Твердочернильные принтеры

Принтеры

Печатающие устройства (принтеры) — это устройства вывода данных из компь­ютера, преобразующие ASCII-коды и битовые последовательности в соответству­ющие им графические символы и фиксирующие эти символы на бумаге.

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

* цветности (черно-белые и цветные);

* способу формирования символов (знакопечатающие и знакосинтезирующие);

* принципу действия (матричные, струйные, лазерные, термические);

* способами 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 (вплоть до полного набора символов ASCII);

* скорости печати;

* разрешающей способностью

Внутри ряда групп можно выделить по несколько разновидностей принтеров; на­пример, широко применяемые в ПК матричные знакосинтезирующие принтеры по принципу действия могут быть ударными, термографическими, электрографи­ческими, электростатическими, магнитографическими ; собственно говоря, и струйные принтеры также являются матричными.

Среди ударных принтеров наиболее распространены игольчатые (матричные), но в локальном варианте, без компьютера, еще встречаются и литерные, шаровидные, лепестковые (типа «ромашка») и т. д.

Печать у принтеров может быть посимвольная, построчная, постраничная. Ско­рость печати варьируется от 10-300 зн/с (ударные принтеры) до 500-1000 зн/с и даже до нескольких десятков (до 20) страниц в минуту (безударные лазерные прин­теры); разрешающая способность — от 3-5 точек на мм до 30-40 точек на мм (ла­зерные принтеры).

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.

Для текстовой печати в общем случае имеются следующие режимы, характеризу­ющиеся различным качеством печати:

* режим черновой печати (Draft);

* режим печати, близкий к типографскому (NLQ — Near Letter Quality);

* режим с типографским качеством печати (LQ — Letter Quality);

* сверхкачественный режим (SLQ — Super Letter Quality).

В текстовом режиме принтеры обычно поддерживают несколько шрифтов и их разновидностей, среди которых получили широкое распространение roman (мел­кий шрифт пишущей машинки), italic (курсив), bold-face (полужирный), expanded (растянутый), elite (полусжатый), condenced (сжатый), pica (прямой шрифт — цицеро), courier (курьер), san serif (рубленый шрифт сенсериф), serif (сериф), prestige elite (престиж-элита) и пропорциональный шрифт (ширина поля, отводи­мого под символ, зависит от ширины символа).

Желательно, чтобы принтер был русифицированным, то есть своими средствами обеспечивал печать русских букв — кириллицы; в противном случае в текстовом режиме потребуется подключение в ПК специальных драйверов.

Многие принтеры позволяют реализовать:

* эффективный вывод графической информации (с помощью символов псевдо­графики);

* сервисные режимы печати: плотная печать, печать с двойной шириной, с под­черкиванием, с верхними и нижними индексами, выделенная печать (каждый символ печатается дважды) и печать за два прохода (второй раз символ печата­ется с незначительным сдвигом);

* многоцветную (до 100 различных цветов и оттенков) печать. 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 равен примерно 2,54 см) или на одном миллиметре — точек на миллиметр бумаги. Например, разрешение 1440 dpi означает, что на длине одного дюйма бумаги размещается 1440 точек. Чем боль­ше число разрешения, тем точнее воспроизводятся детали изображения. Одна­ко при этом соответственно возрастает и время печати (исключение, лазерные принтеры).

• Скорость печати. Единицей измерения скорости печати информации служит величина количество символов в секунду — cps (characters per second), а при ли­стовой печати — страниц в минуту —ррт (pages per minute,).

Матричные принтеры

В матричных принтерах изображение формируется из точек ударным способом, по­этому их более правильно называт ударно-матричные принтеры, тем более что и про­чие типы знакосинтезирующих принтеров тоже чаще всего используют матричное формирование символов, но безударным способом. Тем не менее «матричные принте­ры» — это их общепринятое название, поэтому и будем его придерживаться.

В игольчатых (ударных) матричных принтерах печать точек осуществляется тонки­ми иглами, ударяющими бумагу через красящую ленту. Каждая игла управляется собственным электромагнитом. Печатающий узел перемещается в горизонтальном направлении, 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. Недорогие принтеры имеют 9 иго­лок. Матрица символов в таких принтерах имеет размерность 7x9 или 9x9 точек. Более совершенные матричные принтеры имеют 18 и даже 24 иглы.

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

В принтерах с различным числом иголок разные режимы печати реализуются по-разному. В 9-игольчатых принтерах печать в режиме Draft выполняется за один проход печатающей головки по строке. Это самый быстрый режим печати, но зато имеет самое низкое качество. Режим NLQ реализуется за два прохода: после пер­вого прохода головки бумага протягивается на расстояние, соответствующее по­ловинному размеру точки; затем совершается второй проход с частичным пере­крытием точек. При этом скорость печати уменьшается вдвое.

Переключение режимов работы матричных принтеров и смена шрифтов может осуществляться как программно, так и аппаратно путем нажатия имеющихся на устройствах клавиши и/или соответствующей установки переключателей.

Быстродействие матричных принтеров при печати текста в режиме Draft находится в пределах от 100 до 500 cps, что соответствует примерно двум страницам в минуту (с учетом смены листов). У специальных, дорогих принтеров доходит и до 1000 cps.

Разрешающая способность до 360 х 360 dpi (первая цифра по вертикали, вторая -по горизонтали).

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. Струйные принтеры в печатающей головке вместо иголок имеют тонкие трубочки — сопла, через кото­рые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки красителя (чернил). Это безударные печатающие устройства. Матрица печатающей головки обычно содер­жит от 12 до 64 сопел.

В последние годы в их совершенствовании достигнут существенный прогресс: при формировании изображения используют направленное взрывоподобное распыле­ние капелек чернил на бумагу при помощи мельчайших сопел печатающей голов­ки - так называемой «пузырьковой» технологии струйной печати. Технически процесс распыления выглядит следующим образом. В стенку сопла встроен элек­трический нагревательный элемент, температура которого при подаче электриче­ского импульса резко возрастает за 5-10 мкс. Все чернила, находящиеся в контакте с нагревательным элементом, мгновенно испаряются, что вызывает резкое повы­шение давления, под действием которого чернила выстреливаются из сопла на бумагу. После «выстрела» чернильные пары конденсируются, в сопле образуется зона пониженного давления и в него всасывается новая порция чернил. Эта новая технология произвела переворот в мире струйных принтеров, позво­лив почти на порядок увеличить их разрешающую способность (до 600-1440 dpi).

В настоящее время на рынке струйных принтеров доминируют изделия фирм Epson, Hewlett Packard, Canon, Lexmark. Технологии термической пузырьковой печати придерживается большинство фирм производителей принтеров, в том чис­ле Canon, Hewlett Packard, Lexmark .

Фирма Epson разработала и применяет несколько модифицированный вариант этой печати: используется оригинальная пьезоэлектрическая технология MicroPiezo, в основе которой лежат свойства пьезокристалла. Печатающая головка принтера содержит многочисленные маленькие пьезокристаллы, размещенные у оснований сопел головки. Под действием электрического тока кристалл может изменять форму с большой скоростью, создавая механическое давление в сопле и тем самым за­ставляя чернила выстреливать на поверхность бумаги. Данная технология позво­ляет управлять процессом формирования точки (форма и размер) и позициониро­ванием ее на листе. Технология MicroPiezo обеспечивает разрешение печати также до 1440 dpi.

Струйные принтеры, используя большее количество сопел в пишущей головке, вы­полняют и цветную печать, но разрешающая способность при этом по сравнению с чер­но-белыми уменьшается примерно в два раза. Для создания цветного изображения используется обычно принятая в полиграфии цветовая схема CMYK, включающая четыре базовых цвета: Cyan — голубой, Magenta — пурпурный, Yellow — желтый, Key -ведущий (черный). Сложные цвета образуются смешением базовых. Качество печати великолепное — полноцветный плакат практически неотличим от типографского.

Основные достоинства струйных принтеров:

* высокое качество печати, для принтеров с большим количеством сопел — до 720 х 1440 dpi (у лучших принтеров до 1200 х 2880 dpi, величина, характерная для лазерных принтеров);

* высокая скорость печати — до 10 ррт;

* использование обычной бумаги, хотя и хорошей плотности , 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).

