УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ПРИНТЕРОВ

ПРИНТЕРЫ

Принтеры предназначены для переноса (регистрации) символьной и графической информации из электронных носителей на бумагу. Основными характеристиками принтеров являются: скорость и качество печати, ширина поля печати, емкость красконосителя (картриджа), наработка на отказ, габариты, вес, потребляемая мощность.

Классификация принтеров осуществляется по способу нанесения красителя на поверхность бумаги: матричные, струйные и лазерные.

Матричные принтеры основаны на использовании последовательного ударного знакосинтезирующего принципа печати. Основным узлом таких принтеров служит печатающая головка, состоящая из вертикального ряда (матрицы) ударных иголок, независимых электромагнитов для каждой подпружиненной иглы и несущего корпуса. Количество игл от 8 до 24. Печать осуществляется в процессе поперечного перемещения печатающей головки шаговым двигателем по направляющим. Устройство управления в нужные моменты времени с помощью электромагнитов инициирует удары иглами через печатающую ленту по поверхности бумаги, нанося тем самым точечные изображения на бумагу. После печати полосы документа бумага перемещается в продольном направлении на величину длины матрицы иголок.

Цветная печать матричными принтерами осуществляется путем использования многоцветной ленты, на которую красители нанесены чередующимися полосами. Выбор цвета осуществляется за счет вертикального перемещения ленты относительно печатающей головки. Нанесение каждого цвета требует отдельного прохода печати строки.

Принтеры данного типа имеют простую и достаточно надежную конструкцию ( наработка на отказ 3000 часов или 150 млн. знаков) и не высокую цену. Недостатки: низкая производительность (0.2-1 страница в мин.), ограниченное качество печати, высокий уровень шума.

Струйные принтеры имеют аналогичную кинематическую систему печати и основное их отличие от матричных принтеров состоит в замене ударного принципа на струйный. Печатающая головка струйного принтера представляет собой совокупность сопл, через которые в нужные моменты времени выстреливаются в направлении бумаги капельки красителя. Диаметр сопл около 25 мкм, расстояние между соплами 0.2 мм.

Реализуется принцип струйной (пузырьковой) печати за счет применения пьезоэлектрических или термических импульсных систем формирования и выброса капелек чернил. Принцип состоит в том, что краситель, находящийся в камере сопла, подвергается резкому сжатию пьезоэлектрическим излучателем или термическому удару. В результате воздействия капелька красителя покидает камеру со скоростью примерно 20 м/с. Цветная печать обеспечивается разбиением сопл на группы, каждая из которых использует краситель определенного цвета.

Струйные принтеры обладают высоким качеством печати (300 dpi) и хорошей производительностью: 2-5 листов в мин. Уровень создаваемого шума не высок. Главным недостатком струйных принтеров является необходимость использования для печати только высококачественных сортов бумаги. Это объясняется тем, что используемый краситель имеет жидкую консистенцию и на поверхности недостаточно плотной бумаги расплывается.

Основные этапы печати изображения лазерным принтером отображены на структурной схеме рис.10.1.

Рис.10.1. Структура лазерного принтера. 1-сектор заряжания барабана, 2-сектор формирования электростатического рельефа, 3-сектор взаимодействия с красителем, 4-сектор переноса изображения на бумагу, 5- нагретые резиновые валики, 6-лазер, 7-вращающаяся зеркальная призма.

Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати (300-1200 dpi) и производительность (4-12 листов в мин.). Данный тип принтера использует электрографический принцип печати, который имеет следующие этапы:

· На секторе светочувствительной поверхности фотоприемного барабана создается равномерный статический заряд.

· Луч лазера сканирует поверхность заряженного фотоприемного барабана и создает на его поверхности электростатический рельеф за счет разряда освещаемой области через полупроводниковый слой. Этот рельеф соответствует сигналу, модулирующему лазерное излучение.

· На определенный сектор барабана, по мере вращения, наносится краситель (тонер), частицы которого распределяются в соответствии с электростатическим рельефом. Таким образом, на поверхности барабана формируется изображение

· Подаваемый лист бумаги заряжается, что обеспечивает перенос заряженных частиц красителя с барабана на бумагу при их сближении в процессе вращения барабана.

· Изображение закрепляется плавлением частиц красителя при протягивании бумаги через разогретые резиновые валики.

Передача оттенков на печатаемом документе осуществляется программным путем. Драйвер принтера разбивает изображение на небольшие элементы, в которых интенсивность тона он трансформирует в количество точек, печатаемых в этом фрагменте. Элементы представляют собой ромбы, размеры которых зависят от уровня разрешения печати.

Цветная печать требует четырехкратного повторения описанного процесса для красителей четырех цветов: голубого, светло-красного, желтого и черного.