Периферийные устройства ПК (клавиатура, сканер, принтер)

Периферийные устройства ПК (клавиатура, сканер, принтер)

1. Клавиатура

Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функционально распределенных по нескольким группам

1. Группа алфавитно-цифровых клавиш

Предназначена для ввода знаковой информации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольких режимах (регистрах) и, соответственно, может использоваться для ввода нескольких символов. Переключение между нижним регистром (для ввода строчных символов) и верхним регистром (для ввода прописных символов) выполняют удержанием клавиши SHIFT (нефиксированное переключение). При необходимости жестко переключить регистр используют клавишу CAPS LOCK (фиксированное переключение). Если клавиатура используется для ввода данных, абзац закрывают нажатием клавиши ENTER. При этом автоматически начинается ввод текста с новой строки. Если клавиатуру используют для ввода команд, клавишей ENTER завершают ввод команды и начинают ее исполнение.

Общепринятые раскладки клавиатуры имеют свои корни в раскладках клавиатур пишущих машинок. Для персональных компьютеров IBM PC типовыми считаются раскладки QWERTY (английская) и ЙЦУКЕН (русская). Раскладки принято именовать по символам, закрепленным за первыми клавишами верхней строки алфавитной группы.

2) Группа функциональных клавиш

Включает двенадцать клавиш (от F1 до F12), размещенных в верхней части клавиатуры. Функции, закрепленные за данными клавишами, зависят от свойств конкретной работающей в данный момент программы, а в некоторых случаях и от свойств операционной системы. Общепринятым для большинства программ является соглашение о том, что клавиша F1 вызывает справочную систему, в которой можно найти справку о действии прочих клавиш.

3) Служебные клавиши

Располагаются рядом с клавишами алфавитно-цифровой группы.

4. Клавиши управления курсором

Две группы клавиш управления курсором расположены справа от алфавитно-цифровой панели. Курсором называется экранный элемент, указывающий место ввода знаковой информации. Курсор используется при работе с программами, выполняющими ввод данных и команд с клавиатуры. Клавиши управления курсором позволяют управлять позицией ввода.

5. Группа клавиш дополнительной панели (малая цифровая клавиатура)

Дублирует действие цифровых и некоторых знаковых клавиш основной панели. Во многих случаях для использования этой группы клавиш следует предварительно включать клавишу-переключатель NUM LOCK.

6. Индикаторная панель клавиатуры

Отражает работу клавиш Num Lock, Caps Lock, Scroll Lock. Если клавиши включены, то индикаторная лампочка светится, если нет, то индикатор не горит.

1. Сканер

Сканер - это устройство ввода в ЭВМ информации непосредственно с бумажного носителя. Можно вводить текст, схемы, рисунки, графики, фотографии и другую графическую информацию. Сканер подобно копировальному аппарату создает копию изображения бумажного документа, но не на бумаге, а в электронном виде - создается электронная копия документа.

Несмотря на обилие различных моделей сканеров, в первом приближении их классификацию можно провести всего по нескольким признакам (или критериям):

1) По степени прозрачности вводимого оригинала изображения;

Оригиналы можно условно разделить на две большие группы. К первой из них относятся так называемые непрозрачные оригиналы: всевозможные фотографии, рисунки, страницы журналов и буклетов.

2) По кинематическому механизму сканера (конструкции; механизма движения);

Определяющим фактором для данного параметра является способ перемещения считывающей головки сканера и бумаги относительно друг друга. В настоящее время все известные сканеры по этому критерию можно разбить на два основных типа: ручной (handheld) и настольный (desktop). Существуют также комбинированные устройства, которые сочетают в себе возможности настольных и ручных сканеров.

3) По типу вводимого изображения;

По данному критерию все существующие сканеры можно подразделить на черно-белые и цветные.

Черно-белые сканеры в свою очередь могут подразделяться на штриховые и полутоновые («серые»).

Цветные сканеры работают и с черно-белыми и с цветными оригиналами, причем, в зависимости от модели число передаваемых цветов может колебаться от 256 до 65 536 (стандарт High Color) и даже до 16,8 миллиона (стандарт True Color).

4) по особенностям программного и аппаратного обеспечения сканера.

Для работы сканера необходимо программное и аппаратное обеспечение, которое создает и сохраняет в памяти электронную копию изображения. Все разнообразие подобных программ можно подразделить на два класса — для работы с графикой и для распознавания текста.

К важным характеристикам сканера относятся:

• оптическое разрешение сканера, или точность сканирования (измеряется в точках на дюйм - dpi) и определяет количество точек, которые сканер различает на каждом дюйме - 200, 300, 600, 1200 и т.д.;

• разрядность сканера — означает то количество информации, которое потребуется для оцифровки каждой точки изображения, учитывая ее цветность;

• время сканирования и максимальный размер сканируемого документа.

Основные типы сканеров

1. Ручной сканер,

Как правило, чем-то напоминает увеличенную в размерах электробритву. Для того чтобы ввести в компьютер какой-либо документ при помощи этого устройства, надо без резких движений провести сканирующей головкой по соответствующему изображению. Таким образом, проблема перемещения считывающей головки относительно бумаги целиком ложится на пользователя. Кстати, равномерность перемещения сканера существенно сказывается на качестве вводимого в компьютер изображения. В ряде моделей для подтверждения нормального ввода имеется специальный индикатор. Ширина вводимого изображения для ручных сканеров не превышает обычно 4 дюймов (10 см). В некоторых моделях ручных сканеров в угоду повышения разрешающей способности уменьшают ширину вводимого изображения.

Современные ручные сканеры могут обеспечивать автоматическую «склейку» вводимого изображения, то есть формируют целое изображение из отдельно вводимых его частей. Это, в частности, связано с тем, что при помощи ручного сканера невозможно ввести изображения даже формата А4 за один проход.

2) Штрих-сканер.

Предназначены они для считывания штрих-кодов с маркировки товаров в магазинах. Штрих-сканеры позволяют автоматизировать процесс подсчета стоимости покупок. Они особенно удобны в торговых помещениях, оборудованных электронной связью и производящих расчеты с покупателями с помощью электронных платежных средств (кредитных карт и т.п.)

К основным достоинствам ручных сканеров относятся небольшие габариты и сравнительно низкая цена.

3) Настольные сканеры

Само понятие «настольный» говорит о том, что данные сканеры располагаются на столе и устанавливаются в неподвижное положение (их не надо перемещать относительно документа). Такие сканеры позволяют вводить изображения размерами 8,5 на 11 или 8,5 на 14 дюймов.

Существуют следующие разновидности настольных сканеров: листовые, планшетные (flatbed), рулонные (sheet-fed), проекционные (overhead), барабанные и сканеры форм.

4) Листовые сканеры

Позволяют за одну операцию сканировать лист бумаги стандартного формата. Блок сканирования у таких сканеров неподвижен, а бумага протягивается мимо него при помощи специальных валиков (как в принтере). Эти сканеры гарантируют хорошее качество сканирования, но они способны сканировать только отдельные листы. Перевести с их помощью в электронную форму страницу, книги или разворот журнала невозможно.

5) Планшетные сканеры

Основным отличием планшетных сканеров является то, что сканирующая головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя. Планшетные сканеры - наиболее «способные». Внешне они чем-то могут напоминать копировальные машины - «ксероксы», внешний вид которых известен, конечно, многим.

Для сканирования изображения (чего-нибудь) необходимо открыть крышку сканера, подключить сканируемый лист на стеклянную пластину изображением вниз, после чего закрыть крышку. Все дальнейшее управление процессом сканирования осуществляется с клавиатуры компьютера - при работе с одной из специальных программ, поставляемых вместе с таким сканером. Понятно, что рассмотренная конструкция изделия позволяет (подобно «ксероксу») сканировать не только отдельные листы, но и страницы журнала или книги. Наиболее популярными сканерами этого типа на российском рынке являются модели фирмы Hewlett Packard.

6) Рулонные сканеры

Работа рулонных сканеров чем-то напоминает работу обыкновенной факс-машины. Отдельные листы документов протягиваются через такое устройство, при этом и осуществляется их сканирование. Таким образом, в данном случае сканирующая головка остается на месте, а уже относительно нее перемещается бумага. Понятно, что в этом случае копирование страниц книг и журналов просто невозможно.

7) Проекционные сканеры

Напоминают своеобразный проекционный аппарат (или фотоувеличитель). Вводимый документ кладется на поверхность сканирования изображением вверх, блок сканирования находится при этом также сверху. Перемещается только сканирующее устройство. Основной особенностью данных сканеров является возможность сканирования трехмерных проекций.

Например, комбинированный сканер Niscan Page обеспечивает работу в двух режимах: протягивания листов (сканирование оригиналов форматом от визитной карточки до 21,6 см) и самодвижущегося сканера.

Для реализации последнего режима сканера необходимо снять нижнюю крышку. При этом валики, которые обычно протягивают бумагу, служат своеобразными кодами, на которых сканер и движется по сканируемой поверхности. Хотя понятно, что ширина вводимого сканером изображения в обоих режимах не изменяется (чуть больше формата А4), однако в самодвижущемся режиме можно сканировать изображение с листа бумаги, превышающего этот формат, или вводить формацию со страниц книги.

8) Барабанные сканеры

Обеспечивают наивысшее разрешение сканирования, но они предназначены в основном для сканирования не бумажных документов, а прозрачных материалов, например слайдов, негативов и т.п. В сканерах этого типа считывающая головка устанавливается неподвижно, а изображение, закрепленное на цилиндрическом барабане, вращается с высокой скоростью и сканируется построчно.

И, наконец, особым рядом стоят сканеры форм. Это специальные сканеры для ввода информации с заполненных бланков. Некоторые специалисты считают сканеры форм разновидностью листовых сканеров. С их помощью вводят данные из анкет, опросных листов, избирательных бюллетеней. От сканеров этого типа требуется не высокая разрешающая способность, а очень высокое быстродействие.

2. Принтер

ЛЕПЕСТКОВЫЕ ПРИНТЕРЫ

Исторически первым типом принтеров были лепестковые принтеры. Их устройство походило на устройство печатных машинок. То есть у принтеров были такие же литеры, закрепленные на рычагах, как и у простых печатных машинок. При механическом воздействии на рычаг литеры они под действием пружин ударяли по бумаге через копировальную бумагу или специальную красящую ленту и оставляли на бумаге отпечаток буквы. В отличие от печатных машинок в таких принтерах рычаги приводились в движение не при помощи кнопок, а при помощи электромагнитов, включением и выключением которых управляли компьютеры. Данные принтеры имели несколько недостатков:

1. Они не могли выводить графическую информацию, т.к. имели ограниченный набор символов.

2. Низкая скорость вывода информации (около 100-200 знаков в минуту).

3. Сильный шум при работе.

4. Низкая механическая надежность, определяемая большим количеством элементов и большими ударными нагрузками, приходящимися на эти элементы.

Эти недостатки заставили ученых искать способ повышения качества печатных устройств. И этот способ вскоре был найден.

Было предложено использовать вместо отдельных рычагов с литерами один диск с выгравированными по периметру на нем литерами символов букв и знаков. Этот диск при помощи шагового двигателя поворачивался на нужный угол (так, что бы печатаемая буква или символ находилась напротив электромагнита), затем этот электромагнит включался и ударял по выбранной литере. Литера ударяла по бумаге через специальную красящую ленту, и, таким образом, получался отпечаток требуемой буквы или символа на бумаге.

Такие принтеры были способны намного быстрее выводить информацию на бумажный носитель (200-300 знаков в минуту) и обладали большей механической надежностью, по сравнению с предыдущим типом принтеров. Но на них также было невозможно выводить графическую информацию, они также имели ограниченный набор символов и при работе создавали сильный шум.

Дальнейшее развитие принтеров привело к созданию вместо диска сферы, с расположенной на ней литерой. Эта сфера имела форму булавы, на каждом выступе которой была выгравирована буква. Сфера приводилась в движение при помощи шагового двигателя, поворотом которого выбиралась требуемая литера в ряду, и рычагом, наклон которого выбирал нужный ряд букв. После выбора нужной буквы, включался электромагнит, и литера ударяла по бумаге через красящую ленту, оставляя на ней отпечаток необходимой буквы или символа. Такие принтеры обладали еще большей скоростью печати, однако избавиться от недостатков своих предков так и не смогли.

Подобные принтеры не получили широкого распространения, а лишь послужили поводом для дальнейших разработок и привели к созданию матричного принтера, который можно встретить и сегодня.

матричные ПРИНТЕРЫ

Матричные принтеры появились в эпоху, когда никто всерьез не задумывался о качественной работе с графикой. Практически все ЭВМ тогда работали в символьном режиме, а значит, таким же узким набором стандартных печатных символов обладал и принтер. Из этого замечания можно сделать соответствующий вывод: на матричном принтере даже сегодня достаточно низкая разрешающая способность и они совершенно не предназначены для адекватного воспроизведения фотографии и других высококачественных графических изображений. Но ввиду того, что обслуживание матричного принтера гораздо дешевле, чем его «собратьев», он до сих пор распространен во многих офисах и типографиях для черновой, пробной печати графики и текста.

Картридж с красящей лентой и типовые диски

Матричные принтеры по типу печатающей головки делятся на:

• игольчатые (ударные)

• термопринтеры (безударные).

Термопринтеры редко применяются в домашних или офисных условиях, а скорее относятся к специальным типам принтеров.

В игольчатом типе матричных принтеров для печати используется печатающая головка (ПГ), которая содержит одни или два ряда тонких игл. Каждая игла управляется собственным электромагнитом. Печатающий узел устанавливается на каретке и движется вдоль печатаемой строки, перемещаясь в горизонтальном направлении. При этом иголки в нужный момент ударяют через красящую ленту по бумаге. Это обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений. Знаки в строке печатаются последовательно. Многие принтеры могут выполнять печать как при прямом, так и при обратном ходе каретки.

В дешевых моделях принтеров используются ПГ с 9 иглами. Качество печати в этих принтерах улучшается при печати информации не в один, а в два или четыре прохода ПГ вдоль печатаемой строки. Более качественная и быстрая печать обеспечивается 18- и 24-иголочными принтерами.

Для перемещения красящей ленты используется передаточный механизм. За перемещение каретки и бумагоопорного валика отвечают два двигателя (за каретку - шаговой двигатель, за бумагоопорный валик - двигатель вала).

Существуют модели принтеров как с широкой (A3), так и с узкой (А4) кареткой. Высокое качество печати достигается в режимах NLQ для 9-игольчатых (почти машинописное) и LQ - для 24-игольчатых принтеров. Скорость печати матричных принтеров невысока. В зависимости от выбранного качества печати и модели принтера она составляет от 10 до 60 секунд на страницу. Правда, высокопроизводительные модели могут печатать до 380 знаков в секунду.

Существует и разновидность дорогих матричных игольчатых принтеров, обеспечивающих построчное печатание, а есть и постраничные матричные принтеры. Вместо маленьких точечно-матричных головок они используют длинные массивы с большим количеством игл. При этом достигается скорбеть порядка 1500 строк в минуту.

В основном, конечно, матричные ударные печатающие устройства печатают в черно-белом цвете. Однако существуют модели принтеров, работающих с многоцветной печатной лентой (картриджем). Качество такой цветной печати оставляет желать лучшего, а скорость при этом понижается на порядок.

Учитывая все вышесказанное о матричных игольчатых принтерах, если:

• вас не пугает шум, издаваемый этими печатными устройствами;

• вы печатаете большое количество текстовых документов;

• вас устраивает качество печати как на пишущей машинке;

У всех моделей принтеров картриджи имеют разную форму и строение, потому что ширина красящей ленты различна. Картридж, как правило, заменяется целиком.

Таблица характеристик некоторых видов матричных принтеров

СТРУЙНЫЕ ПРИНТЕРЫ

Термические принтеры

В зависимости от принципа действия, термические принтеры делятся на три группы:

• принтеры с термопереносом красителя;

• принтеры с термосублимацией красителя;

• принтеры с твердым красителем.

Они относятся к принтерам матричного формирования символов, используя безударную технологию печати.

У термопринтеров вместо игольчатой печатающей головки применяется головка, оснащенная термоматрицей и нагревательными элементами. Принцип работы принтера с термопереносом состоит в том, что термопластичное красящее вещество, нанесенное на тонкой подложке, попадает на бумагу именно в том месте, где нагревательными элементами (аналогами и игл) печатающей головки обеспечивается должная температура (около 70-80 градусов). Конструктивно такой способ печати достаточно прост, к тому же он обеспечивает практически бесшумную работу. Для нанесения цветного изображения требуется, разумеется, три или четыре прохода: по одному для первичных цветов и один в случае использования отдельного черного цвета, что соответственно увеличивает время печати.

Стоимость выведенной страницы с изображением, как правило, намного дороже, чем для игольчатых принтеров. Для данных устройств также характерна небольшая скорость печати (1-2 страницы в минуту). Тем не менее, принтеры с термопереносом - достаточно надежные устройства, которые не требуют сложного обслуживания и могут воспроизводить цветное изображение (до 16,7 миллионов цветов) как на пленке, так и на бумаге, с разрешающей способностью 200-300 dpi (точек на дюйм).

Для печати на термопринтере используют специальную термобумагу или термокопирку, что, безусловно, является основным их недостатком.

Принтеры «с термосублимацией» - это класс специальных цветных печатающих устройств с фотографическим качеством получаемого изображения и широкой гаммой оттенков цвета.

Под сублимацией понимают переход вещества из твердого состояния в газообразное, минуя стадию жидкости (например, кристаллы йода сублимируют при нагревании). Эта технология наиболее близка к технологии термопереноса, только элементы печатающей головки нагреваются в данном случае уже до температуры около 400 градусов. Таким образом, порция красителя сублимирует с подложки и осаждается на бумаге или ином носителе.

В принтерах с термосублимацией красителя имеется возможность точного определения необходимого количества красителя, переносимого на бумагу (например, 19 % cyan, 65 % magenta, 34 % yellow - модель CMYK, с которой работают принтеры), что очень важно при распечатке точных многоцветных графических изображений в полиграфических условиях. Комбинацией цветов красителей можно подобрать практически любую цветовую палитру.

Но у этих принтеров очень серьезный недостаток - высокая стоимость каждой копии изображения (около $2 за страницу).

В качестве примера термосублимационного цветного принтера можно привести модель Mitsubishi CP-7000-DSW, относящуюся к профессиональному классу. Такой принтер позволяет получать отпечатки фотореалистического качества базового формата А4, а также допускается вывод отпечатков размером 20x21 см и 21x35 см. Область применения этого устройства - профессиональная обработка фотографий и других изображений; настольные издательские системы и печать документации для визуального контроля качества.

Некоторые модели рассчитаны на использование рулонной бумаги различного типа: помимо обычной, напоминающей по плотности фотографическую, поставляется также бумага с дополнительным защитным слоем и бумага для наклеек.

CLP-404 - термопринтер для нанесения штрих-кодов, текста и графических изображений на самоклеящуюся ленту со скоростью до 100 мм/с.

54-дюймовый цифровой сублимационный принтер Colograf X8954-DS фирмы Xerox печатает с разрешением 400 точек на дюйм и скоростью 2275 м/ч на таких поверхностях, как стекло или ткань.

Принтер фирмы Casio специально предназначен для печати снимков с цифровой фотокамеры QV-10. Больше ни для чего этот принтер, правда, не годится, но свое дело делает идеально: работая на сублимационном принципе, он дает на выходе такое фотографическое качество, что только очень информированный эксперт даст верную оценку происхождения вышедшей из этого принтера фотографии.

Итак, если по роду вашей профессиональной деятельности вы связаны с цифровыми фотографиями, лучший выбор - термосублимационный принтер.

Принцип действия принтеров с твердым красителем примерно следующий. Восковые стерженьки для каждого первичного цвета красителя постепенно расплавляются специальным нагревательным элементом при температуре около 90 градусов и попадают в отдельные резервуары, а затем, при помощи специального насоса, в печатающую головку. Капли воскообразного красителя на бумаге застывают практически мгновенно, но обеспечивают необходимое с ней сцепление. В данном случае не происходит ни просачивания, ни растекания, ни смешения красителей. Именно поэтому принтеры, использующие данную технологию, работают с любой бумагой.

Качество цветов получается просто превосходное, к тому же допустима и двусторонняя печать. Стоимость одной копии весьма невысока, как впрочем, и скорость печати (около 2 страниц в минуту).

Термопринтеры, хоть и печатают без шума, но, как и матричные, «отживают» свой век, уступая место более распространенным струйным устройствам вывода информации.

Струйные принтеры

В печатающей головке струйного принтера вместо иголок имеются тонкие трубочки - сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайшие капельки чернил. Матрица печатающей головки содержит от 12 до 64 сопел. Поскольку размер каждого сопла существенно меньше диаметра иглы (тоньше человеческого волоса), а количество сопел может быть больше, то получаемое изображение (теоретически) должно быть в этом случае четче. К сожалению, это не всегда так, и очень многое зависит от качества используемой бумаги (все-таки, чернила!).

По способу выбрасывания чернил струйные принтеры делятся на:

• Принтеры непрерывного распыления красителя или печати под высоким давлением (каплеструйные);

• Принтеры с дозированным распылением красителя (струйные - «древние»);

• Принтеры, основанные на дискретном впрыскивании капель чернил на бумагу из сопел печатающей головки (струйные - «современные»).

Принтерам непрерывного распыления красителя уже почти шестьдесят лет. Хотя лорд Рейли, лауреат Нобелевской премии по физике, сделал свои фундаментальные открытия в области распада струй жидкости и формирования капель еще в прошлом веке, датой рождения технологии струйной печати можно считать только 1948 год. Именно тогда шведская фирма Siemens Elema подала патентную заявку на устройство, работающее как гальванометр, но оборудованное не измерительной стрелкой, а распылителем, с помощью которого регистрировались результаты измерений.

И даже теперь, спустя больше полувека, эта гениально простая система печати применяется, например, в медицинских приборах. Правда, жидкостный осциллограф способен печатать лишь кривые, а не тексты и графики. Эта эффективная схема была усовершенствована, и появился струйный принтер, функционирующий по принципу непрерывного распыления красителя или печати под высоким давлением.

Разработчикам метода струйной печати предстояло решить две проблемы. Во-первых, струя красителя должна была распадаться на микроскопические капельки определенного размера, и, во-вторых, большая часть капель вообще не должна попадать на бумагу. (Если, например, распечатывается текст, то площадь покрытых красителем участков составляет всего 2-5 % общей поверхности.)

Разработчики воспользовались закономерностью, выявленной лордом Рейли: струя жидкости стремится распасться на отдельные капли. Нужно только чуть подправить случайный процесс распадения струи, накладывая с помощью пьезоэлектрического преобразования на струю красителя, выбрасываемую под высоким давлением (до 90 бар), высокочастотные колебания давления. Таким способом может выбрасываться до миллиона капель в секунду. Их размеры зависят от геометрической формы сопел-распылителей и составляют всего лишь несколько микрон, а скорость, с которой они долетают до бумаги, достигает 40 м/с.

Принцип работы каплеструйных принтеров похож на принцип работы электронно-лучевой трубки. В таких принтерах краска наливается в специальный сосуд, имеющий в дне настолько маленькое отверстие (это отверстие называется форсунка), что в нормальных условиях краска из сосуда не вытекает. Однако при кратковременной подаче разности потенциалов между форсункой и бумагой краска начинает вытекать небольшими каплями, которые затем ускоряются в электрическом поле, отклоняются на определенный угол системой отклоняющих пластин и попадают на бумагу, оставляя на ней след. Изображение на листе бумаги, так же как и у матричных принтеров, формируется из точек, но за счет того, что точка у каплеструйного принтера намного меньше, чем у матричного, изображение на листе - бумаги получается лучшего качества.

Высокая скорость печати таких принтеров определяется тем, что нет необходимости перемещать громоздкие печатающие головки.

Достоинство таких принтеров заключается в том, что при использовании нескольких сосудов с разными красками можно получить цветное изображение.

И сегодня существуют принтеры, работающие по вышеназванным принципам непрерывного распыления красителя или печати под высоким давлением, Однако эти принтеры не нашли широкого применения для печати документов и их можно встретить лишь где-нибудь на производстве.

Эти принтеры способны маркировать и наносить коды практически на все поверхности и предметы. Они в состоянии распылять подавляющее большинство видов жидкостей: чернила, лак, масла и даже клеящие вещества и смолы.

Благодаря высокой скорости полета капель допускается использовать поверхности с сильными неровностями и в зависимости от требований к качеству печати размещать их на расстоянии 1-2 см от сопла-распылителя. В результате можно наносить маркировку, например данные о сроке годности товара, на картонные коробки, бутылки, консервные банки, яйца или кабели. Эту технологию печати нетрудно узнать по точкам, кажущимся неравномерными и как бы обтрепанными.

С начала 70-х годов необычайно активизировалась исследовательская деятельность, направленная на создание систем без недостатков, свойственных системам печати под высоким давлением. Первое решение, найденное специалистами - печатающие головки с пьезоэлектрическими преобразователями, испускающие по запросу отдельные капли красителя. Так родилась идея о струйной печати с дозированным распылением красителя.

В таких принтерах есть головка, нижняя часть которой находится на небольшом расстоянии (около 1 мм и даже меньше) от листа бумаги. В нижней части головки на небольшом расстоянии друг от друга находятся несколько форсунок (иногда до нескольких сотен и даже тысяч), объединенных в прямоугольную матрицу. Внутри корпуса, чуть выше этих форсунок находятся микроскопические резисторы (каждый над определенной форсункой). Сосуд с краской, нагревательные резисторы и форсунки зачастую объединяются в один блок (картридж).

Струя чернил, постоянно испускаемая из сопла печатающей головки, направляется либо на бумагу (для нанесения изображения), либо в специальный приемник, откуда чернила снова попадают в общий резервуар. В рабочую камеру чернила подаются микронасосом, а элементом, задающим их движение, является, как правило, пьезодатчик.

Для того чтобы направить струю чернил в определенные места на бумаге (или в приемник), необходимы отклоняющие электроды. Разумеется, что струя чернил должна электризоваться, предварительно пройдя через заряжающие электроды. Описанный выше принцип действия печатающего устройства использует сегодня очень небольшое количество струйных принтеров (обычно года выпуска - до 1996).

Большинство современных чернильных принтеров используют технологию, основанную на дискретном (прирывистом) впрыскивании капель чернил на бумагу из сопел печатающей головки. В настоящее время на практике для нанесения чернил на бумагу наиболее широко используется два дискретных метода. Различают принтеры с ПГ, в каждом сопле которой находится маленький нагревательный элемент, и принтеры, использующие для управления соплом пьезоэлемент.

Пъезоэффект заключается в деформации пьезок-ристалла под воздействием электрического поля. Изменение размеров пьезоэлемента, расположенного сбоку входного отверстия сопла, приводит к выбрасыванию капли и приливу через входное отверстие новой порции чернил.

Нагревательный элемент (обычно это тонкопленочный резистор) может находиться либо в непосредственной близости с самим соплом, либо на стороне входного канала сопла. При пропускании тока через тонкопленочный резистор, последний за несколько микросекунд нагревается до температуры около 500 градусов и отдает выделяемое тепло непосредственно окружающим его чернилам. При резком нагревании образуется чернильный паровой пузырь, который старается вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую порцию (каплю) жидких чернил. Поскольку при отключении тока тонкопленочный резистор так же быстро остывает, паровой пузырь, уменьшаясь в размерах, «подсасывает» через входное отверстие сопла новую порцию чернил, которые занимают место «выстреленной» капли.

Надо сказать, что при технической реализации оба этих метода практически эквивалентны, как по затратам, так и по качеству получаемого изображения. То есть современный пользователь, приобретая струйный принтер, даже не определит, каким элементом, нагревательным или пьезо, управляется печатающая головка его устройства.

Достоинства современных струйных принтеров:

• Цена на эти принтеры падает буквально на глазах.

• Возможность качественной цветной печати.

• Высокая скорость в режиме черновой, печати;

• Бесшумность работы.

Но есть у этих принтеров и недостатки:

• Высокая стоимость расходных материалов. Цена картриджа составляет примерно ¹/₄ часть от стоимости самого принтера;

• Качественная печать страницы текста занимает приблизительно минуту, а цветной картинки и того больше;

• Бумага для распечатки должна быть определенной плотности: (от 60 до 135 г/м²), чтобы не расплывались чернила. Если вы случайно капнете на напечатанный текст водой, образуется безобразная клякса, чернила «поплывут»;

• При долгой «непечати» на струйном принтере существует опасность засыхания чернил в соплах.

Этот недостаток часто «лечится» народным способом: нужно осторожно снять с принтера засохший картридж и поставить его нижней частью (соплами) в теплую мыльную воду (например, в блюдце) минут на 10. Затем аккуратно насухо протереть сопла, поставить картридж на место в принтер, программно выполнить операцию «прочистка сопел картриджа», и принтер опять заработает нормально.

На сегодняшний день, существует масса сервисных центров по заправке картриджей для струйных принтеров. Это стоит гораздо дешевле покупки нового картриджа, однако, возьмите себе за правило один картридж заправлять не более двух раз и только в крупных сервисных центрах, а не кустарными методами с помощью непонятно каких чернил и шприца. В противном случае вы рискуете более серьезной поломкой принтера, да и сопла могут засохнуть так, что вы их уже не «отмочите». И помните, что заправленный картридж требует еще более частой печати, чем новый, причем с каждой заправкой быстрота засыхания чернил в соплах увеличивается.

Принцип действия струйного принтера с пьезоэлементами

Принцип действия струйного принтера по методу газовых пузырей

Принцип действия струйного принтера с пьезоэлементами

Принцип действия струйного принтера по методу drop-on-demand

Таблица характеристик некоторых видов струйных принтеров

Лазерные принтеры

Данный тип появился чуть более десяти лет тому назад. Из всех современных типов принтеров он наиболее перспективен, т.к. обеспечивает высокую скорость вывода как графической, так и текстовой информации (десятки и сотни страниц формата А4 в минуту), имеет высокую разрешающую способность (от 1200 и более точек на дюйм) и может использоваться для цветной печати.

Устроен такой принтер следующим образом.

Бумага, проходя через принтер, электризуется при помощи лазера или блока светодиодов в тех местах, где должно быть изображение. Затем на бумагу наносится порошкообразная краска (ее называют тонером), которая прилипает к наэлектризованным участкам бумаги. Прилипшая краска впекается в бумагу при помощи специальной, очень мощной лампы.

Если последовательно применить несколько таких операций электризации впекания, но разными красками, то в итоге получится цветное изображение.

Когда лазер строит изображение на светочувствительном барабане, он делает это построчно. Каждая строка - это поворот барабана на 1/300 дюйма (и сдвиг бумаги на то же расстояние). Это вертикальная ось листа. Лазерный луч, подобно лучу электронов в телевизионной трубке, сканирует эту строку, зажигаясь и выключаясь в соответствии с управляющими сигналами контроллера печати. Эти световые импульсы и строят изображение на барабане. В обычном лазерном принтере каждый поворот барабана составляет 1/300 дюйма (имеется в виду линейное перемещение поверхности), что соответствует одной строке. В каждой строке на каждый дюйм приходится 300 точек. Таким образом, и получается «лазерное» разрешение в 300x300 dpi.

Существуют две различные технологии печати:

RET (Resolution Enhancement Technology - технология улучшенного разрешения)

TR (Turbo Res Enhanced - повышенная технология разрешения).

По технологии RET работают лазерные принтеры фирмы Hewlett-Packard (HP), которые держат мировую пальму первенства по выпуску принтеров для Домашнего и офисного применения. Эта технология основана на изменении размера точек, которые принтер ставит на бумагу, без фактического изменения разрешения. При этом с помощью модуляции лазерного луча в процессе построения изображения удается дозировано удалять заряд с барабана - в результате изменяется размер участка, к которому прилипает тонер. Это позволяет, например, заострить углы засечек у букв и избежать скапливания тонера в местах пересечения линий. Наклонные линии также становятся более гладкими. Фирма уверяет, что эффект от использования RET аналогичен повышению разрешающей способности примерно в полтора раза.

Достоинства лазерного принтера очевидны: быстрота, качество, небольшая стоимость отпечатков, и все это при бесшумности работы. Лазерный принтер выдаст вам печатную страницу формата А4 за 5 секунд, а качество печати не отличишь от типографского.

Но не бывает достоинств без недостатков: самый серьезный недостаток лазерных принтеров на сегодня - это цена. 300-400$ за среднюю по своим способностям модель. И второй, менее значительный, но все-таки недостаток - его размер. Он гораздо массивнее своего коллеги-«струйника».

При работе «лазерник» выделяет озон, который вреден для организма в больших количествах, а посему наличие такого аппарата в доме несколько противоречит нормам техники безопасности.

И все-таки, если у вас на рабочем месте будет возможность выбора принтера, не задумываясь, покупайте лазерный.

Именно лазерный выдерживает такую промышленную нагрузку, которую не «потянуть» струйному принтеру, во-вторых, порошок-тонер стоит раза в четыре дешевле картриджа, а хватает его на распечатку раза в четыре большего числа документов, ну, и, в конце концов, это актуально, современно и престижно.

Своеобразным законодателем мод на рынке лазерных принтеров считается компания Hewlett-Packard (HP).

Принтер печатает на конвертах, этикетках, специальной бумаге и прозрачной пленке различных форматов. Он совместим со всеми популярными операционными системами, включая DOS и семейство Windows, и не предъявляет особых требований к конфигурации компьютера (достаточно процессора 386).

Несомненным лидером на рынке лазерных принтеров вообще и на российском рынке в частности является компания Hewlett-Packard, однако присутствием других фирм-производителей все же нельзя пренебречь. Из их числа стоит назвать, прежде всего, Canon, Epson, Olivetti, QMS, Lexmark, Xerox, а с недавнего времени также Fujitsu, Minolta, Oki.

Следует учесть, что 16 и 24 страниц в минуту - это далеко не предел для лазерных принтеров. Например, быстродействие сетевого принтера Р1000-60 фирмы Comparex составляет 60 с. формата А4 в мин - и это еще не самый производительный черно-белый лазерный принтер из выпускаемых на сегодняшний день.

Арифметический расчет показывает, что с учетом расходов на приобретение новых картриджей лазерный принтер оказывается дешевле струйного. К тому же они не так чувствительны к качеству бумаги, отпечатанные страницы выходят из них сухими и не боятся случайных капель воды. Производительность даже недорогих аппаратов лежит в диапазоне 8... 12 с. в мин, что приемлемо и для средней фирмы.

Цветные лазерные принтеры стоят существенно дороже монохромных, впрочем, здесь наблюдается тенденция к снижению цены, и вполне возможно, что через пару лет они станут доступны для небольшого предприятия.

Есть у лазерных принтеров недостаток, о котором многие даже не подозревают, - слабая механическая стойкость слоя краски. Иными словами, если отпечатанный на лазерном принтере документ сложить и положить в карман, то уже через несколько дней ношения бумага может «потерять» несколько букв или часть изображения.

Лазерные принтеры не очень чувствительны к бумаге: модели начиная со среднего уровня и с горизонтальной подачей страниц одинаково хорошо печатают чуть ли не на любой бумаге. В то же время нельзя забывать о таком факторе, как износ сменного картриджа с порошком (тонером). В принципе, ресурс изнашиваемых деталей закладывается со значительным запасом, поэтому в новом картридже тонер закончится намного раньше, чем проявятся последствия постоянного печатания на высокообразивной (шершавой) бумаге. Однако ситуация меняется при повторном использовании картриджа.

Несмотря на все предупреждения производителей принтеров о недопустимости повторного использования картриджей, их заправляли и будут заправлять, поскольку десятикратная разница в цене оказывается слишком заманчивой.

Низкосортная бумага сокращает время эксплуатации картриджа в 1,5... 2 раза Что касается расходных материалов, то здесь двух мнений быть не может: покупать непонятного происхождения картриджи, ленты и печатающие головки - это в большинстве случаев выбрасывать деньги на ветер, при этом может пострадать сам принтер.

Технология MicroDry

Технология MicroDry - принципиально новая, отличная от других технология печати. Эта новая технология позволяет выполнять печать, устойчивую к воздействию ультрафиолета и влаги и не выцветающую со временем.

Примером применения технологии MicroDry может служить PRINTiva-1700 (фирма CITIZEN) - объединенный со сканером цветной принтер. Он обеспечивает высокое разрешение цветной и монохромной печати. Кроме цветных картриджей в PRINTiva-1700 можно использовать картриджи с металлической фольгой (печать металлик). Входящий в состав PRINTiva-1700 сканер является TWAIN-совместимым и позволяет производить цветное сканирование с высоким разрешением.

Процесс MicroDry имеет следующие преимущества по сравнению со струйной технологией: сухие «чернила» не расплываются, за счет этого сохраняется постоянный диаметр точки (40 мк), в то время как на струйном принтере жидкие чернила впитываются в бумагу, и «точка» теряет свой первоначальный размер. За счет этого достигается высокая четкость печати; процесс MicroDry прост - без чистящих компонентов, трубок отсоса, без высыхающих поверхностей; напечатанные документы устойчивы к воздействию влаги и выцветанию. И хотя цена принтера порядка 1000 долл., это не такая высокая стоимость по сравнению с цветными термическими и лазерными принтерами (около 6000 долл. для термического и 4000 долл. для лазерного).

Технология MicroDry позволяет изготовлять качественные визитки, календарики, открытки. Для ресторанов, баров, развлекательных комплексов PRINTiva предоставляет возможность дешево, оперативно и качественно изготовлять меню, карты напитков и другую аналогичную продукцию. Кроме того, при распечатке на специальной бумаге для термоперевода изображение можно переводить на ткань и таким образом делать футболки с цветным рисунком, который не исчезает при стирке.

В зависимости от сорта бумаги изображение можно переводить также на твердую поверхность (стекло, керамику, металл) и делать кружки, брелоки и другую индивидуальную подарочную продукцию. Подсоединение к цифровой камере дает возможность делать изображение человека на кружке или тарелке прямо на его глазах.

Портативные принтеры

Для мобильных пользователей компьютеров существуют портативные и карманные компьютеры. Возможность печати документов в полевых условиях с таких компьютеров реализуют портативные принтеры. Их основное достоинство заключается в миниатюрности размеров, малой массе и возможности работать автономно (от батареек).

На начало XXI в. термодиффузный принтер PN-60 (CITIZEN) может считаться самым маленьким в мире. Он идеально подходит для работы «мобильного» офиса и может служить личным портативным принтером. При габаритных размерах 255x51x46 см и массе 500 г без аккумулятора (700 г с аккумулятором) он позволяет печатать документы с разрешением 360 х 360 точек на дюйм термическим способом. В особых случаях возможна цветная печать документов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гейн А.Г., Сенокосов А.И. Справочник по информатике для школьников. – Екатеренбург: «У-Фактория», 2003.

2. Информатика. Базовый курс. 2-е издание /Под ред. С.В. Симоновича. – СПб.: Питер, 2005.

3. Информатика: Учебник. – 3-е перераб. изд. /Под ред. Н.В. Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2004.

4. Л.Н. Хандадашева. Компьютер и другая оргтехника для секретаря-референта./Серия «Учебники, учебные пособия». – Ростов н/Д: Феникс, 2003.

5. Макарова Н.В. и др. Компьютерное делопроизводство: учебный курс. – СПб.: Питер, 2005.

6. Михеева Е.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности: Учеб. Пособие для сред.проф.образования/ Елена Викторовна Михеева. – М.: Издательский центр «Академия», 2004.

7. Новиков Ю., Черепанов А. Персональные компьютеры: аппаратура, системы, Интернет. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2002.

8. Пресс Барри, Пресс Марси. Ремонт и модернизация ПК. Библия пользователя, 3-е издание: Пер. с англ.: М.: Издательский дом «Вильямс», 2001.

9. С. Мюллер Модернизация и ремонт ПК. 11-е издание: Пер. с англ.: Уч. пос.- М.: Издательский дом «Вильямс», 2000.

10. Электронное пособие «Модернизация и ремонт ПК»