Как работи мастиленоструйния принтер?

За да можете правилно за ползвате и добре да се грижите за своя принтер, важно е да познавате принципа му на работа.

Две са основните технологии при мастиленоструйния печат: термична технология и пиезоелектрична технология.

Термична технология

Всяка печатаща глава има определен брой дюзи (от 30 до 300 и повече), всяка от които в определен момент "изстрелва" микроскопична капка мастило, като по този начин върху листа се получават точици, оформящи текстовете и графиките.

На фигурата горе виждате схема на една такава дюза. Над самата дюза е разположена камера, пълна с мастило, в горната част на която се намира миниатюрен нагревател.

В момента, в който е нужно дюзата да отпечати точка върху хартията, към нагревателя се подава електрически ток и той мигновено се нагрява (вижте долната схема).

Мастилото, което е в съприкосновение със силно нагрятата повърхност, се изпарява и формира въздушен балон. Този балон изтласква капка мастило през дюзата и по този начин върху хартията попада нужното количество мастило за да се получи печат (вижте долната схема).

 

Оттук добре се вижда защо е нужно да зареждате вашите печатащи глави още преди мастилото в тях да е свършило. Освен да печати, ролята на мастилото е и да охлажда нагревателчетата. Ако опитате да печатате с глава, в която няма достатъчно мастило, нагревателчетата бързо ще прегреят и накрая ще изгорят. Така печатащата ви глава ще е безвъзвратно повредена.

Горната технология е открита от фирмата Canon, но тя се ползва и от повечето принтери на Hewlett Packard, Lexmark, Xerox и други.

Пиезоелектрична технология

Принципът на печат при тази технология не е много различен. Основната разлика е, че нагревателят е заменен от пиезо кристал. От физиката е известно, че пиезо кристалите променят формата и обема си под въздействието на електрически ток.

На горната схема виждате почти същата дюза, но в горната й част вече има не нагревател, а пиезо елемент.

При подаване на електрически ток, пиезо елементът се разширява, като по този начин изтласква капка мастило през отвора на дюзата.

Пиезо технологията се ползва основно от фирмата EPSON. Тези глави обикновено са постоянни (тоест, като свърши мастилото, не сменяте цялата глава, а само мастилницата).

Пиезо-главите ползват по-особено мастило, което при съприкосновение с въздуха бързо засъхва и се превръща в маса, подобна на желе. Ето защо трябва особено внимателно да пазите тези принтери от засъхване на главата. Смяната на глава на принтер EPSON често струва колкото самия принтер, така че засъхналата глава на EPSON обикновено води до купуването на нов принтер!

 

http://www.ecs.ru.acad.bg/kp/less/prt/printles.htm

http://mimech.com/printers/bg/

 

Матрични принтери, технология и основни параметри

Съществуват няколко основни типа принтери (печатащи устройства) използвани днес за домашни, офис и банкови приложения. 
Матричните принтери, известни още и като ударни принтери, представители на най старата технология на печат, са все още широко разпространени благодарение на параметъра "цена на страница" по който те презъзхождат всички останали видове. Матричните принтери се делят на две основни групи: серийни матрични принтери илинейни матрични принтери (или просто линейни принтери).

В серийните матрични принтери символите и изображенията се формират от печатащата глава. Печатащата глава съдържа печатащи игли подредени във вертикални колони в предния си край, и електромагнитен механизъм за "изстрелването" им. Две са основните технологии използвани в печатащите глави. В първата иглите се изстрелват от електромагнитна система подобна на използваната в класическите електромагнитни релета. Във втората иглите се изстрелват от енергията съхранена в плоски пружини, държани в напрегнато (деформирано) състояние от постоянно магнитно поле. При подаване на сигнал за печат се създава електромагнитно поле, противоположно на това от постоянните магнити, при което пружината се освобождава и изстрелва иглата. Механизма на действие на класическата и печатащата глава с постоянни магнити са показани на следващата фигура. 

 

Механизъм на печатаща глава в действие:



Действието на класическа печатаща глава се вижда в ляво. Дясната схема показва работата на глава с постоянни магнити.

Печатащите глави използващи постоянни магнити по принцип позволяват по-високи скорости на печат и най-често се прилагат в принтери предназначени за голямо натоварване. Някои от по-разпространените принтери ползващи тази технология са Epson DFX моделите, някои модели на Fujitsu например DL 5600 и всички матрични принтери на Oki.

Как работят серийните матрични принтери?

В серийните матрични принтери знаците се отпечатват от печатащата глава при хоризонталното и движение. Печатащата глава има определен брой печатащи игли подредени така, че до оформят вертикална колона в предния край на главата. При движение на главата по ширината на листа, печатащите игли се задействат избирателно за да отпечатват съответните символи. Масово използваните глави имат 9 игли подредени в една колона или 24 игли подредени в две колони за по-добро качество на печат. В някои принтери предназначени за работа с високо натоварване се използват 18 иглени глави с две колони по 9 игли, позволяващи високоскоростен печат. На следващата фигура може да видите действието на главата на 9 иглен принтер при печат.

 

Матричен принтер с 9 иглена глава в действие:

 

Разстоянието между печатащите игли в колоната определя вертикалната разделителна способност на принтера при бърз печат. Например: 9 иглена глава с разстояние 0.35 mm между съседните игли ще отпечатва с 25.4/0.35=72.5 точки/инч разделителна способност по вертикала. 24 иглените глави имат 2 колони с по 12 игли всяка и разместване половин стъпка между тях. Ако стъпката между иглите в колоните е 0.21 mm, то една такава колона би печатала с 25.4/0.21=120.9 точки/инч по вертикала. Тъй като иглите от втората колона печатат между точките отпечатани от първата, общата разделителна способност нараства двукратно на 240 точки/инч. Тук е добре да се спомене, че първите лазерни принтери появили се на пазара имаха същата разделителна способност от 240 точки/инч.

 

Серийни матрични принтери

 Параметри: 

Стойности 

Технология:

Сериен матричен печат

Скорост на печат

CPS (Знаци за секунда)

 200 - 1120 CPS (draft)

Разделителна способност

DPI (Точки в инч)

72 - 360 DPI

Копия (Оргинала +) 

  4 - 9

Живот на главата

200 - 400 милиона знака

 Месечно натоварване

PPM (Страници на месец) 

 6,000 - 60,000 PPM

Цена [US$]

50 - 3,500 $

Цена на страница (цента)

0.15 - 0.2

 

 

 

Линейни принтери, технология и основни параметри

Линейните принтери също както серийните матрични принтери ползват пинове удрящи през мастилената лента върху хартията за да отпечатват точки с коитосинтезират изображението. Разликата е, че линейните принтери използват чукчета вместо игли, подредени в хоризонтален ред и оформени като цялостен възел който замества печатащата глава при последователните матрични принтери. Този печатащ модул е монтиран върху совалка която вибрира в хоризонтално направление, което позволява всеки печатащ елемент да отпечата ред от точки. Печатащите елементи се задействат от механизъм аналогичен с този на печатащите глави с постоянни магнити, разликата е, че вместо игли се изпозват чукчета.

Печатащият механизъм на линеен принтер работи по следния начин.

Постоянен магнит държи пружината на чукчето в напрегнато състояние. При подаване на импулс от драйвера, през бобината протича електрически ток и създава електромагнитно поле противоположно на това от постоянния магнит. При това взаимодействие на двете полета пружината се освобождава и изстрелва чукчето напред към мастилената лента и хартията. Действието на печатащия механизъм се вижда от следващата фигура.

 

Действие на печатащите елементи при линейните принтери:

 

 

Линейният принтер, принцип на действие:


По време на печат совалката на принтера вибрира в хоризонтално направление докато чукчетата се изстрелват избирателно. Така всяко чукче печата поредица от точки в хоризонтална линия за едно преминаване на совалката, следва транспорт на хартията с една стъпка напред и печат на следващ ред от точки при движението на совалката в обратна посока.


Линеен принтер в процес на печат:

Линейните матричните принтери са безспорни лидери по отношение себестойност на страница и незаменими за приложения изискващи голям обем, висока скорост, надеждност и качество на печат. Най бързите линейни принтери предлагани на пазара в момента са моделите T6218 на Tally и P5220 на Printronix със скорости на печат между 1800 и 2000 реда в минута.

 

Линейни принтери

 Параметри: 

Стойности 

Технология:

Линеен матричен печат

Скорост на печат  

LPM (Редове за минута)

500 - 2000 lpm (draft)

Разделителна способност

DPI (Точки в инч)

60 - 240 DPI

Копия (Оргинала +) 

  5 - 9

Живот на главата

200 - 400 милиона знака

 Месечно натоварване

PPM (Страници на месец) 

 60 000 - 600 000 PPM

Цена [US$]

 3,000 - 13,000 $

Цена на страница (цента)

0.10 - 0.15

  

 

Лазерни принтери, технология и основни параметри

 

Лазерните принтери както и LED принтерите са базирани на една и съща технология използвана за първи път при копирните машини. Този процес известен катоелектрофотография е изобретен през 1938 и разработен от Xerox и Canon в края на 80те.

В лазерен принтер електрофотографският процес включва шест основни стъпки:

Фотопроводника се зарежда равномерно със статично електричество посредством коронарен разряд. Върху така заредения фотопроводник се експонира изображение чрез светлина която го разрежда избирателно и създава скрито или невидимо изображение.

Проявяването в принтера се извършва чрез прехвърляне на тонер върху фотопроводника като той полепва само по заредените площи и така проявява скритото изображение във видимо. Следва прехвърляне на проявеното изображение върху хартията по електростатичен път. Чрез натиск и топлинно въздействие тонера се изпича и фиксира към хартията. И последната стъпка е почистване на фотопроводника от остатъчен тонер и електростатичен заряд с която се подготвя за следващ цикъл.


Лазерните и LED принтери предлагат най-добро качество на изображението респективно най високата разделителна способност. Разлика между двата вида принтери е в начина за създаване на скритото изображение.

 


 

Сканиращ модул при Лазерните принтери:

При лазерните принтери скритото изображение се създава точка по точка от сканиращия възел (сканера). Процеса е аналогичен на сканирането на изображението от електронния лъч в телевизионната тръба (кинескопа). Лазерният лъч, модулиран с електрически сигнал от контролера на принтера, е насочен през колимационенобектив към въртящ се огледален многостен (сканер). Отразеният от сканера лъч преминава през сканираща оптична система и попада върху фотопроводника.

 

Тази система е ключа за осигуряване прецизното фокусиране на лазерния сноп и равномерното генериране на точки върху фотопроводника а оттук и по-висока разделителна способност.

 

 

Схема на сканиращата ситема в лазерните принтери

LED принтерите, разработени от Oki и Panasonic използват матрица от малки светодиоди за формиране на скритото изображение, като по този начин се елиминира сложната оптико-механична сканиращата система. Основният проблем на метода е интегрирането на около 2400 светодиода (формат А4 с 300 точки/инч) в един ред, съвместно с оптика необходима за фокусиране на излъчването им върху фотопроводника. Метода за изграждане на скритото изображение, подобен на този при линейните принтери, е показан по-долу.

Лазерните и LED принтери са много подходящ избор за приложения изискващи високачествен и бърз печат на изображение и текст, както например издателските системи.

 

 

Генериране на изображението при LED принтерите

 Параметри:

Стойности при Лазерните принтери  

Стойности при LED принтерите 

Технология:

Електрофотография Laser

Електрофотография LED

Скорост на печат PPM (Страници за минута)

 4 - 50 PPM

За индустриални принтери до 1000 PPM

10 - 26 PPM

Разделителна способност DPI (Точки в инч)

 300 - 2400 DPI

300 - 1200 DPI  

Копия (Оргинала +)

0

0

Месечно натоварване PPM (Страници на месец)

 

6,000 - 300,000 PPM  

За индустриални принтери до 18 милиона PPM 

6,000 - 100,000 PPM

Цена [US$]

200 - 8,000 $

 

За индустриални принтери 

до 1,000,000 $

250 - 8,000 $

Цена на страница (цента)

1.0 - 8.7

1.0 - 9.0

 

 

InkJet принтери, технология и основни параметри

 

Ink-jet технологията при принтерите започва своето развитие в началото на 60те. Siemens патентоват първото мастилоструйно устройство през 1951, което доведе до появата и на първия мастилоструен записващ апарат.

По късно през 70те IBM развиват непрекъснатата мастилоструйна технология. Основата и е управлението на непрекъснат поток от мастилени капки към носителя на изображението или отклоняването му във възвратен канал за рециркулация чрез прилагане на електростатично поле към предварително заредени мастилени капчици.

През 1977 Siemens произведоха принтера PT-80 с последователен печат с което изведоха мастилоструйната технология "капки по заявка" на пазара. Принтерите на тази технологична база изстрелват капки към носителя само при необходимост за отпечатването им. Този метод значително намалява сложността на екипировката в сравнение с технологията непрекъснат мастилоструен поток. При тези първи принтери изстрелването на капчиците мастило се извършва от пиезо-електрическипреобразуватели които чрез механично движение създават необходимото за това налягане. 


Схема на технологията с пиезо-електрически преобразувател

 

 

По същото време Canon разви технологията bubble jet (мехурчесто струйна). При този метод миниатюрен електросъпротивителен нагревател загрява мастилото до кипване. Бързото нарастване на така създаденият "мехур" изхвърля мастилото пред себе си през дюзата. Скоро след тях Hewlett-Packard независимо разработиха подобна технология и я наименоваха термо мастилоструйна. 


Схема на действие на техногията bubble jet

Най-популярните мастилоструйни принтери използват последователен печат. Подобно на матричните, серийните мастилоструйни принтери използват печатаща глава с дюзи подредени вертикално в една или повече колони. Процеса за синтез на изображението е аналогичен с този на матричните принтери.


Процес на печат при мастилоструйните принтери

Аналогично на матричните принтери при мастилоструйните също се произвеждат модели с линеен печат за постигане на по-висока скорост. Процеса на изграждане на изображението е идентичен с този при LED принтерите.

 

Принцип на печат при линейни мастилоструйни принтери

Основните предимства на масилоструйните принтери са тиха работа, високо качествен цветен печат с почти фотографско качество и ниски цени на принтерите (тези с последователен печат). Единственият им недостатък е скъпата поддръжка. Що се отнася до сравнение параметъра стойност на страница мастилоструйнитепринтери са чувствително по-скъпи от лазерните. Съществуват и изключения но това са индустриални принтери предназначени за по-високи натоварвания, например за T3016 от Tally твърдят, че разходите на страница са 0.3 цента.

 Мастилено-струйни принтери

 Параметри: 

Стойности 

Технология:

 Ink-jet или Bubble-jet

Скорост на печат  

 PPM (Страници за минута)

1 - 20 PPM

Разделителна способност

DPI (Точки в инч)

300 - 1200 DPI

Копия (Оргинала +) 

  0

 Месечно натоварване

PPM (Страници на месец) 

 6 000 - 60 000 PPM

Цена [US$]

 30 - 3 000 $

 

За широко форматни принтери до 19000 $

Цена на страница (цента)

3.0 - 30.0

 

Какъв принтер да купя, лазерен, матричен или inkjet?

 

Преди да изберете принтер трябва да дефинирате нуждите си. Какъв принтер търсите за дома, за офиса, принтер за текстообработка, счетоводство или графични приложения? Колко страници принтера ще печати месечно според Вашите прогнози? След което разгледайте таблицата по-долу.

 

Видове & Параметри

Матрични принтери

Лазерни принтери

InkJet принтери

9 pins

24 pins

black

color

black

color

Консумативи
(без хартия)
[US$/стр.]

0.001 - 0.002

0.01 - 0.03

0.03 - 0.09

0.02 - 0.05

0.06 - 0.30

Качество
/Resolution/
[dpi]

72/72
to
240/216

127/127
to
360/360

300/300
to
2400/2400

240/240
to
1200/1200

Копия (Оргинала +)

4 - 9

0

0

Ниво на шума

49 - 58dB(A)

39 - 52dB(A)

45 - 55dB(A)

Цена [US$]

40 - 3,500

200 - 8,000

2,000 8,000

30 - 3,000

 

Още се колебаете в избора на принтер?
Тогава ето нашия съвет:

·         Купете лазерен принтер ако качеството на печат е най-съществения критерий за Вашите приложения.

·      Купете матричен принтер ако ще печатате много документи и "цената на страница" е основен критерий при избора му.


Плотер (Plotter)

Плотерът(Plotter) е устройство за принтиране на векторна графика, което се свързва с компютъра. Плотерите принтират техния изходен продукт чрез движение на химикалка през повърхността на хартия. Това означава, че плотерите са по-подходящи за изображения, изградени от линии, отколкото за растерни изображения както и останалите принтери. Те могат да възпроизвеждат сложни линейни съчетания, включително текст, но го правят много бавно, поради бавното движение на писалките.

    Друга разлика между плотерите и принтерите е, че принтерът е създаден главно с цел принтирането на текст. Това го прави много лесен за контролиране, защото се изисква просто текста да достигне до някакъв начин по принтера. Ранните плотери са създадени чрез прикачени писалки за чертожни пантографи и са били управлявани от машини с мотори, контролирани от компютъра. Недостатък на тази технология е представлявало твърде мудното движение. През 1980-те години малките плотери за домашна употреба стават популярни за експерименти в областта на компютърна та графика. Но тяхната ниска скорост означавала, че те не са ползени за основните цели на принтирането и, че ще има и нужда от принтер в домакинството за извършване на тези цели. При широкия избор на високо-резолюционни мастиленоструени и лазерни принтери плотерите почти не изчезват. Плотерите се използват главно за чертежи и при CAD приложения, където те имат предимството, че могат да работят с много големи размери хартия.