А вы знаете — как работает матричный принтер? Часть 2

Здравствуйте, друзья!

В первой части статьи мы начали знакомство с устройством матричного принтера. Вторую часть мы начнем с того, что рассмотрим, как устроена

Система подачи бумаги

В систему подачи бумаги входят:

• шаговый двигатель (отдельный), аналогичный тому, который перемещает каретку,
•  шестеренчатая передача,
•  резиновый и стальные валы,
•  ролики протяжки,
•  оптические или механические датчики.

В современных матричных принтерах бумага может подаваться из нескольких источников (направлений) – сзади, сверху (спереди) и снизу.

Для выбора источника и направления служит рычаг (расположенный чаще всего справа), связанный с шестеренчатой передачей и механическими датчиками.

Поворачивая рычаг, можно выбирать тот или иной источник.

При этом шестеренки определенным образом перемещаются, входя в зацепление с нужным валом.

При  этом замыкается (или размыкается) тот или иной датчик. Схема управления, опрашивая датчики, «узнает», откуда будет подаваться бумага.

Как осуществляется протяжка бумаги?

Печатать можно как на одиночных листах разных форматов, так и на рулонной ленте. Удобно использовать рулонную бумагу с перфорацией (круглыми отверстиями) по краям.

Принтер имеет в системе подачи бумаги специальные приспособления (tractors, тракторы) с зажимами под перфорацию. При движении рулона с перфорацией зажимы также приводятся в движение вместе с валами и шестеренками. Это позволяет избежать перекоса носителя.

Основную роль в подаче бумаги берет на себя длинный резиновый вал, расположенный обычно в верхней части принтера. Этот вал через шестеренчатую передачу приводится в движение отдельным шаговым двигателем. Снизу бумага прижимается к этому валу обрезиненными роликами.

Эти ролики подпружинены снизу для обеспечения надежной протяжки. Они небольшие и могут изнашиваться (и притом неравномерно). Если один из роликов износился больше, сцепление листа с ним будет хуже. При этом лист или рулон обязательно перекосит.

Как загрузить бумагу?

Для загрузки носителя имеется кнопка («Load») на панели управления.

Если вставить лист бумаги в источник подачи и нажать ее, принтер протянет бумагу и установит лист в начальное положение.

Печать будет осуществляться  с некоторым отступом от верхнего края.

На панели упрапвления есть и кнопка (кнопки) протяжки бумаги для более точного позиционирования листа.

Подать бумагу на один шаг (вспомним, что двигатель подачи тоже шаговый) можно однократным кратковременным нажатием на кнопку. В принтерах «Epson» чаще всего этой же кнопкой  (если нажимать ее подольше) можно протянуть лист на несколько шагов или вообще выгрузить его.

Датчик бумаги под валом подачи

Как же принтер «узнает», что бумага находится в зоне печати?

Для этого служит оптический или механический датчик, находящийся под резиновым валом.

Когда бумага загружена в принтер, лист отжимает легкий рычажок механического датчика от начального положения.

Схема управления отслеживает это и дает разрешение на печать.

Если этот датчик неисправен, схема управления может «поглупеть». При этом печатающая головка начнет безжалостно лупить иголками по резиновому валу при отсутствии бумаги.

В случае оптического датчика его светодиод излучает световой (или инфракрасный) поток, который отражается от листа и попадает в фотодиод. Если листа в тракте движения нет, сигнал отражается от резинового вала (черного по цвету), и схема управления запрещает печать.

Как осуществляется позиционирование печатающей головки?

В систему перемещения печатающей головки входит и датчик позиционирования каретки. Принтер должен «знать» — в каком месте листа бумаги начинать печатать строку. Печатают обычно так, что на листе имеются поля (справа и слева), где печать не производится. Это придает законченный вид документу. Ширину этих полей (а также и отступы сверху и снизу от краев листа) задают в свойствах документа при наборе текста.

Система позиционирования находится чаще в левой части принтера.

Она представляет собой оптический или механический датчик, установленный на шасси.

Каретка имеет выступ в нижней части, который при нахождении головки в крайнем левом положении отжимает рычажок датчика (или перекрывает световой поток оптопары).

При неисправности или неустойчивом срабатывании этого датчика печать может либо вообще не производиться, либо строки при печати будут сдвинуты вправо, причем на разную величину для разных строк.

А зачем нужен узел подмотки?

Кинематическая схема принтера содержит в себе и так называемый узел подмотки.

Процесс печати, как мы знаем, осуществляется посредством удара иголок печатающей головки по бумаге через красящую ленту. Красящая лента находится в картридже – закрытой длиной (и небольшой по высоте) коробке. Картридж содержит в себе ролики, помогающие протяжке ленты.

Длина ленты может иметь величину от нескольких метров в небольших картриджах до нескольких десятков метров в больших картриджах, предназначенных для больших объемов печати. Один из роликов картриджа имеет в своей нижней части углубление.

Узел подмотки имеет в своем составе стержень с выступом, точно входящим в это углубление и шестерню в нижней части. По мере печати на эту шестерню передается крутящий момент, и лента потихоньку прокручивается.

Если бы прокрутки не было, красящая лента изнашивалась бы крайне неравномерно и быстро выходила бы из строя.

Конструктивно узел подмотки выполнен так, что лента всегда движется в одну сторону, независимо от того, движется каретка слева направо или справа налево.

Лента внутри картриджа может укладываться определенным образом – кольцом Мебиуса, что увеличивает срок ее службы.

В фирменных картриджах применяется  красящая лента, выполненная по особой технологии, что препятствует засорению печатающей головки краской. Если использовать дешевую ленту «для пишущих машинок», она забьет головку краской и обрывками волокон. Это сокращает срок ее службы.

Блок питания принтера

Вращает шаговые двигатели (а заодно и питает электронику) источник вторичного электропитания принтера. Он сделан по импульсной схеме, как и большинство современных источников питания. И вырабатывает как правило два напряжения:

•  + 5 В (или +3,3 В) для питания микропроцессорной схемы управления,
• +  25 – 35 В для работы шаговых двигателей и соленоидов печатающей головки.

Раньше матричные принтеры имели громоздкий понижающий трансформатор, который преобразовывал напряжение на частоте сети. Но те времена давно ушли! Техника и технология идут вперед. Теперь преобразование выполняется на гораздо более высокой частоте, что сильно уменьшает вес трансформатора и всего принтера.

Напоследок скажем, что раньше  обмен данными с компьютером осуществлялся в большинстве случаев с помощью LPT (параллельного) порта. Но этот порт постепенно отмирает. Последние модели матричных принтеров содержат в себе USB (последовательный) порт с меньшим числом проводов.

На этом мы закончим краткое знакомство с этой умной и в большинстве случаев неприхотливой машиной. Надеюсь, теперь вы, уважаемые читатели представляете себе – как функционирует матричный принтер.

На сегодня все.

Всего наилучшего!