Принтеры как устройства вывода информации
Устройства, выполняющие функции вывода графической информации на бумажный и некоторые другие носителей, называются графопостроителями или плоттерами (от англ. plotter).
Устройства вывода графической информации можно разделить на три основных класса:
n электромеханические графопостроители векторного типа, в которых пишущее устройство ( например, чернильный записывающий элемент) перемещается по двум координатам ( планшетные графопостроители) или по одной координате; в последнем случае по второй координате производится перемещение бумажного носителя ( барабанные графопостроители) :
n растровые устройства вывода графической информации, изображение в которых получается за счет использования различных физических принципов ( электростатики, электрографии, тепловых процессов и др.)
n устройства вывода информации на микрофильм.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, СОСТАВ, ВИДЫ
n По принципу действия электромеханические векторные графопостроители делятся на устройства с неподвижным носителем информации им устройства с перемещаемым носителем информации.
n Для устройств с неподвижным носителем носитель информации укрепляется на плоской рабочей поверхности планшета. Перемещение пишущего элемента осуществляется электромеханической координатной системой по двум осям. Этот тип графопостроителей принято именовать планшетами.
n Для устройств с перемещаемым носителем информации характерно наличие механизма перемещения пишущего элемента только по одной координате, запись информации по другой оси осуществляется путем перемещения самого носителя.
n По производительности устройства делятся на графопостроители с высокой, средней малой производительностью. Производительность электромеханических графопостроителей определяется динамическими параметрами устройства: максимальной скоростью и ускорением пишущего элемента.
n По области применения : автономные; работающие в составе больших ЭВМ и систем; работающие в составе рабочих станций и ПЭВМ.
n Основное преимущество графопостроителей состоит в обеспечение высокой точности черчения.
n Графопостроители состоят из трех основных частей: блока механизма, блока управления исполнительными каналами устройства и системы управления.
n Блок механизма представляет собой планшетный или барабанный механизм, предназначенный для организации перемещения в плоскости чертежа пишущих элементов, а также их подъема и опускания.
Принтеры – устройства, служащие для вывода данных, хранимых в памяти компьютера, на или иной носитель. Именно принтеры делают возможным перевод информации из электронной формы, идеальной для ее хранения, в удобный и первичный для человека вид.
Принтеры можно классифицировать по целому ряду признаков: по технологии и скорости печати, по разрешению, с которым принтер способен наносить на бумагу точки изображения, по цене самого принтера и расходных материален и т. д.
Наиболее важное значение имеет классификация по технологии печати. Именно но этому признаку принтеры распределяются по группам в каталогах фирм. Далее они могут классифицироваться по другим признакам, по основным все равно остается технология. Это вызвано тем, что от технологии печати в каком-либо конкретном принтере зависят и все остальные его характеристики (скорость печати, стоимость расходных материалов и др.).
1. Ударная печать — нанесение изображения на бумагу или иной носитель посредством удара литерой через красящую ленту. Основные преимущества такой технологии —возможность печати на самых разнообразных материалах (например, на картоне, что недоступно для большинства струйных принтеров) и низкая стоимость расходных материалов.
Основными недостатками принтеров этого типа являются высокий уровень шума и относительно низкая скорость печати. В этой группе принтеров можно выделить две основных разновидности, различающиеся конструкцией печатающей головки: принтеры шрифтоносителями и матричные принтеры.
Ø Принтеры со шрифтоносителями в печатающей головке содержат набор литер, которые, ударяя по красящей ленте, наносят изображение на носитель.
Преимуществом таких принтеров является высокое качество но печати (при использовании специальной красящей ленты оно может приближаться к типографскому). До появления быстродействующих принтеров способных распечатать в короткий срок и с высоким качеством множество копий документа, устройства с подобным принципом действия применялись для подготовки оригиналов для размножения.
такого типа можно отнести к «антикварным».
Ø Матричные принтеры изображение на бумагу или иной носитель наносят путем удара через красящую ленту специальными иголками, расположенными в виде ряда или прямоугольника (матрицы).
Поскольку выводимые символы образуются одновременными ударами по ленте некоторой комбинации иголок, в принтерах данного типа можно получать при печати шрифты различного начертания и сложные изображения. Однако при данной технологии крайне сложно организовать цветную печать. 
