Как работает струйный принтер. Часть 1
Здравствуйте, уважаемые читатели блога!
Сегодня мы будем знакомиться с тем, как устроен струйный принтер. Ведь интересное же – как это из небольшого «сундучка» на рабочем столе выползает цветная картинка?
На вопрос «как работает струйный принтер» можно дать простой ответ: «Очень просто! Включаешь — и он сразу начинает работать».
А если серьезно, то струйный принтер — это достаточно сложная машина.
Много светлых умов постаралось (и старается сейчас), чтобы порадовать нас возможностью красивой цветной печати.
Цветное изображение образуется из мельчайших капелек цветных чернил, которые выбрасываются из сопел — узких отверстий. Диаметр их может быть в несколько раз тоньше человеческого волоса.
Они попадают на носитель будущего изображения — бумагу (обычную или специальную), пленку, ткань, обратную сторону CD-диска и т.п. В условиях дома или офиса чаще всего печатают на бумаге, поэтому дальнейшее изложение будем вести применительно к этому носителю.
Чем же определяется качество изображения?
Струйные принтеры непрерывно совершенствуются. Одно из направлений прогресса в этой области — уменьшение размера выбрасываемой капельки. Чем меньше объем капли, тем меньше «клякса» на бумаге. Тем четче получается изображение — как основные цвета, так и тени, и полутона. В современных принтерах объем выбрасываемой капельки доведен до объема единиц пиколитров (пл).
Один пиколитр — это 10^ -12 л. Чтобы представить себе, насколько это малая величина, вспомним медицинские шприцы с делениями. Всем нам хотя бы раз в жизни приходилось делать укол. Один «кубик» (кубический сантиметр) — это один миллилитр (мл) или 10^ -3 л, тысячная доля миллилитра — это микролитр (мкл) или 10 ^ — 6 л.
Если теперь разделить один микролитр еще на миллион частей, то это и будет один пиколитр. Как говорят математики — бесконечно малая величина!
Качество изображения определяется не только размерами капелек, но и многими другими показателями, в частности, технологией печати. В принтерах для дома и офиса применяются две технологии — термоструйная и пьезоэлектрическая.
При одинаковом объеме капли качество печати на принтере с пьезоэлектрической технологией в общем случае выше, так как меньше размеры «кляксы». Меньше они потому, что при пьезоэлектрической печати капельки вылетают в форме «шарика», а при термоструйной — в форме «блина».
Чернила и бумага
Большое значение имеют тип и качество чернил. Для разных носителей, разных условий эксплуатации отпечатанных изображений разработаны десятки различных типов чернил. Ведь кто-то печатает фотографии для своего домашнего фотоальбома, а кто-то — рекламные постеры, висящие на улице. Уличные постеры подвержены действию солнечной радиации и атмосферных осадков.
Для домашних и офисных принтеров в большинстве случаев используются чернила на основе специальным образом подготовленной воды. Бывают еще на основе сольвента (растворителя) — сольвентные или эко-сольвентные. В последних количество растворителя снижено.
При использовании конкретного типа чернил большое значение имеет и тип носителя. Наилучшее качество изображения получается при соответствующем типе бумаги. Поэтому фирмы-производители струйных принтеров обычно выпускают множество сортов бумаги и фотобумаги.
Бумага и фотобумага имеют множество показателей — плотность (в граммах на квадратный метр), влажность, шероховатость, цвет, и т.д. Мы не будем сейчас подробно исследовать эту область. Скажем только, что фотобумага отличается от обычной офисной тем, что содержит в себе несколько слоев. Верхний слой фотобумаги — защитный.
Программное обеспечение
Качество печати и скорость работы зависит и от программного обеспечения принтера, в частности, его драйвера. Драйвер принтера — это программа, которая преобразует цветную картинку определенного формата в формат, понятный принтеру. Цифровое изображение — это файл с расширением *.png, *gif, *,jpg, *.bmp и т.п.
Из драйвера можно задавать не только размер печатаемого изображения и его цветовую гамму, но и осуществлять различные технологические операции:
- — прочистку печатающих сопел,
- — распечатку тестовых изображений,
- — калибровку цветов,
- — подключение цветовых профилей и другие.
Сам принтер, как микропроцессорная система, имеет встроенную программу, которая называется «firmware». Она определяет не только качество печати, но и весь ход работы печатающего устройства, и весь его «интеллект». Впрочем, рядовой пользователь с firmware дела не имеет, это удел сервисных центров и квалифицированных ремонтников.
Рассмотрим чуть более подробно, как работает аппаратная часть («железо») струйного принтера. Условно ее можно разделить на следующие части:
- — механизм транспорта носителя,
- — механизм перемещения каретки с печатающей головкой и картриджами,
- — печатающий узел (головка или картриджи),
- — оптические, механические и прочие датчики,
- — источник вторичного электропитания («блок питания», если по-простому).
Механизм транспорта носителя
Механизм транспорта носителя включает в себя:
- — двигатель,
- — вал подачи,
- — ролик захвата,
- — выходные направляющие.
