THE WORLD OF EDUCATION

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » THE WORLD OF EDUCATION » Электронные учебники и лекции » Информатика


Информатика

Сообщений 91 страница 98 из 98

91

1.5.14. Принтеры
Компьютерный  принтер  (англ.  printer  –  печатник)  –  устройство  печати  цифровой
информации  на  твѐрдый  носитель,  обычно  на  бумагу.  Относится  к  терминальным
устройствам компьютера.
Процесс  печати  называется  вывод  на  печать,  а  получившийся  документ  –
распечатка или твѐрдая копия.
Принтеры  бывают  струйные,  лазерные,  матричные  и  сублимационные,  а  по  цвету
печати – чѐрно-белые (монохромные) и цветные. Иногда из лазерных принтеров выделяют
в отдельный вид светодиодные принтеры.

Монохромные  принтеры  обычно  могут  воспроизводить  несколько  градаций,
например: чѐрный – белый, одноцветный (или красный, или синий, или зелѐный) – белый,
многоцветный (чѐрный, красный, синий, зелѐный) – белый.
Монохромные  принтеры  имеют  свою  собственную  нишу  и  вряд  ли  (в  обозримом
будущем) будут полностью вытеснены цветными.
Матричные принтеры, несмотря на то, что многие считают их устаревшими, все ещѐ
активно  используются  для  печати,  (в  основном  с  использованием  непрерывной  подачи
бумаги,  в  рулонах)  в  лабораториях,  банках,  бухгалтериях,  в  библиотеках  для  печати  на
карточках, для печати на многослойных бланках (например, на авиабилетах), а также в тех
случаях,  когда  необходимо  получить  второй  экземпляр  документа  через  копирку  (обе
копии  подписываются  через  копирку  одной  подписью  для  предотвращения  внесения
несанкционированных изменений в финансовый документ).
Получили распространение многофункциональные устройства (МФУ), в которых в
одном  приборе  объединены  принтер,  сканер,  копир  и  факс. Такое  объединение
рационально технически и удобно в работе. Широкоформатные (А3, А2) принтеры иногда
неверно называют плоттерами.

0

92

1.5.14.1. Матричные принтеры
Матричные  принтеры  –  старейший  из  ныне  применяемых  типов  принтеров,  его
механизм  был  изобретѐн  в  1964  году  корпорацией  Seiko  Epson.  Матричные  принтеры
стали первыми устройствами, обеспечившими графический вывод твѐрдой копии.
Изображение формируется печатающей головкой, которая состоит из набора иголок
(игольчатая матрица), приводимых в действие электромагнитами. Головка передвигается
построчно  вдоль  листа,  при  этом  иголки  ударяют  по  бумаге  через  красящую  ленту,
формируя  точечное  изображение.  Этот  тип  принтеров  называется  SIDM  (англ.  Serial
Impact  Dot  Matrix  –  последовательные  ударно-матричные  принтеры).  Выпускались
принтеры с 9, 12, 14, 18 и 24 иголками в головке. Основное распространение получили 9-
ти и 24-х игольчатые принтеры. Качество печати и скорость графической печати зависит
от числа иголок: больше иголок – больше точек. Принтеры с 24-мя иголками называют LQ
(англ. Letter Quality – качество пишущей машинки). Существуют монохромные 5 цветные
матричные  принтеры,  в  которых  используется  4  цветная  CMYK  лента.  Смена  цвета
производится смещением ленты вверх-вниз относительно печатающей головки. Скорость
печати матричных принтеров измеряется в CPS (англ. characters per second – символах в
секунду).
Основными недостатками матричных принтеров являются:  монохромность, низкая
скорость работы и высокий уровень шума, который достигает 25дБ. Для устранения этого
недостатка в отдельных моделях предусмотрен тихий режим, но скорость печати в тихом
режиме падает в 2 раза, так как в этом случае каждая строка печатается в два прохода с
использованием  половинного  количества  игл.  Для  борьбы  с  шумом  ещѐ  применяют
специальные звуконепроницаемые кожухи. Некоторые модели 24-игольчатых матричных
принтеров обладают возможностью цветной печати за счѐт использования многоцветной
красящей  ленты.  Однако  достигаемое  при  этом  качество  цветной  печати  значительно
уступает качеству печати струйных принтеров. Матричные принтеры достаточно широко
используются и в настоящее время благодаря тому, что стоимость получаемой распечатки
крайне  низка,  так  как  используется  более  дешѐвая  фальцованная  или  рулонная  бумага.
Последнюю  к  тому  же  можно  отрезать  кусками  нужной  длины  (не  форматными).
Некоторые  финансовые  документы  должны  печататься  только  через  копировальную
бумагу, для исключения возможности их подделки.
Выпускаются  и  скоростные  линейно-матричные  принтеры,  в  которых  большое
количество  иголок  равномерно  расположены  на  челночном  механизме  (фрете)  по  всей
ширине  листа.  Скорость  таких  принтеров  измеряется  в  LPS  (англ.  Lines  per  second  –
строках в секунду).

