Technologia atramentowa

Druk Atramentowy

Druk atramentowy polega na natryskiwaniu atramentu w postaci kropel na nośnik, na którym robimy nadruk. Dzięki drukowi atramentowemu możemy uzyskać złudzenie pełnej palety kolorów, jednak w rzeczywistości druk odbywa się przy wykorzystaniu tylko kilku kolorów: czarnego, purpurowego, błękitnego i żółtego (ang.: black, cyan, magenta, yellow). W drukarkach fotograficznych w celu zapewnienia lepszej jakości wydruku i lepszego odwzorowania barw można zastosować dodatkowo atramenty w kolorach czerwonym, niebieskim, zielonym (ang.: red, blue, green), rozjaśnione atramenty błękitny i purpurowy (ang.: light cyan, light magenta) oraz czarny w różnych odcieniach (ang.: light black, black matt, itp.). W droższych drukarkach marki Epson czasami można spotkać atrament odpowiadający za równomierne pokrycie połyskiem powierzchni wydruku („gloss optimiser”). Złudzenie wcześniej wspomnianej palety kolorów powstaje w wyniku zlewania się małych punktów o różnych kolorach w większe pola. Oko ludzkie daje się tak „oszukiwać”, ponieważ odczytuje punkty o różnych kolorach ale nałożone bardzo blisko siebie jako jeden kolor.

Rodzaje produktów

Wkłady do drukarek atramentowych są różnie nazywane. Wśród określeń można spotkać: głowica, kartridż (cartridge), zasobnik, tusz, atrament, kałamarz, patronka. W rzeczywistości określenia te mogą opisywać różne produkty, dlatego bardzo ważne jest odpowiednie rozpoznanie tego, co jest nam potrzebne.

Budowa głowicy atramentowej

Głowica w drukarkach atramentowych może być zbudowana na różne sposoby:

- może być zintegrowana z zasobnikiem na atrament, więc po jego wyczerpaniu się musimy ją wymienić (tańsze drukarki HP oraz drukarki Lexmark);

- może być samodzielną częścią i jako taka może być wymieniana niezależnie od pojemnika z atramentem (starsze drukarki Canon oraz drukarki HP wyższej klasy);

- może też być częścią drukarki i ewentualna jej naprawa wymaga wizyty w serwisie (rozwiązanie stosowane w drukarkach Canon serii IP oraz w drukarkach Epson).

Głowica termiczna jako element drukujący składa się z rezystorów grzejnych, komór spustowych i dysz drukujących. Elementem bezpośrednio odpowiedzialnym za druk jest dysza, ponieważ to od jej jakości zależy dokładność i szybkość wydruku. W drukarkach atramentowych na początku lat 80-tych ilość dysz oscylowała w granicach kilkunastu, a obecnie jest ich kilkaset.

Głowica piezoelektryczna wypycha tusz z naboju w sposób mechaniczny za pomocą elementu ceramicznego, który ma zdolność rozszerzania się pod wpływem prądu elektrycznego. Kryształ ów występuje np. w zapalniczkach jako kamień - kryształ piezo.

Rodzaje atramentów

Najbardziej popularne w domowym użytku są atramenty barwnikowe (na bazie wody) i pigmentowe (na bazie rozpuszczalnika). Jedne i drugie mają swoje wady i zalety. Atramentami barwnikowymi są najczęściej atramenty kolorowe, natomiast w wersji pigmentowej występuje najczęściej atrament czarny. Taki podział jest stosowany ze względu na właściwości obu atramentów. Cząsteczki nadające kolor atramentom barwnikowym są bardzo drobne, bardzo dobrze się między sobą mieszają, i bardzo dobrze wchłaniają się w papier tworząc łagodniejsze przejścia tonalne, dlatego też doskonale nadają się do wydruków kolorowych. Cząsteczki pigmentu są stosunkowo duże w porównaniu do cząsteczek barwnikowych, stąd nie są już tak dobrze wchłaniane przez papier, mówi się nawet, że pozostają na jego powierzchni. Efektem są bardziej intensywne kolory, a krawędzie bardziej ostre niż w przypadku druku za pomocą atramentów barwnikowych. Plusem tego rozwiązania jest także odporność wydruków na wilgoć i ogólnie niekorzystne warunki atmosferyczne. Zastosowanie w przypadku atramentów o kolorze czarnym dość łatwo wytłumaczyć. Chodzi tu o drukowanie tekstu, jakość czerni, a także większą odporność na wilgoć.

Różnica

Główną różnica między metodą termiczną a metodą piezoelektryczną jest fakt, że w pierwszej atrament jest poddawany działaniu wysokiej temperatury. Głowice termiczne skonstruowane są dla określonych wydajności i dlatego po ponownym napełnieniu jakość wydruków może odbiegać od jakości oryginału.

Technologie

Krople atramentu powstają w różny sposób i dlatego rozróżniamy różne technologie druku atramentowego:

Termiczna (bąbelkowa)

Atrament podgrzewany jest w komorze spustowej rezystorem grzejnym do temperatury około 300 st. C, powoduje to jego parowywanie i tworzenie się w ciągu ułamka sekundy pęcherzyka powietrza, który zaczyna wypełniać całą komorę spustową i w efekcie pod wysokim ciśnieniem wystrzeliwuje atrament poprzez dyszę na papier. Podczas schładzania powietrza w komorze spustowej do jej wnętrza zasysana jest nowa farba z zasobnika, dzięki temu dysza jest gotowa do drukowania następnego punktu. Taki proces może powtarzać się od kilku do kilkudziesięciu tysięcy razy na sekundę. Gdy przemnożymy tą częstotliwość przez ilość dysz w głowicy (jest ich w zależności od modelu około kilkuset), to osiągniemy budzącą szacunek wartość nawet kilkudziecięciu milionów kropel atramentu wytworzonych przez głowicę w ciągu sekundy. Zaletą głowic termicznych jest niski koszt produkcji, wadą zaś jest niezbyt duża trwałość, wynikająca z uszkodzeń dysz podczas drukowania przy bardzo niskim poziomie atramentu (dysze, które nie napełniają się atramentem, ulegają przepaleniu).

Piezoelektryczna

W technologii tej do wyrzucania atramentu z głowicy wykorzystywana jest specjalnie skonstruowana membrana mechaniczna. Składa się ona ze specjalnego kryształu, który ma zdolność rozszerzania się pod wpływem impulsu elektrycznego. Dzięki temu w momencie dostarczenia impulsu wytwarzane jest nadciśnienie powodujące wypchnięcie strumienia atramentu. Proces ten jest precyzyjnie kontrolowany, a czas trwania impulsu jest bardzo krótki. W sumie osiągnięcie maksymalnego poziomu i powrót do stanu wyjściowego zabiera głowicy 10 mikrosekund. W momencie powrotu kryształku do stanu spoczynku kryształ kurczy się i zasysa nowy atrament. Głowice piezoelektryczne są najczęściej częścia składową drukarek i ewentualne ich uszkodzenia mogą być usunięte tylko przez serwis. Zaletą głowic piezoelektrycznych jest wieksza żywotność, wadą jest znacznie wyższy koszt produkcji. niż termiczne i nie wymagają stosowania tak rygorystycznie oryginalnych atramentów. Koszt głowic piezoelektrycznych jest znacznie wyższy niż termicznych.