Парковка (помпа, сервисная станция). Устройство, неисправности и их проявления

Нельзя недооценивать вклад этой детали в общую  работоспособность струйного принтера. От эффективной работы всех элементов этого узла во многом зависит качество печати и работоспособность Печатающей Головки (ПГ)  принтера в целом. Как она устроена, какие функции выполняет?

Для упрощенного понимания процесса, струйный принтер можно сравнить с перьевой авторучкой. В нерабочем состоянии перо( ПГ) всегда закрывается герметичным колпачком (cap unit- капа). При длительном неиспользовании приходится ее расписывать или даже встряхнуть, чтобы чернила пошли (pump unit, wiper -помпа, чистящий нож)   . Если колпачок забывают закрыть ручка засыхает напрочь и приходится тратить некоторое время и усилия чтобы вернуть ее способность «делать росчерки».  Т. е. парковка предназначена для:

• предотвращения увеличения вязкости чернил внутри сопел головки в состоянии ожидания
• продувки ПГ  при печати из состояния ожидания, во время непрерывной печати, установки или извлечения бумаги,  резки бумаги и т. д.
• удаления  чернил и других веществ (пыль, бумажная крошка и т.п.), прилипающих к поверхности головки.

Схема построения парковочного узла

В состав парковки (сервисной станции) как правило входят:

• Cap Unit (капа- нем. Kappe — колпачок, крышка, чехол) — резиновый колпачок
• Pump Unit (помпа ) —  насос
• Wiper (нож очистки — скребок) - приспособление для очистки подошвы ПГ.

Рассмотрим подробнее эти узлы.

Сар Unit (капа) — предназначена для плотного и герметичного соединения ПГ с насосом, предотвращения высыхания чернил в соплах ПГ. Фактически это резиновая ванночка в пластиковом кожухе.

Резиновый бортик капы обеспечивает плотное ее прилегание к поверхности ПГ. Железная сеточка препятствует деформации демпфирующей прокладки и касания ее подошвы ПГ (белый материал). На выходе капы есть штуцеры для соединительных трубок с насосом (один или два) и воздушным клапаном. Механизм прижима и позиционирования капы в настоящее время используется 2-х типов. Капа монтируется в слайдере и прижим происходит механически при движении каретки в зону парковки, либо блок, к которому капа/капы крепятся жестко, при помощи подъемного механизма со своим двигателем опускает и поднимает ее. Каждая схема имеет свои плюсы и минусы.

Схема работы слайдера

Различные варианты слайдеров

Схема со слайдером проста. Капа, имея некоторую свободу движения по осям, за счет направляющих четко позиционируется на подошве ПГ.  Пружина между капой и слайдером плотно прижимает последнюю к ПГ. При установке не требуется никаких регулировок. Минусами является то, что прижим нельзя изменить, механизм слайдера под действием подсохших чернил   может заклинить, просто сломаться. С механической системой изменения зазора ПГ при прочистках и в режиме ожидания, в том числе и в выключенном состоянии, головка должна быть опущена в крайнее нижнее положение.

Примеры парковок, построенных по разным схемам

Схема с лифтом не страдает таким недостатком. Но она значительно сложнее. Тем не менее последние модели широкоформатных принтеров (плоттеров) чаще всего используют именно эту схему. «Засада» тут чаще всего возникает у «китайцев», особенно на многоголовых принтерах. Именно точно спозиционировать каждую капу по отношению к своей ПГ и чтоб все вместе работало. Часто не хватает просто свободного хода по осям, что ведет к необходимости браться за доработку принтера.

Видимые различия «сольвентной» и «водорастворимой» кап

Есть еще один аспект, на который хотелось бы обратить внимание. ПГ от EPSON используются как в «сольвентных», так и «водорастворимых» принтерах. Отличаются такие головки материалом адаптера для подвода чернил. Капы также есть для сольвентных чернил и водорастворимых. На примере DX5,6 , как наиболее распространенных, они отличаются даже внешне, хотя работают практически с одной и той же головкой... Сольвентная капа имеет более массивный корпус и сделана из сольвентостойких материалов.  Прижимная пружина имеет больший диаметр и соответственно значительно мощнее  (вставляется в кольцевой паз на обратной стороне капы).  Хотя по способу крепления и посадочным местам они идентичны, слайдер для сольвентной капы немного шире.  Сольвент довольно агрессивная жидкость. Водорастворимая капа очень быстро приходит в неисправность, если установлена на сольвентный принтер — ее просто раздувает во все стороны (как пластик, так и резину). Ну и цена их конечно разная.  Альтернативные производители — читай китайцы, делают более дешевые реплики. Демпфирующая прокладка часто грешит излишней ворсистостью и постоянно подвержена линьке. В результате ПГ либо трется об эти ворсинки, либо цепляет их на себя.На этих капах очень часто геометрия бортика отличается от оригинальных в сторону утоньшения, что приводит к потери жесткости и как следствие бортик при прижиме может подгибаться в ту или иную сторону. Внутрь ПГ — перекрываются крайние сопла, наружу — может быть нарушена герметичность соединения. Да и материалы, из которых они это делают, зачастую оставляют желать лучшего. В любом случае данный узел требует периодического обслуживания.

Неисправности.

• Механическое повреждения резинового бортика — нарушение герметичности соединения. Парковка практически перестает выполнять свои функции. Только замена.
• Обрастание бортиков отработкой. Остатки чернил могут превратиться в жесткую субстанцию, что ведет к потере эластичности резинки и в результате нарушает герметичность соединения. Обслуживание или замена.
• Потеря эластичности резиной (дубление). Только замена. Особенно на сольвентных принтерах.
• Засыхание чернил в штуцерах — у них меньший диаметр внутреннего отверстия диаметр. То же относительно соединительных трубок. Обслуживание, ремонт.

Выход из строя капы приводит к потере функционала  парковки в целом.  Подсыхание головки даже при относительно небольшом  простое (особенно для сольвентных чернил), полошение, затрудненная прочистка(продувка) головки или вовсе невозможность ее выполнить.

Зачем три штуцера(соска) на обратной стороне капы? Два из них предназначены для прокачки чернил и подсоединяются к помпе. Почему два? Для более равномерного распределения давления в фазе прокачки чернил. Третий сосок подключает воздушный клапан. После прокачки каретка немного сдвигается вбок тем самым открывая этот клапан. Идет более плавное выравнивание давления и сушка капы после прокачки.

Pump Unit (помпа, насос) — предназначена для операции продувки (чистки, ПГ, первоначальной закачки чернил в систему. Насос втягивает в себя чернила из ПГ через капу и прогоняет их в емкость для отработанных чернил (это либо коробка с каким-либо абсорбером, либо просто бутыль со сливным крантиком). Сегодня используются помпы двух видов — перестальтическая и мембранная. Принцип работы каждой схемы приведен на картинке.

Схема работы и примеры насосов

Перестальтическая схема позволяет более точно и гибко управлять потоком жидкости (чернил). Мембранная схема выигрывает в минимализации конструкции. Оба типа насосов вполне надежны. «Узким» местом и там и там является материал рабочих тел (трубка, диафрагма, клапана), особенно в сольвентных принтерах. Со временем материал под действием сольвента теряет эластичность, что приводит к потере функционала насоса. При длительном простое и в отсутствии обслуживания остатки чернил могут засохнуть в трубках, переходниках, и прочее, создав пробки. В таком случае либо система не работает, либо какую-либо соединительную трубку срывает со штуцера и поток «отработки» заливает все вокруг. В большинстве случаев предпочтительным представляется замена узла на новый.

Неисправности:

• нарушение целостности внутренней трубки, диафрагмы, клапана. Замена узла.
• Ухудшение эластичности материалов рабочих элементов (задубление). Замена узла.
• Забивание канала прохода чернил. Обслуживание, ремонт.
• Заклинивание механики может привести к выходу из строя приводного двигателя и в редких случаях выгоранию микросхем управления двигателем помпы (в основном на перестальтической схеме).

Проявляются неисправности в виде недостаточной прочистке головки или полном отсутствии оной. Что чревато засыханием чернил в ПГ.

Wiper - нож очистки, предназначен для очистки подошвы ПГ от остатков чернил в процессе продувки (прокачки), постороннего мусора (пыль и пр.) Фактически это кусок резинки. Дворники автомобиля — абсолютная аналогия. Они бывают разной формы и разных размеров.

Различные виды вайперов

Ниже приведена иллюстрация работы вайпера.

Видна разница на подошве ПГ.

При правильной работе этой детали парковки подошва Пг чистая, без остатков и разводов чернил.

Вайпер может быть двухслойным. Одна сторона гладкая резина, обратная впитывающая губка. В зависимости от направления движения ПГ через вайпер используется та или иная поверхность — впитывающая или соскребающая. При замене обращайте внимание. Другой вариант — форма ножа имеет изгиб, что улучшает чистящие свойства вайпера. Как правило посадочное место имеет ключи и установить вайпер в нем неправильно практически невозможно.

Неисправности:

• Механические повреждения. Замена.
• Обрастание засохшими чернилами. Выглядит будто вайпер облеплен пластилином. Обслуживание.
• Потеря эластичности резины, потеря впитывающей способности губки. Особенно для сольвентных чернил. Замена

Проявления — после чистки головка полосит, возможны вкрапления черного цвета а другие цвета при печати, чернильные кляксы, грязные мазки  на материале. Значительно повысить срок службы вайпера помогает плановое обслуживание (чистка).

Есть еще один узел часто входящий в состав парковки или находящийся рядом с ней. Это Flushing box — промывочная емкость. После чистки и во время долгой непрерывной печати головка продувает сопла. Продувка происходит путем включения всех пьезокристаллов каждой линейки дюз головки на несколько секунд. Кстати, по  звуку работы головки (писк) можно судить о ее износе и работоспособности.

Со временем впитывающая способность прокладки снижается, на ней могут начать образовываться наросты из засохших чернил. Возможно ее коробление. В результате проходя над ней головка может чиркать подошвой об эти «препятствия». Это может привести к замазыванию сопел (принтер начинает полосить) или в худшем случае — механическим повреждениям подошвы (возможно нарушение геометрии сопел, как следствие «косоструй») что тянет на замену ПГ. Избежать таких коллизий поможет плановое периодическое обслуживание и замена отслуживших частей. Зачастую эти прокладки просто выкидывают, оставляя «корыто» открытым. Это приводит к излишнему «чернильному запылению» узлов и механизмов  что может привести к сбоям в работоспособности принтера.

В заключении еще раз хочется громко крикнуть: «Дорогие пользователи, следите и ухаживайте за своими принтерами!». Плановое текущее и сервисное обслуживание продлит жизнь механизмов принтера и поможет избежать лишних и непредвиденных затрат. Жаль, что пользователи, печатники, хозяева порой не знают об этом или просто наплевательски к этому относятся.