Периферийные устройства для офиса. Печатающие устройства Выполнил студент I курса

Южно-Сахалинский институт Московского

Государственного Университета Коммерции

Контрольная работа № 1

По предмету: Информатика

Тема: Устройство и классификация принтеров

Выполнил студент I курса

специальность «Бухучет и аудит»

(заочного отделения) 1.605(ускор.)

Преподаватель : Черных С.О

Проверил : .......................

г. Южно-Сахалинск

2000 год

План.

1. Введение.

2. Матричные принтера.

3. Струйные принтера.

4. Лазерные принтера.

5. Термопринтеры.

6. Дупликаторы.

7. Заключение

Введение.

Персональный компьютер представляет собой вполне самостоятельное устройство, в котором есть все необходимое для автономной жизни. Хотя разговоры о "безбумажной" технологии ведутся уже довольно давно, нормальную работу с компьютером пока еще трудно представить без использования печатающего устройства. Зачастую нужна копия на бумаге того или иного документа, рисунка и т. п., имеющихся в компьютере в файле. Различаются принтеры прежде всего по способу печати. Широко распространены несколько видов принтеров: матричные, струйные, лазерные, светодиодные.

Матричные принтера.

Матричные принтеры - наиболее распространенный тип принтеров. Идея матричных пе­чатающих устройств заключается в том, что требуемое изображение воспроизводится из набора отдель­ных точек, наносимых на бумагу. В этом типе принтеров используется для печати печатающая головка(ПГ) , которая содержит одни или два ряда тонких игл. Головка устанавливается на ракетке и движется вдоль печатаемой строки. При этом иголки в нужный момент ударяют через красящую ленту по бумаге. Это обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений. В дешевых моделях принтеров используются ПГ с 9 иглами. Качество печати в этих принтерах улучшается при печати информации не в один, а в два или четыре прохода ПГ вдоль печатаемой строки. Более качественная и быстрая печать обеспечивается 24-иголочными принтерами. Однако эти принтеры более дороги по сравнению с 9-иголочными,менее надежны.

Для перемещения красящей ленты используется передаточный механизм, использующий движение каретки. За перемещение каретки отвечает шаговой двигатель. Еще один шаговой двигатель отвечает за перемещение бумагоопорного валика. Скорость печати матричных принтеров невысока. В зависимости от выбранного качества печати и модели принтера скорость печати составляет от 10 до 60 секунд на страницу.

Струйные принтера .

Методу струйной печати уже почти сто лет. Лорд Рейли, лауреат нобелевской премии по физике, сделал свои фундаментальные открытия в области распада струй жидкости и формирования капель еще в прошлом веке, датой рождения технологии струйной печати можно считать только 1948 год. Именно тогда шведская фирма Siemens Elema подала патентную заявку на устройство, работающее как гальванометр, но оборудованное не измерительной стрелкой, а распылителем, с помощью которого регистрировались результаты измерений.

И даже теперь, спустя почти полвека, эта гениально простая система печати применяется, например, в медицинских приборах. Правда, жидкостный осциллограф способен печатать лишь кривые, а не тексты и графики. Эта эффективная схема была усовершенствована, и появился новый струйный принтер, функционирующий по принципу непрерывного распыления красителя или печати под высоким давлением.

Разработчики воспользовались закономерностью, выявленной лордом Рейли: струя жидкости стремится распасться на отдельные капли. Нужно только чуть подправить случайный процесс распадения струи, накладывая с помощью пьезоэлектрического преобразования на струю красителя, выбрасываемую под высоким давлением (до 90 бар), высокочастотные колебания давления.

Таким способом может выбрасываться до миллиона капель в секунду. Их размеры зависят от геометрической формы сопел-распылителей и составляют всего лишь несколько микрон, а скорость, с которой они долетают до бумаги, достигает 40 м/с.

Благодаря высокой скорости полета капель допускается использовать поверхности с сильными неровностями и в зависимости от требований к качеству печати размещать их на расстоянии 1-2 см от сопла-распылителя. В результате можно наносить маркировку, например данные о сроке годности товара на картонные коробки, бутылки, консервные банки, яйца или кабели. Эту технологию печати нетрудно узнать по точкам, кажущимся неравномерными и как бы обтрепанными.

С начала 70-х годов необычайно активизировалась исследовательская деятельность, направленная на создание систем без недостатков, свойственных системам печати под высоким давлением. Первое решение, найденное специалистами - печатающие головки с пьезоэлектрическими преобразователями, испускающие по запросу отдельные капли красителя.

Печатающие устройства с пьезоэлектрическими

исполнительными механизмами.

Первые заявки на регистрацию изобретения систем струйной печати с пьезоэлектрическими исполнительными механизмами были поданы в 1970 и 1971 гг. На протяжении нескольких лет различные фирмы и институты проводили фундаментальные исследования, пока, наконец, компании Siemens не удалось облечь этот принцип в приемлемую для рынка форму. В 1977 г. Был продемонстрирован первый струйный принтер с дозированным выбросом красителя. Этот принтер, оснащенный двенадцатью соплами-распылителями и печатающий почти бесшумно со скоростью 270 символов в секунду, произвел революцию даже в кругах специалистов.

Siemens в качестве электромеханического преобразователя использовала пьезоэлектрическую трубочку, вмонтированную в канал из литьевой смолы.. Все каналы заканчиваются пластиной с калиброванными отверстиями для распыления, расположенной на передней стороне устройства. Передача электроэнергии и красителя производится исключительно посредством колебаний давления, распространяющихся в канале в соответствии с законами акустики. Колебания, достигающие конца канала, отражаются там с инверсией фазы, т.е. в этом месте колебание с пониженным давлением и наоборот.

Пьезопластины.

В начале 1985 г. компания Epson представила первый из своих пьезопланарных струйных принтеров.

Вместо пьезоэлектрических трубочек, как у Siemens, на печатающих головках Epson, выполненных из структурированных стеклянных пластинок, укреплены небольшие пьезопластинки. Если к ним приложить электрическое напряжение, их диаметр чуть-чуть изменится, но и этого будет достаточно, чтобы они согнулись вместе с пассивной стеклянной многослойной подложкой подобно биметаллической пластине, что приведет к возникновению в канале красителя выталкиваются тем же способом, что и в печатающих головках с пьезотрубочками.

В 1987 г. компания Dataproducts предложила другой принцип использования пьезоэлектриков для струйной печати, основанный на применении пластинчатого пьезопреобразователя. В последующие годы этот метод оставался сравнительно малоизвестным причем не столько из-за конструкции на базе преобразователя, сколько из-за жидких восковых чернил, которые применялись во всех струйных принтерах с пластинчатым пьезопреобразователем производства Epson

Согласно этому методу пьезопреобразователь, представляющий собой длинную плоскую пластинку (ламель), размещается позади небольшого резервуара с красителем. При воздействии на ламель импульсов напряжения ее длина немного меняется, что приводит к всплескам давления внутри резервуара, которые, в свою очередь, выталкивают капли из сопла-распылителя.

Пластинчатые пьезопреобазователи сочетают в себе преимущества как плоских, так и трубчатых систем высокую частоту распыления и компактную конструкцию. Сегодня на печатающие головки с пьезоламелями делают ставку такие фирмы, как Dataproduts, Tektronix и Epson.

В начале 1994 года Epson продемонстрировал пьезотехнологию MACH (Multilayer Actuator Head - головка с многоуровневым исполнительных механизмом). Тем не менее и в пьезоэлектрических печатающих головках MACH-головках применяются пьезоламели. Правда, компании Epson удалось изготовить пьезоламели одного ряда сопел-распылителей в едином блоке (Multilayer). Таким образом оказалось возможным еще уменьшить размеры печатающей головки, разместить преобразователи, каналы и сопла-распылители с меньшей дистанцией и одновременно снизить производственные расходы.

Печатающие устройства с термографическими исполнительными

механизмами.

В 1985 году сенсацию вызвал Thinkjet компании Hewlett-Packard - первый струйно-пузырьковый термопринтер. Метод пузырьково-струйной термопечати за несколько лет покорил рынок (количество проданных струйных термопринтеров составило 10 млн.)

В чем же революционность этой технологии? Как часто бывает в подобных случаях, достижением стало сокращение производственных расходов. Если пьезоэлектрические печатающие механизмы приходилось с большим или меньшим трудом собирать из множества отдельных деталей, то пузырьково-струйные печатающие головки, представляющие собой кристаллы на кремниевых подложках, изготавливались по тонкослойной технологии сотнями.

При тонкослойной технологии применяются в принципе те же производственные процессы, что и при изготовлении интегральных схем. Каналы подачи красителя, сопла-распылители, исполнительные механизмы и токоподводящие шины возникают при поочередном нанесении слоев на подложки, например способом ионно-лучевого напыления, и последующем структурировании этих слоев.

Таким образом, по завершении процесса производства, насчитывающего более сотни шагов, на одной подложке появляется очень много термопечатающих элементов. Все структуры должны быть выполнены с точностью до тысячной доли миллиметра. Кроме того, малейшее загрязнение при производстве приводит к отказу. По этой причине пузырьково-струйные печатающие элементы изготавливаются в чистых помещениях и с применением машин, типичных для полупроводниковой промышленности.

Поскольку головки струйно-пузырьковой термопечати изготавливаются по тому же принципу, что и интегральные микросхемы, напрашивается мысль об интеграции последних в печатающие кристаллы. И первый шаг в этом направлении сделала фирма Canon, встроив в печатающие головки своих принтеров транзисторную матрицу. Примеру Canon последовала компания Xerox, выпустившая в 1993 году модель пузырьково-струйного принтера с головкой, оборудованной 128 распылителями, и полностью интегрированным последовательно-параллельным преобразователем.

Функционирование пузырьково-струйного сопла-распылителя:

Сначала сильный импульс напряжения длительностью 3-7 мкс подается на крохотный нагревательный элемент, который мгновенно накаляется до 500 гр. Цельсия. На его поверхности температура превышает 300 гр. Цельсия. Мощность нагрева поверхности настолько велика, что при увеличении длительности импульса напряжения всего лишь на несколько микросекунд нагревательный элемент моментально бы разрушился.

Сразу же в тонкой пленке над нагревательным элементом начинают кипеть чернила, и через 15 мкс образуется закрытый пузырек пара высокого давления (до 10 бар). Он выталкивает каплю чернил из сопла-распылителя, при чем скорость полета капли достигает 10 м/с и более. Через 40 мкс пузырек, соединившись с атмосферой, опять опадает, однако пройдет еще 200 мкс, пока новые чернила под действием капиллярных сил не будут засосаны из резервуара.

