Конструкция матричного принтера




Классификация принтеров

Рассмотрим классификацию принтеров по технологии нанесения изображения на носитель.

1. Ударная печать – нанесение изображения на бумагу или иной носитель с помощью удара литерой через красящую ленту. Преимущества такой технологии: возможность печати на самых разнообразных материалах (даже картоне), низкая стоимость. Недостатки: высокий уровень шума, относительно низкая скорость печати. В этой группе принтеров выделяют две основные разновидности, которые различаются конструкцией печатающей головки: принтеры со шрифтоносителями и матричные принтеры.

Принтеры со шрифтоносителями в печатающей головке содержат набор литер, которые, ударяя по красящей ленте, наносят изображение на носитель. Преимущество: высокое качество печати (при использовании специальной красящей ленты может приближаться к типографскому). Недостаток: невозможность быстрой смены шрифта и распечатки графических данных. Сейчас такие принтеры не используются.

Матричные принтеры изображение на бумагу или иной носитель наносят путем удара через красящую ленту специальными иголками, расположенными в виде ряда или прямоугольника (матрицы). Достоинства: так как выводимые символы образуются одновременными ударами по ленте некоторой комбинации иголок, то можно получать при печати шрифты различного начертания и сложные изображения. Недостаток: при данной технологии сложно организовать цветную печать.

2. Термоэлектрическая печать – получение изображения на специальной бумаге, темнеющей под действием тепла. В печатающей головке термопринтера устанавливается один или несколько нагревательных элементов, которые нагревают нужные участки бумаги и вызывают их потемнение. Недостатки: печать производится на специальной бумаге, такие принтеры имеют низкое по сравнению с другими принтерами разрешение. Такие принтеры применяются для печати товарных этикеток со штрих-кодами. Подобная технология применяется и в факсимильных аппаратах.

3. Струйная печать – формирование изображений из капель краски, каким-либо образом наносимых на бумагу или иной носитель. Достоинства: дают относительно высокую скорость печати при высоком качестве, легко создается система цветной печати: достаточно использовать краску разных цветов, некоторые модели струйных принтеров могут работать в режиме фотопечати, струйные принтеры работают очень тихо, могут работать не только на бумаге, но и на специальных пленках (для проекторов или для последующего перевода изображения на ткань). Недостатки: высокая стоимость расходных материалов, применяется бумага довольно узкого диапазона по плотности и толщине (плотная бумага может вызвать поломку механизмов).

4. Лазерная печать – формирование на специальном светочувствительном барабане скрытого изображения при помощи электрического заряда, перенос этого изображения на бумагу и проявление при помощи краски. Достоинства: могут распечатывать как текстовую, так и графическую информацию, высокая скорость и качество печати. По способам формирования скрытого изображения различают: собственно лазерные принтеры и принтеры на светодиодах.

Лазерные принтеры – изображение наносится на барабан при помощи одного лазерного луча, построчно сканирующего поверхность барабана и изменяющего свою яркость для формирования «темных» и «светлых» участков скрытого изображения. Для точного вывода изображения на нужный участок перед каждым проходом барабана выполняется синхронизация движения луча и вывода данных.

Принтеры на светодиодах – изображение высвечивается на барабане не одним лучом, а лучами от линейки светодиодов, расположенных вдоль оси барабана. Достоинства: обеспечивают более высокую скорость печати, чем принтеры с одним лучом. Недостаток: разрешающая способность жестко ограничена числом и плотностью расположения светодиодов в линейке.

Принтеры с лазерной печатью являются самыми дорогими среди аналогичных по формату принтеров других типов. Однако по стоимости расходных материалов они наиболее выгодны в эксплуатации.

5. Твердокрасочная печать – печать нечернилами, а специальными восковыми красителями, расплавляемыми для нанесения на носитель. Недостаток: отпечатанные изображения чувствительны к температуре. Достоинства: восковая основа делает отпечатанное изображение глянцевым и водостойким. Твердокрасочные принтеры имеют высокую стоимость, но расходные материалы – твердые кубики краски – стоят недорого. Используются при больших объемах работ.

6. Сублимационная (термодифузионная) печать – в этом случае краситель, нанесенный на специальную ленту, нагревается в нужных точках и, испаряясь, переносится на специальную бумагу, способную поглотить этот пар. Недостаток: низкая скорость печати. Достоинство: очень высокое качество светопередачи, поэтому используется для печати фотографий и других ответственных работ.

Принтеры классифицируются по формату бумаги:

1. принтеры широкого применения – работают с форматами А4;

2. принтеры работающие с форматами А3 – стоят дороже;

3. принтеры специального назначения (плоттеры для распечатки плакатов и конструкторской документации) могут печатать на форматах А2, А1 или А0;

4. в некоторых принтерах заложена функция печати на конвертах и этикетках.

Конструкция матричного принтера

Поскольку все компоненты, за исключением печатающих механизмов, являются общими для матричных, струйных и лазерных принтеров, рассмотрим конструкцию матричного принтера. Основные узлы матричного принтера: печатающая головка, бумагопротяжный барабан, картридж с красящей лентой, плата контроллера, панель управления принтером, устройство подачи бумаги.

Печатающая головка – самая дорогая часть принтера. Она располагается на подвижной каретке, которая с помощью специального привода перемещается вдоль строки. Конструкция головки определяет скорость печати, разрешающую способность и др. характеристики принтеров. Для отображения на бумаге нужной точки из печатающей головки выдвигается соответствующая иголка и ударяет по красящей ленте. Головка при печати движется вдоль строки, т.е. изображение не задано конструкцией принтера, а формируется прямо во время печати. Для качественной печати разработаны принтеры с 24 и 48 иголками – качество печати близко к качеству печати струйных принтеров. Принтеры с 9 иголками более менее качественно печатают текст и простые изображения. Для управления иголками используют электромагнитные приводы, размещенные в корпусе головки. Электромагниты могут втягивать в себя сердечник с закрепленном на нем иголкой или выбрасывать его для нанесения удара по красящей ленте. На защитном корпусе, закрывающем электромагниты и иголки от внешних воздействий, устанавливается радиатор помогающий отводить тепло от управляющих электромагнитов. Печатающая головка устанавливается на специальной подвижной каретке, которая движется вдоль бумагопротяжного барабана и за один проход выводит одну строку текста.

Бумагопротяжный барабан протягивает бумагу через принтер и удерживает ее во время печати. Он должен обеспечивать хорошее сцепление с бумагой, поэтому его покрывают резиной или пластиком и устанавливают еще один или несколько валиков, которые поддерживают, направляют и прижимают бумагу к бумагопротяжному барабану. Бумагопротяжный барабан имеет достаточную жесткость, чтобы бумага не отклонялась от иголок при ударе, поэтому его изготавливают из стали или другого металла. Бумагопротяжный барабан приводится в движение отдельным шаговым двигателем.

Картридж с красящей лентой представляет собой пластиковую коробку, внутри которой находится красящая лента. Внутри картриджа лента многократно и компактно складывается, а во время работы принтера она постоянно подается свежими участками к печатающей головке. Лентопротяжный механизм картриджа представляет собой два ролика, между которыми протягивается лента.

Плата контроллера содержит управляющее устройство принтера, буферную память и интерфейсные цепи для связи с компьютером, т.е. она помогает принтеру выполнять все его функции. Управляющее устройство принтера представляет собой микропроцессор, расшифровывающий команды компьютера. Принтер работает в известной степени независимо от процессора и других устройств. Программа формирует и направляет принтеру поток байтов (символов), представляющих собой смесь команд управления принтером и печатных символов. Содержимое этого потока принтер интерпретирует в соответствии с кодовой таблицей. Кодовая таблица – это внутреннее представление символов в машине (так латинская буква «А» представлена числом 65 и т.д.).

1. Если код символа меньше 32 (но не равен 27), этот символ считается командой, которая либо выполняется (если это предусмотрено конструкцией принтера – например, команда 13), либо просто игнорируется.

2. Если код поступившего символа равен 27 (Esc), принтер ожидает, что следом за ним поступит так называемая Esc-последовательность, т. е. Цепочка из одного, двух или более символов, описывающая одну из команд, которые не представлены управляющими символами. Принтеры имеют десятки и даже сотни команд, и Esc-последовательности могут быть длинными и сложными (они могут содержать даже двоичные числа).

3. Если код символа не меньше 32, он просто направляется на печать.

Контроллер принтера выполняет еще и функции контроля состояния различных датчиков принтера и определяет готов ли он к работе.

Буферная память принтера служит для временного размещения данных во время их вывода на печать. Она предотвращает сбои печати при задержке в передаче данных на принтер, а также позволяет освободить ресурсы компьютера. Еще одна функция буферной памяти – хранение шрифтов. Некоторые шрифты могут храниться в ПЗУ принтера, другие могут быть загружены в буферную память. Буферная память позволяет также печатать несколько копий одного документа без повторной загрузки в принтер. Для печати сложных графических изображений необходим значительный объем буферной памяти.

Интерфейсные цепи принтера обеспечивают электрическую совместимость принтера с компьютером или линией передачи данных.

Панель управления содержит органы ручного управления принтером, а также индикаторы состояния принтера.

