при исключении роутера, видимо, успевает принтер ответить на ARP, коммутатор успевает эту запись себе в таблицу занести, и далее всё работает на link layer. А при наличии роутера, первым делом улетает фрейм с компа на роутер, так как destination IP не свой, соотв-но шлётся пакет на роутер. А тот, разумеется, шлёт в uplink пакет