Лабораторна робота №10

Тема: Дослідження виводу зображення на матричному, струменевому та лазерному принтері

1 МЕТА РОБОТИ:

1.1 Дослідити можливості та принцип дії матричного принтера.

1.2 Дослідити можливості та принцип дії струменевого принтера.

1.3 Дослідити можливості та принцип дії лазерного принтера.

1.4 Навчитись завантажувати папір.

2 ОБЛАДНАННЯ:

2.1 Персональний комп’ютер.

2.2 Папір формату А4.

2.3 Матричний принтер.

2.4 Струменевий принтер.

2.5 Лазерний принтер.

3 ВКАЗІВКИ НА ТЕОРЕТИЧНИЙ МАТЕРІАЛ:

3.1 Аппаратные средства IBM PC.Энциклопедия - СПб: «ПИТЕР».2000, - 816 стр.

3.2 Основи комп’ютерної техніки: Компоненти, системи, мережі: Навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл. / С.О. Кравчук. В.О. Шохін. – К.: ІВЦ Видавництво «Політехніка»: Видавництво «Каравела», 2005. -344 с.Ж іл.. – Бібліогр.: с.340

3.3 www.ixbt.com/. Компьютеры и периферия.

4 ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ:

Завдання висновку інформації, представленої в графічній формі, виникла одночасно з появою обчислювальних систем. Пристрої, що виконують функції виводу графічної інформації на папір називаються принтерами (від англ. prіnt – печатка). Тут розглянуті основні принтерні технології, достоїнства й недоліки різних типів принтерів і деякі їхні характеристики.

Матричні принтери

Голчастий (матричний) принтер (Dot Matrіx Prіnter) довгий час належав до стандартного пристрою висновку для PC. У той час, коли струменеві принтери працювали ще незадовільно, а ціна лазерних була занадто висока, голчасті принтери повсюдно використалися з домашніми комп'ютерами. Вони часто застосовуються й сьогодні. Достоїнства цих принтерів визначаються, у першу чергу, здатністю роботи з будь-яким папером, а також низькою вартістю печатки й можливістю одночасної печатки декількох копій.

Принцип роботи. Метод, за допомогою якого голчастий принтер переносить знаки на папір, у принципі, дуже простий. На відміну від типового або "шароголовчатого" принтера, у якому встановлюються різні типи (букви, цифри й розділові знаки), голчастий принтер формує знаки декількома голками, розташованими в голівці принтера.

Механіка подачі паперу в загальному мало змінилася – папір втягується за допомогою вала; між папером і голівкою принтера розташовується стрічка. При ударі голки по цій стрічці на папері залишається зафарбований слід.

Голки, розташовані усередині голівки, звичайно приводяться в дію електромагнітами. Голівка переміщається по горизонтальних напрямних за допомогою крокового двигуна.

У перших голчастих принтерах у голівці принтера перебувало 9 голок, потім з'явилися 18-голчасті принтери. У наш час більшість фірм-виготовлювачів перейшли на виробництво 24-голчастих принтерів.

Завдяки горизонтальному руху голівки принтера й. активізації окремих голок надрукований знак утворить як би матрицю, причому окремі букви, цифри й знаки записані на згадку принтера (ПЗУ) у вигляді бінарних кодів. Тому голівка принтера "знає", які голки й у яких комбінаціях необхідно активізувати, щоб, наприклад, створити за 10 кроків голівки букву "ДО".

В 24-голчастих принтерах (сьогоднішній стандарт матричних принтерів) використається технологія послідовного розташування голок у два ряди по 12 голок. Внаслідок того, що голки в сусідніх рядах зрушені по вертикалі, крапки на роздруківці перекриваються таким чином, що їх неможливо розрізнити.

Робота голчастого принтера завжди супроводжується шумом. Фірми-виготовлювачі голчастих принтерів для зменшення шуму знаходять різні технічні рішення. У деяких принтерів можна включити так званий "тихий режим" (uіet Mode). Однак це магічне зниження шуму досягається за рахунок зниження швидкості печатки у два рази. Краще покрити внутрішню поверхню корпуса принтера звукоізоляційним матеріалом, наприклад, пінистим герметиком або поролоном.

Струменеві принтери

Якість друку струменевого принтера лише деяким уступає якості печатки лазерних принтерів, при цьому фінансові витрати аналогічні витратам при покупці матричного принтера. Ці принтери ідеально підходять для домашнього застосування, тому що працюють вони тихо й прості в обслуговуванні.

Принцип роботи струменевого принтерів. У струменевих принтерах для формування зображення використовуються спеціальні сопла, через які на папір подаються чорнило. Тонкі, як волосся, сопла перебувають на голівці принтера, де встановлений резервуар з рідким чорнилом, які, як мікрочастинки, переносяться через сопла на матеріал носія. Число сопел залежить від моделі принтера і його виготовлювача. Звичайно їх буває від 16 до 64. Деякі останні моделі мають набагато більше число сопел.

Образ символу відтворюється з використанням всіх задіяних сопел одночасно. Швидкість друку, у струменевих принтерах також прийнято вважати кількість символів у секунду (cps).

Зберігання чорнила здійснюється двома методами:

· голівка принтера є складовою частиною патрона із чорнилом, заміна патрона із чорнилом одночасно пов'язана із заміною голівки;

· використовується окремий змінний резервуар, що через систему капілярів забезпечує чорнилом голівку принтера.

Виготовлювачі реалізують різні способи нанесення чорнила на папір:

· п'єзоелектричний метод;

· метод газових міхурів;

· метод drop-on-demand.

Кольорові струменеві принтери. Кольоровий друк за допомогою голчастих принтерів не дає бажаної якості.

Кольорове зображення формується при друці накладенням один на одного зображень трьох основних типографських кольорів: блакитного (cyan), пурпурного (magneta) і жовтого (yellow). Хоча, теоретично, накладення цих трьох кольорів 100%-насиченості повинне в підсумку давати чорний колір, на практиці в більшості випадків виходить сірий або коричневий. Тому в якості четвертого основного кольору додають ще й чорний (black).

Із цієї причини в нових моделях струменевих принтерів застосовується не три, а чотири кольорових патрони для створення кольору (додатковий патрон із чорнилом чорного кольору). Завдяки цьому з'явилася можливість широкого використання таких принтерів для звичайного друку текстів і чорно-білих графічних зображень із одночасною економією кольорового чорнила.

Особливості роботи струменевого принтера. На відміну від голчастих принтерів, що є ударно-механічними, струменеві принтери працюють тихо. Лише двигун, що управляє голівкою принтера, видає легке гудіння. Рівень шуму становить близько 40 дб, що на 15 дб менше, ніж у голчастих принтерів.

Швидкість друку. Швидкість друку струменевого принтера, як і голчастого, залежить від якості друку.

Шрифт й якість друку. Вирішальна перевага струменевого принтера, у порівнянні з матричним полягає в зображенні шрифту. Для моделей з більшим числом сопел характерно досягнення якості лазерного принтера. Велике значення мають якість і товщина паперу.

Лазерні технології друку

Домінуючими для лазерних принтерів є електрофотографічна й світодіодна (LED, Lіght Emіttіng Dіode) технології. Електрофотографічна технологія подібна роботі, яка використовується в копіювальних апаратах. У світодіодній технології, як оптичний пристрій, що формує зображення, використаються світодіоди (світодіодні принтери ставляться до класу лазерних). Світодіодна технологія, знаходить застосування в широкоформатних принтерах (до 36 дюймів). Електрофотографічна технологія звичайно використається в настільному й офісному лазерному принтерах.

Формування зображення. Лазерні принтери формують зображення шляхом позиціювання крапок на папері (растровий метод). Спочатку сторінка формується в пам'яті принтера й лише потім передається в механізм друку. Символи і графічні образи виробляються під керуванням контролера принтера. Кожен образ формується шляхом відповідного розташування крапок в матриці

Принцип дії. Лазерні принтери, що одержали найбільше поширення, використовують технологію фотокопіювання (електрофотографічна, що полягає в точному позиціюванні крапки на сторінці за допомогою зміни електричного заряду на спеціальній плівці з фотопровідного напівпровідника).

Найважливішим конструктивним елементом лазерного принтера є фотобарабан, за допомогою якого виробляється перенос зображення на папір. Фотобарабан являє собою металевий циліндр, покритий тонкою плівкою з фотопровідного напівпровідника (звичайно оксид цинку). По поверхні барабана рівномірно розподіляється статичний заряд. За допомогою тонкого дроту або сітки, називаної «коронуючим проводом». На цей провід подається висока напруга, що викликає виникнення довкола нього іонізованої області, називаною короною.

Лазер, керований мікроконтролером, генерує тонкий світловий промінь, що відбивається від обертового дзеркала. Цей промінь, потрапляючи на фотобарабан, засвічує на ньому елементарні площадки (крапки), і в результаті фотоелектричного ефекту в цих крапках змінюється електричний заряд. Таким чином, на фотобарабані виникає копія зображення у вигляді потенційного рельєфу. (рис. 4.1)

Рисунок 4.1 – Функціональна схема лазерного принтера

За допомогою іншого барабана, названого девелопером (developer), на фотобарабан наноситься тонер – дрібний барвний пил. Під дією статичного заряду дрібні частки тонера легко притягаються до поверхні барабана в крапках, потім формують на ньому зображення (рис. 4.2)

Рисунок 4.2 – Створення копії зображення на фотобарабані

Аркуш паперу з лотка, що подається, за допомогою системи валиків переміщується до барабана. Потім аркушу повідомляється статичний заряд, протилежний за знаком заряду засвічених крапок на барабані. При зіткненні папера з барабаном частки тонера з барабана переносяться на папір.

Для фіксації тонера на папері аркушу знову повідомляється заряд і пропускається між двома роликами, що нагрівають його до температури близько 180° - 200°С. Після процесу друку барабан повністю розряджається, очищається від прилиплих часток тонера й готовий для нового циклу друку. Описана послідовність дій відбувається дуже швидко й забезпечує високу якість друку.