Печатающие устройства

В этой главе рассматриваются устройства, способные создавать твердые копии (Hardcopy) документов, т.е. выводить текст, графические изображения на бумагу, пленку без дальнейшей компьютерной модификации. Устройства вывода на носитель информации, которыми можно пользоваться непосредственно, без каких-либо дополнительных средств, принято называть печатающими устройствами. Их также называют пассивными (в отличие от активных — мониторов) устройствами графического вывода.

К печатающим устройствам относятся принтеры и плоттеры (графопостроители), которые имеют ряд существенных отличий:

=> принтер действительно печатает выводимую информацию, при этом использует, как правило, растровый принцип формирования изображения (как монитор);

=> плоттер вычерчивает изображение и использует векторный принцип формирования изображения. В векторных устройствах вывода инструмент прорисовывает только изображаемые фигуры и траектория пишущего механизма движения определяется выводимым изображением. Изображение состоит из графических примитивов: отрезков прямых (векторов — откуда происходит название), прямоугольников, окружностей, дуг и др.

Широкое распространение печатающих устройств обусловлено рядом причин:

=> сравнительно низкой их стоимостью (в первую очередь принтеров) и высокой производительностью получения готового продукта (например, создания конструкторской документации в виде чертежей); => удобством для восприятия и использования документальной формы представления на бумаге текста и графики;

=> возможностью длительного сохранения (вне компьютера) информации в готовом для непосредственного использования виде, что открывает оперативный доступ к информации широкому кругу лиц.

Принтеры

Классификация принтеров. Принтеры относятся к наиболее развитой группе внешних устройств персональных компьютеров, насчитывающей несколько тысяч различных моделей. Подключение большинства типов принтеров к системному блоку осуществляется через параллельный порт. Основными классификационными признака- м и принтеров являются:

=> принцип действия, или нанесения изображения на бумагу (матричные, струйные, лазерные, термические принтеры);

=> цветность изображения (черно-белые и цветные принтеры);

=> способ печати (ударные и безударные принтеры, принтеры с посимвольной, построчной и постраничной печатью);

=> способ формирования символов (знакопечатающие и знакосинтезирующие принтеры);

=> ширина каретки (принтеры с широкой и узкой кареткой).

Способы регистрации данных. По принципу воздействия на носитель информации (обычно бумагу) различают:

=> ударный способ регистрации, при котором символ наносится созданием давления на красящую ленту с помощью печатающего механизма. Этот способ позволяет получить несколько твердых копий; => безударный способ регистрации, при котором регистрируемые данные на поверхности носителя создаются в результате того или иного электрофизико-химического воздействия на носитель.

Известны три способа получения отпечатков знаков, изображений на поверхности носителя информации [15]:

=> нанесение слоя вещества на поверхность носителя, реализуемого ударным и безударным (электрофотографическим, магнитографическим и струйным) способами;

=> снятие слоя вещества носителя, в качестве которого используется специальная бумага, например двухслойная бумага, состоящая из темной подложки и тонкого светлого слоя. Снятие светлого слоя реализуется электротермическим и электроискровым методами (выжиганием);

=> изменение состояния вещества носителя, при котором используется многослойная бумага, при этом верхний слой имеет сложный химический состав. При обработке давлением за счет химической реакции верхний слой удаляется, оставляя видимый символ. При безударных способах используются фотографический, электрохимический и термографический методы.

Языки принтера. Если для управления работой компьютера используется операционная система, то для принтера в качестве такой «операционной системы» выступает язык. Язык принтера представляет собой совокупность команд и правил, позволяющих управлять его работой (задавать необходимые режимы работы, устанавливать требуемые параметры и т.п.). Набор команд языка принтера обычно содержится в ROM принтера и интерпретируется его процессором.

Глубокое знание языка управления принтером необходимо лишь программистам, создающим программы взаимодействия компьютера с принтером. Обычному пользователю достаточно знать общие команды и указания для принтера, чтобы, например, установить необходимое число копий распечатываемого документа или поля при печати. Поэтому ограничимся краткими сведениями о языках, используемых в наиболее распространенных лазерных принтерах.

Язык PCL. Язык управления принтером PCL (Printer Control Language) помимо команд для управления принтером содержит графические функции, описывающие, например, геометрические фигуры или поворот шрифтов, и имеет небольшое количество встроенных шрифтов (Courier, CG Times, Univers).

Язык HP-GL. Язык Hewlett-Packard Graphics Language (HP- GL) по своей сути является стандартом для чертежных плоттеров, однако он используется для расширения команд PCL. Команды HP-GL позволяют принтеру реализовать ряд возможностей для обработки изображений (поворот объекта на любой угол, зеркальное отображение объекта и др.).