С самого начала пузырьково-струйные печатающие головки делились на две группы. Компания Canon, изобретатель системы, предпочла вариант Edlgeshooter. Почти одновременно фирма Hewlett-Packard разработала головку типа Sidechooter, которую теперь изготавливает и компания Olivetti.

Головка Edgeshooter, как становится ясно уже из названия, разбрызгивает чернильные капли "за угол", т.е. перпендикулярно к направлению образования пузырьков. В головке Sideshooter, где пластина с соплами-распылителями находится поверх нагревательных элементов и каналов подачи чернил, пузырьки и капли движутся в одном направлении. Поскольку края сопел-распылителей в головках типа Sideshooter сделаны из однородного, а не из различных материалов, как в Edgeshooter, процесс изготовления распылителей с отверстиями определенного размера для Sideshooter значительно проще, чем для головок Edgeshooter. Кроме того, приходится учитывать неодинаковое смачивание разнородной поверхности головки Edgeshooter.

Требования к качеству чернил для любой системы струйной термопечати очень высоки, значительно выше, чем пьезосистемах. Принцип функционирования и высокие температуры обусловливают применение только смешанных растворимых красителей на водяной основе.

Красители должны соответствовать целому ряду требований:

Быть совместными с материалами, из которых сделан печатающий механизм;

Не образовывать отложений в каналах и распылителях, а также не расслаиваться;

Храниться в течении длительного времени;

Обладать определенными показателями плотности, вязкости и поверхностного натяжения при температурах от 10 до 40 гр. Цельсия;

Ну служить питательной средой для образования бактерий и водорослей;

К тому же красители для струйной термопечати должны образовывать пузырьки пара без отложения осадков и выдерживать кратковременное нагревание до 350 гр. Цельсия.

И так мы видим что способ струйной печати, зародившийся около 50 лет назад, - относительно молодая технология. Вполне вероятно, что струйные принтеры завоюют массовый рынок, вытесняя таким образом матричные принтеры. Если же разработчикам удастся повысить разрешение и скорость печати струйных принтеров, то изготовителям лазерных принтеров придется всерьез побороться за место на рынке.

До сих пор никакой другой метод печати не порождал такого разнообразия вариантов, как струйная печать, при чем не подлежит сомнению что возможность этой технологии еще долго не будет исчерпана.

Лазерные принтеры

Лазерные принтеры, как и копировальные аппараты используют принцип сухой ксерографии, в основе которого лежит напыление порошка на материал с последующим запеканием.

Как же устроен обычный лазерный принтер? Впрочем до того, как перейти непосредственно к принтерам рассмотрим вначале копировальные аппараты, поскольку на их основе строения были сделаны лазерные принтеры.

Функционально аппарат состоит из следующих частей (если не рассматривать сканирующую часть):

Фоторецептор (барабан)

Магнитный вал

Ракельный нож

Коротрон заряда

Вал переноса (коротрон переноса)

Коротрон отсечения

Бункер с тонером

Бункер отработки

Печка (фьюзер)

Фоторецептор представляет собой специальный материал (обычно это селен), нанесенный на металлическую основу. Обычно он выполняется в виде вала, поэтому иногда его называют барабан (drum unit).

Фоторецептор заряжается коротроном заряда, который представляет собой металлическую (обычно золотую или платиновую проволоку) или же резиновый вал с металлической основой. Причем резина токопроводящая. На старых аппаратах применялся проволочный коротрон. В настоящее время происходит переход к другой технологии. Дело в том, что проволочный коротрон сильно озонирует воздух из за высокого напряжения, подаваемого на него. Как известно озон полезен, но в малых количествах. Поэтому характерный запах озона в копировальных центрах постепенно уходит в прошлое.

После зарядки на фоторецептор подается изображение, которое в копировальных аппаратах освещается мощным источником света и проецируется через систему зеркал. Обычно для освещения оригинала используется каретка с лампой как в сканерах, Для увеличения и уменьшения изображения служит объектив с изменяемым фокусным расстоянием. Скорость барабана и каретки должна быть согласована. Те места на фоторецепторе, на которые падает свет меняют свой потенциал или вообще теряют заряд (в зависимости от типа копировального аппарата). Таким образом на фоторецепторе остается рисунок оригинала в виде заряженных участков.

Затем фоторецептор входит в контакт с магнитным валом, который покрыт смесью тонера и носителя.

Тонер представляет собой пыль состоящую из мельчайших частиц определенного цвета. Для достижения более высокого качества печати фирмы-производители стремятся к созданию более мелких частиц тонера.

Носитель (developer) представляет собой железные частицы, на которых осаждается тонер. Таким образом на магнитном валу находятся железные частицы, покрытые тонером. В некоторых аппаратах носитель отделен от тонера и заправляется отдельно, в других тонер представляет собой порошок уже смешанный с носителем. Тонер находится в специальном бункере. Внутри бункера устанавливается мешалка, которая предотвращает спрессовывание тонера.

Тонер переходит на фоторецептор за счет противоположного заряда на фоторецепторе. Весь этот процесс носит название проявки.

Во время этого процесса бумага подается на регистрацию. Т.е. она выбирается из лотка и устанавливается таким образом, чтобы начинать печать. Когда датчик регистрации бумаги сообщает, что бумага дошла до фото барабана, происходит перенос изображения с фото барабана на бумагу.

После того, как тонер перенесен подается бумага. Под бумагой проходит коротрон переноса (вал переноса), который имеет потенциал сильнее потенциала фоторецептора. Этот вал выполняется из металла, покрытого специальной токопроводящей резиной. Вал за счет более сильного потенциала на нем оттягивает на себя тонер, который осаждается на бумаге. Затем с помощью специального механизма бумага отрывается от рецептора и подается на запекание. В некоторых машинах существует такой механизм, в некоторых нет. Он представляет собой еще один коротрон, который оттягивает бумагу от рецептора.

Запекание представляет собой процесс высокотемпературного нагрева бумаги с одновременным прижимом специальным валиком. Механизм состоит из нагреваемого тефлонового вала, с кварцевой лампой внутри, и резинового прижимного вала. Механизм для запекания носит название печка (fuser). Иногда вместо тефлонового вала устанавливается специальный термоэлемент, покрытый термопленкой. Такие копиры имеют меньший срок прогрева и меньшее энергопотребление, однако и ходит термопленка значительно меньшее количество копий и повредить ее значительно легче при неправильном извлечении бумаги. В некоторых аппаратах предусмотрена смазывание прижимного вала силиконовой смазкой. Эта смазка предотвращает прилипание бумаги к валу.

Механизм с кварцевой лампой более дорогой, но и более надежный обычно используется в высокопроизводительных машинах. Механизм с термопленкой используется в принтерах и копирах малого класса.

Фоторецептор очищается от остатков тонера с помощью ракельного ножа, который сделан из специального материала и находится в плотном контакте с рецептором. Ракельный нож обычно выполняется в виде полосы из мягкого пластика. В некоторых аппаратах предусмотрена смазка ракельного ножа. Остатки тонера удаляются в бункер отработки. Это наиболее распространенный принцип удаления остатков тонера.

В некоторых аппаратах вместо ракельного ножа используется электростатическое удаление остатков тонера. В этих машинах опять же практически весь тонер переносится на бумагу.

Все описанное выше приведено на следующей схеме:

В больших машинах тонер, фоторецептор, девелопер, ракельный нож, коротрон меняются раздельно, после прохождения определенного количества копий. В малых принтерах и копирах все эти части объединяются в один картридж. В части аппаратов такой картридж разделяют на два: копи картридж (фоторецептор с ракелем) и тонер-картридж (тонер с магнитным валом). По правилам эксплуатации все такие картриджи имеют определенный срок службы и должны заменяться после его окончания.

Лазерный принтер как уже говорилось действует по тому же принципу, но в качестве источника света используется лазер, который меняет потенциал в определенных участках фоторецептора, на которые затем переносится тонер. При этом используется следующий механизм.

Лазерная пушка светит на зеркало, которое вращается с высокой скоростью. Отраженный луч через систему зеркал и призму попадает на барабан и за счет поворота зеркала выбивает заряды по всей длине барабана. Затем происходит поворот барабана на один шаг (этот шаг измеряется в долях дюйма и именно он определяет разрешение принтера по вертикали) и вычерчивается новая линия. В некоторых принтерах кроме поворота барабана используется поворот зеркала по вертикали, которое позволяет на одном шаге поворота барабана вычертить два ряда точек. В частности первые принтеры Lexmark с разрешением 1200 dpi использовали именно этот принцип.

Лазерные принтеры и копировальные аппараты потребляют много электроэнергии, которая расходуется на нагрев печки и на поддержание высокого напряжения на коротронах.

Общая схема лазера приведена ниже:

Лучи синего и красного цвета соответствуют различным положениям зеркала. В момент А зеркало повернуто под одним углом (красное положение зеркала). В следующий момент времени, соответствующий частоте лазера зеркало поворачивается и занимает синее положение. Отраженный луч попадает уже в другую точку фоторецептора. Естественно в реальности существуют еще дополнительные зеркала, призмы и световоды отвечающие за фокусировку и изменение направления луча.

Лазерные принтеры кроме механической части включают в себя достаточно серьезную электронику. В частности на принтерах устанавливается память большого объема, для того, чтобы не загружать компьютер и хранить задания в памяти. На части принтеров устанавливаются винчестеры. Электронная начинка принтера также содержит различный языки описания данных (Adobe PostScript, PCL и т. д.). Эти языки опять же предназначены для того, чтобы забрать часть работы у компьютера и передать принтеру.

Термопринтеры.

Термопринтеры как таковые практически не используются. Обычно они устанавливаются в факсах, однако когда-то они существовали как отдельные принтеры.

Принцип действия термопринтера очень прост. Печатающий элемент представляет собой панель с нагреваемыми элементами. В зависимости от подаваемого изображения нагреваются те или иные элементы, которые заставляют темнеть специальную термобумагу в месте нагрева. Достоинством данного типа принтера несомненно служит то, что ему не нужны расходные материалы кроме специальной бумаги. Недостаток - все в той же специальной бумаге и медленной скорости печати.

Дубликаторы

Дубликатор (ризограф) предназначен для печати больших тиражей с одного экземпляра (от 50 экз.).

Принцип работы следующий: после сканирования копии на специальной мастер пленке термопечатающим устройством прожигается изображение. Затем мастер-пленка наматывается на барабан, выполненный из сетчатого материала. Через барабан подаются чернила, которые вытекают через прожженные отверстия в мастер пленке и переносятся на копию. С одной мастер пленки можно получить до 10000 экземпляров.

Низкая себестоимость печати при большом тираже обуславливается низкой стоимостью чернил, которые в принципе представляют собой типографскую краску.

Для цветной печати используются сменные барабаны. При этом каждая копия прогоняется столько раз, сколько цветов нужно напечатать. Однако полно цветной печати на данном аппарате получить нельзя. Реально получить 3-4 цветную печать да и то на хорошей бумаге, поскольку при использовании большего количества цветов качество копии значительно ухудшается.

Качество передачи оттенков примерно соответствует обычному копиру.

Причиной того, что данный аппарат может служить только для печати большими тиражами является высокая стоимость мастер пленки, которая может использоваться только один раз.

Заключение.

Мы рассмотрели основные виды принтеров и видим, что каждый из видов по своему удобен в эксплуатации, а также боле пригоден для определенных родов деятельности. Так скажем струйные принтера наиболее подходят для домашнего использования и не больших фирм если основная задача - распечатка текстов, так как здесь не требуется высокое качество печати. Лазерные принтеры это более качественное решение тех же задач, которые решают струйные принтера (за исключением работы с цветом, где качество струйных принтеров выше) . Матричные принтера используются там, где не требуется качество, а нужна надежность и наименьшие расходы по использованию.

Но всё же в общем все фирмы производители принтеров преследуют такие задачи как:

максимально улучшить качество выводимого на печать

увеличить скорость печати

уменьшения затрат требуемых для печати

И учитывая, что процесс модернизации и улучшения каждого из видов печати не завершен, то возможно, что все выше описанное на данный момент может являться историей.

Литература.

1.Выьор, сборка, абгрейд качественного компьютера

Ю.Кравацкий, М. Рамендик

2.М.Н. Голопупенко “Матричные принтеры”

Сайты крупнейших производителей принтеров.

Журнал “HARD’n’SOFT”

5. Журнал “КомпьютерПресс ”

Печатающее устройство

в вычислительной технике, входящее в состав ЭВМ или функционирующее самостоятельно устройство, посредством которого результаты обработки информации наносятся на бумагу или её заменитель (носитель записи) в доступной для зрительного восприятия буквенной, цифровой или графической форме (см. Алфавитно-цифровое печатающее устройство , Графопостроитель). Наиболее широко применяют П. у., в которых отпечаток символа (знака) механически наносится на бумагу нажатием (ударом) выпуклой литеры через красящую ленту (в некоторых конструкциях П. у. не литера прижимается к бумаге, а бумага специальным гладким «молоточком» прижимается через красящую ленту к выпуклой поверхности неподвижной литеры). Менее распространены П. у. с электрографической (см. Электрофотография) и магнитографической (см. Магнитография) печатью, фотооптические, струйные и другие. П. у. подразделяют на листовые, в которых информация записывается на отдельные листы бумаги, и рулонные - с записью информации на рулонную бумажную ленту, впоследствии фальцуемую и разрезаемую на отдельные листы. По характеру перемещения носителя записи различают П. у. с непрерывной подачей, в которых печатные знаки наносятся на движущийся носитель, и П. у. с прерывистой подачей, в которых в момент печати носитель записи неподвижен.

Основным элементом механического П. у. является печатающий механизм, в состав которого входят печатающий орган - литерный рычаг, сферическая головка или колесо с выпуклыми литерами (см. рис. ) - и система привода. Для того чтобы сделать оттиск знака, П. у. автоматически преобразует код данного знака, поступивший от ЭВМ, в электрический сигнал, который либо приводит в движение соответствующий литерный рычаг, либо поворачивает сферическую печатающую головку нужным знаком к бумаге, либо устанавливает цифровое колесо (цилиндр) в положение, при котором требуемая литера оказывается против молоточка. Механические П. у. работают относительно медленно, скорость их работы определяется инерционностью подвижных элементов и в зависимости от конструкции достигает 20 знаков в сек для знакопечатающих и 200-300 строк в мин для строкопечатающих П. у. Для уменьшения массы подвижных элементов в некоторых П. у., называемых матричными или растровыми, печатный знак образуют в виде совокупности точек, отпечатываемых независимо управляемыми проволочными пуансонами.

В немеханических П. у. изображение печатаемых знаков формируется автоматически либо на экране электроннолучевой трубки, либо с помощью оптических или иных специальных средств и переносится на бумагу оптическим или электрическим способом. Полученное таким образом изображение закрепляют прожиганием бумаги (искровая печать) либо химическим пли термическим способом с использованием фото- или термочувствительной бумаги, либо, наконец, нанесением красящего порошка, оседающего на электрически заряженных участках бумаги и закрепляемого термическим или химическим способом. В зависимости от конструктивных и технологических особенностей таких П. у. скорость печати составляет от 100 до 3000 знаков в сек .

Лит.: Савета Н. Н., Устройство ввода и вывода информации универсальных электронных цифровых вычислительных машин, М., 1971; Алферов А. В., Резник И. С., Шорин В. Г., Оргатехника, М., 1973.

М. Г. Гаазе-Рапопорт.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Книги

• AutoCAD 2009 на примерах , Погорелов В. , Приводятся пошаговые упражнения, тематически объединенные в уроки, для изучения плоского черчения в среде AutoCAD 2008. Книга предназначена для освоения типовых операций по работе с… Категория:

Широкое проникновение компьютерных технологий во все сферы человеческой деятельности привело к появлению разнообразных печатающих устройств, удовлетворяющих современным требованиям к скорости, качеству, надежности и простоте в эксплуатации.

В первую очередь в этой главе рассмотрены «стандартные» типы принтеров, широко используемых в настоящее время. Такие специфические периферийные устройства, как плоттер и фотонаборный аппарат, описаны кратко.

Интерфейс. В противоположность другим периферийным устройствам принтер практически всегда подсоединяется к PC через параллельный интерфейс. Правда, для старых моделей принтеров имеется возможность подключения через последовательный интерфейс. В отличие от параллельной передачи данных использование последовательного интерфейса приводит к существенному замедлению работы, особенно при печати в графическом режиме.

Последние модели лазерных принтеров для повышения быстродействия снабжены высокоскоростным портом с расширенными возможностями ЕСР (Extended Capabilities Port) для быстрой печати. При этом драйвер принтера также должен обеспечивать режим ЕСР.

Драйверы. Драйверы для принтеров находятся в непрерывном развитии и постоянно обновляются. Только для небольшого числа принтеров имеются специальные драйверы, относящиеся к конкретной модели. Если такие драйверы прилагаются к принтеру, например, HP DeskJet и HP LaserJet, то следует применять именно их.

Эмуляция. Ситуация с нормированием и стандартизацией в области принтеров похожа на ситуацию в видеообласти. Правда, для принтеров имеется не так много норм, и обычно они устанавливаются ведущими производителями. Принтер должен быть не только коммутирован с PC, но и правильно обрабатывать принимаемые данные. Для управления принтером служат специальные языки.

Для лазерного принтера основными языками управления стали PCL (Printer Control Language) и PostScript. Как правило, принтеры всех типов также понимают стандартные команды ESC/P. ESC является сокращением от Epson Standard Code. Эти команды управления принтером начинаются со служебного символа ESC (так называемая ESC-последовательность). Такая имитация работы «чужого» принтера называется эмуляцией (Emulation).

Принтеры различаются по способу нанесения изображения на бумагу. Impact-принтер (принтер ударного действия) - это принтер, который создает изображение шрифта механически - «выколачиванием» красителя ленты прямо на бумагу. В качестве ударного механизма могут быть использованы шаблоны символов (типы) или иголки. Non-Impact-принтеры работают по другому принципу. Выводимое изображение создается с помощью применения тепла, чернил или других электрофотографических методов.

Сетевой принтер. В последнее время широкое распространение получило использование принтеров в сети. Это удобнее, чем переносить файл на другой компьютер с подключенным принтером. Если принтер используется как сетевой, то его прямое подключение к сети крайне выгодно по следующим причинам:

Нет необходимости выделять отдельную рабочую станцию для управления принтером.

Принтер может быть установлен в любом удобном месте. Напомним, что при подключении принтера к файловому серверу или рабочей станции через параллельный интерфейс длина кабеля, соединяющего принтер с PC, обычно не превышает 2-3 м.

Для использования принтера как сетевого в него должна быть установлена сетевая интерфейсная карта для принтеров или подключен внешний блок аппаратного сервера печати (принт-сервера), один разъем которого подсоединяется к параллельному порту принтера.

В последних моделях сетевых принтеров карта, как правило, уже установлена. Принтеры, содержащие карту, позволяют обойтись без выделенного PC и могут уменьшить затраты времени на печать по сравнению с другими вариантами организации вывода на печать в сетевой среде.

Естественно, к сетевым принтерам предъявляются повышенные требования. Прежде всего это касается скорости работы механизма печати.

Язык принтера. Язык для принтера - то же самое, что операционная система для PC. Здесь мы остановимся на языках, используемых в лазерных принтерах.

Набор команд языка принтера обычно содержится в ROM принтера и соответственно интерпретируется его CPU.

PCL6. Стандартный язык для лазерного принтера, разработанный фирмой Hewlett-Packard, называется PCL.

Но PCL содержит не только команды для управления принтером (аналогичные ESC-последовательностям для игольчатого принтера), в него также интегрированы графические функции, описывающие, например, геометрические фигуры или поворот шрифтов. Кроме того, PCL имеет небольшое количество встроенных шрифтов.

HP-GL. HP является языком принтера, разговор о котором более уместен при рассмотрении плоттеров. HP-GL (Hewlett-Packard Graphics Language) разработан фирмой Hewlett-Packard и представляет собой практически индустриальную норму для чертежных плоттеров. HP-GL является расширением команд PCL, дополненным командами управления последовательным интерфейсом, к которому обычно подключается плоттер. Команды HP-GL предоставляют в распоряжение принтера инструкции, с помощью которых изображение может быть повернуто на любой угол и отображено зеркально.

Геометрические фигуры (крут, прямоугольник или линии) генерируются с помощью HP-GL существенно быстрее, чем с помощью PCL.

PostScript. Третий распространенный язык для принтера называется PostScript. Это стандартизированный язык описания страницы, который предоставляет также возможность работы с цветом.

Создание языка PostScript было начато фирмой, разрабатывающей языки программирования для графической компьютерной анимации. Затем PostScript был доработан компанией Xerox и, наконец, усовершенствован фирмой Adobe.

PostScript предполагает наличие мощного аппаратного обеспечения. Шрифты посылаются на принтер не в виде растрового изображения типа bitmap, а имеются в распоряжении принтера в векторном виде. Но так как принтер строит страницу целиком из точек, эти векторы должны быть снова преобразованы с помощью RIP (Raster Image Processor) в растровое изображение. Для формирования знаков RIP хранит в ROM принтера контур каждого символа. Когда возникает необходимость создать битовый массив знака, интерпретатор PostScript должен получить информацию о выбранном знаке, его начертании, размере и расположении на странице. Используя эту информацию, интерпретатор выбирает контур знака, масштабирует его до заданного размера и размещает в указанном месте битового массива страницы. Так же обрабатываются и геометрические изображения. Укажем преимущества применения PostScript.

Большая часть информации, которую должен печатать принтер, передается в математической форме. Например, символы шрифта передаются не в формате bitmap, а в виде множества векторов, которые представляют только их контуры (линии Безье). Символы можно масштабировать, поворачивать, отображать зеркально и абсолютно точно позиционировать.

Содержит список, по меньшей мере, 25 различных шрифтов, которые обычно жестко прошиты в ROM принтера. Сверх этого многие производители предлагают шрифты в стандарте PostScript.

Экономится память принтера: соответствующие шрифты не переносятся с винчестера в принтер в виде битовых массивов.

Файлы PostScript независимы от аппаратного обеспечения: они могут восприниматься любым периферийным устройством (лазерным, струйным принтером или фотонаборным аппаратом), которые поддерживают PostScript. Лишь разрешение аппаратного обеспечения определяет качество печати.

Файлы PostScript можно редактировать как обычный текстовый файл. Обладая соответствующими знаниями команд PostScript, теоретически можно манипулировать результатом вывода на печать прямо из файла.

У «настоящего» устройства PostScript набор команд и векторизированные шрифты расположены в ROM принтера. Такое средство вывода должно быть оборудовано CPU и памятью соответствующего объема. В противоположность этому для большинства принтеров имеется возможность дополнительно установить специальные картриджи PostScript (например, принтер HP LaserJet4). Если вы хотите сделать устройство вывода «PostScript-образным», то этого можно достичь и чисто программно. Например, программа Freedom of Press генерирует печатаемые страницы в памяти PC, т. е. представляет собой программную реализацию интерпретатора PostScript. To, что для подобного PostScript необходим мощный производительный PC с большим объемом памяти, в объяснении не нуждается.

Первой фирмой, изготовившей струйный принтер, является Hewlett-Packard. Основной принцип работы струйных принтеров напоминает работу игольчатых принтеров, только вместо иголок здесь применяются тонкие сопла, которые находятся в головке принтера. На этой головке установлен резервуар с жидкими чернилами, которые через сопла, как микрочастицы, переносятся на материал носителя. Число сопел (от 16 до 64) зависит от модели принтера и изготовителя. Некоторые последние модели имеют гораздо большее число сопел.

Для хранения чернил используются два метода:

Головка принтера объединена с резервуаром для чернил; замена резервуара с чернилами одновременно связана с заменой головки;

Используется отдельный резервуар, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера.

Принцип действия. Современные модели струйных принтеров в своей работе могут использовать следующие методы:

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 (рис. 8.1 ). Подобные устройства выпускают компании Epson, Brother и др.

Метод газовых пузырей является термическим и больше известен под названием «инжектируемые пузырьки» (Bubblejef). 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 каплю жидких чернил, которая переносится на бумагу (рис. 8.2 ). При отключении тока нагревательный элемент остывает, паровой пузырь уменьшается и через входное отверстие поступает новая порция чернил. Подобную технологию использует фирма Canon.

Метод drop-on-demand. Метод разработан фирмой Hewlett-Packard. Так же, как в методе газовых пузырей, здесь для подачи чернил из резервуара на бумагу используется нагревательный элемент. Однако в методе drop-on-demand для подачи чернил дополнительно используется специальный механизм, в то время как в методе газовых пузырей данная функция возложена исключительно на нагревательный элемент. На рис. 8.3 показан принцип работы механизма печати с использованием метода drop-on-demand.

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. Кроме того, использование этой технологии позволяет добиться наиболее высокой разрешающей способности принтеров. Обладая высоким качеством при прорисовке линий, данный метод имеет недостаток при печати плашек: они получаются несколько расплывчатыми. 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.

Технология drop-on-demand обеспечивает наиболее быстрое впрыскивание чернил, что позволяет существенно повысить качество и скорость печати. Световое представление изображения в этом случае более контрастно.

Цветной струйный принтер. В струйных принтерах применяются четыре цветных красителя (синий, пурпурный, желтый и черный), а в некоторых моделях - шесть.

Особенности работы струйного принтера. Струйные принтеры работают тихо. Лишь двигатель, управляющий 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. При черновой печати струйный принтер по скорости значительно превосходит игольчатый. При печати в режиме высокого разрешения скорость печати значительно уменьшается и в среднем составляет 3-4 страницы в минуту.

Качество печати. Решающее преимущество струйного принтера в сравнении с матричным заключается в изображении шрифта. Для моделей с большим числом сопел характерно достижение качества печати лазерного принтера. Большое значение имеют качество и толщина бумаги. В принципе можно отказаться от специальной бумаги, предлагаемой различными изготовителями. Струйный принтер печатает на бумаге от 60 до 135 г/выделение">Головка принтера. Основным недостатком струйного принтера является относительно большая вероятность засыхания чернил внутри сопла.

Большинство принтеров имеют режим парковки, при котором печатающая головка возвращается в исходное положение внутри принтера, что предотвращает засыхание чернил. Некоторые струйные принтеры оборудованы устройством очистки сопел.

К классу струйных принтеров можно отнести широкоформатные принтеры.

Широкоформатные принтеры используются для выводов плакатов в единичных экземплярах. Разрешение печати на таких устройствах невысокое. Использование высококачественных материалов обеспечивает получение большого цветового диапазона и хорошей резкости. Такие устройства используют специальные растровые процессоры - внешние или встроенные.

К высококачественным устройствам вывода на основе струйной технологии печати можно отнести Iris SmartJet (фирма Iris Graphics).

Для уменьшения смешивания красок применяется последовательное их наложение. Сочетание специально подобранных чернил и бумаги с прецизионной механикой позволяет получать оттиски высокого качества, близкие к цветопробным.

Так называемые твердые чернила представляют собой материал на основе твердых синтетических восков с дополнением красителей. Брикеты такого красителя в принтере расплавляются, и расплав по потребности подается к печатающей головке, состоящей из инжекторов, которые с помощью электрического поля переносят микрокапли красителя на бумагу или пленку. При соприкосновении с бумагой капли почти мгновенно застывают. Это снимает проблемы возможного смешения красок, растекания и впитывания в бумагу. Благодаря тому, что сами твердые чернила обладают высокой насыщенностью, технология печати обеспечивает хороший цветовой охват. В этих принтерах (рис. 8.4 ) достигается высокая точность позиционирования капель, что дает возможность хорошо запечатывать плашечные области.

Характерные значения разрешения невысоки - 300х300 или 600х300 точек/дюйм. Это один из самых больших недостатков такой технологии печати. Другим недостатком является невозможность имитирования растровой структуры полиграфического оттиска.

Одна из наиболее привлекательных черт данной технологии - полная независимость от материала. Непрозрачность красок дает одинаковые результаты печати на любом носителе. Такие преимущества, как несмешиваемость красок и, вследствие этого, их широкий цветовой охват, высокая скорость печати, сделали эти принтеры популярными. Характерной особенностью твердых чернил (в отличие от чернил струйных принтеров) является их водостойкость. Кроме того, эти принтеры имеют одно из наилучших соотношений цена/качество + удобство.

Скорость печати также является одной из самых высоких: от 2 до 6 стр/мин, что сравнимо со скоростью лазерных принтеров.

Представители семейства: Tektronix Phaser 350, 300X.

Применять такие принтеры следует в основном для получения корректурного оттиска полос. Полезен он может быть и для пробной черновой распечатки работ художника-дизайнера.

При разрешении печати 600х300 точек на увеличенном фрагменте видна непрозрачность красок (цвета не смешиваются), хорошо различимы эффекты печати с неодинаковым разрешением по вертикали-горизонтали: пятна краски имеют вытянутую форму.

На рис. 8.5 приведена схема работы сублимационного принтера. Принтер дает отпечатки с плавными переходами цветов, напоминающие фотографические, благодаря такому способу печати, когда вместо прямого наложения чернил или красок на бумагу используются лавсановые пленки с красителем (как в принтерах с термопереносом), испаряющимся при нагреве элементов печатной головки. Используемые краски должны быть прозрачными, так как после испарения и попадания на специальное покрытие бумаги они проникают в него и там смешиваются. Степень нагрева микроскопических нагревательных элементов головки можно контролировать, и разные цвета получаются смещением разных количеств основных красителей. Испаряющаяся краска ложится на поверхность бумаги в виде довольно широкого пятна, и, следовательно, каждый элемент изображения запечатан полностью. Поэтому не нужно специально формировать растровую структуру изображения, что является одновременно достоинством и недостатком такого процесса печати. Достоинство - в получении исключительно плавных переходов цветов, создающих иллюзию фотографического отпечатка, а недостаток - следствие такого достоинства: неспособность формировать растр лишает сублимационные принтеры возможности имитировать растровую структуру полиграфического отпечатка. Имитация различного растаскивания растровых точек возможна лишь с помощью соответствующего изменения плотности накладываемых красок.

Отпечатки характеризуются хорошей цветопередачей. Цветовой охват таких принтеров - один из самых больших.

Характерным разрешением сублимационных принтеров является 300 точек/дюйм. Хотя растровые изображения могут хорошо выглядеть и при более низких разрешениях, воспроизведение текста, и так не очень-то хорошее при таком разрешении, будет совсем неудовлетворительным. Но даже при воспроизводимом разрешении 600x300 точек/дюйм текст все равно выглядит нерезким. Некоторые модели принтеров используют технологии увеличения резкости тонких линий и текста (PhotoFine, ShurePrint от фирм Tektronix и Seiko соответственно).

Возможности использования принтеров этого семейства как цветопробных ограничены. Отсутствие растровой структуры изображения может помешать заметить на допечатном этапе такие недостатки как муар, неправильное использование треппинга (или его неиспользование), и другие. Тем не менее некоторые принтеры выполняют печать цветоделенных изображений удовлетворительно. С помощью принтеров ЗМ Rainbow Color Proofing System, Tektronix Phaser 480X и NewGen Chromax Pro можно увидеть большую часть возможных проблем еще до печати.

Описанные возможности по эмуляции различые принтеры реализуют по-разному. Операции, требующие усиленной проработки на этапе растрирования изображения, реализуются с помощью растрового процессора, в моделях Fargo и 3М перенесенного на компьютер, к которому подключен принтер, т. е. используется программный RIP. Программная поддержка может эмулировать печать более чем в четыре краски (Rainbow).

Высокие цены сублимационных принтеров обусловливают высокие цены отпечатков. Дополнительные затраты на наращивание возможностей принтера могут заметно увеличивать расходы.

Таким образом, сублимационные принтеры желательно использовать только для выборочной пробной печати отдельных полос.

Работа принтеров этого класса основана на переносе красителя с лавсановой основы на бумагу при нагреве участка слоя красителя. Участок пленки с красителем нужного цвета нагревается именно в тех точках, которые должны остаться на бумаге, а затем пленка перематывается для нанесения следующего цвета. Таким образом, печать осуществляется последовательно. Недостатком такого способа печати является невысокое разрешение, что определяется технологией.

Краски по своему цвету довольно близки к используемым в полиграфии триадным, а отсутствие их смешений позволяет получать хорошую цветопередачу для плашечных элементов. Получить же хорошие значения резкости изображения (или плавность перехода полутонов) не удается ввиду низкой разрешающей способности таких устройств - обычно 300 точек/дюйм. Преимуществом такого способа печати является возможность создания высококачественных презентационных материалов. Прозрачная пленка с нанесенным на нее слоем красителя хорошо выглядит на проекторах. Недостатком этого способа является то, что для качественной печати пригодна не всякая бумага. Если поверхность бумаги не слишком гладкая (или мелованная), может произойти неполная передача красителя на бумагу. Другой недостаток - неэкономичный расход пленки с красителем. Даже если на лист надо нанести совсем немного краски, будет израсходовано ровно по одной странице каждого красителя. Скорость печати выше, чем у принтеров со струйной технологией, обычно она составляет 1/2 стр/мин. Все принтеры этого класса поддерживают обработку файлов в формате PostScript.

Возможно повышение качества печати с помощью увеличения разрешения до 600x300 точек/дюйм. Повышенное разрешение получают с помощью уменьшения сдвига бумаги относительно печатающей головки в 2 раза и при помощи специального растрирования, учитывающего уменьшенный шаг печати (рис. 8.6 ).

Некоторые принтеры могут наносить на бумагу специальное покрытие, выравнивающее поверхность бумаги и обеспечивающее полное и качественное прилипание слоя красителя.

Основное препятствие на пути их распространения - низкое разрешение печати. Будучи ранее практически единственными цветными принтерами, доступными для допечатного процесса, сейчас они уступают свои позиции другим технологиям печати, обеспечивающим более высокое качество.

В основу работы принтеров этого класса положен принцип электрофотографии (рис. 8.7 ). Поверхность светочувствительного барабана или, как в некоторых принтерах, свернутой в кольцо светочувствительной фольги сначала заряжается в электрическом поле коронного разряда. Затем с помощью лазерного луча некоторые участки поверхности разряжаются, создавая скрытое изображение, проявляемое далее тонером одного из цветов CMYK. При последовательном наложении всех четырех цветов создается полноцветное изображение, переносимое затем на бумагу. Последняя операция - припекание тонера к бумаге.

Некоторые технологические усовершенствования, например применение однокомпонентных тонеров в сочетании со специальным управлением лазерным излучением, позволили улучшить качество изображения.

Скорость печати лазерных принтеров - одна из самых высоких, что позволяет использовать их в качестве сетевых принтеров для групп пользователей. Обеспечивая промежуточное значение качества по сравнению со струйными и сублимационными технологиями печати, лазерные принтеры могут неплохо имитировать даже растровую структуру полиграфического оттиска, несмотря на дисперсионность краски. Невозможно получить растровую точку с резкими краями, так как часть тонера обязательно рассеется и снизит резкость конечного изображения. Другим недостатком принтера является сложность его конструкции с четырьмя картриджами для тонеров.

При сравнительно доступной цене и постоянно улучшающемся качестве печати лазерные принтеры становятся все более привлекательными для пользователей. Особенно популярны принтеры с разрешением 1200x1200 точек/дюйм.

Сейчас множество фирм выпускает целый ряд моделей цветных лазерных принтеров: Brother HL-720, HL-730, Canon LBP 465, Lexmark Optra E, QMS Magicolor CX/32, Textronix Phaser 550, Xerox Xprint 4925 Plus, HP LaserJet.

Некоторые принтеры оснащены ОЗУ с памятью 512 Кбайт (с возможностью расширения до 1,5 Мбайт) и реализуют технологию сжатия памяти фирмы Brother. Первоначально установленный картридж с тонером рассчитан на печать 1000 страниц, а наличие двухкомпонентного узла барабан-тонер позволяет снизить затраты на расходные материалы.

Лазерные принтеры с успехом можно применять для получения корректурного оттиска полос или (при отсутствии других возможностей) даже для печати малых тиражей.

В последние годы исключительно широкое распространение получила электрофотография. Это оперативная технология печати, обеспечивающая возможность быстрого размножения в относительно небольших количествах технической и административной документации (в том числе цветной). Преимуществом этого способа печати является высокая оперативность изготовления печатных форм, основой которых является фотопроводник (преимущественно селен и его соединения).

Использование лазеров открыло перед электрофотографией новую общирную область применения - оперативный вывод информации из компьютера.

В 1975-м и в последующие годы появилось несколько устройств такого типа, которые начали применять для вывода из автоматизированных систем текстовой и иллюстрационной информации в печатном виде. Наиболее совершенными из них являются лазерные принтеры фирмы ИБМ (IBM) (США) и «Фуджитсу» (FUJITSU) (Япония), имеющие высокую разрешающую способность. Почти одновременно близкие по характеристикам лазерные принтеры были созданы другими известными фирмами: RCA, «Ксерокс» (Xerox, США), «Сименс» (ФРГ), «Кенон» и «Оки» (Canon, Oki), «Никон» (Nicon), «Хитачи» (Hitachi) - Япония и др.

Следующей вехой в истории развития лазерного принтера явилось использование механизмов печати с большей разрешающей способностью под управлением контроллеров, обеспечивающих высокую степень совместимости устройств.

Другим важным событием стало появление цветных лазерных принтеров. Фирмы Xerox и Hewlett-Packard (далее сокращенно называемая HP) представили новое поколение принтеров, которые использовали язык описания страниц PostScript Level 2, поддерживающий цветное представление изображения и позволяющий повысить как производительность печати, так и точность цветопередачи. Язык принтера PCL 6 также поддерживает расширенные цветовые возможности представления изображений для принтеров серии HP Color LaserJet.

Характеристики лазерных принтеров

Лазерные технологии печати. Доминирующими для лазерных принтеров являются электрофотографическая и светодиодная (LED, Light Emitting Diode) технологии. Электрофотографическая технология подобна используемой в копировальных аппаратах. В светодиодной технологии в качестве оптического устройства, формирующего изображение, используются светодиоды (исторически светодиодные принтеры относятся к классу лазерных). Светодиодная технология, как правило, находит применение в широкоформатных принтерах (до 36 дюймов). Электрофотографическая технология обычно используется в настольных и офисных лазерных принтерах.

Формирование изображения. Лазерные принтеры формируют изображение путем позиционирования точек на бумаге (растровый метод). Первоначально страница формируется в памяти принтера и лишь затем передается в механизм печати. Растровое представление символов и графических образов производится под управлением контроллера принтера. Каждый образ формируется путем соответствующего расположения точек в ячейках сетки или матрицы, как на шахматной доске (рис. 8.8 ).

Растровая технология в значительной степени отличается от векторной, используемой в перьевых графопостроителях. При использовании векторной технологии изображение формируется путем построения линий из одной.

Принцип действия. Лазерные принтеры, получившие наибольшее распространение, используют технологию фотокопирования, называемую еще электрофотографической, которая заключается в точном позиционировании точки на странице посредством изменения электрического заряда на специальной пленке фотопроводящего полупроводника. Подобная технология печати применяется в ксероксах. Принтеры фирм HP и QMS, например, используют механизм печати ксероксов фирмы Canon.

Важнейшим конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся фотобарабан, с помощью которого изображение переносится на бумагу (рис. 8.9 ). Фотобарабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой из фотопроводящего полупроводника (обычно оксид цинка). По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд с помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной.

Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Луч, попадая на фотобарабан, засвечивает на нем элементарные площадки (точки), и в результате фотоэлектрического эффекта в этих точках изменяется электрический заряд. Для некоторых типов принтеров потенциал поверхности барабана уменьшается от 900 до 200 В. Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения в виде потенциального рельефа.

На следующем рабочем шаге с помощью другого барабана, называемого девелопером (developer), на фотобарабан наносится тонер - мельчайшая красящая пыль. Под действием статического заряда мелкие частицы тонера легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, и формируют на нем изображение (рис. 8.10 ).

Лист бумаги из подающего лотка с помощью системы валиков перемещается к барабану. Затем листу сообщается статический заряд, противоположный по знаку заряду засвеченных точек на барабане. При соприкосновении бумаги с барабаном частицы тонера с барабана переносятся (притягиваются) на бумагу.

Для фиксации тонера на бумаге листу вновь сообщается заряд, и он пропускается между двумя роликами, нагревающими его до температуры 180-200°С (если вы хоть раз ставили пирог со сладкой начинкой в духовку, то знаете, как тяжело разделить пропеченные компоненты). После собственно процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших частиц тонера и готов для нового цикла печати. Описанная последовательность действий происходит очень быстро и обеспечивает высокое качество печати. На рис. 8.11 представлена обобщенная схема работы лазерного принтера.

В светодиодном принтере для засвечивания барабана вместо лазерного луча, управляемого с помощью системы зеркал, используется неподвижная светодиодная строка (линейка), состоящая из 2500 светодиодов, которая формирует целую строку изображения. На этом принципе, например, работают лазерные принтеры фирмы OKI.

Цветная печать. При печати на цветном лазерном принтере используются две технологии.

В соответствии с первой, широко используемой до недавнего времени, на фотобарабане последовательно для каждого отдельного цвета (Cyan, Magenta, Yellow, Black) формировалось соответствующее изображение и лист печатался за четыре прохода, что, естественно, сказывалось на скорости и качестве печати.

Достичь высокого разрешения по горизонтали проще, чем по вертикали. Поэтому многие модели принтеров сегодня имеют «несимметричное разрешение», равное, например, 1200x600 dpi, когда точность перемещения лазерного луча составляет 1/1200 дюйма, а шаг вращения барабана - 1/600 дюйма. Воспроизводимое изображение разбивается при этом не на квадраты, а на прямоугольники со сторонами 1/600 и 1/1200 дюйма. Так как луч лазера может перемещаться не только по горизонтали, но и по вертикали, то он способен поставить точку либо в верхней, либо в нижней части прямоугольника. В этом случае говорят об алгоритмическом разрешении (рис. 8.12 ).

