Учебное пособие 800430
.pdf
Рис. 3.6. Матрица для буквы "К" в зависимости от количества иголок в головке принтера и режима печати
Так как напечатанные знаки внешне представляют собой матрицу, а воспроизводит эту матрицу игольчатый принтер, то часто его называют матричным принтером.
Хотя наличие девяти иголок в головке принтера обеспечивает высокую скорость печати, высокого качества достичь не удается, а в связи с износом красящей ленты качество ухудшается еще больше.
В 24-игольчатых принтерах используется технология последовательного расположения иголок в два ряда по 12 иголок. Вследствие того, что иголки в соседних рядах сдвинуты по вертикали, точки на распечатке перекрываются таким образом, что их невозможно различить.
Также имеется возможность прохода головки дважды для каждой строки, чтобы знаки пропечатались еще раз с небольшим смещением. Изображение буквы, возникающее таким образом, только при тщательном рассмотрении можно идентифицировать как "произведение" игольчатого принтера. Поэтому такое качество печати обозначают как LQ, что является сокращением от Letter Quality (высокое качество). Несколько худшую по качеству печать соответ-
ственно обозначают NLQ (Near Letter Quality).
При работе в режиме LQ скорость печати уменьшается.
60
Рис. 3.7. Типичные знаки, полученные на 9-игольчатом (а) и 24игольчатом (б) принтере (увеличение)
Строчный принтер У строчного принтера головка отсутствует, но имеется печа-
тающая планка, которая по всей длине снабжена иголками. Таким образом, при печати изображения матрица, соответствующая строке, полностью переносится на бумагу.
Так как головка принтера не должна двигаться слева направо или справа налево, а строка печатается целиком за один раз, то существенно возрастает скорость печати. Такие принтеры выпускаются фирмами Genicom и Dataproducts. Скорость печати достигает 1500 строк в минуту (примерно 20 страниц формата А4 в минуту).
Единицей измерения скорости печати для матричных принтеров обычно является число знаков, которое принтер переносит на бумагу за одну секунду, — cps (characters per second).
Работа игольчатого принтера всегда сопровождается шумом, уровень которого можно снизить включив "тихий режим" (Quiet Mode) или установив его в звуконепроницаемую коробку.
Качество печати принтера сильно зависит от разрешения, т. е. от количества точек, которое печатается в одном дюйме (dots per inch, dpi). Для игольчатого принтера разрешение играет роль только тогда, когда он работает в графическом режиме, в котором должно точно рассчитываться положение каждой отдельной точки на бумаге. При печати обычных текстовых знаков следует помнить, что для матричных принтеров существенную роль играют и другие факторы,
61
такие как точность позиционирования головки принтера, частота ударов иголок или качество красящей ленты.
Цветной игольчатый принтер Только сравнительно небольшое число игольчатых принте-
ров обладает возможностью цветной печати. Это можно объяснить тем, что к моменту появления на рынке первых моделей 24игольчатых принтеров, способных печатать цветные изображения, цена на цветные струйные принтеры уже существенно снизилась. А качество печати 24-игольчатого принтера, гораздо ниже, чем у струйного.
Струйные принтеры
Стоимость струйного принтера аналогична стоимости матричного принтера, а качество и скорость печати гораздо выше. Эти принтеры идеально подходят для домашнего применения, потому что работают они тихо и просты в обслуживании, как и многие другие домашние приборы. Однако, при покупке струйного принтера надо четко представлять себе для чего он будет использоваться: для печати графики (в основном) или текстов и выбирать принтер в соответствии с предъявляемыми к нему требованиями. [4,6,8-10]
Рис. 3.8. Струйный принтер фирмы Lexmark
62
Принцип работы струйных принтеров В струйных принтерах для формирования изображения ис-
пользуются специальные сопла, через которые на бумагу подаются чернила. Тонкие, как волос, сопла находятся на головке принтера, где установлен резервуар с жидкими чернилами, которые, как микрочастицы, переносятся через сопла на материал носителя (бумагу, пленку и т.д.). Число сопел зависит от модели принтера и его изготовителя. Обычно их бывает от 16 до 64. В последних моделях число сопел достигает 400 и более.
Поскольку образ символа воспроизводится с использованием всех задействованных сопел одновременно, в качестве параметра, определяющего скорость печати, в струйных принтерах также принято считать количество символов в секунду (cps), хотя в рекламных проспектах скоростью печати называют число страниц, печатаемых в минуту.
Хранение чернил осуществляется двумя методами:
головка принтера является составной частью картриджа с чернилами, замена картриджа с чернилами одновременно связана с заменой головки;
используется отдельный сменный резервуар, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера.
Фирмы-изготовители реализуют различные способы нанесения чернил на бумагу:
пьезоэлектрический метод; метод газовых пузырей;
метод drop-on-demand.
Пьезоэлектрический метод Для реализации этого метода в каждое сопло установлен
плоский пьезокристалл, 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.
63
Рис. 3.9. Подача чернил через сопло с пьезоэлементом
Метод газовых пузырей Второй способ базируется на термическом методе и больше
известен под названием Bubblejet (инжектируемые пузырьки). При использовании этого метода каждое сопло оборудовано нагревательным элементом, который при пропускании через него тока за несколько микросекунд нагревается до температуры около 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 используют фирмы 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. Однако вследствие того, что размеры образующихся пузырей бывают разные, при использовании данной технологии трудно добиться высокого качества изображения, так как на бумагу выплескиваются разные порции чернил. На сегодняшний день эта проблема решена.
64
Рис. 3.10. Подача чернил по методу газовых пузырей
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
Третий метод, разработанный фирмой Hewlett-Packard, называется методом drop-on-demand. Так же как в методе газовых пузырей, здесь для подачи чернил из резервуара на бумагу используется нагревательный элемент. Однако при этом дополнительно используется специальный механизм (рис. 3.11).
Рис. 3.11. Подача чернил по методу drop-on-demand
65
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.
Цветные струйные принтеры Способность струйных принтеров создавать цветное изобра-
жение привела к их широкому распространению.
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 называют CMYK.
По этой причине в новых моделях струйных принтеров применяется не три, а четыре цветных патрона для создания цвета (дополнительный патрон 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.
Особенности работы струйного принтера В отличие от игольчатых принтеров, являющихся ударно-
механическими, струйные принтеры работают тихо. Лишь двигатель, который управляет головкой принтера, издает легкое гудение. Уровень шума составляет около 40 дБ, что на 15 дБ меньше, чем у игольчатых принтеров.
Скорость печати струйного принтера, как и игольчатого, зависит от качества печати. Печать в цвете длится несколько дольше.
Решающее преимущество струйного принтера, по сравнению с матричным заключается в качестве изображения шрифта. Для моделей с большим числом сопел характерно достижение качества лазерного принтера. Большое значение имеют качество и толщина бумаги. Хорошо зарекомендовала себя бумага для ксероксов, плот-
ность которой равна 80 г/м2 (DataCopy, SvetoCopy, Ballet, ZOOM).
66
Для снижения потери качества печати, связанного с растеканием чернил, существуют различные технические решения, например, для высыхания чернил используется подогрев бумаги.
Разрешение струйных принтеров при печати графики составляет от 300x300 до 1440x720 dpi (у моделей, которые имеют приемлемую цену для домашнего использования).
Головка принтера Основным недостатком струйного принтера является относи-
тельно большая опасность засыхания чернил внутри сопла. В меньшей степени эта проблема затрагивает принтеры, основывающиеся на технологии кипения чернил (Cannon, Hewlett-Packard), так как при кипении чернила могут пробить себе дорогу через образовавшийся засор.
Рис. 3.12. Головка струйного принтера
Если специальная операция "Очистка картриджа", используемая для этих целей не помогает, то можно снять печатающую головку и капнуть на сопла спиртом, который, проникнув внутрь, растворит засохшие чернила. После этого необходимо удалить с картриджа остатки спирта и повторить "Очистку картриджа".
Данный способ легко применим с принтерами, у которых печатающая головка и емкость с чернилами поставляются в едином картридже (Hewlett-Packard). Приведенным здесь способом нужно пользоваться осторожно, т.к. спирт является легковоспламеняющимся веществом и при попадании в принтер может загореться.
Если эти способы не помогли, то придется заменить печатающую головку.
67
Термические принтеры
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. [4,6,8-10]
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 36 дюймов. Особым доверием проектных и исследовательских организаций пользуются графопостроители серии CalComp DrawingMaster 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.
Рис. 3.13. Графопостроители серии CalComp DrawingMaster Plus
68
Сублимационные и термовосковые принтеры
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 (рис. 3.14). 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. [4,10]
Рис. 3.14. Кассета с пленкой сублимационного принтера NEC Superscript Color 3000
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.
69