Струйные принтеры печатают с помощью микрокапель жидких чернил, которые распыляются на бумагу через сотни мельчайших сопел. В отличие от лазерных принтеров, использующих сухой тонер в виде порошка. Работа струйников основана на технологиях пьезоэлектрического эффекта, нагревания чернил до образования пузырьков или точечной подачи капель по требованию. Давайте подробно разберем конструкцию этих популярных устройств и принципы их функционирования.
История появления струйных принтеров
Впервые идея струйной печати была озвучена еще в 1867 году британским изобретателем Уильямом Томсоном. Его устройство позволяло записывать телеграфные сообщения, нанося краску на бумагу при помощи электростатического поля. По сути это был прообраз современных принтеров.
Первое упоминание технологии струйной печати относится к 1867 году.
Настоящий прорыв произошел лишь в середине XX века с появлением пьезоэлектрических кристаллов, меняющих форму и генерирующих заряд под воздействием электричества. А также открытием метода нагревания чернил для создания паровых пузырей.
- Компания Epson использует пьезоэлементы для выталкивания чернил.
- Canon применяет технологию газовых пузырей (Bubblejet) при нагреве чернил.
Первый цветной струйный принтер, печатающий всеми оттенками палитры путем смешивания трех основных красителей, был выпущен корпорацией HP.
Как устроен современный струйный принтер
Рассмотрим подробней устройство струйника и назначение его основных компонентов.
Печатающая головка
Это главный рабочий орган принтера. Представляет собой небольшой механизм с сотнями микроскопических сопел, через которые под давлением подаются чернила на бумагу.
Картриджи
Емкости с чернилами разных цветов. Бывают перезаправляемые и с возможностью дозаправки. От выбора типа картриджей зависит экономичность печати.
Блок подачи бумаги
Механизм с роликами, обеспечивающий подачу листов из лотка в принтер. Располагается сверху или снизу корпуса.
Элементы управления
Кнопки включения и выключения, запуска процедур чистки и загрузки бумаги, индикаторы уровня чернил и возможных неполадок.
Типы картриджей для струйных принтеров
Существует два варианта картриджей для струйников:
- ПЗК (перезаправляемые) - пустые пластиковые емкости, которые заправляют чернилами вручную с помощью шприцев.
- СНПЧ (системы непрерывной подачи чернил) - бачки объемом до 100 мл, соединенные гибкими трубками с печатающей головкой. Позволяют легко дозаправлять чернила по мере расходования.
ПЗК дешевле, но менее удобны в использовании. А СНПЧ экономичнее при больших объемах печати в долгосрочной перспективе.
Принцип работы струйного принтера - 3 ключевые технологии
Рассмотрим 3 основных способа, которые используются в струйниках для нанесения изображений на бумагу:
Пьезоэлектрический метод
Основан на свойствах некоторых кристаллов менять форму под воздействием электрического тока. Импульсы заставляют пьезоэлементы сжиматься и выталкивать чернила наружу.
Метод газовых пузырей
Резкий нагрев чернил приводит к образованию паровых пузырьков, которые увеличивают давление в камере и вытесняют лишние чернила через сопла печатающей головки.
Метод по требованию
Также используется нагрев, но капли чернил подаются быстро и точечно. Этот метод обеспечивает лучшую цветопередачу и контрастность.
Преимущества и недостатки струйной печати
К неоспоримым достоинствам струйных принтеров относятся:
- Высококачественная печать при относительно невысокой стоимости самих устройств и расходников.
- Простота в использовании и обслуживании.
Основные минусы:
- Более низкая скорость печати по сравнению с лазерными аналогами.
- Вероятность засорения или засыхания сопел печатающей головки.
Тем не менее, достоинства этих принтеров явно перевешивают для большинства домашних пользователей и небольших офисов.
Принцип цветопередачи в струйных принтерах
Для создания цветных изображений струйники смешивают чернила трех основных цветов:
- Голубой (Cyan)
- Пурпурный (Magenta)
- Желтый (Yellow)
Их комбинация позволяет получать практически любые оттенки палитры. Но для более насыщенного черного обычно используется отдельный черный пигмент.
В последних моделях для улучшения цветопередачи могут применяться до 6 разных красителей.
Основные технические характеристики
При выборе струйного принтера стоит обращать внимание на такие параметры как:
- Разрешение печати (от 300х300 до 720х720 dpi)
- Скорость печати (3-20 стр./мин)
- Поддерживаемые форматы и плотность бумаги
- Возможности по двусторонней печати и подключению
Критерии выбора модели струйного принтера
Основные факторы, которые стоит учитывать:
- Требуемые объемы печати
- Необходимое качество напечатанных материалов
- Стоимость расходных материалов в долгосрочной перспективе
- Наличие дополнительных модулей и функций
Эксплуатация и уход за струйными принтерами
Чтобы струйник служил долго и без поломок, важно:
- Использовать бумагу нужной плотности и с впитывающим покрытием
- Регулярно чистить и прочищать печатающую головку
- Правильно хранить и перевозить принтер во избежание попадания пыли и влаги внутрь
- Следить за расходом чернил и вовремя производить заправку или замену картриджей
Соблюдение этих несложных рекомендаций позволит надолго сохранить работоспособность струйного принтера.
Неполадки струйных принтеров и методы их решения
К основным проблемам при эксплуатации струйников относятся:
- Замятие листов бумаги
- Нарушения в подаче чернил
- Потеря качества печати из-за загрязнения сопел
- Выход из строя печатающей головки
Большинство этих поломок можно решить самостоятельно, следуя инструкциям или обратившись в сервисный центр в сложных случаях.
Программное обеспечение для струйных принтеров
Для полноценной работы струйного принтера нужно установить специальные драйверы и утилиты, которые можно скачать на сайте производителя.
Также в операционных системах Windows и MacOS есть встроенные средства для добавления принтеров в систему и управления параметрами печати.
Существуют сторонние приложения от других разработчиков, расширяющие возможности принтеров. Например, для автоматической калибровки цвета, печати без полей, восстановления картриджей и т.д.
Перспективы развития технологий струйной печати
Ведутся разработки принтеров на основе нанотехнологий, использующих электростатическое распыление чернил. Это позволит достичь еще большей точности и миниатюризации.
Также идет совершенствование технологии печати без картриджей, когда чернила подаются непосредственно из внешних резервуаров по гибким трубкам.
На рынке все больше усиливается конкуренция со стороны лазерных принтеров. Но благодаря модернизации струйные устройства сохраняют свои позиции.
Применение струйных технологий за рамками печати
Принципы работы струйных принтеров находят все более широкое применение в самых разных областях:
- Струйная печать еды и лекарств
- Нанесение тонких пленок и проводящих элементов в электронике
- Аэрография в автомобилестроении и дизайне
- Биопринтинг тканей и органов
Струйные технологии стремительно развиваются и завоевывают все новые области.
Экономия при использовании струйных принтеров
Чтобы сократить расходы на печать струйным принтером, рекомендуется:
- Печатать черновики и важные документы на быстрых настройках
- Использовать режим экономии чернил
- Покупать совместимые картриджи сторонних производителей
- Своевременно обновлять программное обеспечение принтера
Придерживаясь этих несложных правил, можно добиться экономного расходования материалов.
Влияние струйных технологий на развитие полиграфии
Появление недорогих персональных принтеров привело к революции в полиграфии. Теперь каждый может напечатать нужное количество оттисков высокого качества в домашних условиях.
Ранее для тиражирования материалов требовалось заказывать услуги типографий. Струйные принтеры сделали производство печатной продукции доступным для массового потребителя.
Расширение возможностей дизайна и рекламы
Благодаря широкой цветовой гамме и возможности печати фотографического качества, струйники открыли новые горизонты для дизайнеров и специалистов в области полиграфии.
Теперь можно быстро прототипировать макеты, печатать яркие рекламные буклеты, изготавливать фотокниги и прочую сувенирную продукцию в небольших масштабах.
Повышение доступности печатных изданий
Значительное удешевление стоимости полноцветной печати малыми тиражами позволило выпускать разнообразную печатную продукцию, ориентированную на узкие целевые аудитории, которая ранее была нерентабельна.
Появилась возможность печатать по запросу небольшие партии специализированной литературы, открыток, газет и другой полиграфии.
Перспективы 3D-печати на основе струйных технологий
Идет активное развитие 3D-принтеров, использующих принцип струйного нанесения связующих материалов и опорных конструкций.
Это позволяет создавать объемные модели высокой детализации с разрешением до 20 микрон по осям X, Y и Z. В будущем струйные 3D-принтеры могут полностью вытеснить традиционные технологии литья, штамповки и фрезерования.
Плюсы и минусы использования струйных принтеров в офисе
Достоинства струйников для офисной печати:
- Высокое качество цветных отчетов и презентаций
- Невысокая стоимость самих устройств
- Широкий выбор моделей под любые задачи
Недостатки:
- Более низкая скорость печати по сравнению с лазерными принтерами
- Необходимость регулярного обслуживания и замены расходников
Особенности эксплуатации струйников в учебных заведениях
При использовании струйных принтеров в школах и вузах важно:
- Выбирать модели с повышенным ресурсом печати
- Использовать мощные внешние картриджи для экономии
- Регулярно чистить и обслуживать устройства
Это позволит добиться длительной эксплуатации принтеров в интенсивном режиме печати учебных материалов.
Примеры использования струйников для реализации креативных идей
Струйные принтеры открывают простор для реализации самых смелых творческих замыслов благодаря широким возможностям персонализации различной печатной продукции в домашних условиях.
Например, можно печатать оригинальные футболки, кружки и другие вещи с авторскими рисунками, создавать уникальные открытки и приглашения на яркой фотобумаге с интересными эффектами и фактурами.
