LEKCJA

LEKCJA
TEMAT: Zasada działania drukarki.
1. Wymagania dla ucznia:
Uczeń po ukończeniu lekcji powinien umieć:
• Wyjaśnić do czego służy drukarka;
• wyjaśnić zasadę działania drukarki igłowej, atramentowa, laserowa, sublimacyjna;
• wyjaśnić zasadę drukowania kolorowego;
• wymienić parametry drukarki;
2.
Drukarki są urządzeniami służącymi do wyprowadzania informacji w postaci tekstów lub
rysunków. Drukarki mogą pracować w trybie tekstowym lub graficznym. W trybie tekstowym
przekazywane są do drukarki kody znaków przeznaczonych do wydrukowania, a o sposobie
konstrukcji znaku decyduje generator znaków zawarty wewnątrz urządzenia. Tryb ten jest
przeznaczony głównie dla prostych programów (np. notatnik). W trybie graficznym system
ma przekazać do drukarki informacje o każdej kropce, z której zbudowany jest obraz.
Dotyczy to także drukowania tekstu i umożliwia stosowanie czcionek o różnorodnych
krojach, o wielkości skalowanej przez program.
3.
Ze względu na sposób uzyskiwania obrazu drukarki dzielimy na:
• igłowe
• atramentowe
• laserowe
• termiczne(sublimacyjna)
4.
Budowa i zasada działania drukarek:
• Budowa drukarek igłowych i atramentowych
Silnik napędu głowicy drukującej przesuwa ją wzdłuż wałka, co powoduje wydrukowanie
kolejnej linii. Po dojściu do końca linii wałek powinien obrócić się o pewien kąt, tak aby
możliwe było wydrukowanie następnej linii. Jednocześnie (zwłaszcza w trybie tekstowym)
głowica drukująca powinna zostać przesunięta do początku linii. W trybie graficznym ruch
roboczy może zachodzić w obu kierunkach.
Rys. Zasada działania mechanizmów drukarek atramentowych i igłowych.
• Zasada działania drukarek igłowych
W drukarkach igłowych elementem drukującym są tępo zakończone, metalowe igły,
napędzane i sterowane przez elektromagnes. Igły te umieszczone są na ruchomej głowicy,
uderzają w nasączoną tuszem taśmę, pod którą znajduje się papier, a pod nim wałek z twardej
gumy. W miejscu, w którym uderza igła, na papier zostaje naniesiona plamka tuszu odbitego
z taśmy. Rozmieszczenie igieł w głowicy zależy od ich liczby. Przy drukarce 9-igłowej jest to
pionowa linia prosta, a przy większej liczbie (18 lub 24) tworzą one linię pionową, łamaną.
Pracą głowicy steruje mikroprocesor drukarki. Porównuje on numer znaku przesyłany z
komputera z numerem znaku, którego matryca, czyli siatka w którą są wpisane punkty
opisujące dany znak, znajdują się w pamięci stałej lub gdy zdefiniowany jest przez
użytkownika, w pamięci RAM drukarki. Informacje z matrycy znaku, mikroprocesora
przetwarza na impulsy sterujące elektromagnesami igieł i głowicy.
Drukarki te wykorzystuje się do drukowania faktur. Zalety: niskie koszty eksploatacji i
możliwość drukowania kilku kopii na papierze samokopiującym. Wada: słaba jakość druku,
mała szybkość, głośna praca oraz stosunkowo wysoka cena.
• Zasada działania drukarek atramentowych
W drukarka atramentowych wydruk uzyskuje się przez nanoszenie na papier mikroskopijnych
kropelek atramentu wyrzucanych z zespołu dysz głowicy drukującej. W konstrukcji głowicy
drukującej wykorzystuje się dwa różne zjawiska do wywołania efektu wyrzucania kropelek
atramentu.
Rys. Zasada działania głowicy drukującej drukarki atramentowej.
W obu przypadkach wykorzystuje się małą ściśliwość cieczy, co przy zmianach jej ciśnienia
w wyniku zmian objętości powoduje jej wypływ przez napotkane otwory. W pierwszym
przypadku efekt wyrzucania uzyskuje się w wyniku ruchu membrany wykonanej z materiału
piezoelektrycznego. Własnością materiałów piezoelektrycznych jest odkształcanie się pod
wpływem przyłożonego napięcia. Napięcie to steruje właśnie ruchami membrany. W drugim
przypadku zmianę objętości i wzrost ciśnienia uzyskuje się przez podgrzewanie strefowe
rurek kapilarnych (dysz), w których znajduje się atrament. Zarówno pierwszy jak i drugi
przypadek, o wielkości kropel atramentu decyduje precyzja wykonania dyszy.
Sterownik drukarki tłumaczy określoną stronę wydruku na język zrozumiały dla danego
urządzenia, po czym przesyła te dane do drukarki, gdzie są one umieszczane w pamięci
pośredniej. Elektroniczny układ sterujący drukarki interpretuje kolejne rozkazy. Polecenie
przesuwu papieru są realizowane za pomocą silnika napędowego, a rozkazy drukowania
trafiają do głowicy drukującej. Głowica ta nanosi barwnik na papier. Zalety: dobra jakość
druku, ich szybkość i stosunkowa niska cena. Wady: wysokie koszty eksploatacji i nietrwały
wydruk.
• Zasada działania drukarek laserowych
Drukarka laserowa wymaga przygotowania wydruku pełnej strony. Zasada nanoszenia
rysunku na papier bardzo przypomina działanie fotokopiarki. Różny jest tylko etap
nanoszenia treści obrazu.
Rys. Zasada działania drukarki laserowej.
Treść obrazu nanoszona jest na bęben półprzewodnikowy światłem lasera. Bęben jest
wcześniej ładowany ujemnie, a wiązka lasera powoduje przeładowanie miejsca, na które
pada, do potencjału dodatniego. Powoduje to powstanie na bębnie elektrycznej reprezentacji
drukowanego obrazu. Miejsca naładowane dodatnio przyciągają drobinki tonera, które
następnie nanoszone są na papier. Obraz na papierze wymaga jeszcze utrwalenia termicznego.
Po naniesieniu obrazu na papier bęben jest czyszczony z pozostałych resztek tonera i
rozładowywany w celu przygotowania do naniesienia następnego fragmentu obrazu. Drukarki
laserowe charakteryzują się bardzo wysoką jakością i szybkością wydruku, a druk pod
wpływem wody się nie rozpływa. Zaletą drukarek laserowych jest bardzo dobra jakość druku,
niskie koszty eksploatacji, szybkość, trwały wydruk. Wadą jest wysoka cena, zwłaszcza
laserowych drukarek kolorowych.
• Zasada działania drukarek sublimacyjnych
Drukarka sublimacyjna jest typem drukarki wykorzystującym ciepło do przeniesienia
barwnika. Przezroczysty barwnik na specjalnej trój lub czterokolorowej taśmie jest punktowo
podgrzewany, wskutek czego przechodzi bezpośrednio z fazy stałej do gazowej, po czym
osiada na materiale drukowanym. Większość drukarek tego typu kolory nakłada kolejno,
jeden po drugim.
5.
Zarówno w drukarkach laserowych, jak i atramentowych w celu otrzymania wydruku
kolorowego stosuje się metodę oznaczaną skrótem CMYK (ang. Cyan, Magenta, Yellow,
Black), polegającą na mieszaniu trzech kolorów podstawowych oraz koloru czarnego.
Podobnie uzyskuje się wydruk kolorowy na drukarkach laserowych stosujących metodą
nazwaną Inline. Drukarki taka ma cztery układy nanoszące toner, każdy innego koloru.
Wydruk jest uzyskiwany w jednym przebiegu. Inna metodą uzyskiwania obrazu kolorowego
w drukarkach laserowych jest metoda zwana Revolver. Cztery kolory tonera umieszczone są
w czterech pojemnikach w obracającym się bębnie. Naniesienie wszystkich kolorów wymaga
czterech przebiegów drukarki.
6.
Podstawowymi parametrami drukarek są:
• rozdzielczość wydruku (dpi – liczba punktów na cal) np. 4800x1200dpi;
• prędkość wydruku np. 16 str/min;
• interfejs, np. USB, LPT, Bluetooth, IrDA;
• wydajność, np. 5000 str/mies;
• pamięć, np. 2MB;
• format nośników, np. A4, A5;
• rodzaj materiałów eksploatacyjnych.