Принтеры

Принтеры – это устройства, которые служат для вывода данных из ЭВМ.
По принципу действия различают матричные, струйные (безударные матричные), принтеры с термопереносом восковой мастики, сублимационные принтеры, лазерные и светодиодные принтеры.
Во все принтеры встроено некоторое число шрифтов, например 10 шрифтов в точечно-матричном принтере и 10 - 40 в лазерном принтере. Такие встроенные шрифты называются шрифтами принтера.

8.7.1. Матричные принтеры.
При ударном принципе действия изображение на бумаге получают механическим воздействием на бумагу, как правило, через красящую ленту, из которой выдавливается краситель. В настоящее время наибольшее распространение получили печатающие устройства с многоэлементными матричными печатающими головками, каждый печатающий элемент которых при воздействии на носитель записи создает отдельную точку. Комбинация точек формирует изображение знака. Каждый печатающий элемент головки представляет собой тонкий стержень, соединенный с автономным быстродействующим электроприводом. Разрешающая способность матричных принтеров определяется количеством точек, которые принтер способен вывести на отрезке единичной длины в вертикальном и горизонтальном направлениях. Разрешающая способность по вертикали определяется между соседними штырьками в печатающей головке. Разрешающая способность по горизонтали размером шага печатающей головки вдоль строки (его обычно выбирают равным расстоянию между штырьками).
При печати графики изображение выводимой на печать строки матричного принтера хранится в специальной буферной памяти принтера в закодированном виде. Каждой точке печатаемой строки соответствует свой бит в памяти, которому схемой управления
печатью присваивается 1, если точка должна быть напечатана, и 0, если точка не печатается. В каждом положении печатающей головки удар по красящей ленте наносят только те штырьки, которые находятся в позиции точек, отмеченных в памяти кодом 1. При печати текста графическое изображение символов хранятся в программно загружаемой памяти генератора знаков печатающего устройства. Битовая карта изображения символа обычно имеет формат 9х7, 9х9, 18х9, 24х9 точек в зависимости от количества вертикальных штырьков в печатающей головке.
Печать одного символа осуществляется за семь или девять перемещений печатающей головки в горизонтальном направлении.
Многие принтеры имеют несколько наборов знаков. Встроенные наборы символов хранятся в ПЗУ принтера.
Один из наборов автоматически загружается в память генератора знаков при включении принтера. В память генератора знаков принтера набор символов может быть загружен программно, что снимает ограничения при использовании кириллицы.
Более высокую производительность обеспечивают построчные (постраничные) матричные принтеры. Вместо маленьких точечно-матричных головок они используют длинные массивы с большим количеством игл, при этом достигается скорость печати порядка 1500 строк в минуту.
Наибольшее распространение сегодня получили безударные печатающие устройства, особенно широко применяются электрографический (лазерный) и струйный способы регистрации.

8.7.2. Струйные принтеры.
В струйных печатающих устройствах изображение на бумаге формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет парообразования. В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта — этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической. Качество печати изображения во многом зависит от формы капли и ее размера, а также от характера впитывания жидкого красителя поверхностью бумаги. В этих условиях особую роль играют вязкостные свойства красителя и свойства бумаги.
К положительным свойствам струйных печатающих устройств следует отнести относительно небольшое количество движущихся механических частей и, соответственно, простоту и надежность механической части устройства и его относительно низкую стоимость. Основным недостатком, по сравнению с лазерными принтерами, является нестабильность получаемого разрешения, что ограничивает возможность их применения в черно-белой полутоновой печати.
В то же время сегодня струйные принтеры нашли очень широкое применение в цветной печати. Благодаря простоте конструкции они намного превосходят цветные лазерные принтеры по показателю качество/цена. При разрешении выше 600 dpi они позволяют получать цветные оттиски, превосходящие по качеству цветные отпечатки, получаемые фотохимическими методами.
При выборе струйного принтера следует обязательно иметь виду параметр стоимости печати одного оттиска. При том, что цена струйных печатающих устройств заметно ниже, чем лазерных, стоимость печати одного оттиска на них может быть в несколько раз выше.
Как уже указывалось, принтеры фиксируют полученную информацию на бумаге, поэтому для обеспечения получения качественных распечаток необходимо правильно вставлять и извлекать бумагу из принтеров.
Струйная технология является на сегодня самой распространенной для реализации цветных устройств. В большинстве струйных принтерах красящая капля генерируется по запросу, т.е. с поступлением управляющего сигнала из отверстия сопла вылетает только одна капля. Используют многоканальные струйные головки. Для генерации капель в канале с чернилами, сопряженным с выходными отверстиями сопл, возбуждают ударную волну, которая дойдя до отверстия выбрасывает каплю.
Струйные чернильные принтеры (Ink Jet) относятся, как правило, к классу последовательных матричных безударных печатающих устройств. Наиболее распространены два способа возбуждения ударной волны - возбуждение пьезоэлемента (piezo ink-jet) и нагревание микрорезистора (bubble-jet - пузырьковая технология). У чернильных устройств, как, впрочем, и у ударных матричных принтеров, печатающая головка движется относительно неподвижной бумаги.
В головках с пьезоприводом используется деформация пьезокристалла под воздействием электрического поля. Изменение размеров пьезоэлемента, расположенного сбоку сопла и связанного с диафрагмой приводит к выбрасыванию капли. Достоинство головок с пьезоприводом - неограниченный срок службы. Недостаток - повышенная трудоемкость при изготовлении.
При пузырьковой технологии каждом сопле находится маленький нагревательный элемент (тонкопленочный резистор). При резком его резком нагревании образуется чернильный паровой пузырь, который выталкивает через сопло каплю чернил.
Сопла на печатающей головке струйных принтеров соответствуют ударным иглам матричных принтеров. Но размер сопл существенно меньше диаметра иглы, поэтому потенциально разрешение струйных принтеров выше, но многое зависит от качества бумаги (используют специальные чернила, паузы между проходами при нанесении разного цвета). Необходимо отметить, что компании, использующие пузырьковую технологию печати, достигли на сегодняшний день разрешения 1200 x 1200 dpi.

8.7.3. Принтеры с термопереносом восковой мастики.
Принцип работы принтера с термопереносом восковой мастики (thermal wax transfer) состоит в том, что термопластичное красящее вещество, нанесенное на тонкую подложку, попадает на бумагу именно в том месте, где нагревательными элементами (аналогами сопел и игл) печатающей головки обеспечивается должная температура.
Основными составными частями печатающей головки термопринтера являются несколько крошечных нагревательных элементов, которые расположены примерно так же, как расположены иглы в обычном матричном ударном принтере: друг над другом в два ряда. Как у ударных матричных и струйных принтеров, печатающая головка термопринтера позиционируется только в горизонтальном направлении, а подача бумаги осуществляется в вертикальном (последовательные принтеры). Поскольку между печатающей головкой и бумагой механический контакт отсутствует, термопринтеры относятся к классу безударных устройств.