Автоматизированные системы обработки информации и управления (стр. 13 из 37)

- Пьезоэлектрический метод;

- Метод газовых пузырей;

- Метод drop-on-demand.

Пьезоэлектрический метод

Для реализации этого метода в каждое сопло установлен плоский пьезокристалл, связанной диафрагмой. Под воздействием электрического поля происходит деформация пьезоэлемента. При печати, находящиеся в трубке пьезоэлементы, сжимая и разжимая трубку, наполняют капиллярную систему чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар. Чернила, которые «выдавливаются» наружу, оставляют на бумаге точку (Рис. 3.2.7.).

Рис. 3.2.7. Принцип действия струйного принтера с пьезоэлементами

Метод газовых пузырей

Этот способ является термическим и больше известен под названием «инжектируемые пузырьки». Каждое сопло оборудовано нагревательным элементом, который при пропускании через него тока за несколько микросекунд нагревается до температуры около 500⁰. Возникающие при резком нагревании газовые пузыри стараются вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую каплю жидких чернил, которая переносится на бумагу (Рис. 3.2.8.). При отключении тока нагревательный элемент остывает, паровой пузырь уменьшается и через входное отверстие поступает новая порция чернил.

Рис. 3.2.8. Принцип работы принтера по методу газовых пузырей

Метод Drop-on-demand

Также как и в методе газовых пузырей, метод drop-on-demand для подачи чернил из резервуара на бумагу используется нагревательный элемент. Однако для подачи чернил используется специальный механизм (Рис. 3.2.9.).

Рис. 3.2.9. Принцип работы принтера по методу 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 значительно дольше. Кроме того, позволяет добиться высокой разрешающей способности принтеров.

Цветной струйный принтер

Обычно цветное изображение формируется при печати наложением друг на друга трех основных цветов: циан, пурпурный и желтый. Теоретически наложение этих трех цветов должно в итоге давать черный цвет, на практике получается серый или коричневый, и поэтому в качестве четвертого основного цвета добавляют черный. На основании этого такую цветную модель называют CMYK (по названию основных цветов). Таким образом, принтеры применяют не три, а четыре цвета, включая черный дополнительный патрон.

Особенности работы струйного принтера

1. Низкий уровень шума;

2. Скорость, как и игольчатый принтер, зависит от качества печати (от 3-4 страниц в минуту до 8-9 страниц);

3. Качество печати зависит от типа применяемой бумаги и её качества. Хорошо зарекомендовала себя бумага для ксерокса (80 г/м²);

4. Нельзя использовать бумагу в рулоне.

Лазерный принтер

Несмотря на сильную конкуренцию со стороны струйных принтеров, с помощью лазерных принтеров на настоящий момент можно получить более высокое качество печати. Его качество приближает к качеству фотографии.

Принцип действия

Большинство изготовителей лазерных принтеров используют механизм печати, который применяется в ксероксах, например механизм печати ксероксов фирмы CANON (Рис. 3.2.10.).

Рис. 3.2.10. Функциональная схема лазерного принтера

Важнейшим, конструктивным элементом лазерного принтера является вращающийся барабан, с помощью которого производится перенос изображение на бумагу. Барабан представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой светопроводящего полупроводника.

Обычно в качестве такого полупроводника используется оксид цинка. По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. Для этого служит тонкая проволока или сетка, называемая коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящееся ионизированной области, называемой короной.

Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражается от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая на барабан, изменяет его электрический заряд в точке прикосновения. Величина заряда барабана уменьшается от 200 до 900 вольт. Таким образом, на барабане возникает скрытая копия изображения.

На следующем рабочем шаге на фотонаборный барабан наносится тонер – мельчайшая красящая паль. Под действием статического заряда эти мелкие частицы легко притягиваются к поверхности барабана в точках, подвергшихся экспозиции, формируют изображение.

Бумага втягивается из подающего лотка и с помощью системы валиков перемещается к барабану. Перед самым барабаном бумаге сообщается статический заряд. Затем бумага соприкасается с барабаном и притягивает, благодаря своему заряду, частички тонера от барабана.

Для фиксации тонера, бумага вновь заряжается и пропускается между двумя роликами с температурой около 180⁰С. После процесса печати, барабан полностью разряжается, очищается от прилипших лишних частиц и готов для нового процесса печати.

Альтернативой лазерному принтеру может служить светодиодный принтер. Вместо лазерного луча, управляемого с помощью механизма зеркал, барабан освещает неподвижная диодная строка, состоящая из 2500 светодиодов, которая описывает не каждую точку, а целую строку.

В цветном лазерном принтере изображение формируется на светочувствительной фотоприемной ленте последовательно для каждого цвета. Лист печатается за четыре прохода, что сказывается на скорости печати. Имеется четыре емкости для тонера и от двух до четырех узлов проявления. Принтеры такого класса оборудованы большим объемом памяти, процессором и, как правило, собственным винчестером.

Технологический процесс цветной печати на лазерном принтере осуществляется очень сложно, поэтому и цены на такие принтеры высокие.

Особенности работы лазерного принтера

Скорость печати – определяется двумя факторами.

- механической протяжкой бумаги;

- скоростью обработки данных.

Обычно лазерный принтер оборудован собственным процессором. Как правило, для черно-белых лазерных принтеров используется микропроцессор Motorola 68000. В высоко производительных принтерах, например HP, используются процессор Intel 80960, имеющий тактовую частоту 33 МГц и сокращенный набор команд.

Так как лазерный принтер является страничным принтеров (т.е. он формирует для печати полную страницу), скорость печати измеряется в страницах в минуту.

Средний лазерный принтер печатает 4, в лучшем случае 8 страниц в минуту. Высокоскоростные принтеры, которые, как правило, используются в компьютерных сетях, могут до 20 и более страниц в минуту.

Разрешение

Разрешение лазерного принтера по горизонтали и по вертикали определяется различными факторами:

- Вертикальное разрешение соответствует шагу барабана. Для большинства принтеров разрешение составляет 1/600 дюйма (для более дешевых - 1/3–дюйма);

- Горизонтальное разрешение определяется числом точек в одной строке и ограничено точностью наведения лазерного луча.

Память

Лазерные принтеры обрабатывают целые страницы, что связано с большим количеством вычислений. При разрешении 300х300 dpi на странице формата А4 насчитывается почти 9 млн. точек, а при разрешении 1200х1200 более 140 млн. Объем необходимых вычислений резко возрастает. Скорость печати определяется не только процессором, но и существенно зависит от объема памяти, которой оборудован принтер.

Величина памяти лазерного принтера 1 Мб является нижней границей, более ощутима емкость памяти от 2 до 4 Мб. Цветные принтеры имеют еще большую память. Принтер, который функционирует в сети, часто имеет еще и внешнюю память (винчестер).

Лазерный принтер может оснащаться дополнительной памятью, и устанавливаются специальные карты с DRAM или SIMM - модулями.

Работа с бумагой

Как правило, большинство лазерных принтеров могут печатать на бумаге формата А4 и меньше, правда, в последнее время появились принтеры, способные печатать на листах формата А3.

3.2.4. Термический принтер

Цветные лазерные принтеры пока не идеальны. Для получения цветного изображения с качеством близким к фотографии или изготовления допечатных цветных проб используют термические принтеры или, как их еще называют, цветные принтеры высокого класса.

В настоящее время распространение получили три технологии цветной термопечати:

- Струйный перенос расплавленного красителя (термопластиковая печать);

- Контактный перенос расплавленного красителя (термовосковая печать);

- Термоперенос красителя (сублимационная печать).

Общим для последних двух технологий является нагрев красителя и перенос его на бумагу (пленку) в жидкой или газообразной фазе. Многоцветный краситель нанесен на тонкую лавсановую пленку (толщиной 5 мкм). Пленка перемещается с помощью лентопротяжного механизма, который, конструктивно схож с аналогичным узлом игольчатого принтера. Матрица нагревательных элементов за 3-4 прохода формирует цветное изображение.

Термовосковые принтеры переносят краситель, растворенный в воске, на бумагу, нагревая ленту с цветным воском. Как правило, для подобных принтеров необходима бумага со специальным покрытием. Термовосковые принтеры обычно используют там, где требуется высокое качество цветной печати.