Бумага в принтер может подаваться спереди, сзади или сверху. В принтерах фирмы HP (Hewlett-Packard) обычно имеются два источника подачи:
- — спереди (нижний лоток — для пачки бумаги, верхний — для одиночных листов),
- — сзади (это просто щель в задней стенке принтера).
При подаче спереди включается двигатель, поднимается поддон, подводя лист бумаги к ролику захвата. Начинает вращаться вал подачи носителя.
Вал подачи носителя имеет обрезиненные участки, снизу лист бумаги также поддерживается роликами. Таким образом, лист надежно фиксируется и подается в начальное положение области печати (под печатающую головку). При подаче спереди лист переворачивается в механизме подачи на 180 градусов.
Но так можно поступать с относительно неплотной бумагой (плотностью не более 105 — 120 г/кв. м). При работе с открытками используется бумага с гораздо более высокой плотностью (150 — 250 г/кв. м), обладающая повышенной жесткостью, которая должна подаваться из заднего источника. Она не изгибается (как при печати из переднего источника) и сразу подается в рабочую зону.
Фирмы EPSON и CANON часто используют подачу сверху, при этом напечатанное изображение выходит в нижней части принтера. В этом случае носитель также изгибается в механизме транспорта, но изгиб этот невелик (меньше 90 градусов). Поэтому может подаваться как тонкая офисная бумага плотностью 80 г/кв. м, так и картон плотностью до 250 г/кв. м.
Механизм перемещения каретки
Но вот бумага подана в зону печати. Что же дальше? А дальше печатающая головка должна проехать над листом бумаги (очень близко возле него) и «поплевать» в него цветными капельками. Возвратно-поступательное движение каретки с печатающей головкой (или картриджами) осуществляется другим двигателем.
Используются ременная передача и зубчатые колеса. Ремень обычно подпружинен, чтобы осуществить необходимое натяжение. За один проход головка печатает изображение шириной в несколько миллиметров. После того, как полоска изображения напечатана, механизм подачи прокручивает лист вперед, подводя к рабочей зоне место, свободное от печати. Далее процесс повторяется.
В зависимости от требуемого качества (и настроек драйвера принтера), головка может проходить над одним и тем же местом на листе бумаги несколько раз. Таким образом, при самой качественной печати (фотографического качества), чернил расходуется больше и длительность работы увеличивается. При черновом качестве чернил расходуется меньше всего и скорость работы максимальна.
В этом месте сделаем паузу. «Давайте делать паузы в словах!» — пел когда-то А. Макаревич.
Можно прочитать еще раз, чтобы лучше запомнилось. Во второй части статьи мы продолжим знакомиться с принципами работы струйного принтера.
Чтобы не пропустить, подпишитесь на обновления блога!
С Вами был Vsbot.
Продолжение следует…
Не понятно, как работает пьезоэлектрическая печать
Пластина пьезоэлемента изгибается внутрь сопловой камеры при подаче на нее (пластину) импульса напряжения. Объем камеры уменьшается, и из сопла выталкивается капелька чернил.
А не могли бы Вы,написать как почистить памперс принтера? МФУ Brother DCP-120C?
К сожалению, не работал с этой моделью и с этой линейкой. Могу только сказать, что у меня запланирована статья о памперсе, только не знаю точно, когда выйдет.
У Эпсонов надо не только менять или стирать впитывающую прокладку, но и сбрасывать счетчик памперса с помощью специальных программ. У Кэнонов тоже. У принтеров HP нет идеологии сброса памперса, и работа принтера не блокируется.
Очень интересный рассказ о принтерах, спасибо.
Спасибо за полезную информацию. Надо добавить ваш блог в закладки
Пожалуйста, PumaRachel.
Как чернила попадают в сопловую камеру? Ведь не самотёком из картриджа — потому что картридж сам по себе течь не должен. Значит, что-то как-то забирает дозу чернила из картриджа и нагнетает в сопловую камеру?
А если нагнетает слишком сильно, то могут образоваться и лишние капли?
Вот у меня — лишние капли. Что может быть их причиной? Спасибо.
Чернила попадают в сопловую камеру таки самотёком. Но картина не такая простая. Если упрощенно, в сопловую камеру чернила поступают по очень тонкому капилляру. Капилляр тянет чернила, подобно тому, как влага поступает из корней в верхнюю часть растения через капилляры (даже преодолевая силу тяжести). В сбалансированной системе «картридж — сопловая камера» сила тяжести и капиллярная сила уравновешены, поэтому чернила не вытекают. После того, как сопло выплюнет каплю, в камере образуется разрежение, и через капилляр в нее поступает новая порция чернил, после чего, процесс повторяется. Это что касается общих принципов. По крайней мере, так происходило в тех моделях принтеров, с какими я имел дело.
Что касается конкретно вашего вопроса, вы предоставили недостаточно информации, чтобы ответить. Какая модель принтера? Какой картридж? Используете ли вы картриджи повторно? Вы что-то делали с печатающей головкой/картриджем? Используете ли вы СНПЧ?