Печатающие устройства

	Скачать доклад: Печатающие устройства

В зависимости от порядка вывода информации на носитель записи различают посимвольные, построчные и постраничные печатающие устройства.

Посимвольные ПУ выводят информацию на носитель записи последовательно символ за символом, при этом за один цикл печати формируется один знак. Построчные ПУ формируют и выводят за один цикл печати всю строку, а постраничные - всю страницу.

По принципу формирования изображений символов на носителе записи различают литерные и матричные (знакосинтезирующие) ПУ.

В литерных ПУ изображение формируется одновременно по всей поверхности символа при однократном воздействии печатающей головки на носитель записи. В матричных ПУ изображение символов формируется из отдельных точек последовательно или последовательно параллельно при многократном воздействии на носитель записи.

В настоящее время знакосинтезирующие ПУ полностью вытеснили литерные, так как они обеспечивают во много раз большую скорость печати, позволяют практически неограниченно расширять номенклатуру используемых шрифтов, могут выводить не только алфавитно-цифровую, но и графическую информацию, многоцветные и полутоновые изображения.

Наиболее широко применяются ПУ, использующие в качестве носителя обычную бумагу, так как это снижает накладные расходы, но в ряде устройств применяют ударочувствительную, электростатическую, электроэрозионную и другие специальные марки бумаги.

По способу регистрации информации различают ПУ ударного и безударного действия. Принцип действия сильно влияет на конструктивные и эксплуатационные характеристики ПУ.

ПУ УДАРНОГО ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ

При ударном принципе действия изображение на бумаге получаются механическим воздействием (ударом) печатающего элемента на бумагу, как правило, через красящую ленту, из которой выдавливается краситель. В некоторых литерных устройствах использовалась прямая печать, при которой краситель наносился непосредственно на поверхность литеры и далее при ударе переносился на бумагу. При использовании ударочувствительной бумаги красящая лента также не требуется.

Разработаны два класса ПУ ударного принципа действия: посимвольные и построчные. Построчные ПУ ударного действия практически не применяются из-за сложности конструкции и высокой стоимости.

В настоящее время наиболее распространены посимвольные ПУ с многоэлементными матричными печатающими головками, которые формируют изображение знака в виде комбинации точек.

Каждый печатающий элемент головки представляет собой тонкий стержень, соединенный с автономным быстродействующим электроприводом (электромагнитным или пьезоэлектрическим). Печатающие элементы располагаются в один или несколько рядов вдоль движения носителя. При перемещении такой головки поперек движения носителя и возбуждении определенных элементов образуются отдельные знаки и вся печатаемая строка.

Достоинства матричных ПУ ударного действия: простота конструкции, низкие накладные расходы, возможность печати на обычную бумагу, возможность многоцветной печати.

Недостатки: высокий уровень шума, низкое качество печати, сильно ограниченная цветовая гамма.

ПУ БЕЗУДАРНОГО ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ

Применяются три класса БПУ - посимвольные, построчные и постраничные. Изображение в БПУ синтезируется из отдельных точек.

В БПУ используется один из следующих способов регистрации: электрографический, феррографический, электростатический, термический и струйный. Достоинством БПУ является низкий уровень шума и высокая скорость печати.

Электрографические БПУ

При электрографическом способе регистрации скрытое электрическое изображение создается на промежуточном носителе записи с фотопроводниковым слоем на поверхности и переносится на бумагу с помощью тонера (мелкодисперсного красящего порошка). Затем изображение закрепляется термическим способом. Для создания скрытого электрического изображения на фотопроводниковый носитель воздействуют электромагнитным излучением, источником которого могут быть лазеры, светодиоды, светоклапанные системы или электронно-лучевые трубки.

Лазерные ПУ являются высокоскоростными, обеспечивают высокое качество печати и позволяют использовать широкую цветовую гамму.

Развертка лазерного луча вдоль строки производится электромеханическим путем с помощью вращающегося зеркального многогранника или призмы.

Светодиодные и светоклапанные системы используются в среднескоростных ПУ. Светодиодные системы записи представляют собой светодиодную линейку, излучение которой проецируется на промежуточный носитель записи. В светоклапанных системах электромагнитное излучение, создаваемое лампой накаливания, проецируется на промежуточный носитель записи через световые затворы, например, магнитооптические или жидкокристаллические.

В качестве промежуточного носителя используются электрографические циллиндры (барабаны, покрытые фотопроводниковым слоем) или гибкая пластмассовая пленка, покрытая фотопроводниковым слоем с металлическим подслоем.

Феррографические БПУ

Феррографические БПУ отличаются от злектрографических толькотем, что на промежуточном носителе создается скрытое магнитное, а не электрическое изображение. Для этого в качестве промежуточного носителя используют магнитные барабаны или ленты, информация на которые записывается многодорожечными блоками магнитных головок.

Используемый в феррографических БПУ тонер должен быть магниточувствительным.

Электростатические БПУ

Электростатическая регистрация состоит в создании скрытого электрического изображения на диэлектрической поверхности основного или промежуточного носителя.

Наибольшее распространение получили электростатические БПУ без промежуточного носителя. В низ запись ведется на специальную электростатическую бумагу, рабочая поверхность которой имеет тонкий диэлектрический слой. Для записи на такую бумагу используются одно- или многорядные записывающие головки, представляющие собой блок тонких электродов, расположенных соответственно в один или несколько рядов. При подаче на электроды высоковольтных импульсов на диэлектрической поверхности бумаги формируется скрытое изображение. Затем бумага протягивается через узел проявления, в котором диспергированные в жидкой органической среде частицы красителя визуализируют скрытое изображение.

Достоинством электростатических БПУ является возможность многоцветной печати.

Термические БПУ

Способ термопечати основан на двух принципиально различных схемах - с использованием и без использования промежуточного носителя. Для создания изображения на носитель информации воздействуют теплотой, выделяемой записывающей головкой, которая может содержать до нескольких тысяч отдельных элементов.

В термопечатающих БПУ без промежуточного носителя используется бумага, покрытая теплочувствительным веществом, которое при нагреве изменяет цвет. Недостатком этих устройств являются низкое качество печати, высокая стоимость термобумаги и ее чувствительность к температуре окружающей среды.

В БПУ с промежуточным носителем между термопечатающей головкой и бумагой размещают копировальную пленку: пластмассовую пленку толщиной 5-10 мкм, покрытую красящим слоем с низкой температурой плавления. При контакте бумаги с копировальной пленкой и кратковременном прогреве ее термопечатающей головкой красящий слой локально оплавляется и переходит на бумагу, создавая на ней элемент изображения. Этот способ обеспечивает высокое качество печати, широкую гамму цветов, но при этом очень велики накладные расходы.

Струйные БПУ

В настоящее время выпускаются только струйные ПУ последовательного действия (посимвольные или растровые).

В струйных ПУ печать производится с помощью мелких капелек красителя, которые вылетают из сопла печатающей головки. Число сопл в головке может достигать нескольких десятков.

Для генерации капель в канале с чернилами, связанном с выходными отверстиями сопл, возбуждают ударную волну, которая, дойдя до отверстия сопла, выбрасывает каплю. Для создания ударной волны используются два способа: возбуждение пьезоэлемента или нагревание микрорезистора.

Струйные ПУ обеспечивают высокое качество и скорость печати, позволяют создавать многоцветные изображения, но струйные печатающие головки имеют ограниченный срок службы из-за засорения капилляров.

УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Устройства вывода графической информации можно разделить на три основных класса:

1) электромеханические графопостроители векторного типа;

2) растровые устройства вывода графической информации;

3) устройства вывода информации на микрофильм.

Графопостроители делятся на устройства с высокой, средней и малой производительностью. Производительность электромеханических графопостроителей определяется динамическими параметрами устройства: максимальной скоростью и ускорением пишущего элемента.

По точности устройства делятся на прецизионные, средней точности и малой точности.

По области применения: автономные; работающие в составе больших ЭВМ и систем; работающие в составе рабочих станций и ПЭВМ.

ВЕКТОРНЫЕ ГРАФОПОСТРОИТЕЛИ

По принципу действия электромеханические векторные графопостроители делятся на устройства с неподвижным носителем информации и устройства с перемещаемым носителем информации.

В устройствах первого типа носитель информации закреплен на плоской рабочей поверхности планшета. Перемещение пишущего элемента осуществляется электромеханической координатной системой по двум осям. Этот тип графопостроителей принято именовать планшетными.

В устройствах второго типа по одной координате перемещается пишущий элемент, а по второй перемещается бумажный носитель.

Графопостроители этого типа называют барабанными.

В зависимости от способа перемещения носителя барабанные графопостроители делятся на устройства с перфорированным носителем, в которых носитель перемещается транспортным валом за краевую перфорацию, и устройства с фрикционным перемещением неперфорированного носителя, в которых перемещение носителя осуществляется за счет частичного или полного микрозахвата носителя транспортным валом с фрикционным покрытием (т.е. захват носителя осуществляется за счет трения о транспортный вал).

УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ НА МИКРОФИЛЬМ

Устройства вывода информации на микрофильм, по сравнению с устройствами вывода на бумажный носитель, обеспечивают:

1) повышение скорости вывода алфавитно-цифровой информации в 20 раз, а графической - в 100-200 раз;

2) повышение плотности записи и, соответственно, уменьшение объема хранилищ информации;

3) ускорение процесса копирования и экономию бумаги.

Недостатками этих устройств являются:

1) невозможность чтения микрофильма без специальной аппаратуры;

2) высокий уровень начальных капитальных вложений;

3) потребность в специальном программном обеспечении для учета особенностей микрофильмирующих устройств;

4) для обработки и копирования микрофильмов нужна фотолаборатория.

Методы вывода информации на микрофильм:

1) запись с экрана ЭЛТ;

2) непосредственная запись электронным лучом;

3) запись с помощью линейки светодиодов;

4) запись лазерным лучом.