잉크젯 기술을 사용하는 모든 프린터는 종이 위에 매우 작은 잉크 방울을 분사하여 텍스트나 이미지를 생성합니다.
개인용 및 소규모 사업용 컴퓨터 시장에서,현재 잉크젯 프린터가 시장을 주도하고 있습니다. 잉크젯 프린터는 일반적으로 가격이 저렴하고 소음이 적으며 인쇄 속도가 비교적 빠르고, 많은 모델이 고품질 출력을 제공합니다. 대부분의 최신 기술과 마찬가지로 오늘날의 잉크젯 프린터는 여러 이전 버전의 기술 발전을 기반으로 만들어졌습니다. 엡손, 휴렛팩커드, 캐논은 현대 잉크젯 기술 개발에 상당한 공헌을 했습니다. 전 세계 소비자 시장에서 잉크젯 프린터 판매량의 대부분은 캐논, 휴렛팩커드, 엡손, 렉스마크의 네 제조업체가 차지하고 있습니다.
일반적인 잉크젯 프린터는 잉크젯 프린트 헤드 어셈블리, 용지 공급 어셈블리, 전원 공급 장치, 제어 회로 및 인터페이스 포트를 포함합니다.
잉크젯 프린터의 프린트 헤드 어셈블리는 여러 구성 요소로 이루어져 있습니다. 그중 하나는 프린트 헤드로, 잉크 방울을 분사하는 일련의 노즐이 있습니다. 또 다른 프린트 헤드 구성 요소는 잉크젯 카트리지 또는 잉크 탱크입니다. 프린터 제조사와 모델에 따라 잉크 카트리지는 검정색과 컬러 카트리지가 분리되어 있거나, 하나의 카트리지에 검정색과 컬러가 모두 포함되어 있거나, 각 잉크 색상별로 카트리지가 있는 등 다양한 형태로 제공됩니다. 일부 잉크젯 프린터의 카트리지에는 프린트 헤드 자체가 포함되어 있기도 합니다. 프린트 헤드는 스테퍼 모터라는 장치에 의해 특수 벨트를 이용하여 용지 위를 앞뒤로 움직입니다. 일부 프린터에는 프린터를 사용하지 않을 때 프린트 헤드 어셈블리를 고정하는 추가 스테퍼 모터가 있어 프린트 헤드 어셈블리가 실수로 움직이는 것을 방지합니다. 프린트 헤드 어셈블리는 안정화 바를 사용하여 정밀하고 제어된 움직임을 보장합니다.
용지 공급 장치 구성 요소 중 하나는 용지 트레이 또는 용지 공급기입니다. 대부분의 잉크젯 프린터에는 용지를 넣는 트레이가 있습니다. 공급기는 일반적으로 프린터 뒷면에서 비스듬히 열리도록 설계되어 용지를 넣을 수 있습니다. 공급기는 일반적으로 기존 용지 트레이만큼 많은 용지를 수용하지 않습니다. 롤러 세트가 트레이 또는 공급기에서 용지를 끌어당기고, 프린트 헤드 어셈블리가 다음 인쇄를 준비하면 용지를 앞으로 이동시킵니다. 그런 다음 스텝 모터가 롤러에 동력을 공급하여 용지를 필요한 만큼 정확하게 이동시켜 연속적인 이미지가 인쇄되도록 합니다.
초창기 프린터는 외부 변압기를 사용하는 경우가 많았지만, 오늘날 판매되는 대부분의 프린터는 프린터 자체에 내장된 표준 전원 공급 장치를 사용합니다.
프린터에는 작동의 모든 기계적 측면을 제어하고 컴퓨터에서 프린터로 전송된 정보를 해독하는 작지만 정교한 회로가 내장되어 있습니다. 프린터는 인터페이스 포트를 통해 케이블로 컴퓨터에 연결됩니다. 인터페이스 포트는 병렬 포트, USB 포트 또는 SCSI 포트일 수 있습니다. 병렬 포트는 여전히 많은 프린터에서 사용되지만, 대부분의 최신 프린터는 USB 포트를 사용합니다. 일부 프린터는 직렬 포트 또는 SCSI(Small Computer System Interface) 포트를 사용하여 연결됩니다.
잉크젯 프린터는 잉크 방울을 분사하는 방식에 따라 여러 종류가 있습니다. 현재 프린터 제조업체에서 사용하는 주요 잉크젯 기술은 세 가지가 있습니다. 캐논이나 휴렛팩커드 같은 제조업체에서 사용하는 열 기포 기술은 흔히 버블젯이라고 불립니다. 열 기포 프린터에서는 미세한 저항기가 열을 발생시켜 잉크를 기화시켜 기포를 만듭니다. 기포가 팽창하면서 잉크의 일부가 노즐을 통해 종이로 분사됩니다. 기포가 수축하면 진공이 형성되어 카트리지에서 더 많은 잉크가 프린트 헤드로 빨려 들어갑니다. 일반적인 버블젯 프린트 헤드에는 300개 또는 600개의 미세 노즐이 있으며, 이 모든 노즐에서 동시에 잉크 방울을 분사할 수 있습니다. 열 기포 잉크젯 기술은 주로 소비자용 잉크젯 프린터 시장에서 사용됩니다. 사용되는 잉크는 일반적으로 수성, 안료 기반 또는 염료 기반이며, 프린트 헤드는 다른 잉크젯 기술에 비해 생산 비용이 저렴한 편입니다.
버블젯 기술과는 달리, 엡손이 특허를 보유한 압전 기술은 압전 결정체를 사용합니다. 각 노즐의 잉크 저장소 뒤쪽에 이 결정체가 위치해 있습니다. 이 결정체는 미세한 전하를 받으면 진동하게 됩니다. 결정체가 안쪽으로 진동하면 노즐에서 소량의 잉크가 분사됩니다. 반대로 바깥쪽으로 진동하면 분사된 잉크를 보충하기 위해 더 많은 잉크가 저장소로 빨려 들어갑니다.
연속 잉크젯 방식은 제품과 포장의 마킹 및 코딩에 상업적으로 사용됩니다. 이 아이디어에 대한 최초 특허는 1867년 윌리엄 톰슨이 출원했습니다. 최초의 상용 모델은 1951년 지멘스에서 출시되었습니다. 연속 잉크젯 기술에서는 고압 펌프가 저장소에서 액체 잉크를 미세 노즐을 통해 분사하여 연속적인 잉크 방울 흐름을 생성합니다. 압전 결정은 액체 흐름이 일정한 간격으로 방울로 분리되도록 합니다. 잉크 방울은 형성될 때 대전 전극에 의해 생성된 정전기장에 노출됩니다. 이 정전기장은 원하는 방울 편향 정도에 따라 조절됩니다. 결과적으로 각 방울에는 제어되고 가변적인 정전하가 부여됩니다. 대전된 방울들은 인접한 방울 사이의 정전기적 반발을 최소화하기 위해 하나 이상의 대전되지 않은 “보호 방울”에 의해 분리됩니다. 대전된 방울은 정전기 편향판에 의해 인쇄될 수용 재료로 향하게(편향되게) 분사되거나, 편향되지 않고 재사용을 위해 수집 홈으로 계속 흐르도록 합니다. 연속 잉크젯은 가장 오래된 잉크젯 기술 중 하나이며 상당히 성숙한 기술입니다. 이 기술의 장점 중 하나는 잉크 방울의 속도가 매우 빠르다는 점(약 50m/s)으로, 잉크 방울을 목표 지점까지 멀리 분사할 수 있다는 것입니다. 또 다른 장점은 잉크가 항상 분사되므로 노즐 막힘 현상이 발생하지 않는다는 것입니다.
인쇄가 시작되면 소프트웨어 애플리케이션은 인쇄할 데이터를 프린터 드라이버로 전송합니다. 프린터 드라이버는 데이터를 프린터가 이해할 수 있는 형식으로 변환하고 프린터가 온라인 상태이며 인쇄 가능한지 확인합니다. 데이터는 드라이버에서 연결 인터페이스를 통해 컴퓨터의 프린터로 전송됩니다. 프린터는 컴퓨터에서 데이터를 수신하여 일정량의 데이터를 버퍼에 저장합니다. 버퍼 용량은 프린터 모델에 따라 512KB에서 16MB까지의 RAM(랜덤 액세스 메모리)을 사용할 수 있습니다. 버퍼는 실제 페이지가 인쇄될 때까지 기다릴 필요 없이 컴퓨터가 인쇄 프로세스를 빠르게 완료할 수 있도록 해주기 때문에 유용합니다. 잉크젯 프린터가 일정 시간 동안 사용되지 않으면 일반적으로 프린트 헤드를 깨끗하게 유지하기 위해 짧은 청소 과정을 거칩니다. 청소 과정이 완료되면 잉크젯 프린터는 인쇄를 시작할 준비가 됩니다. 제어 회로가 용지 공급 스테퍼 모터를 작동시키면 롤러가 회전하여 용지함/급지 장치에서 프린터로 용지를 공급합니다. 용지함/급지대에 용지가 있으면 용지 공급 장치 내부의 작은 트리거 메커니즘이 눌립니다. 트리거가 눌리지 않으면 잉크젯 프린터는 “용지 부족” LED를 켜고 컴퓨터에 경고를 보냅니다. 용지가 프린터에 공급되어 페이지 시작 부분에 위치하면 프린트 헤드 스테퍼 모터가 벨트를 사용하여 프린트 헤드 어셈블리를 페이지 위로 이동시킵니다. 프린트 헤드가 페이지에 잉크 점을 분사할 때마다 모터는 아주 짧은 시간 동안 멈췄다가 다시 약간 움직입니다. 이 스텝 동작이 매우 빠르게 일어나 마치 연속적인 움직임처럼 보입니다. 각 정지 지점에서 여러 개의 점이 생성됩니다. 프린트 헤드는 CMYK(시안/마젠타/옐로우/블랙) 색상을 정확한 양으로 분사하여 상상할 수 있는 모든 색상을 구현합니다. 한 번의 인쇄가 완료되면 용지 공급 스테퍼 모터는 용지를 아주 약간 앞으로 이동시킵니다. 잉크젯 프린터 모델에 따라 프린트 헤드는 페이지 시작 부분으로 재설정되거나, 대부분의 경우 방향을 반대로 하여 인쇄하면서 페이지를 다시 가로질러 이동하기 시작합니다. 이 과정은 페이지가 인쇄될 때까지 계속됩니다. 페이지 인쇄 시간은 프린터마다 크게 다를 수 있으며, 페이지의 복잡성과 이미지 크기에 따라서도 달라집니다. 인쇄가 완료되면 프린트 헤드가 제자리로 돌아갑니다. 용지 공급 스테퍼 모터가 롤러를 회전시켜 인쇄된 페이지를 출력 트레이로 밀어 넣습니다. 오늘날 대부분의 잉크젯 프린터는 건조 속도가 매우 빠른 잉크를 사용하기 때문에 인쇄된 용지를 바로 집어 들어도 번지지 않습니다.
초기 소비자용 프린터와 비교했을 때, 잉크젯 프린터는 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. 도트 매트릭스 프린터나 데이지휠 프린터보다 작동 소음이 적고, 고해상도 프린트 헤드를 통해 더욱 섬세하고 매끄러운 인쇄가 가능하며, 사진처럼 사실적인 컬러 인쇄가 가능한 잉크젯 프린터가 널리 보급되어 있습니다. 또한, 열전사 방식, 염료 승화 방식, 레이저 프린터와 같은 고가의 기술과 비교했을 때, 잉크젯 프린터는 예열 시간이 거의 필요 없고 페이지당 인쇄 비용이 저렴하다는 장점이 있습니다(레이저 프린터와 비교했을 때는 예외).
잉크젯 프린터의 단점으로는 내구성이 약한 프린트 헤드(막힘 현상 발생 가능성 높음)와 비싼 잉크 카트리지가 있습니다. 이 때문에 가격 대비 성능을 중시하는 소비자들은 중대형 인쇄 용도에 레이저 프린터를 고려하는 경우가 많습니다. 또 다른 단점으로는 잉크 번짐이 있습니다. 모세관 현상으로 인해 잉크가 원하는 위치에서 옆으로 번져 일부 용지에서는 얼룩덜룩한 결과물이 나올 수 있습니다. 대부분의 잉크젯 프린터 제조업체는 번짐을 줄이기 위해 특수 점토 처리 용지를 판매하고 있습니다. 대부분의 잉크 카트리지와 잉크 탱크에 사용되는 잉크는 수용성이므로 잉크젯으로 인쇄한 문서에는 아주 작은 물방울이라도 닿지 않도록 주의해야 합니다. 물방울이 닿으면 심하게 번지거나 흐려질 수 있습니다.
가정 및 사무실에서 널리 사용되는 소형 잉크젯 프린터 외에도 전문가용 잉크젯 프린터 시장이 존재합니다. 이 중 일부는 용지 폭 인쇄용이고, 대부분은 와이드 포맷 인쇄용입니다. “용지 폭 인쇄용”이란 인쇄 폭이 약 8.5인치에서 37인치 사이인 프린터를 의미합니다. “와이드 포맷”이란 인쇄 폭이 24인치에서 15피트에 이르는 프린터를 말합니다. 용지 폭 인쇄용 잉크젯 프린터는 화려한 레이아웃이나 색상이 크게 중요하지 않은 대량의 비즈니스 문서 인쇄에 사용됩니다. 특히 가변 데이터 기술의 도입으로 청구서, 태그, 개별 맞춤형 카탈로그 및 신문 인쇄에 중요한 역할을 하고 있습니다. 와이드 포맷 잉크젯 프린터는 대부분 광고 그래픽 인쇄에 사용되며, 건축가나 엔지니어의 설계 도면 인쇄에도 일부 사용됩니다.