YourLib.net
Твоя библиотека
Главная arrow Информатика (Под общ. ред. А.Н. Данчула) arrow 2.5.5. Принтеры
2.5.5. Принтеры

2.5.5. Принтеры

   Основным критерием классификации является способ отображения печатного материала на бумаге — посимвольно, построчно или постранично. По используемой технологии печати выделяют принтеры:
   —  лазерные: черно-белые и цветные; для индивидуального и кооперативного использования (сетевые);
   —  струйные (цветные и черно-белые);
   —  ударные (матричные и лепестковые), отличающиеся тем, что на них можно одновременно печатать несколько копий.
   Принтеры первых двух категорий называют безударными.
   Фактически все принтеры могут быть отнесены к матричным, так как в них знаки получаются из набора отдельных точек, наносимых на бумагу тем или иным способом. На практике матричным называют устройства ударного действия (impact dot matrix). Принтеры безударного действия (non-impact) также являются матричными.
   Принтеры практически всегда присоединяются к ПК через параллельный интерфейс. Последние модели лазерных принтеров для повышения быстродействия интерфейса снабжены высокоскоростным портом с расширенными возможностями ЕСР (Extended Capabilities Port) для быстрой печати. Драйвер принтера также должен обеспечивать режим ЕСР. Для более дорогих лазерных принтеров разработан специальный соединитель с более плотным расположением контактов, называемый С-соединитель (С-порт). От обычного разъема Centronics он отличается тем, что более успешно справляется с двунаправленной скоростной подачей данных, длина кабеля может составлять до 10 м, а не 3 м. Имеется и беспроводной интерфейс (фирма Hewlett Packard), удобный для notebook.
   Имеется возможность еще больше увеличить скорость печати. Для этого фирмой Far Point Communications разработана карта F/Port Plus ЕСР. Она имеет дополнительные буферы и другие средства, повышающие производительность принтера на 25 — 40%.
   Драйверы для принтеров постоянно развиваются. Прикладные программы используют интерфейс параллельного порта, предоставляемый операционной системой. Когда принтер находится на большом расстоянии от ПК, используется последовательный интерфейс стандарта RS—232С. Принтеры могут быть также SCSI-устройствами, используя интерфейс SCSI. Чтобы отличить текст, который должен печататься, от посланных ПК команд, принтеры требуют специальных последовательных сигналов. Для большинства принтеров эти символы называются Escape-кодами (ESC — Epson Standart Code). Получив такой символ, принтер интерпретирует последующие коды как команды (этот подход распространен среди принтеров Epson). Прикладные программы имеют драйверы принтера, определяющие и устанавливающие связь с конкретным принтером (например, драйвер принтера текстового процессора включает специальный код — команду принтера для вывода на печать текста с полужирным шрифтом или с подчеркнутыми символами). Драйвер выбирается из конфигурационного списка при инсталляции прикладной программы. Как правило, выбирается либо свой принтер, либо принтер, который может эмулироваться своим. Установленный драйвер можно программно настраивать на различные возможности аппаратного обеспечения.
   Для управления принтером используются специальные языки. Вышеотмеченные Escape-последовательности являются стандартными командами языка ESC/Р. Как правило, все типы принтеров понимают команды этого языка. Имитация работы «чужого» принтера называется эмуляцией.
   Рассмотрим принципы работы и особенности принтеров различного типа.
   Типовые (ударение на первом слоге) принтеры. Эти принтеры работали с помощью механизма шарообразной головки и принадлежат к ударным принтерам (сейчас не используются).
   Игольчатый принтер (Dot—Matrix—Printer) формирует знак несколькими иголками, расположенными в печатающей головке. Бумага втягивается с помощью вала, а между бумагой и головкой располагается красящая лента. При ударе иголки по этой ленте на бумаге остается закрашенный след. Иголки обычно активизируются электромагнитным методом. Сама головка двигается по горизонтальной направляющей и управляется шаговым двигателем.
   По сравнению с безударными принтерами их основное преимущество — это то, что на них можно одновременно напечатать несколько копий документов даже без применения копирки. Такие принтеры могут печатать на картоне и других плотных материалах, что намного выгоднее, чем применять для этих целей лазерные принтеры. Вообще игольчатые принтеры более универсальны при работе с бумагой (можно использовать листы разного формата и рулонную бумагу). Многие принтеры снабжены механизмом автоматической подачи бумаги. Самое главное, чтобы программное и аппаратное обеспечение были согласованы. Эти принтеры используются очень редко.
   Струйные принтеры. В этих принтерах вместо иголок находятся тонкие, как волос, сопла, которые расположены на печатающей головке. Число сопел зависит от модификации принтера (от 16 до 64). Некоторые последние модели имеют большее число сопел (например, HP DeckJet-1600 имеет 300 сопел для черных чернил и 416 для цветных).
   В основу работы этих принтеров положен либо пьезоэлектрический метод, встречающийся чаще всего, либо метод газовых пузырьков. Мы рассмотрим только первый метод. В каждое сопло установлен пьезокристалл, связанный с диафрагмой. При воздействии на пьезоэлемент электрического поля происходит его деформация. При печати пьезоэлемент, находящийся в трубке, наполняет капиллярную систему чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают в резервуар, а чернила, которые выдавились наружу, остаются на бумаге.
   Возможность цветной печати способствовала широкому распространению струйных принтеров. Здесь вместо системы RGB используют систему CMYK (Cyan — циан, Magenta — пурпурный, Yellow — желтый, Black — черный). Наложение первых трех цветов должно давать черный цвет, но на практике получается серый или коричневый. Поэтому в современных струйных принтерах используются четыре патрона, один из которых — для дополнительного черного цвета. Скорость печати, как и в игольчатых принтерах, зависит от качества печати. При режиме LQ скорость уменьшается и составляет примерно 150—200 cps (3—4 страницы в минуту). Печать в цвете длится дольше.
   При большом количестве сопел качество печати достигает качества лазерного принтера. Здесь немаловажную роль играет качество бумаги.
   На сегодняшний день лазерные принтеры позволяют получать наиболее качественную печать в черно-белом варианте. Для цветной печати пока более целесообразно применять струйные принтеры.
   Лазерный принтер использует механизм печати, применяемый в ксероксах (рис. 2.28). Он состоит из печатающего барабана, покрытого тонкой пленкой фотопроводящего полупроводника. Барабану придается статический заряд, который равномерно распределяется по его поверхности (для этого используется коронирующий провод). Имеется также провод разряда, который используется для завершения процесса печати одной страницы (для разряда и очищения барабана перед началом печати следующей страницы). Используется противоположно заряженный тонер. Лазер управляется специальным микроконтроллером и генерирует тонкий световой луч, который, отражаясь от вращающегося зеркала, падает на поверхность барабана и в точке соприкосновения изменяет его электрический заряд.
   Лазерный луч проходит по одной горизонтальной линии барабана, формируя одну строку изображения (скрытая копия). Затем барабан вращается на 1/300 или 1/600 дюйма, и аналогично формируется следующая горизонтальная строка. В это время бумага втягивается в принтер и ей придается статический заряд, противоположный по знаку заряду барабана, но немного больший по величине. После этого бумага соприкасается с поверхностью

 Рис. 2.28. Функциональная схема лазерного принтера

Рис. 2.28. Функциональная схема лазерного принтера

барабана и частицы тонера притягиваются на поверхность бумаги. На бумагу переносится копия страницы с барабана. Далее бумага разогревается до 180 градусов, и тонер «впекается» в бумагу.
   Как видно, лазерный принтер является страничным принтером: он печатает всю страницу целиком, а не по отдельным символам. Для хранения образа страницы требуется специальная память определенной емкости (чем больше емкость памяти, тем лучше, но она определяется отдельным разрешением). Например, если принять, что в одном дюйме есть 300 точек, а лист имеет размер 8х 10,5 дюйма (без учета кромки со всех сторон бумаги), то получится, что необходима память емкостью примерно 1 Мбайт (по одному биту на каждую точку изображения). При использовании языков управления печатью (например, наиболее распространенный языковой стандарт PostScript) требуется некоторый дополнительный объем памяти для манипулирования текстом и графикой на листе (кроме объема памяти, требуемого для хранения шрифтов).
   Лазерные принтеры поддерживают три типа шрифтов:
   —  встроенные (хранятся в ROM и являются стандартными, поставляются вместе с принтерами);
   —  загружаемые или программные (это хранимые в ПК шрифты, которые переносятся в RAM принтера драйвером, вызываемым из прикладной программы);
   —  картриджные (хранятся в ROM специальных модулей, подключаемых к принтеру для расширения возможностей, и управляются драйвером принтера, установленным в ПО ПК).
   Достоинство лазерных принтеров — это качество печати, быстрота и тихая работа. Недостатки: тонер стоит относительно дорого; тепло и давление, используемые в принтере, не позволяют использовать конверты, этикетки и т. д.
   Лазерные принтеры могут классифицироваться и по назначению: персональные, сетевые.
   Персональные лазерные принтеры стоят относительно дешево и имеют скорость печати от 2 до 20 страниц в минуту.
   Сетевые лазерные принтеры используются рабочими группами и целыми отделами. Они обеспечивают скорость печати, как минимум, 12 страниц в минуту (иногда 24 и больше) при разрешении 600 dpi (некоторые модели достигают разрешения в 1200 dpi, обеспечивая практически типографское качество).
   В некоторых сетевых лазерных принтерах устанавливается карта NIC (Network Interface Card), которая автоматически переключается между сетевыми протоколами. При цветной печати используется CMYK-технология (как и у струйных принтеров). Изображение формируется на фоточувствительной фотоприемной ленте последовательно для каждого цвета. Лист печатается за четыре прохода. Принтеры этого типа оборудованы большим объемом памяти, процессором и, как правило, собственным винчестером (на последнем хранятся: шрифты; специальные программы, управляющие работой принтера; контролирующие программы, оптимизирующие производительность принтера).
   Имеются так называемые LED-принтеры (Light Emitting Diode — светодиод), например лазерный принтер OKI. Здесь барабан освещает неподвижная светодиодная строка, состоящая из 2500 светодиодов.
   Уместно также отметить специальную технологию, которая устраняет так называемый лестничный эффект (неравномерное расположение точек изображения, например, при печати диагональной линии). Фирма Hewlett Packard предложила технологию повышения разрешения (RET-технология — Resolution Enhancoment Technology), которая реализуется с помощью специального чипа, управляющего интенсивностью луча лазера, а в результате — энергией заряда барабана. Заряд каждой точки варьируется пятью градациями. RET-технология увеличивает видимое разрешение до уровня выше аппаратного и повышает качество ввода текста, штрихового или полутонового изображения.
   Несколько слов о языках управления принтером. Наиболее распространенным для лазерных принтеров является язык PostScript (стандартизированный язык описания страницы, который может обращаться и с цветом). Этот язык предполагает мощное аппаратное обеспечение. Шрифты не посылаются на принтер в виде изображения типа bitmap, а имеются в распоряжении принтера в векторном виде. Лазерный принтер, как известно, строит страницу целиком из точек, и поэтому векторы должны быть снова преобразованы в изображение. Для формирования знаков в ROM-преобразователе RIP (Raster Image Processor) хранятся контуры каждого символа.
   В заключение отметим, что для получения цветного изображения, близкого к фотографическому, используются термические принтеры:
   —  технология струйного переноса расплавленного красителя — термопластическая печать;—  технология контактного переноса расплавленного красителя — термовосковая печать;
   —  технология термопереноса красителя — сублимационная печать.
   Для получения конструкторской и технологической документации, в которой значительную часть составляют графические материалы (чертежи, схемы, графики), в программах САПР обычно используются плоттеры.

 
< Пред.   След. >