0

93

1.5.14.2. Лазерные принтеры
Принцип  технологии  печати  лазерного  принтера  заключался  в  следующем.  По
поверхности  фотобарабана  коротроном  (скоротроном)  заряда,  либо  валом  заряда
равномерно распределяется статический заряд, после этого светодиодным лазером (либо
светодиодной линейкой) на фотобарабане снимается заряд, – тем самым на поверхность
барабана  помещается  скрытое  изображение.  Далее  на  фотобарабан  наносится  тонер.
Тонер  притягивается  к  разряженным  участкам  поверхности  фотобарабана,  сохранившей
скрытое  изображение.  После  этого  фотобарабан  прокатывается  по  бумаге,  и  тонер

переносится на бумагу коротроном переноса, либо валом переноса. После этого бумага
проходит через блок термозакрепления для фиксации тонера, а фотобарабан очищается от
остатков тонера и разряжается в узле очистки.

Принцип  технологии  многоцветный  лазерной  печати  состоит  в  следующем.  На
начальном  этапе  процесса  печати  движок  рендеринга  берѐт  цифровой  документ  и
обрабатывает  его  один  или  несколько  раз,  создавая  его  постраничное  растровое
изображение.  На  втором  этапе  лазер  или  массив  светодиодов  создают  заряд  на
поверхности  вращающегося  фоточувствительного  барабана,  подобный  получаемому
изображению.  Заряженные  лазером  мелкие  частицы  тонера,  состоящего  из  красящего
пигмента,  смол  и  полимеров,  притягиваются  к  поверхности  барабана.  Далее  сквозь
барабан  прокатывается  бумага,  и  тонер  переносится  на  неѐ.  В  большинстве  цветных
лазерных принтеров используются четыре отдельных прохода, соответствующие разным
цветам. Потом бумага проходит через «печку», которая расплавляет смолы и полимеры в
тонере  и  фиксирует  его  на  бумаге,  создавая  окончательное  изображение.  Лазеры  могут
точно  фокусироваться,  в  результате  получаются  очень  тонкие  лучи,  которые  заряжают
участки  фоточувствительного  барабана.  Вследствие  этого  современные  лазерные
принтеры,  как  цветные,  так  и  чѐрно-белые,  имеют  высокое  разрешение.  Как  правило,
разрешение при чѐрно-белой печати варьируется от 600 x 600 до 1 200 x 1 200, однако при
цветной  печати  разрешение  достигает  9  600  x  1  200.  Цветные  и  чѐрно-белые  лазерные
принтеры работают на практике одинаково. Отличие заключается в том, что для цветной
печати  используются  четыре  типа  красящего  тонера:  CMYK.  Любой  цвет  вносит  свою
лепту  в  окончательное  изображение,  наносимое  на  лист  бумаги.  По  сравнению  со
струйными  принтерами,  лазерные  имеют  немало  преимуществ.  Они  обладают  большей
скоростью, так как луч лазера может передвигаться значительно быстрее, чем печатающая
головка с десятками и более того сотнями сопел, из которых в миг печати с определѐнным
интервалом  выпрыскиваются  микроскопические  капельки  чернил.  Лазерные  лучи  ещѐ
более  точные  и  по  причине  компактной  фокусировки  позволяют  обретать  высокое
разрешение. Лазерные принтеры экономичнее, чем струйные, просто вследствие того, что
картриджей с тонером хватает не на одну тысячу страниц, а вот чернильные картриджи
заканчиваются быстрее, и их приходится чаще заправлять или менять. Цветные лазерные
принтеры обеспечивают высокую скорость печати, дают качественные цветные и чѐрно-
белые  отпечатки,  а  также  привлекательную  стоимость  распечатки  страницы  с  учѐтом
расходных материалов.

0

94

1.5.14.3. Струйные, в т.ч. широкоформатные (плоттеры)
Принцип  действия  струйных  принтеров  похож  на  матричные  принтеры  тем,  что
изображение  на  носителе  формируется  из  точек.  Но  вместо  головок  с  иголками  в
струйных  принтерах  используется  матрица,  печатающая  жидкими  красителями.
Картриджи  с  красителями  бывают  со  встроенной  печатающей  головкой  –  в  основном
такой подход  используется  компаниями  Hewlett-Packard,  Lexmark.  Фирмы  Epson,  Canon
производят  струйные  принтеры,  в  которых  печатающая  матрица  является  деталью
принтера, а сменные картриджи содержат только краситель. При  длительном  простое  принтера  (неделя  и  больше)  происходит  высыхание
остатков  красителя  на  соплах  печатающей  головки.  Принтер  умеет  сам  автоматически
чистить  печатающую  головку.  Но  также  возможно  провести  принудительную  очистку
сопел из соответствующего раздела настройки драйвера принтера. При прочистке сопел
печатающей  головки  происходит  интенсивный  расход  красителя.  Особенно  критично
засорение  сопел  печатающей  матрицы  принтеров  Epson,  Canon.  Если  штатными
средствами  принтера  не  удалось  очистить  сопла  печатающей  головки,  то  дальнейшая
очистка и/или замена печатающей головки проводится в ремонтных мастерских. Замена
картриджа, содержащего печатающую матрицу, на новый проблем не вызывает.
Для  уменьшения  стоимости  печати  и  улучшения  других  характеристик  принтера
применяют систему непрерывной подачи чернил.
Печатающие головки струйных принтеров создаются с использованием следующих
типов подачи красителя:
  Непрерывная  подача  (Continuous  Ink  Jet)  –  подача  красителя  во  время  печати
происходит  непрерывно,  факт  попадания  красителя  на  запечатываемую  поверхность
определяется  модулятором  потока  красителя.  Утверждается,  что  патент  на  данный
способ  печати  выдан(англ.)  Вильяму  Томпсону  (William  Thomson)  в  1867  году.  В
технической  реализации(англ.)  такой  печатающей  головки  в  сопло  под  давлением
подаѐтся краситель, который на выходе из сопла разбивается на последовательность
микро  капель  (объѐмом  нескольких  десятков  пиколитров),  которым  дополнительно
сообщается  электрический  заряд.  Разбиение  потока  красителя  на  капли  происходит
расположенным  на  сопле  пьезокристаллом,  на  котором  формируется  акустическая
волна  (частотой  в  десятки  килогерц).  Отклонение  потока  капель  производится
электростатической  отклоняющей  системой  (дифлектором).  Те  капли  красителя,
которые не должны попасть на запечатываемую поверхность, собираются в сборник
красителя и, как правило, возвращаются обратно в основной резервуар с красителем.
Первый струйный принтер изготовленный с использованием данного способа подачи
красителя выпустила Siemens в 1951 году. 
  Подача  по  требованию  (Drop-on-demand(англ.))  –  подача  красителя  из  сопла  печа-
тающей  головки  происходит  только  тогда,  когда  краситель  действительно  надо
нанести  на  соответствующую  соплу  область  запечатываемой  поверхности.  Именно
этот  способ  подачи  красителя  и  получил  самое  широкое  распространение  в
современных  струйных  принтерах.  На  данный  момент  существует  две  технические
реализации данного способа подачи красителя: 
  Пьезоэлектрическая (Piezoelectric Ink Jet) – над соплом расположен пьезокристалл
с диафрагмой. Когда на пьезоэлемент подаѐтся электрический ток он изгибается и
тянет  за  собой  диафрагму  –  формируется  капля,  которая  впоследствии
выталкивается  на  бумагу.  Широкое  распространение  получила  в  струйных
принтерах компании Epson. Технология позволяет изменять размер капли. 
  Термическая  (Thermal  Ink  Jet),  также  называемая  BubbleJet  –  Разработчик  –
компания Canon. Принцип был разработан в конце 70-х годов. В сопле расположен
микроскопический  нагревательный  элемент,  который  при  прохождении
электрического  тока  мгновенно  нагревается  до  температуры  около  500°C,  при
нагревании в чернилах образуются газовые пузырьки (англ.  – bubbles – отсюда и
название технологии), которые выталкивают капли жидкости из сопла на носитель.
В 1981 году технология была представлена на выставке Canon Grand Fair. В 1985-
ом появилась первая коммерческая модель монохромного принтера – Canon BJ-80.
В  1988  году  появился  первый  цветной  принтер  –  BJC-440  формата  A2,
разрешением 400 dpi.

0

95

Графопостроитель   (от  греч.  γράφω  –  пишу,  рисую),    –  устройство  для
автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей,
карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке.
Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).
Связь с компьютером графопостроители, как правило, осуществляют через последо-
вательный,  параллельный  или  SCSI-интерфейс.  Некоторые  модели  графопостроителей
оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).
Первые плоттеры работали на принципе передвижения бумаги с помощью ролика,
обеспечивая  тем  самым  координату  X,  а  Y  обеспечивалась  движением  пера.  Другой
подход  (воплощѐнный  в  Computervision's  Interact  I,  первая  CAD  система)  представлял
собой  модернизированный  пантограф,  управляемый  вычислительной  машиной  и  имею-
щий  шариковое  перо  в  качестве  рисующего  элемента.  Недостаток  этого  метода
заключался  в  том,  что  требовалось  пространство,  соответствующее  расчерчиваемой
области. Но достоинством этого метода, вытекающим из его недостатка, является легко
повышаемая точность позиционирования пера и соответственно точность самого рисунка,
наносимого  на  бумагу.  Позже  это  устройство  было  дополнено  специальным  кассетным
держателем, который мог компоноваться перьями разной толщины и цвета.
Hewlett  Packard  и  Tektronix  в  конце  1970х  представили  планшетные  плоттеры  со
стандартным размером с рабочий стол. В 1980х была выпущена меньшая по размерам и
более  лѐгкая  модель  HP  7470,  использующая  инновационную  технологию  «зернистого
колеса»  для перемещения бумаги. Эти небольшие плоттеры бытового назначения стали
популярны  в  деловых  приложениях.  Но  из-за  их  низкой  производительности  они  были
практически  бесполезны  для  печати  общего  назначения.  С  широким  распространением
струйных и лазерных принтеров с высокой разрешающей способностью,  удешевлением
компьютерной  памяти  и  скоростью  обработки  растровых  цветных  изображений,
графопостроители с пером практически исчезли из обихода.
Типы графопостроителей
  рулонные и планшетные 
  перьевые, струйные и электростатические 
  векторные и растровые

0

96

Сублимационные
Термосублимация  (возгонка)  –  это  быстрый  нагрев  красителя,  когда  минуется
жидкая  фаза.  Из  твѐрдого  красителя  сразу  образуется  пар.  Чем  меньше  порция,  тем
больше  фотографическая  широта  (динамический  диапазон)  цветопередачи.  Пигмент
каждого из основных цветов, а их может быть три или четыре, находится на отдельной
(или на общей многослойной) тонкой лавсановой ленте (термосублимационные принтеры
фирмы Mitsubishi Electric). Печать окончательного цвета происходит в несколько прохо-
дов: каждая лента последовательно протягивается под плотно прижатой термоголовкой,
состоящей  из  множества  термоэлементов.  Эти  последние,  нагреваясь,  возгоняют
краситель. Точки, благодаря малому расстоянию между головкой и носителем, стабильно
позиционируются и получаются весьма малого размера.
К серьѐзным проблемам сублимационной печати можно отнести чувствительность
применяемых чернил к ультрафиолету. Если изображение не покрыть специальным слоем,
блокирующим  ультрафиолет,  то  краски  вскоре  выцветут.  При  применении  твѐрдых
красителей и дополнительного ламинирующего слоя с ультрафиолетовым фильтром для
предохранения  изображения,  получаемые  отпечатки  не  коробятся  и  хорошо  переносят
влажность, солнечный свет и даже агрессивные среды, но возрастает цена фотографий. За
полноцветность  сублимационной  технологии  приходится  платить  большим  временем
печати каждой фотографии (печать одного снимка 10х15 см принтером Sony DPP-SV77
занимает около 90 секунд).
1.5.14.5. Барабанные, литерные, ромашковые и другие принетры
Литерные  принтеры  –  одни  из  самых  старых  печатающих  устройств.  На  данный
момент практически не используются. Появились как модификация печатающих машин,
которые  оснастили  электромагнитными  механизмами  управления  оттиска.  Литеры
зеркально  выдавлены  на  специальных  молоточках,  которые,  приводимые  в  движение
электромагнитом (или также нажатием на клавишу). При ударе через красящую ленту по
бумаге остаѐтся оттиск. Недостатком литерных принтеров является ограниченный набор
литер,  малая  производительность  (при  высокой  скорости  молоточки  могут  блокировать
друг друга), сильный шум, большая масса (металлоѐмкость). 
Барабанные  принтеры  (drum  printer).  Первый  принтер,  получивший  название
UNIPRINTER,  был  создан  в  1953  году  компанией  Remington  Rand  для  компьютера
UNIAC.  По  принципу  действия  напоминал  печатную  машинку.  Основным  элементом
такого  принтера  был  вращающийся  барабан,  на  поверхности  которого  располагались
рельефные изображения букв и цифр. Ширина барабана соответствовала ширине бумаги,
а  количество  колец  с  алфавитом  было  равно  максимальному  количеству  символов  в
строке.  За  бумагой  располагалась  линейка  молоточков,  приводимых  в  действие
электромагнитами. В момент прохождения нужного символа на вращающемся барабане,
молоточек  ударял  по  бумаге,  прижимая  еѐ  через  красящую  ленту  к  барабану.  Таким
образом,  за  один  оборот  барабана  можно  было  напечатать  всю  строку.  Далее  бумага
сдвигалась на одну строку и машина печатала дальше. В СССР такие машины назывались
алфавитно-цифровое  печатающее  устройство  (АЦПУ).  Их  распечатки  можно  узнать  по
шрифту, похожему на шрифт печатной машинки и «прыгающим» по строке буквам.

0

97

Ромашковые  (лепестковые)  принтеры  (daisywheel  printer)  по  принципу  действия
были похожи на барабанные, однако имели один набор букв, располагающийся на гибких
лепестках пластмассового диска. Диск вращался, и специальный электромагнит прижимал
нужный  лепесток  к  красящей  ленте  и  бумаге.  Так  как  набор  символов  был  один,
требовалось  перемещение  печатающей  головки  вдоль  строки,  и  скорость  печати  была
заметно ниже, чем у барабанных принтеров. Заменив диск с символами, можно было по-
лучить другой шрифт, а, вставив ленту не чѐрного цвета – получить «цветной» отпечаток.
Шаровые принтеры (IBM Selectric) по принципу действия похожи на ромашковые
принтеры,  но  литероноситель  (печатающая  головка)  имел  форму  шара  с  выпуклыми
буквами.
Гусеничные принтеры (train printer). Набор букв закреплѐн на гусеничной цепи;
Цепные  печатающие  устройства  (chain  printer).  Отличались  размещением
печатающих элементов на соединѐнных в цепь пластинах;
Термические  принтеры  фирмы  Xerox.  Характеризуются  расходным  материалом –
веществом на основе парафина, плавящимся при 60 гр. по Цельсию.

0

98

Литература
1.  Википедия – свободная энциклопедия. http://ru.wikipedia.org
2.  История компьютера. http://chernykh.net/
3.  История компьютеров. Хронология. http://eniac.ru/hronologia.htm
4.  Леонид  Черняк.  Архитектура  фон  Неймана  как  историческая  случайность.
http://www.osp.ru/os/2008/06/5345473/
5.  Соппа  И.В.  Введение  в  архитектуру  персонального  компьютера.  Учебное
пособие. Дальневосточный университет. 2001
6.  Гуров В.В.,Чуканов В.О. Архитектура и организация ЭВМ. Лекции Интернет
Университета Информационных Технологий.
http://www.intuit.ru/department/hardware/archhard2/   
7.  Поворознюк  А.И.  Архитектура  компьютеров.  Часть  1.  Учебное  пособие.
Харьков. 2004
8.  Самардак А. Эпоха гигантских эффектов.
http://www.terralab.ru/print/storage/258431/
9.  Коженевский С., Прокопенко С. Магниторезистивные головки. Особенности
применения. ЕПОС. Публикации: Накопители. 2009. 
http://www.epos.kiev.ua/pubs/nk/magnet_ … r_head.htm
10. Коженевский С., Прокопенко С. Характеристика элементов магнитной записи.
ЕПОС. Публикации: Накопители. 2009.
http://www.epos.kiev.ua/pubs/nk/element … record.htm
11. Коженевский С., Прокопенко С. Технологии хранения информации на
современных жестких дисках. ЕПОС. Публикации: Накопители. 2009.
http://www.epos.kiev.ua/pubs/nk/tech_st … rn_hdd.htm 
12. Мул Ю., Поречный В. Винчестер под микроскопом. ЕПОС. Публикации:
Накопители. 2000. http://www.epos.kiev.ua/pubs/nk/vpm.htm
13. Овсянников В. RAID: от принципов функционирования до реальных систем.
ЕПОС. Публикации: Накопители. 1999. http://www.epos.kiev.ua/pubs/nk/rpf.htm
14. Наука и Жизнь №11, 2007. Нобелевские премии 2007 года. Гигантское
магнитосопротивление – триумф фундаментальной науки.
http://www.nkj.ru/archive/articles/12042/ 
15. Новости Hardware. 3dnews.ru

0


Вы здесь » THE WORLD OF EDUCATION » Электронные учебники и лекции » Информатика