Принтеры. Плоттеры. Сканеры

Устройства печати

Существует несколько типов устройств, обеспечивающих получение твердой копии электронного документа на бумаге или другом материале. Наибольшее распространение получили два типа таких устройств: принтеры и плоттеры.

Печатающие устройства (принтеры) — это устройства вывода данных из компьютера, формирующие изображение на бумаге или ином аналогичном материале, например, прозрачной пленке, применяемой для размножения документов типографским способом.

Принтеры различаются:

• по принципу работы;
• по качеству воспроизведения изображения;
• по разме­ру бумаги, на которой они могут воспроизводить изображение;
• по возможности печати цветных или только черно-белых изображений;
• по производительности (скорости печати).

В составе принтера можно выделить:

• электромеханический агрегат, обеспечивающий формирование изображения, продвижение носителя изображения (бумаги или пленки), подачу красителя и его закрепление на носителе;
• электронную часть, включающую электронную схему управления, буферное запоминающее уст­ройство;
• другие устройства, расширяющие возможности принтера.

Основной характеристикой принтера, определяющей качество получаемого изображения, является разрешающая спо­собность, измеряющаяся числом элементарных точек (dots), которые помешаются на одном дюйме — dots per inch (dpi). Чем выше разре­шающая способность, тем точнее воспроизводятся детали изображе­ния. Современные принтеры обеспечивают разрешение от 200 до 2880 dpi.

Еще одной важной характеристикой является производительность принтера, которая измеряется количеством страниц, изготовляемых принтером в минуту — page per minute (ppm). Обычно производитель­ность указывается для страниц формата А4.

По принципу работы различают следую­щие виды принтеров:

• матричные;
• струйные;
• лазерные.

В матричном принтере изображение выводится на бумагу с по­мощью специальной движущейся головки, в которой несколько (9, 24 или 48) иголок, наносящих удары по листу бумаги через красящую ленту. Матричные принтеры с небольшим количеством иголок име­ют разрешение на уровне 140−200 dpi, более качественные — 24-игольчатые — до 360 dpi. Иголки, расположенные в печатающем узле, управляются электромагнитом. Печатающий узел пе­редвигается по горизонтали и управляется шаговым двигателем. Во время продвижения печатающего узла по строке на бумаге появляют­ся отпечатки символов, состоящие из точек. В памяти принтера хра­нятся коды отдельных символов. Эти коды определяют, какие игол­ки следует активизировать для печати определенного символа.

Матричные принтеры, несмотря на все свои недостатки (низкая скорость печати, высокий уровень шума, низкое качество печати графики и текста и др.), находят применение в различных органи­зациях (в банках, пунктах обмена валюты, паспортно-визовых служ­бах и др.) для печати финансовых и отчетных документов из-за вы­сокой надежности печати от фальсификации. В матричных принте­рах краска «вбивается» иголками в бумагу, и поэтому подделать та­кой документ сложнее.

В струйных принтерах красящее вещество (чернила) из специ­альной емкости выдувается на бумагу с помощью системы капил­лярных распылителей (сопел), число которых в среднем от 16 до 400, а в некоторых моделях цветных струйных принтеров и более 400.

Струйные принтеры используют два метода распыления чер­нил: пьезоэлектрический метод (фирма Epson) и метод газовых пу­зырьков (фирма Hewlett Packard). В первом случае распыление чернил выполняет специальная диафрагма, на которую воздействует пьезоэлемент. Во втором случае, при методе газовых пузырьков, каж­дый распылитель оборудован нагревающим элементом. При про­хождении сквозь элемент микросекундного импульса тока черни­ла нагреваются до температуры кипения, и образуются пузырьки, выдавливающие чернила из распылителя на бумагу.

Цветная печать выполняется путем смешивания чернил разных цве­тов в определенных пропорциях, поэтому принтеры оснащаются картриджами с разными цветами чернил. Цветная точка получается смешением в заданных пропорциях красителей четырех основных цветов: голубого, пурпурного, желтого и черного (CMYK), выстреливаемого из разных сопел. Печатающий узел про­ходит по одному месту листа несколько раз, нанося нужное коли­чество чернил разного цвета. После смешивания чернил на листе появляется участок нужного цвета.

К достоинствам струйных принтеров можно отнести: высокое разрешение, которое зависит от числа сопел в головке и составляет от 300 до 1200 dpi; высокую скорость печати (до 10 ppm); бесшум­ность работы.

Основными недостатками является высокая стоимость расходных материалов и возможность засыхания красителя в сопле, что заставляет преждевременно заменять весь печатающий блок. Иногда, при нанесении большого объема красителя, бумага коробится.

Лазерные принтеры являются самыми перспективными прин­терами, обеспечивающими высокое качество (черно-белой) печа­ти при сравнительно низкой стоимости 1 копии документа.

Элементами лазерного принтера являются: источник света (ла­зер), светочувствительный барабан (фотобарабан), красящий поро­шок (тонер) и блок термического закрепления тонера.

В лазерных принтерах реализован метод электрофотографи­ческой печати. Под воздействием света на соответствующих уча­стках фотобарабана скапливается электрический заряд. Источник света — лазер точечно наэлектризовывает барабан со светочувствительным покрытием. Для того чтобы покрыть всю область печати по ширине листа, луч отклоняется подвижной опти­ческой системой, состоящей из линз и зеркал. Частицы тонера при­липают к заряженным участкам барабана, после этого барабан кон­тактирует с листом бумаги, электрический заряд которого противо­положен заряду барабана. В результате частицы тонера переходят на бумагу. В блоке термического закрепления тонер закрепляется на бумаге под воздействием температуры и давления.

При цветной печати изображение формируется смешиванием тонеров разного цвета за 4 прохода листа через печатающий меха­низм. При каждом проходе на бумагу наносится определенное ко­личество тонера одного цвета. Цветной лазерный принтер является сложным электронным устройством с 4 емкостями для тонера, опе­ративной памятью, процессором и жестким диском, что соответст­венно увеличивает его габариты и стоимость, именно поэтому цвет­ная лазерная печать пока не находит широкого применения.

По конструкции печатающие узлы лазерных принтеров подраз­деляются на раздельные и совместные. В «раздельном» варианте картридж содержит только тонер, а бара­бан встроен в принтер, при этом используется барабан с большим ресурсом печати (до 100 000 листов). В другой конструкции фотобарабан встроен в картридж и меняет­ся каждый раз при замене картриджа.

Преимущества монохромной лазерной печати по сравнению со струйной заключаются в более высоком качестве печати текста, стойкости отпечатков к воздействию влаги и света, низкой стоимо­сти печати, а также более высокой скорости печати (до 40 ррm).

Существуют и активно развиваются устройства электрофотогра­фической печати, в которых вместо лазера используется светоди­одная линейка (светодиодные принтеры). Барабан проворачивает­ся вокруг своей оси, и на нем за счет включения/выключения светодиодов по сигналам от электроники принтера формируются зо­ны с противоположным электрическим зарядом, соответствующие изображению. В дальнейшем принцип печати аналогичен печати лазерного принтера

Редкие типы принтеров:

· Светодиодные принтеры — это разновидность лазерных принтеров, но вместо лазерной системы изображение проеци­руется на светочувствительный барабан с помощью линейки светодиодов (содержащей до 15 330 диодов), т.е. линейка фор­мирует сразу всю строку светочувствительного барабана. Все качества лазерного принтера сохраняются.

· Термопринтеры, изображение в которых получается с по­мощью нагревательных элементов головки на специальной тер­мобумаге (по этому принципу работает выводящее устройство факсимильного аппарата). Недостаток такого принтера — бу­мага, которая чернеет при нагревании и неудобна в эксплуата­ции. Термопринтеры продолжают использоваться в мобиль­ных системах благодаря их компактности.

· Термовосковые принтеры − по принципу действия близки к термопринтерам, но нагреванию подвергается не бумага, а специальная цветная лента. С поверхности ленты испаряется краситель, благодаря чему на обычной бумаге остается отпе­чаток. Качество печати у таких принтеров выше, чем у струй­ных, но в эксплуатации такие принтеры очень дороги.

· Лепестковые (литерные) принтеры — изображение в них получается ударным способом, как в матричных принтерах. Однако по красящей ленте ударяют не иголки, а «лепестки» с выдавлен­ными на них символами (по типу механической печатающей машинки). Такие принтеры могут печатать толь­ко текст и используют ограниченный набор символов. Лепест­ковая технология реализована во многих электронных пишу­щих машинках.

· Грифельные принтеры — по принципу действия похожи на струйные принтеры. Только в качестве красителя в них выступают не чернила, а твердые мелки, которые сначала расплавляются, а затем выпрыскиваются на бумагу. Так производители пыта­ются бороться с основным недостатком струйной технологии — засыханием и засорением сопел печатающей головки.

Плоттеры (графопостроители) используются, в основном, для вывода графической информации — чертежей, схем, диаграмм и т.п. Основное достоинство плоттеров заключается в том, что они предназначены для получения изображения на бумаге боль­шого формата, например, А1.

Плоттеры делятся на два больших класса:

• векторные,
• растро­вые.

В векторных плоттерах пишущий узел перемещается относитель­но бумаги сразу по вертикали и горизонтали, вычерчивая на бумаге непрерывные кривые в любом направлении. В растровых плоттерах пишущий узел перемещается относительно бумаги только в одном направлении, и изображение формируется строка за строкой из по­следовательности точек.

Векторные плоттеры используют для рисования узел, который называется пером. В качестве пера используются перья с чернилами, фибровые и пластиковые стержни (фломастеры), карандашные гри­фели и мелки или шариковые узлы однократного и многоразового действия. Перьевые плоттеры обеспечивают высокое качество как однотонных, так и цветных изображений, но имеют невысокую ско­рость работы. Постепенно перьевые и шариковые узлы плоттеров вытесняются струйными узлами, которые аналогичны узлам струй­ных принтеров. Для получения очень высокого качества печати элек­тростатические плоттеры используют специальную бумагу, на ко­торой создается потенциальный электростатический рельеф изображения. На бумагу наносится слой красителя, осаждающийся только на рельеф.

Растровые плоттеры могут иметь струйный или лазерный пи­шущий узел. Их основное отличие от принтеров с подобным прин­ципом работы состоит в ширине обрабатываемого изображения.

Сканеры

До появления электронных носителей информации основным средством сохранения документов являлась бумага. Перевод бумаж­ных документов в электронные копии позволяет сохранять их практически вечно. Кроме того, развитие компьютерных сетей позволяет об­мениваться информацией только в электронном виде. Поэтому устройства, преобразующие бумажные документы в электронные копии и снабженные системами автоматического распознавания тек­ста, являются необходимыми элементами создания систем безбумаж­ной технологии.

Наиболее распространенными устройствами для решения зада­чи перевода бумажных документов в электронные копии являются сканеры. Сканер — это устройство, предназначен­ное для ввода в ПК черно-белых или цветных графических изображений.

При сканировании объект освещается ксеноновой лампой и про­ецируется посредством набора линз на специальную светочувстви­тельную матрицу, которая выра­батывает аналоговый сигнал в зависимости от интенсивности отображения сканируемого объекта. Аналоговый сигнал преобразовы­вается в цифровой и передается в память ПК. Сканированное изображение (битовая карта) обрабатываются с помощью специального программного обеспече­ния (например, для распознавания текста — программа FineReader), и сохраняются в виде текстового или графического файла.

Сканеры весьма разнообразны, и их можно классифициро­вать по целому ряду признаков. Прежде всего, сканеры бывают чер­но-белые и цветные.

Черно-белые сканеры могут считывать и полутоно­вые изображения (до 256 гра­даций серого цвета). В цветных сканерах сканируемое изображение освещается через вращающийся светофильтр, воспринимающий последовательно три основных цвета, или тремя последовательно зажи­гаемыми лампами красного, зеленого и синего цветов (RGB).

Следующая важная характеристика сканеров − разрешающая спо­собность, измеряемая количеством различаемых точек на дюйм изображения (dpi) и составляющая от 75 до 1600 dpi. Высокое разрешение необходимо для комфортного визуального восприятия. Для нормаль­ной работы программ распознавания образов и, в частности, распоз­навания текстов, которыми снабжаются сканеры, вполне достаточ­но разрешающей способности в 300—600 dpi. Разрешение необходимо выбирать индивидуально для каждого конкретного использования сканируемого изображения. Увеличение разрешения резко увеличивает размер файла, в котором сохраняется изображение, это может вызвать затруднения при его пересылке и хранении.

При больших объемах сканирования очень важное значение приобретает скорость сканирования документа. Она может измерять­ся в миллиметрах в секунду, но на практике чаще используется количество секунд, затрачиваемое на сканирование одной страницы. Необходимо отметить, что скорость сканирования цветных изобра­жений значительно ниже, чем черно-белых. Снижается скорость сканирования и при увеличении разрешающей способнос­ти сканера.

Конструктивно сканеры делятся на три типа:

• ручные,
• планшет­ные,
• роликовые.

Ручные сканеры перемещаются по поверхности оригинала вручную. Они выполнены в виде блока с рукояткой,

который «про­катывают» по изображению. За один проход сканируется лишь часть изображения, так как ширина сканирования не превышает 105 мм. Все изображение сканируется в несколько проходов. Специальное программное обеспечение, поставляемое вместе со сканерами, позво­ляет совмещать части отсканированного изображения. Ручные сканеры имеют малые габариты и низкую стоимость и позволяют сканировать изображения любого размера, но могут возникать искажения при совмещении частей изображения.

Планшетные сканеры являются наиболее распространенным ти­пом сканера. В них сканирующая головка (линейка светодиодов) движется относительно неподвижного оригинала, который помеша­ется на прозрачное стеклянное основание. Достоинство таких сканеров заключается в том, что с их помощью можно сканировать и листовые, и сброшюрованные документы (книги). Скорость скани­рования таких сканеров составляет 2−10 секунд на страницу формата А4. К недостаткам планшетных сканеров можно отнести необходимость ручного позиционирования каждой страницы оригинала.

Роликовые (барабанные) сканеры используются для пакетной обработки листо­вых документов. В них подача очередного листа для сканирования происходит автоматически. Сканирующая головка в таких сканерах неподвижна, а лист оригинала перемещается относительно нее. К недостаткам роликовых сканеров можно отнести проблему вырав­нивания листов и сложность работы с листами нестандартного раз­мера.

Кроме перечисленных видов существуют: слайд-сканеры − специализированные устройства для ввода изображений с фотопленки; портативные сканеры − по размеру они сопоставимы с толстым маркером, их можно использовать отдельно от компьютера (имеется собственная память), информация вводится построчно; штрих-сканеры − для считывания штрих-кодов..

Date: 2016-11-17; view: 3851; Нарушение авторских прав