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Origini della Stampa
Anche se le prime stampanti a getto d’inchiostro sono uscite nel 1980, è stato solo nel 1990 che i prezzi sono scesi abbastanza per cui tale tecnologia è stata introdotta nel mercato consumer di massa. Canon sostiene di aver inventato quella che definisce la tecnologia ‘ bubble jet ‘ nel 1977, quando un ricercatore accidentalmente toccando una siringa piena d’inchiostro con un saldatore caldo, il caldo ha costretto una goccia d'inchiostro ad uscire fuori dall’ago.
E’ cosi che inizio’ lo sviluppo di un nuovo metodo di stampa. Le stampanti inkjet hanno fatto rapidi progressi tecnologici degli ultimi anni .
In primo luogo, la stampante a tre colori è riuscita a rendere la stampa inkjet a colori un’opzione conveniente; poi i modelli a quattro colori o sopra i quattro colori (come le stampanti fotografiche esacromatiche o ad 8 colori) sono diventate meno costose da produrre e vendere, per cui è diventata la norma avere una stampante in casa o in ufficio. Le stampanti e le cartucce hanno due vantaggi principali rispetto ai dispositivi che impiegano toner: costo inferiore della macchina e delle singole cartucce, per cui andate a sostituire solo la cartuccia del colore esaurito. Di contro le cartucce devono essere cambiate più frequentemente poiché hanno una capacità interna inferiore rispatto ad una cartuccia toner. Se consideriamo un costo di stampa per pagina, la stampa a getto d’inchiostro costa circa 10 volte di più rispetto alla stampa laser.
Funzionamento
Stampa a getto d’inchiostro, come la stampa laser, è un processo non ad impatto . L’inchiostro viene emesso dagli ugelli della testina di stampa e passa sul foglio di carta. L'inchiostro liquido in vari colori viene spruzzato su carta o altri supporti, per costruire un’immagine. La testina di stampa esegue la scansione della pagina in strisce orizzontali, usando un gruppo motore della stampante per spostarla da sinistra a destra e viceversa, mentre la carta è spostata verticalmente da altri rulli motori della stampante. Una striscia (o riga) dell’immagine viene stampata, la carta passa, e cosi la striscia successiva. Per velocizzare le cose, la testina di stampa non stampa solo una singola riga di pixel in ogni passaggio, ma una fila verticale di pixel alla volta.
Per la maggior parte delle stampanti, la testina di stampa impiega circa mezzo secondo per stampare la striscia in una pagina.
Ci sono diversi tipi di stampa a getto d’inchiostro. Il più comune è ” drop on demand ” (DOD), il che significa spruzzare piccole gocce d'inchiostro sulla carta attraverso piccoli ugelli; la quantità d'inchiostro proiettato sulla pagina è determinato dal software del driver della stampante, che determina quali ugelli, goccioline sparare, e quando.
Tecnologia Termica
La maggior parte delle stampanti inkjet utilizzano la tecnologia termica, per cui il calore viene utilizzato per sparare inchiostro sulla carta. Ci sono tre fasi principali di questo processo. Lo schizzo viene avviato riscaldando l’inchiostro per creare una bolla fino a quando le forze di pressione fanno scoppiare l’inchiostro che colpisce la carta. La bolla poi raffredda, e il conseguente vuoto preleva l’inchiostro dal serbatoio, andando cosi a innescare un meccanismo velocissimo a catena di bolle sequenziali che cadono sul supporto di stampa. Canon e Hewlett -Packard (HP) usavo questo metodo con le prime stampanti a getto di inchiostro immesse sul mercato.
Testina Termica
Elementi riscaldanti minuscoli vengono utilizzati per espellere gocce di inchiostro dagli ugelli della testina di stampa. La maggior parte delle stampanti inkjet termiche hanno testine di stampa contenenti un totale compreso tra 300 e 600 ugelli, ciascuno del diametro di un capello umano (circa 70 micron). Questi offrono volumi di goccia di circa 8-10 picolitri (un picolitro è un milione di milionesimo di litro), e le dimensioni di punti tra i 50 ei 60 micron di diametro. In confronto, la dimensione dei punti più piccola visibile ad occhio nudo è di circa 30 micron. I vari colori sono normalmente forniti tramite una combinazione di tre colori base (ciano, magenta e giallo). Diverse piccole gocce d’inchiostro a colori (in genere tra quattro e otto) sono tipicamente combinati per offrire una dimensione di colori variabile.
Gocciolamento dell’inchiostro in una testina termica
La velocità di stampa dipende dalla frequenza con cui gli ugelli possono sparare gocce d'inchiostro e dalla larghezza della falciata stampata dalla testina di stampa.
La Tecnologia Termica ha limitazioni nell’utilizzo del tipo d'inchiostro; deve essere resistente al calore. L’utilizzo di calore nelle stampanti termiche comporta necessariamente la fase del raffreddamento, che determina una lunghezza complessiva del tempo di stampa, elevata.