Язык PostScript. Стандартизированный язык описания страницы PostScript

=> включает в себя контурный шрифт (Outline Font);

=> обеспечивает возможность работы с цветом;

=> позволяет до печати определить точный вид страницы.

=> описывает шрифты в векторном виде.

Лазерный принтер строит страницу целиком из точек, поэтому векторный вид шрифтов с помощью процессора RIP (Raster Image Processor) преобразуется 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.

Достоинства применения PostScript:

=> контурное представление символов (шрифтов) в виде совокупности отдельных векторов (линий Безье) позволяет получить простое математическое описание символа. Путем преобразования математического описания символа можно масштабировать, поворачивать, отображать зеркально и абсолютно точно позиционировать каждый символ;

=> в памяти ROM принтеров содержится набор различных шрифтов, удовлетворяющих стандарту PostScript. Многие производители предлагают свои наборы шрифтов в стандарте PostScript;

=> файлы PostScript независимы от аппаратного обеспечения: они могут восприниматься любым периферийным устройством (лазерным принтером или фотонаборным аппаратом), которые поддерживают PostScript. Качество печати определяется разрешением аппаратного обеспечения. Файлы PostScript представляют собой программу в формате ASCII, поэтому их можно редактировать как обычный текстовой файл.

Матричные принтеры. Матричные принтеры относятся к печатающим устройствам ударного типа, первые модели которых появились в результате дополнения электрических пишущих машинок портами ввода, дешифраторами цифрового кода и устройствами электромагнитного управления каждой клавишей и получили достаточно широкое распространение для вывода на печать знаковой информации в 1960—1970-х гг. Дальнейшее развитие знакопечатающих принтеров ударного типа связано с разработкой различных конструкций литероносителя (рычажная, цилиндрическая, сферическая и другие конструкции). Однако широкого распространения они не получили из-за низкой скорости печати (30...40 знаков в секунду) и невозможности печати графических изображений. На смену знакопечатающим принтерам пришли матричные (Dot-Matrix-Printers), или игольчатые, принтеры, которые длительное время (пока цена лазерных принтеров была достаточно высока, а струйные принтеры имели неудовлетворительные характеристики) служили стандартными устройствами вывода для персональных компьютеров. Матричные принтеры используются и в настоящее время. К их достоинствам следует отнести:

=> низкую стоимость принтера и расходных материалов (красящей ленты); => возможность одновременно печатать несколько копий документа;

=> возможность печатать как на отдельных листах бумаги, так и на перфорированном рулоне.

Устройство и принцип действия принтера. Основными компонентами матричного принтера являются (рис. 16.1,а):

=> вал, предназначенный для продольного перемещения закрепленной на нем бумаги. Путем прокрутки вала осуществляется перевод строк выводимых на принтер данных (текста, рисунка);

=> печатающая головка с набором иголок, количество которых может составлять 9 или 24 (рис. 16.1,6);

=> направляющая ось, предназначенная для перемещения печатающей головки вдоль строки;

=> картридж с красящей лентой, видимая часть которой расположена между иглами печатной головки и находящейся на валу бумагой. На принтере также имеются не показанные на рис. 16.1,а механические или оптоэлектронные датчики крайних положений печатающей головки (каретки) и датчик конца бумаги.

Матричный принтер и печатающая головка с набором иголок

Рис. 16.1. Матричный принтер и печатающая головка с набором иголок

Знаки на бумаге формируются иголками, которые активизируются с помощью электромагнитов. При ударе иголки по ленте на бумаге остается закрашенный след. В процессе печати головка движется вдоль направляющей оси слева направо. После того как строка отпечатана, датчик крайнего правого положения каретки изменяет направление движения магнитной головки. По завершении обратного хода выполняется печать следующей строки.

Для работы с принтером на его лицевой панели имеются кнопки управления и индикаторы:

=> кнопка On Line для переключения в режимы On Line — соединения принтера с компьютером (принтер способен принимать поступающие сигналы) и Off Line — отключения от компьютера (не воспринимает сигналы);

кнопки Line Feed (LF) и Form Feed (FF) — перевод строки и страницы (действует в режиме Off Line). При нажатии кнопки Form Feed принтер продвигает бумагу до конца страницы, игнорируя показания внутреннего счетчика строк принтера, в котором задано число строк на страницу. Счетчик строк сбрасывается при включении питания, аппаратном сбросе и при загрузке очередного листа;

=> кнопка Paper Load (PL) — загрузка листа (для принтеров с постраничной загрузкой бумаги);

кнопка Draft и NLQ — переключение режима печати с чернового (Draft) на высококачественный (NLQ — Near Letter Quality);

=> индикатор On Line, который светится, если принтер способен принимать сигналы от системного блока (в режиме On Line);

=> индикатор Paper End (РЕ), извещающий о конце бумаги.

Работой принтера управляет контроллер, который принимает от компьютера поток байтов, содержащих данные и управляющие сигналы. Данные поступают в буферную память. Принтер начинает печатать при выполнении следующих условий:

=> принтер включен и находится в состоянии On Line',

=> бумага заправлена',

=> в буферной памяти хранятся данные полной строки.

Матричные принтеры являются устройствами построчного вывода и способны работать в символьном и графическом режимах.

В символьном режиме строка будет отпечатана в следующих случаях:

=> в буферной памяти находится количество символов, равное количеству символов строки или на один больше. Лишний символ при печати не учитывается;

=> принят символ возврата каретки (CR), перевода строки (LF) или

страницы (FF);

=> пользователь нажал кнопки перевода строки (LF) или страницы

(FF) и принтер находится в состоянии Off Line.

Для работы в символьном режиме в контроллере имеется ПЗУ с таблицами знакогенераторов.

В графическом режиме строка печатается целиком, когда для нее готовы данные.

24-игольчатые принтеры. Стандартом матричных принтеров является 24-игольчатый принтер с расположением иголок в два сдвинутых ряда (рис. 16.1,6). Возможно повышение качества печати путем небольшого сдвига головки при втором проходе по одной и той же строке, чтобы знаки пропечатывались еще раз с небольшим смещением. Такое качество печати обозначают как LQ (Letter Quality — машинописное качество). Несколько худшую по качеству печать соответственно обозначают NLQ (Near Letter Quality — качество близких букв).

Строчные принтеры. У строчного принтера вместо головки используется неподвижная печатающая планка, вдоль которой расположены иголки от начала до конца. При печати изображения матрица, соответствующая строке, полностью переносится на бумагу. Благодаря этому значительно увеличивается скорость печати. Горизонтальное смещение планки при втором проходе повышает качество печати. Строчные принтеры должны обеспечивать высокую скорость печати символов, поэтому указанный способ повышения качества, снижающий скорость, используется лишь для графической печати и «экзотических» шрифтов. Они имеют широкие каретки и работают с рулонной и фальцованной бумагой с перфорацией по краям. Скорость печати достигает 1500 строк в минуту (примерно 20 страниц в минуту). Расходным материалом является красящая лента.

Струйные принтеры. Способы печати с помощью струи жидкого красителя (чернил) давно привлекали внимание разработчиков печатающих устройств благодаря их достоинствам по сравнению с ударными способами: высокой скорости печати, низкой стоимости устройства и эксплуатационных расходов, малому шуму при работе.

Рассмотрим два варианта технических решений, по которым строились первые струйные принтеры [8, 15].

1. В струйном принтере, структурная схема которого приведена на рис. 16.2,я жидкий краситель (чернила) из резервуара в сопло подается с помощью насоса. К соплу прикреплен пьезоэлектрический элемент, на который поступает импульсный сигнал с частотой порядка 100 кГц.

Выбрасываемая из сопла струя чернил представляет собой последовательность капель, следующих одна за другой. Если каплям сообщить электрический заряд и воздействовать на них электрическим полем, то из капель на листе бумаги можно создать растровую развертку, подобную развертке луча электронно-лучевой трубки. Пропуская струю чернил через зарядную камеру, капли приобретают электрический заряд, а после прохождения отклоняющей системы они прочерчивают линию на листе бумаги. Подавая на пьезоэлектрический элемент в определенные моменты времени импульсы, можно получить требуемую засветку каждой линии развертки и сформировать выводимое изображение. Лишний краситель собирается в улавливателе и после фильтрации вновь поступает в резервуар.

2. Струйный принтер, техническое решение которого представлено на рис. 16.2,5, содержит совокупность управляемых сопел в виде матрицы, что позволяет сформировать отдельные символы. Этот способ получил дальнейшее развитие и в модифицированном виде находит применение в современных струйных принтерах. Сопла располагаются в печатающей головке принтера. Их число может составлять несколько десятков и даже сотен. Например, головка принтера HP DeskJet 1600 имеет 300 сопел для черных чернил и 416 сопел для цветных чернил.

Струйные принтеры с подачей чернил с помощью насоса (а) и с соплами в виде матрицы (б)

Рис. 16.2. Струйные принтеры с подачей чернил с помощью насоса (а) и с соплами в виде матрицы (б)

Основные способы формирования изображения.