Характеристики некоторых струйных принтеров

Лазерные принтеры

Лазерные принтеры обеспечивают наиболее качественную печать с наивысшим разрешением и скоростью. В них применяется электрографический способ фор­мирования изображений, используемый в одноименных копировальных аппара­тах. Выпускаются лазерные принтеры двух основных модификаций: лазерные и светодиодные. В лазерных принтерах для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного светочувствитель­ного барабана контуры невидимого точечного электронного изображения, служит лазер. В светодиодных принтерах — LED-принтерах (LED — Light Emitting Diode) — роль лазерного луча выполняет светодиодная панель.С засвеченных на поверхности барабана лучом лазера или светодиодами точек сте­кает электрический заряд. После проявления электронного изображения порош­ком красителя (тонера), налипающего на разряженные участки, выполняется пе­чать — перенос тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления. Широко используются и цветные лазер­ные принтеры. Цветная печать обеспечивается использованием разноцветного то­нера по модели CMYK. Если сравнить лазерные и светодиодные принтеры между собой, то можно сказать следующее. Теоретически светодиодная технология бо­лее надежна, поскольку является более простой. Ведь недаром фирма OKI дает на светодиодные панели в своих принтерах пожизненную гарантию. Кроме того, прин­теры со светодиодной панелью более компактны. Однако на практике большин­ство производителей предпочитает лазерную технологию: светодиодную техноло­гию используют только фирмы OKI и Panasonic. Лазерные принтеры работают быстрее, а светодиодные более дешевы.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. И од­ним из важных параметров лазерного принтера является объем его внутренней оперативной памяти. Изображение перед печатью должно быть загружено во внут­реннюю память принтера в виде растрового (bit map) представления. Для цветных принтеров требуемый объем внутренней памяти возрастает примерно в три раза. Еще больше возрастает объем необходимой памяти при печати полутоновых кар­тинок: в 8 раз для монохромного изображения и в 24 раза — для полноцветного. Правда, сжатие данных может снизить требования к оперативной памяти принтера.

Следует также отметить, что встроенные шрифты позволяют генерировать прин­теру растровое представление прямо по мере надобности, и тогда неважно, сколь­ко у принтера внутренней памяти. Помимо модулей оперативной памяти, на мно­гих моделях лазерных принтеров устанавливаются и винчестеры.

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 сравнимо 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.

Термопринтеры

Термопринтеры относятся также к группе матричных принтеров. В них использу­ется термоматрица и специальная термобумага или термокопирка. Принцип дей­ствия термопринтера весьма прост. Печатающий элемент представляет собой па­нель с нагреваемыми элементами — термоматрицу. В зависимости от подаваемого изображения нагреваются те или иные элементы, которые заставляют темнеть спе­циальную термобумагу в месте нагрева. Достоинством данного типа принтеров является то, что им не нужны никакие расходные материалы, кроме специальной бумаги. Недостатки: необходимость использования дорогостоящей специальной бумаги (или копирки); невысокая скорость печати, недолговечность отпечатан­ных документов (темнеют со временем).

Твердочернильные принтеры

Твердочернильная технология используется фирмой Tektronix, являющейся час­тью фирмы Xerox. Красители, используемые в твердочернильном принтере, пред­ставляют собой твердые кубики цветов CMYK. Добавлять их можно даже во время печати. Кубики каждого цвета имеют собственное отделение. Чернила расплавля­ются и подаются в широкую печатающую головку. Головка создает изображение на алюминиевом барабане, с которого оно полностью переносится на бумагу. Для того чтобы чернила не застывали на барабане, их подогревают. Ширина печатаю­щей головки равна ширине листа. Наиболее интересной в данном принтере явля­ется печатающая головка, представляющая собой блок сопел (по 112 на каждый цвет), снабженных пьезоэлементами. При срабатывании пьезоэлемента капля рас­плавленных чернил попадает на барабан. Скорость печати в цвете доходит до 14 ррm.

Сканеры

Сканер — это устройство ввода в компьютер информации непосредственно с бу­мажного документа. Можно вводить тексты, схемы, рисунки, графики, фотографии и другую графическую информацию. Сканер, подобно копировальному аппарату, создает копию изображения бумажного документа, но не на бумаге, а в электрон­ном виде — создается электронная копия изображения.

Сканеры являются важнейшим звеном электронных систем обработки докумен­тов и необходимым элементом любого «электронного стола». Записывая резуль­таты своей деятельности в файлы и вводя информацию с бумажных документов в ПК с помощью сканера с системой автоматического распознавания образов, мож­но сделать реальный шаг к созданию систем безбумажного делопроизводства.

Сканеры весьма разнообразны и их можно классифицировать по целому ряду при­знаков. Прежде всего, сканеры бывают черно-белые и цветные.

Черно-белые сканеры могут считывать штриховые изображения и полутоновые. Штриховые изображения не передают полутонов, или, иначе, уровней серого. По­лутоновые позволяют распознать и передать 16, 64 или 256 уровней серого.

Цветные сканеры работают и с черно-белыми, и с цветными оригиналами. В пер­вом случае они могут использоваться для считывания и штриховых, и полутоно­вых изображений.

В цветных сканерах используется цветовая модель RGB (Red-Green-Blue): ска­нируемое изображение освещается через вращающийся RGB-светофильтр или от последовательно зажигаемых трех цветных ламп; сигнал, соответствующий каж­дому основному цвету, обрабатывается отдельно.

Число передаваемых цветов колеблется от 256 до 65 536 (стандарт High Color) и да­же до 16,8 млн (стандарт True Color).

Разрешающая способность сканеров измеряется в количестве различаемых точек на дюйм изображения и составляет от 75 до 1600 dpi (dot per inch).

По конструктивному исполнению сканеры делятся на ручные и настольные. Настольные, в свою очередь, делятся на планшетные, роликовые и проекционные. Особняком стоят слайд-сканеры, считывающие изображение с прозрачных носи­телей. Основные характеристики сканеров.

1. Оптическое разрешение определяется как количество светочувствительных элементов в сканирующей головке, поделенное на ширину рабочей области. Выражается в точках на дюйм (dots per inch, dpi). Высокое разрешение необхо­димо, как правило, только для комфортного визуального восприятия. Для нор­мальной работы программ распознавания образов вполне достаточ­но величины 300 dpi, а для публикации картинок на web-сайтах Интернета и того меньше — 80 dpi.

2.Интерполяционное (программное, логическое) разрешение — произвольно вы­бранное разрешение, для получения которого драйвер сканера рассчитывает недостающие точки.

3 Разрядность (глубина цвета) — определяет степень подробности информации об отсканированной точке изображения. Чем больше разрядов (бит) использу­ется для представления отдельной точки изображения, тем более подробна ин­формация о ней. Так, например, глубине цвета в один бит соответствует два цвета — черный и белый, и, соответственно, точка может быть или черной, или белой. Восьми битам соответствует 256 цветов (как правило, это градации се­рого). Достаточной глубиной цвета является 24 бита, когда на каждый компо­нент цвета — красный, синий, зеленый — отводится 8 бит и, соответственно, 256 градаций. В совокупности это дает 16,7 млн возможных комбинаций цве­тов. Более тонкие оттенки человеческий глаз не различает.

4. Динамический диапазон сканера характеризует его способность различать близ­лежащие оттенки (прежде всего, это касается темных областей оригинала). Ди­намический диапазон можно определить как разницу между самым светлым оттенком, который сканер отличает от белого, и самым темным, но отличимым от черного.

5.Измеряется динамический диапазон в специальных единицах, именуемых D. Теоретически 24-разрядный сканер может иметь диапазон 2,4 D, а 36-разряд­ный — 3,2 D. Для повседневной работы вполне достаточна величина и 2,4 D и лишь для художественных цветных и полутоновых изображений требуется 3,0 D.

6.Скорость сканирования может определяться по-разному: и в миллиметрах в се­кунду, и в листах в минуту, но чаще в количестве секунд, затрачиваемых на сканирование одной страницы. Следует иметь в виду, что связь между скорос­тью сканирования и качеством получаемого изображения в большинстве слу­чаев отсутствует. Равно как и связь между скоростью сканирования цветного и черно-белого изображений.

Типы сканеров

Ручные сканеры конструктивно самые простые: они состоят из линейки светодиодов и источника света, помещенных в единый корпус. Перемещение по изображе­нию такого сканера выполняется вручную.

С их помощью за один проход вводится лишь небольшое количество строчек изоб­ражения (их захват обычно не превышает 105 мм). У ручных сканеров имеется индикатор, предупреждающий оператора о превышении допустимой скорости ска­нирования. Эти сканеры имеют малые габариты и низкую стоимость. Скорость сканирования 5-50 мм в секунду (зависит от разрешающей способности).

Например, сканеры Mustek: GS-400L — черно-белый полутоновый, CG-8400T -цветной.

Планшетные сканеры самые распространенные; в них сканирующая головка (ли­нейка светодиодов) перемещается относительно оригинала автоматически; они позволяют сканировать и листовые, и сброшюрованные (книги) документы.

Принцип работы сканеров заключается в следующем. Сканируемый оригинал по­мещается на прозрачном неподвижном стекле. Вдоль него передвигается сканиру­ющая головка с источником света. Оптическая система планшетного сканера про­ецирует световой поток от сканируемого оригинала на сканирующую головку, состоящую из трех параллельных линеек светочувствительных элементов (CCD-матрица). Каждая линейка принимает информацию о своем цвете — красном (Red), зеленом (Green), синем (Blue). В сканирующей головке уровни освещенности пре­образуются в уровни напряжения (аналоговый сигнал). Затем, после коррекции и обработки, аналоговый сигнал преобразуется в цифровой с помощью аналого-циф­рового преобразователя. Цифровой сигнал поступает в компьютер, где данные, соответствующие изображению оригинала, обрабатываются и преобразовывают­ся под управлением драйвера сканера.

Скорость сканирования: 2-10 с на страницу (формат А4).

Примером могут служить цветные сканеры: Mustek Paragon 1200, Epson ES1200, HP ScanJet 5 S и P, HP ScanJet 11CX (следует заметить, что подавляющее коли­чество продаж сканеров на российском рынке в последние годы приходится на продукцию фирмы Hewlett-Packard).

Среди сканеров, работающих с документами большого формата, следует выделить популярные сканеры фирмы Agfa, например Agfa Argus II, имеющий физическое разрешение 600 х 1200 dpi (логическое разрешение при использовании интерпо­лирующей технологии Ultra View 2400 х 2400 dpi), передающий 4096 оттенков и масштабирующий изображение в 7-9 раз.

Листовые сканеры (их также называют страничными, протяжными, роликовыми) наиболее автоматизированы; в них оригинал автоматически перемещается отно­сительно неподвижной сканирующей головки, часто имеется автоматическая по­дача документов, но сканируемые документы только листовые.

Достоинствами листовых сканеров являются низкая стоимость и более высокое, по сравнению с ручными сканерами, качество получаемого изображения. К недо статкам относятся проблемы выравнивания листов и сложности работы с нестан­дартными листами. Примером может служить сканер Mustek SF-630, скорость 10 с на страницу.

Барабанные сканеры чаще всего содержат один датчик, в качестве которого исполь­зуется фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). Сканируемый оригинал закрепля­ется на поверхности прозрачного цилиндра, который вращается с большой скоро­стью. Датчик последовательно, пиксел за пикселом считывает оригинал. Достоинством барабанного сканера является самое высокое качество получаемо­го изображения, основным недостатком — высокая стоимость. Проекционные сканеры внешне напоминают фотоувеличитель, но внизу лежит ска­нируемый документ, а наверху находится сканирующая головка. Сканер оптичес­ким образом сканирует информационный документ и вводит полученную инфор­мацию в виде файла в память компьютера.

Особую группу составляют слайд-сканеры. Они конструктивно также бывают раз­ные: планшетные, барабанные, проекционные и т. д. Прозрачный оригинал пред­ставляет собой пленку с линейным размером стороны прямоугольника от 35 до 300 мм. По характеристикам слайд-сканеры самые качественные: их разрешающая способность обычно лежит в пределах от 2000 до 5000 dpi.

Примером слайд-сканера являются барабанные сканеры, у которых прозрачный оригинал (слайд) обычно размером примерно 200 х 300 мм крепится на вращаю­щийся барабан. У сканера Howtek Scan Master разрешение 4000 dpi, у Scan View ScanMate Magic разрешение 2000 dpi при передаче 4096 оттенков. Наибольшее разрешение имеют сканеры, работающие с малогабаритными слайдами (сторона до 120 мм). У сканера Scitex Leaf Scan 45 разрешающая способность 5080 dpi при передаче 654 000 оттенков.

Дигитайзеры

Дигитайзер (digitaizer), или графический планшет, — это устройство, главным на­значением которого является оцифровка изображений. Он состоит из двух частей: основания (планшета) и устройства указания (пера или курсора), перемещаемого по поверхности основания. При нажатии на кнопку курсора его положение на по­верхности планшета фиксируется и координаты передаются в компьютер.

Дигитайзер может быть использован для ввода рисунка, создаваемого пользовате­лем в компьютер: пользователь водит пером-курсором по планшету, но изображе­ние появляется не на бумаге, а фиксируется в графическом файле.

Принцип действия дигитайзера основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки тоненьких проводников с довольно боль­шим шагом между соседними проводниками (от 3 до б мм). Механизм регистра­ции позволяет получить логический шаг считывания информации, намного мень­ше шага сетки (до 100 линий на мм).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: