Лента энкодера в принтере и струйных принтерах. Глоссарий. Часть 2

Здравствуйте, уважаемые читатели блога!

В первой части статьи мы начали  знакомиться с тем, как работает струйный принтер. Во второй части мы закончим краткое знакомство с устройством «струйника». Вы будете осознанно работать с ним и понимать, что он делает!

Сегодня мы продолжим знакомиться с составными частями струйного принтера на иллюстрированных примерах.

Мы познакомимся с терминологией — и сразу увидим, как выглядит та или иная часть принтера.

Попутно получим знания, как что работает.

Для этого не надо ничего разбирать, как мы поступали с машинками в глубоком детстве )))

Надеюсь, вам будет интересно. Итак, вперед!

Эндокер — это особая лента внутри печатающего устройства, которая расположена по всей длине принтера за кареткой. Она находится во всех струйных принтерах и является важным элементом для качественной печати. Именно от нее зависит, как и куда нужно ехать каретке, когда остановиться и т.д. В течение эксплуатации она может загрязняться чернилами, из-за чего печатающая головка начинает врезаться в корпус и издавать неприятные звуки. Она загрязняется намного интенсивнее, если в принтере используются ПЗК или СНПЧ. Также износ ленты зависит от интенсивности эксплуатации печатающего устройства: в домашних МФУ при нерегулярной печати лента прослужит гораздо дольше, чем в офисных принтерах, которые ежедневно выполняют сотни распечаток. Постоянные сильные толчки могут наводить на мысли о неисправности принтера, но это не так, нужно просто почистить эту ленту и вернуть ее на место. Если она потеряла товарный вид и не справляется со своими задачами, то стоит ее заменить. Проблемы с эндокером провоцируют такие неприятности, как:

• сдвиг изображения по горизонтали во время печати;
• сообщение ошибки о позиционировании каретки или о постороннем предмете внутри устройства;
• самопроизвольный захват бумаги.

Полную замену ленты смогут сделать только в сервисном центре, где смогут полностью разобрать принтер и провести необходимые работы, а вот очистить ее можно и самостоятельно. Для очистки эндокера стоит использовать мягкий материал, смоченный в обычной воде или спиртовом растворе, который аккуратно его очистит. Сильно надавливать не нужно, иначе можно повредить метки на поверхности ленты, которые обеспечивают правильное передвижение каретки. Чрезмерное загрязнение эндокера на компьютере отображается в виде ошибки 5100, она также может отображаться, если происходят проблемы с кареткой принтера.

Перед очисткой ленты принтер нужно отключить от сети, когда печатающая головка будет в центре вала, по которому движется каретка. Откройте крышку принтера и при помощи влажной мягкой ткани или салфетки аккуратно протрите ее с двух сторон по всей длине. Нужно это делать осторожно, иначе можно ее сорвать с креплений и тогда придется разбирать принтер. Закройте крышку принтера или блок сканера, и оставьте устройство на 5-10 минут в состоянии покоя. После этого устройство готово к работе. Хорошей вам печати!

Энкодерные датчики

О положении печатающей головки относительно листа бумаги принтер «узнает» при помощи энкодерной ленты и уже знакомой нам оптопары, находящейся внутри каретки.

Энкодерная лента  представляет собой  прозрачную полоску из тонкого пластика с нанесенными на нее тонкими непрозрачными штрихами.

Каретка с головкой (или картриджами) ездит взад-вперед вдоль энкодерной ленты.

При этом непрозрачные штрихи (темные полоски) на ней периодически перекрывают поток излучения оптопары.

В схему управления поступает последовательность импульсов. Чем дальше отъехала каретка от начального положения (от позиции парковки), тем больше импульсов поступит в схему управления.

Еще один энкодерный датчик находится на валу подачи бумаги – только он выполнен в виде коротких радиальных непрозрачных штрихов на круглом прозрачном куске пластика.

По мере подачи носителя в схему управления принтера поступают импульсы с выхода фотодиода оптопары.

Посчитав импульсы, управляющая схема «знает» не только то, что носитель находится в зоне печати, но и какая именно часть листа уже отпечатана.

Gear

Gear – зубчатая передача, шестерня.

Используется для передачи крутящего момента с двигателей на исполнительные механизмы, управляющие подачей бумаги, откачкой чернил и т. п.

Кинематическая схема принтера может  содержать больше десятка шестеренчатых передач.

Изготавливается из твердой пластмассы, что в ряде случаев позволяет обойтись без смазки.

Lubrication

Lubrication – смазка (движущихся механизмов).

Струйный принтер имеет в своем составе движущиеся части — каретку с печатающей головкой, зубчатые передачи, механизмы подачи и протяжки бумаги.

В наиболее нагруженные и ответственные места наносится смазка. Эти места и тип смазки указываются в сервисном руководстве (Service manual) на струйный принтер.

Большинство механизмов не нуждается в частой смазке (можно делать это раз в несколько лет). Самая нагруженная часть принтера — это вал, по которому двигается каретка с печатающей головкой.

Если смазка там выработалась, каретка будет подклинивать при движении, и принтер выдаст ошибку.

Можно еще почитать:

Как устроены чернила для струйных принтеров.

Hopper pad

Hopper pad – захватывающая (тормозная) площадка.

Представляет собой шершавую пластину из пробки, установленную в подающем лотке под захватывающим роликом.

Эта пара — ролик и площадка — обеспечивает надежный захват листа бумаги и подачу его (совместно с роликами подачи) в зону печати.

При загрязнении захватывающей площадки захват листа может происходить неустойчиво. Либо будут захватываться несколько листов сразу.

Очистить площадку можно чистой водой с добавлением небольшого количества нейтрального моющего средства.

Ink

Ink – чернила. Представляет собой жидкую сложную смесь компонентов.

Основа — чаще всего специальным образом очищенная вода или сольвент (растворитель). Бывают пигментные и водорастворимые.

Пигментные включают в себя мельчайшие нерастворимые частицы пигмента (красящего вещества).

Чернила включают в себя не только красящее вещество, но и много других компонентов — поверхностно-активные вещества (ПАВ), сорастворители, диспергаторы (высокомолекулярные вещества, препятствующие слипанию пигмента), и т.п.

Существуют сотни разновидностей чернил — для термоструйной и пьезоэлектрической печати, для внешнего и внутреннего применения, для печати на различных носителях и т.п.

Блок питания принтера

Он построен по тем же принципам, что и блок питания для компьютера, он также импульсный, что позволяет уменьшить его габариты, вес и теплоотдачу.

Блок питания принтера может быть выполнен в виде отдельно закрытого модуля или в виде отдельной платы электроники. Обычно он обеспечивает два постоянных напряжения:

• +5 В (или +3,3 В) – для питания платы электроники,
• +30 — 40 В (или около того) – для питания двигателей.

Как правило, блоки питания струйных принтеров выполнены достаточно качественно, отказы в них случаются редко.

Encoder Sensor

oder Sensor – энкодерный датчик. Включает в себя оптопару и энкодерную ленту (или энкодерный диск).

Лента и диск содержат непрозрачные штрихи. Оптопара состоит из светодиода и фототранзистора (или другого фотоприемника), смонтированных в одном корпусе. Светодиод излучает видимый свет или ИК излучение в сторону фототранзистора.

Если световой поток ничем не перекрыт, то фототранзистор открыт, через него протекает фототок достаточно большой величины, что фиксируется схемой управления.

Если световой поток перекрыт непрозрачным штрихом, то фототранзистор закрыт, фототока нет. Это также фиксируется схемой управления. При движении каретки или вращении вала подачи бумаги световой поток периодически прерывается непрозрачными штрихами.

На вход схемы управления поступает последовательность импульсов. Посчитав их, схема управления делает вывод о положении каретки или вала подачи бумаги. Относительно первоначального положения.

Firmware

Firmware — встроенное программное обеспечение.

Струйный принтер включает в себя микропроцессорную систему управления, содержащую входы (на которые поступают сигналы от оптических и механических датчиков и информация о печатаемом изображении) и  выходы, управляющие двигателями каретки, подачи бумаги и другими и печатающей головкой.

Система управления включает в себя микропроцессор, оперативную память, EEPROM (электрически стираемое постоянное запоминающее устройство), интерфейсные микросхемы. Управляет всей системой firmware, находящееся («прошитое») в EEPROM.

На один принтер может существовать несколько версий встроенного программного обеспечения. Обновление версий firmware осуществляется с помощью специальных сервисных программ.

Encoder Disk

Encoder Disk — энкодерный диск.

Представляет собой диск из тонкого прозрачного пластика с нанесенными на его крайнюю  область тонкими непрозрачными штрихами.

Является составной частью энкодерного датчика подачи бумаги, который содержит еще оптопару.

При подаче бумаги энкодерный датчик вращается, непрозрачные штрихи периодически пересекают световой поток в оптопаре.

При этом система управления получает серию импульсов. Число импульсов жестко связано с числом оборотов диска и с диаметром подающих роликов.

Поэтому, посчитав число импульсов, схема управления «знает», какая часть листа прошла через такт подачи бумаги.

Head Cleaning

Head Cleaning- очистка печатающей головки.

Чернила на бумагу подаются через очень тонкие сопла печатающей головки. При длительных перерывах в работе чернила в соплах пересыхают, и это препятствует нормальной работе.

Поэтому первое, что делает принтер после включения — самостоятельно прочищает сопла, создавая под ними область пониженного давления.

Операцию очистки можно выполнить с помощью специальных сервисных программ или драйвера принтера.

При нарушении правил эксплуатации или использования «левых» чернил штатной операции очистки может оказаться недостаточно. В таких случаях используются специальные технологии и специальные чистящие жидкости.

Ink LED

Ink LED – индикатор чернил (светодиодный).

Индикатор, свидетельствующий о состоянии чернильных картриджей. Обычно возле него изображена пиктограмма капельки.

Если с картриджами все в порядке, он не горит. При возникновении проблем он начинает (в зависимости от логики работы и модели принтера) светиться постоянно или мигать, привлекая внимание оператора.

Как правило, если индикатор мигает, картридж необходимо заменить. Иногда мигание индикатора может быть вызвано тем, что принтер не может опознать картридж — потому что нет контакта между контактными площадками принтера и картриджа.

Отсутствие контакта может быть вызвано загрязнением контактных площадок картриджа чернилами. Мигает индикатор и при физическом отсутствии картриджа. Вместе с другими индикаторами принтера индикатор чернил может свидетельствовать и о других ошибках принтера.

Датчики принтера

Как же принтер узнает – находится ли носитель в зоне печати или нет и что надо печатать в конкретном месте листа?

Что же это за «органы чувств», посредством которых печатающее устройство «узнает», что ему делать?

Эти «глаза» и «уши» — механические и оптические датчики принтера.

В качестве оптических датчиков используется так называемая оптопара – светодиод и фотодиод, смонтированные в одном корпусе.

Если пространство между светодиодом и фотодиодом свободно, на выходе фотодиода будет активный сигнал. Или, условно говоря, сигнал высокого уровня, какой-то относительно большой уровень напряжения.

Если оно чем-то перекрыто – так, что поток оптического излучения от светодиода к фотодиоду прерван, то на выходе фотодиода активного сигнала не будет. Условно говоря, будет сигнал низкого уровня, какой-то относительно небольшой уровень напряжения.

Механизм транспорта носителя содержит оптопару со свободно вращающейся в зазоре между светодиодом и фотодиодом легкой шторкой. Когда лист попадает в механизм транспорта, он приподнимает шторку и сигнал на выходе фотодиода меняется.

Конкретная логика работы – открывается или перекрывается при этом поток излучения — зависит от конкретной реализации в конкретной модели принтера. Схема управления отслеживает это изменение, и принтер «узнаёт», что носитель подан в зону печати.

Нужно также знать, открыта ли верхняя крышка принтера или нет. Верхнюю крышку открывают при замене картриджей, техническом обслуживании или удалении застрявшего листа бумаги.

Датчик открытия крышки может быть чисто механическим, в виде микрокнопки, которую нажимает (или отжимает) специальный выступ в крышке.

Он бывает и оптомеханическим – в виде оптопары и легкой вращающейся шторки, управляет которой механическая тяга или коромысло. Или просто крышка содержит выступ, который перекрывает поток излучения, когда она закрыта.

Если открыть верхнюю крышку при печати, то управляющая схема, получив сигнал с датчика, остановит каретку. И оператор не получит по рукам быстро перемещающимся механизмом.

Error Code – код ошибки.

При возникновении ошибки в струйном принтере схема управления может выдавать на встроенный дисплей (или компьютерный монитор) код ошибки. Ошибка сопровождается обычно миганием световых индикаторов принтера.

Но индикаторов обычно немного (не больше 3-4), а ошибок — особенно если устройство печати сложное — могут быть десятки. С помощью кодов ошибок можно получить расширенную информацию о проблемах с принтером, которая облегчит поиск и устранение неисправностей.

Получить код ошибки можно также получить с помощью специальных сервисных программ. Например, для принтеров Epson используют Adjustment Program.

Полный перечень кодов ошибок приводится обычно в сервисном руководстве (Service Manual).

PW-сенсор

В нижней части каретки имеется еще один датчик, так называемый PW (Paper Width, ширина бумаги) сенсор. Он определяет формат бумаги (точнее, ее ширину).

Чтобы головка не плевала краской впустую и куда не надо, датчик проверяет ширину и запрещает печать, если оператор ошибся. Он состоит из тех же светодиода и фотодиода. Светодиод излучает свет, который, отражаясь от бумаги, попадает в фотодиод. Если бумаги нет, активного сигнала на выходе фотодиода не будет.

Схема управления отслеживает этот сигнал и одновременно считает штрихи энкодерной ленты. Чем больше штрихов насчитает схема управления за время, когда сигнал на выходе фотодиода активен – тем шире ширина бумаги. Все просто!

LED (light emitting diode) – светоизлучающий диод, светодиод (индикатор).

Полупроводниковый прибор, отличающийся высокой надежностью и долговечностью.

По сравнению с лампой накаливания потребляет значительно меньше энергии.

Бывает различных цветов — зеленый, желтый, красный, синий, белый.

Светодиодные индикаторы очень широко применяются не столько в струйных принтерах, но и во всех периферийных устройствах и бытовой технике

А как «струйник» узнает, что замяло бумагу?

Могут иметь место случаи, когда в зону движения каретки попадают посторонние предметы или замявшийся лист бумаги. Принтер должен отслеживать эти ситуации, чтобы не повредить свою механику.

В большинстве случаев это решается следующим образом. В цепь питания двигателя ставится сенсор, часто  — обычный резистор, омическое сопротивление. Сигнал с него – падение напряжения на нем – подается в схему управления. При обычной работе падение напряжения на сенсоре не превышает некоторой пороговой величины.

При попадании посторонних предметов каретка притормаживается, при этом ток через двигатель увеличивается. Увеличивается (в соответствии с законом Ома) падение напряжения на сенсоре. При этом оно превышает порог, об этом узнает схема управления, которая и останавливает двигатель.

Самообслуживание принтера

Следует рассказать и о «самообслуживании» принтера, которое выполняет он сам. Дело в том, что сопла, через которые выбрасываются капельки чернил, очень узкие. Чернила, находящиеся в них, легко подсыхают – особенно, когда устройство стоит в теплом месте, да еще неделями без работы.

Много светлых голов «морщили лбы» и изобретали такую формулу чернил, чтобы они быстро сохли на носителе и медленно – в соплах. Кроме того, чернила должны удовлетворять еще таким требованиям, как  правильная цветопередача, стойкость к температурным перепадам, коэффициент поверхностного натяжения и т.д. и т.п.

К настоящему времени в этом сложном деле достигнуты большие успехи. Тем не менее, при длительном простое чернила в соплах все равно подсыхают. Поэтому первое, что делает любой струйный принтер после включения – прочищает сопла.

Сразу после включения можно услышать, как в принтере что-то тихо жужжит (при этом печать не производится), и периодически перемещается туда-сюда каретка с печатающей головкой. Если сказать кратко, под соплами периодически создается область пониженного давления. Давление в полости картриджа при этом остается равным атмосферному.

Чернила за счет разности давлений проталкиваются через сопла, выдавливая из них сгустки и пробки.

В процессе печати принтер тоже самостоятельно может выполнять прокачку чернил, очищая сопла, особенно если печать производится с фотографическим качеством.

При этом каретка, напечатав часть изображения, отъезжает к позиции парковки, где ее «берет в оборот» сервисная станция.  Как правило, операцию чистки сопел можно выполнить из драйвера принтера, т.е. сделать это тогда, когда это надо оператору (а не принтеру).

В большинстве моделей струйных принтеров фирмы HP чистку сопел и другие операции можно выполнить с помощью кнопок на передней панели.

Но мы не рассмотрели собственно печатающий узел. Расскажем об этом и многом другом в следующих статьях.

С железным приветом к Вам – Ваш Vsbot.

Интерфейс

Данные в принтер поступают по интерфейсному кабелю. Раньше в большинстве случаев использовался параллельный интерфейс с характерными D-разъемами на 25 контактов.

Теперь используется интерфейс USB (Universal Serial Bus, универсальная последовательная шина). Он имеет 4 контакта и обладает большей скоростью обмена данными.

К тому же его кабель тоньше и дешевле, чем кабель параллельного интерфейса. В настоящее время используется спецификация 2.0, начинается переход на спецификацию 3.0, обладающую еще более высокими характеристиками.

Encoder Strip

Encoder Strip – энкодерная лента. Представляет собой узкую длинную ленточку из прозрачного пластика с перпендикулярными тонкими непрозрачными штрихами.

Является составной частью энкодерного датчика каретки, который содержит еще оптопару.

При движении каретка ездит вдоль энкодерной ленты, при этом штрихи периодически прерывают световой поток в оптопаре. Схема управления получает серию импульсов.

Посчитав количество импульсов, схема управления «знает», как далеко отъехала каретка от первоначального положения.

Если после ремонта принтера каретка грохнет о боковую часть механизма принтера, знайте, что вы забыли установить энкодерную ленту.

Ink System Unit, Ink Supply Station

Ink System Unit, Ink Supply Station – чернильная станция. Обеспечивает подачу чернил в печатающую головку.

Этот термин чаще употребляется для плоттеров (или струйных принтеров большого формата).

Чернильная станция включает в себя посадочные места для картриджей, систему гибких трубопроводов, по которым чернила подаются в печатающую головку (или головки, если их несколько), помпу (насос) для прокачки чернил.

В принтерах формата А3 или А4 в большинстве случаев все устроено значительно проще. Картриджи (емкости с чернилами) устанавливаются на штуцеры печатающей головки, которая смонтирована на каретке (как в принтерах Epson). Либо совмещенные картриджи (емкости чернилами и печатающим узлом) устанавливаются сразу в каретку.