Как печатает принтер струйный


Секреты печати: обзор технологий струйной печати

Принцип работы струйной печати заключается в выдавливании чернильных капель через сопла — тончайшие отверстия в печатной головке принтера. Как и любые инновации, эта технология претерпела множество видоизменений, прежде чем дойти до нас в своем сегодняшнем виде.

Как все начиналось

Первые шаги в этой области сделал физик Феликс Савар в далеком 1833 г. Он обратил внимание, что, пропуская жидкость через узкие отверстия, можно получить абсолютно идентичные капли. А в 1867 г. физик из Великобритании лорд Рейли подвел под это явление математическую базу и запатентовал первый самопищущий прибор для телеграфа. Работал он по принципу непрерывной подачи чернил.

Прошло больше полувека прежде чем компания Siemens в 1951 г. презентовала свой первый струйный принтер, разделяющий непрерывный поток чернил на одинаковые капли. Прототипы первых печатных устройств были громоздкими, дорогими, медленно печатали и не могли похвастаться надежностью.

Гениальные «пузырьки» (Continuous Ink Jet)

Было очевидно, что такая техника требует модернизации. В конце 70-х гг. прошлого столетия компания Canon реализовала в своих принтерах технологию «Drop-on-demand», то есть «печать по требованию». Чернила нагревались с помощью термоэлемента и в них образовывались пузырьки воздуха, выталкивающие краску на поверхность. Ценным достижением стало многократное удешевление печатного процесса. Новая технология получила название «пузырьковой печати» и произвела фурор среди научной общественности. В 1985 г. Canon уже выпустили первый пузырьковый принтер BJ-80.

Термическая печать (Thermal Ink Jet)

Разработки в мире печатной техники вели не только Canon. В 1980 году независимо от конкурентов Hewlett-Packard разработала технологию термической струйной печати. Ее принцип работы перекликался с пузырьковым методом. Настоящий успех пришел к HP в 1984 г. после выпуска серии принтеров ThinkJet. Благодаря разумному соотношению цены и качества эти устройства стали очень популярными среди пользователей.

Пьезоэлектрическая печать (Piezoelectric Ink Jet) — «дитя» Epson

Именно эта компания запатентовала технологию пьезоэлектрической печати в 1993 г. Принцип работы заключается в свойстве пьезокристаллов деформироваться под действием тока. Этот процесс позволяет регулировать размер капли, ее толщину и скорость выброса. В результате получаются отпечатки с высоким разрешением и естественной передачей цвета, что крайне важно при фотопечати. Сегодня право на производство пьезоэлектрических принтеров принадлежит только компании Epson.

Роль «струйников» в современной печати

Благодаря многолетнему процессу совершенствования, струйные принтеры полностью вытеснили с рынка матричных предшественников. Относительно невысокая стоимость отпечатков, высокое разрешение изображений и низкий уровень шума — вот главные козыри струйников на сегодняшнем рынке.

Строение струйного картриджа

Картридж — это один из расходных элементов струйного принтера. Его основная функция — переносить чернила на бумажный носитель. В обобщенном виде «начинка» струйного картриджа выглядит так: 

  1. Крышка.
  2. Печатающая головка.
  3. Емкость для чернил.
  4. Чип для считывания уровня чернил и управления соплами головки.
  5. Дополнительные элементы.

Крышка

Первое, на чем останавливается взгляд при рассмотрении картриджа для струйной печати, — это пластиковая крышка, окрашенная в цвет содержащихся в ней чернил. Иногда сверху производитель помещает отверстия для заправки (они заклеены наклейками) и воздухоотвода.

Головка для печати

Это ключевая деталь, от которой напрямую зависит, насколько качественными выйдут отпечатки. Она располагается непосредственно в картридже или в самом принтере. Головка выглядит как небольшая металлическая пластина в нижней части картриджа. На ее поверхности находятся дюзы — отверстия диаметром меньше волосинки. Чем тоньше дюза, тем меньше капля из нее выходит. Это напрямую влияет на разрешение полученного изображения.

Чернила

Следующий значимый элемент струйной печати — чернила. Каждый производитель печатной техники разрабатывает состав чернил под совместимые модели принтера. Состав красителя может насчитывать до 14 компонентов, каждый из которых влияет на конечные свойства. Очень важно использовать чистые чернила, так как ненужные примеси забивают дюзы, что выводит принтер из строя.

Чип

Все современные принтеры оснащены микросхемой для считывания данных о расходе чернил, дате изготовления и активации картриджа. Производитель таким образом усложняет процедуру перезаправки, подталкивая к покупке следующего нового картриджа. Оригинального, конечно. Многие «умельцы» идут на хитрости и перепрошивают микросхему после каждой заправки.

Дополнительные элементы

  • Пьезоэлектрическая пластина — устанавливается в принтерах, работающих по одноименному методу печати. Именно благодаря ее деформации происходит выталкивание чернил из дюз на бумагу.
  • Нагревательные элементы — устанавливаются в устройствах с пузырьковым и термическим принципами работы. От термоэлементов чернила нагреваются до нужной температуры, что провоцирует их выброс на носитель.
  • Абсорбер (от англ. absorb — впитывать, поглощать) — губка для поддержания равномерного количества чернил внутри картриджа.

Несмотря на кажущуюся простоту устройства струйного картриджа, попытки его самостоятельно перезаправить или перепрограммировать чип могут отрицательно сказаться на качестве отпечатков и работоспособности устройства в целом.

Классификация струйных картриджей

Так как деятельность нашей компании связана со скупкой картриджей, мы накопили немало знаний о них и готовы сдать «явки и пароли» нашим клиентам. Чтобы правильно подбирать расходники для струйной печатной техники, желательно иметь хотя бы общее представление об их основных видах.

Картриджи можно классифицировать по таким признакам:

По технологии печати

  • Пузырьково-струйные. Термоэлементы в соплах печатающей головки повышают температуру чернил до определенного значения. Образуются пузыри и выпрыскивают чернила на носитель. Затем нагревание прекращается и сопла заполняются следующей порцией чернил.
  • Термоструйные. Принцип работы подобен предыдущему. Разница в том, что катализатором процесса выступает увеличение объема чернил при нагреве. Выдавленная капля выпрыскивается на поверхность, а вместо нее за счет низкого давления всасывается новая.
  • Пьезоэлектрические. Их принцип работы основан на свойстве пьезоэлектрических пластин деформироваться под воздействием тока. Происходит сжатие объема в камере и чернила выдавливаются. После чего следующая доза чернил поступает в картридж.

По методу удержания красителя

  • Картриджи с поролоновой губкой. Таких сегодня преобладающее большинство. Мелкопористая губка пропитывается чернилами, которые стекают на печатающую головку. При заправке этих картриджей нужно контролировать скорость наполнения губки. Слишком быстрая подача красящей жидкости приведет к возникновению воздушных пробок и, как следствие, ухудшению качества печати.
  • С помощью вакуумного удержания. Эти расходники часто установлены в принтерах HP. Важное условие их бесперебойной работы — полная герметичность картриджа. Иначе чернила просто зальют печатающую головку.

По способу производства

  • Оригинальные. Это те, которые компания-производитель разрабатывает специально для своей оргтехники. То есть принтер Canon лучше всего будет работать с картриджем Canon, а для Lexmark «родным» будет одноименный расходник. Продать картриджи оригинального происхождения — отличный способ вернуть потраченные деньги. 
  • Совместимые картриджи. К ним относятся струйные картриджи, выпущенные не производителем принтера, а посторонними фирмами. Таких расходников на рынке очень много и при их покупке не лишним будет поинтересоваться репутацией бренда, ибо качество неоригинальных картриджей сильно отличается друг от друга.
  • Восстановленные (перезаправленные). Картридж, в который залили новые чернила называется перезаправленным. Чтобы восстановить картридж, его диагностируют, чистят, меняют некоторые элементы (чаще всего фотобарабан или печатающую головку), заливают новые чернила и пломбируют. Подобные манипуляции с картриджем снимают гарантию с принтера. 
  • Подделки. К этой категории относятся картриджи, выдаваемые за оригинал, при этом ни по функциям, ни по качеству печати, не имеющие с ним ничего общего.

По числу цветов

  • Одноцветные. Оснащены одной камерой для чернил.
  • Многоцветные. Такие состоят из нескольких камер с разными чернилами. Чем выше цена принтера, тем большую гамму оттенков он может воссоздать на бумаге.

По расположению печатающей головки

  • Картриджи с головкой. Это когда печатающая головка и сосуд с чернилами интегрированы в один картридж. Это часто приводит к преждевременному изнашиванию головки из-за эрозии. Заменить ее отдельно невозможно — потребуется менять весь картридж. Это существенно сказывается на стоимости обслуживания техники. Но что касается качества отпечатков — оно заметно выше.
  • Картриджи без печатающей головки или так называемые чернильницы. Это обычные пластиковые резервуары с чернилами, при этом головка находится за пределами картриджа.
Струйный картридж с печатающей головкой Струйный картридж без печатающей головки

По наличию чипа

  • Без чипа. В нечипованных устройствах этой микросхемы нет и заправлять их можно без ограничения. Проблема только в том, что найти такой принтер почти нереально.
  • Чипованные. Встроенная в картридж микросхема ведет учет количества отпечатков. При достижении запрограммированного числа копий, чип передает на принтер сигнал об окончании чернил.

Виды струйных чернил

Чернила для струйной печати делятся на несколько категорий. Они различаются составом, принципом нанесения и напрямую связаны со сферой применения будущих отпечатков.

  • Водные. Эти чернила делятся на две группы: на основе красителя (Dye) и пигментные (Pigment). Dye-чернила привлекают пользователей низкой ценой и высокой яркостью, в то же время стойкость получаемых отпечатков к воде и УФ-лучам далека от совершенства. К тому же, не любая бумага подойдет для печати этими чернилами. Состав их довольно прост: водный раствор красителя и добавки, регулирующие физические свойства. Водные пигментные чернила состоят из смеси нерастворимых частиц пигмента, растворителя и связующего вещества. По яркости они значительно уступают чернилам на основе красителя, но зато гораздо превосходят их по стойкости к воздействию внешней среды. Важный момент! Для печати любым типом водных чернил нужно наличие специального покрытия на носителе.
  • Твердые. Это цветные восковые бруски с полимерными включениями. Отлично наносятся и держатся на любой поверхности без специального покрытия (бумага, пленка, грубая ткань). Твердотельные отпечатки довольно яркие, устойчивые к растеканию и смазыванию. Но есть и минусы: большое энергопотребление, чувствительность к воздействию света, высокая цена оборудования. Самые популярные модели твердотельных принтеров — Xerox ColorQube и Xerox Phaser.
  • Сублимационные. Чаще всего применяются при печати на синтетических тканях с содержанием полиэстера не меньше 50%, но хорошо ложатся и на предварительно подготовленные твердые поверхности (стекло, керамика, металл). Пигмент в этих чернилах имеет мелкодисперсную структуру и почти не растворяется в воде. Сублимационные отпечатки, созданные с соблюдением технологии, радуют насыщенными цветами, высокой стойкостью и долговечностью. Сублимационная печать осуществляется только в пьезоэлектрических принтерах.
  • Масляные. Не самые популярный вид чернил из-за высокой стоимости. Главные преимущества: яркость и насыщенность отпечатков, высокая стойкость к агрессивным факторам (УФ-лучи, влага, механическое трение). Поэтому масляные красители в основном применяются для коммерческой печати. Большое значение имеет поверхность носителя. Она должна быть такой, чтобы чернила не растекались. Лучше всего подходит матовая, рыхлая и немелованная бумага.
  • Сольвентные. В их составе содержится растворитель (циклогексанол) и красящий пигмент. Используются только в принтерах с пьезоэлектрическим методом печати. Отпечатки, созданные сольвентными чернилами, сохраняют свою стойкость около трех лет. Поэтому их массово применяют при печати наружной рекламы. Специальное покрытие не требуется. Сегодня на смену токсичным сольвентным чернилам пришли эко- и биосольвентные преемники с минимальным процентом летучих соединений.

Типы и виды бумаги для струйной печати

Может показаться, что на фоне таких технически сложных «участников» струйной печати, как печатающая головка, СНПЧ, микросхемы — бумага — второстепенный компонент. Но она тоже играет важную роль в качестве конечного результата. 

Выбирая бумагу для печати, нужно знать ее формат. По международной классификации Международная классификация выделяет 3 основные группы форматов:

  • А — для документов;
  • В — для полиграфической печати;
  • С — для конвертов.

Форматы бумаги по стандарту ISO

Список форматов бумаги, подходящих к струйному принтеру всегда указан в инструкции или паспорте аппарата.

Виды бумаги серии «А» для струйных принтеров

Виды бумаги для струйных принтеров

Вид бумаги Характеристики Сферы применения 
Матовая Впитывает чернила, рассеивает свет, не имеет бликов. Принтеры с пигментными, масляными, водными чернилами.
Глянцевая Обеспечивает высокую цветопередачу. Фотографии, рекламная продукция.
Текстурированная Фактурная поверхность делает изображение более объемным. Дизайнерская печать, художественные работы.
Термобумага Рыхлая поверхность, дополнительно обработанная для глубокого проникновения краски. Перенос изображения с бумаги на конечный носитель при сублимационной печати.
Самоклеящаяся Имеется клеевая прослойка, защищенная специальной подложкой. Изготовление ценников, наклеек, этикеток, стикеров и т. п.

Сравнение плотности бумаги для струйной печати

Вид бумаги Плотность бумаги, г/м2
Газетная 40-60
Офисная 80-100
Фотобумага 160-220
Картон 200-260

Структура бумаги для струйной печати

Срез структуры фотобумаги под микроскопом

Использовать оригинальную бумагу для струйной печати или нет?

Как и в случае с другими расходными материалами, каждый производитель рекомендует использовать только бумагу собственного производства. К слову, самый богатый выбор носителей для струйной печати предоставляет Epson. В сочетании с оригинальными красителями и своевременным техобслуживанием устройства, вы получите самое лучшее качество отпечатков.

Как работают струйные принтеры | HowStuffWorks

Струйные принтеры

стоят довольно недорого. Они стоят меньше, чем типичный черно-белый лазерный принтер, и намного меньше, чем цветной лазерный принтер. Фактически, довольно много производителей продают некоторые из своих принтеров в убыток. Довольно часто принтер можно найти в продаже дешевле, чем вы заплатили бы за набор чернильных картриджей!

Зачем им это делать? Потому что они рассчитывают, что товары, которые вы покупаете, принесут им прибыль.Это очень похоже на то, как работает бизнес видеоигр. Оборудование продается по себестоимости или ниже ее. Как только вы покупаете оборудование определенной марки, вы должны покупать другие продукты, которые работают с этим оборудованием. Другими словами, вы не можете купить принтер у производителя A и чернильные картриджи у производителя B. Они не будут работать вместе.

Объявление

Еще один способ снизить затраты - встроить большую часть фактической печатающей головки в сам картридж.Производители считают, что, поскольку печатающая головка является частью принтера, которая, скорее всего, изнашивается, замена ее при каждой замене картриджа увеличивает срок службы принтера.

Бумага, которую вы используете в струйном принтере, во многом определяет качество изображения. Стандартная бумага для копировальных аппаратов работает, но не обеспечивает такое четкое и яркое изображение, как бумага для струйных принтеров. На качество изображения влияют два основных фактора:

Яркость бумаги обычно определяется степенью шероховатости ее поверхности.Обычная или грубая бумага будет рассеивать свет в нескольких направлениях, тогда как гладкая бумага будет отражать больше света в том же направлении. Это делает бумагу ярче, что, в свою очередь, делает ярче любое изображение на бумаге. Вы можете убедиться в этом сами, сравнив фото в газете с фото в журнале. Гладкая бумага страницы журнала намного лучше отражает свет в глаза, чем грубая текстура газеты. Любая бумага, обозначенная как яркая , обычно более гладкая, чем обычная бумага.

Другой ключевой фактор качества изображения - поглощение . Когда чернила распыляются на бумагу, она должна оставаться плотной симметричной точкой. Чернила не должны слишком сильно впитываться в бумагу. Если это произойдет, точка изменится на , растушевка . Это означает, что он будет распространяться неравномерно, чтобы покрыть немного большую площадь, чем ожидает принтер. В результате страница выглядит нечеткой, особенно по краям объектов и текста.

Как уже говорилось, растушевка вызвана поглощением чернил бумагой. Чтобы бороться с этим, высококачественная бумага для струйной печати покрыта восковой пленкой, которая удерживает чернила на поверхности бумаги. Бумага с покрытием обычно обеспечивает значительно лучшую печать, чем другая бумага. Низкое поглощение бумаги с покрытием является ключом к высокой разрешающей способности многих современных струйных принтеров. Например, типичный струйный принтер Epson может печатать с разрешением до 720x720 точек на дюйм на стандартной бумаге.При использовании мелованной бумаги разрешение увеличивается до 1440x720 точек на дюйм. Причина в том, что принтер может немного сдвинуть бумагу и добавить второй ряд точек для каждой нормальной строки, зная, что изображение не будет растушевываться и заставлять точки размываться вместе.

Струйные принтеры

могут печатать на различных носителях. Коммерческие струйные принтеры иногда распыляют прямо на предмет, например, на этикетку пивной бутылки. Для потребительского использования существует ряд специальных видов бумаги, от этикеток или наклеек на самоклеящейся основе до визиток и брошюр.Вы даже можете получить переводные картинки, которые позволят вам создать изображение и нанести его на футболку! Одно можно сказать наверняка: струйные принтеры определенно предоставляют простой и доступный способ раскрыть свой творческий потенциал.

Для получения дополнительной информации о струйных принтерах и связанных темах ознакомьтесь со ссылками на следующей странице.

.

Как работают струйные принтеры - объясните это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 26 октября 2019 г.

Двадцать или тридцать лет назад многие люди думал, что компьютеры сделают бумага устарела. Компания Xerox, первопроходящая копировальные аппараты в 1960-х годов так забеспокоился, что бумага исчезнет (и сотрет из своего прибыльного бизнеса), что он создал знаменитую лабораторию под названием Вместо этого PARC будет разрабатывать компьютеры.По иронии судьбы, хотя Xerox PARC помогли изобрести компьютеры, на которые мы все сегодня полагаемся, бумага осталась популярный как всегда: людям это нравилось, и это было тоже хорошо изобретением заменить. Теперь, благодаря популярности домашних компьютеров и цифровых фотоаппаратов, у большего числа людей дома есть печатные машины, чем когда-либо прежде - и большинство из них - струйные принтеры. Но как именно они работай?

Фото: портативный струйный принтер Canon конца 1990-х годов. Этот также работает как сканер, если вы заменили печатающую головку картриджем сканера.Одна вещь, которую следует помнить об очень компактном (портативном) Такие принтеры, как этот, заключаются в том, что у них маленькие печатающие головки и маленькие картриджи с чернилами, а это значит, что вам придется пополнять чернила чаще - поэтому (как объясняется ниже) их использование намного дороже.

Перед струйной печатью

Чтобы понять струйные принтеры, полезно знать, как компьютерные принтеры работали раньше. Появилась струйная технология. Это означает понимание типа металла и компьютерных принтеров. что выросло из него.

Печать металлическим шрифтом

Фото: Металлический шрифт в относительно современной пишущей машинке. Буквы перевернуты, поэтому они печатают правильно, когда прижимают красящуюся ленту к бумаге.

Давайте вернемся на несколько сотен лет назад в 15 век. Там было некоторая мелкомасштабная печать с деревянными блоками до этого времени, но печать стала действительно популярной только тогда, когда немецкий принтер Йоханнес Гутенберг (около 1400–1468 гг.) Изобрел нечто, называемое подвижным. тип металла около 1450 г.Если вы когда-нибудь видели пишущую машинку (личный писательская машина была популярна до появления компьютеров в 1980-е годы), вы узнаете все о металлическом шрифте. Пишущая машинка имеет клавиатура как на компьютере, но вместо того, чтобы отображать буквы раз на экране, он печатает их прямо на листе бумаги. Внутри пишущей машинки есть металлические буквы, называемые печатными буквами. Когда вы нажимаете клавиши, части типа ударяются о лента (катушка с тканью) залита чернилами и оставит отпечаток на бумаге.Гутенберг был пионером металлического типа. Он сделал тысячи маленьких металлических изделий буквы (напечатанные рельефно и наоборот) и перемещали их внутри деревянные блоки, чтобы он мог распечатать любую понравившуюся страницу - отсюда и название "подвижный металлический тип ».

Пишущие машинки были созданы на основе изобретения Гутенберга и стали популярны в 1860-е годы после того, как американский журналист Кристофер Лэтэм Шоулз (1819–1890) и его партнеры создали первую действительно практичную печатную машину (десятки других людей пробовали раньше). Хотя пишущие машинки были гениальным изобретением, они могли сделать только одну копию части информации за раз.Потому что они печатали прямо на бумагу, печатание могло быть медленным и беспорядочным, а ошибки были трудными исправлять. Когда бизнес-компьютеры стали популярными в 1960-е годы, многие люди заинтересовались их использованием в качестве текстовых редакторов: высокоавтоматизированные пишущие машинки, позволяющие набирать текст на экран, отредактированный и исправленный до идеального состояния, и только потом распечатанный на бумагу.

Ударная печать

Ранние компьютерные принтеры в значительной степени заимствовали технологию пишущих машинок, но вскоре стало очевидно, что необходимы лучшие методы для более быстрого и более эффективная печать.Вместо использования ряда металлических рычагов для забивать буквы по странице, как на пишущей машинке, в компьютерных принтерах (и электрические пишущие машинки, которые были аналогично) начали использовать три другие технологии. Один из них назывался гольфом мяч. В пишущая машинка или принтер мяч для гольфа имеет все буквы, цифры и другие символы, которые необходимо напечатать, расположены на поверхности металлического шара. Чтобы напечатать слово, шарик вращается с высокой скоростью, пока нужный кусок типа обращена к бумаге. Затем он переворачивается и разбивает тип против ленты, прижимая письмо к странице.Сделав это переходит к следующей букве ... и так далее. Второй технологию печати называли ромашковым колесом, в котором тип буквы расположены как лепестки вокруг центрального колеса. Немного похоже на мяч для гольфа, колесо ромашки вращается с высокой скоростью, останавливаясь, чтобы нажать буквы напротив ленты, когда они находятся в правильном положении.

Третья технология печати, известная как точечная матрица, был популярен с 1970-х до начала 1990-х годов. В матричном принтере металлического типа нет вообще.Вместо этого буквы печатаются матрицей (квадратная или прямоугольная сетка) из нескольких десятков металлических игл, которые прижимают ленты в разных узорах, чтобы сделать любую букву, цифру или другое требуется символ. Точечно-матричные принтеры производят характерную "точечная" отделка печати, которую вы все еще иногда видите на счетах, накладных, и билеты на поезд или в кинотеатр. Они были быстрыми и относительно недорого (покупать и бегать), но крайне шумно.

Рисунок: Использование рисунка из точек для создания букв является основной идеей матричной печати.Точечно-матричные принтеры старого образца обычно делали это с квадратными металлическими иглами размером пять на семь или семь на семь (матрица). Используя иглы меньшего размера и большее их количество, вы можете создавать более привлекательные символы, но распечатка по-прежнему имеет тенденцию выглядеть немного точечной при внимательном рассмотрении.

Чем отличается струйная печать?

Струйные принтеры на самом деле были эволюцией матричных принтеров. Вместо металлических игл они используют сотни крошечных пистолетов для стрельбы. точки чернил на бумаге.Печатаемые ими символы все еще состоит из точек, как в матричном принтере, но точки такие очень крошечные, что вы их не видите. Различные типы струйных принтеров поджечь чернила различными способами. В принтерах Canon чернила расходуются нагревая его, чтобы он взорвался пузырями по направлению к бумаге. Вот почему Canon продает свои принтеры под торговой маркой Bubble Jet. Epson принтеры работают немного иначе. Они используют эффект, называемый пьезоэлектричеством. Крошечные электрические токи, контролируемые электронными цепями внутри Принтер заставляет миниатюрные кристаллы покачиваться взад и вперед, стреляя чернилами в струи, как они это делают.Вы можете думать о струйных принтерах очень просто как о Стрельба из сопел разбрызгивает миллионы точек чернил на бумага каждую секунду!

Принцип работы струйных сопел

Как чернила попадают на страницу? Это немного другой процесс для пузырьковой и струйной печати ...

Пузырьковые форсунки

В принтерах Canon Bubble Jet это выглядит примерно так:

  1. В соответствии с инструкциями вашего компьютера электронная схема в принтере определяет, какие сопла должны запускаться для печати. конкретный персонаж в определенном месте на странице.Сотни насадок задействованы в создании одного персонажа и каждая всего в десять раз меньше человеческого волоса!
  2. Схема активирует каждое из сопел, пропуская электрический ток через небольшой резистор внутри него.
  3. Когда электричество проходит через резистор, он нагревается.
  4. Тепло от резистора приводит к кипению чернил внутри сопла, расположенного рядом с ним.
  5. Когда чернила закипают, они превращаются в пузырь из чернильного пара. Пузырь сильно расширяется и лопается.
  6. Когда пузырек лопается, он разбрызгивает содержащиеся в нем чернила на страницу в виде точно сформированной точки.
  7. Сжимающийся пузырек создает частичный вакуум в сопле, который всасывает больше чернил из емкости для чернил, готовых к работе. печать следующей точки.
  8. Тем временем вся печатающая головка (светло-оранжевая) перемещается в сторону, готовая к печати следующего символа.

Форсунки

В пьезоэлектрическом струйном принтере все немного иначе:

  1. Чернильница (черная) подает чернильницу (зеленую) через узкую трубку за счет капиллярного действия.
  2. Капля чернил из емкости ждет в самом конце трубки.
  3. Когда схема принтера (не показана) хочет запустить каплю чернил, она активирует два электрических контакта (красный), подключенных к пьезоэлектрическому кристаллу.
  4. Пьезоэлектрический кристалл под напряжением (темно-красный) изгибается наружу (на этом рисунке вправо).
  5. Он давит на мембрану (темно-синюю), толкая ее также вправо.
  6. Мембрана прижимается к отверстию в дозаторе чернил (зеленое), увеличивая в нем давление.
  7. Давление выталкивает ожидающую каплю чернил из трубки в сторону бумаги.

Внутри струйного принтера

Фото: печатающая головка (иногда называемая картриджем), удаленная из мой струйный принтер и перевернул вверх дном, показывая прорези, в которых расположены струйные сопла. В одна длинная щель справа - это место, где выходят черные чернила. Три меньших прорези слева предназначены для трех цветных чернил. которые делают цветные отпечатки. Обратите внимание на рисунок медных разъемов на передней панели, которые соединяют картридж. к электронике принтера.

Как и матричные принтеры, струйные принтеры печатают в виде точек. Разница в том, что где точечная матрица использует, может быть, 64 металлических иглы для получения 64 точек на символ, струйные принтеры выдают тысячи точек, чтобы обеспечить гораздо более высокое качество печати. Даже средний струйный принтер может печатать 600 точек на дюйм (dpi), что примерно в десять раз лучше, чем у самой грубой точечной матрицы. Действительно хороший струйный принтер фотографического качества может печатать с разрешением почти 5000 dpi. Где матричный принтер издает ужасный кричащий звук, когда его иглы для печати рвутся По всей странице струйный принтер издает шум только от листов бумаги, которые входят и выходят и продвигаются через механизм.

Сопла для струйных принтеров создают целую страницу текста или графики из миллионы отдельных точек. Чернильный картридж, управляемый вашим компьютером, сканирует слева направо. прямо через страницу и обратно, нанося чернила по мере продвижения. Каждый раз, когда она достигает конца строки, бумага немного продвигается вперед, чтобы можно было напечатать следующую строку.

Какие основные части струйного принтера?

Открыв переднюю часть моего принтера, вы можете ясно увидеть все важные детали:

  1. Пластиковые шестерни, приводимые в действие электрическим шаговым двигателем, поворачивают ролики, продвигающие бумагу через принтер.
  2. Гибкий ленточный кабель передает инструкции печати от электронной схемы внутри принтера к движущемуся картриджу. (Струйные принтеры содержат схемы, которые преобразуют инструкции с вашего компьютера в точные движения печатающей головки. Электронные биты и качки фактически не видны на этой фотографии. Обычно где-то в принтере есть одна большая печатная плата со всеми установленными на ней компонентами, включая переключатели управления, светодиодные индикаторы и различные соединения с механизмом принтера и источником питания.)
  3. Пластиковые и резиновые ролики плотно зажимают бумагу, поэтому ее можно перемещать по принтеру с абсолютной точностью.
  4. Прочная металлическая направляющая направляет печатающую головку при ее движении вперед и назад.
  5. Колеса с шипами в передней части принтера помогают надежно захватывать бумагу и точно перемещать ее.
  6. Картридж печатает слева направо, затем инвертирует информацию для печати и печатает в обратном направлении справа налево. Это называется двунаправленной печатью и позволяет печатать страницы намного быстрее.

Чернила - это скрытая стоимость струйной печати

Струйные принтеры очень дешевы; даже принтеры «все в одном» со сканированием и базовым «фотокопированием» (которое включает сканирование с последующей печатью), встроенными в один и тот же аппарат, очень недороги. Прежде чем вы поразитесь тому, сколько вы получаете, подумайте, как производители принтеров могут себе это позволить: они зарабатывают свои деньги не на принтерах, а на струйных картриджах, которые вы будете использовать в них навсегда ( так называемый бизнес-модель бритвы и лезвий).Учитывая, что картриджи для струйных принтеров - это не более чем крошечные пластиковые коробочки с наполненными чернилами губками внутри, они очень дороги на . Сами принтеры, похоже, рассчитаны на использование как можно большего количества чернил с бесконечными процедурами обслуживания чистки сопел (каждый из которых использует немного больше чернил).

Что вы можете сделать, чтобы ваши чернила (и деньги) пошли еще дальше? При покупке принтера обязательно ознакомьтесь с подробными отзывами потребителей. Обратите внимание на модель с пополняемым чернильным контейнером или другими функциями экономии чернил; убедитесь, что он принимает дешевые совместимые картриджи, чтобы сэкономить вам на покупке дорогих оригиналов производителя, и (если вы не против время от времени пачкать руки) посмотрите, сможете ли вы самостоятельно заправить картриджи с помощью бутылки с чернилами и шприца (YouTube покажет вам, как).Печатайте в черновом режиме, когда можете (он быстрее и требует меньше чернил), и попробуйте поэкспериментировать со шрифтами, экономящими чернила. Ряд независимых тестеров пришли к выводу, что Century Gothic, Calibri и Times New Roman экономят значительное количество чернил по сравнению с Arial, шрифтом Microsoft по умолчанию для большинства людей. Вы можете найти больше советов по экономии денег на чернилах в Consumer Reports.

Artwork: по данным Consumer Reports, при переходе с Arial на Times New Roman расходуется примерно на четверть меньше чернил.Но не слишком увлекайтесь: экономия на чернилах не сэкономит деньги вашей компании, если людям нужно больше времени, чтобы читать что-то.

Узнать больше

На сайте

Книги

  • Дизайн пьезо-струйных печатающих головок: от акустики до приложений Дж. Фриц Дийксман, John Wiley & Sons, 2019. Подробное введение в пьезоэлектрические печатающие головки
  • Основы струйной печати: наука о струйной печати и каплях Стивена Д.Hoath (ред.). John Wiley & Sons, 2016. Охватывает механизм образования капель, принцип работы печатающих головок, влияние капель и формирование символов на бумаге, а также будущие направления развития струйных технологий.
  • Inkjet !: История, технология, рынки и приложения Фрэнка Дж. Романо. Ingram, 2012. Подробный обзор струйных принтеров, охватывающий все, от того, как они работают и кто их изобрел, до того, кто их покупает и их приложения, помимо простой офисной печати.
  • Приложения для струйной печати Мэтта Гиллиленда и Фрэнка Клотье.Woodglen Press, 2005. Руководство для любителей по использованию струйных принтеров в роботах и ​​других электронных проектах.
  • "Химия чернил для струйных принтеров" Шломо Магдасси. World Scientific, 2010. Объясняет, как чернила для струйной печати химически разработаны для улучшения их стойкости, цветовых характеристик, текучести (при прохождении через сопла для струйной печати) и поверхностного сцепления с бумагой и другими печатными поверхностями.

Статьи

  • Как я могу утилизировать струйный принтер? Ребекки Смитерс.The Guardian, 29 апреля 2018 г. Несмотря на несколько многообещающих советов в этой статье, простого ответа нет.
  • Когда су-шеф - струйный принтер Дэвида Бернстайна. The New York Times, 3 февраля 2005 г. Как творческий повар печатает съедобные чернила на своем принтере.
  • Эпический разбор: HP Color LaserJet 2600n: Evil mad Scientist Laboratories, июнь 2008 г. Хотя эта статья посвящена разборке лазерного принтера, некоторые его механизмы (например, подача бумаги) очень похожи на те, что используются в струйном принтере.

Патенты

Хотя различные изобретатели экспериментировали со струйными принтерами во второй половине 20-го века, технология струйной печати была коммерциализирована компанией Canon только в начале 1980-х годов. Для настоящих технических подробностей всегда стоит обратить внимание на патенты, поданные новаторскими изобретателями. Вот небольшой выбор из множества покрывающих струйных и пузырчатых струй:

  • Патент США 2566443: Измерительный прибор записывающего типа Руне Элмквист, опубликован 4 сентября 1951 г.Ранний струйный принтер, предназначенный для записи кривых с осциллографов на бумагу.
  • Патент США №
  • № 4045801: Головка для выброса чернил для принтера, выпущенная Кюхатиро Ивасаки, Ricoh Company, Ltd., опубликована 30 августа 1977 года. Струйная струя, распыляющая чернила с использованием электрострикционного метода (аналогично пьезоэлектрическому методу).
  • Патент США 4 131 899: Генератор капель для струйного принтера Кириакоса Кристу, Берроуз, опубликован 26 декабря 1978 г. Другой пьезоэлектрический принтер.
  • Патент США 4251824: Метод записи струй жидкости с переменной модуляцией тепловой вязкости, Тошитами Хара и др., Canon, опубликовано 17 февраля 1981 г.Оригинальный струйный термопринтер.
  • Патент США 4532530: Устройство пузырьковой струйной печати Уильяма Д. Хокинса, Xerox, опубликовано 30 июля 1985 г. Альтернативная конструкция пузырьковой струи.

Проектов

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд, 2006, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2006/2018) Струйные принтеры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/inkjetprinters.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте...

.

Различия в качестве струйных и лазерных принтеров - как работают чернила в принтере

Различия между ними делают каждый из них более подходящим для разных целей. Лазерные принтеры быстрее (печатают больше страниц в минуту), обычно дают более качественные результаты (за некоторыми исключениями) и более подходят для печати больших объемов, чем струйные принтеры. Лазерные принтеры также печатают гораздо более четкие линии и поэтому хорошо подходят для текста, логотипов и простой деловой графики. Однако экономичные лазерные принтеры в основном монохромные.Современные струйные принтеры печатают как черно-белые, так и цветные в наши дни, и они имеют преимущество перед лазерными принтерами для фотопечати, потому что они имеют тенденцию лучше смешивать цвета. Однако есть дорогие коммерческие цветные лазерные принтеры, которые хорошо печатают фотографии.

Разрешение зависит от принтера. Они значительно улучшились со времени появления первых струйных принтеров с разрешением 96 точек на дюйм (dpi) в середине 80-х годов. Первые настольные струйные принтеры имели только 12 сопел на печатающей головке, но новые принтеры имеют сотни, иногда даже тысячи, все меньше половины толщины человеческого волоса, что значительно улучшает разрешение.Разрешение также было улучшено за счет использования более светлых голубых и пурпурных чернил, цветов, которые кажутся нам меньшими, и способности принтеров распылять капли различного размера [источник: Mitchell]. Стандартные разрешения по умолчанию для струйных принтеров составляют от 300 до 600 точек на дюйм, при этом более высокое разрешение возможно во многих принтерах, некоторые из которых достигают тысяч точек на дюйм.

Объявление

Первые настольные лазерные принтеры (включая первый HP LaserJet) печатали с разрешением 300 dpi.Обычное разрешение лазерных принтеров сегодня составляет 1200 или 2400 точек на дюйм, а некоторые модели более низкого уровня печатают с разрешением 300 или 600 точек на дюйм. Все они идеально подходят для печати большинства документов, причем dpis в этих диапазонах не очень хорошо различимы невооруженным глазом. Dpi действительно имеет заметное значение при печати фотографий.

В струйных принтерах чернила обычно быстро сохнут, но в некоторых случаях влажным чернилам может потребоваться некоторое время для высыхания, поэтому вы можете размазать их, если будете работать с только что напечатанной страницей.В лазерных принтерах чернила расплавляются на бумаге до того, как она выйдет из устройства, и не растекаются. Тип бумаги также имеет значение. Чернила растекаются и растекаются по бумаге, если она слишком пористая. Для струйных принтеров обычно рекомендуется более яркая белая 24-фунтовая бумага, чем более легкая 20-фунтовая бумага для копировальных аппаратов и лазерных принтеров. Для печати фотографий рекомендуется специальная фотобумага.

Сами чернила также могут влиять на качество печати. Чернила на основе красителей (которые растворимы в воде или других растворителях) лучше подходят для смешивания цветов и, следовательно, лучше всего подходят для фотографий, но они могут привести к менее резким линиям.Чернила на основе пигмента (с нерастворимыми частицами пигмента, взвешенными в жидкости), как правило, дают более четкие линии, поэтому они лучше подходят для текста, логотипов и другой простой графики. Нерешительный? Можно найти принтеры, которые позволят вам заменить картриджи на нужный вам тип чернил.

.

Насколько точно работает 3D-печать?

3D-печать - это универсальный метод производства и быстрого прототипирования. За последние несколько десятилетий он произвел фурор во многих отраслях по всему миру.

3D-печать является частью семейства производственных технологий, называемых аддитивным производством. Это описывает создание объекта путем добавления материала к объекту слой за слоем. На протяжении всей своей истории аддитивное производство носило различные названия, включая стереолитографию, трехмерное наслоение и трехмерную печать, но трехмерная печать является самой известной.

Так как же работают 3D-принтеры?

СВЯЗАННЫЙ: НАЧНИТЕ СОБСТВЕННЫЙ БИЗНЕС ПО 3D ПЕЧАТИ: 11 ИНТЕРЕСНЫХ КЕЙСОВ КОМПАНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ 3D ПЕЧАТЬ

Как работает 3D-принтер?

Процесс 3D-печати начинается с создания графической модели печатаемого объекта. Обычно они разрабатываются с использованием программных пакетов автоматизированного проектирования (САПР), и это может быть наиболее трудоемкой частью процесса. Для этого используются программы TinkerCAD, Fusion360 и Sketchup.

Для сложных продуктов эти модели часто тщательно тестируются в имитационном моделировании на предмет возможных дефектов в конечном продукте. Конечно, если объект для печати носит чисто декоративный характер, это менее важно.

Одним из основных преимуществ 3D-печати является то, что она позволяет быстро создавать прототипы практически всего. Единственное реальное ограничение - это ваше воображение.

На самом деле, есть объекты, которые просто слишком сложны для создания в более традиционных процессах производства или прототипирования, таких как фрезерование или формование с ЧПУ.Это также намного дешевле, чем многие другие традиционные методы производства.

После проектирования следующим этапом является цифровая нарезка модели для ее печати. Это жизненно важный шаг, поскольку 3D-принтер не может концептуализировать 3D-модель таким же образом, как вы или я. Процесс нарезки разбивает модель на множество слоев. Затем дизайн каждого слоя отправляется в печатающую головку для печати или укладки по порядку.

Процесс нарезки обычно завершается с помощью специальной программы для резки, такой как CraftWare или Astroprint.Это программное обеспечение для срезов также будет обрабатывать "заливку" модели, создавая решетчатую структуру внутри твердотельной модели для дополнительной устойчивости, если это необходимо.

Это также область, в которой 3D-принтеры преуспевают. Они способны печатать очень прочные материалы с очень низкой плотностью за счет стратегического добавления воздушных карманов внутри конечного продукта.

Программное обеспечение слайсера также добавит столбцы поддержки, где это необходимо. Это необходимо, потому что пластик не может быть уложен в воздухе, а столбцы помогают принтеру заполнять промежутки.Затем эти столбцы при необходимости удаляются.

После того, как программа слайсера сработала, данные отправляются на принтер для заключительного этапа.

Источник: Интересный машиностроительный цех

Отсюда сам 3D-принтер берет верх. Он начнет распечатывать модель в соответствии с конкретными инструкциями программы слайсера, используя разные методы, в зависимости от типа используемого принтера. Например, прямая 3D-печать использует технологию, аналогичную струйной технологии, в которой сопла перемещаются вперед и назад, вверх и вниз, распределяя густой воск или пластмассовые полимеры, которые затвердевают, образуя каждое новое поперечное сечение 3D-объекта.В многоструйном моделировании используются десятки работающих одновременно струй для более быстрого моделирования.

При 3D-печати связующим сопла для струйной печати наносят тонкий сухой порошок и жидкий клей или связующее, которые вместе образуют каждый напечатанный слой. Принтеры для переплета делают два прохода для формирования каждого слоя. Первый проход наносит тонкий слой порошка, а второй проход использует сопла для нанесения связующего.

При фотополимеризации капли жидкого пластика подвергаются воздействию лазерного луча ультрафиолетового света, который превращает жидкость в твердое тело.

Спекание - это еще одна технология 3D-печати, которая включает плавление и сплавление частиц вместе для печати каждого последующего слоя. Связанное с этим селективное лазерное спекание основывается на использовании лазера для плавления огнестойкого пластикового порошка, который затем затвердевает, образуя печатный слой. Спекание также можно использовать для изготовления металлических предметов.

Процесс 3D может занять часы или даже дни, в зависимости от размера и сложности проекта.

«Есть несколько более быстрых технологий, производящих всплески в отрасли, например, Carbon M1, в котором используются лазеры, выстреливаемые в слой жидкости и вытягивающие из него отпечаток, что значительно ускоряет процесс.Но эти типы принтеров во много раз сложнее, намного дороже и пока работают только с пластиком ». - howtogeek.com.

Независимо от того, какой тип 3D-принтера используется, общий процесс печати обычно одинаков.

  • Шаг 1: Создание 3D-модели с помощью программного обеспечения CAD.
  • Шаг 2: Чертеж CAD преобразуется в формат стандартного языка тесселяции (STL). Большинство 3D-принтеров используют файлы STL в дополнение к другим типам файлов такие как ZPR и ObjDF.
  • Шаг 3: Файл STL передается на компьютер, который управляет 3D-принтером. Там пользователь указывает размер и ориентацию для печати.
  • Шаг 4: Сам 3D-принтер настроен. У каждой машины свои требования к настройке, такие как заправка полимеров, связующих и других расходных материалов, которые будет использовать принтер.
  • Шаг 5: Запустите машину и дождитесь завершения сборки. В это время следует регулярно проверять машину, чтобы убедиться в отсутствии ошибок.
  • Шаг 6: Напечатанный объект удален из аппарата.
  • Шаг 7: Последний шаг - пост-обработка. Многие 3D-принтеры требуют некоторой последующей обработки, такой как удаление остатков порошка щеткой или промывка печатного объекта для удаления водорастворимых подложек. Новый объект также может нуждаться в лечении.

Что умеет делать 3D-принтер?

Как мы уже видели, 3D-принтеры невероятно универсальны.Теоретически они могут создать практически все, о чем вы можете подумать.

Но они ограничены видами материалов, которые они могут использовать для «чернил», и их размером. Для очень больших объектов, например дома, вам нужно будет распечатать отдельные части или использовать очень большой 3D-принтер .

3D-принтеры могут печатать в пластике, бетоне, металле и даже клетках животных. Но большинство принтеров предназначены для использования только одного типа материала.

Некоторые интересные примеры объектов, напечатанных на 3D-принтере, включают, но не ограничиваются: -

  • Протезы конечностей и других частей тела
  • Дома и другие здания
  • Продукты питания
  • Медицина
  • Огнестрельное оружие
  • Жидкие структуры
  • Стекло продукты
  • Акриловые предметы
  • Реквизит для фильмов
  • Музыкальные инструменты
  • Одежда
  • Медицинские модели и устройства

3D-печать явно находит применение во многих отраслях промышленности.

Какие существуют типы программного обеспечения для 3D-печати?

В различных программах САПР используются различные форматы файлов, но некоторые из наиболее распространенных:

  • STL - стандартный язык тесселяции или STL - это формат 3D-рендеринга, который обычно может обрабатывать только один цвет. Обычно это формат файла, который используют большинство настольных 3D-принтеров.
  • VRML - язык моделирования виртуальной реальности, файл VRML - это новый формат файла.Они обычно используются для принтеров с более чем одним экструдером и позволяют создавать многоцветные модели.
  • AMF - формат файла аддитивного производства, это открытый стандарт на основе .xml для 3D-печати. Он также может поддерживать несколько цветов.
  • GCode - GCode - это еще один формат файла, который может содержать подробные инструкции для 3D-принтера, которым он должен следовать при укладке каждого среза.
  • Другие форматы - Другие производители 3D-принтеров также имеют свои собственные форматы файлов.

Каковы преимущества 3D-печати?

Как мы уже упоминали выше, 3D-печать может иметь различные преимущества по сравнению с более традиционными производственными процессами, такими как литье под давлением или фрезерование с ЧПУ.

3D-печать - это аддитивный процесс, а не вычитающий, как фрезерование с ЧПУ. 3D-печать строит вещи слой за слоем, в то время как позже постепенно удаляет материал из твердого блока, чтобы создать продукт. Это означает, что в некоторых случаях 3D-печать может быть более ресурсоэффективной, чем ЧПУ.

Другой пример традиционных производственных процессов, литье под давлением, отлично подходит для изготовления множества объектов в больших объемах. Хотя его можно использовать для создания прототипов, литье под давлением лучше всего подходит для крупномасштабного массового производства утвержденного дизайна продукта. Однако 3D-печать лучше подходит для мелкосерийного, ограниченного производства или создания прототипов.

В зависимости от области применения 3D-печать имеет ряд других преимуществ перед другими производственными процессами. К ним относятся, но не ограничиваются:

  • Более быстрое производство - Хотя время от времени 3D-печать медленная, она может быть быстрее, чем некоторые традиционные процессы, такие как литье под давлением и субтрактивное производство.
  • Легкодоступный - 3D-печать существует уже несколько десятилетий и резко выросла примерно с 2010 года. Сейчас доступно большое количество разнообразных принтеров и пакетов программного обеспечения (многие из которых имеют открытый исходный код), что упрощает доступ практически для всех. узнать, как это сделать.
Источник: Pixabay
  • Продукция более высокого качества - 3D-печать обеспечивает неизменно высокое качество продукции. Если модель точна и соответствует назначению, и используется принтер одного и того же типа, конечный продукт обычно всегда будет одинакового качества.
  • Отлично подходит для проектирования и тестирования продукции. - 3D-печать - один из лучших инструментов для проектирования и тестирования продукции. Он предлагает возможности для проектирования и тестирования моделей, позволяющих с легкостью дорабатывать их.
  • Рентабельность - 3D-печать, как мы видели, может быть рентабельным средством производства. После создания модели процесс обычно автоматизируется, а отходы сырья обычно ограничиваются.
  • Дизайн изделий почти бесконечен - Возможности 3D-печати практически безграничны.Пока он может быть разработан в САПР, а принтер достаточно большой, чтобы его напечатать, нет предела.
  • 3D-принтеры могут печатать с использованием различных материалов. - Некоторые 3D-принтеры действительно могут смешивать или переключаться между материалами. В традиционной печати это может быть сложно и дорого.
.

Смотрите также