Устройства ввода и вывода информации

ОС3. Светоделительная маска в виде апертурной решетки.%

Апертурная решетка — набор  тонких вертикально натянутых металлических  струн. За счет этого кривизна поверхности  ЭЛТ практически равна нулю, это  обеспечивает практически полное отсутствие искажения по вертикали.Поскольку апертурная решетка является усовершенствованным типом щелевой маски, прозрачность у нее еще на двадцать процентов выше (тем самым выше и яркость)

Для устранения колебаний  нитей устанавливаются две поперечные горизонтальные оси. При близком (физически) расстоянии видно их свечение.%Плюсы:1.Точность сведения лучей2. Отсутствие искажения по горизонтали.3.Практически плоски дисплей.4.Наилучшая яркость.Минусы:1.Наличие светящейся полосы.2.Требуется хорошая электроника.

4.Лазерные  и струйные принтеры и их  принцип работы

Принтеры можно классифицировать по нескольким основным позициям: принципу работы печатающего механизма, максимальному  формату листа бумаги, использованию  цветной печати, наличию или отсутствию аппаратной поддержки языка Ро815спрС и другим.

По принципу печати различаются  матричные, струйные и лазерные (страничные) принтеры. Существует ряд других технологий печати (например сублимационная, печать за счет термопереноса), которые применяются гораздо реже. Лазерная и светодиодная технологии (в последнем случае вместо лазера и отклоняющего лазерный луч зеркала используется линейка светодиодов) во многих случаях, с точки зрения конечного пользователя, неразличимы. Параметр, определяющий качество печати лазерных принтеров, -- разрешение.

Наиболее распространены модели формата АЗ и Legal (т. е. рассчитанные на лист бумаги чуть больший, чем А4). Модели, работающие с бумагой формата  АЗ, стоят несколько дороже. Соотношение  числа продаж у «узких» и «широких» принтеров постепенно изменяется в сторону первых. Большая часть оделей принтеров формата АЗ использует матричный или струйный принцип печати.

По гамме воспроизводимых  цветов принтеры делятся на чёрно-белые, черно-белые с опцией цветной  печати (такие одели есть среди матричных и струйных) и цветные. Для цветных принтеров в рамках одного типа (струйных) качество печати очень существенно меняется от модели к модели. 3 результате и позиционируются они на рынке по-разному. Принтеры с опцией цветной печати, как правило, плохо воспроизводят страницы, на которых цветная графика соседствует с черным фоном. Последний получается путем смешения чертил нескольких основных цветов. В итоге черный цвет оказывается недостаточно насыщенным, а стоимость печати такой страницы -- весьма высокой.

Для качественного воспроизведения  иллюстраций, хранящихся в векторных  форматах, важно наличие встроенного  интерпретатора языка PostScript. Формально  модели, поддерживающие язык PostScript, приблизительно на 25% дороже аналогичных, не включающих эту опцию. Однако, чтобы на практике воспользоваться преимуществами языка PostScript, приходится приобретать дополнительную память и разница в цене может оказаться весьма существенной. Наличие PostScript необходимо для допечатной подготовки книг, газет, рекламной продукции.

По скорости печати можно  выделить четыре группы: матричные  принтеры без автоподачи; принтеры, предназначенные для индивидуального  применения и обеспечивающие скорость печати до 8 стр./мин; принтеры, обслуживающие  рабочие группы со скоростью печати до 20 стр./мин; мощные сетевые принтеры с производительностью более 20 стр./мин. Производительность принтера -- существенный фактор для организаций, где одним принтером пользуются сразу несколько человек, и практически не влияющий на потребительские предпочтения показатель, если речь заходит об индивидуальной эксплуатации печатающего устройства.

Скорость при цветной  печати, как правило, значительно  ниже, чем при печати одним черным цветом.

струйный лазерный матричный  принтер плоттер

1.1 Струйные принтеры

История развития струйной печати насчитывает несколько десятилетий. Генеральная идея, в общем, оставалась все время неизменной -- нанесение  на бумагу или другой материал жидкого  красителя. Разнообразие предлагаемых способов было поистине неисчерпаемым. В итоге сформировались четыре самостоятельных направления в развитии струйной печати, каждое обладало как достоинствами, так и недостатками.

Наиболее ранней технологией, сделавшей струйную печать доступной  и относительно дешевой, была технология «сухих чернил» (dry ink jet). Под воздействием высокой температуры частицы твердого красителя (чаще всего это графит) расплавлялись и под давлением наносились на бумагу. Этот метод до сих пор применяется в калькуляторах и некоторых типах принтеров. В настоящее время существует разновидность этого метода, получившая название «сублимационная печать».

Другая разновидность  струйной печати -- «спарк» технология -- в целом аналогична предыдущей, но используются жидкие чернила.

В настоящее время  основными технологиями струйной печати являются пьезоэлектрическая и «пузырьковая».

Первая из них, как  следует из названия, использует явление  пьезоэлектричества для нанесения  чернил на бумагу (пленку). Это позволяет  очень точно позиционировать  частицы красителя, однако требует сложного и дорогого устройства печати (картриджа).

«Пузырьковая» технология заключается в нанесении красителя  путем выталкивания частиц чернил из емкости при помощи пузырька газа, образующегося внутри картриджа  в результате резкого локального повышения температуры и давления.

Именно появление и  промышленная реализация «пузырьковой»  технологии струйной печати стали причиной всплеска спроса на струйные принтеры вначале одноцветные, а впоследствии практически всегда полихромные. Однако окончательный выбор сделан в пользу «пузырьковой» струйной печати (bubble ink jet printing). Эту же технологию используют Hewlett Packard, Canon, Epson и ряд других производителей.

Выбор в пользу именно этой технологии вполне объясним даже с точки зрения «непродвинутого» пользователя. Технология bubble ink jet позволяет реализовать печатающий узел устройства в виде дешевого съемного картриджа, она достаточно толерантна к качеству используемых чернил (хотя, разумеется, всегда предпочтительнее использовать фирменные чернила либо чернила, рекомендованные производителем картриджа). И главное -- «пузырьковая» технология обладает свойством, которое в мире аппаратного обеспечения именуется масштабируемостью. Иными словами, увеличение истинного разрешения печати, скажем, вдвое, для технологии bubble ink jet есть проблема технологическая, но не принципиальная.

Качество струйной печати зависит от трех основных факторов: качества печатающего узла (разрешение), качества чернил (передача полутонов  и цвета), типа используемого носителя (непосредственно связан с предыдущим фактором -- насколько хорошо данные чернила сочетаются с данным типом бумаги или пленки).

Несомненно, первый из указанных  факторов оказывает наибольшее влияние  на качество печати в целом. Однако он же вызывает наибольшие технологические трудности при реализации и оказывает решающее воздействие на конечную стоимость изделия (не в меньшую сторону, к сожалению). При этом удачный подбор! чернил, эмуляции высокого разрешения и конструкция картриджа, сводящая к минимуму эффект «расплывания» чернил на бумаге, позволяют достичь результатов, незначительно отличающихся от тех, которые получаются при использовании более дорогого принтера с высоким истинным разрешением.

В настоящее время  во всем мире струйные печатающие устройства вышли на первое место по объемам продаж. Принтеры практически бесшумны, с легкостью осуществляют цветную печать. Полученные с помощью струйных принтеров распечатки обладают высоким разрешением фотографического качества.

1.2 Лазерные принтеры

Большинство лазерных принтеров используют ксерографический метод печати, который применяется в ксероксах. Цветные лазерные принтеры по сути представляют собой конструктивное объединение нескольких монохромных лазерных принтеров.

 

 1.2.1 Монохромный лазерный принтер

Важнейшей частью принтера является металлический барабан, на который нанесен слой фоточувствительного  полупроводника. Этот слой является изолятором в темноте и полупроводником  при освещении. В темном боксе  аппарата поверхность барабана получает равномерный положительный поверхностный заряд с помощью коронного разряда. Заряженный слой облучается световым лучом, генерируемым лазером, с целью создания на нем скрытого изображения в виде распределения заряда. Скрытое изображение делается видимым с помощью мелкодисперсного порошка положительного тонера. Бумага для печати перемещается синхронно с вращением барабана. Частички тонера под действием электростатического поля переносятся на бумагу. Полученное изображение фиксируется термическим способом. Перед следующим заряжанием фоточувствительный слой очищается от оставшихся частиц тонера и разряжается.

Типовая разрешающая  способность современных лазерных принтеров 600 dpi. Органичение в разрешающей  способности в обычных лазерных принтерах с одним отклоняющимся  лучом связано с различной формой пятна в центре барабана (круг) и на краях (эллипс).

Лазерный принтер - постраничное устройство. Максимальная скорость составляет ~ 150 страниц в минуту.

1.2.2 Цветной лазерный  принтер

Цветной лазерный принтер  подобен монохромному.

Для печати за один проход по бумаге используются гибкая светочувствительная  лента, покрытая фоточувствительным слоем, и лента переноса, на которой формируются  изображения для всех четырех  цветов.

Изображение, сформированное на ленте переноса, переносится на бумагу и затем закрепляется нагреванием.

1.2.3 Протоколы лазерных  принтеров

Стандартом де-факто  для лазерных принтеров является система команд PCL (язык команд принтера) лазерных принтеров HP LaserJet Plus фирмы Hewlett Packard. Помимо команд PCL содержит графические функции, описывающие, например, геометрические фигуры или поворот шрифтов, а также небольшое количество встроенных шрифтов.

Широкое распространены различные языки описания страниц (PDL - Page Description Language). Каждый язык описания страниц - это настоящий язык программирования, с переменными, операторами, управляющими структурами. Языки включают графические операции, обеспечивающие создание изображений, а также средства работы со шрифтами. Наиболее развитыми PDL являются Interpress фирмы Xerox, DDL фирмы Imagen, PostScript фирмы Adobe. Хотя эти языки и очень похожи, стандартом де-факто стал язык PostScript.

Основные отличия, с  точки зрения подготовки шрифтов, между PCL и PostScript состоят в том, что шрифты в PCL готовятся в виде битовой карты, поэтому для разных масштабов нужны различные версии одного и того же шрифта. В языке же PostScript описание шрифта содержится в векторном виде, поэтому легко реализуются не только различные масштабы, но печать по различным направлениям, например, вдоль контура фигуры, изменение наклона букв и т.д.

Так как лазерный принтер  по своей технологии строит страницу целиком из точек, эти векторы  затем преобразовываются в растровое  изображение с помощью RIP (Raster Image Processor). Для формирования знаков RIP хранит в RОМ принтера контур каждого символа. Когда возникает необходимость создать битовый массив знака, интерпретатор PostScrip должен получить информацию о выбранном знаке, его начертании, размере и т.д.

Многие лазерные принтеры имеют как систему команд PCL, так и аппаратные интерпретаторы PostScript.

1.3 Плоттеры (графопостроители)

Плоттеры широко используются в САПР для печати чертежей. Поэтому  поле плоттера соответствует стандартам ISO (А4 - А0) или ANSI ( форматы А - Е).

Параметры выбора плоттера для CAD - систем следующие:

некритичность к носителю (возможность печати на бумагах низкого  качества). Технология струйной печати предполагает специальное покрытие носителя: чтобы чернила держались  на поверхности, не растекались по структуре  волокон и, если это необходимо, не смывались водой.

вывод черно-белых и  цветных чертежей;

воспроизведение тонких линий и мелких объектов. Качество вывода тонких линий и мелких объектов связано с разрешением плоттера. Рынок предлагает оборудование, позволяющее  печатать с разрешением от 300 dpi до 2400х1200 dpi. При этом реально получать линии толщиной до 0,02 мм

скорость вывода. Она  зависит от планируемого количества пользователей в рабочей группе и от объема работ. (Минимальная производительность плоттеров для задач CAD составляет 131 сек./лист формата А1.)

Плоттеры можно классифицировать следующим образом:

по способу перемещения  носителя - планшетные и барабанные;

по принципу формирования изображения - перьевые, режущие, струйные, электрические, фотонаборные аппараты.

Планшетные графопостроители

В планшетных графопостроителях  носитель неподвижно закреплен на плоском  столе. Закрепление либо электростатическое, либо вакуумное, либо механическое за счет притягивания, прижимающих бумагу пластинок, к электромагнитам, вмонтированным в поверхность стола. При документировании на бумаге специальной бумаги не требуется. Головка перемещается по двум перпендикулярным направлениям. Размер носителя ограничен размером планшета.

В некоторых устройствах  небольших размеров головка закреплена неподвижно, а перемещается стол с закрепленным на нем носителем, как это сделано во фрезерных станках с числовым программным управлением.