Струменеві принтери займають проміжні позиції між матричними і лазерними принтерами за ціною, швидкості і якості друку. Найчастіше їх використовують для друку кольорових фотографій і зображень.
Основними конструктивними елементами струменевого принтера є друкуюча головка. картриджі, СНПЧ, механізм подачі паперу, мотори, датчики, панель управління, інтерфейсні роз'єми і корпус.
Друкуюча головка
Важливу роль в роботі струминного принтера грає друкуюча головка, яка через мікроскопічні отвори (сопла) розпорошує на поверхню носія крихітні крапельки чорнила. Найперші струменеві принтери мали по 12 сопел, в останніх ультрасучасних друкуючих пристроях кількість сопел досягає декількох десятків тисяч, причому діаметр таких сопел значно менше діаметра голки або навіть людської волосини.
Дюза струменевого принтера під мікроскопом
Виробники струменевих принтерів самостійно визначають кількість сопел в друкуючій голівці, їх розмір і розташування. Наприклад, компанія Lexmark використовує шаховий принцип розстановки малих і великих сопел, компанія Canon надає перевагу оснащувати свої принтери безліччю сопел з малим діаметром.
Сопла принтера Lexmark
Сопла принтера Canon
Друкуюча головка може бути вбудована в картридж, а може розташовуватися автономно від резервуара з чорнилом. Для підвищення швидкодії струменевих принтерів сучасні виробники модернізують друкують головки, об'єднуючи їх в модулі. Це дозволяє домогтися істотного збільшення швидкості друку.
На наступному малюнку представлена друкуюча головка, виготовлена компанією HP за технологією HP Edgeline.
Друкуюча головка HP, виготовлена за технологією HP Edgeline
Під час друку така головка залишається нерухомою, а папір ковзає повз неї, приймаючи на свою поверхню чорнило. У корпусі головки розташовано п'ять груп сопел (по 2112 у кожній), кожна головка наносить на папір чорнило двох кольорів. На кожен колір доводиться по 5280 сопел.
Методи викидання чорнильних крапель
У струменевих принтерах використовуються два методу викидання чорнильних крапель: п'єзоелектричний і термоструйная.
У кожне сопло принтера з п'єзоелектричної технологією друку вбудована плоска пьезокрісталліческая мембрана, яка під дією електричного імпульсу вигинається, виштовхуючи з сопла чорнильну краплю. Після цього електричний імпульс зникає, і в сопло з картриджа надходить нова порція чорнила.
У кожному соплі принтера з технологією газових бульбашок є мікроскопічний нагрівач, який дуже швидко нагріває чорнило до температури кипіння. Утворений при цьому пар видавлює з сопла краплю чорнила. Після цього нагрівач відключається, чорнило остигають, і в сопло з картриджа надходить нова порція чорнила.
Чорнило є витратним матеріалом для струменевих принтерів. За своєю природою вони являють собою фарбувальну рідину, яка розпорошується на поверхню паперу під час друку. До складу чорнила входять вода, барвники, розчинники, смачиватели, регулятори, стабілізатори та інші хімічні речовини, що забезпечують стабільність їх фракції. В одному кубічному міліметрі міститься приблизно 10000 чорнильних крапель, що вилітають з сопла струминного принтера.
Сучасні струменеві принтери формують зображення з мільйонів мікроскопічних крапельок, тому вони виходять дуже якісними. Якщо розглянути таке зображення під мікроскопом, то на поверхні паперу можна побачити крихітні опуклі чорнильні точки.
Краплі чорнила на папері під мікроскопом
Варто згадати, що чорнило можуть бути водорозчинними і пігментованими. Перші проникають в глибинні шари паперу, а другі закріплюються на її поверхні. Пігментоване чорнило забезпечують більш високу якість друку, але поступаються по довговічності готових документів.
У більшості струменевих принтерів використовується чотирьохкольорова розкладка CMYK, в яку входять пурпурні, блакитні, жовті та чорне чорнило. У прагненні зробити фотодрук більш реалістичною, розробники постійно доповнюють розкладку CMYK новими квітами. У деяких принтерах можна зустріти блідо-блакитні, блідо-рожеві, блідо-сірі чорнила, а також помаранчеві і зелені чорнила.
Картридж - це один з найважливіших конструктивних елементів струминного принтера, який складається з резервуара для чорнила, контактної пластини і в деяких випадках - голівки і чіпа.
Картриджі для струменевих принтерів можуть бути комбінованими або роздільними. У роздільних картриджах використовуються чорнило тільки одного кольору, комбіновані картриджі розділені на три відсіки для пурпурних, блакитних і жовтих чорнила. Система роздільних картриджів використовується в принтерах старшого покоління з багатобарвним розкладкою, система комбінованих картриджів частіше зустрічається в принтерах молодшого покоління, призначених для невеликих обсягів друку.
Система друку з суміщеними картриджами
Система друку з роздільними картриджами
При використанні комбінованих картриджів після закінчення якого-небудь одного кольору чорнила доводиться викидати весь картридж, навіть якщо в інших резервуарах є достатня кількість фарбувальної рідини. Тому останнім часом в струменевих принтерах все частіше використовуються системи роздільних картриджів.
Система безперервної подачі чорнила
У деяких офісних принтерах і принтерах для комерційної друку для зменшення вартості відбитків використовуються системи безперервної подачі чорнила або скорочено СНПЧ, що складаються з ємностей з чорнилом і гнучких трубок, по яких чорнило надходять до друкуючої голівці.
Система безперервної подачі чорнила
Установка на принтер системи безперервної подачі чорнила, як правило, не викликає проблем навіть у непідготовлених користувачів. У комплект поставки СНПЧ входять всі необхідні матеріали та інструменти, а також детальна схема з картинками. Капсули або картриджі СНПЧ встановлюються замість оригінальних друкуючих касет, капілярний шлейф прокладається всередині принтера за допомогою вхідних в комплект наклейок і затискачів. Капсули і ємності заправляються чорнилом, запускається кілька циклів прочищення голівки, і пристрій готовий до роботи.
СНПЧ дозволяє істотно скоротити витрати на придбання картриджів, але особливо такі системи актуальні при великих обсягах кольорового друку. У цьому випадку собівартість одного відбитка порівнянна із собівартістю відбитка, зробленого на лазерному принтері.
Механізм подачі паперу
Папір може завантажуватися в принтер вертикальним або горизонтальним способом. Вертикальне завантаження проводиться з відкритих лотків, розташованих у верхній частині принтера, при цьому орієнтація листа при завантаженні може бути як книжкової, так і альбомній. Горизонтальна завантаження проводиться з лотків, доступ до яких забезпечується з передньої панелі пристрою.
Принтер Epson Stylus Photo T50 з вертикальною книжкової завантаженням паперу
Принтер HP Officejet Pro 8000 Enterprise
з закритим лотком
Після отримання завдання принтер захоплює верхній аркуш паперу і подає його в друкований тракт. Аркуш паперу переміщається по друкованому тракту завдяки спеціальному механізму, основу якого складає валик з прогумованої поверхні, що приводиться в рух кроковим двигуном. Папір притискається до валика додатковими роликами з прогумованої поверхнею.
У деяких принтерах використовуються пристрої дуплексного друку, які дозволяють друкувати в автоматичному режимі відразу на двох сторонах аркуша.
Важливу роль в струменевих принтерах грають чотири невеликих мотора. Перший мотор приводить в рух ролик, захоплюючий папір і проштовхує її в друкує механізм, інший - автоподатчик паперу, третій змушує друкує головку рухатися уздовж носія, а четвертий відповідає за виштовхування чорнила з сопел. Завдяки цим чотирьом моторам конструктивні деталі принтера працюють як єдине ціле.
Принтер має «органи чуття», роль яких виконують механічні та оптичні датчики. Оптопара (світлодіод і фотодіод) визначають момент, коли аркуш паперу вступає у що друкує тракт. Енкодерние датчики сигналізують принтеру про становище голівки по відношенню до аркуша паперу. PW-сенсор визначає формат надійшла в принтер паперу. Сенсор в ланцюзі харчування принтера сигналізує про те, що в зону руху каретки потрапив сторонній предмет, наприклад застряглий аркуш.
інтерфейсні роз'єми
Для підключення принтера до персонального комп'ютера або ноутбука використовуються інтерфейсні роз'єми LPT, USB і Ethernet. Паралельний порт LTP використовується в старих моделях ПК, на зміну йому сьогодні прийшли інтерфейси USB і Ethernet. Для користувачів доступні адаптери, які дозволяють підключати принтери з LPT інтерфейсом до слотів USB.
У більшості випадків інтерфейсні роз'єми знаходяться на задній панелі струменевих принтерів або на бічних панелях, ближче до задньої стінки.
Панель управління
Для контролю над роботою принтера використовується панель управління з функціональними кнопками і індикаторами. Деякі принтери не мають панелей управління, а їх налаштування виробляються за допомогою комп'ютера.
