Планшетный принтер что это такое

Обновлено: 18.05.2024

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Статья относится к принтерам:

Ближайшим окружением была поставлена задача сделать планшетный принтер из обычного цветного для печати на пряниках и тортах пищевыми чернилами. Пошерстив интернет , просмотрев ролики на ютубе пришёл к выводу что это возможно , но варианты и подходы к решению задачи у всех были разные. Кто то ограничивался простой механической переделкой , кто то создавал частично автоматическое управление .Для себя я сформировал техническое задание , основными критериями которых были следующие принципы:

Полностью автоматическое управление.
Доступность комплектующих и деталей.

. Простота в управлении и надёжность.

При выборе принтера остановился на фирме эпсон у них печатающие головки служат дольше чем у кэнонов. Большая производительность моего заказчика не интересовала , поэтому формат А4 нас устраивал , да и ценник принтеров формата А3 круто лезет верх . Свой выбор остановил на модели Epson L132 с системой подачи чернил СНПЧ . Бюджетный принтер, дальнейшее развитие моделей L110, L120. Но по внешнему виду запчастям компоновки деталей они взаимозаменяемы , даже платы управления одинаковы, я думаю отличаются лишь прошивкой.

Временем я ограничен не был , периодически возвращаясь и делая перерывы осилил этот проект более чем за год. Естественно основным помощником мне служил мой китайский трудяга 3D принтер , на котором были распечатаны основные детали , а часть комплектации была приобретена в хозяйственном магазине и на китайских торговых площадках .

Конструктив прост и думаю понятен ,по фотографиям , для 3дешника. Сделаю несколько пояснений. Столешница ДСП размером 840х500мм. На ней размещены направляющие из алюминиевого уголка 20х20мм.

Общий вид

Ось Y.

Платформа с роликами для принтера. Пара роликов по одной направляющей закреплена жёстко , вторая пара с небольшим люфтом в поперечном движению положении . Это позволяет избежать при перемещении не желательных колебаний платформы вызванных не соосностью направляющих .

Ось Х

Это движение самой печатающей головки принтера . На самом деле нас интересует только этот механизм в принтере. Половину запчастей придётся извлечь . Нас не интересует механизм захвата и подачи бумаги . А также механизм протяжки, но здесь кроется засада . Механизм подачи бумаги через шестерни связан с насосом прокачки чернил, он нам нужен , но об этом я расскажу ниже. Всё это придётся выкинуть , а также выпилить нижнюю часть корпуса .

Оставляем часть вала , ту часть, которая соединена с диском энкодера . Обеспечиваем его креплением, с помощью распечатанной втулки . Именно диск энкодера даёт нам информацию о перемещении бумаги , а в нашем случае столика, размещённого на платформе по оси Y.

Ось Z

Тут было два варианта либо мы изменяем высоту столика , либо поднимаем принтер над столиком. Я остановился на втором варианте.

В качестве направляющих хромированная труба диаметром 25мм. ,приобретена в хозяйственном магазине , где она используется для каких то потребностей в ванной. От трапециидального винта отказался, в следствии отсутствия нужды в такой точности , заменив на шпильку диаметром 8мм. Изначально поставил два двигателя запитав их от одного драйвера и соединив их последовательно . Но в конечном варианте оставил один двигатель соединив шпули через кольцевую ременную передачу.

Контроллер

В качестве платы управления была выбрана плата контроллера для 3D принтера ,благо на нём всё необходимое уже есть и с избытком . Не большие переделки были . Но они незначительны. Взял 32-х разрядную с процессором LPC1768 Bictreetech skr v1.3 .

Двигатели , шаговики Nema17, с разным форм фактором 60мм. по оси Y и 38мм. по оси Z .

Программа

Писал на Си , на плате есть разъём для программирования контроллера , респект разработчикам, С алгоритмом пришлось повозиться . Сменил несколько. Основная засада в том , что принтер думает , что он печатает на бумаге, но мы то знаем ,что он печатает на столике . Информацию о передвижении мы получаем от датчика энкодера . Эту информацию надо обрабатывать в реальном времени, запаздывания движению не должно превышать несколько миллисекунд.

