Струменевий принтер Canon S520

 

Принцип дії струменевих принтерів схожий на матричні принтери тим, що зображення на носієві формується з крапок. Але замість головок з голками в струменевих принтерах використовується матриця, що друкує рідкими барвниками. Картриджі з барвниками бувають із вбудованою друкуючою головкою — в основному такий підхід використовується компаніями Hewlett-Packard, Lexmark. Фірми Epson, Canon проводять струменеві принтери, в яких друкуюча матриця є деталлю принтера, а змінні картриджі містять тільки барвник. При тривалому простої принтера (тиждень і більше) відбувається висихання залишків барвника на соплах друкуючої головки. Принтер уміє сам автоматично чистити друкуючу головку. Але також можливо провести примусове очищення сопел з відповідного розділу настройок драйвера принтера. При прочищенні сопел друкуючої головки відбувається інтенсивна витрата барвника. Особливо критичне засмічення сопел друкуючої матриці принтерів Epson і Canon. Якщо штатними засобами принтера не вдалося очистити сопла друкуючої головки, то подальше очищення і/або заміна друкуючої головки проводиться в ремонтних майстернях. Заміна картриджа, що містить друкуючу матрицю, на новий проблем не викликає. Друкуючі головки струменевих принтерів створюються з використанням наступних типів подачі барвника:

Безперервна подача (Continuous Ink Jet) — подача фарбника під час друку відбувається безперервно, факт попадання фарбника на задруковувану поверхню визначається модулятором потоку фарбника. Стверджується, що патент на даний спосіб друку виданий Вільяму Томпсону (William Thomson) в 1867 році. У технічній реалізації такої друкуючої головки в сопло під тиском подається фарбник, який на виході з сопла розбивається на послідовність мікрокрапель (об'ємом декількох десятків піколітрів), яким додатково повідомляється електричний заряд. Розбиття потоку фарбника на краплі відбувається розташованим на соплі п'єзокристалу, на якому формується акустична хвиля (частотою в десятки кілогерц). Відхилення потоку крапель проводиться електростатичною відхиляючою системою (дефлектором). Ті краплі фарбника, які не повинні потрапити на задруковувану поверхню, збираються в збірку фарбника і, як правило, повертаються назад в основний резервуар з фарбником. Перший(англ.) струменевий принтер виготовлений з використанням даного способу подачі фарбника випустила Siemens в 1951 році. Подача на вимогу (англ. Drop-on-demand) — подача фарбника з сопла друкуючої головки відбувається тільки тоді, коли фарбник дійсно треба нанести на відповідну соплу область задруковуваної поверхні. Саме цей спосіб подачі фарбника і набув найширшого поширення в сучасних струменевих принтерах.

У наш час існує дві технічні реалізації даного способу подачі фарбника: П'єзоелектрична (Piezoelectric Ink Jet) — над соплом розташований п'єзокристал з діафрагмою. Коли на п'єзоелемент подається електричний струм він згинається і тягне за собою діафрагму — формується крапля, яка згодом виштовхується на папір. Широкого поширення набула в принтерах компанії Epson. Технологія дозволяє змінювати розмір краплі.

Термічна (Thermal Ink Jet), також звана BubbleJet — Розробник — компанія Canon. Принцип був розроблений в кінці 70-х років. У соплі розташований мікроскопічний нагрівальний елемент, який при проходженні електричного струму миттєво нагрівається до температури близько 500 °C, при нагріванні в чорнилі утворюються газові бульбашки (англ. bubbles — звідси і назва технології), які виштовхують краплі рідини з сопла на носій. У 1981 році технологія була представлена на виставці Canon Grand Fair. У 1985-му з'явилася перша комерційна модель монохромного принтера — Canon BJ-80. У 1988 році з'явився перший кольоровий принтер — BJC-440 формату A2, з роздільною здатністю 400 dpi.

