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.

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.