Введение

Картридж для струйного принтера или струйный картридж – это компонент струйного принтера, содержащий чернила для нанесения на бумагу при печати. Он состоит из одного или нескольких резервуаров с чернилами и может включать электронные контакты и чип для обмена информацией с принтером.

Тепловой

Большинство потребительских струйных принтеров используют термоструйную технологию; внутри каждой секции резервуара для чернил находится нагревательный элемент с крошечной металлической пластиной или резистором. В ответ на сигнал от принтера, через металл или резистор проходит небольшой электрический ток, который его нагревает, а чернила, контактирующие с нагретым резистором, превращаются в крошечный паровой пузырек внутри сопла. В результате капля чернил выталкивается из сопла картриджа на бумагу. Этот процесс занимает доли миллисекунды. Качество печати зависит от бесперебойной подачи чернил, которая может быть нарушена, если чернила начнут высыхать на печатающей головке, что часто происходит при низком уровне чернил. Высушенные чернила можно очистить с печатающей головки картриджа, используя 91%-ный денатурированный изопропиловый спирт (не медицинский спирт). Водопроводная вода содержит примеси, которые могут засорить печатающую головку, поэтому рекомендуется использовать дистиллированную воду и безворсовую ткань. Чернила также служат охлаждающей жидкостью для защиты нагревательных элементов металлических пластин – когда запас чернил истощается и производится попытка печати, нагревательные элементы в термокартриджах часто перегорают, необратимо повреждая печатающую головку. Когда уровень чернил начинает снижаться, картридж следует дозаправить или заменить, чтобы избежать перегрева и повреждения печатающей головки.

Пьезоэлектрические

Пьезоэлектрические принтеры используют пьезоэлектрический кристалл в каждой насадке вместо нагревательного элемента. При подаче тока кристалл изменяет форму или размер, увеличивая давление в канале подачи чернил и, таким образом, выталкивая каплю чернил из насадки. Используются два типа кристаллов: те, что удлиняются под воздействием электричества, и биморфные кристаллы, которые изгибаются. Канал подачи чернил в пьезоэлектрической струйной печатающей головке может быть сформирован различными способами, но одним из распространенных методов является ламинирование стопки металлических пластин, каждая из которых содержит прецизионные микроструктурированные элементы различной формы (то есть канал подачи чернил, отверстие, резервуар и кристалл). Эта технология позволяет использовать чернила, которые плохо реагируют на нагрев. Например, примерно 1/1000 струи чернил испаряется из-за высокой температуры, и чернила должны быть разработаны таким образом, чтобы не забивать принтер продуктами термического разложения. Кроме того, в некоторых случаях пьезоэлектрические принтеры могут формировать меньшие капли чернил, чем тепловые струйные принтеры.

Корпус картриджа

Хранит чернила картриджа. В других используются гидрофобные материалы, препятствующие дозаправке.

Печатная головка

Некоторые картриджи с чернилами имеют встроенные печатающие головки. Печатающие головки картриджей состоят из четырех частей:

Сопловая пластина: часть, через которую чернила поступают из картриджа на бумагу. Защитная пластина: закрывает сопла, когда они не используются. Общая камера чернил: место, куда чернила переносятся из корпуса перед печатью. (В пьезоэлектрических принтерах) пьезоэлектрический субстрат: содержит пьезоэлектрический кристалл. (В термопринтерах) металлическая пластина / резистор: нагревается слабым электрическим током, который нагревает чернила.

Варианты

Цветные струйные принтеры используют цветовую модель CMYK: голубой, пурпурный, желтый и черный. За прошедшие годы появилось два различных типа черных чернил: один, который легко смешивается с другими цветами для графической печати, и почти водостойкий вариант для печати текста. Большинство современных струйных принтеров оснащены черным картриджем для текста, а также либо одним комбинированным картриджем CMYK, либо отдельными картриджами для каждого цвета; хотя раздельные цвета изначально были редкостью, в последние годы это стало распространенным явлением. Некоторые принтеры высокого класса предлагают картриджи с дополнительными цветами. Некоторые картриджи содержат чернила, специально разработанные для печати фотографий. Все производители принтеров выпускают собственные типы картриджей. Картриджи для разных принтеров часто несовместимы – либо физически, либо электрически. Некоторые производители интегрируют печатающую головку в картридж (например, HP, Dell и Lexmark), в то время как другие, такие как Epson, оставляют печатающую головку частью самого принтера. Обе стороны утверждают, что их подход позволяет снизить затраты для потребителя. В 2014 году компания Epson представила линейку принтеров, использующих перезаполняемые резервуары для чернил, что значительно снижает стоимость печати. Это работает аналогично принтерам с системой непрерывной подачи чернил. Epson не компенсирует стоимость этих принтеров, относящихся к линейке "EcoTank".

Ценообразование

Чернильные картриджи обычно стоят по цене за миллилитр чернил, что означает, что перезаправляемые картриджи иногда обходятся в значительную часть стоимости самого принтера. Чтобы сэкономить, многие люди используют совместимые картриджи от сторонних производителей, а не от производителя принтера. Исследование, проведенное британским обществом защиты прав потребителей Which?, показало, что в некоторых случаях чернила для принтера от производителя стоят дороже, чем шампанское. Другие используют чернила, не являющиеся оригинальными, и самостоятельно перезаправляют картриджи, используя наборы с чернилами в больших объемах. Высокая стоимость картриджей также стала стимулом для подделки, когда недобросовестные продавцы поставляют картриджи, выдавая их за продукцию оригинального производителя. По оценке International Data Corporation, в 2009 году индустрия производства картриджей потеряла около 3 миллиардов долларов из-за этого. Еще один вариант – модификация оригинальных картриджей для использования систем непрерывной подачи чернил с внешними резервуарами. Некоторые производители, такие как Canon и Epson, представили новые модели со встроенными системами непрерывной подачи чернил. Пользователи, особенно владельцы малого бизнеса, которым необходимы решения для больших объемов печати, например, интернет-кафе и небольшие типографии, восприняли это как положительное изменение.

Иски о эксплуатации потребителей

Иногда дешевле купить новый принтер, чем заменить набор картриджей, поставляемых с принтером. Основные производители принтеров – Hewlett Packard, Lexmark, Dell, Canon, Epson и Brother – используют бизнес-модель "бритва и лезвия", часто выходя в ноль или теряя деньги на продаже принтеров, рассчитывая на получение прибыли от продажи картриджей в течение срока службы принтера. Поскольку значительная часть прибыли производителей принтеров поступает от продаж чернильных и тонерных картриджей, некоторые из этих компаний предпринимали различные действия против картриджей сторонних производителей. Некоторые производители принтеров настраивают свои картриджи для взаимодействия с принтером, блокируя его работу при низком уровне чернил или после дозаправки картриджа. Один из исследователей журнала Which? обошел такую систему блокировки и обнаружил, что в одном случае он смог напечатать до 38% больше качественных страниц после того, как чип сообщил об окончании чернил в картридже. В Соединенном Королевстве в 2003 году стоимость чернил стала предметом расследования Управления по вопросам справедливой торговли, поскольку журнал Which? обвинил производителей в недостаточной прозрачности цен на чернила и призвал к разработке отраслевого стандарта для измерения производительности картриджей. Журнал Which? заявил, что цветные картриджи HP стоят более чем в семь раз дороже за миллилитр, чем Dom Perignon 1985 года. В 2006 году Epson проиграла коллективный иск, в котором утверждалось, что струйные принтеры и картриджи Epson прекращают работу из-за уведомлений о "пустом" картридже, даже если в нем еще остались чернила. Epson урегулировала дело, предоставив электронные купоны на 45 долларов США в своих интернет-магазинах покупателям струйных принтеров и картриджей Epson, приобретенных в период с 8 апреля 1999 года по 8 мая 2006 года. В 2010 году HP проиграла три коллективных иска: 1) о ложных уведомлениях о низком уровне чернил в струйных принтерах HP, 2) об израсходовании голубых чернил при печати черными, 3) об отключении картриджей принтером при обнаружении признака "пустого" картриджа, даже если он еще не пуст. HP выплатила 5 миллионов долларов в качестве компенсации. В 2017 году организация Halte à L’Obsolescence Programmêe (HOP) – "Стоп запланированному устареванию" – подала иск и выиграла против Brother, Canon, Epson, HP и других компаний за намеренное сокращение срока службы продукции, включая струйные принтеры и картриджи. Компании были оштрафованы на 15 000 евро. В сентябре 2018 года HP проиграла коллективный иск, в котором истцы утверждали, что обновления прошивки принтеров HP вызывали ложные сообщения об ошибках при использовании картриджей сторонних производителей. HP урегулировала дело на сумму 1,5 миллиона долларов. В октябре 2019 года против Epson была подана жалоба о коллективном иске за обновления прошивки принтера, которые, как утверждается, блокировали работу принтера при обнаружении картриджей сторонних производителей.

Перезаполнение и замена третьей стороной

Поскольку картриджи для принтера от оригинального производителя часто стоят дорого, существует спрос на более доступные аналоги от сторонних производителей. К ним относятся:

Услуги по заправке чернилами

Услуги заправки картриджей доступны в магазинах канцелярских товаров, аптеках и оптовых клубах, таких как Office Max, Walgreens и Costco. Люди просто сдают им пустые картриджи для заправки.

Чернила продаются в больших количествах

Люди покупают большие бутылки чернил объемом от 100 мл до 5 галлонов. Чернила из этих бутылок переливают с помощью шприцев или пипеток.

Набор для пополнения картриджа

Набор для заправки картриджей может содержать шприцы или пипетки для чернил, резиновые пробки, инструмент для сверления, отвёртку и герметичную ленту. Эти инструменты могут потребоваться в зависимости от модели вашего картриджа. В зависимости от конструкции, некоторые картриджи нужно откручивать, сверлить или просто заправлять шприцем.

Регенерированные картриджы

Восстановленные картриджи с тонером и чернилами составляют 30% всего рынка картриджей для принтеров. Восстановленные картриджи – это бывшие в употреблении картриджи, которые были разобраны, очищены и проверены на качество. Изношенные или поврежденные детали заменяются, после чего картридж собирается заново и заправляется чернилами. Себестоимость производства остается низкой, поскольку для восстановления картриджей требуется небольшое количество новых деталей.

Совместимые картриджы

Совместимые картриджи – это картриджи, изготовленные из 100% новых материалов, в отличие от восстановленных картриджей.

Система непрерывного снабжения чернилами

Возможно, самый простой и беспроблемный способ заправки чернильных картриджей – это использование системы непрерывной подачи чернил (CISS). CISS состоит из набора картриджей, к которым подсоединены трубки, по которым чернила непрерывно поступают из резервуаров, расположенных вне принтера. Вместо заправки самих картриджей, пользователь просто доливает чернила в бутылки, находящиеся снаружи принтера. Первые системы CIS состояли из оригинальных картриджей (OEM), в которых просверливались отверстия и устанавливались фитинги для подключения трубок подачи чернил, комплекта трубок-“лент” и пластиковых бутылок с отверстиями в крышках для трубок и вентиляции. Современные системы CIS массово производятся в Китае, часто объединяя все емкости с чернилами в один отсек. Как правило, в них используются чипы с функцией автоматического сброса, благодаря чему картриджи редко приходится извлекать из принтера.

Законность перезагрузки и замены третьей стороной

Законность этой отрасли была рассмотрена в Апелляционном суде США Шестого округа в деле Lexmark Int'l v. Static Control Components. Суд постановил, что обратная разработка протокола обмена данными для обеспечения совместимости не нарушает Закон о защите авторских прав в цифровую эпоху (Digital Millennium Copyright Act). Верховный суд США также постановил в мае 2017 года в деле Impression Products v. Lexmark, что компании не могут использовать патентное право для препятствования повторному использованию запатентованной продукции после ее продажи, что в случае с картриджами для чернил позволяет продавать восстановленные картриджи как внутри США, так и за рубежом. HP активно защищает свои интересы в сфере печати от компаний, занимающихся перезаправкой картриджей, включая подачу патентных исков и исков о ложной рекламе, в которых утверждается, что некачественные чернила недостаточно четко отличаются от оригинальных чернил HP.

Качество переполнения и замены третьей стороной

В 2007 году PC World сообщил, что возобновленные картриджи имеют более высокий процент отказов, печатают меньше страниц, чем новые, и демонстрируют больше проблем с качеством печати, таких как полосы, скручивание и растекание краски. Поэтому часто рекомендуется проводить исследование продукта или услуги. В тестах, проведенных Wilhelm Imaging Research, чернила Epson сохраняют устойчивость к выцветанию до 40 лет. Чернила из восстановленных картриджей устойчивы к выцветанию лишь до 3,9 лет.

Программы переработки

В Соединенных Штатах и Европе реализовано множество программ, направленных на стимулирование переработки картриджей с чернилами. В штате Нью-Йорк принят закон о переработке картриджей с тонером и чернилами для предприятий и потребителей. В Калифорнии раздел 12156 Кодекса государственных контрактов (PCC) стимулирует предприятия к закупке переработанных картриджей с чернилами и тонером. В Великобритании крупные производители совместимых картриджей внедрили программы возврата пустых картриджей для их повторного использования, в частности картриджей HP, Lexmark и Dell, поскольку совместимые аналоги не всегда доступны.