Mõned ammu tuttavaks saanud avastused või leiutised omandavad aja jooksul mitmesuguseid kauneid müüte ja legende.
Üks neist lugudest räägib väikese uurimislabori töötajast, mis kuulus suurele arvutifirmale. Pärast unetut ööd mõne elektroonikaseadme uue kapriisse kujunduse kallal pani see töötaja kogemata kampoliga täidetud süstla kõrvale jootekolvi (tahaks ette kirjutada, et see sisaldas tinti, aga ei ole). Loomulikult rikuti selle tulemusena kombinesoonid, kuid mis kõige tähtsam, tekkis termilise tindiprinteri idee. Plekiline valge mantel läks keemilisse puhastusse ning tindiprinteritehnoloogia jõudis Canoni, Hewlett-Packardi, Epsoni, Lexmarki ja teiste ettevõtete jõupingutustega kontoritesse ja kodudesse, jättes silma oma taskukohasuse ja värvikusega.
Miks tindiprinter?
Viimastel aastatel on arvutitööstus kogenud tõelist tindibuumi. Tindiprinterid on paljude kasutajate jaoks kõige soodsamad ja mitmekülgsemad printimisseadmed. Neil saadavad pildid on paljudel juhtudel kvaliteedilt paremad kui prinditud koopiad ning maksimaalne printimiskiirus on jõudnud juba nooremate laserprinterite mudelite jõudlusnäitajate lähedale. Võrreldes minilaboritest tehtud amatöörfotodega on täisvärvilisest fotorealistlikust tindiprinterist saanud tindiprinterite tootjate peamine trump võitluses uute klientide meelitamise nimel.
Ostja taga ja konkurentide kadeduse tõttu väheneb tilkade suurus pidevalt ning värvide taasesituse parandamiseks töötatakse välja uusi tehnoloogiaid. Uutest nimedest ja logodest läheb pea juba ringi. Loomulikult tekib kõige uudishimulikum küsimus: kas kõik põhimõtted ja ideed, mille üle iga tootja uhke on, on nii ainulaadsed?
Uhkes üksinduses
Üsna pikka aega on selles turusektoris kujunenud kaks leeri. Ühes valitseb piesoelektrilise tehnoloogiaga palli üksi Epson ja teise on kogunenud terve liit keeva tindi järgijaid.
Piesoelektrilise trükkimise meetod põhineb mõnede kristalsete ainete omadusel muuta oma füüsikalisi mõõtmeid elektrivoolu mõjul. Ilmekaim näide on paljudes elektroonikaseadmetes kasutatavad kvartsresonaatorid. Seda nähtust on kasutatud miniatuurse pumba loomiseks, milles pingemuutus põhjustab väikese koguse tinti kokkusurumise kitsas kapillaarkanalis ja selle kohese väljastamist läbi düüsi.
Piesoelektrilise tindiprinteri prindipea peab olema väga töökindel, kuna oma üsna kõrge hinna tõttu on see peaaegu alati printerisse sisse ehitatud ega muutu uue tindikasseti paigaldamisel, nagu juhtub termilise kasseti puhul. tindiprintimine. Piesoelektrilise pea sellisel konstruktsioonil on teatud eelised, kuid printeri rikke oht on pidev tindi etteandesüsteemi õhumulli tõttu (mis võib juhtuda kasseti vahetamisel) või tavalisest mitmenädalasest seisakust. Sellisel juhul ummistuvad pihustid, prindikvaliteet halveneb ja tavarežiimide taastamine nõuab kvalifitseeritud teenindust, mida väljaspool teeninduskeskust pole sageli võimalik teostada.
Hoia meeskonnast eemale
Kui Epson läks oma teed, üllatades arvutikogukonda perioodiliselt järjekordse läbimurdega, siis teised tindiprinterituru tegijad ei olnud vähem edukad ka teistsuguse disainiga prindipea kasutamisel. Enamik neist peab oma arendusi ainulaadseks, kuigi nende olemus on triviaalselt lihtne ja erinevus peitub sageli vaid nimes.
Seega kasutab Canon terminit Bubble-Jet, mida võib vabalt tõlkida kui "mullprintimist". Ülejäänud ei piiranud aeda taraga ja nõustusid tuttavama fraasiga "termiline tindiprintimine".
Termilised tindiprinterid töötavad nagu geiser: tindipiiranguga kambri sees tekitab miniatuurne kütteelement aurumulli, mis koheselt paisub, surudes tinditilga paberile.
Seda tehnoloogiat kasutades pole keeruline hankida suure tihedusega miniatuurseid printimiselemente, mis lubab arendajatele tulevikus kindla varuga eraldusvõime suurenemist. Siiski on ka termotindiprinteril Tagakülg. Pideva temperatuuride erinevuse tõttu hävib prindipea järk-järgult ja selle tulemusena tuleb see koos tindikassetiga välja vahetada.
Rohkem nimesid – kõlavad ja erinevad!
Mullid on mullid ja lihtsad pildid pole ammu kedagi üllatanud. Seega tuleb võidelda iga pikoliitri tilga, iga paberil oleva varjundi eest. Kuid lõpppildi kvaliteedi parandamiseks pole tõesti nii palju võimalusi. Kõige ilmsem ja taskukohasem variant oli tindivärvide arvu suurendamine. Lisaks neljale põhivärvile (must, sinine, karmiinpunane ja kollane) on paljud tootjad lisanud veel kaks – helesinise ja helekarmiinpunase. Tänu sellele sai võimalikuks heledamate toonide reprodutseerimine ilma paberile kantud punktide tihedust vähendamata, mis võimaldas muuta pildi rasterstruktuuri heledates piirkondades, kus see on eriti hästi eristatav, vähem märgatavaks. Canon nimetas seda tehnoloogiat PhotoRealismiks, Hewlett-Packard PhotoREt ja Epson Photo Reproduction Quality.
Kuid konkurentsist ärgitatud edusammud ei seisa paigal. Järgmine samm ideaali poole tehti tinditilga suuruse ja koos sellega paberi lõpp-punkti vähendamise ja dünaamiliselt muutmisega. Reguleerides paberile kantud tindi "osa" kogust, saate saavutada heledamaid toone ilma punktidevahelist kaugust suurendamata. See võimaldab muuta bitmap struktuuri veelgi vähem nähtavaks.
Ilma täiendavate nippide ja olulise muutuseta tehnoloogiline protsess ainult Epson suudab saavutada sarnase efekti. Fakt on see, et piesoelektrilise pea tööpõhimõte võimaldab teil juhtida tilga suurust, muutes piesoelektrilisele elemendile rakendatava juhtpinge suurust. Seda tehnoloogiat nimetatakse muutuva punkti suuruseks. Noh, mulltrükkimise järgijad pidid düüside kujunduse muutmisega tõsiselt tegelema. Igaüks neist paigutas mitu erineva võimsusega kütteelementi.
Neid ükshaaval või kõiki korraga sisse lülitades on võimalik saada erinevas suuruses tilku, nagu tänapäevaste termotindiprinterite puhul. Canon nimetas selle valdkonna arendused Drop Modulationiks, HP kasutas aga valmisnime koos lisaindeksitega – PhotoREt II ja PhotoREt III. Lisaks võimalusele kontrollida tilga suurust, oli ka võimalus paberilehe pinnale samasse kohta järjest mitut tilka panna.
Kuid prindikvaliteet ei sõltu ainult printeri enda disaini tehnilisest täiuslikkusest, vaid ka muudest sama olulistest teguritest.
Reaktiivlennuki joone taga
Eraldusvõime ja printimiskiiruse suurenemisega selgus, et nende omaduste parandamise püüdlus ei saa iseenesest märkimisväärset kasu anda, kui pildikandjat, see tähendab paberit, ei parandata. Näib, mis võiks olla lihtsam kui paber? Aga seda polnud seal! Kõik "kavalad" tehnoloogiad on jõuetud, kui panete printeri salve tavalist kontoripaberit.
Kaunis A4-formaadis leht, mille nägemisest ja lõhnast hakkab iga laserprinter mõnuga nurisema, osutub täiesti ettevalmistamatuks sadadest düüsidest purskavate mitmevärvilise tindi voogude jaoks.
Tavalise paberi pinnal on kiuline struktuur, mis on tingitud selle valmistamise tehnoloogiast. Selle tulemusena hakkavad miniatuursed, range suurusega tilgad levima üle pinna kõige ettearvamatumal viisil. Sel juhul pole üldse vahet, millist printimist kasutatakse - termilist või piesoelektrilist. Selle probleemi üheks lahenduseks on pigmenttindi kasutamine, mis on hajutatud osakeste suspensioon värvitus vedelas kandjas, kuna tahked osakesed ei saa tungida sisekihtidesse ega levida läbi paberi kiudude.
Pigmendipõhised tindid võimaldavad saada eredaid ja küllastunud toone, kuid neil on ka teatud puudused, eriti madal vastupidavus välismõjudele.
Tindiprinteri tehnoloogia on selline, et parimaid tulemusi saab saavutada ainult spetsiaalset paberit kasutades. Tavapaberil olevad fotod näivad tuhmunud ja vähem selged. Erikattega paberil ja nn fotopaberil on erinevalt tavalisest paberist mitu erikihti. Sellel olevad väljatrükid on peaaegu eristamatud fotodest, mis on saadud keemilise fotoprotsessi abil printimisel.
Tindiprinteri jaoks mõeldud tavaline eelarvepaber on reeglina tihedusega 90–105 g/m 2, suhteliselt õhukese paksusega ja suurepärase valgega. Tänu esikülje või mõlema külje erilisele töötlusele on selline paber vastupidavam tindi kapriisidele ning takistab nende laialivalgumist ja sügavale lehele tungimist.
Spetsiaalne läikiva või mati pinnaga fotopaber on tavaliselt kuni 200 g/m 2 tihedusega ja on kaasaegse tehnoloogia mitmekihiline toode. Iga kiht täidab teatud funktsioone.
Alumine kiht on alus, mis annab dokumendile tugevuse ja jäikuse. Järgmine kiht toimib optilise reflektorina, andes pildile heleduse ja valgeduse. Järgmine on peamine liimiv keraamiline või plastiline kiht, mis moodustab komplekti vertikaalsed kanalid ilma pikkade kiuliste moodustisteta piki lehe pinda ja tagades vajaliku tinditiheduse prinditud punktis. Absorbendile kantakse viimane, läikiv või matt kaitsekiht, mis annab pinnale tugevuse ja kaitseb välismõjude eest.
Trükiprotsessi ajal imavad keraamilised osakesed tinti, takistades selle levimist üle pinna. Selle tulemusena jääb punktide kuju ja nende orientatsioon muutumatuks. Lisaks ei saa te karta juhuslikku niiskuse sissepääsu, kuna sügavad ja rangelt vertikaalsed mikrokapillaarid vähendavad leviku tõenäosust.
Tindiprinteritele mõeldud spetsiaalne paber on saanud imerohiks paljude hädade vastu, kuid kahjuks üsna kallis. Ma tahan muidugi, aga ... Ja tasub kulutada raha, et "taevast" ja "maa" vähemalt korra võrrelda.
ComputerPress 11 "2001
Tänapäeval on trükiseadmete turul kaks peamist printimistehnoloogiat: piesoelektriline ja termiline tindiprinter.
Piesoelektrilise trükitehnoloogia on välja töötatud piesoelektriliste kristallide võimele deformeeruda elektri mõjul. Tänu selle tehnoloogia kasutamisele sai võimalikuks printimist juhtida, nimelt: jälgida tilga suurust, selle düüsidest väljumise kiirust, aga ka joa paksust jne. Sellise süsteemi üks eelis on see, et tilkade suurust saab kontrollida. See võimalus võimaldab teil saada paremaid pilte.
Praeguseks on eksperdid tõestanud, et selliste süsteemide töökindlus on palju suurem kui teistel tindiprinterisüsteemidel.
Selle tehnoloogia kasutamisel on prindikvaliteet väga kõrge. Isegi universaalsed ja odavad mudelid võimaldavad teil pilte saada kõrgeim kvaliteet ja kõrge eraldusvõimega. Samuti on piesosüsteemiga PU kõige olulisem eelis kõrge värviedastus, mis võimaldab pildil ereda ja küllastunud välja näha.
Epsoni tehnoloogiad – aeg-testitud kvaliteet
EPSONi tindiprinterite prindipead on kõrge kvaliteediga ja just see seletab nende kõrget hinda. Kui kasutate piesoelektrilist printimissüsteemi, on teile tagatud prindiseadme töökindel töö ning prindipea ei kuiva ega ummistu, kuna sellel on õhuga minimaalne kokkupuude. Piesoelektrilise printimissüsteemi töötas välja ja juurutas EPSON ning ainult EPSONil on selle süsteemi patent.
Termilise tindiprinteri printsiipi kasutatakse Canoni, HP, Brotheri printerites. Tinti kuumutades kanduvad need paberile. Elektrivoolu abil kuumutatakse proportsionaalselt vedelat tinti, millest tuleneb selle trükimeetodi nimetus - termiline tindiprinter. Temperatuuri tõus taastoodab kütteelementi, mis asub soojusstruktuuri sees. Temperatuuri tugeval tõusul aurustub põhiosa värvist, rõhk konstruktsioonis tõuseb kiiresti ning läbi täppisotsiku väljub soojuskambrist väike värvitilk. Seda protsessi korratakse korduvalt ühe sekundi pärast.
Termotindiprinteri meetodi peamiseks puuduseks on see, et sellise printimistehnoloogia korral tekib printeri prindipeas piisavalt palju sademeid, mis aja jooksul võivad seda kahjustada. Samuti ummistab see skaala düüsid aja jooksul, mis toob kaasa printeri kvaliteedi ja printimiskiiruse vähenemise.
Ka termilist tindiprinterit kasutavate seadmete prindipead riknevad pidevate temperatuurikõikumiste tõttu, kuna need põlevad tohutu temperatuuri mõjul läbi. See on selliste seadmete peamine puudus. Epson PG MFP tööperiood on absoluutselt identne seadme enda kasutuseaga. See sai võimalikuks tänu kvaliteetsetele materjalidele, millest prindipea töötati välja. Kliendid, kes kasutavad termotindiprinterit, peavad sageli prindipead vahetama, kuna kõrge temperatuur põhjustab selle sageli läbipõlemise, mis suurendab oluliselt finantskulusid. Prindipea kvaliteet on samuti väga oluline, kui kasutajad kasutavad ümbertöödeldud kassette.
Epsoni tindiprinteri kasutamine koos korduvtäidetavate kassettidega on väga kasulik, kuna see parandab printeri kvaliteeti ja vähendab iga prinditava pildi maksumust.
EPSONi printerite prindipea on väga oluline mitte ainult stabiilne töö printer. PG Quality võimaldab teil tõsta prindikvaliteeti ja printimiskiirust. Samuti, kui prindipea ei puutu kokku õhuga ja kuivab ära, ei pea kasutaja seda vahetama ja seetõttu kulutama raha asjata.. Termojoaga tööpõhimõtet kasutavad seadmed võivad tugevalt üle kuumeneda ja vastavalt sellele ka väljatrükk üle kuumeneda võib ka pea, mis ülekuumenemisel võib lihtsalt läbi põleda ja püsti tõusta.
Nagu näitavad arvukad kontrollid ja testid, soovitavad insenerid kasutada CISS-iga EPSON-printereid, et printida võimalikult ökonoomselt ning samal ajal olla särav ja tõhus. EPSONi seadmed töötavad LF-süsteemiga palju kauem ja tõhusamalt kui teised sama hinnaga kaugjuhtimispuldid teistelt tootmisettevõtetelt.
Epson on kvaliteettoodete usaldusväärne tootja, mis muudab teie töö lihtsamaks ja produktiivsemaks.
Tindiprinteri tehnoloogia ilmus 1980. aastate keskel, kui püüti vabaneda kahe tol ajal domineerinud printimismeetodi – punktmaatriksi ja laseri (elektrograafilise) – puudustest. Laserprintimine oli lubamatult kallis ja värvidest ei osatud veel unistada (ja isegi praegu, kuigi saadaval on värvilised laserprinterid, pole neil mingit võimalust fotoprintide vallas tindiprinteritest mööda minna). Ja tindiprinter sai alguse kui odav alternatiiv kontoridokumentide printimiseks, millel puuduvad maatriksprinterite puudused - aeglane, mürarikas ja annab madala kvaliteediga väljatrükke.
Idee, mis ilmselt peaaegu samaaegselt (umbes 1985. aasta paiku) tuli Hewlett-Packardi ja Canoni inseneride pähe, seisnes selles, et maatriksprinterites läbi lindil oleva tindikihi paberit tabav nõel asendada tilgaga. vedelast tindist. Tilga maht tuleks arvutada nii, et see ei leviks ja tekitaks teatud läbimõõduga punkti. päris elu see tehnoloogia saadi siis, kui leiti mugav viis doseeritud tilga moodustamiseks - termiline.
Termilise tindiprinteri meetodi monopoliseerivad tegelikult Canon ja Hewlett-Packard, kellele kuulub enamik selle tehnoloogia patente, ülejäänud ettevõtted litsentsivad seda ainult, tehes oma väikesed muudatused. Kui HP kasutab terminit "termiline tindiprits" (termiline tindiprits) ja Canon eelistab terminit "mulljoa" (mulljoa).
Kuigi nende vahel on erinevusi, on need põhimõtteliselt identsed.
Joonisel fig. 1 kujutab termilise tindiprinteri protsessi düüsi tsükli tingimusliku kinegrammi kujul (mida mõnikord nimetatakse ka ejektoriteks). Kambri seina sisse on ehitatud miniatuurne kütteelement (ülemises raamis punasega esile tõstetud), mis soojeneb väga kiiresti kõrge temperatuurini (500 °C). Tint keeb (teine kaader), neisse tekib suur aurumull (kaks järgmist kaadrit) ja rõhk tõuseb järsult - kuni 120 atmosfääri, mistõttu surutakse tint läbi düüsi kiirusega üle 12 m / s tilga kujul, mille maht on umbes 2 pikoliitrit (see on kaks tuhandikku miljardist liitrist). Kütteelement lülitub selleks hetkeks välja ja mull vajub rõhulanguse tõttu kokku (alumised raamid). Kõik toimub väga kiiresti – mõne mikrosekundi jooksul. Tint juhitakse düüsisse kapillaarjõudude toimel (mis on palju aeglasem) ja peale düüsi uue portsjoniga täitmist on süsteem töövalmis. Kogu tsükkel võtab aega umbes 100 ms, see tähendab, et languste sagedus on 10 kHz ja kaasaegsetes printerites - kaks korda rohkem.
Selline autonoomselt juhitav düüs on osa prindipeast, mis asub üle lehe liikuval kelgul, nagu prindiüksus maatriksprinter. Düüsi läbimõõduga 10 mikronit on paigutustihedus 2500 düüsi tolli kohta; ühes peas võib olla mitusada kuni mitu tuhat düüsi. Kaasaegsetes kiiretes seadmetes hakati kasutama fikseeritud päid - selleks, et kõrvaldada kogu vankri põikisuunalise liikumise protsessi kõige aeglasem etapp. Näiteks toodab HP suure jõudlusega fotokioskeid, mille pead on paigutatud plokkidesse kogu lehe laiuse ulatuses.
Canoni printeritel asub termoelement kaamera küljel (nagu joonisel 1), HP (ja Lexmarki) puhul aga tagaküljel. Võib-olla on see erinevus tingitud algsetest ideedest: ettevõtte legendi järgi kukkus Canoni insener jootekolvi värvisüstlale (st süstal kuumenes küljelt) ja HP teadlased laenasid selle põhimõtte elektriveekannalt, mida kuumutatakse otsast peale. Meeldib see teile või mitte, aga külgmine paigutus võimaldab Canonil paigaldada kaks termoelementi düüsi kohta, mis parandab jõudlust ja juhitavat tilkade suurust, kuid muudab disaini keerukamaks ja suurendab selle maksumust.
Canoni kallimad "mulli" pead on korduvkasutatavad ja printerisse sisse ehitatud. HP-päid on lihtsam valmistada, kuna need ehitati traditsiooniliselt otse kassetti ja visati koos sellega minema. See on palju mugavam, kuna see tagab prindikvaliteeti (peal pole lihtsalt aega ressursi väljatöötamiseks) ja montaaži kõrge töökindluse. Selle lähenemisviisi korral põhjustab peade täiustamine aga kassettide hinna tõusu, nii et paljudel kaasaegsetel HP printeritel on eraldi pead, nagu Epson või Canon. Näiteks Photosmart Pro B9180, HP "kodu" fotoprinterite tänane lipulaev, on vahetatavate üksikute peadega, samas kui selle odavamal analoogil Photosmart Pro B8353 on kassetiga integreeritud pead.
Kokkupuutel
Klassikaaslased
Tehnoloogia termotindiprintimine põhineb tindi omadusel kuumutamisel mahult paisuda. Kuumutatud tint, mille maht suureneb, surub printeri prindipea düüsidesse mikroskoopilised tindipiisad, mis moodustavad paberil kujutise. Üldiselt on termilise tindipritsiga printimise tehnoloogia esitatud allpool.
Termiline tindiprinteri tehnoloogia
Termiline tindiprinter on kõige populaarsem tindiprinteri tehnoloogia ja seda kasutatakse 75% tindiprinteritest.
Termo-tindiprinteri tehnoloogiat kasutavate printerite osakaal
Suurima panuse termotindiprinteri tehnoloogia arendamisse andsid korporatsioonid Canon ja HP, kes töötas 1970. aastatel iseseisvalt välja kaks printimistehnoloogiat: Bubble Jet (Canon) ja Termiline tindiprinter(H.P.).
Termilise tindiprinteri tehnoloogiad
Bubble Jet termotindiprinteri tehnoloogiat tutvustati avalikkusele 1981. aastal suurel messil. Aastal 1985 kasutades uuenduslik tehnoloogia Legendaarne Canoni mustvalgeprinter BJ-80 ilmus 1985. aastal – esimene Canoni BJC-440 värviprinter.
Bubble Jet tindiprinteri tehnoloogia skemaatiline esitus
Tehnoloogia olemus Tindiprinteri mullijoa on järgmine. Prindipea igasse otsikusse on sisse ehitatud termistor (soojendi) tindi koheseks kuumutamiseks, mis temperatuuril üle 500 ° C aurustudes moodustab mulli, mis surub tinditilga välja. Seejärel lülitub termistor välja, tint jahtub ja mull kaob ning madalrõhuala tõmbab sisse uue osa tinti.
Huvitaval kombel kuumeneb tint temperatuurini 500°C vaid 3 mikrosekundiga ning tilgad lendavad düüsist välja kiirusega 60 km/h. Igas sekundis prindipea igas düüsis korratakse tindi kuumutamise ja jahutamise tsüklit 18 000 korda.
Teist tindiprinteri tehnoloogiat - Thermal Inkjet - hakkas HP välja töötama 1984. aastal, kuid esimene sellel trükitehnoloogial põhinev ThinkJet printer võeti masstootmisse palju hiljem.
Thermal Inkjet tehnoloogia skemaatiline esitus
Termiline tindiprinteri tehnoloogia põhineb samal printimispõhimõttel nagu Bubble Jet tehnoloogia, ainsa erinevusega, et Bubble Jet tehnoloogiat kasutavates printerites asuvad termistorid prindipea mikroskoopilistes düüsides, Thermal Inkjet tehnoloogiat kasutavates printerites aga otse taga. otsik.
Seega erinevad Bubble Jet ja Thermal Inkjet tehnoloogiad vaid detailide poolest.
Termilise tindiprinteri peamised eelised pieso-tindiprinteri ees on liikuvate mehhanismide puudumine ja stabiilne töö. Lisaks sellele on termotindiprinteril üks oluline puudus: see ei võimalda teil kontrollida tindipiiskade suurust ja kuju. Lisaks, kui prindipea düüsist lendavad tinditilgad välja, pääsevad tindi keemisel tekkivad satelliiditilgad (satelliidid) koos nendega välja. Selliste "satelliitide" ilmumise võib käivitada tindimassi ebastabiilne vibratsioon selle düüsist väljutamisel. Just satelliiditilgad põhjustavad prindi ümber ebasoovitava kontuuri (“tindi udu”) ja värvide segunemise graafikafailides.
Erinevate piesoelektrooniliste seadmete töö põhineb piesoelektriline efekt , mille avastasid 1880. aastal prantsuse teadlased vennad P. Curie ja J. Curie. Sõna "piesoelektrilisus" tähendab "rõhust saadavat elektrit". otsene piesoelektriline efekt või lihtsalt piesoefekt seisneb selles, et surve all mõningatele kristallkehadele, mida nimetatakse piesoelektrideks, tekivad nende kehade vastaskülgedel võrdse suurusega, kuid erineva märgiga elektrilaengud. Kui muudate deformatsiooni suunda, st ei suru kokku, vaid venitate piesoelektri, siis muutuvad laengud nägudel vastupidiseks.
Piesoelektrikute hulka kuuluvad mõned looduslikud või tehislikud kristallid, nagu kvarts või Rochelle'i sool, aga ka spetsiaalsed piesoelektrilised materjalid, nagu baariumtitanaat. Lisaks otsesele piesoelektrilisele efektile kasutatakse seda ka vastupidine piesoefekt , mis seisneb selles, et elektrivälja mõjul piesoelektrik tõmbub kokku või paisub sõltuvalt väljatugevuse vektori suunast. Kristallilises piesoelektrikas sõltub piesoelektrilise otse- ja pöördefekti intensiivsus sellest, kuidas mehaaniline jõud või elektrivälja tugevus on suunatud kristalli telgede suhtes.
Praktilistel eesmärkidel kasutatakse erineva kujuga piesoelektrikuid: ristkülikukujulisi või ümmargusi plaate, silindreid, rõngaid. Sellised piesoelektrilised elemendid lõigatakse kristallidest teatud viisil välja, säilitades samal ajal orientatsiooni kristalli telgede suhtes. Piesoelektriline element asetatakse metallplaatide vahele või metallkiled kantakse piesoelektrilise elemendi vastaskülgedele. Seega saadakse piesoelektrilise dielektrikuga kondensaator.
Kui tuua sellise piesoelektrilise elemendi juurde Vahelduvpinge, siis piesoelektriline element kahaneb ja paisub pöördmõju tõttu piesoelektrilise efekti tõttu, st teostab mehaanilisi vibratsioone. Sel juhul muudetakse elektrivibratsioonide energia mehaaniliste vibratsioonide energiaks, mille sagedus on võrdne rakendatud vahelduvpinge sagedusega. Kuna piesoelektrilisel elemendil on teatud omasagedus, võib täheldada resonantsnähtust. Piesoelektrilise elemendi plaadi suurim võnkumiste amplituud saadakse siis, kui välise EMF-i sagedus langeb kokku plaadi võnkumiste loomuliku sagedusega. Tuleb märkida, et on mitmeid resonantssagedusi, mis vastavad erinevat tüüpi plaadi vibratsioonile.
Välise muutuva mehaanilise jõu mõjul tekib piesoelektrilisele elemendile sama sagedusega vahelduvpinge. Sel juhul muundatakse mehaaniline energia elektrienergiaks ja piesoelektrilisest elemendist saab muutuv EMF-generaator. Võime öelda, et piesoelektriline element on võnkesüsteem, milles võivad esineda elektromehaanilised võnked. Iga piesoelement on samaväärne võnkeahelaga. Tavalises võnkeahelas, mis koosneb mähist ja konderist, kantakse konderis koondunud elektrivälja energia perioodiliselt üle mähise magnetvälja energiaks ja vastupidi. Piesoelektrilises elemendis muundatakse mehaaniline energia perioodiliselt elektrienergiaks. Vaatame piesoelektrilise elemendi ekvivalentset vooluringi:
Riis. 1 - Piesoelektrilise elemendi ekvivalentne ahel
Induktiivsus L peegeldab piesoelektrilise plaadi inertsiaalseid omadusi, mahtuvus C iseloomustab plaadi elastseid omadusi, aktiivtakistus R on energiakadu vibratsioonidel. Mahtuvust C 0 nimetatakse staatiliseks ja see on tavaline piesoelektrilise elemendi plaatide vaheline mahtuvus ja seda ei seostata selle võnkeomadustega.
Printerite piesoelektrilised tindipead töötati välja seitsmekümnendatel aastatel. Enamikus piesoelektrilistes tindiprinterites tekitatakse tindikambris ülerõhk piesoelektrilise ketta abil, mis muudab oma kuju – paindub, kui sellele rakendatakse elektrilist pinget. Kumerates ketas, mis on tindiga kambri üks seinu, vähendab selle mahtu. Ülerõhu toimel eraldub düüsist tilga kujul vedel tint. Piesoelektrilise tehnoloogia teerajaja Epson ei suutnud piesoelektriliste prindipeade suhteliselt kõrge tehnoloogilise maksumuse tõttu müügimahus edukalt konkureerida oma konkurentide Canoni ja Hewlett-Packardiga – need on mullprindipeadest kallimad ja keerukamad.
Epsoni tindiprinterite peamine puudus on see, et pea maksab sama palju kui printer. Ja kui see kuivab, on soovitatav printer lihtsalt välja visata.
Teiste printerite puhul on miinuseks kulumaterjalide hind.
3. Laserprinterite tööpõhimõte. Laser- ja LED-printerid. Peamised omadused, eelised ja puudused.
Tõuke esimese loomiseks laserprinterid oli Canoni poolt välja töötatud uue tehnoloogia tekkimine. Selle ettevõtte koopiamasinate arendamisele spetsialiseerunud spetsialistid lõid LBP-CX printimismehhanismi. Hewlett-Packard alustas koostöös Canoniga kontrollerite väljatöötamist, mis muudavad prindimootori PC- ja UNIX-arvutisüsteemidega ühilduvaks.
Esialgu kroonlehe- ja maatriksprinteritega konkureerinud laserprinter saavutas kiiresti populaarsuse kogu maailmas. Teised koopiamasinate ettevõtted järgisid peagi Canoni eeskuju ja alustasid laserprinterite uurimist. Teine oluline areng oli tekkimine värvilised laserprinterid. XEROX ja Hewlett-Packard tutvustasid uue põlvkonna printereid, mis kasutasid PostScripti Level 2 lehekirjelduskeelt, mis toetab pildi värvilist esitust ja võimaldab suurendada trüki jõudlus ja värvi täpsus. Laserprinterid moodustavad pildi paberile punktide paigutamise teel (rastermeetod). Esialgu vormistatakse leht printeri mällu ja alles seejärel kantakse üle trükimootorisse. Sümbolite ja graafiliste kujutiste rasteresitus toimub printeri kontrolleri juhtimisel. Iga pilt moodustatakse punktide sobiva paigutusega ruudustiku või maatriksi lahtrites.
Vaatamata rünnakule tindiprinterid, on laserseadmete domineerimine kontoritöökohtadel nüüd vaieldamatu. Laserprinterite populaarsuse taga on palju põhjuseid. Nad kasutavad end tõestanud tehnoloogiat, mis on osutunud väga töökindlaks: printimine on kiire, vaikne ja üsna taskukohane, selle kvaliteet on enamikul juhtudel printimislähedane. Ka laserprinterite tootjad pole paigal püsinud, jätkates printimiskiiruse ja -kvaliteedi tõstmist, surudes samal ajal hindu alla. 1994. aastal oli tüüpilise laserprinteri nimikiirus 4 ppm, eraldusvõime 300 dpi ja hind 800 dollarit. 1995. aastal suurenes nende toodete arv, mis prindivad 6 lk/min eraldusvõimega 600 dpi ja mille tegelik jaehind on 350 dollarit.
Iga kahe-kolme aasta järel suurendavad tootjad printimiskiirust 1 või 2 lk/min ning kümnendi lõpuks olid isiklikud laserprinterid jõudnud kiiruseni 12-15 lk/min. Lisaks vähenevad need laserprinterite mõõtmed- seega saavutavad tootjad hinnalanguse ja võimaluse paigaldada oma tooteid kitsale töölauale. Selle üheks tagajärjeks on sageli piiratud võimalused paberi käsitsemiseks võrreldes suurte mudelitega. Sisestusmahutid ei mahuta tavaliselt rohkem kui 100 lehte ja paberitasku on sageli ette nähtud lehtede käsitsi söötmiseks samal ajal - selleks peate esmalt sellest paberivirna eemaldama. Väljastussalvede maht on samuti piiratud – kui printer sellise seadmega üldse on varustatud. Mõnel printeril on paberitee nii keeruline, et müüjad ei soovita kleepuvate etikettide masinaid kasutada.
Enimkasutatavad laserprinterid kasutavad fotokoopiatehnoloogiat, mida nimetatakse ka elektrofotograafiaks, mis seisneb täpi täpses positsioneerimises lehel, muutes fotojuhtivast pooljuhist valmistatud spetsiaalsel kilel elektrilaengut. Sarnast printimistehnoloogiat kasutatakse koopiamasinates.
Laserprinteri kõige olulisem konstruktsioonielement on pöörlev fotojuht, mis kannab pildi paberile. Fotojuht on metallsilinder, mis on kaetud õhukese fotojuhtiva pooljuhi kilega (tavaliselt tsinkoksiidiga). Staatiline laeng jaotub ühtlaselt trumli pinnale. Peenikese traadi või võre, mida nimetatakse koroonajuhtmeks, abil rakendatakse sellele juhtmele kõrgepinge, mille tulemusena tekib selle ümber helendav ioniseeritud piirkond, mida nimetatakse koroonaks. Mikrokontrolleriga juhitav laser genereerib õhukese valgusvihu, mis peegeldub pöörlevalt peeglilt. See kiir, langedes fototrumlile, valgustab sellel olevaid elementaarseid alasid (punkte) ja fotoelektrilise efekti tulemusena muutub nendes punktides elektrilaeng.
Teatud tüüpi printerite puhul väheneb trumli pinnapotentsiaal -900-lt -200 V. Seega ilmub fotojuhile pildi koopia potentsiaalse reljeefi kujul.
Järgmises tööetapis rakendatakse fotojuhti teise trumli, mida nimetatakse arendajaks (arendaja) abil. tooner- väikseim värvitolm. Staatilise laengu toimel tõmbavad väikesed tooneriosakesed kergesti trumli pinnale avatud kohtades ja moodustavad sellele kujutise.
Paberileht sisendsalvest liigutatakse rullsüsteemi abil trumlisse. Seejärel antakse lehele staatiline laeng, mis on vastupidine trumli valgustatud punktide laengule. Kui paber puutub kokku trumliga, kanduvad (tõmbuvad) trumlist olevad tooneriosakesed paberile. Tooneri paberile kinnitamiseks laaditakse leht uuesti ja lastakse kahe rulli vahel, mis soojendavad selle temperatuurini umbes 180° - 200°C. Pärast tegelikku printimist tühjeneb trummel täielikult, puhastatakse kleepuvatest tooneriosakestest ja on uueks printimistsükliks valmis.
Kirjeldatud toimingute jada on väga kiire ja tagab kvaliteetse printimise. Peale printimisel värviline laserprinter kasutatakse kahte tehnoloogiat. Vastavalt esimesele, kuni viimase ajani laialdaselt kasutatavale, moodustati trumlile iga üksiku värvi (tsüaan, magenta, kollane, must) jaoks vastav kujutis ja leht trükiti nelja käiguga, mis loomulikult mõjutas värvimise kiirust ja kvaliteeti. trükkimine. Kaasaegsetes mudelites kantakse trumlile nelja järjestikuse käigu tulemusena iga nelja värvi tooner. Seejärel, kui paber puutub kokku trumliga, kantakse sellele korraga üle kõik neli värvi, moodustades trükile soovitud värvikombinatsioonid. Tulemuseks on sujuvam värvide taasesitus, mis on peaaegu sama, mis termoülekandega värviprinteritel.
Selle klassi printerid on varustatud suure mälumahu, protsessori ja reeglina oma kõvakettaga. Kõvaketas sisaldab mitmesuguseid fonte ja eriprogramme, mis haldavad tööd, kontrollivad olekut ja optimeerida printeri jõudlust. Värvilised laserprinterid on üsna suured ja rasked. Värvilise laserprintimise protsessi tehnoloogia on väga keeruline ja värvilaserprinterite hind on endiselt väga kõrge.
LED-printer: tööpõhimõte, sarnasused laserprinteritega ja erinevused sellest
LED- ja laserdigitrükitehnoloogial on ühine elektrograafilise protsessi kasutamine lõpptrüki saamiseks. Tegelikult on tegemist sama klassi seadmetega: mõlemal juhul moodustab valgusallikas, mida juhib printeri protsessor, valgustundlikule trumlile vajalikule kujutisele vastava pinnalaengu.
Lihtsamalt öeldes möödub pöörlev trummel tooneripunkrist, tõmbab tooneriosakesed "valgustatud" kohtadesse ja kannab tooneri paberile. Seejärel kinnitatakse tooner termoelemendiga (ahi) paberile ja väljundis saame valmis prindi. ¶Nüüd lähme tagasi ja vaatame lähemalt trumlit valgustava valgusallika kujundust. Laser- ja LED-printeri erinevus seisnebki kasutatava valgusallika tüübis: erinevalt laserseadmest kasutatakse viimasel juhul tuhandetest LED-idest koosnevat rida. Vastavalt sellele valgustavad LED-id läbi teravustamisläätsede valgustundliku trumli pinda kogu selle laiuses.
4. Sublimatsiooniprinterite tööpõhimõte. Peamised omadused, eelised ja puudused.
Sublimatsiooniprinterid ilmusid kümmekond aastat tagasi. Siis peeti neid eksootilisteks, väga professionaalseteks seadmeteks. Tindiprinterid olid algselt suunatud massikasutajale, mis tähendab, et need kaks tootegruppi ei konkureerinud omavahel. Kümmekonna aasta taguste sublimatsiooniprinterite pildikvaliteet oli võrreldamatult parem kui tindiprinteritel. Kuid viimasele trükkimise hind oli peaaegu suurusjärgu võrra väiksem.
Kõigi tindiprinterite fotoprinterite ühine tehnoloogilistest põhjustest tingitud puudus on trükise triibulisus, mis avaldub erinevatel mudelitel erineval määral. Parimal juhul on see märkamatu või vaevumärgatav, kuid kui osa düüsidest ummistub või printeri mehaanika ebaõnnestub, jaguneb väljatrükk ebaatraktiivseteks horisontaalseteks triipudeks. Termoprinterite klassi kuuluvad sublimatsiooniprinterid on sellest puudusest täiesti vabad.
Sublimatsioonitrüki tehnoloogia pärineb ladinakeelsest sõnast sublimare ("tõsta üles") ja tähistab aine üleminekut tahkest olekust gaasilisse olekusse kuumutamisel, möödudes vedelast olekust.
Sublimatsiooniprinteri tööpõhimõte on järgmine: prinditöö vastuvõtmisel soojendab printer kilet koos sellele kantud värvainega, mille tulemusena värvaine aurustub kilelt ja kantakse spetsiaalsele paberile. Sama kuumutamise tulemusena avanevad paberi poorid ja värv kinnitub selgelt trükisele, misjärel muutub paberi pind uuesti siledaks ja läikivaks. Trükkimine toimub mitme käiguga, kuna kolm peamist värvainet tuleb paberile üle kanda õigetes kombinatsioonides: magenta, tsüaan ja kollane.
Kuna sel juhul prinditehnoloogia enda tõttu pikslistumine ja ribad puuduvad, on näiliselt tagasihoidliku eraldusvõimega 300x300 dpi töötavad sublimatsiooniprinterid võimelised tootma fotosid, mis ei jää kvaliteedilt alla palju suurema eraldusvõimega tindiprinteri mudelite väljatrükkidele. Sublimatsioonimudelite peamised puudused on kulumaterjalide kõrge hind ja A4-formaadis lehtedega töötavate majapidamismudelite puudumine.
Tavaline tindiprinter prindib tavalisele paberile, sublimatsiooniprinter aga nõuab spetsiaalset paberit ja värvikassetti (tindipaela), mida müüakse tavaliselt komplektina. Standardformaadis 10 x 15 cm 20 fotost koosneva komplekti maksumus võib olla 5–15 dollarit. Seega maksab sublimatsiooniprinteril printimine 3-4 korda rohkem kui tindiprinteril ning kümme korda kallim kui tavaliste (analoog)kilede ilmutamine ja trükkimine laboris. See on joonisel selgelt näidatud. 
5. Termoprinterite tööpõhimõte. Peamised omadused, eelised ja puudused.
Värvilised laserprinterid pole veel täiuslikud. Termoprintereid või, nagu neid ka nimetatakse, tipptasemel värviprintereid kasutatakse fotograafiale lähedase kvaliteediga värvipildi saamiseks või trükieelsete värvinäidiste tootmiseks.
Praeguseks on laialt levinud kolm värvilise termotrüki tehnoloogiat: sulavärvi tindiprinteri ülekanne (termoplasttrükk); sulavärvi kontaktülekanne (termovahatrükk); termovärviülekanne (sublimatsioontrükk).
Kahele viimasele tehnoloogiale on omane värvaine kuumutamine ja selle ülekandmine paberile (kilele) vedelas või gaasilises faasis. Mitmevärviline värv kantakse tavaliselt õhukesele lavsan-kilele (paksus 5 µm). Kilet liigutatakse lindi transpordimehhanismi abil, mis on ehituselt sarnane nõelprinteri omaga. Kütteelementide maatriks moodustab värvilise pildi 3-4 käiguga.
Termovahaprinterid kannavad vahas lahustunud värvaine paberile, kuumutades värvilise vaha linti. Reeglina on selliste printerite jaoks vaja spetsiaalse kattega paberit. Termovahaprintereid kasutatakse tavaliselt ärigraafika ja muude mittefotograafiliste trükkimiseks.
Sublimatsiooniprinterid on parim valik fotost peaaegu eristamatu pildi printimiseks ja trükieelsete näidiste tegemiseks. Tööpõhimõtte järgi on need sarnased termovahaga, kuid lindilt kantakse paberile ainult värvaine (millel pole vahapõhist alust).
Printereid, mis kasutavad sula tindi tindiprinterit, nimetatakse ka tahke tindi vahaprinteriteks. Printimisel sulatatakse värvilised vahaplokid ja pritsitakse kandjale, luues erksad ja küllastunud värvid mis tahes pinnale. Sel viisil saadud "fotod" näevad välja kergelt teralised, kuid vastavad kõigile fotokvaliteedi kriteeriumidele. See printer ei sobi kilede valmistamiseks, kuna vahapiisad on pärast kuivamist poolkerakujulised ja tekitavad sfäärilise efekti.
On termoprintereid, mis ühendavad sublimatsiooni ja termovahaga printimise tehnoloogia. Sellised printerid võimaldavad ühes seadmes printida nii mustand- kui ka viimistlusprinte.
Termoprinterite printimiskiirus soojusefektide inertsist on väike. Sublimatsiooniprinteritele 0,1–0,8 lehekülge minutis ja termovahaprinteritele - 0,5–4 lehekülge minutis.
