Karetka (Carriage)

Karetka (Carriage), nazywana również wozkiem głowicy drukującej (Printhead Carriage), to kluczowy zespół mechaniczny w większości drukarek atramentowych (inkjet printers), w tym w drukarkach wielkoformatowych (LFP), z wyjątkiem drukarek z głowicami jednoprzebiegowymi (page-wide). Głównym zadaniem karetki jest precyzyjne przemieszczanie głowicy drukującej (printhead) w poprzek podłoża drukarskiego (medium), w kierunku prostopadłym do jego ruchu, nanosząc w ten sposób kolejne pasy atramentu tworzące obraz.

Budowa i elementy składowe karetki:

Konstrukcja karetki może się różnić w zależności od modelu i producenta drukarki, ale zazwyczaj zawiera następujące elementy:

  1. Rama/Obudowa karetki:
    • Stanowi strukturę nośną, do której montowane są pozostałe komponenty. Wykonana jest zazwyczaj z metalu (np. aluminium dla lekkości i sztywności) lub wytrzymałego tworzywa sztucznego.
  2. Gniazda lub uchwyty na głowice drukujące:
    • Miejsce, w którym mocowane są głowice drukujące. W zależności od konstrukcji drukarki, karetka może przenosić jedną głowicę wielokanałową (obsługującą wszystkie kolory) lub kilka oddzielnych głowic (np. po jednej dla każdego koloru lub grupy kolorów).
    • Musi zapewniać precyzyjne i stabilne zamocowanie głowic, aby zagwarantować dokładne pozycjonowanie kropel atramentu.
  3. Gniazda na kartridże z atramentem (w niektórych modelach):
    • W niektórych drukarkach LFP, zwłaszcza tych z mniejszymi kartridżami lub technologią głowic zintegrowanych z kartridżem (IPH), kartridże z atramentem mogą być umieszczone bezpośrednio na karetce i przemieszczać się razem z nią.
    • W bardziej profesjonalnych i produkcyjnych LFP, kartridże (lub systemy stałego zasilania w atrament – CISS) są zazwyczaj stacjonarne, a atrament jest doprowadzany do głowic na karetce za pomocą elastycznych przewodów (rurek) atramentowych. Taki system zmniejsza masę ruchomej karetki, co pozwala na osiąganie większych prędkości i precyzji.
  4. Płytka elektroniki sterującej (Carriage Board / Head Driver Board):
    • Często na karetce lub w jej bezpośrednim sąsiedztwie znajduje się płytka drukowana (PCB) z elektroniką odpowiedzialną za bezpośrednie sterowanie pracą głowic drukujących (wysyłanie sygnałów do poszczególnych dysz), a także za komunikację z głównym kontrolerem drukarki.
  5. System prowadzenia i zawieszenia:
    • Karetka porusza się wzdłuż precyzyjnej, sztywnej prowadnicy (np. stalowego pręta lub profilowanej szyny liniowej), która zapewnia jej stabilny i prostoliniowy ruch.
    • Wykorzystywane są łożyska ślizgowe lub toczne (np. liniowe łożyska kulkowe) w celu zminimalizowania tarcia i zapewnienia płynności ruchu.
  6. Połączenie z systemem napędowym:
    • Karetka jest połączona z pasem napędowym (carriage belt), który jest poruszany przez silnik karetki (carriage motor).
  7. Czytnik enkodera paska (Encoder Reader):
    • Na karetce znajduje się mały czujnik optyczny, który odczytuje precyzyjne znaczniki na enkoderze paska (encoder strip), biegnącym równolegle do prowadnicy. Pozwala to drukarce na dokładne monitorowanie i kontrolowanie pozycji karetki w czasie rzeczywistym.
  8. Elastyczne przewody połączeniowe (Trailing Cables / Flex Cables):
    • System elastycznych taśm lub wiązek przewodów, które dostarczają zasilanie i sygnały sterujące do elektroniki i głowic na karetce oraz (w niektórych systemach) doprowadzają atrament. Muszą być one odporne na wielokrotne zginanie podczas ruchu karetki.

Ruch i funkcja karetki w procesie druku:

  • Podczas drukowania, karetka wykonuje szybkie, posuwisto-zwrotne ruchy w poprzek medium.
  • W trakcie jednego przejścia (pass), głowice drukujące na karetce nanoszą pas atramentu o szerokości równej wysokości aktywnych dysz (print swath).
  • Po każdym przejściu karetki, system transportu medium przesuwa podłoże o niewielką odległość (odpowiadającą szerokości zadrukowanego pasa lub jej części, w zależności od trybu druku i ustawień przeplotu – interlacing), a karetka wykonuje kolejne przejście, nanosząc następny pas atramentu.
  • Proces ten jest powtarzany, aż cały obraz zostanie zadrukowany.
  • Prędkość ruchu karetki, precyzja jej pozycjonowania oraz synchronizacja z pracą głowic drukujących i systemem transportu medium są kluczowe dla jakości i prędkości druku.

Konserwacja i potencjalne problemy związane z karetką:

  • Czystość prowadnicy i enkodera paska: Kurz, brud lub resztki atramentu na prowadnicy mogą powodować nierówny ruch karetki i zwiększone tarcie. Zanieczyszczenie enkodera paska może prowadzić do błędów pozycjonowania karetki i problemów z jakością wydruku (np. pionowe pasy, rozmazany tekst).
  • Zużycie pasa napędowego: Pas napędowy może z czasem ulec rozciągnięciu, zużyciu lub pęknięciu, co objawia się problemami z ruchem karetki lub całkowitym jej unieruchomieniem.
  • Problemy z silnikiem karetki: Awaria silnika karetki lub jego sterownika uniemożliwi ruch karetki.
  • Uszkodzenie przewodów elastycznych: Wielokrotne zginanie może prowadzić do przerwania przewodów w taśmach połączeniowych, skutkując utratą komunikacji z głowicami lub błędami sterowania.
  • Luzy w systemie prowadzenia: Zużyte łożyska lub uszkodzona prowadnica mogą powodować niestabilny ruch karetki i wibracje, co negatywnie wpływa na jakość druku.

Karetka jest jednym z najciężej pracujących zespołów mechanicznych w drukarce atramentowej. Jej precyzyjna konstrukcja, niezawodność i płynność ruchu są niezbędne do osiągnięcia wysokiej jakości wydruków. Regularna konserwacja (czyszczenie) oraz dbałość o ogólny stan techniczny drukarki pomagają zapewnić długą i bezproblemową pracę tego kluczowego komponentu.