Zamonaviy inkjet printerlar lazer bosib chiqarish bilan raqobatlasha oladi. Periferiya. Lazerdan tezroq siyoh

Har qanday jarayonning asosi inkjet bosib chiqarish siyoh tomchilarini yaratish va bu tomchilarni qog'ozga yoki inkjet bosib chiqarish uchun mos keladigan boshqa vositaga o'tkazish jarayonidir. Tomchilar oqimini nazorat qilish tasvirning turli zichligi va tonalligiga erishish imkonini beradi.
Bugungi kunda boshqariladigan tomchilar oqimini yaratish uchun ikki xil yondashuv mavjud. Tomchilarning uzluksiz oqimini yaratishga asoslangan birinchi usul usul deb ataladi doimiy inkjet bosib chiqarish. Tomchilar oqimini yaratishning ikkinchi usuli, to'g'ri vaqtda tomchi yaratish jarayonini bevosita nazorat qilish imkoniyatini beradi. Tomchilar oqimini boshqarishning ushbu usulidan foydalanadigan tizimlar tizimlar deb ataladi pulsli inkjet bosib chiqarish.

Doimiy inkjet bosib chiqarish

Bosimli bo'yoq nozulga kiradi va ba'zi elektromexanik vositalar tomonidan ishlab chiqarilgan tez bosim o'zgarishlarini hosil qilish orqali tomchilarga bo'linadi. Bosim tebranishlari sirt taranglik kuchlari ta'sirida alohida tomchilarga bo'lingan nozuldan chiqadigan bo'yoq oqimining diametri va tezligining mos keladigan modulyatsiyasiga olib keladi.
Ushbu usul sizga tomchilarni yaratishning juda yuqori tezligiga erishishga imkon beradi: soniyada 150 ming donagacha tijorat tizimlari va maxsus tizimlar uchun million donagacha. Tomchi oqimlarini boshqarish uchun elektrostatik burilish tizimi qo'llaniladi. Ko'krakdan uchib chiqadigan tomchilar zaryadlangan elektroddan o'tadi, kuchlanish nazorat signaliga muvofiq o'zgaradi. Keyin tomchilar oqimi doimiy potentsial farqga ega bo'lgan ikkita burilish elektrodlari orasidagi bo'shliqqa kiradi. Ilgari olingan zaryadga qarab, individual tomchilar o'z traektoriyasini turli yo'llar bilan o'zgartiradi. Ushbu effekt sizga bosilgan nuqtaning holatini, shuningdek uning qog'ozda mavjudligi yoki yo'qligini nazorat qilish imkonini beradi. Ikkinchi holda, tomchi shu qadar chayqaladiki, u maxsus tutqichda tugaydi.
Bunday tizimlar diametri 20 mikrondan bir millimetrgacha bo'lgan nuqtalarni chop etish imkonini beradi. Oddiy nuqta o'lchami 100 mikronni tashkil qiladi, bu 500 pikolitr tomchi hajmiga to'g'ri keladi. Bunday tizimlar asosan sanoat bosma bozorida, mahsulotni markalash tizimlarida, ommaviy yorliqlarni bosib chiqarishda, tibbiyotda va hokazolarda qo'llaniladi.

Pulse inkjet bosib chiqarish

Tomchilar oqimini yaratishning ushbu printsipi ma'lum bir vaqtda tomchilarni yaratish jarayonini bevosita nazorat qilish imkoniyatini beradi. Uzluksiz tizimlardan farqli o'laroq, siyoh hajmida doimiy bosim yo'q va tushishni yaratish kerak bo'lganda, bosim impulslari hosil bo'ladi. Boshqariladigan tizimlar ishlab chiqarishda ancha murakkab, ammo ularning ishlashi doimiy tizimlarga qaraganda taxminan uch baravar kuchli bosim impulslarini ishlab chiqarish uchun qurilmani talab qiladi. Boshqariladigan tizimlarning mahsuldorligi bitta nozul uchun sekundiga 20 ming tomchigacha, tomchilarning diametri esa 20 dan 100 mikrongacha, bu 5 dan 500 pikolitrgacha bo'lgan hajmga to'g'ri keladi. Murakkab hajmida bosim pulsini yaratish usuliga qarab, piezoelektrik va termal inkjet bosib chiqarish o'rtasida farqlanadi.
Amalga oshirish uchun piezoelektrik usulda, har bir ko'krakka diafragma orqali siyoh kanaliga ulangan piezoelektr element o'rnatiladi. Elektr maydoni ta'sirida pyezoelektr elementi deformatsiyalanadi, buning natijasida diafragma qisqaradi va kengayadi, nozul orqali bir tomchi siyohni siqib chiqaradi. Xuddi shunday tushirish usuli Epson inkjet printerlarida qo'llaniladi.
Bunday inkjet bosib chiqarish texnologiyalarining ijobiy xususiyati shundaki, piezoelektrik effekt elektr maydoni tomonidan yaxshi boshqariladi, bu hosil bo'lgan tomchilar hajmini juda aniq o'zgartirishga imkon beradi va shuning uchun qog'ozda paydo bo'lgan dog'lar hajmiga etarlicha ta'sir qiladi. Shu bilan birga, tomchi hajmi modulyatsiyasidan amaliy foydalanish nafaqat ovoz balandligi, balki tushish tezligi ham o'zgarishi bilan murakkablashadi, bu esa bosh harakatlanayotganda nuqta joylashishni aniqlash xatolarini keltirib chiqaradi.
Boshqa tomondan, piezoelektrik texnologiya uchun bosma kallaklarni ishlab chiqarish bosh boshiga juda qimmatga tushadi, shuning uchun Epson printerlarida chop etish kallagi printerning bir qismi bo'lib, butun printerning umumiy narxining 70% gacha bo'lishi mumkin. Bunday boshning ishdan chiqishi jiddiy xizmatni talab qiladi.

Amalga oshirish uchun termojet usulda, nozullarning har biri bir yoki bir nechta isitish elementlari bilan jihozlangan bo'lib, ular orqali oqim o'tkazilganda bir necha mikrosekundlarda taxminan 600C haroratgacha qizdiriladi. To'satdan isitish vaqtida paydo bo'ladigan gaz pufakchasi siyohning bir qismini nozul chiqishi orqali itaradi va tomchi hosil qiladi. Oqim to'xtaganda, isitish elementi soviydi, qabariq qulab tushadi va kirish kanalidagi siyohning boshqa qismi o'z o'rnini egallaydi.
Rezistorga impuls kiritilgandan so'ng termal bosib chiqarish kallaklarida tomchilarni hosil qilish jarayoni deyarli boshqarilmaydi va bug'langan moddaning hajmining qo'llaniladigan quvvatga chegaraviy bog'liqligiga ega, shuning uchun bu erda piezoelektrik texnologiyadan farqli o'laroq, tomchilar hajmini dinamik boshqarish. juda qiyin.
Biroq, termal bosib chiqarish kallaklari ishlab chiqarish birligining narxiga nisbatan eng yuqori ishlash koeffitsientiga ega, shuning uchun termal inkjet bosib chiqarish kallagi odatda kartrijning bir qismidir va kartrijni yangisiga almashtirishda chop etish kallagi avtomatik ravishda almashtiriladi. Biroq, termal bosma kallaklardan foydalanish, olovsiz juda oson bug'lanishi mumkin bo'lgan va termal zarba tufayli vayron bo'lmaydigan maxsus siyohlarni ishlab chiqishni talab qiladi.

Lexmark bosib chiqarish kallasi

Dastlabki modellar (Lexmark CJP 1020, 1000, 1100, 2030, 3000, 2050) uchun muntazam o'lchamlari 600 dpi bo'lgan qora kartrijning chop etish kallagi ikkita zigzag qatorga joylashtirilgan 56 ta nozulga ega edi. Ushbu modellarning rangli kartridjlari uchun chop etish kallagi har bir rang uchun (Cyan, Magenta, Sariq) 16 ta nozuldan iborat uchta guruhga bo'lingan 48 ta nozulga ega edi. Lexmark CJ 2070 printerida 104 ta monoxromli nozullar va 96 ta rangli nozullar bo'lgan boshqa chop etish kallagi ishlatilgan.
7000 seriyasidan boshlab Lexmark inkjet printerlari uchun bosib chiqarish kallaklarini ishlab chiqarish uchun lazerli nozullarni miltillovchi texnologiya (Excimer, Excimer 2) yordamida ishlab chiqarilgan bosma kallaklar qo'llaniladi. Birinchi bosma kallak modellarida 208 ta monoxromli nozullar va 192 ta rangli nozullar mavjud edi.
Z51 modeli va Zx2 va Zx3 oilasining eski modeli uchun 400 ta nozulli o'zining bosib chiqarish boshi ishlab chiqilgan. Z51 modeli nozullarning faqat yarmini ishlatgan, qolganlari esa issiq kutish rejimida ishlagan. quyidagi modellar barcha nozullar bir vaqtning o'zida ishga tushirildi.
Zx2 oilasining kichik va o'rta diapazonli modellarida standart yuqori aniqlikdagi patronlarning modifikatsiyasi bo'lgan kartridjlar, Zx3 oilasining kichik va o'rta diapazonli modellarida esa Bonsai patronlarining yangi modellari qo'llaniladi.
Chop etish boshi nozullarini uzoq vaqt ochiq qoldirmang. Agar nozullar ochiq qolsa, ulardagi siyoh quriydi va kanallarni yopib qo'yadi, bu esa bosib chiqarish nuqsonlariga olib keladi. Ultrium printerda yoki maxsus qutida qoldirilishi kerak (« garaj»). Qo'llaringiz bilan nozullar va kontaktlarga tegmaslik ham istalmagan, chunki teridan yog 'sekretsiyasi sirtni buzishi mumkin.

Bosib chiqarish kallagi texnik xususiyatlari

Meniskus hosil bo'lish davri:
Bu kamerani siyoh bilan to'ldirish uchun zarur bo'lgan vaqt davri. U bosib chiqarish kallagining ish chastotasini aniqlaydi (0 dan 1200 Gts gacha).

Tushish tezligi:
Past tezlik nuqtaning uzluksiz joylashishiga olib keladi.
Yuqori tezlik chayqalishlar va chiziqlarga olib keladi.

Damlamaning massasi quyidagicha aniqlanadi:
Isitish elementining o'lchami.
Ko'krak diametri.
Orqa bosim.

An'anaviy siyohli printerlarda qog'ozga tushgan bir tomchi siyoh kichik uchburchak shaklini olishi aniqlangan, shuning uchun yaqinroq tekshirilganda chiziqlar qirrali ko'rinadi. Buning sababi shundaki, tomchi parvoz paytida deformatsiyalanadi va qog'oz bilan aloqa qilganda xiralashadi. Bu, ayniqsa, iqtisodiy chop etish paytida past rejimda seziladi. Lexmark yangi printerlarni taklif etadi, ilg'or texnologiya nozullarning shakli va bosh tezligi muvozanatlangan bo'lib, bir tomchi siyoh bir xil zarbalar kabi dog'larni hosil qiladi. Bu lazer bosib chiqarishdan deyarli farq qilmaydigan silliq chiziqlar va bosib chiqarish sifatiga olib keladi. Bunga qo'shimcha ravishda, dog'ning bu shakli bosmada oq rangli chiziqlardan qochish imkonini beradi.

Murakkab nima?

