Устройство головок Epson

Для того, чтобы правильно выполнять чистку печатающих головок Epson, нужно знать их устройство. Устройство головок Epson очень сложно. Везде в литературе приводят только упрощенную модель принципа работы пъезоэлектрических головок. Согласно этим моделям головки не должны работать вообще. Потому что давление пъезокерамических толкателей должно выгонять чернила во всех направлениях. В том числе и назад, в картриджи.

На самом деле, в головках Epson есть сложная система клапанов. Она то и не дает чернилам двигаться в обратном направлении. Но нам важно знать строение головок Epson для правильной чистки.

Чернильная часть головки

Разберем устройство обычной печатающей головки. В двух каналах сняли штуцеры (в красном кружке). Чернила поступают в головку через маленькие отверстия в штуцерах. Затем фильтруются в фильтре тонкой очистки (в желтом кружке) из мелкой металлической сетки.

Именно фильтр тонкой очистки и является одной из компонент, которые, будучи подвержены окислению, перестают пропускать чернила в одном или обеих направлениях.

Снимаем фильтр тонкой очистки.

Штуцер головки Epson внутри выглядит так.

Под фильтрами тонкой очистки располагаются каналы, через которые чернила поступают к дюзам соответствующего цвета. Чем длиннее канал, тем больше вероятность, что он забьется, тем труднее его прочистить.

Чернила разных цветов разделяются герметиком. Именно поэтому в каналы нельзя подавать большое давление для прокачки. Самое важное — это не нарушить герметизацию, потому что она препятствует смешению чернил разного цвета.

Устройство головки Epson FA04000

Эта головка одна из самых популярных. Рассмотрим ее устройство, которое является типичным с точки зрения работы. Разбираем ее.

После штуцеров идут фильтры тонкой очистки чернил. Это тонкие сетки. Часто непроходимость происходит из-за засохших фильтров.

Фильтры соединяются с фильтрами через герметик. Дополнительная герметизация обеспечивается уплотнительной резиновой прокладкой.

Фильтры впаяны в пластиковую пластину с одной стороны. С другой стороны фильтры соединяются с каналами герметиком. Через эти каналы чернила попадают в дюзы. Если герметик повредить избыточным давлением,  чернила попадут на плату, что вызовет короткое замыкание.

 

На выходе 4 чернильных канала, и один дополнительный канал рядом с синим цветом. На другой половине головки расположена электронная плата с разъемом управления. Плата защищается от попадания жидкости контуром герметика. Но не полностью. Есть и незащищенные части. Поэтому не стоит погружать головку в жидкость.

Посередине платы есть отверстие. В него проходят 2 шлейфа, которые соединяются с гребенкой из пъезоэлементов.

С другой стороны плата выглядит так. Видны SMD сопротивления, конденсаторы, а также транзистор или диод.

 

Внутри отверстия 2 пластины с пъезоэлементами и шлейфом.Внутри шлейфа расположена микросхема дешифратора.

Каждый пъез0-элемент соединен через шлейф с дорожкой от микросхемы (выходу дешифратора). Второй контакт у всех элементов общий — земля.

 

Пъезоэлементы хрупкие. Их легко сломать. Возможно, что отсутствие некоторых печатающих дюз объясняется повреждением пъезоэлементов.

Под элементами располагается прочная тонкая эластичная мембрана, которая отделяет электрическую часть от чернил.

Что же находится с другой стороны на выходе головки? За железной скобой находится подошва — железная пластина с мелкими отверстиями.

Она приклеена.

Под железной пластиной расположена кремниевая пластина с чернильными каналами. Черные точки на кремниевой пластине — это выходы каналов. Кстати, сами каналы расположены с другой стороны пластины. Эти каналы очень маленькие.

Как работает печатающая головка

 

Сверху фото располагается область черных чернил. Внизу области для цветных красок. Из этих областей чернила поступают во входные отверстия, проходят через каналы с другой стороны кремниевой пластины. Там происходит воздействие на них пъезоэлементов, которые под воздействием напряжения удлиняются и выталкивают чернила через выходное отверстие. Выталкиваются чернила в обе стороны, но входное отверстие меньше выходного. Поэтому сопротивление на выход меньше и результирующий поток направлен туда. Входные отверстия, которые располагаются в ряду ближе к середине, меньше выходных. 

С другой стороны видны чернильные каналы. Но не напрямую, а через мембрану. Вдоль каналов располагаются торцы пъезоэлементов, которые упираются в мембрану. С другой стороны мембрана приклеивается к кремниевой пластине с чернильными каналами

Мембрана выполняет очень важную роль. Во-первых, она отделяет чернила от электрической части. Если ее повредить, сгорят, например, транзисторы или предохранитель. Следовательно, она должна быть прочной. Чтобы мембрана могла передавать высокочастотные колебания чернилам, она должна быть тонкая и эластичная. Мембрану приклеивают к кремниевому кристаллу специальным герметиком и она закрывает чернильные каналы. Если она отклеивается, то чернила перетекают между каналами, в том числе между разными цветами.

Головки с демпферными камерами

Для качественной фотопечати используют головки с демпферными картриджами. Кстати, электрическая часть не отличается от предыдущей. Сверху головки расположили часть с камерами.

 

Головка после разборки выглядит следующим образом.

Электрическая часть головки Epson

На выходе головки располагаются пьезокерамические сопла и выходные дюзы. Это еще одно тонкое место, поскольку именно в этом месте начинают сохнуть чернила. Дюзы, имеющие микроскопический размер, расположены рядами.

Сбоку головки располагаются разъемы для шлейфов. Поскольку напряжения в шлейфах гораздо выше, чем у головок HP и Canon с термической печатью, последствия попадания жидкости в эти разъемы значительно опаснее.

В чем главное отличие пъезоэлектрических печатающих головок Epson от термоэлектрических головок HP? Во-первых,  это высокое напряжение на электродах пъезокерамики. Во вторых, для отделения электродов от чернил используется эластичная мембрана. Если бы ее не было, в головке сразу же произошло короткое замыкание.

В реальности именно при разрыве этой мембраны чернила попадают в электрическую часть. Это приводит к короткому замыканию, перегоранию предохранителей и транзисторов на главной плате принтеров Epson.

Повреждение мембраны может произойти под воздействием агрессивных чистящих жидкостей, избыточного давления при чистке головке, некачественных чернил.

Еще про ремонт струйных принтеров.