Очевидно, что высокое алгоритмическое разрешение заменяет аппаратное лишь отчасти. Оно позволяет сделать края изображений более гладкими.

Для передачи полутонов изображение принято разбивать на несколько ячеек. Например, для принтеров с разрешением 300x300 dpi часто применяется квадратная ячейка, состоящая из 25 точек размером 0,42x0,42 мм (длина стороны 1/60 дюйма), со сторонами, повернутыми на 45° относительно вертикали. При этом возможна передача 26 оттенков серого (от 0 до 25 точек в ячейке). Именно таковы рекомендации языка PostScript Level 1.

Так как размер ячейки достаточно велик, а число оттенков мало, то изображение получается зернистым.

В более высококачественных принтерах такая ячейка состоит из 128 точек (например, в принтерах фирмы Lexmark) и также имеет вид квадрата, повернутого на 45°. При разрешении 1200x1200 dpi его размер составляет 0,25x0,25 мм. Качество изображения улучшается не только потому, что размер ячейки меньше, но и из-за увеличения числа оттенков серого до 129.

Интерполяционные возможности. Как уже отмечалось, при печати на лазерном принтере каждый элемент изображения формируется путем соответствующего расположения точек в ячейках сетки или матрицы (см. рис. 8.12 ). В результате этого возникает так называемый «лестничный эффект», который проявляется не только при печати графических изображений, но и при печати текста крупным шрифтом.

Эта проблема впервые была решена фирмой HP с помощью технологии повышения разрешения, так называемой RET-технологии (Resolution Enhancement Technology). Основным составным элементом при этом является собственный чип, предназначенный для управления интенсивностью луча лазера, что позволяет изменять энергию заряда каждой точки растра на барабане в пределах пяти градаций для получения точек разного размера, позиционирование которых приводит к сглаживанию краев изображения. При этом сокращается расход тонера при печати пересекающихся линий. RET-технология увеличивает видимое разрешение до уровня выше аппаратного и повышает качество вывода текста, штриховых и полутоновых изображений (рис. 8.13 ).

Другие изготовители используют эту технологию под собственными названиями. Фирма OKI назвала ее Smoothing Technology, фирма NEC - SET (Sharp Edge Technology), а фирма Epson - RIT (Resolution Improvement Technology).

Чтобы избавиться от зазубренности линий, в принтерах фирмы Brother используются средства HRC (High Resolution Control - управление высоким разрешением), а для повышения качества печати полутоновых рисунков - ATP (Advanced PhotoScale Technology - усовершенствованная технология печати фотографического качества), что позволяет получить 61 уровень серого при линиатуре 150 lpi для разрешения 1200 dpi.

Некоторые принтеры фирмы Apple (например, Apple Lasern"nier 16/000 FS) позволяют получить разрешение 600 dpi при использовании технологии сглаживания краев изображений символов и штриховой графики Apple FinePrint, а также использовать технологию улучшения полутоновых изображений Apple PhotoGrade, но для этого потребуется к 8 Мбайт памяти базовой модели дополнительно установить еще 4 Мбайт.

В современных моделях принтеров Optra фирмы Lexmark качество передачи полутоновых изображений повышается за счет технологии Lexmark PuctureGrade, основанной на специальном алгоритме нанесения тонера при заполнении ячеек полутоновых изображений. На рис. 8.14 представлена элементарная ячейка полутонового изображения при зачернении 17% с использованием стандартного алгоритма (а) и алгоритма Lexmark PictureGrade (б).

Что касается интерполированной или повышенной разрешающей способности, которая часто указывается в характеристиках лазерных принтеров, то эти цифры следует воспринимать критически. С помощью регулирования размера точки на бумаге и ее расположения принтеры могут добиваться отличного сглаживания ступенчатых краев штриховых изображений и символов текста, однако нет единого мнения относительно того, как этот эффект выразить в виде разрешающей способности числом точек на дюйм.

Реальную проверку разрешающая способность проходит на бумаге, поэтому, чтобы убедиться в соответствии параметров принтера потребностям пользователя, следует внимательно изучит примеры распечаток. При этом можно воспользоваться лупой.

Качество тонера. На качество печати влияют не только разрешающая способность печатающего механизма и интерполяция, важную роль играют также размеры и форма частиц тонера, которые определяют форму и размеры точек, из которых состоит растровое изображение.

Фирмы-изготовители лазерных принтеров ведут серьезные работы по созданию тонера, максимально обеспечивающего плотность черных элементов, равномерность линий и четкость краев изображения. Так, например, в лазерных принтерах фирмы OKI применяется уникальный мелкодисперсный тонер сферического типа со средним размером частиц 8 мкм.

При заправке принтера таким тонером удалось добиться повышения разрешающей способности вдвое и достичь значения 600 dpi (например, у принтера HP LaserJet 6P). В настоящее время выпускаются лазерные принтеры с разрешением 1200 dpi.

Плоттер. Плоттер является устройством вывода, которое применяется только в специальных областях. Плоттеры обычно используются совместно с программами САПР. Результат работы практически любой такой программы - это комплект конструкторской и/или технологической документации, в которой значительную часть составляют графические материалы. В последние годы получили распространение плоттеры для распечатки полнокрасочных плакатов (в основном для рекламы).

Плоттер оборудован специальными вспомогательными средствами.

Поле для черчения у плоттеров соответствует стандартам ISO (форматы А4-АО) или ANSI (форматы А-Е).

Все современные плоттеры можно отнести к двум большим классам:

Планшетные для форматов A3-А2 (реже А1-АО) с фиксацией листа электрическим, реже магнитным или механическим, способом и пишущим узлом. Таким образом, если, например, необходимо провести линию, то печатающий узел перемещается в ее начальную точку, опускается штифт с пером, соответствующим толщине и цвету проводимой линии, и затем перо перемещается до конечной точки линии.

Барабанные (рулонные) плоттеры с шириной бумаги формата А1 или АО, роликовой подачей листа, механическим и/или вакуумным прижимом и с пишущим узлом.

Барабанные плоттеры используют рулоны бумаги длиной до нескольких десятков метров и позволяют создавать длинные рисунки и чертежи.

Большинство плоттеров имеют пишущий узел перьевого типа. Используются специальные фломастеры с возможностью их автоматической замены (по сигналу программы) из доступного набора. Кроме фломастеров, применяются чернильные, шариковые пишущие узлы, рапидографы и многие другие устройства, обеспечивающие различную ширину линий, насыщенность, цветовую палитру и т. д.

HP-GL/2. В качестве устройства для вывода текста плоттер пригоден весьма условно - его преимущество, прежде всего, заключается в точной и быстрой прорисовке чертежей с помощью геометрических элементов. Эти возможности плоттер реализует с помощью стандартного языка HP-GL. С 90-х годов новая версия HP-GL/2 (совместимая снизу вверх с HP-GL) обеспечила повышение скорости передачи данных, управление шрифтами, толщиной, цветом, заливками и штриховками.

Некоторые фирмы дополнительно применяют для векторной и растровой графики свои вариации форматов данных, систем команд и драйверов (DMPI, CalComp, MHGL, BLG и др.). Однако поддержка или эмуляция HP-GL является обязательной.

Режущий плоттер. В последнее время на базе перьевых плоттеров были созданы режущие плоттеры. В них пишущий узел заменяется на резак. Изображение переносится не на бумагу, а, например, на самоклеящуюся пленку или аналогичный носитель. Буквы или знаки, полученные с помощью режущего плоттера, можно увидеть на витринах, вывесках, указателях и т.п.

Струйный плоттер. Дальнейшим развитием семейства плоттеров по пути их продвижения на рынок художественной, графической и рекламной продукции стало создание группы устройств с пишущими узлами струйного типа. По сути эта группа устройств создана на базе механизмов стандартных плоттеров и оснащена современной струйной головкой, обеспечивающей до четырех цветов с разрешением 75-720 dpi.

Большинство струйных аппаратов обеспечивают как печать чертежей, карт и схем в форматах, применяемых в САПР, так и печать популярных графических файлов форматов TIF, BMP, PCX. Кроме того, они имеют драйверы для работы под Windows.

Скорость печати на струйном плоттере зависит от сложности рисунка и разрешения и в среднем составляет 30-60 мин на 1 опред-е">Электрический плоттер. Электрические плоттеры напоминают ксероксы или лазерные принтеры. Принцип работы этих устройств заключается в электризации отдельных точек (областей) специальной бумаги (пленки) с дальнейшей подачей ее в кювету с красителем. Закрепление красителя происходит аналогично процедуре ксерокопирования. Монохромная печать обеспечивается за один проход, цветная (в четыре основных цвета) - за четыре.

Разрешение современных устройств составляет около 400 dpi. Обеспечивается печать рисунков в форматах АО - А1 со скоростью 10-30 мм/с.

Контрольные вопросы

1. Какой принцип используется в струйных принтерах?

2. Какой принцип используется в лазерных принтерах?

3. Какой принцип используется в твердочернильных принтерах?

4. В каких цветных принтерах соотношение цены отпечатка и его качества наименьшее?

5. Какой эффект улучшения качества печати на лазерном принтере дает RET-технология?

6. Влияет ли объем оперативной памяти лазерного принтера на его производительность?

7. Какой язык описания страниц для принтеров является наиболее распространенным в полиграфии?

8. В чем состоит основное отличие фотонаборного выводного устройства от принтера?

9. В чем состоит отличие плоттера от принтера по назначению?

Печатающее устройство обеспечивает вывод данных, которые в электронном виде хранит в своей памяти ЭВМ на бумажный или иной носитель. Характерным признаком, позволяющим классифицировать такие устройства, является способ нанесения печати или технология, посредством которой изображение наносится на носитель.

Технология струйной печати

Технология ударной печати

Термоэлектрическая технология печати

Основной недостаток термопринтера - возможность использования только одного типа бумаги. Поэтому и сфера применения этих печатающих устройств достаточно узкая, они необходимы, например, в качестве дополнительного оборудования для факсимильного аппарата.

Принтер со шрифтоносителем

Принтер матричного порядка

Принтеры матричного типа нашли широкое применение, поскольку достаточно неприхотливы в эксплуатации и обслуживании, расходные материалы к ним доступны по стоимости. Также такие устройства способны переносить изображение на бумажный носитель любого качества, они характеризуются надёжностью и высокой степенью работоспособности.

Матричный принтер незаменим, когда требования к качеству печатаемого материала минимальны и в тех случаях, когда выполнение печати технически невозможно на принтерах других типов. Его главное достоинство - это одновременная печать картинки в нескольких экземплярах.

В современном офисе практически все задачи, связанные с накоплением, хранением и обработкой самой разнообразной информации, выполняются при помощи компьютеров. Однако, хотим мы того или нет, перейти на полностью электронный документооборот в силу целого ряда различных причин пока еще невозможно, да и вряд ли удастся в ближайшем будущем. Именно поэтому современный офисный компьютер нельзя себе представить без устройств ввода-вывода.

Сканеры

канеры являются глазами компьютера, преобразующими аналоговые изображения (рисунки, фотографии, машинописный текст и т.п.) в тот или иной электронный формат для последующего хранения и обработки с использованием различных программных средств.

В зависимости от способа загрузки носителя сканеры делятся на несколько типов. Наиболее распространенными в настоящее время являются планшетные сканеры: сканируемый документ помещается изображением вниз на плоский стеклянный планшет (обычно он закрывается сверху специальной крышкой), под которым расположена подвижная каретка с источником света, оптической системой и линейкой светочувствительных элементов . В процессе сканирования каретка движется вдоль оси, параллельной длинной стороне планшета и построчно считывает изображение с размещенного на планшете носителя.

Нынешняя популярность планшетных сканеров вполне обоснована, поскольку они являются наиболее универсальными устройствами, позволяющими сканировать отдельные листы, страницы книг и журналов без расшивки, а при определенных навыках - и небольшие объемные предметы. При этом они просты в обращении и не требуют регулярного технического обслуживания.

Несколько иначе устроены протяжные сканеры: в них источник света, оптическая система и линейка светочувствительных элементов в процессе сканирования остаются неподвижными, а носитель при помощи системы валов и роликов протягивается через сканирующий узел. В настоящее время подобные устройства используются главным образом для сканирования носителей большого формата - А3 и более. Основная сфера их применения - ввод различных чертежей, схем, карт и тому подобных документов большого формата для систем САПР и ГИС.

Протяжные сканеры не столь универсальны, как планшетные, ибо позволяют работать с носителями только в виде рулонов или отдельных листов; при этом существуют ограничения по максимальной и минимальной толщине носителей.

Прежде были распространены также ручные и проекционные сканеры, но с развитием технологий первые были вытеснены дешевыми планшетными моделями, а вторые уступили место более компактным и удобным цифровым фотокамерам. Стоит отметить, что после ухода с массового рынка ручные сканеры сохранили за собой довольно специфичную нишу: теперь они довольно широко используются для считывания штрих-кодов в автоматизированных кассовых терминалах и других подобных системах.

Рассмотрим наиболее важные характеристики сканеров, на которые необходимо обратить внимание при выборе подходящей модели.

Разрешающая способность измеряется в пикселах на дюйм (pixels per inch, ppi), и чем больше эта величина, тем с большей детальностью можно оцифровывать исходные изображения. Производители обычно указывают два значения разрешающей способности: оптическое и интерполированное (например, 600 и 19 200 ppi), но на самом деле возможности сканера характеризует именно первый параметр.

Еще одна довольно распространенная у производителей маркетинговая уловка - указание различных величин оптического разрешения для вертикальной и горизонтальной осей, например 1200×600 ppi. Однако обольщаться в данном случае не следует, поскольку реальная величина разрешающей способности соответствует меньшему из приведенных значений. Вообще говоря, погоня за большой разрешающей способностью в контексте выбора офисного сканера вряд ли оправданна, так как сканирование непрозрачных оригиналов в отраженном свете с разрешением более 600 ppi нецелесообразно. Дело в том, что в силу ряда причин детальность получаемого изображения будет увеличиваться весьма незначительно, а вот объем файла - очень даже заметно. Пожалуй, одним из немногих исключений из этого правила является сканирование цветных оригиналов, отпечатанных типографским способом: использование более высокой разрешающей способности позволит лучше справиться с неизбежно возникающим в этом случае характерным муаром .

В качестве примера приведем значения разрешающей способности, необходимые для выполнения некоторых наиболее типичных офисных задач:

• оптическое распознавание текста - 300-400 ppi;
• копирование цветных и черно-белых документов - 200-600 ppi;
• ввод фотографий и рисунков для размещения на Web-сайтах, в электронных документах и презентациях - 75-150 ppi;
• ввод фотографий и рисунков для репродуцирования на монохромных и цветных печатающих устройствах - 200-400 ppi.

Количество воспроизводимых при сканировании оттенков определяется разрядностью, измеряемой в битах на цветовой канал. Для цветных сканеров часто указывается суммарная величина для трех цветовых каналов. Например, надпись «24 бит» означает, что по каждому из трех цветовых каналов - красному, синему и зеленому - разрядность составляет 8 бит на цвет; максимально возможное количество оттенков составляет около 16,7 млн. Типичное значение этого параметра - 8 бит на цветовой канал (24 бит RGB), а многие модели современных планшетных сканеров позволяют оцифровывать изображение с разрядностью 12, 14 и даже 16 бит на цветовой канал (соответственно 36, 42 и 48 бит RGB). Нужно сказать, что для офисного применения увеличение разрядности не имеет практического смысла, поскольку офисные приложения, как правило, не позволяют обрабатывать и размещать в документах изображения с разрядностью более 8 бит на цветовой канал. Некоторое время назад еще можно было встретить черно-белые сканеры, однако сегодня подавляющее большинство моделей позволяют сканировать в цвете.

Максимальный размер сканируемых оригиналов для планшетных сканеров определяется размером планшета; наиболее типичное значение - 216×297 мм (оно позволяет сканировать документы наиболее распространенного формата А4), хотя иногда встречаются модели с удлиненным планшетом (216×356 мм). Планшетные сканеры формата А3 (297×420 мм) довольно дороги и обычно относятся уже к профессиональному классу. Что касается протяжных моделей, то здесь ситуация несколько иная: если максимальная ширина носителей обусловлена физическими параметрами устройства (шириной подающего тракта), то ограничение по допустимой длине налагается драйвером и используемым программным обеспечением.

При большой нагрузке на сканер весьма критичной становится его производительность, которая зависит от скорости сканирования. Стоит отметить, что данный параметр даже для одной и той же модели меняется в зависимости от величины разрешающей способности: чем выше заданное в настройках разрешение, тем медленнее работает сканер. Кроме того, на общую производительность сканера влияет скорость предварительного сканирования и время прогрева. Следует также учесть, что при установке больших значений разрешающей способности узким местом может стать не сам сканер, а используемый для его подключения интерфейс.

Для ряда моделей планшетных сканеров выпускаются устройства автоматической подачи документов (Auto Document Feeder, ADF), которые могут входить в стандартный комплект поставки или продаваться отдельно. Использование подобного устройства (которое обычно устанавливается вместо штатной крышки планшета) позволяет повысить производительность сканера при вводе большого количества однотипных оригиналов на отдельных листах, например готовых форм (анкет, опросных листов), объемных машинописных текстов и т.п.

Сегодня наиболее распространенным интерфейсом для подключения сканеров является USB 1.1. В последнее время дорогие модели планшетных сканеров оснащаются более высокоскоростными интерфейсами - USB 2.0 и IEEE-1394. В отличие от USB 1.1, контроллеры USB 2.0 и IEEE-1394 пока еще редко встречаются в стандартной комплектации офисных компьютеров, так что для подключения сканеров с этими интерфейсами, скорее всего, потребуется установка соответствующей платы.

Среди старых и наиболее дешевых сканеров еще можно встретить модели, оснащенные SCSI и даже параллельным интерфейсом IEEE-1284, однако в современных условиях приобретение подобных устройств вряд ли можно признать целесообразным.

Типы печатающих устройств

Несомненным лидером среди офисных печатающих устройств на сегодняшний день являются монохромные лазерные принтеры форматов А4 и А3. Они обладают высокой производительностью, низкой себестоимостью отпечатков и способны выдерживать большие нагрузки. Еще одним их достоинством является стабильно высокое качество отпечатков, практически не зависящее от типа используемой бумаги.

В последнее время наблюдается рост популярности цветных лазерных принтеров. Еще несколько лет назад это были весьма дорогие и низкопроизводительные устройства (из-за использования четырехпроходного процесса скорость печати в цветном режиме была значительно ниже, чем в монохромном), однако сегодня цены на цветные лазерные модели заметно снизились, а многие производители освоили выпуск устройств, позволяющих одинаково быстро печатать как монохромные, так и цветные изображения.

Во многом схожи с лазерными светодиодные принтеры. Благодаря использованию упрощенной (по сравнению с лазерной) технологии нанесения изображений эти устройства дешевле лазерных; правда, при этом они уступают последним по качеству получаемых отпечатков и производительности. Сейчас многие производители выпускают как монохромные, так и цветные светодиодные принтеры.

В настоящее время на рынке представлен весьма широкий спектр моделей лазерных и светодиодных принтеров - от настольных персональных до сетевых корпоративных. Как правило, небольшие настольные модели имеют минимальные возможности расширения конфигурации и по этой причине обычно используются в небольших подразделениях. Если же говорить о лазерных и светодиодных принтерах уровня средних и больших рабочих групп, то практически все они представляют собой своего рода конструктор: к базовому устройству, в котором располагаются растровый процессор и печатающий механизм, пристыковывается необходимое количество различных функциональных модулей (дополнительные лотки для подачи разнообразных носителей, сортировщики, брошюровщики, финишеры и т.п.). Кроме того, предусматриваются возможности по наращиванию конфигурации базового устройства путем установки дополнительных компонентов (модулей памяти, жестких дисков, шрифтовых картриджей, сетевых адаптеров и принт-серверов, интерпретаторов языков описания страниц, модулей автоматической двусторонней печати и пр.). Благодаря этому можно довольно легко изменять набор функциональных возможностей печатающего устройства в зависимости от потребностей подразделения, в котором он используется.

В офисах довольно широко распространены и струйные модели, подавляющее большинство которых являются цветными. Их использование оправданно в тех случаях, когда существует потребность в цветных документах, а среднемесячные объемы печати невелики. При этом нужно отметить, что если стоимость самих струйных печатающих устройств гораздо ниже, чем лазерных или светодиодных, то затраты на расходные материалы и, следовательно, себестоимость копии значительно выше. Хотелось бы обратить внимание и на то, что еще года три-четыре назад в офисах использовались в основном персональные модели струйных принтеров (поскольку других практически не выпускалось), а сегодня уже выделился и активно развивается отдельный класс корпоративных струйных принтеров, специально ориентированных на офисные задачи. От персональных моделей их отличает более высокая производительность, использование картриджей увеличенной емкости, большой ресурс работы и максимально допустимая месячная нагрузка, а также меньшая зависимость качества получаемых изображений от типа используемой бумаги.

