Струйные принтеры принцип работы

Устройство и принцип работы струйного принтера

Изобретение струйных принтеров позволило получать полноцветную печать, не выходя из дома. Причем настолько качественную, что даже фотоотпечатки обладают разрешением, присущим обычным фотографиям. А стоимость подобных устройств позволяет приобрести будущую мини-лабораторию в любую квартиру. Будущему пользователю не помешает знать устройство и принцип работы струйного принтера.

Как возникла струйная печать

Открытие, которое позже легло в основу струйной печати, обнаружил французский ученый Феликс Саварт еще в 1833 году. Явление основывалось на том, что, когда капельки жидкости проходят через минимально узкое отверстие, они будут иметь одинаковые размер и консистенцию.

На практике его применили только в 1951 году в лаборатории компании Сименс, где была выявлена одинаковая консистенция капелек в измеряющем напряжение аппарате. А через десятилетие стенфордские ученые представили метод, согласно которому одинаковые и равноудаленные капли попадали на поверхность при помощи электрического заряда. Таким образом из них формировалось напряжение, а неиспользованные частички с зарядом возвращались обратно в устройство коллектора. Так была изобретена струйная печать.

За последние десять лет технология струйных принтеров поражает своим прогрессом. Если раньше это была печать цветных текстов, геометрических фигур и простых логотипов, то сейчас на струйном принтере реально распечатать высококачественные художественные изображения.

Все современные струйные принтеры – цветные, черно-белых вариантов сегодня просто не выпускают. А будучи цветными, они делятся уже на классы:

В первом случае устройство работает в четырехцветном режиме, а уже фотоагрегаты используют шесть и более цветов.

Что же внутри

Как же выглядит устройство струйного принтера? Основной элемент – печатающая головка (в её изготовление заложено 80% цены аппарата). Именно сюда поступает красящее вещество, предварительно проходя через дюзы. Нет повода для беспокойства, ничего не выльется – отверстия слишком малы, да и саму краску удержит поверхностное притяжение. Непосредственно под «дырками» находятся небольшие полости, куда краска будет стекаться из емкостей.

Возможно решение, когда головка идет вместе с картриджем, а, значит, должна быть заменена вместе с ним. А есть варианты, в которых головки установлены в аппарате без возможности замены.

Сама головка вместе с отсеками для чернил закреплена на каретке. Именно эта деталь совершает движения вперед-назад поперек листа бумаги и обеспечивает попадание на него краски.

Конструкция принтера такова, что после получения задания лист попадает в печатный отсек. Далее он будет перемещаться внутри благодаря специальному продвигающему его механизму (валик продвигает мотор). Бумага будет дополнительно прижата к листу специальными валиками. В некоторых устройствах есть возможность двусторонней печати – в этом случае печать идет одновременно на двух сторонах листа бумаги.

Как работает современный струйный принтер

Принтеры работают при помощи микроскопических капель чернил с несколькими цветами. Принцип работы струйного принтера похож на матричные агрегаты, но здесь вместо иголок применяются дюзы, через которые на лист бумаги и поступает в капельном виде краска. Размер каждой капли – несколько десятых микрон в диаметре (что существенно тоньше даже обычного человеческого волоса). Только под микроскопом можно увидеть множество мини-точек, из которых состоит изображение.

Капельки поступают на бумагу посредством выдавливания. И здесь у разных производителей используются разные технологии печати.

Термический метод получил рождение в 70-х годах в Canon. Его суть заключается в микроскопичном элементе, который расположен в дюзах – он может мгновенно нагреваться до огромных температурных режимов. Это способствует образованию пузырьков газа, выталкивающих краску. Сегодня на этом методе работают бренды Canon и HP.
Пьезоэлектрический вариант основан на том, что над дюзой располагается пьезокристалл. Когда на него подается электроток, он начинает изгибаться и тянет за собой диафрагмы. Создается повышенное давление, которое и выталкивает на материал каплю. Этот метод лег в основу создания аппаратов от Epson.

У каждой из этих технологий есть и свои плюсы и минусы.

Термотехнология связана с высокими температурами. Это вызывает на образование нагарного слоя и способствует выходу из строя печатающей головки.
Пьезоэлемент наиболее дешевый вариант и позволяет достигать больших скоростей в работе.

Есть у любых струйных печатающих устройств и свои недостатки. Самыми главными из них являются медленный процесс работы и высокая себестоимость печати. Еще одним моментом является использование фотобумаги со специальным покрытием для распечатки фотографий. Кроме того, у картриджа небольшой размер, а потому и невыгодный ресурс.

Последний аспект указывает на существенную дороговизну в обслуживании устройства. Таким образом, при постоянной смене картриджей в струйниках, это существенно отразится на бюджете. Однако выход найден – печатающие агрегаты с СНПЧ.

Разница между картриджами и СНПЧ

Одним из главных элементов струйника является картриджное устройство, имеющее в своем составе специальную пластину с печатающими элементами (головка с чипом) и чернилосодержащую емкость.

Картриджи делятся на два типа:

Раздельные, в которых применяются только одноцветные чернила (для струйников более старшего поколения).
Картридж для струйного принтера HP CD971AE 920 Черный
Комбинированные варианты, в которых имеются три отсека, содержащих, например, пурпурные, желтые и голубые чернила.
Комбинированный пакет картриджей HP для струйной печати 21/22

Последний вариант более современен, но он используется для маленьких объемов работы. Еще один существенный недостаток – если высыхает один цвет, то приходится выкидывать всю деталь (даже если еще достаточно других цветов).

Чтобы предотвратить это, можно воспользоваться системой очистки дюз.

А вот СПНЧ, по своей сути, предоставляет подачу чернил «самотеком«. Система с такими возможностями состоит из следующих частей:

отсеки с краской;
трубочки, подающие краску;
микрочипы, которые обнуляются автоматически.

Как работает СНПЧ? Здесь задействованы мембраны пьезоэлементов у печатающей головки – во время работы в картриджной части СНПЧ начинается разряжение. Затем начинается покапельное поступление чернил. Система полностью герметична и позволяет поддерживать постоянный уровень краски.

Плюсы СНПЧ в том, что такая приставка сокращает расходы на покупку картриджей. Особенно это помогает при работе с большими объемами печати. По себестоимости это выходит гораздо дешевле цветных лазерных устройств. СНПЧ очень просто установить и использовать – с этим справится даже начинающий пользователь. Но надо знать о небольшой разнице между катриджной и капсульной системами.

В картриджной системе на месте оригинальных моделей картриджей стоят аналогичные постоянные, которые имеют авточип, подающий сигналы по мере опустошения.
А в капсульной модели на входные «иглы» самой печатающей головки устанавливаются капсулы. Этот вариант легко обслуживать – капсулы имеют прозрачные стенки, и пользователь в любое время может контролировать уровень краски.

Какие чернила нужны для работы струйного принтера

Используемую в устройствах краску можно разделить на определенные группы. Дадим характеристики каждой из них.

Водорастворимые, которые могут легко раствориться в воде. На бумаге они идеально впитываются в волокна и обеспечивают ровный непрерывный слой. Это гарантирует отличную цветопередачу. Самыми распространенными является сольвентный тип чернил.
Оригинальные экосольвентные чернила для принтеров Phaeton
Пигментные чернила обычно используют в интерьерной печати и при получении фотографий. В их основе твердые частицы – эти изображения не смываются водой, на них сохраняется насыщенность и яркость в течение большого количества времени. Но есть и минусы – такие чернила стоят намного дороже и быстро высыхают в узлах принтеров. К тому же, при печати такими материалами не удается достичь высокого разрешения (это компенсируется использованием большего количества цветов).
Пигментные чернила для принтера HP
Сублимационная краска имеет сходную структуру с пигментными (область применения и свойства здесь другие). Такие чернила используются для того, чтобы перенести изображения на синтетические волокна. Для этого используется принтер с сублимационной печатью и специальная бумага (термотрансферного типа). Лучше всего установить СНПЧ. Необходимо знать, что перенос на ткань осуществляется при очень высокой температуре. В бытовых условиях можно пользоваться обычным утюгом, но для получения более качественного результата необходим термопресс — в нем сублимационная краска войдет в газообразное состояние и пропитает поверхность.
Комплект сублимационных чернил INKSYSTEM

Струйный принтер представляет собой интересный и обладающий большими возможностями получить качественные цветные и фотоизображения инструмент. Особенно популярно подобное приобретение для художников и фотографов. Однако перед покупкой стоит задать себе вопрос: насколько необходимо такое устройство? И, конечно же, следует знать его внутреннее устройство и возможности работы – это позволит выбрать самый оптимальный для себя вариант.

Устройство струйного принтера | Альфа Юникс

Даже человеку далекому от техники, приходится иногда выполнять минимальные действия по восстановлению рабочего состояния технического устройства. Тем более, если это домашний фотопринтер. Кроме элементарного подключения к сети, возможно извлечение замятой бумаги или заправка чернильного картриджа. Знание узлов и принципа действия принтера, исключит случайные повреждения и облегчит регулярное общение с ним.

Рабочие узлы принтера

Конструкция струйного принтера во многом похожа на систему матричного печатающего устройства. Главное отличие – способ формирования изображения, струйная печать позволяет создавать полноцветные изображения.

Рис. 1 Получение цветного рисунка

Корпус изделия. Основной элемент для крепления рабочих и вспомогательных узлов устройства.

Блок питания. Предназначен для питания двигателей печатающей головки и механизма подачи бумаги, обычно около 40 В. Снабжает электроэнергией электронику принтера ≈5 В.

Узел транспортировки бумаги. Подача бумаги в струйный принтер может осуществляться с трех сторон – спереди, сзади или сверху. Основные детали узла, это два валика для захвата и дальнейшего перемещения бумаги, выходные направляющие и двигатель управляющий транспортировкой.

Печатающая головка. Главный рабочий блок устройства, стоимость его может достигать 80% цены аппарата. Печатающий элемент закреплен на каретке, производящей поступательно-возвратные движения и приводимой в движение двигателем. Основное различие в конструкции узла, это способ подачи чернил. Печатающая головка может быть встроена в картридж с чернилами или установлена отдельно.

Чернильница или картридж. Как уже упоминалось, картридж может иметь встроенную головку для печати, а может быть, установлен в корпус отдельно от нее. При раздельной установке печатающего элемента и чернильницы, можно применить СНПЧ, что намного снизит расходы на печать.

Блок очистки дюз. Сопла перед началом работы очищаются от остатков чернил сервисной станцией. Эта же станция отвечает и за прокачку чернил во время работы.

Блок управления принтером. Управление печатью выполняется датчиками: оптическими, механическими, энкодерными и PW-сенсорами.

Понятно, что не все действия могут быть выполнены в домашних условиях. Регулярное обслуживание устройства в сервисном центре и грамотное восстановление его работоспособности, квалифицированными специалистами, продлит жизнь фотопринтера.

Принцип действия фотопринтера

Хотя и называется устройство струйным, нанесение краски на бумагу осуществляется в основном каплями. Размеры порций чернил имеют величины от долей микрон до нескольких единиц.

Рис. 2 Формирование чернильной капли

Способ подачи микрокапель может быть термическим или пьезоэлектрическим. Через отверстия в печатающей головке выдавливаются порции чернил, различного размера.

Комбинация цветов и размеров капель создает заданный фон. Рисунок, в виде электронных символов, передается на процессор принтера, который управляет движением печатающего элемента и подачей чернил определенного цвета.

Таблица. **Памятка пользователю**
СНПЧ	Контроль за объемом чернил. Уровень системы и принтера должен совпадать.
Абсорбер (памперс)	Замена + сброс счетчика
Эндокодерные датчики	При использовании водных чернил протирается только водой. При использовании пигментных чернил – чистящими жидкостями. Применять для очистки растворители запрещено.
Заправляемые картриджи	Внимательно следить за маркой используемых чернил. Не рекомендуется менять марку краски. В крайнем случае спросите совета у специалиста о возможности замены на совместимые чернила.
Емкости картриджей	Отслеживать открытие-закрытие чернильного и воздушного отсеков. Заправка – воздушный отсек закрывается, чернильный открывается. Во время работы принтера, наоборот.

При соблюдении этих несложных правил, можно продолжительное время радоваться безаварийной работе принтера. Для устранения неожиданных проблем, ждем вас в нашем сервисном центре.

Как работают струйные принтеры | Windows коучинг

Я приветствую всех на своем ресурсе «Технические моменты Windows». В этом выпуске мы с вами поговорим про струйные принтеры, а конкретнее про технологию печати и принцип работы. Я уже неоднократно на своем блоге в своих прошлых выпусках рассказывал про периферийные устройства, неисправности и способы устранения той или иной причины, возникающие в процессе работы самого печатающего устройства.

Работа струйных принтеров происходит по безударному (в отличие от матричных принтеров) принципу, т. е. элементы печатающей головки не соприкасаются с бумагой. По принципу работы они делятся на устройства дискретного (drop-on-demand) и непрерывного (continuous drop) действия.

Работающие по дискретному принципу в свою очередь могут использовать термическую (bubble-jet) технологию или пьезоэффект (piezo ink-jet). В струйных принтерах печатающая головка движется относительно неподвижного листа бумаги. Чернила распрыскиваются через специальные отверстия в головке (сопла).

Если мы с вами захотим обратиться к конкретной модели, например для наглядности, откроем один из таких порталов на 220.lv/ru, в котором содержится достаточно огромный выбор принтеров и расходных к ним материалов. Поскольку тема сегодняшней статьи у нас связана со струйными принтерами, то я через поиск найду струйный принтер любой модели, чтобы посмотреть некоторые технические характеристики. Подробнее ниже дополнительно я прикреплю скрин многофункционального струйного принтера для примера.

Так вот к чему все это я говорю, спросите вы? А все дело в том, что в разных моделях число сопел может быть различно (от 12 до 256). Размеры сопел очень малы и изображение получается очень четким. Самое главное, чтобы чернила не расплывались на бумаге и быстро сохли. Для достижения этого каждый производитель использует свое ноу-хау. Максимальное разрешение струйных принтеров — 1440 точек на дюйм. Интересный момент струйных принтеров кроется в самой технологии печати.

1. Технология печати струйных принтеров

Технология печати — это способ, при которым происходит формирование чернильной капельки для выстрела на бумагу. В принтерах Epson применяется пьезоэлектрическая технология формирования и выстреливания капель чернил на бумагу. Такие бренды как Canon, HP, Lexmark используют термическую (пузырьковую) технологию — чернила нагреваются и за счет повышения давления в камере появляются пузырьки пара, которые и стреляют чернилами.

Скажу я вам по секрету, что сами печатающие головки использующие пузырьковую технологию выходят из строя раньше чем пьезоэлектрические. Из-за этого головка объединена с картриджем и менять надо головку целиком. В пьезоэлектрических головках можно поменять картридж с чернилами отдельно, без замены самой головки.

Да, кстати, выше упомянутый мною Интернет-магазин 220.lv/ru в своем аксессуаре располагает широким наличием принтеров с пьезоэлектрическими головками. Поэтому если вы в ближайшее время надумаете приобрести для себя какой-нибудь многофункциональный струйный принтер, то можете смело найти его воспользовавшись поиском заказать его в интернете.

2. Разрешающая способность струйных принтеров

Разрешающая способность измеряется в числе отдельных точек краски (капелек) на один дюйм бумаги (dpi — dot per inch). Заметим, что указанное в паспорте принтера разрешение указывается для черно-белой печати.

Это число не соответствует печати в цвете. Для того, чтобы примерно прикинуть разрешение цветной печати необходимо эту цифру разделить на восемь.

Разные производители по разному повышают качество печати струйных принтеров. Лидер в этой области Epson идет по пути увеличения разрешения, а его давний и основной конкурент HP — путем уменьшения размера самих выстреливаемых капель. Обе эти методики добились примерно одинакового качества печати, но все же при печати фотографий качество получается лучше в принтерах Epson за счет более высокого разрешения.

3. Количество цветов у струйных принтеров

По числу используемых цветов струйники подразделяются на черно-белые (монохромные), трехцветные, 4-х цветные и многоцветные.

Черно-белые — понятно, используется только один черный цвет. В трехцветные принтеры можно установить или один черно-белый картридж или один цветной (с тремя цветами чернил — голубой, малиновый и желтый). Такие принтеры не пригодны для печати фотографий или других качественных изображений. На них можно распечатать простые изображения (графики в цвете и т. д.). В четырехцветных струйных принтерах используются либо два картриджа (один черно-белый и один с тремя цветами) либо четыре картриджа (по одному на каждый цвет).

Более качественную печать обеспечивают 6-и цветные принтеры. Они выпускаются сегодня всеми игроками этого рынка и зачастую называются фото-принтерами.

Замечу, что лучше брать отдельные картриджи на каждый цвет, так как обычно одни цвета заканчиваются раньше других и в случае совместного картриджа его придется менять целиком. Опять-таки повторюсь, что более подробную информацию о выборе картриджей для конкретных моделей струйных принтеров воспользовавшись строкой поиска вы можете ознакомиться в интернете.

4. Другие параметры струйных принтеров

Обычно принтеры имеют возможность подключаться и по параллельному порту и по шине USB. Некоторые модели имеют инфракрасный порт, а есть и модели, которые могут быть напрямую подключены к сети Ethernet (сетевые принтеры).

Принтеры могут работать с листами от А4 до А0. Рекомендуемая плотность бумаги для струйных принтеров 120-150 г/кв. м. Некоторые имеет по два лотка для подачи бумаги. Сейчас есть много моделей принтеров, которые умеют печатать на конвертах, пленке, CD-дисках. Почти для всех моделей выпускаются картриджи увеличенной емкости (как правило на 15-20%), а так же со специальными влагостойкими чернили.

В заключение хочется сказать, что практически все модели картриджей к струйным принтерам можно заправлять несколько раз, хотя и некоторые производители плохо к этому относятся (вплоть до отказа в гарантийном обслуживании). При многократной заправке себестоимость печати значительно снижается.

Но надо помнить, что заправке поддаются картриджи работающие по пузырьковому принципу. Картриджи лучше всего заправлять краской известных производителей — так меньше риск загубить картридж. Как правило от некачественной краски засоряются сопла.

принцип работы и методы печати » АЛАНИЯинформ

Самые первые принтеры были матричными. Они работали по схожим с печатными машинками принципам, были шумными и медленными. На смену им пришли струйники. Их главное отличие — использование жидких чернил, а не красящей ленты. Струйные принтеры сегодня считаются самыми распространенными в мире. Они используются в жилых домах и квартирах, офисах и фотостудиях, типографиях и рекламных агентствах. Такие устройства стоят дешевле лазерных, которые появились позднее, и позволяют добиться максимальной яркости и насыщенности цветов — особенно при использовании глянцевой бумаги.

струйный принтер

Особенности внутреннего устройства струйных принтеров

Современные струйные цветные или черно-белые принтеры представляют собой достаточно сложные устройства, состоящие из компонентов разной степени важности. Но главными элементами являются следующие два:

печатающая головка;
картридж.

Первая деталь имеет множество мелких сопел, через которые чернила подаются на бумажный лист и формируют текст или изображение. Количество отверстий может достигать нескольких сотен и тысяч, а их диаметр — меньше человеческого волоса. Печатающая головка бывает автономной или соединенной с картриджем — так называют кассеты с чернильницами. Их совместная работа и обеспечивает печать различных документов на принтере.

Особенности, характерные для устройств данного типа:

скорость работы — зависит от выбора качества печати, в среднем составляет 12-15 страниц за минуту в экономичном режиме;
уровень шума — намного меньше, чем у матричных, но выше, чем у лазерных;

детализация шрифтов — чем больше сопел, тем лучше пропечатываются буквы.

Отметим важный момент, связанный с эксплуатацией струйников, — эти принтеры нужно регулярно включать и распечатывать на них хотя бы одну страницу. Дело в том, что жидкие чернила со временем высыхают и забивают сопла. Регулярная печать позволяет избежать этой неприятной ситуации. Если же головка забьется, придется покупать новую.

Какие методы печати используются в струйных принтерах

Существует три основных метода (технологии) печати, которые используют современные производители принтеров струйного типа:

Газовый.
Пьезоэлектрический.
Drop-on-demand.

Первый подразумевает нагрев сопел и выдавливание чернил на бумагу с помощью формирующихся под воздействием высокой температуры газовых пузырьков. Такая технология характерна для принтеров Canon. Компания Epson использует пьезоэлектрический метод. В соплах ее устройств находятся специальные кристаллы, которые под влиянием тока деформируются и выдавливают чернила. Принтеры американского бренда HP построены по технологии Drop-and-demand. Это улучшенная версия метода газовых пузырьков — производитель нашел способ ускорить впрыск чернил в систему. Струйники HP могут похвастаться быстрой печатью и отличной передачей полутонов и контрастных картинок.

Выбирая струйный принтер того или иного производителя, вы получаете устройство, созданное по специфической технологии и обладающее определенными сильными и слабыми сторонами. Например, газовый метод идеален для печати графиков и диаграмм, а на устройствах с системой Drop-and-demand лучше всего выходят контрастные изображения.

Принцип струйной печати

Первой фирмой, изготовившей струйный принтер, является Hewlett-Packard.
По принципу действия струйные принтеры отличаются от матричных безударным режимом работы за счет того, что их печатающая головка представляет собой набор не игл, а тонких сопел, диаметры которых составляют десятые доли миллиметра. В этой же головке установлен резервуар с жидкими чернилами, которые через сопла, как микрочастицы, переносятся на материал носителя. В основном число сопел в моделях различных изготовителей составляет от 16 до 64. Однако печатающая головка HP DeskJet 1600 имеет 300 сопел для черных чернил и 416 для цветных. Хранения чернил обеспечивается двумя конструктивными решениями. В одном из них головка принтера объединена с резервуаром для чернил, причем замена резервуара с чернилами одновременно связана с заменой головки. Другое предусматривает использование отдельного резервуара, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера.
В струйных принтерах в основном используют следующие методы нанесения чернил: пьезоэлектрический, метод газовых пузырей и метод "drop on demand".

Пьезоэлектрический метод

Пьезоэлектрический метод основан на управлении соплом с использованием обратного пьезоэффекта, который, как известно, заключается в деформации пьезокристалла под действием электрического поля. Для реализации этого метода в каждое сопло установлен плоский пьезокристалл, связанный с диафрагмой.
Действием электрического поля, сжимая и разжимая сопло и наполняет его чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которые вышли из сопла в виде капли, оставляют на бумаге точку. Подобные устройства выпускают компании Epson, Brother и другие.
Хотя струйный принцип печати известен уже давно, эти устройства не нашли бы столь широкого применения, если бы не изобретение, ставшее основой для распространения струйной технологии - это технология “пузырьковой” струйной печати (bubble-jet). Первый и основной патент на нее принадлежит компании Canon. Hewlett-Packard также владеет рядом важных патентов в этой области, она создала первый струйный принтер с использованием пузырьковой технологии ThinkJet в 1985 году. Путем обмена лицензиями эти две компании получили подавляющее преимущество над конкурентами - сейчас им принадлежит 90% европейского рынка струйных принтеров.

Метод газовых пузырей

Метод газовых пузырей является термическим и называется методом инжекти- руемых пузырьков (Bubble - jet) или пузырьковой технологией печати. Каждое сопло печатающей головки принтера, использующего этот метод, оборудовано нагревательным элементом в виде тонкопленочного резистора, который при пропускании через него тока за 7-10 микросекунд нагревается до высокой температуры. Температура, необходимая для испарения чернил, например, фирмы Hewlett-Packard, достигает примерно 400°С. Возникающий при резком нагревании чернильный паровой пузырь (bubble), стремится вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую каплю жидких чернил диаметром менее 0,16 мм, которая переносится на бумагу. При отключении тока тонкопленочный резистор быстро остывает, паровой пузырь уменьшается в размерах, что приводит к разрежению в сопле, куда и поступает новая порция чернил.
Такую технологию использует фирма Canon. Благодаря тому, что в механизмах печати принтеров, реализующих метод газовых пузырей, меньше конструктивных элементов, чем в тех, что используют пьезоэлектрическую технологию, такие принтеры обладают большей надежностью и ресурсом. Наряду с этим, использование этой технологии позволяет добиться более высокой разрешающей способности печати. Однако, обеспечивая высокое качество при прорисовке линий, данный метод имеет недостаток при печати областей сплошного заполнения, поскольку они получаются несколько расплывчатыми. Применение струйных принтеров, механизм печати которых основан на методе газовых пузырей, целесообразно при необходимости печати графиков, гистограмм и других видов графической информации без полутоновых графических изображений. Для получения более качественной печати следует выбирать струйные принтеры, реализующие метод drop-on-demand.

Метод drop-on-demand

Струйный принтер HP, подача чернил
по методу "drop-on-demand".

  Метод drop-on-demand, разработанный фирмой Hewlett-Packard, использует так же, как и метод газовых пузырей, для подачи чернил из резервуара на бумагу нагревательный элемент. Однако в методе drop-zon-demand для подачи чернил дополнительно применён специальный механизм, в то время как в методе газовых пузырей данная функция возложена исключительно на нагревательный элемент. Специальный механизм реализован на базе следующих физических явлений. Как правило, в частицах жидкой фазы действует поверхностное натяжение на поддержание сферичности заряженных частиц чернил поверхностное натяжение снижается, что приводит к делению частицы на более мелкие части. Данное свойство частиц расщепляться используется для получения туманообразных частиц чернил, которые поступают к выходным отверстиям сопел, управляемых электри-ческими сигналами. Нагрев чернил при этом методе происходит до 650^оС, в результате все чернила переходят в газообразное состояние и смещение цветов происходит на молекулярном уровне.
  Технология drop-on-demand обеспечивает наиболее быстрое нанесение чернил, что позволяет существенно повысить качество и скорость печати. Цветное представление изображения в этом случае более контрастно. В данной технологии управление частицами чернил производится при постоянном отклоняющем поле за счет регулирования их электрического заряда. Поэтому вылетающая из сопла каждая частица получает “свою” информацию в виде разной величины электрического заряда, что обеспечивает печатание высокую скорость и качество печати.
  В цветной печати в настоящее время преобладает струйная технология. Печатающие головки могут быть цветными и иметь соответствующее число групп сопел. Для создания полноцветного изображения используется стандартная для полиграфии цветовая схема CMYK. Согласно этой схеме, цветное изображение формируется при печати наложением друг на друга трех основных цветов: циан (Cyan) зелёно-голубой, пурпурный (Magenta) и жёлтый (Yellow). Теоретически наложение этих трех цветов должно давать черный цвет, но на практике в большинстве случаев получается серый или коричневый, и поэтому в качестве четвертого основного цвета добавляют ведущий цвет Key - черный (black). На основании этого такую цветовую модель называют CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-black). Оттенки различных цветов могут быть получены путем сгущения или разрежения точек соответствующего цвета в фрагменте изображения (аналогичный способ используется для получения различных оттенков серого цвета при выводе монохромных изображений). Качество струйной цветной печати таково, что полученный полноцветный плакат практически невозможно отличить от изданною в типографии.

Принцип фотопечати

Уровень шума, создаваемый только двигателем, управляющим головкой струйного принтера, значительно ниже, чем у матричных принтеров и составляет около 40 дБ.
Скорость печати струйного принтера, как и матричного, зависит от качества печати. При черновой печати (Draft) струйный принтер по скорости печати значительно превосходит матричный. При печати в режиме с типографским качеством (LQ) скорость печати значительно снижается и в среднем составляет 150-200 cps, что соответствует 3-4страницам в минуту. Цветная печать выполняется со значительно меньшей скоростью. Модели струйных принтеров, предназначенные для рабочих групп, обеспечивают скорость печати до 8-9 страниц в минуту.
Разрешение струйных принтеров при печати графики составляет от 300x300-720x720 dpi.
Качество печати струйного принтера в сравнении с матричным значительно выше, особенно при выводе на печать шрифта. Для моделей струйных принтеров с большим числом сопел характерно достижение качества печати лазерного принтера. Большое влияние на качество струйной печати оказывают качество бумаги и чернил.
Бумага для струйных принтеров с плотностью бумаге от 60 до!35г/м²позволяет получить достаточно высокое качество печати, причем вполне может быть использована бумага для ксероксов (80г/м²). В струйных принтерах в отличие от матричных бумага в рулоне не применяется, а несколько копий на струйном принтере можно получить только с помощью многократной печати одного и того же документа.
Чернила, применяемые для заправки картриджа струйных принтеров, должны быть только специальными, предназначенными для данной модели принтера. Только в этом случае можно получить высокое качество печати и не испортить печатающую головку. Для повышения качества печати за счет снижения растекания чернил, используются различные технические решения. Например, в отдельных моделях выпускаемых фирмой Hewlett-Packard, для быстрого высыхания чернил применяется подогрев бумаги.
Основным недостатком струйных принтеров является возможность засыхания чернил внутри сопла. В этом случае необходимо заменять печатающую головку. Принтеры некоторых типов нельзя выключать во время эксплуатации, поскольку в головке, оставшейся в промежуточной позиции, происходит интенсивное засыхание чернил. Многие модели струйных принтеров имеют режим парковки, при котором печатающая головка возвращается в исходное положение внутри принтера, что предотвращает засыхание чернил. В некоторых струйных принтерах имеются специальные устройства очистки сопел.

Тип печати лазерный. Принцип работы лазерных принтеров. Способы хранения чернил и их нанесение на бумагу

В бытовых условиях популярностью пользуются лазерные и струйные принтеры. Принцип печати таких устройств кардинально отличается, что не может не повлиять на эксплуатационные особенности. В одних случаях лучше всего использовать лазерные изделия, а в других - струйные. Однако сделать конечный выбор в пользу того или иного прибора можно только после рассмотрения схемы работы.

Принцип работы струйного устройства для печати

Все-таки в домашних условиях чаще всего применяется именно струйный принтер. Принцип печати его заключается в формировании изображения посредством жидких чернил. Они переносятся на носитель через специальные сопла, расположенные на головке. Количество таких отверстий зависит от модели печатающего устройства. Обычно их количество колеблется в пределах 16-64 штук.

Так как принцип печати струйного принтера предполагает использование жидких чернил, при продолжительном простое происходит их высыхание на соплах головки. Для этого требуется чистка печатающего элемента, которая предполагает дополнительный расход красящих веществ.

Подобные устройства состоят из следующих составных частей:

несущей конструкции;
блока питания;
печатающей головки;
очистительной системы;
приспособления для подачи носителя;
узла управления.

Цветное изображение получается в результате наложения друг на друга трех базовых цветов. К ним часто добавляются черные чернила, чтобы была возможность применять устройства для обычной печати текстов и черно-былых рисунков, экономя на цветных красках.

Основные технологии струйной печати

Разные модели могут иметь свои достоинства и недостатки. Принцип печати представителей струйных принтеров может также слегка отличаться в зависимости от применяемой технологии. Разница заключается только в способе перенесения чернил на твердый носитель.

Пьезоэлектрический метод предполагает формирование чернильных точек на бумаге при помощи специальных приспособлений, которые имеют связь с диафрагмой. Электрическое поле оказывает непосредственное воздействие на пьезоэлемент, а он разжимает трубку для наполнения капиллярной системы. Основное преимущество заключается в гибком управлении габаритами капли, благодаря чему удается получать качественные изображения с высоким разрешением.
Метод газовых пузырей подразумевает наличие нагревательных элементов непосредственно в соплах. Через них пропускается электрический ток. В процессе нагрева образуются газовые пузыри, которые выталкивают через отверстия нужную порцию жидких чернил. После остывания нагревателя через сопла поступает свежая порция красящего вещества. Высокое качество отмечается при детальной прорисовке линий, но при печати сплошных областей могут быть слегка расплывчатые места.
Термоструйный метод, как и в предыдущем случае, предполагает использование нагревательного элемента. Однако вместе с ним применяется специальный механизм, позволяющий обеспечивать более скоростной впрыск красящих веществ. В связи с этим увеличивается производительность устройств. Цветовая палитра получаемого изображения отличается контрастностью.

Применяемые чернила могут иметь разный состав. Водные чернила содержат растворимый краситель и определенные добавки, позволяющие корректировать вязкость. Их достоинство заключается в низкой стоимости. Пигментные чернила отличаются устойчивостью к ультрафиолету и влажной среде. Качество печати в данном случае меньше зависит от носителя.

Использование непрерывной подачи чернил

С принципом печати струйного принтера стало все ясно. Для хранения красящих веществ используются специальные картриджи. Однако существует особая система, позволяющая обеспечивать непрерывную подачу чернил в целях экономии. В этом случае капсульные резервуары устанавливаются непосредственно на печатающую головку.

Система представляет собой набор емкостей, связанных силиконовым шлейфом, по которому чернила подаются из доноров к основному блоку. Благодаря такому устройству достигается постоянное наличие исходных красителей в печатающей головке. Многие широкоформатные приборы для офиса имеют встроенную систему подачи чернил, которую нельзя увидеть снаружи.

Принцип работы лазерного устройства

Совершенно другой ветвью развития печатающих приборов является лазерная технология, с помощью которой можно добиться высококачественного нанесения красящих веществ на бумагу. Формирование символов и изображений происходит за счет освещения лучом элементов устройства, обладающих светочувствительностью. Полученные экземпляры с текстовой или графической информацией имеют устойчивость к выцветанию и истиранию.

У струйных и лазерных принтеров принцип печати совершенно разный. В качестве красящих веществ выступают тонеры, которые могут переноситься на твердый носитель тремя способами.

С использованием двухкомпонентной системы проявления. Частицы красителя, необходимые для переноса на специальный светочувствительный барабан, не способны закрепляться на магнитном валу без особого магнитного носителя, заряжающегося в результате перемешивания.
С применением однокомпонентного тонера без дополнительных примесей. Частицы вещества в этом случае наделяются магнитными свойствами. В некоторых устройствах может осуществляться электростатическое нанесение. При таком варианте тонер не требует намагничивания.
С использованием двухкомпонентного красящего вещества, смешанного в заводских условиях.

В отличие от струйного принтера, принцип печати лазерного аналога базируется на построении изображения посредством фотографического метода. Лазерный луч попадает на специальный вал, поверхность которого наэлектризована из-за ударной ионизации внутреннего воздуха.

Конструкция лазерных приборов

Получать высококачественную печать лазерным принтерам удается из-за технологических особенностей. В их состав входят следующие элементы.

Фотобарабан, представляющий собой цилиндр из алюминия. Он обработан светочувствительным материалом, который склонен менять электрическое сопротивление при наличии освещения.
Магнитный вал применяется для переноса тонера из резервуара непосредственно на барабан или проявочный ролик, установленный в некоторых моделях современных принтеров.
Ракельный нож выполняет функцию очистительного лезвия. С его помощью осуществляется удаление избытка красящего вещества с растрового вала. Он может быть изготовлен из пластика, стали или стекловолокна.
Бункер отработанного тонера выполнен в виде емкости. Это отделение может находиться отдельно от картриджа или вместе с ним. Скорость наполнения такого резервуара зависит от качества тонера.
Лазерный блок предназначается для создания невидимого изображения на поверхности фотобарабана при помощи подсветки конкретных участков. Интенсивность луча может существенно меняться.
Ролик первичного заряда изготавливается в виде металлического стержня, покрытого слоем резины. Данный элемент позволяет обеспечить равномерность отрицательного заряда.
Лента переноса необходима для нанесения промежуточного результата с цветных картриджей.
Блок проявки позволяет перенести тонер непосредственно на электростатическое изображение, созданное на поверхности фотопроводящего элемента.

Процесс лазерной печати

Не все до конца понимают из курсов информатики принцип печати лазерных принтеров. Струйные устройства работают по упрощенной схеме, поэтому по ним особых вопросов не возникает. Как же происходит процесс лазерной печати?

Сначала заряжается фотопроводящий вал. По его поверхности равномерно распределяется электрический заряд посредством вращения ролика. Система с вращающимся стержнем снижает напряжение и уменьшает количество выделяемого озона.
Производится сканирование лазером. В этот момент заряженная поверхность вала проходит под световым лучом. Лазер попадает только на те места, куда в дальнейшем будет наноситься красящее вещество.
Осуществляется наложение тонера. Ролик, имеющий отрицательный заряд, передает его тонеру. Краситель из бункера притягивается непосредственно к магнитному валу, после чего входит в контакт с фотопроводящим элементом в тех зонах, где остался отрицательный заряд.
На переносной ролик, контактирующий с твердым носителем, подается уже не отрицательный, а положительный заряд. Частички красящего вещества попадают на поверхность бумаги за счет электростатического воздействия.
Тонер, распределенный по носителю, закрепляется посредством нагрева и создаваемого давления. Термическая камера представляет собой два вала, между которыми движется бумага. Температура контролируется при помощи специального датчика. Красящее вещество расплавляется и внедряется в текстуру бумаги.

Сравнительная таблица

Предлагается взглянуть на таблицу, чтобы сравнить свойства струйных и лазерных принтеров, принцип печати которых сильно отличается.

Параметры	Тип принтера
Параметры	Лазерный	Струйный
Текстовая печать
Получение цветных изображений в виде схем и графиков
Печать фотографий
Производительность
Число печатаемых страниц после замены картриджей

Рассмотрев кратко принцип печати струйного принтера, нельзя не отметить особенности эксплуатации.

Использовать устройство реже раза в неделю не рекомендуется, чтобы избежать высыхания чернил.
Необходимо приобретать красящие вещества высокого качества, иначе головка может быстро засориться.
Следует использовать подходящую бумагу, на ней должна быть отметка, что она подходит для струйной печати.
Требуется содержать изделие в чистоте, так как пыль приводит к износу подвижных деталей.

Особенности работы с лазерными приборами

Основным достоинством лазерных принтеров является отсутствие необходимости в регулярной эксплуатации. Его можно использовать даже раз в месяц. На качестве работы или износе деталей это никак не скажется. Однако использовать необходимо только оригинальные картриджи с тонером, в противном случае существует высокий риск поломки устройства. Кроме того, расходные материалы сторонних производителей могут просто не работать.

Прежде чем приобретать прибор с множеством положительных отзывов, необходимо узнать дополнительную информацию о стоимости:

расходных материалов;
изнашиваемых деталей;
распечатки одной страницы.

Иногда оказывается, что проще приобрести новое устройство, чем заменить какие-либо детали.

Заключительная часть

Рассмотрев кратко принцип печати струйных и лазерных принтеров, можно делать определенные выводы о приобретении тех или иных приборов. Однако конечный выбор будет зависеть от того, какие цели преследуются при эксплуатации. Для печати больших объемов текстовой информации выгоднее покупать лазерные устройства. Если же необходимо получать качественные фотографии, то лучше отдать предпочтение струйным аналогам.

Лазерные принтеры широко применяются для печати документации в офисе и дома. Высокое качество печати и скорость работы обусловлены особенностями конструкции. Для того чтобы понять принцип работы оборудования, необходимо детально изучить устройство. Кратко рассмотреть этот вопрос не получиться, но чем детальнее мы все разберем, тем понятнее будет ответ.

Устройство лазерного принтера

В основе работы лазерного принтера лежит фотоэлектрический принцип ксерографии. Конструкция включает в себя сложные механизмы и узлы, которые можно разделить на три основных блока.

В основе лежит печатающий механизм.
За сканирование отвечает контроллер с растровым процессором.
Обмен данными осуществляется при помощи интерфейсного блока.

Элементы печатающего механизма:

фотобарабан со статическим зарядом, меняющийся в зависимости от освещения;
лазер и система зеркал обеспечивает засвечивание определённых участков на фотобарабане;
промежуточный блок, необходимый для переноса изображения на конечный носитель;
блок хранения и подачи тонера, в основе которого лежит картридж;
механизмы протяжки бумаги из лотка к печатающей головке;
нагревательные элементы для проявления изображения на листе.

Как устроен картридж

Картридж состоит из тонера и барабана. Тонер по химическому составу представляет собой измельчённый полимерный материал. Порошки в зависимости от производителя отличаются по консистенции и физическим свойствам. Тонер отличается от чернил качеством получаемого изображения, но при работе с ним необходимо соблюдать осторожность.

Важно. Для качественной печати на лазерном принтере необходимо вовремя менять расходные материалы. Заправлять некачественным тонером картриджи не рекомендуется.

Барабан представляет собой цилиндр с фотопроводящей поверхностью. Магнитный вал заряжает тонер, а лезвие очистки очищает от неиспользованного тонера.

Как работает лазерный принтер

Принцип работы лазерного принтера состоит в создании предварительного изображения на барабане и последующем переносе его на бумагу. Качественный отпечаток получается за счёт точечного нанесения точек на фотобарабан при помощи лазера и системы зеркал. В основе принципа действия лазерного принтера лежит физический процесс ксерографии.

Чтобы понять, как печатает устройство, необходимо детально изучить этапы и принцип работы лазерного принтера:

Обработка изображение и зарядка барабана заряженными частицами.
Далее происходит предварительное создание изображения.
Следующий этап включает в себя проявку при помощи тонера.

Закрепление происходит при помощи высоких температур. Конструкция обеспечивает высокое качество печати и скорость работы. Технология постоянно развивается, предлагая новые решения.

Заряд фотобарабана

Для того чтобы сформировать предварительное изображение, необходимо создать электрический заряд на поверхности барабана. Могут быть положительные и отрицательные частицы, в зависимости от модели принтера и особенностей конструкции.

Существует два способа передать заряд:

Коронатор представляет собой нить из вольфрама, содержащая вкрапления из золота или платины. Под воздействием напряжения, создаётся электрическое поле, которое переносится на барабан. При таком способе со временем ухудшается качество распечатанного материала.
Ролик заряда – это вал с нанесённым на него слоем из резины или поролона. При взаимодействии с барабаном передаётся электричество. При этом методе образуется пониженное напряжение, которое позволяет продлить срок службы сложным механизмам.

Экспонирование

Процесс создания предварительного изображения на фотобарабане называется экспонированием. На поверхности барабана полупроводниковое покрытие, которое при попадании света начинает проводить ток. Освещение появляется благодаря тонкому лучу лазера и сложной системе зеркал.

По заданным параметрам луч формирует изображение, снимая заряд на засвеченных участках. Нанесение рисунка или текста происходит точечно. В результате получается на поверхности из отрицательно заряженных частиц. Вращение барабана происходит при помощи шагового двигателя. Точки наносятся по всей окружности.

Проявка

Изображение проявляется при помощи тонера и магнитного вала. Механизм представляет собой трубку из металла с магнитным сердечником. При помощи вращения, тонер притягивается к валу. Дозирующее лезвие обеспечивает равномерное распределение краски по всей поверхности. Слой образуется путём прохождения тонера через зазор между лезвием и барабаном.

Внимание.Необходимо правильно установить механизм, чтобы избежать появление дефектов на распечатанном документе. Лишний тонер приводит к точкам и полоскам.

Магнитный вал работает циклично. В процессе работы притягиваются новые частицы, создавая изображение. Излишки порошка сбрасывают в специальный контейнер.

Перенос

На бумагу изображение переносится также при помощи заряда. Подвижные механизмы подают лист из лотка к фотобарабану, рядом с которым находится вал для переноса изображения. Частицы тонера передаются по схеме на бумажный носитель из-за статического напряжения. Излишки краски попадают обратно в бункер. При помощи специальных элементов, на поверхности листа удаляется пыль и мелкие частицы. Восстановление заряда после целого цикла происходит при помощи коротрона. Далее процесс повторяется, пока всё изображение не перенесётся на бумагу.

Закрепление

Следующим этапом печати на лазерном принтере происходит закрепление. Данный этап необходим, чтобы на бумаге осталось изображение. Под воздействием высоких температур, тонер начинает плавиться, что позволяет прочно закрепиться на поверхности. Когда лист проходит между двух роликов происходит нагрев.

Справка. В зависимости от модели печка может нагреть порошок до 200–350 °C.

Вид нагрева:

Термопленка используется в недорогих лазерных принтерах. Она сильно подвержена механическим воздействиям.
Тефлоновая конструкция нагревает поверхность при помощи лампы. Надёжная и долговечная конструкция.

Контроль температуры происходит при помощи датчика. В случае превышения значений, устройство автоматически отключается. Чтобы лист не приклеивался к барабану, на выходе стоит разделительный механизм. При соблюдении основных правил эксплуатации, данные элементы редко выходят из строя.

Цветная печать

Лазерная цветная печать широко используется для печати качественных изображений. С учётом того, что принтер создаёт субстрактивную цветовую модель, удаётся получить любой оттенок. Это происходит за счёт поглощения и отражения разных световых волн. При введении чёрного цвета, на выходе получаются насыщенные цвета. Лазерный принтер состоит из большого количества модулей и блоков, которые позволяют смешивать цвета, и переносить изображение на лист. Модели отличаются по техническим характеристикам и принципу работы.

Какой принцип печати используется в цветных лазерных принтерах?

В отличие от чёрно-белого принтера, принцип работы цветного оборудования отличается. Перед началом печати, принтер обрабатывает изображение и разбивает его на монохром. Всего используется четыре основных цвета: голубой, пурпурный, жёлтый и чёрный. Для каждого из них предусмотрен отдельный отсек. В процессе печати оттенки смешиваются. Модели отличаются по конструкции и принципу действия.

Способы цветной печати:

Цветной лазерный принтер является высокотехнологичным устройством. Изделие, как правило, имеет свой процессор и HDD. Широко применяется технология переноса изображения на промежуточную секцию. Способ позволяет продлить срок службы изделия, т. к. отсутствует контакт печатающего механизма с бумагой. Такие устройства подойдут для использования в офисе и в домашних условиях.

Лазерные принтеры стали незаменимыми атрибутами офисной оргтехники. Такая популярность объясняется большой скоростью и невысокой себестоимостью печати. Чтобы понять, как работает эта техника, следует знать устройство и принцип работы лазерного принтера. На самом деле, вся магия аппарата объясняется простыми конструктивными решениями.

Еще в 1938 году Честером Карлсоном была запатентована технология, переносившая изображение на бумагу при помощи сухих чернил. Основным двигателем работы было статическое электричество. Электрографический метод (а это был именно он) получил большое распространение в 1949 году, когда корпорация Xerox взяла его за основу в работе самого первого своего аппарата. Однако до логического совершенства и полной автоматизации процесса потребовалось еще десятилетие работ – только после этого и появился первый «Ксерокс», который стал прообразом современных лазерных печатных устройств.

Первый лазерный принтер Xerox 9700

Сам же первый лазерный принтер появился только в 1977 году (им стала модель Xerox 9700). Тогда печать производилась со скоростью 120 страниц в минуту. Этот аппарат использовался исключительно в учреждениях и на предприятиях. А вот уже в 1982 году выходит первым настольный агрегат Canon. С этого времени к разработкам подключаются многочисленные бренды, которые и по сегодняшний день предлагают все новые варианты настольных лазерных печатающих помощников. Каждому человеку, решившему пользоваться подобной техникой, интересно будет узнать больше о внутреннем строении и принципе работы такого агрегата.