2.10.4. Печатающие устройства без­ударного действия

В печатающих устройствах без­ударного действия используются бесконтактные способы печати или способы, при которых контакт регистрирующего элемента и бумажного носителя незначителен. Как правило, для безударных печатающих устройств требуется специальная бумага или красконоситель, они не позволяют получать копий документа. В данных устройствах знаки формируются за счет изменения свойств вещества на носителе под воздействием

79

термического, химического, электрического, электромагнитного, светового или другого воздей­ствия либо за счет нанесения регистрирующего вещества струйным или другим способом.

Безударные чернильно-струйные печатающие устройства характеризуются пониженным уровнем шума, высокой скоростью печати, высокой разрешающей способностью (до 600 точек/см) и качеством печати за счет преобразования точечного изображения на бумаге в более однородное (вследствие текучести чернил), возможностью вывода произвольных графиче­ских изображений, а также многоцветной печати.

Регистрирующий орган — печатающая головка (рис. 2.7) - содержит несколько (обычно 12) капсул-эмиттеров (инъекторов), имеющих тонкие сопла с диаметром отверстия 0,01 ...0,1 мм. Внутри

Рис. 2.7. Принцип действия чернильно-струйного печатающего устройства: 1 - валик перемещения бумаги; 2 - бумага; 3 - отклоняющие пластины; 4 - фокусирующий электрод; 5 - блок управления; 6 - сопло; 7 - пьезоэлектрический кристалл; 8 -ультразвуковой генератор; 9 - насос; 10 - резервуар для чернил; 11 - сборник отработанных чернил; 12 - сформированный символ

80

капсулы создается избыточное давление, и под действием вибрации (волнового импульса) регистрирующий орган производит дозирование и выброс струи чернил через сопло по направлению к бумажному носителю.

Капельки чернил заряжаются от источника высокого напряжения и под действием ускоряющего электрического поля направляются к валику, подающему бумагу и являющемуся одним из электродов. Входной сигнал модулирует поток капель аналогично модуляции электронного луча в ЭЛТ. Малый диаметр капель (0,03...0,2 мм) и высокая частота их генерации обеспечивают вы­сокие разрешающую способность и скорость печати. Управление перемещением струи чернил по бумаге осуществляется с помощью отклоняющих пластин. В качестве регистрирующей красящей жид­кости (чернил) используются растворы органических красителей, обладающие высоким поверхностным натяжением, высокой электризуемостью и хорошей впитываемостью в бумагу.

Имеются два способа подачи капель на бумагу. Первый — непрерывный способ, когда из сопла вытекает непрерывная струя капель, проходящая через управляющую электростатическую сис­тему и попадающая либо на бумагу, либо в специальный сборник. При втором способе (ждущем) капсулы с красящим веществом выдают струю чернил лишь во время формирования необходимого символа. Ждущие чернильно-струйные печатающие устройства бо­лее просты по конструкции, чем непрерывно-поточные, расходуют меньше чернил и, следовательно, дешевле. Однако про­изводительность их ниже, чем непрерывно-поточных. Путем уве­личения количества сопел в печатающей головке и применения чернил разных цветов чернильно-струйные печатающие устройства обеспечивают возможность получения за счет комбинации основных цветов цветных изображений.

81

Лазерные печатающие устройства— более серьезная альтернатива традиционным ударным устройствам печати. Современным лазерным печатающим устройствам ПЭВМ свойственны отличное качество печати, высокая разрешающая спо­собность при выводе графической информации (24 точек/мм и более), высокая производительность (до 14 стр/мин и более), не­большие размеры, надежность. Принцип действия лазерных печа­тающих устройств схож с принципом действия электростатических копировальных устройств (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Принцип работы ла­зерного печатающего устройства: 1 — твердотельный лазер; 2 — многогранный отражатель (зерка­ло); 3 — светочувствительный ба­рабан; 4 — аппарат для тер­мического закрепления тонера; 5 — приемно-комплектующее ус­тройство; 6 — кассета с тонером; 7 — накопитель бумаги

Центральным элементом системы лазерного печатающего уст­ройства является вращающийся барабан, покрытый светочувстви­тельным полупроводниковым слоем толщиной несколько десятков микрометров. Полупроводниковый (селен и его сплавы в аморфном виде) слой в темноте является хорошим изолятором, поэтому по­верхность барабана можно зарядить, подобно конденсатору, лучом высоковольтных ионизаторов, расположенных вблизи барабана. При освещении конкретной точки на поверхности барабана, заряженного электрическим зарядом, полупроводниковый слой

82

становится про­водящим только в этой точке и в ней происходит разряд. Данные, поступающие от ПЭВМ и содержащие информацию (графическую или текстовую), преобразуются в печатающем устройстве с помощью лазерно-оптической сканирующей системы в сигналы, модулирую­щие лазерный луч. При облучении точки поверхности барабана лазерным лучом переменной интенсивности остаточный заряд ока­зывается пропорциональным изменению интенсивности лазерного луча. Таким образом, на поверхности барабана создается невидимое электростатическое изображение строки или страницы информации определенного формата. На следующем этапе изображение прояв­ляется с помощью электростатически заряженной пылеобразной тонирующей краски из пластмассовых частиц диаметром порядка нескольких микрометров. Краска прилипает к поверхности барабана только там, где имеется статический заряд. Там, где поверхность была облучена лучом лазера, краска не прилипает. Проявленный сухой пылеобразной краской рисунок при вращении барабана при­касается к бумаге в точке приема, и под воздействием электроста­тического поля на поверхности бумаги формируется требуемый рисунок, который фиксируется путем расплавления краски специ­альными лампами и скрепления ее с бумагой.

Различают построчные и постраничные лазерные печатающие устройства. Постраничные лазерные печатающие устройства требу­ют для хранения изображения память достаточно большой емкости (до нескольких мегабайт).

К недостаткам лазерных печатающих устройств относятся: вы­сокая сложность оптической сканирующей системы, содержащей множество оптических элементов (зеркальные многогранники для отклонения пучка; коллимирующие и фокусирующие линзы; ци­линдрические линзы, используемые для коррекции ошибок пози­ционирования пучка, и др.); необходимость частой замены

83

тонирующего порошка; повышенное влияние высокой температуры ок­ружающей среды и влажности; большой объем требуемой буферной памяти; необходимость наличия специального программного обес­печения; высокая стоимость. Однако наметилась определенная тен­денция к снижению стоимости лазерных печатающих устройств.