Устройства вывода

Лекция  13                 Устройства вывода

13.1   Принтеры

13.1.1   Матричные игольчатые принтеры.

13.1.2   Термопринтеры

13.1.3…Струйные принтеры

13.1.4   Лазерные принтеры.

13.1.5   Твердочернильные принтеры

13.2   Плоттеры.

Рекомендуемые материалы

13.3    Форматы данных

13.1   Принтеры.

Принтер — это устройство, способное выводить изображение (печатать, откуда и название) на бумагу или пленку. Плоттер (графопостроитель) тоже выводит изображение, но он его не печатает, а вычерчивает. Принципы формирования изображений у принтеров соответствуют растровым дисплеям, у плоттеров - векторным.

Принтеры и плоттеры создают так называемые твердые копии (hardcopy) до­кументов; твердость означает невозможность их последующей произвольной мо­дификации (стирания и подчистки в расчет не берутся). По этому признаку прин­теры и плоттеры относятся к пассивным устройствам графического вывода, их противоположность — активные устройства вывода — дисплеи.

По способу печати принтеры разделяются на буквопечатающие и знакосинтезирующие (что аналогично текстовому и графическому режимам дисплея), а также последовательные и параллельные. В последовательных принтерах пе­чать осуществляется поэлементно с продвижением по строке, и после прохода строки переходят к печати следующей строки. В параллельных принтерах стро­ка печатается целиком. Буквопечатающие принтеры способны печатать только строчки символов из фиксированного набора, что ограничивает область их при­менения печатью текстовых документов без возможности использования при­вычного уже разнообразия шрифтов. Вместе с тем, у них есть преимущество в качестве печатаемых символов, а в ряде случаев — и в скорости печати. Таких принтеров существовало (и поныне существует) несколько типов. Знакосинтезирующие, они же матричные принтеры, позволяют печатать произвольные изоб­ражения. По способу нанесения красителя они делятся на ударные (игольча­тые), термические, струйные лазерные и твердочернильные, хотя под матричными, как правило, подразумевают именно игольчатые.

13.1.1   Матричные игольчатые принтеры.

Строго говоря все современные принтеры матричные, поскольку они формируют изображение матрицей из точек (пикселей). Однако, говоря о матричных принтерах, мы в первую очередь имеем в виду ударно - оттисковые принтеры, в которых точка формируется посредством удара печатающего элемента о бумагу через красящую ленту.

Матричные игольчатые принтеры (Dot Matrix Printer) принтеры появились давно. Они быстро сменили ромашковые принтеры, поскольку обладали рядом преимуществ. Они были быстрее, позволяли печатать любые изображения, а не только буквы.

Принцип работы.

Механизм, который непосредственно наносит изображение на бумагу называют печатающей головкой. Что собой представляет печатающая головка? Она состоит из блока иголок (обычно их 9 но для улучшения качества печати применяют и 24 иглы). Каждая игла вставляется в специальные направляющие и подпружинивается. Для того, чтобы напечатать точку игла должна совершить "укол" - резкое движение по направляющим в сторону красящей ленты (при этом игла немного выступает за переднюю поверхность головки, по которой скользит красящая лента), прижать ленту к бумаге и вернуться в исходное положение. При печати весь этот процесс происходит так быстро, что соприкосновение с бумагой носит характер удара, благодаря чему игла отскакивает от упругого бумагоопорного ролика.

Существует два основных метода задания такого движения: традиционный и "с запасенной энергией". В обоих случаях для инициации движения используется электромагнит, катушка которого охватывает иглу. В первом случае игла втягивается в электромагнит, как сердечник в катушку по которой проходит ток (как, например, в электрических звонках). При этом пружина, нанизанная на иглу, сжимается и, после выключения тока, возвращает иглу на место, причем "отскок" за счет упругости бумаги и опорного ролика очень помогает быстрому возвращению на место. При втором способе пружина в состоянии покоя напряжена за счет действия постоянного магнита. При печати магнитное поле катушки, через которую пропускают ток, компенсирует поле постоянного магнита и запасенная в пружине энергия толкает иглу к красящей ленте. Затем направление тока меняют и суммарное поле катушки и постоянного магнита возвращает иглу в исходное положение.

Во всех случаях в результате на бумаге мы получаем отдельную точку. Из таких точек и формируется изображение.

Головка крепится на каретке, и к ней подводится шлейф, через который передаются сигналы на отдельные иголки. Каретка в сборе движется вдоль листа бумаги по специальным направляющим.

Выбор шрифта осуществляется либо с помощью кодов, посылаемых на принтер перед печатью, либо с помощью клавиш панели управления принтером. Именно поэтому матричные принтеры все еще имеют кучу кнопок и индикаторов, в то время как производители лазерных и струйных принтеров стараются избавляться от лишних кнопок, поскольку принтер как правило работает в среде Windows, где все можно настроить через драйвер.

Кроме того, еще одна особенность матричных принтеров делает их незаменимыми для печати некоторых документов. А именно, иголки матричного принтера при ударе оставляют след (вмятину) на бумаге. Такой след тяжело вывести (тонер лазерника можно просто сцарапать, чернила струйника - смыть). Недаром ведь паспорта подписываются пером. Перо царапает бумагу. Аналогично работает и матричный принтер - на бумаге остается след. Даже если вывести чернила, полностью удалить следы от иголок не удастся. Кроме того, на матричном принтере можно печатать "под копирку".

13.1.2   Термопринтеры.

Термопринтеры по конструкции напоминают игольчатые, но вместо ударов иго­лок по красящей ленте их головки нагревают отдельные точки специальной тер­мочувствительной бумаги. Эти принтеры отличаются практически бесшумной работой, правда, скорость печати невысока. Главный недостаток — требуется спе­циальная бумага, изображение на которой получается не очень устойчивым (на солнечном свету и при нагревании бумага темнеет). В настоящее время термо­принтеры практически не выпускаются, и бумага для них может оказаться дефи­цитом.

Термопринтеры как таковые практически не используются. Обычно они устанавливаются в факсах, однако когда-то они существовали как отдельные принтеры. Принцип действия термопринтера очень прост. Печатающий элемент представляет собой панель с нагреваемыми элементами. В зависимости от подаваемого изображения нагреваются те или иные элементы, которые заставляют темнеть специальную термобумагу в месте нагрева. Достоинством данного типа принтера несомненно служит то, что ему не нужны расходные материалы кроме специальной бумаги. Недостаток - все в той же специальной бумаге и медленной скорости печати.

В настоящее время получили развитие принтеры использующие термоперенос твердого красителя или сублимационный перенос. Общий принцип действия таков:

В головке используется керамическая подложка с протравленными в ней резисторами. Разводка с управляющих чипов к резисторам клеится к подложке. Данные подаются на микросхемы, которые включают либо выключают напряжение на резисторы. Подложка покрывается оксидом кремния (твердое покрытие), а иногда используется напыление идентичное алмазному.

Материал для переноса на бумагу состоит из тонкого прозрачного пластика, покрытого тонким слоем воска, полимера или гибридом воска и полимера. Этот слой входит в непосредственный контакт с бумагой. В это время на резистор подается напряжение, он нагревается, в результате чего воск или полимер переносится на бумагу. Воск требует меньшей степени нагрева, полимер большей. То же самое относится и к стойкости отпечатков. Воск смазывается, быстро выцветает, в то же время как смесь воска с полимером или полимер возглавляют список надежности. Одним из достоинств термопереноса является то, что материал крайне водоустойчив. После того, как воск перенесен на бумагу, пластиковая подложка отделяется от бумаги, оставляя воск на ней. Этот процесс вызывает сильную зарядку бумаги статическим электричеством, и иногда используется специальное оборудование для снятия статики. Другой проблемой является то, что головка сильно перегревается, поэтому зачастую используют специальные алюминиевые радиаторы.

При цветной печати приходится делать несколько проходов с различными лентами воска (используется модель CMYK). Полутоновое растрирование наиболее часто используется в этих принтерах. Некоторые принтеры позволяют делать точки разных размеров. В общем виде технология изменения размера точки выглядит следующим образом. Используется головка с хорошим охлаждением и очень четкой регулировкой сопротивления резисторах. Это позволяет регулировать время и степень нагрева каждой точки, что позволяет воску растекаться по бумаге. Эта технология дает более плотную заливку на больших площадях.

К термопринтерам можно также отнести и сублимационные принтеры, поскольку они используют нагрев для переноса изображения на бумагу.

В настоящее время существует несколько видов сублимации. Рассмотрим их по очереди:

Все способы предусматривают нанесение различных видов красителя на ленту, с которой затем краситель переносится на материал.

Сублимация красителя.

При таком методе для генерации с краситель переносится с ленты с помощью нагрева термоголовкой различной температурой. В зависимости от температуры происходит перенос большего или меньшего количества носителя, в результате чего образуются различные оттенки цвета. Такой способ сублимации является наиболее медленным. Для печати используется специальная бумага с покрытием, в котором собственно и оседают сублимирующиеся красители.

Термовосковой перенос.

При термовосковом переносе используется не такая высокая, как в предыдущем процессе температура, чтобы расплавить воск, нанесенный на ленту. Воск стекает и застывает на бумаге. Такой способ позволяет печатать быстрее, однако технология, дает наилучшие результаты на больших площадях, заливаемых одним цветом. При печати полноцветных рисунков становится явно виден растр, как на струйных принтерах с низким разрешением.

Термовосковая гибридная сублимация.

ТГС - это гибрид между восковым переносом и сублимацией красителя. Этот способ также называется настоящей или отложенной сублимацией.

Термоголовка используется для переноса сублимационного красителя, находящегося в восковом носителе. Низкая температура термовоскового процесса переносит частицы сублимационного красителя на бумагу, но не позволяет ему сублимироваться. Такая технология ориентирована в первую очередь на повторный перенос, т.е. отпечаток переносится на другую поверхность. Для переноса используется термопресс, который расплавляет воск и одновременно позволяет красителю сублимироваться на поверхность. Технология, разработанная фирмой Sawgrass Systems, позволяет получить наилучший результат при повторном переносе. Поскольку сублимация красителя на материал с бумаги происходит только при повторном переносе.

Термический перенос сухой смолы (ТПСС).

ТПСС аналогичен сублимации красителя. Но вместо того, чтобы переносить одну точку с ленты на бумагу, ТПСС принтеры превращаются специальную обезвоженную смолу в пар. Специально изготовленная бумага абсорбирует газообразный краситель. В результате получаются отличные оттенки практически без растра. Такие принтеры идеально подходят для печати фотографий. Этот способ печати в основном относится к принтерам ALPS, которые однако используют и сублимацию красителя. Принтеры позволяют печатать на различных материалах, используя различные красители, включая металлические.

13.1.3   Струйные принтеры.

Еще несколько лет назад струйные принтеры были достаточно дорогим удовольствием. Струйный принтер стоил порядка 200$. Качество печати хотя и было выше чем у матричных принтеров, но тем не менее отставало от лазерных. Кроме того, зачастую принтеры требовали бумаги очень высокого качества.

Но даже тогда было множество несомненных преимуществ. В первую очередь - это цвет. Даже дорогой струйный аппарат стоил намного дешевле самого дешевого цветного лазерного принтера. Это соотношение, в основном, сохранилось и по сей день.

Однако за последние годы произошел колоссальный прорыв. Струйные принтеры в настоящее время - самые дешевые устройства для печати с компьютера. Да и пожалуй для печати вообще. Качество печати мало уступает лазерному. Скорость печати также приближается к скорости младших моделей лазерных принтеров. Качество цветной печати на специальной бумаге (увы, ужасно дорогой) у лучших моделей практически неотличимо от качества фотографий. Можно сказать, что в наши дни рынок струйных принтеров переживает бум. Прогресс в производстве струйных принтеров наиболее сильный по сравнению с другими печатающими устройствами. Имеется в виду прогресс в объемах продаж, а также в качестве и скорости печати. Единственное, что не дает струйным принтерам полностью заполонить рынок - это высокая стоимость расходных материалов у дешевых моделей принтеров.

Принцип печати.

Существуют два основных способа струйной печати - термоструйная (пузырьково - струйная или Bubble Jet) и пьезоэлектрическая (Ink Jet). Хотя зачастую все струйные принтеры называют Ink Jet.

До того, как перейти к непосредственному рассмотрению технологии печати скажем пару слов о принципах формирования цветных изображений. Как известно, все цвета можно получить сложением красного, зеленого и синего на фоне черного (модель RGB) либо вычитанием (из белого) голубого, пурпурного и желтого. Смешивая их в тех или иных пропорциях можно получить любой цвет.

В принтерах, естественно, выбрана цветовая модель CMY (голубой, пурпурный и желтый). Кроме того, обычно в печатающих устройствах используется еще и черный краситель (К). Это делается для лучшей передачи черного цвета и удешевления отпечатков. Такая модель носит название CMYK.

Изображение формируется путем нанесения на бумагу окрашенной жидкости (чернил): черного цвета, либо пигментированной в один из цветов CMY, либо дополнительные к CMY цвета: светлые Cyan и Magenta. При попадании на бумагу эта жидкость быстро впитывается и высыхает. Таким образом, изображение остается на бумаге. Печатающая головка представляет собой матрицу сопел, через которые чернила подаются на бумагу. Сопла настолько тонкие, что чернила не протекают через них, удерживаясь за счет поверхностного натяжения и специальной конструкции чернильной емкости.

В термоструйных принтерах каждое сопло снабжается терморезистором. Для того, чтобы напечатать отдельную точку на резистор подается напряжение. Он нагревается. В результате этого образуется паровой пузырь, который выталкивает капельку чернил из сопла (отсюда название струйно-пузырьковая печать). Достоинством данной технологи является несомненная дешевизна печатающей головки. Срок ее работы органичен и обычно она совмещается с картриджем. Такой принцип печати используют большинство производителей: Hewlett Packard, Lexmark, Canon, Xerox. Недостатком является практически неуправляемый "взрывной" процесс выталкивания капли и, как следствие, возникновение вокруг точки "тумана" - крошечных капелек.

Сопла пьезоэлектрической головки снабжаются пьезоэлементами на пути подачи чернил. При прикладывании электрического напряжения происходит деформация элемента и изменение объема, заполненного чернилами. Поскольку жидкость практически несжимаема, то капля чернил выталкивается из сопла на бумагу. Достоинством такого способа печати является малый размер капли и управляемый процесс ее формирования, а как следствие - малый размер точки и отсутствие дополнительных капелек. Недостатком - то, что такая головка стоит очень дорого. Правда если пользоваться фирменными чернилами, то она служит долго и по расходным материалам такой принтер получается дешевле других (если конечно и на них используются фирменные расходные материалы). Такие головки разрабатывает и использует фирма Epson.

Для цветной печати используются чернила цветов CMY. Картриджи с цветными чернилами могут быть выполнены в виде одного блока, что обычно встречается в дешевых или старых принтерах, либо в виде отдельных "чернильниц". В последнем случае пользователю не придется выбрасывать остатки чернил из-за того, что в картридже закончился один из цветов. Существует также класс фотопринтеров, которые используют шесть цветов вместо четырех. Добавляются т. н. Light Cyan и Light Magenta. За счет этого достигается более качественная передача оттенков цвета и полутонов. Фотографии, напечатанные на таких принтерах, выглядят как настоящие. Во всех случаях оттенки получают за счет более или менее плотного заполнения листа точками. Такое заполнение (растрирование) всегда представляет собой компромисс между количеством оттенков и разрешающей способностью печати (чем больше оттенков - тем ниже разрешающая способность и наоборот). Алгоритмов и способов растрирования существует множество и отвечает за них драйвер принтера.

Для достижения приемлемой скорости печати во время каждого прохода печатающей головки должно быть напечатано максимальное число точек. В этой ситуации производитель должен сделать выбор между скоростью (более дорогая печатающая головка и максимальное число сопел) и производственными затратами (минимальное число сопел).

В настоящее время основная борьба ведется за уменьшение размера капли и как следствие - повышение разрешения. Каждый производитель имеет в своем арсенале ряд преимуществ и в зависимости от требований, выдвигаемых к принтеру можно выбирать того или иного производителя.

У всех основных производителей существуют собственные технологии повышения качества печати и улучшения цветопередачи. Следует отметить технологию изменяемого размера точки Variable Size Droplet. Принтер, использующий такую технологию, меняет размер точки в зависимости от того, какое изображение он печатает. Ведь не секрет, что для достижения однородной заливки, капля большего размера послужит лучше, а для тонких полутоновых переходов, наоборот нужна капля меньше.

Следует также отметить, что струйные принтеры большого формата сильно потеснили плоттеры (в действительности они практически вытеснили перьевые плоттеры), поскольку изготовить такой принтер не слишком сложно и как следствие, цена его не будет очень высокой. Кроме того, струйный плоттер печатает быстрее и может печатать в цвете.

Достоинства.

* низкая цена устройства

* возможность печати в цвете

* относительно высокая скорость печати (по сравнению с матричными принтерами)

* низкие шумы при работе

Недостатки:

* высокая стоимость расходных материалов

* низкая скорость (по сравнению с лазерными устройствами)

13.1.4   Лазерные принтеры.

