Как устроен и работает струйный принтер

Откуда взялась лазерная печать?

В середине прошлого столетия, а если быть точным, то в 1938 году, американский физик и изобретатель первым запатентовал способ переноса сухих красок на листы бумаги. Все это оказалось возможным при использовании статической энергии в виде электричества. Уже через 10 лет компания Xeror взяла за основу метод электрографического переноса в своих первых аппаратах печати. Чтобы «довести до ума» и выпустить технику, которая автоматически выполняла печать, потребовалось еще десятилетие. Только тогда появились принтеры, которые можно было так назвать.

Первая модель называлась Xerox 9700 и в продажу поступила в 1977 году. Пользователями такой техники были большие офисы и предприятия. Некоторые характеристики того устройства даже соответствуют современным требованиям. Например: скорость работы 120 листов за минуту, дуплексная двухсторонняя печать. Через пять лет в 1982 выходит первая модель для домашнего использования. Ее выпускает компания Canon. После начинается бурное развитие рынка, на котором один за другим появляются разные бренды со своими моделями.

Интерфейсы подключения

Из интерфейсов подключения самый распространенный – это USB. И здесь есть несколько нюансов: существует две версии – USB 1.1 и USB 2.0 (HiSpeed USB). Интерфейс USB 2.0 намного быстрее первой версии, и желательно, чтобы компьютер поддерживал именно последнюю версию. Второй нюанс: для подключения по USB нужен качественный кабель, так как некоторые принтеры выдают при работе со слабеньким кабелем труднолокализуемые ошибки. Старые принтеры подключаются по параллельному интерфейсу. Многие принтеры (в основном для рабочих групп) поддерживают подключение по сетевому кабелю, через Ethernet-карту – в названии таких принтеров присутствует буковка «N». Принтеры, подключаемые через сеть, поставляются с развитыми средствами администрирования. В дополнение к этим распространённым интерфейсам подключения для многих принтеров опционально предлагаются средства беспроводной связи.

Схема и принцип действия

Заряд фотобарабана

Фотоцилиндр лазерного картриджа покрыт специальным чувствительным слоем зеленого или синего цвета. Реже, но бывают и другие оттенки. В зависимости от производителя лазерного принтера, заряд, переданный на вал, может быть положительного и отрицательного заряда. Сам же процесс может быть осуществлен двумя способами.

1. Используется специальная вольфрамовая нить (коротрон) с покрытием углеродными, а также золотыми или платиновыми частицами. Для заряда фотобарабана создается магнитное поле за счет высокого напряжения, подаваемого на нить. Основным минусом этого элемента является постоянное загрязнение, что приводит к ухудшению отображения рисунка или текста уже на бумаге.
2. Ролик заряда более качественно (не оставляет загрязнения на бумаге со временем) выполняет работу чем коротрон. Он выполняет ту же функцию. Визуально выглядит как металлический вал, покрытый проводящим электричество веществом. В основном это специальная резина или поролон. Передача заряда происходит во время прикасания с фотовалом. Ресурс ролика гораздо меньше, чем у коротрона.

Что такое фотобарабан в принтере? Подробная информация об этой детали картриджа.

Создание изображения

На этом этапе на поверхности фотовала формируется невидимое изображение, которое соответствует тому, что Вы видите на экране монитора своего компьютера или ноутбука. Этот процесс называется экспонированием. Рисунок занимает поверхность с отрицательным или положительным зарядом. Работу по смене заряда производит лазерный луч, который сначала попадает на зеркало, а потом на линзу.

Одна строчка рисунка формируется включением или выключением лазера. Потом барабан проворачивается и наносится новая часть картинки. Все происходит за считаные доли секунды. Лишний тонер собирается ракелем и попадает в бункер отходов.

Проявка

Основной частью этого процесса является магнитный вал в виде металлической трубки с магнитным сердечником внутри. Деталь плотно прилегает к фотоцилиндру и бункеру с тонером. Во время работы он крутится, а за счет наличия магнита внутри, притягивает на свою поверхность краситель. Одновременно наносит тонер на поверхность фотоэлемента. В местах, где заряд тонера отличается от такой же характеристики вала, чернила «прилипают».