Шаговики не рассчитаны на большие скорости , у них крутящий момент падает с её увеличением . Поэтому выбор пал на шаговик с форм фактором 60мм. и желательно выбирать мотор с малой индуктивностью обмоток. Изначально по оси Y ставил два шаговика с двух сторон, они управлялись каждый своим драйверами. Сигналы управления были общими .

Торт обладает массой , которая может доходить до двух килограмм, что требует значительного момента для старта и торможения . В конечном итоге всё таки остановился на одном двигателе. Драйвер принтера позволяет печатать с разной скоростью . На малых скоростях при установке высокого качества печати достаточно и одного двигателя.

Алгоритм

Который оказался рабочим,основан на принципе прошедшего пути . Зная путь на , который провернулся вал , и диаметр вала , не трудно рассчитать и расстояние на которое будет перемещаться платформа.

Техническая документация на принтер рассчитана на сервис центры по ремонту и не предлагает полную информацию . Для меня было загадкой сколько импульсов даёт энкодер за полный оборот вала , я предполагал что эта цифра должна была быть кратно 360 -ти, но в конечном итоге она оказалась кратна 180 -ти.

Что необходимо учитывать при движении столика , так это датчик бумаги . Этот датчик отслеживает начало бумаги и её конец относительно старта, и в случае если это время выйдет за рамки заранее заданного диапазона принтер выдаст ошибку «Замятее бумаги». Это время было определено эмпирически. С начало я ставил оптический концевик, но в конечном варианте формировал этот сигнал программно и подавал его на плату управления принтера в нужный момент времени относительно момента старта.

Столик

Установлен на платформе, на четырёх регулируемых по высоте винтах , верхняя его часть выполнена из оргстекла формата А4 толщиной 4мм.

Панель управления

Состоит из семи кнопок . Две это перемещение по оси Y, вправо влево , две по оси Z , вверх вниз . Одна кнопка аварийного останова ,кнопка управления перистальтическим насосом . На нём я остановлюсь немного подробней. Я писал ,что он связан системой шестерён, с валом подачи бумаги . Предназначен для подачи чернил в головку принтера и прочистки дюз . Так как шестерни с валом были удалены пришлось искать замену. Наши китайские друзья и здесь меня выручили, на ебее нашёл подходящий, с двигателем на 12в. Подключил к ШИМу, на плате контроллера уже всё это есть. Установил переключатель на два положения с возможностью управления автоматом и ручное. Это было необходимо , так как принтер в некоторых случаях начинает безбожно качать чернила.

Да. ещё, обязательно вентилятор, для обдува радиаторов драйверов TMC2208 . Без него во время печати они перегревались и возникали пропуски шагов. Ну и кнопка автоматической установки высоты печати.

Емкость для сбора чернил с насосом

Питание

24в. 3А. такое напряжение выбрано из за необходимости быстрого старта и высокой скорости.

Датчики

В основном это концевики ,ограничивающие движение, по всем направлениям и лазерный датчик , излучатель и приёмник, установленные на фронтальной части принтера . Сигналы с этого датчика используются для автоматического задания высоты между печатающей головкой и объектом печати в пределах 2-3мм

Стол

Выполнен из ДСП, рама сварена из металлического профиля 15х15мм. Из нижней части столешницы выдвигается небольшая площадка для установки ноутбука. Печать деталей из АBC , только втулки распечатаны из PETG . Изначально планировал использовать нейлон , но в принципе и так работает.Печатать можно не только на пряниках , но и на дереве , керамике , тканях , в общем на любой плоской поверхности. Проблема только в чернилах однажды заправив под определённый вид материала сложно перейти на другие чернила особенно это касается пищевых и технических.

Подпишитесь на автора

Возможности струйной печати красками с ультрафиолетовым отверждением очень широки. Современный широкоформатный уф-принтер может применяться для производства интерьерной и наружной рекламы — для печати как по рулонным материалам (таким как бумага, винил), так и для печати по жестким/толстым листовым материалам. И если в первом случае объемы уф-печати пока не высоки (в силу высокой себестоимости уф-печати), то его применение для печати «по жесткому» набирает обороты. УФ-печать все чаще находит применение в промышленной сфере — в производстве мебели и элементов интерьера помещения.

Возможность применения принтера для промышленной печати по стеклу, зеркалам, плитке, дверям главным образом зависит от способа подачи материала в зону печати. Каждый из основных способов подачи материала (рассмотренных ниже), имеет свои принципиальные ограничения, весомые преимущества и недостатки. Именно поэтому вопрос выбора типа принтера очень важен и поднимается всякий раз при обращении покупателя к поставщику уф-оборудования. Данная статья предназначена для тех, кто заинтересован в приобретении уф-принтера, подготавливая для продуктивного общения с поставщиком.

Выделяем1 четыре основных типа широкоформатных принтеров, принципиально отличающихся друг от друга способом подачи материала: рулонный, гибридный, комбинированный и планшетный. Масса материала, который может быть запечатан, точность «попадания» изображения на поверхность материала, спектр материалов пригодных для печати напрямую зависят от способа перемещения материала в зону печати. Рассмотрим каждый способ перемещения для лучшего понимания преимуществ и недостатков каждого типа широкоформатных принтеров и правильной оценки их возможностей.

Рулонные принтеры

Сконструированы для работы с тонким гибким материалом, смотанным в рулон. Материал подается в зону печати за счет силы натяжения, создаваемой вращением приводного («тянущего») вала.

В простейшем случае механизм подачи состоит из двух валов: сматывающего приводного вала, который вращается и наматывает на себя запечатанный материал, и второго вала (подающего, обычно оснащенного приводом), с которого этот материал сматывается. Промышленные рулонные принтеры оснащаются оригинальными и довольно сложными системами натяжения материала, которые предотвращают неравномерную подачу, обеспечивают гладкость материала (за счет натяжения) в зоне печати (предотвращают замятие), компенсируют растяжение материала и инертность тяжелого рулона.

Рулонный принтер — давно освоен в производстве, наиболее распространенный, конструктивно простой и поэтому относительно недорогой тип широкоформатных печатных систем.

Как Вы уже догадались по названию, рулонные принтеры не работают с листовыми жесткими материалами. Конечно, если Вы собираетесь печатать только на тонких рулонных материалах (бумаге, виниле, тканях) выбирайте именно рулонный принтер — это очевидный и недорогой вариант.

Гибридные принтеры

Могут работать как с рулонными, так и с жесткими листовыми материалами. Материал перемещается по неподвижному столу и подается в зону печати за счет силы трения между рядом вращающихся (подающих) роликов и нижней поверхностью материала.

Сцепление нижней поверхности материала с подающими роликами обеспечивают прижимные ролики, расположенные традиционно над приводными. Подающие ролики обычно шире и больше в диаметре, чем прижимные, и имеют насечки для надежного сцепления с нижней поверхностью материала и для равномерной (без проскальзывания) подачи материала в зону печати. У некоторых моделей в зоне печати под материалом создается зона низкого давления (откачка воздуха вентиляторами), предназначенная для выравнивания рулонных носителей и предотвращения замятия. Выравнивание (т.е. распрямление за счет создания вакуума под материалом) листовых материалов (толщиной от 2 мм и более) в гибридных системах практически невозможно — для выравнивания жесткого материала нужно создать под ним такой вакуум, что силы трения подающих роликов просто не хватит для продвижения материала по столу.

Гибридная техника без проблем справляется с печатью на рулонных материалах и на традиционных (для наружной рекламы) жестких листовых материалах (печатный пенокартон, печатный гофрокартон, гофропластик, дибонд и т.п), а вот выбор жестких и тяжелых материалов ограничен. Так как движение материала в зону печати осуществляется за счет сил трения — использование материалов со скользкой поверхностью (стекло, керамика) и материалов большой плотности или массы (металл, камень, двери и т.п. массой более 10-15 кг) может быть затруднено или вовсе невозможно. Поэтому перед выбором гибридного широкоформатного принтера необходимо его тестирование с конкретным материалом, печать на котором под сомнением.

Кроме того, нужно помнить, что в связи с малой силой вакуумного прижима (не достаточного для разравнивания толстых или жестких листов) листовые материалы для работы на гибридном принтере должны быть максимально ровными (плоскими) и не должны значительно деформироваться при нагреве UV-лампами иначе есть риск касания материала о каретку с печатными головками, что крайне нежелательно.

Гибридные принтеры, как и рулонные, давно освоены в производстве, и являются относительно более недорогими, чем комбинированные и планшетные печатные системы. (рассматриваются ниже).

Достоинством гибридных принтеров является возможность работы с некоторыми жесткими листовыми материалами, возможность работы с рулонными материалами и дешевизна оборудования. Если Вы планируете ограничиться печатью на рулонных и легких листовых материалах традиционных для рекламы — смело выбирайте гибридный принтер.

Комбинированные принтеры

Применяются для работы, как с рулонными, так и с жесткими листовыми материалами. Материал подается в зону печати на конвейерной ленте, натянутой над неподвижным столом.

Традиционные материалы, из которых изготавливается конвейерная лента — плетеная ткань или синтетический материал, имеют отверстия для откачки воздуха. Таким образом, под материалом создается зона низкого давления (вакуум), и материал разравнивается и присасывается к конвейерной ленте. Для создания вакуума в моделях начального уровня используются вентиляторы, в высококлассной технике для этого используется мощный насос. Чем мощнее насос, тем сильнее фиксация материала (и сила его распрямляющая) к конвейерной ленте и тем больше жестких материалов вы сможете использовать для печати. Конвейерная лента, подвержена постоянным механическим нагрузкам, воздействию тепла, загрязняется краской и поэтому периодически требует обязательной замены.

Важнейшим достоинством комбинированного принтера является максимальная универсальность. Есть возможность использовать для печати максимально широкий спектр и рулонных и жестких листовых материалов, недоступных гибридным принтерам. Например, становится возможной печать на скользких и тяжелых материалах (например, массой 20, 50 кг и более).

Комбинированный принтер может быть с успехом использован как для печати рекламы, так и в промышленном секторе для запечатки элементов мебели, дверей. Комбинированные принтеры — наиболее производительный тип принтера для печати на жестких листах. По сравнению с планшетными при использовании комбинированного принтера загрузка и выгрузка материала могут осуществляться одновременно с печатью.

При выборе комбинированного принтера нужно учесть, что чем тяжелее материал, тем больше износ конвейерной ленты и выше риск перекоса конвейерной ленты, что влечет за собой дополнительные затраты по настройке системы подачи или замене ленты. Кроме того, комбинированные принтеры конструктивно более сложные, чем гибридные, поэтому и стоят дороже.

Планшетные принтеры

В планшетном принтере материал не перемещается относительно стола. Двигается либо сам стол, передвигающийся в зону печати, либо каретка с печатными головками перемещается над неподвижным столом (с закрепленным на нем материалом).

Стол планшетного принтера, как правило, имеет отверстия для создания вакуума для надежной фиксации и выравнивания материала. Для создания вакуума используются либо вентиляторы, либо (чаще всего) мощный насос. Чем «лучше» вакуум, тем большей толщины листовой материал можно «прижать» (и распрямить) к столу.

Преимущества планшетного плоттера — наилучшая точность запечатки (точность «попадания» изображения на материал) позволяет печать на лентикулярной линзе для создания стерео- варио- изображений. Кроме того, «точность» планшетного принтера позволяет запечатывать метериал дважды (печать по одному и тому же месту) для получения тактильного эффекта (небольшого рельефа) на поверхности. Другим важным достоинством есть возможность использования очень тяжелых или очень плотных листовых материалов — масса материала на столе ограничена только прочностью стола. Как и комбинированный принтер, планшетный может без проблем печатать на самых скользких материалах.

Планшетные принтеры, как и комбинированные, подходят для промышленной печати: для запечатки дверей, зеркал, кафельной плитки, любых готовых изделий. Конечно при больших объемах печати наружной щитовой рекламы, планшетный принтер будет также очень полезен. Для печати на очень тяжелых листах (более 50-70 кг), а так же печати для стерео- варио- изображений большой площади планшетный принтер является единственно правильным выбором.

Говоря о недостатках планшетных принтеров, важно отметить, что подобное оборудование обладает большими габаритами (что затрудняет его транспортировку на место инсталляции), стоит относительно недешево, как правило не работает с рулонным материалом и менее производительно. Меньшая производительность по сравнению с комбинированными принтерами равной скорости, объясняется тем, что цикл производства (печати) длиться дольше, так как оборудование простаивает во время погрузки и выгрузки материала на стол принтера. Особенно это заметно при работе с тяжелыми листами и в случае, когда стенд с материалами удален от принтера.

Некоторые планшетные принтера все-таки имеют возможность печати на рулонных материалах — такие модели выделяются в разряд «уникальных» или специальных планшетных принтеров.

Уникальные принтеры

Не все широкоформатное оборудование можно классифицировать по типам указанным выше. Признанный авторитет в мире широкоформатной печати профессор FLAAR Николас Хельмут предлагает выделить еще один класс планшетных принтеров с полноценной функцией рулонной печати — т.н. «сдвоенные системы». «Сдвоенная система» представляет из себя планшетный принтер, который оснащается полноценной системой подачи рулонного материала, описанной в начале статьи.

Подобные системы пока единичны, они совмещают свойства планшетных и рулонных систем подачи, но и стоят соответственно дороже обычных планшетных принтеров.

Владимир Лищенко, менеджер отдела комплексных решений для оперативной полиграфии компании «Полиграфические системы»

1 — Об авторе классификации: Николас Хельмут, директор FLAAR и профессор университета Bowling Green State в 2001-2008 гг., признанный эксперт в области широкоформатной печати.

Текстильный принтер предназначен для прямой печати на ткани (футболках, толстовках, платках и т.д.) и используется для нанесения рисунка на натуральные материалы (лен, хлопок, шелк и т.д.), которые достаточно легко окрашиваются. Для синтетической материи такой способ нанесения рисунка не эффективен (следует использовать перенос с запеканием сублимационных чернил на ткани под термопрессом).

Особенности текстильных принтеров

жесткий, автоматически движущийся стол-планшет вместо системы подачи и протяжки бумаги,
пьезоэлектрическая печатающая головка (такая установлена на все Epson, Mimaki, Roland, Mutoh, а термоструйные HP и Canon не подойдут, так как чернила будут спекаться в нагретых дюзах),
достаточный для печати довольно густыми текстильными чернилами размер дюз (похоже на требования к сублимационному принтеру).

Текстильный принтер своими руками

На самом деле, сделать из обычного принтера Epson планшетный принтер своими руками не заоблачно сложно. Простейший вариант переделки предполагает:

фиксацию корпуса на жесткой раме (можно использовать деревянный стол),
подвешивание посередине снизу подвижной площадки (на салазках или роликах),
подбор и монтаж ременно-зубчатого соединения штатной системы подачи бумаги и подвижной площадки.

Простые решения очень недороги, но имеют множество недостатков: неточность, заедания, ограничения на скорость и так далее. Поэтому существуют небольшие компании, более профессионально выполняющие такие переделки небольшими партиями. Их продукцию можно купить по цене от 120-200 тыс. руб. за А3-устройство без чернил (цены 2016 года).

Отличия планшетных текстильных принтеров, изготавливаемых профессионалами

Где купить

Оригинальный текстильный принтер

Совсем недавно перенос изображения на футболку осуществлялся по технологии сублимации, а именно посредством термопереноса. Недостатком такой технологии является то, что для печати фотографий и других принтов необходимо использовать только синтетические ткани. А синтетика доставляет человеку массу дискомфорта, в особенности, если дело касается летней жары. Поэтому спрос на синтетические футболки с оригинальными принтами снижен.

Новое направление в технологии нанесения изображений

Но благодаря высокой конкуренции агентства, которое предлагает воспользоваться рекламно-полиграфическими услугами, происходит постепенное освоение инновационных технологий. И одной из них смело можно назвать печать на футболках с использованием планшетного принтера. Данный способ переноса изображений отличается массой преимуществ.

Преимущества планшетных принтеров

Благодаря планшетным принтерам происходит открытие новых ниш для развития полиграфического бизнеса. Это обусловлено тем, что планшетные принтер для овалов делают возможной печать практически на любой поверхности. И данное оборудование, которое вышло на российский рынок совсем недавно, уже по достоинству оценено как профессионалами, так и любителями.

Сама технология нанесения изображений при помощи планшетного принтера заключается в том, что перенос изображения осуществляется таким же образом, как и в струйном принтере. Единственной разницей здесь будет то, что чернила высыхают практически моментально. И благодаря планшетному принтеру для футболок, маек и другой текстильной продукции обеспечивается стойкое изображение. На это указывает инновационный состав чернил и обработка перенесенного изображения УФ-лампами.

Читайте также: