? ПРИНТЕР @
Конструкции принтеров отличаются большим разнообразием. Для
переноса текста и изображений на бумагу используются самые различные физические
принципы. Классификация принтеров по принципу действия показана на рисунке.
Основным элементом шрифтового
принтера был диск в виде «ромашки», на концах лепестков которого выштампованы
символы. Диск вращался вокруг своей оси перпендикулярно бумаге; между ним и
бумагой находилась красящая лента. В соответствующий момент ударный механизм
бил по концу лепестка, и в результате на бумаге получался оттиск нужного
символа. Меняя диски, можно было изменять печатаемые символы и шрифт.
Достоинство этого принтера в том, что он дает очень чистое и
качественное изображение символов. Но зато ничего, кроме символов, жестко
заданных типовым диском, напечатать не удастся. Также ничего не получится,
если вы захотите выделить часть текста каким-либо другим шрифтом (только если
остановить принтер и заменить диск, что, конечно же, очень неудобно). Скорость
печати этих принтеров невелика (до 40 знаков в секунду).
В последние годы шрифтовые принтеры уже окончательно
вытеснены матричными. Печатающая головка матричного
принтера выполнена в
виде набора 9-24 иголок из вольфрама или сверхтвердого сплава, расположенных в
один-два вертикальных ряда или в шахматном порядке. При горизонтальном
перемещении печатающей головки иголки ударяют по красящей ленте, оставляя на
бумаге след.
В рекламных
проспектах скоростью печати называют число страниц, печатаемых в минуту.
Хранение чернил осуществляется двумя методами:
головка принтера
является составной частью патрона с чернилами, замена патрона с чернилами
одновременно связана с заменой головки (принтеры Hewlett-Packard DeskJet);
используется отдельный
сменный резервуар, который через систему капилляров обеспечивает чернилами
головку принтера (принтеры Epson Stylus).
Фирмы-изготовители реализуют различные способы нанесения
чернил на бумагу:
«пьезоэлектрический метод;
«метод газовых пузырей;
«метод drop-on-demand.
При использовании пьезоэлектрического метода в каждое сопло
устанавливается плоский пьезо-элемент, связанный с диафрагмой. Как известно,
под воздействием электрического поля 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, оставляют на
бумаге точку. Подобные устройства выпускают компании Epson, Brother и др.
Метод газовых пузырей основан на
нагревании чернил и больше известен под названием bubble-jet (инжектируемые пузырьки). При
использовании этого метода каждое сопло оборудовано нагревательным элементом,
который при пропускании через него тока за несколько микросекунд нагревается
до температуры около 350-500 "С. Возникающие при резком нагревании газовые
пузыри (bubbles) стараются вытолкнуть через выходное отверстие сопла
необходимую порцию (каплю) жидких чернил, которые переносятся на бумагу. При
отключении тока нагревательный элемент остывает, паровой пузырь уменьшается, и
через входное отверстие поступает новая порция чернил. Подобную технологию
использует фирма Canon.
Благодаря
тому, что в механизмах печати, реализованных с использованием метода газовых
пузырей, меньше конструктивных элементов, такие принтеры надежней в работе и
срок их эксплуатации более продолжителен. Кроме того, использование этой
технологии позволяет добиться наиболее высокой разрешающей способности
принтеров. Обладая высоким качеством при прорисовке линий, данный метод имеет
недостаток при печати областей сплошного заполнения: они получаются несколько
расплывчатыми. Применение метода газовых
пузырей целесообразно при печати графиков, гистограмм и т. п., тогда как
печать полутоновых графических изображений получается более качественной при
использовании метода drop-on-demand.
Метод drop-on-demand разработан фирмой Hewlett-Packard. Так же, как в методе газовых пузырей, здесь для подачи
чернил из резервуара, на бумагу используется нагревательный элемент. Однако
способ нанесения чернил на бумагу несколько другой. Технология drop-on-demand обеспечивает наиболее быстрый
впрыск чернил, что позволяет существенно повысить качество и скорость печати.