Перенос на бумагу

В этой части процесса применяется ролик переноса. Металлическая основа позволяет изменять его заряд, а тем самым передавать его листам бумаги. Аналогично как с магнитным валом, происходит «передача» порошка с фотовала уже на бумагу. Статическое напряжение позволяет удерживать порошок на поверхности, но вне принтера он попросту будет рассыпаться по листу.

Закрепление

Чтобы тонер на поверхности был надежно закреплен, его, в прямом смысле слова, запекают в бумагу. Этому способствует свойство тонера расплавляться под воздействием высокой температуры, которая создается печкой внутри лазерного принтера. А также в процессе участвуют два вала. На верхнем расположен нагревательный элемент, а нижний производит вдавливанием бумаги для надежной фиксации. Термопленка, которая участвует в процессе, нагревается до температуры около 200 градусов. Схематически все выглядит так.

Возможные неисправности

Диагностика поломок принтера всегда начинается с проверки всех расходных материалов и наличия электропитания

Если с этими показателями все в порядке, стоит обратить внимание на информационные сообщения, которые выдает техника. Например, надпись «Печать невозможна из-за неверной настройки текущего принтера» чаще всего появляется из-за использования устаревшего ПО – редактора Microsoft Word

В других программах ошибка не возникает. Вероятной причиной является наличие вредоносного кода в программе.

Если принтер не отображается диспетчером ПК в соответствующем окне Windows, причины тоже могут быть разными. Например, отключение службы печати ведет к такому результату. Проблема может быть и в поломке кабелей или штекеров.

Когда устройство пишет «Нет бумаги» при полном лотке, стоит проверить характеристики листов, их соответствие требованиям производителя. Кроме того, такая ошибка может быть следствием загрязнения роликов, механического засора в системе или программного сбоя.

Если принтер печатает одно и то же много раз, причина, скорее всего, в сбое настроек. Нужно выполнить сброс памяти или отменить очередь в печати через пусковое меню.

Смотрите обзор принтера модели Canon PIXMA G1411.

Немного истории

Сейчас при виде светодиодных принтеров ни у кого не возникает вопроса: «Что это?». Хотя буквально тридцать лет назад всё было иначе.

Родина светодиодных принтеров (LED-принтеры) и МФУ () – Япония. Именно здесь появились первые принтеры. По сей день, Япония остаётся лидером в изготовлении устройств для печати на светодиодах.

Первый принтер светодиодный появился на территории Японии в 1980-х годах. Сначала для покупки была доступна техника с чёрно-белой (монохромной) печатью. Спустя год появилась и цветная печать.

Только спустя 10 лет устройство появилось в России, благодаря тому, что компания-изготовитель (OKI) открыла филиал в Москве.

Светодиодные принтеры получили высокий ажиотаж среди русских покупателей. Но получил достаточное количество отрицательных отзывов.

Подобное связано с тем, что принтер рассчитан на обычных пользователей, которые изредка печатают документы в небольших количествах. Устройства же стали закупать владельцы бизнесов. Принтеры стали появляться в офисах. А офисы, как известно, отличаются большим количеством печати.

Именно из-за постоянного использования техника быстро приходила в негодность – с чем связаны отрицательные отзывы.

Спустя несколько лет, производством техники стали заниматься и другие компании, которые помогли реабилитироваться устройствам в глазах обычных пользователей.

Что такое светодиодная печать? Это печать, основанная на светодиодах. Внутри каждого такого устройства находится лента, на которой расположены тысячи маленьких светодиодов.

Как выбрать хороший принтер?

Выбирать принтер стоит, в первую очередь, с учетом того, что и в каких объемах вам нужно печатать. Это главная характеристика, а вот что еще нужно учесть, чтобы выбрать устройство правильно:

• Тип и назначение принтера. О них мы рассказали выше.
• Цветность. Какой вам нужен принтер — цветной или черно-белый?
• Формат бумаги. Доступны варианты от A0 до A6 и меньше.
• Возможность двусторонней печати. Если она есть, принтер автоматически будет «переворачивать» лист, чтобы продолжить печать на другой стороне. Это позволяет экономить бумагу.
• Интерфейс. Обычно принтер подключается к ПК по USB, но есть варианты с подключением по Wi-Fi, по сети Ethernet и даже с использованием NFC.
• Возможнось печати фотографий. Это отдельная тема. Для печати фото необязательно приобретать профессиональный фотопринтер — справится и хороший домашний.
• Наличие СНПЧ. Как уже было сказано, это специальная система подачи чернил. Она может продаваться вместе с принтером — тогда его обслуживание обойдется вам куда дешевле.
• Скорость печати. Домашний принтер способен выдавать от 8 до 38 листов в минуту. Определитесь, насколько быстро вам нужны ваши напечатанные документы.

В завершение порекомендуем несколько моделей до 10 000 рублей, которые проверены другими пользователями и хорошо зарекомендовали себя.

Фотопринтеры

Фотопринтеры представляют собой устройства, которые несколько отличаются от того, что большинство людей подразумевает под понятием «принтеры». Виды (назначение) таких устройств могут быть самыми разными, но в первую очередь их используют для того, чтобы распечатывать цветные изображения самого высокого качества, включая всевозможные плакаты, фотографии или же открытки. Другими словами, это больше профессиональное оборудование, применение которого в бытовых и жилых помещениях является нецелесообразным.

Принцип печати здесь используется следующий: специализированная лента прижимается к бумаге и постепенно нагревается, после чего краситель, нанесенный на ленту, начинает проникать непосредственно в полиэфирное покрытие бумаги. Такие устройства имеют несколько большую стоимость по сравнению с обычными струйными устройствами, но при этом их расходные материалы имеют довольно низкую цену.

Помимо всего прочего существуют также различные виды 3D-принтеров, однако они вообще не имеют ничего общего с печатанием на бумаге.

Зачем?

Первое, что нужно для себя понять — а зачем, собственно, нужен 3D-принтер? Что мы хотим — просто развлекаться и создавать модели и макеты? Использовать принтер для ведения бизнеса? Воплощать творческие фантазии? Бизнес, конечно, оценил 3D-печать давно: такие мировые промышленные гиганты, как Airbus, Boeing, General Electric, Ford, Siemens, NASA используют их постоянно; и это не говоря уже об инженерах, ученых, медиках и огромном количестве мелких предпринимателей.

Дома 3D-принтер открывает широчайшие возможности использования и применения своей фантазии, и поскольку самые дешевые модели стоят от 20 тыс. рублей и выше, они доступны практически каждому человеку с компьютером.

Применений на самом деле можно найти массу. Кто-то задумает сделать себе стол с макетами, воссоздающие какую-нибудь область реально существующую или фантастическую (скажем, поверхность планеты из «Звездных войн»). Кто-то напечатает себе солдатиков и вспоминает детство. А кто-то печатает паззлы детям, придумывая все новые и новые варианты. К тому же можно создать работоспособный макет чего-то более сложного.

А один индивидуум вообще напечатал себе пластиковый и полностью работоспособный пистолет, который не виден на металлодетекторах. В связи с этим законники некоторых стран уже начинают беспокоиться на тему срочного внесения поправок в соответствующие законы, дабы не превратить новую технологию в оружие массового уничтожения (хотя Форд тоже не отвечал за то, что кто-то совершал ограбления, пользуясь его машинами).

В общем, резюмируя, можно выделить несколько основных преимуществ 3D-принтеров: домашнее творчество, использование более сотни различных типов материалов (не только огромное количество самых разнообразных пластиков и полимерных смол, но и металлы, бумага, керамика, ткань, пищевые продукты, соль, лунный и марсианский грунт и даже живые клетки!), универсальность и снижение трудоёмкости (один принтер может заменить несколько сложных агрегатов), простота в использовании (об этом мы поговорим далее), экономичность, быстрота создание объектов и гибкость технологии.

Кстати, в сферу применения можно включить и медицину: инновационная биомедицинская печать сможет предложить в ближайшем будущем искусственные органы и ткани тела, а сегодня уже можно печатать протезы и хирургические имплантаты.

Первый принтер

Самый первый принтер появился в 1953 году и был произведен Remington Rand для компьютера UNIAC. Действовал он следующим образом. Есть вращающийся барабан шириной с бумагу, на поверхности которого располагаются буквы и цифры, как на печатной машинке (в виде рильефовы). Под каждый символ было отдельное кольцо с буквами и цифрами.

Барабан находится над красящей лентой, за которой расположена бумага. За бумагой же находится небольшие молоточки под каждое кольцо. Эти молоточки, приводятся в действие электромагнитами. Когда барабан крутится, то в нужный момент молоточки прижимают бумагу к нужным символам на кольцах через ленту (как на печатной машинке). Благодаря этому, за один проход барабана печатается сразу вся строка. После этого бумага сдвигается на одну строку и весь процесс повторяется.

Теперь, вы знаете что такое принтер, а так же какие они бывают.

• Что такое процессор
• Что такое Windows

Отличие техники от других печатных аппаратов

Назначение принтеров – стандартная распечатка текстовых документов, фотографий, рекламного материала. Специальные термосублимационные принтеры способны перенести изображение на любую поверхность и чаще используются в творческих мастерских. Сходство МФУ с принтером можно увидеть в следующих деталях работы.

У обоих аппаратов одинаковые способы нанесения отпечатка: в МФУ тоже используют струйные, лазерные или светодиодные технологии.

На обоих видах техники можно распечатывать как цветные и черно-белые тексты, так и изображения, фотографии.
Одинаковы и расходные материалы. В качестве них используются или порошковые тонеры (в лазерных моделях), или картриджи с чернилами (струйные варианты)

В светодиодных и сублимационных свои типы расходников – кристаллический тонер.

Одинаково и подключение к принтеру или ноутбуку – через особые порты или USB-вход.
В обоих случаях важной характеристикой качества печати является разрешение, измеряемое в количестве точек на дюйм.

Главное, чем отличается МФУ от принтера, так это расширенным функционалом, дополняющим возможности принтера сканером и копировальным аппаратом. Это позволяет не задумываться о выделении сумм на бюджет для прочей оргтехники.

Откуда взялась лазерная печать?

В середине прошлого столетия, а если быть точным, то в 1938 году, американский физик и изобретатель первым запатентовал способ переноса сухих красок на листы бумаги. Все это оказалось возможным при использовании статической энергии в виде электричества. Уже через 10 лет компания Xeror взяла за основу метод электрографического переноса в своих первых аппаратах печати. Чтобы «довести до ума» и выпустить технику, которая автоматически выполняла печать, потребовалось еще десятилетие. Только тогда появились принтеры, которые можно было так назвать.

Первая модель называлась Xerox 9700 и в продажу поступила в 1977 году. Пользователями такой техники были большие офисы и предприятия. Некоторые характеристики того устройства даже соответствуют современным требованиям. Например: скорость работы 120 листов за минуту, дуплексная двухсторонняя печать. Через пять лет в 1982 выходит первая модель для домашнего использования. Ее выпускает компания Canon. После начинается бурное развитие рынка, на котором один за другим появляются разные бренды со своими моделями.

Третий этап: проявка

Еще один имеющийся в картридже лазерного принтера вал, является металлической трубкой, внутри которой имеется магнитный сердечник. Магнит, внутри отсека притягивает к поверхности вала тонер и, вращаясь, выносит его наружу. Специальное дозирующее лезвие позволяет регулировать толщину слоя красящего вещества и предотвращать, таким образом, его равномерное распределение.

После этого краска попадает между фотобарабаном и магнитным валом. На участках, прошедших экспонирование тонер начинает притягиваться к поверхности фотовала, а на заряженных – отталкиваться. Красящее вещество, оставшееся на магнитном ролике, как правило, идет дальше и снова проходит через бункер. Что касается тонера, переместившегося на поверхность барабана, то он делает изображение на нем видимым, после чего следует дальше, т.е. к бумаге.

Матричные

Это самые старые принтеры среди всех существующих на сегодняшний день, вследствие чего их практически невозможно встретить в современных магазинах. Они значительно уступают по своим характеристикам другим видам принтеров, поэтому есть смысл сравнивать между собой только струйные и лазерные устройства, включая также фотопринтеры.

Такие устройства печатают, используя игольчатую печатающую головку, которая через специальную красящую ленту бьет по бумаге. В наше время из-за огромнейшего количества недостатков такие принтеры мало где можно встретить, однако их по-прежнему применяют в кассах железнодорожных вокзалов и аэропортов.

Как выбрать?

При выборе принтера очень важно с самого начала обратить внимание на ряд параметров, напрямую влияющих на удобство эксплуатации прибора, его функциональность и производительность. Можно выделить наиболее значимые параметры

1. Тип устройства. МФУ значительно расширяют возможности офисной техники, но если не требуется сканирование, отправка и прием документов по факсу, копирование, переплачивать за многофункциональность бессмысленно.
2. Интенсивность нагрузки. От нее зависит желаемый объем картриджа, стоимость печати и ее скорость. Чем большее количество оттисков приходится делать в день, неделю, месяц, тем выше окажется нагрузка на технику. У офисных моделей ресурс больше, они легче выдерживают такие перегрузки. У домашних моделей расчетные объемы редко превышают 2000 оттисков в месяц.
3. Количество цветов. Если задача состоит исключительно в создании монохромных изображений, стоит с самого начала рассматривать принтеры черно-белой печати. В цветных устройствах устанавливается от 4 до 12 картриджей или емкостей с красителем – чем их больше, тем шире палитра оттенков.
4. Разрешение. От него зависит, насколько высокой будет детализация. Обозначается как dpi — точки на дюйм. Для фотографий приемлемое качество печати получается при разрешении 2400 dpi, для работы с таблицами и графиками нужно от 1200 dpi, только для текстовых документов 600 dpi.
5. Скорость создания оттиска. В профессиональных моделях она достигает 50 страниц в минуту, в домашних – от 10 до 5 (ч/б и цветные изображения соответственно). Струйные принтеры самые медленные, лазерные вдвое быстрее.
6. Формат печати. Размеры бумаги, поддерживаемые устройством, напрямую зависят от его функциональных возможностей. Например, фотопринтеры чаще всего поддерживают печать в формате А6. Максимальный для стандартных принтеров размер – А3.

История возникновения

Прародителем струйных принтеров является устройство для записи принимаемых сообщений с телеграфов, которое было изобретено Уильямом Томсоном в 1867. Принцип работы основывался на управлении падающими каплями красителя на бумажный носитель электростатическими законами.

На основе этой технологии в середине прошлого века инженеры компании «SIEMENS» разработали прибор для фиксации информации на бумаге. У устройства был ряд недостатков, включая высокую цену, плохое качество воспроизведения изображения, пачкалась бумага. Но для сейсмографов, электрокардиографов, мультиметров такого качества было достаточно.

Со временем струйная печать стала использовать пьезоэлектрические законы и кристаллы, которые при проходе через них электричества могли менять форму и излучать электроны. Дальше компания Canon разработала другой метод вывода чернил на носитель. На них начали воздействовать температурой до 400 °C, из-за этого чернила из жидкого состояния переходили в парообразное и выпрыскивались на бумагу.

Разновидности по типу используемых чернил

Водные. Самые доступные. Используются дома и в офисе.
Сольвентные. Применяются в широкоформатной печати и для распечатки декора. Краски устойчивы к влиянию влаги, атмосферных осадков

При выборе обращается внимание на вязкость, зернистость и фракцию сольвента.
Спиртовые. Предназначены для маркировки в промышленных условиях, для теста головок.
Масляные

Маркируют промышленные товары.
Пигментные. Создают изображение высокого качества. Используются в фото и интерьерной печати.
УФ-фиксирующийся краситель. Это экологичный заменитель сольвентных чернил. Печатают на жёсткие основания.
Термотрансферные. Чернила посредством термопресса могут переноситься с подложки на тканевую основу.

Преимущества струйных принтеров

• Цена самих устройств. Они являются достаточно дешевыми по сравнению с лазерными принтерами, а если рассматривать скорость черно-белой печати, то она отличается практически незначительно.
• Возможность цветной печати.
• Шум при печати практически незаметен для окружающих.
• Возможность дополнительной заправки картриджа. Если у вас печатающая головка находится непосредственно в картридже, то в таком случае можно просто заправить ее вместо того, чтобы покупать новые.

По последнему пункту стоит отметить, что не все виды картриджей для принтеров могут быть заправлены таким образом. В связи с этим лучше заранее знать о том, есть ли у вас возможность стандартной дозаправки или же вам придется постоянно покупать новые комплектующие.

Плюсы

1. Экономия при покупке, когда нужно приобрести принтер, сканер и ксерокс. Купить сразу МФУ будет действительно дешевле. А также в будущем можно экономить на обслуживании и перезарядке печатающего устройства.
2. Быстрое выполнение работы происходит из-за использования одного прибора сразу для всех операций на одном рабочем месте. Не нужно сканировать на отдельном сканере, а потом переносить изображение уже на принтер.
3. Компактные размеры некоторых моделей делают их даже незаметные в небольшой квартире, что экономит квадратные метры пространства.
4. Удобен в работе за счет возможности выполнения всех задач используя только одну панель приборов или компьютер, к которому МФУ подключено.

Экономия на обслуживании и заправке только одного аппарата вместо принтера, сканера и ксерокса. Любое оборудование рано или поздно выходит из строя и отремонтировать один прибор будет дешевле. Аналогично по заправке и использовании расходных материалов.

Автономная работа без ПК позволяет быстро сделать ксерокс, отсканировать или распечатать с флешки.

Индивидуальные настройки позволяют настраивать устройство под свои нужды и использовать в дальнейшем, что позволяет значительно сэкономить время на выполнение работы.

Себестоимость печати ниже, чем для любого другого вида техники. В большинстве случаев сравнения цены отпечатка МФУ выигрывает.

Как выбрать?

Принтеры нужно выбирать в соответствии с вашими потребностями и финансовыми возможностями. Характеристики являются следующими:

• разрешение;
• скорость печати;
• процессор и объем памяти;
• интерфейс подключения;
• формат бумаги;
• поддержка различных операционных систем (более актуальна для старых типов принтера);
• характеристики печати, а также различные дополнительные параметры.

Стоит отметить, что отдельного внимания заслуживает также количество и цвет красок в картридже, если вы собираетесь выбирать цветные струйные принтеры

Помимо этого достаточно важно учитывать ресурс в страницах картриджа

Помимо всего прочего обязательно учитывайте как стоимость самого аппарата, так и стоимость последующего использования. В частности к последнему параметру можно отнести цену картриджей, которые могут быть оригинальными или неоригинальными

Также обратите свое внимание на стоимость заправки, расходных материалов и бумаги, которая будет соответствовать вашему аппарату

Тонер

Теперь нужно казать пару слов о тонере.Тонер представляет собой мелко дисперсный порошок, состоящий из полимерных шариков покрытых слоем магнитного материала. В состав цветного тюнера также входят красящие вещества. Каждая фирма в своих моделях принтеров, МФУ и копиров использует оригинальные тонера, отличающиеся дисперсностью, магнитностью и физическими свойствами. Поэтому не в коем случаи нельзя заправлять картриджи случайными тонерами, иначе можно очень быстро загубить принтер или МФУ (проверено опытом).

Если после прохода бумаги через блок лазерного сканирования извлечь бумагу из принтерамы увидим уже сформировавшееся изображение, которое можно легко разрушить прикосновением.