Tiskárna

Podle typu tištěného materiálu:

• Role - vybavená systémy pro navíjení a navíjení role materiálu, určená pro tisk na samolepicí, papír, plátno, bannerovou tkaninu
• Flatbed - pro tisk na PVC, polystyren, pěnovou desku. List materiálu je upevněn na lůžku pomocí vakuové svorky nebo svorek. Vozík (vybavený pohonem pohybu osy X) je upevněn na portálu, který se spolu s vozíkem pohybuje po materiálu (po ose Y).
• Suvenýr - pohyb obrobku vzhledem k hlavě, po ose Y, zajišťuje servopohon pohyblivého stolu, navíc je stůl vybaven mechanismem pro nastavení vzdálenosti mezi obrobkem a vozíkem (např. tisk na obrobky různých výšek). Aplikují se na lis na disky, telefony, na značení detailů.
• Hybridní (role + flatbed) - pro tisk na papír a film ve standardních velikostech (A3, A4 atd.). Vybaveno mechanismem pro uchopení a navíjení listového materiálu.

Kromě toho existují inkoustové tiskárny pro 3D tisk trojrozměrných forem.

Typ použitého inkoustu:

• Na vodní bázi na bázi vodou ředitelného barviva. Používají se v naprosté většině domácích a kancelářských inkoustových tiskáren a v některých interiérových velkoformátových tiskárnách . Hlavní nevýhodou je špatná světlostálost, tedy rychlé vyblednutí na slunci.
• Vodní textilie - aktivní, sublimační, kyselé se používají pro přímý nebo termotransferový tisk na textilie s následným zpracováním v kalandrech.
• Vodné UV schválené (vytvrzené) - používá se hlavně japonskou společností Komori v digitálních tiskových strojích.
• Rozpouštědlový inkoust. Solventní inkousty se používají ve velkoformátovém a interiérovém tisku. Vyznačují se velmi vysokou odolností vůči vodě a atmosférickým srážkám. Vyznačují se viskozitou rozpouštědla, velikostí zrn a frakcí použitého pigmentového barviva.
• Rozpouštědlo schváleno UV (vytvrzeno) - vyrobeno společností FujiFilm pomocí technologie Smart-UV.
• Alkohol (na bázi etylalkoholu) - nebyl široce používán, protože hlavy, které tisknou alkoholovým inkoustem, velmi rychle vysychají.
• Olej – používá se v průmyslových systémech značení a pro testování tiskových hlav.
• Vodní pigment (nebo voda-olej) - používá se k získání vysoce kvalitních obrázků v interiéru a tisku fotografií.
• UV vytvrzovaný inkoust - UV vytvrzované inkousty se používají jako ekologická náhrada solventních inkoustů a pro tisk na tuhé materiály.
• Latexový inkoust - ve kterém dochází k chemické krystalizaci vody vlivem zahřívání materiálu, vynálezcem je HP.

Po domluvě:

• Velkoformátový — hlavním účelem velkoformátového tisku je venkovní reklama. Velkoformátové tiskárny se vyznačují velkou šířkou tisku (nejčastěji 3200 mm), vysokou rychlostí tisku (od 20 m² za hodinu) a ne nejvyšším optickým rozlišením.
• Interiér - rozsah interiérového tisku - tisk prvků interiérového designu, tisk plakátů, informačních stojanů, výkresů. Hlavní formát je 1600 mm. Hlavní výrobci interiérových tiskáren: Roland, Mimaki.
• Fototiskárny - určené pro tisk fotografií, tisk na materiály malého formátu (obvykle na role do šířky 1000 mm). Barevný model není horší než CMYK + Lc + Lm (šestibarevný tisk), někdy je barevný model doplněn o oranžovou, bílou barvu, stříbrnou (pro kovové efekty) atd.
• Suvenýr - používá se pro tisk na malé díly, pro tisk na disky a polotovary složitého tvaru. Vyrábí mnoho společností: TechnoJet, Epson, Canon, HP atd.
• Kancelářské - od fototiskáren se liší levnějším provedením, ve většině případů absencí světel a archového materiálu. Hlavní výrobci kancelářských tiskáren: Epson, HP, Canon, Lexmark.
• Značení - jsou součástí výrobních linek. Tisková hlava, upevněná nad dopravním pásem, označuje pohybující se produkty.
• Manikúra – používá se k nanášení složitého vzoru na nehty v nehtových salonech.
• Průmyslové - pro tisk knih a novin.

Podle systému přívodu inkoustu:

• Průběžně , s umístěním zásobních nádrží a hlavic na stejné úrovni (tlak na vstupu hlavic je regulován výškou zásobovacích nádrží). Struktura: plechovky s inkoustem → čerpadlo → filtr → flexibilní dráha → vozík → zpětný ventil → zásobní nádrž vybavená snímači hladiny inkoustu → hlava.
• Průběžné, se zásobovacími nádržemi umístěnými nad hlavami. Tlak vysokého sloupce inkoustu na hlavách je vyrovnáván vakuovým systémem skládajícím se z vakuové pumpy a zařízení pro úpravu podtlaku. Struktura: zásobníky inkoustu → čerpadlo → filtr → flexibilní dráha → vozík → zpětný ventil → zásobní nádrž vybavená snímači hladiny inkoustu a připojená k vakuovému systému → hlava.
• Podle gravitace . Hlavy a inkoustové kanystry jsou spojeny trubičkami procházejícími pružnou cestou. Jediným mezičlánkem je tlumič, který filtruje inkoust a tlumí kolísání tlaku, ke kterému dochází při pohybu pružné dráhy.
• Zásobování inkoustem z kazet, které se pohybují s vozíkem . Hlavní výhodou tohoto systému je jeho nízká cena. Nevýhody: malá zásoba inkoustu v kazetách, hmotnost vozíku s kazetami, pomalý pokles tlaku na vstupu hlav, způsobený poklesem hladiny inkoustu v kazetách.

Hlavními vlastnostmi tiskárny jsou rychlost a kvalita tisku v závislosti na principu tisku, inkoustu, mechanické součásti, zemi původu.

