Мастиленоструен принтер

Кой е създал мастиленоструйния принтер? Как работи той и с какви консумативи за принтери? Какви са различните видове технологии на работа при мастиленоструйния принтер? Каква е разликата между принтер с вградена глава и принтер с глава за еднократна употреба. Отговорите на всички тези въпроси и много други интересни факти може да намерите в тази статия.

Кратка история на мастиленоструйните принтери

1976 - Открита е мастиленоструйната технология; мастиленоструйният принтер IBM 4640 е представен пред обществеността като периферно приложение за хартиена текстообработка.

1977 - Siemens PT-80 използва капковата мастиленоструйна технология.

1978 - Създаден е пиезоелектричеки мастиленоструен принтер. 

1979 - Canon изобретяват балонестоструйната технология -  създаване на балончета под налягане чрез нагряване.

1984 - Създаден е ThinkJet на Hewlett Packard -  първият термичен мастиленоструен принтер, пуснат в масово производство, заедно с първата мастиленоструйна глава за еднократна употреба.

1987 - Създаден е първият цветен мастиленоструен принтер HP Paintjet с кодово име „Струята”, изискващ специален размер хартия, бърз и с добро качество на печат (180 dpi).

Края на 1980те - мастиленоструйната технология замества принтерите с точково-матрични игли, за да превземе бързоразвиващия се пазар на компютърни стоки с ниска цена.

1989 - Epson патентоват микропиезо технологията. 

Създаден е Iris Graphics 3047 – първият широкоформатен фото мастиленоструен принтер.

1991 - Създаден е Encad Novajet – широкоформатен мастиленоструен принтер, първият по рода си на пазара – с ниска цена и високо качество на печат.

1993 - Създаден е NovaJet II – второ поколение версия, предлагаща значително подобрение в репродукцията на снимки с резолюция 300х300 dpi и с висока скорост на отпечатване.

Създаден е HP DesignJet 650C - първият широкоформатен цветен мастиленоструен принтер на HP.

1994 - Произведени са EPSON Stylus® COLOR, EPSON Stylus® Color 600, EPSON Stylus® Color 800  - шестцветни висококачествени мастиленоструйни фото принтери с резолюция 720 dpi.

1997 - Произведен е EPSON Stylus® Color Photo – шестцветен висококачествен мастиленоструен принтер с резолюция 1440 dpi.

1998 - Произведен е EPSON Stylus Color 740 – цветен мастиленоструен принтер с вградено USB устройство.

Произведени са HP DJ 2500/3500 – фото принтери с резолюция 600 dpi.

1999 - Произведен е EPSON Stylus Color 900 – най-бързият цветен мастиленоструен принтер в света от своята категория. 

Създаден е принтер iMac (EPSON Stylus Color 740i).

Създаден е принтер ColorSpan Giclee Printmaker, включващ барабанен модул с 8 мастила. 

Ранна история на мастиленоструйните принтери

Мастиленоструйните принтери са предмет на тридесетгодишни изследвания от някои от най-големите производители на принтери. Процесът на работа в мастиленоструйните принтери се основава на простота и интелектуална елегантност, достатъчни да удовлетворят всякакви нужди за печатане. 

Легендата за това как е открита мастиленоструйната технология гласи, че инженер неволно докоснал с поялник иглата на спринцовка пълна с мастило, при което върху бюрото му се изстреляла мастилена струя. Това, разбира се, може и да не е вярно! Първата идея за мастиленоструен процес на работа е патентована от Р. Елмквист от Siemens Elema в Швеция през 1951 г. 

Начинът да се принтира с капки мастило е използван от Карл Хелмут Херц от университета в Лунд, Швеция в началото на 50-те години в инструменти, записващи на хартия най-различни данни (кардиограми). Системата за непрекъсната мастиленоструйна технология е дело на д-р Суийт в Станфорд в средата на 60-те години. Суийт демонстрира как поток от мастило от дюза може да бъде разделен на капчици от звуковите вълни и насочен към определена цел. Според някои източници компанията IBM лицензират технологията за непрекъснато подаване на мастило и през 1976 г. произвеждат IBM 4640 – устройство за пренос на думи. 

През 1977 г. Siemens представят своя PT80 – пиезо-електрически принтер – прароднина на съвременните капкови мастиленоструйни принтери. Принтерът на Siemens е малък и в някои отношения по-добър от днешните принтери особено в печатането на графики. Печатащата му глава разполага с 12 струи и е способен да печата с резолюция 120 dpi – съпоставим с 9-игловите точково-матрични принтери. Siemens също така първи включват в принтерите си опция за почистване на главата. 

