Безударные печатающие устройства

Печатающие устройства безударного действия разделяются на струйные, с термографическим способом печати, и лазерные.

Для струйных печатающих устройств печатающая головка содержит несколько (обычно 12) капсул-эмиттеров, имеющих тонкие сопла.

Внутри капсулы создаётся избыточное давление, и под действием волнового импульса производится дозирование и выброс струи чернил через сопло. Капельки чернил заряжаются от источника высокого напряжения и под действием ускоряющего электрического поля направляются к валику, подающему бумагу и являющемуся одним из электродов. Входной сигнал модулирует поток капель аналогично модуляции электрического луча в ЭЛТ. Управление перемещением струи чернил по бумаге осуществляется с помощью отклоняющих пластин. Главным фактором при проектировании струйных печатающих устройств является обеспечение точности управления струёй чернил и обеспечение вязкости красителя при заданном времени высыхания.

Цветная струйная печать хорошо подходит для использования в графике. Модели принтеров цветной струйной печати базируются на технологиях: "капля по запросу", "пузырьковой технологии струйной печати" и "Micro Piezo, Micro Dot, Micro Wave".

Принцип действия струйной печати пояснен на рис. 20. Цилиндрический пьезоэлектрический кристалл плотно надет на резиновую трубку, заканчивающуюся соплом. При подаче напряжения на кристалл трубка обжимается и выбрасывает каплю чернил в сопло. Дроссель служит для того, чтобы при обжатии трубки чернила выбрасывались только в сопло, а не в резервуар с чернилами. Частота работы сопел составляет до 900 герц.

Рис. 20. Схема устройства отдельного сопла в струйном принтере

Количество сопел одного цвета, требуемое разрешением и скоростью печати, вертикально размещается в печатающей головке. Для цветной печати обычно используется три цвета: желтый, голубой, малиновый. Часто добавляется дополнительный черный цвет (в отдельном картридже).

Обычная разрешающая способность по горизонтали до 150 точек на дюйм (6 точек/мм) по горизонтали и до 100 точек на дюйм по вертикали (4 точки/мм). Достижения современной технологии изготовления головок позволяют разместить до 50 сопел на 1/6 дюйма, чем обеспечивается вертикальное разрешение до 300 точек на дюйм (12 точек/мм).

Суммарная скорость печати в целом невысока - от 20 до 50 символов в секунду и порядка 90 секунд на лист формата А4 в графическом режиме.

Достоинством устройств струйной печати является малое энергопотребление и практически бесшумная работа.

В струйных черно/белых принтерах фирмы HP используется и другой способ формирования капелек, показанный на рис. 21. На изолирующую подложку нанесены токоподводящие проводники. На небольшом расстоянии от подложки находится пленка с отверстиями сопел. Напротив каждого сопла в разрыве токоподводящего проводника размещена высокоомная площадка. Между подложкой и пленкой с соплами образован капилляр для подвода специальных чернил. При пропускании импульса тока около 1 А высокоомная площадка быстро разогревается, под действием теплового удара формируется волна, выбрасывающая капельку чернил из сопла.

Рис. 21: Схема образования капель в струйном принтере фирмы HP

Фирма Seiko Epson Corporation разработала новую технологию струйной печати (Micro Piezo, Micro Dot и Micro Wave), отличительным свойством которой является управление мениском чернил в сопле. Технология позволяет управлять размером и формой чернильных пятен, повысить скорость выстреливания капель, увеличить количество оттенков до шести, включая полутона, и устранить зернистость. Технология позволяет получить разрешение до 1440 точек на дюйм (57 точек на мм). Принцип работы струйных принтеров, использующих новую технологию, представлен на рис.21.

Термопечатающие устройства относятся к низкоскоростным, и для них необходима специальная термочувствительная бумага, изменяющая цвет под воздействием тепла, выделяемого при нагреве.

Основу термопечатающей головки составляет штабик (рис. 22), обычно стеклянный. На нём методами тонкоплёночной, полупроводниковой или толстоплёночной технологии сформированы матрица резистивных нагревательных элементов, контактные площадки и проводники. Такая головка может в процессе работы скользить по бумаге. Символы высотой H и длиной L формируются в виде мозаики, путём воздействия в конкретной точке теплового импульса, полученного от точечного резисторного нагреваемого элемента.

В термовосковых печатающих устройствах используются резиновые валики, покрытые слоем восковых чернил. Тепло, поступающее от печатающей головки, плавит воск, и отпечаток проявляется на бумаге. Эта технология даёт самые сочные, многоцветные и чёткие изображения. Перенос цветного изображения на обычную, а не на специальную бумагу осуществляется при термодиффузионном способе печати.