Fototiskárny a kancelářské tiskárny se zřídka dodávají s více než jednou hlavou na barvu. Je to dáno nízkými požadavky na rychlost tisku, navíc čím méně hlav, tím jednodušší a efektivnější systém pro jejich kalibraci a konvergenci.

Velkoformátové a interiérové ​​tiskárny jsou vybaveny dvěma až čtyřmi hlavami pro každou barvu.

Pro efektivní sušení a zamezení ulpívání materiálu jsou inkoustové tiskárny vybaveny systémy pro ohřev tištěného pole, vyfukování tištěného materiálu. U UV tiskáren dochází k fixaci inkoustu působením záření z lampy nebo LED zářičů pohybujících se spolu s vozíkem. Aby se omezilo vypálení povrchu potištěného materiálu působením UV záření, při pohybu vozíku po nepotištěných oblastech jsou zářiče vypnuty nebo zakryty neprůhlednými clonami.

V současné době je tendence nahrazovat inkoustové tiskárny A4 a A3 z trhu barevnými laserovými tiskárnami. Je to dáno jednak snížením nákladů na barevné laserové tiskárny a jednak používáním neoriginálních CISS v inkoustových tiskárnách, což způsobuje časté stížnosti uživatelů.

Sublimační tiskárny

Tepelná sublimace (sublimace) je rychlé zahřátí barviva při obtékání kapalné fáze. Z pevného barviva se okamžitě vytvoří pára. Čím menší je část, tím větší je fotografická šířka (dynamický rozsah) reprodukce barev. Pigment každé ze základních barev, a mohou být tři nebo čtyři, je umístěn na samostatné (nebo na společné vícevrstvé) tenké lavsanové pásce (termální sublimační tiskárny Mitsubishi Electric). Konečná barva se tiskne v několika průchodech: každá páska je postupně vtažena pod pevně stlačenou termální hlavu, která se skládá z mnoha tepelných prvků. Po zahřátí sublimují barvivo. Tečky jsou díky malé vzdálenosti mezi hlavou a nosičem umístěny stabilně a mají velmi malou velikost.

Citlivost použitého inkoustu na ultrafialové světlo lze přičíst vážným problémům sublimačního tisku. Pokud není obraz pokryt speciální vrstvou, která blokuje ultrafialové záření, barva brzy vybledne. Při použití pevných barviv a dodatečné laminovací vrstvy s ultrafialovým filtrem pro ochranu obrazu se výsledné výtisky nekroutí a dobře snášejí vlhkost, sluneční záření a dokonce i agresivní prostředí, ale cena fotografií se zvyšuje. Za plnou barevnost sublimační technologie si musíte zaplatit dlouhou dobu tisku každé fotografie (tisk jednoho obrázku 10 × 15 cm na tiskárně Sony DPP-SV77 trvá cca 90 sekund). Výrobci píší o fotografické barevné šířce 24 bitů, zbožné přání. Ve skutečnosti fotografická barevná šířka nepřesahuje 18 bitů.

Nejznámějšími výrobci sublimačních tiskáren jsou Canon a Sony .

• Kvalita tisku. Dobrý, bez rastru, obrázek (pro zobrazení světlé barvy tiskárna odpařuje méně inkoustu). Lineatura se blíží fotografii z časopisu.
• Barevné podání. Velmi dobře.
• Rychlost tisku. Asi minutu na fotku 10x15. Profesionální tiskárny 2-3 sekundy.
• Náklady na tisk.
• Tisk na netradiční materiály. Není poskytnuto.
• Stabilita tisku vůči vnějším vlivům. Po vytištění překryto fólií. Odolný vůči vodě a vyblednutí.
• Možná délka tisku. Pouze formát fotografie, obvykle 10×15.
• Šetrnost k životnímu prostředí. Nízká hlučnost.
• Snadná údržba. Spolehlivější než proudové letadlo; prostoje sublimační tiskárny se nebojí. Bojí se prachu.
• Hlavní aplikace v současnosti. Tisk fotografií.

Fotonické tiskárny

Významnými představiteli fotonických tiskáren minulosti jsou fotolaby od Durst, FujiFilm, MCI, Ricoh a mnoho dalších, které exponují snímky na fotografický papír. Dnes je tato metoda tisku považována za nejkvalitnější a profesionální na stejné úrovni jako ofset. Umožňuje tisknout v kvalitě až 4000 dpi bez pruhování a rastru. Tiskne pouze na speciálně připravené materiály a nízkou rychlostí 20 až 60 cm za minutu. kde:

• reprodukce barev 16,7 milionů odstínů;
• barevná hloubka 36 bit;
• přenos 256 odstínů na barvu (RGB).

Obraz s vysokou životností - v interiéru 10 let, na slunci - 1 rok. Tiskne pouze na média v roli. Používá se především pro tisk fotografií a kvalitních reprodukcí a také fotoknih.

Zástupcem fotonových tiskáren je LumeJet.

Laserové tiskárny

Prvotní technologie moderního laserového tisku se objevila v roce 1938 , kdy  Chester Carlson vynalezl metodu tisku zvanou elektrografie , poté přejmenovanou na xerografii .

Princip technologie byl následující. Statický náboj je rovnoměrně rozložen po povrchu fotoválce nábojovým korotronem ( nebo nábojovým hřídelem) , načež LED laser (v LED tiskárnách  - s LED pravítkem) tento náboj odstraní na správných místech nasvícením - tím latentní obrázek je umístěn na povrch fotoválce. Dále se na jednotku fotoválce aplikuje toner . Toner je přitahován k vybitým oblastem povrchu válce, které udržely latentní obraz. Papír je poté vtažen pod jednotku fotoválce a toner je přenášen na papír pomocí přenosového corotronu (nebo přenosového válce). Poté papír prochází fixační jednotkou, kde je toner za teploty fixován ve struktuře papíru (dříve se používala metoda přímého mechanického vtlačování bez použití elektrického ohřevu). Dále je z papíru odstraněna elektrostatika a ta vstupuje na výstup zařízení. Jednotka fotoválce je zbavena zbytků toneru v čisticí jednotce a tiskový cyklus bude pokračovat.

