Конструкция и компоновка принтеров

группы. Компания Canon, изобретатель системы, предпочла  вариант Edlgeshooter.

         Почти одновременно фирма Hewlett-Packard разработала головку типа

Sidechooter, которую теперь  изготавливает и компания Olivetti. Головка Edgeshooter, как становится ясно уже из названия, разбрызгивает чернильные капли "за угол", т.е. перпендикулярно к направлению образования пузырьков. В головке Sideshooter, где пластина с соплами-распылителями находится поверх нагревательных элементов и каналов подачи чернил, пузырьки и капли движутся в одном направлении. Поскольку края сопел-распылителей в головках типа Sideshooter сделаны из однородного, а не из различных материалов, как в Edgeshooter, процесс изготовления распылителей с отверстиями определенного размера для Sideshooter значительно проще, чем для головок Edgeshooter. Кроме того, приходится учитывать неодинаковое смачивание разнородной поверхности головки Edgeshooter.

     Требования  к качеству чернил для любой системы струйной термопечати очень высоки, значительно выше, чем пьезосистемах. Принцип функционирования и высокие температуры обусловливают применение только смешанных растворимых красителей на водяной основе.

     Красители должны соответствовать  целому ряду требований:

     - быть совместными  с материалами,  из которых сделан  печатающий механизм;

     - не образовывать  отложений в каналах  и распылителях, а  также не расслаиваться;

     - храниться в течении  длительного времени;

     - обладать определенными  показателями плотности, вязкости и поверхностного

     натяжения при температурах от 10 до 40 гр. Цельсия;

     - ну служить питательной  средой для образования  бактерий и водорослей;

     - не содержать ядовитых  или канцерогенных  веществ и не  возгораться.

     К тому же красители  для струйной термопечати должны образовывать пузырьки пара без отложения осадков и выдерживать кратковременное нагревание до 350 гр. Цельсия.

     И так мы видим, что  способ струйной печати, зародившийся около 50 лет назад,

           - относительно молодая технология. Вполне вероятно, что струйные принтеры

     завоюют массовый рынок, вытесняя, таким образом, матричные  принтеры. Если же разработчикам удастся повысить разрешение и скорость печати струйных

принтеров, то изготовителям  лазерных принтеров  придется всерьез  побороться за

место на рынке.До сих пор  никакой другой метод  печати не порождал такого разнообразия вариантов, как струйная печать, при чем не подлежит сомнению что возможность этой технологии еще долго не будет исчерпана.

      
 

  1.6 УСТРОЙСТВО СТРУЙНЫХ ПРИНТЕРОВ. 

         Струйный принтер является дальнейшим развитием идеи матричного принтера, поэтому в его конструкции сохранены многие из элементов предшественника.

          Главным элементом  струйного принтера  является печатающая  головка. Печатающая  головка состоит  из большого количества сопел, к которым подводятся чернила. Чернила подаются к соплам за счет капиллярных свойств и удерживаются от вытекания за счет сил поверхностного натяжения жидкости. В головку встроен специальный механизм, позволяющий выбрасывать из сопла микроскопическую капельку чернил. В зависимости от устройства этого механизма различают принадлежность принтера к тому или иному классу.

     В струйных принтерах  используется один из двух методов выбрасывания

чернильных  капель:

     1. пьезоэлектрический (Epson);

     2. метод газовых пузырьков (Canon, НР).

        В основе пьезоэлектрической технологии  лежит способность пьезоэлемента

деформироваться под воздействием электрического поля. В каждое сопло

печатающей  головки встроена плоская мембрана, изготовленная из

пьезокристалла. Под воздействием электрического импульса мембрана

деформируется, а создаваемое  при этом давление выбрасывает из сопла

микроскопическую  каплю чернил.

        В основе метода газовых пузырьков лежит быстрое нагревание небольшого объема до температуры кипения. Скорость нагрева столь велика, что она подобна

взрывному процессу. Образующийся при этом пар выбрасывает  из сопла микроскопическую каплю чернил. Для реализации этого метода в каждое сопло встраивается микроскопический нагревательный элемент.

         Каждый из этих двух способов по-своему привлекателен, однако каждый из них не свободен и от недостатков.

         Пьезоэлектрическая технология наиболее дешевая, отличается более высокой

надежностью (т. к. не используется высокая температура). Этот способ управления

менее инерционен, чем нагрев, что позволяет  повысить скорость печати.

           Пузырьковая технология связана с высокой температурой. При высокой температуре нагреватель со временем покрывается слоем нагара, поэтому в принтерах, использующих эту технологию, печатающая головка довольно часто выходит из строя. В таких случаях она вместе с резервуаром для чернил образует конструктивный единый узел.

           Печатающие головки могут конструктивно объединяться с чернильным картриджем и заменяться одновременно с ним, а могут быть установлены в принтере постоянно - при этом заменяется только картридж. Каждый из этих вариантов имеет свои достоинства и недостатки. Казалось бы, что чернильная емкость без печатающей головки должна стоить намного дешевле, чем в комбинации с печатающей головкой. На деле этого не происходит и заметного удешевления эксплуатации при постоянно установленной в принтере печатающей головки не наблюдается. В то же время, легко сменная печатающая головка позволяет легко выйти из затруднений, связанных с засыханием чернил в ее каналах. Следует помнить, что если чернила засохнут в головке, то ее, как правило, следует менять, если своевременно не будут приняты соответствующие меры. Для того, чтобы уменьшить риск засыхания чернил в каналах головки, предусматривается специальное положение парковки. В большинстве принтеров предусмотрена функция очистки сопел. Тем не менее, все это не дает полной уверенности, что при эксплуатации печатающую головку не придется менять. Головка вместе с емкостями для чернил закрепляется на каретке, которая по

специальной направляющей совершает возвратно-поступательное движение поперек листа бумаги. Хотя способ "объединения печатающей головки и емкости для чернил конструктивно наиболее прост и в силу этого получил самое широкое

распространение, он не является оптимальным. Дело в том, что  каретка должна

достаточно  быстро двигаться, а  также достаточно быстро изменять направление

движения, ибо скоростью  ее движения определяется скорость печати. Для  этого

подвижная каретка должна быть мало инерционной, т. е. иметь возможно меньшую

массу. С этой целью уменьшают объем емкости для чернил. Поэтому,

предпочтительнее  оказывается размещение емкости для чернил на неподвижной

части принтера, а подачу чернил к печатающим головкам осуществлять с помощью

специальных трубопроводов.

     Такая система позволяет  повысить скорость печати и одновременно увеличить емкости для чернил, однако система трубопроводов конструктивно столь сложна, что такая конструкция используется очень редко. В процессе печати лист бумаги перемещается вдоль тракта печати при помощи специального механизма. Его основу составляет обрезиненный валик, приводимый во вращение шаговым двигателем. К валику бумага прижимается вспомогательными обрезиненными роликами. Протяжка происходит за счет сил трения при повороте валика. В старых конструкциях принтеров бумага для печати заправлялась в принтер полистно. Это было очень неудобно, так как при печати многостраничных документов требовалось постоянное присутствие оператора только для того, чтобы вкладывать в принтер очередной лист бумаги и повторно запускать процесс печати. В современных принтерах процесс подачи бумаги автоматизирован. В приемный лоток принтера можно заложить перед началом печати стопку бумаги, очередной лист из которой по мере необходимости автоматически будет захватываться, и подаваться в печатный тракт. Количество листов бумаги, которое может быть заложено в приемный лоток в разных моделях принтеров отличается, но обычно оно составляет 50-100 листов. Драйверы, управляющие процессом печати, позволяют устанавливать необходимое количество копий и указывать страницы или части страниц, которые должны быть распечатаны.Автоматизация процесса подачи бумаги сделала эксплуатацию принтера исключительно комфортной. Эти удобства особенно ощутимы при больших объемах печати: достаточно заложить в приемный лоток бумагу, указать параметры печати и запустить выполнение программы печати. Все остальное принтер сделает автоматически. Дальнейшее развитие идеи автоматизации привело к созданию принтеров, которые позволяют производить печать в автоматическом режиме, используя обе стороны листа. Правда, такие устройства еще достаточно дороги и используются лишь в некоторых дорогих моделях принтеров.

     Конструктивно устройство для подачи бумаги выполняется  различно в разных типах принтеров, однако существуют две основных схемы, те или иные варианты которых используются наиболее часто. Каждая из этих схем по-своему удобна, и в то же время, каждая не свободна от некоторых недостатков. Схемы с верхней подачей бумаги требуют наличия достаточной зоны обслуживания сверху корпуса принтера, поэтому такие принтеры мало пригодны (или иногда даже вовсе не пригодны) для установки в нишах с ограниченной высотой. Расположенный снизу приемный лоток часто делается откидным, а иногда и вовсе отсутствует. При таком устройстве принтер занимает меньше места на рабочем столе, что иногда немаловажно. Такая конструкция используется в принтерах Epson, Canon. В схемах с нижней подачей приемный лоток располагается над подающим, что обеспечивает максимум удобств при эксплуатации. Такая схема расположения лотков характерна для большинства струйных принтеров, выпускаемых под торговой маркой HP. Ненужность верхней зоны обслуживания позволяет устанавливать этот принтер в нишах ограниченной высоты (равной высоте самого принтера). К недостаткам таких принтеров следует отнести то, что они занимают больше места на рабочем столе. Иногда это компенсируется возможностью складывать приемный и подающий лотки в нерабочем состоянии. В таких случаях, для приведения принтера в работоспособное состояние необходимы вспомогательные операции по приведению лотков в рабочее положение. В большинстве принтеров HP лотки не складываются, что обеспечивает постоянную готовность к работе.

     Синхронное  взаимодействие всех механизмов принтера, а также его  связь с

системным блоком ПК обеспечивается устройством управления. Это сложное

электронное устройство, представляющее собой мини-компьютер. Именно оно

осуществляет  двухсторонний обмен  информацией с  ПК, хранение и необходимые

преобразования  информации, формирование управляющих сигналов на рабочие

органы  принтера.

Для контроля за состоянием принтера обычно предусмотрены  элементы управления

и индикации. Управление осуществляется при  помощи кнопок, а  индикация -

светодиодов. Число органов  управления, как правило, невелико, а иногда они

вообще  отсутствуют, а управление принтером и индикация его состояния