MT-03.2005_Drukarki.pdf

jak to dzia ł a

ciej spotykane, ale bez niego komunikacja z kompu-

terem nie by³aby mo¿liwa (choæ w pocz¹tkach histo-

rii porozumiewano siê z komputerami w³aœnie za pomo-

c¹ drukarki, przypominaj¹cej dalekopis). Obecnie dru-

karki umo¿liwiaj¹ pobieranie danych z komputera

i przedstawianie ich w formie graficznej, na papierze

lub folii. Trzy najpopularniejsze typy drukarek to: ig³o-

we, atramentowe i laserowe. Ig³owe, poza specyficzny-

mi zastosowaniami, wychodz¹ obecnie z u¿ycia. Istniej¹

poza tym drukarki termiczne (coœ w rodzaju faksu, dru-

kuj¹ce na papierze termoczu³ym) oraz tzw. woskówki -

rodzaj „plujki”, drukuj¹ce kolorowym woskiem na du-

¿ych formatach, np. plakaty.

komputer tworzy bitmapê sam, a kontroler nie musi jej

przetwarzaæ. Takie postêpowanie stosuje siê niekiedy

w przypadku naœwietlarek itp. drogich profesjonalnych

urz¹dzeñ, do których komputer zawieraj¹cy pierwotnie

wygenerowany obraz nie musi byæ pod³¹czony.

Gdy dane zostaj¹ przetworzone, kontroler sk³ada

wszystkie elementy strony w ca³oœæ - marginesy, po³o-

¿enie tekstu i grafiki. Gdy to zostaje zrobione, procesor

obrazu rastrowego ( RIP , raster image processor) przyj-

muje dane - w ca³oœci lub po kawa³ku i zamienia

w punkciki, które nastêpnie jako dane zostaj¹ zmaga-

zynowane w buforze.

J E D Z I E P O C I ¥ G P O T O R A C H ,

M A C Z E RWO N E B U F O R Y . . .

DRUKARKI

Marek Utkin

Pojemnoœæ bufora mo¿e wynosiæ od 512 KB do16

MB RAM, zale¿nie od modelu drukarki. Bufor przydaje

siê zarówno do tego, ¿eby komputer móg³ przestaæ siê

zajmowaæ drukowaniem dokumentu i przeszed³ do in-

nych zadañ, jak i - w modelach biurowych - ¿eby móc

zgromadziæ kilka dokumentów czekaj¹cych w kolejce.

Takie rozwi¹zania s¹ stosowane czêsto w redakcjach

i biurach - do du¿ej drukarki laserowej mog¹ byæ pod³¹-

czone wszystkie komputery w pokoju czy w sali.

W przypadku drukarki domowej funkcjê kolejkowania

przejmuje sterownik komputera, do którego jest ona

pod³¹czona. W przypadku du¿ych wydruków, które nie

mieszcz¹ siê w ca³oœci w buforze drukarki, zachodzi ko-

niecznoœæ wielokrotnego „doczytywania” danych z kom-

putera do drukarki, co zmniejsza prêdkoœæ wydruku.

CHODZI MI O TO,

ABY JÊZYK GIÊTKI...

Gdy dokument ma zostaæ wydrukowany

i w okienku „Drukuj” naciskamy przycisk „OK”, kompu-

ter, za poœrednictwem kontrolera, przesy³a dane do bu-

fora drukarki. Kontroler jest to pok³adowy komputer

drukarki, który porozumiewa siê z komputerem przez

port komunikacyjny (LPT lub USB) i na pocz¹tku druko-

wania ustala z komputerem sposób wymiany danych.

Kontroler mo¿e uruchamiaæ i wstrzymywaæ proces

przekazywania danych z komputera do drukarki, aby

móc przerobiæ dane, które ju¿ otrzyma³. W przypadku

kilku komputerów pracuj¹cych w sieci z drukark¹, kon-

troler mo¿e prowadziæ kilka „rozmów” naraz.