 4.3 Плотери

Плотери – це пристрій, призначений для виведення графічних зображень на тверді копії великого формату. Існує досить багато типів плоттерів, які відповідають різним вимогам щодо розміру, роздільної здатності, кількості кольорів створюваних зображень, швидкості їх виводу. В загальному всі існуючі на нинішній день плоттери умовно можна поділити на планшетні і барабанні. В планшетних плоттерах папір нерухомий, а виконуючий пристрій переміщується по двох осях. Барабанні або рулонні плоттери переміщають по одній осі папір, а перпендикулярно – виконуючий пристрій.

Обидва типи плотерів використовують для виведення графіків, діаграм і креслень, характерних для завдань, пов’язаних, наприклад, з САПР. Вони можуть працювати з форматом паперу від А4 до А0.

За способом створення зображення їх поділяють на плоттери:

§ На перах;

§ Струменеві.

Плоттери, які використовують різні типи пера створюють зображення, наносячи його на тверду копію за допомогою спеціального пристрою, що нагадує перо. Вони мають змогу використовувати від 1 до 8 різноманітних кольорів, кожен з яких наноситься відповідним пером.

Струменевий плотер

Струменева технологія створення зображення відома з 70-х років, але справжній її прорив на ринку став можливий тільки з розробкою фірмою Canon технології створення реактивної бульбашки (Bubblejet) - спрямованого розпилення чорнила на папір за допомогою сотень дрібних форсунок одноразової друкуючої головки. Кожній форсунці відповідає свій мікорскопічний нагрівальний елемент (терморезистор), який миттєво (за 7-10 мкс) нагрівається під впливом електричного імпульсу. Чорнила закипають, і пари створюють пухирець, який виштовхує з форсунки краплю чорнила. Коли імпульс закінчується, терморезистор так само швидко остигає, а пухирець зникає.

Друкуючі головки можуть бути "кольоровими" і мати відповідну кількість груп форсунок. Для створення повноцінного зображення використовується стандартна для поліграфії колірна схема CMYK, що використовує чотири кольори: Cyan - блакитний, Magenta - пурпуровий, Yellow - жовтий і Black - чорний. Складні кольори утворюються шляхом змішування основних, причому отримання відтінків різних кольорів досягається шляхом згущення або розрідження точок відповідного кольору у фрагменті зображення (аналогічний спосіб використовується при отриманні різних відтінків "сірого" при виведенні монохромних зображень).

Струменева технологія має ряд переваг. Сюди можна віднести простоту реалізації, високу роздільність, низьку споживану потужність та відносно високу швидкість друку. Прийнятна ціна, висока якість і великі можливості роблять СП серйозним конкурентом перових пристроїв. Попит на СП з боку працюючих з настільними видавничими системами і користувачів систем автоматизованого проектування, що випускають складні креслення формату А0, зростає, однак невисока швидкість виведення графічної інформації та вицвітання з часом отриманого кольорового зображення без прийняття спеціальних заходів обмежує їх застосування.

 

 

Плотери на основі термопередачі

Відмінність цих плотерів полягає в тому, що в них між термонагрівачами і папером (або прозорою плівкою!) розміщується "Донорний кольороносій" - тонка, завтовшки 5-10 мкм, стрічка (наприклад, лавсанова), звернена до паперу барвним шаром, виконаним на восковій основі з низькою (менше 100С) температурою плавлення.

На донорній стрічці послідовно нанесені області кожного з основних кольорів розміром, відповідним листу використовуваного формату. У процесі виведення інформації паперовий лист з накладеною на нього донорної стрічки проходить під друкуючої головкою, яка складається з тисяч дрібних нагрівальних елементів. Віск у місцях нагріву розплавляється, і пігмент залишається на листі. За один прохід наноситься один колір. зображення виходить за чотири проходу. Таким чином, на кожен лист кольорового зображення витрачається в чотири рази більше фарбувальної стрічки, ніж на лист монохромного.

Зважаючи на дорожнечу кожного відбитка ці плоттери використовуються в складі засобів автоматизованого проектувався для високоякісного виводу об'єктів тривимірного моделювання, у системах картографії, де потрібна висока якість відтворення кольорів, та рекламними агенціями для виведення  плакатів і транспарантів для барвистих презентацій.

Лазерний плоттер

Ці плотери базуються на електрографічний технології, в основу якої покладено фізичні процеси внутрішнього фотоефекту у світлочутливих напівпровідникових шарах селеновмісних матеріалів і силовий вплив електростатичного поля. Проміжний носій зображення (обертовий селеновий барабан) у темряві може бути заряджений до потенціалу в сотні вольт. Промінь світла знімає цей заряд, створюючи приховане електростатичне зображення, яке притягує намагнічений дрібнодисперсний тонер, прикріплений потім механічним шляхом на папір. Після цього папір з нанесеним тонером проходить через нагрівач, в результаті чого частки тонера запікаються, створюючи зображення.

Деякий час тому створення прихованого зображення на барабані здійснювалося виключно за допомогою лазера. Для управління переміщенням лазерного променя служила складна система обертових дзеркальних багатогранників чи призм або лінз. Внаслідок цього плотери, що використовують лазери, бояться трясіння і ударів, які можуть збити налаштування.

Уникнути складнощів з оптикою і зробити систему простіше, легше і надійніше дозволило застосування лінійок крапкових напівпровідникових світло діодів (Light-emitting diode - LED).

Лазерні і LED-плотери зважаючи на високу швидкодії (аркуш формату А1 виводиться менше ніж за півхвилини) зручно використовувати як мережеві пристрої, і вони мають в стандартній комплектації адаптор мережевого інтерфейсу. Не менш важливо і те, що ці плотери можуть працювати на звичайному папері, що скорочує експлуатаційні витрати.

LED-плотери стають все більш популярними, хоча за вартістю можна порівняти з монохромними електростатичними.

Область їх застосування: складний технічний дизайн, архітектура, картографія та інше, тобто скрізь, де вимоги до продуктивності і якості результатів високі, але наявність кольору не потрібно.

Час від часу передрікає появу кольорових лазерних плотерів, але поки що це занадто дорого.

Висновок

На сьогоднішній день комп’ютерна графіка відіграє одну з найголовніших ролей в створюванні різноманітних речей, починаючи з архітектурних закінчуючи мікросхемами, грає головну роль в робототехніці від створення робота, його моделювання, до дистанційнаго керування ним. Тому, якуючи постійному вдосконаленню пристроїв вводу–виводу, розширенню їх модифікації, збільшення роздільної здатності, градацій кольору – системи автоматизованого проектування все більш наближаються до найточнішого проектування та моделювання, більш наочного сприйняття об’єкта.

 

Використана література

1. Алиев Т.М., Вигдоров Д.И. Системы отображения информации - Москва: Высшая кола, 1988.

2. Голицына О.Л., Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Информационные технологии: Учебник. - М.: Форум: ИНФА-М. 2006.

3. Наумчук О.М. Основи систем автоматизованого проектування: Інтерактивний комплекс навчально-методичного забезпечення. – Рівне: НУВГП, 2008. - 136 с.

4. Сидоренко В.М. Інженерна та комп`ютерна графіка. Навчальний посібник (рек. МОН України) В: КНЕУ c. 336 2007 р.

5. Кормановський С. І., Слободянюк О. В., Пащенко В. Н. Інженерна та комп’ютерна графіка. Навчальний посібник. - Вінниця: ВНТУ, 2006. – 118 с.

6. Авдеев В.А. Периферийные устройства: интерфейсы, схемотехника, программирование - Москва, ДМК Пресс, 2009 г. - 848 с. ISBN: 978-5-94074-505-1.

7. http://nuwm.rv.ua/library/text.

8. http://www.svit-pk.cpto1.vn.ua/page.php?id=98.