Устройство вывода информации 2 (стр. 3 из 4)

Форматирование

Процесс интерпретации данных включает фазу форматирования, в ходе которой выполняются команды, указывающие, как содержимое документа должно располагаться на странице.

Процесс форматирования также включает преобразование контуров шрифтов и векторной графики в растр. Например, при появлении команды, предполагающей использование какого-либо шрифта определенного размера, контроллер обращается к контуру шрифта и генерирует растровое изображение набора символов необходимого размера. Эти растровые изображения символов помещаются во временный кэш шрифтов, откуда извлекаются по мере необходимости для непосредственного использования в том или ином месте документа.

Растеризация

В результате процесса форматирования с помощью детального набора команд определяется точное расположение каждого символа и графического изображения на каждой странице документа. В конце процесса интерпретации данных контроллер выполняет команды для создания массива точек, которые затем будут перенесены на бумагу. Эта процедура называется растеризацией. Созданный массив точек помещается в буфер страницы и находится там до момента переноса на бумагу.

Принтеры, использующие буферы полосы, разделяют страницу на несколько горизонтальных полос. Контроллер выполняет растеризацию данных одной полосы, отправляет ее на печать, очищает буфер и приступает к обработке следующей полосы - Таким образом, страница по частям попадает на фоточувствительный барабан или другое печатающее устройство. Использование буфера полосы позволяет снизить стоимость принтера благодаря уменьшению объема установленной памяти.

Лазерное сканирование

После растеризации изображение страницы сохраняется в памяти, а затем передается печатающему устройству, которое физически выполняет процесс печати. Печатающее устройство — это общий термин для определения устройств, которые непосредственно переносят изображение на бумагу в принтере и включают следующие элементы: узел лазерного сканирования (далее — узел лазера), фото чувствительны и элемент, контейнер с тонером,

блок распределения тонера, коротроны, разрядную лампу, блок закрепления и механизм транспортировки бумаги. Чаще всего эти элементы конструктивно выполнены в виде одного модуля (аналогичное печатающее устройство используется в копировальных машинах).

Узел лазера, называемый иногда выходным растровым сканером используется в лазерном принтере для создания электростатического массива точек на фоточувствительном барабане, называемом фоточувствительным элементом. Данный массив полностью соответствует изображению, хранящемуся в буфере страницы. Узел лазера состоит из собственно лазера, вращающегося зеркала и линз. Лазер в этом узле закреплен неподвижно, а для создания узора из точек в горизонтальном направлении по всей ширине барабана используется вращающееся зеркало. Луч фокусируется с помощью линз так, что точки на внешней границе барабана не искажаются при отдалении от источника света. Вертикальное перемещение обеспечивается медленным и равномерным вращением барабана.

Фоточувствительный барабан (в некоторых принтерах он может иметь вид ремня) покрыт слоем гладкого материала, который накапливает электростатический разряд и может его потерять в отдельных местах поверхности при попадании света. Начальная зарядка всей поверхности барабана осуществляется с помощью устройства, называемого зарядным коротроном. Коротрон — это проволока под большим напряжением, которая при работе ионизирует окружающий воздух. При заряде поверхности барабана выделяется озон. Именно лазер обеспечивает высокое разрешение, необходимое для создания документов на профессиональном уровне. Каждое пятно, которое оставляет лазер на барабане, становится электрически нейтральным, таким образом на поверхность барабана наносятся образы символов и изображении страницы - Лазер нейтрализует области барабана, относящиеся к черной части страницы, т.е. символы и изображения, из которых состоит документ. Этот процесс печати носит название запись черного. А процесс печати, при котором происходит нейтрализация фона страницы, называется запись белого.Процесс лазерной печати рассмотрен на рис. 3.

Рис. 3. Процесс лазерной печати

Наложение тонера

При вращении барабана часть его поверхности, которая уже обработана лазером, попадает в блок распределения тонера (рис. 2). Валик распределения тонера покрыт магнитным слоем и выполняет функцию "кисти" для тонера. Тонер — это обладающий особыми свойствами черный порошок, благодаря которому на печатаемой странице создается изображение. При вращении валика частицы тонера из контейнера распределяются по магнитной поверхности валика. Этот валик расположен в непосредственной близости от фоточувствительного барабана, и, когда поверхность последнего соприкасается с валиком, частицы тонера притягиваются к тем областям, которые были нейтрализованы с помощью лазера. Таким образом, посредством частиц тонера формируется изображение страницы на барабане (рис. 4).

Барабан продолжает медленно вращаться и прикасается своей поверхностью к поверхности бумаги. Скорость подачи бумаги соответствует скорости вращения барабана. Под листом бумаги находится еще один коротрон (называемый передаточным коротроном), с помощью которого заряжается лист бумаги и частицы тонера с барабана переносятся на него, формируя изображение. После переноса тонера на бумагу барабан продолжает вращаться и попадает под разрядную лампу, с помощью которой происходит "очищение" поверхности барабана. Теперь барабан полностью восстановлен и может использоваться для печати следующей страницы.

Рис. 4 Печатающее устройство лазерного принтера

Закрепление тонера

После переноса тонера с фото чувствительного барабана на бумагу последняя продолжает свое движение и проходит еще над одним коротроном, называемым разрядным коротроном. Он снимает заряд, который

был применен передаточным коротроном перед помещением тонера на бумагу. Это необходимо для электрической нейтрализации листа бумаги перед его соприкосновением с другими частями принтера, например с направляющими валиками.

Итак, на листе бумаги "рассыпан'' тонер, представляющий некое изображение. Тонер имеет вид порошка, и даже небольшое воздействие может разрушить изображение. Для закрепления тонера на бумаге лист прокатывается между двумя валиками, нагретыми до 200°С (рис. 5). Такой нагрев приводит к плавлению частиц тонера и прилипанию к волокнам бумаги. Когда процесс печати завершен, лист бумаги "выползает" из принтера.

Рис. 5. Процедура закрепления тонера на листе

Струйные принтеры

Процессы интерпретации данных при струйной и лазерной печати в основном подобны. Различие состоит лишь в том, что струйные принтеры имеют меньший объем памяти и менее мощную вычислительную систему.

Технология формирования изображения на листе бумаги используемая в струйных принтерах.

Жидкие чернила распыляются непосредственно на бумагу — в те места, где в лазерном принтере формируется массив из точек.

В настоящее время существует два основных типа струйной печати: термическая и пьезоэлектрическая.

Картридж состоит из резервуара с жидкими чернилами и небольшими (около одного микрона) отверстиями, сквозь которые чернила выталкиваются на бумагу. Количество отверстий зависит от разрешения принтера и может колебаться от 21 до 256 на один цвет. В цветных принтерах используются четыре (или больше) резервуара с различными цветными чернилами (голубой, пурпурный, желтый и черный). При смешивании этих четырех цветов, можно воспроизвести практически любой цвет.

Термическая струйная печать

При термической струйной печати чернила в картридже нагреваются до температуры 400°С. При этом они закипают и образуется чернильный пар. Давление в резервуаре возрастает, и через сопла чернила небольшими каплями распыляются на бумагу.

Пьезоэлектрическая струйная печать

Этот тип струйной печати обладает несколькими явными преимуществами. Вместо нагревания в этих принтерах используется электрический заряд пьезоэлектрических кристаллов внутри отверстий в картридже. Эти кристаллы изменяют свою форму в результате электрического воздействия, проталкивая чернила сквозь отверстия.

Изменение температурного режима в процессе струйной печати обеспечило следующие преимущества. Во-первых, уменьшение температуры позволило подобрать такой состав чернил, при котором они не будут растекаться и размазываться. Во-вторых, срок службы распыляющих отверстий при более низкой температуре увеличивается.

Матричные принтеры

Матричные принтеры, в отличие от лазерных и струйных, не формируют страницу документа. Они работают в основном с потоком ASCII-символов и, следовательно, не требуют большого объема памяти. Скорость работы матричных принтеров измеряется в символах в секунду, а не в страницах в минуту.

Процесс печати матричного принтера предельно прост.

Поток данных, исходящих из компьютера, содержит последовательности еаsсаре символов и используется для установки основных параметров принтера, таких как размер страницы и качество печати. Все сложные процессы формирования управляющих кодов принтера выполняются на компьютере. В матричном принтере бумага помещается в вертикальный лоток и перемещается построчно с помощью валиков. Печатающая головка перемещается горизонтально по специальной направляющей и содержит матрицу из металлических игл (чаще всего состоящую из 9 или 24 игл), которые выдавливают изображение на бумаге. Между иглами и бумагой расположена красящая лента, как на печатной машинке. Иглы (через ленту) создают на бумаге ряд небольших точек, формируя таким образом изображение. При печати графических изображений на матричных принтерах невозможно достичь высокого качества, поэтому такие принтеры в основном используются для печати текстовых документов.