В настоящее время такие принтеры применяются в основном в специальных целях, например, для печати товарных этикеток со штрих- кодами. Подобная технология применяется и в факсимильных аппаратах.
3.Струйная печать — формирование изображений из капель каким-либо образом наносимых на бумагу или иной носитель (технологии струйной печати подробно описаны ниже). Струйные принтеры дают относительно высокую скорость печати при высоком качестве.
Основной недостаток струйных принтеров — высокая стоимость расходных материалов. Следует также отметить, что струйные принтеры, как правило, адаптированы к бумаге довольно узкого диапазона но плотности и толщине, а печать на слишком плотной бумаге может вызвать поломку механизмов. 
4. Лазерная печать — формирование на специальном светочувствительном барабане скрытого изображения на бумагу и проявление при помощи электрического заряда, перенос этого изображения на бумагу и проявление при помощи краски (такой процесс впервые был применен и копировалыных аппаратах). Лазерные принтеры могут распечатывать текстовую, так и графическую информацию, причем по скорости печати они являются рекордсменами да и качество дают сравнимое с типографским. По способам формирования скрытого изображения различают две разновидности лазерных принтеров:
Собственно лазерные принтеры. Изображение в них наносится на барабан при помощи одного лазерного луча. построчно сканирующего поверхность барабана и изменяющего свою яркость для формирования «темных» и «светлых» участков скрытого изображения. Для точного вывода изображения на нужный участок перед каждым проходом барабана выполняется синхронизация движения луча и вывода данных.
Ø Принтеры на светодиодах ( LED -принтеры). Изображение высвечивается на барабане не одним лучом. а лучами от линейки светодиодов, расположенных вдоль оси барабана. Принтеры такого типа могут обеспечить более высокую скорость печати, чем принтеры с одним лучом, но их разрешающая способность жестко ограничена числом и плотностью расположения числом и плотностью расположения светодиодов в линейке.
Во всем, кроме описанных различий, принтеры этих двух типов идентичны.Данные принтеры являются самыми дорогими среди аналогичных по формату принтеров других типов, однако расходных материалов — наиболее выгодными. Технические особенности лазерных принтеров рассмотрены в отдельном подразделе этой книги. 
Данная технология делает отпечатанные изображения чувствительными к температуре: краска может расплавиться и изображение смажется. Однако восковая основа (или полимерная, схожая по свойствам с восковой) делает отпечатанное изображение глянцевым к водостойким- Твердокрасочные принтеры имеют высокую стоимость, но расходные материалы — твердые кубики краски — стоят недорого (черный краситель поставляется бесплатно при покупки цветного). Принтеры того типа можно рекомендовать при больших объемах работ. 
6. Сублимационная (термодиффузионная) печать — в этом случае краситель, нанесенный на специальную ленту, нагревается в нужных точках и, испаряясь, переносится на специальную бумагу, способную адсорбировать (поглотить)этот пар.
В англоязычных источниках принтеры этого типа обычно называют «dye-sublimation» (сублимация красителя) или «dye-sub». В принтерах этого типа используются твердые красители, которые испаряются при нагреве и поглощаются носителем.
Для печати используются легкоиспаряющиеся красители, нанесенные на специальную ленту. Лента протягивается между листом специальной бумаги и нагревательным элементом. Краситель с ленты испаряется и переходит на бумагу. Разумеется, для печати необходимы специальные красители и специальная бумага, способная поглощать и удерживать пары краски.
Данный вид принтеров встречается в основном в фотоателье, для быстрой печати фотоснимков. Среди производителей представлена продукция компании Sony и Olimpus. Например, сублимационный фотопринтер Olimpus Camedia P-330NE печатает с возгонкой красителей (Y,M,C) в три прохода, с разрешением 306 dpi. За счет печати при 256 градациях серого и 1677000 цветов изображение получается близким по качеству к фотографии.
Однако скорость печати (около 130 секунд на 1 лист формата А6 (85х114мм), малый размер печати и высокая стоимость (около 50 центов за отпечаток размером А6) не позволяют надеяться на широкое применение данной технологии. К тому же отпечатки весьма неустойчивы к выцветанию. Еще несколько лет назад эти принтеры использовали для быстрой печати фотографий на документы, сегодня же использование данных принтеров (например, на паспорт) для печать снимков на документы запрещено.
Сублимация — переход вещество из твердого состояния в газообразное без промежуточного расплавления. 
Устройства вывода информации
Классификация принтеров
Принтеры можно квалифицировать: по технологии и скорости печати, по разрешению, по цене, по расходным материалам и т.д.
По технологии нанесения изображения на носитель:
Принтеры со шрифтоносителями в печатающей головке содержат набор литер, которые ударяя по красящей ленте, наносят изображение на носитель. Основной недостаток: невозможность оперативной смены шрифта, набор символов зависит от установленного шрифтоносителя.
Матричный принтер изображение на бумагу наносят путем удара через красящую ленту специальными иголками, расположенными в виде ряда или прямоугольника (матрицы). Символы образуются одновременными ударами по ленте, а значит шрифты могут быть различного типа и начертания. При данной технологии крайне сложно организовать цветную печать.
Твердокрасочная печать, в таких принтерах печать осуществляется не чернилами, а специальными восковыми красителями, расправленными для нанесения на носитель. Данная технология чувствительна к температуре: краска может расплавиться и изображение смажется. Восковая основа делает отпечаток глянцевым и водостойким. Принтеры имеют высокую стоимость, расходные материалы нет.
Принтер может иметь один или несколько способов подключения. При одновременной работе расставляются приоритеты.
Матричные принтеры
Матричные принтеры используют ударный тип печати.
Отпечатываемое изображение в таких принтерах не задано в шрифтоносителе, а формируется во время печати с помощи специальных иголок, образующих печатную матрицу. Для отображения на бумаге нужной точки из печатающей головки выдвигается соответствующая иголка и ударяет по красящей ленте. Головка при печати движется вдоль строки. Матричные принтеры не могут передавать градации яркости точек, оттенки имитируются увеличением или уменьшением частоты расстановки этих точек. Матричные принтеры применяют при распечатки бухгалтерской документации, в кассовых аппаратах, где требуется печать на таких материалах, на которых принтеры других типов печатать не могут. Все механизмы за исключением печатающих механизмов, являются общими для вех типов принтеров.
Сигналы, приводящие в действие иголки, подаются в печатающую головку через специальный плоский кабель (шлейф). Кабель закреплен на каретке принтера с одной стороны, и с другой стороны на плате контроллера. Число проводников зависит от числа иголок в печатающей головки.
Печатающая головка устанавливается на специальной подвижной каретке, перемещающейся вдоль бумагопротяжного барабана. В большинстве принтеров каретка приводится в движение при помощи установки специального пластикового ремня. Ремень охватывает два ролика (или более), один из которых закреплен на оси двигателя перемещения каретки. Для более точного позиционирования каретки ремень и ролики снабжают зубьями.
Бумагопротяжный барабан предназначен для протягивания бумаги через принтер и удержания ее во время печати. Бумагопротяжный барабан изготавливают из стали и покрывают резиной или пластиком. В помощь одного барабана устанавливаются вспомогательные валики. На матричных принтерах на барабане имеется специальная ручка, которая позволяет вручную протягивать листы бумаги. Бумагопротяжный барабан приводиться в движение отдельным шаговым двигателем, который позволяет прокручивать бумагу по строкам. При загрузке и выгрузки листа барабан вращается плавно.
Картридж с красящей лентой представляет собой пластиковую коробку, внутри которой находится красящая лента.
Внутри содержаться направляющие для ленты и механизм для ее перемотки. Внутри картриджа красящая лента многократно и компактно складывается, а во время работы принтера она постоянно подается свежими участками к печатающей головке.
Контроллер принтера осуществляет печать тестовой страницы для проверки работоспособности принтера.
Устройство подачи бумаги служит для удержания бумаги до ее затягивания барабаном принтера и расположения ее правильным образом (не дает листу сместиться, постоянно поддерживая лист ).
Автоматический захват бумаги из специального лотка осуществляется определенной плотности и определенного формата, в противном случае устройство может захватить несколько или не захватить бумагу.
Ручной захват бумаги используется в тех случаях, когда печать осуществляется на рулонной бумаге. На боковой панели устанавливается специальная ручка для протягивания бумаги.
Некоторые модели матричных принтеров имеют встроенную систему настройки качества печати, существует три градации качества печати.
Черновая печать ( Draft ). Этот режим обеспечивает минимальные затраты расходных материалов и максимальную скорость печати при низком качестве за счет снижения числа ударов иголок, необходимых для воспроизведения на бумаге одной точки.
Нормальная печать ( Normal ). В этом режиме обеспечивается приемлемое качество распечатанного текста, поскольку для воспроизведения одной точки изображения производится стандартное число ударов иголок
Основные характеристики матричного принтера Epson LX-300.
Число иголок в печатающей головке: 9.
Направление печати: двунаправленная, с логическим поиском границы.
Термин «двунаправленная печать » говорит о том, что печать производится при движении головки как слева направо, так и справа налево. » Логический поиск границы» означает, что принтер не проверяет, где находится правая граница листа, а вычисляет ее положение. Это может вызвать искажения при печати вертикальных линий (например, в таблицах).
Число копий: оригинал + 2 копии
Толщина бумаги: 0,07-0,12 мм.
Буфер данных: 4 Кбайт.
Интерфейс: двунаправленный параллельный, последовательный тип лепты: тканевая лента в картридже; цвет: черный; ресурс ленты: 3 млн символов ресурс печатающей головки : 200 млн символов
Температура окружающей среды (во время работы принтера): 5-35 «С; влажность воздуха (во время работы принтера): 30-80%.
Уровень шума: около 47,5 дБ
Цветные принтеры
Субтрактивная модель цветоделения
В цветных матричных лентах используется 4 цветная CMYK лента. Применение нескольких печатающих блоков, установленных последовательно и заправленных красителями разных цветов. Лист носителя прогоняется через них за один проход. При этом возрастает скорость печати, но сильно усложняется конструкция. Смена цвета производится смещением ленты вверх-вниз относительно печатающей головки
Принтеры как устройства вывода информации
Устройства вывода предназначены для передачи информации от компьютера к пользователю.
Основными устройствами вывода являются монитор, принтер, плоттер акустические колонки, наушники.
Монитор — это устройство для визуального отображения (вывода) текстовой и графической информации.
Самым распространенным в настоящее время типом мониторов являются жидкокристаллические мониторы LCD. Однако еще достаточно большое число пользователей применяют устаревшие мониторы с электронно-лучевой трубкой (CRT-мониторы). Существуют также газоплазменные мониторы, которые пока являются достаточно большой редкостью ввиду их высокой цены.
Важной характеристикой мониторов является разрешающая способность, которая определяется количеством пикселей, размещающихся по горизонтали и вертикали монитора. Современные мониторы должны обеспечивать разрешающую способность не менее 1024 х 768 пикселей.
Жидкокристаллические (ЖК) мониторы (LCD — Liquid Crystal Display, рисунок 2) используют так называемые жидкие кристаллы, которые могут изменять свою структуру и прозрачность под действием электрического напряжения. Когда нет электрического заряда, жидкие кристаллы находятся в аморфном состоянии и пропускают свет. Количеством света, проходящего через жидкие кристаллы, можно управлять с помощью электрических зарядов.
Преимуществами жидкокристаллических мониторов являются их компактность, низкое энергопотребление, отсутствие электромагнитного излучения, высокие уровни яркости. Однако, в отличие от CRT-мониторов, у LCD-мониторов есть такая характеристика, как стандартное разрешение. Только в стандартном разрешении ЖК-монитор воспроизводит изображение наиболее качественно. Разрешение больше стандартного нельзя установить в принципе. При уменьшении разрешения изображение становится нечетким, с «зазубринами». Также, по сравнению с мониторами ЭЛТ, у жидкокристаллических мониторов хуже точность цветопередачи. Существенным недостатком является зависимость контрастности от угла обзора.
Принтер — это устройство для вывода цифровой информации на бумагу.
Существуют три основных типа принтеров: матричные, струйные и лазерные.
Матричные принтеры (Рисунок 3) формируют изображение построчно с помощью печатающей головки, которая ударяет по бумаге через красящую ленту. Головка содержит ряд иголок (pin), от количества которых зависит качество изображения.
В настоящее время этот тип принтеров устарел из-за большого количества недостатков, таких как низкая скорость печати, высокий уровень шума при работе, низкое качество изображения. К плюсам можно отнести невысокую стоимость расходных материалов и возможность печати на бумаге практически любого качества.
Струйные принтеры (Рисунок 4) печатают путем набрызгивания чернил на бумагу через мелкие сопла в печатающей головке. В черно-белых принтерах используется один цвет краски (черный), в цветных принтерах — голубой, пурпурный и желтый. В более дорогих моделях цветных принтеров к трем базовым цветам добавляется черный, так как чисто черный цвет с помощью трех базовых цветов получить невозможно. Стоимость самих струйных принтеров обычно невысока, но зато очень высока стоимость расходных материалов (картриджей, наполненных чернилами).
Кроме того, для струйного принтера нужна бумага высокого качества, иначе краска будет расплываться. Скорость печати струйных принтеров (особенно цветных) очень невысока. Но, несмотря на все недостатки, струйные принтеры широко распространены, так как они обеспечивают достаточно высокое качество печати.
В лазерных принтерах изображение создается путем переноса на бумагу специального порошка (тонера). Источник света (лазер) освещает предварительно заряженную поверхность фотобарабана. На тех местах, куда попал свет, меняется заряд, и к ним притягивается тонер. Затем тонер за счет электростатики переносится на бумагу, после чего попадает в печку, где и закрепляется под действием высокой температуры. Качество такого изображения очень высокое. Так как лазерные принтеры формируют изображение постранично, а не построчно (как матричные и струйные принтеры), то и скорость их работы достаточно высока. Скорость работы лазерных принтеров измеряется в страницах в минуту. Современные принтеры обеспечивают скорость печати 20-40 страниц в минуту.
Лазерные принтеры могут быть монохромными или цветными, однако цветные принтеры очень дороги. Основным недостатком лазерных принтеров является высокая стоимость. К достоинствам (помимо высокого качества печати и скорости) можно отнести низкий уровень шума, долговечность полученных отпечатков, невысокую стоимость расходных материалов. Картриджа для лазерного принтера хватает на достаточно большое количество отпечатков.
Краткий обзор лазерного и струйного принтеров представлен на видео 1.
Обзор принтеров
Графопостроитель (плоттер) — устройство для вывода данных в графической форме на бумагу, пластик, фоточувствительный материал или иной носитель путем черчения.
Компьютерные колонки и наушники — устройства для вывода оцифрованного звука. Компьютерные колонки (динамики) бывают разного качества: от недорогих пластиковых до дорогих стереосистем с высококачественным звуком. Усилитель в компьютерных колонках встроен прямо в них и не нуждается в отдельном подключении. Часто применяется система из нескольких (двух, четырех или пяти) колонок с сабвуфером, который усиливает звучание низких частот, плохо воспринимаемых человеческим ухом.
Принтер как устройство вывода. Виды принтеров
1. Принтеры ударного типа (impact printer)
1.1 Барабанные построчные принтеры
1.2 Матричные принтеры
2. Струйные принтеры
2.1 Печатающие устройства с пьезоэлектрическими исполнительными механизмами
2.2 Печатающие устройства с термографическими исполнительными механизмами
2.3 Цветные струйные принтеры
3. Фотоэлектронные печатающие устройства
3.1 Лазерные принтеры
3.2 Светодиодные принтеры
3.3 Принтеры с жидкокристаллическим затвором
4. Принтеры других технологий
4.1 Твердые чернила
4.2 Сублимация красок
Современный этап развития человеческой цивилизации характеризуется небывалой скоростью развития науки, техники и новых технологий, что принесло огромное количество новых знаний, которые необходимо как минимум учитывать, хранить и перерабатывать. Информационные потоки в обществе увеличиваются с каждым днем, и этот процесс носит лавинообразный характер. Развитие современного общества напрямую связано с ростом производства, потребления и накопления информации во всех отраслях человеческой деятельности. Вся жизнь человека, так или иначе, связана с получением, накоплением и обработкой информации. Информатизация охватывает все сферы, все отрасли общественной жизни, прочно входит в жизнь каждого человека, воздействует на его образ мышления и поведение.
По своему значению для развития общества информация приравнивается к важнейшим ресурсам наряду с сырьем и энергией. В развитых странах большинство работающих заняты не в сфере производства, а в той или иной степени занимаются обработкой информации. Поэтому философы называют современную эпоху постиндустриальной.
Вместе с тем можно отметить и новую тенденцию, заключающуюся во все большей информационной зависимости общества в целом и отдельного человека в частности. Именно поэтому в последнее время появились такие категории как «информационная политика», «информационная безопасность» и ряд других понятий, связанных с информацией. Это обстоятельство подчеркивает насколько важной является информация для современного общества.
1. Принтеры ударного типа (impact printer)
Принтеры ударного действия, или impact-принтеры, создают изображение путем механического давления на бумагу через ленту с красителем. В качестве ударного механизма применяются либо шаблоны символов (механизм печатающей машинки), либо иголки, конструктивно объединенные в матрицы.
1.1 Барабанные построчные принтеры
1.2 Матричные принтеры
В матричных принтерах (dot matrix printer) изображение формируется иголками, расположенными в головке принтера, и активизируется электромагнитным методом. Каждая ударная иголка приводится в движение независимым электромеханическим преобразователем на основе соленоида. Головка двигается по горизонтальной направляющей и управляется шаговым двигателем. Печать выполняется как при прямом, так и при обратном проходе печатающей головки. Бумага продвигается с помощью вала, а между бумагой и головкой принтера располагается красящая лента. У большинства моделей принтеров красящая лента заключена в специальный пластмассовый корпус, называемый картриджем, который различается по величине и форме для различных моделей. Красящая лента находится внутри корпуса картриджа в виде бесконечной ленты Мебиуса.
Качество печати матричных принтеров определяется количеством иголок в печатающей головке. В головке 9-игольчатого принтера находятся 9 иголок, которые располагаются вертикально в один ряд. Диаметр одной иголки около 0,2 мм. Благодаря горизонтальному движению головки принтера и активизации отдельных иголок напечатанный знак образует как бы матрицу, причем отдельные буквы, цифры и знаки «заложены» внутри принтера в виде бинарных кодов. Для улучшения качества печати каждая строка пропечатывается два раза, при этом увеличивается время процесса печати и имеется возможность смещения при втором проходе отдельных точек, составляющих знаки. Качество печати 9-игольчатых принтеров оставляет желать лучшего, но для распознавания букв этого достаточно. Дальнейшим развитием 9-игольчатого принтера являлся 18-игольчатый, который имел два ряда по девять иголок. В 24-игольчатом принтере, ставшим современным стандартом матричных принтеров, иголки располагаются в два ряда по двенадцать штук так, что они в соседних рядах сдвинуты по вертикали. За счет этого точки при печати изображений перекрываются. В 24-игольчатых принтерах имеется возможность перемещения головки дважды по одной и той же строке, что обеспечивает печать на уровне машинописного качества LQ (Letter Quality).
Разновидностью принтеров ударного действия является строчный принтер, у которого печатающая головка выполнена в виде планки, укомплектованной иголками по всей длине. Таким образом, при печати изображения матрица, соответствующая строке, полностью переносится на бумагу. За счет того, что строка печатается целиком за один раз, такие принтеры обеспечивают скорость печати до 20 страниц в минуту.
Некоторые модели 24-игольчатых матричных принтеров обладают возможностью цветной печати за счет использования многоцветной красящей ленты, при этом микропроцессор принтера формирует сигналы для управления иглами печатающей головки принтера в соответствии с таблицей цветности. Достигаемое при этом качество цветной печати значительно уступает качеству печати струйного принтера, но является вполне приемлемым для печати деловой графики (таблиц, диаграмм и так далее).
К числу несомненных преимуществ матричных принтеров относится возможность печати одновременно нескольких копий документа с использованием копировальной бумаги. Существуют специальные матричные принтеры для одновременной печати пяти и более экземпляров, которые предназначены для эксплуатации в промышленных условиях и могут печатать на карточках, сберегательных книжках и других носителях из плотного материала. Кроме того, многие матричные принтеры оборудованы стандартными направляющими для обеспечения печати в рулоне и механизмом автоматической подачи бумаги, с помощью которого принтер самостоятельно заправляет новый лист.
Достоинствами матричных принтеров являются:
дешевизна расходных материалов;
низкая себестоимость печати;
относительная дешевизна матричных принтеров формата А3
Существенным недостатком матричных принтеров является шум, который достигает 58 дБ. Для устранения этого недостатка в отдельных моделях предусмотрен так называемый тихий режим, однако такое понижение шума приводит к снижению скорости печати в два раза. Другое направление борьбы с шумом матричных принтеров связано с использованием специальных звуконепроницаемых кожухов.
2. Струйные принтеры
Главным элементом струйного принтера является печатающая головка, состоящая из сопел, к которым подводятся чернила. Число сопел находится в диапазоне от 16 до 64, а иногда достигает нескольких сотен. Чернила подаются к соплам за счет капиллярных свойств и удерживаются от вытекания за счет сил поверхностного натяжения жидкости. В головку встроен специальный механизм, позволяющий выбрасывать из сопла микроскопическую капельку чернил. Печатающая головка при печати перемещается поступательно слева направо, отпечатав строку, перемещается вниз по листу. Работают эти принтеры практически бесшумно. В зависимости от устройства этого механизма различают принадлежность принтера к тому или иному классу.
Струйные принтеры подразделяются на устройства непрерывного действия (continuous drop) и дискретного (drop-on-demand) действия. Ввиду менее высокой цены более распространенными являются принтеры второго типа, которые в свою очередь подразделяются на следующие:
Каждый из этих двух способов по-своему привлекателен, однако каждый из них не лишен недостатков.
Пьезоэлектрическая технология дешева, отличается надежностью, так как не используется высокая температура. Этот способ менее инерционен, чем нагрев, что позволяет повысить скорость печати.
2.1 Печатающие устройства с пьезоэлектрическими исполнительными механизмами
Для реализации пьезоэлектрического метода в каждое сопло установлен пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Под воздействием электрического заряда происходит деформация пьезоэлемента. При печати находящийся в трубке пьезоэлемент, сжимая и разжимая трубку, наполняет капиллярную систему чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которые выдавились наружу, образуют на бумаге точки. Первые заявки на регистрацию изобретения систем струйной печати с исполнительными пьезоэлектрическими механизмами были поданы в 1970 и 1971 годах.
Пьезоэлектрические трубки. В 1977 году был продемонстрирован первый струйный принтер с дозированным выбросом красителя. Он был оснащен двенадцатью соплами-распылителями и печатал почти бесшумно со скоростью 270 знаков в секунду. В принтере в качестве электромеханического преобразователя использовалась пьезоэлектрическая трубка, помещенная в канал литой пластмассы. Все каналы заканчиваются пластиной с калиброванными отверстиями для распыления, расположенной на передней стороне устройства. Передача электроэнергии и красителя производится посредством колебаний давления распространяющихся в канале в соответствии с законами акустики.
2.2 Печатающие устройства с термографическими исполнительными механизмами
Метод газовых пузырей базируется на термической технологии. Каждое сопло оборудовано нагревательным элементом, который при пропускании через него тока за несколько микросекунд нагревается до температуры 500 0 С. Возникающие при резком нагревании газовые пузыри выталкивают через выходное отверстие сопла порцию (каплю) жидких чернил, которые переносятся на бумагу. При отключении тока нагревательный элемент остывает, паровой пузырь уменьшается и через входное отверстие поступает новая порция чернил.
Первый струйно-пузырьковый термопринтер компании Hewlett-Packard вышел в 1985 году. Метод пузырьково-струйной печати за несколько лет получил широкое распространение. Если пьезоэлектрические печатающие механизмы приходилось с большим или меньшим трудом собирать из множества отдельных деталей, то пузырьково-струйные печатающие головки, представляющие собой кристаллы на кремневых подложках, изготавливались по тонкослойной технологии сотнями.
2.3 Цветные струйные принтеры
3. Фотоэлектронные печатающие устройства
Фотоэлектронные способы печати основаны на освещении заряженной светочувствительной поверхности промежуточного носителя и формировании на ней изображения в виде электростатического рельефа, притягивающего частицы красителя, которые далее переносятся на бумагу. Для освещения поверхности промежуточного носителя используют:
3.1 Лазерные принтеры
Эти устройства обеспечивают более высокое качество, чем струйные принтеры. Принцип действия лазерного принтера основан на методе сухого электростатического переноса изображения, предложенном Ч.Ф. Карлсоном в 1939 году.
Основным элементом конструкции лазерного принтера является вращающийся барабан, служащий промежуточным носителем, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу. Принтер является постраничным, так как формирует для печати полную страницу. Барабан представляет собой цилиндр, покрытый тонкой пленкой светопроводящего полупроводника (оксид цинка или селен). По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд, что обеспечивается с помощью тонкой проволоки или сетки, называемой коронирующим проводом. На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение вокруг него светящейся ионизированной области, называемой короной. Лазер, управляемый микроконтроллером, генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Развертка изображения происходит так же, как и в телевизионном кинескопе: движение луча по строке и кадру. С помощью вращающегося зеркала луч скользит вдоль барабана и изменяет его электрический заряд в точках падения. Размер заряженной точки зависит от фокусировки луча лазера с помощью объектива. Таким образом, на барабане, промежуточном носителе, возникает скрытая копия изображения в виде электростатического рельефа.
Цветное изображение с помощью лазерного принтера получается по стандартной схеме CMYK. Это фактически четыре черно-белых аппарата с одним общим фотобарабаном. Изображение формируется на светочувствительной фотоприемной ленте последовательно для каждого цвета, имеются четыре емкости для тонеров и от двух до четырех узлов проявления.
3.2 Светодиодные принтеры
Основаны на том принципе действия, что и лазерные. Конструктивным различием является то, что барабан освещается не лучом лазера, а неподвижной диодной строкой, состоящей из 2500 светодиодов, которая описывает не каждую точку, а целую строку.
3.3 Принтеры с жидкокристаллическим затвором
В качестве источника света служит люминесцентная лампа. Свет лампы управляется жидкокристаллическим затвором, прерывателем света, который выполняет команды драйвера. Скорость печати такого принтера ограничена скоростью срабатывания жидкокристаллического затвора и не превышает 9 листов в секунду.
4. Принтеры других технологий
Несмотря на то, что лазерные и струйные принтеры доминируют на рынке, существуют и другие технологии печати. Технология твердых чернил занимает значительную долю рынка, так как предлагает продукцию хорошего качества в широком ассортименте, в то время как термовоск и сублимация красок играют важную роль в специализированных областях печати.
4.1 Твердые чернила
Твердочернильные принтеры были разработаны в попытке устранить основные недостатки цветных лазерных принтеров, а именно низкую скорость печати за счет совершения четырех проходов барабана по бумаге. Отпечаток, сделанный на твердочернильном принтере, получается немного зернистым из-за физических свойств красителя, зато очень насыщенным и хорошо передающим полутона. Восковые чернильные палочки расплавляются, а затем смесь впрыскивают на передающий барабан, откуда она через отверстия попадает на бумагу, где практически мгновенно застывает.
Твердые струйные принтеры дешевле, чем аналогичные цветные лазерные. Однако они не так хороши для графики и текста.
4.2 Сублимация красок
В основу действия сублимационных принтеров положен термоперенос красителя с помощью испарения с последующим его внедрением в специальную бумагу с полистирольным покрытием. При этом получается довольно высокое качество, близкое к фотографическому.
Технология, родственная сублимации красок. Принтеры используют рулоны пластиковой пленки CMYK, покрытой красителями на основе воска. Тысячи нагревательных элементов на печатающей головке заставляют воск таять и покрывать бумагу.
Процесс информатизации и создание информационной среды, охватывая материальное производство, социальную среду, а также услуги, включает в себя: создание информационных техники и технологий, обеспечивающих производство, обработку и распространение информации, разработку инфраструктуры, обеспечивающей применение и развитие средств и процессов информатизации, производство самой информации, информационных продуктов и услуг.
Создание современной инфраструктуры информатизации должно обеспечивать пользователям широкий набор информационно-вычислительных услуг с доступом к локальным и удаленным машинным ресурсам, технологиям и базам данных.
Информационными ресурсами являются формализованные идеи и знания, различные данные, методы и средства их накопления, хранения и обмена между источниками и потребителями информации. Под информацией понимаются сведения об объективно существующих объектах и процессах, а также их связях и взаимодействии, доступные для практического пользования в деятельности людей.
На всех этапах развития общества информационные технологии обеспечивали информационный обмен между людьми, коллективами, институтами, отражали соответствующий уровень и возможности систем регистрации, хранения, обработки и передачи информации и являлись синтезом методов оперирования человека с информацией в интересах той или иной сферы его деятельности. Развитие компьютерной и связанной с ней другой техники, а также различных информационных технологий происходит непрерывно, они тесно взаимосвязаны и все время взаимно стимулируют процессы развития.