Сегодня мало применяются такие методы печати, как "ромашковая" и матрично-ударная. Современные способы печати - лазерная и струйная печать. Давайте подробнее остановимся на лазерной печати.

Принцип работы.

Принцип работы лазерного принтера достаточно сложен, мы рассмотрим его вкратце. Он основан на известном свойстве - "прилипании" измельченной полимерной краски к статически заряженной полупроводниковой поверхности. В лазерном принтере поверхность цилиндра из полупроводникового материала равномерно по площади заряжается от высоковольтного источника. Затем меняющимся по интенсивности тонким лазерным лучом в нужных местах поверхность разряжается. С помощью специального валика - электромагнитной щетки - пылевидная краска наноситься на цилиндр. В тех местах, где заряд остается, (луч лазера его не коснулся) пылинки прилипают и вращением цилиндра переносятся на бумагу. Другим электрическим полем, действующим с обратной стороны бумаги, частицы краски перетягиваются на нее. Далее, перемещаясь между термовалами, краска плавится и впитывается в бумагу. Оставшиеся на цилиндре заряды и краска снимаются разряжающими лампами и скребком.

Луч лазера, формирующий изображение, бегает вдоль цилиндра, отражаясь от многогранного зеркала. Цилиндр и зеркало вращаются равномерно, а яркость луча меняется под управлением процессора. Точнее, вспышки луча повторяют распределение бит в специально выделенной памяти, в которой процессором с помощью программ печати нулями и единичками формируется изображение. Размер этой памяти должен быть достаточным для построения полной страницы со всеми деталями. Дело в том, что процесс печати в лазерных принтерах имеет особенность: начатую страницу необходимо допечатать до конца без остановок, в противном случае на ней неизбежно появятся крупные дефекты. Если вы хотите получать изображение высокого качества, т. е. с проработкой мельчайших деталей, то луч лазера должен быть очень тонко сфокусирован, краска - мелко помолота, а буфер под формируемое изображение - иметь достаточный объем, как минимум сотни килобайт.

Печать производится следующим образом: сначала приводятся в действие оптико-механические элементы принтера - лазер, многогранное зеркало, полупроводниковый цилиндр, источники высокого напряжения; затем в темпе движения луча по образующей цилиндра происходит считывание бит вдоль строчек буфера. Биты - нули при этом на луч не влияют, а биты - единицы гасят (перекрывают) луч с помощью специального устройства - модулятора. Следовательно, точки на цилиндре, соответствующие битам - единицам, остаются не засвеченными, и к ним прилипают частицы краски, переходящие затем на бумагу.

В светодиодных принтерах (OKI, Panasonic) вместо лазера работает светодиодная панель. Теоретически светодиодная технология более надежна, поскольку является более простой. Ведь недаром фирмы OKI дает на светодиодные панели в своих принтерах пожизненную гарантию. Кроме того, принтеры со светодиодной панелью более компактны. По этой же причине светодиоды часто используют в ксерографических цифровых плоттерах. Однако на практике большинство производителей предпочитает лазерную технологию. Кроме того, лазерные принтеры работают быстрее, в то время, как светодиодные - более дешевы.

Достоинства:

* высокая скорость печати

* скорость печати не зависит от разрешения

* высокое качество печати

* низкая себестоимость копии (на втором месте после матричных принтеров)

* бесшумность

Недостатки:

* высокая цена аппарата

* высокое потребление электроэнергии

* очень высокая цена цветных аппаратов

13.1.5   Твердочернильные принтеры.

Твердо - чернильная технология присутствует в арсенале фирмы Tektronix, являющейся частью фирмы Xerox. Что представляет собой твердо - чернильный принтер. (Серия Tektronix 840-850). Красители представляют собой твердые кубики цветов CMYK. Добавлять их можно даже во время печати. Каждый кубик находится в собственном отделении. Чернила расплавляются и подаются в печатающую головку. Она создает изображение на алюминиевом барабане, с которого оно полностью переносится на бумагу. Для того, чтобы чернила не застывали на барабане, их подогревают. Ширина печатающей головки равна ширине листа. Лист движется относительно головки, которая переносит на него краситель. Наиболее интересной в данном принтере является сама печатающая головка. Печатающая головка представляет собой блок сопел (по 112 на каждый цвет), снабженных пьезоэлементами. При срабатывании пьезоэлемента, капля расплавленных чернил попадает на барабан. Скорость печати в цвете доходит до 14 стр./мин, что очень неплохо для цветного принтера, поскольку цветные лазерные принтеры начального уровня не обеспечивают такое качество печати. Принтер не рекомендуется выключать из сети, поскольку при этом забиваются сопла печатающей головки. Прочистка ее требует расхода чернил, что выливается примерно в 20 долл. США. Правда у принтера есть спящий режим. К сожалению все сублимационные технологии требуют присутствия прецизионной головки. Поэтому такие принтеры стоят достаточно дорого и не слишком распространены. Кроме того, их тяжело использовать в офисе по той причине, что они дороги и скорость печати у них низка. Они рассчитаны в основном для дома и для полноцветной печати, а также там, где требуется дальнейший перенос красителя.

Достоинства технологии:

* невысокая стоимость отпечатка (вплоть до бесплатного черного красителя);

* высокая устойчивость отпечатка к внешним воздействиям;

* яркие сочные цвета;

Недостатки:

* высокая стоимость аппарата;

* высокая требовательность к материалам;

* слабая распространенность таких аппаратов, что делает более сложным сервисное обслуживание и ремонт;

И немного о производителях.

Мы не будем останавливаться на производителях факсов, скажем лишь, что наиболее известны у нас Panasonic, Brother и Samsung.

Среди производителей термопринтеров достаточно тяжело выделить явного лидера в связи с не очень большим объемом таких устройств в странах СНГ. У нас известны в основном марки, хорошо зарекомендовавшие себя в других отраслях: Mitsubishi, Toshiba, Sony и др., выпускающие в основном сублимационные фотопринтеры.

13.2   Плоттеры.

Плоттеры, они же графопостроители, предназначены для вывода чертежей. Плот­теры являются векторными устройствами (по крайней мере по входным данным). В плоттерах первых поколений пишущее средство перемещалось на бумаге по траектории, заданной отображаемой в данный момент фигурой. Плоттер способен рисовать графические примитивы: точка, отрезок прямой, дуга, эллипс(окружность как его разновидность), прямоугольник. Поток данных, получае­мый плоттером, содержит команды рисования этих примитивов и парам Многие плоттеры «понимают» и команды написания текста: каждую букву внутренне интерпретируют как набор отрезков и дуг; для этого они должны иметь соответствующие таблицы знакогенераторов. Плоттеры позволяют выводить изображения на листы разного формата — от А4 для настольных устройств до А1 и АО у крупных напольных устройств. Для принтеров такие большие размеры не­доступны. По способу обеспечения движения пишущего средства относительно бумаги различают планшетные и рулонные плоттеры.

В планшетном плоттере лист бумаги укладывается на плоский стол и недвижно закрепляется. На небольших устройствах лист по краям прижимается металлическими полосками к магнитному столу. На устройствах большого мата листы иногда присасываются воздухом через специальные отверстия в столе. Над столом в одном направлении перемещается каретка, вдоль которой размещается пишущая головка.

В рулонном плоттере имеется горизонтальный барабан, на который клал лист бумаги и прижимается к барабану валиками. Края листа свободно свисают вниз (это напольные конструкции). Пишущая головка перемещается по направ­ляющей только вдоль оси барабана. Вращение барабана (в обоих направлениях) и перемещение головки совместно обеспечивают взаимно перпендикулярные пе­ремещения пишущего средства относительно бумаги. Рулонные плоттеры позво­ляют выводить чертежи крупного формата, не занимая при этом огромной площади (как планшетные).

Современные струйные рулонные плоттеры сделаны несколько иначе. По сути дела они являются растровыми струйными принтерами, головка которых имеет ряд (и не один) сопел. При выводе бумага в них по барабану прокатывается всего один раз, в одном направлении, и за этот проход растровым способом вы­водится все изображение. Растеризация изображения производится во внутрен­нем ОЗУ огромного размера, но на данном этапе это оказывается уже проще, чем делать сложную механику.

Перьевой плоттер способен выбирать перья (по цвету чернил, типу и толщи­не) из имеющихся у него в распоряжении. Перья бывают разные — типа шари­ковой ручки (ball tip pen), фломастера (fiber tip pen) или керамического пера (keramic tip pen) — каждый тип имеет свою нишу применения. Для выбора пера используют разные механизмы. В револьверном механизме перья устанавлива­ются в ячейки барабана, размещенного у края рабочего стола плоттера. Отдель­ный привод поворачивает барабан на нужный угол, предоставляя для доступа требуемую ячейку. Головка подводится к барабану и определенным движением вынимает из него перо (предварительно поставив прежнее в свободную ячейку). У других плоттеров перья устанавливаются в ряд держателей, и головка подводится к одному из них.

У плоттеров имеется ряд специфических параметров:

*формат бумаги (максимальный и минимальный размеры листа); ж линейная скорость движения пера при рисовании и холостых перемеще­ниях;

*максимальное ускорение головки;

*точность позиционирования;

*повторяемость позиционирования (способность многократно попадать в заданную точку после длительных «путешествий»);

*количество цветов;

*поддерживаемые языки графических команд.

Кроме рисующих плоттеров существуют и режущие плоттеры (cutter), i> вместо пишущей имеется режущая головка с механическим или лазерным ре­заком.

13.3   Форматы данных.

Современные принтеры способны работать в любом режиме — графическом или текстовом. После включения питания, аппаратного или программного сброс: принтер готов к получению текстовых данных и команд. Принтеры, как прави­ло, работают в расширенной (8-битной) таблице ASCII-кодов. Первые 32 кода (0-1Fh) используются для управляющих символов, непосредственно не отобра­жаемых принтером. Далее следуют коды специальных символов, цифр, пропис­ных (верхний регистр, uppercase) и строчных (нижний регистр, lowercase) 6; латинского алфавита. Коды 80-FFh требуются для знаков национального (в частности, русского) алфавита и символов псевдографики. Посмотреть таблицу символов можно распечаткой файла BINCOD.CHR, который можно создать простой программой на языке Basic:

10  OPEN  "BINCOD.CHR"  FOR OUTPUT AS  #1

20  FOR  J=2  TO  15

30  FOR  1=0  TO  15

40  PRINT#1,  CHR$(16*J+I);

50 NEXT  I

60 PRINT#1,

70  NEXT  J

80  CLOSE  #1

90  END

Файл BINCOD.CHR представляет собой таблицу всех печатных символов (управляющие коды пропущены), расположенных по 16 символов в строке.

Для лазерных принтеров фирма Hewlett-Packard разработала специальный язык PCL (Printer Control Language), в котором кроме управляющих команд, ана­логичных Escape - последовательностям матричных принтеров, имеются и графи­ческие, описывающие рисование геометрических примитивов. В языке имеются я средства работы со встроенными шрифтами принтера, включающие масштаби­рование и повороты букв. Язык PCL поддерживают и ряд струйных принтеров.

Использование языка PCL позволяет сократить объем данных, передающихся принтеру для печати сложных изображений, состоящих из текста и график сравнению с растровым форматом. Особенно эта экономия существенна для высокого разрешения и цветной печати — для PCL объем передаваемой информации не так сильно зависит от разрешения и цветности.

Язык PostScript также предназначен для лазерных принтеров. В этом языке вся страница описывается в векторном виде. Шрифты задаются контурами (линиями Безье), и их растеризацией (в нужном цвете) занимается встроенный про­цессор принтера, в соответствии с возможностями принтера и выбранным разре­шением печати. Векторное описание всех объектов (символов и геометрических фигур) обеспечивает возможность точного выполнения трансформаций (масштабирование, позиционирование, повороты, зеркальные отражения). При файл печати не зависит от типа принтера (или иного устройства) — треб только поддержка версии языка, на которой создан файл.

Для плоттеров, которые получают исключительно векторные команды рисования, существует несколько различных языков. Общепринятым является HP-GL, его понимают все плоттеры и практически все прикладные прогул использующие графический вывод на плоттер. Для плоттеров, особенно перье­вых, актуальна оптимизация входных данных. Например, при многоцветных изображениях гораздо выгоднее нарисовать сначала все элементы одного цвета, затем другого.  

Контрольные вопросы

1 Дать классификацию принтеров.

2 Описать принцип работы  игольчатого принтера.

В лекции "17. Обогащение угля" также много полезной информации.

3 Описать принцип работы  струйного принтера.

4 Описать принцип работы  термопринтера.

5 Описать принцип работы  лазерного принтера.

6 Описать принцип работы  твердочернильного принтера.

7 Описать принцип работы  плоттера.