Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем (2005) (1186253), страница 37
Текст из файла (страница 37)
В качестве ударного механизма применяются либо шаблонысимволов (механизм печатающей машинки) или иголки, конструктивно объединенные в матрицы В остальных типах принтеров(лоя-г/и/?ас/-принтерах) вывод изображения осуществляется с помо-2.6. Внешние устройства191И шью чернил, сухого электростатического переноса изображенияН или с применением тепла.ВПервые модели печатающих устройств для вывода информацииЯР конструктивно представляли собой модернизированные вариантыэлектрических пишущих машинок и применялись в 60-х и 70-х гг.
восновном для диалогового ввода-вывода небольшого количестваданных.Основным типом устройств вывода массовой информации в тевремена были построчные печатающие устройства барабанного типа, использующие механизм, состоящий из символьного барабана,красящей ленты, системы продвижения перфорированной бумажной ленты (обычно, рулонной либо сфальцованной в стопу) и ударных пуассонов.В матричных принтерах (dot matrix printer) изображение формируется несколькими иголками, расположенными в головке принтера(рис.
2.44). Иголки, расположенные внутри головки, обычно активизируются электромагнитным методом. Каждая ударная иголкаприводится в движение независимым электромеханическим преобразователем на основе соленоида Головка двигается по горизонтальной направляющей и управляется шаговым двигателем. Обычнопечать выполняется как при прямом, так и при обратном проходепечатающей головки. Бумага продвигается с помощью вала, а междубумагой и головкой принтера располагается красящая лентаУ большинства моделей принтеров красящая лента заключена вспециальный пластмассовый корпус, называемый картриджем.Картриджи различаются по величине и форме для различных моде-Рис. 2.44. Печатающая головка (а) и картридж (б) матричного принтера192Глава 2.
Архитектура и структура ВМ и системлей. Красящая лента находится внутри корпуса картриджа в видебесконечной ленты Мебиуса.С т р у й н ы е п р и н т е р ы . Главным элементом струйногопринтера является печатающая головка, состоящая из сопел, к которым подводятся чернила. Число сопел находится в диапазоне от16 до 64, а иногда доходит до нескольких сотен.Чернила подаются к соплам за счет капиллярных свойств иудерживаются от вытекания за счет сил поверхностного натяженияжидкости.
В головку встроен специальный механизм, позволяющийвыбрасывать из сопла микроскопическую капельку чернил. Печатающая головка при печати перемещается поступательно слева направо, отпечатав строку, передвигается вниз по листу. Работают этипринтеры практически бесшумно. В зависимости от устройства этого механизма различают принадлежность принтера к тому или иному классу.Струйные принтеры подразделяются на устройства непрерывного (continuous drop) и дискретного (drop on demand) действия. Ввидуменее высокой цены более распространенными являются принтерывторого типа, в свою очередь, подразделяющиеся на следующие основные:• 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 свободен от недостатков.Пьезоэлектрическая технология дешева, отличается надежностью(так как не используется высокая температура).
Этот способ управления менее инерционен, чем нагрев, что позволяет повысить скорость печати.Для реализации пьезоэлектрического метода в каждое сопло установлен пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Под воздействием электрического заряда происходит деформация пьезоэлемента.При печати находящийся в трубке пьезоэлемент, сжимая и разжимая трубку, наполняет капиллярную систему чернилами. Чернила,которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которые выдавились наружу, образуют на бумаге точки.Пузырьковая технология связана с высокой температурой. Привысокой температуре нагреватель со временем покрывается слоемнагара, поэтому в принтерах, использующих эту технологию, печатающая головка довольно часто выходит из строя.
В таких случаяхона вместе с резервуаром для чернил образует конструктивный единый узел. Достоинством этого типа принтеров является высокаядолговечность (исключая печатающие головки, которые изнашива-2.6. Внешние устройства193ются очень быстро и заменяются вместе со сменой чернильногокартриджа), а недостатком — недостаточная резкость получаемыхотпечатков.Метод газовых пузырей базируется на термической технологии.Каждое сопло оборудовано нагревательным элементом, которыйпри пропускании через него тока, за несколько микросекунд нагревается до температуры около 500 ° С.
Возникающие при резком нагревании газовые пузыри стараются вытолкнуть через выходное отверстие сопла порцию (каплю) жидких чернил, которые переносятся на бумагу. При отключении тока нагревательный элементостывает, паровой пузырь уменьшается, и через входное отверстиепоступает новая порция чернил.Цветные струйные принтеры имеют более высокое качество печати по сравнению с игольчатыми цветными принтерами и невысокую стоимость по сравнению с лазерными. Цветное изображениеполучается за счет использования (наложения друг на друга) четырех основных цветов. Уровень шума струйных принтеров значительно ниже, чем у игольчатых, поскольку его источником являетсятолько двигатель, управляющий перемещением печатающей головки. При черновой печати скорость струйного принтера значительновыше, чем у игольчатого.
При печати с качеством LQ скорость составляет 3—4 (до 10) страницы в минуту. Качество печати зависитот количества сопел в печатающей головке — чем их больше, темвыше качество. Большое значение имеет качество и толщина бумаги. Выпускается специальная бумага для струйных принтеров, номожно печатать на обычной бумаге плотностью от 60 до 135 г/кв.
м.В некоторых моделях для быстрого высыхания чернил применяетсяподогрев бумаги. Разрешение струйных принтеров при печати графики составляет от 300 х 300 до 720 х 720 dpi (точек на дюйм).Печать цветных изображений на струйных принтерах происходит путем смешения четырех основных цветов — голубого, пурпурного, желтого и черного. Эти цвета часто называют базовыми триадными цветами, а в полиграфии это называется цветовой модельюCMYK (от английских названий цветов Cyan, Magenta, Yellow,ЫасК). В дорогих моделях принтеров используются дополнительныедва цвета — либо светло-голубой и светло-пурпурный, либо оранжевый и зеленый (такие модели называют также фотопринтерами-, ониотличаются повышенным качеством цветопередачи.
Хорошийструйный фотопринтер на сегодняшний день обеспечивает вполнеприемлемую альтернативу дорогим цветным лазерным устройствам.Отметим, что струйные принтеры очень критичны к качествубумаги, поэтому здесь следует придерживаться рекомендаций про7 «Архи|ск|ура ЭВМ»194Глава 2. Архитектура и структура ЕМ и системизводителя принтера. Наивысшее качество струйной печати достигается на специальной фотобумаге, отличающейся достаточно высокой ценой.Ф о т о э л е к т р о н н ы е п е ч а т а ю щ и е у с т р о й с т в а . Фотоэлектронные способы печати основаны на освещении заряженнойсветочувствительной поверхности промежуточного носителя и формировании на ней изображения в виде электростатического рельефа, притягивающего, частицы красителя, которые далее переносятсяна бумагу.Для освещения поверхности промежуточного носителя используют:• в лазерных принтерах — полупроводниковый лазер;• в светодиодных — светодиодную матрицу;• в принтерах с жидкокристаллическим затвором — люминесцентную лампу.Лазерные принтеры обеспечивают более высокое качество, чемструйные принтеры.
Наиболее известными фирмами-разработчиками лазерных принтеров являются Hewlett-Packard, Lexmark, Epson,Canon, Toshiba, Ricoh (рис. 2.45).Принцип действия лазерного принтера основан на методе сухого электростатического переноса изображения, изобретенномЧ. Ф. Карлсоном в 1939 г. и реализуемом также в копировальныхаппаратах.Функциональная схема лазерного принтера приведена нарис. 2.45, б. Основным элементом конструкции лазерного принтераявляется вращающийся барабан, служащий промежуточным носителем, с помощью которого производится перенос изображения набумагу.
Барабан представляет собой цилиндр, покрытый тонкойпленкой светопроводящего полупроводника. Обычно в качестве та-Рис. 2.45. Лазерный принтер:а — общий вид; 6 — схема принтера' / — процессор; 2 —лазер; 3 — механизм«зарядки» бумаги; 4 — барабан-девелопер; 5 — механизм нагрева бумаги; 6 —лезвие; 7 — фотобарабан2.6. Внешние устройства195кого полупроводника используется оксид цинка или селен. По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд.Это обеспечивается с помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом.