Принцип работы струйного принтера

Принцип работы

При работе струйного принтера, чернила, идущие из картриджа, проходят специальные сопла, а затем попадают на бумагу. Тончайшие отверстия сопла, переносят жидкие чернила в виде микрочастиц на бумагу, создавая картинку, фотографию или же документ. В разных моделях принтеров разное количество сопел. В среднем – от 16 до 64 штук, однако многие принтеры из новых линеек могут похвастаться большим количеством сопел. Например – в модели HP DeskJet 1600 установлено 416 сопел для цветных чернил и 300 для черной краски. Исходя из этой особенности, каждый символ при печати задействует все сопла одновременно и ключевой показатель скорости печати – количество символов за одну секунду, однако для более удобного и понятного расчета используется другой показатель – количество страниц за единицу времени.

Как осуществляется хранение чернил? Патрон с чернилами, (составной частью которого и является головка принтера), Отдельная емкость, которая связана с картриджем специальным шлейфом и обеспечивает головку чернилами при печати.

Существует три различных метода нанесения краски на печатный носитель при работе:

• drop-on-deman;
• метод газовых пузырей;
• пьезоэлектрический метод.

Устройство лазерного принтера

С точки зрения конструкционного исполнения, лазерные модели сложнее и технологичнее, чем струйные. В работе задействуются несколько функциональных узлов, в числе которых группа захвата бумаги, оснастка для формирования изображения, приводной механизм и система термозакрепления. Основными рабочими компонентами выступают ролики захвата с валами, а также оптика для лазерного луча и печатающий барабан. В процессе работы принтер формирует на поверхности барабана электрифицированные зоны, которые, по закону физики, притягивают тонер-порошок, то есть краску. Далее с помощью вала протягивается и бумажный лист, к которому прикрепляются частицы порошка краски. Имеет устройство лазерного принтера и другую особенность – в виде системы термического закрепления. Чтобы тонер не отходил от поверхности листа, его необходимо подогревать. С помощью компактной печки, которая может разогреваться до 200 °C, реализуется соответствующий нагрев. Таким образом обеспечивается запекание краски на бумаге.

Устройство, назначение и функции принтера

Назначение – осуществление печати текста ну бумаге. Основная функция оптимизирована под компьютер, но может работать с помощью телефона или планшета, если подключена сеть. Основная цель – переносить изображение или текст на бумагу. Но существуют и вспомогательные задачи, например, создать слои или брошюры. Некоторое устройства выполняют одновременно функции сканера и ксерокса, поэтому могут копировать изображение с бумаги на компьютер или просто создавать копии текста не загружая его на устройство.

Принтер выглядит как коробка из пластика, внутри которой находятся детали, отвечающие за печать. Физически процесс возможен благодаря следующему:

• Красащее вещество.
• Печатающая головка.
• Элементы фиксации.
• Механизм привода.

В лазерных устройствах есть фотобарабан. Это цилиндр из алюминия, который чувствителен к свету. В зависимости от света он способен изменять электрическое сопротивление. Это и есть основа переноса изображения через лазер. Существует еще и переносная лента, которая отвечает за перенос отпечатков с разных барабанов, которые связаны в картридж. Механизмы совершают эти действия и печатают текст на бумаге. В качестве расходных материалов используется краска, расположенная внутри картриджа.

Определение и общий принцип работы

Струйный принтер — это печатающее устройство, использующее в своей работе жидкую краску, которая переносится на бумагу либо другой твердый носитель микро-струйками. Эта технология была открыта еще в середине XX века и основывалась на том, что капельки жидкости, проходящие через микроскопические отверстия, имеют одинаковую консистенцию. А через десятилетие был открыт метод инициации процесса выдавливания микро-капель посредством воздействия электрического тока, что и легло в основу первых моделей струйных печатающих аппаратов.

Если кратко описывать принцип работы устройства, то он выглядит следующим образом. Жидкий краситель изначально находится в специальных емкостях в картридже, которые связаны с печатающей головкой (главным элементом струйных аппаратов) посредством гибких трубочек. При печати чернила подаются на головку, которая содержит тысячи микро-отверстий (сопел), а затем под большим давлением выдавливаются через эти дюзы в виде микро-капель на твердый носитель. Для переноса всего изображения печатающая головка (ПГ) движется вдоль страницы, не касаясь ее, и стреляет микро-струйками необходимого цвета.

Сравнение по цене

В некоторых сегментах модели могут стоить одинаково. Бюджетный уровень, к примеру, предлагает варианты за 5-7 тыс. руб. Это касается представителей обоих классов

Но важно учитывать, что тот же бюджетный класс струйной модели вовсе не одно и то же, что версия лазерного типа. В первом случае пользователь может рассчитывать на многофункциональность и принадлежность модели к семейству известного бренда, чего нельзя будет сказать о конкурентном аналоге

И все же за 10-15 тыс. вполне можно приобрести достойный по характеристикам и струйный принтер, и лазерный. Сравнение в этом сегменте будет производиться между моделями разного назначения. То есть это может быть высокотехнологичный струйник для домашнего использования с новейшими функциями или добротный и производительный офисный аппарат с барабанной печатью. Но если сравнивать полностью одинаковые по рабочим возможностям модели с двух сторон, то лазерная техника, безусловно, будет значительно дороже.

Способ подачи бумаги

Бумага может загружаться в принтер вертикально через верхний лоток для бумаги. Если лоток размещается снизу, страницы подаются на печать горизонтально. Листок забирается валиком с резиновой накладкой, для более надёжной фиксации бумаги предусмотрен дополнительный резиновый валик. Независимо от способа подачи листов ориентация напечатанного изображения может быть книжной или альбомной, она задаётся в настройках печати.

Для беспроблемной подачи страниц надо следить за чистотой лотка. В него не должны попадать посторонние предметы, иначе листки сморщатся, будут пачкаться краской и неравномерно захватываться.

5 / 5 ( 1 голос )

Параметры печати принтеров

Выбирая принтер для использования дома не лишним будет ознакомиться с отдельными характеристиками различных принтеров.

Разрешение

Разрешение печати может отображаться двумя способами: в пикселях на дюйм (PPI) или в точках на дюйм (dpi). Для печатных устройств чаще всего используется второе обозначение. Кроме этого, для лазерных принтеров изображение или текст на распечатываемом документе формируется совершенно иным, отличным от струйных принтеров способом. Несмотря на это сравнить разрешения этих двух разновидностей оргтехники всё же можно.

Лазерный принтер благодаря особенной технологии работы создаёт максимально чистый и чёткий отпечаток, если вести речь о чёрно-белых документах. Цветные изображения наносятся отдельно для каждого цветового компонента. В результате объединения имеющихся цветов и постепенного их нанесения с помощью вышеописанной лазерной технологии получается достаточно качественная и чёткая картинка.

Большинство лазерных принтеров, приобретаемых для домашнего использования, имеют возможность печатать с разрешением, равным 600х600 точек на дюйм. Некоторые модели могут увеличивать этот показатель вдвое. Если нужно более высокое качество печати, купите модель, имеющую 2400х600 или 1200х1200 точек на дюйм. Струйные принтеры могут работать в гораздо большем разрешении – 5760х1440 dpi или даже 9600х2400 dpi.

Скорость печати и ёмкость лотка

Скорость печати лазерных принтеров намного превосходит аналогичный показатель для струйных. Чёрно-белый документ (например, текст) лазерный принтер может распечатать очень быстро, развивая скорость до 37-38 страниц формата А4 в минуту. Для струйного принтера этот показатель будет составлять около десяти или немного более страниц в минуту, т.е. в 4 раза медленнее. Печать цветного изображения увеличивает это время еще в несколько раз.

Ёмкость лотка – это показатель, который важен для тех, кто часто и много печатает. Обычные небольшие по размеру лазерные принтеры позволяют загружать в лоток около 250 листов бумаги. Более серьёзные модели, которые тоже подходят для домашнего использования, могут принять в лоток для подачи бумаги до 850 листов.

Ресурс картриджа

Такой параметр как ресурс картриджа тоже не мало важен для планирования работы в домашних условиях. Обычно информация о максимальном количестве распечаток, которые можно сделать с помощью определённой модели принтера, указывается на упаковке.

Так, чёрный картридж для струйного принтера способен напечатать около 200 страниц, цветной – в два раза меньше (около 100 страниц). Лазерное печатное устройство, использующее сухой чёрный тонер, может выдать около полутора тысяч страниц, цветной – около 1200 листов. Стоит заметить, что ресурс по-разному рассчитывается для чёрно-белого и для цветного принтера, ведь во втором случае требуется обслуживать большее количество картриджей.

Приведенные параметры ресурса печати картриджей рассчитываются при условии 5% заполнения листа (обычный текст). Распечатка документов с изображениями, указанные показатели соответственно уменьшают.

Так же нужно помнить, что новые принтеры комплектуются заводскими картриджами с малой емкостью. Это коммерческий ход производителей. Поэтому с покупкой принтера нужно сразу покупать к нему картридж с увеличенной ёмкостью. В дальнейшем его можно будет более выгодно заправлять.

Другие средства

“Литография”

Современная полиграфия использует не только новомодные методы, но и старинные технологии плоской печати. Способ заключается в нанесении на литографский камень рисунка специальным карандашом, который наделяет контур изображения водоотталкивающими свойствами. После удаления рисунка по поверхности камня прокатывают валик с краской, которая пристает только к обработанным карандашом местам. В завершение форму закрепляют в специальном станке и получают оттиск под давлением. Вместо камня могут применять другие материалы: бумагу, цинк, алюминий. Метод используется художниками и типографиями (выпуск афиш, карт, упаковок, книг).

“Флексография”

Рассматривая, какие технологии высокой печати бывают в современной полиграфии, нельзя не упомянуть флексографию. Изображение наносится прямым методом с помощью гибкой рельефной формы из фотополимерного сырья или резины, выпуклые части которой предварительно окрашиваются анилоксовым валиком. Чернила подбираются быстросохнущие и текучие. Такая конструкция позволяет применять множество материалов для основы, особенно широко флексография используется для производства упаковок и этикеток. У метода имеется недостаток — не передает полноцветное изображение в таком качестве, как офсет.

“Тампопечать”

Разновидность технологии глубокой печати. Выручает при оформлении поверхностей, на которых остальные способы терпят фиаско: ручки, брелоки, зажигалки ит.п. Эластичный печатный элемент (тампон) прижимается к клише, вбирает краску со всех участков и переносит ее на основу, формируя изображение. Для подготовки клише могут использоваться любые виды печати полиграфической продукции, но чаще всего применяется глубокий метод, при котором пробелы возвышаются над углублениями с чернилами. Недостатками считаются малый формат изображения и невозможность использования сильно искривленной основы.

Важные моменты

Ознакомившись с тем, как работает принтер, можно сделать следующие выводы: Несмотря на простоту строения, принтеры, в которых используется струйная печать, способны делать качественную распечатку как картинок, так и текстовых документов.

• Выбирая между термической и пьезоэлектрической технологией печати, нужно опираться на то с какой целью приобретается аппарат. В случае если нужна высококачественная картинка, то лучше выбирать пьезоэлектрическую технологию.
• Для того чтобы краска не засыхала, при длительном простое, нужно распечатывать хотя бы одну разноцветную страницу за неделю.
• Принтер струйный идеально подходит для использования дома при нечастой и не очень интенсивной печати.
• Для использования в офисах лучше установить СНПЧ и проблема с частой заменой картриджа струйного принтера будет устранена.

Этап пятый: термическая печать

В 1984 году компании HP и Canon приступили к разработке термической технологии струйной печати. Работа шла медленно, и добиться приемлемого сочетания качества печати, скорости работы и стоимости удалось только в 90-х годах. Позже к HP и Canon присоединилась компания Lexmark и в тандеме три этих крупнейших компании по производству принтеров и копиров создали современные принтеры с высоким разрешением печати.

Технология печати, разработанная HP, Canon и Lexmark получила название термической печати (thermal inkjet). На такой технологии основаны первые струйные принтеры HP серии ThinkJet.

Струйные принтеры HP ThinkJet

Термическая печать основана на принципе увеличения объёма жидкости при нагревании. Под воздействием электрического импульса повышается температура поверхности расположенного в печатающей головке нагревательного элемента. Слой чернил, максимально приближенный к нагревательному элементу, нагревается и начинает испаряться. Появившийся пузырёк выдавливает из сопла лишние чернила. Тогда же с образованием зоны пониженного давления в нагревательную камеру втягиваются недостающие чернила. Такой процесс повторяется с циклом до 12 тысяч микроскопических дозаправок в секунду.

Печатающая головка принтера, использующего принцип термической печати, состоит из множества микроскопических эжекционных камер и сопел. HP удалось изготовить экономичную печатающую головку, которую после окончания красителя можно было без сожалений выбросить вместе с картриджем. Сделав печатающую головку сменной, HP решила извечную проблему надёжности своих принтеров.

Термическая технология струйной печати

Благодаря приемлемой цене, небольшим размерам, бесшумной работе и широкому цветовому диапазону струйные пузырьковые и термические принтеры завоевали рынок недорогих печатающих устройств, практически вытеснив матричные принтеры.

Устройство

Чтобы лучше понять принцип работы струйного принтера, необходимо ознакомиться с его устройством. Конструкция этого вида оргтехники достаточно сложная, поэтому состав и предназначения каждого узла будут рассмотрены в общих чертах.

Картридж

Картридж объединяет две части: первая — чернильный сосуд (резервуар), вторая — контактная площадка (пластина). В некоторых моделях на нем также расположена ПГ и чип. Картридж является основным расходником и делится на два вида:

• раздельный — в таких моделях используется чернильная жидкость только одного цвета (относится к ранним версиям струйников с многоцветной раскладкой);
• комбинированный — включает три емкости для колеров: синего, красного и желтого, но он предназначен для печатания небольших объёмов.

Печатающая головка

Основным узлом струйного принтера является ПГ. Она отвечает за распыление через сопла (микроотверстия) на поверхность страницы непосредственно капелек чернильной жидкости. При этом каждый производитель оргтехники сам определяет количество отверстий в ПГ.

Механизм подачи бумаги

Подача листов может осуществляться как по вертикали, так и по горизонтали. В первом виде загрузка бумаги производится через открытый люк, расположенный в верхнем модуле принтера, а во втором — через закрытый лоток из нижней части аппарата (как в книжном виде, так и в альбомном).

Схема работы такая: аппарат захватывает только верхнюю страницу и подаёт её на печать. Благодаря валику с прорезиненной поверхностью лист перемещается по тракту. А при помощи дополнительных резиновых роликов, сильно прижимающих бумагу к валику, обеспечивается ее устойчивость.

Моторы

В струйниках установлено четыре мотора, каждый из которых имеет своё назначение:

• первый приводит в движение валик, захватывающий лист и проталкивающий его по тракту;
• второй автоматически подаёт бумагу;
• третий приводит в движение печатающую головку;
• четвертый выталкивает чернила из сопел.

Датчики

В струйных аппаратах печати используются механические и оптические датчики: первый вид дает сигнал положения головки к листу, второй, состоящий из фотодиода и светодиода, определяет момент поступления бумаги в тракт. Кроме того, принтеры оснащаются Paper Width – сенсором, отвечающим за определение формата поступившего бумажного листа. Также в цепи питания принтера находится сенсор, сигнализирующий о попадании постороннего предмета в зону каретки.

Интерфейсные разъёмы и управление

Об интерфейсах — старые модели принтеров оснащены разъёмом LTP, современные бюджетные образцы оборудованы двумя портами: Ethernet и USB, а более продвинутые и дорогие изделия дополнительно комплектуются модулями Wifi и Bluetooth.

Относительно управления — более доступные принтеры и старые модели могут управляться только через компьютер, а большинство современных аппаратов имеют для этого специальную панель, на корой расположены разные клавиши или сенсорный дисплей.

Различие между картриджами и СНПЧ

Обычно струйные картриджи можно повторно перезаправлять медицинским шприцем и купленными заранее чернилами.

У него есть ряд недостатков:

• Дозаправку нужно делать часто, что не всегда удобно в домашних условиях.
• Нужен дополнительный инструмент.
• Для определения количества чернил, картридж приходится каждый раз извлекать из принтера.
• Если картридж непрозрачный, узнать уровень оставшегося красителя можно только программным способом.
• Нельзя допускать снижения уровня чернил ниже рекомендованного производителем значения, чтобы не допустить перегрева сопел или образования воздушной пробки в головке.
• Из-за частого извлечения картридж быстро изнашивается.

Перечисленные недостатки помогает устранить система непрерывной подачи чернил. Она состоит из четырёх и более прозрачных ёмкостей и набора тонких трубок (шлейфов). В них помещается от 80 до 100 мл чернил, что намного больше объёма обычных картриджей. Если работать в среднеинтенсивном режиме, то доливать краску в СНПЧ придётся редко. Процесс дозаправки простой. Стоит СНПЧ дороже обычных чернильниц, но использовать при интенсивной работе такую систему намного выгоднее.

Рис. 7

Недостатки СНПЧ:

• Необходимо дополнительное пространство. Если СНПЧ не входит в заводскую комплектацию, возле принтера должно быть дополнительное место для системы.
• Слабая манёвренность. Перенос принтера с СНПЧ даже на очень короткие расстояния может привести к сбою настроек.
• Светобоязнь. Ёмкости с красителем надо защищать от прямых лучей солнца, воздействие которых негативно сказывается на цветопередаче.

Ink

Ink – чернила. Представляет собой жидкую сложную смесь компонентов.

Основа — чаще всего специальным образом очищенная вода или сольвент (растворитель). Бывают пигментные и водорастворимые.

Пигментные включают в себя мельчайшие нерастворимые частицы пигмента (красящего вещества).

Чернила включают в себя не только красящее вещество, но и много других компонентов — поверхностно-активные вещества (ПАВ), сорастворители, диспергаторы (высокомолекулярные вещества, препятствующие слипанию пигмента), и т.п.

Существуют сотни разновидностей чернил — для термоструйной и пьезоэлектрической печати, для внешнего и внутреннего применения, для печати на различных носителях и т.п.

Заключение

В заключение стоит отметить, что выбор между лазерным и струйным принтером для дома не труден. Главное определиться для каких целей и как часто он будет использоваться.

Если Вы планируете часто распечатывать фотографии и графические изображения то выбор очевиден, это струйный принтер с СНПЧ. В отличие от обычного струйного принтера в этом случае стоимость печати одной страницы будет значительно ниже за счет стоимости расходников в пересчете на миллилитры краски.

Если принтер будет использоваться от случая к случаю, главное чтобы была возможность что-то распечатать из Интернета, то для этого подойдет обычный монохромный лазерный принтер.

Бывает, что в вашей семье есть члены семьи, которые «грызут гранит науки», то в этом случае понадобиться менее требовательная к качеству цветная печать докладов, рефератов и схем. Для решения этого вопроса выбирайте цветные лазерные принтеры.