Принтеры: назначение, устройство, виды
Принтер — устройство вывода текста и графики на печать. Принтер представляет собой сложный электромеханический аппарат, обеспечивающий формирование изображения, продвижение носителя (бумага или пленка), подачу красителя и его закрепление на носителе. В зависимости от назначения в состав принтера входят электронная схема управления, буферное запоминающее устройство, сетевой интерфейс и другие устройства, расширяющие возможности принтера.
По способу нанесения красителя на бумагу различают следующие виды принтеров: матричные, струйные и 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 (точек на дюйм), 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, число которых составляет 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 (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 разных цветов в определенных пропорциях, поэтому принтеры оснащаются картриджами с разными цветами чернил. Печатающий узел проходит по одному месту листа несколько раз, нанося нужное количество чернил разного цвета. После смешивания чернил на листе появляется участок нужного цвета. Струйные принтеры обладают высоким качеством печати черного текста и цветной графики до 3600x1200 dpi, благодаря чему позволяют печатать полноцветные фотографии, а скорость печати соизмерима со скоростью печати средних лазерных принтеров. Основной недостаток струйных принтеров заключается в высокой стоимости печати.
|
|
|
Лазерные принтеры являются самыми перспективными принтерами, обеспечивающими высокое качество (черно-белой) печати при низкой стоимости.
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 мощностью несколько десятков милливатт с длиной волны 700—800 нм, который 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.
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.
|
|
|
По конструкции печатающие узлы лазерных принтеров подразделяются на раздельные и совместные. В «раздельном» варианте (принтеры Kyocera, OKI) картридж содержит только тонер, а барабан встроен в принтер, при этом используется барабан с большим ресурсом печати (до 100000 листов). В другой конструкции (Canon, Hewlett-Packard, Xerox) фотобарабан встроен в картридж и меняется каждый раз при его замене.
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.
Плоттер (графопостроитель) — устройство для вывода чертежей на бумагу. Их используют в проектных институтах, конструкторских бюро и т. п. Устройство плоттеров аналогично устройству струйных принтеров, только они значительно больше по размерам. По конструкции плоттеры делятся на планшетные и рулонные. В планшетных плоттерах материал, на который идет вывод, фиксируется, а печатающий узел перемещается в двух направлениях — по осям X и Y. В рулонных плоттерах бумага перемещается в вертикальном направлении, а печатающий узел — в горизонтальном направлении. Более высокое качество вывода графической информации обеспечивают планшетные плоттеры.
Устройства связи
Устройства связи предназначены для приема и передачи (ввода и вывода) информации между двумя и более ПК.
В зависимости от целого ряда параметров (тип линии связи, вид подключения, удаленность ПК и др.) используются различные устройства связи.
Модем (модулятор-демодулятор) — устройство, преобразующее информацию к виду, в котором ее можно передавать по телефонным линиям связи.
Внутренние модемы имеют PCI-интерфейс и подключаются непосредственно к системной плате. Внешние модемы подключаются через порты СОМ или USB.
Модемы выполняют цифро-аналоговое преобразование цифровых сигналов ПК для их передачи по телефонной линии связи или аналогоцифровое преобразование аналоговых сигналов из линии связи в цифровые сигналы для обработки в ПК. Модемы передают данные по обычным телефонным каналам со скоростью до 56 000 бит в секунду. Также модемы осуществляют сжатие данных перед отправлением, и соответственно, их реальная скорость может превышать максимальную скорость модема.
Сетевой адаптер (сетевая плата) — электронное устройство, выполненное в виде платы расширения (может быть интегрирован в системную плату) с разъемом для подключения к линии связи. Сетевой (адаптер используется для подключения ПК к локальной компьютерной сети.
Внешняя память
Внешняя память предназначена для долговременного хранения программ и данных. Устройства внешней памяти (накопители) являются энергонезависимыми, выключение питания не приводит к потере данных. Они могут быть встроены в системный блок или выполнены в виде самостоятельных блоков, связанных с системным через его порты. Важной характеристикой внешней памяти служит ее объем. Объем внешней памяти можно увеличивать, добавляя новые накопители. Не менее важными характеристиками внешней памяти являются время доступа к информации и скорость обмена информацией. Эти параметры зависят от устройства считывания информации и организации типа доступа к ней.
По типу доступа к информации устройства внешней памяти делятся на два класса: устройства прямого (произвольного) доступа и устройства последовательного доступа. При прямом (произвольном) доступе время доступа к информации не зависит от ее места расположения на носителе. При последовательном доступе время доступа зависит от местоположения информации.
Скорость обмена информацией зависит от скорости ее считывания или записи на носитель, что определяется, в свою очередь, скоростью вращения или перемещения этого носителя в устройстве.
По способу записи и чтения накопители делятся, в зависимости от вида носителя, на магнитные, оптические и магнитооптические. Рассмотрим основные виды внешних носителей информации.
Гибкие магнитные диски, или флоппи-диски (floppy disk), являются наиболее распространенными носителями информации. По размеру различают гибкие диски 3,5" (дюйма), (3-х дюймовые) (рис.1.6) или больше. Диски называются гибкими потому, что пластиковый диск, расположенный внутри защитного конверта, действительно гнется. Именно поэтому защитный конверт изготовлен из твердого пластика.
Диск покрывается сверху специальным магнитным слоем, который обеспечивает хранение данных. Информация записывается с двух сторон диска по дорожкам, которые представляют собой концентрические окружности. Каждая дорожка разделяется на секторы. Плотность записи данных зависит от плотности нанесения дорожек на поверхность, т. е. числа дорожек на поверхности диска, а также от плотности записи информации вдоль дорожки.
Если при покупке на поверхность диска не нанесены дорожки и секторы, то его нужно подготовить для записи данных, отформатировать. Для этого в состав системного программного обеспечения включена специальная программа, которая производит форматирование диска.
Для обращения к диску, установленному в дисководе, компьютер использует специальные имена. Как правило, дисководу для считывания информации с 3-х дюймового диска присваивается имя в виде латинской буквы с двоеточием [А:], а для 5-ти дюймового или второго 3-х дюймового - в виде латинской буквы с двоеточием [В:]. Наличие после буквы двоеточия позволяет компьютеру отличить имя дисковода от буквы.
Жесткие магнитные диски
Жесткие магнитные диски, или "винчестеры", являются обязательным компонентом персонального компьютера. Жесткий диск это несколько алюминиевых пластин, покрытых магнитным слоем, которые вместе с механизмом считывания и записи заключены в герметически закрытый корпус внутри системного блока (рис. 1.7).
Аналогично гибким дискам:
жесткий диск относится к классу носителей с произвольным доступом к информации;
для хранения информации жесткий диск размечается на дорожки и секторы;
для доступа к информации один двигатель дисковода вращает пакет дисков, другой устанавливает головки в место считывания/записи информации;
Жесткие диски имеют преимущества перед гибкими дисками по двум основным параметрам: объем жестких дисков существенно выше и колеблется от нескольких сотен мегабайт до нескольких десятков гигабайт, а скорость обмена информацией в 10 раз больше. Для обращения к жесткому диску используется имя, заданное латинской буквой С:. В случае, если установлен второй жесткий диск, ему присваивается следующая буква латинского алфавита D:.
В компьютере предусмотрена возможность с помощью специальной системной программы условно разбивать один диск на несколько. Такие диски, которые не существуют как отдельное физическое устройство, а представляют лишь часть одного физического диска, называются логическими дисками. Логическим дискам присваиваются имена, в качестве которых используются буквы латинского алфавита [С:], [D:], [Е:], [F:] и т. д.
Лазерные диски
Лазерные, или оптические, диски внешне напоминают обычный музыкальный компакт-диск. Благодаря незначительным размерам и большому объему хранимой информации, надежности и долговечности лазерные диски стали популярными носителями информации. Объем информации, хранящейся на лазерном диске диаметром 120 мм, достигает 650 Мбайт.
Название диска определяется методом: записи и считывания информации. Информация на дорожке создается мощным лазерным лучом, выжигающим на зеркальной поверхности диска впадины, и представляет собой чередование впадин и отражающих участков. При считывании информации зеркальные островки отражают свет лазерного луча и воспринимаются как единица (1), впадины не отражают луч и соответственно воспринимаются как ноль (0).
Бесконтактный способ считывания информации с помощью лазерного луча определяет долговечность и надежность компакт-дисков. Как и магнитные диски, оптический диск относится к устройству с произвольным доступом к информации. Оптическому диску присваивается первая свободная буква латинского алфавита, неиспользованная для имени жесткого диска.
Обычно компьютеры оснащаются дисководами, которые имеют источник слабого лазерного луча, способного только считывать информацию с лазерного диска, поэтому их называют Compact Disk Read Only Memory, или сокращенно: CD-ROM.
Лазерный диск, информация которого может быть изменена, называется CD-R (Recordable). Информация на перезаписываемых компакт-дисках может быть изменена с помощью специального дисковода, оптическая система которого имеет источник мощного лазерного луча.
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!