Как устроены картриджи струйных принтеров

Что такое «чернильница?»

Безголовый картридж — это, по сути, пластиковый контейнер с чернилами.

Он оснащен системой клапанов и переходных камер. Такие картриджи в народе называют «картриджами с чернилами».

У них внизу есть отверстие, закрытое клапаном, через которое чернила попадают в штуцер головки.

Вокруг отверстия есть резиновая прокладка. Когда чернильница установлена ​​в принтер, муфта головки отодвигает клапан и «въезжает» в чернильницу.

В верхней части картриджа имеется отверстие для выравнивания давления. Чернила постепенно замещаются воздухом по мере их расходования. Первые картриджи Epson имели именно такую ​​конструкцию. И это позволяло экономным типографиям использовать их повторно (и даже много раз), заливая в них сторонние чернила.

Типы струйных картриджей

Чернильный картридж — это сменный компонент принтера, представляющий собой контейнер для хранения чернил, переносимых на страницу в процессе печати.

Основные отличия

• По составу чернила: водоэмульсионные или пигментные;
• По типу удержания чернил: вакуумные или губчатые;
• По конструкции: со встроенной печатающей головкой или без нее;
• По технологии работы: пузырьково-струйная, термоструйная или пьезоэлектрическая;
• В наличии система защиты от перезаправки: с чипами и без.

Выше приведены основные различия между чернильными картриджами. Стоит отметить, что все модели сменные, и они считаются расходным материалом. Из этой категории можно выделить еще одну – различия в способе изготовления.

Оригинальные – устройства, изготовленные официальным производителем оргтехники или компаниями, являющимися их лицензированными представителями.

Совместимые — устройства, являющиеся копией оригинальных картриджей, которые производятся сторонней компанией.

Восстановленные кассеты — это кассеты, срок службы которых истек. Они полностью восстановлены (отремонтированы), что дает возможность снова использовать их для печати.

Устройство картриджа

 

1. Верхняя крышка
2. Емкость для краски
3. Абсорбирующий наполнитель
4. Печатающая головка
5. Дополнительные компоненты

Прежде чем ответить на вопрос, как работает картридж, следует изучить его устройство. Рассмотрим стандартный картридж с чернилами более подробно.

Крышка

Верхняя крышка сделана из пластика, обычно того же цвета, что и чернила внутри бака. Особенностью этого элемента печатной системы является наличие специальных отверстий, предназначенных для стабилизации давления внутри контейнера (по мере расходования чернил свободное пространство замещается воздухом).

Заправка картриджей осуществляется через другие отверстия, обычно закрытые липкой лентой. Вакуумные модели, которые предполагают плотно закрытую коробку, заполняются путем механического создания сквозного отверстия в коробке с последующей герметизацией. Следует помнить, что заправка картриджей для лазерных принтеров – более сложный технический процесс, имеющий свои нюансы и правила.

Резервуар с чернилами

 

Под крышкой емкость для красителя. В монохромном (черно-белом) картридже вся полость отведена под черные чернила. В цветовых единицах весь объем контейнера разделен перегородками на три части для красок субтрактивной системы цветообразования CMYK:

• синий (циан);
• фиолетовый (пурпурный);
• желтый желтый);
• черный (черный).

Более дорогие профессиональные принтеры имеют 4-8 отдельных чернильных картриджей разных цветов для повышения точности полутоновых изображений.

Поглощающий материал

Чтобы жидкие чернила равномерно распределялись и удерживались внутри контейнера, производители оснащают картриджи впитывающими губками. В некоторых моделях картриджей Hewlett-Packard вместо поролона используются подушки безопасности, которые работают совместно с автоматическими клапанами.

Контактные пластины

Контакты расположены на задней части картриджа; они всегда должны быть чистыми, иначе принтер не покажет чернил. Пластины обеспечивают связь с компьютером печатной секции. С помощью контактной пластины данные, необходимые для осуществления подачи чернил, передаются в соответствии со схемой изображения или текста.

Дополненные компоненты картриджа

Многие производители расходных материалов оснащают свою продукцию защитными микросхемами, блокирующими работу картриджа после окончания срока его службы.

