В последнее время я искал способы упростить изготовление печатных плат. Приблизительно с год назад я наткнулся на одну интересную страничку , где описывался процесс модификации струйного принтера Epson для печати на толстых материалах в т.ч. на медном текстолите. В статье описывалась доработка принтера Epson C84, однако у меня был принтер Epson C86, но т.к. механика принтеров Epson я думаю у всех схожая, то я решил попробовать сделать модернизацию своего принтера.
В данной статье я постараюсь максимально подробно, шаг за шагом, описать процесс модернизации принтера для печати на омедненном текстолите.
Необходимые материалы:
- ну естественно понадобится сам принтер Epson семейства С80.
- лист алюминиевого, либо стального материала
- скобы, болты, гайки, шайбы
- небольшой кусок фанеры
- эпоксидка или суперклей
- чернила (об этом позже)
Инструменты:
- шлифмашинка (Dremel и т.п.) с отрезным кругом (можно попробовать маленькой обезьяной)
- различные отвертки, ключи, шестигранники
- дрель
- термофен
Шаг 1. Разбираем принтер
Первое, что я сделал - снял задний выходной лоток для бумаги. После этого надо снять передний лоток, боковые панели и затем основной корпус.
На фотографиях ниже приведен подробный процесс разборки принтера:
Шаг 2. Снимаем внутренние элементы принтера
После того, как у принтера снят корпус, необходимо поснимать некоторые внутренние элементы принтера. Сначала, необходимо снять датчик подачи бумаги. В дальнейшем он нам понадобится, поэтому при снятии не повредите его.
Затем, необходимо снять центральные прижимные ролики, т.к. они могут мешать при подаче печатной платы. В принципе боковые ролики тоже можно снять.
Ну и в конце, необходимо снять механизм очистки печатающей головки. Механизм держится на защелках и снимается очень просто, но при снятии, будьте очень осторожны, т.к. к нему подходят разные трубки.
Разборка принтера завершена. Теперь приступим к его "лифтингу".
Шаг 3. Снятие платформы печатающей головки
Начинаем процесс модернизации принтера. Работа требует аккуратности и применения защитных средств (глаза нужно беречь!).
Для начала необходимо открутить рейку, которая прикручена двумя болтами (см. фото выше). Открутили? Откладываем ее в сторону, она нам еще пригодится.
Теперь обратите внимание на 2 болта возле механизма очистки головки. Их также откручиваем. Однако, с левой стороны сделано немного по другому, там можно срезать крепления.
Чтобы снять всю платформу с головкой, сначала, все внимательно осмотрите и отметьте маркером те места, где надо будет резать метал. А потом аккуратно срежьте метал ручной шлифмашинкой (Dremel и т.п.)
Шаг 4. Очистка печатающей головки
Этот шаг является необязательным, но раз уж полностью разобрали принтер, то лучше сразу почистить печатающую головку. Тем более, что в этом нет ничего сложного. Для этой цели я использовал обычные ушные палочки и очиститель стекол.
Шаг 5. Установка платформы печатающей головки. Часть 1
После того, как все разобрано и очищенно настало время собирать принтер с учетом необходимого зазора для печати на текстолите. Или как говорят джиперы "лифтинг" (т.е. подъем). Величина лифтинга полностью зависит от того материала, на котором вы собираетесь печатать. В своей модификации принтера я планировал использовать стальной податчик материала с прикрепленным на нем текстолитом. Толщина платформы для подачи материала (сталь) была 1.5 мм, толщина фольгированного текстолита, из которого я обычно делал платы составляла также 1.5 мм. Однако, я решил, что головка не должна сильно давить материал, и поэтому величину зазора я выбрал около 9 мм. Тем более, что иногда я печатаю на двухстороннем текстолите, который немного толще одностороннего.
Для того, чтобы мне легче было контролировать уровень подьема, я решил использовать шайбы и гайки, толщину которых я замерил штанген-циркулем. Также, я прикупил несколько длинных болтов и гайки для них. Я начал с фронтальной системы подачи.
Шаг 6. Установка платформы печатающей головки. Часть 2
Перед установкой платформы для печатающей головки, необходимо изготовить небольшие перемычки. Я сделал их из уголков, которые распилил на 2 части (см. фото выше). Можно конечно их сделать самому.
После, я разметил отверстия для сверления в принтере. Нижние отверстия разметить и просверлить очень просто. Затем, сразу же прикрутил кронштейны на их место.
Следующим шагом необходимо разметить и просверлить верхние отверстия в платформе, это сделать несколько сложнее, т.к. все должно быть на одном уровне. Для этого, я подложил по паре гаек, в местах стыковки платформы с основой принтера. При помощи уровня, удостоверьтесь, что платформа стоит ровно. Отмечаем отверстия, сверлим и стягиваем болтами.
Шаг 7. "Лифтинг" механизма очистки печатающей головки
Когда принтер заканчивает печать, головка "паркуется" в механизм очистки головки, где происходит очистка дюз головки, для предотвращения их засыхания и засорения. Этот механизм также предстоит немного поднять.
Данный механизм я закрепил при помощи двух уголков (см. фото выше).
Шаг 8. Система подачи
На данной стадии рассмотрим процесс изготовления системы подачи и установку датчика подачи материала.
При разработке системы подачи первой проблемой была установка датчика подачи материала. Без данного датчика принтер не функционировал бы, но где и как его установить? Когда бумага проходит через принтер, то данный датчик сообщает контроллеру принтера, когда проходит начало бумаги и на основании этих данных принтер вычисляет точную позицию бумаги. Датчик подачи представляет из себя обычный фотосенсор с излучающим диодом. При прохождении бумаги (в нашем случае материала), луч в датчике прерывается.
Для сенсора и системы подачи я решал сделать платформу из фанеры.
Как видно на фото выше, я склеил между собой несколько слоев фанеры для того, чтобы сделать подачу на одном уровне с принтером. В дальнем углу платформы я закрепил датчик подачи, через который будет проходить материал. В фанере, я сделал небольшой вырез, чтобы вставить датчик.
Следующей задачей встала необходимость сделать направляющие. Для этого я использовал алюминиевые уголки, которые приклеил к фанере. Важно, чтобы все углы были четко 90 градусов и направляющие были строго параллельны друг другу. В качестве материала подачи я использовал алюминиевый лист, на который будет ложиться и фиксироваться омедненный текстолит для печати.
Лист подачи материала я изготовил из алюминиевого листа. Размер листа я старался сделать приблизительно равным формату А4. Немного почитав в интернете по работе датчика подачи бумаги и принтера в целом, я выяснил, что для корректной работы принтера необходимо в листе подачи материала сделать в углу небольшой вырез, чтобы датчик срабатывал немного позднее чем начинали крутиться ролики подачи. Длина выреза составила около 90мм.
После того, как все сделано, на листе подачи я закрепил обычный лист бумаги, на компьютере установил все драйвера и сделал пробную печать на обычном листе.
Шаг 9. Заполняем чернильный картридж
Последняя часть модификации принтера посвящена чернилам. Обычные чернила от Epson не стойкие к химическим процессам, протекающим при травлении печатной платы. Поэтому необходимо специальные чернила, называются они Mis Pro yellow ink . Однако, данные чернила могут не подойти к другим принтерам (не Epson), т.к. там могут использоваться другие типы печатающих головок (в Epson используется пьезоэлектрическая печатающая головка). В интернет-магазине inksupply.com есть доставка в Россию.
Помимо чернил, я купил новые картриджи, хотя конечно можно использовать и старые, если хорошо их помыть. Естественно, для заправки картриджей понадобится еще обычный шприц. Также, я купил специальный девайс для обнуления картриджей принтера (синий на фото).
Шаг 10. Тесты
Теперь переходим к тестам печати. В программе проектирования , я сделал несколько заготовок для печати, с дорожками различной толщины.
Качество печати вы можете оценить по фотографиям выше. А ниже представлено видео печати:
Шаг 11. Травление
Для травления плат, изготовленных данных способом, подходит только раствор хлорного железа. Другие методы травления (медный купорос, соляная кислота и т.п.) могут разъесть чернила Mis Pro yellow ink. При травлении хлорным железом, лучше нагревать печатную плату при помощи теплофена, это ускоряет процесс травления и т.о. меньше "сьедается" слой чернил.
Температура нагрева, пропорции и длительность травления подбираются опытным путем.
В последнее время я искал способы упростить изготовление печатных плат. Приблизительно с год назад я наткнулся на одну интересную статью, где описывался процесс модификации струйного принтера Epson для печати на толстых материалах в т.ч. на медном текстолите. В статье описывалась доработка принтера Epson C84, однако у меня был принтер Epson C86, но т.к. механика принтеров Epson я думаю у всех схожая, то я решил попробовать сделать модернизацию своего принтера. В данной статье я постараюсь максимально подробно, шаг за шагом, описать процесс модернизации принтера для печати на омедненном текстолите.
Необходимые материалы:
— ну естественно понадобится сам принтер Epson семейства С80.
— лист алюминиевого, либо стального материала
— скобы, болты, гайки, шайбы
— небольшой кусок фанеры
— эпоксидка или суперклей
— чернила (об этом позже)
Инструменты:
— шлифмашинка (Dremel и т.п.) с отрезным кругом (можно попробовать маленькой обезьяной)
— различные отвертки, ключи, шестигранники
— дрель
— термофен
Шаг 1. Разбираем принтер
Первое, что я сделал — снял задний выходной лоток для бумаги. После этого надо снять передний лоток, боковые панели и затем основной корпус.
На фотографиях ниже приведен подробный процесс разборки принтера:
Шаг 2. Снимаем внутренние элементы принтера
После того, как у принтера снят корпус, необходимо поснимать некоторые внутренние элементы принтера. Сначала, необходимо снять датчик подачи бумаги. В дальнейшем он нам понадобится, поэтому при снятии не повредите его.
Затем, необходимо снять центральные прижимные ролики, т.к. они могут мешать при подаче печатной платы. В принципе боковые ролики тоже можно снять.
Ну и в конце, необходимо снять механизм очистки печатающей головки. Механизм держится на защелках и снимается очень просто, но при снятии, будьте очень осторожны, т.к. к нему подходят разные трубки.
Разборка принтера завершена. Теперь приступим к его «лифтингу».
Шаг 3. Снятие платформы печатающей головки
Начинаем процесс модернизации принтера. Работа требует аккуратности и применения защитных средств (глаза нужно беречь!).
Для начала необходимо открутить рейку, которая прикручена двумя болтами (см. фото выше). Открутили? Откладываем ее в сторону, она нам еще пригодится.
Теперь обратите внимание на 2 болта возле механизма очистки головки. Их также откручиваем. Однако, с левой стороны сделано немного по другому, там можно срезать крепления.
Чтобы снять всю платформу с головкой, сначала, все внимательно осмотрите и отметьте маркером те места, где надо будет резать метал. А потом аккуратно срежьте метал ручной шлифмашинкой (Dremel и т.п.)
Шаг 4. Очистка печатающей головки
Этот шаг является необязательным, но раз уж полностью разобрали принтер, то лучше сразу почистить печатающую головку. Тем более, что в этом нет ничего сложного. Для этой цели я использовал обычные ушные палочки и очиститель стекол.
Шаг 5. Установка платформы печатающей головки. Часть 1
После того, как все разобрано и очищенно настало время собирать принтер с учетом необходимого зазора для печати на текстолите. Или как говорят джиперы «лифтинг» (т.е. подъем). Величина лифтинга полностью зависит от того материала, на котором вы собираетесь печатать. В своей модификации принтера я планировал использовать стальной податчик материала с прикрепленным на нем текстолитом. Толщина платформы для подачи материала (сталь) была 1.5 мм, толщина фольгированного текстолита, из которого я обычно делал платы составляла также 1.5 мм. Однако, я решил, что головка не должна сильно давить материал, и поэтому величину зазора я выбрал около 9 мм. Тем более, что иногда я печатаю на двухстороннем текстолите, который немного толще одностороннего.
Для того, чтобы мне легче было контролировать уровень подьема, я решил использовать шайбы и гайки, толщину которых я замерил штанген-циркулем. Также, я прикупил несколько длинных болтов и гайки для них. Я начал с фронтальной системы подачи.
Шаг 6. Установка платформы печатающей головки. Часть 2
Перед установкой платформы для печатающей головки, необходимо изготовить небольшие перемычки. Я сделал их из уголков, которые распилил на 2 части (см. фото выше). Можно конечно их сделать самому.
После, я разметил отверстия для сверления в принтере. Нижние отверстия разметить и просверлить очень просто. Затем, сразу же прикрутил кронштейны на их место.
Следующим шагом необходимо разметить и просверлить верхние отверстия в платформе, это сделать несколько сложнее, т.к. все должно быть на одном уровне. Для этого, я подложил по паре гаек, в местах стыковки платформы с основой принтера. При помощи уровня, удостоверьтесь, что платформа стоит ровно. Отмечаем отверстия, сверлим и стягиваем болтами.
Шаг 7. «Лифтинг» механизма очистки печатающей головки
Когда принтер заканчивает печать, головка «паркуется» в механизм очистки головки, где происходит очистка дюз головки, для предотвращения их засыхания и засорения. Этот механизм также предстоит немного поднять.
Данный механизм я закрепил при помощи двух уголков (см. фото выше).
Шаг 8. Система подачи
На данной стадии рассмотрим процесс изготовления системы подачи и установку датчика подачи материала.
При разработке системы подачи первой проблемой была установка датчика подачи материала. Без данного датчика принтер не функционировал бы, но где и как его установить? Когда бумага проходит через принтер, то данный датчик сообщает контроллеру принтера, когда проходит начало бумаги и на основании этих данных принтер вычисляет точную позицию бумаги. Датчик подачи представляет из себя обычный фотосенсор с излучающим диодом. При прохождении бумаги (в нашем случае материала), луч в датчике прерывается.
Для сенсора и системы подачи я решал сделать платформу из фанеры.
Как видно на фото выше, я склеил между собой несколько слоев фанеры для того, чтобы сделать подачу на одном уровне с принтером. В дальнем углу платформы я закрепил датчик подачи, через который будет проходить материал. В фанере, я сделал небольшой вырез, чтобы вставить датчик.
Следующей задачей встала необходимость сделать направляющие. Для этого я использовал алюминиевые уголки, которые приклеил к фанере. Важно, чтобы все углы были четко 90 градусов и направляющие были строго параллельны друг другу. В качестве материала подачи я использовал алюминиевый лист, на который будет ложиться и фиксироваться омедненный текстолит для печати.
Лист подачи материала я изготовил из алюминиевого листа. Размер листа я старался сделать приблизительно равным формату А4. Немного почитав в интернете по работе датчика подачи бумаги и принтера в целом, я выяснил, что для корректной работы принтера необходимо в листе подачи материала сделать в углу небольшой вырез, чтобы датчик срабатывал немного позднее чем начинали крутиться ролики подачи. Длина выреза составила около 90мм.
После того, как все сделано, на листе подачи я закрепил обычный лист бумаги, на компьютере установил все драйвера и сделал пробную печать на обычном листе.
Шаг 9. Заполняем чернильный картридж
Последняя часть модификации принтера посвящена чернилам. Обычные чернила от Epson не стойкие к химическим процессам, протекающим при травлении печатной платы. Поэтому необходимо специальные чернила, называются они Mis Pro yellow ink . Однако, данные чернила могут не подойти к другим принтерам (не Epson), т.к. там могут использоваться другие типы печатающих головок (в Epson используется пьезоэлектрическая печатающая головка). В интернет-магазине inksupply.com есть доставка в Россию.
Помимо чернил, я купил новые картриджи, хотя конечно можно использовать и старые, если хорошо их помыть. Естественно, для заправки картриджей понадобится еще обычный шприц. Также, я купил специальный девайс для обнуления картриджей принтера (синий на фото).
Шаг 10. Тесты
Теперь переходим к тестам печати. В программе проектирования Eagle, я сделал несколько заготовок для печати, с дорожками различной толщины.
Качество печати вы можете оценить по фотографиям выше. А ниже представлено видео печати:
Шаг 11. Травление
Для травления плат, изготовленных данных способом, подходит только раствор хлорного железа. Другие методы травления (медный купорос, соляная кислота и т.п.) могут разъесть чернила Mis Pro yellow ink. При травлении хлорным железом, лучше нагревать печатную плату при помощи теплофена, это ускоряет процесс травления и т.о. меньше «сьедается» слой чернил.
Температура нагрева, пропорции и длительность травления подбираются опытным путем.
В статье описывается процесс изготовления планшетного принтера их принтера Epson 3880
1)Подготовка принтера.
1.1)Что потребуется?
1. Набор отверток (электроотвертка, шуроповерт для удобства)
2. УШМ (болгарка)
3. Дрель, сверла по металлу
4. Плоскогубцы.
Разборка принтера
Подготовку принтера для переделки в текстильный начнем с полной разборки аппарата.
У нас это Epson Stylus Pro 3880
Для начала снимаем всю пластиковую обшивку принтера.
Снимаем панель управления и отсоединяем шлейф.
Снимаем боковые пластиковые накладки, они на защелках.
Снимаем переднюю пластиковую панель
Снимаем верхнюю часть корпуса
Снимаем лоток подачи бумаги
Отсоединяем датчик наличия емкости для отработанных чернил
(памперса), он нам больше не понадобится
Снимаем все передние лотки для выхода бумаги
Снимаем заднюю часть корпуса
Откручиваем и снимаем двигатель механизма подачи бумаги
Откручиваем кронштейны крепления ролика захвата бумаги
Откручиваем винты крепления узла подачи бумаги
И снимаем его
Снимаем защитные пластиковые панели
Под ними видим отсек для платы форматера и блока питания
Снимаем верхнюю крышку отсека
И отсоединяем все разъемы и шлейфы с платы форматера
Модификация принтера
Для начала понадобится удалить все не нужные узлы и детали.
Нужно полностью удалить механизм протяжки бумаги, можно его особо не жалеть он нам больше не понадобится.
И снимаем ее
Снимаем пластиковую панель
и валы протяжки бумаги, а так же вал привода энкодерного диска
Вид с низу
Валы протяжки бумаги нам больше не понадобятся, а вот вал привода энкодерного диска нужно отрезать сразу за стопорным кольцом и поставить на место, так что не потеряйте пружину шайбу и стопорное кольцо.
Так же удалим крепление механизма передних лотков для бумаги, оно особо не мешает, но и нам оно ни для чего не понадобится
Теперь переворачиваем принтер набок так чтобы был доступ к печатающей головке. Нас интересует пластиковая крышка, под которой находятся оптопары
Там их две. Нам нужно снять ту, которая меньше по размеру
Снятая оптопара больше не понадобится
Теперь необходимо прикрепить корпус, в котором находятся материнская плата и блок питания к верхней части принтера, так чтобы в дальнейшем он не мешал прохождению подвижной части стола
Для этого возьмем верхнюю часть корпуса и приложив по месту размечаем и сверлим отверстия под болты
Прикручиваем крышку корпуса
Должно получится так
Устанавливаем нижнюю часть и подсоединяем разъемы и шлейфы
Пока можно не закручивать винты, так как нам еще понадобится доступ к форматеру для подключения платы управления столом
Удаляем металлическую поперечину. Она так же будет мешать прохождению подвижной части стола
Столу будет мешать еще одна металлическая поперечина в нижней части станины принтера, чтобы её удалить нам придётся воспользоваться болгаркой
Из нижней пластиковой части корпуса делаем ножки для нашего принтера. В одной из них будет располагаться емкость для отработанных чернил (памперс)
По ширине ножки должны быть не шире передней пластиковой панели корпуса
Подключение платы управления столом
После того как модификация нашего принтера почти закончена нужно подключить плату управления столом
В установочном комплекте платы управления столом есть два провода с разъемами и два шлейфа.
Начнем с проводов. Подключаем к плате управления и к материнской плате
Разъём с маркировкой CN54 подключаем к разъему на материнской плате принтера, он также имеет маркировку CN54. Колодка провода не подходит к разъему на материнской плате, но это не страшно аккуратно разгибаем и разъем и подключаем провод.
Важно!
На материнской плате разъем имеет 4 контакта, а провод 3.Нам необходимо подключить провод, так как на фото, чтобы правый контакт разъема остался не задействованным
И к материнской плате принтера. Разъем также имеет маркировку CN53. Здесь уже никаких проблем нет колодка подходит к разъему на материнской плате. Здесь также правый контакт разъема должен остаться не задействован.
Осталось подключить два шлейфа
Один из них подключается к разъему на плате управления столом с маркировкой CN49. На материнской плате принтера этот шлейф подключается к разъему, также имеющему маркировку CN49
Второй шлейф, подключенный к разъему на плате управления стола с маркировкой PF Sensor, подключается к разъему на оптопаре энкодерного диска.
Родной шлейф принтера, идущий на этот датчик, можно удалить совсем, он нам не понадобится.
Подключенная плата управления столом
Еще необходимо немного доработать нашу материнскую плату принтера, а именно поставить перемычки (джамперы) в определенные контакты на плате. Так как показано на фото.
Осталось подключить шлейф к контактной площадке для определения чипа памперса. Она находится в правой ножке принтера. Подключается также как и была подключена до разборки, стандартным шлейфом принтера
Сборка принтера
Устанавливаем ножки, вырезанные из нижней части принтера на место.
От верхней части корпуса нужно отрезать заднюю часть
Так как поднятый отсек с материнской платой и блоком питания не даст ему встать на место, должно получится вот так:
После этого устанавливаем верхнюю часть корпуса
Устанавливаем боковые крышки
Подключаем шлейф к панели управления и устанавливаем её на место
На этом переделка нашего принтера почти завершена, осталось заправить и установить картриджи специальными чернилами для прямой печати по текстилю. Прокачать внутреннюю систему подачи чернил, чтобы заполнились шлейфы подачи чернил, а так же демпферы печатающей головки.
Последним этапом будет соединение нашего подготовленного принтера и уже готового стола для прямой печати.
Мы выяснили, что для этого нужен планшетный принтер. Промышленный планшетный принтер стоит просто астрономических денег, поэтому большинство старается соорудить планшетный принтер своими руками, что не то чтобы сэкономит кучу денег, а в принципе сделает проект реальным без необходимости продать полквартиры драг-дилерам под притон.
На самом деле планшетный принтер может служить не только дополнением к для прямой печати красочных изображений на готовой продукции. Он может выступать в качестве вполне самостоятельного средства производства! Например, для печати на футболках и ткани (текстильный принтер), печати на кафельной плитке и стекле (для студии дизайна интерьера), для изготовления печатных плат при производстве электроники, и многое-многое другое. Т.е. как мы видим, планшетный принтер — это отдельный бизнес, начать который под силу любому уже с первой зарплаты, просто изготовив планшетный принтер своими руками!
Для начала нужно понять, в чем заключается переделка струйного принтера. Обычный струйный принтер рассчитан на печать по бумаге, а мы хотим осуществлять прямую печать на твердой поверхности. Значит нам нужно просто переделать механизм подачи бумаги, вместо которого требуется установить подвижный столик с плоской поверхностью для расположения объекта, на котором будет производиться прямая печать (фанера, дерево, футболка, плитка, стекло, чехол от иТелефона, буханка хлеба с памятной надписью и т.д.).
Приводить в движение плоский столик можно все тем же двигателем от механизма протяжки бумаги, но при этом нужно понимать, что ничего тяжелее куска тряпки такой столик «протащить» под принтером не сможет. Да и сам столик должен быть из какого-то «воздушного» материала, например, оргстекла или пластика, и желательно с дырками для облегчения веса. А иногда для широкоформатных принтеров целесообразно двигать не столик под принтером, а сам принтер над столом! Эта задача штатному движочку уж точно не под силу!
Я считаю, что нужно оставить родной двигатель принтера в покое и приспособить наиболее подходящий под задачи «хэви-лифтинга» шаговый двигатель. Выбор шаговых двигателей настолько велик, что можно протащить под принтером хоть пол кубометра кирпичей и осуществить на них прямую печать. Лично я сторонник универсальности и не люблю изначально запирать себя в рамки «печати только на ткани», поэтому я выбрал вариант переделки струйника в планшетный принтер с применением именно внешнего шагового двигателя для привода подвижного стола.
Для управления шаговым двигателем нужен контроллер и драйвер. С драйвером шагового двигателя вопросов никаких нет — это может быть самый простой A4988 стоимостью в 180 рублей, который обеспечивает выходной ток на обмотку двигателя аж до 2 Ампер (с применением радиатора и внешнего охлаждения вентилятором). Этого более чем достаточно для управления шаговым двигателем средней мощности.
Осталось понять, для чего нужен контроллер и какие функции он будет выполнять. Если разобрать любой струйный принтер и обратить внимание на механизм подачи бумаги, то можно увидеть длинный вал с прорезиненными роликами, приводимый в движение небольшим моторчиком через зубчатую передачу. Там же на валу располагается прозрачный диск с маленькими черными делениями — это так называемый энкодер. Диск энкодера проходит через черненький такой оптический датчик, а эти деления на диске помогают электронике принтера понять, на сколько прокрутился вал подачи бумаги, иными словами — на сколько сдвинулся лист в принтере. Нашему контроллеру по большому счету нужно просто преобразовать «смещение бумаги» в «смещение стола». Для этого он тоже должен «читать» данные с энкодера (считать черные риски) и преобразовывать эти данные в шаги для шагового двигателя.
В качестве контроллера можно применить всеми любимую плату Arduino. Купить простейшую Arduino можно за 500 рублей. Кто-то скажет, что Arduino слишком медленная — это не совсем верно, а точнее, совсем не верно! Arduino — это просто удобная среда разработки на микроконтроллерах AVR фирмы Atmel. Никто не запрещает в среде Arduino использовать «родные» команды этого микроконтроллера вместо библиотечных функций среды Arduino, которые действительно медленные. С «родными» командами ваш микроконтроллер будет работать практически с частотой тактирования (а это как никак 16 МГц, стабилизированных кварцевым резонатором на плате). Для сравнения, сигнал с энкодера принтера может поступать с частотой не больше нескольких сотен герц или килогерц, т.е. наш микроконтроллер будет грубо говоря 1 такт работать, а остальные 1000 тактов отдыхать!
Оптический датчик энкодера принтера имеет два канала (условно — A и B). При вращении диска энкодера на выходе оптического датчика будут появляться прямоугольные импульсы. Направление вращения диска энкодера можно узнать, определив из какого канала импульс приходит первым. Если в канале A пришел импульс, а в канале B импульса еще нету, то диск крутится по часовой (к примеру); если в канале A пришел импульс, а в канале B импульс также уже есть, то вращение идет против часовой стрелки (опять же — к примеру). В реальной программе мы сможем потом легко сменить «-» на «+», если окажется, что мотор крутится не туда.
Подключение оптического датчика к Arduino происходит через цифровые входы D2 и D3 (на плате Arduino отмечены циферками «2″ и «3″ соответственно). Остается подключить к выходу Arduino контроллер шагового двигателя на базе модуля A4988. Он на вход принимает сигналы STEP (один шаг или микрошаг шагового двигателя) и DIR (направление вращения: 1 — в одну сторону, 0 — в другую). На Arduino для выходов STEP и DIR мы можем назначить любые понравившиеся нам пины, например — 12 и 13. На 13-ом выводе обычно сидит еще и светодиод прямо на плате Arduino, который даст нам еще и визуальное подтверждение передачи шагов STEP в драйвер шагового двигателя. Если хотите, можно DIR повесить на вывод 13, тогда светодиод будет гореть при вращении в одну строну и гаснуть, при вращении в другую — тоже наглядно.
Программа для микроконтроллера получается очень простой. Вот ее листинг:
// Пины для входа с энкодера
#define ENC_A_PIN 2
#define ENC_B_PIN 3
// Чтение значения с энкодера
#define ENC_A ((PIND & (1 << ENC_A_PIN)) > 0)
#define ENC_B ((PIND & (1 << ENC_B_PIN)) > 0)// Пины STEP/DIR
#define STEP_PIN 13
#define DIR_PIN 12// Отправка данных в порты STEP/DIR
#define STEP(V) (PORTB = V ? PORTB | (1 << (STEP_PIN-8)) : PORTB & (~(1<<(STEP_PIN-8))))
#define DIR(V) (PORTB = V ? PORTB | (1 << (DIR_PIN-8)) : PORTB & (~(1<<(DIR_PIN-8))))void setup() {
intSetup();
driveSetup();
}void driveSetup(){
pinMode(STEP_PIN, OUTPUT);
STEP(0);pinMode(DIR_PIN, OUTPUT);
DIR(0);
}volatile boolean A, B;
void intSetup(){
pinMode(ENC_A_PIN, INPUT);
A = ENC_A;
attachInterrupt(0, onEncoderChannelA, CHANGE);pinMode(ENC_B_PIN, INPUT);
B = ENC_B;
attachInterrupt(1, onEncoderChannelB, CHANGE);
}volatile unsigned long pulses = 0;
volatile boolean gotDir = false;
volatile boolean cw = false;unsigned long pps = 2; // pulses per step
if(pulses >= pps){
pulses = 0;
STEP(1);
delayMicroseconds(10);
STEP(0);
}if(gotDir){
DIR(!cw);
gotDir = false;
}
}void onEncoderChannelA(){
if((A && B) || (!A && !B)){
if(!cw) gotDir = true;
cw = true;
}else{
if(cw) gotDir = true;
cw = false;
}pulses ++;
}void onEncoderChannelB(){
if((B && A) || (!B && !A)){
if(cw) gotDir = true;
cw = false;
}else{
if(!cw) gotDir = true;
cw = true;
}pulses ++;
}
Немного пояснений по коду. В attachInterrupt() мы вешаем функцию-обработчик на внешнее прерывание, которое у нас срабатывает по изменению состояния канала оптического датчика энкодера. Любое изменение с 0 на 1 и с 1 на 0 отслеживается функцией onEncoderChannelA и onEncoderChannelB для канала A и B соответственно. Ну а дальше мы просто подсчитываем количество импульсов с энкодера и выдаем шаговому двигателю команды STEP и DIR. Как видите — ничего сложного!
Потом, в зависимости от конструкции стола и механизма передачи нужно будет подобрать коэффициент преобразования импульсов с энкодера в шаги двигателя. У меня в программе это значение задается в переменной pps (pulses per step — импульсов на шаг).
На видео макет контроллера для стола планшетного принтера в действии. Пока использован линейный энкодер вместо кругового, но сути это не меняет. Видно как контроллер в реальном времени управляет положением шагового двигателя в зависимости от положения датчика энкодера.
Малый бизнес, в основу которого заложена идея печати на ткани: футболки, холсты, скатерти, — все больше набирает популярность на постсоветском пространстве. Люди любят яркие, эксклюзивные вещи за невысокую цену и охотно пользуются услугами печати на текстильных материалах. Чтобы изображение было качественным, с высоким разрешением, вопрос о выборе специального принтера должен стать основной задачей предпринимателя: это то, что будет делать вам имя и приносить доход. Если принтер для печати на ткани приобретается для домашнего использования — не торопитесь тратить кровно заработанные. На то есть несколько причин.
Другое дело, если цель приобретения принтера для печати на текстиле – создание или расширение бизнеса . В таком случае простой и засыхание аппарату не грозят, важен как раз объем и ресурс принтера. При объеме печати порядка 200-300 изделий в сутки или небольших партий, но в течение 3-5 лет без потери качества необходимо задуматься о приобретении профессиональной техники. К разряду профи относится принтер на базе Epson 4880 с форматом печати А2. Возможность прорисовки мелких рисунков в сочетании с возможностью заливки больших площадей (40 на 80 см) позволяет работать со многими материалами: хлопок, лен, кожа, шелк, трикотаж. Эта модель обойдется покупателю в 500-600 тыс. руб., при этом является наиболее надежным вариантом в линейке текстильных принтеров Epson. Детали в модели установлены преимущественно металлические, а ресурс печати составляет впечатляющие 20 тыс. отпечатков. На российском рынке представлены еще несколько достойных моделей класса профи:
Epson F2000, несколько моделей DTX-400 фирмы «ДекоПринт», пара моделей от Brother, Kornit, американский I-Dot, и Texjet от Polyprint. При выборе печатающего устройства необходимо обратить внимание на возможность и стоимость сервисного обслуживания: принтер — это сложное устройство, ремонт и обслуживание должны выполняться в сервисном центре профессионалами. Обязательно спрашивайте у продавцов, как они работают в случае необходимости гарантийного ремонта.
Заправка и ремонт
Принтеры Brother и Epson F2000 не позволяют использовать неоригинальные расходные материалы. Производитель гарантирует качество и надежность аппарата только в случае использования оригинальных картриджей, которые пользователь должен купить, как только закончились старые. Но цена оригинальных расходных материалов на все без исключения печатающие устройства непомерно высока, поэтому перед покупкой обязательно уточните в ближайших сервисных центрах наличие чернил и возможность перезаправки картриджей. Выбирая принтер для текстиля, обратите внимание на количество цветов – это позволит существенно сэкономить на заправках или замене картриджей в будущем. Для качественной полноцветной печати достаточно 4-х цветов (black, cyan, magenta, yellow), по картриджу на цвет, и четырех картриджей на белый цвет. У белого цвета наибольший расход. Выбирая текстильный принтер на 8-9 цветов, помните, что качество печати и яркость особо не изменятся, а расходы на чернила вырастут вдвое. Наиболее распространенной проблемой печатающих устройств, работающих на чернилах, была и остается проблема засыхания чернил во время простоя — когда принтером никто не пользуется.
Во избежание засорения и засыхания дюз в принтерах предусмотрена система рециркуляции чернил и микропрочистка во время простоя. Рециркуляция не позволяет чернилам пройти полный тракт от картриджа до распылительных сопел и может спасти лишь от загустения чернил, но не от засыхания печатающей головки. Функция полезная, но опасность не устраняет. Гораздо важнее наличие в аппарате функции микропрочистки: в автоматическом режиме и без вашего участия принтер сам пропустит чернила от картриджей до дюз. Да, небольшое количество чернил будет уходить «в слив», но пользователь обезопасит свой принтер от серьезнейшей неполадки.
Иногда засыхание пигментных чернил в дюзах устранить невозможно в полной мере, и единственным выходом будет замена печатающей головки, стоимость которой сопоставима с ценой нового принтера. Стоит обратить внимание на комплект поставки принтера: что входит в его комплектацию. Неприятным сюрпризом от многих производителей принтеров может стать отсутствие в базовом комплекте при покупке чернил для принтера. Печатать без чернил никак не получится, поэтому в специализированных магазинах придется поискать качественные чернила. На чернилах не стоит экономить – качество вашей продукции и срок службы вашего аппарата напрямую зависят от качества расходных материалов. Как в автомобилях: спортивный болид не выдаст полной мощности на плохом топливе, и быстро придет в негодность силовой агрегат.
Текстильный принтер – выбираем с умом
Важные нюансы, на которые необходимо обращать внимание при покупке текстильного принтера:
— формат и разрешение;
— предполагаемый тираж;
— марка (фирма-производитель);
— количество цветов и возможность заправки в будущем;
— заявленный ресурс печати аппарата;
— совместимость с операционными системами и программами, которые вы используете в работе, наличие драйверов;
— энергопотребление;
— вес аппарата.
Не делайте спонтанных покупок – внимательно изучите предложения, почитайте форумы, обратитесь за советом к сервисным инженерам: они дадут исчерпывающую информацию о слабых местах той или иной модели. От этого зависят комфорт вашей работы с текстильным принтером, затраты на обслуживание и срок его службы.