Смерть картриджів Canon і HP з вбудованими друкуючими головками. Причини.

Наши партнеры ArtmMisto

Смерть картриджів Canon і HP з вбудованою друкуючої головкою настає внаслідок зносу термоелементів всередині цієї головки.

На знос термоелементів струменевих картриджів з вбудованою друкуючої головкою істотний вплив роблять три взаємопов'язані процеси:

• кавітація;
• когезия;
• термічна втома матеріалів.

Кавітація (від лат. Cavitas - порожнеча) - це формування в рідини під впливом високих температур бульбашок, заповнених паром. Такі бульбашки називають кавернами або кавітаційними бульбашками.

Принцип кавітації покладено в основу бульбашково-струменевої технології друку: при нагріванні термоелемента в камері друкуючої головки чорнило закипають, в них з'являються повітряно-чорнильні бульбашки, які з'єднуються в один кавітаційний бульбашка і виштовхують краплі чорнила з сопла на папір. У певний момент часу кавітаційний бульбашка лопається, утворюючи порожнину зниженого тиску, яка затягує в сопло нову порцію чорнила. Прагнучи в сопло, чорнило створюють невелику ударну хвилю, яка розбивається об поверхню нагрівального елементу картриджа. Хвилеподібний рух чорнила нагадує морські хвилі, які розбиваються об кам'янистий берег, обточуючи його камені. Аналогічне вплив, тільки в мікроскопічному масштабі, чорнило надають на термоелемент струменевого картриджа. Постійний тиск чорнильних хвиль на термоелемент з плином часу призводить його до зносу і виходу з ладу.

На малюнку 1 представлена ​​початкова ступінь зносу термоелемента струменевого картриджа в результаті кавітації.

Рис.1. Початкова ступінь зносу термоелемента струменевого картриджа в результаті кавітації

На даному етапі знос термоелемента незначний, він дозволяє отримати відбитки гарної якості. Але після декількох циклів заправок картриджа руйнівний вплив кавітації стає більш помітним і з плином часу призводить до зносу термоелемента і виходу картриджа з ладу.

Кавітація в струменевому картриджі протікає в чорнильною середовищі. Тому на знос термоелемента впливає якість чорнила. Використання неякісного чорнила породжує таке явище, як когезия.

Когезия - це поява липкого забруднюючої шару на поверхні деталей і елементів струминного картриджа під впливом іонів металів і солей. Згодом липкий шар твердне, утворюючи щільну кірку. Така кірка схожа на накип електричного чайника або нагрівального елементу пральної машини. Її дуже складно, а часом неможливо видалити за допомогою утиліти очистити друкувальну голівку, виявляється безсилою і промивка картриджів дистильованою водою.

На малюнку 2 представлено зображення когезии на термоелемента струменевого картриджа.

Рис.2. Когезия термоелемента струменевого картриджа

Когезия вражає не тільки термоелемент струменевого картриджа, а й інші функціональні елементи друкуючої головки. На малюнку 3 показано сопло, покрите шаром солей і металів.

Рис.3. Сопло друкуючої головки струменевого картриджа, покрите шаром солей і металів

Когезия змінює конфігурацію осередку термоелемента, зменшує кількість вичавлюється з сопла чорнильних крапель і спотворює траєкторію їхнього польоту, утворюють крівоструй. В результаті виникають дефекти друку: з'являються смуги і прогалини, порушується передача кольору. На малюнку 4 представлено два зразка печатки: у верхній частині малюнка тестові рядки роздруковані на ураженому когезией струменевому картриджі, а в нижній частині - на новому струменевому картриджі.

Мал. 4. Порівняння відбитків, отриманих на новому струменевому картриджі (внизу) і струменевому картриджі, пошкодженому когезией (вгорі).

Дослідження липкого забруднюючої шару, викликаного когезией термоелемента струменевого картриджа, показало, що в ньому присутні хлор, натрій, калій і кальцій. Частинки солей і металів досить щільно прилипають до поверхні термоелемента, тому відчистити їх за допомогою стандартної процедури очистити друкувальну голівку картриджа не представляється можливим.

Чому ж мікроскопічні кристали солей і металів утворюють на внутрішній поверхні картриджів липкі нашарування?

Практика показує, що чим гірше чорнило, використовувані для заправки струменевого принтера, тим активніше і швидше протікає процес когезии. Як відомо, до складу чорнила можуть входити вода, спирти, консерванти і пігменти. Перераховані інгредієнти можуть містити сліди присутності солей і інших домішок, здатні чинити несприятливий вплив на якість чорнила. І чим якість чорнила нижче, тим більше домішок вони містять.

В повітрі містяться різні домішки металів. Тому чорнило, відфільтровану воду для прочищення картриджів і очищаючі розчини не слід зберігати у відкритих резервуарах. При зіткненні перерахованих рідин з повітряним середовищем метали надходять з повітряного середовища у водне, а згодом потрапляють в картриджі, посилюючи когезию їх термоелементів.

Нарешті, третя причина, по якій термоелемент струменевого картриджа може вийти з ладу, - це механічна і термічна втома його матеріалів. До появи «втоми» термоелемента струменевого картриджа може привести чергування циклів нагрівання і охолоджування його деталей. Щомиті термоелемент виробляє від 1 000 до 2 000 циклів нагрівання і охолоджування. При цьому одні матеріали термоелемента нагріваються і охолоджуються швидше, інші повільніше, треті легко адаптуються до перепадів температур, для четвертих такі перепади згубні. Тому коливання температур призводить до втоми і повільного руйнування термоелемента струменевого картриджа.

Знос термоелемента можуть спровокувати несприятливі погодні умови, висока вологість при зберіганні. Всього одна крапля дощової води, що просочилася в друкувальну голівку через сопла, містить руйнівний кількість іонів металів, які виведуть термоелемент з ладу найпізніше - в наступному життєвому циклі. Тому в місцях зберігання струменевих картриджів слід підтримувати оптимальну температуру і вологість повітря, не допускати зберігання в приміщеннях з підвищеною вологістю.

Таким чином, до зазначених вище процесів призводять порушення умов їх зберігання і експлуатації, заправка картриджів низькоякісними чорнилом, забруднення сопел друкуючої головки, застосування неякісних або саморобних промивних рідин.

Технологія термоструйной друку, що використовує високі температури (~ 500 ° C) для нагріву термоелементів, на відміну від пьезоструйной друку, пред'являє відчутно вищі вимоги до якості чорнила.
Успішний досвід експлуатації дешевих чорнила в пьезоструйних принтерах (Epson, Brother) - взагалі не є достатньою підставою для використання їх в термоструйних принтерах Canon, HP.
Пам'ятайте про це.

br /