Какие датчики бывают у струйных принтеров

Добрый день, друзья!

Вы пользуетесь струйным принтером? Не знаю, как вам, а мне очень нравятся эти умные машины! Но любой ум, человеческий или машинный, нуждается в органах чувств, которые предоставляют информацию для обработки.

«Органы чувств» струйного принтера – это его датчики. Сегодня мы заглянем внутрь принтера и узнаем, какие датчики там находятся.

Для начала отметим, что струйный принтер — это электромеханическая система, содержащая движущие части и электронную начинку.

Струйный принтер как электромеханическая система

Электронная начинка принтера представляет собой микропроцессорную систему.

Эта система подобна той, которая устанавливается в системном блоке компьютера, только гораздо меньшей мощности.

Она имеет в своем составе несколько входов и выходов.

Выходы управляют исполнительными механизмами (электродвигателями), которые двигают каретку с печатающей головкой и подают бумагу.

Еще они «рулят» световыми индикаторами, показывающими различные режимы работы принтера и дюзами печатающей головки, посредством которых чернила подаются на бумагу.

Есть в струйном принтере еще и:

• печатающая головка,
• сервисная станция для ее очистки,
• источник вторичного электропитания, обеспечивающий энергией механизмы и электронику.

Печатающих головок может быть несколько, они могут быть совмещены с резервуарами для чернил и устанавливаться каждая отдельно. Сервисная станция может управляться отдельным двигателем.

На входы этой системы подаются сигналы с кнопок на передней панели и датчиков, которые являются «глазами» и «ушами» струйного принтера. Вот о последних и поговорим чуть более подробно.

Механические датчики

Условно датчики можно разделить на две большие группы — механические и оптические.

Механические датчики имеют в своем составе микрокнопку и (необязательно) какой-то рычаг или тягу (удлинитель).

При нажатии на эту кнопку в микропроцессорную систему принтера подается сигнал, и принтер реагирует на это соответствующим образом.

Как правило, датчик открытия/закрытия крышки принтера — механический.

Крышка имеет на своей обратной стороне выступ, тягу или рычаг, которая при своем поднятии нажимает (или отжимает) соответствующую микрокнопку.

Принтер реагирует на это так, что выводит каретку с печатающей головкой в позицию замены картриджа. Обычно же при паузах в работе головка находится в крайнем правом положении (в положении парковки) над резиновой капой (прокладкой), что уменьшает подсыхание печатающих сопел.

Кнопки включения питания, протяжки бумаги, выбора режима работы также являются механическими датчиками.

Некоторые модели принтеров могут печатать как на листе бумаги различных форматов, так и на CD-дисках. Выбор осуществляется с помощью рычажка, который соединен с датчиком (чаще всего механическим). Опрашивая этот датчик, схема управления «знает», где ей предстоит печатать.

Оптические датчики

Оптические датчики — это «глаза принтера».

Основу такого датчика составляет оптопара.

Оптопара представляет собой фотодиод и светодиод, расположенные на близком расстоянии друг от друга.

Светодиод излучает видимый свет (или ИК-излучение) в сторону фотодиода, фотодиод это излучение воспринимает.

Если световой поток от светодиода попадает на фотодиод, на выходе фотодиода имеется сигнал, если светового потока нет или он перекрыт — сигнала нет.

В большинстве случаев пара светодиод-фотодиод защищена непрозрачным кожухом с узкими прорезями. Это сделано с целью обеспечить более четкое срабатывание, и для исключения посторонних засветок.

С этой же целью оптопары работают преимущественно в инфракрасном диапазоне, что позволяет сильно уменьшить влияние дневного света.

Для контроля наличия или положения бумаги в струйных принтерах в большинстве случаев применяются именно оптические датчики. Кроме оптопары, такой датчик содержит в себе легкую поворачивающуюся шторку, которая перекрывает световой поток в оптопаре.

Когда лист бумаги попадает в тракт подачи (непосредственно перед зоной печати), он слегка приподнимает шторку. Она перекрывает световой поток, и принтер «знает», что лист бумаги подошел к зоне печати.

Энкодерные датчики

Есть еще два оптических датчика, которые имеются во всех моделях струйных принтеров, даже самых простых.

Речь идет об энкодерных датчиках.

Один из них представляет собой узкую прозрачную ленту с часто нанесенными на нее черными непрозрачными штрихами.

Эта ленточка неподвижно закреплена параллельно и выше направляющей, по которой двигается каретка с печатающей головкой.

Внутри каретки имеется оптопара и, когда происходит движение каретки, оптопара движется вдоль энкодерной ленты, пересекая непрозрачные штрихи и светлые места между ними.

Поток излучения от светодиода оптопары периодически прерывается, так что выходной сигнал фотодиода имеет форму импульсов.

Чем дальше каретка с печатающей головкой отъехала от первоначального положения, тем больше непрозрачных штрихов прервало поток излучения. И тем больше импульсов поступило в электронную схему струйного принтера.

Таким образом, считая импульсы энкодерной оптопары, микропроцессорная система отслеживает положение каретки с печатающей головкой.

По такому же принципу работает и энкодерный датчик, который учитывает формат используемой бумаги.

Обычно он расположен в левой части принтера, неподалеку от двигателя, управляющего подачей бумаги.

Он выполнен в виде прозрачного диска с нанесенными на его край радиальными непрозрачными штрихами.

Считая эти штрихи, электронная схема «знает», какая часть листа уже отпечатана (или прокручена при протяжке бумаги).

Другие оптические датчики

Имеются и сенсоры (оптические датчики) цветовой калибровки.

Различные виды бумаги имеют различную фактуру (матовая, глянцевая и т. д.) и различную степень белизны.

Цветовые показатели чернил даже в оригинальных картриджах могут немного отличаться от партии к партии.

Для приведения цветов к некоему «общему знаменателю» используется цветовая калибровка.

При калибровке цвета принтер сначала печатает тест в виде цветных фигур. Затем каретка с сенсором проходит над напечатанной областью, и ее светодиод излучает свет в сторону напечатанного изображения.

Фотодиод, также находящийся в каретке, улавливает отраженный свет, спектр которого анализирует схема управления. Эта информация учитывается в дальнейшей работе.

Для другого типа бумаги калибровку надо выполнить заново.

Видите, как получается! С помощью простых штуковин – кнопок, шторок, рычажков, оптопар, кусков пластика со штрихами — обеспечивается достаточно высокий «интеллект» струйного принтера!

С помощью тех же сенсоров выполняется и выравнивание головок принтера. Дело в том, что при смене головок (или картриджей) взаимное положение сопел может слегка измениться. При этом точность заливки цветов уменьшится. Кроме того, со временем механические детали принтера изнашиваются, и появляются люфты. Все это вызывает ухудшение четкости изображения.

Принтер печатает вначале тестовые фигуры (квадраты, прямоугольники, штрихи) с определенным фиксированным положением. Затем каретка повторно проходит над ними и считывает отраженный сигнал. Полученная информация учитывается в дальнейшей работе.

И напоследок следует сказать, что иногда на энкодерные ленты и диски могут попадать чернила. Нормальная работа принтера при этом может нарушиться.

При загрязнении энкодерных лент и дисков их следует очистить чистой (лучше кипяченой или дистиллированной) водой.

Если же используются пигментные или сольвентные чернила – следует воспользоваться специальными чистящими жидкостями. Хорошо ознакомиться со статьей о техническом обслуживании струйного принтера на этом сайте.

До новых встреч!