Термопринтер

Принцип работы. В печатающей головке термопринтера устанавлива­ется один или несколько нагревательных элементов, которые нагревают нужные участки бумаги и вызывают их потемнение.

Достоинства, недостатки, применение. Главный недостаток этих принтеров со­стоит в том, что они могут печатать только на специаль­ной термобумаге. Кроме того, они имеют невысокое качество изображения. 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.

5. Твердокрасочная печать подразумевает печать не черни­лами, а специальными восковыми красителями, расплав­ляемыми для нанесения на носитель.

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 и водостойким.

Для твердокрасочных принтеров характерно высокое энерго­потребление. Особенно много энергии требуется на прогрев принтера при включении. При этом происходит расплавление чернил. Принтеры данного типа должны постоянно находить­ся во включенном состоянии, в противном случае краситель застывает и его необходимо разогревать заново. Это требует затрат, но обеспечивает постоянную готовность к работе.

Твердокрасочные принтеры имеют высокую стоимость, но расходные материалы – твердые кубики краски – стоят недорого. Принтеры этого 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.

Сублимация – переход вещества из твердого состояния в газообраз­ное без промежуточного расплавления.

В англоязычных источниках принтеры этого типа обычно называют «dye-sublimation» (сублимация красителя) или «dye-sub». В таких принтерах используются твердые красители, которые испаряются при нагреве и поглощают­ся носителем. Для печати используются легко испаряющиеся красители, нанесенные на специальную ленту. Лента протягивается между листом специальной бумаги и нагревательным эле­ментом. Краситель с ленты испаряется и переходит на бу­магу. Для получения различ­ных градаций цвета необходимо регулировать степень нагрева ленты, поэтому нагревательные элементы име­ют несколько градаций температуры, соответствующих градациям яркости точек изображения (обычно имеется 256 градаций). Поскольку тепло от нагревателя распро­страняется в стороны, точка, оставленная на носителе одним нагревателем, имеет размытые очертания и плав­но переходит в соседние точки. Это делает отдельные точки практически неразличимыми и позволяет достичь высочайшего качества изображения.

Еще одним недостатком сублимационных принтеров явля­ется дороговизна расходных материалов.

Сублимационные принтеры имеют низкую скорость печати, но дают очень высокое качество цветопередачи, поэтому использу­ются для печати фотографий, этикеток, наклеек и других работ, требующих высокого качества печати и точной цветопере­дачи.

Основные критерии при выборе принтера

Существуют четыре основных критерия, на которые следу­ет ориентироваться при выборе принтера: качество печати, возможность печати цветных изображений, цена самого принтера и расходных материалов, а также скорость печа­ти.

1) Качество печати.

Наиболее важно при распечатывании де­ловых документов и официальных бумаг. Для получения качественных распечаток наилучшим обра­зом подходят лазерные принтеры. Они считаются лидера­ми по этому критерию. Тонер лазерных принтеров не рас­плывается по бумаге (даже не очень качественной), как чернила струйных принтеров. Высокое разрешение позволяет хорошо «прорисовывать» тонкие линии и контуры букв. Они получаются четкими. Это придает документу аккуратный и при­влекательный вид.

Струйные принтеры, особенно последних моделей, также позволяют получать распечатки с высоким разрешением. Однако на струйном принтере скорость печати намного ниже, чем у лазерных, особенно при создании качественной печати. Кроме того, действи­тельно качественная печать возможна только на плотной бумаге с хорошо обработанной поверхностью, не допуска­ющей расплывания чернил. При использовании рыхлой бумаги буквы и другие изображения растекутся между во­локнами чернил.

Матричные принтеры в большинстве случаев не дают качественных распечаток. Здесь нет опасности растекания чернил, однако иголки принтера и довольно грубая красящая лента не позволяют получить высокого разрешения (отпечаток, сделанный на матричном принтере, выдают характерные точки от ударов иголок). Для матричных принтеров характерно также «выцветание» отпечатков: по мере изно­са красящей ленты они получаются все более блеклыми. Можно, конечно, приобрести матричный принтер с боль­шим числом иголок в печатающей головке. Это позволит поднять качество печати при низкой стоимости расходных материалов.

