง ซึ่งปรับให้เข้ากับอุปกรณ์ที่ผลิตได้มากที่สุด ส่วนประกอบหมึกอิงค์เจ็ทหลักของ Lexmark ได้แก่:
-น้ำปราศจากไอออน (85-95% ของปริมาตรทั้งหมด)
-เม็ดสีหรือสีย้อม
- ตัวทำละลาย (สำหรับเม็ดสี)
-สารดูดความชื้น
-สารลดแรงตึงผิว
-ไบโอไซด์
-บัฟเฟอร์ (เสถียรภาพ pH)

เม็ดสีหรือสีย้อม- หมึกที่ใช้เม็ดสี (สีดำเท่านั้น) ทำจากอนุภาคของแข็งที่แขวนลอยอยู่ในของเหลว เมื่อหมึกดังกล่าวลงบนกระดาษ ของเหลวจะระเหยและถูกดูดซับบางส่วน และผงจะเกาะติดกับพื้นผิวโดยไม่กระจายไปทั่ว ดังนั้นหมึกที่ใช้เม็ดสีจึงทนน้ำ มีการซึมผ่านของเส้นใยกระดาษได้น้อย แต่มีความไวต่อแสง
หมึกสีย้อมมักเป็นหมึกสี สีย้อมสามารถละลายได้ในน้ำและถูกดูดซึมพร้อมกับมันเข้าไปในความหนาของกระดาษเมื่อแห้ง หมึกดังกล่าวแห้งเร็วกว่าหมึกสีและไวต่อแสง แต่โดยเฉลี่ยแล้วจะทำให้เกิดจุดที่มีรูปทรงไม่สม่ำเสมอมากกว่าแบบหลัง
เครื่องเพิ่มความชื้นความเข้มข้นของเครื่องทำความชื้นส่งผลต่อความหนืดของหมึก การตั้งค่านี้ควรจะเหมาะสมที่สุดสำหรับ ขององค์ประกอบนี้หมึกและหัวพิมพ์ที่จะใช้ ในทางกลับกัน ยิ่งความหนืดสูง หมึกก็จะกระจายไปทั่วพื้นผิวกระดาษได้แย่ลง ทำให้จุดมีขนาดเล็กลงและภาพก็จะชัดเจนยิ่งขึ้น ในทางกลับกัน ความหนืดที่สูงเกินไปส่งผลให้ระยะเวลาในการก่อตัวของวงเดือนนานขึ้น ซึ่งทำให้ความเร็วในการพิมพ์ลดลง โดยทั่วไปแล้วความหนืดของหมึกจะอยู่ที่ พารามิเตอร์ที่สำคัญเมื่อกำหนดช่องเรขาคณิตในหัวพิมพ์
แรงตึงผิวส่งผลต่อความสามารถในการเปียกของหมึกบนพื้นผิวทุกชนิดที่หมึกสัมผัส ตั้งแต่อ่างเก็บน้ำในตลับหมึกไปจนถึงพื้นผิวของกระดาษ หากแรงตึงผิวทางสถิติต่ำเกินไป หมึกจะแห้งเร็วขึ้นบนพื้นผิวกระดาษ แต่ปริมาณการหยดโดยเฉลี่ยเมื่อบีบหมึกออกจากหัวฉีดสูงเกินไป แรงตึงผิวที่สูงเกินไปจะทำให้เวลาในการแห้งเพิ่มขึ้น และทำให้ความทนทานของภาพลดลงเมื่อพิมพ์
ระดับความเป็นกรด(PH) ความเป็นกรดต่ำทำให้ส่วนประกอบหมึกในน้ำมีความสามารถในการละลายต่ำ ส่งผลให้ภาพต้านทานน้ำได้ไม่ดี ระดับความเป็นกรดมาตรฐานอยู่ในช่วงตั้งแต่ 7.0 ถึง 9.0
ภายในตลับหมึกจะมีถังเก็บหมึก หัวฉีดหัวพิมพ์ และหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า
ตลับหมึกสีประกอบด้วย 3 เซลล์แยกกันสำหรับหมึกที่มีสีต่างกันสามสี ตลับหมึกขาวดำประกอบด้วยหมึกสีดำเพียงเซลล์เดียว

หมึกและสี

การถ่ายโอนสีของภาพลงบนกระดาษอย่างถูกต้องเป็นกระบวนการทางเทคโนโลยีขั้นสูงที่ต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายประการ รวมถึงการประเมินเชิงอัตนัย ประการแรก การสร้างสีของภาพขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของหมึกและกระดาษ และสถาปัตยกรรมของเครื่องพิมพ์
ข้อกำหนดบังคับสำหรับหมึกคือองค์ประกอบสเปกตรัมที่ละเอียดมาก มิฉะนั้นสีที่ได้รับเมื่อผสมจะ "สกปรก" เมื่อแห้งแล้ว หมึกจะต้องมีความโปร่งใส ไม่เช่นนั้นจะไม่มีการผสมสีตามธรรมชาติ
ปัจจัยสำคัญคือความต้านทานต่อการซีดจาง เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และไม่เป็นพิษ
เชื่อกันว่าทราบองค์ประกอบที่เหมาะสมของหมึกแล้ว ผู้ผลิตเกือบทั้งหมดใช้พวกมันเป็นสารแขวนลอยของเม็ดสีแร่ที่มีขนาดเล็กมาก เมื่อใช้หมึกสี สถานการณ์จะแย่ลงเนื่องจากเป็นการยากมากที่จะเลือกสีย้อมแร่ขององค์ประกอบสเปกตรัมที่ต้องการ
ปัจจุบัน ขั้นตอนการแสดงสีจะขึ้นอยู่กับสิ่งที่เรียกว่าตารางสี ซึ่งใช้ในการแปลงปริภูมิสีที่สร้างภาพต้นฉบับให้เป็นปริภูมิสีที่ "ผิดรูป" ซึ่งจะคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของการแสดงสีบนกระดาษด้วย หมึก. โดยทั่วไปแล้ว ตารางสีที่แยกจากกันจะถูกสร้างขึ้นสำหรับกระดาษแต่ละประเภท และได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมกับประเภทหมึกและหัวพิมพ์แต่ละประเภท

ไดรเวอร์เล็กซ์มาร์ค

ไดรเวอร์เครื่องพิมพ์ Lexmark พร้อมที่จะพิมพ์เมื่อติดตั้งแล้ว พร้อมโหมดการจดจำวัตถุอัตโนมัติ ช่วยให้คุณได้คุณภาพของภาพที่ดีตั้งแต่แกะกล่อง โหมดอัตโนมัติยังช่วยให้คุณได้การผสมผสานคุณภาพและความเร็วการพิมพ์เอกสารที่เหมาะสมที่สุด การตั้งค่าไดรเวอร์สำหรับกระดาษพิเศษหรือการเลือกตารางสีเพื่อให้ได้โทนสีที่ตัดกันหรือเป็นธรรมชาติมากขึ้นของภาพนั้นทำได้ง่ายมากในส่วน "คุณภาพเอกสาร" ของการตั้งค่าไดรเวอร์
ไดรเวอร์ Lexmark Color Fine 2 Series ช่วยให้คุณสามารถตรวจจับประเภทของคาร์ทริดจ์ได้โดยอัตโนมัติ ซึ่งช่วยลดความซับซ้อนของขั้นตอนในการกำหนดค่าระบบทั้งหมดให้เป็นคาร์ทริดจ์ประเภทอื่นหรือเปลี่ยนคาร์ทริดจ์เก่าด้วยคาร์ทริดจ์ใหม่ คุณลักษณะเฉพาะไดรเวอร์ของซีรีย์นี้คือความสามารถในการทำงานกับภาพในมาตรฐาน sRGB และ ICM
มาตรฐาน sRGBเสนอว่ามีการใช้พื้นที่สีที่ไม่ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่สร้างใน Microsoft OS หรือเครื่องมืออินเทอร์เน็ตเพื่ออธิบายภาพสี การใช้คำอธิบาย RGB ที่เป็นมาตรฐานของปริภูมิสี UTI-R BT.709 ทำให้มาตรฐานนี้ช่วยให้เราลดการส่งข้อมูลไปพร้อมกับรูปภาพข้อมูลเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับโปรไฟล์สีของอุปกรณ์ที่ใช้สร้างรูปภาพได้ ส่วนระบบของไฟล์รูปภาพให้ข้อมูลอ้างอิงถึงมาตรฐานที่ไฟล์นั้นสร้างขึ้นเท่านั้น และตำแหน่งปลายทางจะถูกใช้งานโดยคำอธิบายปริภูมิสีที่ระบบปฏิบัติการให้มา
มาตรฐานไอซีเอ็มช่วยให้คุณสามารถกำหนดความหลากหลายของอุปกรณ์สร้างและแสดงผลภาพสีได้แม่นยำยิ่งขึ้น ผ่านการใช้โปรไฟล์ฮาร์ดแวร์สีสำหรับอุปกรณ์สร้างและแสดงผลภาพแต่ละประเภท อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้บอกเป็นนัยว่าข้อมูลระบบที่เกี่ยวข้องกับโปรไฟล์ของอุปกรณ์ที่สร้างอิมเมจนั้นถูกจัดเก็บไว้ในอิมเมจนี้

การพิมพ์ภาพถ่าย

ปัญหาร้ายแรงในการพิมพ์อิงค์เจ็ทคือการสร้างโทนสีอ่อนของภาพอย่างถูกต้อง ความจริงก็คือโซลูชันสีทั่วไปสำหรับการพิมพ์อิงค์เจ็ทจะสร้างจุดสีที่อิ่มตัว ดังนั้นเพื่อให้ได้เฉดสีซีดคุณจำเป็นต้องใช้หยดหมึกค่อนข้างน้อย ซึ่งจะทำให้จุดต่างๆ อยู่ห่างกันมากเมื่อส่งโทนสีที่สว่างมากจนทำให้เกรนในภาพมองเห็นได้ชัดเจน และยังทำให้เกิดปัญหาในการแสดงไฮไลท์อีกด้วย
วิธีหนึ่งที่รุนแรงในการแก้ปัญหานี้คือการใช้หมึกสีอ่อนเพิ่มเติม ในกรณีนี้จะได้โทนสีเข้มโดยการเติมหมึกที่มีสีอ่อนลง ตลับหมึกที่มีหมึกดังกล่าวมักจะมาแทนที่ตลับหมึกตลับที่สอง (สีดำ) และมีหมึกสีฟ้าอ่อนลง สีม่วงแดงอ่อนลง และหมึกสีดำ ไม่ใช้โทนสีเหลืองอ่อนเนื่องจากสีนี้ถูกรับรู้ด้วยตามนุษย์โดยไม่มีความแตกต่างมากนักเช่นสีเหลือง

เพื่อนร่วมชั้น

การพิมพ์อิงค์เจ็ทเป็นเทคโนโลยีการผลิตภาพโดยใช้หยดหมึกขนาดเล็กที่ฉีดลงบนกระดาษโดยหัวพิมพ์ของเครื่องพิมพ์

เทคโนโลยีการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ทนั้นคล้ายคลึงกับเทคโนโลยีการพิมพ์แบบเมทริกซ์ เนื่องจากทั้งในกรณีแรกและกรณีที่สอง ภาพจะถูกสร้างขึ้นทีละจุด เฉพาะการพิมพ์แบบเมทริกซ์เท่านั้น ภาพจะถูกใช้โดยการกดเข็มบนผ้าหมึก และสำหรับการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ท - โดยการพ่นหมึกลงบนกระดาษด้วยหัวพิมพ์

ส่วนที่สำคัญที่สุดของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทคือ หัวพิมพ์ซึ่งเป็นอาร์เรย์ที่ประกอบด้วยรูขนาดเล็กมาก (หัวฉีด, หัวฉีด)

ภาพระยะใกล้ของหัวฉีดหัวพิมพ์ของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ต

ที่ การพิมพ์เพียโซอิเล็กทริกเหนือหัวฉีดของหัวพิมพ์จะมีคริสตัลเพียโซอิเล็กทริก ซึ่งจะโค้งงอภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้า และผลักหมึกออกจากหัวฉีดลงบนกระดาษ ยิ่งประจุกระแสไฟฟ้าแรงขึ้น คริสตัลเพียโซอิเล็กทริกก็จะโค้งงอมากขึ้น และขนาดของหยดที่บีบออกมาก็จะยิ่งใหญ่ขึ้นด้วย ด้วยการปรับประจุกระแสไฟฟ้า คุณสามารถควบคุมขนาดของหยดหมึกได้ เทคโนโลยีการพิมพ์แบบเพียโซอิเล็กทริกใช้ในเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทของเอปสัน

การแสดงแผนผังหลักการทำงานของเครื่องพิมพ์เพียโซอิเล็กทริกมีดังต่อไปนี้

หลักการทำงานของหัวพิมพ์เพียโซเจ็ท

ที่ การพิมพ์บับเบิ้ลเจ็ทหัวฉีดของหัวพิมพ์ประกอบด้วยองค์ประกอบเทอร์โมอิลิเมนต์เล็กๆ (ไมโครฮีตเตอร์ ตัวต้านทานแบบฟิล์มบาง) ซึ่งใช้พัลส์ไฟฟ้านาน 7-10 ไมโครวินาที เมื่อถูกความร้อน องค์ประกอบความร้อนจะทำความร้อนให้กับหมึกจนกระทั่งเกิดฟองอากาศหมึก ฟองอากาศที่เพิ่มขึ้นจะดันหมึกออกจากหัวฉีด หลังจากนั้น เครื่องทำความร้อนจะหยุดลงและหมึกส่วนใหม่จะถูกดูดเข้าไปในหัวฉีด ฟิวเซอร์เปิดและปิดด้วยความเร็วเหลือเชื่อ โดยผลักหยดหมึกประมาณ 24,000 หยดต่อวินาทีออกจากหัวฉีดหัวพิมพ์แต่ละอัน

การพิมพ์อิงค์เจ็ทความร้อนโดยธรรมชาติจะคล้ายคลึงกับ Bubble-Jet โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือในเครื่องพิมพ์ Bubble-Jet องค์ประกอบความร้อนจะติดตั้งอยู่ในหัวฉีดของหัวพิมพ์ และในระบบอิงค์เจ็ตแบบใช้ความร้อนจะติดตั้งอยู่ด้านหลังหัวฉีดโดยตรง มิฉะนั้น การพิมพ์อิงค์เจ็ทความร้อนจะคล้ายกับการพิมพ์อิงค์เจ็ทฟอง: องค์ประกอบความร้อนจะทำความร้อนหมึกจนถึงอุณหภูมิการระเหย หมึกเดือด เพิ่มปริมาตร มีฟอง และถูกผลักออกจากช่องหัวฉีดลงบนสื่อกระดาษ

การแสดงแผนผังหลักการทำงานของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทเทอร์มอลแสดงไว้ในรูปต่อไปนี้

หลักการทำงานของหัวพิมพ์อิงค์เจ็ตความร้อน

เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ททำงานโดยใช้หยดหมึกขนาดเล็กที่มีปริมาตรประมาณหนึ่งพิโคลิตร เส้นผ่านศูนย์กลางของหยดหมึกคือประมาณ 13 ไมครอน หยดหมึกเหล่านี้ประมาณ 10,000 หยดสามารถบรรจุลงในขนาด 1 มม.3 ได้ เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของหยดเกินกว่าระยะการพิมพ์ หยดจึงทับซ้อนกันเมื่อสร้างภาพ หยดหมึกหลายล้านหยดมีส่วนร่วมในการก่อตัวของภาพ ดังนั้นภาพจึงมีความสมบูรณ์และมีคุณภาพสูงมาก

หยดหมึกบนกระดาษ

การพิมพ์อิงค์เจ็ทสีใช้ตลับหมึกสีที่แตกต่างกันหลายสี จำนวนตลับหมึกดังกล่าวมีตั้งแต่ 4 ถึง 8

เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทพร้อมตลับหมึกสีแยกหกตลับ

การผสมหมึกสีในสัดส่วนที่แตกต่างกันทำให้คุณสามารถสร้างเฉดสีได้หลากหลาย เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทให้มากกว่า คุณภาพสูงการพิมพ์สีมากกว่าเครื่องพิมพ์เลเซอร์ จริงอยู่ ไม่เหมือนกับเครื่องพิมพ์เลเซอร์ หมึกจะถูกใช้ค่อนข้างเร็วเมื่อพิมพ์ภาพสีและภาพถ่าย เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทยังพิมพ์ภาพได้ช้ากว่าเครื่องพิมพ์เลเซอร์ แต่ต้นทุนของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทสีนั้นต่ำกว่าต้นทุนของเครื่องพิมพ์เลเซอร์สีอย่างเห็นได้ชัด

เทคโนโลยีอิงค์เจ็ทปรากฏขึ้นในช่วงกลางทศวรรษ 1980 อันเป็นผลมาจากความพยายามที่จะกำจัดข้อบกพร่องของวิธีการพิมพ์หลักสองวิธีในขณะนั้น: เมทริกซ์และเลเซอร์ (อิเล็กโทรกราฟิก) การพิมพ์ด้วยเลเซอร์มีราคาแพงจนไม่อาจยอมรับได้ และสีก็ไม่เคยคิดฝันถึง (และแม้กระทั่งทุกวันนี้ ถึงแม้ว่าเครื่องพิมพ์เลเซอร์สีจะมีวางจำหน่ายแล้ว แต่ก็ไม่มีโอกาสที่จะเหนือกว่าเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทในด้านการพิมพ์ภาพถ่าย) และการพิมพ์อิงค์เจ็ทก็เป็นทางเลือกราคาถูกสำหรับการพิมพ์เอกสารสำนักงาน โดยไม่มีข้อเสียของเครื่องพิมพ์ดอทเมทริกซ์ - ทำงานช้า เสียงดัง และได้งานพิมพ์คุณภาพต่ำ

แนวคิดซึ่งเห็นได้ชัดว่าเกิดขึ้นเกือบจะพร้อมๆ กัน (ประมาณปี 1985) สำหรับวิศวกรของ Hewlett-Packard และ Canon คือการเปลี่ยนเข็มที่กระทบกระดาษผ่านชั้นหมึกบนผ้าหมึกในเครื่องพิมพ์ดอทเมทริกซ์ด้วยหยดหมึกเหลว ต้องคำนวณปริมาตรของหยดเพื่อไม่ให้กระจายและสร้างจุดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่แน่นอน เทคโนโลยีนี้เกิดขึ้นจริงเมื่อคิดค้นวิธีที่สะดวกในการสร้างความร้อนแบบหยดตามขนาดยา

วิธีการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ตแบบใช้ความร้อนแทบจะผูกขาดโดย Canon และ Hewlett-Packard ซึ่งเป็นเจ้าของสิทธิบัตรส่วนใหญ่สำหรับเทคโนโลยีนี้ บริษัทอื่น ๆ ได้แต่อนุญาตเท่านั้น โดยทำการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยด้วยตนเอง ในเวลาเดียวกัน HP ใช้วิธีการพิมพ์แบบ "อิงค์เจ็ทความร้อน" ในขณะที่ Canon ชอบคำว่า "bubble-jet"

แม้ว่าจะมีความแตกต่างระหว่างกัน แต่ก็มีความเหมือนกันโดยพื้นฐาน

ในรูป รูปที่ 1 แสดงกระบวนการพิมพ์อิงค์เจ็ตความร้อนในรูปแบบของฟิล์มแกรมทั่วไปของวงจรการทำงานของหัวฉีด (บางครั้งเรียกว่าอีเจ็คเตอร์) องค์ประกอบความร้อนขนาดเล็กติดตั้งอยู่ในผนังห้อง (เน้นด้วยสีแดงในกรอบด้านบน) ซึ่งให้ความร้อนสูงถึงอุณหภูมิสูงอย่างรวดเร็ว (500 ° C) หมึกเดือด (เฟรมที่สอง) ฟองไอน้ำขนาดใหญ่ก่อตัวขึ้น (สองเฟรมถัดไป) และความดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว - สูงถึง 120 บรรยากาศ ทำให้หมึกถูกผลักออกผ่านหัวฉีดด้วยความเร็วมากกว่า 12 เมตร /s อยู่ในรูปของหยดโดยมีปริมาตรประมาณ 2 พิโคลิตร (นั่นคือสองในพันส่วนจากหนึ่งในพันล้านลิตร) องค์ประกอบความร้อนถูกปิดในขณะนี้ และฟองสบู่ยุบเนื่องจากความดันลดลง (เฟรมด้านล่าง) ทุกอย่างเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วภายในเวลาไม่กี่ไมโครวินาที หมึกถูกส่งไปยังหัวฉีดด้วยแรงของเส้นเลือดฝอย (ซึ่งช้ากว่ามาก) และหลังจากเติมส่วนใหม่ลงในหัวฉีด ระบบก็พร้อมใช้งาน รอบทั้งหมดใช้เวลาประมาณ 100 ms นั่นคือความถี่ในการดร็อปคือ 10 kHz และในเครื่องพิมพ์สมัยใหม่จะมากเป็นสองเท่า

หัวฉีดที่ควบคุมอัตโนมัตินี้เป็นส่วนหนึ่งของหัวพิมพ์ที่อยู่บนแคร่เลื่อนที่เคลื่อนผ่านกระดาษ คล้ายกับหน่วยการพิมพ์ของเครื่องพิมพ์ดอทเมทริกซ์ ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีด 10 ไมครอน ความหนาแน่นของตำแหน่งคือ 2,500 หัวฉีดต่อนิ้ว หัวเดียวสามารถบรรจุหัวฉีดได้ตั้งแต่หลายร้อยถึงหลายพันหัวฉีด ในอุปกรณ์ความเร็วสูงสมัยใหม่เริ่มมีการใช้หัวคงที่เพื่อกำจัดขั้นตอนที่ช้าที่สุดของการเคลื่อนที่ตามขวางของแคร่ในกระบวนการทั้งหมดนี้ ตัวอย่างเช่น HP ผลิตตู้ถ่ายภาพประสิทธิภาพสูงโดยจัดเรียงส่วนหัวเป็นบล็อกตลอดความกว้างของแผ่นงาน

ในเครื่องพิมพ์ Canon องค์ประกอบความร้อนจะอยู่ที่ด้านข้างของกล้อง (ดังรูปที่ 1) ในขณะที่ใน HP (และ Lexmark) จะอยู่ที่ด้านหลัง บางทีความแตกต่างนี้อาจเป็นเพราะแนวคิดดั้งเดิม: ตามตำนานขององค์กรวิศวกรของ Canon ทิ้งหัวแร้งลงบนหลอดฉีดยาที่มีสี (นั่นคือหลอดฉีดยาได้รับความร้อนจากด้านข้าง) และนักวิจัยของ HP ยืมหลักการจากไฟฟ้า กาต้มน้ำซึ่งได้รับความร้อนจากปลาย ไม่ว่าสิ่งนี้จะเป็นจริงหรือไม่ก็ตาม การจัดเรียงแบบติดตั้งด้านข้างช่วยให้ Canon สามารถติดตั้งองค์ประกอบความร้อนได้สองตัวต่อหัวฉีด ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและการควบคุมขนาดหยด แต่ทำให้การออกแบบซับซ้อนและมีราคาแพงมากขึ้น

