DRUKARKA
Drukarka to podstawowe urządzenie peryferyjne
komputera służące do drukowania na papierze lub innym materiale
poligraficznym "twardych kopii" danych, takich jak tekst i/lub
rysunki, wykonanych wcześniej za pomocą komputera. Ogólnie drukarki
można podzielić na dwa rodzaje: uderzeniowe i bezuderzeniowe. Każda
z nich posiada zwykle własne zasilanie, podajnik papieru i zazwyczaj
jakąś tacke na odbiór gotowych wydruków. Zależnie od rodzaju,
drukarki mogą mieć również różne wielkości - od formatu grubej
książki do sporego kserografu.
Podział drukarek: Drukarka igłowa Drukarka
atramentowa Drukarka laserowa
Drukarki
uderzeniowe - Wśród urządzeń wyjścia
drukarki stanowią najbardziej zróżnicowaną grupę. Różnice dotyczą
między innymi: technologii uzyskiwania druku, szybkości działania,
jakości wydruków, liczby kolorów oraz sposobu sterowania. Początkowo
w drukarkach komputerowych stosowano mechanizmy drukujące wzorowane
na maszynach do pisania. Druk znaku uzyskiwano przez uderzenie
jednej z kilkudziesięciu czcionek w tasiemkę barwiącą przylegającą
do papieru. Były to między innymi drukarki z mechanizmem
dźwigienkowym (podobnym do mechanizmu w tradycyjnych maszynach do
pisania) i rozetkowe (czcionki umieszczone na powierzchni walca lub
półkuli). Prędkość drukowania nie przekraczała kilkudziesięciu
znaków na sekundę. Na nieco odmiennej zasadzie funkcjonuje używana
do dzisiaj drukarka wierszowa. Zawiera ona przesuwaną taśmę z
czcionkami (gąsienicę drukarską). Między gąsienicą drukarską a
papierem znajduje się taśma barwiąca. Po drugiej stronie papieru
jest umieszczony zestaw poruszanych elektromagnesami młoteczków. Po
ustawieniu odpowiedniej czcionki pod młoteczkiem następuje uderzenie
młoteczka w papier i przyciśnięcie poprzez taśmę barwiącą do
czcionki. Konstrukcja drukarki wierszowej umożliwia jednoczesne
drukowanie kilku znaków; w danej chwili mogą być wzbudzone
elektromagnesy młoteczków w tych miejscach, w których położenie
znaku w drukowanym wierszu odpowiada położeniu czcionki na taśmie
czcionek. Drukarki dźwigienkowe, rozetkowe i wierszowe należą do
grupy drukarek uderzeniowych (ang. impact printer). Do grupy tej
należą także, stosowane powszechnie, drukarki igłowe.
Drukarki
bezuderzeniowe - Drugą grupę stanowią
drukarki bezuderzeniowe. Wyeliminowanie mechenicznych części
uderzających w papier powoduje, że drukarki te są cichsze i szybciej
drukują. Do pierwszych drukarek tej grupy należały drukarki
wykorzystujące papier elektroczuły. Czarna powierzchnia kartki była
pokryta naparowaną jasną warstwą aluminium. Przepływ prądu między
stykami znajdującymi się w głowicy drukującej powodował wypalenie w
warstwie aluminium punktu i odsłonięcie czarnego podłoża. Szybkość
drukowania wynosiła od jednego do trzech wierszy na sekundę.
Jednakże nie były one powszechnie stosowane, gdyż papier pokryty
warstwą aluminium jest kosztowny oraz bardzo czuły na odciski palców
i załamania. Na podobnej zasadzie funkcjonowała drukarka
wykorzystująca papier termoczuły (ang. thermal printer). Jej głowica
zawierała elementy grzejne. Wzrost temperatury elementu grzejnego
powodował zaczernienie punktu na, specjalnym termoczułym papierze.
Szybkość drukowania wynosiła do 10 wierszy na sekundę. Obecnie wśród
powszechnie stosowanych drukarek bezuderzeniowych wyróżnia się
drukarki laserowe, atramentowe i termiczne.
Wszystkie typy drukarek bezuderzeniowych oraz
drukarki igłowe należą do grupy drukarek mozaikowych. Obraz jest
budowany z punktów. Rozdzielczość, czyli liczba punktów obrazu,
którą można umieścić na określonej powierzchni, oraz wielkość tych
punktów są ważnymi parametrami zależnymi od stosowanej technologii i
mającymi wpływ na jakość wydruku. Jednostką rozdzielczości druku
jest dpi (dots per inch); rozdzielczość 300 dpi oznacza, że na 1 cal
długości lub szerokości przypada 300 punktów. Stosowane obecnie
drukarki mają rozdzielczość od 360 dpi (igłowe) do 1800 dpi
(laserowe). Gdy rozdzielczość jest mała, na wydrukach jest
widoczny tzw. efekt schodkowy. Linie ukośne nie są gładkie, lecz
ząbkowane. W drukarkach laserowych efekt ten można zmniejszyć przez
zastosowanie techniki wygładzania (podobny efekt na ekranie
monitorów zmniejsza się przez rozmieszczenie dodatkowych punktów o
barwie pośredniej między barwami sąsiednich obszarów ang.
antialiasing). Polega ona na modulowaniu średnicy punktu przez
odpowiedni dobór mocy promienia laserowego oraz na nieznacznym
odchyleniu położenia punktu. Metodę wygładzania jako pierwsza
zastosowała firma Hewlett-Packard. Oryginalna metoda firmy HP nosi
nazwę REt (Resolution Enhancement technology). Inni producenci
drukarek stosują własne metody (np. Automatie Image Refinement -
Canon, OKI Smoothing Technology - OKI, Print Quality Enhaneement
Teehnology - IBM, Resolution Improvement Teehnology - Epson).
DRUKARKA IGŁOWA
Drukarka igłowa 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 naj częściej 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 językaESC/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.
DRUKARKA
ATRAMENTOWA
W
drukarkach atramentowych (ang. inkjet printer) punkty druku są
tworzone przez kropelki atramentu wystrzeliwane z głowicy
zawierającej dysze o średnicy kilkudziesięciu mikrometrów. Krople
atramentu są wyrzucane z dyszy przez odkształcające się po
przyłożeniu napięcia piezokryształy lub przez pęcherzyki gazu
tworzące się po podgrzaniu atramentu powyżej temperatury wrzenia.
Objętość pojedynczej kropli wynosi od kilku do kilkudziesięciu
pikolitrów. Dysze mogą pracować w trybie ciągłym z odchylaniem
kropli lub w trybie przerywanym. Pierwsza drukarka atramentowa
PT 80i została wyprodukowana przez firmę Siemens w roku 1977.
Drukarka ta miała głowicę z 12 dyszami pracującymi w trybie
przerywanym i generującymi krople metodą piezoelektryczną. Prędkość
druku nie przekraczała 270 znaków na sekundę.  Atrament jest najczęściej przechowywany w pojemnikach w
postaci ciekłej. W niektórych konstrukcjach atrament ma postać stalą
i jest roztapiany tylko na czas drukowania. Atrament ciekły jest
absorbowany przez papier i ma tendencję do rozmazywania się. Zaletą
stosowania atramentu w postaci stałej jest to, iż zawierające wosk
barwniki zastygają natychmiast po napyleniu na papier. Po
nadrukowaniu barwniki w stanie stałym są prasowane i
wygładzane
Jakość wydruku w dużym stopniu zależy od papieru. Najlepszy
efekt można uzyskać, stosując specjalny papier powlekany lub
nabłyszczany. Obecnie głowice drukarek atramentowych zawierają do
kilkuset dysz i pozwalają na uzyskiwanie rozdzielczości do 1440x720;
w powszechnie stosowanych drukarkach uzyskuje się rozdzielczości z
zakresu od 360x360 do 1200x1200. Szybkość druku zależy od tego, czy
drukowany jest obraz kolorowy czy czarno-biały, i wynosi najczęściej
od jednej do ośmiu stron na minutę. Przewiduje się, iż w przyszłości
liczba głowic wzrośnie do kilku tysięcy, co zwiększy szybkość i
jakość drukowania.
Głowica drukarki atramentowej może pracować w trybie
ciągłym. W takim wypadku podczas drukowania atrament stale wydobywa
się z głowicy (ang. continous flow). Po wyrzuceniu z dyszy krople są
ładowane w polu między elektrodami ładującymi. Jeżeli punkt ma być
wydrukowany, to bez przeszkód trafiają na papier. W przeciwnym razie
pomiędzy elektrodami odchylającymi pojawia się pole elektryczne,
które odchyla wiązkę kropli i kieruje ją do pochłaniacza.
DRUKARKA
LASEROWA
Pierwsza drukarka laserowa Xerox 9700 została wyprodukowana w
1977 roku, a jej cena wynosiła $350 000. Drukarka ta pracowała z
prędkością 7000 wierszy na minutę i rozdzielczością 300 dpi. W 1983
roku firma Canon opracowała tani mechanizm druku laserowego o
symbolu LPB-CX. Mechanizm ten pozwalał na. wydrukowanie 3000 stron z
rozdzielczością 300 dpi i prędkością 8 stron na minutę. W 1984 roku
mechanizm ten zastosowano w drukarce HP LaserJet. Stała się ona
swego rodzaju standardem dla następnych rozwiązań. W modelu Laser
Jet Series II użyto doskonalszego mechanizmu LBP-SX, który pozwalał
na wydrukowanie 4000 stron i dawał lepszy poziom zaczerniania
powierzchni. Kolejne modele drukarek laserowych firmy
Hewlett-Packard charakteryzowały się coraz większą pamięcią
buforową, lepszą rozdzielczością, większą liczbą fontów. Pierwszą
drukarkę laserową pracującą z rozdzielczością 600 dpi wyprodukowała
firma Lexmark w 1991 roku. W 1996 roku na rynku pojawiły się
drukarki HP Colour L aserJet 5 i 5M. W wielu sytuacjach istnieje konieczność
powielania wydrukowanych dokumentów. Często korzysta się w tym celu
z dodatkowej kopiarki. Rozwiązaniem tańszym i szybszym jest
zastosowanie technologii Multiple Original Printihg (technologia ta
jest także znana pod nazwą mopying). Wykorzystuje się w niej
urządzenia łączące funkcje drukarki i kopiarki. Zamiast
wielokrotnego kopiowania wydr ukowanego dokumentu drukuje się go od razu w potrzebnej
liczbie kopii na szybkiej, laserowej drukarce. Przesyłany do
drukarki strumień znaków i komend jest przetwarzany przez procesor
drukarki i zamieniany na postać mapy bitowej zapisywanej w pamięci
(w trybie znakowym w pamięci są przechowywane kody znaków. Są one
przetwarzane na mapy bitowe przed drukowaniem). Ponieważ cykl druku
może się rozpocząć dopiero po przygotowaniu mapy bitowej całej
drukowanej strony, od wielkości pamięci drukarki laserowej zależą:
wielkość drukowanego obrazu i jego rozdzielczość. Charakterystycznym
elementem drukarki laserowej jest bęben pokryty warstwą OPC (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 (prędkość obrotowa - kilka tysięcy obrotów na
minutę). Wiązka lasera punktowo rozładowuje powierzchnię bębna i
tworzy obraz drukowanej strony.
do początku
strony |