Принтеры
Матричные принтеры. Процесс печати в таких принтерах осуществляется следующим образом: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (иголок). Головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге, через красящую ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений. В матричных принтерах обычно применяются головки с 9-ю или 24-мя иголками. Качество печати очень посредственное.
Матричные принтеры, некогда считавшиеся стандартным оборудованием, сейчас занимают более скромное место. Но, когда речь заходит об одновременной печати нескольких экземпляров документа или скоростной выдаче больших объемов печатной продукции, этим устройствам по-прежнему нет равных. Этот метод также лучше других подходит для работы с некоторыми, неудобными для печати типами бумаги, например плотными карточками или банковскими (сберегательными) книжками. А построчно печатающие устройства представляют собой наиболее экономичные средства высокоскоростной печати писем на бланках для крупных предприятий и государственных учреждений.
Струйные принтеры. В этих принтерах изображение формируется микрокаплями специальных чернил, выдуваемых на бумагу с помощью сопел. Качество печати струйных принтеров разное — от плохого, с видимыми полосами и тусклыми цветами, до очень хорошего, приближающегося в некоторых случаях к фотографическому, по крайней мере на специальной бумаге. Некоторые из струйных принтеров могут давать достаточно насыщенные цвета на прозрачных пленках, применяемых в современных технологиях обучения и презентациях.
Струйные принтеры могут служить и монохромными и цветными, но не все они просто переключаются между этими режимами. Принтеры делятся на две группы в зависимости от числа заправляемых сразу красок. Принтеры, у которых четыре цвета CMYK, могут переходить от монохромной печати к цветной в пределах одной страницы без перерыва в печати. В трехцветные CMY-принтеры устанавливается один картридж с краской (красками). Можно сделать его монохромным, вставив картридж с черной краской, или цветным, установив картридж с тремя красками. Это означает, что для перехода от монохромной печати к цветной картридж необходимо сменить. Кроме того, черный цвет текста на цветной странице будет составным — из трех наложенных друг на друга цветов. Если краски совместятся не совсем точно, то текст может выглядеть сероватым, а не черным. Большинство современных струйных принтеров четырехцветные CMYK.
Принтеры с твердым красителем (принтеры с твердой восковой мастикой, с изменением фазы или распылением воска). Название таких принтеров в некоторой степени вводит в заблуждение. В них нет красителя в буквальном смысле, и краситель не является твердым в момент печати. Краситель поставляется в виде твердого воскового блока, но перед началом печати принтер плавит его и распыляет через сопла, совсем как струйный.
Принтеры с твердым красителем, выпускавшиеся до 1995 г., были очень похожи на струйные, поскольку распыляли восковую мастику прямо на бумагу. В современных принтерах этого типа принят другой метод, при котором мастика напыляется на барабан, а затем переносится на бумагу, что во многом похоже на технологию лазерного принтера. Этот принцип настолько ускоряет печать, что делает принтер удобным как для монохромной, так и для цветной печати. Он решает также проблему, с которой эта техника постоянно сталкивалась при печати на пленках. Капли жидкой мастики, наносимые на пленку, застывают в виде полусфер, создающих линзовый эффект, из-за чего принтер с твердым красителем плохо подходит для печати на пленках. Новая конструкция устраняет данную проблему, так как при переносе с барабана на пленку капли мастики сплющиваются.
Обе разновидности принтеров с твердым красителем прекрасно передают цвета на бумаге, благодаря чему они являются хорошим выбором для печати графики и предметом внимания со стороны художников, которым нужно посмотреть, как будет выглядеть результат их работы на специальных бумагах.
Принтеры с термовосковой печатью переносят мастику с ленты на бумагу. Сильной стороной этой технологии всегда была прекрасная цветопередача на графических изображениях, особенно, наносимых на пленку. При разрешении 300 dpi становятся заметными структуры псевдосмешения — эффект, вызванный наложением цветов. Но при разрешении 600 х 300 dpi некоторые из этих принтеров могут печатать сканированные фотографии с качеством, приближающимся к фотографическому.
Сублимационные принтеры (принтеры с термопереносом красителя). Работа таких принтеров во многом похожа на термический перенос воскоподобной мастики, за исключением того, что ленты несут краситель, а не мастику. Сегодня это единственная из имеющихся технологий, которая обеспечивает фотографическое качество печати. Здесь не видно структур псевдосмешения, поскольку сублимационные принтеры не смешивают цвета, а печатают по-настоящему плавные переходы тона.
Безрастровое отображение определяется как вывод, в котором ячейка полностью заполнена цветом и тоном, ничего белого не остается. Сублимационные принтеры, выводящие непрерывный тон, дают иллюзию гладкого непрерывного изображения без использования полутоновой точки и базовых цветов. Непрерывный тон ставит в соответствие каждому пикселю изображения точку на выводящем устройстве с коэффициентом 1:1, поэтому он также называется прямым цифровым выводом.
Основной недостаток сублимационных принтеров — это высокая стоимость печати. Также в них применяется особо плотная бумага, которая на вид и ощупь напоминает фотографическую. Но если решаемые задачи не критичны к бумаге и цене, сублимационные принтеры дадут наилучшее качество печати и фото, и графики как на бумаге, так и на пленке.
Принтеры с двумя режимами. Технологии термовосковой печати и сублимации настолько похожи, что не трудно реализовать их обе в одном принтере. Принтеры с двумя режимами могут дать экономию, позволяя печатать черновые материалы и графики, не нуждающиеся в сублимационном качестве, в более дешевом режиме термовосковой печати.
Слайд-принтеры предназначены для вывода цифровых изображений (в т. ч. полноцветных) на фотографическую пленку — слайд (обычно 35 мм). Слайд - принтеры представляют собой устройство в светонепроницаемом корпусе со встроенном фотоаппаратом, объектив которого направлен внутрь и сфокусирован на экране небольшой электронно-лучевой трубки миниатюрного монохромного монитора или жидкокристаллического дисплея. Созданное на компьютере изображение экспонируется на фотопленку. При выводе полноцветного изображения используется тройное экспонирование фотопленки цветоделенными компьютером изображениями.
Лазерные принтеры. В лазерных принтерах используется электрографический принцип создания изображений (примерно такой же используется в копировальных аппаратах). Этот процесс включает создание рельефа электростатического потенциала в слое полупроводника с последующей визуализацией этого рельефа с помощью частиц сухого порошка — тонера, наносимого на бумагу.
В механизме лазерных принтеров могут быть выделены три основных компонента:
• система подачи бумаги;
• лазерно-механическое устройство;
Система подачи бумаги продвигает лист бумаги от входного лотка к лазер - но-механическому устройству, которое воспроизводит изображение в соответствии с сигналами, полученными от контроллера.
Наиболее важной частью лазерного принтера является лазерномеханичес - кое устройство, состоящее из фотопроводящего цилиндра (печатающего барабана), полупроводникового лазера и прецизионной оптико-механической системы, перемещающей луч.
В лазерном принтере текст и графические изображения регистрируются (печатаются) в результате электрофотографического процесса. При этом все необходимые действия в механизме принтера сосредоточены вокруг барабана — алюминиевого цилиндра, покрытого светочувствительным материалом. Особенностью этого покрытия является переход в проводящее состояние под воздействием света. С точки зрения электрической проводимости, используемый светочувствительный материал ведет себя в темноте подобно резине, а при освещении — подобно меди. В связи с этим, имеющиеся на поверхности электрические заряды будут оставаться на ней, пока барабан находится в темноте. Если осветить барабан, светочувствительный слой отведет эти заряды на внутреннюю поверхность, где они рассеются на алюминиевой основе. Практически, это позволяет использовать направленное освещение для снятия электрических зарядов с определенных участков поверхности барабана.
Получить изображение страницы на поверхности барабана и передать его на бумагу позволяют следующие процедуры:
• очистка барабана;
• зарядка барабана;
• экспонирование изображения на барабан;
• проявление изображения на барабане;
• передача изображения на бумагу;
• закрепление изображения на бумаге.