První laserová tiskárna byla EARS (Ethernet, Alto, Research character generator, Scanned Laser Output Terminal), vynalezená a vytvořená v roce 1971 ve společnosti Xerox Corporation a jejich sériová výroba byla zahájena v druhé polovině 70. let 20. století . Tiskárna Xerox 9700 se v té době dala pořídit za 350 000 dolarů, ale tiskla rychlostí 120 str./min.

• Kvalita tisku je vysoká, k dispozici jsou modely s rozlišením 2400 dpi .
• Barevné podání. Toner na bázi parafínu má stabilní vlastnosti. Vzhledem k tomu, že tisková jednotka pro každou z barev je velká a drahá, jsou ve schématu CMYK použity pouze čtyři barvy a fotografický obraz je získán s velkým rastrem (asi 80 lpi ), zejména ve světlých barvách. Barevné laserové tiskárny produkují vysoce kvalitní barevné obrázky, ale modely ve fotografické kvalitě nejsou v současné době k dispozici. Zisk bodu je obvykle záporný: toner je špatně přitahován k okrajům nabité oblasti.
• Rychlost tisku. Moderní osobní tiskárny běží rychlostí 10-20 stran za minutu. Kancelářské a průmyslové tiskárny mohou mít až 400 stran za minutu. Před výstupem prvního archu uplyne určitý čas, který je nutný k zahřátí fixační jednotky (několik sekund až desítek sekund). Většina osobních tiskáren ( Canon a HP ) používá fixační jednotky s rychlou odezvou s keramickými topnými tělesy, které nevyžadují žádné zahřívání, což vede k výrazně rychlejšímu výstupu prvního listu.
• Náklady na tisk. Nejmenší ze všech typů tiskáren (americké centy na stránku pro černobílý tisk a desítky pro barevný). Osobní tiskárny používají poměrně drahé náplně (počítáno na objem 1,5 až 3 tisíce stran), které výrazně prodražují tisk. Doplňování kazet umožňuje snížit náklady na tisk, ale výrobci nezajišťují pravidelné doplňování (a dokonce se vytvářejí umělé překážky, například jsou v kazetách instalovány paměťové čipy). Kvalita tisku na doplňované kazety je často špatná kvůli zdánlivé jednoduchosti procesu doplňování, který provádějí neprofesionálové. V mnoha kancelářských tiskárnách střední a vyšší třídy je zajištěno pravidelné doplňování toneru, umístěného ve speciálních nádobách (tubách), právě tyto tiskárny mají nejnižší cenu tisku.
• Tisk na netradiční materiály. Některé typy tiskáren mohou tisknout na lesklý papír, obálky, štítky a fólie. Všechny materiály musí být odolné vůči vysokým teplotám, mít určitou strukturu, hustotu, tloušťku, pružnost. Všechny tiskárny jsou navrženy pro práci se standardním kancelářským papírem o gramáži cca 80 g/m². Jakékoli jiné typy materiálů by měly být použity pouze ze seznamu doporučeného výrobcem.
• Stabilita tisku vůči vnějším vlivům. Dobře drží barvu, jsou voděodolné, ale špatně snášejí tření. Proto jsou dokumenty vystavené na dlouhou dobu (například cestovní pas ) tištěny buď na jiných typech tiskáren, nebo velmi tučným a jasným písmem.
• Možná délka tisku. Laserový tisk je nepřetržitý proces a bitmapa pro jeden list musí být před zahájením tisku plně připravena v paměti. Proto je velikost tisknutelné oblasti obvykle omezena a mechanismus podávání papíru je navržen tak, aby fungoval s balíčky určité stejné velikosti (obvykle A4 nebo A3). Velkoformátové tiskárny jsou určeny pro podávání papíru z rolí (až A0) s automatickým řezáním.
• Šetrnost k životnímu prostředí. Znečišťuje vzduch ozonem, oxidem dusičitým, oxidem uhličitým a tonerem. Podle moderních údajů je toner nebezpečný jako inertní prach a kvůli pyrrolu (vedlejší produkt při výrobě sazí ) . Středně vyzařuje v rozsahu UV a IR
• Snadná údržba. Spolehlivě funguje v běžném domácím a kancelářském prostředí. Na blížící se výměnu kazety tiskárna obvykle „varuje“ pruhy na výtisku. Toner se ale špiní a špatně se smývá, proto byste neměli doma prázdnou kazetu doplňovat. Pravidelnou výměnu vyžaduje i tiskový válec (zdroj je cca 10 tis. stran, ale může ubývat při použití nekvalitního papíru, neoriginální toner, častém tisku jedné stránky na úlohu; u nejlevnějších tiskáren zabudovaných v kazetě), automatický papír podávací válečky. Obsahuje výkonné (až 1000 W) elektrické topné těleso a nelze jej tedy napájet z UPS .
• Hlavní aplikace v současnosti. Nepostradatelný pomocník v každé kanceláři. V roce 2000 klesly na ceně natolik, že se staly dostupnými pro domácí uživatele. Vzhledem ke kvalitnímu jednobarevnému obrazu se laserové tiskárny používají v tisku pro fotosazbu .

Tepelné tiskárny

Tiskový proces spočívá ve vytvoření obrazu termotiskovou hlavou na speciální tepelně citlivý papír, který v místech ohřevu zčerná (zmodrá) tvořící znaky [4] . Jsou jednoduché a levné, nevyžadují barvivo, ale kvalita tisku je nízká.

• Kvalita tisku - rozlišení dosahuje 300 dpi.
• Barevné podání. Černobílé nebo modré.
• Rychlost tisku. Velmi rychlé, rychlejší než jehličkové a inkoustové tiskárny.
• Náklady na tisk. Extrémně nízká, 1 m² pokladní pásky stojí přibližně dvakrát tolik než 1 m² kancelářského papíru. Je levnější než laserový tisk.
• Tisk na netradiční materiály. Tištěno pouze na termopapír. Vyrábí také fólie a samolepicí etikety s tepelným povlakem.
• Stabilita tisku vůči vnějším vlivům. Tisky černají třením, tlakem, domácími topidly, některými domácími čisticími prostředky. Kvetou za pár let.
• Možná délka tisku. Omezeno pouze softwarem.
• Šetrnost k životnímu prostředí. Termální tisková hlava nevytváří hluk, hluk pracovní tiskárny je omezen pouze hlukem podavače materiálu. Prakticky žádné znečištění. Termopapír obsahuje škodlivou látku bisfenol A , která patří mezi látky 3. třídy nebezpečnosti (středně nebezpečné látky, GOST 12.1.007).
• Snadná údržba. Extrémně spolehlivý; jediným spotřebním materiálem je termopapír. Moderní termotiskárny používají stacionární tiskovou hlavu na celou šířku pásky. V raných modelech byl tisk po řádcích často implementován s termální hlavou umístěnou na pohyblivém vozíku, podobně jako u jehličkových a inkoustových tiskáren.
• Hlavní aplikace v současnosti. Masivně se používá v maloformátových a maloformátových tiskových a záznamových zařízeních, včetně vestavěných a bateriových: faxy , pokladny , bankomaty , servisní terminály , lékařské a měřicí přístroje.

Jednobarevné (nebo inkoustové) tiskárny

Pracují na principu inkoustového tisku, ale místo původně tekuté barvy udržují barvu na bázi parafínu v roztaveném stavu. Vzhledem k velké hmotě tiskové hlavy je vyrobena velmi široká, na šířku papíru. Netisknou se přímo na papír, ale na mezihřídel.

Proprietární technologie Tektronix, později Xerox.

• Kvalita tisku je 300 nebo více dpi.
• Barevné podání. Podobně jako u laserových tiskáren; jen kvůli jinému stavu agregace barvy vyjdou barvy šťavnatější.
• Rychlost tisku. Xerox byl schopen dosáhnout rychlosti 30-85 stran za minutu. Doba do prvního tisku je však dlouhá, snažili se ji zkrátit studiem uživatelských zvyklostí a různých úrovní zahřívání (ekonomické / pohotovostní / pracovní): tiskárna se zahřála do pohotovostního stavu, kdy je nejpravděpodobnější zahájení tisku, a z tohoto stavu se během pár sekund přepnul do práce.
• Náklady na tisk. Ještě levnější než laserové.
• Tisk na netradiční materiály. Fungují i ​​na špatném papíře.
• Stabilita tisku vůči vnějším vlivům. Záhyby, zlomy, tření s pevným předmětem špatně drží (ztrácí se barevné podání, ale ne čitelnost). Tvrdobarevný arch nelze laminovat , vytiskněte jej na laserové tiskárně [5] .
• Možná délka tisku. Jednobarevný tisk je nepřetržitý proces a jeho délka je omezena firmwarem tiskárny.
• Šetrnost k životnímu prostředí. Tiskárna je tichá, u posledních modelů se podařilo vyřešit otázku odpařování [5] . V polovině 90. let prezident Tektronix snědl cihlu barvy, čímž ukázal, že je neškodná. Vysoká spotřeba elektrické energie (50W nepřetržitě). Pro vedoucího likvidace zůstává pouze plastový obal briket.
• Snadná údržba. I přes tryskový princip se nezanášejí (není co sušit). Parafín se ochlazováním smršťuje, takže když dojde k výpadku proudu, tisková hlava se naplní vzduchem. Když tedy tiskárnu zapnete, pumpuje hlavy a ztvrdlá část inkoustu jde do práce – proto je vhodné mít tiskárnu neustále zapnutou. Tiskárnu lze doplňovat i za provozu. Nehýbejte se bez spuštění chladicího cyklu.
• Hlavní aplikace v současnosti. V druhé polovině roku 2010 Xerox postupně vyřazoval tiskárny a místo nich nabízel laserové. Používaly se tam, kde jsou velké objemy barevného tisku prokládány dlouhými prostoji (například při tisku vzdělávacích nebo propagačních materiálů).

3D tiskárna (zařízení pro digitální aditivní výrobu, prototypové zařízení)

3D tiskárna  je zařízení určené k reprodukci digitálních dat (3D modelů) ve formě pevného modelu předmětu, hotového dílu nebo výrobku. Objekt je reprodukován vrstvu po vrstvě vytvořením a integrací samostatných sekcí.

Technologie pro reprodukci trojrozměrných objektů ( aditivní technologie ) je opakem 3D frézování (subtraktivní technologie). Klíčový rozdíl je v tom, že u subtraktivní technologie je z obrobku odebráno vše přebytečné, zatímco u aditivní technologie dochází k opačnému procesu - budování těla předmětu.

Srovnávací tabulka výhod a nevýhod těchto technologií:

3D inkoustové simulátory

Inkoustový simulátor je svým designem velmi podobný běžné inkoustové tiskárně. Klíčovým rozdílem je přítomnost mechanismu pro vrstvu po vrstvě nanášení polymerovatelného nebo tvrdnoucího materiálu na povrch každé pracovní vrstvy. Během provozu se na každou nově vytvořenou vrstvu nanáší polymerovatelný nebo tvrdnoucí materiál. Po nanesení každé vrstvy nanese inkoustová tisková hlava v oblastech, kde je materiál určený k polymeraci nebo vytvrzení, polymerační přísadu nebo jiný aktivátor vytvrzování. Cyklus se opakuje, dokud není dokončeno vytvoření pevného tělesa uvnitř pole nepolymerovaného práškového materiálu. Jako pracovní materiál se často používá sádra, která tvrdne při kontaktu s konvenčními levnými inkousty pro inkoustové tiskárny na vodní bázi.

Laserová 3D modelovací zařízení

Při provozu laserového 3D modelovacího zařízení se na pracovní plochu nanáší vrstva po vrstvě tekutý fotopolymer. Po nanesení každé vrstvy, v místech, kde by měl fotopolymer vytvrdnout, je povrch fotopolymeru osvětlen laserovým paprskem. Objekt je tedy postaven ve vrstvách. Po dokončení tvorby poslední vrstvy stačí vytvrzený předmět z tekutého fotopolymeru vyjmout.

Kromě toho existují 3D laserová modelovací zařízení, která místo fotopolymeru používají kovový nebo polymerní prášek, který se při vytváření každé nové vrstvy slinuje laserem do pevného stavu. Technologie laserového slinování se mohou lišit v typu a výkonu použitého laserového zářiče.

3D modelovací zařízení založená na vytlačování plastů

V takových zařízeních se polymerní tavenina nanáší na budoucí produkt kontinuálním vytlačováním ve formě paprsku o průměru od několika desetin milimetru do několika milimetrů. Slepením vrstev tvoří budoucí produkt. Pohyb extruderu řídí třísouřadnicový kinematický systém, podobný tomu, který se používá u psacích nebo řezacích plotrů nebo gravírovacích a frézovacích strojů. Známé jsou také speciální vytlačovací trysky pro běžnou CNC frézku, která ji převádí na 3D modelovací zařízení.

3D tiskárny pro tisk obrázků na 3D objekty (na 3D objekty) [6]

Ve skutečnosti tato technologie není aditivní, protože nevytváří 3D objekt, ale pouze aplikuje obraz na hotový 3D objekt. Na rozdíl od tradičních tiskáren, které tak či onak vytvářejí obraz na plochém médiu - na papíře, filmu nebo kovové fólii, 3D tiskárny umí aplikovat obraz na trojrozměrné (objemové) předměty, například hrnky, mobilní telefony, suvenýry, klíčenky, pera a další běžné předměty.

Na rozdíl od tamponového tisku nevyžaduje 3D tiskárna výrobu tiskových desek, barevných informací a dokáže rychle tisknout, včetně plnobarevného, ​​v libovolně malých nákladech.

Provoz 3D tiskáren je obvykle založen na využití inkoustového tisku, podobně jako inkoustové tiskárny je pouze nahrazen mechanismus podávání papíru zařízením, které orientuje tištěný objekt při tisku.

Existují 3D tiskárny, které tisknou v plné barvě na nehty rukou nebo nohou, což se úspěšně používá v takovém typu manikúry, jako je nail art.

Ostatní tiskárny

• Dálnopisné tiskárny se skládaly z elektromechanické části, replikující elektrický psací stroj , a modemu . To znamená, že elektrická klávesnice , tiskárna elektromechanického typu s nosičem pákového segmentu a zařízení pro příjem a přenos informací komunikačním kanálem byly spojeny do jednoho celku. Navíc bylo připojeno záznamové a čtecí zařízení na děrnou pásku , obvykle pětiřadé (5bitové ) .
• Experimentální vývoj:
  • Japonská společnost PrePeat v rámci programu ochrany životního prostředí uvedla na trh tiskárnu, která ke svému fungování nepotřebuje inkoust, toner ani papír. Pro tisk se místo papíru používá tenký bílý plast. Stejný list lze použít mnohokrát: před opětovným tiskem se v tiskárně automaticky vymaže [7] .

Internetové tiskárny

V poslední době se na trhu kancelářské techniky objevily tiskárny , jejichž software podporuje přímé připojení k internetu (obvykle přes router ), což umožňuje takové tiskárně fungovat nezávisle na počítači. Toto připojení poskytuje řadu dalších funkcí:

• tisknout dokumenty nebo webové stránky přímo z displeje tiskárny ;
• tisknout dokumenty nebo webové stránky z libovolného webového zařízení (včetně vzdáleného) bez nutnosti instalovat na něj ovladač tiskárny ;
• zobrazit stav tiskárny a spravovat tiskové úlohy z libovolného prohlížeče , bez ohledu na to, kde se nacházíte;
• rychlá automatická aktualizace softwaru tiskárny.

Historie a principy fungování

Představení cenově dostupné laserové tiskárny HP LaserJet společnosti Hewlett-Packard v roce 1984 a příchod podpory jazyka PostScript v LaserWriter společnosti Apple v následujícím roce zahájil revoluci v oblasti počítačového publikování .

V roce 1981 byla na veletrhu Canon Grand Fair představena termální inkoustová technologie. V roce 1985  se objevil první komerční model takové monochromatické tiskárny - Canon BJ-80, v roce 1988 se objevila první barevná tiskárna - BJC-440 ve formátu A2, s rozlišením 400 dpi.

Konstrukce

Náplň do tiskárny

Barvivo ( inkoust , toner ) používané v tiskárně je obvykle uloženo v kazetách .

Výrobci tiskáren doporučují doplňovat své tiskárny vlastním inkoustem/tonerem, ale zabránit použití inkoustu/toneru třetích stran je technicky obtížné (stejně jako vyrobit auto, které jezdí pouze na benzín od výrobce automobilů). Nákup takzvaných značkových kazet je dražší než doplňování kazet inkoustem nebo tonerem jiných výrobců.

Existuje celé odvětví výrobců inkoustů, kteří dodávají inkoust výrobcům tiskáren na základě dohod OEM a také přímo uživatelům pod jejich vlastní značkou, například inktec , ink-mate . Moderní modely tiskáren Canon používají kazety Fine s vestavěným čipem , který řídí úroveň spotřeby inkoustu. To ale nebrání doplňování takových kazet i bez přeprogramování čipu, pokud se po doplnění objeví informace, že došel inkoust, tiskárna neodmítne tisknout, pouze hlásí nízkou hladinu inkoustu.

Kazety umožňují jejich opakované plnění za určitých podmínek. To vyžaduje kompatibilní inkousty a často vyžaduje čištění hlavy.

Často je kazeta chápána jako kombinovaný (monolitický) systém hlavy a inkoustových nádrží. Existuje však i distribuovaný systém, kdy jako cartridge funguje pouze výměnný zásobník inkoustu. Někteří výrobci třetích stran vyrobili náhradní inkoustové kazety ve formě znovu plnitelných kazet (PZK), které měly speciální otvor pro pohodlné doplňování. Materiálem takového PZK bývá průhledný plast pro snadnou kontrolu hladiny inkoustu. Myšlenka PZK se následně přetavila v myšlenku tzv. CISS.

Inkoustová tisková hlava

Tisková hlava je část tiskárny, která nanáší inkoust na povrch tištěného materiálu. Tisková hlava je drahá součást tiskárny. Pro spolehlivý a stabilní provoz tiskové hlavy je nutné používat správný kvalitní inkoust, navíc je nutné dodržet podmínky skladování inkoustu (některé druhy inkoustu nelze zamrznout nebo přehřát). Dodržujte dobu použitelnosti inkoustu (nepoužívejte inkoust s prošlou dobou použitelnosti). Tisková plocha hlav by měla být chráněna před zachycením materiálu a poškrábáním. Včasná výměna inkoustových filtrů výrazně snižuje míru zanášení hlavy.

Klasifikace:

• Tepelné (piezoplastové) tiskové hlavy. Používá se hlavně v kancelářských inkoustových tiskárnách, používá se v čínských inkoustových interiérových tiskárnách na vodní bázi. Liší se jednoduchostí, levností, nízkou spolehlivostí.
• Piezoelektrické (piezokeramické) tiskové hlavy. Používá se v kancelářských inkoustových tiskárnách, ve většině typů inkoustových tiskáren pro průmyslové použití.

Klasifikace piezoelektrických (piezokeramických) tiskových hlav:

• Hlavy pro tisk vodními a vodními pigmentovými inkousty.
• Hlavy pro solventní tisk. Používá se pro tisk inkousty na bázi rozpouštědel a jiných agresivních rozpouštědel. Tělo a všechny části hlav určené pro solventní tisk jsou maximálně odolné vůči působení chemicky agresivních látek.
• Hlavy pro UV tisk. Na rozdíl od tiskových hlav pouze s rozpouštědlem mají ve většině případů zabudovaný modul pro předehřívání inkoustu (UV inkoust při zahřátí snadno zkapalní). UV hlavy jsou vybaveny dvěma vstupy pro přívod inkoustu do inkoustové komory a proplachování inkoustovou komorou v případě usazenin tuhého inkoustu (UV tisk často používá bílý inkoust obsahující zinek ( oxid zinečnatý ) nebo titanový pigment ( oxid titaničitý) ) nebo soli olova, jejichž charakteristickým rysem je schopnost srážení, proto je recirkulace obvykle připojena k bílému kanálu.

Podmínky pro kvalitní práci tiskové hlavy:

• Při tisku musí být vnější povrch tiskové hlavy zbaven nečistot, protože nečistoty mohou zablokovat část trysek a místo vstřikování na materiál se nějaké kapky zachytí na překážce. Navíc hromada (vlasy) ulpívající na hlavě může mokrou barvu promazat a zanechat špinavé šmouhy.
• V inkoustové komoře tiskové hlavy by neměly být žádné vzduchové bubliny. Filtr je zodpovědný za odplynění. Hlava, jako každé kapalinové čerpadlo, není schopna efektivně čerpat vzduch a vzduchové bubliny, které se dostanou do trysek, se tam zaseknou a nejsou dále čerpány.
• Tlak na vstupu do tiskové hlavy by měl být záporný, malý. Při nadměrném podtlaku hlava nasává vzduch (zpět přes trysky). Při sebemenším přetlaku inkoustu na hlavě se okamžitě tvoří kapky. Možnost nastavení a způsob úpravy podtlaku závisí na konstrukci systému přívodu inkoustu. U levných stolních tiskáren s vkládacími kazetami v mnoha případech není k dispozici nastavení tlaku.
• Tisková hlava musí být dostatečně blízko k potiskovanému materiálu, aby rozptyl kapiček inkoustu byl zanedbatelný.
• Napětí na piezoelektrických prvcích tiskové hlavy musí být dostatečné pro zajištění minimálního úhlu roztažení kapky. Vše závisí na výrobci zařízení a kvalitě údržby a servisu tiskárny.
• Napětí na piezoelektrických prvcích by nemělo být vyšší než hodnota, při které barva doslova vře z příliš ostrého chodu piezoelektrických prvků v inkoustové komoře a „provětrání“ hlavy. Podobný efekt je pozorován, když hlava začne vydávat ultrazvuk, což indikuje přehřátí piezoelektrického prvku. Přitom právě na tomto efektu pracují termální inkoustové tiskové hlavy.

Srovnávací charakteristiky některých tiskových hlav:

Jméno hlavy	Typ použitého inkoustu	Počet trysek	Velikost kapky, pl	Maximální pracovní frekvence trysky, kHz	Hustota trysek, trysky/palec
Xaar 128-40 [8]	Rozpouštědlo, olej	128	40	8.3	185
Xaar 382-35 "Proton" [9]	Rozpouštědlo, olej, UV	382	35	9.2	180
Epson DX5/DX7	Ekologické rozpouštědlo, na vodní bázi, UV	1440 (8 inkoustových kanálů x 180 trysek)	3,5–22	?	180 za kanál
Specta 128 "Skywalker"	Rozpouštědlo, olej	128	padesáti	16	padesáti
Specta 512/15 "Polaris"	Rozpouštědlo, olej, UV	512 (dva tiskové moduly s 256 tryskami)	patnáct	?	Dva tiskové moduly po 100 (celková hustota 200)

Hlavy Specta 128 "SkyWalker" a Xaar128 mají jeden inkoustový vstup a nemají vestavěné topné prvky nebo senzory schopné řídit externí teplo hlavy potřebné k ředění UV inkoustu. Nejsou vhodné pro UV tisk.

Hlavy Epson DX5 a DX7 se v některých případech používají na UV tiskárnách, ale jen proto, že jsou velmi levné. Při použití UV inkoustu selhávají mnohem častěji než hlavy Konica nebo Spectra, ale levnost hlav Epson minimalizuje rozdíl ve finančních nákladech na výměnu hlav.

Inkoustové čerpadlo inkoustové tiskárny

Inkoustová pumpa je součást tiskárny určená k udržování vakua v cestě inkoustu. Inkoustová čerpadla se používají jak v různých systémech přívodu inkoustu, tak v systémech pro automatické čištění tiskové hlavy (hlav). Čerpadlo pracující v systému přívodu inkoustu pracuje ve spojení se snímačem hladiny inkoustu umístěným v nádrži (anglicky subtank), který přímo napájí tiskovou hlavu. Algoritmus pro zapnutí čerpadla je následující: tiskárna tiskne - tisková hlava spotřebovává inkoust ze zásobní nádržky - hladina inkoustu v zásobní nádrži klesne - spustí se snímač hladiny - zapne se čerpadlo, čerpá inkoust z hlavního zásobníku nádržku s inkoustem do zásobní nádržky. Algoritmus pro vypnutí čerpadla: běžící čerpadlo naplní zásobní nádrž inkoustem - snímač hladiny se vypne - čerpadlo se vypne. Signál ze snímače je přiváděn buď přímo do čerpadla, nebo prostřednictvím zprostředkujících elektronických zařízení, která provádějí různé pomocné funkce: zesílení signálu snímače hladiny inkoustu, sledování hladiny inkoustu v hlavním zásobníku inkoustu, vypnutí čerpadla v případě, že snímač je zaseknutý, účtování spotřeby inkoustu, nastavení rychlosti otáčení hřídelového čerpadla atd.

Čerpadlo používané v systému automatického čištění tiskové hlavy funguje ve spojení s utěsněným uzávěrem, který je během čištění přitlačen ke spodnímu povrchu tiskové hlavy. Pumpa pumpuje inkoust a vzduch z uzávěru a vytváří podtlak v uzávěru. Působením podtlaku začne inkoust vytékat z trysek tiskové hlavy do uzávěru. Dojde tak k vyčištění hlavy, proražení suchých trysek a odstranění vzduchu z inkoustové komory tiskové hlavy.

Inkoustové pumpy se vyznačují:

• maximální tlak
• rychlost přenosu inkoustu
• rozsah provozního napětí,
• spotřeba energie,
• odolnost konstrukce čerpadla vůči chemickému napadení různými druhy inkoustu.

Inkoustové pumpy se vyznačují poměrně vysokou udržovatelností. Hlavní příčinou poruchy čerpadla je znečištění čerpacích mechanismů, které lze snadno odstranit.

Inkoustový filtr

Inkoustový filtr je určen k čištění inkoustu od nerozpustných nečistot a usazenin a také prachu, který se náhodně dostane do barvy.

Filtry se vyznačují:

• zdroj,
• jemnost čištění
• chemická odolnost konstrukčních filtračních materiálů vůči složkám různých typů inkoustů.

Tiskárny, které tisknou inkousty vytvrditelnými UV zářením, používají filtry s neprůhledným tělem, které zabraňují vytvrzení inkoustu ve filtru při náhodné expozici.

U mnoha interiérových tiskáren jsou filtry zabudovány do tlumičů, které se spojují mezi dráhou inkoustu a tiskovou hlavou.

Výměna filtrů se provádí po vypršení přiděleného zdroje nebo při přechodu na jiný typ inkoustu. Při přechodu na jiný typ inkoustu nemusí být nově naplněný inkoust chemicky kompatibilní s dříve používaným inkoustem. Aby se zabránilo smíchání různých typů inkoustu, měl by být systém propláchnut proplachovací kapalinou a filtry by měly být vyměněny, protože na nich mohou dlouho zůstat zbytky starého inkoustu. Zdroj filtru silně závisí na provozních podmínkách zařízení, při umístění zařízení ve velmi prašné místnosti nebo při použití nekvalitního nátěru se filtry zanášejí mnohem rychleji. Při zapojení více stejných filtrů do série nedochází k výraznému zvýšení kvality čištění, protože všechny přefiltrované nečistoty zůstávají na prvním filtru, zatímco nečistoty, které typ použitého filtru není schopen volně profiltrovat přes oba filtry.

Někdy tiskárny používají vzduchové filtry, aby zabránily vnikání prachu do inkoustu spolu se vzduchem vstupujícím do kazety nebo zásobní nádrže.

Pohon vozíku inkoustové tiskárny

Pohon vozíku inkoustové tiskárny je sada mechanismů určených k pohybu vozíku inkoustové tiskárny. Pohon vozíku inkoustové tiskárny se skládá z:

• Mechanismy pro upevnění vozíku k nosníku, zajišťující volný pohyb vozíku podél osy nosníku a tuhost při zatížení působícím v jiných směrech. Typický vozík inkoustové tiskárny je připevněn k nosníku pomocí lineární kolejnice a lineárního ložiska (ložisek), u některých tiskáren (například u starších Mimaki JV2) jsou místo jedné kolejnice použita dvě kulatá vodítka. Kancelářské inkoustové tiskárny používají držák na válečky nebo dvě kulaté kolejnice nebo kombinaci válců a jedné kulaté kolejnice. Kolejnicová lineární vedení se na kancelářských tiskárnách nepoužívají kvůli vysokým nákladům na tento typ upevnění (samotná cena lineárního kolejnicového ložiska může několikanásobně převyšovat průměrné náklady na stolní tiskárnu). Navíc je možné namontovat vozík na lineární motor.
• Hnací řemen vozíku. Na některých tiskárnách se místo ozubeného řemenu můžete setkat s pružným ocelovým řemenem. Páska nemá zuby, které vytvářejí vibrace při vstupu do hnacího kola a zajišťuje plynulejší pohyb vozíku, ale ve srovnání s pásem má menší zdroj, jehož spotřebu nelze sledovat, protože páska na rozdíl od pásu nezačne se drolit před rozbitím a okamžitě se rozbije. U některých tiskáren je vozík poháněn ocelovým lankem navinutým na dvoudílné cívce.
• Motor pohonu vozíku. Obvykle se používá servomotor se zpětnou vazbou, nebo lineární motor (magnetická podložka) od dražších výrobců. Kancelářské tiskárny často používají konvenční krokové motory nebo převodové motory.

Tisková fronta

Dávkový tisk

Dávkový tisk je nutný, když potřebujete vytisknout velké množství souborů různých formátů. V takových situacích je nutné otevírat soubory v různých aplikačních programech a samostatně přidávat soubory různých formátů do tiskové fronty. Nevýhodou ručního odesílání do tisku je nemožnost tisknout soubory v náhodném pořadí pro třídění listů. K vyřešení takových problémů existuje režim dávkového tisku, který umožňuje ručně nastavit pořadí souborů v tiskové frontě. Funkce dávkového tisku může být součástí aplikačních programů, jako je AutoCAD nebo Autodesk Inventor [10] , a implementována jako specializované bezplatné nástroje, jako je Print Conductor [11] .

Významní výrobci

Výrobci tiskáren:

• HP Inc. (také známý pod svým celým jménem jako Hewlett Packard)
• Bratr
• Kánon
• Konica Minolta
• Epson
• Kyocera . Kyocera Corporation také vlastní značku Mita (již se nepoužívá)
• Lexmark
• OKI
• Panasonic
• Ricoh . Známý také pod značkami Nashuatec , Rex Rotary a Gestetner ( skupina NRG ; od roku 2007 - součást společnosti Ricoh)
• Samsung
• TallyGenicom
• xerox
• Jeti
• Roland
• Inovace SUN

Výrobci inkoustů:

• Epson
• Chimigraf
• fujifilm
• Lexmark
• Kánon
• Roland
• barva vtipu
• Kadak
• INKDIDGITAL

Výrobci tiskových hlav:

• fujifilm
• Epson (miniaturní hlavy pro kancelářské tiskárny, hlavy DX3, DX4, DX5, DX6, DX7)
• Ricoh Hitachi (hlavy Ricoh gen2, Ricoh gen3, Ricoh gen4, Ricoh gen5)
• Xaar (xaar126,xaar128,xaar382, xaar500 hlavy)
• Konica Minolta
• Spectra (hlavy NOVA JA 256/80 AAA, SL-128 / SM-128 / SE-128 AA)
• Kánon
• Seiko
• Kodak
• Toshiba
• Panasonic (mezinárodní)
• Kyocera

Výrobci vodítek vozíků a kluzných ložisek pro tiskárny:

• Hiwin
• THK

Výrobci ovladačů servomotorů a krokových motorů používaných v tiskárnách:

• Panasonic
• Delta Electronics

Nekonvenční použití

• Ještě před příchodem jehličkových (grafických) tiskáren lidé chtěli tisknout alespoň zdání grafiky . To lze provést i na bubnové nebo jiné tiskárně znaků pomocí tzv. ASCII grafika . Některé aplikace (např. grafický editor GIMP ) mají již nyní možnost vytisknout obrázek jako textový soubor ASCII vhodný pro tisk na znakové tiskárně.
• Radioamatéři úspěšně využívají laserové tiskárny v technologii "laser-iron" pro výrobu desek plošných spojů k vytvoření leptací masky [12] . Obdobným způsobem je možné aplikovat nápisy či obrázky včetně barevných na pouzdra rádiových zařízení a jiné objemné předměty, které se běžným způsobem nevejdou do tiskárny. K tomu se zrcadlený text vytiskne na voskovaný papír a pod tlakem se zahřeje a přenese na předmět.
• Laserové tiskárny lze použít k vytváření nápisů a obrázků na kovových površích. K tomu se do kazety doplní speciální toner a vytiskne se zrcadlový obraz nebo zrcadlový text. Poté je potištěný arch umístěn na kovovou desku pod tepelným lisem . Toner pod tlakem a při vysoké teplotě chemicky působí na kov a vytváří stabilní sloučeniny.

Viz také

• Virtuální tiskárna
• Široko orientovaná tiskárna
• Kopírka
• Multifunkční zařízení

Poznámky

1. ↑ „Jak ze své kancelářské multifunkční tiskárny vytěžit maximum“ . Získáno 26. srpna 2011. Archivováno z originálu 31. srpna 2011. (neurčitý)
2. ↑ Vyhledávač, který dělá na InfoWeb.net Archivováno 27. září 2007 na Wayback Machine 
3. ↑ Drop-on-demand Archivováno 6. června 2007 na Wayback Machine 
4. ↑ Tatchell J., Bennett B., Fraser K., Smith B.R. Mastering the microcomputer. - S. 53.
5. ↑ 1 2 Technologie tisku s pevným inkoustem: výhody a nevýhody . Získáno 24. července 2018. Archivováno z originálu dne 24. července 2018. (neurčitý)
6. ↑ Apple si patentuje 3D tiskárnu (odkaz není k dispozici) . Datum přístupu: 30. prosince 2013. Archivováno z originálu 31. prosince 2013. (neurčitý) 
7. ↑ N. Schwartz. Nejekologičtější tiskárna . FashionTime (10. února 2010). Získáno 9. února 2010. Archivováno z originálu 5. února 2012. (neurčitý)
8. ↑ Xaar 128 – Drop-on-Demand inkoustová tisková hlava (nedostupný odkaz) . Získáno 17. července 2013. Archivováno z originálu dne 20. července 2013. (neurčitý) 
9. ↑ Xaar Proton – tisková hlava v režimu smyku typu Drop-on-Demand (downlink) . Získáno 17. července 2013. Archivováno z originálu dne 20. července 2013. (neurčitý) 
10. ↑ Soubory dávkového tisku . Autodesk. Získáno 8. května 2021. Archivováno z originálu dne 7. května 2021. (Ruština)
11. ↑ 3 nejlepší bezplatný software pro dávkový tisk pro  Windows . Seznam freewaru. Získáno 8. května 2021. Archivováno z originálu dne 7. května 2021.
12. ↑ Vytvoření desky plošných spojů pomocí laserové žehličky . Získáno 2. února 2010. Archivováno z originálu 26. dubna 2009. (neurčitý)

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština Skvělý norský Velký Rus Britannica (online) Brockhaus Treccani
V bibliografických katalozích	BNF : 11982047n GND : 4150722-8 J9U : 987007536364605171 LCCN : sh85106745 NKC : ph124519

Tiskárna a skener
Tiskárna Druhy laser matice Proud sublimace VEDENÝ ultrafialové tuhý inkoust Internetová tiskárna Spotřební materiály Kancelářský papír fotopapír Toner tisková kazeta Tankování paliva Zotavení Software a hardware JetDirect Virtuální tiskárna Tiskový server POHÁRKY Samba Novell Open Enterprise Server Protokoly IPP LPD Technika žluté tečky Rastrová lineatura Systém kontinuálního zásobování inkoustem elektrografie Další zařízení Plotter filmový záznamník
Skener Druhy Planetární Manuál Filmový skener Filmový skener 3D skener Software ROZUMNÝ jednoduché skenování TWAIN XSane Optické rozpoznávání znaků Technika Digitalizace knih Inline skenování dokumentů
Kombinovaná zařízení kopírka (kopírka) Multifunkční tiskárna (MFP)