49823 (Сканеры и принтеры, сфера их применения), страница 2

низкая себестоимость печати;

относительная дешевизна матричных принтеров формата А3

Матричные принтеры обеспечивают скорость печати до 400 знаков в секунду, обладают разрешением 360 х 360 точек на дюйм, оборудованы оперативной памятью небольшого объема - порядка 64 - 128 Кбайт.

Существенным недостатком матричных принтеров является шум, который достигает 58 дБ. Для устранения этого недостатка в отдельных моделях предусмотрен так называемый тихий режим, однако такое понижение шума приводит к снижению скорости печати в два раза. Другое направление борьбы с шумом матричных принтеров связано с использованием специальных звуконепроницаемых кожухов.

Струйные принтеры

Главным элементом струйного принтера является печатающая головка, состоящая из сопел, к которым подводятся чернила. Число сопел находится в диапазоне от 16 до 64, а иногда достигает нескольких сотен. Чернила подаются к соплам за счет капиллярных свойств и удерживаются от вытекания за счет сил поверхностного натяжения жидкости. В головку встроен специальный механизм, позволяющий выбрасывать из сопла микроскопическую капельку чернил. Печатающая головка при печати перемещается поступательно слева направо, отпечатав строку, перемещается вниз по листу. Работают эти принтеры практически бесшумно. В зависимости от устройства этого механизма различают принадлежность принтера к тому или иному классу.

Струйные принтеры подразделяются на устройства непрерывного действия (continuous drop) и дискретного (drop-on-demand) действия. Ввиду менее высокой цены более распространенными являются принтеры второго типа, которые в свою очередь подразделяются на следующие:

пьезоэлектрические (piezo-ink) - Epson, Brother;

пузырьковые (bubble-jet) - Hewlett-Packard, Canon, Lexmark

Каждый из этих двух способов по-своему привлекателен, однако каждый из них не лишен недостатков.

Пьезоэлектрическая технология дешева, отличается надежностью, так как не используется высокая температура. Этот способ менее инерционен, чем нагрев, что позволяет повысить скорость печати.

Пузырьковая (термическая) технология связана с высокой температурой. При высокой температуре нагреватель со временем покрывается слоем нагара, поэтому в принтерах, использующих эту технологию, печатающая головка довольно часто выходит из строя. В таких случаях она вместе с резервуаром для чернил образует конструктивный единый узел. Достоинством этого типа принтеров является долговечность, исключая печатающие головки, которые быстро изнашиваются и заменяются вместе со сменой чернильного картриджа, а недостатком - низкая резкость получаемых отпечатков.

Цветные струйные принтеры

Цветные струйные принтеры имеют более высокое качество печати по сравнению с игольчатыми цветными принтерами и меньшую стоимость по сравнению с лазерными. Цветное изображение получается за счет использования, то есть наложения друг на друга, четырех основных цветов. Уровень шума струйных принтеров значительно ниже, чем у игольчатых, поскольку его источником является только двигатель, управляющий перемещением печатающей головки. При черновой печати скорость струйного принтера значительно выше, чем у игольчатого, при печати с качеством LQ скорость составляет 3 - 4 (до 10) страницы в минуту. Качество печати зависит от количества сопел в печатающей головке - чем их больше, тем выше качество. Большое значение имеет качество и толщина бумаги. Основной недостаток струйного принтера - возможность засыхания чернил внутри сопла, что приводит к необходимости замены печатающей головки.

Печать цветных изображений на струйных принтерах происходит путем смешения четырех основных цветов - голубого, пурпурного, желтого и черного. Эти цвета часто называют базовыми триадными, а в полиграфии это называется цветовой моделью CMYK (от англ. названий - Cyan, Magenta, Yellow, black). В дорогих моделях принтеров используются дополнительно два цвета - либо светло-голубой и светло-пурпурный, либо оранжевый и зеленый. Такие модели называют фотопринтерами и отличаются повышенным качеством цветопередачи. Хороший струйный фотопринтер представляет собой приемлемую альтернативу дорогим цветным лазерным устройствам.

Фотоэлектронные печатающие устройства

Фотоэлектронные способы печати основаны на освещении заряженной светочувствительной поверхности промежуточного носителя и формировании на ней изображения в виде электростатического рельефа, притягивающего частицы красителя, которые далее переносятся на бумагу. Для освещения поверхности промежуточного носителя используют:

в лазерных принтерах - полупроводниковый лазер;

в светодиодных - светодиодную матрицу;

в принтерах с жидкокристаллическим затвором - люминесцентную лампу

1. Лазерные принтеры

Эти устройства обеспечивают более высокое качество, чем струйные принтеры. Принцип действия лазерного принтера основан на методе сухого электростатического переноса изображения, предложенном Ч.Ф. Карлсоном в 1939 году.

Основным элементом конструкции лазерного принтера является вращающийся барабан, служащий промежуточным носителем, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Принтер является постраничным, так как формирует для печати полную страницу. Барабан представляет собой цилиндр, покрытый тонкой пленкой светопроводящего полупроводника (оксид цинка или селен). По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд, что обеспечивается с помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной. Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Развертка изображения происходит так же, как и в телевизионном кинескопе: движение луча по строке и кадру. С помощью вращающегося зеркала луч скользит вдоль барабана и изменяет его электрический заряд в точках падения. Размер заряженной точки зависит от фокусировки луча лазера с помощью объектива. Таким образом, на барабане, промежуточном носителе, возникает скрытая копия изображения в виде электростатического рельефа.

На следующем этапе на фотонаборный барабан наносится тонер - краска, состоящая из мельчайших частиц. Под действием статического заряда эти частицы притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют изображение в виде рельефа красителя. Бумага втягивается из подающего латка и с помощью системы валиков перемещается к барабану. Перед подходом к барабану бумаге сообщается статический заряд. Затем бумага соприкасается с барабаном и притягивает благодаря своему заряду частички тонера, ранее нанесенные на барабан. Для фиксации тонера страница вновь заряжается и пропускается между двумя роликами с температурой около 180 0С. После окончания печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших частиц, готовясь для печати следующей страницы.

Цветное изображение с помощью лазерного принтера получается по стандартной схеме CMYK. Это фактически четыре черно-белых аппарата с одним общим фотобарабаном. Изображение формируется на светочувствительной фотоприемной ленте последовательно для каждого цвета, имеются четыре емкости для тонеров и от двух до четырех узлов проявления.

1. Светодиодные принтеры

Основаны на том принципе действия, что и лазерные. Конструктивным различием является то, что барабан освещается не лучом лазера, а неподвижной диодной строкой, состоящей из 2500 светодиодов, которая описывает не каждую точку, а целую строку.

1. Принтеры с жидкокристаллическим затвором

В качестве источника света служит люминесцентная лампа. Свет лампы управляется жидкокристаллическим затвором, прерывателем света, который выполняет команды драйвера. Скорость печати такого принтера ограничена скоростью срабатывания жидкокристаллического затвора и не превышает 9 листов в секунду.

Принтеры других технологий

Несмотря на то, что лазерные и струйные принтеры доминируют на рынке, существуют и другие технологии печати. Технология твердых чернил занимает значительную долю рынка, так как предлагает продукцию хорошего качества в широком ассортименте, в то время как термовоск и сублимация красок играют важную роль в специализированных областях печати.

Твердые чернила

Твердочернильные принтеры были разработаны в попытке устранить основные недостатки цветных лазерных принтеров, а именно низкую скорость печати за счет совершения четырех проходов барабана по бумаге. Отпечаток, сделанный на твердочернильном принтере, получается немного зернистым из-за физических свойств красителя, зато очень насыщенным и хорошо передающим полутона. Восковые чернильные палочки расплавляются, а затем смесь впрыскивают на передающий барабан, откуда она через отверстия попадает на бумагу, где практически мгновенно застывает.

Твердые струйные принтеры дешевле, чем аналогичные цветные лазерные. Однако они не так хороши для графики и текста.

Сублимация красок

В основу действия сублимационных принтеров положен термоперенос красителя с помощью испарения с последующим его внедрением в специальную бумагу с полистирольным покрытием. При этом получается довольно высокое качество, близкое к фотографическому.

Вместо того, чтобы распылять чернила через сопло на страницу, как это делают струйные принтеры, принтеры сублимации красок используют для переноса краски пластиковую пленку. Она имеет форму рулона или ленты и содержит последовательные изображения составных цветов - синего, бордо, желтого и черного. Передающая пленка проходит по тепловой печатающей головке, состоящей из тысяч нагревающихся элементов. Высокая температура заставляет краски на пленке сублимироваться - превращаться в газ, без жидкой фазы, и краска в форме пара поглощается бумагой. Когда чернила попадают на бумагу, они размываются. Этот эффект позволяет принтеру создавать непрерывные тона цвета, смешивая чернила.

Термовоск

Технология, родственная сублимации красок. Принтеры используют рулоны пластиковой пленки CMYK, покрытой красителями на основе воска. Тысячи нагревательных элементов на печатающей головке заставляют воск таять и покрывать бумагу.

Термоавтохром

Термоавтохром (ТА) появился сравнительно недавно. Этот процесс печати более сложен. Бумага ТА содержит три слоя пигмента - синий, бордовый и желтый, каждый из которых обладает чувствительностью к специфическому диапазону температур. Принтер оборудован тепловыми и ультрафиолетовыми головками, и печать производится в три этапа. При первом этапе бумага нагревается до температуры, необходимой для активации желтого пигмента, далее облучается ультрафиолетом перед прохождением на следующий цвет (бордо, синий).

Литература

1. Бешенков С. А, "Информатика". Учебное пособие - Екатеринбург: Уральский государственный педагогический университет, 1995 г.

2. Алексеев А.П. "Информатика". Учебник - Издательство: "СОЛОН-Р", 2002 г.

3. Максимов Н.В. "Информатика". Учебное пособие - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003 г.

4. Курбаков К.И. "Основы информатики". Учебное пособие - М.: ЭКЗАМЕН, 2004 г.

5. Хохлова Н.М. "Информационные технологии". Учебное пособие - М.: Приориздат, 2004 г.

6. Бройло В.Л. "Архитектура ЭВМ и систем". Учебник - СПб: Питер, 2006 г.