Печатающие устройства. Принципы их работы. Основные типы печатающих устройств Технология ударной печати

В современном офисе практически все задачи, связанные с накоплением, хранением и обработкой самой разнообразной информации, выполняются при помощи компьютеров. Однако, хотим мы того или нет, перейти на полностью электронный документооборот в силу целого ряда различных причин пока еще невозможно, да и вряд ли удастся в ближайшем будущем. Именно поэтому современный офисный компьютер нельзя себе представить без устройств ввода-вывода.

Сканеры

канеры являются глазами компьютера, преобразующими аналоговые изображения (рисунки, фотографии, машинописный текст и т.п.) в тот или иной электронный формат для последующего хранения и обработки с использованием различных программных средств.

В зависимости от способа загрузки носителя сканеры делятся на несколько типов. Наиболее распространенными в настоящее время являются планшетные сканеры: сканируемый документ помещается изображением вниз на плоский стеклянный планшет (обычно он закрывается сверху специальной крышкой), под которым расположена подвижная каретка с источником света, оптической системой и линейкой светочувствительных элементов . В процессе сканирования каретка движется вдоль оси, параллельной длинной стороне планшета и построчно считывает изображение с размещенного на планшете носителя.

Нынешняя популярность планшетных сканеров вполне обоснована, поскольку они являются наиболее универсальными устройствами, позволяющими сканировать отдельные листы, страницы книг и журналов без расшивки, а при определенных навыках - и небольшие объемные предметы. При этом они просты в обращении и не требуют регулярного технического обслуживания.

Несколько иначе устроены протяжные сканеры: в них источник света, оптическая система и линейка светочувствительных элементов в процессе сканирования остаются неподвижными, а носитель при помощи системы валов и роликов протягивается через сканирующий узел. В настоящее время подобные устройства используются главным образом для сканирования носителей большого формата - А3 и более. Основная сфера их применения - ввод различных чертежей, схем, карт и тому подобных документов большого формата для систем САПР и ГИС.

Протяжные сканеры не столь универсальны, как планшетные, ибо позволяют работать с носителями только в виде рулонов или отдельных листов; при этом существуют ограничения по максимальной и минимальной толщине носителей.

Прежде были распространены также ручные и проекционные сканеры, но с развитием технологий первые были вытеснены дешевыми планшетными моделями, а вторые уступили место более компактным и удобным цифровым фотокамерам. Стоит отметить, что после ухода с массового рынка ручные сканеры сохранили за собой довольно специфичную нишу: теперь они довольно широко используются для считывания штрих-кодов в автоматизированных кассовых терминалах и других подобных системах.

Рассмотрим наиболее важные характеристики сканеров, на которые необходимо обратить внимание при выборе подходящей модели.

Разрешающая способность измеряется в пикселах на дюйм (pixels per inch, ppi), и чем больше эта величина, тем с большей детальностью можно оцифровывать исходные изображения. Производители обычно указывают два значения разрешающей способности: оптическое и интерполированное (например, 600 и 19 200 ppi), но на самом деле возможности сканера характеризует именно первый параметр.

Еще одна довольно распространенная у производителей маркетинговая уловка - указание различных величин оптического разрешения для вертикальной и горизонтальной осей, например 1200×600 ppi. Однако обольщаться в данном случае не следует, поскольку реальная величина разрешающей способности соответствует меньшему из приведенных значений. Вообще говоря, погоня за большой разрешающей способностью в контексте выбора офисного сканера вряд ли оправданна, так как сканирование непрозрачных оригиналов в отраженном свете с разрешением более 600 ppi нецелесообразно. Дело в том, что в силу ряда причин детальность получаемого изображения будет увеличиваться весьма незначительно, а вот объем файла - очень даже заметно. Пожалуй, одним из немногих исключений из этого правила является сканирование цветных оригиналов, отпечатанных типографским способом: использование более высокой разрешающей способности позволит лучше справиться с неизбежно возникающим в этом случае характерным муаром .

В качестве примера приведем значения разрешающей способности, необходимые для выполнения некоторых наиболее типичных офисных задач:

• оптическое распознавание текста - 300-400 ppi;
• копирование цветных и черно-белых документов - 200-600 ppi;
• ввод фотографий и рисунков для размещения на Web-сайтах, в электронных документах и презентациях - 75-150 ppi;
• ввод фотографий и рисунков для репродуцирования на монохромных и цветных печатающих устройствах - 200-400 ppi.

Количество воспроизводимых при сканировании оттенков определяется разрядностью, измеряемой в битах на цветовой канал. Для цветных сканеров часто указывается суммарная величина для трех цветовых каналов. Например, надпись «24 бит» означает, что по каждому из трех цветовых каналов - красному, синему и зеленому - разрядность составляет 8 бит на цвет; максимально возможное количество оттенков составляет около 16,7 млн. Типичное значение этого параметра - 8 бит на цветовой канал (24 бит RGB), а многие модели современных планшетных сканеров позволяют оцифровывать изображение с разрядностью 12, 14 и даже 16 бит на цветовой канал (соответственно 36, 42 и 48 бит RGB). Нужно сказать, что для офисного применения увеличение разрядности не имеет практического смысла, поскольку офисные приложения, как правило, не позволяют обрабатывать и размещать в документах изображения с разрядностью более 8 бит на цветовой канал. Некоторое время назад еще можно было встретить черно-белые сканеры, однако сегодня подавляющее большинство моделей позволяют сканировать в цвете.

Максимальный размер сканируемых оригиналов для планшетных сканеров определяется размером планшета; наиболее типичное значение - 216×297 мм (оно позволяет сканировать документы наиболее распространенного формата А4), хотя иногда встречаются модели с удлиненным планшетом (216×356 мм). Планшетные сканеры формата А3 (297×420 мм) довольно дороги и обычно относятся уже к профессиональному классу. Что касается протяжных моделей, то здесь ситуация несколько иная: если максимальная ширина носителей обусловлена физическими параметрами устройства (шириной подающего тракта), то ограничение по допустимой длине налагается драйвером и используемым программным обеспечением.

При большой нагрузке на сканер весьма критичной становится его производительность, которая зависит от скорости сканирования. Стоит отметить, что данный параметр даже для одной и той же модели меняется в зависимости от величины разрешающей способности: чем выше заданное в настройках разрешение, тем медленнее работает сканер. Кроме того, на общую производительность сканера влияет скорость предварительного сканирования и время прогрева. Следует также учесть, что при установке больших значений разрешающей способности узким местом может стать не сам сканер, а используемый для его подключения интерфейс.

Для ряда моделей планшетных сканеров выпускаются устройства автоматической подачи документов (Auto Document Feeder, ADF), которые могут входить в стандартный комплект поставки или продаваться отдельно. Использование подобного устройства (которое обычно устанавливается вместо штатной крышки планшета) позволяет повысить производительность сканера при вводе большого количества однотипных оригиналов на отдельных листах, например готовых форм (анкет, опросных листов), объемных машинописных текстов и т.п.

Сегодня наиболее распространенным интерфейсом для подключения сканеров является USB 1.1. В последнее время дорогие модели планшетных сканеров оснащаются более высокоскоростными интерфейсами - USB 2.0 и IEEE-1394. В отличие от USB 1.1, контроллеры USB 2.0 и IEEE-1394 пока еще редко встречаются в стандартной комплектации офисных компьютеров, так что для подключения сканеров с этими интерфейсами, скорее всего, потребуется установка соответствующей платы.

Среди старых и наиболее дешевых сканеров еще можно встретить модели, оснащенные SCSI и даже параллельным интерфейсом IEEE-1284, однако в современных условиях приобретение подобных устройств вряд ли можно признать целесообразным.

Типы печатающих устройств

Несомненным лидером среди офисных печатающих устройств на сегодняшний день являются монохромные лазерные принтеры форматов А4 и А3. Они обладают высокой производительностью, низкой себестоимостью отпечатков и способны выдерживать большие нагрузки. Еще одним их достоинством является стабильно высокое качество отпечатков, практически не зависящее от типа используемой бумаги.

В последнее время наблюдается рост популярности цветных лазерных принтеров. Еще несколько лет назад это были весьма дорогие и низкопроизводительные устройства (из-за использования четырехпроходного процесса скорость печати в цветном режиме была значительно ниже, чем в монохромном), однако сегодня цены на цветные лазерные модели заметно снизились, а многие производители освоили выпуск устройств, позволяющих одинаково быстро печатать как монохромные, так и цветные изображения.

Во многом схожи с лазерными светодиодные принтеры. Благодаря использованию упрощенной (по сравнению с лазерной) технологии нанесения изображений эти устройства дешевле лазерных; правда, при этом они уступают последним по качеству получаемых отпечатков и производительности. Сейчас многие производители выпускают как монохромные, так и цветные светодиодные принтеры.

В настоящее время на рынке представлен весьма широкий спектр моделей лазерных и светодиодных принтеров - от настольных персональных до сетевых корпоративных. Как правило, небольшие настольные модели имеют минимальные возможности расширения конфигурации и по этой причине обычно используются в небольших подразделениях. Если же говорить о лазерных и светодиодных принтерах уровня средних и больших рабочих групп, то практически все они представляют собой своего рода конструктор: к базовому устройству, в котором располагаются растровый процессор и печатающий механизм, пристыковывается необходимое количество различных функциональных модулей (дополнительные лотки для подачи разнообразных носителей, сортировщики, брошюровщики, финишеры и т.п.). Кроме того, предусматриваются возможности по наращиванию конфигурации базового устройства путем установки дополнительных компонентов (модулей памяти, жестких дисков, шрифтовых картриджей, сетевых адаптеров и принт-серверов, интерпретаторов языков описания страниц, модулей автоматической двусторонней печати и пр.). Благодаря этому можно довольно легко изменять набор функциональных возможностей печатающего устройства в зависимости от потребностей подразделения, в котором он используется.

