Южно-Сахалинский институт Московского
Государственного Университета Коммерции
Контрольная работа № 1
По предмету: Информатика
Тема: Устройство и классификация принтеров
Выполнил студент I курса
специальность «Бухучет и аудит»
(заочного отделения) 1.605(ускор.)
Преподаватель : Черных С.О
Проверил : .......................
г. Южно-Сахалинск
2000 год
План.
1. Введение.
2. Матричные принтера.
3. Струйные принтера.
4. Лазерные принтера.
5. Термопринтеры.
6. Дупликаторы.
7. Заключение
Введение.
Персональный компьютер представляет собой вполне самостоятельное устройство, в котором есть все необходимое для автономной жизни. Хотя разговоры о "безбумажной" технологии ведутся уже довольно давно, нормальную работу с компьютером пока еще трудно представить без использования печатающего устройства. Зачастую нужна копия на бумаге того или иного документа, рисунка и т. п., имеющихся в компьютере в файле. Различаются принтеры прежде всего по способу печати. Широко распространены несколько видов принтеров: матричные, струйные, лазерные, светодиодные.
Матричные принтера.
Матричные принтеры - наиболее распространенный тип принтеров. Идея матричных печатающих устройств заключается в том, что требуемое изображение воспроизводится из набора отдельных точек, наносимых на бумагу. В этом типе принтеров используется для печати печатающая головка(ПГ) , которая содержит одни или два ряда тонких игл. Головка устанавливается на ракетке и движется вдоль печатаемой строки. При этом иголки в нужный момент ударяют через красящую ленту по бумаге. Это обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений. В дешевых моделях принтеров используются ПГ с 9 иглами. Качество печати в этих принтерах улучшается при печати информации не в один, а в два или четыре прохода ПГ вдоль печатаемой строки. Более качественная и быстрая печать обеспечивается 24-иголочными принтерами. Однако эти принтеры более дороги по сравнению с 9-иголочными,менее надежны.
Для перемещения красящей ленты используется передаточный механизм, использующий движение каретки. За перемещение каретки отвечает шаговой двигатель. Еще один шаговой двигатель отвечает за перемещение бумагоопорного валика. Скорость печати матричных принтеров невысока. В зависимости от выбранного качества печати и модели принтера скорость печати составляет от 10 до 60 секунд на страницу.
Струйные принтера .
Методу струйной печати уже почти сто лет. Лорд Рейли, лауреат нобелевской премии по физике, сделал свои фундаментальные открытия в области распада струй жидкости и формирования капель еще в прошлом веке, датой рождения технологии струйной печати можно считать только 1948 год. Именно тогда шведская фирма Siemens Elema подала патентную заявку на устройство, работающее как гальванометр, но оборудованное не измерительной стрелкой, а распылителем, с помощью которого регистрировались результаты измерений.
И даже теперь, спустя почти полвека, эта гениально простая система печати применяется, например, в медицинских приборах. Правда, жидкостный осциллограф способен печатать лишь кривые, а не тексты и графики. Эта эффективная схема была усовершенствована, и появился новый струйный принтер, функционирующий по принципу непрерывного распыления красителя или печати под высоким давлением.
Разработчики воспользовались закономерностью, выявленной лордом Рейли: струя жидкости стремится распасться на отдельные капли. Нужно только чуть подправить случайный процесс распадения струи, накладывая с помощью пьезоэлектрического преобразования на струю красителя, выбрасываемую под высоким давлением (до 90 бар), высокочастотные колебания давления.
Таким способом может выбрасываться до миллиона капель в секунду. Их размеры зависят от геометрической формы сопел-распылителей и составляют всего лишь несколько микрон, а скорость, с которой они долетают до бумаги, достигает 40 м/с.
Благодаря высокой скорости полета капель допускается использовать поверхности с сильными неровностями и в зависимости от требований к качеству печати размещать их на расстоянии 1-2 см от сопла-распылителя. В результате можно наносить маркировку, например данные о сроке годности товара на картонные коробки, бутылки, консервные банки, яйца или кабели. Эту технологию печати нетрудно узнать по точкам, кажущимся неравномерными и как бы обтрепанными.
С начала 70-х годов необычайно активизировалась исследовательская деятельность, направленная на создание систем без недостатков, свойственных системам печати под высоким давлением. Первое решение, найденное специалистами - печатающие головки с пьезоэлектрическими преобразователями, испускающие по запросу отдельные капли красителя.
Печатающие устройства с пьезоэлектрическими
исполнительными механизмами.
Первые заявки на регистрацию изобретения систем струйной печати с пьезоэлектрическими исполнительными механизмами были поданы в 1970 и 1971 гг. На протяжении нескольких лет различные фирмы и институты проводили фундаментальные исследования, пока, наконец, компании Siemens не удалось облечь этот принцип в приемлемую для рынка форму. В 1977 г. Был продемонстрирован первый струйный принтер с дозированным выбросом красителя. Этот принтер, оснащенный двенадцатью соплами-распылителями и печатающий почти бесшумно со скоростью 270 символов в секунду, произвел революцию даже в кругах специалистов.
Siemens в качестве электромеханического преобразователя использовала пьезоэлектрическую трубочку, вмонтированную в канал из литьевой смолы.. Все каналы заканчиваются пластиной с калиброванными отверстиями для распыления, расположенной на передней стороне устройства. Передача электроэнергии и красителя производится исключительно посредством колебаний давления, распространяющихся в канале в соответствии с законами акустики. Колебания, достигающие конца канала, отражаются там с инверсией фазы, т.е. в этом месте колебание с пониженным давлением и наоборот.
Пьезопластины.
В начале 1985 г. компания Epson представила первый из своих пьезопланарных струйных принтеров.
Вместо пьезоэлектрических трубочек, как у Siemens, на печатающих головках Epson, выполненных из структурированных стеклянных пластинок, укреплены небольшие пьезопластинки. Если к ним приложить электрическое напряжение, их диаметр чуть-чуть изменится, но и этого будет достаточно, чтобы они согнулись вместе с пассивной стеклянной многослойной подложкой подобно биметаллической пластине, что приведет к возникновению в канале красителя выталкиваются тем же способом, что и в печатающих головках с пьезотрубочками.
В 1987 г. компания Dataproducts предложила другой принцип использования пьезоэлектриков для струйной печати, основанный на применении пластинчатого пьезопреобразователя. В последующие годы этот метод оставался сравнительно малоизвестным причем не столько из-за конструкции на базе преобразователя, сколько из-за жидких восковых чернил, которые применялись во всех струйных принтерах с пластинчатым пьезопреобразователем производства Epson
Согласно этому методу пьезопреобразователь, представляющий собой длинную плоскую пластинку (ламель), размещается позади небольшого резервуара с красителем. При воздействии на ламель импульсов напряжения ее длина немного меняется, что приводит к всплескам давления внутри резервуара, которые, в свою очередь, выталкивают капли из сопла-распылителя.
Пластинчатые пьезопреобазователи сочетают в себе преимущества как плоских, так и трубчатых систем высокую частоту распыления и компактную конструкцию. Сегодня на печатающие головки с пьезоламелями делают ставку такие фирмы, как Dataproduts, Tektronix и Epson.
В начале 1994 года Epson продемонстрировал пьезотехнологию MACH (Multilayer Actuator Head - головка с многоуровневым исполнительных механизмом). Тем не менее и в пьезоэлектрических печатающих головках MACH-головках применяются пьезоламели. Правда, компании Epson удалось изготовить пьезоламели одного ряда сопел-распылителей в едином блоке (Multilayer). Таким образом оказалось возможным еще уменьшить размеры печатающей головки, разместить преобразователи, каналы и сопла-распылители с меньшей дистанцией и одновременно снизить производственные расходы.
Печатающие устройства с термографическими исполнительными
механизмами.
В 1985 году сенсацию вызвал Thinkjet компании Hewlett-Packard - первый струйно-пузырьковый термопринтер. Метод пузырьково-струйной термопечати за несколько лет покорил рынок (количество проданных струйных термопринтеров составило 10 млн.)
В чем же революционность этой технологии? Как часто бывает в подобных случаях, достижением стало сокращение производственных расходов. Если пьезоэлектрические печатающие механизмы приходилось с большим или меньшим трудом собирать из множества отдельных деталей, то пузырьково-струйные печатающие головки, представляющие собой кристаллы на кремниевых подложках, изготавливались по тонкослойной технологии сотнями.
При тонкослойной технологии применяются в принципе те же производственные процессы, что и при изготовлении интегральных схем. Каналы подачи красителя, сопла-распылители, исполнительные механизмы и токоподводящие шины возникают при поочередном нанесении слоев на подложки, например способом ионно-лучевого напыления, и последующем структурировании этих слоев.
Таким образом, по завершении процесса производства, насчитывающего более сотни шагов, на одной подложке появляется очень много термопечатающих элементов. Все структуры должны быть выполнены с точностью до тысячной доли миллиметра. Кроме того, малейшее загрязнение при производстве приводит к отказу. По этой причине пузырьково-струйные печатающие элементы изготавливаются в чистых помещениях и с применением машин, типичных для полупроводниковой промышленности.
Поскольку головки струйно-пузырьковой термопечати изготавливаются по тому же принципу, что и интегральные микросхемы, напрашивается мысль об интеграции последних в печатающие кристаллы. И первый шаг в этом направлении сделала фирма Canon, встроив в печатающие головки своих принтеров транзисторную матрицу. Примеру Canon последовала компания Xerox, выпустившая в 1993 году модель пузырьково-струйного принтера с головкой, оборудованной 128 распылителями, и полностью интегрированным последовательно-параллельным преобразователем.
Функционирование пузырьково-струйного сопла-распылителя:
Сначала сильный импульс напряжения длительностью 3-7 мкс подается на крохотный нагревательный элемент, который мгновенно накаляется до 500 гр. Цельсия. На его поверхности температура превышает 300 гр. Цельсия. Мощность нагрева поверхности настолько велика, что при увеличении длительности импульса напряжения всего лишь на несколько микросекунд нагревательный элемент моментально бы разрушился.
Сразу же в тонкой пленке над нагревательным элементом начинают кипеть чернила, и через 15 мкс образуется закрытый пузырек пара высокого давления (до 10 бар). Он выталкивает каплю чернил из сопла-распылителя, при чем скорость полета капли достигает 10 м/с и более. Через 40 мкс пузырек, соединившись с атмосферой, опять опадает, однако пройдет еще 200 мкс, пока новые чернила под действием капиллярных сил не будут засосаны из резервуара.
С самого начала пузырьково-струйные печатающие головки делились на две 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;
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.
Лазерные принтеры
Лазерные принтеры, как и копировальные аппараты используют принцип сухой ксерографии, в основе которого лежит напыление порошка на материал с последующим запеканием.
Как же устроен обычный лазерный принтер? Впрочем до того, как перейти непосредственно к принтерам рассмотрим вначале копировальные аппараты, поскольку на их основе строения были сделаны лазерные принтеры.
Функционально аппарат состоит из следующих частей (если не рассматривать сканирующую часть):
Фоторецептор (барабан)
Магнитный вал
Ракельный нож
Коротрон заряда
Вал переноса (коротрон переноса)
Коротрон отсечения
Бункер с тонером
Бункер отработки
Печка (фьюзер)
Фоторецептор представляет собой специальный материал (обычно это селен), нанесенный на металлическую основу. Обычно он выполняется в виде вала, поэтому иногда его называют барабан (drum unit).
Фоторецептор заряжается коротроном заряда, который представляет собой металлическую (обычно золотую или платиновую проволоку) или же резиновый вал с металлической основой. Причем резина токопроводящая. На старых аппаратах применялся проволочный коротрон. В настоящее время происходит переход к другой технологии. Дело в том, что проволочный коротрон сильно озонирует воздух из за высокого напряжения, подаваемого на него. Как известно озон полезен, но в малых количествах. Поэтому характерный запах озона в копировальных центрах постепенно уходит в прошлое.
После зарядки на фоторецептор подается изображение, которое в копировальных аппаратах освещается мощным источником света и проецируется через систему зеркал. Обычно для освещения оригинала используется каретка с лампой как в сканерах, Для увеличения и уменьшения изображения служит объектив с изменяемым фокусным расстоянием. Скорость барабана и каретки должна быть согласована. Те места на фоторецепторе, на которые падает свет меняют свой потенциал или вообще теряют заряд (в зависимости от типа копировального аппарата). Таким образом на фоторецепторе остается рисунок оригинала в виде заряженных участков.
Затем фоторецептор входит в контакт с магнитным валом, который покрыт смесью тонера и носителя.
Тонер представляет собой пыль состоящую из мельчайших частиц определенного цвета. Для достижения более высокого качества печати фирмы-производители стремятся к созданию более мелких частиц тонера.
Носитель (developer) представляет собой железные частицы, на которых осаждается тонер. Таким образом на магнитном валу находятся железные частицы, покрытые тонером. В некоторых аппаратах носитель отделен от тонера и заправляется отдельно, в других тонер представляет собой порошок уже смешанный с носителем. Тонер находится в специальном бункере. Внутри бункера устанавливается мешалка, которая предотвращает спрессовывание тонера.
Тонер переходит на фоторецептор за счет противоположного заряда на фоторецепторе. Весь этот процесс носит название проявки.
Во время этого процесса бумага подается на регистрацию. Т.е. она выбирается из лотка и устанавливается таким образом, чтобы начинать печать. Когда датчик регистрации бумаги сообщает, что бумага дошла до фото барабана, происходит перенос изображения с фото барабана на бумагу.
После того, как тонер перенесен подается бумага. Под бумагой проходит коротрон переноса (вал переноса), который имеет потенциал сильнее потенциала фоторецептора. Этот вал выполняется из металла, покрытого специальной токопроводящей резиной. Вал за счет более сильного потенциала на нем оттягивает на себя тонер, который осаждается на бумаге. Затем с помощью специального механизма бумага отрывается от рецептора и подается на запекание. В некоторых машинах существует такой механизм, в некоторых нет. Он представляет собой еще один коротрон, который оттягивает бумагу от рецептора.
Запекание представляет собой процесс высокотемпературного нагрева бумаги с одновременным прижимом специальным валиком. Механизм состоит из нагреваемого тефлонового вала, с кварцевой лампой внутри, и резинового прижимного вала. Механизм для запекания носит название печка (fuser). Иногда вместо тефлонового вала устанавливается специальный термоэлемент, покрытый термопленкой. Такие копиры имеют меньший срок прогрева и меньшее энергопотребление, однако и ходит термопленка значительно меньшее количество копий и повредить ее значительно легче при неправильном извлечении бумаги. В некоторых аппаратах предусмотрена смазывание прижимного вала силиконовой смазкой. Эта смазка предотвращает прилипание бумаги к валу.
Механизм с кварцевой лампой более дорогой, но и более надежный обычно используется в высокопроизводительных машинах. Механизм с термопленкой используется в принтерах и копирах малого класса.
Фоторецептор очищается от остатков тонера с помощью ракельного ножа, который сделан из специального материала и находится в плотном контакте с рецептором. Ракельный нож обычно выполняется в виде полосы из мягкого пластика. В некоторых аппаратах предусмотрена смазка ракельного ножа. Остатки тонера удаляются в бункер отработки. Это наиболее распространенный принцип удаления остатков тонера.
В некоторых аппаратах вместо ракельного ножа используется электростатическое удаление остатков тонера. В этих машинах опять же практически весь тонер переносится на бумагу.
Все описанное выше приведено на следующей схеме:
В больших машинах тонер, фоторецептор, девелопер, ракельный нож, коротрон меняются раздельно, после прохождения определенного количества копий. В малых принтерах и копирах все эти части объединяются в один картридж. В части аппаратов такой картридж разделяют на два: копи картридж (фоторецептор с ракелем) и тонер-картридж (тонер с магнитным валом). По правилам эксплуатации все такие картриджи имеют определенный срок службы и должны заменяться после его окончания.
Лазерный принтер как уже говорилось действует по тому же принципу, но в качестве источника света используется лазер, который меняет потенциал в определенных участках фоторецептора, на которые затем переносится тонер. При этом используется следующий механизм.
Лазерная пушка светит на зеркало, которое вращается с высокой скоростью. Отраженный луч через систему зеркал и призму попадает на барабан и за счет поворота зеркала выбивает заряды по всей длине барабана. Затем происходит поворот барабана на один шаг (этот шаг измеряется в долях дюйма и именно он определяет разрешение принтера по вертикали) и вычерчивается новая линия. В некоторых принтерах кроме поворота барабана используется поворот зеркала по вертикали, которое позволяет на одном шаге поворота барабана вычертить два ряда точек. В частности первые принтеры Lexmark с разрешением 1200 dpi использовали именно этот принцип.
Лазерные принтеры и копировальные аппараты потребляют много электроэнергии, которая расходуется на нагрев печки и на поддержание высокого напряжения на коротронах.
Общая схема лазера приведена ниже:
Лучи синего и красного цвета соответствуют различным положениям зеркала. В момент А зеркало повернуто под одним углом (красное положение зеркала). В следующий момент времени, соответствующий частоте лазера зеркало поворачивается и занимает синее положение. Отраженный луч попадает уже в другую точку фоторецептора. Естественно в реальности существуют еще дополнительные зеркала, призмы и световоды отвечающие за фокусировку и изменение направления луча.
Лазерные принтеры кроме механической части включают в себя достаточно серьезную электронику. В частности на принтерах устанавливается память большого объема, для того, чтобы не загружать компьютер и хранить задания в памяти. На части принтеров устанавливаются винчестеры. Электронная начинка принтера также содержит различный языки описания данных (Adobe PostScript, PCL и т. д.). Эти языки опять же предназначены для того, чтобы забрать часть работы у компьютера и передать принтеру.
Термопринтеры.
Термопринтеры как таковые практически не используются. Обычно они устанавливаются в факсах, однако когда-то они существовали как отдельные принтеры.
Принцип действия термопринтера очень прост. Печатающий элемент представляет собой панель с нагреваемыми элементами. В зависимости от подаваемого изображения нагреваются те или иные элементы, которые заставляют темнеть специальную термобумагу в месте нагрева. Достоинством данного типа принтера несомненно служит то, что ему не нужны расходные материалы кроме специальной бумаги. Недостаток - все в той же специальной бумаге и медленной скорости печати.
Дубликаторы
Дубликатор (ризограф) предназначен для печати больших тиражей с одного экземпляра (от 50 экз.).
Принцип работы следующий: после сканирования копии на специальной мастер пленке термопечатающим устройством прожигается изображение. Затем мастер-пленка наматывается на барабан, выполненный из сетчатого материала. Через барабан подаются чернила, которые вытекают через прожженные отверстия в мастер пленке и переносятся на копию. С одной мастер пленки можно получить до 10000 экземпляров.
Низкая себестоимость печати при большом тираже обуславливается низкой стоимостью чернил, которые в принципе представляют собой типографскую краску.
Для цветной печати используются сменные барабаны. При этом каждая копия прогоняется столько раз, сколько цветов нужно напечатать. Однако полно цветной печати на данном аппарате получить нельзя. Реально получить 3-4 цветную печать да и то на хорошей бумаге, поскольку при использовании большего количества цветов качество копии значительно ухудшается.
Качество передачи оттенков примерно соответствует обычному копиру.
Причиной того, что данный аппарат может служить только для печати большими тиражами является высокая стоимость мастер пленки, которая может использоваться только один раз.
Заключение.
Мы рассмотрели основные виды принтеров и видим, что каждый из видов по своему удобен в эксплуатации, а также боле пригоден для определенных родов деятельности. Так скажем струйные принтера наиболее подходят для домашнего использования и не больших фирм если основная задача - распечатка текстов, так как здесь не требуется высокое качество печати. Лазерные принтеры это более качественное решение тех же задач, которые решают струйные принтера (за исключением работы с цветом, где качество струйных принтеров выше) . Матричные принтера используются там, где не требуется качество, а нужна надежность и наименьшие расходы по использованию.
Но всё же в общем все фирмы производители принтеров преследуют такие задачи как:
максимально улучшить качество выводимого на печать
увеличить скорость печати
уменьшения затрат требуемых для печати
И учитывая, что процесс модернизации и улучшения каждого из видов печати не завершен, то возможно, что все выше описанное на данный момент может являться историей.
Литература.
1.Выьор, сборка, абгрейд качественного компьютера
Ю.Кравацкий, М. Рамендик
2.М.Н. Голопупенко “Матричные принтеры”
Сайты крупнейших производителей принтеров.
Журнал “HARD’n’SOFT”
5. Журнал “КомпьютерПресс ”
Рис. 7.3. Классификация печатающих устройств
Тип печатающего устройства (его наименование) определяется рядом классификационныx признаков. Наибольшее распространение в профессиональных ПЭВМ получили малогабаритные знакосинтезирующие ударные печатающие устройства, а также безударные печатающие устройства, использующие чернильно-струйный, термоконтактный, лазерный и другие способы печати.
Печатающие устройства ударного действия. Такие печатающие устройства используют механизмы печати с ударным способом записи символов на носителе с помощью красящего элемента (ленты). В процессе оттиска ударные элементы (иглы, молоточки) или литероноситель механически перемещаются. К достоинствам этих печатающих устройств можно отнести: возможность получения одновременно с оригиналом нескольких копий, использование обычных сортов бумаги, умеренную стоимость. В качестве недостатков отметим: сложность изготовления механических и электромеханических деталей и узлов, повышенный уровень шума, относительноневысокую надежность вследствие значительного количества движущихся деталей и узлов. В знакосинтезирующих ударных печатающих устройствах изображение символов формируется путем сочетания отдельных элементов (точек, отрезков, линий и т. п.). Все поле печатаемого символа разбивается на отдельные элементы в виде матрицы, называемой матрицей разложения. Контуры символа составляются из соответствующих элементов этой матрицы и по внешнему виду напоминают мозаику. Поэтому знакосинтезирующие печатающие устройства часто называют также матричными или мозаичными. Печатающая головка в матричном печатающем устройстве содержит набор вертикально расположенных игольчатых печатающих элементов, срабатывающих независимо друг от друга при включении соответствующих управляющих электромагнитов (рис. 7.4).
Различают матричные ударные печатающие устройства последовательного (посимвольные) и параллельного (построчные) типа. В устройствах последовательного типа печатающая головка скользит по направляющим параллельно красящей ленте и последовательно, колонка за колонкой, формирует соответствующий символ. Иглы прижимают красящую ленту к бумаге и формируют необходимую конфигурацию символа. В некоторых случаях вместо красящей ленты используется специальная бумага с термочувствительным покрытием, которая темнеет в тех местах, где его касаются иглы. В матричных печатающих устройствах последовательного типа наибольшее распространение получили 9-игольчатые печатающие головки, перемещаемые по длине печатаемой строки. Однако для получения высококачественной печати и высоких скоростей печати часто применяются наборы с большим количеством печатающих игл, например 12, 18 или 24.
В матричных печатающих устройствах параллельного типа элементы (иглы) печатающей головки расположены по всей длине строки. Они позволяют параллельно печатать символы всей строки, поэтому их называют растровыми. Несмотря на высокую скорость печати (до 1000 строк в минуту), растровые печатающие устройства имеют большие по сравнению с последовательными устройствами габаритные размеры, массу, уровень шума, стоимость и находят в ПЭВМ ограниченное применение.
Качество печати зависит от размера матрицы разложения и повышается с увеличением количества точек в матрице (возможно частичное перекрытие печатаемых точек). Наиболее часто применяют матрицы следующих размеров: 9х7, 9х9, 11х9 точек - для печати обычного качества; 18х18 точек - для печати повышенного качества; 35х16, 60х18 и более точек - для печати высокого качества. Сложные модели матричных печатающих устройств дают очень высокое качество печати, практически неотличимое от качества печати пишущей машинки. Для повышения качества используется также многопроходная печать в прямом и (или) обратном направлениях. Поскольку в матричных знакосинтезирующвх ударных печатающих устройствах отсутствует постоянный литероноситель, то его функции выполняет электронный знакогенератор. Количество и номенклатура печатаемых символов определяются емкостью знакогенератора. Постоянный комплект печатаемых знаков (различных национальных наборов, шрифтов, графических и других символов) - постоянный знакогенератор - записывается в ПЗУ блока управления печатью. Современные матричные, печатающие устройства оснащаются загружаемыми из ПЭВМ знакогенераторами, куда пользователь может записать необходимые ему знаки. При этом в матричном печатающем устройстве обеспечивается прямая адресация к ударным элементам печатающей головки.
Матричные знакосинтезирующие устройства, помимо вывода алфавитно-цифровой информации, как правило, могут осуществлять и вывод графической информации. Поэлементные описания графических изображений хранятся в ОЗУ блока управления печатью.
Широкое распространение в последние годы цветных дисплеев привело к ускоренной разработке и внедрению многоцветных матричных ударных печатающих устройств. Обычно используется красящая лента с четырьмя красящими дорожками: черной и трех основных цветов - голубого, желтого и красного. Применяются два основных принципа печати. В первом случае за один горизонтальный проход печатающей головки осуществляется печать только одним цветом, а затем повторные проходы другими цветами. Во втором за счет перемещения красящей ленты в процессе одного прохода печатающей головки печатаются все требуемые цвета. Все это требует усложнения печатающего устройства, а, следовательно, повышает его стоимость.
Таким образом, знакосинтезирующие ударные печатающие устройства последовательного типа характеризуются: небольшой потребляемой мощностью, небольшими габаритными размерами, возможностями изменения в широких пределах комплекта используемых символов и вывода графической информации, умеренной стоимостью. При этом, однако, скорость печати" сравнительно невысокая.
Знакопечатающие ударные печатающие устройства с лепестковым литероносителем типа «ромашка» обеспечивают по сравнению с знакосинтезирующими более высокое качество печати и более высокую надежность, применяются обычно для вывода текстовой информация. Изображение символов в них формируется зиакообразующим элементом (литерой), имеющим изображение символа. В состав печатающего механизма такого устройства входят (рис. 7.5): тонкий стальной диск со многими лепестками («ромашка»), на каждом из которых расположены рельефные литеры (буквы, цифры и др.); ударный рычаг (молоточек) с электромагнитом, который может прижать к бумаге через красящую ленту необходимую литеру, т. е. отпечатать тот или иной символ; электродвигатель, вращающий «ромашку» и подводящий перед оттиском необходимый лепесток к нужному ударному рычагу.
Типичное количество используемых лепестков - 50... 100. Из-за ограниченного набора печатаемых символов, определяемых литероносителем, при необходимости другого набора символов требуется смена печатающей головки. Скорость печати также невысока (20...80 знак/с). Эти обстоятельства и обусловили вытеснение лепестковых ударных печатающих устройств в ПЭВМ знакосинтезирующими.
Как знакосинтезирующие, так и знакопечатающие устройства имеют принципиальные недостатки: близкое к предельным значениям быстродействие, высокий уровень шума, сложность, недостаточную надежность. Поэтому ведется интенсивная разработка безударных печатающих устройств, свободных от этих недостатков.
В печатающих устройствах безударного действия используются бесконтактные способы печати или способы, при которых контакт регистрирующего элемента и бумажного носителя незначителен. Как правило, для безударных печатающих устройств требуется специальная бумага или красконоситель, они не позволяют получать копий документа. В данных устройствах знаки формируются за счет изменения свойств вещества на носителе под воздействием термического, химического, электрического, электромагнитного, светового или другого воздействия либо за счет нанесения регистрирующего вещества струйным или другим способом.
Безударные чернильно-струйные печатающие устройства характеризуются пониженным уровнем шума, высокой скоростью печати (до 200 знак/с или до 1 стр/мин), высокой разрешающей способностью (до 200 точек/см) и качеством печати за счет преобразования точечного изображения на бумаге в более однородное (вследствие текучести чернил), возможностью вывода произвольных графических изображений, а также многоцветной печати.
Регистрирующий орган - печатающая головка (рис. 7.6) - содержит несколько (обычно 12) капсул-эмиттеров (инъекторов), имеющих тонкие сопла с диаметром отверстия 0,01...0,1 мм. Внутри капсулы создается избыточное давление, и под действием вибрации (волнового импульса) регистрирующий орган производит дозирование и выброс струи чернил через сопло по направлению к бумажному носителю. Капельки чернил заряжаются от источника высокого напряжения и под действием ускоряющего электрического тюря направляются к валику, подающему бумагу и являющемуся одним из электродов. Входной сигнал модулирует поток капель аналогично модуляции электронного луча в ЭЛТ. Малый диаметр капель (0,03...0,2 мм) я высокая частота их генерации обеспечивают высокие разрешающую способность и скорость печати. Управление перемещением струи чернил по бумаге осуществляется с помощью отклоняющих пластин. В качестве регистрирующей красящей жидкости (чернил) используются растворы органических красителей, обладающие высоким поверхностным натяжением, высокой электризуемостью и хорошей впитываемостью в бумагу.
Имеются два способа подачи капель на бумагу. Первый - непрерывный способ, кота из сопла вытекает непрерывная струя капель, проходящая через управляющую электростатическую систему и попадающая либо на бумагу, либо в специальный сборник
При втором способе (ждущем) капсулы с красящим веществом выдают струю чернил лишь во время формирования необходимого символа
Рис. 7.6. Принцип действия чернильно-струйного печатающего устройства:
1 - валик перемещения бумаги; 2 - бумага; 3 - отклоняющие пластины; 4 - фокусирующий электрод; 5 - блок управления; 6 - сопло; 7 - пьезоэлектрический кристалл; в - ультразвуковой генератор; 9 - насос; 10 - резервуар для чернил; сборник отработанных чернил; 12 - сформированный символ
Рис. 7.7. Цветное чернильно-струйное печатающее устройство:
1 - кассета с тремя видами чернил; 2 - резервуар для остатков чернил;
3 - приемник чернил; 4 - игольчатые регуляторы; 5 - отделитель пузырьков;
б - шланговый насос для чернил; 7 - возврат отходов чернил; 8 - блок выключателя очистки; 9 - центральный процессор; 10 - привод управления чернильно-струйным механизмом; 11 - вторичный резервуар; 12 - переходной резервуар;
13 - блок управления приводом; 14 - двигатель грязесьемника;
15 - защитная крышка;16 - пульсирующая струйная головка
Ждущие чернильно-струйные печатающие устройства более просты по конструкции (рис. 7.7), чем непрерывно-поточные, расходуют меньше чернил и, следовательно, дешевле. Однако производительность их ниже, чем непрерывно-поточных. Путем увеличения количества сопел в печатающей головке и применения чернил разных цветов чернильно-струйные печатающие устройства обеспечивают возможность получения за счет комбинации основных цветов цветных изображений.
Главными факторами, сдерживающими широкое распространение чернильно-струйных печатающих устройств в ПЭВМ, являются:
конструктивная и технологическая сложность; необходимость применения специальных чернил; необходимость использования специальных сортов бумаги, обеспечивающих поглощение, приемлемое для заданного типа чернил; низкая надежность печатающей головки (возможность засорения сопел и капилляров, засыхание чернил); высокая стоимость и т. д.
Термопечатающие устройства относятся к низкоскоростным печатающим устройствам (при последовательном формировании символа до 30 знак/с) и поэтому не рассчитаны на использование в системах с большим объемом печати. Они компактны, отличаются низким уровнем шума, обеспечивают удовлетворительное качество печати, имеют относительно простую конструкцию и низкую стоимость.
Для термопечати необходима специальная термочувствительная бумага, изменяющая цвет под воздействием тепла, выделяемого при нагреве. Регистрирующим органом в термопечатающих устройствах является термопечатающая головка (рис. 7.8). Основная часть - штабик (обычно стеклянный), на котором методами тонкопленочной, полупроводниковой или толстопленочной технологии сформированы матрица точечных резистивных нагревательных элементов, контактные площадки и проводники. Термопечатающая головка может в процессе работы скользить по бумаге. Символы высотой Н и длиной L формируются в виде мозаики, путем воздействия в конкретной точке теплового импульса, получаемого от точечного резисторного нагревательного элемента. Современные термопечатающие устройства при разрешающей способности до 12 точек/мм, осуществляют последовательное или построчное знакосинтезирование печатной строки, позволяют получать сухие документы, не издающие запахов, характерных для струйной печати, так как. в них не применяются жидкие токсичные красители и сухие тонеры.
В термических переводных печатающих устройствах (термовосковых) используются резиновые валики, покрытые слоем восковых чернил. Тепло, поступающее от печатающей головки, плавит воск, и отпечаток проявляется на бумаге, где он, охлаждаясь, фиксирует изображение. Эта технология дает самые сочные, многоцветные и четкие изображения.
Широкому распространению в ПЭВМ таких термопечатающих устройств препятствуют использование специальной термочувствительной бумаге (как правило, восковой), более дорогой, чем обычная, и выцветание записи под воздействием прямого солнечного света и тепла. Эти ограничения устраняются при использовании термодиффузионного способа печати, т. е. при переносе в местах нагрева состава красящей ленты на обычную бумагу (рис.7.9).
Применяется специальная четырехслойная резистивно-термальная красящая лента, состоящая из полимерной основы, алюминиевого токопроводящего слоя и легкоплавкого слоя, герметизирующего пленку чернил. Термопечатающая головка имеет микроминиатюрные электроды, через которые энергия передается на красящую ленту. Печатающий механизм прижимает красящую ленту к бумаге, с электродов через полимерную основу передаются электрические заряды на алюминиевую фольгу, где происходит местный разогрев, разрушающий легкоплавкий слой. В результате осуществляется точечный перенос чернил на бумагу. Могут быть использованы и многоцветные красящие ленты. Уровень шума значительно ниже, чем у матричных печатающих устройств, и выше качество отпечатков. Недостатком подобных устройств является быстрый износ красящей ленты.
Лазерные печатающие устройства- более серьезная альтернатива традиционным ударным устройствам печати. Современным лазерным печатающим устройствам ПЭВМ свойственны отличное качество печати, высокая разрешающая способность. при выводе графической информации (24 точек/мм и более), высокая производительность (до 14 стр/мин и более), небольшие размеры, надежность. Принцип действия лазерных печатающих устройств схож с принципом действия электростатических копировальных устройств (рис. 7.10).
Рис. 7.10. Принцип работы лазерного печатающего устройства:
1 - твердотельный лазер; 2 - многогранный отражатель (зеркало);
3 - светочувствительный барабан; 4 - аппарат дня термического закрепления
тонера; 5 - приемно-комплектующее устройство; 6 - кассета с тонером;
7 - накопитель бумаги
Центральным элементом системы лазерного печатающего устройства является вращающийся барабан, покрытый светочувствительным полупроводниковым слоем толщиной несколько десятков микрометров. Полупроводниковый (селен и его сплавы в аморфном виде) слой в темноте является хорошим изолятором, поэтому поверхность барабана можно зарядить, подобно конденсатору, лучом высоковольтных ионизаторов, расположенных вблизи барабана. При освещении конкретной точки на поверхности барабана, заряженного электрическим зарядом, полупроводниковый слой становится проводящим только в этой точке и в ней происходит разряд. Данные, поступающие от ПЭВМ и содержащие информацию (графическую или текстовую), преобразуются в печатающем устройстве с помощью лазерно-оптической сканирующей системы в сигналы, модулирующие лазерный луч. При облучении точки поверхности барабана лазерным лучом переменной интенсивности остаточный заряд Оказывается пропорциональным изменению интенсивности лазерного луча. Таким образом, на поверхности барабана создается невидимое электростатическое изображение строки или страницы информации определенного формата. На следующем этапе изображение проявляется с помощью электростатически заряженной пылеобразной тонирующей краски из пластмассовых частиц диаметром порядка нескольких микрометров. Краска прилипает к поверхности барабана только там, где имеется статический заряд. Там, где поверхность была облучена лучом лазера, краска не прилипает. Проявленный сухой пылеобразной краской рисунок при вращении барабана прикасается к бумаге в точке приема, и под воздействием электростатического поля на поверхности бумаги формируется требуемый рисунок, который фиксируется путем расплавления краски специальными лампами и скрепления ее с бумагой.
Различают построчные и постраничные лазерные печатающие устройства. Постраничные лазерные печатающие устройства требуют для хранения изображения память достаточно большой емкости (до нескольких мегабайт). Ряд зарубежных фирм разработали модели лазерных печатающих устройств, имеющие расширенные функциональные возможности: растровую дигитализацию копируемою документа с записью в дисковый архив, прямое копирование документов,. печать выводимой из ПЭВМ информации с одновременным частичным копированием, т. е. можно подготавливать смешанные печатно-графические материалы для издательской деятельности.
К недостаткам лазерных печатающих устройств относятся: высокая сложность оптической сканирующей системы, содержащей множество оптических элементов (зеркальные многогранники для отклонения пучка; коллимирующие и фокусирующие линзы; цилиндрические линзы, используемые для коррекции ошибок позиционирования пучка, и др.); необходимость частой замены тонирующего порошка; повышенное влияние высокой температуры окружающей среды и влажности; большой объем требуемой буферной памяти; необходимость наличия специального программного обеспечения; высокая стоимость. Однако наметилась определенная тенденция к снижению стоимости лазерных печатающих устройств.
Требования, предъявляемые к печатающим устройствам и их основным характеристикам. Персональный характер ПЭВМ, специфика областей их применения обусловливают ряд определенных требований к печатающим устройствам. Печатающие устройства ПЭВМ должны быть дешевы, иметь малые габариты, массу, низкую потребляемую мощность, обеспечивать низкий уровень шума при работе. Они должны также обладать развитыми функциональными возможностями, в том числе возможностями вывода текстовой и графической информации, печати разнообразных наборов знаков, многоцветной печати и быть удобными при. эксплуатации их пользователем ПЭВМ. Например, если устройство способно печатать в обоих направлениях, т. е. не только слева направо, но и наоборот, то это в значительной мере повышает скорость печати. Если, например, устройство обладает логическими возможностями, то те строки, куда ничего не нужно писать, устройство способно просто «перескочить». Важны способ прогона бумаги, возможность подключения устройства автоматической подачи листа и укладки листов, легкосьемиость кассет с красящей лентой и т. д. Потребительское качество печатающих устройств определяется совокупностью и взаимосвязью их технических характеристик и зависит от назначения ПЭВМ. Поэтому не все типы печатающих устройств, применяемых в системах обработки данных, в больших или "портативных ЭВМ, оказываются пригодными для использования в составе профессиональных ПЭВМ.
Для пользователя профессиональной ПЭВМ важны следующие характеристики печатающих устройств: скорость, качество и цветность алфавитно-цифровой и графической печати; формат и качество бумаги и красящих лент, а также их доступность; простота (удобство) обслуживания и ремонта; программное обеспечение; методы кодирования и набор символов; вид интерфейсов и емкость памяти; уровень шума; потребляемая мощность; массогабаритные характеристики; внешнее оформление и др. Важнейшими характеристиками являются скорость и качество печати, обеспечиваемые обычно конкретным конструктивным исполнением печатающего устройства.
Скорость печати символьных (последовательных) устройств определяется количеством знаков, отпечатанных в секунду, а для параллельных (построчных и постраничных) - количеством строк или страниц, отпечатанных в минуту.
Качество печати определяется рядом параметров: числом символов, печатаемых в строке; шагом печати символов и строки, минимальной толщиной линий и допуском на нее, размерами знаков, плотностью печати, точностью и т. п., а также возможностью выделения («жирная» печать, получаемая двойной печатью знака или небольшим смещением контура знака), надстрочной и подстрочной печати, подчеркивания, печати графических изображений, многоцветной печати и т. п.
Набор печатаемых символов определяет возможности печати разнообразных текстовых и графических документов. В современных печатающих устройствах, кроме основного шрифта, как правило, имеется возможность программной генерации дополнительных символов. Некоторые печатающие устройства используют также другой вариант расширения библиотеки шрифтов. Точечные множества, необходимые для формирования альтернативных шрифтов, хранятся в микросхемах ПЗУ, содержащихся внутри специальных шрифтовых кассет. В процессе работы пользователь может изменять не только вид шрифта, но и размеры печатных символов, что особенно важно при распечатке таблиц.
Управление печатающими устройствами в основном осуществляется с помощью команд и кодов, стандартизованных фирмами Epson и IBM. Значительная часть наиболее распространенных команд для принтеров, например «возврат каретки», «табуляция» и др., а также символов, воспринимаемых принтером как коды, заимствована из набора символов кода ASCII. Управляющие последовательности начинаются специальным символом, имеющим аббревиатуру ESC и значение в коде ASCII - 27.
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.
р екзкзтсеенаа
О у у ьбД -Ц
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Соеетскил
Социалистических
Республик
К ПАТЕНТУ. / l
М, Кл, G 06!с 15, 00
Заявлено 14.XI.1969 (Ме 1378476)28-12) Приоритет 14.XI.1968, № 15447)68, Швеция
Иностранец
Геста Курт Хьерпе (Швеция) Иностранная фирма
«Ингеньерсфирма Треко» (Швеция) Заявитель
ПЕЧАТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Зависимый от патента №
Изобретение относится к печатающему устройству для вычислительных и подобным им машинам предпочтительно с электронным управлением.
Известно печатающее устройство, например, к вычислительным машинам, содержащее бумагоопорный вал и печатающий узел, который состоит из наборного средства, двух групп деталей и литеродержателей. Каждый литеродержатель выполнен в виде кругового сектора. Одна группа деталей содержит основную часть литеродсржателя H центрирующий крюк литеродержателя, а другая группа— замковые средства на литеродержателе и печатающий молоточек.
С целью повышения удобства в пользовании в предлагаемом печатающем устройстве все литеродер катели связаны с осью посредством радиального плеча и втулки, а замковое средство выполнено в виде зубчатой рейки, расположенной на внутренней стороне литеродержателя и взаимодействующей в процессе выбора необходимого знака с центрирующим крюком, установленным на осп и расположенным между втулкой и зубчатой рейкой.
Каждый литеродержатель снабжен защелкой, находягцейся и постоянном зацеплечии с наборным средством и шарнирно установленной на втулке литеродержателя.
Первая группа деталей снабжена рычагом включения для приведения в действие центрирующего крюка и контактирующего с ним посредством концевой и боковой торцовых
5 поверхностей. Расстояние концевой поверхности от оси установки рычага возрастает в направлении его поворота при включении, Рычаг включения подпружинен в направле10 шш действия, а для повторного набора соосно с центрирующпм крюком установлен возвр»щ а ющи и мост.
Печатающее устройство снабжено электромагнитами для приведения в действие рыча15 гов включения, причем на каждом рычаге включения смонтирован якорь электромагнита.
Наборное средство имеет поводок для возврата печатающих молоточков в исходное
20 положение.
Все литеры смонтированы на литеродержателе с возможностью радиального перемещения.
Внутри дугообразного участка литеродер25 жателя расположен распределительный вал, снабженный кулачками для приведения в действие возвращающего моста и рычагов включения, а также затворной скобой для затшрания печатающих молоточков в наклонном
30 положении, 382312
Устройство снабяено кареткой, несущей печатающий узел и шарнирно установленной на
IIp0i1(c>K) To÷í0úI ва 1> с Возъ(0>кностыо осеВого перемещения. Для сообщения возвратно-вращательного движения каретке и наборному средству на раснредсл(ггсльном Валу установлены эксцентрики.
Устройство имеет позиционный код, держатель кода и считывающее приспособление, причем держатель позиционного кода установлен на оси л((теродер>кателей с возможностью поворота синхронно с наборным средством.
lla фпг. 1 изображено предлагаемое псчата(ощсе устройство с частичным поперечным разрезом; на фиг. 2 — то >ке, поперечный разрез, в котором печатающий молоточек (Iaxoднтся В исходном поло>кении; на фиг. 3 — то жс, зс(мко Ос ср(дство находится В рабочсъ(положснпи 0 10(lip)eT литеродержятель; пя фиг. 4 — TO >!Ie, I I e ii BTII 1011(HII ii(OJI OTO I 0 II Il d > Oдптся в рабочем положении; на фиг. 5 — то же, замковое средство находится в нерабочем положении; 1(a фиг. 6 — печатающее устройство, вид сбоку; на фиг. 7 — то же, крепление каретки с печающим узлом.
11ечатающее устройство содержит бумагоопорный вал 1 и печатающий узел, который состоит из литсродержателей 2 с литерами 3, наборного средства 4 и двух групп деталей, размещенных во внутренней части устройства ((o одну сторону литер (см. фиг. 1).
Kà>êäûé литеродср>катель состоит из кругового сектора 5, радиального плеча б и втулки 7. Литеры 8 установлены в круговом секторе с возможностью радиального перемещения (см. фиг. 2).
Все литеродержатели расположены на общей оси 8, с которой связаны посредством радиального плеча 6 и втулки 7.
Одна груп(па деталей печатающего узла содержит основную часть литеродержателя, центрирующий крюк 9 и взаимодействуя>щий с ним рычаг 10 включения (см. фиг. 3).
Центрирующий крюк установлен на осн 11, а рычаг включения — на оси 12 и соединен с пружиной И, действие которой направлено для замыкания с центрирующим крюком.
Рычаг включения контактирует с цснтрпрующим крюком посредством концевой и боковой торцовых поверхностей, причем расстояние концевой поверхности от оси 12 установки рычага возрастаетв направ;!си(!и егоповорота нри включении.
Другая группа деталей печатающего узла имеет замковое средство 14 и печатающие молоточки 15, взаимодействующие с хвостовиками литер (см. фиг. 2 и 4).
Замкогос средство выполнено в виде зубчатой рейки, располо>кенной на внутренней стороне литеродержателя и взаимодействующей в процессе выбора необходимого знака с центрирующим крюком, который удер>кивается в этом положении рычагом 10 включения, нагруженным пружиной И в направлении его поворота.
Печатающий молоточек 15 расположен между круговым сектором 5 литеродержателя и осью 8 и смонтирован с возможностью вращения на общей с литеродержателями оси 11.
Прп этом все печатающие молоточки в печатающем узле располояены поочередно с литеродсржателями.
Каждый литеродеряатель снабжен защелкой lб, шарнирно установленной на втулке 7 литеродеряателя. Защелка соединена посредством пружины 17 с радиальным плечом б лптсродсржателя для (IOCTOIIIIOCO зацепления со стер, нем 18 наборного средства 4.
1 тержснь 18 Вза!!мОДсйстВуст со Всеми зящслкяъlи лп I epOIIep>«aтслей ОдпОВременно (см. фиг. 2) .
При вращении осн 8 iio ;ясовой стрелке из положения, показанного на фиг. 2, с помощью защелки lб поворачивается также по часовой стрелке наборное средство 4 и литеродержатели, занимая кра1(псе верхнее положение (см. фиг. 5), которое определяется установочным стер>кием 19, входя(цим в вырез 20 втулки литсродержатсля. Литеродер>катель поворачивается по часовой стрелке и блокируется замковым средством 14 и центрирующим крюком 9 для уста((овки в рабочем положении (см. фпг. 3). Защелка lб выводится из зацепления со стержнем 18 наборного средства, преодолевая сопротивление пружины 17 (см. фиг. 4).
При повороте против часовой стрелки наборного средства стержень 18 устанавливается в положение, изображенное на фиг. 3, при этом защелка с помощью пружины 17 входит в зацепление со стер>кием 18, который при этом упирается в стопорную поверхность а литеродержателя (см. фиг. 4 и 5) для установки в исходное положение, изображенное на фиг. 2.
Блокирование литеродер>кателя в исходном поло>кении обеспечивается замковым средствог(, Входящим в зацепление с центрирующим крюком под действием рычага включепп>i, вращающегося вокруг оси 12 против часовой стрелки, который заклинивает крюк своими концевой и боковой торцовыми поверхпостямп.
Для удержания рычага включения в этом поло>кспип и центрирующего крюка в исходном положспии (cM. фиг, 5) служат электромагниты 21, причем па каждом рычаге включения смонтирован якорь 22 электромагнита.
Электро(,(агпппы располо>кепы в шахматном порядке, разбиты па группы по три электромагнита в каждой и электрически соединены на несущей пластине 28 (см. фиг. 1, 3 и 5).
При включении электромагнита рычаг 10 гключсния устанавливается во взведенном положении. При включении электромагнита рычаг под действием пружины 18 вводится в дейстгие, поворачивается против часовой стрелки и поворачивает цептрирующий крюк 9 до зацепления с зубчатой рейкой литеродержатсля. Электромагниты рычагов правляют38231
5 ся электронной схемой устройства, от которой получают соответствующие импульсы.
Для повторного набора соосно с центрирующим крюком установлен возвращающий мост 24, общий для всех рычагов включения и имеющий стержень 25, опирающийся на рычаги включения.
Поворотное движение рычага 10 в конечное положение (см. фиг. 5) вызывает поворот крюка 9 в нерабочее положение, в котором on находится под воздействием возвращающего моста. При повороте по часовой стрелке возвращающего моста стержень 25 вызывает поворот против часовой стрелки рычагов включения в положение, указанное на фиг. 5.
Для приведения в действие возвращающего моста и рычагов включения служит распределительный вал 26, расположенный внутри дугообразного участка литеродер>кателя и кулачки 27 которого взаимодействуют с закругленными концами 28 возвращающего моста.
Оси 8, 12 и вал 26 смонтированы в торцовых стенках 29 устройства, которые поддерживают также стержень 19, держатель 80 пружины 18 и направляющие копиры 81, 82 и 88 для литеродержателей, центрирующих крюков и рычагов включения.
Ка>кдый печатающий молоточек 15 нагружен в направлении удара по хвостовику литеры пружиной 84 растяжения, соединенной с держателем 80.
Для удержания молоточков в исходном положении на последних имеется выступ 85, взаимодействующий с поводком 86 наборного средства 4 при установке литеролержателей (см. фиг. 4). При возвратном движении наборного средства из положения, изображенного на фиг. 4, в исходное положение (см. фиг. 2) поводок 86 воздействует на выступ 85 печатающего молоточка и поворачивает cro в положение, при котором молоточек входит в зацепление с выступом 8 запирающей скобы 88 и запирает молоточек в наклонном положении (фиг. 4). Запирающая скоба шарнирно установлена на подшипнике 89, коицентричном с промежуточным валом 40, служащим для привода печатающего узла, и имеет выступ 41, взаимодействующий с кулачком 42, установленным на распределительном валу (см. фиг, 4).
Распределительный и проме>куточный валы связаны ме>кду собой с помощью зубчатой передачи 48 с передаточным отношением 1: 1 (см. фиг. 1). Кроме того, на распределительном валу установлены эксцентрики 44 и 45 (см. фиг. 6 и 7).
На эксцентрике 44 смонтирована промежуточная деталь 46, конец которой шарнирно соединен с рычагом 47, связанным с осью 8 для сообщения ей движения. При вращении распределительного вала кулачки 42, 27 и эксцеитрик 44 поворачиваются и с помощью детали 46 и рычага 47 сообщают оси 8 и на30
6 борному средству 4 возвратно-вращательное движение.
На эксцентрике 45 установлен соединительный стержень 48, конец которого шарнирно сочленен с кареткой 49, несущей печатающий узел (см. фиг. 7 и 1).
Торцовые стенки 29 устройства, между которыми перемещается каретка, имеют выемки 50 лля вставки втулок подшшшиков 89 (см. фиг. 3 и 5). Для поворота печатающего узла относительно промежуточного вала в подшипниках 89 иа втулках последних смоитиров;и! установочный элемент 51, соединенный одним кон!,ом с торцовой стенкой 29. При вращеи1ш по стрелке I> печатающий узел поворачив11ется относительно промежуточного зала 40 пол ле "ствпем эксцентрика 45 попре.lством соеди1штельного стержня 48 (с. !. фиг. 7) .
Эксцентрик 45 и соедиш1тельньш стержень 48, а также кулачки 42, 27 вместе с выступом 41 запирающей скобы 88 установлены в определенных положениях посредством направляющего кулачка 52, смонтированного на внутренней стороне торцовой стенки 29 (см. фиг. 5).
Каретка 49, несущая печатающий узел, установлена с возможностью бокового смещения вдоль промежуто шого вала 40 Ilo направля!Ошей 58. имеющей желобки для шариков 54, поддерживаемых штангой 55.
Направл!и01>!ая 53 жестко связана с торцовь ми пластинами 56, поддерживающими буIaroonopnI вал 1.
Для использования в электронных вычислительных машш1ах предлагаемое печатающее устройство снабжено позиционньп! кодом 57, держатель 58 которого установлен на оси 8 литсролержатслей с возможностью поворота синхрон!!о с 011борньп1 средством 4. Позиц ион н ьl Й 1 Ол соотг>етств >>ет и а ждо м >, положепшо литеры и считывается приспособлением, которое содержит лампы 59 и фотодиолы 60, установ снн1. с по обе стороны лержатсля 58 с кодом. Ла.:пы освещают отверстия позиционного кода, который считывается соответствующими фотодиолами, которые преобразуют световой сигнал, проходящий через указанные Отверстия, в электрический, подаваемый в управ."fÿ!0,ö!Ié передатчик электпонной схемы устройства в зависимости от налишя соответству1о.цсго знака.
Предмет изобретения
1. Пс 1 атающсе устройство, например. к вычислительн!>1м машинам, содержащее бумагоопорн..!11 вал и печатающий узел, состояицш из наборного средства, литеродержателей, кажлыи из которых выполнен в виде кругового сектора, и двух групп деталей, причем одна гр, ппа деталей содержит основную часть литеролержателя и центрирующий крюк литеродержателя, а другая — замковые средства на литсродержателе I! псчатаlош1ш мочото1ск, о тлу ч 0!О п{сс с.". Тс м. I ТО. с цсл ь10 !1 0".>1-ни спи я
i „",0IcTlIH B !Io,".I> o. анин, Oио сиабжPllo
382312 литеродер>кателей, с которой последние связаны посредством радиального плеча и втулки, а замковое средство выполнено в виде зубчатой рейки, расположенной на внутренней стороне литеродержателя и взаимодействующей в процессе выбора необходимого знака с центрирующим крюком, установленным на оси и расположенным между втулкой и зубчатой рейкой.
2. Печатающее устройство по п. 1, отличаюи1ееся тем, что каждый литеродержатель снабжен защелкой, находящейся в постоянном зацеплении с наборным средством и шарнирно установленной на втулке литеродержателя.
3. Печатающее устройство по п. 1, отли LQIoи1ееся тем, что первая группа деталей снабжена рычагом включения для приведения и действие центрирующего,крюка и контактирующего с нпм посредством концевой и боковой торцовых поверхностей, причем расстояние концевой поверхности от оси установки рычага возрастает в направлении его поворота при включении.
4. Печатающее устройство по пп. 1, 2 и 3, отличаюшееся тем, что рычаг включения подпружинен в направлении действия, а для повторного набора соосно с центрирующим крюком установлен возвращающий мост.
5. Печатающее устройство по и. 1, отличаюи1ееся тем, что оно снабжено электромагнитами для приведения в действие рычагов включения, причем на каждом рычаге включения смонтирован якорь электромагнита.
6. Печатающее устройство по п. 1, отличаюи ееся тем, что наборное средство имеет поводок для возврата печатающих молоточков в исходное поло>кение.
7. Печатающее устройство по и. 1, отличаюи1ееся тсм, что литеры смонтированы на лите5 родержателе с возможностью радиального перемещения.
8. Печатающее устройство по п. 1, отличаюи1ееся тем, что имеет распределительный вал, располо>кенпый внутри дугообразного участ10 ка, и промежуточный вал, на котором шарнирно установлена с возможностью осевого перемещения каретка, несу щая печатающий узел.
9. Печатающее устройство по п. 8, отличаю15 и1ееся тем, что на распределительном валу установлены эксцентрики, кинематически связанные с кареткой и наборным средством для сообщения им возвратно-вращательного дви>кения.
20 10. Печатающее устройство по пп. 1 — 8, отличаюи1ееся тем, что распределительный вал снабжен кулачками для приведения в действие возвращающего моста и рычагов включения, а также затворной скобой для запира25 ния печатающих молоточков в наклонном положении, причем затворная скоба шарнирно установлена на подшипнике, концентричном с промежуточным валом.
11. Печатающее устройство по п. 1, отли30 чаюи1ееся тем, что оно снабжено позиционным кодом, держателем позиционного кода и считывающим приспособлением, причем держатель позиционного кода установлен на оси литеродержателей с возможностью поворота
35 синхронно с наборным средством.
Составитель М. Лиманова
Техред Л. Богданова Корректор Е. Сапунова
Редактор В. Блохина
Заказ 2218/17 Изд. № 1505 Тираж 647 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5