Схематическое изображение процесса лазерной печати на рис. 1.7 иллюстрирует последовательность проведения перечисленных процедур в направлении движения часовой стрелки.
Чтобы ликвидировать заряды, оставшиеся от предыдущей страницы, вся поверхность барабана очищается освещением специальной «гасящей» лампой. Оставшиеся частицы тонера удаляются механической щеткой.
Статический заряд однородно распределяется по всей поверхности барабана. Для этого барабан вращается в проволочном кольце, находящемся под высоким напряжением. Отрицательный заряд с проволоки переходит (благодаря «коронному эффекту») на барабан (первичная корона), который находится в темноте. Поэтому светочувствительный слой остается изолятором и сохраняет заряды на поверхности барабана.
Скрытое изображение на барабане создается избирательной ликвидацией зарядов с помощью лазерного луча. Можно представить лазерный луч в виде
карандаша, который пишет на заряженном барабане; различие между черным и белым, получающееся на бумаге, на стадии экспонирования воспроизводится как различие между наличием и отсутствием заряда на поверхности барабана.
На стадии записи на барабане создается электростатическое поле, соответствующее изображению, в котором черное и белое отличается энергетическим потенциалом зарядов. На стадии проявления изображения скрытое негативное изображение «проявляется» аналогично соответствующему процессу в фотографии. Черный тонер электростатически заряжен и удерживается только на площадках поверхности барабана с противоположным зарядом, отталкиваясь от других площадок. В результате на барабане возникает изображение битового массива страницы.
Черное изображение передается на бумагу путем создания на ней соответствующего заряда. Вторичная корона, имеющая высокий потенциал, заряжает бумагу противоположно заряженности тонера. Поскольку используемый потенциал создает значительно более высокий, чем на барабане заряд, при контакте бумаги с барабаном тонер переходит на бумагу.
Черное позитивное изображение, полученное на бумаге, сначала удерживается электростатическими силами. Затем это изображение закрепляется прокатыванием под давлением и нагревом. При температуре около 200 оС тонер вплавляется в бумагу. После выхода бумаги из принтера устройство готово для следующего цикла, начинающегося с очистки барабана.
Широко используются два метода создания скрытого изображения: «запись черного» и «запись белого». В обоих случаях лазерный луч используется для ликвидации зарядов на барабане.
Рис. 1.7. Процесс лазерной печати |
Передача Из Вторичная корона |
В устройствах «запись черного» экспонируемые лазерным лучом площади притягивают тонер и становятся черными на выведенной бумаге, отсюда название — «запись черного». Если изображение на полученной в таком принтере странице не подверглось воздействию лазерного луча, она будет белой, поскольку заряженный барабан на всей поверхности только отталкивает тонер.
В устройствах «запись белого» площади, не подвергавшиеся воздействию лазерного луча, притягивают тонер и становятся черными. Лазерный луч ликвидирует все заряды на поверхности барабана, исключая места, которые должны быть черными. Если изображение не подверглось воздействию лазерного луча, страница будет полностью черной, поскольку в этом случае заряженный барабан притягивает тонер, который покрывает всю неэкспонированную поверхность.
Как видно из рис. 1.8, форма записи изображений различна. Устройство с записью черного создает площадки, на которых тонер должен удерживаться с использованием круглых точек, поэтому знаки получаются жирными.
В конструкциях с записью белого создаются площадки, где не должен удерживаться тонер (тонер удерживается на оставшихся неэкспонированных площадках), поэтому знаки получаются тонкими, лазерный луч записывает белые площадки страницы, оставляя «вырезанные» знаки.
В лазерных принтерах не обязательно использование лазерного луча. Для создания скрытого изображения на светочувствительной поверхности барабана могут применяться другие подходящие по точности и скорости светоизлучающие компоненты, например, светодиодные матрицы, затворы на основе жидких кристаллов, электронно-лучевые трубки.