La Tecnologia Piezoelettrica
Questa tecnologia a getto d’inchiostro è stata inventata da Epson e utilizza un cristallo piezoelettrico nella parte posteriore del serbatoio d'inchiostro. Questo è piuttosto come un cono diffusore che si flette quando una corrente elettrica scorre attraverso di essa . Quindi, quando è necessario un punto di un certo colore, una corrente viene applicata all’elemento piezoelettrico che poi flette e, così facendo, impone ad una goccia di inchiostro di cadere dall’ugello sul foglio di carta o altro supporto su cui si sta stampando.
Funzionamento della testina piezolettrica di stampa
Ci sono diversi vantaggi che il metodo piezoelettrico possiede. Il processo consente un maggiore controllo sulla forma e dimensione della goccia d'inchiostro rilasciato. Le fluttuazioni minuscole nel cristallo consentono dimensioni delle goccioline più piccole e quindi maggiore densità degli ugelli. Diversamente dalla tecnologia termica di cui sopra, l’inchiostro non deve essere riscaldato e raffreddato tra un ciclo di stampa ed un altro. Ciò consente di risparmiare tempo, ed una maggiore libertà nello sviluppo di nuovi tipi di inchiostri.
Percezione del Colore
La luce visibile è compresa tra 380 Nm (violetto) e 780 Nm (rosso) dello spettro elettromagnetico. La luce bianca comprende proporzioni quasi uguali di tutte le lunghezze d’onda visibili, e quando questa luce brilla su o attraverso un oggetto, alcune lunghezze d’onda vengono assorbite mentre altre vengono riflesse o trasmesse. E ‘ la luce riflessa o trasmessa che conferisce all’oggetto il colore percepito. Le foglie, per esempio, sono verdi perché la clorofilla assorbe la luce alle estremità blu e rosso dello spettro e riflette la parte verde nel mezzo.
La temperatura di una sorgente luminosa, misurata in Kelvin (K), colpisce il colore percepito di un oggetto. La luce bianca, come emessa dalle lampade fluorescenti o dal flash di un fotografo, non storce i colori ed ha una distribuzione di lunghezze d’onda corrispondenti ad una temperatura di circa 6.000 K. Le lampadine standard emettono meno luce dalla fine dello spettro blu, corrispondente ad una temperatura di circa 3000 K, che fa sì che gli oggetti compaiano più gialli.
Gli esseri umani percepiscono colore attraverso uno strato di cellule sensibili alla luce nella parte posteriore dell’occhio chiamato retina. Le principali cellule della retina negli occhi sono i coni, che contengono pigmenti fotosensibili che li rendono appunto sensibili alla luce rossa, verde o blu (le altre cellule sensibili alla luce, le aste, vengono attivate solo in penombra). La luce che passa attraverso l’occhio è regolato dall'iride e focalizzata dalla lente sulla retina, dove i coni sono stimolati dalle relative lunghezze d’onda. I segnali provenienti da milioni di coni sono passati attraverso il nervo ottico al cervello, che li assembla in un immagine a colori percepita.
Creazione del Colore
I monitor di un computer o gli schermi televisivi, e le stampanti producono i colori miscelando i principali colori primari (ciano, magenta, giallo) in un processo che si chiama dithering.
Monitor e stampanti, tuttavia, differiscono nel modo in cui questo viene realizzato perché i monitor sono fonti di luce, mentre la stampa di uscita è la luce che si riflette. I monitor mescolano alla luce fosfori attraverso i colori additivi primari: rosso, verde e blu (RGB), mentre le stampanti utilizzano inchiostri dai colori sottrattivi primari: ciano, magenta e giallo (CYM). In entrambi i casi i colori primari di base si retinano per formare l’intero spettro. Il dithering rompe un pixel di colore in una matrice di punti in modo che ciascun punto o è costituito da uno dei colori di base o intenzionalmente la matrice viene lasciata vuota.
La riproduzione dei colori visualizzati su un monitor per corrispondere esattamente all’output di stampa è conosciuta come corrispondenza dei colori . I colori variano da monitor a monitor e i colori sulla pagina stampata non sempre corrispondono esattamente a ciò che viene visualizzato sullo schermo . Il colore generato sulla pagina stampata dipende dal sistema di colore usato e dal modello di stampante; non dai colori visualizzati sul monitor.
La Qualità di Stampa
I due principali fattori che determinano la qualità di stampa a colori sono:
la risoluzione, misurata in punti per pollice (dpi)
il numero di livelli o graduazioni che possono essere stampati per punto
In generale maggiore è la risoluzione e maggiori i livelli per ogni punto, migliore è la qualità di stampa generale .
In pratica, la maggior parte delle stampanti fanno un trade-off tra risoluzioni più alte e fornendo più livelli per punto. Questo è spesso determinato dalla destinazione d’uso della stampante. Professionisti delle arti grafiche, per esempio, sono interessati a massimizzare il numero di livelli per punto per offrire maggiore qualità fotografica alle immagini, mentre gli utenti aziendali generalmente richiedono ragionevolmente alta risoluzione in modo da ottenere una buona qualità del testo e una la qualità dell’immagine ragionevole.
Le stampanti a getto d’inchiostro a sei colori aggiungono due ulteriori inchiostri, ciano chiaro e magenta chiaro, così da riuscire a produrre toni più tenui e gradazioni di colore più sottili rispetto ai dispositivi standard, CMYK.
La HP ha costantemente sostenuto i vantaggi di miglioramento della qualità di stampa a colori, aumentando il numero di colori che possono essere stampati su un punto individuale piuttosto che semplicemente aumentando dpi. Nel 1996 HP ha costruito la prima stampante a getto d’inchiostro per stampare più di otto colori in un punto. Nel corso degli anni ha progressivamente affinato la sua tecnologia multistrato PhotoREt fino al punto in cui, entro la fine del 1999, era in grado di produrre una dimensione estremamente piccola di goccia 5 pl e fino a 29 gocce di inchiostro per punto che rappresenta oltre 3.500 colori stampabili per punto.
Gestione del Colore
L’occhio umano può distinguere circa un milione di colori; il numero preciso varia seconda delle condizioni individuali degli osservatori e e dal punto di visualizzazione. Il colore può essere descritto concettualmente dalla seguente modello HSB tridimensionale:
RGB (Red, Green , Blue) e CMYK (ciano, magenta , giallo, nero) sono altri modelli comuni di colore . I monitor CRT utilizzano il primo, in un sistema di colore additivo, creando colore causando fosfori rossi, verdi e blu a incandescenza. I diversi colori sono creati mescolando quantità variabili di rosso, verde o blu , e ciascuno può essere misurata in una scala da 0 a 255. Se il rosso, verde e blu sono impostati a 0, il colore che viene è nero; se sono impostati a 255, il colore che vien fuori è bianco.
Nella stampa, i pigmenti d'inchiostro assorbono la luce in modo selettivo in modo che solo alcune parti dello spettro vengono riflesse all’occhio dello spettatore: parliamo di colore sottrattivo. I colori di base sono ciano, magenta e giallo ed un quarto inchiostro, il nero, è solitamente aggiunto per creare ombre profonde e una più ampia gamma di sfumature. Utilizzando quantità variabili di questi colori può essere prodotto un gran numero di altri colori.
La CIE (Commission Internationale de l’ Eclairage), che è stata costituita all’inizio del secolo scorso per sviluppare standard per le specifiche di luce e d'illuminazione, ha definito il primo modello di spazio colore. Questo modello descrive il colore come una combinazione di tre assi : x , y e z. In termini generali, x rappresenta la quantità di rossore in un colore, y la quantità di verde e leggerezza (chiaro -scuro), e z la quantità di azzurro. Nel 1931 questo sistema è stato adottato come modello CIE x * y * z , ed è il fondamento di molti altri modelli di spazio colore.
Nella stampa del colore si deve essere in grado di creare e far rispettare lo spazio colore CIE in tutta la catena di produzione: scanner, software, monitor, stampanti desktop, dispositivi di output PostScript esterni, pre-stampa agenzie di servizi, e macchine da stampa. Il dilemma è che diversi dispositivi semplicemente non sono in grado di creare una gamma di colori identici. Ecco dove la gestione del colore entra in gioco, per cui lo spazio colore CIE indipendente dal dispositivo, permette di mediare tra la gamma di colori dei vari dispositivi.
L’inchiostro
Qualsiasi tecnologia applicata alla stampante, il prodotto finale consiste in un'inchiostro che finisce su un supporto (carta o altro tipo), per cui questi due elementi sono di vitale importanza quando si tratta di produrre risultati di qualità. La qualità della produzione (delle stampe) di una stampante a getto d’inchiostro varia da povero, con colori spenti e strisce visibili, ad eccellente, qualità quasi fotografica o tipografica.
Uno dei principali obiettivi dei produttori di dispositivi a getto d’inchiostro è quello di sviluppare la capacità di stampare su quasi qualsiasi supporto. Il segreto di questo è la chimica dell’inchiostro, e la maggior parte dei produttori proteggono gelosamente le loro formule. Aziende come HP, Canon, Brother, Lexmark e Epson investono ingenti somme di denaro nella ricerca per ottenere progressi continui e sviluppare inchiostri a pigmenti sempre piu’ performanti, aumentare la qualità di resistenza alla luce e all’acqua, e perfezionare l'idoneità per la stampa su una vasta gamma di supporti.
Le stampanti a getto d’inchiostro di oggi utilizzano inchiostri a base acqua con piccole molecole di pigmenti (< 50 nm), per il ciano, magenta e giallo . Questi hanno elevata brillantezza e ampia gamma di colori , ma non resistono alla luce o all’ acqua. Se i pigmenti che si utilizzano per creare un inchiostro sono più grandi (da 50 a 100 nm), le molecole sono più impermeabili e resistenti allo sbiadimento.
By Lamiastampante.it | 24-05-2019