Виды и принципы действия принтеров

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Программирование


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Оглавление

1. Принтер как внешнее устройство

1.1 Определение принтера

1.2 Классификация принтеров

2. Матричные принтеры

2.1 Принцип действия матричного принтера

2.2 Преимущества и недостатки матричного принтера

3. Струйные принтеры

3.1 Принцип работы струйного принтера

3.2 Недостатки струнных принтеров

4. Лазерные принтеры

4.1 Устройство лазерного принтера

4.2 Преимущества и недостатки лазерных принтеров

Библиографический список

1. Принтер как внешнее устройство

1.1 Определение принтера

Принтер (от английского print Ї печать) Ї «периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода текста или графики на физический носитель, из как правило, хранящегося в электронном виде. Получили распространение многофункциональные устройства (МФУ), в которых в одном приборе объединены функции принтера, сканера, копировального аппарата и телефакса» [6; с. 281]. Такое объединение рационально технически и удобно в работе. Широкоформатные (А3, А2 и более) принтеры иногда ошибочно называют плоттерами.

Принтер Ї устройство, осуществляющее вывод из компьютера закодированной информации в виде печатных копий текста или графики. Различают матричные, лазерные и струйные принтеры универсального и специального назначения.

1.2 Классификация принтеров

По принципу переноса изображения на носитель принтеры делятся на:

Ш литерные;

Ш матричные;

Ш лазерные (также светодиодные принтеры);

Ш струйные;

Ш сублимационные;

Ш термические.

По количеству цветов печати принтеры делятся на чёрно-белые (монохромные) и цветные.

По соединению с источником данных (откуда принтер может получать данные для печати), или интерфейсу:

v по проводным каналам:

§ через последовательный порт;

§ через параллельный порт (IEEE 1284);

§ по шине Universal Serial Bus (USB);

§ через локальную сеть (LAN, NET);

v посредством беспроводного соединения:

§ через ИК-порт (IRDA);

§ по Bluetooth;

§ по Wi-Fi [3; с. 177].

ИК-соединение возможно только с устройством, находящимся в прямой видимости, в то время как использующие радиоволны интерфейсы Bluetooth и Wi-Fi функционируют на расстоянии до 10−100 метров.

Некоторые принтеры (в основном струйные фотопринтеры) располагают возможностью автономной (т.е. без посредства компьютера) печати, обладая устройством чтения flash-карт или портом сопряжения с цифровым фотоаппаратом, что позволяет осуществлять печатать фотографий напрямую с карты памяти или фотоаппаратов.

Сетевой принтер — принтер позволяющий принимать задания на печать (см. Очередь печати) от нескольких компьютеров, подключенных к локальной сети. Программное обеспечение сетевых принтеров поддерживает один или несколько специальных протоколов передачи данных, таких как IPP. Такое решение является наиболее универсальным, так как обеспечивает возможным вывод на печать из различных операционных систем, чего нельзя сказать о Bluetooth- и USB-принтерах.

2. Матричные принтеры

2.1 Принцип действия матричного принтера

Матричный принтер — «компьютерный принтер, создающий изображение на бумаге из отдельных маленьких точек ударным способом» [8; с. 137]. Матричные принтеры — старейшие из доныне применяемых принтеров. Их механизм был изобретён в 1964 году корпорацией «Seiko Epson».

Рис. 1.? Принцип формирования изображения в матричном принтере

В матричном принтере изображение формируется на носителе печатающей головкой, которая состоит из набора иголок, приводимых в действие электромагнитами. Головка передвигается поперёк листа бумаги по направляющим (обычно при помощи ременной передачи); при этом иголки в заданной последовательности наносят удары по бумаге через красящую ленту, аналогичную применяемой в печатных машинках и обычно упакованную в картридж, тем самым формируя точечное изображение. Такой тип матричных принтеров именуется SIDM. Скорость печати таких принтеров измеряется в CPS. Выпускаются принтеры с 9, 18, 24 и 36 иголками в головке; разрешающая способность печати, а также скорость печати графических изображений напрямую зависят от числа иголок. Наибольшее распространение получили 9- и 24-игольчатые принтеры. Принтеры с 9 и кратным 9 количеством игл (18, 36) предназначены для скоростной печати, в то время как 24-игольчатые для качественной печати.

Помимо печати текстовой информации, когда удары иголок контролируются программным обеспечением самого принтера, многие матричные принтеры имеют режим индивидуального управления иголками с компьютера, что обеспечивает возможность печати графической информации; однако в этом режиме скорость печати значительно падает. Иногда встроенное программное обеспечение принтера поддерживает загрузку во встроенную память принтера дополнительного набора шрифтов.

В зависимости от модели, матричные принтеры могут поддерживать все или некоторые из следующих режимов:

Таблица 1. Режимы матричного принтера

Режимы

графический (semi-graphic, character graphic)

алфавитно-цифровой

LQ (англ. Letter Quality — «качество пишущей машинки»), NLQ (англ. Near Letter Quality — «качество почти как у пишущей машинки»), Draft — черновое качество печати.

Для печати на матричном принтере преимущественно используется рулонная или перфорированная фальцованная бумага. В случае применения листовой бумаги большинство матричных принтеров требует её ручной заправки; во многих моделях имеется возможность использования опционального автоподатчика листовой бумаги (англ. CSF, Cut Sheet Feeder).

Некоторые модели матричных принтеров (например, EPSON LQ-2550) обладают возможностью цветной печати за счёт использования широкой красящей ленты, пропитанной чернилами разных цветов, которая может смещаться вверх-вниз относительно печатающей головки, подставляя под иглы полосу иного цвета. Однако достигаемое при этом качество цветной печати значительно уступает качеству печати струйных принтеров.

Для повышения скорости печати используют технологии, обеспечивающие печать строки за один проход — так, в высокоскоростных линейно-матричных принтерах большое количество молоточков равномерно расположены на челночном механизме (фрете) по всей ширине печати. Скорость таких принтеров измеряется в LPS. Для снижения шума при печати в отдельных моделях предусмотрен тихий режим, в котором каждая строка печатается в два прохода с использованием половинного количества игл; побочным эффектом такого решения является значительное снижение скорости печати. Для борьбы с шумом также применяют специальные конструкции с звуконепроницаемыми кожухами.

2.2 Преимущества и недостатки матричного принтера

Несмотря на то, что технологии матричной печати часто воспринимаются как устаревшие, матричные принтеры по-прежнему находят применение там, где требуется факт необратимой деформации носителя для предотвращения подделки документа путем внесения изменений (финансовая сфера), или недорогая массовая печать на многослойных бланках (например, на авиабилетах) или под копирку, а также в случаях, когда требуется вывод значительного количества чисто текстовой информации без предъявления особых требований к качеству получаемого документа (печать этикеток, ярлыков, данных с систем управления и измерения); дополнительная экономия при этом достигается за счёт использования дешёвой фальцованной или рулонной бумаги. Ещё одним преимуществом матричной печати является высокий ресурс как самого принтера (8 млн. строк) так и печатной головки (30 млн. символов).

Основными недостатками матричных принтеров являются:

1. монохромность (возможность цветной печати, как правило, ограничена четырьмя цветами);

2. низкая скорость печати в графическом режиме;

3. высокий уровень шума, который достигает 25 дБ [1; с. 324].

3. Струйные принтеры

3.1 Принцип работы струйного принтера

компьютер информация печатный принтер

Принцип действия струйных принтеров похож на матричные принтеры тем, что изображение на носителе формируется из точек. Но вместо головок с иголками в струйных принтерах используется матрица сопел (т. н. головка), печатающая жидкими красителями. Печатающая головка может быть встроена в картриджи с красителями (в основном такой подход используется компаниями Hewlett-Packard, Lexmark), а может и является деталью принтера, а сменные картриджи содержат только краситель (Epson, Canon).

Существуют два способа технической реализации способа распыления красителя:

· Пьезоэлектрический (Piezoelectric Ink Jet) — над соплом расположен пьезокристалл с диафрагмой. Когда на пьезоэлемент подаётся электрический ток, он изгибается и тянет за собой диафрагму — формируется капля, которая впоследствии выталкивается на бумагу. Широкое распространение получила в струйных принтерах компании Epson. Технология позволяет изменять размер капли.

· Термический (Thermal Ink Jet) (также называемый Bubble Jet, разработчик — компания Canon, принцип был разработан в конце 1970-х годов) — в сопле расположен микроскопический нагревательный элемент, который при прохождении электрического тока мгновенно нагревается до температуры около 500 °C, при нагревании в чернилах образуются газовые пузырьки (англ. bubbles — отсюда и название технологии), которые выталкивают капли жидкости из сопла на носитель [7; с. 236].

Печатающие головки струйных принтеров создаются с использованием следующих типов подачи красителя:

1. Непрерывная подача (Continuous Ink Jet) — подача красителя во время печати происходит непрерывно, факт попадания красителя на запечатываемую поверхность определяется модулятором потока красителя (утверждается, что патент на данный способ печати выдан Вильяму Томпсону (William Thomson) в 1867 г.). В технической реализации такой печатающей головки в сопло под давлением подаётся краситель, который на выходе из сопла разбивается на последовательность микро капель (объёмом нескольких десятков пиколитров), которым дополнительно сообщается электрический заряд. Разбиение потока красителя на капли происходит расположенным на сопле пьезокристаллом, на котором формируется акустическая волна (частотой в десятки килогерц). Отклонение потока капель производится электростатической отклоняющей системой (дефлектором). Те капли красителя, которые не должны попасть на запечатываемую поверхность, собираются в сборник красителя и, как правило, возвращаются обратно в основной резервуар с красителем. Первый струйный принтер, изготовленный с использованием данного способа подачи красителя, выпустила Siemens в 1951 году.

2. Подача по требованию — подача красителя из сопла печатающей головки происходит только тогда, когда краситель действительно надо нанести на соответствующую соплу область запечатываемой поверхности. Именно этот способ подачи красителя и получил самое широкое распространение в современных струйных принтерах [9; с. 332].

3.2 Недостатки струнных принтеров

При длительном простое принтера (неделя и больше) происходит высыхание остатков красителя на соплах печатающей головки (особенно критично засорение сопел печатающей матрицы принтеров Epson, Canon). Принтер умеет сам автоматически чистить печатающую головку. Но также возможно провести принудительную очистку сопел из соответствующего раздела настройки драйвера принтера. При прочистке сопел печатающей головки происходит интенсивный расход красителя. Если штатными средствами принтера не удалось очистить сопла печатающей головки, то дальнейшая очистка и/или замена печатающей головки проводится в ремонтных мастерских. Замена картриджа, содержащего печатающую головку, на новый проблем не вызывает.

Для уменьшения стоимости печати и улучшения некоторых других характеристик печати также применяют систему непрерывной подачи чернил (СНПЧ).

4. Лазерные принтеры

4.1 Устройство лазерного принтера

Лазерный принтер (laser printer) — «один из видов принтеров, позволяющий быстро изготавливать высококачественные отпечатки текста и графики на обыкновенной бумаге» [5; с. 278]. Подобно фотокопировальным аппаратам лазерные принтеры используют в работе процесс ксерографической печати, однако отличие состоит в том, что формирование изображения происходит путём непосредственного сканирования лазерным лучом фоточувствительных элементов принтера.

Отпечатки сделанные таким способом не боятся влаги, устойчивы к истиранию и выцветанию. Качество такого изображения очень высокое. Процесс лазерной печати складывается из пяти последовательных шагов:

1) Зарядка фотовала. Зарядка фотовала — нанесение равномерного электрического заряда на поверхность вращающегося фотобарабана.

2) Лазерное сканирование (засвечивание) — процесс прохождения отрицательно заряженной поверхности фотовала под лазерным лучом. Луч лазера отклоняется вращающимся зеркалом и, проходя через распределительную линзу, фокусируется на фотовалу. Под действием лазера участки фоточувствительной поверхности фотовала, которые были засвечены лазером, становятся электропроводящими. Тем самым на поверхности фотовала создаётся электростатическое изображение будущего отпечатка в виде ослабленного заряда.

3) Наложение тонера. Отрицательно заряженный ролик подачи тонера придаёт тонеру отрицательный заряд и подаёт его на ролик проявки. Тонер, находящийся в бункере, притягивается к поверхности магнитного вала под действием магнита, из которого изготовлена сердцевина вала. Во время вращения магнитного вала тонер, находящийся на его поверхности, проходит через узкую щель, образованную между дозирующим лезвием и магнитным валом. После этого тонер входит в контакт с фотовалом и притягивается на него в тех местах, где отрицательный заряд был снят путём засветки.

4) Перенос тонера. Частички тонера, войдя в соприкосновение с положительно заряженной бумагой, переносятся на неё и удерживаются на поверхности за счёт электростатики.

5) Закрепление тонера. Бумага с «насыпанным» тонерным изображением двигается далее к узлу закрепления (печке). Закрепляется изображение за счёт нагрева и давления. При нагреве бумаги (180−220°C) тонер, притянутый к ней, расплавляется и в жидком виде вжимается в текстуру бумаги. Выйдя из печки, тонер быстро застывает, что создаёт постоянное изображение, устойчивое к внешним воздействиям.

4.2 Преимущества и недостатки лазерных принтеров

Лазерные принтеры обладают большей скоростью, так как луч лазера может передвигаться значительно быстрее, чем печатающая головка с десятками и более того сотнями сопел, из которых в момент печати с определённым интервалом выпрыскиваются микроскопические капельки чернил. Лазерные лучи ещё более точные и по причине компактной фокусировки позволяют обретать высокое разрешение. Лазерные принтеры экономичнее, чем струйные. Лазерные отпечатки более стойкие, четкость отпечатков не нарушается в условиях повышенной влажности.

При работе лазерного принтера выделяется озон. Большая концентрация озона нежелательна, малые же дозы благотворно влияют на человека. Наличие в конструкции элементов с высоким энергопотреблением (главный двигатель, печка) приводит к тому, что пиковая потребляемая мощность лазерного принтера достаточно высока, что делает невозможным подключение его к бытовым источникам бесперебойного питания средней и малой мощности.

Библиографический список

1. Информатика. Базовый курс. / Под ред. С. В. Симоновича. Ї СПб.: Питер, 2004.? 640 с.

2. Информатика для юристов и экономистов. / Под ред. С. В. Симоновича. Ї М.: Питер, 2004.? 688 с.

3. Информатика. / Под ред. проф. Ю. А. Романовой. Ї М.: Эксмо, 2005.? 322 с.

4. Леонтьев В. А. Большая энциклопедия Microsoft Office. / В. А. Леонтьев.? М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2004.? 840 с.

5. Молчанов А. Ю. Системное программное обеспечение. / А. Ю. Молчанов.? СПб.: Питер, 2003.? 400 с.

6. Можаров Р. В., Можарова Н. Р. Программное обеспечение персональных компьютеров. / Р. В. Можаров, Н. Р. Можарова.? М.: Финстатинформ, 2003.? 512 с.

7. Острейковский, В. А. Информатика./ В. А. Острейковский.? М.: Высшая школа, 2001.? 319 с.

8. Практикум по экономической информатике. / Под ред. Е. Л. Шуремова.? М.: Перспектива, 2004.? 300 с.

9. Фигурнов В. Э. IBM PC для пользователя. / В. Э. Фигурнов. Ї Уфа: НПО «Информатика и компьютеры», 2007.? 480 с.

10. Хомоненко А. Д. Основы современных компьютерных технологий. / А. Д. Хомоненко.? М.: Корона принт, 2009.? 448 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой