К у р с о в а р а б о т а мастилено-струйни принтери



Дата18.12.2018
Размер152.81 Kb.


Бургаски свободен университет

център по информатика и технически науки

специалност информатика и компютърни науки

_____________________________________________________________


К У Р С О В А Р А Б О Т А

Мастилено-струйни принтери

дисциплина : Компютърна периферия




Съдържание


  1. Възникване и развитие на мастилено-струйните принтери

    • Характеристика

    • Основни производители и търговски марки



  1. Принципно устройство и действие

  • Схема

  • Основни компоненти

  • Цветове

  • Мастила

  • Дизайн на главите

  • Почистващ механизъм






  1. Класификация според технологията на отпечатване

  • Пиезоелектрична технология

  • Термални технологии



  1. Технически данни и спецификации

  • Интерфейси за връзка с компютри

  • Консумативи

  • Бързодействие

  • Шум

  • Формат на хартията за печат



  1. Недостатъци на мастилено-струйните принтери




  1. Източници на информация



  1. Възникване и развитие на мастилено-струйните принтери




    • Характеристика

Принтерите представляват печатащи периферни компютърни устройства. При мастилено-струйните принтери отпечатването на данни става чрез на впръскване на множество от малки капки мастило върху хартия.

Поради бързодействието, ниския шум за разлика от предшестващите ги матрични принтери, високото качество на печат и възможността за отпечатване на цветни изображения мастилено-струйните принтери са най-разпространени за нуждите на домашните потребители или малки офиси. Икономическият фактор също оказва сериозно влияние върху популярността на мастилено-струйните принтери, заради ниската им цена и достъпни консумативи.



  • Основни производители и търговски марки

Лидери в производството и продажби на мастилено-стуени принетери за търговски марки и производители: Canon, Hewlett-Packard, Epson, Xerox и Lexmark.



Японска фирма за производство на IT техника. Основен производител на мастилено-струйни принтери с термична технология на отпечатване с търговско наименование Bubblejet. Принципът на действие на термичната технология на отпечатване е открит от японският инженер Ичиро Ендо (Ichiro Endo) през август 1977. По това време той е бил служител на Canon.




Световен лидер на пазара за принтери, включително и за домашни и професионални мастилено-струйни принтери. Сериите на мастилено-струйни им принтери са с търговските наименования – Deskjet, мултифинкционалните устройства Photosmart и др.

HP имат основен принос в развитието на технологиите за отпечатване, поради създаването на PCL (Printer Command Languagе). Описателен език за странициране на информацията, който се превръща в стандарт за индустрията. През 1984г. HP за пръв път внедрява PCL в мастилено-струйните принтери. През 1987 пуска на пазара първите цветни мастилено-струйни принтери PaintJet. През 1993г. увеличават възможностите за резолюция за разпечатване на принтерите си до 600x300 dpi, а през 1995г. до 600x600 dpi. А в наши дни до над 4800 x 1200 dpi за професионалните модели мастилено-струйни принтери.




Японска корпорация, чиито мастилено-струйни принтери са от сериите Stylus и Picture Mate. За по-голямата част то моделите мастилено – струйни принтери използват пиезолектричната технология на отпечатване.

Макар и да не е сред лидерите в разработката на мастилено-струйни устройства, не може да не споменем Xerox, когато говорим за печатащи устройства. Американската компания предлага мастилено-струйни принтери от сериите C, M, XJ, XK и други.

Американска фирма основана през 1991г. като дъщерна компания на IBM за произодство на притери. Мастилено-стуените им принтери са известни под търовското наименование - Jetprinter.


Canon BubbleJet i550 Epson Stylus C84b





  1. Принципно устройство и действие




  • Схема

Принципна схема на устройството на мастилено-струен принтер, използващ пиезолектричен принцеп на отпечатване.




Фигура 2.1
Означения:

  1. Резервоар за рециклирано мастило

  2. Филтър

  3. Резервоар за мастило

  4. Помпа

  5. Генератор

  6. Управление на зареждането

  7. Зареждащи електроди

  8. Електроди за хоризонтално отклонение

  9. Електроди за вертикално отклонение

  10. Събиране на неизползваното мастило

  11. Предпазен щит

  12. Хартия



  • Основни компоненти

На фигура 2.2 са посочени основните компоненти изграждащи мастилено-струен принтер, съобразно горепосочената принципна схема на неговото устройство.



Фигура 2.2


  1. Преден панел за управление.

  2. Контейнер за хартия.

  3. Барабан.

  4. Глава на мастилено-струйния принтер.

  5. Пътечка за хартия.

  6. Първичен нагревател за хартия.

  7. Резервоар за мастило.

  8. Нагревател на мастило. Не е изобразен графично на фигурата.

  9. Електронни уреди.

  10. Резервоар за разтопено мастило.

  11. Принадлежности за поддръжка. Единствена част, която може да се сменя от потребителя в принтерите с несменяема глава.

  12. Резервоар за събиране на неизползвано мастило .

  13. Ролка за пристягане.

Процесът на отпечатване се разделя на три етапа, които се изпълняват последователно:




  • Барабанът внимателно се почиства от всякакви остатъци от мастило и се поставя много тънък слой масло върху повърхността на барабана.




  • Предварително нагрятата до над 130оС глава на принтера прецизно впръсква микроскопични капки мастило върху въртящата се глава на принтера. Барабанът се подържа в температура от 65оС. Впръсканите разтопени капки мастило върху тънкият слой масло на барабана бързо се превръщат в мек полутвърд пласт.




  • Листът хартия преминава през първичния нагревател за хартия под натиска на ролката за пристягане. Под въздействието на топлината и на натиска изображението от барабана се отпечатва върху листа.






Фигура 2.3 Фигура 2.4
На фигура 2.3 е изобразена втората фаза от отпечатването, при която се печата изображението върху повърхността на барабана.
На фигура 2.4 е показан последният, трети етап, при който се подава лист хартия и върху него се копира изображението от барабана.


  • Цветове

За показване на цветен образ на монитор или друг вид дисплей се използва т.нар. RBG система, която се основава на получаването на цветове от 3 основни цвята – червен (red), зелен (green), син (blue). За цветно принтиране, тази комбинация се оказва неудачна поради някой ограничения и особености на оцветителите. Затова се използва цветовата схема CMYK. Наименованието е формирано от имената на английски на основните цветове, които я съставят. Това са Cyan(синьозелен), Magenta (пурпурен), Yellow (жълт), Key за ключовия черен цвят.






Фигура 2.5 Фигура 2.6


  • Мастила

Мастилено-струйните принтерите от класа за домашно или офис ползване използват мастила на водна основа, което е и един от основните им недостатъци. Тези мастила се получават като смес от вода, гликол и пигменти. Тези мастила са евтини и се ползват при главите с термична технология за отпечатване. Поради това, тези глави се нуждаят от вода, за да функционират нормално.

За професионалните мастилено-струйни принтери се използват UV-сушими, химически разтворими или химически сублимиращи мастила.



  • Дизайн на печатащите глави при мастилено-струйните принтери

Съществуват две основни концепции относно дизайна на печатащите глави в мастилено-струйните принтери, като всяка от тях си има своите предимства и недостатъци.


Първата концепция е т. нар. „несменяема глава”, при която печатащата глава е вградена в принтера и е снабдена с достатъчно мастило за да функционира до края на „живота” на принтера. Тази идея позволява да се избегне подмяната на принтиращата глава с нова, всеки път когато мастилото в нея свърши. По този начин се редуцират разходите за консумативи, а от друга страна самата глава е по-прецизна в сравнение с евтина сменяема печатаща глава. Недостатък е факта, че при евентуално повреждане трябва да се подмени целият принтер. Традиционно този тип печатащи глави се използва от Epson в комбинация с микропиезо технологията. Характерно за тези печатащи глави е, че те са по-прецизни при разположението на точките върху хартиен ностиел в сравнение с други принтери със сходни характеристики, използващи термичната технология.

Несменяемите глави намират по-широко приложение в принтерите от високия ценови клас и широкоформатните плотери, използващи пиезо мастилници. Тъй като за разработката на този тип печатащи глави са нужни сравнително големи инвестиции, само някои компании предлагат принтери работещи на този принцип. По-утвърдените от тях са: Kodak Versamark, Trident, Xaar, Spectra (Dimatix), Hitachi / Ricoh, HP Scitex, Brother, Konica Minolta, Seiko Epson, and ToshibaTec. Hewlett-Packard представи такъв тип глава работеща на принципа на термичната технология в един от своите нови модели мастилено- струйни принтери HP Photosmart 3310.



Memjet технологията е разработена от Silverbrook Research и всъщност представлява термичната технология вградена в несменяема печатаща глава. Първите OEM принтери, които използват memjet технологията се очаква да бъдат достъпни на пазара през 2008 – 2009 година.
Другата основна концепция за разработка на принтерни печатащи глави е т. нар. „глава за еднократна употреба”. При нея се използва глава, която има прикачена мастилена касета. Всеки път, когато мастилото е изразходвано се подменя цялата печатаща глава заедно с мастилената касета. Това повишава цената на консумативите нужни за използване на принтера и прави по-трудно разработването на прецизно работеща глава, която в същото време да се предлага на приемлива цена. От друга страна тази технология прави проблема с евентуално повредена глава почти незначителен, тъй като потребителят може просто да си купи нова такава и да я подмени. Hewlett-Packard са специализирани в разработката и вграждането на този тип печатащи глави, както и Canon в някои от по-старите си модели.

Съществува и междинен вариант, представляващ сменяема печатаща глава в комбинация със сменяема мастилена касета, като самата глава се подменя доста рядко, например при смяната на всяка десета мастилена касета. Повечето мастилено-струйни принтери на Hewlett-Packard от високия и средния ценови клас използват именно тази технология. В повечето си модели принтери, Canon използват сменяемите печатащи глави, които са проектирани да функционират до края на „живота” на принтера, но съществува и вариант да бъдат подменени от потребителя при евентуално запушване. При моделите произведени по „Think Tank” технологията се използват отделни мастилени камери за всеки цвят мастило.



  • Почистващи механизми при мастилeно-струйните принтери

Основен причинител на проблемите с печатането при мастило-струйните принтери е влагата, кондензирана от дюзите на печатащата глава, която води до втвърдяване на оцветителя, който се превръща в желирана маса, която от своя страна запушва микроскопичните дюзи по които излиза мастилото. При повечето принтери се правят опити да се избегне това засъхване, посредством затваряне на дюзите на принтиращата глава с гумен капак, когато принтера не се използва. Въпреки всичко това решение не е удачно в някои случаи, защото след определен период от време е възможно влагата да пробие и да причини засъхване на мастилото по дюзите.

За да се предотврати това втвърдяване на мастилото почти всички мастило-струйни принтери притежават механизъм, който постоянно навлажнява принтиращата глава. В повечето случай липсва отделно обособен елемент, който подава разтворител към дюзите и изпълнява тази функция. Обикновено дюзите на главата се навлажняват посредством самото мастило. Принтерът създава налягане едновременно във всичките дюзи на печатащата глава в следствие на което избутва мастилото навън, като по този начин част от него навлиза в запушените канали на някои дюзи и частично размеква засъхналото мастило. След това, по повърхността на дюзите преминава гумена почистваща пластина, която разстила влагата равномерно по печатащата глава, след което каналите се пречистват отново.

Повечето принтери на Epson използват допълнителна въздухосмукателна помпа служеща на почистващия механизъм да изсмуква мастило от силно засъхналата печатаща глава. Този тип механизъм се управлява от захранващият с листи степер-мотор, като е прикачен в края на вал, който се върти под въздействието на въпросния мотор. Помпата функционира само когато валът се върти в обратна посока с цел главата да се почиства когато валяците се връщат в изходно положение.

Количеството мастило, което е използвано за почистване на дюзите трябва да се събира някъде за да се предотврати разливането му безразборно по хартиения носител или по повърхността под принтера. Мястото където се съхранява това мастило в принтерите на Hewlett Packard представлява отворено пластмасово корито, разположено под почистващия механизъм на печатащата глава. При принтерите Epson е вградена влакнеста абсорбираща подложка в малко корито под захранващия с листи вал. При някои от по-старите принтери е възможно засъхналото мастило, в коритото на почистващия механизъм, да се натрупа и да формира куп, който да достигне печатащата глава и да запуши дюзите с лепкава слуз.

Типа на мастилото, което се използва в принтера до голяма степен определя колко бързо дюзите на главата се задръстват. Утвърдените марки мастила са разработени с цел да пасват на принтиращия механизъм във всяко едно отношение, докато тези с широко приложение нямат подобни качества, тъй като технологиите за създаване на мастила на повечето производители се пазят в тайна.




  1. Класификация според технологията на отпечатване


През 70те IBM развиват непрекъснатата мастилоструйна технология. Основата и е управлението на непрекъснат поток от мастилени капки към носителя на изображението или отклоняването му във възвратен канал за рециркулация чрез прилагане на електростатично поле към предварително заредени мастилени капчици. През 1977г. Siemens произвеждат принтера PT-80 с последователен печат с което извеждат мастилоструйната технология "капки по заявка" на пазара. Принтерите на тази технологична база изстрелват капки към носителя само при необходимост за отпечатването им. Този метод значително намалява сложността на екипировката в сравнение с технологията непрекъснат мастилено-струен поток. При тези първи принтери изстрелването на капчиците мастило се извършва от пиезо-електрически преобразуватели които чрез механично движение създават необходимото за това налягане.

За да можете правилно за ползвате и добре да се грижите за своя принтер, важно е да познавате принципа му на работа.

Две са основните технологии при мастиленоструйния печат: термична технология и пиезоелектрична технология.

  • Термична технология


Всяка печатаща глава има определен брой дюзи (от 30 до 300 и повече), всяка от които в определен момент "изстрелва" микроскопична капка мастило, като по този начин върху листа се получават точици, оформящи текстовете и графикитe.

Фигура 3.1 Фигура 3.2 Фигура 3.3

На първата фигура виждате схема на една такава дюза и фазите на пропускане на една мастилена капка върху хартиения носител. Над самата дюза е разположена камера, пълна с мастило, в горната част на която се намира миниатюрен нагревател (Фигура 3.1).

В момента, в който е нужно дюзата да отпечата точка върху хартията, към нагревателя се подава електрически ток и той мигновено се нагрява, както личи от Фигура 3.2. Мастилото, което е в съприкосновение със силно нагрятата повърхност, се изпарява и формира въздушен балон. Този балон изтласква капка мастило през дюзата и по този начин върху хартията попада нужното количество мастило за да се получи печат (Фигура 3.3).


  1. Технически данни и спецификации



  • Интерфейси за връзка с компютри

Свързването на печатащите устройства към компютър се осъществява чрез използването на стандартни интерфейси за обмен на данни. Най-разпространените начини за свързване са:




  • Паралелен порт – интерфейс за връзка на периферни устройства към персонални компютри. Известен още като порт за принтери.



Фигура 4.1 Фигура 4.2
На фигура 4.1 е показан паралелен порт DB-25 за персонален компютър. Поради редица недостатъци този интерфейс губи популярност и е заменен от USB.


  • USB (Universal Serial Bus) – серийна шина, използвана за свързване на периферни устройства към компютри. Разработена е през периода 1994-96г. от компаниите Compaq, Digital, IBM, Microsoft, NEC и Northern Telecom. USB шината е с отворена спецификация, което означава, че всеки желаещ може да използва USB, без да заплаща за лиценз. Поради това е изключително популярна и повечето Plug&Play периферни устройства използват USB.


Официалният знак на USB интерфейс.

Фигура 4.3


Фигура 4.4 Фигура 4.5
На фигура 4.5 са показани различни по размер и форма USB накрайници, от ляво на дясно: micro USB, mini USB, B-тип, А-тип приемник и А-тип накрайник.


  • Консумативи

Поради икономически причини изключително важен показател, за мастилено-струйните принтери са консумативите. В зависимост от производителя и моделът на принтера може да се смени цялата глава, или само да се презареди.




Фигура 4.6 Фигура 4.7



Фигура 4.8
Фигура 4.6 – Комплект за повторно зареждане на черно мастило.

Фигура 4.7 – Комплект за повторно зареждане на цветни мастила.

Фигура 4.8 – Процес на зареждане на резервоар от принтер Canon.



  • Бързодействие

Бързодействието на мастилено струйните принтери се измерва по два показателя: брой разпечатани черно-бели страници за минута и брой цветни страници за минута. Върху скоростта на печат могат да оказват въздействие странични фактори, който да я променят (забавят). Параметри за максималното бързодействие на някой модели мастилено-струйни принтери, които могат да се намерят на българския пазар при приблизително 15% покритие на страницата:




Модел

Черно-бяло Стр./Мин.

Цветно Стр./Мин.

Canon 1000

22

15

HP Deskjet D1360

16

12

HP Deskjet D6980

36

27

HP OfficeJet Pro K550dtwn

37

35

Lexmark P915

22

15



  • Шум

Шумът на принтерът в процес на печат е фактор, който не бива да бъде подценяван когато принтерите се използват често. Продължителен, равноделен звук може да увреди човешкия слух. Съществуват два стандарта за степен и отчитане на шум:



  • ISO 9296 Стандарт за деклариране на шум от физически устройства, използвани в информационните технологии.

  • ISO 7779 Стандарт за условията, при който трябва да бъдат направени коректни замервания за ISO 9296.



  • Формат на хартията за печат

Международният стандарт ISO 216 регламентира стандартните размери и означения на хартията, които се използват за всички печатащи устройства. Най-широко разпространени са мастилено-струйните принтери за формат A4 (216 mm x 356 mm). Професионални принтери от по-висок клас имат възможността да отпечатват и изображения на други формати.





Фигура 4.9


  1. Недостатъци на мастилено-струйните принтери

Мастилeно-струйните принтери притежават няколко основни недостатъка:




    • Запушването на печатащата дюза от мастилото, когато принтерът не се използва за дълъг период от време. Мастилото в дюзата засъхва и се втвърдява. Процеса на почистване е трудоемък и мръсен процес.




    • Икономически недостатъци, поради спецификата на консумативите. Цената на нов комплект печатаща глава и мастило. След изчерпването на мастилото от стара глава обикновено се налага поставянето на нова. Поради това, че резервоарът е комплектуван с печатащата дюза, често цената й е почти като цената на нов принтер. Като алтернатива резервоарът може да се зареди наново с мастило, но това не е възможно при всички модели, защото някои включват чип, наблюдаващ нивото на мастилото, и той трябва да се рестартира или дори да се препрограмира.




    • При цветен печат с мастилено-струйн принтер има още един сериозен недостатък. Цветовете се постигат при смесването на три основни цвята, но е възможно един от тях се изчерпи преди другите, след което се налага замяна на цялата касета.



  1. Източници на информация



http://wikipedia.org
http://www.hp.com/oeminkjet/about_TIJ/history/milestones.html
http://www.computers.bg
http://data.bg




База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница