Impressora de jato de tinta – em que consiste e como funciona

No mundo moderno, não há como escapar a um dispositivo capaz de produzir informação eletrónica em papel ou noutros materiais sólidos. Precisamos simplesmente de impressoras. Quer se trate de imprimir documentos, fotografias, gráficos ou qualquer outro tipo de ficheiro, quase toda a gente tem de utilizar uma impressora de alguma forma. Isto é especialmente verdade para as grandes empresas com um elevado volume de documentos. Ao escolher uma impressora, é importante considerar primeiro o método de impressão que melhor se adapta às suas necessidades. Existem várias opções, tais como jato de tinta, laser, matricial, sublimação, LED e outras impressoras especializadas (excluindo impressoras 3D para impressão em volume). Neste artigo, vamos explorar as características e o funcionamento das impressoras de jato de tinta.

Definição e princípio geral de funcionamento

Uma impressora de jato de tinta é um dispositivo de impressão que utiliza tinta líquida para transferir imagens para papel ou outras superfícies através de microjactos. Esta tecnologia foi descoberta em meados do século XX e baseia-se no princípio de que as gotículas de líquido que passam através de pequenos orifícios apresentam um comportamento consistente. Uma década mais tarde, foi descoberto o método de geração de microgotas através da aplicação de corrente eléctrica, o que levou ao desenvolvimento das primeiras impressoras de jato de tinta. Em resumo, a impressora funciona armazenando tinta líquida em cartuchos especializados ligados à cabeça de impressão, que é o principal componente das impressoras de jato de tinta, através de tubos flexíveis. Durante o processo de impressão, a tinta é introduzida na cabeça de impressão que contém numerosos microfuros ou bicos. Com alta pressão, a tinta é então forçada a passar através destes bicos como micro-gotas para uma superfície sólida. Para reproduzir toda a imagem, a cabeça de impressão desloca-se sobre a página, sem contacto, e liberta microjactos da cor desejada.

Importante! No momento da impressão, o PG recebe todas as cores de tinta e os restantes tons não utilizados são reciclados para utilização futura. Este método assegura que todas as tonalidades de tinta estão constantemente em movimento, evitando assim que sequem.

Tipos de impressoras

O método anteriormente mencionado de fornecimento de tinta através de uma bomba de alta pressão não era particularmente conveniente. Isto deve-se ao facto de, à medida que as cores não utilizadas circulavam, o solvente se evaporava gradualmente, fazendo com que a tinta engrossasse e acabasse por entupir o sistema, incluindo a cabeça de impressão. Além disso, os dispositivos que utilizavam este sistema eram de grandes dimensões. Para resolver estes problemas e garantir que uma gota de cor específica fosse entregue a pedido, várias empresas realizaram investigação para melhorar a tecnologia. Em 1977, foi inventado o método piezoelétrico, seguido do método de bolha térmica dois anos mais tarde. Estas inovações marcaram a introdução da tecnologia Drop-on-demand.

Modelos piezoeléctricos

O processo de funcionamento destes modelos baseia-se nas propriedades físicas de um piezocristal, que se expande quando é aplicada uma corrente eléctrica. Consequentemente, ao imprimir, a eletricidade passa através do sistema e provoca a deformação do cristal. Esta, por sua vez, força a quantidade necessária de tinta a ser espremida através do bocal para a folha de papel, com o excesso a regressar ao sistema. A Epson foi a primeira a introduzir e a utilizar este tipo de tecnologia de impressão. Uma das principais vantagens deste sistema é a capacidade de ajustar o tamanho das microgotas: maiores para áreas sólidas e mais pequenas para detalhes mais finos. Além disso, é possível ejetar três tipos diferentes de tinta numa só passagem, o que melhora a velocidade de impressão. Além disso, estas impressoras são fiáveis, de baixa manutenção e oferecem uma boa qualidade e eficiência de custos devido ao tamanho reduzido das gotas. No entanto, esta tecnologia tem alguns inconvenientes. O PG piezoelétrico é dispendioso e, normalmente, está localizado no interior do dispositivo e não no cartucho, o que torna a substituição e a limpeza mais complicadas. Para além disso, esta tecnologia tem requisitos elevados de papel.

Modelos a gás

Esta tecnologia, também conhecida como tecnologia de bolhas, foi patenteada pela Canon. Baseia-se na expansão de bolhas de gás para empurrar a tinta através dos bicos. O processo inicia-se quando uma corrente eléctrica aquece o termopar no PG a uma temperatura elevada (+500 0 C), fazendo com que as bolhas de gás se expandam gradualmente e impulsionem as gotas de tinta para o papel. À medida que a tinta interage com o corante, os bicos arrefecem, reduzindo o tamanho das bolhas e permitindo a entrada de um novo lote de tinta na câmara. A impressão por bolhas envolve menos componentes, o que aumenta a fiabilidade e prolonga a vida útil da impressora. Estes dispositivos são excelentes para imprimir imagens de grandes dimensões, mas quando se trata de imprimir gráficos com enchimento de tinta sólida, pode haver alguma desfocagem devido a salpicos em torno da gota primária.

A propósito, é importante mencionar que estas impressoras exigem qualidades específicas para o corante que utilizam: deve ser à base de água, resistente ao calor e compatível com os materiais de fabrico do PG.

Máquinas de impressão a pedido

• O movimento das bolhas de gás ocorre em conjunto com o fluxo de tinta, em vez de aparecerem apenas no bocal (como no método de gás);
• É aplicada uma temperatura de 650 ºC ao termopar, fazendo com que a tinta se vaporize completamente e saia do bocal sob a forma de uma nuvem.

Este princípio melhora o preenchimento das regiões sólidas de forma mais eficaz do que as impressoras de bolhas. Além disso, estes dispositivos utilizam um mecanismo que facilita um fluxo mais rápido de tinta líquida no sistema principal, permitindo assim uma impressão mais rápida. Além disso, esta técnica permite uma reprodução superior de meios-tons. No entanto, existe uma desvantagem notável – o componente PG deteriora-se rapidamente devido à exposição constante a temperaturas elevadas. Uma vez que é relativamente barata, a cabeça de impressão está integrada no cartucho e recomenda-se que seja deitada fora juntamente com o consumível quando a tinta estiver esgotada.

É crucial que os utilizadores de impressoras térmicas de jato de tinta estejam extremamente atentos ao controlo dos níveis de tinta nos seus tinteiros, uma vez que estes servem como único componente de arrefecimento da cabeça de impressão. Imprimir sem tinta no cartucho pode provocar um sobreaquecimento e danos irreversíveis na cabeça de impressão.

Dispositivo

Para compreender melhor o funcionamento de uma impressora de jato de tinta, é necessário conhecer a sua estrutura. A construção deste tipo particular de equipamento de escritório é bastante complexa, pelo que iremos explorar a composição e a função de cada componente em termos gerais.

Cartucho

O tinteiro é composto por dois componentes: o reservatório de tinta e a placa de contacto. Nalguns modelos, estão também incluídos um PG e um chip. O cartucho é o principal consumível e pode ser classificado em duas categorias:

• estes modelos utilizam tinta fluida de uma única cor (normalmente encontrada nas primeiras versões de jactos de tinta multicoloridos);
• combinada – estes tinteiros têm três compartimentos para as tintas ciano, magenta e amarela, mas foram concebidos para imprimir pequenos volumes.

A propósito! No caso de os tinteiros combinados ficarem sem uma cor individual, é necessário eliminar toda a unidade de substituição. Por isso, muitos utilizadores optam por um tipo de consumíveis diferente.

Cabeça de impressão

O componente principal de uma impressora de jato de tinta é o PG. A sua função é dispersar as gotas de tinta líquida diretamente na superfície da página através dos bicos, que são microfuros. O número de orifícios no PG é determinado por cada fabricante de equipamento de escritório.

Mecanismo de alimentação de papel

As folhas podem ser inseridas na impressora de duas formas, verticalmente ou horizontalmente. Quando a inserção é efectuada na vertical, o papel é carregado através do filtro aberto no módulo superior da impressora. Por outro lado, ao inserir horizontalmente, o papel é carregado através de um tabuleiro fechado na parte inferior da máquina, permitindo as orientações retrato e paisagem.

O processo de impressão é o seguinte: a impressora capta a página de cima e coloca-a no mecanismo de impressão. O papel é movido por um rolo com uma superfície emborrachada, que permite que o papel se desloque ao longo do caminho designado. Além disso, a estabilidade do papel é assegurada pela utilização de rolos de borracha adicionais, que pressionam firmemente o papel contra o rolo principal.

Motores

São vários os motores incorporados nas impressoras de jato de tinta, cada um com a sua função específica:

• O primeiro motor é responsável por impulsionar o rolo que segura o papel e o move ao longo do trajeto designado;
• Um outro motor destina-se a alimentar automaticamente o papel na impressora;
• Um terceiro motor acciona a cabeça de impressão, permitindo-lhe deslocar-se sobre a superfície do papel;
• Por último, existe um quarto motor que expulsa a tinta dos bicos para o papel.

Sensores

Nas impressoras de jato de tinta são utilizados sensores mecânicos e ópticos. O primeiro tipo fornece à folha um sinal relativo à posição da cabeça, enquanto o segundo tipo, composto por um LED e um fotodíodo, detecta o momento em que o papel entra na trajetória do papel. Além disso, as impressoras contêm um sensor de largura do papel que é responsável por determinar as dimensões da folha de papel recebida. Outro sensor encontrado no circuito de alimentação da impressora avisa o utilizador quando um objeto estranho entra na área do carro.

Conectores e controlos de interface

No que diz respeito às interfaces, existem diferentes opções para as impressoras, consoante o modelo. Os modelos de impressoras mais antigos têm normalmente um conetor LTP, enquanto os modelos económicos mais recentes estão equipados com portas Ethernet e USB. As impressoras mais avançadas e caras também incluem módulos Wifi e Bluetooth.

Em termos de gestão, as impressoras mais baratas e mais antigas só podem ser controladas através de um computador. No entanto, a maioria dos dispositivos modernos tem um painel dedicado com várias teclas ou um ecrã tátil para facilitar a gestão e o controlo.

Características das impressoras a jato de tinta

Para além de imprimir em papel, as impressoras de jato de tinta são capazes de imprimir em vários suportes sólidos, como películas para projectores. Outra vantagem destes dispositivos é a opção de recarregar o cartucho.

A propósito, muitos utilizadores descobriram que, com a técnica correcta, o cartucho pode ser recarregado até 4-6 vezes, e profissionais experientes conseguiram mesmo aumentar esse número para 11-13 vezes.

Velocidade de impressão

Normalmente, uma impressora a preto e branco tem uma velocidade de impressão de 160-210 cps, o que equivale aproximadamente a imprimir 3 páginas em 60 segundos (com um máximo de 12-15 páginas). As impressoras a cores têm uma velocidade ligeiramente inferior. Como deve saber, a qualidade da impressão é inversamente proporcional à velocidade de impressão. A HP 5525 e a HP deskjet são consideradas as impressoras mais completas em termos de velocidade, capazes de imprimir cerca de 7-8 páginas por minuto.

Nível de ruído

Em termos de nível de ruído, as impressoras de jato de tinta podem ser classificadas entre as impressoras laser e as impressoras matriciais. Em média, as impressoras de jato de tinta têm um nível de ruído de 40dB, o que é inferior ao nível de ruído médio de uma conversa normal (60dB).

Qualidade e resolução de impressão

A resolução típica das impressoras de jato de tinta é de cerca de 300/300 – 600/600 dpi. No entanto, existem impressoras de jato de tinta disponíveis com capacidades de resolução mais elevadas. Por exemplo, alguns modelos da Canon oferecem uma resolução de 720/360 ppp, e as impressoras concebidas especificamente para a impressão de fotografias podem atingir resoluções de 1200˟1200 ppp.

É de salientar que as impressoras de jato de tinta podem agora igualar a qualidade de impressão das impressoras laser, especialmente os modelos com um número significativo de bicos na cabeça de impressão.

Manuseamento do papel

As impressoras de jato de tinta não podem utilizar papel em rolo. Além disso, não dispõem de uma função de cópia, o que significa que, para obter outra cópia de um documento, é necessário voltar a imprimi-lo.

tinta

As impressoras de jato de tinta utilizam a tinta como um líquido colorido que é pulverizado sobre o papel durante a impressão. Existem dois tipos principais de tinta: solúvel e pigmentada. A tinta solúvel impregna profundamente o papel, enquanto a tinta pigmentada permanece na superfície. As cores mais utilizadas são o azul, o vermelho, o amarelo e o preto, mas algumas empresas também produzem tinta verde e laranja.

Os jactos de tinta também têm métodos distintos de abastecimento de tinta. Existem duas opções: a primeira é a utilização de um cartucho e a segunda é o SNHR (sistema de fornecimento contínuo de tinta). O segundo método envolve o fornecimento de tinta diretamente dos tanques de armazenamento através de tubos flexíveis especializados diretamente para a cabeça de impressão. No entanto, se a tinta do tinteiro, especialmente a tinta PG, não for utilizada durante um longo período de tempo, pode secar e entupir os bicos. É por esta razão que os utilizadores optam por converter as suas impressoras em LFP, mas esta conversão exige a substituição das cabeças de impressão.

A propósito, deve ser mencionado que muitas impressoras estão equipadas com uma funcionalidade conhecida como modo de estacionamento. Este modo é ativado quando uma sessão de impressão é concluída e a cabeça de impressão regressa automaticamente à sua posição inicial, evitando assim que a tinta seque. Além disso, alguns modelos de impressoras oferecem uma opção de limpeza dos bicos, que normalmente pode ser acedida através de um botão dedicado localizado no corpo da impressora.

Vantagens e desvantagens

O parágrafo anterior abordou as principais qualidades positivas e negativas das impressoras de jato de tinta, mas vale a pena sublinhar as mais importantes.

Prós

Contras

Com uma qualidade de impressão decente, as impressoras de jato de tinta têm um preço favorável (custam 3 vezes menos do que as impressoras laser). Apresentam níveis de ruído aceitáveis e uma boa velocidade de impressão (em comparação com os modelos matriciais). A manutenção destes dispositivos é simples. Alguns modelos permitem até ajustar o volume de gotas, o que pode ajudar a poupar tinta. Além disso, os custos de manutenção podem ser reduzidos através da recarga de cartuchos ou da instalação de um sistema SNHR. As impressoras de jato de tinta são também compactas e fáceis de utilizar. A maior parte das impressoras de jato de tinta tem capacidade de impressão a cores e pode trabalhar com uma variedade de tamanhos de papel (de escritório, fotográfico, de escrita, etc.).). Alguns modelos podem até funcionar como scanners e fotocopiadoras (MFP)

Uma desvantagem é a necessidade de substituir a cabeça de impressão quando a tinta seca (especialmente nos modelos de jato térmico), o que pode ser dispendioso, uma vez que a cabeça pode custar metade do preço da impressora ou até mais. Além disso, a vida útil estimada dos tinteiros é muitas vezes exagerada, o que resulta numa falha prematura e na necessidade de substituições dispendiosas (especialmente no caso dos tinteiros originais). O papel de má qualidade (demasiado grosso ou demasiado fino) pode causar avarias no equipamento ou impossibilitar a impressão no verso. As impressoras de jato de tinta também tendem a distribuir o corante de forma pouco económica em modo normal. Outra desvantagem é o longo tempo de secagem da tinta no papel. Por último, as imagens ficam desfocadas e inutilizáveis quando expostas à água.

De um modo geral, quando se consideram as vantagens e desvantagens das impressoras de jato de tinta, pode concluir-se que estes dispositivos são mais adequados para utilização doméstica e para impressão a cores do que para ambientes de escritório. O vídeo fornece uma demonstração visual do princípio de funcionamento desta impressora, permitindo-lhe testemunhá-lo em primeira mão.

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