Несколько особняком стоят широкоформатные струйные принтеры, однако, поскольку они применяются для решения достаточно специфичных задач, в рамках этой статьи мы их рассматривать не будем.

Несмотря на то что матричные принтеры сегодня практически полностью уступили свои позиции на рынке персональных печатающих устройств, они до сих пор выпускаются и активно используются в различных организациях. Конечно, матричные устройства не могут похвастаться высокой производительностью и низким уровнем шума, однако благодаря простому устройству их отличает очень высокая надежность и крайне низкая себестоимость отпечатков. Но секрет их долголетия кроется не в этом, а в том, что это единственные широко распространенные сегодня печатающие устройства ударного действия (помимо точек красителя на бумаге остается рельефный след), а специфика деятельности ряда компаний требует использования именно таких принтеров при заполнении официальных документов и форм (например, железнодорожных и авиабилетов).

Нельзя не упомянуть и о довольно экзотичных аппаратах, встречающихся в офисах относительно редко, - о термических принтерах. Наиболее известными представителями термических принтеров, использующих технологию термопереноса твердого красителя, являются аппараты американской компании ALPS и их OEM-версии, выпускавшиеся также под марками Citizen Printiva и OKI. Эти устройства обладают довольно низкой скоростью печати и очень высокой себестоимостью копий, однако у них есть и ряд неоспоримых достоинств: использование твердого красителя обеспечивает очень высокую стойкость отпечатков к механическому и химическому воздействию, а получаемое изображение практически не зависит от типа и качества покрытия носителей. Кроме того, при использовании специальных носителей напечатанные изображения можно переносить на ткань и на поверхность различных предметов. Стоит также отметить, что для данных принтеров выпускаются кассеты с красителями нестандартных цветов (например, белого, зеленого, серебряного, бронзового, золотого и т.д.). Одним из наиболее типичных применений термических принтеров является изготовление небольших тиражей сувенирной и представительской (визиток, бланков, приглашений и пр.) продукции.

Выпускаются и специализированные термические принтеры, предназначенные для нанесения изображений на поверхность компакт-дисков. В качестве примера можно назвать принтеры Inscripta, выпускаемые корпорацией Primera Technology, а также Perfect Image Prism, выпускаемые корпорацией Rimage . Такие устройства могут стать хорошим решением для подразделений, деятельность которых связана с распространением различной продукции и информационных материалов на CD- и DVD-носителях.

Теперь, когда мы ознакомились с основными типами распространенных сегодня печатающих устройств, перейдем к рассмотрению основных характеристик принтеров.

Основные характеристики принтеров

Разрешающая способность измеряется количеством точек на дюйм (dots per inch, dpi). Чем больше этот параметр, тем более точно принтер позволяет воспроизводить выводимые изображения: при печати текста и монохромных рисунков это означает более высокую детальность изображения, а применительно к полутоновым изображениям - возможность передачи большего количества оттенков при одинаковой линиатуре. Для печати текстовых документов вполне достаточно разрешающей способности 300-600 dpi, в то время как для качественного вывода полутоновых и цветных изображений требуется разрешение 720 dpi и более.

В настоящее время производители используют в своих изделиях различные технологии, позволяющие повысить количество воспроизводимых полутонов без увеличения разрешающей способности. К тому же стоит отметить, что на практике далеко не всегда принтеры разных производителей, обладающие одной и той же разрешающей способностью, обеспечивают одинаково качественные изображения.

Производительность принтера обусловлена несколькими параметрами: временем прогрева, скоростью растрирования и скоростью работы печатающего механизма. Время прогрева зависит от используемой технологии печати: если струйные и матричные принтеры готовы к работе практически сразу после включения, то лазерным и термическим принтерам требуется определенное время (от нескольких секунд до нескольких минут) для выхода на рабочий режим.

В зависимости от конструкции того или иного аппарата растрирование выводимого на печать изображения может выполняться как драйвером (что характерно для большинства струйных и матричных устройств, а также лазерных принтеров начального уровня), так и специализированным процессором самого принтера (такое решение обычно применяется в средних и больших лазерных и в некоторых струйных моделях). В первом случае время растрирования в большой степени обусловлено конфигурацией компьютера, с которого документ отправляется на печать. При прочих равных условиях время растрирования зависит от разрешения, заданного в настройках печати: удвоение величины разрешающей способности приведет к увеличению объема растрового образа страницы в четыре раза, вследствие чего значительно возрастет время, необходимое для обработки документа и передачи его в принтер.

Производители принтеров в технических характеристиках своих изделий обычно указывают лишь два параметра: максимальную скорость работы печатающего механизма и время выхода первой страницы после отправки документа на печать. Однако следует учитывать, что в отличие от лазерных и светодиодных принтеров скорость работы печатающих механизмов струйных, матричных и некоторых термических устройств существенно зависит от установленной величины разрешающей способности и степени заполнения страницы; таким образом, реальные показатели для этих принтеров могут оказаться заметно ниже заявленных производителем.

Требования к используемым носителям обычно включают перечень подходящих для того или иного устройства типов носителей (обычная бумага, специальные сорта бумаг, конверты, открытки, наклейки, карточки, прозрачная пленка и т.д.) и диапазон допустимой плотности, или удельного веса, для каждого типа носителей (обычно указывается в граммах на квадратный метр, г/м 2 ; кроме того, иногда указывается ограничение по максимальной толщине носителей). Обратите внимание на то, что эти параметры могут различаться в зависимости от способа подачи (ручной или автоматический) и от использования различных дополнительных устройств (модуля автоматической двусторонней печати, брошюровщика и т.п.).

Емкость подающих и принимающих лотков указывается в технических характеристиках принтера. Наиболее часто данный параметр рассчитывается для листов обычной бумаги плотностью 60 или 75 г/м 2 .

Говоря об офисном принтере, нельзя не упомянуть об интеграции данного устройства в локальную сеть. Для этого могут использоваться различные решения, наиболее распространенным из которых является установка в принтер специального сетевого адаптера или принт-сервера. Естественно, при выборе печатающего устройства необходимо уточнить, есть ли в предлагаемом производителем принтеров ассортименте сетевых адаптеров и принт-серверов модули, совместимые с проектируемой или уже имеющейся локальной сетью предприятия или подразделения.

Оптимизация использования принтеров

Любому системному администратору, работающему в более-менее крупном офисе, хорошо известно, что нагрузка на принтеры крайне неравномерна - периоды временного затишья внезапно сменяются спонтанными всплесками активности сотрудников, и даже высокопроизводительные сетевые принтеры далеко не всегда могут справиться с лавиной обрушивающихся на них документов. Вот наиболее типичная ситуация: один из пользователей отправил на печать отчет объемом в несколько сотен страниц - в результате другие сотрудники вынуждены ждать, пока будут отпечатаны их одно-двухстраничные письма и счета.

Вполне очевидно, что приобретение дополнительных принтеров вряд ли позволит эффективно справляться с подобными ситуациями и, кроме того, повлечет за собой дополнительные финансовые затраты. Но, оказывается, можно обойтись и уже имеющимся парком принтеров, если повысить эффективность их использования.

Суть решения заключается в следующем: имеющиеся в распоряжении данного подразделения принтеры объединяются в кластер, работой которого управляет общий принт-сервер. Использование такой схемы позволяет получить целый ряд преимуществ по сравнению с более традиционным подключением отдельных сетевых принтеров.

Один из наиболее показательных примеров - распараллеливание печати при выводе объемных документов либо большого количества копий. Реализуется это следующим образом: при превышении заданного в настройках минимального количества страниц отправленный на печать документ делится на несколько частей, которые печатаются параллельно на различных принтерах кластера (пользователь, отправивший задание, получит уведомление о том, на каких именно устройствах отпечатаны части документа). Это позволяет не только сократить время получения готового документа, но и равномерно распределить нагрузку между входящими в кластер устройствами. Помимо этого контроллер кластера может перенаправлять задания в случае возникновения сбоев: например, если в каком-либо из принтеров закончился тонер или замялась бумага, все отправленные на него задания будут перенаправлены на другое устройство, а пользователи получат соответствующие уведомления.

Нужно сказать, что и с точки зрения пользователя процедура печати становится проще: вместо нескольких разных принтеров в меню остается одно универсальное печатающее устройство, на которое и направляются все задания, а выбором наиболее подходящего принтера для печати конкретного документа управляет уже контроллер кластера.

В качестве примеров решений кластерной печати можно привести JetCAPS ClusterQue (совместная разработка компаний Hewlett-Packard и LBM Systems) и Callisto (разработка Canon).

Многофункциональные устройства

ложно сказать, кому из разработчиков первому пришла в голову идея объединить принтер и сканер в единое устройство. Да это, в общем-то, и не важно. Выгоды такого симбиоза очевидны: пользователь получает один аппарат, который может выполнять функции сразу трех различных устройств - сканера, принтера и копировального аппарата, а если добавить факсимильный модуль - то и четырех. Разумеется, такое решение получается дешевле трех или четырех отдельных устройств и требует значительно меньше места. Правда, некоторым недостатком в данном случае является более низкая надежность: например, при выходе из строя блока питания вы одновременно лишитесь возможности использования сразу всех устройств, а при исчерпании тонера или чернил в печатающем модуле не сможете воспользоваться не только принтером, но и копировальным аппаратом.

Как бы там ни было, на протяжении нескольких лет многофункциональные устройства пользуются устойчивым спросом, а производители регулярно обновляют модельный ряд этих офисных комбайнов. В настоящее время существует довольно четкое деление многофункциональных устройств на две большие группы: компактные настольные аппараты и большие корпоративные комплексы.

Многофункциональные устройства в настольном исполнении отличаются разнообразием внешнего вида и технических решений. В продаже можно встретить многофункциональные устройства, построенные на базе как протяжных, так и планшетных сканирующих модулей. Если же говорить о принтерной части, то это может быть и струйное (цветное или монохромное), и лазерное (обычно монохромное) печатающее устройство. Обычно в таких аппаратах предусмотрена возможность подключения к компьютеру через двунаправленный параллельный интерфейс IEEE-1284 и/или USB.

Что касается корпоративных многофункциональных комплексов, то зачастую они представляют собой высокопроизводительные цифровые копировальные аппараты, оснащенные компьютерным интерфейсом. Обычно они оснащаются лазерным печатающим механизмом (цветным или монохромным) и модулем планшетного (реже - протяжного) сканера с устройством автоматической подачи документов. Аналогично корпоративным лазерным принтерам, конфигурацию многих многофункциональных комплексов можно расширять путем установки дополнительных компонентов и внешних функциональных модулей.

КомпьютерПресс 9"2002