Устройство подачи бумаги служит для удержания бумаги до ее затягивания барабаном принтера и расположения ее правильным образом. Для работы с отдельными листами бумаги используются направляющие и специальный лоток для листов. Если печать производится на рулонной бумаге, принтер оснащается держателем рулона.

Существуют три градации качества печати.

1. Черновая печать (Draft). Обеспечивает минимальные затраты расходных материалов и максимальную скорость печати при низком качестве за счет снижения числа ударов иголок на бумаге.

2. Нормальная печать (Normal). Обеспечивается хорошее качество распечатанного текста, поскольку для воспроизведения одной точки изображения производится стандартное число ударов иголок.

3. Качественная печать (Letter Quality). Каждая точка пропечатывается несколько раз, что увеличивает ее цветовую насыщенность. Снижается скорость печати и возрастает расход красящей ленты.

Принтер работает и в текстовом и в графическом режиме. При работе в текстовом режиме принтер может пользоваться либо встроенными («зашитыми») шрифтами, либо загружаемыми шрифтами. Ранее во встроенных шрифтах часто отсутствовали символы кириллицы; теперь поставляемые принтеры, как правило, русифицированы. Если в текстовом режиме каждый символ печатается целиком, с помощью специальной «литеры» символа, то в графическом режиме каждый символ рисуется по точкам специальными программами.

В графическом режиме принтер работает гораздо медленнее, однако возможности формирования самых разнообразных изображений и шрифтов резко расширяются.

Струйные принтеры

В струйных принтерах изображение на бумаге создается управляемой струей чернил. Они обеспечивают более высокое качество печати, и особенно удобны для вывода цветных изображений. Эти принтеры являются более быстродействующими (в среднем 5-8 листов в минуту), чем матричные принтеры. Они имеют небольшие габариты, отличаются простотой в эксплуатации, печатают на обычной бумаге. Но эти принтеры требуют тщательного ухода за собой. Нужно следить, чтобы не засохли чернила в картридже – не любят долгого перерыва в печати. Основным недостатком струйных принтеров является высокая стоимость расходных материалов.

По конструкции струйные принтеры похожи на матричные: есть бумагопротяжный барабан, контроллер и устройство подачи бумаги. Различия заключаются в конструкции печатающей головки: вместо картриджа с красящей лентой здесь применяется картридж с чернилами.

Печатающая головка в зависимости от типа применяемых картриджей имеет различную конструкцию.

1. Картриджи со встроенной системой распыления чернил, тогда головка принтера содержит только гнездо для установки картриджа. В этом гнезде имеются контактные пластины, предназначенные для передачи управляющих сигналов в систему распыления чернил (Hewlett-Packard, Canon). Достоинства: позволяет повысить надежность принтера (картридж легко заменить), упростить конструкцию, печатающая головка имеет несколько гнезд под картриджи (можно установить черный и цветной или фотокартридж). Недостатки: для качественной печати в каждый картридж необходимо встроить дорогостоящую систему печати, что делает дорогими расходные материалы к этим принтерам.

2. Система подачи и распыления чернил встраивается в печатающую головку (Epson). При такой организации печати в печатающую головку необходимо устанавливать только сменные чернильницы, которые стоят недорого. Достоинства: снижается цена на расходные материалы, в стационарную печатающую головку можно установить систему печати более высокого качества. Недостатки: печатающую головку, ранее заправлявшуюся черными чернилами, нельзя заправить чернилами другого цвета, рекомендуется использовать для частой печати – иначе сопла печатающей головки забиваются засыхающими чернилами.

В составе цветных картриджей обычно имеются чернильницы с красными, желтыми и синими чернилами. Смешение этих цветов позволяет получить требуемые оттенки в рамках цветовой модели СМУК (Cyan-Magenta-Yellow-Black – голубой-красный-желтый-черный). В мониторах и сканерах применяется цветовая модель RGB (Red-Green-Blue – красный-зеленый-синий). Различные цвета получаются за счет нанесения на бумагу разного количества чернил (капель) разного цвета. Модель СМУК имеет меньший цветовой охват, чем модель RGB. Это приводит к тому, что даже при идеальной по качеству печати полученное изображение может выглядеть не так, как на экране монитора.

Бумагопротяжный вал в струйных принтерах не имеет ручной протяжки бумаги. Возможность печати на рулонной бумаге также отсутствует.

Контроллер, буферная память. Струйные принтеры имеют высокую скорость печати, поэтому для эффективного управления печатью необходим быстродействующий микропроцессор. Для быстрого вывода документа на печать необходимо обеспечить передачу данных на высокой скорости. Для этого необходимо использовать высокоскоростные интерфейсы, а также принтер должен большой объем буферной памяти (от нескольких десятков до нескольких сотен килобайт). В некоторых принтерах можно наращивать объем буферной памяти.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: