Пьезоэлектрическая печать. Пьезоэлектрическая струйная печать физические основы пьезоэлектроники

На рынке струйных печатающих устройств распространены две основные технологии печати: пьезоэлектрическая и термоструйная.

Отличия данных систем состоят в способе вывода капли чернил на бумагу.

Пьезоэлектрическая технология была основана на способности пьезокристаллов к деформации под воздействием на них электрического тока. Благодаря использованию данной технологии осуществляется полный контроль печати: определяется размер капли, толщина струи, скорость выброса капли на бумагу и т.д. Одним из множества преимуществ данной системы является возможность управления размером капли, что позволяет получать отпечатки высокого разрешения.

Доказано, что надежность пьезоэлектрической системы значительно выше в сравнении с другими системами струйной печати.

Качество печати при использовании пьезоэлектрической технологии чрезвычайно высокое: даже универсальные недорогостоящие модели позволяют получить отпечатки практически с фотографическим качеством и высоким разрешением. Также достоинством печатающих устройств с пьезоэлектрической системой считается естественность цветопередачи, что становится действительно важно при печати фотографий.

Печатающие головки струйных принтеров EPSON обладают высоким уровнем качества, чем и объясняется их высокая стоимость. При пьезоэлектрической системе печати обеспечивается надежная работа печатающего устройства, а печатающая головка крайне редко выходит из строя и устанавливается на принтер, а не является частью сменных картриджей .

Пьезоэлектрическая система печати была разработана компанией EPSON, она запатентована и ее использование запрещено другим производителям. Поэтому единственные принтеры, которые используют данную систему печати, - это EPSON.

Термоструйная технология печати используется в принтерах Canon, HP, Brother. Подача чернил на бумагу осуществляется посредством их нагревания. Температура нагрева может составлять до 600°С. Качество термоструйной печати на порядок ниже пьезоэлектрической, всвязи с невозможностью проконтролировать процесс печати из-за взрывного характера капли. В результате такой печати часто возникают сателлиты (капли-спутники), которые мешают получить высокое качество и четкость отпечатков, приводя к искажению. Этого недостатка невозможно избежать, так как он заложен в самой технологии.

Еще одним недостатком термоструйного способа является образование накипи в печатающей головке принтера, так как чернила являются ничем иным как совокупностью химических веществ, растворенных в воде. Образовующаяся накипь со временем забивает дюзы и существенно портит качество печати: принтер начинает полосить, ухудшается цветопередача и т.д.

Из-за постоянных перепадов температуры в устройствах, использующих термоструйную технологию печати, постепенно разрушается печатающая головка (сгорает под действием высокой температуры при перегреве термоэлементов). Это является главным недостатком таких устройств.
Срок службы печатающей головки принтеров EPSON такой же, как и самого устройства, благодаря высокому качеству изготовления ПГ. Пользователям же устройств с термоструйной печатью придется каждый раз покупать новую печатающую головку и производить замену, что не только уменьшает долговечность принтера, но и существенно увеличивает затраты на печать.
Качество печатающей головки имеет значение и при использовании неоригинальных расходных материалов, в частности СНПЧ .

Использование СНПЧ Epson позволяет пользователю на 50% увеличить объемы печати.
Печатающая головка принтеров EPSON, как уже не раз упоминалось в данной статье, имеет высокое качество, засчет чего увеличение объемов печати не сказывается негативным образом на работе принтера, а наоборот позволяет пользователю получить максимум экономии без ухудшения качества печати.

Ввиду особенностей печатающих устройств, использующих термоструйную технологию, увеличение объемов печати может привести к выходу ПГ принтера из строя.

Как показывают наблюдения, для получения максимальной экономии при совершенном качестве печати целесообразней использовать печатающие устройства EPSON с СНПЧ. Принтеры EPSON работают с системой непрерывной подачи чернил стабильней, чем печатающие устройства других производителей.

Оформление запроса

Пожалуйста, заполните контактные поля формы


Получать IT-новости

Поля, помеченные * обязательны для заполнения

Краткие характеристики струйной пьезоэлектрической и термоструйной технологии печати

Каталог со струйной пьезоэлектрической технологией печати.

Самые распространенные сегодня принтеры основаны на струйной технологии: измельченный краситель в виде капель распыляется на материал. Обычно, как и в матричных принтерах, печатающая головка движется поперек направления подачи носителя, формируя полосу изображения, а затем носитель сдвигается для печати следующей полосы. Однако вместо иголок в головке имеется множество сопел для выбрасывания краски.

В струйной технологии печати чернилами сложились две технологических ветви:

  • термоструйная, в которой активизация краски и ее выброс происходят под действием нагрева;
  • пьезоэлектрическая, в которой выброс краски происходит под давлением, создаваемым колебанием мембраны.
Пьезоэлектрическая струйная технология

Пьезоэлектрическая система, созданная на базе электромеханического устройства и доведенная до коммерческой готовности компанией Epson (дочерняя компания японской Seiko), впервые была использована в струйных принтерах Epson еще в 1993 году. Успешно используется до сих пор (2011 год).

Система выброса капли

В основе пьезотехнологии лежит свойство некоторых кристаллов, называемых пьезокристаллами (примером могут служить кристаллы кварца в распространенных теперь кварцевых наручных часах), деформироваться под действием электрического тока; таким образом, этот термин определяет электромеханическое явление. Это физическое свойство позволяет использовать некоторые материалы для создания миниатюрного "чернильного насоса", в котором смена положительного напряжения на отрицательное будет вызывать сжатие небольшого объема чернил и энергичный выброс его через открытое сопло. Как и при формировании чернильной струи за счет термических эффектов, размер капли здесь определяется физическими характеристиками эжекционной камеры (firing chamber) и давлением, создаваемым в этой камере за счет деформации пьезокристалла.

Модуляция, т. е. изменение размера капли, осуществляется путем изменения величины тока, протекающего через эжекционный механизм. Как и в термопринтерах, частота выброса под действием пьезоэффекта зависит от потенциальной частоты электрических импульсов, которая, в свою очередь, определяется временем возвращения камеры в "спокойное" состояние, когда она заполнена чернилами и готова к следующему рабочему циклу. Пьезотехнология отличается высокой надежностью, что очень важно, потому что печатающая головка, по чисто экономическим причинам, не может быть частью сменного картриджа с чернилами, как в термических системах, а обязательно должна быть жестко соединена с принтером.

Преимущества и недостатки

Как у термических, так и у пьезоэлектрических систем качество работы определяется многими факторами. Возможность изменения размера точки дает пьезотехнологии определенные преимущества.

С другой стороны, пьезотехнология сталкивается с некоторыми чисто физическими ограничениями. Например, большие геометрические размеры электромеханической эжекционной камеры означают, что плотность размещения сопел по вертикали должна быть меньше, чем у термических аналогов. Это не только ограничивает перспективы дальнейшей разработки, но означает также, что для получения более высокого разрешения и однородности при высококачественной печати требуется несколько проходов печатающей головки по одной и той же странице.

Стационарная печатающая головка в определенной мере экономически выгодна, потому что ее не приходится менять. Однако это преимущество частично обесценивается тем, что существует опасность проникновения воздуха в систему при смене картриджа. При этом сопла закупориваются, качество печати ухудшается, и для восстановления нормальной работоспособности системы требуется провести несколько циклов очистки. Еще одно существующее пока ограничение для пьезосистем касается использования чернил на основе красителей (dye based inks): при использовании пигментных чернил, которые имеют более высокое качество, но при этом обладают и более высокой плотностью, также возникает опасность закупорки сопел.

Перспективы

Пьезоэлектрическая печатающая головка, сконструированная на основе ранее существовавшей технологии, отличается более низкими расходами на разработку, но зато она заметно дороже в изготовлении. В настоящее время такие преимущества пьезоэлектрических головок как высокая надежность и возможность изменения размеров капли весьма существенны и позволяют изготовлять продукцию очень высокого качества.