Для получения особо качественных отпечатков, больше похожих на фотографии, чем на листы, вышедшие из принте­ра, можно использовать сублимационный принтер. Техно­логия печати, применяемая в этих принтерах, обеспечивает плавное перетекание цветов и полутонов, а также отсутствие расплывания красителя. Но стоят такие принтеры дорого, и печать идет медленно.

2) Возможность печати цветных изображений.

Цветная пе­чать все чаще используется при подготовке деловых отче­тов, графиков и т. д. Несколько отдельно в этом списке сто­ит печать фотографий (фотопечать).

Лидерами в удобстве и простоте организации печати цвет­ных изображений являются струйные принтеры. Большин­ство современных струйных принтеров имеют такую воз­можность и комплектуются при поставке именно цветными картриджами (иногда и черным, и цветным картриджами). Среди присутствую­щих сейчас на рынке цветных принтеров струйные являют­ся самыми недорогими. Некоторые модели струйных принтеров специально приспособлены для частой печати цветных изображений.

Среди современных лазерных принтеров встречаются и цвет­ные, но покупать их стоит, только если объем печати цвет­ных изображений достигает десятков или сотен листов. Объясняется это очень просто: цена на них намного выше, чем на прочие модели принтеров.

Матричные принтеры, способные печатать в цвете, встре­чаются редко, и в них нет большой необходимости.

Для высокоскоростной и высококачественной цветной пе­чати хорошо подходят твердокрасочные принтеры, но низкой ценой они не отличаются, хотя расходные материа­лы стоят относительно недорого.

Если требуется цветная печать, то, безусловно, стоит приобрести струйный принтер. Если же объем печати ве­лик, но цветные изображения приходится печатать нечас­то, вас может устроить покупка черно-белого лазерного принтера, и для печати в цвете – цветного струйного.

3) Скорость печати.

Особенно важна при печати больших по объему документов. Если ско­рость – главное, то необходимо приобрести лазерный принтер. Хорошую конкуренцию лазерным принтерам могут соста­вить принтеры твердокрасочные. Они печатают со сходны­ми скоростями, но при этом в цвете.

Струйные принтеры печатают медленнее лазерных, хотя есть модели, которые способны выдавать около 20 страниц в минуту (в режи­ме черновой печати).

Матричные принтеры давно отстали от остальных принтеров (кроме разве что сублимационных) по скорости печати. Един­ственное, что может как-то поддержать их имидж, – способ­ность печатать несколько копий документа одновременно.

4) Стоимость принтеров и расходных материалов.

Что касается только цены самого принтера, то наиболее дорогими в настоящее время являются лазерные, твердокрасочные и сублимационные принтеры. Хотя лазерные и твердокрасочные принтеры имеют высо­кую стоимость, стоимость печати одного листа на них небольшая. Сменный картридж к лазерному принтеру стоит не­дешево, но его емкость такова, что один лист оказывается недорогой.

Струйные принтеры занимают промежуточное положение среди остальных типов по цене самих устройств и по сто­имости расходных материалов. Сублимационные принтеры отличаются высокой стоимос­тью расходных материалов, да и сами принтеры трудно назвать дешевыми.

Самыми недорогими как по цене самого принтера, так и по цене расходных материалов оказываются матричные прин­теры. По цене они сравнимы со струйными принтерами недорогих моделей, а по цене печати одного листа – более пред­почтительны, чем лазерные.

♦ Плоттеры.

Устройство, позволяющее представлять выводимые из компьютера данные в форме рисунка или графика на бумаге, называют обычно графопостроителем, или плоттером (Plotter). Из этого определения, в частности, следует, что в качестве плоттера с успехом может использоваться соответствующий принтер.

Первыми появились и традиционно широко используются перьевые плоттеры. Основной конкурент для них – струйные плоттеры, использующие более современную технологию печати.

Существующие на сегодня перьевые плоттеры условно можно разделить на три группы:

• плоттеры, использующие фрикционный прижим для перемещения бумаги в направлении одной оси и движения пера по другой;

• барабанные (или рулонные плоттеры), работающие примерно так же, как и фрикционные, но использующие для перемещения непрерывной перфорированной ленты бумаги специальный трактор (Tractor Feed);

• планшетные плоттеры, в которых бумага неподвижна, а перо перемещается по обеим осям.

Наиболее часто с персональными компьютерами используются первый и третий типы графопостроителей, которые рассчитаны на форматы бумаги A3 или A4. Тем не менее, существуют планшетные графопостроители даже для формата A0. Барабанные плоттеры обычно применяются для вывода длинных непрерывных графиков, диаграмм и больших чертежей, что характерно обычно для задач, связанных, например, с САПР.

Различные модели плоттеров могут иметь как одно, так и несколько перьев различного цвета (обычно 4-8). Перья бывают трех различных типов: фитильные (заправляемые чернилами), шариковые (аналог шариковой ручки) и с трубчатым пишущим узлом (инкографы). Для заправки последнего типа перьев применяется специальная тушь.

В плоттерах могут использоваться как специальные технологии (например, в электростатических), так и технологии, хорошо знакомые по принтерам (термо-, лазерная, LED, струйная). В настоящее время струйные устройства получают все большее распространение. Например, плоттеры Hewlett-Packard семейства DesignJet формата А0 и А1 работают в 4-5 раз быстрее, нежели перьевые.

♦ Монитор.

Монитор (дисплей) компьютерный – это устройство визуального отображения текстовой и графической информации.

Классификация мониторов. Мониторы бывают цветные и монохромные, отличаются размерами, оснащаются средствами регулировки и цветокорректировки. Мониторы могут поддерживать разные типы разрешения (количество точек в выводимом изображении по горизонтали и вертикали).

Б

Рис. 35. Монитор ЭЛТ (CRT)

1) Мониторы на базе электронно-лучевой трубки.

Принцип работы. Внутри привычного всем компьютерного монитора находится кинескоп (рис. 36) или электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Ее узкая часть – электронная пушка, которая, в полном соответствии с названием, постоянно выстреливает электроны непрерывным пучком. А специальная система фокусировки делает пучок очень тонким, можно сказать, что получается электронная «игла».

Поскольку электрон – частица заряженная, пучок можно отклонять электромагнитным полем так, чтобы он пробегал по экрану (экран монитора – это передняя часть трубки) по всем строкам подряд. Например, зададите вы разрешение 1024х768, лучу придется пробежаться по 768 строкам и на каждой строке поставить по 1024 отметки.

Отметки ставятся на люминофоре – веществе, которое светится под воздействием пучка. Чтобы создать цветное изображение, а оно состоит из трех основных цветов: R-красного, G-зеленого и B-синего (RGB), в кинескопе работают сразу три электронные пушки, каждая для своего цвета. Соответственно, и люминофор на внутреннюю поверхность экрана наносится трех типов – каждый светится своим цветом. Если пучок бьет сильнее – свет получается более яркий. Так и можно дозировать, допустим, 5 частей красного, 25 – зеленого, 243 – синего, причем, очень точно и в каждой точке экрана.

Перед люминофором стоит сетка, которая необходима, чтобы луч от синей электронной пушки попал точно на синий люминофор, от красной – точно на красный. Наибольшее распространение получила сетка «теневая маска» – буквально это «решето», лист из специального сплава, который практически не меняет линейных размеров при нагревании. Мельчайшие дырочки на нем ориентированы так, что пропускают луч только к «своему» люминофору. Меньшее распространение получила сетка «апертурная решетка» – те же функции в ней выполняет множество вертикальных нитей.

Рис. 36. Электронно-лучевая трубка: 1 – электронная пушка;

2 – корпус кинескопа; 3 – экран

Яркость определяет средний уровень свечения экрана, а контрастность – соотношение яркости наиболее светлых и наиболее темных элементов изображения (у большинства ЭЛТ-мониторов контрастность лежит в пределах 500:1).

Разрешающая способность монитора определяется числом элементов изображения (пикселов), которые воспроизводятся по горизонтали и вертикали.

Существует несколько обычных типоразмеров экранов мониторов, используемых для IBM PC-совместимых персональных компьютеров: 9, 12, 14, 15, 16, 17, 19, 20 и 21 дюйм (по диагонали), при этом указывается не диагональ видимого изображения, а диагональ передней панели монитора. Область видимого изображения меньше: так для 17-дюймового монитора она может меняться от 15,5 до 16,2 дюймов у разных производителей. В последнее время производители мониторов стали указывать область видимого изображения.

Кадровая частота монитора на базе ЭЛТ измеряется обычно в герцах и во многом определяет устойчивость изображения. Чем выше частота кадров, тем устойчивее изображение.

Четкость изображения на мониторе тем выше, чем меньше размеры точек люминофора на внутренней поверхности экрана. Обычно говорят не о размерах самих точек, а о расстоянии между ними. Этот параметр для различных моделей мониторов может лежать в диапазоне от 0,41 до 0,22 мм. Нормальным уровнем считается 0,26-0,28 мм для ЭЛТ с теневой маской и 0,25 мм для ЭЛТ с апертурной решеткой.

Достоинства и недостатки ЭЛТ. Самые главные недостатки, которых не удается преодолеть – это большие габариты и вес. С ними, конечно, тоже пытались бороться – в последние годы появились укороченные трубки. Это позволило сократить один из размеров (глубину) на 20–30 процентов, но коренным образом проблему не решило – при более коротком кинескопе электронные пучки приходится отклонять на больший угол, и появляются новые проблемы с фокусировкой и сведением лучей на границах экрана. Т. е. размеры уменьшить не удается. Поскольку ЭЛТ-технология считается уходящей, производители перестали вкладывать в ее развитие большие инвестиции, и, следовательно, коренных изменений ждать уже не приходится.

Что касается качества изображения, то возможны следующие проблемы. На экране монитора возможны искажения, напоминающие легкую рябь, так называемый муар, который особенно заметен на картинках со штриховкой, частыми чередующимися полосами.

Допустим, трем пушкам не удается точно дозировать цвет в каждой точке экрана. Тогда получается плохая цветопередача, т. е. монитор получает в итоге неестественные цвета.

Другой возможный дефект: при большом отклонении от центра экрана сложнее управлять пучком электронов. Поэтому часто именно на краях экрана может наблюдаться плохой фокус – контуры «нарисованных» пучком символов оказываются размытыми.

Еще один возможный минус – плохое сведение лучей. В идеале, синяя пушка не выстрелит в красный люминофор. Но если система разбалансирована, пушка «заденет» не свой цвет. И тогда вместо, допустим, черной буквы, можно увидеть букву черную, но с разноцветной опушкой.

Но в последние годы технология производства ЭЛТ настолько продвинулась, что мониторы с явными дефектами фокусировки и сведения уже не часто встретишь.

В электронно-лучевой трубке для создания и отклонения электронного луча требуются электрические и магнитные поля большого напряжения, воздействия которых вредны для человека.

Первыми о безопасности работающего за компьютером человека позаботились шведские общественные и научные организации. Их стараниями появился стандарт MRP II, регламентирующий уровни электростатических, электрических и магнитных полей для компьютерной и офисной техники. Затем под руководством Шведской Федерации Профсоюзов (TCO) были разработаны наиболее известные сегодня стандарты TCO 92, TCO 95 и TCO 99 (нумерация по году появления). Разработчики стандартов исходили из того, что сегодня человек в любом случае живет и работает в среде, где электростатические и электромагнитные поля существуют – с компьютерами или без них. И основной задачей стало ограничение уровня полей до обычного городского фона. Если взять основной смысл стандартов, то MRP II предписывает, что в зоне 50 см вокруг монитора перечисленные поля должны быть на уровне, не вредящем здоровью человека, а TCO 92 уменьшает зону опасности до 30 см, т. е. если не приближаться к монитору вплотную, то можно не думать о вредных излучениях. Что характерно, в последующих TCO 95 и TCO 99 требования по уровню излучений не были ужесточены. Все новые ограничения касались только энергопотребления, пожарной безопасности и концентрации вредных химических веществ в пластмассе корпусов, а уровень излучений по сей день определяется требованиями 1992 года.

Что касается мерцания экрана, то в последние годы этот недостаток преодолен. У люминофоров есть свойство – светиться еще некоторое время после облучения пучком электронов (т. е. послесвечение). Следовательно, чтобы не было мерцания (т. е. заметного глазу колебания яркости экрана), следующий пучок должен прийти не позднее, чем яркость свечения заметно упадет. Стандартами безопасности предписывается частота обновления экрана не менее 85 герц. Большинство людей не в состоянии заметить мерцания на этой частоте.