Тема 4.2. Печатающие устройства с термопереносом красителя
Термопринтеры. Термопринтеры как массовые печатающие устройства не нашли широкого применения, и в настоящее время практически не используются. Тем не менее, данная технология печати используется в печатающих узлах факсимильных аппаратов.
Принцип действия термопринтера заключается в следующем. Печатающий элемент представляет собой панель с нагреваемыми элементами. В зависимости от подаваемого изображения нагреваются те или иные элементы, которые заставляют темнеть специальную термобумагу в месте нагрева.
Недостаток заключен в специальной бумаге и медленной скорости печати.
Достоинства:
отсутствие расходных материалов (красителей).
Недостатки:
медленная скорость печати;
необходимость использования специальной термобумаги.
Принтеры с термопереносом и сублимацией красителя (Thermal Sublimation Printers). В настоящее время получили развитие принтеры, использующие термоперенос твердого красителя или сублимационный перенос. Технология печати с термопереносом красителя основана на том, что в печатающей головке используется керамическая подложка с протравленными в ней резисторами, управление каждым из которых реализуется специальной схемой. Управляющая схема по командам, соответствующим выводимому на печать документу, включает либо выключает напряжение на резисторах.
Материал для переноса на бумагу (краситель) состоит из тонкого прозрачного пластика, покрытого тонким слоем воска, полимера или гибридом воска и полимера. Краситель непосредственно контактирует с бумагой и резисторами печатающей головки. В момент подачи напряжения на резистор он нагревается, тем самым, нагревая и краситель, который переносится на бумагу. После того, как краситель перенесен на бумагу, пластиковая подложка с резисторами отделяется от бумаги, оставляя на ней краситель.
К принтерам с термопереносом красителя также относятся разновидности сублимационных принтеров. Принтеры с термосублимацией используют технологию, близкую к технологии термопереноса, только элементы печатающей головки нагреваются в данном случае уже до более высокой температуры.
Внутри сублимационного принтера находится рулон длинной прозрачной плёнки, которая похожа на листы цветного целлофана разного цвета, склеенные между собой по краям. В этой плёнке заключены слои твёрдого красителя трёх основных цветов, применяемых в печати: голубого, пурпурного и жёлтого. Комбинацией цветов красителей можно подобрать практически любую цветовую палитру.
Процесс печати идёт при нагревании. Сначала печатающая головка нагревается, проходя вдоль плёнки. Это приводит к испарению красителя, мгновенно переходящего из твёрдого состояния в газообразное, минуя жидкое. Такой переход называется сублимацией (возгонкой), что и дало название технологии печати.
Под действием той же высокой температуры открываются поры на специальном покрытии бумаги, позволяя парам красителя проникать под поверхность. При понижении температуры поры закрываются, и пары красителя возвращаются в твёрдое состояние.
Данная технология используется только для цветной печати, а реализующие ее устройства имеют очень хорошие технические характеристики и стоят довольно дорого. К их основным преимуществам относятся практически фотографическое качество получаемого изображения и широкая гамма оттенков цветов без использования растрирования.
Печатающая головка сублимационного принтера собрана из миниатюрных прецизионных нагревательных элементов, каждый из которых может нагреваться с высокой точностью. Чем сильнее нагрет элемент, тем больше красителя испаряется и поглощается бумагой.
Достоинства:
невысокая стоимость отпечатка;
высокая устойчивость отпечатка к внешним воздействиям;
яркие сочные цвета;
большой выбор материалов для печати.
Недостатки:
высокая стоимость аппарата;
высокая требовательность к материалам;
слабая распространенность таких аппаратов, что обуславливает трудности с сервисным обслуживанием и ремонтом.
Твердочернильные принтеры (Solid Ink Printers). В твердочернильных принтерах краситель представляют собой твердые кубики, цвет которых соответствует модели CMYK. Краситель расплавляется и подается в печатающую головку, которая формирует изображение на алюминиевом барабане и далее переносится на бумагу. Для того чтобы краситель не застывал на барабане, его подогревают. Ширина печатающей головки равна ширине листа. Печатающая головка представляет собой блок сопел, снабженных пьезоэлементами. При срабатывании пьезоэлемента капля расплавленных чернил попадает на барабан. Принцип работы твердочернильного принтера иллюстрируется рис. 4.2.1.
Рисунок 4.2.1.
Плоттер. Плоттер – устройство, предназначенное для вывода данных в форме рисунка или графика на бумагу. Плоттеры также называют графопостроителем. Первыми появились и традиционно широко используются перьевые плоттеры. Основной конкурент для них – струйные плоттеры, использующие более современную технологию печати.
Существующие на сегодня перьевые плоттеры делятся на три группы:
плоттеры, использующие фрикционный прижим – перемещение бумаги в направлении одной оси и движения пера по другой;
барабанные (или рулонные плоттеры), работающие примерно так же, как и фрикционные, но использующие для перемещения непрерывной перфорированной ленты бумаги специальный механизм;
планшетные плоттеры, в которых бумага неподвижна, а перо перемещается по обеим осям.
Наиболее часто с персональными компьютерами используются первый и третий типы графопостроителей. Тем не менее, существуют планшетные графопостроители, даже для формата A0.
Барабанные плоттеры обычно применяются для вывода длинных непрерывных графиков, диаграмм и больших чертежей, что характерно обычно для задач, связанных, например, с САПР.
Различные модели плоттеров могут иметь как одно, так и несколько перьев различного цвета (обычно 4-8). Перья бывают трех различных типов: фитильные (заправляемые чернилами), шариковые (аналог шариковой ручки) и с трубчатым пишущим узлом. Для заправки последнего типа перьев применяется специальная тушь.
Связь с компьютером плоттеры, как правило, осуществляют через последовательный, параллельный или SCSI-интерфейс. Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).
В настоящее время все большую популярность приобретают струйные плоттеры, которые в несколько раз быстрее перьевых и могут работать в двух режимах: эскизном и чистовом.
Дубликатор. Дубликатор (ризограф) предназначен для печати больших тиражей с одного экземпляра.
Принцип работы следующий: после сканирования копии на специальной мастер-пленке термопечатающим устройством прожигается изображение. После этого мастер-пленка наматывается на барабан, выполненный из сетчатого материала. Через барабан подаются чернила, которые вытекают через прожженные отверстия в мастер-пленке и переносятся на копию. С одной мастер-пленки можно получить до 10000 экземпляров.
Низкая себестоимость печати при большом тираже обуславливается низкой стоимостью чернил, которые в принципе представляют собой типографскую краску.
Для цветной печати используются сменные барабаны. При этом каждая копия прогоняется столько раз, сколько цветов нужно напечатать. Однако полноцветной печати на данном аппарате получить нельзя.
Причиной того, что данный аппарат может служить только для печати большими тиражами является высокая стоимость мастер-пленки, которая может использоваться только один раз.
Достоинства:
низкая себестоимость печати;
может печатать практически на любой бумаге (от 35 до 210 гр. на м2);
высокая скорость (от 120 коп./мин);
нетребовательность к бумаге.
Недостатки:
высокая цена аппарата;
печать только большими тиражами;
возможность цветной печати только при смене барабана;
нет возможности полноцветной печати.