13. Устройства печати. Назначение и классификация

14. Знакопечатающие устройства ударного типа

Знакопечатающее устройство - механизм, печатающий за каждый такт работы только один символ, например, пишущая (канцелярская) машина, наборно-печатающий аппарат и пр.

Барабанного типа: знакопечатающие, ударного типа, параллельного действия

15. Знакосинтезирующие печатающие устройства ударного типа

Самыми дешевыми являются матричные принтеры, у которых печатающая го­ловка последовательно проходит каждую строку печати. Головка содержит от 7 до 24 игл, возбуждаемых электромагнитным полем. Дешевые матричные принтеры имеют 7 игл для печати, скажем, 80 символов в строке в матрице 5x7. В результате строка печати состоит из 7 горизонтальных линий, а каждая из этих линий состоит из 5x80=400 точек. Каждая точка может печататься или не печататься в зависимо­сти от того, какая нужна буква. На рис. 2.31, а показана буква «А*>, напечатанная на матрице 5x7.

Качество печати можно повышать двумя способами: использовать большее количество игл и создавать наложение точек. На рис. 2.31, б показана буква «А», напечатанная с использованием 24 игл, в результате чего получилось пересечение точек. Для получения таких пересечений обычно требуется несколько проходов по одной строке печати, поэтому чем выше качество печати, тем медленнее работа­ет принтер. Большинство принтеров можно настраивать, создавая различные ва­рианты соотношения качества и скорости.

о

о о о о

о о

о о о о о

о о

о о

а б

Рис. 2.31 . Буква «А» на матрице 5x7 (а); буква «А», напечатанная с использованием 24 игл.

Получается наложение точек (б)

Матричные принтеры дешевы (особенно в отношении расходных материалов) и очень надежны, но работают медленно, шумно, и качество печати очень низкое. Однако они широко применимы, по крайней мере, в трех областях. Во-первых, они очень популярны для печати на больших листах (более 30 см). Во-вторых, ими очень удобно пользоваться при печати на маленьких отрезках бумаги (например, кассовых чеках, уведомлениях о снятии денег с кредитных карт, посадочных тало­нах в авиакомпаниях). В-третьих, они используются для распечатывания одно­временно нескольких листов с вложенной между ними копировальной бумагой, и эта технология самая дешевая.

16. Знакосинтезирующие печатающие устройства безударного типа

Знакосинтезирующее печатающее устройство - механизм, в котором изображение символов формируется знакообразующим элементом, в основном, матрицей. Сюда относятся матричные, лазерные и др. принтеры. К знакосинтезирующим печатающим устройствам относятся как матричные принтеры, в которых игольчатые печатающие элементы расположены в виде матрицы, состоящей из строк и столбцов или только из одного столбца, так и лазерные принтеры, где матрица не является устройством, а формируется программными средствами.

Знаменщик Рисовальщик в России в XVII-XVIII вв., создававший оригиналы для фигурных и орнаментальных гравюр, рисунки шрифтов, прописывающий золотом и красками «подносные» экземпляры.

Дома удобно использовать недорогие струйные принтеры. Подвижная печата­ющая головка содержит картридж с чернилами. Она двигается горизонтально над бумагой, а чернила в это время выпрыскиваются из крошечных выпускных отвер­стий. Внутри каждого отверстия капля чернил нагревается до критической точки и в конце концов вырывается наружу Единственное место, куда она может попасть из отверстия, — лист бумаги. Затем выпускное отверстие охлаждается, в результа­те создается вакуум, который втягивает следующую каплю. Скорость работы прин­тера зависит от того, насколько быстро повторяется цикл нагревания/охлажде­ния. Струйные принтеры обычно имеют разрешающую способность от 300 dpi (dots per inch — точек на дюйм) до 720 dpi, хотя существуют струйные принтеры с разре­шающей способностью 1440 dpi. Они достаточно дешево стоят, работают бесшум­но и дают хорошее качество печати, однако отличаются низкой скоростью, исполь­зуют очень дорогие картриджи и производят распечатки, смоченные чернилами.

Вероятно, самым удивительным изобретением в области печатных технологий со времен Иоганна Гутенберга, который изобрел подвижную литеру в XV веке, является лазерный принтер. Это устройство сочетает хорошее качество печати, универсальность, высокую скорость работы и умеренную стоимость. В лазерных принтерах используется почти такая же технология, как в фотокопировальных устройствах. Многие компании производят устройства, совмещающие свойства копировальной машины, принтера и иногда также факса.

Основное устройство принтера показано на рис. 2.32. Главной частью этого принтера является вращающийся барабан (в некоторых более дорогостоящих сис­темах вместо барабана используется лента). Перед печатью каждого листа барабан получает напряжение около 1000 вольт и окружается фоточувствительным мате­риалом. Свет лазера проходит вдоль барабана (по длине) почти как пучок элект­ронов в электронно-лучевой трубке, только вместо напряжения для сканирования барабана используется вращающееся восьмиугольное зеркало. Луч света модули­руется, и в результате получается определенный набор темных и светлых участ­ков. Участки, на которые воздействует луч, теряют свой электрический заряд.

После того как нарисована строка точек, барабан немного поворачивается для создания следующей строки. В итоге первая строка точек достигает резервуара с то­нером (электростатически чувствительным черным порошком). Тонер притяги­вается к тем точкам, которые заряжены, и так формируется визуальное изображе­ние строки. Через некоторое время барабан с тонером прижимается к бумаге, оставляя на ней отпечаток изображения. Затем лист проходит через горячие вали­ки, и изображение закрепляется. После этого барабан разряжается, и остатки тонера счищаются с него. Теперь он готов к печатанию следующей страницы.

Едва ли нужно говорить, что этот процесс представляет собой чрезвычайно сложную комбинацию физики, химии, механики и оптики. Тем не менее неко­торые производители выпускают агрегаты, которые называются печатающими устройствами. Изготовители лазерных принтеров сочетают печатающие устрой-ства с их собственным аппаратным и программным обеспечением. Аппаратное обес­печение состоит из быстроработающего процессора, а также нескольких мегабай­тов памяти для хранения полного изображения в битовой форме и различных шрифтов, одни из которых встроены, а другие загружаются из памяти. Большин­ство принтеров принимают команды, описывающие страницу, которую нужно на­печатать (в противоположность принтерам, принимающим изображения в бито­вой форме от центрального процессора). Эти команды обычно даются на языке PCL или PostScript.

Лазерные принтеры с разрешающей способностью 300 dpi и выше могут печа­тать черно-белые фотографии, но технология при этом гораздо сложнее, чем мо­жет показаться на первый взгляд. Рассмотрим фотографию, отсканированную с разрешающей способностью 600 dpi, которую нужно напечатать на принтере с та­кой же разрешающей способностью (600 dpi). Сканированное изображение содер­жит 600x600 пикселов/дюйм, каждый пиксел характеризуется определенной сте­пенью серого цвета от 0 (белый цвет) до 255 (черный цвет). Принтер может печатать с разрешающей способностью 600 dpi, но каждый напечатанный пиксел может быть либо черного цвета (когда есть тонер), либо белого цвета (когда нет тонера). Сте­пени серого печататься не могут.

Для печати таких изображений используется так называемая обработка полу­тонов (как при печати серийных плакатов). Изображение разбивается на ячейки, каждая 6x6 пикселов. Каждая ячейка может содержать от 0 до 36 черных пикселов. Человеческому глазу ячейка с большим количеством черных пикселов кажется темнее, чем ячейка с небольшим количеством черных пикселов. Серые тона в ди­апазоне от 0 до 255 передаются следующим образом. Этот диапазон делится на 37 зон. Серые тона от 0 до 6 расположены в зоне 0, от 7 до 13 - в зоне 1 и т. д. (зона 36 немного меньше, чем другие, потому что 256 на 37 без остатка не делится). Ко­гда встречаются тона зоны 0, ячейка оставляется белой, как показано на рис. 2.33, а. Тона зоны 1 передаются одним черным пикселом в ячейке. Тона зоны 2 — двумя пикселами в ячейке, как показано на рис. 2.33, б. Изображение серых тонов других зон показано на рис. 2 33, в - е Если фотография отсканирована с разрешающей способностью 600 dpi, после подобной обработки полутонов разрешающая способ­ность напечатанного изображения снижается до 100 ячеек/дюйм. Данная разре­шающая способность называется градацией полутонов и измеряется в lpi (lines per inch — количество строк на дюйм)

принтеры с твердыми чернилами. В этих прин­терах содержится 4 твердых блока специальных восковых чернил, которые затем расплавляются. Перед началом печати должно пройти 10 минут (время, необходи­мое для того, чтобы расплавить чернила). Горячие чернила выпрыскиваются на бумагу, где они затвердевают и закрепляются после прохождения листа между двумя валиками.

принтеры с восковыми чернилами. Они содержат широкую ленту из четырехцветного воска, которая разделяется на отрезки разме­ром с лист бумаги. Тысячи нагревательных элементов растапливают воск, когда бумага проходит под лентой. Воск закрепляется на бумаге в форме пикселов с ис­пользованием системы CYMK. Такие принтеры когда-то были очень популярны, но сейчас их вытеснили другие типы принтеров с более дешевыми расходными материалами.

Пятый тип принтеров работает на основе технологии сублимации. Это слово содержит некоторые фрейдистские нотки¹, однако в науке под сублимацией пони­мается переход твердых веществ в газообразные без прохождения через стадию жидкости. Таким материалом является, например, сухой лед (замороженный уг­лекислый газ). В принтере, работающем на основе процесса сублимации, контей­нер с красителями CYMK двигается над термической печатающей головкой, кото­рая содержит тысячи программируемых нагревательных элементов. Красители мгновенно испаряются и впитываются специальной бумагой. Каждый нагреватель­ный элемент может производить 256 различных температур. Чем выше темпера­тура, тем больше красителя осаждается и тем интенсивнее получается цвет. В от­личие от всех других цветных принтеров, данный принтер способен воспроизводить цвета практически сплошного спектра, поэтому процедура обработки полутонов не нужна. Процесс сублимации часто используется при изготовлении моменталь­ных снимков. Такие снимки делаются на специальной дорогостоящей бумаге