Московский государственный университет печати. Печатающие устройства 7 положений печатающего устройства сообщение
Рис. 7.3. Классификация печатающих устройств
Тип печатающего устройства (его наименование) определяется рядом классификационныx признаков. Наибольшее распространение в профессиональных ПЭВМ получили малогабаритные знакосинтезирующие ударные печатающие устройства, а также безударные печатающие устройства, использующие чернильно-струйный, термоконтактный, лазерный и другие способы печати.
Печатающие устройства ударного действия. Такие печатающие устройства используют механизмы печати с ударным способом записи символов на носителе с помощью красящего элемента (ленты). В процессе оттиска ударные элементы (иглы, молоточки) или литероноситель механически перемещаются. К достоинствам этих печатающих устройств можно отнести: возможность получения одновременно с оригиналом нескольких копий, использование обычных сортов бумаги, умеренную стоимость. В качестве недостатков отметим: сложность изготовления механических и электромеханических деталей и узлов, повышенный уровень шума, относительноневысокую надежность вследствие значительного количества движущихся деталей и узлов. В знакосинтезирующих ударных печатающих устройствах изображение символов формируется путем сочетания отдельных элементов (точек, отрезков, линий и т. п.). Все поле печатаемого символа разбивается на отдельные элементы в виде матрицы, называемой матрицей разложения. Контуры символа составляются из соответствующих элементов этой матрицы и по внешнему виду напоминают мозаику. Поэтому знакосинтезирующие печатающие устройства часто называют также матричными или мозаичными. Печатающая головка в матричном печатающем устройстве содержит набор вертикально расположенных игольчатых печатающих элементов, срабатывающих независимо друг от друга при включении соответствующих управляющих электромагнитов (рис. 7.4).
Различают матричные ударные печатающие устройства последовательного (посимвольные) и параллельного (построчные) типа. В устройствах последовательного типа печатающая головка скользит по направляющим параллельно красящей ленте и последовательно, колонка за колонкой, формирует соответствующий символ. Иглы прижимают красящую ленту к бумаге и формируют необходимую конфигурацию символа. В некоторых случаях вместо красящей ленты используется специальная бумага с термочувствительным покрытием, которая темнеет в тех местах, где его касаются иглы. В матричных печатающих устройствах последовательного типа наибольшее распространение получили 9-игольчатые печатающие головки, перемещаемые по длине печатаемой строки. Однако для получения высококачественной печати и высоких скоростей печати часто применяются наборы с большим количеством печатающих игл, например 12, 18 или 24.
В матричных печатающих устройствах параллельного типа элементы (иглы) печатающей головки расположены по всей длине строки. Они позволяют параллельно печатать символы всей строки, поэтому их называют растровыми. Несмотря на высокую скорость печати (до 1000 строк в минуту), растровые печатающие устройства имеют большие по сравнению с последовательными устройствами габаритные размеры, массу, уровень шума, стоимость и находят в ПЭВМ ограниченное применение.
Качество печати зависит от размера матрицы разложения и повышается с увеличением количества точек в матрице (возможно частичное перекрытие печатаемых точек). Наиболее часто применяют матрицы следующих размеров: 9х7, 9х9, 11х9 точек - для печати обычного качества; 18х18 точек - для печати повышенного качества; 35х16, 60х18 и более точек - для печати высокого качества. Сложные модели матричных печатающих устройств дают очень высокое качество печати, практически неотличимое от качества печати пишущей машинки. Для повышения качества используется также многопроходная печать в прямом и (или) обратном направлениях. Поскольку в матричных знакосинтезирующвх ударных печатающих устройствах отсутствует постоянный литероноситель, то его функции выполняет электронный знакогенератор. Количество и номенклатура печатаемых символов определяются емкостью знакогенератора. Постоянный комплект печатаемых знаков (различных национальных наборов, шрифтов, графических и других символов) - постоянный знакогенератор - записывается в ПЗУ блока управления печатью. Современные матричные, печатающие устройства оснащаются загружаемыми из ПЭВМ знакогенераторами, куда пользователь может записать необходимые ему знаки. При этом в матричном печатающем устройстве обеспечивается прямая адресация к ударным элементам печатающей головки.
Матричные знакосинтезирующие устройства, помимо вывода алфавитно-цифровой информации, как правило, могут осуществлять и вывод графической информации. Поэлементные описания графических изображений хранятся в ОЗУ блока управления печатью.
Широкое распространение в последние годы цветных дисплеев привело к ускоренной разработке и внедрению многоцветных матричных ударных печатающих устройств. Обычно используется красящая лента с четырьмя красящими дорожками: черной и трех основных цветов - голубого, желтого и красного. Применяются два основных принципа печати. В первом случае за один горизонтальный проход печатающей головки осуществляется печать только одним цветом, а затем повторные проходы другими цветами. Во втором за счет перемещения красящей ленты в процессе одного прохода печатающей головки печатаются все требуемые цвета. Все это требует усложнения печатающего устройства, а, следовательно, повышает его стоимость.
Таким образом, знакосинтезирующие ударные печатающие устройства последовательного типа характеризуются: небольшой потребляемой мощностью, небольшими габаритными размерами, возможностями изменения в широких пределах комплекта используемых символов и вывода графической информации, умеренной стоимостью. При этом, однако, скорость печати" сравнительно невысокая.
Знакопечатающие ударные печатающие устройства с лепестковым литероносителем типа «ромашка» обеспечивают по сравнению с знакосинтезирующими более высокое качество печати и более высокую надежность, применяются обычно для вывода текстовой информация. Изображение символов в них формируется зиакообразующим элементом (литерой), имеющим изображение символа. В состав печатающего механизма такого устройства входят (рис. 7.5): тонкий стальной диск со многими лепестками («ромашка»), на каждом из которых расположены рельефные литеры (буквы, цифры и др.); ударный рычаг (молоточек) с электромагнитом, который может прижать к бумаге через красящую ленту необходимую литеру, т. е. отпечатать тот или иной символ; электродвигатель, вращающий «ромашку» и подводящий перед оттиском необходимый лепесток к нужному ударному рычагу.
Типичное количество используемых лепестков - 50... 100. Из-за ограниченного набора печатаемых символов, определяемых литероносителем, при необходимости другого набора символов требуется смена печатающей головки. Скорость печати также невысока (20...80 знак/с). Эти обстоятельства и обусловили вытеснение лепестковых ударных печатающих устройств в ПЭВМ знакосинтезирующими.
Как знакосинтезирующие, так и знакопечатающие устройства имеют принципиальные недостатки: близкое к предельным значениям быстродействие, высокий уровень шума, сложность, недостаточную надежность. Поэтому ведется интенсивная разработка безударных печатающих устройств, свободных от этих недостатков.
В печатающих устройствах безударного действия используются бесконтактные способы печати или способы, при которых контакт регистрирующего элемента и бумажного носителя незначителен. Как правило, для безударных печатающих устройств требуется специальная бумага или красконоситель, они не позволяют получать копий документа. В данных устройствах знаки формируются за счет изменения свойств вещества на носителе под воздействием термического, химического, электрического, электромагнитного, светового или другого воздействия либо за счет нанесения регистрирующего вещества струйным или другим способом.
Безударные чернильно-струйные печатающие устройства характеризуются пониженным уровнем шума, высокой скоростью печати (до 200 знак/с или до 1 стр/мин), высокой разрешающей способностью (до 200 точек/см) и качеством печати за счет преобразования точечного изображения на бумаге в более однородное (вследствие текучести чернил), возможностью вывода произвольных графических изображений, а также многоцветной печати.
Регистрирующий орган - печатающая головка (рис. 7.6) - содержит несколько (обычно 12) капсул-эмиттеров (инъекторов), имеющих тонкие сопла с диаметром отверстия 0,01...0,1 мм. Внутри капсулы создается избыточное давление, и под действием вибрации (волнового импульса) регистрирующий орган производит дозирование и выброс струи чернил через сопло по направлению к бумажному носителю. Капельки чернил заряжаются от источника высокого напряжения и под действием ускоряющего электрического тюря направляются к валику, подающему бумагу и являющемуся одним из электродов. Входной сигнал модулирует поток капель аналогично модуляции электронного луча в ЭЛТ. Малый диаметр капель (0,03...0,2 мм) я высокая частота их генерации обеспечивают высокие разрешающую способность и скорость печати. Управление перемещением струи чернил по бумаге осуществляется с помощью отклоняющих пластин. В качестве регистрирующей красящей жидкости (чернил) используются растворы органических красителей, обладающие высоким поверхностным натяжением, высокой электризуемостью и хорошей впитываемостью в бумагу.
Имеются два способа подачи капель на бумагу. Первый - непрерывный способ, кота из сопла вытекает непрерывная струя капель, проходящая через управляющую электростатическую систему и попадающая либо на бумагу, либо в специальный сборник
При втором способе (ждущем) капсулы с красящим веществом выдают струю чернил лишь во время формирования необходимого символа
Рис. 7.6. Принцип действия чернильно-струйного печатающего устройства:
1 - валик перемещения бумаги; 2 - бумага; 3 - отклоняющие пластины; 4 - фокусирующий электрод; 5 - блок управления; 6 - сопло; 7 - пьезоэлектрический кристалл; в - ультразвуковой генератор; 9 - насос; 10 - резервуар для чернил; сборник отработанных чернил; 12 - сформированный символ
Рис. 7.7. Цветное чернильно-струйное печатающее устройство:
1 - кассета с тремя видами чернил; 2 - резервуар для остатков чернил;
3 - приемник чернил; 4 - игольчатые регуляторы; 5 - отделитель пузырьков;
б - шланговый насос для чернил; 7 - возврат отходов чернил; 8 - блок выключателя очистки; 9 - центральный процессор; 10 - привод управления чернильно-струйным механизмом; 11 - вторичный резервуар; 12 - переходной резервуар;
13 - блок управления приводом; 14 - двигатель грязесьемника;
15 - защитная крышка;16 - пульсирующая струйная головка
Ждущие чернильно-струйные печатающие устройства более просты по конструкции (рис. 7.7), чем непрерывно-поточные, расходуют меньше чернил и, следовательно, дешевле. Однако производительность их ниже, чем непрерывно-поточных. Путем увеличения количества сопел в печатающей головке и применения чернил разных цветов чернильно-струйные печатающие устройства обеспечивают возможность получения за счет комбинации основных цветов цветных изображений.
Главными факторами, сдерживающими широкое распространение чернильно-струйных печатающих устройств в ПЭВМ, являются:
конструктивная и технологическая сложность; необходимость применения специальных чернил; необходимость использования специальных сортов бумаги, обеспечивающих поглощение, приемлемое для заданного типа чернил; низкая надежность печатающей головки (возможность засорения сопел и капилляров, засыхание чернил); высокая стоимость и т. д.
Термопечатающие устройства относятся к низкоскоростным печатающим устройствам (при последовательном формировании символа до 30 знак/с) и поэтому не рассчитаны на использование в системах с большим объемом печати. Они компактны, отличаются низким уровнем шума, обеспечивают удовлетворительное качество печати, имеют относительно простую конструкцию и низкую стоимость.
Для термопечати необходима специальная термочувствительная бумага, изменяющая цвет под воздействием тепла, выделяемого при нагреве. Регистрирующим органом в термопечатающих устройствах является термопечатающая головка (рис. 7.8). Основная часть - штабик (обычно стеклянный), на котором методами тонкопленочной, полупроводниковой или толстопленочной технологии сформированы матрица точечных резистивных нагревательных элементов, контактные площадки и проводники. Термопечатающая головка может в процессе работы скользить по бумаге. Символы высотой Н и длиной L формируются в виде мозаики, путем воздействия в конкретной точке теплового импульса, получаемого от точечного резисторного нагревательного элемента. Современные термопечатающие устройства при разрешающей способности до 12 точек/мм, осуществляют последовательное или построчное знакосинтезирование печатной строки, позволяют получать сухие документы, не издающие запахов, характерных для струйной печати, так как. в них не применяются жидкие токсичные красители и сухие тонеры.
В термических переводных печатающих устройствах (термовосковых) используются резиновые валики, покрытые слоем восковых чернил. Тепло, поступающее от печатающей головки, плавит воск, и отпечаток проявляется на бумаге, где он, охлаждаясь, фиксирует изображение. Эта технология дает самые сочные, многоцветные и четкие изображения.
Широкому распространению в ПЭВМ таких термопечатающих устройств препятствуют использование специальной термочувствительной бумаге (как правило, восковой), более дорогой, чем обычная, и выцветание записи под воздействием прямого солнечного света и тепла. Эти ограничения устраняются при использовании термодиффузионного способа печати, т. е. при переносе в местах нагрева состава красящей ленты на обычную бумагу (рис.7.9).
Применяется специальная четырехслойная резистивно-термальная красящая лента, состоящая из полимерной основы, алюминиевого токопроводящего слоя и легкоплавкого слоя, герметизирующего пленку чернил. Термопечатающая головка имеет микроминиатюрные электроды, через которые энергия передается на красящую ленту. Печатающий механизм прижимает красящую ленту к бумаге, с электродов через полимерную основу передаются электрические заряды на алюминиевую фольгу, где происходит местный разогрев, разрушающий легкоплавкий слой. В результате осуществляется точечный перенос чернил на бумагу. Могут быть использованы и многоцветные красящие ленты. Уровень шума значительно ниже, чем у матричных печатающих устройств, и выше качество отпечатков. Недостатком подобных устройств является быстрый износ красящей ленты.
Лазерные печатающие устройства- более серьезная альтернатива традиционным ударным устройствам печати. Современным лазерным печатающим устройствам ПЭВМ свойственны отличное качество печати, высокая разрешающая способность. при выводе графической информации (24 точек/мм и более), высокая производительность (до 14 стр/мин и более), небольшие размеры, надежность. Принцип действия лазерных печатающих устройств схож с принципом действия электростатических копировальных устройств (рис. 7.10).
Рис. 7.10. Принцип работы лазерного печатающего устройства:
1 - твердотельный лазер; 2 - многогранный отражатель (зеркало);
3 - светочувствительный барабан; 4 - аппарат дня термического закрепления
тонера; 5 - приемно-комплектующее устройство; 6 - кассета с тонером;
7 - накопитель бумаги
Центральным элементом системы лазерного печатающего устройства является вращающийся барабан, покрытый светочувствительным полупроводниковым слоем толщиной несколько десятков микрометров. Полупроводниковый (селен и его сплавы в аморфном виде) слой в темноте является хорошим изолятором, поэтому поверхность барабана можно зарядить, подобно конденсатору, лучом высоковольтных ионизаторов, расположенных вблизи барабана. При освещении конкретной точки на поверхности барабана, заряженного электрическим зарядом, полупроводниковый слой становится проводящим только в этой точке и в ней происходит разряд. Данные, поступающие от ПЭВМ и содержащие информацию (графическую или текстовую), преобразуются в печатающем устройстве с помощью лазерно-оптической сканирующей системы в сигналы, модулирующие лазерный луч. При облучении точки поверхности барабана лазерным лучом переменной интенсивности остаточный заряд Оказывается пропорциональным изменению интенсивности лазерного луча. Таким образом, на поверхности барабана создается невидимое электростатическое изображение строки или страницы информации определенного формата. На следующем этапе изображение проявляется с помощью электростатически заряженной пылеобразной тонирующей краски из пластмассовых частиц диаметром порядка нескольких микрометров. Краска прилипает к поверхности барабана только там, где имеется статический заряд. Там, где поверхность была облучена лучом лазера, краска не прилипает. Проявленный сухой пылеобразной краской рисунок при вращении барабана прикасается к бумаге в точке приема, и под воздействием электростатического поля на поверхности бумаги формируется требуемый рисунок, который фиксируется путем расплавления краски специальными лампами и скрепления ее с бумагой.
Различают построчные и постраничные лазерные печатающие устройства. Постраничные лазерные печатающие устройства требуют для хранения изображения память достаточно большой емкости (до нескольких мегабайт). Ряд зарубежных фирм разработали модели лазерных печатающих устройств, имеющие расширенные функциональные возможности: растровую дигитализацию копируемою документа с записью в дисковый архив, прямое копирование документов,. печать выводимой из ПЭВМ информации с одновременным частичным копированием, т. е. можно подготавливать смешанные печатно-графические материалы для издательской деятельности.
К недостаткам лазерных печатающих устройств относятся: высокая сложность оптической сканирующей системы, содержащей множество оптических элементов (зеркальные многогранники для отклонения пучка; коллимирующие и фокусирующие линзы; цилиндрические линзы, используемые для коррекции ошибок позиционирования пучка, и др.); необходимость частой замены тонирующего порошка; повышенное влияние высокой температуры окружающей среды и влажности; большой объем требуемой буферной памяти; необходимость наличия специального программного обеспечения; высокая стоимость. Однако наметилась определенная тенденция к снижению стоимости лазерных печатающих устройств.
Требования, предъявляемые к печатающим устройствам и их основным характеристикам. Персональный характер ПЭВМ, специфика областей их применения обусловливают ряд определенных требований к печатающим устройствам. Печатающие устройства ПЭВМ должны быть дешевы, иметь малые габариты, массу, низкую потребляемую мощность, обеспечивать низкий уровень шума при работе. Они должны также обладать развитыми функциональными возможностями, в том числе возможностями вывода текстовой и графической информации, печати разнообразных наборов знаков, многоцветной печати и быть удобными при. эксплуатации их пользователем ПЭВМ. Например, если устройство способно печатать в обоих направлениях, т. е. не только слева направо, но и наоборот, то это в значительной мере повышает скорость печати. Если, например, устройство обладает логическими возможностями, то те строки, куда ничего не нужно писать, устройство способно просто «перескочить». Важны способ прогона бумаги, возможность подключения устройства автоматической подачи листа и укладки листов, легкосьемиость кассет с красящей лентой и т. д. Потребительское качество печатающих устройств определяется совокупностью и взаимосвязью их технических характеристик и зависит от назначения ПЭВМ. Поэтому не все типы печатающих устройств, применяемых в системах обработки данных, в больших или "портативных ЭВМ, оказываются пригодными для использования в составе профессиональных ПЭВМ.
Для пользователя профессиональной ПЭВМ важны следующие характеристики печатающих устройств: скорость, качество и цветность алфавитно-цифровой и графической печати; формат и качество бумаги и красящих лент, а также их доступность; простота (удобство) обслуживания и ремонта; программное обеспечение; методы кодирования и набор символов; вид интерфейсов и емкость памяти; уровень шума; потребляемая мощность; массогабаритные характеристики; внешнее оформление и др. Важнейшими характеристиками являются скорость и качество печати, обеспечиваемые обычно конкретным конструктивным исполнением печатающего устройства.
Скорость печати символьных (последовательных) устройств определяется количеством знаков, отпечатанных в секунду, а для параллельных (построчных и постраничных) - количеством строк или страниц, отпечатанных в минуту.
Качество печати определяется рядом параметров: числом символов, печатаемых в строке; шагом печати символов и строки, минимальной толщиной линий и допуском на нее, размерами знаков, плотностью печати, точностью и т. п., а также возможностью выделения («жирная» печать, получаемая двойной печатью знака или небольшим смещением контура знака), надстрочной и подстрочной печати, подчеркивания, печати графических изображений, многоцветной печати и т. п.
Набор печатаемых символов определяет возможности печати разнообразных текстовых и графических документов. В современных печатающих устройствах, кроме основного шрифта, как правило, имеется возможность программной генерации дополнительных символов. Некоторые печатающие устройства используют также другой вариант расширения библиотеки шрифтов. Точечные множества, необходимые для формирования альтернативных шрифтов, хранятся в микросхемах ПЗУ, содержащихся внутри специальных шрифтовых кассет. В процессе работы пользователь может изменять не только вид шрифта, но и размеры печатных символов, что особенно важно при распечатке таблиц.
Управление печатающими устройствами в основном осуществляется с помощью команд и кодов, стандартизованных фирмами Epson и IBM. Значительная часть наиболее распространенных команд для принтеров, например «возврат каретки», «табуляция» и др., а также символов, воспринимаемых принтером как коды, заимствована из набора символов кода ASCII. Управляющие последовательности начинаются специальным символом, имеющим аббревиатуру ESC и значение в коде ASCII - 27.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М. АКМУЛЛЫ»
Институт исторического и правового образования
Кафедра всеобщей истории и культурного наследия
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
ПЕЧАТАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА. ПРИНЦИПЫ ИХ РАБОТЫ
Выполнила:
5 курс ОЗО
специальность «ДиДОУ»
Введение 3
1. Принтеры 4
1.1. Понятие принтера и виды 4
1.2. История развития принтеров 6
2. Принципы работы принтеров 8
2.1. Принцип работы матричного принтера 8
2.2. Принцип работы лазерного принтера 10
2.3. Принцип работы струйного принтера 12
3. Графопостроители 16
4. Факсовый аппарат 18
Заключение 19
Список литературы 20
ВВЕДЕНИЕ
Персональный компьютер (ПК) – это не один электронный аппарат, а небольшой комплекс взаимосвязанных устройств, каждое из которых выполняет определенные функции. Часто употребляемый термин «конфигурация ПК» означает, что конкретный компьютер может работать с разным набором внешних (или периферийных) устройств, например, с принтером, модемом, сканером и т. д. Эффективность использования ПК в большей степени определяется количеством и типами внешних устройств, которые могут применяться в его составе. Внешние устройства обеспечивают взаимодействие пользователя с ПК. Широкая номенклатура внешних устройств, разнообразие их технико-эксплуатационных и экономических характеристик дают возможность пользователю выбрать такие конфигурации ПК, которые в наибольшей степени соответствуют его потребностям и обеспечивают рациональное решение его задачи.
Уже довольно давно ведутся разговоры о "безбумажной" технологии, так как нормальную работу с компьютером пока еще трудно представить без использования печатающего устройства. Зачастую нужна копия на бумаге того или иного документа, рисунка, имеющихся в компьютере в файле.
В рамках данной работы рассмотрим такие печатающие устройства как принтеры, плоттеры и факсовый аппарат.
1. ПРИНТЕРЫ
1.1 Понятие принтера и классификация принтеров
Компьютерный принтер (англ. printer - печатник) - устройство печати цифровой информации на твёрдый носитель, обычно на бумагу. Относится к терминальным устройствам компьютера.
Процесс печати называется вывод на печать, а получившийся документ- распечатка или твёрдая копия.
Принтеры – довольно таки обширный класс устройств. Для того чтобы более полно объять этот класс устройств их нужно классифицировать. Классифицировать принтеры можно по разным признакам, например, по скорости вывода текстовой информации (этот параметр измеряется в количестве выведенных символов за единицу времени, у современных принтеров этот параметр может достигать нескольких тысяч символов в секунду), по разрешающей способности (этот параметр отражает возможность принтера выводить мелкие линии и точки и измеряется максимальным количеством линий, длина которых равна их ширине, на один квадратный сантиметр или дюйм. У современных принтеров этот параметр может достигать нескольких тысяч точек на один дюйм). Однако лучше всего (и проще) – классифицировать принтеры по принципу вывода графической и текстовой информации, т. е. по принципу их устройства.
По принципу вывода текстовой и графической информации принтеры делятся на:
1. Матричные
2. Струйные
3. Лазерные
А по цвету печати - чёрно-белые (монохромные) и цветные. Иногда из лазерных принтеров выделяют в отдельный вид светодиодные принтеры.
Монохромные принтеры имеют несколько градаций, обычно 2-5, например: чёрный - белый, одноцветный (или красный, или синий, или зелёный) - белый, многоцветный (чёрный, красный, синий, зелёный) - белый.
Монохромные принтеры имеют свою собственную нишу и вряд ли (в обозримом будущем) будут полностью вытеснены цветными.
Матричные принтеры, несмотря на то, что многие считают их устаревшими, все ещё активно используются для печати, (в основном с использованием непрерывной подачи бумаги, в рулонах) в лабораториях, банках, бухгалтериях , в библиотеках для печати на карточках, для печати на многослойных бланках (например, на авиабилетах), а также в тех случаях, когда необходимо получить второй экземпляр документа через копирку (обе копии подписываются через копирку одной подписью для предотвращения внесения несанкционированных изменений в финансовый документ).
Существует множество моделей принтеров, различающихся по качеству печати, производительности и другим характеристикам.
Основными характеристиками принтеров являются:
1. количество игл или сопел (за исключением лазерных), определяющее качество печати;
2. скорость печати, определяющая производительность принтера;
3. количество встроенных шрифтов;
4. формат бумаги и вид подачи листов (автоматическая или полуавтоматическая).
Получили распространение многофункциональные устройства (МФУ), в которых в одном приборе объединены принтер, сканер, копир и факс. Такое объединение рационально технически и удобно в работе. Широкоформатные (А3, А2) принтеры иногда неверно называют плоттерами.
1.2 История создания и развития принтеров
Принтер, или типограф, согласно словообразовательному словарю русского языка , - строкоотливная наборная машина с возвратно-поступательным движением матриц.
Появление самого понятия "принтер" неразрывно связано с ЭВМ. Первый серийный компьютер был создан в 1951 году в США компанией Remington Rand. Он назывался UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) и был выпущен тиражом 46 экземпляров. Каждый из компьютеров мог производить от 400 до 2000 вычислительных операций в секунду, что по тем временам считалось невероятной скоростью. Разумеется, ЭВМ сразу загрузили различными задачами, результаты которых надо было документировать. Для этого был привлечен штат машинисток; но сразу же возник ряд проблем. Во-первых, компьютер выводил данные на экран или на систему индикаторов. В любом случае информацию нужно было прочитать, осознать и перепечатать, а не все профессиональные машинистки были к этому готовы. "Человеческий фактор" вносил определенное число ошибок, которые, особенно на промежуточных стадиях вычислений, обходились слишком дорого. Во-вторых, обсчитываемая информация представляла собой коммерческую или военную тайну, или обе одновременно. Поэтому машинисток решили сократить, и уже в 1953 году Remington Rand смогла присоединить печатную машинку напрямую к UNIVAC 1. Устройство получило название UNIPRINTER; часть этого названия (printer по-английски означает "печатник") вскоре стала нарицательной.
UNIPRINTER был барабанным принтером. Действовал он так: позади листа бумаги находился ряд молоточков, управляемых электромагнитом. Перед листом находилась красящая лента, а перед лентой вращался барабан шириной во всю страницу (120 символов), на котором находилось соответственно 120 колец с алфавитом . Барабан вращался непрерывно, и когда нужная буква в нужном столбце оказывалась над бумагой, один из 120 молоточков ударял по ней. Таким образом, за один оборот барабана можно было напечатать всю строку, после чего бумага перемещалась наверх. Из-за вращения барабана и неточности ударов молоточков буквы зачастую оказывались чуть выше или ниже центра строки. В нашей стране барабанные принтеры получили название АЦПУ ("алфавитно-цифровое печатающее устройство") и использовались вплоть до середины 80-х годов.
Почти одновременно с барабанными принтерами в Америке появились их родственники, еще более похожие на печатные машинки: лепестковые.
Reynold В. Johnson тем временем занялся созданием печатной матрицы для принтера от IBM. И в 1954, а затем и в 1955, голубой гигант поочередно представляет две модели принтеров, печатающих 1000 строк в минуту (по 100 знаков на строке). Но обе модели оказались ненадежными и не получили распространения. Чуть позже, в октябре 1959 года, миру был представлен принтер IBM 1403. Это устройство было частью комплекса Data Processing System.
IBM 1403 был самым быстродействующим на то время принтером, как заявляла сама IBM, их девайс печатал в четыре раза быстрее конкурентов и имел непревзойденное качество печати. Механизм печати несколько отличался от остальных моделей принтеров, хотя тут точно так же имелся набор символов, наносимых на бумагу через ленту. В IBM 1403 все символы располагались в один ряд, и каждый имел свой ударный механизм.
Принтер мог печатать до 1400 строк в минуту по 132 знака на строку (это примерно 23 страницы в минуту! 3 секунды на страницу!!!). Как рассказывают инженеры, работавшие с этой техникой, когда начинали распечатывать результаты очередных вычислений, весь пол за несколько минут покрывался плотным слоем бумаги, буквально вылетавшей из принтера на огромной скорости.
Забавной особенностью девайса было то, что при печати разных символов принтер издавал звуки разной тональности. Инженеры развлекались тем, что, подбирая и распечатывая определенные сочетания букв, заставляли принтер играть "музыку", если это можно так назвать. Инженерам удалось добиться относительной надежности и скорости своих устройств, но у них остались главные недостатки: лепестковые принтеры не могли печатать графику, издавали сильный шум при работе, и надежность по-прежнему оставляла желать лучшего. Кстати, а в Советском Союзе вместо слова "принтер" использовалось название АЦПУ (алфавитно-цифровое печатающее устройство). В настоящее время подобные принтеры нигде не используются.
2. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ПРИНТЕРОВ
2.1 Принцип работы матричного принтера
Матричные принтеры стали первыми устройствами, обеспечившими графический вывод твёрдой копии.
Они относятся к классу ударных печатающих устройств (impact dot matrix). Изображение формируется печатающей головкой, которая состоит из набора иголок (игольчатая матрица), приводимых в действие электромагнитами. Головка передвигается построчно вдоль листа, при этом иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, формируя точечное изображение. Этот тип принтеров называется SIDM (англ. Serial Impact Dot Matrix - последовательные ударно-матричные принтеры). Выпускались принтеры с 9, 12, 14, 18 и 24 иголками в головке. Основное распространение получили 9-ти и 24-х игольчатые принтеры. Качество печати и скорость графической печати зависит от числа иголок: больше иголок - больше точек. Принтеры с 24-мя иголками называют LQ (англ. Letter Quality - качество пишущей машинки). Существуют монохромные 5 цветные матричные принтеры, в которых используется 4 цветная CMYK лента. Смена цвета производится смещением ленты вверх-вниз относительно печатающей головки. Скорость печати матричных принтеров измеряется в CPS (англ. characters per second - символах в секунду).
Самая быстрая печать – это черновая печать (draft). В этом режиме работы за один проход печатающей головки формируется целая строка. В режиме печати с высоким качеством, для формирования одной строки требуется несколько проходов головки, обычно четыре.
Основными недостатками матричных принтеров являются: монохромность, низкая скорость работы и высокий уровень шума, который достигает 25дБ. Для устранения этого недостатка в отдельных моделях предусмотрен тихий режим, но скорость печати в тихом режиме падает в 2 раза, так как в этом случае каждая строка печатается в два прохода с использованием половинного количества игл. Для борьбы с шумом ещё применяют специальные звуконепроницаемые кожухи. Некоторые модели 24-игольчатых матричных принтеров обладают возможностью цветной печати за счёт использования многоцветной красящей ленты. Однако достигаемое при этом качество цветной печати значительно уступает качеству печати струйных принтеров. Матричные принтеры достаточно широко используются и в настоящее время благодаря тому, что стоимость получаемой распечатки крайне низка, так как используется более дешёвая фальцованная или рулонная бумага. Последнюю к тому же можно отрезать кусками нужной длины (не форматными). Некоторые финансовые документы должны печататься только через копировальную бумагу, для исключения возможности их подделки.
Выпускаются и скоростные линейно-матричные принтеры, в которых большое количество иголок равномерно расположены на челночном механизме (фрете) по всей ширине листа. Скорость таких принтеров измеряется в LPS (англ. Lines per second - строках в секунду).
Матричные принтеры как и сами стоят недорого, так и расходные материалы для них – картридж с красящей лентой. В случае необходимости (при израсходовании ресурса ленты) возможно как целиком поменять картридж, так и поменять только саму ленту. Красящей ленты обычно хватает примерно на страниц. Себестоимость печати получается самая низкая среди всех других типов принтеров. Но на этом их достоинства и заканчиваются. Матричные принтеры самые медленные, самые шумные и обладают самым маленьким разрешением.
2.2 Принцип работы лазерного принтера
Лазерные принтеры формируют изображение путем создания положения точек на бумаге. Первоначально страница формируется в памяти принтера и лишь, затем передается в механизм печати. Такое формирование изображения производится под управлением контроллера принтера. Каждый образ формируется путем соответствующего расположения точек в ячейках сетки или матрицы, как на шахматной доске. Такой тип формирования изображения называется растровым.
Технология - прародитель современной лазерной печати появилась в 1938 году - Честер Карлсон изобрёл способ печати, названный электрография, а затем переименованный в ксерографию. Принцип технологии заключался в следующем. По поверхности фотобарабана коротроном (скоротроном) заряда, либо валом заряда равномерно распределяется статический заряд, после этого светодиодным лазером (либо светодиодной линейкой) на фотобарабане снимается заряд, - тем самым на поверхность барабана помещается скрытое изображение. Далее на фотобарабан наносится тонер. Тонер притягивается к разряженным участкам поверхности фотобарабана, сохранившей скрытое изображение. После этого фотобарабан прокатывается по бумаге, и тонер переносится на бумагу коротроном переноса, либо валом переноса. После этого бумага проходит через блок термозакрепления для фиксации тонера, а фотобарабан очищается от остатков тонера и разряжается в узле очистки.
Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся фотобарабан, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника. По поверхности барабана равномерно распределяется электрический заряд. С помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной.
Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая на фотобарабан, засвечивает на нем точки, и в результате в этих точках изменяется электрический заряд. Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения в виде потенциального рельефа.
На следующем рабочем шаге с помощью другого барабана, называемого девелопером (developer), на фотобарабан наносится тонер - мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются к поверхности барабана точках, подвергшихся экспозиции, и формируют на нем изображение
Лист бумаги из подающего лотка с помощью системы валиков перемещается к барабану. Затем листу сообщается статический заряд, противоположный по знаку заряду засвеченных точек на барабане. При соприкосновении бумаги с барабаном частички тонера с барабана переносятся (притягиваются) на бумагу.
Для фиксации тонера на бумаге листу вновь сообщается заряд и он пропускается между двумя роликами, нагревающими его до температуры около 180°-200°С. После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших частиц тонера и готов для нового цикла печати. Описанная последовательность действий происходит очень быстро и обеспечивает высокое качество печати.
Основные преимущества лазерных принтеров:
Высокая скорость;
Большие объемы печати;
Низкий уровень шума при работе;
Стойкость напечатанных копий к влиянию воды и света;
Низкая себестоимость одной копии – около пяти копеек за листок.
Недостатками лазерных принтеров являются:
Высокая цена
Незначительное излучение.
2.3 Принцип работы струйного принтера
Струйные принтеры работают по принципу “шприца”, а расходным материалом для них являются чернила. Формируя изображение, печатающая головка принтера передвигается вдоль листа бумаги и выбрызгивает мелкие капли чернил разных цветов.
Современные модели струйных принтеров в своей работе могут использовать следующие методы:
1. Пьезоэлектрический метод
2. Метод газовых пузырей
3. Метод drop-on-demand
Пьезоэлектрический метод.
Для реализации этого метода в каждое сопло установлен плоский пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Как известно, под воздействием электрического поля происходит деформация пьезоэлемента. При печати находящийся в трубке пьезоэлемент, сжимая и разжимая трубку, наполняет капиллярную систему чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которые "выдавились" наружу, оставляют на бумаге точку. Подобные устройства выпускают компании Epson, Brother и др.
Метод газовых пузырей.
Этот способ является термическим и больше известен под названием инжектируемые пузырьки. При использовании этого метода каждое сопло оборудовано нагревательным элементом, который при пропускании через него тока за несколько микросекунд нагревается до температуры около 500°. Возникающие при резком нагревании газовые пузыри стараются вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую каплю жидких чернил, которая переносится на бумагу. При отключении тока нагревательный элемент остывает, паровой пузырь уменьшается и через входное отверстие поступает новая порция чернил. Подобную технологию использует фирма Canon.
Метод drop-on-demand.
Метод, разработанный фирмой HP, называется методом drop-on-demand. Так же, как в методе газовых пузырей, здесь для подачи чернил из резервуара на бумагу используется нагревательный элемент. Однако в методе drop-on-demand для подачи чернил дополнительно используется специальный механизм, в то время как в методе газовых пузырей данная функция возложена исключительно на нагревательный элемент.