Цветовое представление изображения в этом случае более контрастно.
Способность струйных принтеров создавать цветное изображение привела к их широкому распространению.
Цветная печать с помощью игольчатых принтеров не дает желаемого качества.
Использование для этой цели других типов принтеров, лазерных или термических,
многим обычным пользователям не по карману. Использование же чернил различного
цвета является недорогой, но все же качественной альтернативой.
Обычно цветное изображение формируется при печати наложением друг на
друга изображений трех основных типографских цветов: голубого (cyan), пурпурного (magenta) и желтого (yellow). Хотя теоретически наложение этих
трех цветов 100% насыщенности должно в итоге давать черный цвет, на практике в
большинстве случаев получается серый или коричневый. Потому в качестве
четвертого основного цвета добавляют еще и черный (black). Такую цветовую модель, как уже
отмечалось, называют CMYK.
По этой причине в новых моделях струйных принтеров применяется не три, а
четыре цветных емкости для создания цвета (дополнительная емкость с чернилами
черного цвета). Благодаря этому появилась возможность широкого использования
таких принтеров для обычной печати текстов и черно-белых графических
изображений с одновременной экономией цветных чернил.
Преимуществами струйных принтеров являются:
высокоскоростная
печать
бесшумность работы
возможность качественной многоцветной печати.
К лазерным принтерам относятся собственно лазерные и светодиодные
(LED, Light Emitting Diode) принтеры. Выпускались и другие принтеры (ионные, с
жидкокристаллическим затвором), но они не получили широкого распространения.
В лазерных принтерах изображение формируется на
поверхности специального барабана, покрытого слоем фотопроводящего материала.
Изображение, которое должно быть напечатано, переносится на заряженную
поверхность фотобарабана с помощью сфокусированного луча лазера (или светодиодной
матрицы). Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый
тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника. По поверхности барабана
равномерно распределяется статический заряд.
Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий
световой луч, который, отражаясь от вращающегося зеркала, попадает на фотобарабан.
Точки, которые на бумаге должны получиться темными, разряжаются светом
лазерного луча. Заряды на освещенных точках поверхности барабана нейтрализуются
благодаря его фотопроводящим свойствам, и на его поверхности формируется скрытое
электростатическое изображение. Далее на разряженные участки поверхности
барабана наносится специальный красящий порошок (тонер), который затем
контактным способом переносится на бумагу и закрепляется путем нагревания.
При печати на цветном лазерном
принтере используются две технологии. В соответствии с первой, широко
используемой до недавнего времени, на фотобарабане последовательно для каждого
отдельного цвета (Cyan, Magenta, Yellow, Black) формировалось соответствующее изображение, и лист печатался
за четыре прохода, что, естественно, сказывалось на скорости и качестве
печати. В современных моделях в результате четырех последовательных прогонов
на фотобарабан наносится тонер каждого из четырех цветов. Затем при
соприкосновении бумаги с барабаном на нее наносятся все четыре краски
одновременно, образуя нужные цветовые сочетания на отпечатке. В результате
достигается более ровная передача цветовых оттенков - почти такая же, как при
печати на цветных принтерах с термопрессом красителя. Однако из-за высокой
стоимости цветные лазерные принтеры пока не получили широкого распространения.
В светодиодном принтере для
засвечивания барабана вместо лазерного луча, управляемого с помощью системы
зеркал, используется неподвижная светодиодная строка (линейка), состоящая
примерно из 2500 светодиодов, которая формирует не каждую точку изображения,
а целую строку.
Теоретически, светодиодная технология более надежна, поскольку является
более простой: в светодиодном принтере отсутствует сложная оптико-механическая
система.
Кроме того, принтеры со светодиодной панелью более компактны. Благодаря
компактности светодиодную технологию часто используют в ксерографических
цифровых плоттерах.
Однако на практике большинство производителей предпочитают лазерную
технологию. Кроме того, лазерные принтеры работают быстрее, в то время как
светодиодные более дешевы.
Технология термических принтеров основана на использовании механизма
печати факсимильных аппаратов. Фактически, большинство термических принтеров
работают как факсимильные аппараты.
Печатающая головка термического принтера конструктивно похожа
на аналогичный узел матричного принтера. Для таких принтеров необходима
бумага со специальным термочувствительным покрытием. Управляемые электрическим
током иголки нагревают бумагу, оставляя при этом отметки. Недостатком принтера
является недостаточно высокая скорость печатания и необходимость использования
специальной бумаги. Они получили ограниченное распространение.
Термокопировальные принтеры также снабжены тепловыделяющей печатающей
головкой, но вместо специальной термореактивной бумаги используется
обыкновенная печатная бумага и специальная копировальная лента из полиэфирной
пленки с нанесенной на нее плавящейся от нагрева краской. Теплота, передающаяся
от иголок печатающей головки, расплавляет краску и наносит ее на бумагу.
Технология
прямого переноса нашла широкое распространение в проектно-конструкторских и
научно-исследовательских подразделениях множества организаций. Эта технология
обеспечивает очень четкую прорисовку линий и тоновых изображений и заслужила
высокую оценку при оформлении проектно-конструкторской документации зданий,
стадионов, дорог и т. п. Технология нашла широкое применение в широкоформатных
графопостроителях, позволяющих печатать изображения шириной 900 мм. Особым
доверием проектных и исследовательских организаций пользуются графопостроители
серии CalComp DramngMaster Plus. Однако лишь в нескольких моделях
принтеров используется подобная технология. Более того, производители
термических принтеров все больше склоняются к использованию технологии струйной
печати, оправдывая свое решение значительным снижением себестоимости печати, а
также более заманчивыми производственными перспективами. Для получения цветного
изображения с качеством, близким к фотографическому, или для изготовления
допечатных цветных проб используют сублимационные и термовосковые принтеры,
или, как их еще называют, цветные принтеры высокого класса. Имеются принтеры,
которые совмещают в себе технологию сублимационной и термовосковой печати.
Такие принтеры позволяют печатать на одном устройстве как черновые, так и
чистовые оттиски.
Общим для сублимационной и термовосковой
технологий является нагрев красителя и перенос его на бумагу
(пленку) в жидкой или газообразной фазе. Многоцветный краситель, как правило,
нанесен на тонкую лавсановую пленку толщиной 5 мкм. Пленка перемещается с
помощью лентопротяжного механизма, который конструктивно похож на аналогичный
узел игольчатого принтера. Матрица нагревательных элементов за 3-4 прохода формирует
цветное изображение.
Отличие термовосковой печати от сублимационной заключается в том, что в
первом случае пленка покрыта воскоподобной мастикой, а во втором - специальным
красителем.
Термовосковые принтеры переносят краситель, растворенный в
воске, на бумагу, нагревая ленту с цветным воском. Как правило, для подобных
принтеров необходима бумага со специальным покрытием. Термовосковые принтеры
обычно используются для красочной печати деловой графики.
При сублимационной печати осуществляется перевод красителя в газообразное
состояние путем нагрева ленты. Этот газ затем поглощается полистирольным
покрытием специальной бумаги. Диффузионный перенос красителя обеспечивает получение
высококачественного цветного изображения без видимых тональных переходов.
Впервые сублимационная технология была успешно реализована
фирмой Tektronix в принтерах серии Phaser. Будучи одной из самых прогрессивных
технологий в мире цветной печати, цветная сублимационная технология является
идеальным средством обеспечения фотографического качества изображения.
Ученые используют такие принтеры при решении задач спектрального анализа. В некоторых странах сублимационные принтеры используют для анализа почв в сельскохозяйственных целях.
![]() |
![]() |
![]() |