Мастиленоструйните печатащи глави прецизно струят течности, като се справят с различни видове мастила и вискозитет. Основните технологии са пиезоелектрическа (с използване на материал PZT) и термична мастиленоструйна технология (нагряване на мастилото до пара). Съществуват също така непрекъснат мастиленоструен печат за високи скорости и valvejet за големи капки. В индустрията се наблюдава все повече научноизследователска и развойна дейност, стимулирана от новите приложения в промишлеността и 3D принтирането.
Мастиленоструйните печатащи глави са в основата на цифровата революция, както и на всеки мастиленоструен принтер, така че винаги е полезно да се разбере как работят тези устройства. Предназначението на печатащата глава е просто да поставя малки капки от даден флуид, когато е необходимо, върху субстрата. Това може да бъде мастило за графично приложение или функционална течност, като например покритие, за промишлена употреба, като повечето глави са проектирани да обслужват много различни приложения. Ключовата характеристика е точността на поставяне на капките точно там, където е необходимо, което става по-трудно при по-високи скорости на печат.
Печатащата глава трябва да може да се справя с характеристиките на редица различни течности или мастила. Много от най-разпространените глави, които се използват днес, са проектирани за работа с мастила, устойчиви на UV лъчи, но други течности могат да бъдат на основата на разтворител, вода или масло. Всъщност постоянното нарастване на печата върху текстил, както и на еднопроходния търговски печат, доведе до повишено търсене на печатащи глави, които могат да работят с мастила на водна основа. Главата и всички свързани с нея системи за управление на течностите трябва да бъдат втвърдени, за да издържат на всякакви химикали, съдържащи се в тези течности, като например разтворители, които могат да разядат материала на главата, или вода, която може да предизвика късо съединение на вътрешните електрически елементи.
Производителите на оригинално оборудване все по-често искат да увеличат функционалността на своите течности, с което производителите на глави трябва да се съобразяват. На много графични пазари се наблюдава ясна тенденция към мастила с по-голямо натоварване с пигменти, което би трябвало да доведе до по-ниска консумация на мастило. Такива мастила обикновено се предлагат с по-висок вискозитет, което ги прави по-трудни за струйно нанасяне, въпреки че има много начини за заобикаляне на това, като например нагряване на мастилото, за да се намали вискозитетът му. Повечето печатащи глави обаче са ограничени до работа с вискозитет до 10 или 20cP, въпреки че някои печатащи глави Xaar могат да работят с течности с вискозитет до 100cP.
Някои печатащи глави могат да извършват рециркулация на мастилото в главата, за да предотвратят утаяването на частици в мастилото и да премахнат запушванията около дюзите. Това е полезно за някои мастила, като например бялото, което съдържа големи частици, както и за промишлени приложения, където в атмосферата може да има много прах и мръсотия. Рециркулацията може да помогне и за поддържане на температурата на мастилото, тъй като то циркулира покрай нагревател.
По-голямата част от широкоформатните принтери използват пиезоелектрически печатащи глави за печат при поискване. Те разчитат на естествено явление, при което електрическият заряд може да накара някои материали да променят формата си. Повечето от тези печатащи глави са снабдени със задвижващи механизми, изработени от оловен цирконат-титанат (PZT), поради много ефективните му пиезоелектрични свойства да променя формата си, за да изтласква мастилото от камерите за мастило през дюзите.
Тези пиезоелектрически печатащи глави могат да бъдат разделени на два класа. Може би най-разпространеният тип е обемният пиезо, при който се използва блок от пиезоелектричен материал. Добър пример за това е монолитният блоков задвижващ механизъм, разработен от Kyocera. Името Kyocera произлиза от Kyoto Ceramics и компанията е използвала опита си в областта на керамиката, за да създаде плътен поликристален керамичен актуатор, използвайки тънки пиезоелектрични керамични субстрати. Резултатът е много тънка пиезоелектрическа задвижваща пластина с дължина 116 mm и ширина 34 mm и дълбочина само 0,04 mm, която се намира над камерите за мастило в главата. Чрез прецизен контрол на напрежението, подавано към този задвижващ механизъм, посредством формата на вълната и електрониката за задвижване, Kyocera може да контролира фино формата на този задвижващ механизъм, за да изхвърли мастилото от всяка от камерите за мастило. Множество други печатащи глави също се основават на собствени варианти на подхода на обемния пиезоелектрически елемент, включително Ricoh MH5320 Gen6, Fujifilm Dimatix Starfire и повечето от печатащите глави на Xaar.
Алтернативният пиезоелектрически метод е подходът на микроелектрическите механични системи или MEMs, при който за конструирането на задвижването се използва полупроводникова технология. На теория това позволява по-голяма сложност и прецизност. Съществуват два основни подхода за добавяне на PZT към задвижващите механизми, като Fujifilm Dimatix предпочита разпрашен PZT, а Ricoh и други използват Sol-Gel, но и при двата се получава много тънък филм от PZT. Силицият се изгражда слой по слой, като се използва фотолитография за създаване на модели в тези слоеве, за да се създадат каналите за електронните вериги и управлението на флуидите. Типични примери са Fujifilm Dimatix Samba, Epson PrecisionCore и Ricoh TH5241.
Друг често срещан тип печатаща глава е термореактивната, при която мастилото се нагрява, докато образува мехурче пара, което изтласква капката от дюзата. Този метод работи само с мастила на водна основа, като латексово или смолисто мастило, и се използва главно от HP и Memjet в широкоформатни приложения. HP продава термични печатащи глави и на други производители на оригинално оборудване, главно за използване в приложения за кодиране и маркиране, както и за някои графични приложения за печат на опаковки. Термичните глави обикновено имат сравнително кратък живот и се считат за консумативи. Въпреки това, както HP, така и Memjet са успели да удължат работния живот на своите термични глави през последните години. Canon също разполага с TIJ технология, но се е концентрирала главно върху настолни принтери. Въпреки това Canon наскоро разработи печатащи глави TIJ за търговска производствена преса и скоро ще пусне на пазара индустриална преса за етикети с термични печатащи глави.
След това има непрекъснат мастиленоструен печат или CIJ. Той не е подходящ за широкоформатен печат, но се използва широко за кодиране и маркиране. Той е и в основата на печатащите глави UltraStream на Kodak, които се използват за високоскоростната търговска печатна машина Ultra 520, както и за добавяне на цифрови възможности към ролни офсетови машини. Принципът се състои в това, че капките мастило се изстрелват в непрекъсната струя, която позволява много висока скорост на струйно изписване. По-голямата част от капките мастило се отклоняват, за да бъдат използвани повторно, така че само необходимите капки действително попадат върху субстрата.
И накрая, струва си да се отбележи, че на пазара на графични продукти има някои приложения на печатащите глави ValveJet. Ricoh, например, показа приложение за персонализиран печат на гуми на неотдавнашното изложение Fespa Global в Берлин, в което се използват ValvetJet с една дюза за всеки цвят. Принципите, които стоят зад подхода на valvejet, са доста прости. В единия край на флуидната камера има отвор, който се затваря с клапан. Ricoh използва пиезозадвижване за отваряне и затваряне на този клапан. Течността се подава от резервоар под налягане, така че когато дюзата се отвори, налягането на въздуха е достатъчно, за да изтласка капката навън. Предимството е, че може да се изстрелват големи капки мастило за голямо покритие, което позволява използването на по-функционални мастила с по-големи частици и с висок вискозитет над диапазона 100cP.
В перспектива нараства интересът към използването на мастиленоструйния печат за промишлени приложения, включително и за 3D печат. Това означава по-голям пазарен потенциал за производителите на печатащи глави, което оправдава повече научноизследователска и развойна дейност, която в крайна сметка ще доведе до по-голям избор на печатащи глави, с които да работят производителите на принтери.