Drukarka – jest to urządzenie, które za pomocą kartridży (popularnie nazywanymi tuszami) drukuje. Tusze zaś wykorzystują do druku atrament czyli środek barwiący, który składa się z roztworu barwnika. Wykorzystywany jest on także do innych przyrządów piszących, takich jak długopisy, pisaki, pióra, flamastry itp. Oczywiście atrament ten różni się znacząco składem, ten używany w drukarkach może być pigmentowy lub barwnikowy, ale o tym później. Kartridże za pomocą dysz, na których znajduje się kilkaset otworów wystrzeliwuje małe kropelki tuszu, które składają się na obraz.

 

tusz barwnikowy i pigmen

 

Tusz do drukarki dzieli się na barwnikowy (rozpuszczalnikowy) oraz pigmentowy:

 

Tusz barwnikowy – składa się z rozpuszczonego barwnika i może przybrać postać naprawdę bardzo małych kropelek. Dzięki czemu wydruki mogą zyskać wysoką jakość dzięki dużej rozdzielczości. Ten typ ma jednak jedna wadę, jest on bardzo wrażliwy na promienie słoneczne oraz wodę, co skutkuje jego szybkim blaknięciem w porównaniu do tuszu pigmentowego.

Tusz pigmentowy – zawiera on w sobie cząstki stałe, czyli tak zwany pigment (kryjącą substancję barwiącą). Jego główna zaletą jest duża odporność na blaknięcie, ale ma także wadę, krople składające się z tego typu tuszu są w porównaniu do tuszu barwnikowego dość duże co skutkuje mniejszą rozdzielczością, czyli gorszą jakością druku. Dodatkowo tusz ten nie nadaje się za bardzo do mieszania z innymi kolorami, dlatego stosuje się go głównie do pracy z kartridżami czarnymi.

Podczas regeneracji należy pamiętać, aby nigdy nie mieszać dwóch rodzai tuszy pigmentowego z barwnikowym. Może to spowodować zgęstnienie tuszy i zamiast lejącego się atramentu będziemy mieli maź, która zalepi dusze. Niestety na pierwszy rzut oka nie da się rozróżnić tego barwnika, są metody mało profesjonalne, np: wylanie małej kropelki na gazecie, tusz pigmentowy będzie jednolity, natomiast barwnikowy powinien mieć otoczkę przezroczystą, czyli jego rozpuszczalnik.

 

Drukarki korzystają z dwóch technologii druku:

Metoda piezoelektryczna – w tym wypadki piezoelektryczne kryształy, przez naprężenia mechaniczne, które następują poprzez ładunki elektryczne wypychają atrament z głowicy. Ujemne napięcie wypycha kryształ na zewnątrz, dzięki czemu atrament znajdujący się w kartridżu zasysany jest do komory. Napięcie dodatnie piezoelektryki wyginają się w przeciwnym kierunku, czyli do środka co powoduje zasysanie tuszu do dysz.

 

metoda piezoelektryczna

 

Metoda termiczna – Tutaj każda dysza ma element grzejny (ilość dysz zależy od kartridża na początku,pierwsze modele tuszy do drukarek miały zaledwie 48 dysz, obecnie posiadają ich kilka tysięcy. Poprzez impulsy elektryczne, które nadawane są do elementów grzejnych, tworzą pęcherzyk pary tuszu, który wystrzeliwuję kropelkę z dyszy. Temperatura przez ułamek sekundy na dyszach w momencie grzania wynosi 350 – 400 stopni celsjusza, schładzana jest właśnie samym tuszem.

 

metoda termiczna działa drukarki

 

Co to jest rozdzielczość drukarki? Każdy wie że im większa ta wartość tym lepszej jakości wydruk, ale co dokładnie oznaczają liczby opisujące cechę drukarki? Rozdzielczość wyraża się parametrem dpi, w rzeczywistości oznacza to gęstość rozmieszczenia kropel tuszu, jakie nasza drukarka może ulokować na długości i szerokości kartki.  Dla przykładu kupując drukarkę w opisie widzimy opis: jakość wydruku 600 x 1200 dpi co w praktyce oznacza, że maksymalna ilość kropli na cal w linii po której przesuwa się kartridż w drukarce wynosi 600 kropli oraz 1200 kropli w linii prostopadłej do ruchu kartridża.

 

rozdzielczosc dpi

 

 

Występuje kilka rodzai drukarek w zależności od trybu pracy:

 

Technologia DOD termiczna – najbardziej powszechna drukarka, która spotykamy na co dzień w domu czy biurze, skrót ten oznacza „kropla na żądanie” Metoda ta jest w miarę prosta w produkcji, nie wymaga tak dużej precyzji jak metoda piezoelektryczna, zużywa ze wszystkich metod najmniej tuszu, przy czym zachowuje najwyższą jakość wydruku. Jedyną jej wadą jest potrzeba stosunkowo bliskiej pracy z kartką papieru, ponadto materiały które mogą z nią współpracować są także bardzo ograniczone, jest to głownie papier. Nowsze modele mogą już także pracować za pomocą specjalnych podajników płyty CD/DVD itp. Tusz wystrzeliwany z dysz znajdujących się na głowicy kartridża mierzy się w Hercach, szybkość wystrzeliwanych kropel jest niewyobrażalnie szybka. Mimo że dysz może być na jednym kartridżu od kilkudziesięciu do kilku tysięcy, z każdej pojedynczej dyszy wystrzeliwany jest tusz w ilości kilkudziesięciu kropel na sekundę.  Metoda druku DOD termiczna jest znacznie szybsza od piezoelektrycznej ze względu na większą ilość dysz zastosowanych w kartridżach do tego typu drukarek.

Technologia DOD piezoelektryczna – budowa głowicy kartridży jest podobna, z tą różnicą że zamiast elementów grzewczych występują zjawiska drgania kryształów. które mechanicznie wypychają tusz z komory w dyszach. Kartridże tego typu mają znacznie lepszą żywotność, oraz lepszy stosunek jakości z szybkością pracy.

Technologia DOD zaworkowa – bardzo rzadko spotykana metoda druku, polega na wypychaniu pod ciśnieniem kropel z tuszem. Wydruk jest bardzo słabej jakości, można uzyskać tutaj nadruk o wysokości zaledwie od 1 do 36 kropli . Metoda ta stosowana jest głównie w pracy o bardzo trudnych warunkach przemysłowych.

Technologia CIJ – w tej technologi atrament jest pompowany, a następnie pod ciśnieniem skierowany jest wężem do samej głowicy. Wąż używany jest tutaj ze względu na dużą odległość tuszu od głowicy, może on wynosić nawet kilka metrów. W środku głowicy tusz skierowany jest na rezonator piezoelektryczny, gdzie wystrzeliwuje się go poprzez dysze, której średnica wynosi 400 do 100 um. Metoda ta stosowana jest w przemyśle, co prawda jakość wydruku jest słaba i wynosi ok 16 – 48 kropelek w pionie, to jednak jego główna zaletą, dla której metoda ta została opracowana jest możliwość drukowania na obiektach oddalonych od dyszy głowicy nawet 10 cm z szybkością kilkunastu metrów na sekundę. Można tutaj stosować dowolny atrament pigmentowy.

 

Skład chemiczny tuszu/atramentu:

– substancja barwiąca ( 2 – 8 % ) – czyli tusz barwnikowy lub pigmentowy

– rozpuszczalnik ( 35 – 80 % ) – może to być woda, alkohol lub keton metyloetylowy

– środki powierzchniowo czynne ( 0,1–2% ) i środki zwilżające ( 1–5% ) – ich zadaniem jest zmniejszenie napięcia powierzchniowego

– środki zwiększające rozpuszczalność barwników ( 2–5% )

– dyspergator ( 3–8% )

– substancje pochłaniające wilgoć ( 10–30% ) –  dzięki temu zmniejszone jest parowanie atramentu.

– modyfikator lepkości ( 1–3% )

– bufor pH ( 0,1–10% ) –  zmniejsza korozje na dyszach kartridży

– czynnik chelatujący ( 0,1–0,5% )

– środek bakteriobójczy i owadobójczy ( 0,1–0,3% )

– filtr UV, antyutleniacz, inhibitor wolnego rodnika ( 1–5% )