Презентация от Любов Нейчева и Ивайло Маринков http://tsarstva.bg

1. Мастилено струйни
принтери

2. Изготвили:
Любов Любославова Нейчева -
ФКСУ, Компютърни системи и технологии, гр. 46,
фак. № 121210015;
Ивайло Георгиев Маринков -
ФКСУ, Компютърни системи и технологии, гр. 46,
фак. № 121210017;
Ръководител на проекта:
д-р инж. Сергей Стоянович Недев

3. Съдържание по точки
• Общо за принтерите
• Общи сведения и схеми на мастиленоструен
принтер
• Кратка история
• Видове мастиленоструйнопринтиране
– Капкоотделяне при поискване (Drop-on-demand)
• Термален печат
• Пиезоструен печат
– Непрекъснат печат

4. • Видове мастила
• Изисквания към използваните мастила
• Цветен печат
• Дизайна на глави за мастиленоструйни
принтери
– Несменяеми
– Сменяеми
• Дюзи
• Засъхване на мастилото
• Портове и инрефейси

5. • Характеристики и типични стойности на
мастиленоструйните принтери
• Предимства и недостатъци на
мастиленоструйните принтери
• Статистика и бизнес модел
• Мастиленоструен или лазерен
• Професионални принтери
• Списък използвана литература

6. Общо за принтерите
Принтерите са
компютърни периферни
устройства, които
автоматично отпечатват
(върху хартия или други
материали) документи,
които могат да включват
текст и изображения.

7. Общи сведения и схеми на
мастиленоструен принтер
• При мастиленоструйните принтери изображението
върху носителя се формира от точки.
• Процесът на печат
се извършва от
печатеща глава.
• Хартията се подава
чрез специален
механизъм.

9. Синхронното взаимодействие на всички механизми
на принтера, както и връзката му със системния
блок на компютъра се осигурява от устройството
за управление.
За контрол на състоянието на принтера обикновено се
придвиждат елементи за управление и индикация бутони
и светодиоди.

10. Всички конструктивни елементи на принтера са
събрани върху метално шаси, което се покрива от
пластмасов корпус. Централно място в принтера
заема проходът, по който минава хартията.

11. Конструктивно устройството за
подаване на хартия
Съществуват две основни схеми:
• Схема, при която харията се подава отгоре
• Схема, при която хартията се подава отдолу

12. Кратка история

13. Мастиленоструйното
принтиране като идея
произхожда още от
19 век, но техноло-
гията за пъри път се
разработва обширно
през 50-те години на
следващия век.

14. В края на 70-те години мастиленоструйните
принтери, произвеждани основно от Epson,
HP и Canon можели да отпечатват и цифрови
изображения, създадени от компютър.

15. Какво е
мастилено
струйно
принтиране?
Това е вид принтиране, при което се създава
цифрово изображение, като се изтласкват
капчици мастило върху хартия.
Процесът се извършва от самата глава, където
се намира и резервоарът с мастило.

16. Видове
мастиленоструйно
принтиране
Има два вида:
Капкоотделяне при поискване
Непрекъснат печат

17. Капкоотделяне при поискване
Има две технологии:
1.Термален печат
2.Пиезоструен печат

18. 1.Термалният мастиленоструен процес е по-
разпространеният от двата. Изобретен е от инж.
Итиро Ендо за Canon през 1977г.
• През 1981 г. технологията бива
представена на изложението
Canon Grand Fair.
• През 1985 г. се пуска в серийно
производство първият монохромен
принтер – Canon BJ-80.
• През 1988 г. се появява
първият цветен модел –
BJC-440, формат А2.

20. Касетата се състои от множество мианиатюрни
камери, всяка със собствен нагревател, изградени
чрез фотолитография.
За да се извлече капка от всяка камера, през
загряващия елемент се пропуска електрически
импулс, което предизвика мигновено изпарение на
мастилото от камерата, образувайки балонче.
Налягането се повишава и капка мастило се изтласква
към хартията.

21. Използваните мастила са предимно на водна основа.
Тъй като не са необходими специални материали,
производствената стойност на печатащите глави
обикновено е по-ниска, отколкото при другите
мастиленоструйни технологии.

22. 2.Пиезоструен печат
Микроконтролер, вграден в печатаща
глава, подава напрежение с определена
честота на кварцовия пиезокристал. В
следствие на това става изхвърляне на
мастилената капка.
Ще разгледаме тази технология в няколко стъпки:

23. Стъпка 1
Пиезокристалът се
намира в състояние
на покой (фиг.1).
Така изглежда
печатащата глава,
когато принтерът не
се използва.

24. Стъпка 2
Кристалът се деформира
в следствие на
подаденото му
напрежение.
Обемът на камерата се
увеличава.
Колкото по-силно се
извива кристалът, толкова
повече мастило постъпва
в камерата и толкова по-
голяма ще бъде
изстрелваната капка.

25. Стъпка 3
На кристала се подава
напрежение с обратен
поляритет.
Той се деформира, в
следствие на което
обемът на мастилената
камера рязко се
съкращава и капката се
изстрелва.

26. Непрекъснат печат
При този процес мастилото се подава
непрекъснато, като отделеното количество се
регулира от модулатор. Патентът за този способ
за печат принадлежи на Уилям Томсън от 1867.

28. Процесът се реализира, като под налягане в
дюзата на печатащата глава се подава мастило,
което на изхода от дюзата се разбива на
последователност от микрокапки, с обем няколко
десетки pl.
Това се извършва посредством пиезокристал
(разположен в дюзата), който формира акустична
вълна, с честота от порядъка на десетки kHz.

29. Капките мастило получават заряд. След това
преминават през отклоняващата система,
наречена дефлектор.
С промяна на напрежението на електрическото
поле на системата може да се управлява
траекторията на капките. Те или попадат на
хартията, или се улавят и се връщат в
резервоара за мастило.

30. Първият принтер,
използващ тази
технология,
е пуснат
в производство през
1951г. от Siemens.
Сега устройствата, базиращи се на непрекъснатия печат,
се характеризират с много висока производителност
на дюзата – от 50000 до 150000 капки/секунда.
Друго преимущество е мастилото, което е
електропроводимо.

31. Видове мастила
• Багрилно мастило
-Това е най-евтиното мастило, най-често
намиращо употреба в монохромното принтиране;
-Налично e в до десет цвята;
-Kонтрастът при печат е много висок;
-Липсата на водоустойчивост;
-Бавното изсъхване;

32. • Пигментно мастило
-Трайност ;
-Водоустойчивост;
-Изсъхва до 100 пъти по-бързо от багрилните
мастила;
-По-висок контраст;
-Ниска яркост;
-По-висока цена;

33. • UV мастило
-При излагане на UV лъчение, преминава
мигновенно от течност във втрърден филм;
-Бързо изсъхване => голяма скорост на печат;
-Не засъхва в печатащата глава => не се
наблюдава запушване на дюзите;
-Безвредно за околната среда;
-Много висока цена;
-Изисква специално оборудване;

34. Изисквания към
използваните мастила
• да бъдат съвместими с материала, от
който е изработен печатащият
механизъм;
• да не образуват отлагания в каналите и
дюзите, както и да не се разслояват;
• да имат голям срок на годност;

35. • да притежават определена плътност,
вискозитет и повърхностно напрежение
при температури от 10 до 40°C;
• да не се явяват хабитат на бактерии и
водорасли;
• да не съдържат отровни или канцерогенни
вещества;
• да не са запалими

36. Цветен печат
Цветните мастиленоструйни принтери формират
изображенията, използвайки четири основни
цвята, налагайки ги едни върху друг.

37. Цветовия модел, който използват
мастиленоструйните принтери, е
CMYK:
(Cyan – основно синьо, Magenta –
виолетово, клонящо към червено,
Yellow – жълто и K – Black, за черно.
черно

38. Технологията се базира на свойството на
мастилата да поглъщат и отразяват различни
части от видимия спектър.
Когато бяла свтлина осветява
цветно изображение,
отпечатано върху хартия,
всяка мастилена точка поглъща
съответната част от спектъра и отразява
останалата към очите на наблюдателя.

39. Тъй като цветовете се формират чрез
изваждане (subtraction) на част от спектъра
на бялата светлина, те се наричат
„субтрактивни”, а системата – субтрактивно
смесване на цветовете.

40. Цветните мастиленоструйни принтери имат
и черна, и цветна печатеща глава.

41. Дизайн на
печатната
глава

43. Несменяеми
глави
Главата е вградена
като е предвидено тя
да издържи през
целия жизнен цикъл
на принтера.
Ако несменяемата глава бива повредена, смяната
и може да бъде много скъпа, ако изобщо е
възможна.

44. Мастиленоструйните принтери с несменяеми глави най-
често са индустриалните принтери от най-висок клас или
високоформатните плотери.

45. Сменяеми глави
Главата е част от
сменяема касета с
мастило.
При повреда, запушване и др. главата
може да се замени.

46. Тази технология е предпочитана от HP както и от
Canon (в по-старите им модели)
При сменяемите глави цената на консумативите
е по-висока и прави
по-трудно производството на високопрецизни
такива на смислена цена.

47. Съществува и трети вид
глави със сменяем
резервоар за мастило,
прикачен към сменяема
глава.
Главата се сменя на
всяко десето
презареждане на
резервоара.
Този похват се използва
при някои принтери на
HP.

48. Дюзи
• Изтласкват мастилото върху хартията;
• 10µm диаметър; постоянен обем на
капката
• Брой – няколко хиляди, по няколко стотин
за всеки цвят мастило;
• Производство:
– електроформиране;
– лазерна аблация;
– анизотропно ецване;
– фотолитография;

49. • Разположени са заедно върху
подвижна глава, движеща се с висока
скорост;
• Намират на около милиметър от
хартията
• Скоростта на изтласкваното мастило
варира между 5 и 10 m/s.
• Начини на изтласкване(импулс):
– термално мехурче;
– употреба пиезокристал;

50. Засъхване на
мастилото
Основната причина за проблеми при
мастиленоструйните принтери
е засъхването на мастило в
дюзата на принтиращата
глава.

51. Начини за борба със
засъхването на мастило
Едно от решенията е в
покриването на дюзите
с гумена капачка,
когато принтерът не се
използва.

52. За да се предотврати
изсъхване на мастилото
мастилено струйните
принтери разполагат с
навлажняващ главата
механизъм.

53. Добра практика е
поне веднъж
седмично да се
пуска програма за
почистване на
дюзите – Nozzle
Clean, Clean Print
Head и др.

54. Ако все пак
засъхването не е било
предотвратено или
почистването след
това е било
невъзможно,
консумативите за
смяна струват почти
толкова колкото нов
принтер!

55. Портове и интерфейси
• последователен порт RS-232
- производителност 20Kbps;
- висока цена;
- съединяващ кабел до 25м;

56. • 8-битов интерфейс, LPT (паралелен):
- 25-пинов женски D-тип конектор;
- сравнително висока скорост за предаване ная
данните;
- портовете се намират на задната страна на
персоналния компютър;
- производителност 500Кbps;
- ниска цена;
- къс съединяващ кабел (само до 1.8м);

57. • паралелен интерфейс EPP (разширен)
• паралелен интерфейс ECP (с увеличени
възможности

58. • USB интерфейс
- възможност за включване на до 127 устройства;
- включване във “верига”;
- “горещ” способ – няма претоварване на
системата;
-- Първа версия на USB:
- устройствата, пуснати в продажба до 2000г.
- скорост 12Мbps;

59. -- USB 2.0:
- излиза през април 2000г.
- скорост 480 Mbps;
-- USB 3.0:
- скорост 5 Gbps;
Всяка модификация на USB интерфейса е
съвместима с предишните

60. Характеристики и типични стойности
на мастиленоструйните принтери
Параметри Стойности
Технология Ink-jet или Bubble-jet
Скорост на печат PPM 1 - 20 PPM
(страница за минута)
Разделителна способност 300 - 1200 DPI
DPI (точки в инч)
Копия (Оригиналът +) 0
Месечно натоварване PPM 6,000 - 60,000 PPM
Цена 30 - 3000 $
Широко форматни принтери до 19000 $
Цена на страница (цента) 3.0 - 30.0

61. Предимства
• Мастиленоструйните • Отпечатват по-
принтери работят по- детайлни
тихо от матричните изображения
принтери. при по-висока
разредителна
способност.

62. • Нямат време за
загряване • Предпочитани
са както за
• цената на домашна
страница при е употреба, така и
ниска. в малки офиси.

63. Недостатъци
• Скъпо оригинално • Принтерът може да
мастило; бъде грешно
информиран, че
мастилото е свършило,
• Чип, докладващ за следователно да откаже
нивото на мастило; да печата.

64. Статистика и бизнес модел
• Висока цена на оригиналните касети => трети
фирми занимаващи се с доставка на мастило;
• Производителите съветват да се използват само
оригиналните мастила;
• Гаранцията на принтер не важи, ако повреда на
устройството е настъпила следствие на употреба
на неоригинални консумативи;

65. • Устройството се продава на точно
производтсвената цена или по-ниска;
• Цената на оригиналното мастило бива
завишавана;
• Инсталиране на микрочип
• “Срокове на годност” на мастилото

66. Мастилено струйни
vs
Лазерни

67. Лазерен принтер
Мастиленостру
ен принтер

68. Видове и Мастиленоструйни Лазерни
параметри
черно-бели цветни черно-бели цветни
Консумативи 0.02-0.05 $ 0.06-0.3 $ 0.01-0.03 $ 0.03-0.09 $
(без хартия)
Качество DPI 240/240 300/300
to to
1200/1200 2400/2400
Копия 0 0
Ниво на 45 - 55dB(A) 39 - 52dB(A)
шума
Цена 30 - 3,000 $ 200 - 8,000 $ 2,000 -
8,000 $

69. • Мастиленоструйните принтери:
- по-евтини от лазерните;
- цената на страница е по висока;
- срокът на годност на мастилата е по-малък
от този на тонерите на лазерните принтери;
- запушват се;
- сходно качество при отпечатване
на фотографски материали;
- предпочитани за домашни условия;

70. Професионални принтери
1. - Стандартните им
формати за печат
варират от 20 до
100см;
- Най-честата им
употреба е за
отпечатването на
голяма като обем
фирмена комуникация;

71. 2. - Широкият формат
е между 75см. и 5м;
- Използва се при
отпечатване на
рекламни
материали както и
за документи на
архитекти и
инженери.

72. 3. - Високообемни принтери - Мастилата, които
се произвеждат от редица ползват, не са на
компании. водна основа.
- Цените им варират -Най-често тези
между 35 хил. и 2 млн. принтери се използват
за печат на продукти,
долара.
които са за употреба
на открито - биоборди,
- Касетите им са с размери рекламни пана и т.н.
между 1.4 и 5 м.

73. Мастиленостуйни принтери със
спезиално приложение:
• Триизмерно принтиране
• Печат върху сладкарски изделия
• Печат на пътечки върху печатни платки, както
и цветови филтри в LCD и плазмените екрани.

74. Използвана литература
• http://en.wikipedia.org/wiki/Inkjet_printing
• http://www.altprint.net/
• http://zoom.cnews.ru/publication/
• http://zoom.cnews.ru/publication/item/2156
• http://www.nestor.minsk.by/kg/1997/16/kg71608.htm
• http://www.printhelp.info/?action=article&cat_id=002007&id=38&lang=
• http://howitworks.iknowit.ru/paper33.html
• http://mnogochernil.ru/news/ink_printer
• http://www.refstar.ru/data/r/id.16631_1.html
• http://www.mycolour.bg
• http://www.copier-expert.ru/doc_right/2.html
• http://www.ehow.com/list_6063821_types-inkjet-ink.html
• https://www.google.bg/imghp?hl=bg&tab=ii

75. Край!