5_1 Printerid, Tindi, Laser+

Report
Arvutite
perifeeriaseadmed
Printerid
Marko Kaju
Printerid
•
•
•
•
Arvutitehnikas on printer seade, mis toodab teksti või
graafikat elektrooniliselt salvestatud dokumentidest
füüsilistele meediakandjatele, näiteks paberile või
kilele.
Enamasti mõeldakse printeri all arvutist sõltuvat
lisaseadet, kuid uuemad printerid saavad hakkama ka
ilma arvutita.
Vanasti toimus andmevahetus arvuti ja printeri vahel
paralleelportide, tänapäeval enamasti USB kaabli
kaudu.
Võrguprinteril on sisseehitatud, tüüpiliselt traadita
ja/või ethernetil põhinev võrgukaart ning neid saavad
kasutada tööks kõik selle konkreetse võrgu kasutajad.
Printerid
• Tavakasutajatele mõeldud printerid on tihti
võimelised toetama korraga nii
võrgukasutajaid kui otsekasutajaid.
• Lisaks suudavad uuemad printerid lugeda
infot otse mälukaardilt sisseehitatud
mälukaardilugeja abil, USB mälupulgalt või
suhelda digitaalkaamerate ja skanneritega.
• Mõned printerid ühendatakse otse skanneri
ja/või faksimasinaga ühtseks süsteemiks, et
toimida nagu koopiamasin.
Printerid
• Printereid, millel on lisaks printimisele ka
skaneerimise või paljundamise võimalus,
nimetatakse tihti kontorikombainideks.
• Tavaprinterid ja mõned tööstuslikud
printerid on mõeldud väikesemahulisteks
trükitöödeks ja ei vaja praktiliselt üldse
mingit seadistamisaega enne
paberkandjale printimist.
Printerite ajalugu
UNIPRINTER – 1950dad
600 rida/minutis
130 märki reas
Printerite ajalugu
• Xerox – Peaaegu ainus printerite arendaja
• 1969- laserprinteri idee
• 1970dad – erinevate printerite areng
mitmete tootjate poolt nt. IBM
Printerite tüübid tehnoloogia järgi
• Printereid klassifitseeritakse tehnoloogiate
järgi, mida nad kasutavad.
• Aastate jooksul on arendatud arvukalt uusi
tehnoloogiaid.
• Erinevate printimistehnoloogiatega
printerid sobivad erinevate tööde jaoks,
neil on erinev prindikvaliteet piltidele ja
tekstile, erinev printimise kiirus, lehekülje
hind, müratase jne.
Tehnoloogiad
• Peamised tehnoloogiad:
– Nõel-maatriksprinterid
– Termoprinterid
– Tindiprinterid
– Laserprinterid
– UV-printerid
Laserprinterid
• Laserprinter on üks enimkasutatavaid
printeritüüpe, mis prindib kiiresti
kvaliteetset teksti ja jooniseid.
• Laserprinterid kasutavad kserograafilist
printimisprotsessi, kus väljastatav materjal
on toodetud laserkiire otsese
skänneerimise kaudu üle kogu printeri
fotoretseptori.
Laserprinteri ehitus
• 1. Juhtplaat/kontroller (controller
circuitry)
• 2. Trummel(photoconducting
drum)
• 3. Laadimisrull(pos/neg
laeng)(charging roller)
• 4.Laserkiir(laser beam)
• 5.Pöörlev peegel(rotating mirror)
• 6.Tooneri rullik(developer roller )
• 7.Tahmahoidik(toner hopper)
• 8.Ülekande rullik(roller assembly )
• 9.Paberisalv(paper tray)
• 10.Paberivõtu rullik(transfer
roller)
• 11.Puhastustera(cleaning blade)
• 12.Ahi/soojusrullik(fuser)
Tööpõhimõte
• Laserkiir moodustab elektriliselt laetud
pöörlevale trumlile kujutise prinditavast
materjalist.
• Seejärel eemaldatakse fotojuhtivuse mõjul
laeng kohtadelt, mis jäävad valguse kätte.
• Trumli laetud osad korjavad seejärel endale
elektrostaatikaga kuiva tindi, ehk tooneri
osakesed, mille trummel põletab seejärel
lehele kuumuse ja otsese kontakti abil (millega
on seletatav väljatulevate lehtede kõrgem
temperatuur).
Tööpõhimõte
• Laserprinteri tööpõhimõttes on enamasti
seitsmeosaline:
• 1. Rasterkujutise andmete kättesaamine
Esimese sammuna saadab arvuti printerile andmed.
Korralik laserprinter vajab mäluks vähemalt 1MB. Selline
mälumaht suudab salvestada must-valge A4 lehe
täpsusega 300dpi. Punktitiheduse suurenemisega kasvab
mälumaht ruutfunktsiooni järgi, seega 600dpi nõuab
umbes 4MB mälu. Värviprinterites salvestatakse iga eri
värvi tooneri kujutised eraldi ja töödeldakse korraga,
seega vajab 300dpi laserprinter umbkaudu 4MB mälu ja
600dpi'ne 16MB.
Tööpõhimõte
• 2. Laadimine:
Kõigepealt on vaja trummel puhastada
eelmistest töödest ülejäänud jääkidest.
Kõigepealt pühib kummist tera ülejäänud tooneri
trumlilt ja seejärel trumli laengu abil puhastavad
selle elektrostaatiliselt, neutraliseerides kõik
eelnevalt jäänud elektrilaengud.
Peale puhastamist valmistab printer trumli ette
järgmise pildi saamiseks, andes trumli pinnale
negatiivse laengu (-600V).
Tööpõhimõte
• 3.Paljastamine
Printeri mälus olevad andmed kirjutatakse trumli pinnale
laseriga.
Trumli peale suunatakse erksa valgusega laser, mis muudab
trumli teatud kohtades elektrilaengut.
Mälus olev rasterkujus lülitab laserit sisse-välja, kuni see liigub
mööda trumlit. Kohtades, kuhu hiljem läheb tooner,
neutraliseeritakse laeng umbes -100V peale.
• 4.Ilmutamine
Tooneri osakestele antakse negatiivne laeng ja
elektrostaatiliselt tõmbuvad nad fotoretseptorit laseriga
puutuvate osade juurde. Kuna samalaengulised ioonid üksteist
tõrjuvad, siis negatiivse laenguga tooner ei puuduta trumlit
kohas, kus eelnevast oli jäänud negatiivne laeng.
Tööpõhimõte
• 5.Ülekandmine
Paber söödetakse printerisse kummist
sööterullikute abil. Hoiderullikud hoiavad
paberit kinni just õige lahtilaske hetkeni, olles
kindlad, et paberi ülemine ots söödetakse
sisse just sellel hetkel, mil trumlil oleva pilt
neist möödub. Fotoretseptor surutakse või
rullitakse üle paberi, mis kannabki pildi või
teksti paberile.
Tööpõhimõte
• 6.Sulatamine
Tooner on praeguse seisuga paberi peal (aga ta pole seal
sugugi kindlalt), seal on ainult lahtine tooner, mida hoiab
paigal gravitatsioon ja nõrk elektrostaatiline väli. Paber
liigub trumlite vahelt läbi, kus kuni 200 kraadise
temperatuuri ja surve all sulatatakse pulber paberile. Üks
trummel on enamasti seest tühi (kuumustrummel), teine
aga on kummist survetrummel.
Kuumustrumli keskel on kiirgav soojuslamp, mis oma
infrapunaenergiaga soojendab ühtlaselt trumlit. Ühtlane
soojus on vajalik, et tooner õigesti paberile kantaks.
Tööpõhimõte
• 7.Puhastamine
Kui printimine on lõpetatud, siis neutraalse laenguga
pehme plastmassist tera puhastab fotoretseptori
kõigest ülejäänud toonerist, mis viiakse jääktooneri
mahutisse.
Elektrilahenduslamp eemaldab lõpuks fotoretseptorist
ülejäänud laengud.
Ootamatu sündmuse, nagu paberi kinnijäämise tõttu
võib fotoretseptorile jääda vahel toonerit. Toonerit
oldi valmis paberile kandma, aga protsess katkestati
enne selle tegemist. Et vältida järgnevatele lehtedele
plekkide tekkimist, tuleks tooner ära pühkida.
Tööpõhimõte
• Laser
Üldist
• Laserprinterite printimiskiirus sõltub vägagi
mudelist ja ka tehtava töö intensiivsusest.
Kiiremaid kodukasutajatele mõeldud
printereid suudavad trükkida 200 mustvalget lehekülge minutis (12000 lehte
tunnis), värviliste laserprinterite kiirused
ulatuvad natuke üle 100 lehekülje minutis
(6000 lehte tunnis). Suured tööstuslikud
printerid aga on veel mitu mitu korda
kiiremad.
Üldist
• Printimise kvaliteeti ja täpsust mõõdetakse
punktide järgi, mida printer suudab printida
ühe tolli (2.54cm) pikkusele joonele.
Mõõduühikuks on DPI (dots per inch). Kui
nõelprinterid suudavad printida teravusega 72
kuni 320 DPI ja tindiprinterid enamasti 300
kuni 600 DPI, siis laserprinterite teravus võib
olla 300 kuni 2400 DPI'ni.
• Laserprinterid enamasti trükivad A4 paberile,
kuid on ka printereid, mis mõeldud A3 ja
suuremate paberilehtede jaoks.
Üldist
• Järjest tavalisemaks on muutunud ka printerid, mis
suudavad printida mõlemale lehepoolele korraga
(Duplex), vähendades sellega paberikulu.
• Kuigi kahepoolne printimine on aeglasem, siis tekib
ajavõit tänu sellele, et aega ei kulu lehe
väljavõtmiseks, ümberpööramiseks ja uuesti
printimiseks, mida peaks tegema ühepoolse
printeriga.
• Ühepoolse printimisega lehe mõlemale poolele
printides võib paber kergemini laserprinterisse kinni
jääda.
Värvilaserprinterid
• Värvilaserprinterid kasutavad värvilist
toonerit, kus kasutatakse nelja erinevat
värvi, tsüaan (cyan), magenta, kollane
(yellow) ja must. Nende värvide esitähtede
järgi, kus must on võtmevärv, mistõttu
nimetatakse seda key blackiks, nimetatakse
seda CMYK värvimudeliks.
Tööpõhimõte
• Värvilaserprinterite tööpõhimõte ei erine oluliselt
monokroomsete(ühevärviliste) laserprinterite omast.
• Laserkiirega moodustatakse valgustundliku kihiga kaetud trumli
pinnale igale osavärvile vastav kujutis (CMYK-mudel). Trumli
pinnale kujunenud elektrilaeng kogub pulbrilise värvaine
(tooneri) kujutise reljeefile vastavatesse kohtadesse ja
moodustunud kujutis siirdatakse edasi erilise rihma või trumli
pinnale.
• Kui kõik osavärvid on üle kantud, toimub prinditava kujutise
ülekanne paberile ja selle fikseerimine kuumutamise teel samal
viisil, kui monokroomprinterites.
• Kõikides värvilaserprinterites saab kasutada tavalist paberit,
kuigi eelistatum on värvipaljundusmasinate jaoks valmistatud
spetsiaalne läikpaber. Enamik neist võimaldab printida ka
paberi mõlemale poolele.
Tööpõhimõte
• Värviline laser
Hooldus
• Enamus laserprintereid kasutavad toonerikassette, mis
ühendavad fotoretseptori, jääktooneri mahutit, trumli
puhastusribasid ja tooneri salve. Kui tooneri varu saab
otsa, siis toonerikassetti väljavahetamisega asendatakse
üldiselt ka kõik ülalnimetatud.
• Mitmetel laserprinteritel on olemas ekraan, kus
näidatakse lehtede arvu, mis on prinditud peale viimast
tooneritäitmist.
• Teistel neid pole ja kasutaja peab ise aru saama, kui
tooner vajab täitmist, ohumärkideks on probleemid
paberi printerile sissesöötmisel või tekstikvaliteedi
halvenemine (väljaprinditav materjal on heledama
tooniga). Enamus tootjaid annavad juppidele
eeldatavaid eluaegu. Eluaja all ei mõelda mitte aega,
vaid prinditavate lehekülgede arvu.
Hooldus
• Paberi vastuvõtu ja söötmisega seotud hoolduses
on kõige tavalisem imeda tolmuimejaga ära kõik
tolm ja kas puhastada, taastada või välja vahetada
kummist rullikuid, mis on seotud paberi liikumisega.
• Enamus neist kulub peale pikaaegset kasutamist ja
kattub paberitolmuga. Soovitav oleks tolm ära
pühkida niiske puuvillavaba riidega. Teatud
kemikaalid samuti taastavad rulliku haardumise.
• Äriklassi laserprinteritel on enamasti juppidele, eriti
toonerikassettidele, garanteeritud pikem eluaeg kui
kodukasutajatele mõeldud printeritel.
Hooldus
• Tihti peab arvestama faktiga, et odavaimad
laserprinterid vajavad tihedamat hooldust, mis
loomulikult viib nende jooksvad kulud suuremaks
kui mõnel kallima hinnaklassi mudelil.
• Värvilaserprinterid samas vajavad rohkem hooldust
kui must-valged laserprinterid, kuna neil on rohkem
pilditehnikaks mõeldud osi. Mõned firmad pakuvad
ennetavaid hoolduskomplekte, mis on spetsiifilised
mingile kindlale printerimudelile. Sellised
komplektid sisaldavad enamasti kuumutit ja
erinevaid trumleid.
+/• Plussid
•
•
Printimiskiirus on tunduvalt kõrgem kui tindiprinteritel
Laserprinteriga printimine on kõrgekvaliteetsem ja täpsem kui
tindiprinteritel
•
Tooneri kasutamise tõttu on väljaprinditavad lehed kuivad.
•
Vajavad palju vähem hooldust kui tindiprinterid
• Miinused
•
On kallimad kui tindiprinterid, eriti kehtib see värvilaserprinterite
kohta.
•
Suuremad ja raskemad
•
Hooldus on kallim
Tindiprinterid
• Tindiprinter on printeritüüp, mis loob paberile kujutise
tilgutades sinna erineva suurusega tinditilku. Tindiprinterid olid
enne laserprintereid kõige tavapärasemad printerid.
Tindiprinteri mudeleid tehakse alates väikestest ja odavatest
tavatarbijatele mõeldud kuni suurte professionaalsete
masinateni.
• Tindiprinteri olemus ulatub kuni 19. sajandini, kuid
tänapäevane tehnoloogia töötati välja alles 1950. aastate
alguses. 1970. aastate lõpul töötati välja tindiprinterid, mis
suutsid reprodutseerida arvuti poolt genereeritud digitaalset
kujutist. Põhilised arendajad olid Epson, Hewlett-Packard
(tuntud kui HP) ja Canon.
• Tindiprinterites kasutatavaid tindi pihustamise meetodeid
kasutatakse ka teistel aladel, näiteks trükkplaadi
väljajoonistamisel. Sel puhul kasutatakse tindi doseerimiseks
piesoelektrilisi pihusteid.
Tehnoloogiad
• CIJ(continuous inkjet)
• DOD(Drop-on-demand)
CIJ
• CIJ tindiprinterit kasutatakse turunduses:
kaupadele ja toodetele vöötkoodi
trükkimiseks.
• Idee patenteeriti esmakordselt aastal 1867
Lord Kelvini poolt ning esimest
kommertstoodet (meditsiinis kasutatav
elunäitajate salvesti) tutvustati aastal 1951
Siemensi poolt.
CIJ tööpõhimõte
• CIJ tehnoloogiat kasutatavates tindiprinterites juhib
kõrgsurvepump tindi tema anumast mikroskoopilisse düüsi,
tekitades pideva tindipiiskadest koosneva, kuid koguseliselt
väikese pealevoolu.
• Piesoelektriline kristall tekitab oma võnkumisega akustilise
lainetuse, mis murrab tindivoolu kindla ühtlase sagedusega
piiskadeks – saavutatav on 64000 kuni 165000 piiska sekundis.
Tindipiisku juhitakse elektrostaatilise väljaga, mis on tekitatud
elektronide suunatud liikumisega.
• Välja muutes saab muuta tindipiisa langemisnurka, see
tähendab saab kontrollida kuhu tindipiisk langeb. Selle
tulemusel omandab tindipiisk ka laengu.
• Laetud piisku eraldavad omavahel
laadimata piisad, et vähendada samanimeliselt laetud osakeste
tõukumist.
Näide
DOD ehitus
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1.Paberisalv(paper tray )
2.Tindikassettide
hoidur(printhead/cartridge
assembly)
3.Prindipea mootor(printhead
stepper motor)
4.Liugurvarras(sliding rod)
5.“Rihm“(belt)
6.Prindipea(printhead)
7.Tindikassetid(cartridge)
8.Mikrosokoopilised
pihustid(nozzles)
9.Tindi kojad/mahutid(ink
chambers)
10.Tindi tilgad(droplets)
11.Takisti(resistor)
DOD
• Enamus tavatarbijatele mõeldud
tindiprintereid kasutavad tindikasette,
milles on kogum pisikesi soojendiga
kambreid.
DOD
• Et väljastada tindipiisk ükskõik millisest
kambrist, lastakse selle kambri soojendisse
elektriimpulss, mis põhjustab kambris tindi
äkilise aurustumise ja moodustab mulli, mis
põhjustab äkilise rõhusuurenemise.
• See paiskab omakorda tindi
paberile. Tindi pindpinevuse
ja ka kambris tindi väljumisel
tekkinud alarõhu tõttu imetakse
kambrisse tindihoidlast väikese
kanali kaudu uus tint.
DOD
• Kasutatav trükivärv on tavaliselt veepõhine
(vesilahus) ja kasutab värvuse saamiseks
pigmente või värvainet.
• Tindis peab olema lenduv komponent, et
moodustada tindimulli, muidu ei saaks tint
eemalduda kambrist.
• Kuna trükipea ei pea olema mingist kindlast
materjalist on seda tehnoloogiat odavam toota
kui teisi tindiprintimise tehnoloogiaid.
• DOD printimistehnoloogia leiutati Canoni poolt
1977. aasta augustis.
Näide
Puhastus
•
Peamiseks tindiprinterite printimisprobleemiks on see, et tint kuivab
printimispea otsikutesse, põhjustades pigmendi ja värvi kuivamist see võib
edasi põhjustada tindi liikumis torude ette kõva massi, mis blokeerib tindi
liikumist. Enamik printereid püüavad värvi kuivamist vältida kattes
printimispea otsiku kummiga sellel ajal, kui printer ei ole kasutuses. Isegi kui
otsik on kummiga kaetud, ei pruugi see vältida kuivamist ja kivistumist. Juhul
kui tint hakkab ennast koguma ja kivistuma, võib see täiesti piirata ära tindi
väljalaske.
•
Kuivamise vastu võideldes, peaaegu kõik tindiprinterid sisaldavad
mehhanismi prindipea uuesti niisutamiseks. Tavaliselt ei ole eraldi pakkumist
tinti lahustiga, ning selle asemel tint iseenesest niisutab end. Printer üritab
kasutada kõiki niisutusotsikuid korraga ja kui tint välja piserdatakse,
pehmendab see kõvastanud tinti, mis on otsiku külge kõvastanud. Peale
piserdamist, kummist puhastustera pühib kogu prindipea ning sellega
jaotatakse niiskus ühtlaselt printimispeal ning otsikutest piserdatakse
järjekordselt, et igasugu tindi trompe eemaldada. Mõned printerid kasutavad
õhu-imemis pumpa, kasutades kummist otsikut, et imeda tõeliselt
ummistunud tint läbi kanalite.
Puhastus
• Professionaal lahusti ja UV-vastane tint laiformaat tindiprinterites
hõlmab "käsitsi-puhtaks" režiimi, mis võimaldab juhil käsitsi
puhastada trükipea ja piirmäärad ning asendada "kojamehed" ja
muud osad, mida kasutatakse automatiseeritud
puhastusprotsessideks.
• Mahttinti, mida kasutatakse nendes printerites tihti viib
"ülepihustamisele" ja seetõttu jätab kuivanud tinti mitmetesse
kohtadesse mida automaatsed protsessid pole võimelised puhastama.
• Tint, mis tarbitakse puhastusprotsessides vajab kogumist, et vältida
tindi lekkimist printerisse.
• Kogumisala nimetatakse "süljekausiks" ja Hewlett Packardi printerites
see on avatud platikust anum puhastus sektsiooni all.
• Epsoni printerites on tavaliselt suur imendumis "pad" printeri küljes.
Printerid, mis on mitmeid aastaid vana, on tavaline et kuivanud tint
süljekausis kasvab nii suures, et on vastu printimisotsikuid,
ummistades printerit.
+/• Plussid
• Tindiprinterid võivad printida sujuvamaid detaile kõrge
resolutsiooniga piltides ning mitmed tindiprinterid mida saab
kasutada foto kvaliteediga piltide printimiseks on laialdaselt
saadaval.
• Võrreldes kallimate tehnoloogiatega (nt. laserprintimine),
tindiprinterite eeliseks on veel see, et neil põhimõtteliselt
puudub soojendusaeg, kuigi laserprinteritel on väiksem
printimiskulu - vähemalt valge ja musta printimisel, ilmselt ka
värvilise.
• Tindiprinteritel tint on saadaval kas printeri tootjatelt või
vahendajatelt. See lubab tindiprinteritel võistelda fotopaberiga,
mis on tavaliselt kasutusel must-valges fotograafias ning
pakkuda samasid toone - neutraalseid, "sooje" või "külmasid".
+/• Miinused
– Tint on sageli väga kallis.
– Paljud "intelligentsemad" tindikassetid sisaldavad mikrokiipi, mis
suhtleb algsel tasandil printeriga ning see võib põhjustada printeri
ekraanile veateade, või valesti teavitada kasutajat, et tindi kassett
on tühi. Mõnel juhul võib neid sõnumid ignoreerida, kuid mõned
printerid keelduvad printimast sellise veateatega.
– Tindiprinteri eluiga, mis kasutab veepõhist tinti, on väga piiratud.
Lõpuks nad kõik tuhmuvad ja värvitasakaal võib muutuda.
– Tinti, mida kasutatakse tindiprinterites on vees lahustuv. Peale
printimist tuleb hoolitseda selle eest, et väiksemgi veetilk lehele
ei satuks, sest see võib põhjustada tõsist udustamist. Samuti ka
vee-põhised markerid võivad ajada tindi laiali.
– Väga kitsad tindi pihustid võivad tihti ummistuda. Puhastamiseks
kasutatav tint - kas kasutaja poolt tehtav puhastus või tihti
automaatne graafikupõhine puhastus - võib võtta suure koguse
kogu printeris kasutatavast tindist.
Ühendamisvõimalused laser/tint
•
•
•
•
LPT
USB
Wifi
RJ45
tööpõhimõte
• Tint
Millist osta/millele tähelepanu
pöörata?
•
•
•
•
Laser.
Liidesed(USB, Gbit võrk, ...)
Töömaht(Duty Cycle)
Tooneri mahutavus
näide: vt www.ak.ee
RGB vs CMYK

similar documents