Aby kontroler móg³ siê porozumieæ z kompute-

rem, musz¹ one mówiæ tym samym jêzykiem, opisuj¹-

cym strony. We wczeœniejszych drukarkach komputer

wysy³a³ rodzaj pliku tekstowego oraz kod, podaj¹cy

drukarce podstawowe informacje. By³ to dosyæ prosty

proces, gdy¿ wtedy istnia³o tylko kilka rodzajów fon-

tów. Obecnie do wyboru jest kilka setek rodzajów fon-

tów, nie wspominaj¹c o grafice. Aby daæ sobie z tym

radê, trzeba siê pos³u¿yæ bardziej z³o¿onym jêzykiem.

Podstawowymi jêzykami drukarek s¹ obecnie Prin-

ter Command Language ( PCL ) Hewlett Packarda oraz

Postscript firmy Adobe. Oba opisuj¹ stronê w formie wek-

torowej , czyli w³asnoœci matematycznych kszta³tów geo-

metrycznych, nie zaœ w postaci serii punktów, czyli bitma-

py . Dopiero sama drukarka zamienia obrazy wektorowe

w bitmapê, zgodnie ze swoimi mo¿liwoœciami i wymaga-

niami technicznymi, np. maksymaln¹ rozdzielczoœci¹.

Niektóre drukarki stosuj¹ format GDI (graphical

device interface), zamiast standardowego PCL. Wtedy

DPI

Podstawowym parametrem drukarki jest roz-

dzielczoœæ wydruku. Okreœlamy j¹ w punktach na cal

( DPI , dots per inch). Im wy¿sza rozdzielczoœæ drukarki,

tym lepszej jakoœci otrzymujemy wydruk. Obecnie

wiêkszoœæ drukarek atramentowych i laserowych za-

pewnia drukowanie z rozdzielczoœci¹ od 600 do 1200

dpi. Oznacza to, ¿e im wiêksza liczba punktów, tym

wydruk bêdzie wy¿szej jakoœci. Wspó³czesne drukarki

przekraczaj¹ 1200dpi, jednak ju¿ od 600dpi wszystko

zale¿y od jakoœci stosowanego papieru, poniewa¿ wyd-

ruk z jakoœci¹ 4200dpi na zwyk³ym papierze do kopia-

rek nie da obrazu wy¿szej jakoœci. Dla wy¿szych roz-

dzielczoœci nale¿y stosowaæ specjalne pod³o¿a, np. pa-

pier okreœlany jako fotograficzny.

DRUKARKA ATRAMENTOWA

Drukarki atramentowe to drukarki dzia³aj¹ce na

zasadzie wystrzeliwania kropelek atramentu z dysz g³o-

wicy drukuj¹cej. W specjalnych zbiorniczkach z tuszem

(cartridge’ach) znajduje siê tusz czarny lub - do wydru-

ków kolorowych - trzy podstawowe barwy + czarny

(CMYK - c yan/turkusowy, m agenta/purpurowy, y el-

low/¿ó³ty + b lack/czarny), które ³¹cz¹c siê, daj¹ wyd-

ruk kolorowy.

Drukarka jest jednym z najpopularniejszych

komputerowych urządzeń peryferyjnych.

C o prawda monitor jest to „peryferium” jeszcze czêœ-

Drukarka atramentowa

najlepiej nadaje siê do u¿ytku do-

mowego , gdzie drukuje siê nie-

wielkie iloœci dokumentów. Drukar-

ki te s¹ niedrogie przy zakupie

i drogie w eksploatacji. Jest to

specjalna polityka producentów -

klient kupuje urz¹dzenie, które

nastêpnie wymaga nabywania do-

syæ kosztownych nabojów z tu-

szem. Mo¿na oczywiœcie nape³niaæ

je samemu, ale z czasem dziurki

w dyszach zatykaj¹ siê. Warto

zwróciæ uwagê na mo¿liwoœæ uzu-

pe³niania tuszu w modelach kolo-

rowych: czy trzeba wymieniæ

wszystkie kolory jednoczeœnie, czy

te¿ ka¿dy z nich niezale¿nie.

Silnika krokowego g³owicy drukuj¹cej, który przesu-

wa zespó³ g³owicy od marginesu do marginesu kar-

tki. Niektóre drukarki maj¹ drugi silnik krokowy, za-

pewniaj¹cy parkowanie g³owicy, czyli unieruchomie-

nie jej, gdy nie pracuje.

Paska zêbatego, ³¹cz¹cego silnik krokowy z g³owic¹

drukuj¹c¹.

Listwy stabilizuj¹cej, po której przesuwa siê g³owica

drukuj¹ca.

Systemu podawania papieru, który sk³ada siê z za-

sobnika na papier oraz zabieraków i rolek przesuwu

papieru, przesuwaj¹cych papier przed g³owic¹ dru-

kuj¹c¹.

Silnika krokowego przesuwu papieru, napêdzaj¹cego

rolki przesuwu.

Systemu kontroli - uk³adu elektronicznego (omawia-

nego wy¿ej).

Portu lub portów do po³¹czenia z komputerem.

PLUJA PLUJEM

Drukarka atramentowa wystrzeliwuje na papier

niezwykle ma³e kropelki tuszu. Gdy przyjrzeæ siê przez

lupê zadrukowanej tak kartce, mo¿na zobaczyæ, ¿e

punkciki s¹ bardzo ma³e (10-30 na milimetr) i rozmiesz-

czone bardzo precyzyjnie, a w drukarkach kolorowych

s¹ ró¿nych barw. Ró¿ne rodzaje drukarek atramento-

wych wytwarzaj¹ kropelki na ró¿ne sposoby. Przeciêt-

nie g³owica drukarki ma 64 lub 128 maleñkich dysz

i wszystkie one mog¹ wystrzeliæ krople jednoczeœnie,

s¹ tylko ró¿ne sposoby zmuszania tuszu do wystrzeli-

wania.

CIEP£O I BZYCZENIE

Jak dotychczas najpopularniejszym systemem s¹

drukarki parowe (nie, nie maj¹ w œrodku kot³a i kó³ za-

machowych), opatentowane przez Canona i Hewlett

Packarda. Po prostu maleñkie rezystorki - elementy

grzejne - doprowadzaj¹ wodê zawart¹ w tuszu do

wrzenia, a nawet do powstawania przegrzanej pary.

B¹bel pary rozszerzaj¹cy siê w maleñkim kanaliku po-

woduje wyparcie i wystrzelenie kropelki z g³owicy dru-

kuj¹cej. W miejscu b¹bla pary, który siê rozerwa³, pow-

staje podciœnienie i do kanalika jest wsysana kolejna

porcja tuszu. G³owica drukarki parowej o wysokiej roz-

dzielczoœci (do m.in. zdjêæ) ma 300 lub 600 otworków.

System wibracyjny (patent firmy Epson) wyko-

rzystuje kryszta³y piezoelektryczne. Kryszta³ znajduje

siê z ty³u zbiorniczka za ka¿d¹ dysz¹. Gdy kryszta³

wibruje do œrodka, wci¹ga porcjê tuszu, gdy „wydyma

siê” - wystrzeliwuje kroplê.

CO SIÊ DZIEJE...

Po przyciœniêciu „Drukuj - OK”, gdy dane ju¿

znajd¹ siê w buforze drukarki, drukarka zaczyna czyœ-

ciæ g³owicê (s³ychaæ to jako szuraj¹cy odg³os ze œrod-

ka), po czym rusza silnik krokowy przesuwu papieru.

Mechanizm z rolkami podaje papier, a ten po drodze

naciska ma³y przycisk. Gdy nie ma papieru, przycisk

nie jest wciœniêty i w³¹cza siê sygna³ „brak papieru”.

Gdy papier jest we w³aœciwym miejscu, silnik wprawia

g³owicê drukuj¹c¹ w ruch i przesuwa siê ona w po-

przek kartki, przy czym przy ka¿dym „strzale” z dyszy

silnik przesuwu zatrzymuje siê na u³amek sekundy. Jest

to tak szybkie, ¿e przesuw wygl¹da jak ruch ci¹g³y.

Proces powtarza siê a¿ do zakoñczenia drukowa-

nia, a po wysuniêciu kartki g³owica zostaje zaparkowa-

na lub przechodzi do druku kolejnej kartki.

DRUKARKA W ŒRODKU

Typowa drukarka atramentowa sk³ada siê z:

Zespo³u g³owicy drukuj¹cej, zawieraj¹cego dysze

oraz zbiorniczki z tuszem, które, zale¿nie od produ-

centa, mog¹ byæ zespolone (gdy skoñczy siê jeden

kolor, trzeba wymieniæ wszystko) lub osobne.

jak to dzia ł a

Gdy toner przykleja siê do walca zgodnie z na-

niesionym wzorem, bêben przetacza siê po kartce pa-

pieru, przesuwaj¹cej siê pod spodem. Zanim jednak pa-

pier przesunie siê pod bêbnem na odpowiedniej taœ-

mie, zostaje na³adowany ujemnie przez drut lub wa³ek

o odpowiednim potencjale. Tam ³adunek jest mocniej-

szy ni¿ ³adunek ujemny obrazu elektrostatycznego,

wiêc papier przechwytuje toner z walca. Poniewa¿ pa-

pier porusza siê z prêdkoœci¹ idealnie zsynchronizowa-

n¹ z prêdkoœci¹ walca, wzór zostaje przechwycony ide-

alnie dok³adnie. Aby papier nie przykleja³ siê dalej do

walca, zostaje roz³adowany wy³adowaniem koronowym

w chwilê po przechwyceniu toneru.

DRUKARKA LASEROWA

Zespó³ utrwalaj¹cy

W koñcu papier przechodzi przez zespó³ utrwa-

laj¹cy - jest to zazwyczaj para podgrzewanych walców.

Gdy papier przesuwa siê miêdzy walcami, na³o¿ony na

kartkê toner topi siê, wp³ywaj¹c pomiêdzy w³ókna pa-

pieru. Rolki utrwalaj¹ce przesy³aj¹ kartkê do zasobnika

na wydruki. Rolki utrwalaj¹ce podgrzewaj¹ ca³y papier,

co wyjaœnia, dlaczego kartka po opuszczeniu drukarki

laserowej jest gor¹ca. Papier nie zapala siê jednak dziê-

ki prêdkiemu przesuwaniu, gdy¿ nie nagrzewa siê do

takiej temperatury, aby nast¹pi³ zap³on.

W niektórych nowych modelach drukarek stosu-

je siê wy³adowania elektryczne zamiast podgrzewania

rolek, co oszczêdza energiê i eliminuje czas na rozgrze-

wanie przy rozruchu.

Po pozostawieniu tonera na papierze powierzchnia

walca mija lampê roz³adowuj¹c¹. Jej œwiat³o neutralizuje

poprzedni obraz, a dalej proces powtarza siê od nowa.

Wbrew twierdzeniom niektórych „pomys³owych

Dobromirów”, obraz tworzony przez drukarkê laserow¹

nie powstaje w wyniku zwêglenia papieru promieniem

lasera w miejscach, na które pada. W drukarce lasero-

wej jest wykorzystywane zupe³nie inne zjawisko ni¿

spalanie, a mianowicie elektrycznoœæ statyczna. Jak

wiadomo, obiekty naelektryzowane przeciwnymi ³a-

dunkami przyci¹gaj¹ siê, a nawet mocno przylegaj¹ -

przekona³ siê o tym ka¿dy, kto obrabia³ styropian,

a póŸniej usi³owa³ usun¹æ z ubrania bia³e kuleczki. Dru-

karka laserowa wykorzystuje w³aœnie to zjawisko chwi-

lowego przyklejania.

CZÊŒCI SK£ADOWE

Zespó³ lasera

Poniewa¿ s³u¿y do zapisywania obrazu, system

lasera w drukarce musi byæ bardzo precyzyjny. Typowy

zespó³ skanuj¹cy lasera sk³ada siê z: lasera pó³prze-

wodnikowego, ruchomego zwierciad³a i soczewki.

Laser otrzymuje strumieñ danych o stronie -

o po³o¿eniu ma³ych punkcików, z których sk³ada siê ob-

raz - po jednej linii naraz. Gdy promieñ przebiega

wzd³u¿ walca, laser wysy³a impulsy œwiat³a - jeden dla

ka¿dego punktu, który ma byæ zadrukowany, i brak im-

pulsu dla ka¿dego pustego miejsca.

Promieñ lasera porusza siê, lecz sam laser jest

zamocowany na sta³e. Ruch promienia wytwarza obra-

caj¹ce siê lustro. W starszych modelach prowadzi³o ono

promieñ lasera po walcu raz na swój obrót, w obec-

nych, szybszych modelach drukarek wystêpuje lustro

o wielu p³aszczyznach, przez co na jeden obrót osi, na

której jest osadzone, promieñ wykonuje pe³ny przebieg

szeœæ lub wiêcej razy. Dystorsji optycznej (lustro znaj-

duje siê bli¿ej œrodka walca ni¿ jego boków) zapobiega

kompensuj¹cy system soczewek.

Bêben

G³ównym elementem tego systemu jest bêben

pokryty materia³em œwiat³oczu³ym czy te¿ œwiat³oprze-

wodz¹cym, zazwyczaj selenem. Selen jest pó³przewod-

nikiem œwiat³oczu³ym, czyli gdy nie jest oœwietlony -

nie przewodzi, gdy zaœ padnie na niego œwiat³o -

w tym miejscu - i tylko w nim - zaczyna przewodziæ

pr¹d. Bêben obraca siê i ³aduje dodatnio, przechodz¹c

ko³o drutu, wytwarzaj¹cego tzw. wy³adowanie korono-

we (w niektórych systemach stosuje siê naelektryzo-

wany wa³ek zamiast drutu, zasada jest ta sama). Bê-

ben obraca siê dalej i w odpowiednim miejscu napoty-

ka na cienki promieñ lasera, który skanuje jego po-

wierzchniê, œwiec¹c na odpowiednie punkty. W ten

sposób, laser „rysuje” obrazy, pasek po pasku, podob-

nie jak obraz telewizyjny. Obrazy te sk³adaj¹ siê

z ujemnych ³adunków elektrycznych, jest to niewidocz-

ny obraz elektrostatyczny (system mo¿e dzia³aæ rów-

nie¿ przy odwróconych ³adunkach - czyli gdy powsta-

nie dodatni obraz na ujemnym tle).

Gdy wzór z ³adunków zostanie naniesiony, dru-

karka pokrywa bêben drobnym, czarnym proszkiem -

tonerem o ³adunku dodatnim. Poniewa¿ roz³adowane

pola na bêbnie maj¹ ³adunek ujemny, a toner - dodatni,

przykleja siê on do roz³adowanych pól bêbna, nie zaœ

do dodatnio na³adowanego t³a. Jest to tak, jakby napi-

saæ coœ sztyftem klejowym na puszce, a póŸniej przeto-

czyæ j¹ przez jakiœ drobny py³, np. cukier puder - nagle

pojawi³by siê niewidoczny dot¹d napis.

ZAPISYWANIE STRONY

Promieñ lasera porusza siê tylko w jednej p³asz-

czyŸnie, poziomo. Po ka¿dym jego przebiegu silnik kro-

kowy przesuwa bêben o u³amek milimetra, tak aby

powsta³a nastêpna linia obrazu. Silnik synchronizuje to

nawet przy wysokich prêdkoœciach wydruku.

Toner składa się z:

a) sadzy

b) kawa ł kìw plastiku

c) pigmentu i plastiku

na³adowane cz¹steczki toneru. Nastêpnie wa³ek „prze-

czesuje” wywo³ywaczem bêben. Obraz elektrostatycz-

ny na bêbnie jest mocniej na³adowany ujemnie ni¿ gra-

nulki wywo³ywacza, a wiêc przechwytuje z nich cz¹s-

teczki toneru.

Toner z bêbna zostaje z kolei przechwycony

przez papier, który jest na³adowany jeszcze mocniej.

Nastêpnie ³adunki na papierze zostaj¹ zneutralizowane

przez elektrodê roz³adowuj¹c¹ i jedyn¹ si³¹, jaka wtedy

utrzymuje toner na kartce, jest grawitacja. Gdyby

dmuchn¹æ na kartkê, obraz by znik³. Dopiero rolki utr-

walaj¹ce stapiaj¹ obraz ze stron¹. Rolki utrwalaj¹ce

s¹ podgrzewane przez wewnêtrzne lampy kwarcowe.

Przed przyklejaniem siê do nich tonera chronione s¹

warstw¹ teflonu.

W wiêkszoœci drukarek pojemnik na toner, wy-

wo³ywacz i rolka, a niekiedy tak¿e i bêben s¹ zintegro-

wane w jednej, wymienialnej kasecie.

Niektóre drukarki laserowe stosuj¹ pasek diod

LED do drukowania, zamiast lasera. Pozycja ka¿dego

punktu ma odpowiadaj¹c¹ mu diodê, co oznacza, ¿e jest

tylko jedna rozdzielczoœæ. System jest tañszy, ale daje

gorsze wyniki ni¿ modele z promieniem skanuj¹cym.

SADZA...

Jedn¹ z cech szczególnych drukarek laserowych

jest toner. Jest on odpowiednikiem tuszu, tylko zamiast

byæ na³o¿ony na kartkê, kartka przyci¹ga go sama. Po-

za tym toner nie jest tuszem, tylko bardzo drobnym

proszkiem.

Sk³ada siê on z dwóch sk³adników: pigmentu

i plastiku. Rola pigmentu jest oczywista - zabarwia

ciemne pola wydruku (na czarno przy druku czarno-

bia³ym). Pigment jest osadzony na ma³ych cz¹stkach

plastiku, który roztapia siê, gdy przechodzi przez rolki

utrwalaj¹ce. Dziêki temu ³¹czy siê mocno z w³óknami

niemal ka¿dego rodzaju papieru, co sprawia, ¿e nie

blaknie i nie œciera siê ³atwo.

ZALETY DRUKU LASEROWEGO

Drukarka laserowa jest przeciêtnie oko³o 2-3 razy

dro¿sza od zbli¿onej klas¹ drukarki atramentowej. Ja-

kie s¹ wobec tego jej zalety? Przede wszystkim prêd-

koœæ druku, precyzja i ekonomia eksploatacji. Promieñ

lasera mo¿e poruszaæ siê niezwykle prêdko, wiêc dru-

kuje szybciej ni¿ „plujka”. Poza tym promieñ lasera nie

zmienia œrednicy, wiêc nie plami ani nie tworzy zacie-

ków. Kaseta z tonerem kosztuje co prawda ok. trzykrot-

nie wiêcej ni¿ pojemnik z tuszem do drukarki, ale mo¿-

na j¹ poddawaæ recyklingowi, a toner jest tani. Poza

tym z jednej kasety z tonerem mo¿na wydrukowaæ na-

wet dziesiêciokrotnie wiêcej stron ni¿ z pojemnika z tu-

szem.

NANOSZENIE TONERU

Toner zostaje naniesiony na elektrostatyczny ob-

raz na bêbnie. W zasobniku z tonerem znajduje siê tak-

¿e wywo³ywacz, czyli ma³e, na³adowane ujemnie gra-

nulki magnetyczne. S¹ one przyczepione do obracaj¹ce-

go siê metalowego wa³ka, który przechodzi przez toner

w kasecie. Poniewa¿ s¹ na³adowane ujemnie, granulki

wywo³ywacza w czasie swego ruchu zbieraj¹ dodatnio

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: