Ako funguje atramentová tlačiareň

Písací stroj sa rozšíril síce až o päť storočí po vynájdení kníhtlače, princíp fungovania sa ale za tú dobu revolúcie nedočkal.

Viete, aký je rozdiel medzi laserovou a atramentovou tlačiarňou? Prečítajte si o tom v našom článku: Laserové vs. atramentové tlačiarne

Ako funguje atramentová tlačiareň?

Srdcom atramentovej tlačiarne je tlačová hlava. Tá je vybavená stovkami, veľakrát aj tisíckami miniatúrnych trysiek, ktoré vstrekujú tekutý atrament na papier v kvapkách v objeme 1 pikoliter rýchlosťou až 100 km/h. Napríklad tlačiareň Canon PIXMA iP5000 má k dispozícii celkom 1856 trysiek - 320 pre čiernu farbu a 1536 pre zostávajúce farby.

V tom sa atramentové tlačiarne líšia od laserových tlačiarní, ktoré vykresľujú obraz najprv na prenosový valec a odtiaľ prenášajú toner na papier pomocou elektrostatickej energie.

Atramentová tlačiareň obsahuje okrem tlačovej hlavy aj niekoľko ďalších dôležitých súčiastok, bez ktorých by nemohla plniť svoj účel. Prečítajte si v našom článku Pitva atramentovej tlačiarne, ktoré ďalšie súčasti sa starajú o bezproblémovú tlač a čo robiť, keď nefungujú správne.

Jedna kvapka, alebo vodopád atramentu?

Profesionálne tlačiarne, zvlášť pri tlači veľkoformátových médií, používajú technológiu tzv. kontinuálnej tlače. Vnútri tlačiarne vzniká nepretržitý prúd kvapôčok atramentu a tie, ktoré majú byť vytlačené, sú z tohto vodopádu atramentu v správny okamih vychýlené a následne umiestnené na tlačové médium. Kvapky atramentu, ktoré nie sú použité na tlač sa vracajú do zásobníka atramentu.

Veľkoformátové tlačiarne používajú technológiu kontinuálnej tlače

Väčšina tlačiarní pre domácnosti a menšie firmy pracuje s presne takým množstvom atramentu, ktoré je nevyhnutne potrebné použiť na tlač. Kvapky sú z tlačovej hlavy vystrelené iba vtedy, kedy majú byť skutočne vytlačené na papier. Táto technológia je známa pod názvom "Drop on demand". Tá sa ďalej delí podľa toho, akým spôsobom je kvapka atramentu vystreknutá na tlačové médium na termálne atramentovú tlač a piezoelektrický tlač.

Termálna atramentová tlač - „bubble jet“

V tlačiarňach značky Canon je atrament zahrievaný - vzniká tak mikroskopická bublinka farby, ktorá nakoniec "vystrelí" na papier. Ak ste niekedy počuli o tlačiarňach radu "Bubble Jet", už viete, kde má názov svoj pôvod.

Táto metóda atramentovej tlače je známa ako termálna atramentová tlač. Jej nevýhodou je nutnosť používať v tomto type tlačiarní atramenty odolné voči teplu. A kde je teplo, tam je potrebné aj chladenie, ktorého nutnosť celý proces tlače spomaľuje. Aj tak sa ale jedná v súčasnosti o najrozšírenejšie metódu atramentovej tlače, okrem už spomenutej značky Canon ju vo svojich tlačiarňach používa napríklad aj Hewlett-Packard.

Termálna atramentová tlač krok za krokom

1. Počítač pošle tlačiarni inštrukcie k tomu, ktoré trysky je potrebné aktivovať pri tlači, aby bol vytlačený konkrétny znak alebo obraz na určenom mieste stránky. Na tlač jediného písmena sa podieľajú stovky trysiek, z ktorých každá z nich má priemer len o málo väčší ako ľudský vlas.
2. Tlačiareň aktivuje konkrétne trysky prechodom elektrického prúdu cez rezistory, ktoré sú súčasťou trysiek.
3. Prechodom elektrického prúdu rezistorom sa súčiastka zahreje.
4. Rezistor začne zahrievať atrament v priľahlej tryske.
5. Ako sa atrament zahrieva, začne sa tvoriť bublina, ktorá sa teplom neustále zväčšuje, až pokiaľ praskne.
6. Tým sa prenesie na stránku miniatúrna vytvarovaná bodka farby.
7. Prasknutím atramentovej bubliny vznikne podtlak, ktorý natiahne do trysky ďalšiu kvapku atramentu zo zásobníka farby.
8. Medzitým sa celá tlačová hlava posúva ďalej po riadku, aby mohlo dôjsť k vytlačeniu ďalšieho písmena alebo časti obrazu tlačeného dokumentu.

Piezoelektrická atramentová tlač

Tlačiarne od Epson používajú technológiu tzv. piezoelektrickej tlače. Súčasťou atramentových kanálikov tlačovej hlavy je v tomto prípade piezoelektrický kryštál, ktorý funguje ako miniatúrna pumpička vystreľujúca atrament na tlačové médium. Táto technológia umožňuje lepšiu kontrolu nad tvarom a veľkosťou kvapky. V tomto prípade odpadá nutnosť zahrievania a následného chladenia. Nielen, že tlač je rýchlejšia, ale umožňuje použitie širšej škály atramentov, ktoré nemusia byť nutne odolné vysokým teplotám.

Aktuálne modely tlačiarní Epson disponujú 180 tryskami pre každú farbu, atramenty sa vstrebávajú priamo do papiera vďaka svojmu zloženiu vyvinutému na mieru piezoelektrickej technológií tlače. Výsledkom sú veľmi kvalitné tlačové výstupy, rozdiel je znateľný obzvlášť na lesklých papieroch. Aj preto patria tlačiarne značky Epson medzi špičku v domácej tlači fotografií.

Piezoelektrická tlač krok za krokom

1. Miniatúrne množstvo atramentu je natiahnuté tenkou trubičkou zo zásobníka (cartridge) do rezervoáru atramentu, ktorý sa je súčasťou každej trysky.
2. Kvapka atramentu je zachytená na samom okraji trysky a čaká, aby doslova vyletela na papier.
3. Elektrický obvod tlačiarne dodá energiu elektrickým kontaktom, ktoré ju odovzdajú piezoelektrickému kryštálu.
4. Ten sa po prijatí energie prudko roztiahne a cez tenkú membránu vymrští kvapku atramentu na papier.