หัวฟองสบู่ของ Canon ที่มีราคาแพงกว่าสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้และมีอยู่ในเครื่องพิมพ์ หัวพิมพ์ HP นั้นผลิตได้ง่ายกว่า ดังนั้นจึงมักสร้างหัวพิมพ์เหล่านี้ลงในตลับหมึกโดยตรงและโยนทิ้งไปพร้อมกับหัวพิมพ์ สะดวกกว่ามากเนื่องจากรับประกันคุณภาพการพิมพ์ (ส่วนหัวไม่มีเวลาใช้ทรัพยากรจนหมด) และความน่าเชื่อถือสูงของตัวเครื่อง อย่างไรก็ตาม ด้วยแนวทางนี้ การปรับปรุงหัวพิมพ์ทำให้ราคาตลับหมึกสูงขึ้น เครื่องพิมพ์ HP สมัยใหม่จำนวนมากจึงมีหัวพิมพ์แยกกัน เช่น Epson หรือ Canon ดังนั้น Photosmart Pro B9180 ซึ่งเป็นเครื่องพิมพ์ภาพถ่าย "สำหรับใช้ในบ้าน" ที่เป็นเรือธงในปัจจุบันจาก HP จึงมีหัวพิมพ์ที่ถอดเปลี่ยนได้ ในขณะที่ Photosmart Pro B8353 ซึ่งเป็นเครื่องพิมพ์ที่ราคาถูกกว่านั้นมีหัวพิมพ์อยู่ในตลับหมึก

จนถึงช่วงระยะเวลาหนึ่ง คำว่า "การพิมพ์" มีความเกี่ยวข้องกับงานของโรงพิมพ์หรือกับเลเซอร์ประจำในสำนักงานขนาดใหญ่ การพิมพ์แบบอิงค์เจ็ทมีความแตกต่างกันตรงที่เป็นกระบวนการถ่ายโอนรูปภาพหรือข้อความโดยใช้แผ่นหัวฉีดและสีย้อมของเหลว

ดูเหมือนว่าแนวคิดของการพิมพ์อิงค์เจ็ทเริ่มนำมาใช้เมื่อไม่นานมานี้ หลังจากที่เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทเปิดให้ผู้ใช้ทั่วไปใช้งานได้แล้ว อย่างไรก็ตามประวัติความเป็นมาของการพัฒนามีมาเกือบ 200 ปี

ภาพด้านล่างแสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการของการพิมพ์อิงค์เจ็ทตั้งแต่เริ่มแรกจนถึงปัจจุบัน

ขั้นตอนการพัฒนาการพิมพ์อิงค์เจ็ท

การพัฒนาทางทฤษฎี

รากฐานทางทฤษฎีของเทคโนโลยีการพิมพ์อิงค์เจ็ทย้อนกลับไปในปี 1833 ตอนนั้นเองที่ Felix Savard นักฟิสิกส์และนักประดิษฐ์ชาวฝรั่งเศสได้ค้นพบรูปแบบที่น่าสนใจ: จากการพ่นของเหลวผ่านรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กมาก (หัวฉีด) จึงเกิดหยดได้อย่างสมบูรณ์แบบ และเพียง 45 ปีต่อมา ในปี พ.ศ. 2421 ปรากฏการณ์นี้ได้รับการอธิบายทางคณิตศาสตร์โดยลอร์ด ไรลีย์ ผู้ได้รับรางวัลโนเบล

อย่างไรก็ตาม ก่อนหน้านี้ในปี พ.ศ. 2410 วิลเลียม ทอมป์สัน ได้จดสิทธิบัตรแนวคิดเรื่องการจัดหาหมึกอย่างต่อเนื่อง (Continuous Ink Jet) เขาใช้แรงไฟฟ้าสถิตเพื่อควบคุมการพ่นหมึกและสีย้อมของเหลวลงบนสื่อกระดาษ ตามหลักการนี้ วิลเลียม ทอมป์สันได้ออกแบบเครื่องมือบันทึกที่จำเป็นในการใช้งานโทรเลขไฟฟ้า

การพิมพ์อย่างต่อเนื่อง

ปี พ.ศ. 2494 มีความสำคัญสำหรับเทคโนโลยีการพิมพ์อิงค์เจ็ท - ซีเมนส์ได้รับสิทธิบัตรสำหรับ เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทครั้งแรกในประเภทนี้ มันขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการจ่ายหมึกอย่างต่อเนื่อง หลังจากนั้นไม่นาน ผู้ผลิตอุปกรณ์การพิมพ์ทั่วโลกหลายรายก็นำเทคโนโลยีนี้มาใช้และปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง

อุปกรณ์การพิมพ์อิงค์เจ็ทสมัยใหม่รุ่นก่อนๆ มีขนาดค่อนข้างใหญ่ ติดตั้งกระบอกสูบ ปั๊ม และชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวอื่นๆ ใช้งานยาก และยิ่งมีราคาแพง เงินก้อนใหญ่- เครื่องพิมพ์ดังกล่าวทำงานช้ามากและไม่ได้มีข้อบกพร่อง: หมึกอาจรั่วขณะพิมพ์ซึ่งไม่สะดวกหรือปลอดภัยมากนัก

พิมพ์ตามความต้องการ

กระบวนการนี้เกิดขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษนี้ เมื่อศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดสามารถหยดหมึกในปริมาณเท่ากันและเว้นระยะห่างจากกันเท่าๆ กัน ในการทำเช่นนี้ เขาใช้คลื่นความดันที่เกิดจากการเคลื่อนที่ขององค์ประกอบไพโซเซรามิก ระบบนี้เรียกว่า "Drop-on-demand" แปลจากภาษาอังกฤษว่า "drop-on-demand" เทคโนโลยีจึงทำให้สามารถถอยห่างจากการใช้งานได้ ระบบที่ซับซ้อนการหมุนเวียนหมึก ระบบการชาร์จ และขจัดความเบี่ยงเบนของหยด

การพิมพ์ตามต้องการถูกนำมาใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2520 ในอุปกรณ์การพิมพ์ PT-80 จาก Siemens และในเวลาต่อมา (พ.ศ. 2521) ในเครื่องพิมพ์ Silonics ภายหลัง วิธีนี้การพิมพ์ยังคงวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่อง: เทคโนโลยีได้รับการพัฒนาและกลายเป็นพื้นฐานของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทรุ่นใหม่ ๆ สำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์มากขึ้นเรื่อย ๆ

ส่วนที่แพงที่สุดในเครื่องพิมพ์คือและยังคงเป็นหัวพิมพ์ มันเป็นไปไม่ได้ที่จะเปลี่ยนมัน "อย่างไม่ลำบาก" เช่นเดียวกับกรณีของตลับหมึก ดังนั้นผู้ใช้จึงพบอัลกอริธึมการโต้ตอบใหม่ ตัวอย่างเช่น เพื่อป้องกันไม่ให้หัวฉีดของหัวพิมพ์อุดตันด้วยฟองอากาศหรือหมึกแห้ง พวกเขาจึงพยายามใช้เครื่องพิมพ์แม้ว่าจะไม่มีความจำเป็นก็ตาม และทั้งหมดเพื่อป้องกันการหยุดทำงานของอุปกรณ์การพิมพ์ในระยะยาว

ย้อนกลับไปในทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20 ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการพิมพ์สีปรากฏขึ้น ศาสตราจารย์ชาวสวีเดน Hertz ได้ค้นพบวิธีสร้างเฉดสีเทาทุกประเภทด้วยวิธีการปรับความหนาแน่นของหยด สิ่งนี้ทำให้สามารถพิมพ์ได้ไม่เพียงแค่ข้อความเท่านั้น แต่ยังรวมถึงรูปภาพต่าง ๆ ที่ถ่ายทอดการไล่ระดับสีเทา

บับเบิ้ลซีล

เราเป็นหนี้เทคโนโลยีการพิมพ์บับเบิ้ลของเรากับ Canon ในช่วงปลายยุค 70 ผู้เชี่ยวชาญได้แนะนำให้โลกรู้จักกับเทคโนโลยีการพิมพ์อิงค์เจ็ทที่ไม่รู้จักมาก่อน - "Bubble Jet" หรือ "การพิมพ์ฟอง" หลักการทำงานของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทเหล่านี้มีดังต่อไปนี้: ใส่เทอร์โมอิลิเมนต์ที่มีกล้องจุลทรรศน์อยู่ในหัวฉีด ซึ่งจะให้ความร้อนสูงถึง 500°C ทันทีที่มีกระแสไฟจ่ายไปที่หัวฉีด เมื่อถูกความร้อน หมึกจะเดือด ฟองอากาศจะเกิดขึ้นภายในห้อง ภายใต้อิทธิพลของการที่หมึกในปริมาณเท่ากันถูกผลักออกจากหัวฉีดลงบนกระดาษ ทันทีที่หมึกหยุดให้ความร้อนและเย็นลงถึงอุณหภูมิก่อนหน้า ฟองอากาศจะแตกและหมึกส่วนถัดไปจะถูกดูดเข้าไปในหัวฉีด ช่วยให้มั่นใจได้ในการพิมพ์อย่างต่อเนื่อง

หลักเทคโนโลยีการพิมพ์บับเบิ้ลเจ็ท

ทันทีที่ Canon เปิดตัวเทคโนโลยีบับเบิ้ลเจ็ทที่งานแกรนด์แฟร์เมื่อปี 1981 สาธารณชนก็เริ่มสนใจทันที และในปี 1985 Canon BJ-80 ซึ่งเป็นเครื่องพิมพ์ฟองสบู่ขาวดำเครื่องแรกก็ได้ค้นพบแสงสว่างแห่งวัน 3 ปีต่อมา Canon BJC-440 ก็ได้ปรากฏตัวขึ้น ซึ่งเป็นเครื่องพิมพ์หน้ากว้างเครื่องแรกที่ใช้เทคโนโลยีเดียวกัน เขาสามารถพิมพ์สีด้วยความละเอียด 400 dpi ได้แล้ว

ต้นทุนการพิมพ์ด้วยเทคโนโลยีบับเบิ้ลอิงค์เจ็ทค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเครื่องพิมพ์เพิ่มขึ้นเนื่องจากหัวพิมพ์ถูกติดตั้งไว้ในตลับหมึกแทนที่จะติดตั้งไว้ในเครื่องพิมพ์ แต่ก็มีเช่นกัน ด้านหลังเหรียญรางวัล: อุปกรณ์ยังคงใช้งานได้หากใช้ตลับหมึกที่ไม่ใช่ของแท้

การพิมพ์ด้วยความร้อน

ยุคของการพิมพ์โดยใช้ความร้อนเริ่มต้นในปลายทศวรรษที่ 90 แม้ว่า HP และ Canon จะเริ่มพัฒนาการพิมพ์ดังกล่าวในปี 1984 ก็ตาม ประเด็นทั้งหมดก็คือ ไม่สามารถบรรลุการผสมผสานระหว่างคุณภาพและราคาการพิมพ์ รวมถึงความเร็วที่ต้องการได้ หลังจากนั้นไม่นาน Lexmark ก็เข้าร่วมกับยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรม ควบคู่กันเหล่านี้ บริษัทที่ใหญ่ที่สุดประสบความสำเร็จในการพิมพ์ที่มีความละเอียดสูงและสร้างสิ่งที่คล้ายกับเครื่องพิมพ์สมัยใหม่

เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นกลายเป็นที่รู้จักในชื่อ "อิงค์เจ็ตความร้อน" เทคโนโลยีนี้ถูกใช้โดยเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทกลุ่มแรกของ HP นั่นคือ ThinkJet

เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท HP THinkJet

หลักการพิมพ์แบบใช้ความร้อนคือการเพิ่มปริมาณหมึกเมื่อถูกความร้อน อุณหภูมิขององค์ประกอบความร้อนภายในหัวพิมพ์เพิ่มขึ้นภายใต้อิทธิพลขององค์ประกอบความร้อน หมึกที่อยู่ใกล้กับองค์ประกอบความร้อนเริ่มระเหยเมื่อถูกความร้อน ฟองสบู่จะก่อตัวขึ้นซึ่งจะดันฟองอากาศออกจากหัวฉีดจำนวนหนึ่ง ผลจากแรงดันที่ลดลง ทำให้ปริมาณหมึกเท่ากันเข้าสู่หัวพิมพ์ กระบวนการนี้ทำซ้ำโดยมีวงจรสูงถึง 12,000 ครั้งต่อวินาที หัวพิมพ์ที่ใช้เทคโนโลยีเทอร์มอลอิงค์เจ็ทประกอบด้วย ปริมาณมากหัวฉีดขนาดเล็กและช่องดีดออก

HP เลือกเส้นทางที่ไม่ธรรมดา - ได้ผลิตหัวพิมพ์แบบเปลี่ยนได้ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของตลับหมึกและถูกโยนทิ้งไปพร้อมกับมันโดยไม่เสียใจมาก ขั้นตอนนี้แก้ไขปัญหาความทนทานของเครื่องพิมพ์

หลักการทำงานของเครื่องพิมพ์เทอร์มอล

เครื่องพิมพ์บับเบิ้ลและอิงค์เจ็ตที่ใช้ความร้อนมีราคาที่เอื้อมถึง มีขนาดกะทัดรัด ทำงานเงียบๆ และมีช่วงสีที่กว้าง ซึ่งทำให้เครื่องพิมพ์เหล่านี้ท่วมตลาดอุปกรณ์การพิมพ์ราคาไม่แพง และแทบจะขับไล่เครื่องพิมพ์ดอทเมทริกซ์ออกจากตลาด

การพิมพ์แบบเพียโซอิเล็กทริก

เทคโนโลยี Piezoelectric Ink Jet ปรากฏในปี 1993 ต้องขอบคุณ Epson ซึ่งเป็นเครื่องแรกที่ใช้ในเครื่องพิมพ์ หลักการพิมพ์เพียโซอิเล็กทริกนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเพียโซคริสตัลในการเปลี่ยนแปลงปริมาตรและรูปร่างภายใต้อิทธิพลของกระแส ในโครงสร้างของคาร์ทริดจ์ ผนังด้านหนึ่งเป็นแผ่นเพียโซอิเล็กทริก มันโค้งงอภายใต้อิทธิพลของกระแส และทำให้ปริมาตรของห้องหมึกลดลง เป็นผลให้หมึกจำนวนหนึ่งถูกผลักออกจากหัวฉีด

หลักการของเทคโนโลยีการพิมพ์แบบเพียโซอิเล็กทริก

ข้อดีของหัวพิมพ์แบบอยู่กับที่คือความคุ้มทุน เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนบ่อยเท่าตลับหมึก อย่างไรก็ตาม มีโอกาสเล็กน้อยที่เมื่อเปลี่ยนตลับหมึก อากาศอาจเข้าไปในหัวพิมพ์และอุดตันหัวฉีด ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพการพิมพ์

ประเพณีสมัยใหม่

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทำให้เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทได้รับความนิยมมากยิ่งขึ้น จะซื้อทั้งสำนักงานและ ใช้ในบ้านขอบคุณพวกเขา ราคาไม่แพงและความกะทัดรัด บางครั้งผู้ใช้ซื้อเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทสำหรับการพิมพ์สีเป็นส่วนเสริมของเครื่องพิมพ์เลเซอร์ขาวดำ มีความเห็นว่าอุปกรณ์เลเซอร์จะเร็วกว่าและราคาถูกกว่าในการพิมพ์เอกสารข้อความ ในขณะที่อุปกรณ์อิงค์เจ็ทจะเร็วกว่าและถูกกว่าในการพิมพ์ภาพถ่ายสี

ปัจจุบัน ความละเอียดการพิมพ์มาตรฐานสำหรับเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทสมัยใหม่คือ 4600x1200 dpi แต่มีอุปกรณ์ที่เกินตัวบ่งชี้นี้อยู่แล้ว ความสามารถอื่นๆ ของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท ได้แก่ การพิมพ์แบบไร้ขอบ รวมถึงจอ LCD ในตัวหรือพอร์ตสำหรับอ่านการ์ดหน่วยความจำ

ข้อดีของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของอุปกรณ์การพิมพ์อิงค์เจ็ทคือการพิมพ์สีคุณภาพสูง คุณสามารถสร้างภาพถ่ายที่มีชีวิตชีวาและมีชีวิตชีวาขึ้นมาใหม่ด้วยรายละเอียดที่ยอดเยี่ยมและการเรนเดอร์โทนสีกลาง นอกจากนี้เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทยังทำงานได้เงียบสนิท ไม่ต้องใช้เวลานานในการอุ่นเครื่อง และมีให้เลือกหลากหลายรุ่น ช่วงโมเดลและมีจำหน่ายในรูปแบบต่างๆ

ข้อเสียของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท

สาเหตุหลักที่ไม่ใช้เครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทคือตลับหมึกแท้มีราคาสูง ความเปราะบางของงานพิมพ์เนื่องจากการซีดจางหรือการแพร่กระจายของหมึกเมื่อของเหลวเข้าไป รวมถึงหัวพิมพ์อุดตัน แม้ว่าการแก้ปัญหาข้อบกพร่องเหล่านี้ทั้งหมดจะง่ายมาก การอุดตันสามารถกำจัดได้ด้วยการทำความสะอาดหัวแบบมาตรฐาน และงานพิมพ์ก็สามารถทำให้มีความคงทนมากขึ้นได้โดยใช้หมึกสี แต่ทางเลือกอื่นจะช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงการจ่ายเงินมากเกินไปสำหรับตลับหมึกแท้ วัสดุสิ้นเปลืองและหมึกพิมพ์ซึ่งปัจจุบันมีคุณภาพสูงแล้ว ความแตกต่างจากหมึกแท้คือไม่เกิน 2-5% เนื่องจากความแตกต่างในผลลัพธ์การพิมพ์จึงแยกไม่ออกด้วยตาเปล่า

คุณสามารถอ่านข่าวมากมายเกี่ยวกับการพัฒนาเครื่องพิมพ์, MFP และพล็อตเตอร์ที่ทันสมัย

เพื่อนร่วมชั้น

เทคโนโลยี การพิมพ์อิงค์เจ็ทความร้อนขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของหมึกที่จะขยายปริมาตรเมื่อถูกความร้อน หมึกที่ให้ความร้อนซึ่งเพิ่มปริมาตรจะผลักหมึกที่หยดด้วยกล้องจุลทรรศน์เข้าไปในหัวฉีดของหัวพิมพ์ของเครื่องพิมพ์ซึ่งสร้างภาพบนกระดาษ ใน มุมมองทั่วไปเทคโนโลยีการพิมพ์อิงค์เจ็ทความร้อนแสดงไว้ด้านล่าง

เทคโนโลยีอิงค์เจ็ทความร้อน

การพิมพ์อิงค์เจ็ทความร้อนเป็นเทคโนโลยีอิงค์เจ็ทที่ได้รับความนิยมมากที่สุด และใช้ในเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทถึง 75%

ส่วนแบ่งของเครื่องพิมพ์ที่ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์อิงค์เจ็ทเทอร์มอล

บริษัทต่างๆ มีส่วนร่วมมากที่สุดในการพัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์อิงค์เจ็ตแบบใช้ความร้อน แคนนอนและ เอชพีซึ่งในทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20 ได้พัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์สองแบบอย่างอิสระ: Bubble Jet (Canon) และ อิงค์เจ็ทความร้อน(เอชพี)

เทคโนโลยีการพิมพ์อิงค์เจ็ทความร้อน

เทคโนโลยีการพิมพ์อิงค์เจ็ทความร้อน Bubble Jet เปิดตัวสู่สาธารณะในปี 1981 ที่งาน Grand Fair ในปี 1985 โดยใช้ เทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมเครื่องพิมพ์ขาวดำในตำนาน Canon BJ-80 เปิดตัวและในปี 1985 เครื่องพิมพ์สีเครื่องแรก Canon BJC-440 เปิดตัว

ภาพประกอบแผนผังของเทคโนโลยีอิงค์เจ็ท Bubble Jet

แก่นแท้ของเทคโนโลยี การพิมพ์อิงค์เจ็ท Bubble Jetเป็นดังนี้ เทอร์มิสเตอร์ (ตัวทำความร้อน) ถูกสร้างขึ้นในหัวฉีดหัวพิมพ์แต่ละอันเพื่อให้ความร้อนแก่หมึกทันที ซึ่งที่อุณหภูมิสูงกว่า 500°C จะระเหยและก่อตัวเป็นฟองที่ดันหมึกหยดหนึ่งออกมา จากนั้นเทอร์มิสเตอร์จะปิด หมึกจะเย็นลงและฟองอากาศจะหายไป และโซนแรงดันที่ลดลงจะดึงหมึกส่วนใหม่เข้ามา

สิ่งที่น่าสนใจคือหมึกจะร้อนถึงอุณหภูมิ 500°C ในเวลาเพียง 3 ไมโครวินาที และหยดจะลอยออกจากหัวฉีดด้วยความเร็ว 60 กม./ชม. ทุก ๆ วินาที วงจรการให้ความร้อนและความเย็นของหมึกจะถูกทำซ้ำ 18,000 ครั้งในหัวฉีดหัวพิมพ์แต่ละอัน

เทคโนโลยีการพิมพ์อิงค์เจ็ทตัวที่สองคือ Thermal Inkjet เริ่มได้รับการพัฒนาโดย HP ในปี 1984 แต่เครื่องพิมพ์ ThinkJet เครื่องแรกที่ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์นี้ถูกนำมาใช้ในการผลิตจำนวนมากในเวลาต่อมา

ภาพประกอบแผนผังของเทคโนโลยี Thermal Inkjet

เทคโนโลยีเทอร์มอลอิงค์เจ็ทตามหลักการพิมพ์เดียวกันกับเทคโนโลยี Bubble Jet ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือในเครื่องพิมพ์ที่ใช้เทคโนโลยี Bubble Jet เทอร์มิสเตอร์จะอยู่ในหัวฉีดขนาดเล็กของหัวพิมพ์ และในเครื่องพิมพ์ที่ใช้เทคโนโลยี Thermal Inkjet เทอร์มิสเตอร์จะติดตั้งอยู่ด้านหลังหัวฉีดโดยตรง .

ดังนั้นเทคโนโลยี Bubble Jet และ Thermal Inkjet จึงแตกต่างกันในรายละเอียดเท่านั้น

ข้อได้เปรียบหลักของการพิมพ์อิงค์เจ็ทความร้อนเหนือการพิมพ์อิงค์เจ็ทแบบเพียโซคือการไม่มีกลไกการเคลื่อนที่และความเสถียรของการทำงาน นอกจากนี้ การพิมพ์อิงค์เจ็ทที่ใช้ความร้อนยังมีข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่ง นั่นคือ ไม่อนุญาตให้คุณควบคุมขนาดและรูปร่างของหยดหมึก นอกจากนี้ เมื่อหยดหมึกหลุดออกจากหัวฉีดของหัวพิมพ์ หยดดาวเทียมซึ่งเกิดขึ้นเมื่อหมึกเดือดก็จะระเบิดออกมาตามไปด้วย การปรากฏตัวของ "ดาวเทียม" ดังกล่าวสามารถถูกกระตุ้นได้โดยการสั่นที่ไม่เสถียรของมวลหมึกระหว่างที่พ่นออกจากหัวฉีด หยดจากดาวเทียมที่ทำให้เกิดโครงร่างที่ไม่ต้องการ (“หมอกหมึก”) รอบงานพิมพ์และการผสมสีในไฟล์กราฟิก