Seminarski Rad_Informatika_Inkjet Štampači

FAKULTET ZA MENADŽMENT

VASE STAJIĆA 6

NOVI SAD

SEMINARSKI RAD

PREDMET: INFORMATIKA

TEMA: INK-JET ŠTAMPAČI

Profesor: Zoran Savić

Asistent: Branko Bukvić

Student: Simo Dubajić, Indeks br. 1-58/10-1

Novi Sad, januar 2011. god.

Inkjet Štampači SEMINARSKI RAD, Simo Dubajić

SADRŽAJ

1. UVOD 3

2. INKJET ŠTAMPAČI 5

2. 1. TERMIČKA TEHNOLOGIJA BRIZGANJA 6

2. 2. PIEZOELEKTRIČNA TEHNOLOGIJA BRIZGANJA 7

2. 3. STRUKTURA INKJET ŠTAMPAČA 8

2. 4. PAPIR I MASTILO 12

3. ZAKLJUČAK 13

4. IZVORI 15

2Novi Sad, januar 2011. god.


UVOD

Od svih ulazno-izlaznih jedinica koje su se kroz prošlost povezivale s računarima,

štampači su sigurno najučestaliji, a i vremenski najduže prisutni. Čim su elektronički računari

zaživeli u stvarnom svetu i prve informacije se mogle očitavati na njihovim ekranima, postalo je

neophodno udovoljiti i potrebi da se one prenesu na papir i time učine dostupnim i osoblju izvan

računskog centra. Tako da iako je u početku vladalo mišljenje da će vrlo brzo prestati potreba za

dokumentima na papiru, desilo se upravo suprotno, štampanog materijala je sve više. Ništa manje

nije važan (možda čak i važniji) odštampan dokument na papiru, tzv. “HARD COPY”, od njegove

elektronske varijante pohranjene u memoriji računara, tzv. “SOFT COPY”. Brzim globalnim

napretkom tehnologija i samim tim pojeftinjenjem istih, štampači su postali dostupni svakom i

masovno su zastupljeni od profesionalne do personalne-kućne upotrebe.

Dostignuća u oblasti računarske tehnike i razvoja informacionih sistema kao i masovna

proizvodnja personalnih računara, nametnula su nove zahteve u oblasti proizvodnje štampača.

Današnje tržište štampača obiluje najraznovrsnijim modelima koji su često i toliko različiti da im

se masa kreće u rasponu od 1 do oko 100 kg, brzina ispisa od nekoliko znakova u sekundi do cele

strane u dve sekunde.

Štampači se dele po nekoliko osnova, najprostija podela je po bojama koje koriste na:

1) Monohromatske (popularno: crno-beli)

2) Kolor (popularno: u boji)

3) Foto štampače

Monohromatski štampači koriste samo jednu, najčešće crnu boju i reprodukuju na papiru od

crne, preko sivih nijansi do bele.

Kolor štampači koriste tri osnovne boje tirkizno plavu (cyan), purpurno crvenu (magenta), žutu

(yellow) i četvrtu crnu (black). Foto štampači su takođe kolor štampači koji verno reprodukuju

sliku spektrom boja i rezolucijom fotografije sa foto filma ili digitalnog foto zapisa.



Sledeća i mnogo važnija podela je po principu rada odnosno načina nanošenja boje na

papir ili neki drugi medij. Tako da imamo:

1) Matrične (Dot-matrix)

2) Ink Džet (Inkjet)

3) Laserske (Laser) štampače

Matrični ili igličasti štampači polako nestaju iz upotrebe jer su zastareli. Rade na

principu iglica koje ostavljaju otisak na papiru preko trake sa bojom. Dosta su spori, bučni i jako

jednostavnog i ograničenog grafičkog prikaza odnosno niske rezolucije. Dobra strana im je da su

izdržljivi, robusni i dugovečni, pa je uz relativno jeftino održavanje to razlog zašto su se održali

do današnjih dana i to najviše u profesionalnoj upotrebi. Ink Džet štampači koji su i

najrasprostranjeniji, njima je posvećen rad i o njima će biti reči kasnije. Laserski štampači

ostavljaju najkvalitetniji otisak i štampaju većom brzinom u odnosu na druge. Princip rada im je

sličan fotokopir aparatima, laserski zrak preko naelektrisanog valjka lepi čestice tonera koje

prenosi na papir uz dejstvo toplote. Pored brzine, kvaliteta i preciznosti štampe odlikuje ih i ne

tako čest interval zamene tonera. Ono što im je mana pre svega je cena pa su zbog toga više

zastupljeni u profesionalnoj nego u kućnoj upotrebi.

Navešću neke proizvođače štampača koji su zastupljeni kod nas: Canon, Epson, HP,

Lexmark, Konica Minolta, Samsung, Xerox i drugi.

Slika 1 - Štampači raznih proizvodjača



INKJET ŠTAMPAČI

Nastanak Inkjet štampača koji su bili povezani sa računarom i bili sposobni da prenesu

digitalnu sliku/tekst na papir vezuje se za kraj 70-tih godina prošlog veka. U proizvodnji i

usavršavanju najviše su doprinele tri kompanije: Epson, Canon i Hewlett-Packard (HP). Međutim

tek pojeftinjenjem i početkom široke upotrebe personalnih računara (PC), inkjet štampači prate

taj trend i postaju dostupni širem društvenom sloju. Danas su zahvaljujući niskoj ceni (u home &

small office varijanti), solidnom kvalitetu štampe i širokoj primeni najzastupljenija vrsta

štampača u svetu. Međutim iako su mnogo jeftiniji od laserskih, inkjet štampači imaju značajno

veće troškove održavanja. Kertridži sa bojom se relativno brzo isprazne, a boja (specijalno

mastilo) je vrlo skupa, zatim ukoliko se štampaju fotografije u visokom kvalitetu potreban je

poseban papir čija je cena takođe velika. Pored svega mehanizam koji je pokreće i sama glava su

vrlo nežni i osetljivi sklopovi pa se lako i pokvare. Baš zbog toga inkjet štampači su prihvatljiviji

za kućnu, ne tako zahtevnu, upotrebu.

Šta je u stvari inkjet princip? Inkjet u bukvalnom prevodu znači: “mlaz mastila”, kod

ovog načina štampanja isprekidani mlazevi (kapljice) specijalnog mastila se propuštaju kroz

minijaturne dizne u malim dozama i velikom brzinom na materijal na kojem se štampa, najčešće

papir. U upotrebi su dve tehnologije, prva – kontinuirana (CIJ) i druga – kap-na-zahtev

(DOD), bukvalno prevedeno sa engleskog jezika drop-on-demand. Prva tehnologija se koristi

samo u štampačima koji su namenjeni za posebne profesionalne potrebe. U širokoj personalnoj i

“small office” upotrebi zastupljeni su štampači sa drop-on-demand tehnologijom. Postoje dva

načina rada DOD inkjet tehnologije: termički i piezo-električni. Prvi način je zastupljen kod

proizvođača Canon i HP, dok se Epson štampači baziraju na drugom načinu.



Termička tehnologija brizganja :

Termička tehnologija, nazvana još i “Bubble Jet“ široko je rasprostranjena u savremenim

inkjet štampačima, Canon je razvio ovaj način brizganja boje, a tu tehnologiju koristi HP i sada

mnogi drugi proizvodjači. Ovaj proces se odvija u tri faze. Mastilo se trenutno zagreva u komori

brizgaljke i usled zagrevanja mastila formira se mehur koji povećanjem pritiska u komori

istiskuje kapljicu mastila kroz brizgaljku na papir. Hlađenjem mehur se povlači, pritisak opada

nova količina mastila zauzima mesto malopre izbačenog i ciklus može da se ponovi.

Slika 2 - Termički princip rada. (Kliknite na crveno dugme da vidite simulaciju)

Ova metoda ima i svoje loše strane u smislu ograničavanja brzine zbog neophodne faze

grejanja i hlađenja u procesu štampanja. Takođe mastilo mora biti posebnog sastava zbog toplote

koja se koristi u procesu brizganja.



Piezoelektrična tehnologija brizganja :

Piezoelektrična tehnologija je razvijena u kompaniji Epson i koristi se u njihovim inkjet

štampačima. U upotrebi je u industrijskim profesionalnim, i personalnim – kućnim štampačima.

Princip rada je da minijaturni disk od materijala sa piezoelektričnim svojstvima, kada se kroz

njega pusti napon struje menja svoj oblik odnosno ugiba se i time pritiska tečno mastilo u

rezervoaru koje pod pritiskom izlazi kroz brizgaljku i istisne kapljicu na papir. Ovakav način je

vrlo efikasan i dozvoljava vrlo precizno doziranje veličine kapljica po potrebi. Isto tako je ceo

ciklus brizganja jednostavan i brz. Odsustvo primene toplote dozvoljava i mogućnost korišćenja

šireg dijapazona mastila koja ne moraju biti otporna na toplotu, takođe to dozvoljava i primenu

visoko isparljivih rastvarača koji ubrzavaju sušenje mastila na papiru.

Slika 3 -Piezoelektrični princip rada. (Kliknite na crveno dugme da vidite simulaciju)

Ovakva konstrukcija je pouzdana i obezbeđuje dug radni vek, mana je pre svega visoka

cena proizvodnje glava sa ovakvim sistemom.



Generalno mana inkjet štampača DOD tehnologije je što se mastilo prilikom dužeg

vremenskog perioda neaktivnosti suši i relativno lako začepi mikroskopske dizne i kanale. To je

bio velik problem u starim modelima štampača ali se stalno poboljšava i sastav mastila za

štampače, a i konstrukcijska rešenja glave štampača su sve bolja tako da taj problem nije toliko

izražen danas. Savremeni štampači mogu i po nekoliko meseci da budu u stanju mirovanja, a da

posle toga štampaju bez problema.

Struktura inkjet štampača :

Inkjet štampači imaju četiri osnovna dela:

1. Glava

2. Mehanizam za pokretanje glave štampača

3. Mehanizam za transport papira

4. Elektronika

GLAVA štampača je ključni deo, možemo reći srce štampača. Glava u sebi sadrži kanale,

sklopove za brizganje mastila (termičke ili piezoelektrične), nizove mlaznica kroz koje izbacuje

mastilo i provodnike. Postoje dve vrste glava u zavisnosti od konstrukcije, može biti integralni

deo štampača pa se u tom slučaju menjaju samo kertridži sa bojom kada se potroši. Druga vrsta je

kada je glava integrisana sa kertridžom i svaki put kada nestane boje menja se i glava štampača. I

jedna i druga imaju svoje prednosti i mane. Kod glave koja je deo štampača od nje zavisi i radni

vek istog, kada se pokvari jednostavnije i jeftinije je zameniti štampač, a do tada se menjaju samo

kertridži sa bojom što je jeftinije. Sa druge strane zamenom glave svaki put sa bojom donosi duži

radni vek štampača ali i podiže troškove održavanja jer je svaka zamena kertidža skuplja.



Od glave zavisi kvalitet odnosno rezolucija štampe (dpi) koja se izražava u broju tačaka

po inču (dots per inch). Danas je kvalitet štampanja inkjet štampača na zavidnom nivou što

doprinosi njihovoj popularnosti i sve većoj prisutnosti kod korisnika PC računara. Na primer kod

Canon-ovog štampača klase Pixma iP4600 deklarisana rezolucija je 9600 (horizontala) X 2400

(vertikala) tačaka po inču. Što je u stvari 9600 X 9600 po kvadratnom inču (samo ne odjednom

već u četiri reda). Preračunato u metrički sistem proizilazi da u jedan milimetar kvadratni (1 mm2)

teoretski je moguće odštampati oko 142 129 tačaka! Fascinantno zar ne!?

Slika 4 -Šematski prikaz glave štampača Slika 5 -Kertridži sa mastilom

Slika 6 -Glava štampača (HP – 95) Slika 7 -Glava štampača (Canon-bez . kertridža)



Slika 8

MEHANIZAM ZA POKRETANJE GLAVE služi za linijsko pomeranje glave

normalno u odnosu na pravac pomeranja papira. Glava se pomera po klizačima, a elektromotor

kojim upravlja elektronika putem nazubljenog kaiša i zupčanika precizno pretvara kružno u

pravolinijsko kretanje bez proklizavanja što je izuzetno važno zbog preciznosti štampe.

Slika 9 i 10 -Motor koji pokreće glavu štampača i sistem prenosa preko nazubljenog

kaiša


Na slici levo prikazan je uvećan izgled mlaznica na glavi inkjet štampača. Takvih mlaznica može biti u zavisnosti od modela i nekoliko hiljada!


MEHANIZAM ZA TRANSPORT PAPIRA povlači papir iz ležišta pomoću više grupa

valjaka i transportuje ga kroz štampač i tik uz glavu. Sinhronizovan rad sa pomeranjem glave

obezbeđuje elektronika preko još jednog elektromotora koji preko valjaka precizno i kontinuirano

pomera papir u ritmu sa pomeranjem glave štampača. Štampač može da se “hrani” papirom na

jedan ili više ulaza u zavisnosti od modela štampača i vrste ili dimenzija papira.

Slika 11 -Valjci za transport papira kroz štampač

ELEKTRONIKA je zadužena za prijem podataka i komandi iz kompjutera njihovo

privremeno skladištenje u memoriji i usklađivanje rada svih delova štampača. Takođe i nadgleda

procese prilikom štampe i šalje po potrebi izveštaje npr. da je nivo mastila u kertridžu nizak, da se

papir zaglavio u štampaču, da nedostaje papir itd.

Slika 12 -Mozak štampača

POVEZIVANJE ŠTAMPAČA SA RAČUNAROM može biti žično ili bežično.

Najčešće se štampači povezuju preko USB (Universal Serial Bus) interfejsa i kabela ali je sve



popularnija i bežična veza preko Wireless Router-a ili Bluetooth vezom. Posebno je praktična

bežična veza u kancelarijama gde jedan štampač deli više korisnika. Štampač mora biti opremljen

nekom od navedenih tehnologija da bi se mogao povezati.

Papir i mastilo

Kakva se god tehnologija koristila u konstrukciji štampača, konačni proizvod se sastoji

samo od papira i na njega nanesenog mastila, tako da su ova dva elementa od vitalnog značaja

kada ocenjujemo krajnji rezultat štampe.

Pored glave, čije tehničke karakteristike određuju rezoluciju (i brzinu), kvalitet štampe

odnosno krajnjeg proizvoda zavisi i od mastila i papira. Danas ako želimo da se pokaže pun

kvalitet i jasnoća prirodnih boja u najvišoj rezoluciji štampe moramo koristiti poseban papir

namenjen za štampanje fotografija. Slike koje tako dobijamo zaista su se jako približile

profesionalno izrađenim fotografijama, ali za takav papir treba izdvojiti dosta novca pa se uz

visoku cenu mastila postavlja pitanje opravdanosti takvog štampanja. Ipak, takvu fotografiju

možete imati odmah i kad god to poželite što je nesporna prednost.

Za generalnu upotrebu se koristi uglavnom standardni papir koji je dovoljno dobar za

štampanje dokumenata i slika gde nije potrebna tako velika jasnoća i preciznost štampanja gde je

tekst dovoljno oštar i jasan, a reprodukcija boja nije toliko loša. Takav papir je cenom mnogo

prihvatljiviji posebno ako se štampa u većim količinama. Postoji naravno još nekoliko vrsta

papira koji se koristi i proizvodi po posebnim recepturama za inkjet štampače. Takvi papiri u sebi

sadrže supstance koje pomažu u vezivanju pigmenta boje i papira ili su naneseni slojevi na

površinu kako bi se izbeglo preterano upijanje i time razlivanje mastila, a poboljšava se i

otpornost na sunčevu svetlost (UV zračenje) i starenje. Takođe posebni papiri imaju takva

svojstva da smanjuju razlivanje tačkice mastila koju nanese mlaznica u glavi štampača čime se

povećava jasnoća boja i oštrina slike.



Slika 13 -Simulacija razlika između tačkice odštampane na posebno pripremljenom papiru i

običnom

Primećujete kako jasno definisane granice ima tačka na prvom primeru, prednost

specijalnog papira za tu namenu je očigledna. Problem koji je izražen kod mastila koja se koriste

u industriji za inkjet štampanje je njihova nepostojanost, boje relativno brzo gube svoje

karakteristike i menjaju se, a zatim i blede. Tome se pridaje posebna pažnja u tehnologiji

proizvodnje i uvode se razna poboljšanja pigmenata tako da je svaka sledeća generacija boja sve

bolja i postojanija. Takođe problem je i u sušenju mastila kada se nanese i prodre u papir. Sa

jedne strane bi jako brzo sušenje dovelo do čestog začepljavanja brizgaljki u periodima kada se

ne štampa, a sa druge strane sporo sušenje mastila dovodi do njegovog razlivanja u strukturi

papira i samim tim izgled i oštrina slika ne bi bile zadovoljavajuće.

Zaključak

Bez sumnje je da su inkjet štampači u oko tri decenije svog postojanja, od prvih

monohromatskih do današnjih koji štampaju u punom koloru fotografskog kvaliteta i rezolucije,

prešli ozbiljan put sa ne malim brojem poteškoća i prepreka. Zahvaljujući novim tehnologijama u

oblastima koje se dodiruju sa industrijom koja proizvodi štampače i prateće proizvode došlo je do

velikog napretka u poboljšanjima. Ostvarena su poboljšanja u rezoluciji, brzini štampanja,



kvalitetu boja mastila, a i smanjenju cene. Sve to je inkjet štampače jako približilo konkurentskim

laserskim i dovelo ih u skoro sve domove i mnoge kancelarije.

Ono što im je još uvek mana su troškovi održavanja odnosno cena po strani štampanja. To

ih još drži iza laserskih štampača i na poboljšanjima u tom segmentu su proizvođači inkjet

štampača danas fokusirani. Pored toga spajanjem više uređaja u jedno kućište, to jest

prozvodnjom multi-funkcijskih štampača dobijaju na praktičnosti i efektivnosti. Takvi uređaji

obično imaju funkciju skenera, fotokopir mašine, fax uređaja i inkjet štampača. Sve ovo ukazuje

da inkjet štampačima i dalje predstoji svetla budućnost i da će nadalje biti još masovnije

zastupljeni na svetskom tržištu.

Slika 14


Na slikama gore i levo su prikazani multi-funkcijski uređaji nekih proizvođača


Izvori

Tyson, Jeff. How Inkjet Printers Work. HowStuffWorks. (Decembar 2010.)

URL: http://computer.howstuffworks.com/inkjet-printer.htm

Inkjet printer.Wikipedia. (Decembar 2010.).

URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Ink_jet_printer

Printer (Computing). Wikipedia. (Decembar 2010.)

URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Printer_(computing)

http://www.canon.com/ (Decembar 2010.)

http://www8.hp.com/rs/sr/home.html (Decembar 2010.)

http://www.epson-europe.com/ (Decembar 2010.)


http://www.epson-europe.com/

http://www8.hp.com/rs/sr/home.html

http://www.canon.com/

http://en.wikipedia.org/wiki/Printer_(computing)

http://en.wikipedia.org/wiki/Ink_jet_printer

http://computer.howstuffworks.com/inkjet-printer.htm

Seminarski Rad_Informatika_Inkjet Štampači

Documents