Благодаря тому, что в механизмах печати, реализованных с использованием метода газовых пузырей, меньше конструктивных элементов, такие принтеры надежней в работе и срок их эксплуатации более продолжителен. Кроме того, использование этой технологии позволяет добиться наиболее высокой разрешающей способности принтеров. Обладая высоким качеством при прорисовке линий, данный метод имеет недостаток при печати областей сплошного заполнения: они получаются несколько расплывчатыми. Применение метода газовых пузырей целесообразно при необходимости печати графикой, гистограмм и т. п., тогда как печать полутоновых графических изображений получается более качественной при использовании метода drop-on-demand.
Согласно технологии drop-on-demand обеспечивается наиболее быстрое впрыскивание чернил, что позволяет существенно повысить качество и скорость печати. Цветовое представление изображения в этом случае более контрастно.
Цветной струйный принтер.
Обычно цветное изображение формируется при печати наложением друг на друга трех основных цветов: циан (Суаn), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow). Хотя теоретически наложение этих трех цветов должно в итоге давать черный цвет, на практике в большинстве случаев получается серый или коричневый, и поэтому в качестве четвертого основного цвета добавляют черный (Blасk). На основании этого такую цветовую модель называют СМУВ (Суаn-Magenta-Yellow - Blасk).Цветная печать с помощью матричных принтеров не дает желаемого качества. Использование дли этой цели лазерных принтеров многим пользователям не по карману. Применение чернил различного цвета является недорогой и все же достаточно качественной альтернативой, что и привело к широкому распространению струйных принтеров.
По рассмотренной выше причине в новых моделях струйных принтеров применяются не три цветных патрона для создания цвета, а четыре, включая дополнительный черный патрон.
Принцип действия струйных принтеров похож на матричные принтеры тем, что изображение на носителе формируется из точек. Но вместо головок с иголками в струйных принтерах используется матрица, печатающая жидкими красителями. Картриджи с красителями бывают со встроенной печатающей головкой - в основном такой подход используется компаниями Hewlett-Packard, Lexmark. Фирмы, в которых печатающая матрица является деталью принтера, а сменные картриджи содержат только краситель. При длительном простое принтера (неделя и больше) происходит высыхание остатков красителя на соплах печатающей головки. Принтер умеет сам автоматически чистить печатающую головку. Но также возможно провести принудительную очистку сопел из соответствующего раздела настройки драйвера принтера. При прочистке сопел печатающей головки происходит интенсивный расход красителя. Особенно критично засорение сопел печатающей матрицы принтеров Epson, Canon. Если штатными средствами принтера не удалось очистить сопла печатающей головки, то дальнейшая очистка и/или замена печатающей головки проводится в ремонтных мастерских. Замена картриджа, содержащего печатающую матрицу, на новый проблем не вызывает.
Для уменьшения стоимости печати и улучшения других характеристик принтера применяют систему непрерывной подачи чернил.
Из вышесказанного: печатающие головки струйных принтеров создаются с использованием следующих типов подачи красителя:
1. Непрерывная подача (Continuous Ink Jet) - подача красителя во время печати происходит непрерывно, факт попадания красителя на запечатываемую поверхность определяется модулятором потока красителя. Утверждается, что патент на данный способ печати выдан (англ.) Вильяму Томпсону (William Thomson) в 1867 году.
2. Подача по требованию (Drop-on-demand(англ.)) - подача красителя из сопла печатающей головки происходит только тогда, когда краситель действительно надо нанести на соответствующую соплу область запечатываемой поверхности. Именно этот способ подачи красителя и получил
К недостаткам струйных принтеров относят:
1. дороговизну расходных материалов (картриджей и специальной бумаги);
2. уязвимость копий, напечатанных на нефирменной бумаге, к воздействию света и воды;
3. высокую себестоимость одной копии – около 25-30 копеек без учета стоимости бумаги.
3. ГРАФОПОСТРОИТЕЛИ
Графопостроитель (от греч. γράφω - пишу, рисую), плоттер - устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке.
Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).
Связь с компьютером графопостроители, как правило, осуществляют через последовательный, параллельный или SCSI-интерфейс. Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).
Первые плоттеры (например, Calcomp 565 из 1959) работали на принципе передвижения бумаги с помощью ролика, обеспечивая тем самым координату X, а Y обеспечивалась движением пера. Другой подход (воплощённый в Computervision"s Interact I, первая CAD система) представлял собой модернизированный пантограф, управляемый вычислительной машиной и имеющий шариковое перо в качестве рисующего элемента. Недостаток этого метода заключался в том, что требовалось пространство, соответствующее расчерчиваемой области. Но достоинством этого метода, вытекающим из его недостатка, является легко повышаемая точность позиционирования пера и соответственно точность самого рисунка, наносимого на бумагу. Позже это устройство было дополнено специальным кассетным держателем, который мог компоноваться перьями разной толщины и цвета.
Hewlett Packard и Tektronix в конце 1970х представили планшетные плоттеры со стандартным размером с рабочий стол. В 1980х была выпущена меньшая по размерам и более лёгкая модель HP 7470, использующая инновационную технологию «зернистого колеса» для перемещения бумаги. Эти небольшие плоттеры бытового назначения стали популярны в деловых приложениях. Но из-за их низкой производительности они были практически бесполезны для печати общего назначения. С широким распространением струйных и лазерных принтеров с высокой разрешающей способностью, удешевлением компьютерной памяти и скоростью обработки растровых цветных изображений, графопостроители с пером практически исчезли из обихода.
Типы графопостроителей:
· рулонные и планшетные;
· перьевые, струйные и электростатические;
· векторные и растровые.
Назначение графопостроителей - высококачественное документирование чертёжно-графической информации.
Графопостроители можно классифицировать следующим образом:
· по способу формирования чертежа - с произвольным сканированием и растровые;
· по способу перемещения носителя - планшетные, барабанные и смешанные (фрикционные, с абразивной головкой);
· по используемому инструменту (типу чертёжной головки) - перьевые, фотопостроители, со скрайбирующей головкой, с фрезерной головкой.
4. ФАКСОВЫЙ АППАРАТ
На сегодняшний день факсы получили очень широкое распространение. Несмотря на современные возможности интернета, и электронной почты, многие предпочитают передавать важные документы посредством факса.
Принцип действия факса достаточно прост. Документ, отправляемый посредством факса, сканируется и сохраняется в электронном виде в памяти устройства. Далее он передается с помощью телефонной линии на другой факс. Там снова преобразуется в обычный вид путем распечатки на бумаге. Получается нечто наподобие копировального аппарата с функцией модема.
Существует несколько разновидностей факсов, отличающихся по способам распечатки документов:
· факсы, работающие на термобумаге. Это, пожалуй, самый распространенный тип факсов. Факсы с печатью на термобумаге составляют более половины сегодняшних факсов. В основе принципа действия факсов работающих на термобумаге лежит выжигание изображения с помощью термолинейки на специальной термочувствительной бумаге. Достоинством данного типа факсов является их низкая цена и достаточно высокая надежность. К недостаткам можно отнести низкое качество получаемого изображения и высокая себестоимость;
· струйные факсы при печати схожи по функциям с обычными струйными принтерами. Основным недостатком является невысокая надежность и довольно дорогая цветная печать;
· лазерный факс, печатающий на обычной бумаге, является самым лучшим решением. Представляет собой совмещенный лазерный принтер и факс. Соответственно и принцип действия и даже расходные материалы аналогичны лазерным принтерам.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Мы рассмотрели основные виды печатающих устройств. Каждый из видов по-своему удобен в эксплуатации, а также боле пригоден для определенных родов деятельности.
Так скажем струйные принтера наиболее подходят для домашнего использования и небольших фирм, если основная задача - распечатка текстов, так как здесь не требуется высокое качество печати.
Лазерные принтеры - это более качественное решение тех же задач, которые решают струйные принтера (за исключением работы с цветом, где качество струйных принтеров выше).
Матричные принтера используются там, где не требуется качество, а нужна надежность и наименьшие расходы по использованию.
Факс удобен для пересылки информации на большие расстояния.
Плоттер для вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге или кальке.
В общем же смысле, все печатающих устройств преследуют решение таких задач как:
· максимально улучшить качество выводимого на печать;
· увеличить скорость печати;
· уменьшения затрат требуемых для печати.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алексеев. Учебное пособие. - М.: СОЛОН-Р, 2002. – 400с.
2. , Максимов Н. В, Партыка технологии. – М.: ИНФРА-М, 2004
3. Каймин. - М.: ИНФРА-М, 2001. – 272с.
4. Макарова. - М.: Финансы и статистика, 2000. – 768с.
6. Острейковский. М.: Высшая школа, 2005. – 511с.
7. Рыжиков. Лекции и практикум. - СПб.: КОРОНА принт, 2000.-256с.
8. Сергеева А. А., Тарасова. - М.: ИНФРА-М, 2006.-335 с.
9. Информатика: Базовый курс. – СПб.: Питер, 2003. – 640с.
ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕСУРСЫ
1. http://www. *****/user/vnesh/8.shtml
2. http://ru. wikipedia. org/wiki/Плоттер
3. http://ru. wikipedia. org/wiki/Принтер
4. http://slovari. *****/dict/bse/article/00059/12000.htm
5. http://*****/articles/detail. php? ID=12456
6. http://www. *****/operating_systems/nw_print/ch9.shtml
Предложено печатающее устройство, которое осуществляет печать на носителях печатной информации. Печатающее устройство содержит каретку, включающую в себя картридж с головкой, конфигурация которого обеспечивает печать на носителе печатной информации, причем конфигурация каретки обеспечивает установку на ней с возможностью снятия картриджа с головкой, а картридж с головкой содержит печатающую головку и резервуар чернил, при этом конфигурация картриджа с головкой обеспечивает подсоединение к нему с возможностью отсоединения резервуара чернил, а конфигурация резервуара чернил обеспечивает содержание в нем чернил, и крепежный узел, конфигурация которого обеспечивает крепление картриджа с головкой к каретке, при этом крепежный узел выполнен с возможностью перемещения между первым положением, в котором картридж с головкой прикреплен к каретке, и вторым положением, в котором допускается установка картриджа с головкой на каретке и снятие его с нее, при этом подсоединение резервуара чернил к картриджу с головкой предотвращается, когда картридж с головкой установлен на каретке, а крепежный узел находится в положении, отличающемся от первого положения. Изобретение позволяет предотвратить неправильную установку пользователем картриджа. 6 з.п. ф-лы, 16 ил.
Предпосылки создания изобретения
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к печатающему устройству, которое осуществляет печать на носителях печатной информации.
Характеристика предшествующего уровня техники
Печатающие устройства включают в себя печатающие устройства, служащие, например, в качестве принтера, копировального устройства и устройства факсимильной связи, и печатающие устройства, используемые, например, в качестве многофункционального электронного устройства, такого как компьютер или текстовый процессор, и устройства вывода, такого как рабочая станция. Каждое из этих устройств имеет конфигурацию, в которой изображение печатается на элементе, используемом для печати (носителе печатной информации), таком как печатный лист или тонкая пластиковая пластина, в соответствии с информацией изображения. В соответствии с типом печати, такие печатающие устройства можно разделить на группы струйного типа, матричного типа, термального типа, лазерного типа и т.п.
В частности, в настоящее время широко известны печатающие устройства струйного типа для бытового применения, потому что печатающие устройства струйного типа позволяют достичь печати высококачественных изображений и низких эксплуатационных затрат. Желательно, чтобы печатающие устройства этого типа имели сниженные габариты и вес, а также повышенную эффективность при эксплуатации и техническом обслуживании. Струйное печатающее устройство последовательно-сканирующего типа, в котором картридж с головкой и резервуар чернил имеют конфигурацию картриджа, устанавливаемого с возможностью снятия на корпусе устройства, характеризуется повышенной эффективностью технического обслуживания. Таким образом, струйное печатающее устройство этого типа широко применяется в недорогих принтерах общего назначения для бытового применения.
В японской выложенной патентной заявке № 2004-90343 описано струйное печатающее устройство последовательно-сканирующего типа, в котором картридж с головкой и резервуар чернил устанавливаются с возможностью снятия на каретке. Каретка имеет рычаг, который приводится в действие, когда картридж с головкой устанавливают или снимают. В этом печатающем устройстве картридж с головкой устанавливают на каретке, а потом приводят в действие рычаг в одном направлении таким образом, что картридж с головкой крепится к каретке. Затем на каретке устанавливают резервуар чернил.
В вышеуказанной конфигурации резервуар чернил приходится устанавливать на каретке после вставления картриджа с головкой в каретку и крепления картриджа с головкой посредством рабочего рычага для установки и снятия. Вместе с тем, при этой конфигурации пользователь может установить резервуар чернил на каретке и перед креплением картриджа с головкой. Таким образом, в результате такой некорректной рабочей процедуры оказывается возможной неправильная установка.
Сущность изобретения
В настоящем изобретении предложено печатающее устройство, выполненное с возможностью предотвратить неправильную установку пользователем картриджа с головкой и резервуара чернил на каретке в результате некорректной процедуры.
В соответствии с аспектом настоящего изобретения, предложено печатающее устройство, которое включает в себя каретку, включающую в себя картридж с головкой, конфигурация которого обеспечивает печать на носителе печатной информации, причем конфигурация каретки обеспечивает установку на ней с возможностью снятия картриджа с головкой, а картридж с головкой включает в себя печатающую головку и резервуар чернил, при этом конфигурация картриджа с головкой обеспечивает подсоединение к нему с возможностью отсоединения резервуара чернил, а конфигурация резервуара чернил обеспечивает содержание в нем чернил, и крепежный узел, конфигурация которого обеспечивает крепление картриджа с головкой к каретке, при этом крепежный узел выполнен с возможностью перемещения между первым положением, в котором картридж с головкой прикреплен к каретке, и вторым положением, в котором допускается установка картриджа с головкой на каретке и снятие его с нее. Подсоединение резервуара чернил к картриджу с головкой предотвращается, когда картридж с головкой установлен на каретке, а крепежный узел находится в положении, отличающемся от первого положения.
Дополнительные признаки настоящего изобретения станут очевидными из нижеследующего описания возможных вариантов осуществления, приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее печатающее устройство, соответствующее первому варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее механический узел печатающего устройства, показанного на фиг. 1.
На фиг. 3 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее механический узел печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
На фиг. 4 представлено поперечное сечение, иллюстрирующее печатающее устройство, показанное, например, на фиг. 1.
На фиг. 5А представлено перспективное изображение, иллюстрирующее секцию каретки печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
На фиг. 5В представлен вид сверху, иллюстрирующий секцию каретки печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
На фиг. 6 представлено поперечное сечение, иллюстрирующее секцию каретки печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
На фиг. 7А представлено перспективное изображение, иллюстрирующее картридж с чернилами печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
На фиг. 7В представлено перспективное изображение, иллюстрирующее картридж с чернилами печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
На фиг. 7С представлено перспективное изображение, иллюстрирующее картридж с чернилами печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
На фиг. 8 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее резервуар чернил печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
На фиг. 9 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее секцию каретки печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
На фиг. 10 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее секцию каретки печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
На фиг. 11 представлено поперечное сечение, иллюстрирующее секцию каретки печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
На фиг. 12 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее секцию каретки печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
На фиг. 13 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее секцию каретки печатающего устройства, показанного, например, на фиг. 1.
Описание варианта осуществления
Ниже приводится описание варианта осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.
Первый вариант осуществления
На фиг. 1 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее печатающее устройство 1, соответствующее первому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 2 и 3 представлены перспективные изображения, каждое из которых иллюстрирует механический узел печатающего устройства 1. На фиг. 4 представлено поперечное сечение, иллюстрирующее печатающее устройство 1.
Печатающее устройство 1 согласно этому варианту осуществления включает в себя секцию 2 подачи бумаги, секцию 3 транспортировки, секцию 4 выброса бумаги, секцию 5 каретки, секцию 6 восстановления (показанную на фиг. 3), картридж 7 с головкой, секцию 8 автоматической двухсторонней транспортировки с разворотом на 180° (показанную на фиг. 4) и корпусную секцию 9. Общие конфигурации этих секций будут последовательно описаны со ссылками на фиг. 1-4.
(А) Секция подачи бумаги
Секция 2 подачи бумаги включает в себя, например, прижимную пластину 21, на которой уложены стопой листы для печати (не показаны), бумагоподающий валик 28, который подает печатный лист, отделяющий валик 241, который отделяет печатный лист, и возвратный рычаг 22, который вызывает возврат печатного листа, в положение укладки в стопу. Эти компоненты подсоединены к основанию 20.
К основанию 20 или корпусной секции 9 подсоединен лоток 26 для подачи бумаги. Лоток 26 для подачи бумаги вмещает уложенные в стопу печатные листы. Лоток 26 для подачи бумаги выполнен складывающимся. Лоток 26 для подачи бумаги вытягивают наружу, когда его используют.
Бумагоподающему валику 28 придана стержнеобразная форма, имеющая арочное поперечное сечение. Вблизи поверхности опоры листов предусмотрен каучуковый элемент бумагоподающего валика, посредством которого осуществляется подача печатного листа. Бумагоподающий валик 28 вращается движущей силой, которая передается от электродвигателя 273 (именуемого далее АР-электродвигателем) посредством передаточного механизма (не показан) и планетарной передачи (не показана). АР-электродвигатель 273 предусмотрен в секции 2 подачи бумаги и используется также секцией 6 восстановления.
На прижимной пластине 21 установлена с возможностью перемещения подвижная боковая направляющая 23. Подвижная боковая направляющая 23 регулирует положение уложенных в стопу печатных листов. Прижимная пластина 21 выполнена с возможностью поворота вокруг оси поворота, которая опирается на основание 20. Прижимная пластина 21 отклоняется к бумагоподающему валику 28 пружиной 212 прижимной пластины. На части прижимной пластины 21 предусмотрен отделяющий лист 213, причем упомянутая часть обращена к бумагоподающему валику 28. Отделяющий лист 213 выполнен из материала, имеющего большой коэффициент трения, и поэтому предотвращает подачу двух уложенных в стопу печатных листов, одновременно. Конфигурация прижимной пластины 21 обеспечивает ее контакт с бумагоподающим валиком 28 и отделение ее от него с помощью кулачка прижимной пластины (не показан).
Отделяющий валик 241, который отделяет печатные листы, один за другим, подсоединен к держателю 24 отделяющего валика. Держатель 24 отделяющего валика установлен на основании 20. Держатель 24 отделяющего валика выполнен с возможностью поворота вокруг оси поворота, которая опирается на основание 20. Держатель 24 отделяющего валика отклоняется к бумагоподающему валику 28 пружиной отделяющего валика (не показана). К отделяющему валику 241 подсоединена пружина сцепления (не показана). Когда к пружине сцепления прикладывают заданную или более высокую нагрузку, часть этой пружины, к которой подсоединен отделяющий валик 241, поворачивается. Конфигурация отделяющего валика 241 обеспечивает контакт с бумагоподающим валиком 28 или отделение от него посредством вала 244 высвобождения отделяющего валика и управляющего кулачка (не показан). Датчик 29 автоматической подачи листов (АПЛ) обнаруживает положения прижимной пластины 21, рычага 22 возврата и отделяющего валика 241.
Кроме того, рычаг 22 возврата, который вызывает возврат печатного листа в положение, в котором он уложен в стопу, подсоединен с возможностью поворота к основанию 20. Рычаг 22 возврата отклоняется в направлении высвобождения пружиной рычага возврата (не показана). Когда печатный лист, возвращается, рычаг 22 возврата поворачивается управляющим кулачком.
В положении ожидания прижимная пластина 21 высвобождена кулачком прижимной пластины, а отделяющий валик 241 высвобожден управляющим кулачком. В это время рычаг 22 возврата вызывает возврат печатного листа, в положение, в котором он уложен в стопу, и находится в положении, позволяющем закрыть проем для укладки в стопу, вследствие чего уложенные в стопу печатные листы, не подаются к бумагоподающему валику 28.
Когда работа секции 2 подачи бумаги начинается, во-первых, отделяющий валик 241 контактирует с бумагоподающим валиком 28 под действием движущей силы электродвигателя, во-вторых, высвобождается рычаг 22 возврата, а прижимная пластина 21 вступает в контакт с бумагоподающим валиком 28. В этом состоянии начинается подача печатного листа. Количество печатных листов, которые надо подать через участок отделения (не показан), находящийся у основания 20, является регулируемым. Печатные листы подаются в заданном количестве штук к участку зажима, который ограничен бумагоподающим валиком 28 и отделяющим валиком 241. Печатные листы в заданном количестве штук отделяются на участке зажима, и поэтому только верхний печатный лист, транспортируется бумагоподающим валиком 28.
Когда печатный лист достигает пары валиков, включающей в себя транспортирующий валик 36 и прижимной валик 37, которые будут описаны позже, прижимная пластина 21 высвобождается кулачком прижимной пластины, а бумагоподающий валик 28 высвобождается управляющим кулачком. Посредством управляющего кулачка рычаг 22 возврата возвращает печатные листы в положение укладки в стопу. Печатные листы, отделенные на участке зажима, который ограничен бумагоподающим валиком 28 и отделяющим валиком 241, возвращаются в положение, в котором они уложены в стопу.
(В) Секция транспортировки
Секция 3 транспортировки подсоединена к шасси 11, образованному формованным изделием, выполненным из металлического листа. Секция 3 транспортировки включает в себя, например, транспортирующий валик 36, который транспортирует печатный лист, и РЕ-датчик (не показан), который обнаруживает печатный лист. Транспортирующий валик 36 представляет собой металлический валик, поверхность которого покрыта мелкими керамическими частицами. Транспортирующий валик 36 подсоединен к шасси 11 таким образом, что металлические части на обоих концах валика опираются на подшипники 38. Между каждым из подшипников 38 и транспортирующим валиком 36 предусмотрена пружина растяжения транспортного валика (не показана). Когда пружина растяжения транспортирующего валика отклоняет транспортирующий валик 36, к транспортирующему валику 36 прикладывается заданная нагрузка. Когда эта нагрузка приложена, транспортирующий валик 36 обеспечивает стабильную транспортировку во время вращения.
У транспортирующего валика 36 расположено множество находящихся в контакте с ним прижимных валиков 37. Прижимные валики 37 поддерживаются держателем 30 прижимных валиков. Когда прижимные валики 37 отклоняются к транспортирующему валику 36 пружиной 31 прижимных валиков, печатный лист оказывается зажатым между транспортирующим валиком 36 и прижимным валиком 37. Ось поворота держателя 10 прижимных валиков опирается на подшипники, выполненные в шасси 11. Когда транспортируется печатный лист, держатель 30 прижимных валиков поворачивается вокруг оси поворота синхронно с транспортировкой печатного листа. На входе в секцию 3 транспортировки предусмотрены бумагонаправляющий откидной щиток 33 и бумагоопорный валик 34. Бумагонаправляющий откидной щиток 33 и бумагоопорный валик 34 направляют печатный лист. Бумагонаправляющий откидной щиток 33 находится в контакте с шасси 11 и установлен на транспортирующий валик 36. Когда ось поворота бумагонаправляющего откидного щитка 33 скользит по подшипникам транспортирующего валика 36, бумагонаправляющий откидной щиток 33 может поворачиваться вокруг оси поворота. Кроме того, в держателе 30 прижимных валиков предусмотрен рычаг 321 РЕ-датчика. Рычаг 121 РЕ-датчика передает информацию об обнаружении переднего края или заднего края печатного листа в РЕ-датчик.
В вышеописанной конфигурации печатный лист, подаваемый в секцию 3 транспортировки, направляется держателем 30 прижимных валиков и бумагонаправляющим откидным щитком 33 и подается к паре валиков, включающей в себя транспортирующий валик 36 и прижимные валики 37. При этом РЕ-датчик обнаруживает передний край печатного листа, который транспортируется к рычагу 321 РЕ-датчика. Посредством такого обнаружения определяется положение печати печатного листа. На бумагоопорном валике 34 выполнено ребро. Это ребро ограничивает зазор между транспортируемым печатным листом и картриджем 7 с головкой. Когда пара валиков, включающая в себя транспортирующий валик 36 и прижимные валики 37, вращается движущей силой транспортирующего электродвигателя 35, печатный лист транспортируется вдоль ребра по бумагоопорному валику 34 как поверхности базирования. Кроме того, ребро выполнено таким образом, что предотвращается замятие печатного листа.
Транспортирующий валик 36 приводится в движение, когда крутящий момент транспортирующего электродвигателя 35, который является электродвигателем постоянного тока, передается на шкив (не показан), предусмотренный на валу транспортирующего валика 36, посредством синхронизирующего ремня (не показан). Кроме того, на вращающемся валу транспортирующего валика предусмотрен кодирующий диск (не показан), имеющий маркировку с шагом в диапазоне от 150 до 300 линий на дюйм (л/д) (т.е. от 6 до 12 линий на мм), для обнаружения дистанции транспортировки посредством транспортирующего валика 36. Кроме того, к шасси 11 в положении около кодирующего диска подсоединен датчик кодера (не показан). Датчик кодера считывает дистанцию транспортировки, обнаруживаемую кодирующим диском.
После транспортирующего валика 36 в направлении транспортировки печатного листа предусмотрен картридж 7 с головкой. Картридж 7 с головкой формирует изображение на печатном листе в соответствии с информацией об изображении. Картридж 7 с головкой включает в себя печатающую головку струйной печати, к которой можно подсоединять с возможностью отделения резервуары чернил, предназначенные для чернил соответствующих цветов. Картридж 7 с головкой может прикладывать тепло к чернилам, заполняющим проточный канал чернил (не показан) за счет использования, например, нагревателя (не показан). Это тепло вызывает пленочное кипение чернил. Пленочное кипение чернил вызывает расширение или сжатие пузырьков воздуха, приводящее к изменению давления. Изменение давления вызывает выбрасывание чернил из сопла (не показано) картриджа 7 с головкой, и в соответствии с этим формируется изображение на печатном листе.
(С) Секция каретки
Секция 5 каретки включает в себя, например, каретку 50, на которую установлен картридж 7 с головкой. Каретка 50 опирается на направляющий вал 52 для возвратно-поступательного сканирования каретки 50 в направлении, перпендикулярном к направлению транспортировки печатного листа, и направляющую 111, которая удерживает задний конец каретки 50, поддерживая зазор между картриджем 7 с головкой и печатным листом. Направляющий вал 52 подсоединен к шасси 11. Направляющая 111 выполнена как единое целое с шасси 11.
Кроме того, каретка 50 приводится в движение движущей силой электродвигателя 54 каретки, который подсоединен к шасси 11. Движущая сила передается посредством синхронизирующего ремня 541, натянутого холостым шкивом 542 и поддерживаемого им. Синхронизирующий ремень 541 связан с кареткой 50 посредством демпфера каретки (не показан), выполненного, например, из каучука и заключенного между упомянутыми ремнем и кареткой. Демпфер каретки гасит вибрацию, вызываемую электродвигателем 54 каретки и другими компонентами, и поэтому снижает, например, нечеткость изображения, появление которой из-за вибрации ожидается в отпечатанном изображении на печатном листе.
Параллельно синхронизирующему ремню 541 предусмотрена кодирующая полоска 561 (фиг. 3), имеющая маркировку с шагом в диапазоне от 150 до 300 л/д (т.е. от 6 до 12 линий на мм), для обнаружения положения каретки 50. Кроме того, в подложке каретки (не показана), которая установлена на каретке 50, предусмотрен датчик кодера (не показан). Датчик кодера считывает маркировку. На поверхности подложки каретки предусмотрен контакт для обеспечения электрического соединения между кареткой подложки и картриджем 7 головки. Кроме того, каретка 50 снабжена гибкой подложкой (не показана) для передачи сигнала из подложки каретки в картридж 7 с головкой.
Кроме того, на обоих концах направляющего вала 52 предусмотрены эксцентриковые кулачки 521. Когда движущая сила электродвигателя 54 каретки передается на эксцентриковые кулачки 521 через зубчатую передачу (не показана), эксцентриковые кулачки 521 могут вертикально поднимать или опускать направляющий вал 52. Когда направляющий вал 52 поднимается или опускается, каретка 50, опирающаяся на направляющий вал 52, поднимается или опускается соответственно. Таким образом, каретку 50 можно располагать на оптимальной высоте даже тогда, когда применяются печатные листы, имеющие разные толщины.
Кроме того, к каретке 50 подсоединен датчик автоматической коррекции выравнивания (не показан). Датчик автоматической регулировки приводки автоматически корректирует отклонение места попадания чернил, выбрасываемых из картриджа 7 с головкой на печатный лист. Датчик автоматической регулировки приводки представляет собой оптический датчик отражения. Этот датчик обнаруживает свет, который испускается из светоизлучающего элемента и отражается заданным рисунком печати, обеспечиваемым на печатном листе, вследствие чего получается оптимальное значение регулировки приводки.
В вышеописанной конфигурации печатный лист транспортируется парой валиков, включающей в себя транспортирующий валик 36 и прижимные валики 37, в некоторое положение линии (положение в направлении транспортировки печатного листа), позволяющее сформировать изображение на печатном листе. При этом каретка 50 перемещается электродвигателем 50 каретки в некоторое положение строки (положение, перпендикулярное к направлению транспортировки печатного листа) для формирования изображения. Соответственно, картридж 7 каретки обращен к тому положению формирования изображения, в котором находится печатный лист. В этом состоянии картридж 7 с головкой выбрасывает чернила на печатный лист в ответ на сигнал из подложки каретки, тем самым формируя изображение.
(D) Секция выброса бумаги
Секция 4 выброса бумаги включает в себя, например, первый и второй бумаговыбрасывающие валики 40 и 41, прямозубые зубчатые колеса 42, конфигурация которых обеспечивает контакт с первым и вторым бумаговыбрасывающими валиками 40 и 41 под заданным давлением, вследствие чего они приводятся во вращение первым и вторым бумаговыбрасывающими валиками 40 и 41, и зубчатую передачу (не показана), которая передает движущую силу транспортирующего валика 36 на первый и второй бумаговыбрасывающие валики 40 и 41.
Первый и второй бумаговыбрасывающие валики 40 и 41 подсоединены к бумагоопорному валику 34. Первый бумаговыбрасывающий валик 40 закреплен в некотором положении на стороне, являющейся входной применительно к направлению транспортировки печатного листа. Металлический вал первого бумаговыбрасывающего валика 40 снабжен множеством каучуковых участков (не показаны). Первый бумаговыбрасывающий валик 40 приводится в движение движущей силой транспортирующего валика 36 посредством холостого зубчатого колеса. Полимерный вал второго бумаговыбрасывающего валика 41 снабжен множеством упругих элементов (не показаны), выполненных из эластомера. Второй бумаговыбрасывающий валик 41 приводится в движение движущей силой первого бумаговыбрасывающего валика 40, которая передается через холостое зубчатое колесо.
Каждое из прямозубых зубчатых колес 42 выполнено так, что тонкая пластинка, выполненная из нержавеющей стали и имеющая множество выступов, составляет единое целое с полимерным участком. Прямозубые зубчатые колеса 42 подсоединены к держателю 43 прямозубых зубчатых колес. Прямозубые зубчатые колеса 42 включают в себя одно прямозубое зубчатое колесо, имеющее первую функцию главным образом генерирования транспортирующей силы для печатного листа, и прямозубое зубчатое колесо, имеющее вторую функцию главным образом предотвращения вылета печатного листа, когда на этом листе осуществляют печать. Прямозубое зубчатое колесо 42, имеющее первую функцию, находится в положении, соответствующем каучуковому участку первого бумаговыбрасывающего валика 40 и упругим элементам второго бумаговыбрасывающего валика 41. Прямозубое зубчатое колесо 42, имеющее вторую функцию, находится в положении, не занимаемом каучуковым участком первого бумаговыбрасывающего валика 40 или упругими элементами второго бумаговыбрасывающего валика 41. Прямозубые зубчатые колеса 42 прижаты к первому и второму бумаговыбрасывающим валикам 40 и 41 и тому пподобным пружинами прямозубых зубчатых колес.
В вышеописанной конфигурации печатный лист, на котором формируют изображение с помощью секции 5 каретки, транспортируется, будучи зажатым между вторым бумаговыбрасывающим валиком 41 и прямозубым зубчатым колесом 42 и выбрасывается в лоток 46 для выброса бумаги. Конфигурация лотка 46 для выброса бумаги обеспечивает возможность убирать его в переднюю крышку 95. Лоток 46 для выброса бумаги вытягивают при его использовании. Лоток 46 для выброса бумаги выполнен так, что его высота увеличивается к переднему концу и его высота на обоих боковых краях больше, чем в других частях. Соответственно, увеличивается имеющаяся у лотка 46 для выброса бумаги способность к укладке в стопу выбрасываемых печатных листов. Кроме того, занимаемая печатной информацией поверхность печатного листа, выбрасываемого на лоток 46 для выброса бумаги, предохраняется от истирания.
(Е) Секция автоматической двухсторонней транспортировки с разворотом на 180°
Секция 8 автоматической двухсторонней транспортировки с разворотом на 180° (см. фиг. 4) расположена в передней части печатающего устройства 1 и имеет кассету 81, в которой содержатся печатные листы. Кассета 81 включает в себя прижимную пластину 822, которая вызывает контакт уложенных в стопу печатных листов с бумагоподающим валиком 821, чтобы отделять и подавать печатный лист. В дополнение к кассете 81, секция 8 автоматической двухсторонней транспортировки с разворотом на 180° включает в себя, например, бумагоподающий валик 821, который подает печатный лист, отделяющий валик 831, который отделяет печатный лист, рычаг 824 возврата, который вызывает возврат печатного листа в положение укладки в стопу, а также узел прижима и управления (не показан) для прижимной пластины 822. Эти компоненты подсоединены к UT-основанию 84 основного корпуса. Можно использовать два размера кассеты 81: обычный размер и договорный размер. Размер выбирают в соответствии с размером печатного листа. Когда для печати используют листы малого размера или когда кассета 81 не используется, эту кассету 81 отводят и заключают в корпусную секцию 9 основного корпуса.
Бумагоподающему валику 821 придана стержнеобразная форма, имеющая арочное поперечное сечение. Элемент бумагоподающего валика предусмотрен около поверхности базирования листов и по нему подается печатный лист. Движущая сила передается на бумагоподающий валик 821 от электродвигателя секции автоматической двухсторонней транспортировки по U-образной траектории (не показан), который предусмотрен в секции 8 автоматической двухсторонней транспортировки по U-образной траектории, например, посредством передаточного механизма (не показан) и планетарной передачи (не показана).
Прижимная пластина 822 включает в себя подвижную боковую направляющую 827, которая регулирует уложенное в стопу положение печатных листов на прижимной пластине 822. Прижимная пластина 822 поворачивается вокруг оси поворота, опирающейся на кассету 81. Прижимная пластина 822 отклоняется к бумагоподающему валику 821 узлом прижима и управления (не показан), который представляет собой, например, пружину прижимной пластины (не показана), подсоединенную к UT-основанию 84. На части пластины, обращенной к бумагоподающему валику 821, предусмотрен отделяющий лист (не показан). Отделяющий лист выполнен из материала, имеющего большой коэффициент трения, и поэтому предотвращает подачу двух уложенных в стопу печатных листов, остающихся в конце, одновременно. Конфигурация прижимной пластины 822 обеспечивает ее контакт с бумагоподающим валиком 821 и отделение ее от него с помощью кулачка прижимной пластины (не показан).
Кроме того, на UT-основании 84 предусмотрен держатель отделяющего валика (не показан), имеющий отделяющий валик 831. Отделяющий валик 831 отделяет печатные листы, один за другим. Держатель отделяющего валика выполнен с возможностью поворота вокруг оси поворота, опертой на отделительное основание (не показано). Держатель 24 отделяющего валика отклоняется к бумагоподающему валику 821 пружиной отделяющего валика (не показана). К отделяющему валику 831 подсоединена пружина сцепления (не показана). Когда к пружине сцепления прикладывают предварительно определенную или более высокую нагрузку, часть этой пружины, на которую установлен отделяющий валик 831, поворачивается в направлении приложения нагрузки. Конфигурация отделяющего валика 831 обеспечивает контакт с бумагоподающим валиком 821 или отделение от него посредством вала 244 высвобождения отделяющего валика и управляющего кулачка (не показан). Ультразвуковой (UT) датчик (не показан) обнаруживает положения прижимной пластины 822, рычага 824 возврата и отделяющего валика 831.
Кроме того, рычаг 824 возврата, который вызывает возврат печатного листа в положение укладки в стопу, подсоединен с возможностью поворота к UT-основанию 84. Рычаг 824 возврата отклоняется в направлении высвобождения пружиной рычага возврата (не показана). Когда печатный лист возвращается, рычаг 824 возврата поворачивается управляющим кулачком.
В положении ожидания прижимная пластина 822 высвобождена кулачком прижимной пластины, а отделяющий валик 831 высвобожден управляющим кулачком. В это время рычаг 824 возврата вызывает возврат печатного листа в положение, в котором он уложен в стопу, и находится в положении, позволяющем закрыть проем для укладки в стопу, вследствие чего уложенные в стопу печатные листы не подаются к бумагоподающему валику 821.
Когда работа секции 8 автоматической двухсторонней транспортировки с разворотом на 180° начинается, запускается электродвигатель секции автоматической двухсторонней транспортировки с разворотом на 180°. Соответственно, отделяющий валик 831 контактирует с бумагоподающим валиком 821, рычаг 824 возврата высвобождается, а прижимная пластина 822 вступает в контакт с бумагоподающим валиком 821. В этом состоянии начинается подача печатного листа. Количество печатных листов, которые надо подать через участок отделения (не показан), является регулируемым. Печатные листы подаются к участку зажима, который ограничен бумагоподающим валиком 821 и отделяющим валиком 831. Печатные листы отделяются на участке зажима, и поэтому только верхний печатный лист транспортируется бумагоподающим валиком 821.
Когда отделенный и перемещенный печатный лист достигает пары валиков, включающей в себя первый промежуточный валик 86 для поворота на 180° и первый прижимной валик 861 для поворота на 180°, которые будут описаны позже, прижимная пластина 822 высвобождается кулачком прижимной пластины, а бумагоподающий валик 831 высвобождается управляющим кулачком. Посредством управляющего кулачка рычаг 824 возврата возвращает печатные листы в положение, в котором они уложены в стопу. Печатные листы, отделенные на участке зажима, который ограничен бумагоподающим валиком 821 и отделяющим валиком 831, возвращаются в положение, в котором они уложены в стопу.
Транспортирующие валики, включающие в себя первый промежуточный валик 86 для поворота на 180° и второй промежуточный валик 87 для поворота на 180°, предусмотрены в направлении транспортировки печатных листов, после секции подачи бумаги. Оба эти валика транспортируют подаваемый и транспортируемый печатный лист. Каждый из этих двух валиков выполнен так, что в четырех-шести положениях на стержневом металле металлического вала предусмотрены каучуковые участки, которые выполнены из каучука на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера (EPDM), а твердость этого каучука находится в диапазоне от 40 до 80 градусов. Первый прижимной валик 861 для поворота на 180° и второй прижимной валик 871 для поворота на 180°, которые прижимают печатный лист, поддерживаются осевыми пружинами и таким образом закреплены в положениях, соответствующих каучуковым участкам. Первый и второй прижимные валики 861 и 871 для поворота на 180° соответственно отклоняются к первому и второму промежуточным валикам 86 и 87 для поворота на 180°. Кроме того, внутренняя направляющая 881 ограничивает внутреннюю сторону канала транспортировки печатного листа, тогда как наружная направляющая 882 ограничивает наружную сторону канала транспортировки.
Откидной щиток 883 ограничивает соединительный участок канала подачи бумаги для печатного листа между вышеописанной секцией 2 подачи бумаги и секцией 8 автоматической двухсторонней транспортировки с разворотом на 180°, так что печатный лист, транспортируемый из любого из соответствующих каналов транспортировки, можно плавно транспортировать на соединительном участке. Когда печатный лист подают к паре валиков, включающей в себя вышеописанные транспортирующий валик 36 и прижимные валики 37, а передний край печатного листа вступает в контакт с зажимом пары валиков, включающей в себя вышеописанные транспортирующий валик 36 и прижимные валики 37, активируется датчик автоматической регулировки приводки, и поэтому получается оптимальное значение коррекции приводки. Печатный лист, на котором печатается изображение, транспортируется посредством пары валиков, включающей в себя вышеописанные транспортирующий валик 36 и прижимные валики 37, и проходит через эту пару валиков.
При осуществлении автоматической двухсторонней печати, в процессе которой на первой основной поверхности печатается изображение, а затем изображение печатается на второй основной поверхности, задний край печатного листа, снова подается к паре валиков, включающей в себя вышеописанные транспортирующий валик 36 и прижимные валики 37, а эта пара валиков приводится во вращение в обратном направлении. Соответственно, задний край печатного листа подается в обратном направлении. Когда задний край печатного листа подается снова к паре валиков, включающей в себя транспортирующий валик 36 и прижимные валики 37, эти прижимные валики 37 поднимаются подъемным механизмом 884, и между транспортирующим валиком 36 и прижимными валиками 37 обеспечивается зазор. Соответственно, печатный лист плавно подается к этой паре валиков. После того как задний край печатного листа подан, прижимные валики 37 опускаются, и эти прижимные валики 37 снова зажимают печатный лист у транспортирующего валика 36.
Печатный лист, поданный к паре валиков, состоящей из транспортирующего валика 36 и прижимных валиков 37, проходит через эту пару валиков и снова попадает в канал транспортировки секции 8 автоматической двухсторонней транспортировки с разворотом на 180°. В этой секции 8 автоматической двухсторонней транспортировки с разворотом на 180° печатный лист зажимается парой валиков, включающей в себя двухсторонний валик 891 и прижимной валик 892. Печатный лист транспортируется этой парой валиков, направляясь посредством направляющей (не показана).
Затем печатный лист подается к двум транспортирующим валикам, включающим в себя первый и второй промежуточные валики 86 и 87, которые реверсируют и транспортируют подаваемый и транспортируемый печатный лист. Когда печатный лист проходит через упомянутые валики, этот печатный лист реверсируется. Реверсированный печатный лист подается к паре валиков, включающей в себя транспортирующий валик 36 и прижимные валики 37. Затем на обратной поверхности печатного листа печатается изображение. Печатный лист, имеющий изображения, отпечатанные на обеих поверхностях, транспортируется посредством пары валиков, включающей в себя транспортирующий валик 36 и прижимные валики 37, и проходит через эту пару валиков.
(F) Секция восстановления
Секция 6 восстановления включает в себя, например, картридж 7 с головкой, крышку 61, которая предотвращает высыхание картриджа 7 с головкой, и лопатку 62, которая вытирает содержащую сопло грань картриджа 7 с головкой.
Секция 6 восстановления приводится в действие вручную, когда движущая сила передается от вышеописанного АР-электродвигателя 273. Насос 60 включается, когда АР-электродвигатель 273 вращается в первом направлении. Секция 6 восстановления имеет одностороннюю муфту (не показана). Когда АР-электродвигатель 273 вращается во втором направлении, противоположном первому направлению, причем, как упоминалось, насос включается, когда вращение АР-электродвигателя 273 происходит в первом направлении, передача движущей силы и управление с помощью нее происходят таким образом, что задействуется лопатка 62, при этом крышка 61 поднимается или опускается, а клапаны (не показаны) открываются или закрываются. При наличии односторонней муфты клапаны открываются или закрываются избирательно. Поэтому насос 60 может одновременно всасывать чернила всех цветов или может по отдельности всасывать чернила одного цвета.
Насос 60 создает разрежение за счет отсоса по трубкам (не показанным) с помощью валика насоса (не показан). Крышка 61 и насос 60 сообщаются друг с другом, например, посредством клапана 66. Когда насос 60 работает в состоянии, в котором крышка 61 плотно контактирует с картриджем 7 с головкой, насос 60 отсасывает ненужные чернила и другие вещества из картриджа 7 с головкой. Крышка 61 снабжена абсорбером крышки (не показан) для уменьшения количества чернил, остающихся на грани картриджа 7 с головкой после отсасывания. Насос 60 отсасывает и удаляет чернила, прилипающие к крышке 61, когда крышка 61 открыта, чтобы предотвратить скрепление чернил, поглощаемых абсорбером крышки и остающихся в абсорбере крышки, с крышкой 61. Чернила, отсасываемые насосом 60, поглощаются и удерживаются абсорбером расходуемых чернил (не показан), предусмотренным в нижнем корпусе 99, который будет описан ниже.
Рядом операций, включая работу лопатки 62 и операцию подъема или опускания крышки 61, управляет основной кулачок (не показан), в котором на валу предусмотрено множество кулачков. Кулачки и плечики, предусмотренные на лопатке 62 и крышке 61, приводятся в действие основным кулачком, тем самым обеспечивая проведение заданной операции. Положение основного кулачка можно обнаруживать с помощью датчика положения (не показан), таким как фотопрерыватель. Когда крышка 61 опускается, лопатка 62 движется в направлении, перпендикулярном к направлению сканирования секции 5 каретки, и вытирает грань картриджа 7 с головкой. Лопатка 62 состоит из множества лопаток, включая лопатку для протирки области около сопла картриджа 7 с головкой, и лопатку для протирки всей грани картриджа 7 с головкой. Когда лопатка 62 перемещается в наиболее заглубленное положение, эта лопатка 62 контактирует с пластиной для очистки лопатки (не показана). Затем чернила и другие вещества, прилипающие к лопатке 62, удаляются.
(G) Корпусная секция
Корпусная секция 9 включает в себя, например, нижний корпус 99, верхний корпус 98, перекрывающую доступ крышку 97, соединительную крышку (не показана), переднюю крышку 95 и боковую крышку (не показана). Вышеописанные секции собраны с шасси 11 и образуют механический узел печатающего устройства 1. Корпусная секция предусмотрена для охвата периферии механического узла.
Передняя крышка 95 включает в себя лоток 46 для выброса бумаги, который можно убрать, закрывая проем для выброса бумаги, когда не используется. Обнаружить, открыта или закрыта передняя крышка 95, можно с помощью датчика.
Перекрывающая доступ крышка 97 выполнена с возможностью поворота в верхнем корпусе 98. В верхней поверхности верхнего корпуса 98 образован проем. Через этот проем можно заменять резервуар 71 чернил и картридж 7 с головкой. Верхний корпус 98 включат в себя, например, рычаг переключения дверцы (не показан), который обнаруживает, открыта или закрыта перекрывающая доступ крышка 97, направляющую светоизлучающего диода (не показана), которая передает свет светоизлучающего диода для отображения, и клавишный выключатель 983, который воздействует на выключатель подложки. Кроме того, к верхнему корпусу 98 подсоединен бумагоподающий лоток 26. Этот бумагоподающий лоток 26 может быть убран путем поворота, когда он не используется. Бумагоподающий лоток 26 также служит в качестве крышки секции 2 подачи бумаги в убранном состоянии.
Верхний корпус 98 и нижний корпус 99 скреплены установочными собачками, обладающими упругостью. Соединительный участок между ними закрыт соединительной крышкой (не показана). Для того, чтобы закрыть верхний корпус 98 и нижний корпус 99 с левой и правой сторон, к ним подсоединены боковые крышки (не показаны).
На фиг. 5А, 9, 10, 12, 13 представлены перспективные изображения, каждое из которых иллюстрирует секцию 5 каретки печатающего устройства 1 в соответствии с этим вариантом осуществления. На фиг. 5В представлен вид сверху секции 5 каретки. На фиг. 6 и 11 представлены поперечные сечения секции 5 каретки. На фиг. 7А, 7В и 7С представлены перспективные изображения, каждое из которых иллюстрирует картридж 7 с головкой печатающего устройства 1 в соответствии с этим вариантом осуществления. На фиг. 8 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее резервуар 71 чернил печатающего устройства 1 в соответствии с этим вариантом осуществления.
Для удобства описания предположим, что направление Х представляет собой основное направление сканирования, направление Y представляет собой вспомогательное направление сканирования, а направление Z представляет собой вертикальное направление, как показано на фиг. 1.
Как показано на фиг. 10, секция 5 каретки включает в себя каретку 50, крышку 53 каретки и рычаг 51 установки головки (рычажный элемент), служащий в качестве крепежного узла, который устанавливает с возможностью снятия картридж 7 с головкой на каретке 50. Кроме того, как показано на фиг. 6, каретка 50 имеет откидную крышку 531. Эта откидная крышка 531 включает в себя контакт 921 каретки 50. Контакт 921 служит в качестве второй электрической контактной части каретки 50. Конфигурация контакта 921 обеспечивает его электрическое соединение с контактной поверхностью 703 (см. фиг. 7С) картриджа 7 с головкой. Контактная поверхность 703 служит в качестве первой электрической контактной части.
Как показано на фиг. 5А, крышка 53 каретки имеет направляющие пазы 5301 и 5302, которые направляют картридж 7 с головкой, когда этот картридж 7 с головкой устанавливают на каретке 50, и отверстие 5303 для контактного взаимодействия (показанное на фиг. 5В), предназначенное для крепления картриджа 71 чернил. Так же, как показано на фиг. 5В, каретка 50 имеет поверхность упора для расположения картриджа 7 с головкой. В частности, каретка 50 включает в себя поверхности 501а и 501b упоров при движении в направлении Х, поверхности 501с и 501d упоров при движении в направлении Y, поверхности 501e и 501f упоров при движении в направлении Z, поверхность 501g упора при вращении вокруг оси Х и поверхность 501h упора при вращении в направлении Z.
Как показано на фиг. 6 и 11, рычаг 51 установки головки перемещается, когда этот рычаг 51 установки головки поворачивают вокруг оси 51а поворота. На обеих концевых частях оси 51а поворота предусмотрены эксцентриковые кулачки 515 и 516. На фиг. 5А показано, что рычаг 51 установки головки также имеет прижимную часть, которая прижимает картридж 7 с головкой к каретке 50. Прижимная часть образована двумя пружинами 513 и 514 прижима головки.
Как показано на фиг. 6 и 11, откидная крышка 531 находится в положении, обращенном к задней поверхности картриджа 7 с головкой, когда этот картридж 7 с головкой установлен на каретке 50. Откидная крышка 531 имеет ось 531а поворота, которая параллельна оси 51а поворота рычага 51 установки головки, в верхней части откидной крышки 531. Откидная крышка 531 выполнена с возможностью поворота вокруг оси 531а поворота. Когда откидная крышка 531 воспринимает крутящий момент в направлении по часовой стрелке, на фиг. 6 - вокруг оси 51а вращения, под действием прижимной части (не показана), контакт 921 прижимается к контактной поверхности 703. На обеих концевых частях на поверхности контакта 921 в положениях, соответствующих эксцентриковым кулачкам 515 и 516 рычага 51 установки головки, выполнены выступы 531d и 531е.
Как показано на фиг. 7А, картридж 7 головки имеет направляющие оси 7011 и 7012, которые направляют вставление картриджа 7 с головкой в каретку 50. Кроме того, картридж 7 с головкой имеет кулачковые поверхности 7i и 7j в верхней части картриджа 7 с головкой. Кулачковые поверхности 7i и 7j крепятся посредством рычага 51 установки головки.
Как показано на фиг. 7А и 7В, картридж 7 с головкой включает в себя поверхности 7а и 7b упоров при движении в направлении Х, поверхности 7с и 7d упоров при движении в направлении Y, поверхности 7e и 7f упоров при движении в направлении Z, поверхность 7g упора при вращении вокруг оси Х и поверхность 7h упора при вращении в направлении Z.
Контактная поверхность 703, показанная на фиг. 7с, соединена с платой нагревателя (не показана), которая предусмотрена около сопла 70. Когда картридж 7 с головкой установлен на каретке 50, контакт 921 откидной крышки 531 прижат к контактной поверхности 703 прижимной частью. Соответственно, контактная поверхность 703 электрически соединена с подложкой каретки через контакт 921, и поэтому допускается передача и прием электрического сигнала.
Как показано на фиг. 8, резервуар 71 чернил имеет верхнюю крышку 711, которая закрывает и уплотняет верхнюю часть пространства контейнера для чернил. Верхняя крышка 711 имеет отверстие 71а пневматического сообщения. Кроме того, на одной стороне резервуара 71 чернил выполнена стопорящая собачка 71b на поверхности 71с. Эту стопорящую собачку 71b можно вводить в зацепление со стопорящим отверстием 702 картриджа 7 с головкой, показанного на фиг. 7А. На поверхности, находящейся с другой стороны резервуара 71 чернил, выполнен как единое целое с ним упруго деформируемый защелкивающий рычаг 71е. На защелкивающем рычаге 71е выполнена защелкивающая собачка 71f. Защелкивающая собачка 71f может входить в зацепление с отверстием 5303 для контактного взаимодействия крышки 53 каретки, показанной на фиг. 5В. При такой конфигурации резервуар 71 с чернилами подсоединен к картриджу 7 с головкой.
Для удобства описания, предположим, что «первое положение» представляет собой положение рычага 51 установки головки, когда этот рычаг 51 установки головки крепит картридж 7 с головкой. Предположим также, что «второе положение» представляет собой положение рычага 51 установки головки, когда этот рычаг 51 установки головки высвобожден и, таким образом, допускается установка картриджа 7 с головкой на каретке 50 и снятие его с нее.
На фиг. 5А секция 5 каретки показана, когда рычаг 51 установки головки находится во втором положении. Направляющие пазы 511 и 512, предусмотренные в рычаге 51 установки головки для направления картриджа 7 с головкой, и направляющие пазы 5301 и 5302 крышки 53 каретки в этом состоянии высвобождены.
Сначала вставляют направляющие оси 7011 и 7012 картриджа 7 с головкой, показанные на фиг. 7А, по существу вертикально в каретку 50 по направляющим пазам 511 и 512 рычага 51 установки головки и по направляющим пазам 5301 и 5302 крышки 53 каретки. Фиг. 9 иллюстрирует это состояние.
Затем поворачивают вверх рычаг 51 установки головки, и рычаг 51 установки головки оказывается в первом положении, контактируя с верхней поверхностью картриджа 7 с головкой. Тем самым установка картриджа 7 с головкой на каретку 50 завершается. Фиг. 10 иллюстрирует это состояние.
В этот момент, пружины 513 и 514 прижима головки рычага 51 установки головки, показанные на фиг. 5А, контактируют с кулачковыми поверхностями 7i и 7j картриджа 7 с головкой, показанными на фиг. 7А. Таким образом, картридж 7 с головкой оказывается прижатым в направлении Z. Затем поверхности 7е и 7f упоров картриджа 7 с головкой вступают в контакт с поверхностями 501е и 501f упоров каретки 50. Тем самым картридж 7 с головкой позиционируется в направлении Z. Кроме того, поверхности 7а и 7b упоров картриджа 7 с головкой контактируют с поверхностями 501а и 501b упоров каретки 50. Тем самым картридж 7 с головкой позиционируется в направлении Х. Кроме того, поверхности 7с и 7d упоров картриджа 7 с головкой контактируют с поверхностями 501с и 501d каретки 60. Тем самым картридж 7 с головкой позиционируется в направлении Y. Далее, поверхности 7g и 7h упоров картриджа 7 с головкой контактируют с поверхностями 501g и 501h упоров каретки 50. Тем самым картридж 7 с головкой позиционируется в направлениях вращения вокруг осей Х и Z.
Фиг. 6 иллюстрирует состояние, в котором, хотя картридж 7 с головкой вставлен в каретку 50, рычаг 51 установки головки находится во втором положении, а картридж 7 с головкой не крепится рычагом 51 установки головки. В этом состоянии эксцентриковые кулачки 515 и 516 рычага 51 установки головки контактируют с выступами 531d и 531е откидной крышки 531. При этом, когда выступы 531d и 531е откидной крышки 531 прижимаются эксцентриковыми кулачками 515 и 516, перемещаясь в направлении от картриджа 7 с головкой, контакт 921 отделяется от контактной поверхности 703.
Проходящее перпендикулярно к оси 51а поворота поперечное сечение каждого из эксцентриковых кулачков 515 и 516 рычага 51а установки головки выполнено таким, что радиальная длина от оси 51а поворота к контактной поверхности 703 уменьшается по мере поворота вверх рычага 51 установки головки. Соответственно, когда рычаг 51 установки головки поворачивают вверх, откидная крышка 531 движется синхронно с поворотом рычага 51 установки головки, а выступы 531d и 531е контактируют с эксцентриковыми кулачками 515 и 516 посредством прижимной части. То есть, контакт 921 рычага 51 установки головки перемещается к контактной поверхности 703 на расстояние, соответствующее меньшей величине радиальной длины каждого из эксцентриковых кулачков 515 и 516. Затем откидная крышка 531 отделяется от эксцентриковых кулачков 515 и 516. При этом контакт 921 прижимается к контактной поверхности 703 посредством прижимной части.
Контакт 921 сформирован из множества электропроводных упругих или эластичных элементов. Когда контакт 921 упруго деформируется, этот контакт 921 отклоняется к контактной поверхности 703 в результате силы упругого восстановления контакта 921. Сила прижима прижимной части откидной крышки 531 больше, чем отклоняющая сила контакта 921. Следовательно, возможно надежное установление электрического соединения между контактом 921 и контактной поверхностью 703 за счет отклоняющей силы контакта 921, когда контакт 921 контактирует с контактной поверхностью 703. Фиг. 11 иллюстрирует это состояние.
Фиг. 10 иллюстрирует состояние, в котором картридж 7 с головкой вставлен в каретку 50, а рычаг 51 установки головки находится в первом положении. При этом картридж 7 с головкой крепится рычагом 51 установки головки, а операция установки картриджа 7 с головкой завершена. В этом состоянии резервуар 71 чернил подсоединяют к картриджу 7 с головкой.
Когда нужно подсоединить резервуар 71 чернил к картриджу 7 с головкой, сначала стопорящую собачку 71b, выполненную на резервуаре 71 чернил и показанную на фиг. 8, вводят в зацепление со стопорящим отверстием 702 картриджа 7 с головкой. Затем защелкивающую собачку 71f защелкивающего рычага 71е резервуара 71 чернил вводят в зацепление с отверстием 5303 для контактного взаимодействия крышки 53 каретки, показанным на фиг. 5В. Соответственно, резервуар 71 чернил оказывается подсоединенным к картриджу 7 с головкой, и операция подсоединения завершается. Фиг. 13 иллюстрирует это состояние. Установку заданного количества резервуаров 71 чернил осуществляют аналогично вышеописанной операции подсоединения.
Как описано выше, картридж 7 с головкой и резервуар 71 чернил можно устанавливать на каретке 50, когда процедура установки является правильной.
Фиг. 9 иллюстрирует состояние, в котором, хотя картридж 7 с головкой вставлен в каретку 50, рычаг 51 установки головки находится в положении, отличающемся от первого положения, а картридж 7 с головкой не крепится рычагом 51 установки головки. Даже если попытаться установить картридж 7 с головкой в этом состоянии, как показано на фиг. 12, рычаг 51 установки головки блокирует часть траектории подсоединения, по которой резервуар 71 чернил вставляют в картридж 7 с головкой, и препятствует вставлению резервуара 71 чернил. Следовательно, резервуар 71 чернил нельзя подсоединить к картриджу 7 с головкой.
Как описано выше, когда печатающее устройство 1, соответствующее этому варианту осуществления, находится в состоянии, в котором картридж 7 с головкой не крепится к каретке 50 рычагом 51 установки головки, рычаг 51 установки головки препятствует подсоединению резервуара 71 чернил, вследствие чего подсоединить резервуар 71 чернил нельзя. Таким образом, можно помешать неправильному проведению пользователем рабочей процедуры установки картриджа 7 с головкой и резервуара 71 чернил на каретке 50.
Далее, на фиг. 11 показано, что электрическое соединение между контактом 921 и контактной поверхностью 703 устанавливается лишь тогда, когда картридж 7 с головкой правильно закреплен путем расположения рычага 51 установки головки в первом положении. При этом каретка 50 электрически соединена с картриджем 7 с головкой. В отличие от этого, как показано на фиг. 6, в том состоянии, в котором рычаг 51 установки каретки находится в положении, отличающемся от первого положения, а картридж 7 с головкой не крепится рычагом 51 установки каретки, электрическое соединение между контактом 921 и контактной поверхностью 703 не устанавливается. При этом электрическое соединение каретки 50 с картриджем 7 с головкой отсутствует. В частности, когда картридж 7 с головкой закреплен неправильно, передача и прием электрического сигнала между кареткой 50 и картриджем 7 с головкой не допускаются. Даже когда резервуар 71 чернил подсоединен к картриджу 7 с головкой в этом состоянии, печатающая головка картриджа 7 с головкой не работает. Соответственно, пользователь может быть оповещен о том, что картридж 7 с головкой закреплен неправильно. Пользователь может установить картридж 7 с головкой и резервуар 71 чернил посредством правильной рабочей процедуры.
Чтобы отсоединить резервуар 71 чернил в состоянии, в котором резервуар 71 чернил подсоединен к каретке 50, как показано на фиг. 13, сначала нажимают на защелкивающую собачку 71f, показанную на фиг. 8, таким образом, что защелкивающая собачка 71f выходит из зацепления с отверстием 5303 для контактного взаимодействия крышки 53 каретки. Затем поднимают защелкивающй рычаг 71е, и, соответственно, резервуар 71 чернил отсоединяется от картриджа 7 с головкой. Отсоединение предварительно определенного количества резервуаров 71 чернил от картриджа 7 с головкой осуществляют аналогично вышеописанной операции отсоединения.
Как показано на фиг. 10, для снятия картриджа 7 с головкой с каретки 50 в состоянии, в котором резервуар 71 чернил не подсоединен, сначала рычаг 51 установки головки, находящийся в первом положении, поворачивают вниз, во второе положение. При этом направляющие пазы 511 и 512 рычага 51 установки головки и направляющие пазы 5301 и 5302 крышки 53 каретки, показанные на фиг. 5В, раскрываются на ширину, обеспечивающую прохождение через них направляющих осей 7011 и 7012 картриджа 7 головки, показанных на фиг. 7А. Фиг. 9 иллюстрирует это состояние. В этом состоянии картридж 7 с головкой снимают, вытаскивая этот картридж 7 с головкой вверх.
Второе положение рычага 51 установки головки может быть положением, в котором рычаг 51 установки головки повернут в крайнее нижнее положение. Вместе с тем, в той мере, в какой резервуар 71 чернил можно отсоединить, второе положение может быть и промежуточным положением на траектории поворота рычага 51 головки.
Когда рычаг 51 установки головки находится в промежуточном положении на траектории движения между первым и вторым положениями, направляющие пазы 511, 512, 5301 и 5303 раскрываются на ширину, меньшую, чем ширина направляющих осей 7011 и 7012. Поэтому картридж 7 с головкой нельзя снять с каретки 50.
Фиг. 13 иллюстрирует состояние, в котором резервуар 71 чернил подсоединен к картриджу 7 с головкой. В этом состоянии резервуар 71 чернил находится на рабочей траектории, по которой выталкивается вниз рычаг 51 установки головки, и поэтому резервуар 71 чернил препятствует повороту рычага 51 установки головки. Как описано выше, в том состоянии, в котором установлен резервуар 71 чернил, рычаг 51 установки головки нельзя перевести во второе положение, в котором можно снять картридж 7 с головкой. Таким образом, картридж 7 с головкой нельзя снять с каретки 50.
Кроме того, как показано на фиг. 11, в процессе поворота рычага 51 установки головки из первого положения во второе положение сначала эксцентриковые кулачки 515 и 516 рычага 51 установки головки контактируют с выступами 531d и 531е откидной крышки 531. Соответственно, когда рычаг 51 установки головки поворачивают дальше вниз, откидная крышка 531 движется синхронно с поворотом рычага 51 установки головки, а выступы 531d и 531е контактируют с эксцентриковыми кулачками 515 и 516 посредством прижимной части. То есть, контакт 921 рычага 51 установки головки перемещается в направлении от контактной поверхности 703 на расстояние, соответствующее возросшей величине радиальной длины каждого из эксцентриковых кулачков 515 и 516. Поэтому контакт 921 отделяется от контактной поверхности 703. Фиг. 6 иллюстрирует это состояние.
Как описано выше, при наличии печатающего устройства 1, соответствующего этому варианту осуществления, контакт 921 возвращается в положение, в котором этот контакт 921 отделен от контактной поверхности 703, каждый раз, когда проводится операция снятия картриджа 7 с головкой. Таким образом, можно помешать пользователю неправильно провести рабочую процедуру установки картриджа 7 с головкой и резервуара 71 чернил на каретке 50 при каждой такой операции.
Модификации
Конфигурация, проиллюстрированная в вышеописанном варианте осуществления, является просто возможной конфигурацией, и настоящее изобретение не ограничивается ею.
Например, что касается части, которая препятствует установке резервуара чернил на каретке, когда картридж с головкой не закреплен на каретке, то эта часть не обязательно должна иметь конфигурацию, в которой используется рычаг для крепления картриджа с головкой к каретке, а может иметь любую конфигурацию в той мере, в какой может быть получен упомянутый эффект препятствования.
В соответствии с этим вариантом осуществления настоящего изобретения, предложено печатающее устройство, которое способно помешать неправильной установке пользователем картриджа с головкой и резервуара чернил на каретке в результате некорректной процедуры.
Хотя настоящее изобретение описано со ссылками на возможные варианты осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничивается описанными возможными вариантами осуществления. Объем притязаний нижеследующей формулы изобретения следует считать соответствующим интерпретации в самом широком смысле, охватывающей все эквивалентные структуры и функции.
Формула изобретения
1. Печатающее устройство, содержащее
каретку, включающую в себя картридж с головкой, конфигурация которого обеспечивает печать на носителе печатной информации, причем конфигурация каретки обеспечивает установку на ней с возможностью снятия картриджа с головкой, а картридж с головкой содержит печатающую головку и резервуар чернил, при этом конфигурация картриджа с головкой обеспечивает подсоединение к нему с возможностью отсоединения резервуара чернил, а конфигурация резервуара чернил обеспечивает содержание в нем чернил, и
крепежный узел, конфигурация которого обеспечивает крепление картриджа с головкой к каретке, при этом крепежный узел выполнен с возможностью перемещения между первым положением, в котором картридж с головкой прикреплен к каретке, и вторым положением, в котором допускается установка картриджа с головкой на каретке и снятие его с нее,
при этом подсоединение резервуара чернил к картриджу с головкой предотвращается, когда картридж с головкой установлен на каретке, а крепежный узел находится в положении, отличающемся от первого положения.
2. Печатающее устройство по п.1, в котором подсоединение резервуара чернил к картриджу с головкой предотвращается, когда картридж с головкой установлен на каретке, а крепежный узел находится в положении, отличающемся от первого положения, потому что часть крепежного узла находится на траектории подсоединения, по которой резервуар чернил подсоединяют к картриджу с головкой.
3. Печатающее устройство по п.1, в котором перемещение крепежного узла из первого положения во второе положение предотвращается, когда картридж с головкой, к которому подсоединен резервуар чернил, установлен на каретке.
4. Печатающее устройство по п.3, в котором перемещение крепежного узла из первого положения во второе положение предотвращается, когда картридж с головкой, к которому подсоединен резервуар чернил, установлен на каретке, потому что часть крепежного узла находится на траектории перемещения, по которой крепежный узел перемещается из первого положения во второе положение.
5. Печатающее устройство по п.1, в котором крепежный узел выполнен с возможностью поворота между первым положением и вторым положением вокруг оси поворота, и этот крепежный узел содержит рычажный элемент, включающий в себя прижимную часть для прижима картриджа с головкой к каретке.
6. Печатающее устройство по п.1,
в котором картридж с головкой имеет первую электрическую контактную часть, а каретка имеет вторую электрическую контактную часть, конфигурация которой обеспечивает ее электрическое соединение с первой электрической контактной частью, и
при этом, когда картридж с головкой установлен на каретке, первая электрическая контактная часть электрически соединена со второй электрической контактной частью, когда крепежный узел находится в первом положении, и первая электрическая контактная часть не соединена электрически со второй электрической контактной частью, когда крепежный узел находится во втором положении.
7. Печатающее устройство по п.6, в котором вторая электрическая контактная часть находится в положении, в котором вторая электрическая контактная часть контактирует с первой электрической контактной частью и электрически соединена с ней, когда крепежный узел находится в первом положении, и вторая электрическая контактная часть отделена от первой электрической контактной части, когда крепежный узел перемещается из первого положения во второе положение.
Печатающее устройство обеспечивает вывод данных, которые в электронном виде хранит в своей памяти ЭВМ на бумажный или иной носитель. Характерным признаком, позволяющим классифицировать такие устройства, является способ нанесения печати или технология, посредством которой изображение наносится на носитель.
Технология струйной печати
С использованием данной технологии осуществляется перенос изображения посредством капельной или струной подачи красителя. Картинка переносится на бумажный носитель любого качества, стоит только купить 3д принтер в магазине Цветной мир .Технология ударной печати
Это способ переноса изображения на носитель любого вида посредством удара по красящей ленте одной литеры или целым набором иголок. К преимуществам данной технологии относят возможность передачи изображения носителю с любым качеством и фактурой бумаги. Из недостатков наиболее важным является достаточно высокой показатель шумового эффекта во время его функционирования при довольно низкой скорости печати. Принтеры этой категории подразделяются на две группы - матричные и печатающие устройства с наличием в печатающей головке шрифтоносителей.Термоэлектрическая технология печати
Такой вид печати можно осуществить лишь путём нанесения изображения на специальный носитель - особый вид бумаги, в структуре которой происходят изменения под воздействием тепла. В точке нагрева такая бумага темнеет, за счёт чего и происходит формирование на неё требуемого изображения. Печатающая головка термоэлектрического принтера в своей конструкции содержит от одного до нескольких нагревательных элементов.Основной недостаток термопринтера - возможность использования только одного типа бумаги. Поэтому и сфера применения этих печатающих устройств достаточно узкая, они необходимы, например, в качестве дополнительного оборудования для факсимильного аппарата.
Принтер со шрифтоносителем
Печатающая головка принтера, оснащённая шрифтоносителями, осуществляет перенос графической картинки на носитель посредством удара определённого набора литер по красящей ленте. Главное преимуществом принтеров этого типа - это печать на высокой скорости с качеством получаемого изображения, очень похожим на типографскую печать. Весомым недостатком печатающего устройства этого типа является наличие фактора ограничения их динамического развития таких принтеров, возникающего при необходимости сменить шрифт и распечатать необходимые графические данные.Принтер матричного порядка
Получение изображения на бумаге или на ином носителе посредством матричного печатающего устройства производится за счёт удара по красящей ленте специальным набором иголок. Они могут быть расположены в ряд или подобно прямоугольнику, выполняя свою функцию по аналогии печатающей головки. На носитель картинка переносится точками, при этом в печатающей головке выдвигается одна головка, соответствующая конкретной точке, ударяющая по красящей ленте. Движение самой головки в процессе печатания происходит вдоль строки.Принтеры матричного типа нашли широкое применение, поскольку достаточно неприхотливы в эксплуатации и обслуживании, расходные материалы к ним доступны по стоимости. Также такие устройства способны переносить изображение на бумажный носитель любого качества, они характеризуются надёжностью и высокой степенью работоспособности.
Матричный принтер незаменим, когда требования к качеству печатаемого материала минимальны и в тех случаях, когда выполнение печати технически невозможно на принтерах других типов. Его главное достоинство - это одновременная печать картинки в нескольких экземплярах.
Широкое проникновение компьютерных технологий во все сферы человеческой деятельности привело к появлению разнообразных печатающих устройств, удовлетворяющих современным требованиям к скорости, качеству, надежности и простоте в эксплуатации.
В первую очередь в этой главе рассмотрены «стандартные» типы принтеров, широко используемых в настоящее время. Такие специфические периферийные устройства, как плоттер и фотонаборный аппарат, описаны кратко.
Интерфейс. В противоположность другим периферийным устройствам принтер практически всегда подсоединяется к PC через параллельный интерфейс. Правда, для старых моделей принтеров имеется возможность подключения через последовательный интерфейс. В отличие от параллельной передачи данных использование последовательного интерфейса приводит к существенному замедлению работы, особенно при печати в графическом режиме.
Последние модели лазерных принтеров для повышения быстродействия снабжены высокоскоростным портом с расширенными возможностями ЕСР (Extended Capabilities Port) для быстрой печати. При этом драйвер принтера также должен обеспечивать режим ЕСР.
Драйверы. Драйверы для принтеров находятся в непрерывном развитии и постоянно обновляются. Только для небольшого числа принтеров имеются специальные драйверы, относящиеся к конкретной модели. Если такие драйверы прилагаются к принтеру, например, HP DeskJet и HP LaserJet, то следует применять именно их.
Эмуляция. Ситуация с нормированием и стандартизацией в области принтеров похожа на ситуацию в видеообласти. Правда, для принтеров имеется не так много норм, и обычно они устанавливаются ведущими производителями. Принтер должен быть не только коммутирован с PC, но и правильно обрабатывать принимаемые данные. Для управления принтером служат специальные языки.
Для лазерного принтера основными языками управления стали PCL (Printer Control Language) и PostScript. Как правило, принтеры всех типов также понимают стандартные команды ESC/P. ESC является сокращением от Epson Standard Code. Эти команды управления принтером начинаются со служебного символа ESC (так называемая ESC-последовательность). Такая имитация работы «чужого» принтера называется эмуляцией (Emulation).
Принтеры различаются по способу нанесения изображения на бумагу. Impact-принтер (принтер ударного действия) - это принтер, который создает изображение шрифта механически - «выколачиванием» красителя ленты прямо на бумагу. В качестве ударного механизма могут быть использованы шаблоны символов (типы) или иголки. Non-Impact-принтеры работают по другому принципу. Выводимое изображение создается с помощью применения тепла, чернил или других электрофотографических методов.
Сетевой принтер. В последнее время широкое распространение получило использование принтеров в сети. Это удобнее, чем переносить файл на другой компьютер с подключенным принтером. Если принтер используется как сетевой, то его прямое подключение к сети крайне выгодно по следующим причинам:
Нет необходимости выделять отдельную рабочую станцию для управления принтером.
Принтер может быть установлен в любом удобном месте. Напомним, что при подключении принтера к файловому серверу или рабочей станции через параллельный интерфейс длина кабеля, соединяющего принтер с PC, обычно не превышает 2-3 м.
Для использования принтера как сетевого в него должна быть установлена сетевая интерфейсная карта для принтеров или подключен внешний блок аппаратного сервера печати (принт-сервера), один разъем которого подсоединяется к параллельному порту принтера.
В последних моделях сетевых принтеров карта, как правило, уже установлена. Принтеры, содержащие карту, позволяют обойтись без выделенного PC и могут уменьшить затраты времени на печать по сравнению с другими вариантами организации вывода на печать в сетевой среде.
Естественно, к сетевым принтерам предъявляются повышенные требования. Прежде всего это касается скорости работы механизма печати.
Язык принтера. Язык для принтера - то же самое, что операционная система для PC. Здесь мы остановимся на языках, используемых в лазерных принтерах.
Набор команд языка принтера обычно содержится в ROM принтера и соответственно интерпретируется его CPU.
PCL6. Стандартный язык для лазерного принтера, разработанный фирмой Hewlett-Packard, называется PCL.
Но PCL содержит не только команды для управления принтером (аналогичные ESC-последовательностям для игольчатого принтера), в него также интегрированы графические функции, описывающие, например, геометрические фигуры или поворот шрифтов. Кроме того, PCL имеет небольшое количество встроенных шрифтов.
HP-GL. HP является языком принтера, разговор о котором более уместен при рассмотрении плоттеров. HP-GL (Hewlett-Packard Graphics Language) разработан фирмой Hewlett-Packard и представляет собой практически индустриальную норму для чертежных плоттеров. HP-GL является расширением команд PCL, дополненным командами управления последовательным интерфейсом, к которому обычно подключается плоттер. Команды HP-GL предоставляют в распоряжение принтера инструкции, с помощью которых изображение может быть повернуто на любой угол и отображено зеркально.
Геометрические фигуры (крут, прямоугольник или линии) генерируются с помощью HP-GL существенно быстрее, чем с помощью PCL.
PostScript. Третий распространенный язык для принтера называется PostScript. Это стандартизированный язык описания страницы, который предоставляет также возможность работы с цветом.
Создание языка PostScript было начато фирмой, разрабатывающей языки программирования для графической компьютерной анимации. Затем PostScript был доработан компанией Xerox и, наконец, усовершенствован фирмой Adobe.
PostScript предполагает наличие мощного аппаратного обеспечения. Шрифты посылаются на принтер не в виде растрового изображения типа bitmap, а имеются в распоряжении принтера в векторном виде. Но так как принтер строит страницу целиком из точек, эти векторы должны быть снова преобразованы с помощью RIP (Raster Image Processor) в растровое изображение. Для формирования знаков RIP хранит в ROM принтера контур каждого символа. Когда возникает необходимость создать битовый массив знака, интерпретатор PostScript должен получить информацию о выбранном знаке, его начертании, размере и расположении на странице. Используя эту информацию, интерпретатор выбирает контур знака, масштабирует его до заданного размера и размещает в указанном месте битового массива страницы. Так же обрабатываются и геометрические изображения. Укажем преимущества применения PostScript.
Большая часть информации, которую должен печатать принтер, передается в математической форме. Например, символы шрифта передаются не в формате bitmap, а в виде множества векторов, которые представляют только их контуры (линии Безье). Символы можно масштабировать, поворачивать, отображать зеркально и абсолютно точно позиционировать.
Содержит список, по меньшей мере, 25 различных шрифтов, которые обычно жестко прошиты в ROM принтера. Сверх этого многие производители предлагают шрифты в стандарте PostScript.
Экономится память принтера: соответствующие шрифты не переносятся с винчестера в принтер в виде битовых массивов.
Файлы PostScript независимы от аппаратного обеспечения: они могут восприниматься любым периферийным устройством (лазерным, струйным принтером или фотонаборным аппаратом), которые поддерживают PostScript. Лишь разрешение аппаратного обеспечения определяет качество печати.
Файлы PostScript можно редактировать как обычный текстовый файл. Обладая соответствующими знаниями команд PostScript, теоретически можно манипулировать результатом вывода на печать прямо из файла.
У «настоящего» устройства PostScript набор команд и векторизированные шрифты расположены в ROM принтера. Такое средство вывода должно быть оборудовано CPU и памятью соответствующего объема. В противоположность этому для большинства принтеров имеется возможность дополнительно установить специальные картриджи PostScript (например, принтер HP LaserJet4). Если вы хотите сделать устройство вывода «PostScript-образным», то этого можно достичь и чисто программно. Например, программа Freedom of Press генерирует печатаемые страницы в памяти PC, т. е. представляет собой программную реализацию интерпретатора PostScript. To, что для подобного PostScript необходим мощный производительный PC с большим объемом памяти, в объяснении не нуждается.
Первой фирмой, изготовившей струйный принтер, является Hewlett-Packard. Основной принцип работы струйных принтеров напоминает работу игольчатых принтеров, только вместо иголок здесь применяются тонкие сопла, которые находятся в головке принтера. На этой головке установлен резервуар с жидкими чернилами, которые через сопла, как микрочастицы, переносятся на материал носителя. Число сопел (от 16 до 64) зависит от модели принтера и изготовителя. Некоторые последние модели имеют гораздо большее число сопел.
Для хранения чернил используются два метода:
Головка принтера объединена с резервуаром для чернил; замена резервуара с чернилами одновременно связана с заменой головки;
Используется отдельный резервуар, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера.
Принцип действия. Современные модели струйных принтеров в своей работе могут использовать следующие методы:
Пьезоэлектрический метод;
Метод газовых пузырей;
Метод drop-on-demand.
Пьезоэлектрический метод. Для реализации этого метода в каждое сопло установлен плоский пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Как известно, под воздействием электрического поля происходит деформация пьезоэлемента. При печати находящийся в трубке пьезоэлемент, сжимая и разжимая трубку, наполняет капиллярную систему чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которые «выдавились» наружу, оставляют на бумаге точку (рис. 8.1 ). Подобные устройства выпускают компании Epson, Brother и др.
Метод газовых пузырей является термическим и больше известен под названием «инжектируемые пузырьки» (Bubblejef). При использовании этого метода каждое сопло оборудовано нагревательным элементом, который при пропускании через него тока за несколько микросекунд нагревается до температуры около 500°С, возникающие при резком нагревании газовые пузыри (bubbles) стараются вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую каплю жидких чернил, которая переносится на бумагу (рис. 8.2 ). При отключении тока нагревательный элемент остывает, паровой пузырь уменьшается и через входное отверстие поступает новая порция чернил. Подобную технологию использует фирма Canon.
Метод drop-on-demand. Метод разработан фирмой Hewlett-Packard. Так же, как в методе газовых пузырей, здесь для подачи чернил из резервуара на бумагу используется нагревательный элемент. Однако в методе drop-on-demand для подачи чернил дополнительно используется специальный механизм, в то время как в методе газовых пузырей данная функция возложена исключительно на нагревательный элемент. На рис. 8.3 показан принцип работы механизма печати с использованием метода drop-on-demand.
Благодаря тому, что в механизмах печати, реализованных с использованием метода газовых пузырей, меньше конструктивных элементов, такие принтеры надежней в работе и срок их эксплуатации более продолжителен. Кроме того, использование этой технологии позволяет добиться наиболее высокой разрешающей способности принтеров. Обладая высоким качеством при прорисовке линий, данный метод имеет недостаток при печати плашек: они получаются несколько расплывчатыми. Применение метода газовых пузырей целесообразно при печати графиков, гистограмм и т.п., тогда как печать полутоновых графических изображений получается более качественной при использовании метода drop-on-demand.
Технология drop-on-demand обеспечивает наиболее быстрое впрыскивание чернил, что позволяет существенно повысить качество и скорость печати. Световое представление изображения в этом случае более контрастно.
Цветной струйный принтер. В струйных принтерах применяются четыре цветных красителя (синий, пурпурный, желтый и черный), а в некоторых моделях - шесть.
Особенности работы струйного принтера. Струйные принтеры работают тихо. Лишь двигатель, управляющий головкой принтера, издает легкое гудение. Уровень шума составляет около 40 дБ, что на 15 дБ меньше, чем у игольчатых принтеров.
Скорость печати струйного принтера, как и игольчатого, зависит от качества печати. При черновой печати струйный принтер по скорости значительно превосходит игольчатый. При печати в режиме высокого разрешения скорость печати значительно уменьшается и в среднем составляет 3-4 страницы в минуту.
Качество печати. Решающее преимущество струйного принтера в сравнении с матричным заключается в изображении шрифта. Для моделей с большим числом сопел характерно достижение качества печати лазерного принтера. Большое значение имеют качество и толщина бумаги. В принципе можно отказаться от специальной бумаги, предлагаемой различными изготовителями. Струйный принтер печатает на бумаге от 60 до 135 г/выделение">Головка принтера. Основным недостатком струйного принтера является относительно большая вероятность засыхания чернил внутри сопла.
Большинство принтеров имеют режим парковки, при котором печатающая головка возвращается в исходное положение внутри принтера, что предотвращает засыхание чернил. Некоторые струйные принтеры оборудованы устройством очистки сопел.
К классу струйных принтеров можно отнести широкоформатные принтеры.
Широкоформатные принтеры используются для выводов плакатов в единичных экземплярах. Разрешение печати на таких устройствах невысокое. Использование высококачественных материалов обеспечивает получение большого цветового диапазона и хорошей резкости. Такие устройства используют специальные растровые процессоры - внешние или встроенные.
К высококачественным устройствам вывода на основе струйной технологии печати можно отнести Iris SmartJet (фирма Iris Graphics).
Для уменьшения смешивания красок применяется последовательное их наложение. Сочетание специально подобранных чернил и бумаги с прецизионной механикой позволяет получать оттиски высокого качества, близкие к цветопробным.
Так называемые твердые чернила представляют собой материал на основе твердых синтетических восков с дополнением красителей. Брикеты такого красителя в принтере расплавляются, и расплав по потребности подается к печатающей головке, состоящей из инжекторов, которые с помощью электрического поля переносят микрокапли красителя на бумагу или пленку. При соприкосновении с бумагой капли почти мгновенно застывают. Это снимает проблемы возможного смешения красок, растекания и впитывания в бумагу. Благодаря тому, что сами твердые чернила обладают высокой насыщенностью, технология печати обеспечивает хороший цветовой охват. В этих принтерах (рис. 8.4 ) достигается высокая точность позиционирования капель, что дает возможность хорошо запечатывать плашечные области.
Характерные значения разрешения невысоки - 300х300 или 600х300 точек/дюйм. Это один из самых больших недостатков такой технологии печати. Другим недостатком является невозможность имитирования растровой структуры полиграфического оттиска.
Одна из наиболее привлекательных черт данной технологии - полная независимость от материала. Непрозрачность красок дает одинаковые результаты печати на любом носителе. Такие преимущества, как несмешиваемость красок и, вследствие этого, их широкий цветовой охват, высокая скорость печати, сделали эти принтеры популярными. Характерной особенностью твердых чернил (в отличие от чернил струйных принтеров) является их водостойкость. Кроме того, эти принтеры имеют одно из наилучших соотношений цена/качество + удобство.
Скорость печати также является одной из самых высоких: от 2 до 6 стр/мин, что сравнимо со скоростью лазерных принтеров.
Представители семейства: Tektronix Phaser 350, 300X.
Применять такие принтеры следует в основном для получения корректурного оттиска полос. Полезен он может быть и для пробной черновой распечатки работ художника-дизайнера.
При разрешении печати 600х300 точек на увеличенном фрагменте видна непрозрачность красок (цвета не смешиваются), хорошо различимы эффекты печати с неодинаковым разрешением по вертикали-горизонтали: пятна краски имеют вытянутую форму.
На рис. 8.5 приведена схема работы сублимационного принтера. Принтер дает отпечатки с плавными переходами цветов, напоминающие фотографические, благодаря такому способу печати, когда вместо прямого наложения чернил или красок на бумагу используются лавсановые пленки с красителем (как в принтерах с термопереносом), испаряющимся при нагреве элементов печатной головки. Используемые краски должны быть прозрачными, так как после испарения и попадания на специальное покрытие бумаги они проникают в него и там смешиваются. Степень нагрева микроскопических нагревательных элементов головки можно контролировать, и разные цвета получаются смещением разных количеств основных красителей. Испаряющаяся краска ложится на поверхность бумаги в виде довольно широкого пятна, и, следовательно, каждый элемент изображения запечатан полностью. Поэтому не нужно специально формировать растровую структуру изображения, что является одновременно достоинством и недостатком такого процесса печати. Достоинство - в получении исключительно плавных переходов цветов, создающих иллюзию фотографического отпечатка, а недостаток - следствие такого достоинства: неспособность формировать растр лишает сублимационные принтеры возможности имитировать растровую структуру полиграфического отпечатка. Имитация различного растаскивания растровых точек возможна лишь с помощью соответствующего изменения плотности накладываемых красок.
Отпечатки характеризуются хорошей цветопередачей. Цветовой охват таких принтеров - один из самых больших.
Характерным разрешением сублимационных принтеров является 300 точек/дюйм. Хотя растровые изображения могут хорошо выглядеть и при более низких разрешениях, воспроизведение текста, и так не очень-то хорошее при таком разрешении, будет совсем неудовлетворительным. Но даже при воспроизводимом разрешении 600x300 точек/дюйм текст все равно выглядит нерезким. Некоторые модели принтеров используют технологии увеличения резкости тонких линий и текста (PhotoFine, ShurePrint от фирм Tektronix и Seiko соответственно).
Возможности использования принтеров этого семейства как цветопробных ограничены. Отсутствие растровой структуры изображения может помешать заметить на допечатном этапе такие недостатки как муар, неправильное использование треппинга (или его неиспользование), и другие. Тем не менее некоторые принтеры выполняют печать цветоделенных изображений удовлетворительно. С помощью принтеров ЗМ Rainbow Color Proofing System, Tektronix Phaser 480X и NewGen Chromax Pro можно увидеть большую часть возможных проблем еще до печати.
Описанные возможности по эмуляции различые принтеры реализуют по-разному. Операции, требующие усиленной проработки на этапе растрирования изображения, реализуются с помощью растрового процессора, в моделях Fargo и 3М перенесенного на компьютер, к которому подключен принтер, т. е. используется программный RIP. Программная поддержка может эмулировать печать более чем в четыре краски (Rainbow).
Высокие цены сублимационных принтеров обусловливают высокие цены отпечатков. Дополнительные затраты на наращивание возможностей принтера могут заметно увеличивать расходы.
Таким образом, сублимационные принтеры желательно использовать только для выборочной пробной печати отдельных полос.
Работа принтеров этого класса основана на переносе красителя с лавсановой основы на бумагу при нагреве участка слоя красителя. Участок пленки с красителем нужного цвета нагревается именно в тех точках, которые должны остаться на бумаге, а затем пленка перематывается для нанесения следующего цвета. Таким образом, печать осуществляется последовательно. Недостатком такого способа печати является невысокое разрешение, что определяется технологией.
Краски по своему цвету довольно близки к используемым в полиграфии триадным, а отсутствие их смешений позволяет получать хорошую цветопередачу для плашечных элементов. Получить же хорошие значения резкости изображения (или плавность перехода полутонов) не удается ввиду низкой разрешающей способности таких устройств - обычно 300 точек/дюйм. Преимуществом такого способа печати является возможность создания высококачественных презентационных материалов. Прозрачная пленка с нанесенным на нее слоем красителя хорошо выглядит на проекторах. Недостатком этого способа является то, что для качественной печати пригодна не всякая бумага. Если поверхность бумаги не слишком гладкая (или мелованная), может произойти неполная передача красителя на бумагу. Другой недостаток - неэкономичный расход пленки с красителем. Даже если на лист надо нанести совсем немного краски, будет израсходовано ровно по одной странице каждого красителя. Скорость печати выше, чем у принтеров со струйной технологией, обычно она составляет 1/2 стр/мин. Все принтеры этого класса поддерживают обработку файлов в формате PostScript.
Возможно повышение качества печати с помощью увеличения разрешения до 600x300 точек/дюйм. Повышенное разрешение получают с помощью уменьшения сдвига бумаги относительно печатающей головки в 2 раза и при помощи специального растрирования, учитывающего уменьшенный шаг печати (рис. 8.6 ).
Некоторые принтеры могут наносить на бумагу специальное покрытие, выравнивающее поверхность бумаги и обеспечивающее полное и качественное прилипание слоя красителя.
Основное препятствие на пути их распространения - низкое разрешение печати. Будучи ранее практически единственными цветными принтерами, доступными для допечатного процесса, сейчас они уступают свои позиции другим технологиям печати, обеспечивающим более высокое качество.
В основу работы принтеров этого класса положен принцип электрофотографии (рис. 8.7 ). Поверхность светочувствительного барабана или, как в некоторых принтерах, свернутой в кольцо светочувствительной фольги сначала заряжается в электрическом поле коронного разряда. Затем с помощью лазерного луча некоторые участки поверхности разряжаются, создавая скрытое изображение, проявляемое далее тонером одного из цветов CMYK. При последовательном наложении всех четырех цветов создается полноцветное изображение, переносимое затем на бумагу. Последняя операция - припекание тонера к бумаге.
Некоторые технологические усовершенствования, например применение однокомпонентных тонеров в сочетании со специальным управлением лазерным излучением, позволили улучшить качество изображения.
Скорость печати лазерных принтеров - одна из самых высоких, что позволяет использовать их в качестве сетевых принтеров для групп пользователей. Обеспечивая промежуточное значение качества по сравнению со струйными и сублимационными технологиями печати, лазерные принтеры могут неплохо имитировать даже растровую структуру полиграфического оттиска, несмотря на дисперсионность краски. Невозможно получить растровую точку с резкими краями, так как часть тонера обязательно рассеется и снизит резкость конечного изображения. Другим недостатком принтера является сложность его конструкции с четырьмя картриджами для тонеров.
При сравнительно доступной цене и постоянно улучшающемся качестве печати лазерные принтеры становятся все более привлекательными для пользователей. Особенно популярны принтеры с разрешением 1200x1200 точек/дюйм.
Сейчас множество фирм выпускает целый ряд моделей цветных лазерных принтеров: Brother HL-720, HL-730, Canon LBP 465, Lexmark Optra E, QMS Magicolor CX/32, Textronix Phaser 550, Xerox Xprint 4925 Plus, HP LaserJet.
Некоторые принтеры оснащены ОЗУ с памятью 512 Кбайт (с возможностью расширения до 1,5 Мбайт) и реализуют технологию сжатия памяти фирмы Brother. Первоначально установленный картридж с тонером рассчитан на печать 1000 страниц, а наличие двухкомпонентного узла барабан-тонер позволяет снизить затраты на расходные материалы.
Лазерные принтеры с успехом можно применять для получения корректурного оттиска полос или (при отсутствии других возможностей) даже для печати малых тиражей.
В последние годы исключительно широкое распространение получила электрофотография. Это оперативная технология печати, обеспечивающая возможность быстрого размножения в относительно небольших количествах технической и административной документации (в том числе цветной). Преимуществом этого способа печати является высокая оперативность изготовления печатных форм, основой которых является фотопроводник (преимущественно селен и его соединения).
Использование лазеров открыло перед электрофотографией новую общирную область применения - оперативный вывод информации из компьютера.
В 1975-м и в последующие годы появилось несколько устройств такого типа, которые начали применять для вывода из автоматизированных систем текстовой и иллюстрационной информации в печатном виде. Наиболее совершенными из них являются лазерные принтеры фирмы ИБМ (IBM) (США) и «Фуджитсу» (FUJITSU) (Япония), имеющие высокую разрешающую способность. Почти одновременно близкие по характеристикам лазерные принтеры были созданы другими известными фирмами: RCA, «Ксерокс» (Xerox, США), «Сименс» (ФРГ), «Кенон» и «Оки» (Canon, Oki), «Никон» (Nicon), «Хитачи» (Hitachi) - Япония и др.
Следующей вехой в истории развития лазерного принтера явилось использование механизмов печати с большей разрешающей способностью под управлением контроллеров, обеспечивающих высокую степень совместимости устройств.
Другим важным событием стало появление цветных лазерных принтеров. Фирмы Xerox и Hewlett-Packard (далее сокращенно называемая HP) представили новое поколение принтеров, которые использовали язык описания страниц PostScript Level 2, поддерживающий цветное представление изображения и позволяющий повысить как производительность печати, так и точность цветопередачи. Язык принтера PCL 6 также поддерживает расширенные цветовые возможности представления изображений для принтеров серии HP Color LaserJet.
Характеристики лазерных принтеров
Лазерные технологии печати. Доминирующими для лазерных принтеров являются электрофотографическая и светодиодная (LED, Light Emitting Diode) технологии. Электрофотографическая технология подобна используемой в копировальных аппаратах. В светодиодной технологии в качестве оптического устройства, формирующего изображение, используются светодиоды (исторически светодиодные принтеры относятся к классу лазерных). Светодиодная технология, как правило, находит применение в широкоформатных принтерах (до 36 дюймов). Электрофотографическая технология обычно используется в настольных и офисных лазерных принтерах.
Формирование изображения. Лазерные принтеры формируют изображение путем позиционирования точек на бумаге (растровый метод). Первоначально страница формируется в памяти принтера и лишь затем передается в механизм печати. Растровое представление символов и графических образов производится под управлением контроллера принтера. Каждый образ формируется путем соответствующего расположения точек в ячейках сетки или матрицы, как на шахматной доске (рис. 8.8 ).
Растровая технология в значительной степени отличается от векторной, используемой в перьевых графопостроителях. При использовании векторной технологии изображение формируется путем построения линий из одной.
Принцип действия. Лазерные принтеры, получившие наибольшее распространение, используют технологию фотокопирования, называемую еще электрофотографической, которая заключается в точном позиционировании точки на странице посредством изменения электрического заряда на специальной пленке фотопроводящего полупроводника. Подобная технология печати применяется в ксероксах. Принтеры фирм HP и QMS, например, используют механизм печати ксероксов фирмы Canon.
Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся фотобарабан, с помощью которого изображение переносится на бумагу (рис. 8.9 ). Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника (обычно оксид цинка). По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд с помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной.
Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Луч, попадая на фотобарабан, засвечивает на нем элементарные площадки (точки), и в результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электрический заряд. Для некоторых типов принтеров потенциал поверхности барабана уменьшается от 900 до 200 В. Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения в виде потенциального рельефа.
На следующем рабочем шаге с помощью другого барабана, называемого девелопером (developer), на фотобарабан наносится тонер - мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют на нем изображение (рис. 8.10 ).
Лист бумаги из подающего лотка с помощью системы валиков перемещается к барабану. Затем листу сообщается статический заряд, противоположный по знаку заряду засвеченных точек на барабане. При соприкосновении бумаги с барабаном частицы тонера с барабана переносятся (притягиваются) на бумагу.
Для фиксации тонера на бумаге листу вновь сообщается заряд, и он пропускается между двумя роликами, нагревающими его до температуры 180-200°С (если вы хоть раз ставили пирог со сладкой начинкой в духовку, то знаете, как тяжело разделить пропеченные компоненты). После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших частиц тонера и готов для нового цикла печати. Описанная последовательность действий происходит очень быстро и обеспечивает высокое качество печати. На рис. 8.11 представлена обобщенная схема работы лазерного принтера.
В светодиодном принтере для засвечивания барабана вместо лазерного луча, управляемого с помощью системы зеркал, используется неподвижная светодиодная строка (линейка), состоящая из 2500 светодиодов, которая формирует целую строку изображения. На этом принципе, например, работают лазерные принтеры фирмы OKI.
Цветная печать. При печати на цветном лазерном принтере используются две технологии.
В соответствии с первой, широко используемой до недавнего времени, на фотобарабане последовательно для каждого отдельного цвета (Cyan, Magenta, Yellow, Black) формировалось соответствующее изображение и лист печатался за четыре прохода, что, естественно, сказывалось на скорости и качестве печати.
Достичь высокого разрешения по горизонтали проще, чем по вертикали. Поэтому многие модели принтеров сегодня имеют «несимметричное разрешение», равное, например, 1200x600 dpi, когда точность перемещения лазерного луча составляет 1/1200 дюйма, а шаг вращения барабана - 1/600 дюйма. Воспроизводимое изображение разбивается при этом не на квадраты, а на прямоугольники со сторонами 1/600 и 1/1200 дюйма. Так как луч лазера может перемещаться не только по горизонтали, но и по вертикали, то он способен поставить точку либо в верхней, либо в нижней части прямоугольника. В этом случае говорят об алгоритмическом разрешении (рис. 8.12 ).
Очевидно, что высокое алгоритмическое разрешение заменяет аппаратное лишь отчасти. Оно позволяет сделать края изображений более гладкими.
Для передачи полутонов изображение принято разбивать на несколько ячеек. Например, для принтеров с разрешением 300x300 dpi часто применяется квадратная ячейка, состоящая из 25 точек размером 0,42x0,42 мм (длина стороны 1/60 дюйма), со сторонами, повернутыми на 45° относительно вертикали. При этом возможна передача 26 оттенков серого (от 0 до 25 точек в ячейке). Именно таковы рекомендации языка PostScript Level 1.
Так как размер ячейки достаточно велик, а число оттенков мало, то изображение получается зернистым.
В более высококачественных принтерах такая ячейка состоит из 128 точек (например, в принтерах фирмы Lexmark) и также имеет вид квадрата, повернутого на 45°. При разрешении 1200x1200 dpi его размер составляет 0,25x0,25 мм. Качество изображения улучшается не только потому, что размер ячейки меньше, но и из-за увеличения числа оттенков серого до 129.
Интерполяционные возможности. Как уже отмечалось, при печати на лазерном принтере каждый элемент изображения формируется путем соответствующего расположения точек в ячейках сетки или матрицы (см. рис. 8.12 ). В результате этого возникает так называемый «лестничный эффект», который проявляется не только при печати графических изображений, но и при печати текста крупным шрифтом.
Эта проблема впервые была решена фирмой HP с помощью технологии повышения разрешения, так называемой RET-технологии (Resolution Enhancement Technology). Основным составным элементом при этом является собственный чип, предназначенный для управления интенсивностью луча лазера, что позволяет изменять энергию заряда каждой точки растра на барабане в пределах пяти градаций для получения точек разного размера, позиционирование которых приводит к сглаживанию краев изображения. При этом сокращается расход тонера при печати пересекающихся линий. RET-технология увеличивает видимое разрешение до уровня выше аппаратного и повышает качество вывода текста, штриховых и полутоновых изображений (рис. 8.13 ).
Другие изготовители используют эту технологию под собственными названиями. Фирма OKI назвала ее Smoothing Technology, фирма NEC - SET (Sharp Edge Technology), а фирма Epson - RIT (Resolution Improvement Technology).
Чтобы избавиться от зазубренности линий, в принтерах фирмы Brother используются средства HRC (High Resolution Control - управление высоким разрешением), а для повышения качества печати полутоновых рисунков - ATP (Advanced PhotoScale Technology - усовершенствованная технология печати фотографического качества), что позволяет получить 61 уровень серого при линиатуре 150 lpi для разрешения 1200 dpi.
Некоторые принтеры фирмы Apple (например, Apple Lasern"nier 16/000 FS) позволяют получить разрешение 600 dpi при использовании технологии сглаживания краев изображений символов и штриховой графики Apple FinePrint, а также использовать технологию улучшения полутоновых изображений Apple PhotoGrade, но для этого потребуется к 8 Мбайт памяти базовой модели дополнительно установить еще 4 Мбайт.
В современных моделях принтеров Optra фирмы Lexmark качество передачи полутоновых изображений повышается за счет технологии Lexmark PuctureGrade, основанной на специальном алгоритме нанесения тонера при заполнении ячеек полутоновых изображений. На рис. 8.14 представлена элементарная ячейка полутонового изображения при зачернении 17% с использованием стандартного алгоритма (а) и алгоритма Lexmark PictureGrade (б).
Что касается интерполированной или повышенной разрешающей способности, которая часто указывается в характеристиках лазерных принтеров, то эти цифры следует воспринимать критически. С помощью регулирования размера точки на бумаге и ее расположения принтеры могут добиваться отличного сглаживания ступенчатых краев штриховых изображений и символов текста, однако нет единого мнения относительно того, как этот эффект выразить в виде разрешающей способности числом точек на дюйм.
Реальную проверку разрешающая способность проходит на бумаге, поэтому, чтобы убедиться в соответствии параметров принтера потребностям пользователя, следует внимательно изучит примеры распечаток. При этом можно воспользоваться лупой.
Качество тонера. На качество печати влияют не только разрешающая способность печатающего механизма и интерполяция, важную роль играют также размеры и форма частиц тонера, которые определяют форму и размеры точек, из которых состоит растровое изображение.
Фирмы-изготовители лазерных принтеров ведут серьезные работы по созданию тонера, максимально обеспечивающего плотность черных элементов, равномерность линий и четкость краев изображения. Так, например, в лазерных принтерах фирмы OKI применяется уникальный мелкодисперсный тонер сферического типа со средним размером частиц 8 мкм.
При заправке принтера таким тонером удалось добиться повышения разрешающей способности вдвое и достичь значения 600 dpi (например, у принтера HP LaserJet 6P). В настоящее время выпускаются лазерные принтеры с разрешением 1200 dpi.
Плоттер. Плоттер является устройством вывода, которое применяется только в специальных областях. Плоттеры обычно используются совместно с программами САПР. Результат работы практически любой такой программы - это комплект конструкторской и/или технологической документации, в которой значительную часть составляют графические материалы. В последние годы получили распространение плоттеры для распечатки полнокрасочных плакатов (в основном для рекламы).
Плоттер оборудован специальными вспомогательными средствами.
Поле для черчения у плоттеров соответствует стандартам ISO (форматы А4-АО) или ANSI (форматы А-Е).
Все современные плоттеры можно отнести к двум большим классам:
Планшетные для форматов A3-А2 (реже А1-АО) с фиксацией листа электрическим, реже магнитным или механическим, способом и пишущим узлом. Таким образом, если, например, необходимо провести линию, то печатающий узел перемещается в ее начальную точку, опускается штифт с пером, соответствующим толщине и цвету проводимой линии, и затем перо перемещается до конечной точки линии.
Барабанные (рулонные) плоттеры с шириной бумаги формата А1 или АО, роликовой подачей листа, механическим и/или вакуумным прижимом и с пишущим узлом.
Барабанные плоттеры используют рулоны бумаги длиной до нескольких десятков метров и позволяют создавать длинные рисунки и чертежи.
Большинство плоттеров имеют пишущий узел перьевого типа. Используются специальные фломастеры с возможностью их автоматической замены (по сигналу программы) из доступного набора. Кроме фломастеров, применяются чернильные, шариковые пишущие узлы, рапидографы и многие другие устройства, обеспечивающие различную ширину линий, насыщенность, цветовую палитру и т. д.
HP-GL/2. В качестве устройства для вывода текста плоттер пригоден весьма условно - его преимущество, прежде всего, заключается в точной и быстрой прорисовке чертежей с помощью геометрических элементов. Эти возможности плоттер реализует с помощью стандартного языка HP-GL. С 90-х годов новая версия HP-GL/2 (совместимая снизу вверх с HP-GL) обеспечила повышение скорости передачи данных, управление шрифтами, толщиной, цветом, заливками и штриховками.
Некоторые фирмы дополнительно применяют для векторной и растровой графики свои вариации форматов данных, систем команд и драйверов (DMPI, CalComp, MHGL, BLG и др.). Однако поддержка или эмуляция HP-GL является обязательной.
Режущий плоттер. В последнее время на базе перьевых плоттеров были созданы режущие плоттеры. В них пишущий узел заменяется на резак. Изображение переносится не на бумагу, а, например, на самоклеящуюся пленку или аналогичный носитель. Буквы или знаки, полученные с помощью режущего плоттера, можно увидеть на витринах, вывесках, указателях и т.п.
Струйный плоттер. Дальнейшим развитием семейства плоттеров по пути их продвижения на рынок художественной, графической и рекламной продукции стало создание группы устройств с пишущими узлами струйного типа. По сути эта группа устройств создана на базе механизмов стандартных плоттеров и оснащена современной струйной головкой, обеспечивающей до четырех цветов с разрешением 75-720 dpi.
Большинство струйных аппаратов обеспечивают как печать чертежей, карт и схем в форматах, применяемых в САПР, так и печать популярных графических файлов форматов TIF, BMP, PCX. Кроме того, они имеют драйверы для работы под Windows.
Скорость печати на струйном плоттере зависит от сложности рисунка и разрешения и в среднем составляет 30-60 мин на 1 опред-е">Электрический плоттер. Электрические плоттеры напоминают ксероксы или лазерные принтеры. Принцип работы этих устройств заключается в электризации отдельных точек (областей) специальной бумаги (пленки) с дальнейшей подачей ее в кювету с красителем. Закрепление красителя происходит аналогично процедуре ксерокопирования. Монохромная печать обеспечивается за один проход, цветная (в четыре основных цвета) - за четыре.
Разрешение современных устройств составляет около 400 dpi. Обеспечивается печать рисунков в форматах АО - А1 со скоростью 10-30 мм/с.
Контрольные вопросы
1. Какой принцип используется в струйных принтерах?
2. Какой принцип используется в лазерных принтерах?
3. Какой принцип используется в твердочернильных принтерах?
4. В каких цветных принтерах соотношение цены отпечатка и его качества наименьшее?
5. Какой эффект улучшения качества печати на лазерном принтере дает RET-технология?
6. Влияет ли объем оперативной памяти лазерного принтера на его производительность?
7. Какой язык описания страниц для принтеров является наиболее распространенным в полиграфии?
8. В чем состоит основное отличие фотонаборного выводного устройства от принтера?
9. В чем состоит отличие плоттера от принтера по назначению?