История на мастиленоструйните принтери с топлинен механизъм 

Нискотарифните мастиленоструйни принтери най-често използват топлинен механизъм. Мастило в затворено пространство се загрява бързо и капчици от него се изхвърлят по хартията. Едновременно и Hewlett Packard, и Canon твърдят, че това е тяхна собствена идея. 

Изследователите на Canon - Ендо и Хара изобретяват свой собствен капков метод, наречен Bubblejet, при който малък нагревател изстрелва балончета мастило от дюза. Първият работещ Bubblejet е демонстриран пред обществеността през 1981 г. 

Първият работещ принтер на HP е ThinkJet през 1984 г., а Canon представят своя BJ-80 през 1985 г. Всъщност, който и да е открил идеята, HP и Canon в последствие формират близко сътрудничество в производството на лазерни принтери. Всички лазерни принтери на HP през този период са базирани на машините на Canon, но щом говорим за мастиленоструйни принтери, и двата производителя водят ожесточена конкурентна борба по между си. 

Технологията

Има две разпространени мастиленоструйни технологии, наречени според начина на движение на мастилото:

- Непрекъснато подаване на мастило – това е процесът, използван при индустриалното принтиране. Всъщност, това е доста стара технология – производствени линии на бутилки и опаковки, корици на списания, полиетиленови опаковки и др. са отпечатвани по този начин. Оборудването е скъпо, но печатането е много евтино – от порядъка на 1 ст. за страница. Процесът за непрекъснато подаване на мастило обаче не е много точен - текстовете, „произведени” по този начин, определено са четливи, но репродукцията на снимки е не чак толкова задоволителна.
- Технологията за капково печатане се използва у всеки един мастиленоструен принтер в офиса или у дома. Студентските есета, цветни снимки с фотографско качество и други подобни файлове са принтирани по този начин. Тази технология изисква доста повече средства, тъй като при всяка една изчерпана мастилена глава или касета се изисква подмяна, за да продължи процеса на принтиране. 

Основата на капковото печатане е подобна на тази, използвана от матричните машини – печатаща глава „минава” напред-назад по листа и създава точкови модели. Всичко в мастиленоструйните принтери е подобно на матричните принтери с изключение на печатащата глава.

Печатащите глави са сърцето на всеки принтер с въпросната технология. Принтерът сглобява образ в паметта си, а оттам трансформира този образ в пиксели върху хартията, почти като матричните принтери. Матричните принтери използват игли, за да извлекат мастило, а мастиленоструйните принтери образуват миниатюрни капчици мастило, отделени от малки капилярни тръбички с помощта  на:  

- Награвяне, което прави балончета под пара – термични печатащи глави;
- Кристали, променящи формата си, за да създадат механична сила - пиезоелектрични глави.

Други начини да се формират капки също са възможни - 

мастило под натиск в клапани, мембрани с йонно управление, електро или магнитно реологични мастила, електрохидродинамични лъчи и др. Всички гореспоменати технологии обаче се използват за печат само в индустриални количества.

Термичните или топлинните печатащи глави по същество са набор от резистори, така че производството им е сравнително евтино. За съжаление химичните реакции, натрупването на сол и налягането, използвано при изтласкването на мастилото водят до замърсяване на дюзите, така че консумативите принципно са пригодени за еднократна употреба. 

Пиезоелектрическите глави са кристали от материал, който променя формата си при напрежение. Материалът, от който се изработват подобни кристали е т.нар. оловен цирконат титанат. Пиезо ефектът е изключително миниатюрен, така че камерите с мастило трябва да бъдат респективно много по-големи, което пък означава голяма глава с множество дюзи. Въпреки микроскопичните си размери, пиезо ефектът е много надежден и качествен. Пиезоелектрическите глави са много по-скъпи от топлинните. Те са много по-издръжливи и обикновено са отделени от самите консумативи. 

Вградени глави

Философията на фиксираните глави представлява вградена печатаща глава, проектирана да издържи до края на жизнения цикъл на принтера. Когато мастилото бъде изчерпано, тя не се сменя. Сменят се само контейнерите с мастило и поради това консумативите за подобен тип принтери са по-евтини, а и самата печатаща глава  работи много по-прецизно, отколкото една евтина сменяща се глава, която изисква калибриране. От друга страна, ако една вградена глава бъде повредена, евентуалната й подмяна определено ще струва доста. Има принтери, при които е невъзможна подмяната на печатащата глава и собствениците на такива принтери съответно са принудени да си закупят нов принтер. 

Вградени глави има в принтерите за дома и офиса, но най-вече се използват при висококачествени принтери и широкоформатни плотери, използвани за масов печат. В потребителското пространство принтери с вградена глава са произвеждани предимно от EPSON и Canon. Hewlett-Packard също предлагат няколко модела с вградена глава, като модела HP PhotoSmart B109a. Някои от най-разпространените мастилници с вградена глава са:

Глава за еднократна употреба

Философията на главите с еднократна употреба използва печатаща глава, която се предлага като част от сменяемата глава с мастило. Всеки път, когато главата е изчерпана, тя се подменя с нова. Тъй като мастилницата съчетава в себе си печатащата глава, това води до оскъпяване на консуматива като цяло, но ако самата мастилница е повредена, това не е чак такъв проблем, както при принтерите с вградена глава – просто я подменяте с нова. Hewlett-Packard благоприятстват употребата на главите за еднократна употреба, както и Canon. Този тип печатащи глави може да се разглежда от производителите на принтери и като начин да се ограничи производството на подобни консумативи от трети лица. Сред най-разпространените мастилници с глава за принтер са:

Основни части на мастиленоструйния принтер

Ако отворите капака на своя мастиленоструен принтер, можете ясно да видите всички важни части: 

1. Механизми, задвижвани от електромотор, завъртат ролки, прокарващи хартията през принтера;
2. Гъвкав кабел отнася задачите за печат чрез електронната верига в принтера към движещия се патрон;
3. Пластмасови и гумени ролки защипват хартията плътно, така че да премине през принтера с абсолютна прецизност;
4. Яка метална релса напътства принтерната глава, докато тя се движи напред и назад;
5. Шипести колелца в предната част на принтера спомагат за здраво захващане на хартията, за да бъде тя преместена с точност;
6. Мастилената глава отпечатва информацията за печат от ляво на дясно, след това обръща информация за печат и я отпечатва назад от дясно на ляво. Този процес е известен като двупосочен печат и позволява по-бързото принтиране на страници.

Как работят мастиленоструйните дюзи?

Как мастилото се пренася на хартията? Този процес изглежда по следния начин:

1. Съгласно указанията, зададени от компютъра, електронна схема в принтера разбира коя дюза трябва да бъде загрята, за да се отпечата конкретно изображение на конкретно разположение върху хартията. Стотици дюзи са свързани в процеса на  осъществяване на прехвърлянето от електронно към изображение на хартия. Всяка една дюза е дебела, колкото една десета от човешки косъм; 
2. Електронната верига активира всяка една от дюзите, подавайки им електричество чрез малък резистор вътре в тях;
3. Когато електричеството премине през резистора, той започва да се нагрява;
4. Топлината от резистора свежда мастилото непосредствено вътре в дюзата; 
5. Щом мастилото достигне дюзата, то се превръща в балонче под пара. Балончето се разширява неимоверно и се пуква; 
6. Когато балончето се пукне, то шприцова мастилото от себе си върху хартията в прецизно оформени точки; 
7. В същото време спукването на балончето създава частичен вакуум в дюзата, което позволява подготвянето на следващото балонче с мастило за принтирането на следващата точка.

Преимущества при употребата на мастиленоструйни принтери

Днешно време повечето мастиленоструйни принтери обслужват малките бизнеси и домашните офиси, като дават възможност на собствениците си да копират, принтират, сканират и ред други възможности. Мастиленоструйните, както и лазерните принтери, имат редица преимущества. Мастиленоструйните принтери са по-тихи в сравнение с матричните принтери. Те печатат по-изкусни, по-гладки детайли чрез печатащи глави за по-висока резолюция, а принтерите с фотографско качество са широко разпространени. Тези принтери са способни да отпечатат висококачествени снимки в широка гама от ярки цветове. Подменянето на изчерпаните консумативи за принтери също се извърша по-много лесен начин, което спестява време, а консумативите в резерв не заемат много място, поради малките си размери. От друга страна повечето модели мастиленоструйните са леки и лесно преносими, и не заемат много място, така че са идеални за малки помещения.

В сравнение с по-скъпите технологии (лазерното принтиране), мастиленоструйните принтери нямат нужда от загряване и съответно не губят време, преди да започнат да печатат върху хартията. Някои модели мастиленоструйни принтери са способни да печатат с изключително висока скорост. 

Сравнявайки цените между лазерните и мастиленоструйните принтери, вторите определено са много по изгодни и повечето хора ги предпочитат за своя малък офис или за домашна употреба, но цената все пак се определя от способностите на принтера и от възможностите, които той предлага. 

Цените на консумативите, също, както самите принтери, са сравнително евтини и лесно достъпни. На пазара съществуват всякакви консумативи – оригинални, съвместими, рециклирани, презаредени и др. В онлайн магазин за консумативи за принтери EKONS.bg ще откриете голямо разнообразие от съвместими консумативи за повечето модели мастиленоструйни принтери с рядко срещано съотношение между ниска цена и високо качество. На Ваше разположение сме, за да Ви помогнем да направите правилния избор на консумативи за Вашия мастиленоструен принтер.