2. Вирішення проблем методу струменевого друку

По-перше, струмінь фарбника повинен був розпадатися на мікроскопічні крапельки певного розміру, і, по-друге, велика частина крапель взагалі не повинна потрапляти на папір. (Якщо, наприклад, роздруковується текст, то площу покритих фарбником ділянок складає всього 2-5 відсотків загальної поверхні.) Розробники скористалися закономірністю, виявленою лордом Рейлі: струмінь рідини прагне розпастися на окремі краплі. Потрібно тільки трохи підправити випадковий процес розпаду струменя, накладаючи за допомогою п'єзоелектричного перетворення на струмінь фарбника, що викидається під високим тиском (до 90 панів), високочастотні коливання тиску.

У такий спосіб може викидатися до мільйона крапель в секунду. Їх розміри залежать від геометричної форми сопел-розпилювачів і складають всього лише декілька мікрон, а швидкість, з якою вони долітають до паперу, досягає 40 м/с. Мова йде про струменевих принтерах, що працюють по вищеназваних принципах безперервного розпилювання фарбника або друку під високим тиском.

Ці принтери здатні маркірувати і наносити коди практично на всі поверхні і предмети. Вони в змозі розпилювати переважну більшість видів рідин: чорнила, лак, масла і навіть склеювальні речовини і смоли.

Завдяки високій швидкості польоту крапель допускається використовувати поверхні з сильними нерівностями і залежно від вимог до якості друку розміщувати їх на відстані 1-2 см від сопла-розпилювача. В результаті можна наносити маркіровку, наприклад дані про термін придатності товару, на картонні коробки, пляшки, консервні банки, яйця або кабелі. Цю технологію друку неважко дізнатися по крапках, що здаються нерівномірними і як би обшарпаними.

З початку 70-х років незвичайно активізувалася дослідницька діяльність, направлена на створення систем без недоліків, властивих системам друку під високим тиском. Перше рішення, знайдене фахівцями, - друкуючі | головки з п'єзоелектричними перетворювачами, окремі краплі фарбника, що випускають за запитом. Так народилася ідея про струменевий друк з дозованим розпилюванням фарбника.

Оскільки струменева технологія використовує метод "викидання" крапель фарбника на папір, відповідна матриця друку є набором сопів (до 256), з якими сполучені ємкості для чорнила і механізми, що управляють (як правило п'єзоелектричного типу) . Вимоги до фарб (чорнилу) вельми суперечливі і високі, тому склад їх постійно удосконалюється. Якість зображення сильно залежить від типу паперу (плівки), тому для найбільш відповідальних робіт рекомендуються спеціальні її типи, що володіють властивостями швидкого вбирання чорнив (extra-adsorbent| paper|) без їх прояву на просвіт.

Сучасні струменеві принтери для масового застосування, як правило, мають роздільну здатність на рівні 300-360 або 300х600 крапок на дюйм, можуть друкувати із задовільною якістю на звичайному папері і з високою якістю (що наближається до друку на лазерному принтері) - на спеціальному папері.

3. Друкуючі пристрої з п'єзоелектричними виконавчими механізмами.

Перші заявки на реєстрацію винаходу систем струменевого друку з п'єзоелектричними виконавчими механізмами були подані в 1970 і 1971 рр. У 1977 р. був продемонстрований перший струменевий принтер з дозованим викидом фарбника. Цей принтер, оснащений дванадцятьма соплами-розпилювачами і що друкує майже безшумно із швидкістю 270 символів в секунду, провів революцію навіть в кругах фахівців.

Siemens як електромеханічний перетворювач використовувала п'єзоелектричну трубочку, вмонтовану в канал з литної смоли.

Всі канали закінчуються пластиною з отворами, що калібруються, для розпилювання, розташованою на передній стороні пристрою. Передача електроенергії і фарбника проводиться виключно за допомогою коливань тиску, що розповсюджуються в каналі відповідно до законів акустики. Коливання, що досягають кінця каналу, відбиваються там з інверсією фази, тобто в цьому місці коливання із зниженим тиском і навпаки.