Прямая струйная печать шаблона печатных плат. Переделка струйного принтера для изготовления печатных плат. А. вовк, г. ангарск иркутской обл

24.02.2022

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.

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.

Оригинал статьи на английском языке (перевод Колтыков А.В. для сайта cxem.net)

Вот периодически мне бывает нужно сделать печатные платы для моих поделок. ЛУТ для меня чрезвычайно капризный метод - то тонер переплавится и растечется, то качество бумаги не сгодится, то еще какой- нибудь геморрой - нервы нужны стальные-железные. Для фоторезиста реактивы специфические и ламинатор.

«А если для этого станочек специальный соорудить? Чтоб сразу краской печатать?», - подумалось мне. «Принтер переделай!», - резонно заметила лень. Поиск в интернете выявил, что люди успешно переделывают для печати на текстолите струйники, однако это довольно трудоемкий процесс (нужно допиливать и поднимать рамку с печатающей головкой и т. п.), к тому же, своим струйным принтером я дорожу, как мадам Грицацуева ситечком (МФУ, все-таки). А вот ненужный лазерный HP lj 6L у меня валялся без дела - в общем, довалялся. Полез смотреть характеристики и случайно наткнулся на (кэш статьи , на всякий пожарный) по переделке именно этого принтера под текстолит. Но тема в статье так и не раскрылась до конца - в частности, там не рассказывается, как сделать так, чтобы тонер прилипал к фольге текстолита, чем потом этот тонер запекать и, главное, - нет видеодемонстрации работающего образца, поэтому я довел это дело до ума самостоятельно. Я настоятельно рекомендую ознакомиться с вышеупомянутой статьей, потому что повторять описанное там во всех деталях не буду - нечего плодить копипаст. Под катом много фотографий.

Итак, сама переделка заключается в мелочах - сделать пропил в задней стенке, убрать отбойную площадку и печку (чтобы напечатанный рисунок не смазывался). Термодатчик печки нужно заменить резистором с сопротивлением 8,2 кОм. Я рекомендую сделать это так (просто закоротить термодатчик резистором, чтобы не возиться с его закреплением):

С разъемом, подающим напряжение нагрева, ничего делать не надо. Отключить от него печку и все.

Далее нужно поработать с отбойной площадкой - это то, что находилось за роликом захвата бумаги - ее нужно спилить, оставив только бока. Прощу прощения, но фотографии с неотпиленной задней частью нет - забыл сфотографировать, а когда опомнился и пришел в себя, то все уже было отпилено. Сам не знаю, как так вышло. Кошмар.

Вот так все должно выглядеть:

Да, чуть не забыл: аккуратнее с датчиком прохождения бумаги (он, вернее, верхнее плечо его заслонки, находится вон в той щели слева от ролика захвата бумаги) - не спилите случайно его крепления, иначе принтер не сможет контролировать конец листа в подающем тракте.

«А если для этого станочек специальный соорудить? Чтоб сразу краской печатать?», - подумалось мне. «Принтер переделай!», - резонно заметила лень. Поиск в интернете выявил, что люди успешно переделывают для печати на текстолите струйники, однако это довольно трудоемкий процесс (нужно допиливать и поднимать рамку с печатающей головкой и т. п.), к тому же, своим струйным принтером я дорожу, как мадам Грицацуева ситечком (МФУ, все-таки). А вот ненужный лазерный HP lj 6L у меня валялся без дела - в общем, довалялся. Полез смотреть характеристики и случайно наткнулся на (кэш статьи , на всякий пожарный) по переделке именно этого принтера под текстолит. Но тема в статье так и не раскрылась до конца - в частности, там не рассказывается, как сделать так, чтобы тонер прилипал к фольге текстолита, чем потом этот тонер запекать и, главное, - нет видеодемонстрации работающего образца, поэтому я довел это дело до ума самостоятельно. Я настоятельно рекомендую ознакомиться с вышеупомянутой статьей, потому что повторять описанное там во всех деталях не буду - нечего плодить копипаст. Под катом много фотографий.

С разъемом, подающим напряжение нагрева, ничего делать не надо. Отключить от него печку и все.

Вот так все должно выглядеть:

А вот у датчика наличия бумаги наоборот удалите заслонку, и принтеру будет казаться, что «бумага» есть всегда.

Вид сзади:

Это все, что я хотел прояснить по поводу переделки. А теперь не менее важные моменты - прилипание тонера к фольге и закрепление его с помощью нагревания.

Ну и, конечно, то, ради чего мы все тут собрались - видеодемонстрация работы девайса:

Вот и все. Мне этот «станочек» существенно облегчил жизнь. Не одну плату уже с его помощью удачно напечатал, тьфу-тьфу. Если кому-то это все пригодится - буду очень рад. Спасибо за внимание.

Практически все, кто занимается радиотехникой, сталкиваются с тем, что при увеличении количества создаваемых плат на правильную прорисовку дорожек уходит много сил и времени. Уже не говоря про их травление, лужение и пайку…

А что если часть процессов можно автоматизировать? Конечно, речь идет не о конвейерном производстве или о том, чтобы поставить печать схем на профессиональный поток.

Так, для себя. Причем, вместе с сокращением времени переноса схемы на текстолит приходят:

1.Высокая точность (даже с простыми струйными принтерами можно добиться достаточного качества, чтобы переносить близкорасположенные дорожки, которые вручную нарисовать очень сложно);

2.Исключение ошибок (если печатная плата уже детально прорисована в программе, ее напечатанная версия будет полностью соответствовать задуманному макету, вы не нарисуете случайно не ту дорожку, не сместите посадочное место контакта и т.п.).

Варианты решения

1.Конечно, если вы изготавливаете большое количество печатных плат, то самое время задуматься о покупке профессионального оборудования (например, УФ-принтеры).

2.Печатающее устройство можно сделать своими руками с нуля (собрать из направляющих, шаговых двигателей и т.п.).

3.Переделать старый и ненужный принтер.

Из всего перечисленного переделка звучит самой реальной.

В качестве донора лучше всего рассматривать (в порядке убывания по приоритетности):

1.Принтеры струйной печати (черно-белые или цветные);

2.Лазерные принтеры.

Здесь сразу стоит оговориться, что многие современные модели оснащаются различными способами защиты от внешних вмешательств. Производители блокируют печать с неоригинальных картриджей, проверяют расход чернил по каждому картриджу и т.п.

Поэтому для переделки лучше всего брать старые печатающие устройства с простой конструкцией и без какой-либо защиты.

Пример на базе струйного принтера Epson C84

В качестве аналога можно попробовать адаптировать процесс для всех устройств из серии C80.

Сам принтер выглядит до переделки так:

Рис. 1. Внешний вид принтера

Инструкция пошагово:

1.Вынимаем лотки;

2.Снимаем кожух (внешний корпус). Должно получиться так.

Рис. 2. Начало разборки принтера

3.Отключаем и откручиваем датчик подачи бумаги.

Его внешний вид.

Рис. 3. Датчик подачи бумаги

4.Убираем прижимные ролики.

Рис. 4. Прижимные ролики

5.Демонтируем систему для очистки печатающих головок.

Рис. 5. Система для очистки печатающих головок

6.Откручиваем и поднимаем платформу с печатающими головками. Начинаем с этой рейки.

Рис. 6. Демонтаж платформы с печатающими головками

7.С помощью УШМ с режущим диском по металлу малого диаметра аккуратно срезаем платформу. См. фото.

Рис. 7. Срез платформы

8.Теперь свободную печатающую платформу можно поднять на требуемую высоту (в зависимости от того, на каком материале вы собираетесь печатать). Для этого потребуются перемычки (подойдут любые пластины металла с удобно расположенными отверстиями).

Рис. 8. Перемычки на корпусе принтера

9.Сверлим отверстия в печатающей платформе и крепим к основанию. Это самый важный этап, то ради чего все затевалось. "Лифтинг" (подъем) должен быть точно рассчитан заранее. Если вы не попадете с размерами или расположите печатающую платформу криво – переделывать будет сложно (по-новому все вымерять и пересверливать, или подбирать новые перемычки). Лучше всего на этапе выставления зазора использовать подкладку заданной толщины.

Скручиваем.

Рис. 9. Монтаж печатающей платформы

10.Чтобы краска не засохла на печатающей головке после использования принтера, необходимо вернуть на место механизм очистки дюз. Однако, из-за того, что платформа была поднята, механизм очистки тоже придется поднять. Например, так.

Рис. 10. Монтаж механизма очистки дюз

11.Делаем платформу для подачи листа (замена нижнему лотку). Платформу можно сделать из фанеры, оргалита и т.п. листовым материалов, которые есть под рукой.

Рис. 11. Платформа для подачи листа

12.На платформу крепим направляющие (должны быть строго параллельны друг другу) и датчик подачи листа.

13.Бумагу заменяем прочным листовым материалом (например, листом алюминия, подразумевается формат A4), однако, чтоб датчик подачи бумаги сработал верно (он же сменил свое местоположение после демонтажа) в листе следует сделать вырез (90 мм).

Рис. 13. Листовой материал

14.Устанавливаем драйвера, подключаем принтер к ПК (как обычно).

15.Заправляем картридж чернилами Mis Pro yellow ink (только они устойчивы с химической реакции травления при помощи хлорного железа и подходят к соплам Epson с пьезоэлектрической головкой).

16.Печатаем свою схему. Текстолит крепим к алюминиевому листу.

17.Травим плату (только в растворе хлорного железа, для ускорения процесса можно нагревать феном).

Рис. 14. Вид собранного принтера

Дата публикации: 24.01.2018

Мнения читателей

Эдуард / 18.02.2019 - 11:58
Класс! Респект Вам и уважуха))) за качественный гайд!)))

Чтоб сразу краской печатать?», - подумалось мне. «Принтер переделай!», - резонно заметила лень. Поиск в интернете выявил, что люди успешно переделывают для печати на текстолите струйники, однако это довольно трудоемкий процесс (нужно допиливать и поднимать рамку с печатающей головкой и т. п.), к тому же, своим струйным принтером я дорожу, как мадам Грицацуева ситечком (МФУ, все-таки). А вот ненужный лазерный HP lj 6L у меня валялся без дела - в общем, довалялся. Полез смотреть характеристики и случайно наткнулся на (кэш статьи, на всякий пожарный) по переделке именно этого принтера под текстолит. Но тема в статье так и не раскрылась до конца - в частности, там не рассказывается, как сделать так, чтобы тонер прилипал к фольге текстолита, чем потом этот тонер запекать и, главное, - нет видеодемонстрации работающего образца, поэтому я довел это дело до ума самостоятельно. Я настоятельно рекомендую ознакомиться с вышеупомянутой статьей, потому что повторять описанное там во всех деталях не буду - нечего плодить копипаст. Под катом много фотографий.

С разъемом, подающим напряжение нагрева, ничего делать не надо. Отключить от него печку и все.

Вот так все должно выглядеть:

Вид сзади:

Это все, что я хотел прояснить по поводу переделки. А теперь не менее важные моменты - прилипание тонера к фольге и закрепление его с помощью нагревания.