Вертикальное разрешение

Число вертикальных позиций связано, прежде всего, с числом вертикально расположенных сопел на печатающей головке (линий на дюйм). Поскольку существуют трудности при создании печатной головки, включающей элементы, которые охватывают сразу две вертикальные линии, то два отдельных ряда сопел размещаются рядом друг с другом.

Для достижения приемлемой скорости печати во время каждого прохода печатающей головки должно быть напечатано максимальное число линий. В этой ситуации производитель должен сделать выбор между скоростью (более высокая печатная головка и максимальное число сопел) и производственными затратами (минимальное число сопел).

Горизонтальное разрешение

Число горизонтальных позиций, так называемое число капель на дюйм (dpi), является функцией от частоты, с которой выбрасываются капли, и скорости, с которой печатающая головка перемещается по горизонтальной оси. Управляемое сопло в определенные моменты дискретно выбрасывает капли чернил и таким образом проводит линию.

Главная трудность для производителя состоит в сочетании качества (максимум выбросов капель на строку) и скорости (минимум выбросов капель на строку для достижения более высокой скорости). Скорость выброса капель составляет от 10 до 20 тыс. в секунду. Изменяя эту частоту или скорость перемещения каретки печатающей головки, можно достичь оптимальной плотности горизонтального размещения капель.

Физиологические факторы и цветовое восприятие

Ощущение качества цветного документа тесно связано с физиологией человеческого зрения. С учетом некоторых индивидуальных отклонений глаз человека способен различать только цвета, имеющие длину волн в диапазоне от 380 нм (фиолетовый) до 780 нм (красный). Внутри этого спектра мозг человека может различить около миллиона оттенков цветов (опять же с небольшими индивидуальными различиями).

Воспринимаемый цветовой спектр играет важную роль при зрительной оценке различий в качестве печати документов: принтеры, способные воспроизводить большее число оттенков цвета, будут создавать документы, которым человеческое зрение будет субъективно приписывать более высокое качество.

Число цветов

Общее число возможных цветов, в которые может быть окрашена элементарная точка, соответствует числу адресуемых элементарных цветов. При трех основных цветах можно получить восемь базовых цветов: голубой (Cyan), пурпурный (Magenta), желтый (Yellow), красный (Cyan + Yellow), зеленый (Yellow + Cyan), синий (Cyan + Magenta), белый и черный цвета.

Эта система двоична, поскольку цветовые точки могут присутствовать или нет. Если мы применим принцип полутоновой серой шкалы к этим трем основным цветам, создавая таким образом цветовые оттенки, мы получим 256 оттенков для каждого из трех основных цветов и таким образом 256 в третьей степени возможных цветовых комбинации на один точечный элемент. Другими словами, это число больше, чем может различить глаз человека.

Размер капли

Размер капли представляет сложную функцию от давления, с которым выбрасываются чернила, и диаметра сопла. Обычно размер капли сохраняется неизменным. В определенных случаях размер может изменяться, и эта технология известна как печать с изменяемым размером капли.

Существует определенная связь между размером капли и размером точки, воспроизводимой на бумаге. Теоретически, капля размером 20 пиколитров соответствует точке размером 60 микрон (это приблизительно равно одной четырехсотой части дюйма), тогда как капля размером 2 пиколитра поставит точку 30 микрон, едва видимую человеческим глазом.

Матрица разрешения M

Разрешение - это параметр, наиболее просто поддающийся количественной оценке при определении качества печати документа. Разрешение оценивает точность, с которой точки располагаются на странице.

Матрица разрешения задает для любой заданной точки общее число возможных позиций. При технологии печати с двойной печатной головкой могут быть две различные матрицы: одна для цветной печати, а другая для черно-белой. Матрица позволяет создавать цветовые уровни для каждой элементарной точки. Поскольку разрешение является результатом совмещения двух различных технологических процессов, то горизонтальное и вертикальное разрешение могут отличаться.

Новейшим достижением в струйной печати в свое время являлось горизонтальное разрешение 2400 dpi, которое дает возможность разместить 2400 печатных матриц на дюйм печатной строки, что вдвое превосходит наиболее распространенный в настоящее время стандарт.

Благодаря точности печати и микроскопическому размеру капли 7 пиколитров достигаются столь высокие результаты, что растр изображения становится абсолютно неразличим для человеческого зрения. Разрешение 2400 dpi таким образом предназначается для печати документов, требующих максимально высокого разрешения и безупречного качества.

Поскольку скорость печати в большой степени зависит от количества печатаемых точек, то при печати с разрешением 2400 x 1200 скорость будет несколько меньше, чем при печати с более низким разрешением.

    Принцип струйной печати .

    Пьезоэлектрический метод.

    "ПРЕИМУЩЕСТВА ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ"

    Метод газовых пузырей .

    Состав чернил для печати на струйных принтерах.

    "ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ПИГМЕНТНЫХ ЧЕРНИЛ?"

    Epson 3 метода промывания головки .

    Профилактика механики струйного принтера.

    Заводские установки Epson Stylus-1000 .

    Чем смазывать направляющие струйников?

    Струйные принтеры Epson (4хх, 6хх и т.п.) - мигают одновременно все индикаторы.

    Струйные принтеры серии Epson cХХ - перемигиваются лампочками.

    Принтер Epson 480 отказывается печатать ; говорит, что нет связи с принтером, отнесите в сервис-центр.

    Струйный принтер Epson делает вид , что печатает, но на бумаге совершенно ничего нет.

    Струйный принтер Epson: при печати в определенной части листа (справа или слева) полосы или белая область.

    Струйный принтер Epson печатает , затем останавливается и мигает лампочками, статус-монитор сообщает об ошибке.

    Струйный принтер мигает лампочками , отказывается печатать, при закрытии крышки не убирает каретку.

    Что такое интеллектуальные картриджи .

    Как сбросить интеллектуальный картридж .

    Сброс блокировки памперса струйных принтеров Epson.

    Три вида составов для размачивания головок.

    Как размачивать головки.

    Достоинство и недостатки струйной печати Epson .

    Ешё о размачивании головок.

    Функции насоса.

    Функции памперса.

    Индикация ошибок принтеров Canon .

    Встроенный сервис принтеров Canon.

    Сервисные программы принтеров Canon .

    Ошибки Canon BJC 3000/6х00/S400/S450/S4500, устраняемые пользователем.

    Ошибки Canon BJC 3000/6х00/S400/S450/S4500, не устраняемые пользователем .

    Вход в сервисный режим принтеров Canon BJC 3000/6х00/S400/S450/S4500.

    Индикация ошибок (коды ошибок), устраняемых пользователем струйных принтеров Canon i, iP .

    Индикация ошибок (коды), не устраняемых пользователем струйных принтеров Canon i, iP .

    Сервисный режим принтеров Canon S300 / i450 /i550 / i850 / i950 / iP2000 / iP4000 / iP4200 / iP5200 / iP6000.

    Сервисный режим принтеров Canon i250-355, iP1200/1600/2200, iP1500.

    Промывка печатающих головок струйных принтеров Canon.

    О конструкции ПГ и механизма печати Canon .

    Проблема с принтером Hewlett Packard DeskJet 690C.

    HP DJ690C - проверка целостности печатающей головки/картриджей.

    Трещит/проскакивает ремень движения каретки струйников.

    Принтер HP DJ670C ничего не печатает.

    Струйные принтеры НР DJ печатают 1-2 страницы, затем останавливаются и сообщают об ошибке.

    Струйные принтеры НР DJ3325/3420 - шумят двигателем, каретка не движется.

    Устройство картриджа HP .

    Печатающий узел HP .

