Принтеры, обзор. Лазерные, матричные, струйные и плоттеры

Принтеры (печатающие устройства) – это устройства вывода данных из компьютера, преобразующие ASCII-коды и битовые последовательности в соответствующие им символы и фиксирующие их на бумаге.

Принтеры являются наиболее развитой группой ВУ ПК, насчитывающей до 1000 различных модификаций. Принтеры различаются между собой по:

• цветности (черно-белые и цветные);

• способу формирования символов (знакопечатающие и знакосинтезирующие);

• принципу действия (матричные, струйные, лазерные, термические и др.);

• способу печати (ударные, безударные) и формирования строк (последовательные, параллельные);

• ширине каретки (с широкой 375-450 мм и узкой 250 мм кареткой);

• длине печатной строки (80 и 132-136 символов);

• набору символов;

• скорости печати;

• разрешающей способности и т. д.

Принтеры могут работать в двух режимах — текстовом и графическом:

• в текстовом режиме на принтер посылаются коды символов, которые следует распечатать, причем контуры символов выбираются из знакогенератора принтера;

• в графическом режиме на принтер пересылаются коды, определяющие последовательность и местоположение точек изображения.

В текстовом режиме принтеры обычно поддерживают несколько шрифтов и их гарнитур. Основными характеристиками принтеров являются:

• разрешающая способность или просто разрешение. Разрешение при печати чаще всего измеряется числом элементарных точек (dots), которые размещаются на одном дюйме (dpi — dots per inch, inch — дюйм, примерно 2,54 см) или на одном см (точек на см бумаги).

• скорость печати. Единицей измерения скорость печати информации служит количество символов в секунду, cps (characters per second), а при листовой печати –показатель страниц в минуту, ррт (pages per minute). Как правило, ррт указывается для страниц формата А4.

Лазерные принтеры

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. В основе технологии лежит принцип сухого электростатического переноса. Суть этого принципа такова: источник света освещает предварительно заряженную поверхность светочувствительного вала (фотобарабана, фотовала). На тех местах, на которые попал свет, меняется заряд и к этим местам затем притягивается тонер. Затем тонер за счёт электростатики переносится на бумагу, попадает в печку, где и закрепляется под действием высокой температуры и давления. Отпечатки сделанные таким способом не боятся влаги, устойчивы к истиранию и выцветанию. Качество такого изображения очень высокое.
Процесс лазерной печати складывается из семи последовательных шагов:

Зарядка Фотобарабана — равномерное покрытие поверхности вращающегося фотобарабана отрицательным зарядом. Лазерное сканирование (засвечивание) — процесс прохождения отрицательно заряженной поверхности фотобарабана под лазерным лучом. Наложение тонера. Перенос тонера. Закрепление тонера

Достоинства лазерных принтеров:

• высокая скорость печати (от 4 до 40 и выше страниц в минуту);

• скорость печати не зависит от разрешения;

• высокое качество печати до 2880 dpi (но 700 dpi лазерного цветного принтера сравнимы с 1400 dpi струйного);

• низкая себестоимость копии (на втором месте после матричных принтеров);

• бесшумность.

Недостатки лазерных принтеров:

• высокая цена принтеров, особенно цветных;

• большое потребление электроэнергии.

Матричные принтеры

В матричных принтерах печать точек осуществляется тонкими иглами, ударяющими бумагу через красящую ленту. Каждая игла управляется собственным электромагнитом. Печатающая головка перемещается в горизонтальном направлении листа, и знаки в строке печатаются последовательно. Многие принтеры выполняют печать как при прямом, так и при обратном ходе. Количество иголок в печатающей головке определяет качество печати.

Качество печати матричных принтеров определяется также возможностью вывода точек в процессе печати с частичным перекрытием за несколько проходов печатающей головки.

Благодаря горизонтальному движению головки принтера и активизации отдельных иголок напечатанный знак образует "матрицу", причем отдельные буквы, цифры и знаки записаны в памяти принтера (ПЗУ) в виде бинарных кодов.

Достоинства матричных принтеров:

• низкая стоимость как самого принтера, так и расходных материалов для него;

• возможность одновременной печати нескольких копий.

Недостатки: невысокие качество и скорость печати, а также шум при печати.

Струйные принтеры

Это самые распространенные в настоящее время принтеры. В струйных принтерах для формирования изображения используются специальные сопла, через которые на бумагу подаются чернила. Тонкие, как волос, сопла находятся на головке принтера, где установлен резервуар с жидкими чернилами, которые, как микрочастицы, переносятся через сопла на материал носителя. Число сопел зависит от модели принтера и его изготовителя. Обычно их бывает от 48 до 128, однако, некоторые последние модели имеют гораздо большее число сопел.

Хранение чернил в струйных принтерах осуществляется двумя методами. В первом методе головка принтера является составной частью патрона с чернилами. При этом замена патрона с чернилами одновременно связана с заменой головки. Во втором методе для хранения чернил используется отдельный сменный резервуар, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера.

Фирмы-изготовители реализуют различные способы нанесения чернил на бумагу: пьезоэлектрический, пузырьково-струйный, метод drop-on-demand.

Основные достоинства струйных принтеров:

• высокое качество печати, для принтеров с большим количеством сопел - до720 х 1440 dpi (у лучших принтеров до 1200 х 2880 dpi - величина,характерная для лазерных принтеров);

• высокая скорость печати — до 10 ррm;

• использование обычной бумаги, хотя и хорошей плотности (от 60 до 135 г/м2),чтобы не растекались чернила;

• бесшумность работы.

Основными недостатками струйных принтеров являются:

• опасность засыхания чернил внутри сопла, что иногда приводит к необходимости замены печатающей головки;

• высокая стоимость расходных материалов, в частности, баллончика для чернил, особенно если он объединен с печатающей головкой и заменяется совместно с ней (такая

конструкция характерна для термоструйных головок).

ПЛОТТЕРЫ

Плоттеры, они же графопостроители, предназначены для вывода чертежей. Плоттеры являются векторными устройствами (по крайней мере, по входным данным). Плоттер способен рисовать графические примитивы: точка, отрезок прямой, дуга, эллипс, прямоугольник. Поток данных, получаемый плоттером, содержит команды рисования этих примитивов и параметры. Многие плоттеры «понимают» и команды написания текста: каждую букву они внутренне интерпретируют как набор отрезков и дуг; для этого они должны иметь соответствующие таблицы знакогенераторов. Плоттеры позволяют выводить изображения на листы разного формата — от А4 для настольных устройств до А1 и АО у крупных напольных устройств. По способу обеспечения движения пишущего средства относительного бумаги различают планшетные и рулонные плоттеры.

У плоттеров имеется ряд специфических параметров:

• формат бумаги (максимальный и минимальный размеры листа);

• линейная скорость движения пера при рисовании и холостых перемещениях;

• максимальное ускорение головки;

• точность позиционирования;

• повторяемость позиционирования;

• количество цветов;

• поддерживаемые языки графических команд.

Кроме рисующих плоттеров существуют и режущие плоттеры (cutter), в них вместо пишущей имеется режущая головка с механическим или лазерным резаком.