Har bir inkjet printer ishlab chiqaruvchisi o'zining siyoh tarkibini ishlab chiqadi va yaxshilaydi, u ishlab chiqarilayotgan uskunaga eng mos keladi. Lexmarkning asosiy inkjet siyoh komponentlari quyidagilardir:
-deionlashtirilgan suv (umumiy hajmning 85-95%)
- Pigment yoki bo'yoq
- erituvchi (pigmentlar uchun)
- namlovchi
- Sirt faol moddasi
- Biotsid
- Bufer (pH barqarorligi)

Pigment yoki bo'yoq. Pigment asosidagi siyohlar (faqat qora rangda) suyuqlikda to'xtatilgan qattiq zarrachalardan tayyorlanadi. Bunday siyoh qog'ozga tushganda, suyuqlik bug'lanadi va qisman so'riladi va kukun ustiga tarqalmagan holda sirtga yopishadi. Shuning uchun pigment asosidagi siyohlar suvga chidamli, qog'oz tolalariga zaif penetratsiyaga ega, ammo yorug'likka sezgir.
Bo'yoqlarga asoslangan siyohlar odatda rangli siyohlardir. Bo'yoq suvda eriydi va quritganda qog'oz qalinligida u bilan birga so'riladi. Bunday siyohlar pigmentli siyohlarga qaraganda tezroq quriydi va yorug'likka chidamli, lekin o'rtacha hisobda ular ikkinchisiga qaraganda ko'proq tartibsiz shaklli dog'larni hosil qiladi.
Namlagich. Namlagichning kontsentratsiyasi siyohning yopishqoqligiga ta'sir qiladi. Ushbu sozlama uchun optimal bo'lishi kerak ushbu kompozitsiyadan siyoh va ular ishlatiladigan bosib chiqarish kallagi. Haqiqatan ham, bir tomondan, yopishqoqlik qanchalik yuqori bo'lsa, siyoh qog'oz yuzasiga qanchalik yomon tarqaladi, bu kichikroq nuqta hajmini beradi va tasvir aniqroq bo'ladi. Boshqa tomondan, juda yuqori yopishqoqlik meniskusni shakllantirish vaqtining uzoq davom etishiga olib keladi, bu esa bosib chiqarish tezligini pasaytiradi. Odatda, siyohning yopishqoqligi asosiy parametr bosib chiqarish kallagidagi geometrik kanallarni aniqlashda.
Yuzaki taranglik siyohning kartrijdagi rezervuarlardan tortib qog'oz yuzasiga qadar aloqa qiladigan barcha sirtlarda namlanishiga ta'sir qiladi. Agar statistik sirt tarangligi juda past bo'lsa, siyoh qog'oz yuzasida tezroq quriydi, lekin siyohni nozullardan siqib chiqarganda o'rtacha tushish hajmi juda yuqori. Juda yuqori sirt tarangligi quritish vaqtini oshiradi va shuning uchun chop etilganda tasvirning chidamliligini pasaytiradi.
Kislotalik darajasi(PH) past kislotalilik siyoh komponentlarining suvda past eruvchanligiga va natijada tasvirning suvga chidamliligiga olib keladi. Standart kislotalik darajasi 7,0 dan 9,0 gacha.
Ultrium ichida siyoh rezervuarlari, chop etish kallagi nozullari va elektr kontaktlari mavjud.
Rangli kartridjda uch xil rangdagi siyoh uchun 3 ta alohida hujayra mavjud. Monoxrom kartrijda faqat bitta qora siyoh hujayrasi mavjud.

Siyoh va ranglar

Tasvir rangini qog'ozga to'g'ri o'tkazish juda ko'p omillarni, shu jumladan sub'ektiv baholashni hisobga olishni talab qiladigan yuqori texnologik jarayondir. Avvalo, tasvirning rangli reproduktsiyasi siyoh va qog'ozning kimyoviy tarkibiga va printerning arxitekturasiga bog'liq.
Murakkab uchun majburiy talab juda nozik spektral kompozitsiyadir, aks holda aralashtirilganda olingan ranglar "iflos" bo'ladi. Quritgandan so'ng, siyoh shaffof bo'lib qolishi kerak, aks holda tabiiy ranglar aralashmasi bo'lmaydi.
Muhim omil, shuningdek, xiralashishga qarshilik, ekologik toza va toksik emas.
Murakkabning optimal tarkibi allaqachon ma'lum, deb ishoniladi. Deyarli barcha ishlab chiqaruvchilar ularni mineral pigmentning juda kichik zarralari suspenziyasi sifatida ishlatishadi. Rangli siyohlar bilan vaziyat yomonroq, chunki kerakli spektral tarkibning mineral bo'yoqlarini tanlash juda qiyin.
Hozirgi vaqtda ranglarni ko'rsatish protseduralari ranglar jadvallari deb ataladigan narsalarga asoslanadi, ular asl tasvir yaratilgan rang maydonini "deformatsiyalangan" rang maydoniga aylantirish uchun ishlatiladi, bu ranglar qog'ozda qanday ko'rsatilishining o'ziga xos xususiyatlarini hisobga oladi. siyoh. Odatda, har bir qog'oz turi uchun alohida rang jadvallari tuziladi va har bir alohida siyoh turi va chop etish kallagi uchun optimallashtiriladi.

Lexmark uchun haydovchilar

Lexmark printer drayverlari o'rnatilgandan so'ng chop etishga tayyor, ob'ektni avtomatik aniqlash rejimi qutidan yaxshi tasvir sifatini olish imkonini beradi. Avtomatik rejim, shuningdek, hujjatni chop etish sifati va tezligining optimal kombinatsiyasiga erishishga imkon beradi. Drayv sozlamalarining "Hujjat sifati" bo'limida maxsus qog'oz uchun drayver sozlamalari yoki yanada kontrastli yoki tabiiy tasvir ohangi uchun rangli jadvallarni tanlash juda oddiy.
Lexmark Color Fine 2 Series drayverlari sizga kartrij turini avtomatik aniqlash imkonini beradi va shu bilan barcha tizimlarni boshqa turdagi kartridjga sozlash yoki eskisini yangisiga almashtirish tartibini sezilarli darajada soddalashtiradi. Xarakterli xususiyat Ushbu seriyaning drayverlari sRGB va ICM standartlarida tasvirlar bilan ishlash qobiliyatidir.
sRGB standarti rangli tasvirni tasvirlash uchun Microsoft OS yoki Internet vositalariga o'rnatilgan qurilmadan mustaqil rang maydonidan foydalanishni taklif qiladi. UTI-R BT.709 rang maydonining standartlashtirilgan RGB tavsifidan foydalanib, ushbu standart tasvir yaratilgan uskunaning rang profili bilan bog'liq qo'shimcha ma'lumotlar tasviri bilan birga uzatishni minimallashtirishga imkon beradi. Tasvir faylining tizim qismi faqat u yaratilgan standartga havola beradi va maqsad pozitsiyasi operatsion tizim tomonidan taqdim etilgan rang maydoni tavsifi tomonidan faol ishlatiladi.
ICM standarti har bir turdagi tasvirni yaratish va displey qurilmasi uchun rangli apparat profillaridan foydalangan holda rangli tasvirni yaratish va displey qurilmalari xilma-xilligini aniqroq aniqlash imkonini beradi. Biroq, bu yondashuv tasvir yaratilgan uskunaning profili bilan bog'liq tizim ma'lumotlari ushbu tasvir bilan joyida saqlanishini nazarda tutadi.

Foto chop etish

Inkjet bosib chiqarishdagi asosiy muammo bu tasvirning yorug'lik ohanglarini to'g'ri takrorlashdir. Gap shundaki, inkjet bosib chiqarish uchun an'anaviy rangli echimlar to'yingan rangli nuqtalarni hosil qiladi, shuning uchun och soyalarni olish uchun siz kamdan-kam hollarda siyoh tomchilarini qo'llashingiz kerak. Bu juda engil ohanglarni uzatishda dog'lar bir-biridan shunchalik uzoq bo'lishiga olib keladiki, tasvirdagi don sezilarli bo'lib qoladi va shuningdek, diqqatga sazovor joylarni ko'rsatishda muammolarni keltirib chiqaradi.
Ushbu muammoni hal qilishning radikal usullaridan biri qo'shimcha ochiq rangli siyohlardan foydalanishdir. Bunday holda, qorong'u ohanglar engillashtirilgan siyoh bilan to'ldirish orqali olinadi. Bunday siyohli kartridj odatda ikkinchi kartridjni (qora) almashtiradi va unda ochlangan Moviy, och qizil rangli va qora siyohlar mavjud. Ochiq sariq ohang ishlatilmaydi, chunki bu rang inson ko'zi tomonidan sariq kabi juda farq qilmasdan qabul qilinadi.

Sinfdoshlar

Inkjet bosib chiqarish printerning chop etish boshi orqali qog'ozga purkalgan mikroskopik siyoh tomchilari yordamida tasvirlar yaratish texnologiyasidir.

Inkjet bosib chiqarish texnologiyasi matritsali bosib chiqarish texnologiyasiga o'xshaydi, chunki birinchi va ikkinchi holatda tasvir nuqta nuqtadan hosil bo'ladi. Faqat matritsali chop etishda tasvir siyoh lentasidagi ignalarni urib, siyohli chop etishda esa bosma kallagi bilan qog'ozga siyoh purkash orqali qo'llaniladi.

Inkjet printerning eng muhim qismi hisoblanadi bosib chiqarish boshi, bu ko'plab mikroskopik teshiklardan (nozullar, nozullar) tashkil topgan massivdir.

Inkjet printerning chop etish boshi nozulining yaqindan surati

At piezoelektrik bosib chiqarish Chop etish kallagi nozulining tepasida elektr toki ta'sirida egilib, siyoh tomchisini qog'ozga nayzadan chiqarib yuboradigan pyezoelektrik kristall joylashgan. Joriy zaryad qanchalik kuchli bo'lsa, piezoelektrik kristal shunchalik ko'p egiladi va siqib chiqarilgan tomchining hajmi shunchalik katta bo'ladi. Elektr tokining zaryadini sozlash orqali siz siyoh tomchilarining hajmini nazorat qilishingiz mumkin. Piezoelektrik bosib chiqarish texnologiyasi Epson inkjet printerlarida qo'llaniladi.

Piezoelektrik printerlarning ishlash printsipining sxematik ko'rinishi quyida keltirilgan.

Piezojet bosib chiqarish boshining ishlash printsipi

At pufakchali bosma Chop etish boshi nozullari kichik termoelementlarni (mikroisitgichlar, yupqa plyonkali rezistorlar) o'z ichiga oladi, ularga 7-10 mikrosekund davom etadigan elektr impulslari qo'llaniladi. Isitilganda termal elementlar siyohni havo pufakchalari paydo bo'lguncha isitadi. Hajmi ortib borayotgan pufakchalar siyoh tomchilarini nozuldan chiqarib yuboradi. Shundan so'ng, isitish to'xtaydi va siyohning yangi qismi ko'krakka tortiladi. Fuser aql bovar qilmaydigan tezlikda yoqiladi va o'chadi, har bir chop etish kallagi nozulidan soniyasiga taxminan 24 000 siyoh tomchisini chiqaradi.

Termal inkjet bosib chiqarish tabiatan pufakchali printerlarga o'xshash, faqat farqi shundaki, pufakchali printerlarda isitish elementlari bosma kallagi nozullarga o'rnatilgan bo'lsa, termal inkjet printerlarda ular to'g'ridan-to'g'ri nozullar orqasida joylashgan. Aks holda, termal inkjet bosib chiqarish qabariqli inkjet bosib chiqarishga o'xshaydi: isitish elementi siyohni bug'lanish haroratiga qizdiradi. Murakkab qaynaydi, hajmi ortadi, pufakchalar paydo bo'ladi va nozul bo'shlig'idan qog'oz muhitiga suriladi.

Termal inkjet printerlarning ishlash printsipining sxematik ko'rinishi quyidagi rasmda keltirilgan.

Termal inkjet bosib chiqarish boshining ishlash printsipi

Inkjet printerlar taxminan bir pikolitr hajmli mikroskopik siyoh tomchilari bilan ishlaydi. Murakkab tomchisining diametri taxminan 13 mikronni tashkil qiladi. Ushbu siyoh tomchilarining taxminan 10 000 tasi 1 mm3 ga to'g'ri keladi. Tomchi diametri bosib chiqarish balandligidan oshib ketganligi sababli, tasvir hosil qilishda tomchilar bir-birining ustiga chiqadi. Tasvirni shakllantirishda millionlab siyoh tomchilari ishtirok etadi, shuning uchun tasvir juda boy va sifatli.

Qog'ozdagi siyoh tomchilari

Rangli inkjet bosib chiqarish bir nechta turli rangdagi kartridjlardan foydalanadi. Bunday kartridjlar soni 4 dan 8 gacha.

Oltita alohida rangli siyoh kartrijli inkjet printer

Rangli siyohlarni turli nisbatlarda aralashtirish ko'plab soyalarni yaratishga imkon beradi. Inkjet printerlar ko'proq narsani ta'minlaydi yuqori sifatli lazerli printerlarga qaraganda rangli chop etish. To'g'ri, lazer printerlaridan farqli o'laroq, rangli tasvirlar va fotosuratlarni chop etishda siyoh juda tez sarflanadi. Inkjet printerlar ham tasvirlarni lazerli printerlarga qaraganda sekinroq chop etadi. Ammo rangli inkjet printerlarning narxi rangli lazerli printerlarning narxidan sezilarli darajada past.

Inkjet texnologiyasi 1980-yillarning o'rtalarida o'sha paytdagi ikkita dominant bosib chiqarish usuli: matritsa va lazer (elektrografik) kamchiliklaridan xalos bo'lishga urinish natijasida paydo bo'ldi. Lazerli bosib chiqarish yo'l qo'yib bo'lmaydigan darajada qimmatga tushdi va rang hatto orzu ham emas edi (va bugungi kunda rangli lazerli printerlar paydo bo'lgan bo'lsa-da, ular foto chop etish sohasida inkjet printerlardan ustun turish imkoniyatiga ega emas). Inkjet bosib chiqarish ofis hujjatlarini chop etish uchun arzon alternativa sifatida paydo bo'ldi, u nuqta matritsali printerlarning kamchiliklaridan mahrum - sekin, shovqinli va past sifatli nashrlarni chiqaradi.

Hewlett-Packard va Canon muhandislari deyarli bir vaqtning o'zida (taxminan 1985 yilda) paydo bo'lgan g'oya, matritsali printerlardagi lentadagi siyoh qatlami orqali qog'ozga tegib turgan ignani bir tomchi suyuq siyoh bilan almashtirish edi. Yoyilmasligi va ma'lum diametrli nuqta hosil qilmasligi uchun tomchining hajmini hisoblash kerak edi. Ushbu texnologiya haqiqiy hayotga ular dozalangan tomchi - termal hosil qilishning qulay usulini o'ylab topdilar.

Termal inkjet bosib chiqarish usuli deyarli Canon va Hewlett-Packard tomonidan monopollashtiriladi, ular ushbu texnologiya uchun patentlarning ko'pchiligiga egalik qiladilar, boshqa kompaniyalar faqat o'zlarining kichik o'zgarishlarini amalga oshirib, uni litsenziyalaydi. Shu bilan birga, HP "termal ink-jet" iborasini bosib chiqarish usulidan foydalanadi, Canon esa "bubble-jet" atamasini afzal ko'radi.

Ularning orasidagi farqlar mavjud bo'lsa-da, ular printsipial jihatdan bir xil.

Shaklda. 1-rasmda nozullarning ishlash siklining an'anaviy filmogrammasi ko'rinishidagi termal inkjet bosib chiqarish jarayoni ko'rsatilgan (ba'zan ular ejektorlar deb ataladi). Kamera devoriga miniatyura isitish elementi o'rnatilgan (yuqori ramkada qizil rang bilan belgilangan), u juda tez yuqori haroratga (500 ° C) qiziydi. Murakkab qaynaydi (ikkinchi kadr), unda katta bug 'pufakchasi hosil bo'ladi (keyingi ikkita ramka) va bosim keskin oshadi - 120 atmosferaga qadar, siyoh 12 m dan oshiq tezlikda nozul orqali tashqariga surilishiga olib keladi. /s hajmi taxminan 2 pikolitr bo'lgan tomchi shaklida (bu litrning milliarddan ikki mingdan bir qismi). Ayni paytda isitish elementi o'chirilgan va bosimning pasayishi (pastki ramkalar) tufayli qabariq qulab tushadi. Hamma narsa juda tez sodir bo'ladi - bir necha mikrosekundlarda. Murakkab ko'krakka kapillyar kuchlar orqali beriladi (bu ancha sekinroq) va nozulni yangi qism bilan to'ldirgandan so'ng, tizim foydalanishga tayyor. Butun tsikl taxminan 100 ms ni oladi, ya'ni pasayish chastotasi 10 kHz, zamonaviy printerlarda esa ikki baravar ko'p.

Ushbu avtonom boshqariladigan nozul nuqta matritsali printerning chop etish birligiga o'xshash varaq bo'ylab harakatlanadigan vagonda joylashgan chop etish kallagining bir qismidir. 10 mikronli ko'krak diametri bilan joylashtirish zichligi dyuym uchun 2500 nozul; bir bosh bir necha yuzdan bir necha minggacha injektorga ega bo'lishi mumkin. Zamonaviy yuqori tezlikda ishlaydigan qurilmalarda sobit kallaklar qo'llanila boshlandi - bu butun jarayonda vagonning ko'ndalang harakatining eng sekin bosqichini bartaraf etish uchun. Misol uchun, HP yuqori samarali fotokiosklarni ishlab chiqaradi, ularning boshlari varaqning butun kengligi bo'ylab bloklarga joylashtirilgan.

Canon printerlarida termal element kameraning yon tomonida (1-rasmda bo'lgani kabi), HP (va Lexmark) da esa orqa tomonda joylashgan. Ehtimol, bu farq asl g'oyalar bilan bog'liq: korporativ afsonalarga ko'ra, Canon muhandisi lehim temirini bo'yoq bilan shpritsga tushirdi (ya'ni shprits yon tomondan isitiladi) va HP tadqiqotchilari printsipni elektrdan olishdi. oxiridan isitiladigan choynak. Bu to'g'rimi yoki yo'qmi, yon tomonga o'rnatilgan tartib Canonga har bir nozulga ikkita termal elementni o'rnatish imkonini beradi, bu ish faoliyatini va tomchilar hajmini nazorat qilishni yaxshilaydi, lekin dizaynni yanada murakkab va qimmatroq qiladi.

Qimmatroq Canon pufak boshlari qayta ishlatilishi mumkin va printerga o'rnatilgan. HP boshlarini ishlab chiqarish osonroq, shuning uchun ular an'anaviy ravishda to'g'ridan-to'g'ri kartrijga o'rnatilgan va u bilan birga tashlangan. Bu ancha qulayroq, chunki u bosib chiqarish sifatini (boshning o'z manbasini sarflashga vaqti yo'q) va jihozning yuqori ishonchliligini kafolatlaydi. Biroq, bu yondashuv bilan kallaklarni yaxshilash kartridjlar uchun yuqori narxlarga olib keladi, shuning uchun ko'plab zamonaviy HP printerlarida Epson yoki Canon kabi alohida boshlar mavjud. Shunday qilib, Photosmart Pro B9180, bugungi kunda HP kompaniyasining "uy" foto printeri o'zgartirilishi mumkin bo'lgan alohida kallaklarga ega, arzonroq hamkasbi Photosmart Pro B8353 esa kartrijga o'rnatilgan kallaklarga ega.

Muayyan davrga qadar "chop etish" so'zi bosmaxona ishi yoki yirik ofislardagi lazerli muntazam xodimlar bilan bog'liq edi. Inkjet bosib chiqarish turli xil edi, chunki u nozullar va suyuq bo'yoqlardan foydalangan holda rasm yoki matnni uzatish jarayoni edi.

Inkjet bosib chiqarish tushunchasi yaqinda, inkjet printerlar oddiy foydalanuvchi uchun mavjud bo'lganidan keyin qo'llanila boshlaganga o'xshaydi. Biroq, ularning rivojlanish tarixi deyarli 200 yilni o'z ichiga oladi.

Quyidagi rasmda inkjet bosib chiqarishning paydo bo'lishidan to hozirgi kungacha bo'lgan evolyutsiyasi tasvirlangan.

Inkjet bosib chiqarishning rivojlanish bosqichlari

Nazariy ishlanmalar

Inkjet bosib chiqarish texnologiyasining nazariy asoslari 1833 yilga borib taqaladi. Aynan o'sha paytda frantsuz fizigi va ixtirochisi Feliks Savard qiziq bir naqshni kashf etdi: suyuqlikni mikroskopik diametrli (nozullar) teshiklari orqali purkash natijasida mukammal bir tekis tomchilar hosil bo'ladi. Va faqat 45 yil o'tgach, 1878 yilda bu hodisa Nobel mukofoti sovrindori Lord Reyli tomonidan matematik tarzda tasvirlangan.

Biroq, avvalroq, 1867 yilda Uilyam Tompson siyohni uzluksiz etkazib berish g'oyasini patentladi (Continuous Ink Jet). U siyoh va suyuq bo'yoqning qog'oz muhitiga püskürtülmesini nazorat qilish uchun elektrostatik kuchlardan foydalangan. Uilyam Tompson shu tamoyilga asoslanib, elektr telegraflarni boshqarish uchun zarur bo'lgan yozib olish asboblarini ishlab chiqdi.

Doimiy chop etish

1951 yil inkjet bosib chiqarish texnologiyasi uchun muhim bo'ldi - Siemens patent oldi inkjet printer, bu turdagi birinchi. U siyohni uzluksiz yetkazib berish texnologiyasiga asoslangan edi. Biroz vaqt o'tgach, ko'plab jahon bosma uskunalar ishlab chiqaruvchilari ushbu texnologiyani o'zlashtirdilar va uni takomillashtirishni davom ettirdilar.

Zamonaviy inkjet bosib chiqarish qurilmalarining o'tmishdoshlari juda katta hajmli bo'lib, turli silindrlar, nasoslar va boshqa harakatlanuvchi qismlar bilan jihozlangan, ulardan foydalanish qiyin va bundan tashqari, qimmat. katta pul. Bunday printerlar juda sekin ishladi va ularning kamchiliklari ham yo'q emas edi: chop etishda ular siyoh oqishi mumkin edi, bu juda qulay va xavfsiz emas edi.

Talab bo'yicha chop eting

Jarayon shu asrning 60-yillarida, Stenford universiteti professori teng hajmdagi va bir-biridan bir xil masofada joylashgan siyoh tomchilarini olishga muvaffaq bo'lganida paydo bo'lgan. Buning uchun u piezokeramik elementning harakati natijasida hosil bo'lgan bosim to'lqinlaridan foydalangan. Ushbu tizim ingliz tilidan "talab bo'yicha tomchilar" deb tarjima qilingan "Talab bo'yicha tushirish" deb nomlangan. Texnologiya foydalanishdan uzoqlashishga imkon berdi murakkab tizim siyohning qayta aylanishi, zaryadlash tizimi va tomchilarning og'ishlarini bartaraf etish.

Talab bo'yicha chop etish birinchi marta 1977 yilda Siemens kompaniyasining PT-80 bosma qurilmalarida va biroz vaqt o'tgach (1978) Silonics printerida ishlatilgan. Keyinchalik bu usul bosib chiqarish o'z evolyutsiyasini davom ettirdi: texnologiya ishlab chiqildi va tijorat maqsadlarida foydalanish uchun inkjet printerlarning tobora ko'proq yangi modellarining asosiga aylandi.

Printerning eng qimmat qismi bosma bosh edi va hozir ham shunday. Kartrijda bo'lgani kabi, uni "og'riqsiz" almashtirish mumkin emas edi. Shu sababli, foydalanuvchilar yangi o'zaro ta'sir algoritmlarini topdilar. Misol uchun, chop etish kallagi nozullari havo pufakchalari yoki quritilgan siyoh qoldiqlari bilan tiqilib qolishining oldini olish uchun ular printerdan alohida ehtiyoj bo'lmaganda ham foydalanishga harakat qilishdi. Va barchasi bosib chiqarish moslamasining uzoq muddatli ishlamay qolishining oldini olish uchun.

Yigirmanchi asrning 70-yillarida rangli chop etish uchun zarur shart-sharoitlar paydo bo'ldi. Shvetsiyalik professor Xertz tomchilarning zichligini sozlash usuli tufayli kul rangning barcha turlarini ko‘paytirish yo‘lini topdi. Bu nafaqat matnni, balki kul rang gradatsiyalarini uzatuvchi turli xil tasvirlarni ham chop etish imkonini berdi.

Pufak muhri

Biz pufakchali bosib chiqarish texnologiyamizni Canonga qarzdormiz. 70-yillarning oxirida uning mutaxassislari dunyoni ilgari noma'lum bo'lgan inkjet bosib chiqarish texnologiyasi - "Bubble Jet" yoki "qabariqli chop etish" bilan tanishtirdilar. Ushbu inkjet printerlarning ishlash printsipi quyidagicha: nozulga mikroskopik termoelement qo'yilgan bo'lib, unga tok tushishi bilan bir zumda 500 ° S gacha qiziydi. Qizdirilganda siyoh qaynaydi, kamera ichida havo pufakchalari hosil bo'ladi, ularning ta'siri ostida qog'ozga nozuldan teng hajmdagi siyoh suriladi. Murakkab isitishni to'xtatib, avvalgi haroratiga sovishi bilanoq, pufakchalar yorilib, siyohning keyingi qismi nozulga tortiladi. Bu uzluksiz chop etishni ta'minlaydi.

Qabariqli jet bosib chiqarish texnologiyasi printsipi

1981 yilda Canon Grand Fairda pufakchali reaktiv texnologiyasini taqdim etishi bilanoq, jamoatchilik darhol qiziqish uyg'otdi. Va allaqachon 1985 yilda Canon BJ-80, birinchi monoxrom pufakchali printer, kun yorug'ligini ko'rdi. 3 yil o'tgach, xuddi shu texnologiyadan foydalangan holda birinchi katta formatli printer Canon BJC-440 paydo bo'ldi. U allaqachon 400 dpi ruxsatda rangli chop etishi mumkin edi.

Bubble inkjet texnologiyasi bilan bosib chiqarish xarajatlari nisbatan past. Biroq, printerga texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari oshadi, chunki chop etish kallagi printerga emas, balki siyoh kartrijlariga o'rnatilgan. Lekin ham bor teskari tomon medallar: agar asl bo'lmagan kartridj ishlatilsa, qurilma ishlaydi.

Termal bosib chiqarish

Termal bosib chiqarish davri 90-yillarning oxirlarida boshlangan, ammo HP va Canon uni 1984 yilda ishlab chiqishni boshlagan. Gap shundaki, bosib chiqarish sifati va narxi, shuningdek, tezlikning kerakli kombinatsiyasiga erishish mumkin emas edi. Biroz vaqt o'tgach, Lexmark sanoat gigantlariga qo'shildi. Bu tandemda bular eng yirik kompaniyalar yuqori aniqlikdagi chop etishga erishdi va zamonaviy printerlarga o'xshash narsalarni yaratdi.

Olingan texnologiya "termal inkjet" deb nomlandi. Ushbu texnologiya HPning birinchi inkjet printerlar qatori ThinkJet tomonidan qo'llanilgan.

HP THinkJet inkjet printerlari

Termal bosib chiqarish printsipi qizdirilganda siyoh hajmini oshirishdir. Bosib chiqarish boshi ichidagi isitish elementining harorati isitish elementi ta'sirida oshdi. Isitish elementiga yaqin joylashgan siyoh qizdirilganda bug'lana boshlaydi. Pufakchalar hosil bo'lib, ularning ma'lum bir qismini nozuldan tashqariga chiqaradi. Bosimning pasayishi natijasida bir xil hajmdagi siyoh bosib chiqarish kallagiga kiradi. Bu jarayon sekundiga 12 ming to'ldirishgacha bo'lgan yuqori sikllilik bilan takrorlanadi. Termal inkjet texnologiyasiga asoslangan bosib chiqarish kallagi quyidagilardan iborat katta miqdor mikroskopik nozullar va chiqarish kameralari.

HP g'ayrioddiy yo'lni tanladi - u kartrijning bir qismi bo'lgan va u bilan birga afsuslanmasdan tashlanadigan almashtiriladigan bosma kallakni ishlab chiqardi. Ushbu qadam printerning chidamliligi muammosini hal qildi.

Termal printerning ishlash printsipi

Bubble va termal inkjet printerlar arzon narxga ega edi, ixcham edi, jimgina ishlaydi va keng rang diapazoni bilan ta'minladi, buning natijasida ular arzon bosma qurilmalar bozorini to'ldirdi va bozordan nuqta-matritsali printerlarni deyarli chiqarib yubordi.

Piezoelektrik bosib chiqarish

Piezoelektrik Ink Jet texnologiyasi 1993 yilda Epson tufayli paydo bo'ldi, u o'z printerlarida birinchi bo'lib foydalandi. Pyezoelektrik bosib chiqarish printsipi oqim ta'sirida ularning hajmi va shaklini o'zgartirish uchun pyezokristallarning xususiyatiga asoslanadi. Ultrium tuzilishida devorlardan biri piezoelektrik plastinka hisoblanadi. U oqim ta'sirida egiladi va shu bilan siyoh kamerasining hajmini kamaytiradi. Natijada, nozuldan ma'lum miqdorda siyoh suriladi.

Piezoelektrik bosib chiqarish texnologiyasi printsipi

Statsionar chop etish kallagining afzalligi uning iqtisodiy samaradorligidir, chunki uni kartridjlar kabi tez-tez o'zgartirish shart emas. Biroq, kartrijni almashtirishda havo bosib chiqarish kallagiga kirib, nozullarni yopib qo'yishi, chop etish sifatiga ta'sir qilish ehtimoli kam.

Zamonaviy an'analar

Texnologiyaning rivojlanishi inkjet printerlarni yanada ommalashtirdi. Ular ofis uchun ham, ham sotib olinadi uyda foydalanish ularga rahmat hamyonbop narx va ixchamlik. Ba'zan foydalanuvchilar monoxrom lazerli printerlarga qo'shimcha sifatida rangli chop etish uchun inkjet printerlarni sotib olishadi. Lazer qurilmalari matnli hujjatlarni chop etishda tezroq va arzonroq, inkjet qurilmalar esa rangli fotosuratlarni chop etishda tezroq va arzonroq degan fikr bor.

Hozirgi vaqtda zamonaviy inkjet printerlar uchun standart chop etish ruxsati 4600x1200 dpi ni tashkil qiladi. Ammo bu ko'rsatkichdan oshib ketadigan qurilmalar allaqachon mavjud. Inkjet printerlarning boshqa imkoniyatlari qatoriga hoshiyasiz chop etish, shuningdek, o‘rnatilgan LCD displey yoki xotira kartalarini o‘qish uchun port kiradi.

Inkjet printerlarning afzalliklari.

Inkjet bosib chiqarish qurilmalarining eng muhim afzalligi rangli chop etishning yuqori sifatidir. Siz ajoyib tafsilotlar va o'rta ohangli render bilan jonli, jonli fotosuratlarni qayta yaratishingiz mumkin. Bundan tashqari, inkjet printerlar amalda jim, isinish uchun uzoq vaqt talab etmaydi va keng assortimentda mavjud. model oralig'i va turli xil modifikatsiyalarda mavjud.

Inkjet printerlarning kamchiliklari.

Inkjet printerni ishlatmaslikning asosiy sababi - asl kartridjlarning yuqori narxi, suyuqlik kirganida siyohning so'nishi yoki tarqalishi tufayli bosma nashrlarning mo'rtligi, shuningdek, bosib chiqarish kallaklarining tiqilib qolishi. Garchi bu barcha kamchiliklarning echimlari juda oddiy. Bloklanishlarni standart boshni tozalash bilan bartaraf etish mumkin va pigment siyoh yordamida bosib chiqarishni yanada bardoshli qilish mumkin. Ammo muqobil bo'lganlar asl kartridjlar uchun ortiqcha to'lashdan qochishga yordam beradi sarf materiallari va siyohlar, ular hozirda yuqori sifat darajasiga etgan. Asl siyohdan farq 2-5% dan oshmaydi, buning natijasida chop etish natijalaridagi farq yalang'och ko'z bilan farqlanmaydi.

Zamonaviy printerlar, MFP va plotterlarning rivojlanishi haqida ko'plab yangiliklarni o'qishingiz mumkin.

Sinfdoshlar

Texnologiya termal inkjet bosib chiqarish siyohning qizdirilganda hajmini kengaytirish xususiyatiga asoslanadi. Hajmi oshib borayotgan qizdirilgan siyoh qog'ozda tasvir hosil qiluvchi mikroskopik siyoh tomchilarini printerning chop etish kallagining nozullariga suradi. IN umumiy ko'rinish Termal inkjet bosib chiqarish texnologiyasi quyida keltirilgan.

Termal inkjet texnologiyasi

Termal inkjet bosib chiqarish eng mashhur inkjet bosib chiqarish texnologiyasi bo'lib, inkjet printerlarning 75% da qo'llaniladi.

Termal inkjet bosib chiqarish texnologiyasidan foydalanadigan printerlar ulushi

Korporatsiyalar termal inkjet bosib chiqarish texnologiyasini rivojlantirishga eng katta hissa qo'shdilar Canon Va HP 20-asrning 70-yillarida mustaqil ravishda ikkita bosib chiqarish texnologiyasini ishlab chiqdi: Bubble Jet (Canon) va Termal inkjet(HP).

Termal inkjet bosib chiqarish texnologiyalari

Bubble Jet termal inkjet bosib chiqarish texnologiyasi 1981 yilda Grand Fairda ommaga taqdim etilgan. 1985 yilda foydalanish innovatsion texnologiya Afsonaviy monoxrom printer Canon BJ-80, 1985 yilda esa birinchi rangli Canon BJC-440 printeri chiqarildi.

Bubble Jet inkjet texnologiyasining sxematik tasviri

Texnologiyaning mohiyati inkjet bosib chiqarish Bubble Jet quyidagicha. Murakkabni bir zumda qizdirish uchun har bir bosma kallagi nozuliga termistor (isitgich) o'rnatilgan bo'lib, u 500°C dan yuqori haroratlarda bug'lanadi va siyoh tomchisini tashqariga chiqarib yuboradigan qabariq hosil qiladi. Keyin termistor o'chadi, siyoh soviydi va qabariq yo'qoladi va pasaytirilgan bosim zonasi siyohning yangi qismini tortadi.

Qizig'i shundaki, siyoh atigi 3 mikrosekundda 500 ° S haroratgacha qiziydi va nozuldan tomchilar 60 km / soat tezlikda uchib chiqadi. Har soniyada siyohni isitish va sovutish davri har bir bosib chiqarish kallagi ko'krak qafasida 18 ming marta takrorlanadi.

Ikkinchi inkjet bosib chiqarish texnologiyasi, Thermal Inkjet, 1984 yilda HP tomonidan ishlab chiqila boshlandi, ammo bu bosib chiqarish texnologiyasiga asoslangan birinchi ThinkJet printeri ommaviy ishlab chiqarishga ancha keyinroq kiritilgan.

Termal Inkjet texnologiyasining sxematik tasviri

Termal Inkjet texnologiyasi Bubble Jet texnologiyasi bilan bir xil bosib chiqarish printsipiga asoslanib, yagona farq shundaki, Bubble Jet texnologiyasidan foydalanadigan printerlarda termistorlar chop etish kallagining mikroskopik nozullarida, Thermal Inkjet texnologiyasidan foydalanadigan printerlarda esa to'g'ridan-to'g'ri nozul orqasida joylashgan. .

Shunday qilib, Bubble Jet va Thermal Inkjet texnologiyalari faqat tafsilotlarda farqlanadi.

Termal inkjet bosib chiqarishning piezo inkjet bosib chiqarishga nisbatan asosiy afzalliklari - harakatlanuvchi mexanizmlarning yo'qligi va ishlashning barqarorligi. Shu bilan birga, termal inkjet bosib chiqarish bitta muhim kamchilikka ega: u siyoh tomchilarining o'lchami va shaklini boshqarishga imkon bermaydi. Bundan tashqari, siyoh tomchilari chop etish kallagi nozulidan uchib chiqqanda, siyoh qaynayotganda hosil bo'lgan sun'iy yo'ldosh tomchilari ular bilan birga otilib chiqadi. Bunday "sun'iy yo'ldoshlar" ning paydo bo'lishi siyoh massasining nozuldan chiqarilishi paytida beqaror tebranishi tufayli yuzaga kelishi mumkin. Aynan sun'iy yo'ldosh tomchilari bosma va grafik fayllardagi ranglarni aralashtirish atrofida kiruvchi konturning ("siyoh tuman") shakllanishiga olib keladi.