    Мешки HP .

    Вентиляционное отверстие HP .

    Змеевик HP .

    Принцип работы картриджа HP .

    Запуск внутренних тестов на принтерах HP DeskJet .

    "Обман" струйных принтеров НР.

    Принтер Hewlett-Packard DeskJet 3820 - механизм парковки

Состав чернил для печати на струйных принтерах

Для многих пользователей струйных принтеров не секрет, что используемые в них чернила имеют водную основу, т.е. основным растворителем является вода. Кроме красящего вещества, имеется еще ряд химических компонентов (от 8 до 14 в зависимости от типа чернил), каждый из которых имеет свое функциональное назначение в конечном продукте.

      ВОДА - основной компонент и главный растворитель. Чернила для термоструйной печати (картриджи для принтеров НР, Canon, Lexmark) готовятся исключительно на основе воды, в то время как для принтеров Epson могут быть использованы чернила на основе других Растворителей

      КРАСЯЩЕЕ ВЕЩЕСТВО. Чернила для струйных принтеров содержат красящее вещество черного, голубого, пурпурного или желтого цвета. При этом оно может быть или синтетическим органическим красителем или пигментом.

      Краситель - это химическое вещество, которое полностью растворяется в воде. Пигмент - окрашенное вещество, которое не растворяется в воде и находится в чернилах в виде очень мелких твердых частичек

СОРАСТВОРИТЕЛЬ. Вводится в состав чернил для улучшения растворимости красящего вещества.

СМАЧИВАТЕЛЬ. Это органическое вещество, помогающее предотвратить засыхание чернил при контакте с воздухом, в частности - в соплах печатающей головки.

ФИКСИРУЮЩАЯ ДОБАВКА (ПЕНЕТРАНТ). Помогает зафиксировать чернила на субстрате (бумаге, пленке и т.д.)

ПАВ. Усиливает смачивание чернилами поверхности субстрата, картриджа, печатающей головки

РЕГУЛЯТОРЫ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ, ДИНАМИЧЕСКОЙ

ВЯЗКОСТИ И КИСЛОТНОСТИ ЧЕРНИЛ.

"ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ПИГМЕНТНЫХ ЧЕРНИЛ?"

Твердые частички обладают абразивными свойствами, как любое твердое тело, поэтому картриджи раньше выходят из строя.

На бумаге с покрытием печать не получается такой яркой и насыщенной, как при использовании чернил на основе красителей.

Это из-за более тусклого цвета пигментов по сравнению с красителями.

При печати чернилами на основе красителя прокрашиваются волокна бумаги, а твердые частицы пигмента фиксируются на поверхности волокон или "проваливаются" между волокон, т.е. происходит не сплошное прокрашивание.

Пигментные чернила не пригодны для печати на прозрачных пленках из-за длительного высыхания и слабой адгезии (т.е. неравномерно прилипают к пленке).

Но это только их недостатки.

    1. Есть и огромные преимущества.

Печать более четкая, символы не расплываются даже на самой плохой бумаге.

И главное - изображения получаются светоустойчивые и водоустойчивые.

Это делает пигментные чернила незаменимыми при печати изображений для внешнего

использования (на улице). Поэтому их называют outdoor.

Впервые такие чернила были созданы для картриджа НР 51640А

(принтер НР DJ 1200) в 1993 году. На сегодняшний день пигментные чернила широко применяются в струйной печати для различных видов работ и пользутся широким спросом.

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

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

д ругие.

"ПРЕИМУЩЕСТВА ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ"

Главное преимущество технологии печатающих головок Epson - достижение очень высокого разрешения (5760x1440 точек на кв.дюйм при размере чернильной капли 3 пиколитра) и фотографическое качество печати. Чернильные капли, вылетающие из пьезоголовки более гладкие и однородные по сравнению с таковыми, полученными из головки НР.

Размер капель лучше контролируется в случае пьезоэлектрической головки. Продолжительность приложения электрического напряжения к керамике прямо влияет на размер капли: чем короче время, тем меньше капля.

Сопла печатающей головки Epson меньше, чем у термических головок (10-15 микрон по сравнению с 20-25 у Canon и 30-50 у НР и Lexmark). И срабатывает она быстрее, скорость

срабатывания более 50 кГц, когда у термических 20 кГц.

Дополнительное преимущество пьезоэлектрической головки - возможность печатать чернилами на основе различных растворителей (не только водными, как в случае термоструйной печати), масла, сублимационными, твердыми чернилами и т.д.

Благодаря этому преимуществу пьезотехнология играет важную роль в ряде областей печати на специальных субстратах, таких как непористые материалы, ткани и т.д.

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

Epson 3 метода промывания головки

Совет первый

Использование ультразвуковой ванночки для промывания головы. Для начала поэкспериментировать с принтерной головкой (глубина погружения, время размачивания, состав жидкости), а если у вас один принтер (скажем, домашний), то любой неудачный эксперимент ведет к выходу головки (и принтера) из строя навсегда.

Совет второй - промывание головы под давлением.
Методика такая: набираете в шприц жидкости для прочищения головы и, тихонько надавливая на поршень, пытаетесь пробить сопла. Если сопла засохли не очень сильно, то этот метод поможет; а если нет - лопнут пьезоэлементы, и – прощай, голова!

Метод третий , опробованный лично. основанный на использовании той методики, которую рекомендует сам производитель: использование помпы, имеющеюся на всех принтерах фирмы Epson.
Для начало запасемся достаточным количеством жидкости для промывки головок (0,5-1 л). Затем частично разбираем принтер, чтобы можно было добраться до парковочного узла. Заставляем головку отъехать в сторону, и капаем жидкость на поролон в парковочном узле, возвращаем все на место и оставляем размокать на несколько часов. Возвращать головку лучше при выключенном принтере, чтобы помпа не откачала промывочную жидкость - рано пока.

Затем включаем принтер и даем ему провести цикл прочистки. Печатаем контрольный лист. Если результат неудовлетворительный, подготавливаем несколько шприцов (лучше поменьше объемом - на 2мл) и отпиливаем верхнюю часть одного шприца. Заполняем шприц поролоном, убираем картридж и надеваем на заборник чернил этот шприц вместо картриджа. В шприц наливаем жидкости и даем принтеру несколько команд на прокачку; можно даже попечатать; затем возвращаем картриджи на место.
Я иногда заливаю жидкость в сам картридж (2-3 мл., поближе к заборнику) - чернила в картридже ведь тоже подсыхают. Потом даю команду на прокачку уже с этими чернилами - и всё, в 90% случаев эта технология помогает.

Если описанные меры все же не помогли, тогда снимаем голову и пытаемся промыть шприцом, но основной упор делаем не на выдавливание засохших чернил (то, что делала помпа), а на всасывание чернил из головы. Если появляется результат – скажем, печатают 70% сопел - покупаем оригинальные чернила: они должны окончательно прочистить то, что не удалось нам.


Профилактика механики струйного принтера.

Мало чем отличается от профилактики матричного; только здесь, пожалуй, грязи побольше - это и пролитые или разбрызганные чернила, и бумажная труха. Все вместе дает "великолепный" результат: грязь коксуется в механике вплоть до полного выхода принтера из строя.
По подбору смазки для направляющей скажу следующее: в идеале нужна смазка для точной механики (часовое масло); раньше в хозяйственных магазинах продавали масло для швейных машинок - тоже пойдет. Сейчас реально купить и оружейное масло.

В направляющих нужно менять или промывать войлочные кольца или прокладки (в зависимости от модели).

Отдельно скажу о парковочном месте головки . Про поролон в парковке я уже говорил выше, но обязательно обратите внимание на резинку, которая прижимается к голове: она не должна быть грязной, чтобы прижим был как можно плотнее - тогда при длительном хранении засыхание чернил наступит позже.
Особое внимание - на нож, очищающий головку : там тоже не должно быть засохших чернил.

Заводские установки Epson Stylus-1000.

Жмем ALT+ECONOMY/CONDENSED+LOAD/EJECT+PAUSE, включаем питание и держим кнопки, пока все лампочки не загорятся. Эта процедура сбрасывает EEPROM в заводские установки.

Чем смазывать направляющие струйников?

Часто приносят для прочистки принтеры (особенно касается Эпсонов), у которых масло попало на печатающую головку; помогает только отмывание от масла всех внутренностей принтера. Это наводит на мысль: почему Эпсон использует густую смазку для направляющей? Очень просто - эта смазка не стекает . Поэтому, если смазываете направляющую маслом или жидкой силиконкой - то совсем немного, 2-3 капли. Но лучше мазать чем-нибудь густым.

Струйные принтеры Epson (4хх, 6хх и т.п.) - мигают одновременно все индикаторы.

Это памперс. Необходимо выстирать или заменить памперс, после чего произвести сброс следующим способом:

 Epson Stylus Color - Нажав и удерживая кнопки ALT+FONT+LOAD+PAUSE, нажать кнопку POWER; отпустить все кнопки.

 Epson Stylus Color 300 - Нажав и удерживая кнопки LOAD/EJECT и CLEANING, нажать кнопку POWER и удерживать её, пока не начнут мигать индикаторы INK OUT, PAPER OUT; отпустить все кнопки. В течение 2-3 секунд еще раз нажать кнопки LOAD/EJECT и CLEANING.

 Epson Stylus Color 400/600 - Нажав и удерживая кнопки LOAD/EJECT и CLEANING, нажать кнопку POWER и удерживать её пока не начнут мигать индикаторы INK OUT, PAPER OUT; отпустить все кнопки. В течение 2 секунд пока мигает индикатор нажмите и отпустите кнопку LOAD/EJECT.

 Epson Stylus Color 440/640/740/460/660/670/760/860/880/1160 - Нажав и удерживая кнопки LOAD/EJECT и CLEANING, нажать кнопку POWER и удерживать её, пока не начнут мигать индикаторы INK OUT, PAPER OUT; отпустить все кнопки. В течение 2 секунд нажать и удерживать кнопку CLEANING, пока не мигнут все индикаторы.

 Epson Stylus Color 680 - Нажав и удерживая кнопки LOAD/EJECT и CLEANING, нажать кнопку POWER и удерживать её пока не начнут мигать индикаторы INK OUT, PAPER OUT; отпустить все кнопки. В течение 2 секунд нажать и удерживать 10-12 секунд кнопку LOAD/EJECT, пока не мигнут все индикаторы.

 Epson Stylus Color 800/850 - Нажав и удерживая 3 кнопки - LOAD, CLEANING Color и CLEANING Black, нажать кнопку POWER, начнут мигать индикаторы INK OUT, PAPER OUT; отпустить все кнопки. В течение 2 секунд нажать и отпустить кнопку CLEANING Color - мигнут все индикаторы.

 Epson Stylus Color 900/980 - Нажав и удерживая кнопки LOAD/EJECT и CLEANING, нажать кнопку POWER - начнет мигать индикатор INK OUT; отпустить все кнопки. В течение 2 секунд нажать и удерживать 10-12 секунд кнопку CLEANING.

 Epson Stylus Color 3000 - Нажав и удерживая кнопки PAUSE, LF/FF и СТРЕЛКА ВНИЗ, включить принтер; отпустить все кнопки.

 Epson Stylus Photo 785/895 - Нажав и удерживая кнопки Maintenance и Roll Paper, нажмите кнопку POWER - начнет мигать индикатор Error LED; отпустите все кнопки. В течение 2-3 секунд пока мигает индикатор Error LED нажмите и удерживайте 10-12 секунд кнопку Roll Paper, пока не мигнут все индикаторы.

 Epson Stylus Photo 890/1280/1290 - Нажав и удерживая кнопки Maintenance и Roll Paper, нажмите кнопку POWER - начнет мигать индикатор Power; отпустить все кнопки. В течение 2-3 секунд пока мигает индикатор Power нажать и удерживать 10-12 секунд кнопку Roll Paper, пока не мигнут все индикаторы. Выключить принтер.

Cтруйные принтеры серии Epson cХХ - перемигиваются лампочками.

Это означает общую ошибку принтера. В 90% случаев это тоже памперс . Сброс производится с помощью программы SSCService .

Принтер Epson 480 отказывается печатать; говорит, что нет связи с принтером, отнесите в сервис-центр.

Это тоже Памперс , сбрасывается так же, как у новых принтеров. Сброс производится с помощью программы SSCService .

Струйный принтер Epson делает вид, что печатает, но на бумаге совершенно ничего нет.

Проверьте наличие чернил в картридже и проходят ли чернила через сопла; проверьте предохранитель F1 на плате управления и транзисторы по напряжению 42В.

Струйный принтер Epson: при печати в определенной части листа (справа или слева) полосы или белая область.

Необходимо проверить шлейф: скорее всего, он перетерся.

Струйный принтер Epson печатает, затем останавливается и мигает лампочками, статус-монитор сообщает об ошибке.

Как правило, требуется ТО принтера. Надо промыть и смазать направляющую каретки.

Струйный принтер мигает лампочками, отказывается печатать, при закрытии крышки не убирает каретку.

Неисправен один из картриджей, чаще всего цветной. Заменить картридж, неисправный можно определить прозвонкой контактов.

Что такое интеллектуальные картриджи.

В последние годы фирма Epson стала оснащать свои картриджи специальными микросхемами памяти, которые при работе учитывают уровень использованных чернил, своевременно предупреждая о необходимости замены опустевших картриджей. Картриджи с такими возможностями получили приставку Intellidge. Но как всегда под маской заботы о пользователях, фирмы лишь ищут пути увеличения своей прибыли. Данные картриджи не подлежат перезаправке, даже не смотря на то, что в них можно залить чернила, но чип беспристрастно рапортует об их отсутствии. К тому же выяснилось, что система подсчёта чернил весьма далека от совершенства, и при “логически” пустом картридже, в нем ещё остаётся до 30% неиспользованных чернил. Далее содержится обзор методов обхода этой проблемы.

Чипы фирменных картриджей Epson - это микросхемы памяти с уникальным (но несложным) последовательным интерфейсом и протоколом обмена. Сторонние производители картриджей эмулируют интерфейс чипов Epson с помощью дешевых микроконтроллеров.

В чипах картриджа принтер сохраняет ряд параметров и характеристик, необходимых для его работы (“необходимых” по мнению фирмы Epson). В памяти чипа, например, хранится следующее: производитель, тип картриджа, дата и время изготовления, дата активации (начало использования картриджа), эффективный период использования, количество установок (снятий) картриджа в принтер и что самое для нас интересное - это количество потраченных чернил (опять таки, по мнению фирмы Epson).

Внутри картриджа, не имеется ни какого датчика количества чернил, принтер считает количество потраченных чернил по количеству "выплюнутых" порций, т.е. капель. Естественно расчет потраченных чернил является приблизительным и в реальности якобы пустой картридж еще имеет до 30 - 50% реально оставшихся чернил.

При включении питания принтер считывает информацию из чипа, изменяет ее в зависимости от количества потраченных чернил и при выключении питания, записывал измененную информацию обратно в чип. В новых моделях программа принтера составлена так, что происходит неоднократное сравнение информации в чипе с информацией ранее сохраненной во внутренней памяти принтера. Естественно такие проверки сделаны для того, чтобы "жадный" владелец принтера не вздумал заправлять картриджи дополнительными чернилами, и не пытаться подменить картридж во время работы принтера, чтобы его обмануть

Многократными проверками информации Epson защитился и от программных сбросов, ранее в сервисной программе, можно было обнулить несколько байт, и эти нули записывались в чип картриджа при выходе из программы. В новых принтерах от таких финтов инженеры фирмы Epson также защитились. Возможно по этой причине пока (февраль 2003г.) не удается "обнулять" чипы с помощью программ типа SSC Service Utility.

Рассмотрим данное произведение искусства более подробно на рис. 1 изображёны картриджи с установленными интеллектуальными чипами.

Почти за четыре года существования этой “интеллектуальной” технологии Epson сменила четыре поколения чипов, они делятся на 2 вида, те что с адресным пространством, и те у которых операции чтения записи выполняются с помощью отдельной линии “RW”. На рис.2 схематично представлены оба типа этих чипов, с лева новый тип чипов, с права старый.

И термоструйную (" ... технологии от технологии других материалов, например технологии ... имеет ряд преимуществ по сравнению... вибрационные и струйные мельницы. Шаровые... значениями пьезоэлектрических свойств...


Основой любого процесса струйной печати является процесс создания капель красителя и переноса этих капель на бумагу или любой другой носитель, пригодный для струйной печати. Управление потоком капель позволяет добиться различной плотности и тональности изображения.
На сегодняшний день существует два различных подхода к созданию управляемого потока капель. Первый метод, основанный на создании непрерывного потока капель, так и называется - метод непрерывной струйной печати . Второй метод создания потока капель предусматривает возможность непосредственного управления процессом создания капли в нужный момент времени. Системы, использующие этот метод управления потоком капель, получили название системы импульсной струйной печати .


Непрерывная струйная печать



Краситель, находящийся под давлением, поступает в сопло и разделяется на капли путем создания быстрых колебаний давления, получаемые с помощью какого-либо электромеханического средства. Колебания давления вызывают соответствующую модуляцию диаметра и скорости выходящий из сопла струи красителя, которая разделяется на отдельные капли под воздействием сил поверхностного натяжения.
Этот метод позволяет достигать очень большой скорости создания капель: до 150 тыс. штук в секунду для коммерческих систем и до миллиона штук для специальных систем. Для управления потокам капель используется электростатическая система отклонения. Вылетающие из сопла капли проходят через заряженный электрод, напряжение на котором меняется в соответствии с управляющим сигналом. Поток капель попадает за тем в пространство между двумя отклоняющимися электродами, имеющими постоянную разность потенциалов. В зависимости от полученного ранее заряда отдельные капли изменяют свою траекторию по-разному. Этот эффект позволяет управлять положением печатаемой точки, так и ее наличием или отсутствием на бумаге. В последнем случае капля отклоняется настолько, что попадает в специальный улавливатель.
Подобные системы позволяют печатать точки диаметром от 20 микрон до одного миллиметра. Типичной является точка размером 100 микрон, что соответствует объему капли в 500 пиколитров. Основное применение такие системы нашли на рынке промышленной печати, в системах маркировки товаров, массовой печати этикеток, медицине и пр.

Импульсная струйная печать



Этот принцип создания потока капель предусматривает возможность непосредственного управления процессом создания капли в определенное время. В отличие от систем непрерывного действия, здесь отсутствует постоянное давление в объеме чернил, а при необходимости создания капли генерируется импульсы давления. Управляемые системы принципиально менее сложны в изготовлении, однако для их работы требуется устройство создания импульсов давления примерно втрое более мощно, чем для систем непрерывного действия. Производительность управляемых систем составляет до 20 тыс. капель в секунду для одного сопла, а диаметр капель - от 20 до 100 микрон, что соответствует объему от 5 до 500 пиколитров. В зависимости от способа создания импульса давления в объеме с чернилами различают пьезоэлектрическую и термическую струйную печать.
Для реализации пьезоэлектрического метода в каждое сопло установлен пьезоэлемент, связанный с чернильным каналом диафрагмой. Под воздействием электрического поля происходит деформация пьезоэлемента, благодаря которому сжимается и разжимается диафрагма, выдавливая каплю чернил через сопло. Подобный метод генерации капли используется в струйных принтерах Epson.
Положительным свойством таких технологий струйной печати является то, что пьезоэффект хорошо управляем электрическим полем, что дает возможность достаточно точно варьировать объемов получаемых капель, а значит и в достаточной степени влияет на размер получаемых пятен на бумаге. Тем не менее, практическое использование модуляции объема капель затруднено тем, что изменяется не только объём, но и скорость движения капли, что при движущейся головке вызывает ошибки позиционирования точки.
С другой стороны, производство печатающих головок для пьезоэлектрической технологии оказывается слишком дорогим в пересчете на одну головку, поэтому в принтерах Epson печатающая головка является частью принтера и по стоимости может составлять до 70% от общей стоимости всего принтера. Выход из строя такой головки требует серьезного сервисного обслуживания.




Для реализации термоструйного метода каждое из сопел оборудовано одним или несколькими нагревательными элементами, которые при пропускании через них тока за несколько микросекунд нагреваются до температуры около 600С. Возникающие при резком нагревании газовый пузырь выталкивает через выходное отверстие сопла порцию чернил, формирующих каплю. При прекращении действия тока нагревательный элемент остывает, пузырь разрушается, а на его место поступает очередная порция чернил из входного канала.
Процесс создания капель в термических печатающих головках после подачи импульса на резистор почти неуправляем и имеет пороговую зависимость объема испаряемого вещества от приложенной мощности, поэтому здесь динамическое управление объемом капели в отличие от пьзоэлектрической технологии весьма затруднительно.
Тем не менее, термические печатающие головки обладают самым высоким соотношением производительности и стоимости производства единицы продукции, поэтому термоструйная печатающая головка обычно является частью картриджа и при замене картриджа на новый автоматически происходи и смена печатающей головки. Однако, применение термических печатающих головок требует разработки специальных чернил, которые могут достаточно легко испаряться без возгорания и не подвержены разрушению при термическом ударе.

Печатающая головка Lexmark



Печатающая головка черного картриджа обычного разрешения 600 dpi для ранних моделей (Lexmark СJP 1020, 1000, 1100, 2030, 3000, 2050) имели 56 дюз, расположенных в два зигзагообразных ряда. Печатающая головка для цветных картриджей этих моделей имели 48 дюз разделенных на три группы по 16 дюз для каждого цвета (Cyan, Magenta, Yellow). Принтер Lexmark CJ 2070 использовал иную печатающую головку, которая содержала 104 монохромных дюзы и 96 цветных.
Для производства печатающих головок струйных принтеров Lexmark, начиная с 7000 серии используется печатающие головки, изготавливаемые с применением лазерной технологии прошивки дюз (Excimer, Excimer 2). Первые модели печатающих головок содержали 208 монохромных дюз и 192 цветных.
Для модели Z51 и старшей модели семейства Zx2 и Zx3 была разработана своя печатающая головка с 400 дюзами. В модели Z51 использовалась лишь половина дюз, а остальные работали в режиме горячего резерва, когда как в следующих моделях были одновременно задействованы все дюзы.
Младшие и средние модели семейства Zx2 используют картриджи, являющиеся модификацией стандартных картриджей высокого разрешения, а младшие и средние модели семейства Zx3, новые модели картриджей Bonsai.
Не оставляйте дюзы печатающей головки открытыми в течение продолжительного времени. Если дюзы оставить открытыми - чернила в них засыхают и засоряют каналы, что приводит к дефектам при печати. Картридж следует оставлять в принтере или в специальном боксе гараже »). Нежелательно также дотрагиваться до дюз и контактов руками, так как сальные выделения от кожи могут испортить поверхность.

Характеристики печатающей головки



Период формирования мениска:
Это период времени, необходимый для повторного заполнения камеры чернилами. Он определяет рабочую частоту печатающей головки (от 0 до 1200 Hz).