Пьезоэлектрический способ. При этом способе формирования изображения на каждом сопле, представляющем собой тонкую трубку, закреплен плоский пьезокерамический элемент. В исходном состоянии трубка заполнена чернилами, поступающими из резервуара. В процессе печати под воздействием электрического поля пьезоэлемент разжимает и сжимает трубку. В разжатом состоянии (рис. 16.3,а) сопло через капиллярную систему наполняется чернилами. В сжатом состоянии пьезоэлемента (рис. 16.3,6) сопло выбрасывает каплю чернил, оставляя на бумаге след. Пьезоэлектрический способ используется в принтерах компании Epson, Brother и др.

Пьезоэлектрический способ формирования изображения

Рис. 16.3. Пьезоэлектрический способ формирования изображения

Формирование изображения с помощью газовых пузырей

Рис. 16.4. Формирование изображения с помощью газовых пузырей

Способ газовых пузырей. Этот способ является термическим, поскольку в каждом сопле (рис. 16.4,я) имеется нагревательный элемент. За несколько микросекунд элемент нагревается до температуры порядка 500°С при пропускании через него тока. Возникающий при резком нагревании газовый пузырь выталкивает через выходное отверстие сопла каплю жидких чернил, которая переносится на бумагу (рис. 16.4,6). При отключении тока нагревательный элемент остывает, газовый пузырь уменьшается (или исчезает) и через входное отверстие поступает новая порция чернил. Достоинство способа: высокая надежность работы и продолжительный срок эксплуатации благодаря небольшому количеству используемых конструктивных элементов; высокая разрешающая способность принтеров. Недостаток: при печати областей сплошного заполнения они получаются несколько расплывчатыми. Способ газовых пузырей применяется для печати графиков, гистограмм и т.п. По этому способу строятся принтеры фирмы Canon.

Способ drop-on-de- man d. Способ разработан фирмой Hewlett-Packard. Здесь так же, как в способе газовых пузырей, имеется нагревательный элемент (рис. 16.5). Однако в способе drop-on-demand для подачи чернил на бумагу используется специальный механизм. При по-

Формирование изображения способом drop-on-demand даче на нагревательный элемент напряжения находящиеся над ним чернила испаряются

Рис. 16.5. Формирование изображения способом drop-on-demand даче на нагревательный элемент напряжения находящиеся над ним чернила испаряются, а затем, пройдя через отверстие, остывают и в виде капли оседают на бумаге. Достоинство способа: он обеспечивает наиболее быстрое впрыскивание чернил, что позволяет существенно повысить качество и скорость печати полутоновых графических изображений. Цветовое представление изображения в этом случае более контрастно.

Особенности струйных принтеров. Важным фактором эффективности работы струйных принтеров является качество жидкого красителя (чернил). Чернила должны быть быстросохнущими, не- смазывающимися, оставаться влажными на соплах и быстро высыхать на бумаге. Цвет краски чернил должен быть контрастным по отношению к бумаге. Цветное изображение при печати формируется наложением друг на друга четырех (вместо трех) основных цветов: голубого (Cyan), пурпурного (Magenta), желтого (Yellow) и черного (Black). Это обусловлено тем, что наложение трех цветов (голубого, пурпурного и желтого) дает вместо черного цвета серый или коричневый. Такую цветовую модель называют CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-blacK). По этой причине в струйных принтерах применяют не три цветных патрона для создания цвета, а четыре, включая дополнительный черный патрон.

Для хранения чернил может быть использован отдельный резервуар, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера. Возможен и другой вариант, при котором резервуар для чернил объединен с головкой принтера. В этом случае обычно предусматривается дозаправка резервуаров чернилами, однако замена резервуара влечет за собой замену всей головки.

Струйные принтеры печатают только на листовой бумаге (обычно формата А4 и АЗ). Чтобы не растекались чернила, качество бумаги должно быть высоким (например, бумага для ксероксов). В некоторых типах принтеров для повышения качества печати используется подогрев бумаги.

После включения напряжения питания струйные принтеры требуют определенного времени для подготовки к работе. По завершении работы пишущие головки паркуются в специальном месте, чтобы не высыхали чернила.

В отличие от ударно-механических принтеров 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 матричных принтеров.

Особенностью струйных принтеров является небольшое количество органов управления (кнопка включения сетевого питания, кнопка переключения режимов On Line/Off Line). Перевод строки, смена шрифтов и другие операции выполняет компьютер.

Лазерные принтеры. Лазерные принтеры относятся к безударным печатающим устройствам электрофотографического типа. В отличие от обычной фотографии, основанной на использовании фотохимических явлений, электрофотография имеет следующие особенности:

=> базируется на свойствах фотопроводимости диэлектриков и полупроводников;

=> в процессе печати предварительно формируется скрытое изображение на промежуточном носителе (фотопроводящей ленте, пластине или цилиндре), которое затем переносится на бумагу. Формирование скрытого изображения происходит при освещении фотопроводящего слоя (например, селенового барабана). Электропроводность засвеченных участков резко увеличивается, в результате чего они теряют электрический заряд и на слое получается скрытое электростатическое изображение. Проявление скрытых изображений на поверхности селенового барабана выполняется с помощью специального размельченного порошка. После проявления порошком изображение переносится на бумагу и закрепляется на ней путем оплавления.

Электрофотографическое устройство с ламповым источником света

Рис. 16.6. Электрофотографическое устройство с ламповым источником света

В первых электрофотографических устройствах в качестве источника света использовались различные лампы и электронно-лучевые трубки. На рис. 16.6 приведена схема получения скрытого статического изображения на поверхности барабана, в которой источником света служит газоразрядная лампа. Поступающий от лампы свет расщепляется на отдельные лучи с помощью системы оптоволоконных световодов. Каждый луч модулируется посредством индивидуального жидкокристаллического затвора. Совокупность затворов представляет собой модулятор. Промодулированные пучки света после прохождения через оптическую фокусирующую матрицу образуют на поверхности барабана горизонтальный ряд точек строки изображения. Развертка по вертикали обеспечивается вращением барабана.

В современных электрографических принтерах в качестве источника света используют лазер. Несмотря на сильную конкуренцию со стороны струйных принтеров, лазерные принтеры в настоящее время получили наиболее широкое распространение, так как позволяют достигать наивысшего качества печати. Стоимость цветных лазерных принтеров превосходит стоимость струйных, однако имеет тенденцию к снижению.

Устройство лазерного принтера

Рис. 16.7. Устройство лазерного принтера

Устройство и принцип действия п р и нте ра. Основными составными частями лазерного принтера являются (рис. 16.7): => фотонаборный вращающийся барабан, который представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой светопроводящего полупроводника (обычно оксида цинка). С помощью барабана производится перенос изображения на бумагу. По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд;

=> зарядное устройство, предназначенное для статического заряда барабана и бумаги. Обычно в качестве зарядного устройства используется коронирующий провод (тонкая проволока или сетка), на который подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной;

=> лазер, формирующий световой луч. Лазер управляется микроконтроллером, который осуществляет модуляцию луча;

=> отклоняющее зеркало, предназначенное для отражения лазерного луча на вращающийся барабан. Попадая на барабан, лазерный луч в точке соприкосновения изменяет его электрический заряд и создает таким образом скрытую копию изображения. Вращением зеркала формируются новые строки;

=> емкость с тонером, представляющим собой мельчайшие частички красящего вещества. Тонер наносится на фотонаборный барабан с помощью специального валика. Под действием статического заряда эти мелкие частицы легко притягиваются к поверхности барабана в точках воздействия лазерного луча (экспозиции) и формируют изображение;

=> валики, предназначенные для перемещения бумаги из подающего лотка в приемный. Перед прохождением барабана бумаге сообщается статический заряд. Благодаря этому при соприкосновении бумаги с барабаном к ней притягиваются частички тонера. Для четкой фиксации тонера бумага вновь заряжается и пропускается между двумя правыми валиками с температурой около 180°С;

=> ролик очистки, позволяющий после фиксации тонера на бумаге производить очистку барабана от тонера;

=> провод разряда, с помощью которого после окончания печати очередного листа барабан полностью разряжается, очищается от прилипших лишних частиц и готов для нового процесса печати. Рассмотрим особенности и последовательность печати на лазерных принтерах. Прежде всего отметим, что лазерный принтер является постраничным печатающим устройством, т.е. способен печатать только полную страницу, не имея возможности остановиться посреди строки или листа. Цветная печать осуществляется в несколько проходов, в каждом из которых используется свой цвет тонера. Процесс печати одного листа протекает в такой последовательности:

=> с помощью зарядного устройства электризуется поверхность фотонаборного барабана;

=> модулированный лазерный луч при использовании отражающего зеркала сканирует всю поверхность барабана, разряжая засвеченные участки;

=> к разряженным точкам поверхности барабана притягивается тонер, создавая полное изображение, которое будет перенесено на лист;

=> из подающего лотка поступает лист бумаги, который заряжается с помощью зарядного устройства. При синхронном взаимодействии частички тонера с фотонаборного барабана переносятся на заряженный лист;

=> для закрепления тонера лист прокатывается через горячие валики и выводится из принтера в приемный лоток.

Особенности лазерных п р и н те р о в. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати и обладают самым высоким разрешением. Они работают с листовой бумагой высокого качества (форматы АЗ, А4 и меньше) и с пленкой, используемой в полиграфии для оригинал-макетов. При печати на пленку имеется возможность зеркального расположения изображения, поскольку такая технология используется при создании макетов книг. Расходным материалом для принтера являются картриджи с тонером.

Лазерные принтеры имеют встроенные процессоры и большой объем буферной памяти, поскольку должны хранить изображение целой страницы с высоким разрешением. Мощные принтеры с несколькими лотками для подачи бумаги и более широкими функциями настроек располагают небольшим жидкокристаллическим дисплеем и кнопками для управления с помощью меню.

Цветной лазерный п р и н те р. Его основные особенности состоят в следующем:

=> изображение формируется на светочувствительной фотоприемной ленте последовательно для каждого цвета (Cyan — голубой, Magenta — красный, Yellow — желтый, Black — черный). Лист печатается за четыре прохода, что, естественно, сказывается на скорости печати, имеются четыре емкости для тонеров и от двух до четырех узлов проявления;

=> наличие процессора и большого объема памяти, в качестве которой используется, как правило, собственный винчестер. На винчестере располагаются разнообразные шрифты и специальные программы, которые управляют работой, контролируют состояние и оптимизируют производительность принтера;

=> значительные габарит, масса и стоимость (включая расходные материалы).

Сетевой принтер. Прямое подключение принтера к сети выгодно по следующим причинам:

=> не требуется выделять отдельную рабочую станцию (компьютер) для управления принтером;

=» принтер может располагаться в любом удобном месте.

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

К сетевым принтерам предъявляются повышенные требования. Прежде всего это касается скорости работы механизма печати. Для рабочих групп, насчитывающих до 20 пользователей, рекомендуется применять принтеры со скоростью печати 12... 16 страниц в минуту. Если пользователей больше, то лучше применять быстродействующие принтеры со скоростью печати от 20 до 30 страниц в минуту.

Основные характеристики принтеров. Скорость печати. Единицами измерения скорости печати служат:

=> число отпечатанных знаков (символов) за одну секунду (characters per second — cps). Этот показатель отражает скорость печати текста и используется для матричных и струйных принтеров;

=> число отпечатанных страниц (обычно формата А4) за одну минуту. Этот показатель используется для лазерных принтеров, которые в отличие от матричных и струйных принтеров формируют для печати полную страницу, а не отдельные символы (или строки). В силу универсальности показателя (его можно использовать для графики) скорость печати струйных принтеров также часто измеряется в страницах в минуту.

Скорость печати принтера зависит от ряда факторов:

=> от качества отпечатков, определяемого режимом печати. Режим черновой печати (Draft Mode) обеспечивает более высокую скорость печати, чем режим LQ (Letter Quality) высококачественной печати. Производители принтеров часто указывают максимальную скорость печати как скорость печати текста в режиме черновой печати;

=> от вида печатаемого материала. Текстовый материал печатается с большей скоростью, чем графический, так как при печати графики выполняется расчет каждой выводимой на печать точки;

=> от цветовой палитры отпечатка. Цветные изображения при печати формируются последовательным наложением четырех цветов. Поэтому скорость цветных принтеров значительно меньше, чем черно-белых.

Объем памяти. Все принтеры оборудованы внутренней памятью (буфером), которая принимает данные от процессора и хранит их во время печати строки или страницы. Объем внутренней памяти является важным показателем принтера, определяющим скорость его печати.

В матричных и струйных принтерах реализуется построчная печать, не требующая больших объемов памяти. Поэтому для них объем памяти составляет десятки — согни килобайт.

Лазерные принтеры обрабатывают целые страницы, выполняя при этом большое количество вычислений. Объем необходимых вычислений зависит от общего количества точек на странице. При разрешении 1200x1200 dpi на странице формата А4 насчитывается более 140 млн точек. Поскольку скорость печати зависит от этого показателя, объем памяти лазерных принтеров для черно-белой печати составляет единицы мегабайт, для цветной печати — десятки мегабайт. В лазерных принтерах могут быть дополнительно установлены:

=> платы с DRAM- или SIMM-модулями памяти;

=> флэш-память для хранения различных шрифтов, шаблонов, некоторых программ и других средств поддержки печати. Например, флэш-память объемом 1 Мбайт позволяет хранить до двух десятков кириллических шрифтов;

=> шрифтовые картриджи.

Оснащенные указанными средствами принтеры выигрывают в скорости за счет того, что не тратится время на их загрузку из памяти компьютера. Сетевые принтеры часто имеют еще и внешнюю память (винчестер).

Ш умовые характеристики. Работа матричного (игольчатого) принтера, как и любого механического устройства, всегда сопровождается шумом. Для снижения уровня шума применяются различные технические решения. Для некоторых принтеров предусмотрен так называемый тихий режим (Quiet Mode). Однако в этом режиме скорость печати снижается в два раза.

В струйных принтерах лишь двигатель, управляющий головкой принтера, издает легкое гудение. Уровень шума составляет около 40 дБ, что на 15 дБ меньше, чем у матричных принтеров.

Примерно такой же уровень шума имеют лазерные принтеры. Качество печати. Показателем для оценки качества печати принтера служит разрешающая способность, или разрешение. Разрешение оценивается количеством точек, которое печатается на одном дюйме (dots per inch — dpi).

Разрешающая способность матричного принтера определяется многими факторами:

=> диаметром иголок, их количеством и расположением в матрице, размером матрицы и качеством красящей ленты,

=> скоростью печати, которая ограничивается максимальной частотой срабатывания иголок. При повышении скорости происходит «размазывание» точек;

=> величиной смещения печатающей головки (возможно, и бумаги) влево-вправо, вверх-вниз (при этом увеличивается количество проходов по печатающей строке).

Матричные принтеры способны работать в режимах с различным разрешением — от малого разрешения для быстрой печати черновиков (Draft) до высокого разрешения (NLQ — Near Line Quality), качество, близкое к гладким буквам пишущих машинок), которое составляет 360x360 dpi.

Разрешение струйного принтера (подобно матричному) определяется диаметром сопел, их количеством и расположением в пишущей головке. Благодаря возможности использования большого количества сопел в струйных принтерах достигается разрешение, близкое к разрешению лазерных принтеров. Большое значение имеют качество и толщина бумаги. Для быстрого высыхания чернил применяется подогрев бумаги. Разрешение струйных принтеров при печати графики составляет 300x300 — 720x720 dpi.

Для лазерных принтеров характерно следующее:

=> горизонтальное разрешение определяется числом точек в одной строке и ограничивается точностью наведения лазерного луча с помощью отклоняющего зеркала;

=> вертикальное разрешение соответствует шагу барабана.

Многие модели принтеров имеют «несимметричное разрешение». Например, при точности наведения лазерного луча 1/1200 дюйма и шаге барабана 1/600 дюйма разрешение составляет 1200x600 dpi. Лазерные принтеры имеют наиболее высокую разрешающую способность.

Для матричных или струйных принтеров конечная толщина иголок или сопел обусловливает неравномерное расположение отдельных точек. В результате этого при печати наклонных линий возникает так называемый «лестничный эффект», который проявляется при печати графических изображений и крупного текста. Такую же проблему для лазерных принтеров впервые решила фирма Hewlett-Packard, применяя RET-технологию (Resolution Enhancement Technology — технология повышения разрешения), которая повышает качество вывода текста, штриховых и полутоновых изображений. Суть RET-технологии состоит в том, что с помощью специальной микросхемы осуществляется управление интенсивностью лазерного луча, благодаря чему на поверхности барабана создаются разные уровни заряда. Заряд каждой точки растра варьируется пятью градациями, которые обеспечивают устранение «лестничного эффекта».

Цветная печать. Только сравнительно небольшое число матричных принтеров имеют опцию цветной печати. Качество цветной печати 24-игольчатого принтера, реализованное с помощью многоцветной красящей ленты, значительно уступает качеству печати струйного принтера.

В цветном лазерном принтере имеются четыре емкости для тонеров каждого цвета (Cyan, Magenta, Yellow, Black) и от двух до четырех узлов проявления, что обеспечивает лучшее качество печати по сравнению с другими принтерами. Однако даже дорогие модели цветных лазерных принтеров не дают идеального фотографического качества. Для этой цели используются термические принтеры.

Шрифты. Многие изготовители оборудуют свои принтеры большим количеством встроенных шрифтов. Эти шрифты записаны в ROM-память принтера и считываются только оттуда. В связи с этим следует обратить внимание на следующее:

=> обычно программы обработки текста «не знают» шрифты, встроенные в принтер, и всегда используют стандартный шрифт, поэтому встроенные шрифты могут использоваться программным обеспечением только при установке соответствующего драйвера принтера; => при работе в системе Windows изобилие шрифтов TrueType обесценивает наличие большого количества встроенных в принтер шрифтов.

Головка принтера. Основным недостатком струйного принтера является относительно большая вероятность засыхания чернил внутри сопла. Поэтому принтер нельзя выключать во время работы, ибо в этом случае головка останется стоять в промежуточной позиции, что приведет к более быстрому высыханию сопел. 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. Для этого необходимо на панели принтера нажать соответствующую клавишу.

Интерфейс. Для подключения принтеров может быть использован параллельный интерфейс и интерфейс последовательной шины USB. Для более дорогих лазерных принтеров разработан соединитель параллельного порта с плотным расположением контактов, называемый С-соединитель (С-порт). При этом сохраняется возможность использования стандартного разъема Centronics. Достоинство С-соединителя состоит в том, что в отличие от обычного разъема Centronics длина кабеля может составлять до 10 м. Кроме того, он лучше справляется с двунаправленной скоростной передачей данных.

Фирмой Far Point Communication была разработана специальная карта F/Port Plus ЕСР для дальнейшего повышения скорости печати. Эта карта имеет дополнительные буферы и другие усовершенствованные средства, повышающие производительность принтера на 25—40%.

Некоторые модели принтеров оборудованы беспроводным интерфейсом: инфракрасными приемопередатчиками (Infrared Data Association — IrDA). Это позволяет передавать файлы с помощью инфракрасного излучения, делая ненужным кабельное соединение, что удобно для пользователей компьютеров типа ноутбук, которым постоянно приходится подключать и отключать кабели при необходимости напечатать документ. Естественно, ноутбук также должен быть оборудован средствами IrDA.

Работа с бумагой. Матричные принтеры могут печатать практически на любой бумаге — листовой, рулонной, фальцованной. Листы заправляются вручную или укладываются в специальные лотки для автоматической подачи бумаги из пачки. Подача листов осуществляется вращением валика, к которому лист плотно прижат обрезиненным роликом. Для печати из рулона или стопки фальцованной бумаги с перфорацией по краям механизм подачи бумаги имеет траки в виде резиновых или пластмассовых гусениц с зубчиками. Траки расположены на общей оси и обеспечивают подачу бумаги без перекосов. Узкие принтеры позволяют печатать на бумаге шириной до формата А4 (вертикально заправленный лист), широкие — до АЗ (горизонтально заправленный лист). Принтеры имеют направляющие, регулируемые по ширине листа, а у моделей с траками направляющие двигаются вместе с траками. Кроме того, специально сконструированные матричные принтеры могут печатать одновременно несколько копий документа. Такие принтеры предназначены для эксплуатации в промышленных условиях и могут печатать на карточках, сберегательных книжках и других носителях из плотного материала.

Струйные и л а з ер ные (большинство моделей) принтеры не могут использовать бумагу в рулоне и производить одновременную распечатку нескольких копий документа.

Для некоторых сетевых принтеров предусмотрена выборка листов из нескольких лотков и раскладка напечатанных листов по нескольким приемным карманам.

Расходные материалы. Помимо бумаги используются:

=> для матричных принтеров — картридж с красящей лентой. Его срок службы оценивается максимальным количеством напечатанных знаков, которое составляет 2...3 млн. Благодаря невысокой стоимости картриджей матричные принтеры имеют самые низкие эксплуатационные расходы;

=> для струйных принтеров — картридж, представляющий собой головку принтера с резервуаром для чернил. Картридж имеет сравнительно высокую стоимость и небольшой срок службы. Поэтому многие пользователи предпочитают самостоятельно заправлять картриджи чернилами;

=> для лазерных принтеров — картридж с тонером. Ресурс картриджа оценивается количеством напечатанных страниц (формата А) и составляет 3000...20 000 страниц. Стоимость картриджа с тонером многократно превышает стоимость картриджа с красящей лентой. Поэтому многие пользователи пользуются услугами обслуживающих фирм для восстановления и перезарядки тонера картриджей.

Срок службы и надежность работы. В матричном принтере заложен механический принцип работы. В процессе печати основную нагрузку испытывают иголки, поэтому срок службы принтера определяется печатающей головкой.

В струйном принтере для печати используется головка с чернилами, которые подаются по соплам, поэтому главной причиной отказа в работе является большая вероятность засыхания чернил внутри сопла. Такой отказ приводит к вынужденной замене печатающей головки. Для повышения надежности работы в принтерах предусмотрен режим парковки. В этом режиме печатающая головка возвращается в исходное положение, в котором предотвращается высыхание чернил. Некоторые струйные принтеры оборудованы устройством очистки сопел.

В лазерном принтере многие узлы функционируют в экстремальных условиях. Одним из главных узлов, определяющим качество работы и срок службы лазерного принтера, является сменный барабан. Загрязненный барабан не обеспечивает хорошего качества печати из- за плохой фиксации на нем тонера. Поэтому не рекомендуется печатать на обратной стороне уже распечатанного листа или подвергать барабан длительному освещению (более 3 мин). Ресурс барабана лазерного принтера зависит от модели и составляет для недорогих принтеров 40 000—60 000 страниц. Для повышения срока службы лазерного принтера рекомендуется придерживаться расчетных нагрузок, установленных фирмами-изготовителями. Расчетные нагрузки оцениваются количеством напечатанных страниц в месяц для конкретной модели принтера. Например, для принтера HP Laser 5Р расчетная нагрузка составляет 12 000 страниц/месяц.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >