Drukarki

RODZAJE DRUKAREK-

1. atramentowa - Drukarka atramentowa (ang. ink-jet printer), to popularny typ drukarki komputerowej, w której litery lub rysunki sš tworzone z maleńkich kropelek atramentu wtryskiwanego na papier za pomocš precyzyjnego układu dysz głowicy atramentowej. Drukarka atramentowa ma podobnš zasadę działania jak drukarka igłowa, a jednoczeœnie lepszš rozdzielczoœć (do 600 dpi). Szybkoœć druku drukarki atramentowej sięga kilkuset znaków na sekundę

2. czcionkowa - Drukarka czcionkowa (ang. type printer), to drukarka zaopatrzona w zestaw gotowych czcionek, które uderzajšc przez taœmę barwišcš, nanoszš na papier rysunek całych znaków.

3. igłowa - Drukarka igłowa (ang. needle printer, wire printer), to drukarka wykonujšca druk za pomocš głowicy zaopatrzonej w sterowane elektromagnetycznie igły (w liczbie 8, 9 lub 24) uderzajšce w papier przez taœmę barwišcš. Rozdzielczoœć drukarki igłowej wynosi 240 lub 360 dpi, szybkoœć – kilka wierszy na sekundę. Szczególnie przydatna do drukowania przez kalkę

4. laserowa - Drukarka laserowa (ang. laser printer), to nowoczesny rodzaj drukarki komputerowej będšcej połšczeniem kserografu i lasera sterowanych drukowanš informacjš, przesyłanš z komputera w specjalnym języku programowania drukarek. Szybka (do kilkunastu stron formatu A4 na min), cicha, dokładna (rozdzielczoœć do 1200 dpi), działajšca w trybie alfanumerycznym i graficznym

5. mozaikowa - Drukarka mozaikowa (ang. dot-matrix printer), to drukarka, w której rysunek pisma jest tworzony z punktów (pikseli) czarno-białych lub barwnych.

6. rozetkowa - Drukarka rozetkowa (ang. daisywheel printer), to drukarka znakowa w której czcionki sš umieszczone koliœcie na wymiennej głowicy. Pomimo dobrej jakoœci druku i wydajnoœci lepszej od drukarki mozaikowej, koniecznoœć ręcznej wymiany głowic w celu zmiany kroju spowodowała zanik jej popularnoœci pogłębiony jeszcze upowszechnieniem drukarek atramentowych i drukarek laserowyc

7. termiczna - Drukarka termiczna (ang. thermoprinter, thermal printer), to tania, cichobieżna drukarka mozaikowa, w której druk na metalizowanym (od strony spodniej) papierze powstaje na skutek wyładowań elektrycznych w elektrodach igłowych. Stosowana w faksach daje œredniš jakoœć druku przy niezbyt dużej szybkoœci działania. Drukarka kolorowa, w której nanoszenie kolorów na odpowiednio powleczony papier odbywa się przez wytapianie kropelek trzech podstawowych barwników (w kolorze niebieskim, czerwonym i żółtym) z kolorowych, szerokich taœm. Dodatkowo używa się taœmy w kolorze czarnym.

8. Drukarka głowicowa – następczyni elektrycznej maszyny do pisania. Głowica wykonana w formie kulistej lub częściej owalnej z naniesionymi wokół znakami (na równoleżnikach). Na jedno uderzenie głowicy przez taśmę barwiącą w papier przypada jeden wydrukowany znak. Dostępność znaków limitowana wykonaniem rozetki drukującej. Brak trybu graficznego.

9. Drukarka iskrowa – drukarka, w której stosowany jest specjalny papier pokryty folią aluminiową. Drukowanie polega na przepaleniu uziemionej warstwy folii przez ślizgający się po powierzchni papieru drut podłączony do zasilania. Sterowanie realizowane jest podobnie jak w drukarce igłowej.

10. Drukarka stałoatramentowa – technologia opracowana przez firmę Tektronix na początku lat 90., polega na nanoszeniu roztopionego woskowego atramentu bezpośrednio na nośnik (solid ink), lub też na bęben transferowy (solid ink – transfix). Zaletami są znakomite krycie, wierność barw, szybkość, prostota konstrukcji i całkowita odporność na UV i wodę. Do wad można zaliczyć niską wytrzymałość mechaniczną druku i łatwo ulegający analizie termicznej atrament. Obecnie drukarki w tej technologii produkuje tylko firma Xerox.

11. Drukarka sublimacyjna - typ drukarki wykorzystujący ciepło do przeniesienia barwnika. Przezroczysty barwnik na specjalnej trój- lub czterokolorowej taśmie (CMYK) jest punktowo podgrzewany, wskutek czego przechodzi z fazy stałej bezpośrednio do gazowej, po czym osiada na materiale drukowanym (zazwyczaj specjalny papier lub folia). Większość drukarek tego typu nakłada kolory kolejno, po jednym.

12. Drukarka termiczna – drukarka zazwyczaj używana jest w kasach i drukarkach fiskalnych. Drukowanie odbywa się na specjalnym papierze (papier termiczny), który pod wpływem ciepła ciemnieje. Zaletą są: szybkość wydruku, bardzo niski poziom hałasu oraz to, że jedynym materiałem eksploatacyjnym jest papier (nie trzeba stosować taśm, tuszy i in.). Wadą jest zanikanie wydruku. Proces ten jest znacznie szybszy w wypadku poddawania wydruków działaniu światła słonecznego lub wysokiej temperatury.

13. Drukarka termotransferowa – drukarka zbliżona w działaniu do drukarki igłowej. Zasadniczą różnicą jest taśma barwiąca jednokrotnego wykorzystania z której barwnik nie jest przenoszony na papier w wyniku mechanicznego oddziaływania, lecz punktowego podgrzania i dociśnięcia przez iglice (grzałki) głowicy. Jeden z niewielu typów drukarek umożliwiających druk w kolorze białym (obok technologii atramentowych).

14. Drukarka termosublimacyjna - używa do druku taśmy powleczonej odpowiednim woskiem, który w wysokiej temperaturze jest odparowywany na papier. Drukarki termosublimacyjne używane są przez profesjonalistów ze względu na bardzo wysoką jakość wydruków.

15. Drukarka wierszowa – drukarka pracująca wyłącznie w trybie tekstowym, stawiająca za jednym ruchem cały rząd znaków; najczęściej czcionki zamocowane są na bębnie obracającym się ciągle przed papierem barwiącym i przez uderzenie specjalnego młoteczka zostawiają ślad na papierze wydruku; obecnie stosowane rzadko za względu na mały repertuar znaków i hałaśliwość. Charakteryzuje się wysoką wydajnością.

OPIS MECHANIZMU DRUKARKI

oraz  ZALETY, CENA I ZASTOSWANIA

DRUKARKA IGLOWA jest wyposażona w głowicę drukującą zawierającą od 9 do 48 (najczęściej 9 lub 24) stalowych igieł umieszczonych w jednym lub dwóch rzędach. Każda igła jest wprawiana w ruch przez sprężynkę. W stanie spoczynku pole magnetyczne wytwarzane przez magnes stały unieruchamia igłę wewnątrz głowicy. Przewód nawinięty wokół magnesu stałego tworzy elektromagnes. W czasie pracy przez elektromagnes przepływa prąd, który wytwarza pole elektromagnetyczne o polaryzacji przeciwnej do pola wytwarzanego przez magnes stały - sprężynka wypycha igłę z głowicy. W wyniku uderzenia igły w papier poprzez taśmę barwiącą na papierze, dociśniętym do pokrytego warstwą gumy wałka, pozostaje ślad w postaci punktu. Po wydrukowaniu jednego rządka głowica jest przesuwana o ułamek milimetra do miejsca, w którym jest drukowany kolejny rządek punktów. Przemieszczanie głowicy odbywa się najczęściej za pomocą silnika krokowego. Rzadziej wykorzystuje się mechanizmy wprawiające głowice w ruch drgający (drukarki typu shuttle); ten typ drukarek umożliwia drukowanie z szybkością do 40 stron formatu A4 na minutę. Inną metodą zwiększenia szybkości drukowania jest zastosowanie kilku głowic drukujących.

Do synchronizacji wydruku służy tarczka zamocowana na osi silnika. Transport papieru odbywa się zwykle tak samo jak w maszynie do pisania - za pomocą wałka, do którego papier jest dociskany rolkami, lub za pomocą zębatek ciągnących papier z perforowanymi marginesami.

Głowica drukarki i mechanizm przesuwu papieru są sterowane instrukcjami języka ESC/P. Instrukcje ESC/P otrzymywane z komputera są wykonywane przez zainstalowany w drukarce układ sterujący, najczęściej - jednoukładowy mikrokomputer.

W kolorowych drukarkach igłowych wykorzystuje się taśmę składającą się z odcinków w kolorach podstawowych. Przed wydrukowaniem punktu w określonym kolorze taśma jest przesuwana tak, aby pomiędzy głowicą a papierem znajdował się odcinek taśmy z barwnikiem odpowiedniego koloru. Ponieważ igły głowicy stykają się z różnymi barwnikami, często dochodzi do zabrudzenia taśmy

Do zalet drukarek igłowych należą stosunkowo niska cena i mały koszt eksploatacji, możliwość drukowania kilku kopii (w niektórych modelach drukarek - oryginał + 7 kopii) oraz możliwość stosowania różnego rodzaju papieru, łącznie z tekturą o grubości do 2 mm. Wadą jest hałaśliwość, niewielka prędkość drukowania (najczęściej 200-400 znaków na sekundę w trybie zwykłym i około 100 znaków na sekundę w trybie podwyższonej jakości) i niezbyt dobra jakość druku (rozdzielczość od 240x144 w drukarkach 9-igłowych do 360x360 w drukarkach 24-iglowych). Należy jednak zaznaczyć, iż niektóre modele drukarek igłowych odbiegają od powyższej charakterystyki.

Pomiędzy igłą a wałkiem znajduje się taśma z tkaniny nasączona tuszem. Igła uderzając w taśmę pozostawia ślad na papierze w postaci kropki. Zasada ta odzwierciedlona jest na poniższym rysunku:

Jest to oczywiście bardzo duże uproszczenie, ale w skrócie odzwierciedla zasadę działania drukarek igłowych. Dochodzą do tego, bowiem jeszcze inne sygnały np. "powrotu karetki" lub skoku wałka. Te sygnały są generowane w sterowniku m.in. podczas tzw. formatowania, czyli ustawienia strony w trakcie tworzenia dokumentu w edytorze tekstu, w zależności np. od wielkości czcionki, marginesów, itp. Zaś karetką lub inaczej wózkiem nazywa się urządzenie, na którym zamocowana jest głowica.

DRUKARKA LASEROWA

Drukują cicho, szybko, zapewniają najwyższą jakość, są tanie w eksploatacji. Drukarki laserowe są wyposażone we własny procesor i pamięć operacyjną.

Zasada działania: przesłany do drukarki strumień znaków i komend jest przetwarzany przez procesor drukarki i zamieniany na postać mapy bitowej zapisywanej w pamięci drukarki (tzw. bufor). Drukowanie może się rozpocząć dopiero po przygotowaniu mapy bitowej całej drukowanej strony, w związku z tym od wielkości pamięci drukarki jest jednym z jej ważniejszych parametrów.

Charakterystycznym elementem drukarki laserowej jest bęben pokryty warstwą OPC (ang. organic photoconducting cartridge) lub krzemu amorficznego. Podczas pracy bęben jest wprawiany w ruch obrotowy. Drukowanie rozpoczyna się od naładowania powierzchni bębna. Następnie na całej długości jest on omiatany włączanym i wyłączanym promieniem lasera odbijającym się od obrotowego lustra. Promień lasera pada na tekst lub grafikę, po czym odbija się trafiając na światłoczuły bęben. Wiązka lasera punktowo rozładowuje powierzchnię bębna i tworzy obraz drukowanej strony.

Po naświetleniu jednej linii bęben się obraca. Zawierające żelazo naładowane cząsteczki tonera (toner składa się z nieregularnych lub sferycznych cząsteczek o średnicy kilku mikrometrów zawierających żelazo, żywicę i barwnik. Niekiedy do tonera dodaje się cząsteczki ceramiczne czyszczące i polerujące bęben) są przyciągane do tych miejsc bębna, które odpowiadają punktom zadrukowanym. Jednocześnie jest ładowany papier poprzez przesuwanie się w pobliżu drutu pod wysokim napięciem. Obrót bębna powoduje, że pokryte tonerem miejsca stykają się z powierzchnią papieru. Naładowany papier ma potencjał o tym samym znaku, co bęben, lecz o większej wartości. Dzięki temu cząsteczki tonera są odrywane od powierzchni bębna i osiadają na papierze. Zadrukowany papier jest przeciągany pomiędzy wałkami elementu utrwalającego, które topią żywicę zawartą w tonerze i wprasowują toner w papier. Proces drukowania kończy się rozładowaniem bębna i usunięciem resztek tonera z jego powierzchni oraz rozładowaniem zadrukowanego arkusza papieru. Do czyszczenia bębna używa się pompy próżniowej lub listwy czyszczącej.

Na skutek wysokiego napięcia występującego pomiędzy drutem łądującym, a arkuszem papieru powstają cząsteczki szkodliwego ozonu. W niektórych modelach drukarek zjawisko to eliminuje się przez zmniejszenie napięcia i zastąpienie drutu ładującego wałkiem z tworzywa sztucznego. Wałek ładujący styka się bezpośrednio z powierzchnią papieru.

Bębny z krzemu amorficznego charakteryzują się większą twardością niż tradycyjne bębny OPC. Pozwalają na drukowanie na papierze makulaturowym oraz tanim papierze o zmiennej gramaturze i nierównych rozmiarach kartek.

Kolorowa drukarka laserowa zawiera 4 zbiorniki tonera z wałkami rozprowadzającymi. Każdy kolor jest drukowany oddzielnie i za każdym razem musi być powtarzany cykl: ładowanie powierzchni bębna, nakładanie tonera określonego koloru, rozładowanie powierzchni i usuwanie resztek tonera.

Drukarki laserowe wyposażone są zazwyczaj, w co najmniej jeden pojemnik papieru pozwalający zmieścić kilkadziesiąt kartek oraz w podajniki umożliwiające drukowanie na papierach niestandardowych, np. na kopertach.

DRUKARKA ATRAMENTOWA

Budowa i zasada działania

Atrament nanoszony jest na papier poprzez wystrzelenie go ze specjalnych dysz. Najnowsze modele zawierają kilkaset dysz, które mogą wystrzelić ok. 10 mln kropel na sekundę. Ze względu na sposób wystrzeliwania kropli atramentu drukarki te można podzielić na termoatramentowe i piezoelektryczne.

W termoatramentowych (np. firm Hewlett-Packard, Lexmark, Canon) atrament przepływa ze zbiorniczka do specjalnej komory, w której jest podgrzewany. Po osiągnięciu ok. 200oC przechodzi w stan gazowy tworząc bąbelki, które odrywając się od dna wypychają krople atramentu na papier. Wystrzeliwana kropla tworzy podciśnienie, które zasysa do komory kolejną porcję atramentu.

W drukarkach firmy Epson krople atramentu wystrzeliwywane są dzięki wykorzystaniu właściwości piezoelektrycznych kryształów. Kryształy pod wpływem impulsów elektrycznych zmieniają kształt i poruszają membraną wypychającą atrament.

Obraz kolorowy powstaje poprzez nakładanie 4 kolorów atramentu: turkusowego, purpurowego, żółtego i czarnego. Kolory nie są mieszane, ale natryskiwane obok siebie w specjalne wzory, tworząc imitację pozostałych barw. O jakości kolorów stanowią zastosowane algorytmy oraz ilość kropel atramentu w jednym pikselu (najlepsze drukarki: 16 kropel).

• - rozdzielczość
• - szybkość, liczba stron/minutę,
• - rozmiar pamięci RAM (ostatnio 4 do 8MB),
• - obsługa języków PCL i PostScript (języki sterowania drukiem),
• - różnorodne możliwości druku, np. plakatów składanych z kilku arkuszy, znaków wodnych,
• - wykorzystywanie portu równoległego, złącza USB (szybszy transfer danych),
• - poziom hałasu,
• - oddzielne zbiorniki z atramentem,
• - dodatkowy moduł pozwalający na pracę jako skaner (np. HP 1100A, Canon)

W pierwszym podstawą jest czerń ekranu, do której dodaje się kolory podstawowe, w drugim podstawą jest światło białe odbijane od powierzchni papieru (będące mieszaniną wszystkich kolorów), z którego usuwa się barwy niepożądane. Do kolorów addytywnych zaliczamy czerwony, zielony i niebieski (RGB). Podstawowe kolory subtraktywne to Cyjan, Mangenta i Yellow.

Konieczność stosowania różnych schematów mieszania barw utrudnia wykorzystywanie kolorów w systemach komputerowych. Barw uzyskanych w systemie RGB nie można, bowiem bezpośrednio przekształcić na kolory CMYK. Trudności te wynikają z faktu, że drukarki nie nanoszą na papier koloru powstałego z uprzednio wymieszanych barw, lecz stosują tzw. dithering - drukują blisko siebie punkty w barwach podstawowych, które dopiero oglądane z większej odległości dają wrażenie ostatecznego koloru. Ponadto takie zestawy punktów na papierze układają się według określonego wzorca, tzw. rastra drukarki. Z uwagi na fakt, że różne drukarki mogą posiadać raster o zupełnie innej strukturze, do uzyskania identycznego odcienia barwy potrzeba w każdym przypadku innej domieszki koloru czarnego, z tego względu wykorzystuje się technikę subtraktywną tworzenia barw.

Atrament stosowany w drukarkach musi mieć specjalne cechy. Powinien wiernie oddawać kolory na różnych rodzajach papieru, być użyteczny w dużym zakresie temperatur i wilgotności przepływać przez głowicę bez zatrzymywania.Stosuje się dwa rodzaje atramentu: na bazie pigmentu albo barwnika rozpuszczonego chemicznie. W tym drugim barwa pochodzi z substancji całkowicie rozpuszczonej. Ponieważ nie ma żadnych stałych cząstek, atrament bez przeszkód przechodzi nawet przez najcieńsze przekroje głowic drukujących. Zatory mogą się tworzyć tylko wtedy, gdy rozpuszczalnik wysycha i powstaje stały osad z cząsteczek barwnika. Aby zwolnić tempo wysychania tuszu w czasie przerw głowica umieszczana jest w specjalnym miejscu. Atramenty rozpuszczalne mieszają się bardzo dobrze, co pozwala na budowę bogatej palety kolorów.

W drugim rodzaju atramentu jako barwnika używa się pigmentu, często pochodzenia naturalnego. Cząsteczki pigmentu nie są dobrze rozpuszczone, ale tworzą zawiesinę. Tego typu tusz gorzej nadaje się do drukarek nie tylko, dlatego, że stosunkowo duże cząsteczki łatwiej zatykają dysze, ale także z powodu mniejszej liczby dostępnych kolorów. Ma jednak też pewne zalety, a mianowicie: jest dużo bardziej odporny na działanie atmosfery i nie rozpuszcza się tak łatwo w wilgoci. Taki atrament stosowany jest w drukarkach profesjonalnych.

Głowica drukująca drukarki termotransferowej (ang. thermotransfer printer) zawiera kilkaset niewielkich elementów grzewczych. Elementy te podgrzewają punkty arkusza folii lub taśmy umieszczonej pomiędzy głowicą a papierem. Na folii lub na taśmie znajdują się naparowane barwniki w postaci wosku. Roztopiony barwnik, w ilości zależnej od temperatury podgrzania, osiada na papierze. W sublimacyjnych drukarkach termotransferowych (ang. thermal dye-diffusion printer, thermal dye-sublimatioh printer) barwnik jest podgrzewany w taki sposób, że przechodzi ze stanu stałego bezpośrednio w gazowy. Barwnik w postaci gazowej wywołuje reakcję chemiczną na specjalnym papierze i wiąże się z nim. Drukarki termotransferowe umożliwiają uzyskiwanie kolorowych wydruków o jakości zbliżonej do fotograficznej.

Barwniki woskowate są znacznie trwalsze niż tusz drukarek atramentowych, są odporne na zginanie papieru, ścieranie, zamoczenie. Wadą tego typu drukarek jest, duży koszt eksploatacji i sięgający kilkunastu minut czas druku strony. Niewielka szybkość druku wynika z konieczności chłodzenia elementów grzewczych po każdym cyklu drukowania.Drukarka strumieniowa

Krople atramentu są wysysane i przenoszone na papier przez strumień sprężonego powietrza. Kierunek ruchu kropli jest sterowany przez pole elektryczne. Charakterystyczną cechą tej metody jest możliwość mieszania kolorów podstawowych jeszcze przed ich dotarciem do papieru.

Do drukowania używa się sproszkowanego barwnika, który jest wystrzeliwany na papier przez specjalną głowicę. Wydruki są wodoodporne i odporne na rozmazywanie.