Струйный принтер — что это такое и как работает

Принцип работы струйного принтера довольно сложный, как и устройство такой техники в целом. Рассказать об этом кратко, увы, не получится, а потому мы посвятили этой офисной техники отдельную статью. А также узнаете об истории появления и развития таких аппаратов, о внутренней «начинке», разных методах нанесения чернил на бумагу. Немаловажна будет информация о применяемых видах чернил, основных характеристиках, плюсах и минусах техники.

Что это такое (кратко)

Струйные принтеры — это один из видов печатающей техники, который использует одноименную технологию печати. В отличие от лазерных они применяют жидкие краски, а не сухой порошок. А также являются лучшим решением для цветной распечатки на сегодняшнее время.

Немного истории

Косвенным изобретателем этого вида принтером можно считать Уильяма Томсона. Но его изделие не было «струйником» как таковым, а назначалось для записи приема сообщений с телеграфов. Но принцип печати заключался в применении электростатических законов для «управления» падающими каплями краски на бумагу. Было это давно — в 1867 году.

Подобная технология получила возрождение уже в середине прошлого столетия с легкой подачи инженеров фирмы «Сименс». Их изобретения использовались в разных приборах для фиксации данных на бумаге. Но также имели значительные недостатки: высокая цена, плохое качество воспроизводимой картинки.

А еще бывают матричные принтеры.

Вскоре в струйной печати были использованы законы пьезоэлектрики и кристаллы. Все это стало возможно из-за способности последних при определенном воздействии «излучать» электроны, а при проходе тока менять форму. Уже позже в компании Canon был придуман другой способ «выдавливания» краски из чернильниц. Жидкость выходила в виде пара под воздействием высокой температуры.

Первыми изобретателями цветной струйной печати были специалисты из фирмы HP. Любой оттенок «готовился» смешиванием трех цветовых красок: синей, красной, желтой.

Устройство

Чтобы понять как устроен этот тип принтеров, расскажем о каждой основной запчасти и механизме детально.

Картридж

Его видел любой пользователь оргтехники, а возможно и работал с ним. Он представляет собой небольшую пластиковую коробочку размером до 10 см (самая большая сторона). Черная краска хранится отдельно в «black» картридже.

А вот цветные могут быть совмещены или разделены на отдельные. В первом случае одна чернильница внутри разделена на три отсека, во втором — под каждый оттенок своя банка.

Печатающая головка

Отдельное устройство принтера небольших габаритов, которое состоит из большого количества сопел (очень маленькие отверствий) кудой проходит чернило. В первых моделях их количество было равно всего 12 штукам. Сегодня это несколько тысяч. Вариант расположение каждый производитель определяет самостоятельно.

Головка может использовать пьезоэлектрическую или термическую технологии «выдавливания». К основным характеристикам относят:

• Используемые цвета (минимум 4 шт., а максимум 12). Чем больше, тем лучше качество печати и передачи оттенков.
• Размеры капли краски. Лучше, чтобы они были меньше, что обеспечит более высокую четкость изображений.
• Разрешение печати указывает на количество точек, которые помещаются на одном дюйме площади бумаги.

Но также печатающая головка может быть не отдельным элементом принтера, а частью его картриджа.

Разница между ПЗК и СНПЧ

ПЗК расшифровывается как «перезаправляемые картриджи». Это значит, что пополнить их можно при помощи обычного медицинского шприца и, заранее купленной краски. Как те выглядят мы уже упоминали выше в статье. Но также есть и другие варианты, которые используются как банки для хранения чернила. Часто выполнены из прозрачного пластика. Имеют на корпусе два отверстия: одно для доливания красителя, а второе — создания давления внутри. Они могут быть много раз дозаправлены, потому еще их называют «дозаправленные».

Недостатки:

• Заправлять приходится часто и не всегда это удобно выполнять в домашних условиях. Нужен некоторый инструмент для выполнения работы.
• Чтобы узнать реальное количество чернил внутри нужно извлекать картридж из принтера. А если тот не прозрачный, то это вовсе невозможно. Только программный, не всегда точный, способ.
• Низкий уровень красителя допускать нельзя. Это может привести к попаданию воздуха в печатающую головку или к перегоранию сопел, что влечет за собой недешевый ремонт.
• Частое извлечение вредит, изнашивает картридж.

СНПЧ — система непрерывной подачи чернил вовнутрь принтера для выполнения печати. Физически это четыре или более емкостей из прозрачного материала с набором тонких трубок. Вмещает порядка 80-100 мл. краски, что в несколько раз больше вместимости обычного картриджа. Доливать приходится очень редко при средней интенсивности печати. Но и пополнение не вызывает трудностей. Стоимость СНПЧ в сравнении с простыми чернильницами, конечно же, выше, но выгоды очевидны в процессе длительной эксплуатации.

Недостатки:

• Требует дополнительного места возле принтера, если СНПЧ не заводская и не «вшита» в корпус устройства.
• Перенос принтера с места на место даже в пределах одного помещения может «сбить» ранее настроенную систему.
• Банки с краской нужно защитить от лучей света, которые пагубно влияют на нее. Это может проявляться в потери насыщенности оттенков.

Подача бумаги

Этот процесс производится специальным механизмом, который состоит из лотка, роликов подачи и моторчиков их привода. Лоток может быть снизу или сверху, в зависимости от типа модели устройства. Основной неисправностью является отказ захвата листов, но это бывает нечасто и легко исправляется даже в домашних условиях.

Управление

Панель управления печатью может быть в виде нескольких кнопок или иметь встроенный дисплей изменения настроек. Расположена, как правило, на передней крышке принтера. Имеет подписи или интуитивно понятное управление.

Корпус

Изготовлен из пластика, небольших размеров, черного или белого цвета. Корпус просто принтера и МФУ могут отличаться. Главная его роль — защита внутренних деталей от воздействия грязи, пыли, влаги, солнечного света.

Моторчики

Внутри принтера используется как минимум четыре небольших мотора. Каждый имеет свое назначение.

1. Приводит в действие ролик, который захватывает лист и тянет внутрь принтера.
2. Отвечает за работу автоподатчика в принтере.
3. Приводит в действие механизм передвижения печатающей головки.
4. Работает в механизме «доставки» жидких красителей из емкостей, где те хранятся.

Разъемы подключения

Раньше активно использовались кабеля LPT, но в современных реалиях они безвозвратно устарели. На смену пришли USB и Ethernet интерфейсы. Они работают быстрее, а их использование проще. Но если у Вас старый принтер или компьютер и нужно именно порт «ЛПТ» или такой кабель, то существуют специальные переходники для таких целей.

Датчики

Работа печатающего устройства невозможна без специальных датчиков. В принтере используются механические и оптические:

• Датчик определения попадания листа бумаги внутрь устройства.
• Датчик энкодера следит за «координатами»  головки в отношении листа.
• PW-датчик следит за размером и характеристиками используемой бумаги.
• Для определения попадания внутрь сторонних предметов используется отдельный сенсор.

Принцип работы

1. Механизм подачи бумаги начинает работу первым в процессе распечатки. Ролики затягивают лист внутрь устройства.
2. К печатающей головке начинают подаваться чернила разных цветов, которые смешиваются для получения нужного оттенка. А потом через сопла попадают на бумагу.
3. На ПГ передается информация о координатах и код цвета, который нужно нанести, чтобы получить нужный рисунок. Она двигается за счет наличия приводного ремня, который «активируется» мотором.
4. Чернила состоят из воды и других химических средств, которые не позволяют быстро высыхать.
5. Краска из чернильниц смешивается в печатающей головке и через большое количество сопел (их может быть несколько сотен) выдавливается одним из способов струйной печати.
6. Извлечение производится благодаря электрическим разрядам или температуре.
7. Первый вариант чаще используется с пигментными чернилами, а второй — с водными, где вода выступает охладителем.
8. Все это происходит очень быстро. Если говорить о цветных, то скорость достигает 20–25 тыс. капель всего за одну секунду. С черными показатель еще выше — 35 тыс.
9. Это позволяет печатать на «струйнике» 10 и более листов за одну минуту.

Детально можно ознакомиться с принципом действия на видео.

Методы нанесения изображения

Пьезоэлектрический

В этом методе используется свойство кристаллом изменятся под воздействием проходящего через него тока. Он сжимается, а потом разжимается, чем воздействует на краску, заставляя выходить наружу. Где после она попадает листы бумаги в нужных местах и количестве в виде мелких точек, образуя рисунок.

Метод газовых пузырей

В такой технике дюзы оборудованы специальными элементами, которые под воздействием электрического тока способны нагреваться до высокой температуры. Это позволяет превращать жидкую краску в газ и увеличивать ее размер, что провоцирует давление, под которым излишки выходят наружу. Несмотря на работу с высокой температурой, такая струйная техника служит долго и не выходит из строя, если за ней следить.

Метод drop-on-demand

Отдельный механизм, который работает вместе с нагревателем. Суть его работы сводится к очень быстрому и точному нанесению краски в нужные места на листах бумаги. Это позволяет получить высокую контрастность и насыщенность распечатки цветных изображений. Чаще применяется в принтерах, которые предназначены для печати графиков, диаграмм и других , где требуется высокая четкость картинки.

Создание разных оттенков

Картридж использует три цвета (голубой, розовый, желтый) для получения любого другого оттенка. Это получается в процессе смешивания определенного количества краски разных цветов между собой. Черный таким образом не «добывается», а используется с отдельного резервуара. Современные модели все чаще комплектуют более чем тремя цветовыми чернилами. Это позволяет получать более качественные отпечатки.

Виды применяемых чернил

Водорастворимые

Этот вид используется для получения красочных картинок, изображений или фотографий. Все возможно благодаря отсутствию в таких чернилах «твердых» частиц. Именно это позволяет получать хороший результат печати. Но срок хранения таких распечаток небольшой. С годами они выцветают и теряют свою насыщенность безвозвратно. Ускорить процесс может попадание солнечных лучей на поверхность. А также они «боятся» влаги вообще и высокой ее концентрации в помещении.

Пигментные

Пигментные уже имеют в своем составе твердые частицы, а потому вода, влага, солнечный свет и время им не так страшны. Сроки хранения таким образом напечатанных фотографий более 70 лет. Из минусов такого вида красителя: слабая насыщенность, плохое отображение реальных оттенков, невозможность нанесения на глянцевую бумагу.

Сублимационные краски

Такой вид красителей используют для печати не на бумаге. Они больше похожи на пигментные, но отличаются. Их назначение — формирование изображения на одежде из синтетических материалов. В процессе также, кроме самих чернил, используется термотрансформенная бумага. Кроме того, требуется высокая температура для закрепления рисунка на поверхности. А для экономии следует использовать СНПЧ.

Характеристики

• Качество основная характеристика любого принтера. Определяется этот показатель сразу несколькими: количество сопел, поддерживаемое разрешение. Чем выше они, тем красочней и четче будет рисунок на бумаге.
• Работа с разной бумагой не является обязательным условием, но хорошим плюсом будет точно. Струйные принтеры могут печатать на листах разной толщины и с матовым или глянцевым покрытием. Если это востребовано для Вас, то перед покупкой обратите внимание на наличие таких возможностей.
• Скорость печати важная, но второстепенная, характеристика печатающего устройства. В зависимости от требуемого качества печати, быстрота работы может меняться. Если сравнивать со скоростью лазерного, то «струйник» значительно проигрывает своем «старшему брату».
• Шум работы. Современные модели работают намного тише, чем их предшественники. Они не издают более 40 дб. Это вполне нормальный показатель, который не составит неудобств для пользователей. Только промышленные модели могут работать громче.

Недостатки

• Скорость работы желает лучшего. Если сравнивать струйный и лазерный тип печати, то первый по этому показателю значительно проигрывает своему конкуренту.
• Засыхание печатающей головки и картриджей приводит к полному выходу из строя этих частей. Ремонт дорогой, а иногда даже невозможен вовсе. А потому стоит выполнять все процедуры профилактики в полном объеме.
• Дорогие красители еще один значимый минус этой технологии. Если использовать оригинальные товары, то их стоимость очень высока и использование принтера обходится довольно дорого. Альтернативой может быть покупка заменителей. Если хорошо поискать, то приобрести можно товары не хуже фирменных.
  

Достоинства

1. Купить струйный принтер дешевле, чем лазерный или светодиодный.
2. Высокое качество печати цветных изображений в домашних условиях.
3. Легкая процедура пополнения красителя в картриджах.
4. Возможность подключения СНПЧ, что позволит значительно сэкономить на печати.