В офисах довольно широко распространены и струйные модели, подавляющее большинство которых являются цветными. Их использование оправданно в тех случаях, когда существует потребность в цветных документах, а среднемесячные объемы печати невелики. При этом нужно отметить, что если стоимость самих струйных печатающих устройств гораздо ниже, чем лазерных или светодиодных, то затраты на расходные материалы и, следовательно, себестоимость копии значительно выше. Хотелось бы обратить внимание и на то, что еще года три-четыре назад в офисах использовались в основном персональные модели струйных принтеров (поскольку других практически не выпускалось), а сегодня уже выделился и активно развивается отдельный класс корпоративных струйных принтеров, специально ориентированных на офисные задачи. От персональных моделей их отличает более высокая производительность, использование картриджей увеличенной емкости, большой ресурс работы и максимально допустимая месячная нагрузка, а также меньшая зависимость качества получаемых изображений от типа используемой бумаги.

Несколько особняком стоят широкоформатные струйные принтеры, однако, поскольку они применяются для решения достаточно специфичных задач, в рамках этой статьи мы их рассматривать не будем.

Несмотря на то что матричные принтеры сегодня практически полностью уступили свои позиции на рынке персональных печатающих устройств, они до сих пор выпускаются и активно используются в различных организациях. Конечно, матричные устройства не могут похвастаться высокой производительностью и низким уровнем шума, однако благодаря простому устройству их отличает очень высокая надежность и крайне низкая себестоимость отпечатков. Но секрет их долголетия кроется не в этом, а в том, что это единственные широко распространенные сегодня печатающие устройства ударного действия (помимо точек красителя на бумаге остается рельефный след), а специфика деятельности ряда компаний требует использования именно таких принтеров при заполнении официальных документов и форм (например, железнодорожных и авиабилетов).

Нельзя не упомянуть и о довольно экзотичных аппаратах, встречающихся в офисах относительно редко, - о термических принтерах. Наиболее известными представителями термических принтеров, использующих технологию термопереноса твердого красителя, являются аппараты американской компании ALPS и их OEM-версии, выпускавшиеся также под марками Citizen Printiva и OKI. Эти устройства обладают довольно низкой скоростью печати и очень высокой себестоимостью копий, однако у них есть и ряд неоспоримых достоинств: использование твердого красителя обеспечивает очень высокую стойкость отпечатков к механическому и химическому воздействию, а получаемое изображение практически не зависит от типа и качества покрытия носителей. Кроме того, при использовании специальных носителей напечатанные изображения можно переносить на ткань и на поверхность различных предметов. Стоит также отметить, что для данных принтеров выпускаются кассеты с красителями нестандартных цветов (например, белого, зеленого, серебряного, бронзового, золотого и т.д.). Одним из наиболее типичных применений термических принтеров является изготовление небольших тиражей сувенирной и представительской (визиток, бланков, приглашений и пр.) продукции.

Выпускаются и специализированные термические принтеры, предназначенные для нанесения изображений на поверхность компакт-дисков. В качестве примера можно назвать принтеры Inscripta, выпускаемые корпорацией Primera Technology, а также Perfect Image Prism, выпускаемые корпорацией Rimage . Такие устройства могут стать хорошим решением для подразделений, деятельность которых связана с распространением различной продукции и информационных материалов на CD- и DVD-носителях.

Теперь, когда мы ознакомились с основными типами распространенных сегодня печатающих устройств, перейдем к рассмотрению основных характеристик принтеров.

Основные характеристики принтеров

Разрешающая способность измеряется количеством точек на дюйм (dots per inch, dpi). Чем больше этот параметр, тем более точно принтер позволяет воспроизводить выводимые изображения: при печати текста и монохромных рисунков это означает более высокую детальность изображения, а применительно к полутоновым изображениям - возможность передачи большего количества оттенков при одинаковой линиатуре. Для печати текстовых документов вполне достаточно разрешающей способности 300-600 dpi, в то время как для качественного вывода полутоновых и цветных изображений требуется разрешение 720 dpi и более.

В настоящее время производители используют в своих изделиях различные технологии, позволяющие повысить количество воспроизводимых полутонов без увеличения разрешающей способности. К тому же стоит отметить, что на практике далеко не всегда принтеры разных производителей, обладающие одной и той же разрешающей способностью, обеспечивают одинаково качественные изображения.

Производительность принтера обусловлена несколькими параметрами: временем прогрева, скоростью растрирования и скоростью работы печатающего механизма. Время прогрева зависит от используемой технологии печати: если струйные и матричные принтеры готовы к работе практически сразу после включения, то лазерным и термическим принтерам требуется определенное время (от нескольких секунд до нескольких минут) для выхода на рабочий режим.

В зависимости от конструкции того или иного аппарата растрирование выводимого на печать изображения может выполняться как драйвером (что характерно для большинства струйных и матричных устройств, а также лазерных принтеров начального уровня), так и специализированным процессором самого принтера (такое решение обычно применяется в средних и больших лазерных и в некоторых струйных моделях). В первом случае время растрирования в большой степени обусловлено конфигурацией компьютера, с которого документ отправляется на печать. При прочих равных условиях время растрирования зависит от разрешения, заданного в настройках печати: удвоение величины разрешающей способности приведет к увеличению объема растрового образа страницы в четыре раза, вследствие чего значительно возрастет время, необходимое для обработки документа и передачи его в принтер.

Производители принтеров в технических характеристиках своих изделий обычно указывают лишь два параметра: максимальную скорость работы печатающего механизма и время выхода первой страницы после отправки документа на печать. Однако следует учитывать, что в отличие от лазерных и светодиодных принтеров скорость работы печатающих механизмов струйных, матричных и некоторых термических устройств существенно зависит от установленной величины разрешающей способности и степени заполнения страницы; таким образом, реальные показатели для этих принтеров могут оказаться заметно ниже заявленных производителем.

Требования к используемым носителям обычно включают перечень подходящих для того или иного устройства типов носителей (обычная бумага, специальные сорта бумаг, конверты, открытки, наклейки, карточки, прозрачная пленка и т.д.) и диапазон допустимой плотности, или удельного веса, для каждого типа носителей (обычно указывается в граммах на квадратный метр, г/м 2 ; кроме того, иногда указывается ограничение по максимальной толщине носителей). Обратите внимание на то, что эти параметры могут различаться в зависимости от способа подачи (ручной или автоматический) и от использования различных дополнительных устройств (модуля автоматической двусторонней печати, брошюровщика и т.п.).

Емкость подающих и принимающих лотков указывается в технических характеристиках принтера. Наиболее часто данный параметр рассчитывается для листов обычной бумаги плотностью 60 или 75 г/м 2 .

Говоря об офисном принтере, нельзя не упомянуть об интеграции данного устройства в локальную сеть. Для этого могут использоваться различные решения, наиболее распространенным из которых является установка в принтер специального сетевого адаптера или принт-сервера. Естественно, при выборе печатающего устройства необходимо уточнить, есть ли в предлагаемом производителем принтеров ассортименте сетевых адаптеров и принт-серверов модули, совместимые с проектируемой или уже имеющейся локальной сетью предприятия или подразделения.

Оптимизация использования принтеров

Любому системному администратору, работающему в более-менее крупном офисе, хорошо известно, что нагрузка на принтеры крайне неравномерна - периоды временного затишья внезапно сменяются спонтанными всплесками активности сотрудников, и даже высокопроизводительные сетевые принтеры далеко не всегда могут справиться с лавиной обрушивающихся на них документов. Вот наиболее типичная ситуация: один из пользователей отправил на печать отчет объемом в несколько сотен страниц - в результате другие сотрудники вынуждены ждать, пока будут отпечатаны их одно-двухстраничные письма и счета.

Вполне очевидно, что приобретение дополнительных принтеров вряд ли позволит эффективно справляться с подобными ситуациями и, кроме того, повлечет за собой дополнительные финансовые затраты. Но, оказывается, можно обойтись и уже имеющимся парком принтеров, если повысить эффективность их использования.

Суть решения заключается в следующем: имеющиеся в распоряжении данного подразделения принтеры объединяются в кластер, работой которого управляет общий принт-сервер. Использование такой схемы позволяет получить целый ряд преимуществ по сравнению с более традиционным подключением отдельных сетевых принтеров.

Один из наиболее показательных примеров - распараллеливание печати при выводе объемных документов либо большого количества копий. Реализуется это следующим образом: при превышении заданного в настройках минимального количества страниц отправленный на печать документ делится на несколько частей, которые печатаются параллельно на различных принтерах кластера (пользователь, отправивший задание, получит уведомление о том, на каких именно устройствах отпечатаны части документа). Это позволяет не только сократить время получения готового документа, но и равномерно распределить нагрузку между входящими в кластер устройствами. Помимо этого контроллер кластера может перенаправлять задания в случае возникновения сбоев: например, если в каком-либо из принтеров закончился тонер или замялась бумага, все отправленные на него задания будут перенаправлены на другое устройство, а пользователи получат соответствующие уведомления.

Нужно сказать, что и с точки зрения пользователя процедура печати становится проще: вместо нескольких разных принтеров в меню остается одно универсальное печатающее устройство, на которое и направляются все задания, а выбором наиболее подходящего принтера для печати конкретного документа управляет уже контроллер кластера.

В качестве примеров решений кластерной печати можно привести JetCAPS ClusterQue (совместная разработка компаний Hewlett-Packard и LBM Systems) и Callisto (разработка Canon).

Многофункциональные устройства

ложно сказать, кому из разработчиков первому пришла в голову идея объединить принтер и сканер в единое устройство. Да это, в общем-то, и не важно. Выгоды такого симбиоза очевидны: пользователь получает один аппарат, который может выполнять функции сразу трех различных устройств - сканера, принтера и копировального аппарата, а если добавить факсимильный модуль - то и четырех. Разумеется, такое решение получается дешевле трех или четырех отдельных устройств и требует значительно меньше места. Правда, некоторым недостатком в данном случае является более низкая надежность: например, при выходе из строя блока питания вы одновременно лишитесь возможности использования сразу всех устройств, а при исчерпании тонера или чернил в печатающем модуле не сможете воспользоваться не только принтером, но и копировальным аппаратом.

Как бы там ни было, на протяжении нескольких лет многофункциональные устройства пользуются устойчивым спросом, а производители регулярно обновляют модельный ряд этих офисных комбайнов. В настоящее время существует довольно четкое деление многофункциональных устройств на две большие группы: компактные настольные аппараты и большие корпоративные комплексы.

Многофункциональные устройства в настольном исполнении отличаются разнообразием внешнего вида и технических решений. В продаже можно встретить многофункциональные устройства, построенные на базе как протяжных, так и планшетных сканирующих модулей. Если же говорить о принтерной части, то это может быть и струйное (цветное или монохромное), и лазерное (обычно монохромное) печатающее устройство. Обычно в таких аппаратах предусмотрена возможность подключения к компьютеру через двунаправленный параллельный интерфейс IEEE-1284 и/или USB.

Что касается корпоративных многофункциональных комплексов, то зачастую они представляют собой высокопроизводительные цифровые копировальные аппараты, оснащенные компьютерным интерфейсом. Обычно они оснащаются лазерным печатающим механизмом (цветным или монохромным) и модулем планшетного (реже - протяжного) сканера с устройством автоматической подачи документов. Аналогично корпоративным лазерным принтерам, конфигурацию многих многофункциональных комплексов можно расширять путем установки дополнительных компонентов и внешних функциональных модулей.

КомпьютерПресс 9"2002

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.

Лекция 7. Печатающие устройства

Принципы построения различных типов принтеров.

Форматы данных и интерфейсы принтеров

Системная поддержка принтеров.

Литература: 1. Гук. М. Аппаратные средства IBM PC. Питер, 2005, с. 562-583.

1. Принципы построения различных типов принтеров.

Определения:

Принтер – это устройство, обеспечивающее вывод изображения на бумагу или пленку.

Плоттер – это устройство для вычерчивания изображения на бумаге.

Принципы формирования изображений:

у принтеров – соответствие растровым дисплеям;

у плоттеров - соответствие векторным дисплеям.

Принтеры и плоттеры создают так называемые твердые копии (hardcopy) документов; твердость означает невозможность их последующей произвольной модификации. По этому признаку принтеры и плоттеры относятся к пассивным устройствам графического вывода противоположность - активные устройства вывода - дисплеи.

По способу печати принтеры разделяются на буквопечатающие и знакосинтезирующие (что аналогично текстовому и графическому режимам дисплея), а также последовательные и параллельные.

В последовательных принтерах печать осуществляется поэлементно с продвижением по строке, и после завершения печати одной строки переходят к печати следующей строки.

В параллельных принтерах строка печатается целиком строкой.

Буквопечатающие принтеры способны печатать только строчки символов из фиксированного набора, что ограничивает область их применения для текстовых документов без возможности использования разнообразия шрифтов. Вместе с тем, у них есть преимущество в качестве печатаемых символов, а в ряде случаев - и в скорости печати.

Знакосинтезирующие , они же матричные принтеры, позволяют печатать произвольные изображения. По способу нанесения красителя они делятся на ударные (игольчатые), термические, струйные и лазерные, хотя под матричными, как правило, подразумевают именно игольчатые.

1. Матричные игольчатые принтеры

Игольчатые принтеры (Dot Matrix Printer) имеют печатающую головку, на которой расположена матрица игольчатых молоточков, управляемых электромагнитамитами. Иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, бумага лежит на валике, перемещаясь только продольно (перевод строк выполняется поворотом вала, но в обоих направлениях. Перемещение по строке выполняет сама печатающая головка - она довольно легкая, поэтому ее можно двигать быстро. Все управление механикой выполняет встроенный микроконтроллер принтера. В его ведении находятся шаговые двигатели подачи бумаги и перемещения головки по строке, а также приводы иголок, которых может быть от 8 до 24. На принтере имеются механические или оптоэлектронные датчики крайних положений каретки, а также датчик конца бумаги. Управляя этими механизмами и пользуясь датчиками, можно вывести любое изображение. Во время печати головка движется по строке слева направо, и ударами иголок отпечатываются требуемые точки. После того как строка отпечатана, передвигается бумага и выполняется печать следующей строки. Если бумагу не перемещать, то можно повторно пропечатывать отдельные элементы (символы), и они будут выглядеть ярче. У некоторых принтеров печать может выполняться и на обратном ходе головки, что экономит время печати, хотя из-за люфтов механики возможно не очень точное совмещение точек, отпечатанных на прямом и обратном ходе.

Валик подачи бумаги Бумага печати Указатели поворота валика

Головка с матрицей

иголок

Датчики.

Микроконтроллер

ПЗУзнакогенератора

Буферное ОЗУ.

Интерфейс связи с ПК

Рис. 7.1. Функциональная схема матричного принтера.

Матричные принтеры могут работать как в графическом, так и в символьном режимах. Развертку символов в точечное изображение выполняет встроенный процессор (микроконтроллер) принтера, у которого есть ПЗУ с таблицами знакогенераторов. Обычно принтеры имеют несколько таблиц (для разных языков и шрифтов), переключаемых программно (по командам от компьютера), аппаратно (переключателями на принтере) или с помощью кнопок панели управления принтером.

Контроллер принтера по интерфейсу принимает от компьютера поток байтов, содержащий данные для печати и управляющие команды. Данные принимаются в буферное ОЗУ, откуда извлекаются и интерпретируются в соответствии с возможностями механики. Принтер обеспечивает обратную связь с компьютером:

управляет потоком (останавливает по заполнению буфера) и сообщает свое состояние - готовность (On-Line), конец бумаги (Paper End), ошибка (Error). Это позволяет программе работать с принтером не вслепую и сообщать пользователю о необходимости вмешательства.

Принтер способен печатать поступающие к нему данные, когда он включен, у него есть бумага и он находится в состоянии On-Line. В состоянии On-Line принтер готов к приему данных от компьютера (если у него есть место в буферной памяти). Заметим, что принтер печатает строку только после того, как «поймет», что у него в буферной памяти собрался окончательный образ для этой строки. В символьном режиме строка будет отпечатана в следующих случаях:

принято столько символов, сколько умещается в строке, и еще хотя бы один (принтеру полагается воспринимать код «забой», по которому он должен аннулировать предыдущий символ);

принят символ возврата каретки (CR), перевода строки (LF) или формата (FF);

оператор нажал кнопку перевода строки или формата (для их срабатывания принтер должен быть переведен в состояние Off-Line, печать строки может быть вызвана и переводом в это состояние).

Таким образом, матричный принтер является устройством построчного выво да.

В графическом режиме идея печати та же - строка печатается целиком, когда для нее готовы данные (для всех используемых иголок). При переводе принтера в стояние Off-Line печать и прием данных приостанавливаются, но оставшиеся в буфере данные сохраняются. Буфер очищается по включению питания, аппаратному сбросу по сигналу интерфейса и по приему специальной команды.

По включению питания, аппаратному или программному сбросу контроллер выполняет самотестирование и приводит механику в исходное состояние. Для этого он перемещает головку до срабатывания датчика левого положения, чтобы откалибровать систему позиционирования. Некоторые принтеры после этого немного прогоняют головку вправо, чтобы она не мешала заправке бумаги.

Разрешающая способность матричного принтера определяется размером матрицы иголок и разрешающей способностью печати: точки можно пропечатывать, смещая головку (влево-вправо) и бумагу (вверх-вниз) даже на долю шага так, что точки сольются в почти гладкую линию, для чего требуется довольно точная механика. Разрешающая способность печати связана со скоростью: поскольку иголки все-таки инерционны, предельная частота их срабатывания ограничена. Поэтому для высокого разрешения скорость перемещения головки и бумаги невысока. Современные модели матричных принтеров позволяют достигать разрешения вплоть до 360dpi (точек на дюйм) по обоим координатам. Принтеры, как правило, могут работать в режимах с различным разрешением - от малого разрешения для быстрой печати черновиков (draft) до высокого разрешения (NLQ. - Near Line Quality, качество, близкое к гладким буквам пишущих машинок).

Цветные матричные принтеры работают с многоцветной (обычно трехцветной) красящей лентой. Каждая строка печатается за несколько проходов головки, и на каждый проход устанавливается полоса ленты определенного цвета. Такая цветная печать происходит не быстро, да и качество цветопередачи невысокое.

Матричные принтеры весьма неприхотливы - могут печатать практически на любой бумаге - листовой, рулонной, фальцованной. Листовая бумага подаётся фрикционным механизмом - валиком, к которому она прижимается обрезиненным роликом. Листы могут заправляться вручную, а в более дорогих моделях имеются специальные лотки для автоматической подачи бумаги из пачки. Для печати из рулона или стопки фальцованной бумаги с перфорацией по краям механизм подачи бумаги имеет траки - резиновые или пластмассовые «гусеницы» с зубчиками. Траки расположены на общей оси и обеспечивают подачу бумаги без перекосов, неизбежных (пусть и в небольшой степени) при фрикционной подаче. Узкие принтеры позволяют печатать на бумаге шириной до формата А4 (вертикально заправленный лист), широкие - до A3 (горизонтально заправленный лист). Принтеры имеют направляющие, регулируемые по ширине листа, а у моделей с траками направляющие двигаются вместе с траками. Существуют специальные приспособления для печати этикеток.

Параллельные матричные принтеры (например, Tally Mannusman) не имеют подвижной печатающей головки - у них иголки расположены вдоль всей печатаемой строки. За счет этого печать происходит очень быстро (с той же скоростью, что и у барабанных буквопечатающих принтеров). Горизонтальное разрешение у этих принтеров не обязательно определяется числом иголок: печатающий блок может немного перемещаться вдоль строки, и каждая строка может быть отпечатана за несколько ударов, при которых точки смещаются относительно друг друга на доли шага иголок. От этих принтеров в основном требуется высокая скорость печати символов, так что механизм повышения разрешения, снижающий скорость печати, может включаться лишь для графической печати «экзотических» шрифтов. Эти принтеры, как правило, широкие и работают с рулонной и фальцованной бумагой с перфорацией по краям (фрикционная дача на большой длине всегда будет уводить бумагу в сторону). Данные принтеры имеют высокую цену, но при большом объеме текстовой печати весьма эффективные, т.к. Расходный материал - красящая лента.

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.

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

По способу печати принтеры разделяются на буквопечатающие и знакосинтезирующие что аналогично текстовому и графическому режимам дисплея а также последовательные и параллельные. В последовательных принтерах печать осуществляется поэлементно с продвижением по строке и после завершения печати одной строки переходят к печати следующей строки. Вместе с тем у них есть преимущество в качестве печатаемых символов а в ряде случаев и в скорости печати. Во время печати головка движется по строке слева направо и ударами иголок...

Лекция 7. Печатающие устройства

Вопросы:

1. Системная поддержка принтеров.

Литература: 1. Гук. М. Аппаратные средства IBM PC . Питер, 2005, с. 562-583.

1. Принципы построения различных типов принтеров.

Определения:

Принтер – это устройство, обеспечивающее вывод изображения на бумагу или пленку.

Плоттер – это устройство для вычерчивания изображения на бумаге.

Принципы формирования изображений:

у принтеров – соответствие растровым дисплеям;

у плоттеров - соответствие векторным дисплеям.

Принтеры и плоттеры создают так называемые твердые копии (hardcopy ) документов; твердость означает невозможность их последующей произвольной модификации. По этому признаку принтеры и плоттеры относятся к пассивным устройствам графического вывода противоположность — активные устройства вывода — дисплеи.

По способу печати принтеры разделяются на буквопечатающие и знакосинтезирующие (что аналогично текстовому и графическому режимам дисплея), а также последовательные и параллельные.

В п оследовательных принтерах печать осуществляется поэлементно с продвижением по строке, и после завершения печати одной строки переходят к печати следующей строки.

В параллельных принтерах строка печатается целиком строкой.

Буквопечатающие принтеры способны печатать только строчки символов из фиксированного набора, что ограничивает область их применения для текстовых документов без возможности использования разнообразия шрифтов. Вместе с тем, у них есть преимущество в качестве печатаемых символов, а в ряде случаев — и в скорости печати.

Знакосинтезирующие, они же матричные принтеры, позволяют печатать произвольные изображения. По способу нанесения красителя они делятся на ударные (игольчатые), термические, струйные и лазерные, хотя под матричными, как правило, подразумевают именно игольчатые.

1. Матричные игольчатые принтеры

Игольчатые принтеры ( Dot Matrix Printer ) имеют печатающую головку, на которой расположена матрица игольчатых молоточков, управляемых электромагнитамитами. Иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, бумага лежит на валике, перемещаясь только продольно (перевод строк выполняется поворотом вала, но в обоих направлениях. Перемещение по строке выполняет сама печатающая головка — она довольно легкая, поэтому ее можно двигать быстро. Все управление механикой выполняет встроенный микроконтроллер принтера. В его ведении находятся шаговые двигатели подачи бумаги и перемещения головки по строке, а также приводы иголок, которых может быть от 8 до 24. На принтере имеются механические или оптоэлектронные датчики крайних положений каретки, а также датчик конца бумаги. Управляя этими механизмами и пользуясь датчиками, можно вывести любое изображение. Во время печати головка движется по строке слева направо, и ударами иголок отпечатываются требуемые точки. После того как строка отпечатана, передвигается бумага и выполняется печать следующей строки. Если бумагу не перемещать, то можно повторно пропечатывать отдельные элементы (символы), и они будут выглядеть ярче. У некоторых принтеров печать может выполняться и на обратном ходе головки, что экономит время печати, хотя из-за люфтов механики возможно не очень точное совмещение точек , отпечатанных на прямом и обратном ходе.

Валик подачи бумаги Бумага печати Указатели поворота валика

Головка с матрицей

иголок

Датчики.

Микроконтроллер

ПЗУ знакогенератора

Буферное ОЗУ.

Интерфейс связи с ПК

Рис. 7.1. Функциональная схема матричного принтера.

Матричные принтеры могут работать как в графическом, так и в символьном режимах. Развертку символов в точечное изображение выполняет встроенный процессор (микроконтроллер) принтера, у которого есть ПЗУ с таблицами знакогенераторов. Обычно принтеры имеют несколько таблиц (для разных языков и шрифтов), переключаемых программно (по командам от компьютера), аппаратно (переключателями на принтере) или с помощью кнопок панели управления принтером.

Контроллер принтера по интерфейсу принимает от компьютера поток байтов, содержащий данные для печати и управляющие команды. Данные принимаются в буферное ОЗУ, откуда извлекаются и интерпретируются в соответствии с возможностями механики. Принтер обеспечивает обратную связь с компьютером:

управляет потоком (останавливает по заполнению буфера) и сообщает свое состояние — готовность ( On - Line ), конец бумаги (Paper End ), ошибка (Error ). Это позволяет программе работать с принтером не вслепую и сообщать пользователю о необходимости вмешательства.

Принтер способен печатать поступающие к нему данные, когда он включен, у него есть бумага и он находится в состоянии On - Line . В состоянии On - Line принтер готов к приему данных от компьютера (если у него есть место в буферной памяти). Заметим, что принтер печатает строку только после того, как «поймет», что у него в буферной памяти собрался окончательный образ для этой строки. В символьном режиме строка будет отпечатана в следующих случаях:

• принято столько символов, сколько умещается в строке, и еще хотя бы один (принтеру полагается воспринимать код «забой», по которому он должен аннулировать предыдущий символ);
• принят символ возврата каретки ( CR ), перевода строки ( LF ) или формата (FF );
• оператор нажал кнопку перевода строки или формата (для их срабатывания принтер должен быть переведен в состояние Off - Line , печать строки может быть вызвана и переводом в это состояние).

Таким образом, матричный принтер является устройством построчного вывода.

В графическом режиме идея печати та же — строка печатается целиком, когда для нее готовы данные (для всех используемых иголок). При переводе принтера в стояние Off - Line печать и прием данных приостанавливаются, но оставшиеся в буфере данные сохраняются. Буфер очищается по включению питания, аппаратному сбросу по сигналу интерфейса и по приему специальной команды.

По включению питания, аппаратному или программному сбросу контроллер выполняет самотестирование и приводит механику в исходное состояние. Для этог о он перемещает головку до срабатывания датчика левого положения, чтобы откалибровать систему позиционирования. Некоторые принтеры после этого немного прогоняют головку вправо, чтобы она не мешала заправке бумаги.

Разрешающая способность матричного принтера определяется размером матрицы иголок и разрешающей способностью печати: точки можно пропечатывать, смещая головку (влево-вправо) и бумагу (вверх-вниз) даже на долю шага так, что точки сольются в почти гладкую линию, для чего требуется довольно точная механика. Разрешающая способность печати связана со скоростью: поскольку иголки все-таки инерционны, предельная частота их срабатывания ограничена. Поэтому для высокого разрешения скорость перемещения головки и бумаги невысока. Современные модели матричных принтеров позволяют достигать разрешения вплоть до 360 dpi (точек на дюйм) по обоим координатам. Принтеры, как правило, могут работать в режимах с различным разрешением — от малого разрешения для быстрой печати черновиков ( draft ) до высокого разрешения ( NLQ . — Near Line Quality , качество, близкое к гладким буквам пишущих машинок).

Цветные матричные принтеры работают с многоцветной (обычно трехцветной) красящей лентой. Каждая строка печатается за несколько проходов головки, и на каждый проход устанавливается полоса ленты определенного цвета. Такая цветная печать происходит не быстро, да и качество цветопередачи невысокое.

Матричные принтеры весьма неприхотливы — могут печатать практически на любой бумаге — листовой, рулонной, фальцованной. Листовая бумага подаётся фрикционным механизмом — валиком, к которому она прижимается обрезиненным роликом. Листы могут заправляться вручную, а в более дорогих моделях имеются специальные лотки для автоматической подачи бумаги из пачки. Для печати из рулона или стопки фальцованной бумаги с перфорацией по краям механизм подачи бумаги имеет траки — резиновые или пластмассовые «гусеницы» с зубчиками. Траки расположены на общей оси и обеспечивают подачу бумаги без перекосов, неизбежных (пусть и в небольшой степени) при фрикционной подаче. Узкие принтеры позволяют печатать на бумаге шириной до формата А4 (вертикально заправленный лист), широкие — до A3 (горизонтально заправленный лист). Принтеры имеют направляющие, регулируемые по ширине листа, а у моделей с траками направляющие двигаются вместе с траками. Существуют специальные приспособления для печати этикеток.

Параллельные матричные принтеры (например, Tally Mannusman ) не имеют подвижной печатающей головки — у них иголки расположены вдоль всей печатаемой строки. За счет этого печать происходит очень быстро (с той же скоростью, что и у барабанных буквопечатающих принтеров). Горизонтальное разрешение у этих принтеров не обязательно определяется числом иголок: печатающий блок может немного перемещаться вдоль строки, и каждая строка может быть отпечатана за несколько ударов, при которых точки смещаются относительно друг друга на доли шага иголок. От этих принтеров в основном требуется высокая скорость печати символов, так что механизм повышения разрешения, снижающий скорость печати, может включаться лишь для графической печати «экзотических» шрифтов. Эти принтеры, как правило, широкие и работают с рулонной и фальцованной бумагой с перфорацией по краям (фрикционная дача на большой длине всегда будет уводить бумагу в сторону). Данные принтеры имеют высокую цену, но при большом объеме текстовой печати весьма эффективные, т.к. Расходный материал — красящая лента.

1. Термопринтеры

Термопринтеры по конструкции напоминают игольчатые, но вместо ударов иголок по красящей ленте их головки нагревают отдельные точки специальной термочувствительной бумаги. Эти принтеры отличаются практически бесшумной работой, правда, скорость печати невысока. Главный недостаток — требуется специальная бумага, изображение на которой получается не очень устойчивым (на солнечном свету и при нагревании бумага темнеет). В настоящее время термопринтеры используются в основном в факсимильных аппаратах.

1. Струйные принтеры

Струйные принтеры также конструктивно аналогичны матричным игольчатым, но вместо удара по бумаге через красящую ленту они выстреливают по бумаге, капельками специальных чернил. Чернила выстреливаются из микроскопических сопел с использованием пьезоэлектрических механических микронасосов пузырьковой технологии ( bublejet ). Пузырьки пара, выталкивающие чернила из сопла, образуются под воздействием микроскопического нагревательного элемента. Число сопел в головке измеряется десятками, благодаря их малому размеру удается достичь высокого разрешения (вплоть до 720 dpi =точек на дюйм). Цветные струйные принтеры имеют сопла для чернил базисных цветов и черных (набор цветов для модели CMYK — Cyan =Рыжий, Magenta , Yellow =Желтый, Black =Черный). По конструкции чернильниц принтеры разделяются на два типа: с отдельными сменными чернильницами и с чернильницами, совмещенными с головкой. В совмещенном варианте предусматривается дозаправка чернильниц. Струйные принтеры работают тихо, скорость печати определяется режимом:

черновая — быстро, качественная,

цветная печать, — довольно медленно.

Высокое качество достижимо только на хорошей бумаге. На плохой бумаге чернила растекаются, правда, против этого применяют разные ухищрения (например, подогрев бумаги для ускорения высыхания). Струйные принтеры печатают только на листовой бумаге, большинство моделей работает с форматом А4, но есть и A3. Для них подходит бумага, предназначенная для ксероксов. Из-за довольно высокой цены картриджей с чернилами стоимость печати на струйном принтере, особенно цветной, оказывается довольно высокой, в то время как сами принтеры относительно недороги. Иногда у принтеров пересыхают чернила в соплах, и это, как правило, приводит к необходимости замены довольно дорогой головки. В отличие от игольчатых принтеров, которые готовы к работе почти сразу по включению питания, струйные принтеры довольно медлительны — по включению питания они выполняют серию манипуляций с головкой и чернильницами, подготавливаясь к работе. Чтобы сопла не высыхали, головка паркуется в специальном месте. Нештатное включение питания во время работы не позволяет принтеру припарковать головку, и чернила могут засохнуть в соплах.

Число органов управления у струйных принтеров сведено к 1-2 кнопкам, одна из которых является выключателем питания. Одной кнопкой и переключают режим On - Line / Off - Line , и выводят недопечатанную страницу, и загружают новую страницу. Перевод строки, смена шрифтов и т. д. кнопками уже не выполняются — всеми этими функциями управляет компьютер. Это вполне закономерно поскольку в струйном принтере место листа, в котором производится печать в данный момент, скрыто от глаз (поэтому ручной перевод строки не имеет смысла), а шрифтовые возможности настолько богаты (благодаря высокому разрешению), что кнопочное управление тут просто неуместно.

1. Лазерные принтеры

В лазерных принтерах используется та же технология переноса изображения на бумагу, что и в копировальных аппаратах.

Контейнеры с красящим порошком

Источник лазера

Лазерный

луч

Бумага печати

Вращающееся Направление подачи бумаги

Зеркало Термовалик

Контейнер для сбора отработанного тонера

Рис. 7.2. Функциональная схема лазерного принтера

Имеется барабан, покрытый фоточувствительным полупроводником. Поверхность барабана электризуется, после чего модулированный лазерный луч сканирует всю поверхность барабана, разряжая засвеченные участки. Сканирование осуществляется с помощью вращающегося зеркала, направляющего луч на поверхность барабана, и вращения самого барабана. К разряженным точкам поверхности притягивается тонер — очень мелкий красящий порошок, таким образом, на барабане формируется изображение полного листа. Далее синхронно с вращением барабана по барабану прокатывается наэлектризованный лист бумаги, и частички тонера переходят на него. Затем бумага с тонером прокатывается через горячие валки, и тонер припекается к бумаге, после чего лист выводится из принтера. Лишний порошок тонера, собирается в контейнере сбора отработанного порошка. Таким образом, лазерный принтер является постраничным печатающим устройством — он может печатать страницу только целиком, не имея возможности остановиться посреди строки (как последовательный принтер) или листа (как построчный принтер). Цветная печать осуществляется в несколько проходов — каждый раз со своим цветом тонера, Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати и обладают самым высоким разрешением. Они работают с листовой бумагой высокого качества, пачка которой загружается в лоток, или с пленкой, используемой в полиграфии вывода оригинал-макетов. Лазерный принтер можно использовать и для вывода фотошаблонов для изготовления печатных плат, используя различные пленки для получения изображений. Специально для печати на пленку принтеры имеют возможность зеркальной печати изображения (именно так и печатают макеты книг). Принтеры чувствительны к механическим свойствам бумаги — плохую и мятую бумагу они заминают, и для извлечения остатков листа приходится открывать принтер. Скорость черно-белой печати достигает десятков листов в минуту, цветная печать выполняется медленнее.

Лазерные принтеры выпускаются в широком ассортименте – от маломощных персональных до мощных. Большие принтеры имеют несколько лотков для бумаги и возможность программного выбора лотка. Для каждой модели принтера имеется оптимальная нагрузка — количество отпечатанных листов за единицу времени, а также ресурс барабана. Превышение нагрузки ведет к ускоренному износу, и принтер может не успеть выработать свой официальный ресурс, слишком малая нагрузка невыгодна — мощные принтеры стоят дорого, и удельная стоимость печати окажется слишком высокой.

Расходным материалом для лазерного принтера являются картриджи с тонером; иногда имеется возможность дозаправки картриджа порошком. Стоимость печати по расходным материалам у лазерного принтера невысока, но сами принтеры дороже всех других типов (правда, и качественнее).

Лазерные принтеры имеют мощные встроенные процессоры и большой объем буферной памяти, поскольку они должны хранить изображение целой страницы с высоким разрешением. Объемом буферной памяти определяется максимальное разрешение. Особенно много памяти требует цветная печать. Память лазерного принтера может быть расширена установкой дополнительных модулей динамической памяти, правда, ряд моделей довольно капризны по отношению к типам устанавливаемых модулей. Внутреннее ПО принтера, хранящееся в его ПЗУ, может быть расширено путем установки дополнительных модулей, как правило, флэш-памяти.

Органы управления «персональными» лазерными принтерами (как и струйными) минимизированы. Мощные принтеры, имеющие несколько лотков подачи бумаги и обеспечивающие возможность различных настроек, часто имеют небольшой жидкокристаллический дисплей и кнопки, позволяющие управлять принтером с помощью меню.

1. Плоттеры

Плоттеры, они же графопостроители, предназначены для вывода чертежей. Плоттеры являются векторными устройствами (по крайней мере по входным данным). В плоттерах первых поколений пишущее средство перемещалось на бумаге по траектории, заданной отображаемой в данный момент фигурой, способен рисовать графические примитивы: точка, отрезок прямой, дуга (окружность как его разновидность), прямоугольник. Поток данных, получаемый плоттером, содержит команды рисования этих примитивов и параметры. Многие плоттеры «понимают» и команды написания текста: каждую букву они внутренне интерпретируют как набор отрезков и дуг; для этого они должны иметь соответствующие таблицы знакогенераторов. Плоттеры позволяют выводить изображения на листы разного формата — от А4 для настольных устройств АО у крупных напольных устройств. Для принтеров такие большие раз1 доступны. По способу обеспечения движения пишущего средства относ: го бумаги различают планшетные и рулонные плоттеры.

В планшетном плоттере лист бумаги укладывается на плоский стол и неподвижно закрепляется. На небольших устройствах лист по краям прижимается металлическими полосками к магнитному столу. На устройствах большого формата листы иногда присасываются воздухом через специальные отверстия в столе. Над столом в одном направлении перемещается каретка, вдоль которой перемешается пишущая головка. Вся эта конструкция, напоминающая мостовой кран, приводится в движения двумя шаговыми двигателями, обеспечивающими перемещение пишущей головки по всей поверхности листа. Точность позиционирования измеряется десятыми и даже сотыми долями миллиметра. Головка перьевого плоттера снабжена пишущим пером. На головке имеется соленоид, который прижимает перо к бумаге в нужных местах. У струйного плоттера используется головка такого же типа, как и у струйного принтера (черно-белая или цветная). Приводы позиционирования и пишущего узла управляются встроенным микроконтроллером в соответствии с принимаемым потоком команд.

В рулонном плоттере имеется горизонтальный барабан, на который кладётся лист бумаги и прижимается к барабану валиками. Края листа свободно свисают вниз (это напольные конструкции). Пишущая головка перемещается по направляющей только вдоль оси барабана. Вращение барабана (в обоих направлениях) и перемещение головки совместно обеспечивают взаимно перпендикулярные перемещения пишущего средства относительно бумаги. Рулонные плоттеры позволяют выводить чертежи крупного формата, не занимая при этом огромной площади (как планшетные). Здесь жестко ограничена лишь ширина рулона (А1 или А0). Есть устройства, у которых края листа не свисают, а наматываются на специальные барабаны — такие плоттеры могут выводить полотна длиной в несколько метров. Однако в рулонном плоттере при повторных прогонах довольно трудно обеспечивать точное позиционирования бумаги, которая катается по барабану вперёд-назад во время вывода чертежа огромное количество раз. Из-за этого требуется очень высокоточная (а потому и дорогая) механика.

Современные струйные рулонные плоттеры сделаны несколько иначе. По сути дела они являются растровыми струйными принтерами, головка которых имеет ряд (и не один) сопел. При выводе бумага в них по барабану прокатывается всего один раз, в одном направлении, и за этот проход растровым способом выводится все изображение. Растеризация изображения производится во внутреннем ОЗУ огромного размера, но на данном этапе это оказывается уже проще, делать сложную механику.

Перьевой плоттер способен выбирать перья (по цвету чернил, типу и толщине) из имеющихся у него в распоряжении. Перья бывают разные — типа шариковой ручки ( ball tip pen ), фломастера (fiber tip pen ) или керамического пера ( keramic tip pen ) — каждый тип имеет свою нишу применения. Для выбора пера используют разные механизмы. В револьверном механизме перья устанавливаются в ячейки барабана, размещенного у края рабочего стола плоттера. Отдельный -привод поворачивает барабан на нужный угол, предоставляя для доступа требуемую ячейку. Головка подводится к барабану и определенным движением вынимает из него перо (предварительно поставив прежнее в свободную ячейку). У других плоттеров перья устанавливаются в ряд держателей, и головка для обмена подводится к одному из них.

Внешний интерфейс плоттера — параллельный или последовательный. В отличие от принтеров для плоттеров интерфейс не является узким местом — передача графических команд даже по последовательному интерфейсу происходит гораздо быстрее их механического исполнения. Параллельный интерфейс плоттера ничем не отличается от принтерного. С последовательным интерфейсом на некоторых старых плоттерах бывают сложности. Некоторые плоттеры с последовательным интерфейсом используют программное управление потоком, но посылают не стандартные символы XON / XOFF , а слова (ASCII -строки). Такой протокол обмена на уровне системы практически не поддерживается (эти плоттеры непосредственно «разговаривают» с прикладной программой). Это осложняет подключение плоттера к компьютерной сети (например, через принт-сервер).

У плоттеров имеется ряд специфических параметров:

• формат бумаги (максимальный и минимальный размеры листа);
• линейная скорость движения пера при рисовании и холостых перемещениях;
• максимальное ускорение головки;
• точность позиционирования;
• повторяемость позиционирования (способность многократно попадать в заданную точку после длительных «путешествий»);
• количество цветов;
• поддерживаемые языки графических команд.

Кроме рисующих плоттеров существуют и режущие плоттеры ( cutter ), в них вместо пишущей имеется режущая головка с механическим или лазерным резаком.

1. Форматы данных и интерфейсы принтеров

2.1. Форматы данных

Современные принтеры способны работать в любом режиме — графическом или текстовом. После включения питания, аппаратного или программного сброса принтер готов к получению текстовых данных и команд. Принтеры, как правило, работают в расширенной (8-битной) таблице ASCII -кодов. Первые 32 кода (О- lFh ) используются для управляющих символов, непосредственно не отображаемых принтером. Далее следуют коды специальных символов, цифр, прописных (верхний регистр, uppercase ) и строчных (нижний регистр, lowercase ) букв латинского алфавита. Коды 80- FFh требуются для знаков национального (в частности, русского) алфавита и символов псевдографики.

Файл BINCOD . CHR представляет собой таблицу всех печатных символов (управляющие коды пропущены), расположенных по 16 символов в строке. Из управляющих кодов, используемых при печати в символьном режиме, особо отметим код возврата каретки ( CR , ODh ), перевода строки ( LF , OAh ) и формата (FF , ОС h ). Если принтеру задан режим AutoLF , то по коду возврата каретки принтер будет автоматически выполнять и перевод строки. Этот режим может быть задан настройкой принтера, а также специальным сигналом интерфейса Centronics . Файлы для печати в конце каждой строки, как правило, содержат пару кодов — CR и LF (последовательность байтов 0 D , ОА), и при их распечатке в режиме AutoLF будут пропускаться пустые строки. Обычно режим AutoLF не используют. По трактовке управляющих кодов среди матричных принтеров распространены две основные системы команд: IBM (для принтера IBM ProPrinter ) и Epson . Практически все команды изменения режимов печати (переключение шрифтов, изменение размера, эффекты печати и т. п.), а также переключения в графический режим, начинаются с кода Escape (Esc , lBh ). Далее следует один или более байтов кода команды; формат последовательности определяется первым байтом (командой), следующим за кодом Esc . Вся эта конструкция называется Escape -последовательностью.

Для графической печати существует множество языков со своими системами команд.

В матричных принтерах использовались два режима печати — битовый образ и растровый режим.

Битовый образ был вполне естественным для первых 8-9-игольчатых принтеров. В этом режиме блок графических данных несет байты, отвечающие за печать одной колонки всех иголок головки принтера. Для 9-игольчатых принтеров было удобно печатать колонки из 8 точек (чтобы колонка уместилась в байт), младшему биту байта соответствовала верхняя иголка. Байты задавали соседние колонки, слева направо. Escape -последовательность графического элемента строки состоит из команды печати, кода режима (разрешения), числа колонок в строке (2 байта), за которыми следует требуемое число байтов данных для каждой колонки. Графический принтер будет интерпретировать эту последовательность как блок графических данных, а следующие байты — как новую команду или символ текста. Для 24-игольчатых принтеров каждую колонку задают три байта графических данных. Строка будет напечатана после подачи символов CR , LF . В строке может быть несколько графических блоков, расположенных друг за другом, и они даже могут чередоваться (или совмещаться) с текстовыми символами, но использовать эту возможность программно неудобно. Для графической печати нужно отдельно программировать и вертикальный шаг перемещения бумаги (межстрочное расстояние). Управляя шагом и графическим режимом, можно выбирать требуемое разрешение по вертикали и горизонтали. Битовый образ пригоден только для черно-белой печати; он неудобен тем, что формат блока данных зависит от числа иголок принтера (бывают и 24-, и 48-игольчатые принтеры).

В растровом режиме черно-белой печати каждый байт графических данных несет информацию о горизонтальной группе из восьми точек линии; старший бит соответствует левой точке, следующие друг за другом байты отображаются слева направо. После байтов, описывающих одну линию, следуют байты следующей линии (сверху вниз), и так до конца страницы (аналогично образу экрана в графическом режиме). Для цветной печати формат несколько сложнее, но общая идея сохраняется. Растровый режим естественен для лазерных принтеров — он соответствует способу формирования изображения на барабане. Этот режим поддерживают и многие современные струйные принтеры. Логически этот формат удобнее, поскольку он не зависит от числа сопел, правда, требует довольно большой буферной памяти принтера, но на современном этапе развития техники это уже не проблема. Растровый режим позволяет представить любое изображение. Однако здесь (как и при битовом образе) объем передаваемых данных растет пропорционально произведению вертикального и горизонтального разрешения ( dpi ) на размеры изображения (в дюймах) и число битов на пиксел для цветной печати.

Для лазерных принтеров фирма Hewlett - Packard разработала специальный язык PCL (Printer Control Language ), в котором кроме управляющих команд, аналогичных Escape -последовательностям матричных принтеров, имеются и графические, описывающие рисование геометрических примитивов. В языке имеются и средства работы со встроенными шрифтами принтера, включающие масштабирование и повороты букв. Язык PCL поддерживают и ряд струйных принтеров. Использование языка PCL позволяет сократить объем данных, передаваемых принтеру для печати сложных изображений, состоящих из текста и графики, по сравнению с растровым форматом. Особенно эта экономия существенна для высокого разрешения и цветной печати — для PCL объем передаваемой информации не так сильно зависит от разрешения и цветности. Однако для использования этих преимуществ язык PCL должно «понимать» и приложение, осуществляющее графический вывод. Поддержка PCL вполне естественна приложения с векторной графикой (включая текстовые процессоры и издательские системы). Сугубо растровые системы, естественно, будут генерировать команды растровой печати.

Язык PostScript также предназначен для лазерных принтеров. В этом языке вся страница описывается в векторном виде. Шрифты задаются контурами (линиями Безье), и их растеризацией (в нужном цвете) занимается встроенный процессор принтера, в соответствии с возможностями принтера и выбранным разрешением печати. Векторное описание всех объектов (символов и геометрических фигур) обеспечивает возможность точного выполнения преобразований (масштабирование, позиционирование, повороты, зеркальные отражения). При этом файл печати не зависит от типа принтера (или иного устройства) — требуется только поддержка версии языка, на которой создан файл. Шрифты, используемые для отображения страницы, передаются в файле печати в компактном торном виде. Кроме того, принтер PostScript имеет большое количество стандартных встроенных шрифтов, которые позволяют еще больше экономить объем передаваемых данных. Реализация PostScript требует наличия у принтера мощного встроенного процессора, ОЗУ и ПЗУ большого объема.

Для плоттеров, которые получают исключительно векторные команды рисования, существует несколько различных языков. Общепринятым является язык HP - GL , его понимают все плоттеры и практически все прикладные программы, использующие графический вывод на плоттер. Для плоттеров, особенно перьевых, актуальна оптимизация входных данных. Например, при многоцветных изображениях гораздо выгоднее нарисовать сначала все элементы одного цвета, затем другого. Программы, генерирующие данные для рисования, обычно поступают иначе: они «отрабатывают» изображения по объектам. Серия мелких многоцветных объектов породит частую смену перьев, за каждым из которых головка должна «сбегать» к магазину. Иногда имеет смысл использовать дополнительные программы-оптимизаторы, входными данными для которых служит выходной файл графического приложения.

Поскольку между печатающим (чертящим) приложением и принтером (плоттером) всегда находится программный драйвер, при несоответствии их языков почти всегда требуется драйвер-транслятор. Так, например, матричный принтер, не русифицированный на аппаратном уровне, можно русифицировать программно. Предпочтительно использовать загружаемый знакогенератор принтера — для этого компьютер должен послать в принтер блок данных определенного формата, содержащий команды загрузки и собственно содержимое знакогенератора. Однако такая загрузка должна выполняться каждый раз после включения принтера; драйвер должен отслеживать состояние принтера (по сигналам интерфейса), и своевременно подгружать знакогенератор. Однако не все принтеры имеют такую возможность. Проще обстоит дело, когда у принтера имеется знакогенератор с русскими буквами, но они расположены в ином порядке, чем требуется. В этом случае драйвер-русификатор должен просто перекодировать символы по таблице. Правда, для этого ему требуется «понимать» графические команды принтера и прозрачно (без преобразования) пропускать графические данные. Если принтер вообще не имеет нужного алфавита и загружаемого знакогенератора, приходится печатать текст в графическом режиме. Для этого драйвер должен выполнять растеризацию символов, неизвестных принтеру или всех подряд (для однородности), и выводить их на принтер в графическом режиме. При этом более чем на порядок возрастает объем передаваемой информации, что замедляет скорость печати, особенно при маломощном процессоре (время расходуется и на растеризацию, и на собственно вывод данных). Аппаратная или программная русификация принтеров актуальна лишь для печати текстовых файлов средствами DOS . Приложения Windows используют графические режимы принтеров, и вопросы русификации уже переходят в чисто программную область (драйверы и системные шрифты). Однако печать в графическом режиме на матричных игольчатых принтерах хоть и возможна, но по нынешним меркам слишком медлительна и шумна. Для такой печати больше подходят струйные, а еще лучше — лазерные принтеры.

Программный драйвер может реализовывать графический язык, не поддерживаемый принтером. Так, например, есть программные реализации языка PostScript . Однако при этом центральный процессор компьютера нагружается объемной "задачей растеризации, причем в ОЗУ должен умещаться весь растровый образ выводимой страницы. Кроме того, на принтер будет выводиться огромный объем данных, что особенно неприятно при сетевом подключении принтера. Так что при больших объемах печати лучше использовать настоящий (аппаратный) PostScript , а не пользоваться его программной эмуляцией.

Из вышесказанного вполне понятно, что драйвер принтера должен соответствовать типу принтера и его языковым возможностям. Так, например, при использовании принтера с PostScript об этом должен «знать» драйвер принтера, иначе графический вывод будет производиться всегда в растровом режиме и никаких преимуществ аппаратного PosScript пользователь не получит.

2.2. Интерфейсы принтеров и плоттеров

Современные принтеры, печатающие графические изображения (в том числе и текст в графическом режиме) с высоким разрешением, требуют высокоскоростной передачи данных по внешнему интерфейсу. У них интерфейс может стать узким местом, и фаза передачи данных будет занимать значительное время, расходуемое на вывод изображения. Напомним, что лазерный принтер не начнет печатать страницу до тех пор, пока она целиком не будет загружена в его буферную память. Параллельный интерфейс для этого уже работает на пределе возможностей, обеспечивая скорость передачи до 2 Мбайт/с в режиме ЕСР или ЕРР Обычный последовательный интерфейс RS -232 C с его пределом около 15 Кбайт/с здесь, конечно же, неприемлем.

В качестве внешнего интерфейса в последнее время стали чаще применять шину USB с ее удобным кабелем; в версии 1.0 она обеспечивает скорость до 1,5 Мбайт/с, но версия 2.0 обещает уже скорость в 50 Мбайт/с. В принтерах может применяться и интерфейс SCSI , но широкого распространения он пока не получил. Также пока очень сдержано применяется шина FireWire .

Принтеры, особенно мощные, часто используют для совместной работы в сети — задания на печать могут посылать пользователи с разных компьютеров. Разделяемый принтер может подключаться к сети разными способами.

• Подключаться обычным (параллельным или USB ) интерфейсом к компьютеру, включенному в сеть. Этот компьютер будет являться принт-сервером, для чего у него должно быть запущено специальное ПО. Для сетей Windows для этого достаточно запустить в сетевом окружении «службу доступа к файлам и принтерам», разрешить совместный доступ к ресурсам компьютера и конкретно — к данному принтеру.
• Подключаться параллельным (или последовательным) интерфейсом к аппаратному принт-серверу — небольшому устройству (по виду напоминающему малогабаритный хаб), подключенному к сети. Программные (протокольные) функции принт-сервера выполняет встроенное ПО ( firmware ) данного устройства. Принт-сервер обычно имеет несколько внешних интерфейсных портов, параллельных, а иногда и последовательных, и к нему может быть подключено несколько принтеров (плоттеров). ПО принт-сервера обычно рассчитано на один из сетевых протоколов, и принт-сервер для Novell NetWare не подходит к сетям Windows , и наоборот. Бывают и мультипротокольные принт-серверы.
• Непосредственно подключаться к сети, как правило, по интерфейсу Ether net , разъемом BNC (10 Base 2) к коаксиальному кабелю (шине) или RJ -45 (lOBaseT или 100BaseTX) витой парой к сетевому концентратору. Сетевой интерфейс имеют мощные лазерные принтеры; для них предпочтительнее интерфейс 100BaseTX ( Fast Ethernet ), обеспечивающий скорость до 10 Мбайт/с. Протокольные функции принт-сервера здесь выполняются встроенным ПО принтера, и здесь также поддерживаемый протокол (протоколы) должен соответствовать используемому в сети. Сетевые принтеры (принтер с аппаратным и программным интерфейсом локальной сети) как правило, имеют и альтернативный обычный интерфейс Centronics .

Сетевой принтер (или принт-сервер, к которому он подключен), должен быть по возможности привилегированным узлом сети. Его желательно подключать к порту коммутатора или непосредственно в сегмент, в который входят его пользователи. Сетевая печать из приложений Windows сильно нагружает 10-мегабитную сеть Ethernet , заставляя применять коммутаторы или переходить на Fast Ethernet .

Системная поддержка принтера

Вывод на принтер через порт LPT в стандартном режиме ( SPP ) по интерфейсу Centronics имеет поддержку на уровне BIOS . Поддержка всех других режимов работы порта ( Fast Centronics , ECP ) осуществляется только дополнительными драйверами или средствами ОС. Сервисы BIOS Int 17 h : обеспечивают инициализацию, вывод байта данных и опрос состояния принтера. При вызове функция задается в регистре АН, номер LPT -порта — врегистре DX .

• АН = 00 h — вывод байта из регистра AL по протоколу Centronics (без аппаратных прерываний). Данные помещаются в выходной регистр, и, дождавшись готовности принтера (снятия сигнала Busy ), формируется строб.
• АН = 01 h — инициализация интерфейса и принтера (установка исходных уровней управляющих сигналов, формирование импульса Init #, запрет аппаратных прерываний и переключение на вывод двунаправленного интерфейса)
• АН = 02 h – опрос состояния принтера (чтение регистра состояния порта)

При возврате регистр АН содержит байт состояния, который собирается из бит регистра состояния SR и программно формируемого флага тайм-аута. Биты 6 и 3 относительно байта, считанного из регистра состояния, инвертированы. Назначение бит байта состояния:

• бит 7 — не занято (сигнал Busy ); нулевое значение означает, что принтер занят (буфер полон или состояние Off - Line или ошибка);
• бит 6 — подтверждение (сигнал Аск#); единичное значение означает, что принтер подключен;
• бит 5 — конец бумаги (сигнал PaperEnd );
• бит 4 — принтер готов (сигнал Select ); нулевое значение означает, что принтер в состоянии Off - Line ;
• бит 3 — ошибка принтера (сигнал Error #); единичное значение соответствует ошибке;
• биты 2:1=00 (не используются);

бит 0 — флаг тайм-аута, устанавливается при неудачной попытке вывода символа, если сигнал Busy не снимается в течение времени, определенного для данного порта в ячейках тайм-аута (в BIOS Data Area ); в этом случае согласно протоколу Centronics строб данных не вырабатывается

Печать содержимого экрана (Print Screen ) поддерживается прерыванием BIOS Int 05. Обработчик этого прерывания посимвольно выводит содержимое видео-памяти (в текстовом режиме) на порт LPT 1. Обработчик пользуется ячейкой; 0050:0000 для отражения своего текущего состояния: 00 — неактивен, 01 — выполняется

печать, FF — во время последнего вызова произошла ошибка ввода вывода. Прерывание Int 05 вызывается обработчиком аппаратного прерывания от клавиатуры ( Int 09), когда обнаруживается нажатие клавиши Print Screen (PrtSc )

Порт параллельного интерфейса был введен в PC для подключения принтера -отсюда и пошло его название LPT -порт (Line PrinTer — построчный принтер). Хотя через этот же порт подключается и большинство лазерных принтеров, которые по принципу действия не построчные, а постраничные, название « LPT » закрепилось основательно. Аппаратные средства «классического» стандартного LPT -порта позволяют программным способом реализовать протокол передачи данных Centronics (см. выше). Адаптер параллельного интерфейса представляет собой набор регистров, расположенных в пространстве ввода-вывода. Регистры порта адресуются относительно базового адреса порта, стандартными значениями которого являются 3 BCh , 378 h и 278 h . Порт может использовать линию запроса аппаратного прерывания, обычно IRQ 7 или IRQ 5. С внешней стороны порт имеет 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-битную шину управляющих сигналов, выведенные на разъем-розетку DB -25 S . В LPT -п op т используются логические уровни ТТЛ, что ограничивает допустимую длину кабеля из-за невысокой помехозащищенности ТТЛ-интерфейса. Гальваническая развязка отсутствует — схемная земля подключаемого устройства соединяется со схемной землей компьютера.

Порт имеет поддержку на уровне BIOS — поиск установленных портов во время теста POST и сервисы печати Int 17 h (см. п. 9.3.9) обеспечивает вывод символа (по опросу готовности без аппаратных прерываний), инициализацию интерфейса и принтера, а также опрос состояния принтера. Стандартный порт ориентирован на вывод данных, хотя с некоторыми ограничениями позволяет вводить данные. Существуют различные модификации LPT -порта — двунаправленный, ЕРР, ЕСР и др., расширяющие его функциональные возможности, повышающие производительность и снижающие нагрузку на процессор. Поначалу они являлись фирменными решениями отдельных производителей, позднее был принят стандарт IEEE 1284.

К LPT -портам подключают принтеры, плоттеры, сканеры, коммуникационные устройства и устройства хранения данных, а также электронные ключи. Иногда параллельный интерфейс используют для связи между двумя компьютерами —

получается сеть, «сделанная на коленке» ( LapLink ).

Практически все современные системные платы (еще начиная с PCI -плат для процессоров 486) имеют встроенный адаптер LPT -порта. Существуют карты ISA с LPT -портом, где он чаще всего соседствует с парой СОМ-портов, а также с контроллерами дисковых интерфейсов ( FDC + IDE ). LPT -порт обычно присутствует и на плате дисплейного адаптера MDA (монохромный текстовый) и HGC монохромный графический «Геркулес»). Есть и карты PCI с LPT -портами, но и х применение может вызывать некоторые затруднения из-за их «чрезмерной интеллектуальности».

В спецификации РС"99 порт LPT пока еще разрешен для использования. Устройства,

подключаемые к LPT -порту, рекомендуется переводить на последовательные

шины USB и Fire Wire .

Адаптер LPT -порта SPP содержит три 8-битных регистра, расположенных по соседним адресам в пространстве ввода-вывода, начиная с базового адреса порта BASE (3 BCh , 378 h или 278 h ).

Data Register (DR) — регистр данных , a д pec=BASE. Данные, записанные в этот регистр, выводятся на выходные линии интерфейса. Данные, считанные из этого регистра, в зависимости от схемотехники адаптера соответствуют либо ранее записанным данным, либо сигнала на тех же линиях, что не всегда одно и то же. Если в порт записать байт с единицами во всех разрядах, а на выходные линии интерфейса через микросхемы с выходом типа «открытый коллектор» подать какой-либо код (или соединить ключами какие-то линии со схемной землей), то этот код может быть считан из того же регистра данных. Таким образом на многих старых моделях адаптеров можно реализовать порт ввода дискретных сигналов, однако выходным цепям передатчика информации придется «бороться» с выходным током логической единицы выходных буферов адаптера. Схемотехника ТТЛ такие решения не запрещает, но если внешнее устройство выполнено на микросхемах КМОП, их мощности может; не хватить для «победы» в этом шинном конфликте. Однако современные адаптеры часто имеют в выходной цепи согласующий резистор с сопротивлением до 50 Ом. Выходной ток короткого замыкания выхода на землю обычно не превышает 30 мА. Простой расчет показывает, что в случае короткого замыкания контакта разъема на землю при выводе «единицы» на этом резисторе падает напряжение 1,5 В, что входной схемой приемника

будет воспринято как «единица». Так что такой способ ввода будет работать не на всех компьютерах. На некоторых старых адаптерах портов выходной буфер отключается перемычкой на плате. Тогда порт превращается в обыкновенный порт ввода.

Status Register (SR ) — регистр состояния; представляет собой 5-битный порт ввода сигналов состояния принтера (биты SR .4- SR .7), адрес=ВА S Е+1. Бит SR .7 инвертируется — низкому уровню сигнала соответствует единичное значение бита в регистре, и наоборот.

Ниже показано назначение бит регистра состояния (в скобках даны номера контактов разъема порта).

Control Register (CR ) — регистр управления, адрес=ВА S Е+2. Как и регистр данных, этот 4-битный порт вывода допускает запись и чтение (биты 0-3), но его выходной буфер обычно имеет тип «открытый коллектор». Это позволяет корректно использовать линии данного регистра как входные при программировали их в высокий уровень.

Запрос аппаратного прерывания (обычно IRQ 7 или IRQ 5) "вырабатывается по отрицательному перепаду сигнала на выводе 10 разъема интерфейса (Аск#) при установке CR .4=1. Во избежание ложных прерываний контакт 10 соединен резистором с шиной +5 В. Прерывание вырабатывается, когда принтер подтверждает прием предыдущего байта. Как уже было сказано, BIOS это прерывание не использует и не обслуживает

Стандартный порт асимметричен — при наличии 12 линий (и бит), нормально работающих на вывод, на ввод работает только 5 линий состояния. Если необходима симметричная двунаправленная связь, на всех стандартных портах работоспособен режим полубайтного обмена — Nibble Mode . В этом режиме, называемым также Hewlett Packard Bi - hvnics , по линиям состояния одновременно при нимаются 4 бита данных, пятая линия используется для квитирования. Таким образом, каждый байт передается за два цикла, а каждый цикл требует по крайней ней мере 5 операций ввода-вывода.

Расширение порта

Недостатки стандартного порта частично устраняют новые типы портов, появившиеся в компьютерах PS/2.

Двунаправленный порт 1 (Туре 1 parallel port ) — интерфейс, введенный в PS/2. Такой порт кроме стандартного режима может работать в режиме ввода или двунаправленном режиме. Протокол обмена формируется программно, а для указания направления передачи в регистр управления порта введен специальный бит CR .5: 0 — буфер данных работает на вывод, 1 — на ввод.

Порт с прямым доступом к памяти (Туре 3 DMA parallel port ) применялся в PS/2 моделей 57, 90, 95. Был введен для повышения пропускной способности и разгрузки процессора при выводе на принтер. Программе, работающей с портом, требовалось только задать в памяти блок данных, подлежащих выводу, а затем вывод по протоколу Centronics производился без участия процессора.

PAGE 17

Электризованный

Барабан +

Заряд +

Траектория луча лазера

Тонер

ПК

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать
73005.		Определение количественного содержания воды нефти	20.57 KB
	Наличие воды вызывает серьёзные затруднения при её переработке вследствие чего нефть подвергают обессоливанию и обезвоживанию и эти процессы контролируются лабораторными анализами. Содержание воды солей мех. Содержание воды зависит от их группового углеводородного состава и температуры.
73006.		Изучение влияния частоты тока на показания вольтметров электромеханической группы	114 KB
	Цель работы изучить основные свойства вольтметров электромеханической группы и исследовать их характеристики. Ознакомиться с лабораторным стендом предназначенным для исследования вольтметров электромеханической группы...
73008.		Изучение устройства, принципа действия и методики выполнения измерений с помощью измерителя R, L, C типа Е7-11 и моста сопротивлений МКМВ	90.5 KB
	Цель работы изучить устройство и принцип действия измерителя моста сопротивлений МКМВ. Ознакомиться с назначением техническими характеристиками измерителя RLC универсального типа Е711 и моста сопротивлений МКМВ.
73010.		Методика навчання роботі з ОС Windows	496 KB
	Учень повинен пояснювати: відмінність між системним службовим та прикладним програмним забезпеченням; поняття ядра операційної системи інтерфейсу користувача драйвера та утиліти; поняття файлової системи; відмінності між поширеними файловими системами...
73011.		Методика створення комп’ютерних презентацій	93 KB
73012.		Методика навчання роботі з архіваторами і з антивірусними програмами	102 KB
	Мета. Розглянути основні методичні особливості вивчення теми в ШКІ, опрацювати методичні рекомендації у педагогічно-методичній, науковій літературі, розробити дидактичне забезпечення до вивчення навчального матеріалу з даної теми.
73013.		Методика навчання роботі з графічним редактором	349.5 KB
	Учень повинен пояснювати: поняття векторного і растрового зображення; поняття колірної системи; відмінність між роздільною здатністю монітора та роздільною здатністю зображення; описувати: властивості поширених форматів графічних файлів таких як BMP GIF JPEG...