Попов И.И., Матвеев А.А., Максимов Н.В. Архитектура электронно-вычислительных машин и систем (2004) (1186255), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Принцип образования изображения (а), факторы качествапечати (б) матричного принтераВ головке 9-игольчатого принтера находятся 9 иголок, которые,как правило, располагаются вертикально в один ряд. Диаметр однойиголки около 0,2 мм. Благодаря горизонтальному движению головкипринтера и активизации отдельный иголок напечатанный знак образуеткак бы матрицу, причем отдельные буквы, цифры и знаки "заложены"внутри принтера в виде бинарных кодов.
Для улучшения качествапечати каждая строка пропечатывается два раза, при этом увеличиваетсявремя процесса печати и имеется возможность смещения при второмпроходе отдельных точек, составляющих знаки. Качество печати 9игольчатых принтеров оставляет желать лучшего, но для распознаваниябукв этого достаточно (подобные принтеры до сих пор применяются,например, при печати железнодорожных билетов). Дальнейшимразвитием 9-игольчатого принтера стал 18-игольчатый принтер, которыйимел расположение иголок в головке в два ряда по 9 иголок.В 24-игольном принтере, ставшем современным стандартомматричных принтеров, иголки располагаются в два ряда по 12 штук, так,что иголки в соседних рядах сдвинуты по вертикали. За счет этого точкина изображении при печати перекрываются.
В 24-игольчатых принтерахимеется возможность перемещения головки дважды по одной и той жестроке, что позволяет получить качество печати на уровне LQ (LetterQuality) - машинописное качество.Разновидностью принтеров ударного действия является строчныйпринтер, у которого печатающая головка выполнена в виде планки,которая от начала до конца укомплектована иголками. Таким образом,при печати изображения матрица, соответствующая строке, полностьюпереносится на бумагу. За счет того, что строка печатается целиком заодин раз такие принтеры, выпускаемые фирмами Genicom иDataproducts, обеспечивают скорость печати до 20 страниц в минуту.Некоторые модели 24 игольчатых матричных принтеров обладаютвозможностью цветной печати за счет использования многоцветнойкрасящей ленты с цветами CMYK, при этом микропроцессор принтераформирует сигналы для управления иглами печатающей головкипринтера, в соответствии с таблицей цветности.
Однако достигаемоепри этом качество цветной печати значительно уступает качеству печатиструйного принтера, но является вполне сносным для печати деловойграфики (таблиц, диаграмм и так далее).К числу несомненных преимуществ матричных принтеровотносится возможность печати одновременно несколько копийдокумента с использованием копировальной бумаги. Существуютспециальные матричные принтеры для одновременной печати пяти иболее экземпляров, которые предназначены для эксплуатации впромышленных условиях и могут печатать на карточках,356сберегательных книжках и других носителях из плотного материала.Кроме того, многие матричные принтеры оборудованы стандартныминаправляющими для обеспечения печати в рулоне и механизмомавтоматической подачи бумаги, с помощью которого принтерсамостоятельно заправляет новый лист.Также достоинствами матричных принтеров является дешевизнарасходных материалов, долговечность работы, низкая себестоимостьпечати (один отпечатанный на матричном принтере лист стоит в 20-30раз дешевле, чем отпечаток принтеров другого типа), а такжеотносительная дешевизна матричных принтеров формата A3.Матричные принтеры обеспечивают скорость печати до 400 cps(characters per second – знаков в секунду), обладают разрешением360x360 dpi (dots per inch – точек на дюйм).
Матричные принтерыоборудованы оперативной памятью небольшого объема — порядка 64128 Кб (буфером, которая принимает данные от компьютера). Припечати микропроцессор выбирает из ROM принтера, в соответствии сASCII- кодами полученных данных битовые шаблоны).Существенным недостатком матричных принтеров как принтеровударного действия является шум, который достигает 58 дБ. Дляустранения этого недостатка в отдельных моделях предусмотрен такназываемый тихий режим (Quiet Mode), однако такое понижение шумаприводит к снижению скорости печати в два раза. Другое направлениеборьбы с шумом матричных принтеров связано с использованиемспециальных звуконепроницаемых кожухов.Струйные принтерыГлавным элементом струйного принтера является печатающаяголовка, состоящая из сопел, к которым подводятся чернила.
Числосопел находится в диапазоне от 16 до 64, а иногда доходит донескольких 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. Печатающаяголовка при печати перемещается поступательно слева направо,отпечатав, строку, передвигается вниз по листу. Работают эти принтерыпрактически бесшумно. В зависимости от устройства этого механизмаразличают принадлежность принтера к тому или иному классу.Лорд Рейли, лауреат Нобелевской премии по физике, сделал своифундаментальные открытия в области распада струй жидкости иформирования капель еще в прошлом веке, однако датой рождениятехнологии струйной печати можно считать только 1948 год, когдашведская фирма Siemens Elema подала патентную заявку на устройство,работающее как гальванометр, но оборудованное не измерительной357стрелкой, а распылителем, с помощью которого регистрировалисьрезультаты измерений.Разработчики воспользовались закономерностью, выявленнойлордом Рейли: струя жидкости стремится распасться на отдельныекапли.
Нужно подкорректировать случайный процесс распада струи,накладывая с помощью пьезоэлектрического преобразования,высокочастотные колебания на струю красителя, выбрасываемую подвысоким давлением (до 90 бар).Таким способом может выбрасываться до миллиона капель всекунду. Их размеры зависят от геометрической формы сопелраспылителей и составляют всего лишь несколько микрон, а скоростьдостигает 40 м/с.Благодаря высокой скорости полета капель допускаетсяиспользовать поверхности с сильными неровностями и в зависимости оттребований к качеству печати размещать их на расстоянии 1-2 см отсопла-распылителя.
В результате можно наносить маркировку, напримерданные о сроке годности товара на картонные коробки, бутылки,консервные банки, куриные яйца или кабели. Эту технологию печатинетрудно узнать по точкам, кажущимся неравномерными и как быобтрепанными.Струйные принтеры подразделяются на устройства непрерывного действия (continuous drop) и дискретного (drop-on-demand)действия. Ввиду менее высокой цены более распространеннымиявляются принтеры второго типа, в свою очередь, подразделяющиеся наследующие основные:— пьезоэлектрические (piezo-ink) – Epson, Brother;— пузырьковые (bubble-jet) - Hewlett-Pаckard, Canon, Lexmark.Каждый из этих двух способов по-своему привлекателен, однакокаждый из них не свободен и от недостатков.Пьезоэлектрическая технология дешева, отличается надежностью(т. к. не используется высокая температура).
Этот способ управленияменее инерционен, чем нагрев, что позволяет повысить скорость печати.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 единыйузел. Достоинством этого типа принтеров является высокаядолговечность (исключая печатающие головки, которые изнашиваютсяочень быстро и заменяются вместе со сменой чернильного картриджа), анедостатком — недостаточная резкость получаемых отпечатков.358а)б)Рис. 4. Общий вид (а) и печатающий картридж (б) струйного принтераПечатающие устройства с исполнительными пьезоэлектрическимимеханизмамиДля реализации пьезоэлектрического метода в каждое соплоустановлен пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Под воздействиемэлектрического заряда происходит деформация пьезоэлемента. Припечати, находящийся в трубке пьезоэлемент, сжимая и разжимая трубку,наполняет капиллярную систему чернилами.
Чернила, которыеотжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которыевыдавились наружу, образуют на бумаге точки.Первые заявки на регистрацию изобретения систем струйнойпечати с исполнительными пьезоэлектрическими механизмами былиподаны в 1970 и 1971 гг. На протяжении нескольких лет различныефирмы и институты проводили фундаментальные исследования, пока,наконец, компании Siemens не удалось облечь этот принцип вприемлемую для рынка форму.В 1977 г был продемонстрирован первый струйный принтер сдозированным выбросом красителя. Он был оснащен двенадцатьюсоплами-распылителями и печатал почти бесшумно со скоростью 270символоввсекунду.ВпринтереSiemensвкачествеэлектромеханическогопреобразователяиспользоваласьпьезоэлектрическая трубочка, вмонтированная в канал из литьевойсмолы.
Все каналы заканчиваются пластиной с калиброваннымиотверстиями для распыления, расположенной на передней сторонеустройства. Передача электроэнергии и красителя производитсяисключительно посредством колебаний давления, распространяющихсяв канале в соответствии с законами акустики. Колебания, достигающиеконца канала, отражаются там с инверсией фазы, т.е. в этом местеколебание с пониженным давлением и наоборот.Пьезопластины. В начале 1985 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
