Pierwsze drukarki atramentowe opracowano na przełomie lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych XX wieku, lecz pierwsza współczesna drukarka atramentowa powstała w 1988 r. Wyprodukowana ją firma Hewlett-Packard. Była to monochromatyczna drukarka z serii DeskJet. Miała rozdzielczość 300DPI, czyli taką samą jak ówczesnym drukarki laserowe. Od tamtego czasu drukarka atramentowa przeszła znaczące zmiany ewolucyjne. Powstało wiele różnych typów drukarek atramentowych, różniących się nie tylko budową i sposobem drukowania. Pierwszą kolorową atramentową drukarką była HP DeskJet 500C i została wyprodukowana 1991 roku. Miała ona tę samą rozdzielczość druku, co klasyczny DeskJet, ale mogła drukować zamiennie tuszem czarnym lub kolorowym. Dobra jakość wydruku, niski poziom hałasu, duża szybkość wydruku sprawiają, że drukarki atramentowe stały się najpopularniejszymi urządzeniami drukującymi do zastosowań domowych. Drukarka atramentowa drukuje przy pomocy specjalnej głowicy. Głowica przesuwana się poziomo rysując pojedyncze linie obrazu. Po każdym przejeździe karetki wzdłuż strony, kartka przesuwana jest nieznacznie w kierunki prostopadłym do kierunku ruchu głowicy, a przy kolejnym przebiegu karetki wykonać kolejny fragment wydruku. Głowice w drukarkach „strzela” małymi kropelkami atramentu bezpośrednio na papier. W drukarkach atramentowych stosuje się dwa rodzaje głowic drukujących: termiczne i piezoelektryczne.
Głowice termiczne
Głowica termiczna składa się z komór z otworami (dysz), w których umieszczony jest miniaturowy opornik, pełniący funkcję grzałka. Standardowa głowica ma od kilkadziesiąt do kilkuset takich dysz (średnica otworu każdej z dysz to kilkanaście – kilkadziesiąt µm). Każda z grzałek jest sterowana niezależnie przez elektronikę drukarki. W komorach dysz znajduje się atrament. Pod wpływem impulsu elektrycznego, grzałka nagrzewają w ciągu 2-5µs tusz do temperatur rzędu 300°C. Wzrost temperatury przebiega tak gwałtownie, że tylko niewielka objętość atramentu ulega podgrzaniu. W miejscu podgrzania tworzy się pęcherzyk pary tuszu, który wyrzuca kroplę przez otwór dyszy. Jednocześnie powstałe w dyszy ciśnienie zasysa nową dawkę atramentu. Proces podgrzewania i wyrzucania kropel atramentu na papier twa ok. kilkanaście – kilkadziesiąt µs.
Głowica drukująca termiczna
Głowice piezoelektryczne
Głowice piezoelektryczne wykorzystywane są w drukarkach EPSON. Są podobnej budowy jak głowice termiczne, tylko zamiast grzałek w dyszach umieszczony jest kryształ piezoelektryczny. Pod wpływem impulsu elektrycznego następuje mechaniczna deformacja kryształu, dzięki czemu powstaje ciśnienie wystarczające do wystrzelenia kropli atramentu. Metoda PIEZO używa elektrycznego impulsu w procesie formowania kropelki przez co uzyskujemy możliwość lepszej kontroli pojemności kropelki, jej kształtu i umiejscowienia. Dzięki temu można uzyskać wydruki o lepszej jakości w porównaniu do metody termicznej. Problemem technologii piezo są jednak wysokie koszty wytwarzania głowicy. Kryształy piezo, aby mogły spełniać swoją funkcję muszą byś stosunkowo duże. Ponadto do każdego takiego kryształu należy podłączyć dwie elektrody. Wszytko to powoduje, że pojedyncza dysza jest większa niż dysza termiczna. W drukarkach piezo montuje się kilkakrotnie mniej dysz, niż w drukarkach atramentowych termicznych. Zaletą technologii piezo jest natomiast to, że proces wystrzeliwania atramentu trwa nawet dwukrotnie krócej niż w metodzie termicznej przez co można zbudować szybsze drukarki. Ponadto trwałość głowicy piezo jest większa niż w głowicy termicznej, gdyż w takiej głowicy nie ma grzałki, a zatem wysoka temperatura nie powoduje szybszego zmęczenia materiału.
System kolorów
Pierwsze drukarki atramentowe do wydruku używały trzech atramentów: żółtego, niebieskozielonego i purpurowego (CMY). Tak było w drukarce HP DeskJet 500C, gdzie do wydruku czarno-białego należało wyjąć atrament kolorowy i zainstalować atrament czarny, a do wydruku kolorowego należało wyjąć atrament czarny i zainstalować atrament trójkolorowy. Atramenty o tych 3 kolorach pozwalały uzyskać dobrej jakości wydruki fotograficzne, jednak nie sprawdzały się przy drukowaniu obrazków z obszarem koloru czarnego. Kolor czarny był tutaj tworzony poprzez zmieszanie trzech kolorów podstawowych. Powodowało to, że zamiast koloru czarnego powstaje barwa ciemnobrunatna. Nowszych konstrukcjach zaczęto stosować system druku złożony z 4 kolorów (CMYK) – jednocześnie można było zamontować w drukarce 4 zbiorniczki z atramentem w kolorach: żółty, niebieskozielony, purpurowy i czarny. Zwiększyło to kontrast wydruków kolorowych i pozwoliło tworzyć dokumenty biurowe bez wymiany tuszów. W najnowszych drukarkach atramentowych, dla uzyskania wydruku fotograficznego stosuje się system drukujący złożony z sześciu, ośmiu a nawet dziewięciu kolorów.
Drukarki atramentowe stanowią obecnie większość urządzeń sprzedawanych do zastosowań domowych. Coraz to nowsze urządzenia są wyposażane w coraz to nowsze funkcje. O ile starsze modele potrafiły tylko drukować obrazy (teksty) z komputera, to nowe modele wyposażane są w takie szereg użytecznych funkcje:
-
wydruk na płytach CD pozwala na profesjonalne przygotowywanie płyt CD i DVD,
-
zainstalowany czytnik kart pamięci pozwala na wydruk bezpośrednio z karty pamięci,
-
wbudowany wyświetlacz LCD pozwala na sprawdzenie zdjęcia przed wydrukiem,
-
funkcja automatycznego druku dwustronnego pozwala na wydruk za jednym cyklem na obu stronach kartki.
-
zamontowany skaner zmienia drukarkę w kserokopiarkę.
To tylko niektóre funkcje, które sprawiają, że drukarki atramentowe jeszcze przez długi czas będą królować w naszych domach.
