Silnik krokowy (do napędu mechanizmów)

Silnik krokowy (Stepper Motor) to rodzaj silnika elektrycznego, który przetwarza impulsy elektryczne na dyskretne, precyzyjne ruchy kątowe (tzw. “kroki”). W przeciwieństwie do tradycyjnych silników, które obracają się w sposób ciągły, silnik krokowy porusza się o dokładnie określony kąt na każdy impuls, co pozwala na bardzo precyzyjne sterowanie jego pozycją i prędkością obrotową bez konieczności stosowania sprzężenia zwrotnego (chociaż w niektórych zastosowaniach wykorzystuje się enkodery do dodatkowej weryfikacji pozycji). Dzięki tej precyzji, silniki krokowe są szeroko stosowane w urządzeniach, gdzie wymagane jest dokładne pozycjonowanie.

W kontekście drukarek, kserokopiarek i ploterów, silniki krokowe odgrywają kluczową rolę w napędzaniu wielu mechanizmów wymagających precyzyjnego i powtarzalnego ruchu. Są one sercem systemów pozycjonowania papieru i głowic drukujących.

Kluczowe zastosowania silników krokowych w urządzeniach drukujących:

  1. Napęd karetki (w drukarkach atramentowych i igłowych): Silnik krokowy odpowiada za poziomy ruch karetki (wózka niosącego głowicę drukującą/igłową) wzdłuż szyny. Każdy krok silnika przekłada się na bardzo precyzyjne przesunięcie karetki, co jest kluczowe dla dokładnego nanoszenia atramentu i tworzenia ostrego obrazu bez smużeń i pasmowania.

  2. Napęd posuwu papieru (Paper Feed Motor): Silnik krokowy steruje rolkami odpowiedzialnymi za precyzyjne podawanie papieru. To od niego zależy, czy papier zostanie przesunięty o dokładnie taką odległość, jaka jest potrzebna do drukowania kolejnej linii lub obszaru obrazu. Precyzja w tym zakresie jest kluczowa dla unikania zniekształceń, rozciągania obrazu lub luk w druku.

  3. Napęd lustra obrotowego (w drukarkach laserowych): W drukarkach laserowych, silnik krokowy (lub poligonowy silnik synchroniczny) napędza obracające się lustro, które odbija promień lasera i kieruje go na bęben światłoczuły. Precyzja tego ruchu jest fundamentalna dla prawidłowego naświetlania bębna i tworzenia dokładnego obrazu.

  4. Napęd mechanizmów w automatycznych podajnikach dokumentów (ADF): W kserokopiarkach i skanerach z ADF, silniki krokowe odpowiadają za pobieranie, transport i wyrzucanie dokumentów, zapewniając płynne i bezbłędne podawanie każdej strony.

  5. Napęd mechanizmów finiszera: W zaawansowanych finiszerach (modułach wykańczających), silniki krokowe sterują zszywaniem, dziurkowaniem, składaniem czy sortowaniem dokumentów, co wymaga precyzyjnego pozycjonowania papieru i narzędzi.

  6. Napęd mechanizmów osi na papier w roli (w ploterach): W ploterach wielkoformatowych, silniki krokowe są często używane do precyzyjnego obracania osi z rolką papieru, zapewniając stałe napięcie i równomierny posuw dużych i ciężkich nośników.

Zalety silników krokowych w drukarkach:

  • Wysoka precyzja i powtarzalność: Możliwość precyzyjnego kontrolowania ruchu w małych, dyskretnych krokach.

  • Łatwość sterowania: Sterowanie cyfrowe, z pomocą sterownika silnika krokowego, jest stosunkowo proste.

  • Trwałość: Brak szczotek (w przypadku silników bezszczotkowych) oznacza mniejsze zużycie mechaniczne.

  • Moment trzymający: Zdolność do utrzymywania pozycji bez zasilania, co jest ważne dla stabilności mechanizmów.

Mimo że w niektórych zastosowaniach (np. bardzo szybkie, dynamiczne ruchy) stosuje się serwomotory, silniki krokowe są dominującym wyborem w większości urządzeń drukujących ze względu na ich niezrównaną precyzję pozycjonowania i niezawodność, które są kluczowe dla jakości i spójności wydruku.