Скорость капли:
Низкая скорость приводит непрерывному расположению точки.
Высокая скорость приводит к появлению брызг и разводов.




Масса капли определяется:
Размером нагревающего элемента.
Диаметром сопла.
Обратным давлением.





Замечено, что в обычных струйных принтерах капля чернил, попадая на бумагу принимает форму маленького треугольника, поэтому линии при ближайшем рассмотрении выглядят зазубренными. Это связано с тем, что в полете капля деформируется, а при соприкосновении с бумагой - расплывается. Особенно это заметно в низком режиме при экономной печати. Lexmark предлагает принтеры с новой, прогрессивной технологией печати, при которой форма сопел и скорость движения головки сбалансированы так, что капля чернил дают пятна, как равномерные штрихи. Это позволяет сделать линии гладкими, а качество печати почти неотличимы от лазерной печати. Кроме того, такая форма пятна позволяет избежать белесых полос на отпечатке.


Что такое чернила?



Каждый производитель струйных принтеров разрабатывает и совершенствует свой состав чернил, который наиболее адаптирован к выпускаемой технике. У Lexmark основными компонентами чернил для струйных принтеров является:
-Деионизированная вода (85-95% общего объема)
-Пигмент или краситель
-Растворитель (для пигментов)
-Увлажнитель (Humectant)
-Поверхностно-активное вещество (Surfactant)
-Биоцид
-Буфер (стабилизация pH)

Пигмент или краситель . Чернила на основе пигментов (только черные) изготовлены из твердых частиц, находящихся в жидкости. При попадании таких чернил на бумагу жидкость испаряется и частично впитывается, а порошок прилипает к поверхности, не растекаясь по ней. Поэтому чернила на основе пигментов водостойкие, обладают слабым проникновением в волокна бумаги, но они чувствительны к свету.
Чернила на основе красителей - это, как правило, цветные чернила. Краситель растворим в воде и впитывается вместе с ней в толщу бумаги при высыхании. Такие чернила высыхают быстрее пигментных, светоустойчивы, но зато дают в среднем пятен неправильной формы больше, чем последние.
Увлажнитель. Концентрация увлажнителя влияет на вязкость чернил. Этот параметр должен быть оптимален для данного состава чернил и печатающей головки, совместно с которой они будут использоваться. Действительно, с одной стороны, чем больше вязкость, тем хуже чернила растекаются по поверхности бумаги, давая меньший размер точки и тем более четким будет изображение. С другой стороны, слишком большая вязкость приводит к затянутому времени формирования мениска, что ухудшает скорость печати. Обычно, вязкость чернил является ключевым параметром при определении геометрических каналов в печатающей головке.
Поверхностное натяжение влияет на смачиваемость чернилами всех поверхностей, с которыми они соприкасаются, начиная от резервуаров в картридже и кончая поверхностью бумаги. Слишком низкое статистическое поверхностное натяжение приводит к более быстрому высыханию чернил на поверхности бумаги, но при этом средний объем капли при выдавливании чернил из дюз оказывается завышенным. Слишком высокое поверхностное натяжение увеличивает время высыхания, а следовательно ухудшает стойкость изображения при печати.
Уровень кислотности (РН) низкая кислотность приводит к низкой растворимости компонент чернил в воде и как следствие – плохой водостойкости изображения Стандартным считается уровень кислотности в диапазоне от 7.0 до 9.0.
В нутрии картриджа имеются резервуары с чернилами, дюзы печатающей головки и электрические контакты.
Цветной картридж содержит 3 отдельных ячейки для чернил трех разных цветов. В монохромном картридже содержится только одна ячейка с черными чернилами.

Чернила и цвета

Правильная передача цвета изображения на бумагу является высоко технологичным процессом, требующим учета немалого количества факторов, включая субъективную оценку. В первую очередь цветовая передача изображения зависит от химического состава чернил и бумаги, архитектуры принтера.
Обязательным требованием к чернилам является очень тонкий спектральный состав, иначе получаемые при смешении цвета будут «грязными». После высыхания чернила должны оставаться прозрачными, иначе не будет естественного смешения цветов.
Немаловажным фактором является также устойчивость к выцветанию, экологическая чистота и нетоксичность.
Считается, что оптимальный состав чернил ужу известен. Практически у всех производителей они представляют взвесь очень мелких частиц минерального пигмента. С цветными чернилами дело обстоит хуже, поскольку очень трудно подобрать минеральные красители нужного спектрального состава.
В настоящее время процедуры цветопередачи базируются на так называемых цветовых таблицах, которые используются для преобразования цветового пространства, в котором было создано изображение-оригинал, в некоторое «деформированное» цветовое пространство, учитывающее особенности передачи цветов на бумаге чернилами. Обычно, отдельные цветовые таблицы строятся для каждого типа бумаги и оптимизированы для каждого отдельного типа чернил и печатающих головок.

Драйверы Lexmark



Драйверы принтеров Lexmark после установки готовы к печати с автоматическим режимом распознавания объектов, позволяющим получить хорошее качество изображения без предварительной настройки. Автоматический режим также позволяет добиться оптимального сочетания качества и скорости печати документа. Настройки драйвера на специальную бумагу или выбор цветовых таблиц для более контрастного или естественного тона изображения выполняется очень просто в разделе настроек драйвера «Качество документа» (Document Quality)
Драйверы Lexmark серии Color Fine 2 позволяют автоматически определять тип картриджа, тем самым заметно упрощая процедуру настройки всех систем на другой тип картриджа или смену старого на новый. Характерной особенностью драйверов этой серии является их возможность работать с изображением в стандартах sRGB и ICM.
Стандарт sRGB предлагает, что для описания цветного изображения используется аппаратно-независимое цветное пространство, встроенное в OC Microsoft или в средства работы с Internet. Используя стандартизованное RGB-описание цветового пространства UTI-R BT.709, этот стандарт позволяет минимизировать передачу вместе с изображением дополнительной системы информации, связанной с цветовым профилем оборудования, на котором это изображение создавалось. В системной части файла с изображением лишь дается ссылка на стандарт, в котором оно было создано, а положение-получатель активно используется описанием цветового пространства, представленным операционной системой.
Стандарт ICM позволяет более точно определить разнообразие устройств генераций и отображение цветных изображений посредством использования цветных профилей оборудования для каждого типа устройств, генерирующих изображение и отображающих устройств. Однако, такой подход подразумевает, что системная информация, связанная с профилем оборудования, на котором создано изображение предается в месте с этим изображением.

Фотопечать



Серьезной проблемой в струйной печати является правильная передача светлых тонов изображения. Дело в том, что обычные цветовые решения для струйной печати дают точки изображения насыщенного цвета, поэтому для получения бледных оттенков нужно наносить капли чернил достаточно редко. Это приводит к тому, что при передачи очень светлых тонов пятна располагаются так далеко друг от друга, что становится заметна зернистость изображения, а также возникает проблема с передачей в светлых тонах.
Одним из радикальных способов решения этой проблемы является использование дополнительных чернил светлых тонов. В этом случае темные тона получаются за счет заливки осветленными чернилами. Картридж с такими чернилами обычно становится вместо второго картриджа (черного) и содержит чернила осветленного Cyan, осветленного Magenta и черного. Светло желтый тон не используется, поскольку этот цвет воспринимается человеческим глазом без особой разницы как и желтый.

Работа различных приборов пьезоэлектроники основана на пьезоэлектрическом эффекте , который был открыт в 1880 г. французскими учеными братьями П. Кюри и Ж. Кюри. Слово "пьезоэлектричество" означает "электричество от давления". Прямой пьезоэлектрический эффект или просто пьезоэффект состоит в том, что при давлении на некоторые кристаллические тела, называемые пьезоэлектриками, на противоположных гранях этих тел возникают равные по величине, но разные по знаку электрические заряды. Если изменить направление деформации, т. е. не сжимать, а растягивать пьезоэлектрик, то заряды на гранях изменят знак на обратный.

К пьезоэлектрикам относятся некоторые естественные или искусственные кристаллы, например, кварц или сегнетова соль, а также специальные пьезоэлектрические материалы, например, титанат бария. Кроме прямого пьезоэффекта применяется также и обратный пьезоэффект , который состоит в том, что под действием электрического поля пьезоэлектрик сжимается или расширяется в зависимости от направления вектора напряженности поля. У кристаллических пьезоэлектриков интенсивность прямого и обратного пьезоэффекта зависит от того, как направлена относительно осей кристалла механическая сила или напряженность электрического поля.

Для практических целей применяют пьезоэлектрики различной формы: прямоугольные или круглые пластинки, цилиндры, кольца. Из кристаллов такие пьезоэлементы вырезают определенным образом, соблюдая при этом ориентировку относительно осей кристалла. Пьезоэлемент помещают между металлическими обкладками или наносят металлические пленки на противоположные грани пьезоэлемента. Таким образом, получается конденсатор с диэлектриком из пьезоэлектрика

Если к такому пьезоэлементу подвести переменное напряжение, то пьезоэлемент за счет обратного пьезоэффекта будет сжиматься и расширяться, т. е. совершать механические колебания. В этом случае энергия электрических колебаний превращается в энергию механических колебаний с частотой, равной частоте приложенного переменного напряжения. Так как пьезоэлемент обладает определенной частотой собственных колебаний, то может наблюдаться явление резонанса. Наибольшая амплитуда колебаний пластинки пьезоэлемента получается при совпадении частоты внешней ЭДС с собственной частотой колебаний пластинки. Следует отметить, что имеется несколько резонансных частот, которые соответствуют различным типам колебаний пластинки.

Под воздействием внешней переменной механической силы на пьезоэлементе возникает переменное напряжение той же частоты. В этом случае механическая энергия преобразуется в электрическую и пьезоэлемент становится генератором переменной ЭДС. Можно сказать, что пьезоэлемент является колебательной системой, в которой могут происходить электромеханические колебания. Каждый пьезоэлемент эквивалентен колебательному контуру. В обычном колебательном контуре, составленном из катушки и кондера, периодически осуществляется переход энергии электрического поля, сосредоточенной в кондере, в энергию магнитного поля катушки и наоборот. В пьезоэлементе механическая энергия периодически переходит в электрическую. Посмотрим на эквивалентную схему пьезоэлемента:

Рис. 1 - Эквивалентная схема пьезоэлемента

Индуктивность L отражает инерционные свойства пьезоэлектрической пластинки, емкость С характеризует упругие свойства пластинки, активное сопротивление R - потери энергии при колебаниях. Емкость С 0 называется статической и представляет собой обычную емкость между обкладками пьезоэлемента и не связана с его колебательными свойствами.

Пьезоэлектрические струйные головки для принтеров были разработаны в семидесятых годах. В большинстве пьезоэлектрических струйных принтеров избыточное давление в камере с чернилами создается с помощью диска из пьезоэлектрика, который изменяет свою форму - выгибается, при подведении к нему электрического напряжения. Выгнувшись, диск, который является одной из стенок камеры с чернилами, уменьшает ее объем. Под действием избыточного давления жидкие чернила вылетают из сопла в виде капли. Пионер пьезоэлектрической технологии- фирма Epson не смогла успешно соревноваться в объеме продаж со своими конкурентами Canon и Hewlett-Packard из-за сравнительно высокой технологической стоимости пьезоэлектрических печатающих головок - они дороже и сложнее, чем пузырьковые печатающие головки.

Основным минусом струйных принтеров Epson является то, что головка стоит столько же, сколько принтер. И если она засыхает, то целесообразно просто выкинуть принтер.

Для остальных принтеров минусом является стоимость расходных материалов.

3.Принцип работы лазерных печатающих устройств. Лазерные и светодиодные принтеры. Основные характеристики, достоинства и недостатки.

Толчком к созданию первых лазерных принтеров послужило появление новой технологии, разработанной фирмой Canon. Специалистами этой фирмы, специализирующейся на разработке копировальной техники, был создан механизм печати LBP-CX. Фирма Hewlett-Packard в сотрудничестве с Canon приступила к разработке контроллеров, обеспечивающих совместимость механизма печати с компьютерными системами PC и UNIX.

Первоначально конкурируя с лепестковыми и матричными принтерами, лазерный принтер быстро завоевал популярность во всем мире. Другие компании-разработчики копировальной техники вскоре последовали примеру фирмы Canon и приступили к исследованиям в области создания лазерных принтеров. Другим важным событием явилось появление цветных лазерных принтеров . Фирмы XEROX и Hewlett-Packard представили новое поколение принтеров, которые использовали язык описания страниц PostScript Level 2, поддерживающий цветное представление изображения и позволяющий повысить как производительность печати , так и точность цветопередачи . Лазерные принтеры формируют изображение путем позиционирования точек на бумаге (растровый метод). Первоначально страница формируется в памяти принтера и лишь затем передается в механизм печати. Растровое представление символов и графических образов производится под управлением контроллера принтера. Каждый образ формируется путем соответствующего расположения точек в ячейках сетки или матрицы.

Несмотря на наступление струйных принтеров , господство лазерных устройств на рабочих местах в офисе в настоящее время не подлежит сомнению. Причин, объясняющих популярность лазерных принтеров, много. В них используется апробированная технология, зарекомендовавшая себя высокой надежностью: печать скоростная, бесшумная и вполне доступна по цене, ее качество в большинстве случаев приближается к типографскому. Изготовители лазерных принтеров также не стояли на месте, продолжая повышать скорость и качество печати, добиваясь при этом снижения цены. В 1994 г. номинальное быстродействие типичного лазерного принтера было равно 4 стр./мин., разрешение - 300 dpi при цене $800. В 1995 г мы стали свидетелями увеличения числа изделий, печатающих со скоростью 6 стр./мин, при разрешении 600 dpi и имеющих реальную розничную цену $350.

Каждые два-три года изготовители повышают скорость печати на 1 или 2 стр./мин., и к концу десятилетия персональные лазерные принтеры достигли быстродействия 12-15 стр./мин. Кроме того, уменьшаются габариты лазерных принтеров - таким образом изготовители добиваются снижения цены и возможности установки их изделий на тесном рабочем столе. Одним из следствий этого зачастую становятся ограниченные по сравнению с крупногабаритными моделями средства для работы с бумагой. Входные емкости вмещают, как правило, не более 100 листов, а карман для бумаги нередко одновременно предназначен и для ручной подачи листов - для этого надо сначала удалить из него стопу бумаги. Емкость выходных лотков тоже ограниченна - если принтер вообще оснащен таким приспособлением. У некоторых принтеров тракт подачи бумаги настолько извилист, что поставщики не рекомендуют использовать машины для печати на липких наклейках.

Лазерные принтеры, получившие наибольшее распространение, используют технологию фотокопирования, называемую еще электрофотографической, которая заключается в точном позиционировании точки на странице посредством изменения электрического заряда на специальной пленке из фотопроводящего полупроводника. Подобная технология печати применяется в копировальных аппаратах.

Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся фотобарабан , с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника (обычно оксид цинка). По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. С помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом, на этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокуг него светящейся ионизированной области, называемой короной. Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая на фотобарабан, засвечивает на нем элементарные площадки (точки), и в результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электческий заряд.

Для некоторых типов принтеров потенциал поверхности барабана уменьшается от -900 до -200 В. Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения в виде потенциального рельефа.

На следующем рабочем шаге с помощью другого барабана, называемого девелопером (developer), на фотобарабан наносится тонер - мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют на нем изображение.

Лист бумаги из подающего лотка с помощью системы валиков перемещается к барабану. Затем листу сообщается статический заряд, противоположный по знаку заряду засвеченных точек на барабане. При соприкосновении бумаги с барабаном частички тонера с барабана переносятся (притягиваются) на бумагу. Для фиксации тонера на бумаге листу вновь сообщается заряд и он пропускается между двумя роликами, нагревающими его до температуры около 180° - 200°С. После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших частиц тонера и готов для нового цикла печати.

Описанная последовательность действий происходит очень быстро и обеспечивает высокое качество печати. При печати на цветном лазерном принтере используются две технологии. В соответствии с первой, широко используемой до недавнего времени, на фотобарабане последовательно для каждого отдельного цвета (Cyan, Magenta, Yellow, Black) формировалось соответствующее изображение, и лист печатался за четыре прохода, что, естественно, сказывалось на скорости и качестве печати. В современных моделях в результате четырех последовательных прогонов на фотобарабан наносится тонер каждого из четырех цветов. Затем при соприкосновении бумаги с барабаном на нее переносятся все четыре краски одновременно, образуя нужные сочетания цветов на отпечатке. В результате достигается более ровная передача цветовых оттенков, почти такая же, как при печати на цветных принтерах с термопереносом красителя.

Принтеры этого класса оборудованы большим объемом памяти, процессором и, как правило, собственным винчестером. На винчестере содержатся разнообразные шрифты и специальные программы, которые управляют работой, контролируют состояние и оптимизируют производительность принтера . Цветные лазерные принтеры имеют довольно крупные габариты и большую массу. Технология процесса цветной лазерной печати весьма сложна и цены на цветные лазерные принтеры еще очень высоки.

Светодиодный принтер: принцип работы, сходство с принтером лазерным и отличия от него

Светодиодную и лазерную технологию цифровой печати роднит использование в обоих случаях электрографического процесса для получения финального отпечатка. Фактически, это устройства одного и того же класса: в обоих случаях источник света, управляемый процессором принтера, формирует на светочувствительном барабане поверхностный заряд, соответствующий требуемому изображению.

Дальше, говоря попросту, вращающийся барабан проходит мимо бункера с тонером, притягивает частички тонера к `засвеченным` местам и переносит тонер на бумагу. Затем тонер закрепляется на бумаге термоэлементом (печкой) и мы получаем на выходе готовый отпечаток. ¶Теперь вернемся назад и внимательнее познакомимся с конструкцией источника света, засвечивающего барабан. Именно в типе используемого источника света и кроется разница между лазерным и светодиодным принтером: в отличие от лазерного блока, в последнем случае используется линейка, состоящая из тысяч светодиодов. Соответственно, светодиоды через фокусирующие линзы освещают поверхность светочувствительного барабана по всей его ширине.

4.Принцип работы сублимационных принтеров. Основные характеристики, достоинства и недостатки.

Сублимационные принтеры появились около десяти лет назад. Тогда они считались экзотикой, узкопрофессиональным оборудованием. Струйные же принтеры изначально были ориентированы на массового пользователя, а значит, эти две группы изделий не конкурировали друг с другом. Качество изображения сублимационных принтеров десятилетней давности несравненно превосходило то, которое могли обеспечить струйники. Зато стоимость печати на последних была чуть не на порядок ниже.

Общий недостаток всех струйных фотопринтеров, вызванный технологическими причинами - полосность печати, которая проявляется в разных моделях в различной степени. В лучшем случае, она незаметна или едва заметна, однако при засорении части сопел или нарушении работы механики принтера отпечаток становится поделенным на малопривлекательные горизонтальные полосы. От этого недостатка полностью свободны сублимационные принтеры, относящиеся к классу термических печатающих устройств.

Технология сублимационной печати происходит от латинского слова sublimare ("возносить") и представляет собой переход вещества при нагревании из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое состояние.

Принцип работы сублимационного принтера состоит в следующем: при поступлении задания на печать принтер нагревает пленку с нанесенным на нее красителем, в результате чего краситель испаряется с пленки и наносится на специальную бумагу. В результате все того же нагрева поры бумаги открываются и краситель четко фиксируется на отпечатке, после чего поверхность бумаги вновь становится гладкой и глянцевой. Печать осуществляется в несколько проходов, поскольку на бумагу необходимо перенести в правильных сочетаниях три основных красителя: пурпурный, бирюзовый и желтый.

Поскольку пикселизация и полосность в силу самой технологии печати в данном случае полностью отсутствует, то сублимационные принтеры, работающие со скромным, казалось бы, разрешением в 300х300 точек на дюйм, способны выдавать фотографии, не уступающие по качеству отпечаткам струйных моделей с куда более высоким разрешением. Основные недостатки сублимационных моделей - дороговизна расходных материалов и отсутствие бытовых моделей, работающих с листами формата A4.

Обычный струйный принтер печатает на простой бумаге, тогда как для сублимационного принтера требуется особая бумага и картридж с красителями (красящей лентой), которые обычно продаются в наборе. Стоимость набора на 20 фотографий стандартного формата 10 х 15 см может составлять от $5 до $15. Таким образом, печать на сублимационном принтере обходится в 3-4 раза дороже, чем на струйном, и раз в десять дороже, чем проявка и печать обычных (аналоговых) фотопленок в лаборатории. На рисунке это явно отображено.

5.Принцип работы термических принтеров. Основные характеристики, достоинства и недостатки.

Цветные лазерные принтеры пока не идеальны. Для получения цветного изображения с качеством близким к фотографическому или изготовления допечатных цветных проб используют термические принтеры или, как их еще называют, цветные принтеры высокого класса.

В настоящее время распространение получили три технологии цветной термопечати: струйный перенос расплавленного красителя (термопластичная печать); контактный перенос расплавленного красителя (термовосковая печать); термоперенос красителя (сублимационная печать).

Общим для последних двух технологий является нагрев красителя и перенос его на бумагу (пленку) в жидкой или газообразной фазе. Многоцветный краситель, как правило, нанесен на тонкую лавсановую пленку (толщиной 5 мкм). Пленка перемещается с помощью лентопротяжного механизма, который конструктивно схож с аналогичным узлом игольчатого принтера. Матрица нагревательных элементов за 3-4 прохода формирует цветное изображение.

Термовосковые принтеры переносят краситель, растворенный в воске, на бумагу, нагревая ленту с цветным воском. Как правило, для подобных принтеров необходима бумага со специальным покрытие. Термовосковые принтеры обычно используются для печати деловой графики и другой нефотографической печати.

Для печати изображения, почти не отличающегося от фотографии, и изготовления допечатных проб лучше всего использовать сублимационные принтеры. По принципу работы они аналогичны термовосковым, но переносят с ленты на бумагу только краситель (не имеющий восковой основы).

Принтеры, использующие струйный перенос расплавленного красителя, называют еще восковыми принтерами с твердым красителем. При печати блоки цветного воска расплавляются и выбрызгиваются на носитель, создавая яркие насыщенные цвета на любой поверхности. Полученные таким образом "фотографии" выглядят слегка зернистыми, но удовлетворяют всем критериям фотографического качества. Этот принтер не годится для изготовления диапозитивов, поскольку капли воска после высыхания имеют полусферическую форму и создают сферический эффект.

Имеются термические принтеры, которые совмещают в себе технологию сублимационной и термовосковой печати. Такие принтеры позволяют печатать на одном устройстве как черновые, так и чистовые оттиски.

Скорость печати термических принтеров вследствие инерционности тепловых эффектов невысокая. Для сублимационных принтеров от 0,1 до 0,8 страниц в минуту, а для термовосковых - 0,5-4 страницы в минуту.