Помимо защиты, чип выполняет роль карты памяти, на которой хранится следующая информация:

• тип чернил;
• название производственной компании;
• дата первого использования;
• дата производства;
• счетчик краски и т.д.

В пьезоэлектрических картриджах предусмотрена пластина, которая изгибается под действием тока и провоцирует выброс красителя. В моделях термоэлектрического и пузырьково-струйного типа дополнительным механизмом является нагревательный элемент.

Механизмы подачи бумаги

Механизмы подачи бумаги. Бумага подается вертикально или горизонтально. Состоит из специальных роликов и двигателей.

Панель управления

Панель управления. Работа всей этой системы струйных принтеров осуществляется через эту панель.

Корпус

Необходим для защиты от пыли и механических повреждений, а также для эстетики.

Как работает струйный принтер

Сначала датчик подачи бумаги загружает бумагу в принтер. Ролик вытягивает бумагу и проталкивает ее в принтер. Картриджи и трубки составляют систему распределения чернил. Но сердцем струйного принтера является печатающая головка. Он состоит из сопел, которые распыляют чернила.

Приводной ремень соединяет головку с шаговым двигателем. Так работает принтер, с помощью таких деталей он расшифровывает информацию, отправленную с компьютера. Его работа заключается в координации работы печатающей головки, бумаги и чернил.

Чернила представляют собой специальную смесь воды и цветных химикатов, которая предотвращает их высыхание. Картриджи обычно имеют не более трех цветов: голубой, желтый и пурпурный. В сочетании эти цвета могут давать большое количество цветов. Цветной картридж, содержащий всего 4,5 миллилитра чернил, может произвести примерно 900 миллионов капель.

Главную роль играют 4 небольших двигателя. Один двигатель приводит в действие датчик бумаги, второй приводит в движение валик, проталкивающий бумагу в принтер, третий заставляет печатающую головку двигаться вперед-назад по бумаге, последний отвечает за выталкивание чернил наружу.

Печатающая головка выполнена из силикона, который легко принимает любую форму, состоит из большого количества сопел (в среднем 3000). Некоторые принтеры могут очищать печатающую головку самостоятельно. Каждая насадка предназначена для определенного цвета. Эти форсунки аналогичны котлам

Из них жидкость выталкивается под действием тока и начинает деформироваться, тем самым выталкивая жидкость вперед. Благодаря этой системе можно варьировать размер капель, выходящих из отверстия. Скорость пьезоэлектрической печати на порядок выше, чем у термопечати.

Иначе обстоит дело с термопарой, которая при нагревании образует вокруг себя пузырьки, которые выталкивают жидкость. В это время вместе с чернилами образуются пузырьки газа, которые создают сильное давление в чернильной камере, после чего капли выходят через отверстия. После этого давление пропадает и туда попадает следующее определенное количество краски .

Поскольку рабочая температура очень высока, чернила должны быть на водной основе, чтобы они не воспламенялись. Все это происходит невероятно быстро. За 1 секунду сопло выталкивает 24 000 капель, в случае черных чернил этот показатель достигает 35 000. Средняя скорость печати струйных принтеров составляет 10 листов формата А4 в минуту. Кроме скорости важна и точность нанесения этих капель.

Благодаря такому невероятному устройству струйного принтера, начиная от двигателей и заканчивая печатающей головкой, мы можем наслаждаться быстрой и качественной печатью, без лишнего стресса и без определенных знаний принципа печати, знаний техники и электроники считаю принцип работы струйного принтера готов.

Печать чистящей жидкостью

Метод помогает восстановить несъемную головку, заложенную в картридже. Вместо красителя заливается чистящее средство и начинается уборка. Если при печати на цветном принтере на изображении появляются дефекты только одного цвета, чистящее средство следует заливать только в проблемное место.

После очистки прибор нельзя использовать в течение двух часов. За это время чистящая жидкость успеет растворить засохший в форсунках краситель.

Через 2 часа откройте любой графический редактор и залейте страницу тем цветом, с которым были проблемы до очистки. Лучше всего использовать Photoshop, так как он позволяет использовать цветовую схему CMYK при заполнении листа. Полученная заливка печатается на стандартном листе, причем предварительно необходимо установить максимальную плотность печати.

Остатки чистящего средства, смешанные с краской, оставят следы на бумаге. Если во время печати появляются белые горизонтальные полосы, головка недостаточно чистая. Когда начинка однородная, засор в головке устраняется.

После промывки картридж заправляется чернилами, выполняется программная очистка сопел и снова печатается цветной лист.

Промывка головки на картридже

Если в вашем принтере есть встроенный картридж с головкой, снимите контейнер с машины, переверните сопла вверх дном и нанесите на них несколько капель продукта. Через 10 минут удалите излишки чистящего средства салфеткой и проверьте, перешел ли краситель на салфетку. Если не удалось промыть форсунки таким способом, их необходимо замочить в емкости с моющим средством. Замочить минимум на 2-3 часа.

Для того чтобы жидкость лучше проникала в сопла, под корпус чернил можно подложить кусочек зубочистки, чтобы сопла не соприкасались с дном емкости и при этом оставались погруженными в раствор.

После замачивания протрите салфеткой всю поверхность, особенно контакты. Картридж вставляется в принтер, и начинается проверка дюз. Если качество очистки плохое, попробуйте продуть форсунки через воздухозаборник:

1. Разрежьте иглу от шприца пополам и наденьте ее на шприц.
2. Наденьте на иглу мягкую резинку. Это обеспечит плотное прилегание шприца к стенкам чернильницы.
3. Игла вставляется в воздухозаборное отверстие картриджа, а резинка плотно прижимается к стенкам.
4. Воздух из шприца осторожно проталкивают внутрь. Под дном чернильницы должен лежать кусок марли или салфетки, на которую под давлением будут стекать чернила.
5. Таким же образом продуваются цветные чернильницы с тремя отверстиями сверху.

Чистка для принтеров Epson

Сама технология очистки ничем не отличается от приведенной выше инструкции. Единственная разница в том, что вы не можете снять голову с тележки. Тогда алгоритм будет таким:

• сначала каретка с патронами и головка будут в парковочном положении (справа);
• для перемещения тележки и ее свободного перемещения руками нужно дать задание на печать, а как только тележка выедет со стоянки, выключить принтер;
• затем извлеките картриджи.

Затем на лоток (лоток с несколькими отделениями для сбора отходов чернил, расположенный на стоянке) нужно положить чистую, сложенную в 2-3 раза салфетку и надвинуть на нее тележку, чтобы салфетка не помялась. По состоянию салфетки после стирки будем оценивать результат чистки.

На снимке вагон, накрытый крышкой. Его необходимо снять, чтобы получить доступ к головке.

Затем берем шприц, наполняем его на 2/3 чистящим средством, надеваем на штуцер и медленно нажимаем на поршень шприца.

Жидкость должна легко проходить через канал. Если прохода нет совсем, в головке образовалась пробка, которую необходимо выбросить. Для этого с интервалом в одну минуту совершаются небольшие поступательные движения поршня вперед-назад.

Так что надо чистить каждый канал. Количество перекачиваемого чистящего средства должно быть прибл. 1-2 мл. Если жидкость в одном канале проходит с большим трудом, чем в других, промывку необходимо повторять до тех пор, пока не потребуется везде одинаковое усилие.

После промывания каждой трубочки необходимо проверить состояние салфетки. Переместите тележку и посмотрите. Если салфетка испачкалась, смените ее на новую. И так до тех пор, пока салфетка не перестанет окрашиваться, а выйдет только прозрачный очиститель.

По окончании очистки картриджа снимите салфетку, положите картриджи в тележку, поставьте ее на стоянку. Включите принтер, сделайте очистку через ПО (ПО) или через меню устройства.

Если головка крепится к каретке болтами или саморезом, ее можно снять и очистить снаружи принтера. Тогда нужно сначала снять плату со всеми шлейфами, а потом уже извлекать ГУ. Точно так же промывается деталь, только в какой-то емкости.

Должен ли я снять голову? — смотреть видео.

Читайте также: Чем отличается свитч от роутера и хаба — разница между ними

Полная разборка головки

Самостоятельно разобрать головку можно только при наличии опыта. Работу лучше доверить специалистам сертифицированного сервисного центра. Поможет разобрать видео ниже.

Профилактика

Рекомендуется выполнять плановые проверки всего принтера и одновременно чистить головку в профилактических целях. Следите за тем, чтобы на устройствах не было пыли или грязи, замятий бумаги, обрывков бумаги и других посторонних предметов. При обнаружении их необходимо немедленно удалить.

Если в вашем принтере система непрерывной подачи чернил, регулярно проверяйте состояние шлангов, передающих чернила от резервуара к головке. Они не должны иметь засоров, воздушных пробок, перегибов и механических повреждений. Количество чернил должно быть выше средней отметки. Эта мера предосторожности предотвратит попадание воздуха в СНПЧ.

Не рекомендуется оставлять принтер без работы на длительное время без печати. Чернила могут быстро высохнуть, особенно если они плохого качества. Раз в 1-2 недели делайте профилактическую печать нескольких листов. В противном случае произойдет высыхание и возникнут проблемы:

• грязный принт;
• появление полос или даже будут белые листы при печати.

При регулярной очистке программного обеспечения физическая очистка не потребуется в течение длительного времени. А чтобы краска не высыхала, нужно хотя бы раз в неделю печатать цветную страницу.

Отличия между картриджами и СНПЧ

Картриджи имеют свою аббревиатуру — ПЗК (перезаправляемые картриджи) или ДЗК (перезаправляемые картриджи) Из чего состоит картридж? Он состоит из прозрачного корпуса, что позволяет наблюдать за количеством оставшейся краски.

Оснащен двумя отверстиями. Первый нужен для заправки, крышка этого отверстия сделана из силикона. Заправка осуществляется обычным медицинским шприцем. Второе отверстие предназначено для выравнивания давления воздуха .

В случае картриджей доступно несколько заправок. Это стало возможным благодаря перепрошитым отсекающим чипам.

СНПЧ представляют собой прозрачные емкости для чернил, расположенные рядом с принтером и соединенные с многоразовыми тонкими гибкими трубками. Объем такого контейнера составляет около 80 мл, что практически в 40 раз больше среднего значения картриджей. Отсюда крайне редко заполняют СНПЧ. 100% герметизация контейнеров обеспечивает равномерное давление.

Очень важно учитывать преимущества и недостатки тех или иных устройств, чтобы провести параллель.

Цена системы непрерывной подачи чернил со специализированной установкой примерно в два раза превышает стоимость покупки обычных картриджей. Однако вы можете попробовать установить и настроить все необходимые системы самостоятельно, что даст скидку в 300-500 рублей. Поговорим о том, на что ориентироваться при покупке.

Для начала выделим основные недостатки обеих систем. ПЗК легко установить в печатающую секцию, без лишних проблем, на столе не мешать, так как весят они не очень много.

Однако следует выделить существенные недостатки, из которых:

• Частая доливка чернил из-за малого объема чернильницы, что довольно печально, тем более невозможна без обычного аптечного шприца. Затраты большого количества времени и сил на эту процедуру.
• Извлеките картридж, чтобы проверить уровень чернил.
• Есть достаточно большая вероятность не уследить за количеством краски, и упустить момент, когда она уйдет, что приведет к завоздушиванию СГ. Если говорить о термочернильных принтерах, то велик риск прожечь дырки,
• Чтобы свести к минимуму падение уровня чернил, ПЗК должен быть удален из гнезда.
• Частое снятие и возврат чернильниц вызывает повреждение контактных дорожек на чипах, частый выход из строя картриджей СВК.

Заправлять СНПЧ чрезвычайно просто и удобно, достаточно засыпать в емкость нужное количество краски. Острый конец краски практически невозможен, так как бутылки постоянно перед глазами. С чернилами тоже проблем нет.

Несмотря на это, у СНПЧ есть и недостатки:

• Рядом с принтером должно быть свободное место, чтобы можно было разместить там бутылки
• Любые движения и движения принтера крайне проблематичны, и во избежание разного рода проблем все отверстия должны быть закрыты.
• Если чернила в бутылках подвергаются воздействию солнечных лучей, они могут испаряться, постепенно терять насыщенность цвета и испытывать другие неприятные эффекты.

Самые большие недостатки печатных машин заключаются в том, что у одной ухудшается производительность из-за крайне частого использования, а у другой, наоборот, негативно сказывается последующее слишком малое количество печатного материала.

Итак, чтобы выбрать правильно и надолго, следует заранее ориентироваться в том, что принтер будет вам обслуживать: если он вам нужен для домашнего использования: печать фотографий, школьных текстов или отчетов на работу, перезаправляемые картриджи станут отличным выбором.

Если устройство необходимо в профессиональном бизнесе, для работы или учебы на постоянной основе, более подходящим вариантом будет система непрерывной подачи чернил.

Различные виды чернил для работы со струйными принтеры

Чернила делятся на два основных типа – на основе красителей и на основе красок на основе пигментов.

Начнем с водорастворимых чернил. Они создают самый яркий и насыщенный образ. Секрет в полном отсутствии твердых частиц, что позволяет краске ровно ложиться на бумагу.

Однако срок их хранения невелик, они быстро тускнеют, особенно вредно для таких изображений воздействие ультрафиолета, то есть солнечного света. Хотя это в основном вопрос способа хранения. В тени они будут храниться гораздо дольше, чем на солнце.

Не менее губительна в данном случае и влага. Поэтому их называют водорастворимыми. Лучшим вариантом будет хранить эти фотографии в альбоме или в помещении при комнатном освещении.

Пигментные чернила содержат твердые частицы. Они не боятся воды, но и солнечного света не боятся. Может храниться до 75 лет и более. Плата за это — матовость изображения. При разной степени освещенности видны разные оттенки. Также нельзя использовать пигментные чернила на глянцевой поверхности, изображение будет просто размыто .

Важно! При работе ни в коем случае нельзя оставлять бумагу влажной, ни пигментированными красками, ни тем более водорастворимыми. В противном случае это может привести к различным последствиям, начиная от некачественных изображений и заканчивая выходом из строя принтера!

Принцип работы струйного картриджа

1. По контактным соединениям с компьютера на кассету передается команда.
2. Пьезо-нагреватель изменяет давление внутри коробки, в результате чего краска стекает вниз.
3. Чернила на впитывающей губке, которая находится в непосредственном контакте с принимающей областью, устремляются по капиллярам печатающей головки.
4. Пройдя через фильтры, чернила направляются к соплам, которые «выстреливают» на страницу.

Несмотря на то, что процесс печати кажется медленным, на практике эта процедура выполняется за доли секунды. Это позволяет получить готовое изображение уже через 16 секунд после начала печати.

Эпоха чипов

Затем Epson в борьбе с рефиллерами стала снабжать свои картриджи чипами (миниатюрными микросхемами), учитывавшими расход чернил.

Теперь, даже если пользователи заправляли картридж чернилами «доверху», чип с железной силой сообщал принтеру, что «чернила закончились». И принтер требовал замены картриджа.

Ушлые пользователи взломали протокол записи в чип и научились «уговаривать» его с помощью специальных устройств — программаторов. В ответ компания сначала изменила протокол записи, затем построила новые чипы с большим количеством контактов и новым протоколом.

Но и эта загадка была разгадана, появились сторонние микросхемы, которые особенно широко применялись в СНПЧ (системах непрерывной подачи чернил). В общем, известный конкурс «броня и снаряд» продолжается. Отметим, что сфера применения чипов за последние годы значительно расширилась. Они также используются в картриджах для лазерных принтеров.

Картриджи с печатающей головкой

Существует два типа картриджей для печатающих головок. Один из них содержит печатающую головку (снизу) и чернильницу (или емкости, если картридж цветной) в одном корпусе).

Резервуар обычно заполнен абсорбирующим материалом (типом вспененного каучука), который прилипает непосредственно к печатающей головке.

Перед ним находится фильтр с очень мелкими сетками, препятствующими проникновению чернильных пробок и твердых частиц. В противном случае эти частицы и комки попадут в форсунки и забьют их. И печать была бы невозможна.

Картриджи с печатающей головкой предназначены для одноразового использования (на что указывает надпись на упаковке — «только для одноразового использования»).

Экономные пользователи научились заправлять туда чернила, благо, основной ресурс у них имеет определенный запас. Такой картридж имеет вентиляционные отверстия (под наклейкой) для выравнивания давления, которые можно заправить.

Со временем поролон теряет свои свойства и может удерживать все меньше жидкости. В данном случае проблема в том, что драйвер принтера неправильно отображает уровень чернил в картридже.

В картриджах печатающих головок HP в большинстве случаев нет чипа, учитывающего расход чернил. Потребление рассчитывается программно драйвером, который периодически сообщает об этом принтеру. Если картридж новый, расход рассчитывается правильно.

Если он перезаправлен, принтер считает его пустым, что означает, что картридж тот же. А на экране монитора компьютера периодически появляется сообщение о том, что требуется замена.

Это общеизвестный недостаток, так как непонятно, то ли принтер «растекается», то ли из-за того, что в картридже нет чернил, то ли из-за того, что дюзы забиты?

Но мы научились с этим справляться – хотя и не во всех случаях. Чтобы заставить принтер думать, что картридж новый, заклейте часть контактных площадок на картридже лентой и вставьте его в принтер. После этого его удаляют, другие участки запечатывают и вставляют заново. После нескольких таких манипуляций принтер позволяет себя «уговорить». Теперь вы можете работать!

Существует много видов картриджей, поэтому дать какие-то универсальные рекомендации по герметизации контактов в рамках данной статьи не представляется возможным. Есть еще один способ, который иногда работает.

Принтер запоминает только последние картриджи. Сменив несколько из них, вы сможете заполнить эту область памяти принтера, а следующий (заправленный) картридж будет считаться новым.

Но и после этого работать не всегда приятно. Фирменные картриджи заправляются через область сопла (снизу) и под вакуумом. Пользователь заполняет их сверху (через клапаны) и без вакуума. Поэтому краска заполняет полость неравномерно, оставляя пузырьки воздуха.

В результате картридж нужно заправлять чаще, чем обычно, заправляя 1-3 мл чернил. В большей степени это относится к цветным картриджам, имеющим контейнеры на 3 цвета в одном футляре.

Картридж всех времен и народов НР №45

Есть еще один тип картриджа с печатающей головкой.

Типичный представитель — HP51645 (№ 45) для принтера HP.

Он содержит герметичный контейнер с гибкими стенками и упругой пружиной внутри и печатающую головку.

Также перед печатающей головкой стоит фильтр с очень мелкими ячейками, которые не пропускают сгустки крови и прочий «мусор».

Эластичная пружина расширяет гибкие стенки изнутри и поддерживает в картридже определенный вакуум.

Гравитация уравновешивается пониженным давлением, и чернила не вытекают при отсутствии давления.

Картридж № 45 является очень удачной разработкой HP и используется до сих пор.

Жаль, что принтеры для работы с такими картриджами больше не производятся. У этого рекордсмена довольно большая емкость – 42 мл и большой ресурс печатающей головки. Он хорошо подходит для переодевания.

При бережном обращении выдерживает десятки заправок. Заправляется через отверстие в нижней части, которое закрывается стальным шариком и заклеивается круглой бумажной наклейкой.

При повторном использовании этого картриджа проблема некорректного отображения уровня чернил остается. Решается так же — манипуляциями с склейкой отдельных контактов.

Еще одним преимуществом этого картриджа является то, что он имеет герметичный контейнер для чернил. Это значит, что форсунки не высыхают изнутри, только снаружи. Поэтому можно реанимировать даже такие корпуса, которые при опустошении были сняты и несколько месяцев лежали отдельно от принтера.

Восстановленные картриджи

В последние годы индустрия воспроизведения кассет получила развитие. Небольшие компании организуют сбор использованных картриджей, заправляют их чернилами и тестируют.

После этого они снабжаются наклейкой «Восстановленный» (восстановленный), новой упаковкой и выпускаются в продажу. Они стоят намного дешевле, чем бренды, и являются хорошей альтернативой для одноразового использования.

Но если вы используете их в качестве заправки, то не стоит ожидать хороших результатов. Ведь неизвестно, какие чернила туда были залиты. Компании, производящие чернила, проверяют все виды продуктов на совместимость с фирменными чернилами. А вот «альтернативные» чернила разных фирм вовсе не обязательно должны быть совместимы!

Несовместимость выражается в том, что компоненты чернил разных фирм могут реагировать. После этого осадок будет постепенно забивать форсунки. В любом случае вряд ли воспроизведенные картриджи будут заправлять столько же раз, сколько фирменные