Nguyên lý hoạt động của máy in phun mầu

1.Thermal Drop-On-Demand

Nhóm thứ nhất dùng kỹ thuật thermal Drop-On-Demand gồm có các hãng lớn như Hewlett Packard (HP), Canon và hãng Lexmark/IBM.

Người ta dùng các resistor nhỏ xíu nằm tại các jet (jet: lỗ phun mực, tên chính thức là nozzles), theo nhu cầu một dòng điện chạy qua resistor để nung nóng mực làm cho nó phóng vào mặt giấy nhanh đến 5000 lần trong 1 giây. Lỗ phun mực có đường kính cỡ sợi tóc (70 micrometer) do đó buổi đầu nó thường hay bị nghẹt. Ngày nay đã cải tiến nhiều giọt mực phóng ra có thể tích cỡ 8 cho tới 10 picoliter và chấm mực bám vào giấy có đường kính cỡ 50 tới 60 microns.

Thông thường mực đen được chứa trong một cartridge riêng và lỗ phun mực to hơn, giọt mực đen ném ra có thể tích cỡ 35 picoliter. Cartridge màu chứa 3 loại mực màu khác nhau nằm trong ba ngăn riêng rẽ. Một vài máy hiện giờ dùng đến 8 màu mực căn bản như HP7960. Đây cũng là chiếc máy inkjet printer đầu tiên in được hình “đen trắng”. Những inkjet printer hiện nay in đen trắng bằng cách pha mực màu lại với nhau để tạo màu đen, do đó tấm ảnh đen trắng in được luôn luôn có ánh hơi xanh, hơi đỏ hay hơi vàng.

Đầu in loại thermal nầy có khuyết điểm là bị hiện tượng Kogation làm hư dần (Kogation là hiện tượng mực bị biến thành các hạt rắn bám dần vào thành firing chamber) do đó các máy in của hãng HP đều theo một nguyên tắc chung là đầu in dính luôn vào bình mực. Khi in hết mực các bạn mua bình mực mới thì có ngay đầu in mới, chữ nghĩa hình ảnh luôn luôn sắc nét và không bị suy giảm theo tuổi thọ của cái printer. Số jet trên đầu máy thay đổi tùy model lúc đầu là 16 rồi lần lên 32, 48, 64, 128 lỗ jet. Ngày nay trung bình tổng cộng từ 300 tới 600 nozzles.


2. Piezo Drop-On-Demand

Kỹ thuật phun mực thứ hai là do hãng Epson giữ bản quyền. Hãng nầy không dùng resistor nung nóng mực mà dùng hiệu ứng piezoelectric để phun mực vào giấy. Kỹ thuật nầy chúng ta thường gặp trong các máy dùng làm ẩm không khí vào mùa đông (ultrasound humidifier). Epson dùng mảnh thạch anh tí ti nằm tại các nozzles. Khi cho dòng điện đi qua mảnh thạch anh nở ra (hiệu ứng piezoelectric) ép mực phun vào giấy.


Đầu in piezo có nhiều cái ưu điểm như là dễ kiểm soát hình dạng và kích thước giọt mực phun ra hơn, nó lại bền hơn là loại đầu in thermal vì không córesistor dễ bị cháy và không mất thời gian chờ mực làm nguội resistor trước khi được nung nóng trở lại như đầu in thermal. Vì không dùng nhiệt cho nên việc chế tạo mực in cũng uyển chuyển không gò bó như khi chế tạo mực dùng cho đầu inthermal. Đầu in mực đen của Epson hiện hành có 540 nozzles mỗi đầu in có 90 nozzles (6 màu) vì đầu phun lâu hư nên tất cả máy printer Epson đều có đầu in gắn liền vào máy và người tiêu thụ không thể tự thay đầu máy được. Một số máy Canon printer mới ra sau nầy cũng có đầu in gắn liền vào máy, nhưng khác với Epson, người tiêu thụ có thể tự thay lấy đầu máy in như thay một ink cartridge cần chỉ mất 01 phút.



Vậy thì đầu máy rời không dính chung vào với ink cartridge lợi hại ra sao? Để so giá các bạn nên lưu ý coi bình mực đó chứa bao nhiêu cc (phân khối) mực. Cái yếu điểm của loại máy đầu in cố định (duy nhất chỉ có Epson) là khi các jet phun mực bị nghẹt thì cách hay hơn hết là bỏ cái printer vào thùng rác. Lý do mang cái printer hư cho hãng thay đầu in còn mắc tiền hơn mua cái printer mới.

Lưu ý: theo người tiêu dùng, đầu in Epson hay bị nghẹt sau vài ba tuần hay một vài tháng để yên không in gì cả. Muốn máy in Epson được bền ít ra mỗi tuần phải in một hai trang giấy. Vì các lỗ phun mực cũng mòn dần theo thời gian, nên chữ và hình in ra cũng giảm dần phẩm chất theo tuổi thọ của cái printer. Cũng nhắc những ai cómáy in Epson là phải nhấn tắt máy (từ nút tắt/mở tắt trên cái printer) trước khi tắt điện toàn bộ, với máy in hãng khác cũng nên làm như vậy để đầu in đủ thời gian chạy vào nơi parking, nơi nầy có miếng cao su đậy đầu in tránh không khí làm khô mực bít các jet phun mực.


Mực in

Vì hình ảnh được tạo ra bằng các giọt mực, cho nên người ta tìm cách làm cho giọt mực càng nhỏ càng tốt để ảnh in ra được sắc nét. Ngày nay giọt mực nhỏ nhất 1.5 picoliters (thí dụ Epson R800). Giọt mực càng nhỏ thì dễ đặt nằm gần nhau trên mặt giấy như vậy càng cho hình rõ nét và giúp màu sắc thay đổi một cách liên tục hơn.

Chắc các bạn thắc mắc là ink cartridge chỉ chứa từ 3 tới 6 màu mực, nhưng tại sao khi in ảnh chúng ta thấy có đủ muôn màu nghìn sắc. Đó là tại chúng ta bị “lừa mắt” mà thôi. Màn ảnh TV, màn ảnh Computer chỉ có 3 điểm màu căn bản là Đỏ (Red), Xanh Lá cây (Green), Xanh (Blue) gọi chung là màu RGB. Trên computer monitor các điểm màu nầy nằm cách nhau từ 0,25 tới 0,31 mm. Từ ba màu nầy, tùy theo độ đậm nhạt chúng pha trộn nhau tạo ra nhiều màu sắc khác nhau khi nhìn từ xa. Inkjet in màu cũng theo nguyên tắc nầy. Người ta dùng ba màu mực là xanh (Cyan), đỏ (Magenta), vàng (Yellow), gọi chung là nhóm màu CMY để pha nhau thành đủ các màu khác nhau. Thường thì còn có thêm một bình mực đen (Black) gắn kế bình mực màu. Riêng HP chỉ dùng bình mực đen để intext (chữ), khi in hình có màu đen thì HP pha trộn ba màu CMY vào nhau để tạo ra màu đen. Epson printer thì khác, khi in hình nó dùng luôn mực màu đen nên gọi nó là loại màu CMYK. Theo ý kiến một số người thì màu đen trong các tấm hình in từ máy Epson thấy đen hơn màu đen từ máy HP.

Hiện nay một số photo-printer dùng tới 6 màu mực. Ngoài 4 màu căn bản trên, người ta thêm vào hai màu nữa là light cyan, còn gọi là photo cyan và light magenta hay photo-magenta. Các printer điển hình cho nhóm nầy là Canon i950, 3072 nozzles, 6 bình mực rời. Theo nhiều người thì printer 6 màu in hình màu nhìn có vẽ mịn màng màu sắc thay đổi liên tục (dịch chữ smooth) hơn là hình in từ printer 4 màu. Nếu các bạn lấy cái kính phóng đại nhìn vào tấm hình, các bạn sẽ thấy nó được tạo ra bằng nhiều điểm màu nằm cạnh nhau trên mặt giấy. Với hình in từ 6 màu các chấm mực nằm gần nhau có màu sắc tương tự, không thay đổi màu đột ngột từ chấm mực nầy qua chấm mực khác. Khi xem ảnh nhìn ở tầm xa thông thường thì không thấy các chấm màu riêng rẽ, chỉ thấy màu sắc hình ảnh. Cái printer mới nhất của hãng Canon là Canon i9900 dùng 8 bình mực, ngoài 6 màu kể trên, nay thêm mực đỏ và mực xanh két, có 6144 nozzles, nhiều nhất hiện giờ. Photosmart 7960 cũng 8 cartridge màu khác nhau.


Cũng nên nói thêm thì theo tờ PC Magazine cái BJC-8200, 6-màu, in hình không tươi như các hình in ra từ máy in 3 màu như HP 9x, HP Photo Smart. Điều nầy đã thay đổi khi Canon cho ra model S-800. Các máy Canon printer sau nầy đều có bình mực trong suốt riêng rẽ cho từng màu, do đó rất dễ refill. Theo dư luậnS-800 in hình chẳng kém Epson photo như 870, 1270, 875D, 780... mà lại không bị vài khuyết điểm như Epson “killer chip”, hay nghẹt nozzles hơn HP hay Canon...

Có hai nhóm mực in khác nhau, nhóm thứ nhất là mực được pha từ các màu hòa tan trong nước (water-based dye). Loại mực nầy có cái bất lợi là bị lem khi gặp nước hay hơi ẩm. Ngoài ra hình in từ loại màu nầy dễ phai khi để ngoài ánh sáng, nhất là tia cực tím (UV) trong vài tuần lễ, cũng như khi gặp chất oxy-hóa như khí ozone. Nhóm mực thứ hai là loại không hòa tan vào nước (water-based-pigmented ink) nó gồm có các hột màu thật nhỏ nằm lơ lửng trong nước. Loại nầy khi gặp nước không bị lem nhiều, và rất bền không phai màu. Tuy nhiên loại mực pigment này khi pha trộn nhau chỉ cho một dãy màu sắc giới hạn và hình in ra không được rực rỡ như loại mực water based dye. Yếu điểm nầy hiện nay đã được khắc phục. Nếu các bạn để ý thì text in ra từ máy HPít bị lem hơn là từ máy Canon hay Epson. Mực đen của HP thường thuộc nhóm pigmented thí dụ các cartridge HP26, HP29, HP45.


Theo nhiều người thì tấm ảnh in ra từ các máy inkjet ngày nay đẹp hơn là ảnh in từ film ở photo-lab. Các lab dành riêng cho các tay nhà nghề thì khác. Cách nay mấy năm mọi người chơi ảnh digital đổ xô đi mua Epson 870 dầu vì ảnh in ra từ máy in nầy rất xuất sắc. Đây chính là xuất phát điểm cho sự phát triển các dịch vụ chụp ảnh lấy liền: ảnh thẻ, ảnh dulịch, photo sticker. Sau đó người ta thấy là các tấm ảnh in từ máy in nhóm nầybị chuyển sang màu cam sau một thời gian chưng bày. Lý do là mực in của Epson khi gặp khí ozone trong không khí thì đổi màu. Điều này Epson phải nghiên cứu cho ra các loại mực pigment thế hệ mới không lem trong nước bền màu và cho rằngđộ bền ảnh in ra là 150 năm. HP Photosmart 7960 quảng cáo là hình in ra bền tới73 năm, Canon I9100 nói hình in ra bền đến 25-30 năm, Epson 2200 dùng archivalink bền 90 năm.

Nếu dùng kính phóng đại nhìn vào tấm ảnhin từ máy Epson Stylus Photo hay Canon 6-màu mực thì thấy chấm mực nằm sát nhau hơn so với hình in từ máy HP9xx, hay Photosmart 1xxx (3-màu mực). Tuy nhiên cómấy ai xem ảnh bằng kính lúp. Có người nói là ảnh in từ Epson có đẹp hơn, nhưngchỉ hơn tí không đủ để bù vào giá mực in và giấy in dùng riêng cho Epson quá đắt đỏ. Hiện giờ các printer thông thường dùng 4 màu mực, ảnh in trên photo paper không thua ảnh in từ các Photo Lab, ảnh in trên plain paper trông rất xấu.


DPI

Chữ DPI viết tắt chữ Dot Per Inch, Nhóm Epson Stylus Photo đầu tiên (in được 1440x720 dpi, có nghĩa là máy in nầy có thểin được 1440 chấm mực trên bề dài 1 inch theo chiều ngang và 720 chấm mực theo 1 inch chiều đứng. Nhưng nên biết đó không phải hoàn toàn mechanic. Sau nầy Epson Stylus 790 và 780 in tới 2880x720 dpi. Hiện giờ Canon I9900 in 4800x2400dpi, Stylus Photo R800 in 5760x1440 dpi.