Принтер (от английского print Ї печать) Ї «периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода текста или графики на физический носитель, из как правило, хранящегося в электронном виде. Получили распространение многофункциональные устройства (МФУ), в которых в одном приборе объединены функции принтера, сканера, копировального аппарата и телефакса» . Такое объединение рационально технически и удобно в работе. Широкоформатные (А3, А2 и более) принтеры иногда ошибочно называют плоттерами.

Принтер Ї устройство, осуществляющее вывод из компьютера закодированной информации в виде печатных копий текста или графики. Различают матричные, лазерные и струйные принтеры универсального и специального назначения.

Классификация принтеров

По принципу переноса изображения на носитель принтеры делятся на:

Ш литерные;

Ш матричные;

Ш лазерные (также светодиодные принтеры);

Ш струйные;

Ш сублимационные;

Ш термические.

По количеству цветов печати принтеры делятся на чёрно-белые (монохромные) и цветные.

По соединению с источником данных (откуда принтер может получать данные для печати), или интерфейсу:

v по проводным каналам:

§ через последовательный порт;

§ через параллельный порт (IEEE 1284);

§ по шине Universal Serial Bus (USB);

§ через локальную сеть (LAN, NET);

v посредством беспроводного соединения:

§ через ИК-порт (IRDA);

§ по Bluetooth;

§ по Wi-Fi .

ИК-соединение возможно только с устройством, находящимся в прямой видимости, в то время как использующие радиоволны интерфейсы Bluetooth и Wi-Fi функционируют на расстоянии до 10-100 метров.

Некоторые принтеры (в основном струйные фотопринтеры) располагают возможностью автономной (т.е. без посредства компьютера) печати, обладая устройством чтения flash-карт или портом сопряжения с цифровым фотоаппаратом, что позволяет осуществлять печатать фотографий напрямую с карты памяти или фотоаппаратов.

Сетевой принтер - принтер позволяющий принимать задания на печать (см. Очередь печати) от нескольких компьютеров, подключенных к локальной сети. Программное обеспечение сетевых принтеров поддерживает один или несколько специальных протоколов передачи данных, таких как IPP. Такое решение является наиболее универсальным, так как обеспечивает возможным вывод на печать из различных операционных систем, чего нельзя сказать о Bluetooth- и USB-принтерах.

Матричные принтеры

Принцип действия матричного принтера

Матричный принтер - «компьютерный принтер, создающий изображение на бумаге из отдельных маленьких точек ударным способом» . Матричные принтеры - старейшие из доныне применяемых принтеров. Их механизм был изобретён в 1964 году корпорацией «Seiko Epson».

Рис. 1.

В матричном принтере изображение формируется на носителе печатающей головкой, которая состоит из набора иголок, приводимых в действие электромагнитами. Головка передвигается поперёк листа бумаги по направляющим (обычно при помощи ременной передачи); при этом иголки в заданной последовательности наносят удары по бумаге через красящую ленту, аналогичную применяемой в печатных машинках и обычно упакованную в картридж, тем самым формируя точечное изображение. Такой тип матричных принтеров именуется SIDM. Скорость печати таких принтеров измеряется в CPS. Выпускаются принтеры с 9, 18, 24 и 36 иголками в головке; разрешающая способность печати, а также скорость печати графических изображений напрямую зависят от числа иголок. Наибольшее распространение получили 9- и 24-игольчатые принтеры. Принтеры с 9 и кратным 9 количеством игл (18, 36) предназначены для скоростной печати, в то время как 24-игольчатые для качественной печати.

Помимо печати текстовой информации, когда удары иголок контролируются программным обеспечением самого принтера, многие матричные принтеры имеют режим индивидуального управления иголками с компьютера, что обеспечивает возможность печати графической информации; однако в этом режиме скорость печати значительно падает. Иногда встроенное программное обеспечение принтера поддерживает загрузку во встроенную память принтера дополнительного набора шрифтов.

В зависимости от модели, матричные принтеры могут поддерживать все или некоторые из следующих режимов:

Таблица 1. Режимы матричного принтера

Для печати на матричном принтере преимущественно используется рулонная или перфорированная фальцованная бумага. В случае применения листовой бумаги большинство матричных принтеров требует её ручной заправки; во многих моделях имеется возможность использования опционального автоподатчика листовой бумаги (англ. CSF, Cut Sheet Feeder).

Некоторые модели матричных принтеров (например, EPSON LQ-2550) обладают возможностью цветной печати за счёт использования широкой красящей ленты, пропитанной чернилами разных цветов, которая может смещаться вверх-вниз относительно печатающей головки, подставляя под иглы полосу иного цвета. Однако достигаемое при этом качество цветной печати значительно уступает качеству печати струйных принтеров.

Для повышения скорости печати используют технологии, обеспечивающие печать строки за один проход - так, в высокоскоростных линейно-матричных принтерах большое количество молоточков равномерно расположены на челночном механизме (фрете) по всей ширине печати. Скорость таких принтеров измеряется в LPS. Для снижения шума при печати в отдельных моделях предусмотрен тихий режим, в котором каждая строка печатается в два прохода с использованием половинного количества игл; побочным эффектом такого решения является значительное снижение скорости печати. Для борьбы с шумом также применяют специальные конструкции с звуконепроницаемыми кожухами.

Преимущества и недостатки матричного принтера

Несмотря на то, что технологии матричной печати часто воспринимаются как устаревшие, матричные принтеры по-прежнему находят применение там, где требуется факт необратимой деформации носителя для предотвращения подделки документа путем внесения изменений (финансовая сфера), или недорогая массовая печать на многослойных бланках (например, на авиабилетах) или под копирку, а также в случаях, когда требуется вывод значительного количества чисто текстовой информации без предъявления особых требований к качеству получаемого документа (печать этикеток, ярлыков, данных с систем управления и измерения); дополнительная экономия при этом достигается за счёт использования дешёвой фальцованной или рулонной бумаги. Ещё одним преимуществом матричной печати является высокий ресурс как самого принтера (8 млн. строк) так и печатной головки (30 млн. символов).

Основными недостатками матричных принтеров являются:

1. монохромность (возможность цветной печати, как правило, ограничена четырьмя цветами);

2. низкая скорость печати в графическом режиме;

3. высокий уровень шума, который достигает 25 дБ .

Матричный принтер -- «компьютерный принтер, создающий изображение на бумаге из отдельных маленьких точек ударным способом». Матричные принтеры -- старейшие из доныне применяемых принтеров. Их механизм был изобретён в 1964 году корпорацией «Seiko Epson».

В матричном принтере изображение формируется на носителе печатающей головкой, которая состоит из набора иголок, приводимых в действие электромагнитами. Головка передвигается поперёк листа бумаги по направляющим (обычно при помощи ременной передачи); при этом иголки в заданной последовательности наносят удары по бумаге через красящую ленту, аналогичную применяемой в печатных машинках и обычно упакованную в картридж, тем самым формируя точечное изображение. Такой тип матричных принтеров именуется SIDM. Скорость печати таких принтеров измеряется в CPS. Выпускаются принтеры с 9, 18, 24 и 36 иголками в головке; разрешающая способность печати, а также скорость печати графических изображений напрямую зависят от числа иголок. Наибольшее распространение получили 9- и 24-игольчатые принтеры. Принтеры с 9 и кратным 9 количеством игл (18, 36) предназначены для скоростной печати, в то время как 24-игольчатые для качественной печати.

Помимо печати текстовой информации, когда удары иголок контролируются программным обеспечением самого принтера, многие матричные принтеры имеют режим индивидуального управления иголками с компьютера, что обеспечивает возможность печати графической информации; однако в этом режиме скорость печати значительно падает. Иногда встроенное программное обеспечение принтера поддерживает загрузку во встроенную память принтера дополнительного набора шрифтов.

В зависимости от модели, матричные принтеры могут поддерживать все или некоторые из следующих режимов:

Графический (semi-graphic, character graphic)

Алфавитно-цифровой

LQ (англ. Letter Quality -- «качество пишущей машинки»), NLQ (англ. Near Letter Quality -- «качество почти как у пишущей машинки»), Draft -- черновое качество печати.

Для печати на матричном принтере преимущественно используется рулонная или перфорированная фальцованная бумага. В случае применения листовой бумаги большинство матричных принтеров требует её ручной заправки; во многих моделях имеется возможность использования опционального автоподатчика листовой бумаги (англ. CSF, Cut Sheet Feeder).

Некоторые модели матричных принтеров (например, EPSON LQ-2550) обладают возможностью цветной печати за счёт использования широкой красящей ленты, пропитанной чернилами разных цветов, которая может смещаться вверх-вниз относительно печатающей головки, подставляя под иглы полосу иного цвета. Однако достигаемое при этом качество цветной печати значительно уступает качеству печати струйных принтеров.

Для повышения скорости печати используют технологии, обеспечивающие печать строки за один проход -- так, в высокоскоростных линейно-матричных принтерах большое количество молоточков равномерно расположены на челночном механизме (фрете) по всей ширине печати. Скорость таких принтеров измеряется в LPS. Для снижения шума при печати в отдельных моделях предусмотрен тихий режим, в котором каждая строка печатается в два прохода с использованием половинного количества игл; побочным эффектом такого решения является значительное снижение скорости печати. Для борьбы с шумом также применяют специальные конструкции с звуконепроницаемыми кожухами.

Классификация принтеров

Рассмотрим классификацию принтеров по технологии нанесения изображения на носитель.

1. Ударная печать – нанесение изображения на бумагу или иной носитель с помощью удара литерой через красящую ленту. Преимущества такой технологии: возможность печати на самых разнообразных материалах (даже картоне), низкая стоимость. Недостатки: высокий уровень шума, относительно низкая скорость печати. В этой группе принтеров выделяют две основные разновидности, которые различаются конструкцией печатающей головки: принтеры со шрифтоносителями и матричные принтеры.

Принтеры со шрифтоносителями в печатающей головке содержат набор литер, которые, ударяя по красящей ленте, наносят изображение на носитель. Преимущество: высокое качество печати (при использовании специальной красящей ленты может приближаться к типографскому). Недостаток: невозможность быстрой смены шрифта и распечатки графических данных. Сейчас такие принтеры не используются.

Матричные принтеры изображение на бумагу или иной носитель наносят путем удара через красящую ленту специальными иголками, расположенными в виде ряда или прямоугольника (матрицы). Достоинства: так как выводимые символы образуются одновременными ударами по ленте некоторой комбинации иголок, то можно получать при печати шрифты различного начертания и сложные изображения. Недостаток: при данной технологии сложно организовать цветную печать.

2. Термоэлектрическая печать – получение изображения на специальной бумаге, темнеющей под действием тепла. В печатающей головке термопринтера устанавливается один или несколько нагревательных элементов, которые нагревают нужные участки бумаги и вызывают их потемнение. Недостатки: печать производится на специальной бумаге, такие принтеры имеют низкое по сравнению с другими принтерами разрешение. Такие принтеры применяются для печати товарных этикеток со штрих-кодами. Подобная технология применяется и в факсимильных аппаратах.

3. Струйная печать – формирование изображений из капель краски, каким-либо образом наносимых на бумагу или иной носитель. Достоинства: дают относительно высокую скорость печати при высоком качестве, легко создается система цветной печати: достаточно использовать краску разных цветов, некоторые модели струйных принтеров могут работать в режиме фотопечати, струйные принтеры работают очень тихо, могут работать не только на бумаге, но и на специальных пленках (для проекторов или для последующего перевода изображения на ткань). Недостатки: высокая стоимость расходных материалов, применяется бумага довольно узкого диапазона по плотности и толщине (плотная бумага может вызвать поломку механизмов).

4. Лазерная печать – формирование на специальном светочувствительном барабане скрытого изображения при помощи электрического заряда, перенос этого изображения на бумагу и проявление при помощи краски. Достоинства: могут распечатывать как текстовую, так и графическую информацию, высокая скорость и качество печати. По способам формирования скрытого изображения различают: собственно лазерные принтеры и принтеры на светодиодах.

Лазерные принтеры – изображение 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.

Принтеры на светодиодах – изображение высвечивается на барабане не одним лучом, а лучами от линейки светодиодов, расположенных вдоль оси барабана. Достоинства: обеспечивают более высокую скорость печати, чем принтеры с одним лучом. Недостаток: разрешающая способность жестко ограничена числом и плотностью расположения светодиодов в линейке.

Принтеры с лазерной печатью являются самыми дорогими среди аналогичных по формату принтеров других типов. Однако по стоимости расходных материалов они наиболее выгодны в эксплуатации.

5. Твердокрасочная печать – печать нечернилами, а специальными восковыми красителями, расплавляемыми для нанесения на носитель. Недостаток: отпечатанные изображения чувствительны к температуре. Достоинства: восковая основа делает отпечатанное изображение глянцевым и водостойким. Твердокрасочные принтеры имеют высокую стоимость, но расходные материалы – твердые кубики краски – стоят недорого. Используются при больших объемах работ.

6. Сублимационная (термодифузионная) печать – в этом случае краситель, нанесенный на специальную ленту, нагревается в нужных точках и, испаряясь, переносится на специальную бумагу, способную поглотить этот пар. Недостаток: низкая скорость печати. Достоинство: очень высокое качество светопередачи, поэтому используется для печати фотографий и других ответственных работ.

Принтеры классифицируются по формату бумаги:

1. принтеры широкого применения – работают с форматами А4;

2. принтеры работающие с форматами А3 – стоят дороже;

3. принтеры специального назначения (плоттеры для распечатки плакатов и конструкторской документации) могут печатать на форматах А2, А1 или А0;

4. в некоторых принтерах заложена функция печати на конвертах и этикетках.

Конструкция матричного принтера

Поскольку все компоненты, за исключением печатающих механизмов, являются общими для матричных, струйных и лазерных принтеров, рассмотрим конструкцию матричного принтера. Основные узлы матричного принтера: печатающая головка, бумагопротяжный барабан, картридж с красящей лентой, плата контроллера, панель управления принтером, устройство подачи бумаги.

Печатающая головка – самая дорогая часть принтера. Она располагается на подвижной каретке, которая с помощью специального привода перемещается вдоль строки. Конструкция головки определяет скорость печати, разрешающую способность и др. характеристики принтеров. Для отображения на бумаге нужной точки из печатающей головки выдвигается соответствующая иголка и ударяет по красящей ленте. Головка при печати движется вдоль строки, т.е. изображение не задано конструкцией принтера, а формируется прямо во время печати. Для качественной печати разработаны принтеры с 24 и 48 иголками – качество печати близко к качеству печати струйных принтеров. Принтеры с 9 иголками более менее качественно печатают текст и простые изображения. Для управления иголками используют электромагнитные приводы, размещенные в корпусе головки. Электромагниты могут втягивать в себя сердечник с закрепленном на нем иголкой или выбрасывать его для нанесения удара по красящей ленте. На защитном корпусе, закрывающем электромагниты и иголки от внешних воздействий, устанавливается радиатор помогающий отводить тепло от управляющих электромагнитов. Печатающая головка устанавливается на специальной подвижной каретке, которая движется вдоль бумагопротяжного барабана и за один проход выводит одну строку текста.

Бумагопротяжный барабан протягивает бумагу через принтер и удерживает ее во время печати. Он должен обеспечивать хорошее сцепление с бумагой, поэтому его покрывают резиной или пластиком и устанавливают еще один или несколько валиков, которые поддерживают, направляют и прижимают бумагу к бумагопротяжному барабану. Бумагопротяжный барабан имеет достаточную жесткость, чтобы бумага не отклонялась от иголок при ударе, поэтому его изготавливают из стали или другого металла. Бумагопротяжный барабан приводится в движение отдельным шаговым двигателем.

Картридж с красящей лентой представляет собой пластиковую коробку, внутри которой находится красящая лента. Внутри картриджа лента многократно и компактно складывается, а во время работы принтера она постоянно подается свежими участками к печатающей головке. Лентопротяжный механизм картриджа представляет собой два ролика, между которыми протягивается лента.

Плата контроллера содержит управляющее устройство принтера, буферную память и интерфейсные цепи для связи с компьютером, т.е. она помогает принтеру выполнять все его функции. Управляющее устройство принтера представляет собой микропроцессор, расшифровывающий команды компьютера. Принтер работает в известной степени независимо от процессора и других устройств. Программа формирует и направляет принтеру поток байтов (символов), представляющих собой смесь команд управления принтером и печатных символов. Содержимое этого потока принтер интерпретирует в соответствии с кодовой таблицей. Кодовая таблица – это внутреннее представление символов в машине (так латинская буква «А» представлена числом 65 и т.д.).

1. Если код символа меньше 32 (но не равен 27), этот символ считается командой, которая либо выполняется (если это предусмотрено конструкцией принтера – например, команда 13), либо просто игнорируется.

2. Если код поступившего символа равен 27 (Esc), принтер ожидает, что следом за ним поступит так называемая Esc-последовательность, т. е. Цепочка из одного, двух или более символов, описывающая одну из команд, которые не представлены управляющими символами. Принтеры имеют десятки и даже сотни команд, и Esc-последовательности могут быть длинными и сложными (они могут содержать даже двоичные числа).

3. Если код символа не меньше 32, он просто направляется на печать.

Контроллер принтера выполняет еще и функции контроля состояния различных датчиков принтера и определяет готов ли он к работе.

Буферная память принтера служит для временного размещения данных во время их вывода на печать. Она предотвращает сбои печати при задержке в передаче данных на принтер, а также позволяет освободить ресурсы компьютера. Еще одна функция буферной памяти – хранение шрифтов. Некоторые шрифты могут храниться в ПЗУ принтера, другие могут быть загружены в буферную память. Буферная память позволяет также печатать несколько копий одного документа без повторной загрузки в принтер. Для печати сложных графических изображений необходим значительный объем буферной памяти.

Интерфейсные цепи принтера обеспечивают электрическую совместимость принтера с компьютером или линией передачи данных.

Панель управления содержит органы ручного управления принтером, а также индикаторы состояния принтера.

Устройство подачи бумаги служит для удержания бумаги до ее затягивания барабаном принтера и расположения ее правильным образом. Для работы с отдельными листами бумаги используются направляющие и специальный лоток для листов. Если печать производится на рулонной бумаге, принтер оснащается держателем рулона.

Существуют три градации качества печати.

1. Черновая печать (Draft). Обеспечивает минимальные затраты расходных материалов и максимальную скорость печати при низком качестве за счет снижения числа ударов иголок на бумаге.

2. Нормальная печать (Normal). Обеспечивается хорошее качество распечатанного текста, поскольку для воспроизведения одной точки изображения производится стандартное число ударов иголок.

3. Качественная печать (Letter Quality). Каждая точка пропечатывается несколько раз, что увеличивает ее цветовую насыщенность. Снижается скорость печати и возрастает расход красящей ленты.

Принтер работает и в текстовом и в графическом режиме. При работе в текстовом режиме принтер может пользоваться либо встроенными («зашитыми») шрифтами, либо загружаемыми шрифтами. Ранее во встроенных шрифтах часто отсутствовали символы кириллицы; теперь поставляемые принтеры, как правило, русифицированы. Если в текстовом режиме каждый символ печатается целиком, с помощью специальной «литеры» символа, то в графическом режиме каждый символ рисуется по точкам специальными программами.

В графическом режиме принтер работает гораздо медленнее, однако возможности формирования самых разнообразных изображений и шрифтов резко расширяются.

Струйные принтеры

В струйных принтерах изображение на бумаге создается управляемой струей чернил. Они обеспечивают более высокое качество печати, и особенно удобны для вывода цветных изображений. Эти принтеры являются более быстродействующими (в среднем 5-8 листов в минуту), чем матричные принтеры. Они имеют небольшие габариты, отличаются простотой в эксплуатации, печатают на обычной бумаге. Но эти принтеры требуют тщательного ухода за собой. Нужно следить, чтобы не засохли чернила в картридже – не любят долгого перерыва в печати. Основным недостатком струйных принтеров является высокая стоимость расходных материалов.

По конструкции струйные принтеры похожи на матричные: есть бумагопротяжный барабан, контроллер и устройство подачи бумаги. Различия заключаются в конструкции печатающей головки: вместо картриджа с красящей лентой здесь применяется картридж с чернилами.

Печатающая головка в зависимости от типа применяемых картриджей имеет различную конструкцию.

1. Картриджи со встроенной системой распыления чернил, тогда головка принтера содержит только гнездо для установки картриджа. В этом гнезде имеются контактные пластины, предназначенные для передачи управляющих сигналов в систему распыления чернил (Hewlett-Packard, Canon). Достоинства: позволяет повысить надежность принтера (картридж легко заменить), упростить конструкцию, печатающая головка имеет несколько гнезд под картриджи (можно установить черный и цветной или фотокартридж). Недостатки: для качественной печати в каждый картридж необходимо встроить дорогостоящую систему печати, что делает дорогими расходные материалы к этим принтерам.

2. Система подачи и распыления чернил встраивается в печатающую головку (Epson). При такой организации печати в печатающую головку необходимо устанавливать только сменные чернильницы, которые стоят недорого. Достоинства: снижается цена на расходные материалы, в стационарную печатающую головку можно установить систему печати более высокого качества. Недостатки: печатающую головку, ранее заправлявшуюся черными чернилами, нельзя заправить чернилами другого цвета, рекомендуется использовать для частой печати – иначе сопла печатающей головки забиваются засыхающими чернилами.

В составе цветных картриджей обычно имеются чернильницы с красными, желтыми и синими чернилами. Смешение этих цветов позволяет получить требуемые оттенки в рамках цветовой модели СМУК (Cyan-Magenta-Yellow-Black – голубой-красный-желтый-черный). В мониторах и сканерах применяется цветовая модель RGB (Red-Green-Blue – красный-зеленый-синий). Различные цвета получаются за счет нанесения на бумагу разного количества чернил (капель) разного цвета. Модель СМУК имеет меньший цветовой охват, чем модель RGB. Это приводит к тому, что даже при идеальной по качеству печати полученное изображение может выглядеть не так, как на экране монитора.

Бумагопротяжный вал в струйных принтерах не имеет ручной протяжки бумаги. Возможность печати на рулонной бумаге также отсутствует.

Контроллер, буферная память. Струйные принтеры имеют высокую скорость печати, поэтому для эффективного управления печатью необходим быстродействующий микропроцессор. Для быстрого вывода документа на печать необходимо обеспечить передачу данных на высокой скорости. Для этого необходимо использовать высокоскоростные интерфейсы, а также принтер должен большой объем буферной памяти (от нескольких десятков до нескольких сотен килобайт). В некоторых принтерах можно наращивать объем буферной памяти.

Матричные принтеры или принтеры ударного действия, или Impact-принтеры, создают изображение механическим давлением на бумагу через ленту с красителем. В качестве ударного механизма применяются либо шаблоны символов (типы), либо иголки, конструктивно объединенные в матрицы.

В матричных принтерах (Dot-Matrix-Printer) изображение формируется несколькими иголками, расположенными в головке принтера. Бумага втягивается валом, а между бумагой и головкой принтера располагается красящая лента. Многие принтеры выполняют печать как при прямом, так и при обратном ходе.

Качество печати матричных принтеров определяется количеством иголок в печатающей головке.

В головке 9-игольчатого принтера находятся 9 иголок, которые, как правило, располагаются вертикально в один ряд. 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.

Дальнейшим развитием 9-игольчатого принтера стал 18-игольчатый принтер с расположением иголок в головке в два ряда по 9 иголок. Однако широкого распространения принтеры такого типа не получили.

В 24-игольном принтере, ставшем современным стандартом матричных принтеров, иголки располагаются в два ряда по 12 штук так, что в соседних рядах они сдвинуты по вертикали. За счет этого точки на изображении при печати перекрываются. В 24-игольчатых принтерах имеется возможность перемещения головки дваж­ды по одной и той же строке, что позволяет получить качество печати на уровне LQ - машинописное качество. На рис. 7.2 показан пример формирования буквы «К» матричными принтерами с различным содержанием и расположением иголок в печатающей головке.

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. Эти принтеры 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.

Матричные принтеры фирмы Epson обеспечивают скорость печати свыше 300 знаков в 1 с.

Существенным недостатком матричных принтеров как принтеров ударного действия является шум, который достигает 58 дБ. Для устранения этого недостатка в отдельных моделях предусмотрен так называемый тихий режим {Quiet Mode), однако понижение шума приводит к снижению скорости печати в два раза. Другое направление борьбы с шумом матричных принтеров связано с использованием специальных звуконепроницаемых кожухов. Некоторые модели 24-игольчатых матричных принтеров обладают возможностью цветной печати за счет использования многоцветной красящей ленты. Однако достигаемое при этом качество цветной печати значительно уступает качеству печати струйного принтера

В настоящее время матричные принтеры широкого практического применения уже не находят.

Классификация ЭВМ

Чтобы судить о возможностях ЭВМ, их принято разделять на группы по определенным признакам, т.е. классифицировать.

Классифицировать вычислительные машины по габаритам и производительности можно следующим образом:

Сверхпроизводительные ЭВМ и системы (суперЭВМ);

Большие ЭВМ (универсальные ЭВМ общего назначения);

Малые, или мини-ЭВМ;

МикроЭВМ.

СуперЭВМ - это самые мощные вычислительные системы, существующие в соответствующий исторический период. В настоящее время к ним относятся мощные суперЭВМ «Gray» и «IBM SP2» (США). Например, модель «Gray-З» является 16-процессорной машиной с быстродействием более 10 млрд операций в секунду, а в модели CS 6400 число процессоров доведено до 64. В 2000 г. самым мощным компьютером в мире считался ASCI White, включающий в себя 8192 процессора и поставляемый корпорацией IBM Министерству энергетики США. СуперЭВМ требуют особого температурного режима при эксплуатации, например охлаждения жидким азотом. Их производительность несопоставима с производительностью компьютеров других классов.

Большие ЭВМ (универсальные ЭВМ общего назначения) исторически появились первыми. Их элементная база прошла путь от электронных ламп до схем со сверхвысокой степенью интеграции. Основное назначение больших ЭВМ - выполнение сложных научно-технических расчетов, решение задач математического моделирования, использование в качестве центральных машин в крупных автоматизированных системах управления. Примером больших ЭВМ являются выпускавшиеся до недавнего времени в США модели фирмы IBM семейства 370 и их отечественные аналоги ЕС ЭВМ. Большие машины составляли основу парка вычислительной техники до середины 1970-х гг. В настоящее время выпуск больших ЭВМ продолжается.

Мини-ЭВМ составляли самый многочисленный и быстро раз­вивающийся класс ЭВМ и отличались малыми размерами, низкой стоимостью (по сравнению с большими и суперЭВМ) и универсальными возможностями. Они появились в 1960-е гг. и широко применялись для управления технологическими процессами, создания систем автоматизированного проектирования и гибких производственных систем. Среди них выделяются «супер-мини», имеющие характеристики, сравнимые с характеристиками больших машин. К мини-ЭВМ 1980-х гг. относились машины семейства VAX-11 фирмы DEC и их отечественный аналог - СМ-1700.

МикроЭВМ обязаны своим появлением созданию микропроцессора, что не только изменило конструктивно центральную часть ЭВМ, но и привело к необходимости разработки малогабаритных устройств для ее периферийной части. МикроЭВМ получили широкое распространение во всех сферах экономики, промышленности и оборонного комплекса благодаря малым размерам, высокой производительности, повышенной надежности и небольшой стоимости.

Типы микроЭВМ:

многопользовательские, оснащенные рядом терминалов;

встроенные, предназначенные для управления технологическим оборудованием или подсистемой автомобиля, являясь по сути частью управляемого объекта;

рабочие станции, включающие в себя широкий круг достаточно мощных и дорогостоящих микроЭВМ, которые предназначены как для выполнения графических работ в системах автоматизированного проектирования, так и для работы в издательских системах. Рабочей станцией иногда называют компьютер, выполняющий роль хост-машины в глобальной вычислительной сети.

Персональные ЭВМ предназначены для индивидуального обслуживания пользователя и ориентированы на решение различных задач неспециалистами в области вычислительной техники, т.е. для поддержки различных видов профессиональной деятельности (инженерной, административной, производственной, литературной, финансовой), а также в быту, например, для обучения и досуга. На основе персональных компьютеров создаются автоматизированные рабочие места (АРМ) для представителей разных профессий: конструкторов, дизайнеров, технологов, менеджеров.

Портативные компьютеры (Notebook - записная книжка) по объему значительно меньше персональных, удобны для транспортировки. Notebook выполнен как небольшой кейс (чемоданчик) и раскрывается, как книжка. В корпусе размещены жидкокристаллический монитор и системный блок. Обычно notebook содержит только необходимый минимум устройств, причем большая их часть (дополнительный жесткий диск, модем, дисководы) подключается при необходимости через специальные разъемы.

Электронные секретари представляют собой интеллектуальную электронную записную книжку и могут быть использованы для решения ограниченного круга задач: набора текста с помощью специального пера прямо на экране, составления несложной электронной таблицы, отправления электронной почты. Отдельные мо­дели оснащены цветным дисплеем и миниатюрной клавиатурой.

С целью регулирования процесса развития и совершенствова­ния аппаратных средств ПК, обеспечения совместимости с операционными системами Windows 98 и Windows NT 5.0 корпорации Microsoft, Intel, Compaq начиная с 1997 г. разработали спецификацию ПК. При создании ежегодно обновляемых спецификаций, получивших названия РС97, РС98, РС99, РС99А, РС2001, были поставлены следующие цели:

повысить качество аппаратных и программных средств, упростить работу и удовлетворить разнообразные запросы пользователей;

наладить производство аппаратных средств и драйверов для работы под управлением Windows 98 как высококачественных, так и дешевых, но обладающих достаточной производительностьюспособствовать внедрению новых конструкторских и техноло­гических решений при создании новых моделей.

Данные спецификации описывают архитектуру, набор устройств и требования к ним, функции BIOS, конструкцию и тип корпуса ПК и по сути являются руководством для разработчиков аппаратных средств.

Согласно данным спецификациям на рынке компьютеров системы IBM PC классифицируются следующим образом.

Consumer PC - ПК для домашнего использования, предназна­ченный для развлечений и игр, а также ПК, используемый в ма­лом или домашнем офисе - Small Office/Home Office (SOHO).

Office PC- ПК для корпоративного применения, отличающийся от Consumer PC меньшей стоимостью и возможностью работать в локальной сети.

Workstation - рабочая станция, используемая для работы с ре­сурсоемкими приложениями: системами автоматического проек­тирования, моделирования, банковскими программами, сложны­ми издательскими системами.

Mobile PC - мобильный ПК.

Entertainment PC - мультимедийный ПК, ориентированный на игры с 2Б/ЗБ-графикой и звуковым сопровождением; работу в

Internet; обеспечение персональной связи (электронная почта, видеотелефонная связь); интерактивное телевидение с большим разрешением. Кроме того, мультимедийный ПК может быть использован в звуковой системе домашнего кинотеатра; для игр и просмотра DVD-фильмов; в качестве источника видеосигнала для оцифровки изображения видеомагнитофона для редактирования и последующего воспроизведения видеосюжета на ПК.

Каждая из категорий ПК должна соответствовать базовому набору характеристик персонального компьютера, установленному в соответствующей спецификации. В табл. 2.2 приведены различ­ные системные требования к базовым ПК различных спецификаций, а в табл. 2.3 - основные характеристики различных категорий ПК согласно спецификации PC 99А.

Билет № 8

Похожая информация.

Все принтеры, будь то матричные, струйные, лазерные, выполняют, в сущности, одну и ту же работу: они создают комбинацию точек на листе бумаги. Точки могут быть разного размера и цвета, печатная краска подается на бумагу тоже разными способами, но абсолютно все изображения, будь то текст или рисунок, состоят из точек. Чем мельче точки, тем более впечатляющ конечный результат.

Принцип действия матричного принтера

Разрешение - 72 – 360 dpi Количество цветов - Один цвет (правда, есть матричные принтеры с многоцветной красящей лентой) Быстродействие - до 1500 строк в минуту

Как и печатная машинка, матричный принтер имеет печатающую головку, движущуюся в каретке вдоль листа бумаги. Электрические сигналы от процессора после усиления направляются к головке принтера. Головка содержит от 9 до 24 печатающих иголок, концы которых выстроены в вертикальную линию. Другие концы входят в электромагнит. Ток от процессора активизирует соленоид, который создает магнитное поле; последнее отталкивает магнит на конце иголки, вызывая движение иголки к бумаге. Движущаяся иголка ударяет по ленте, пропитанной краской. Сила удара переносит краску на бумагу, расположенную по другую сторону ленты. После удара иголкой по ленте пружина возвращает ее назад к первоначальному положению. Головка принтера по мере движения вдоль страницы продолжает активизировать разные комбинации иголок, так что все символы формируются из вертикальных шаблонов точек. На некоторых принтерах можно повысить качество печати или увеличить толщину линий путем второго прохода принтера над той же строкой, в результате чего напечатается второй набор точек, чуть-чуть сдвинутый относительно первого. Специальная защита не допускает попадания на бумагу лишнего красителя.

Принцип действия струйного принтера:

Разрешение - до 1440 dpi Количество цветов - Один цвет (чёрный) или четыре цвета (модель печати CMYK) Быстродействие - Печать тесктов составляет 3-4 ppm, печать графики дольше

Печатающая головка движется относительно неподвижной бумаги, не касаясь её. На печатающей головке струйного принтера вместо игл имеются специальные отверстия – сопла, через которые чернила разбрызгиваются на бумагу. Капля красителя может выстреливаться из сопла либо за счёт пьезоэффекта, либо за счёт давления пузырьков пара, возникающего при нагревании чернил. Различные модели принтеров имеют от 12 до 256 сопел. Размер каждого сопла существенно меньше диаметра иглы, что обеспечивает большую чёткость изображения.

Принцип действия лазерного принтера

Принцип действия сублимационого принтера

Технические характеристики принтеров:

Термин разрешение (resolution) используется для описания контрастности и качества напечатанного образца. Во всех рассматриваемых технологиях печати изображение создается путем воспроизведения точек на бумаге. Разрешение принтера, а следовательно, и качество печати зависит от размера и количества этих точек. При просмотре страницы, напечатанной с низким разрешением на матричном принтере, невооруженным глазом можно увидеть узор из точек, формирующих символы. Это вызвано тем, что точки довольно велики и имеют одинаковый размер. А при просмотре страницы, напечатанной с высоким разрешением на лазерном принтере, символы имеют "сплошной" вид, поскольку точки намного меньше и как правило имеют разный размер.

Разрешение принтера обычно измеряют в точках на дюйм (dots per inch - dpi ), другими словами, это количество отдельных точек, которые может напечатать принтер на линии длиной в один дюйм. В большинстве принтеров разрешение определяется двумя направлениями - вертикальным и горизонтальным.

Например, под разрешением 300 dpi подразумевается 300x300 точек на одном квадратном дюйме, т.е. принтер может напечатать 90 тыс. точек на квадратном дюйме бумаги.

Разумеется, качество бумаги влияет на напечатанное изображение. Поскольку при лазерной и струйной печати используются различные материалы (сухой тонер и жидкие чернила), необходимо с особой тщательностью подходить к выбору бумаги, особенно если предполагается высококачественная печать фотографического качества. Неверно выбранный тип бумаги может привести к размазыванию напечатанного изображения или появлению других дефектов, например осыпанию частиц тонера. Для специальных типов печати в настоящее время существуют специализированные типы бумаги: например, для печати с фотографическим качеством 720 dpi на струйном принтере необходимо приобрести специальную бумагу - более гладкую и быстросохнущую.

Сравнение принтеров:

Тип принтера	Достоинства	Недостатки
матричный	Невысокая цена самого принтера и расходных материалов Возможность печати под копировальную кальку. Не требовательны к бумаге.	Среднее качество печати Высокий уровень шума
струйный	Хорошее качество печати. Невысокая цена.	Дорогие расходные материалы.
лазерный	Автоматическая подача бумаги. Хорошее качество печати. Невысокая цена. Низкий уровень или отсутствие шума.	Дорогие расходные материалы. Требовательность к качеству бумаги. Чернила при соприкосновении бумаги с водой могут растекаться.
сублимационные	Высокое качество Портативность Невысокая цена Стойкость отпечатка к влаге (некоторые модели сразу выдают ламинированную открытку).	Очень высокая цена расходных материалов.