Jak to atrament?

Geneza drukarki rozpoczyna się nawet przed powstaniem 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).

Technika 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, a następnie 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 piezokryształy od tuszu), a w efekcie wystrzelenie kropli barwnika. W takiej sytuacji temperatura atramentu nie zmienia się, dzięki czemu uzyskuje się bardziej ostre krawędzie. Ponadto głowica drukarki może działać na dwa sposoby: w trybie ciągłym i na żądanie (Drop on Demand). W pierwszym sposobie seria kropel atramentu jest kilkukrotnie podawana 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. Tusz stosowany w drukarkach atramentowych możemy podzielić na dwie zasadnicze grupy. Tusz rozpuszczalnikowy jest jednorodną cieczą z rozpuszczonymi barwnikami i może tworzyć bardzo małe kropelki, które są niezbędne do tworzenia wydruków o bardzo wysokiej rozdzielczości. Wadą takich tuszy jest ich podatność na czynniki zewnętrzne, takie jak: promienie UV (które powodują blaknięcie), woda czy tarcie (ścieranie się). Natomiast tusz pigmentowy zawiera w sobie cząstki stałe pigmenty. Plusem tego rodzaju tuszy jest duża odporność na czynniki zewnętrzne takie jak: promienie UV, woda, kurz, tarcie. Wadą jest stosunkowo duża wielkość kropli oraz utrudnione mieszanie się, łączenie ich między sobą. Każdy z podanych tuszy ma zarówno wady, jak i zalety. Coraz częściej w drukarkach atramentowych stosuje się obydwa typy tuszu jednocześnie.

Kolorowe wydruki o wysokiej jakości niczym HD

Sposób działania drukarek monochromatycznych jest oczywisty. Natomiast 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? 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. Dithering, to słowo 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). Kolorowy tusz znajduje się w dwóch kartridżach (jeden z tuszem czarnym, drugi z kolorami: cyan, karmazynowy, żółty) lub w czterech osobnych kartridżach (w każdym znajduje się dany kolor). Ponadto w niektórych drukarkach można stosować specjalne tusze, tak zwane tusze fotograficzne, które są nieco jaśniejsze niż standardowe, dzięki czemu lepiej oddają barwy przy drukowaniu zdjęć, obrazów i fotografii. Generalnie kolorowym drukowaniem rządzi jedna zasada, im mniejsze krople atramentu drukarka potrafi wydrukować, tym większa paleta barw i odcieni, które człowiek może dostrzec.

Jak to się dzieje, że wie co drukować?

Doskonale wiemy, 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 specjalne dane.

Podsumowanie – zalety i wady atramentówek

Jeśli dotarłeś do końca tej lektury, należą Ci się gratulacje. To koniec danych technicznych. Na koniec przypominamy dlaczego to właśnie atramentówki cieszą się taką popularnością, a jednocześnie dlaczego są poważnie zagrożone przez rynek laserówek.

Zalety drukarek atramentowych: niski koszt produkcji, i tym samym stosunkowo niskie ceny zakupu; cicha praca; wysoka wydajność; znaczna ilość pamięci wewnętrznej zdolnej do obsługi nawet złożonych plików graficznych z dużą ilością powierzchni wielobarwnych; dobra jakość wydruku czarnego i w kolorze; łatwość wymiany kaset drukujących tuszy - kartriży; duży wybór zamiennych materiałów eksploatacyjnych.

Wady drukarek atramentowych: wysoki koszt oryginalnych materiałów eksploatacyjnych; wysoka jakość wydruku jest możliwa do uzyskania tylko na papierze niestandardowym. Najlepsze wyniki wydruku uzyskuje się na papierze firmowym danego producenta drukarki; stosunkowo duża wadliwość części mechanicznych; brak możliwości drukowania na papierze wielowarstwowym.