Периферийные устройства (стр. 8 )

Рисунок 1.38 - Структурная схема матричного принтера

Принтер Okipage 6W. Для формирования изображения в этих принтерах используется светодиодная матрица или линейка.

На рисунке 1.39 изображена функциональная схема принтера.

Рисунок 1.39 - Структурная схема принтера Okipage 6W

Основная плата управления принтером содержит процессор MCPU, схему интерфейса, схему управления приводом. В состав управления приводом, входит схема управления светодиодной линейкой, приводным двигателем и электромагнитной муфтой. Источник питания вырабатывает два напряжения: +5 В и +26 В. Напряжение +5 В используется логическими схемами и высоковольтными источниками питания. Напряжение +26 В служит для управления приводным двигателем и электромагнитной муфтой.

1.8 Плоттеры

Назначение. Устройства, выполняющие функции вывода графической информации на бумажный и некоторые другие носителей, называются графопостроителями или плоттерами (plotter). 

Графопостроители систематизируют по двум основным признакам: по способу формирования изображения на носителе и по способу управления (рисунок 1.40).

Рисунок 1.40 - Классификация графопостроителей

Классификация средств регистрации. По принципу взаимодействия записывающего органа и носителя графического регистрирующего устройства (ГРУ) подразделяются на двух - координатные (планшетные) и однокоординатные (барабанные). В двух - координатных записывающий орган перемещается по координатам Х и У по полю неподвижного носителя, закрепленного на планшете. В одно - координатных носитель перемещается по одной координате, записывающий орган - по другой.

По способу регистрации ГРУ делят механические и немеханические. В ГРУ механического типа изображение формируется путем механического нанесения красителя на бумагу. При этом в качестве записывающего инструмента применяются перья, фломастеры. В ГРУ немеханического типа для регистрации используют электрографический, электрохимический, магнитографический, электротермический способы.

ГРУ характеризуются следующими параметрами:

-  точностью, которая определяется отклонением координат графика от их расчетных значений; зависит от минимального шага перемещения регистрирующего органа;

-  быстродействием, определяемым скоростью вычерчивания линии;

-  размерами рабочего поля носителя;

-  количество применяемых пишущих инструментов, обеспечивающих различные цвета линий и их толщину;

-  количеством интерфейсов, с которыми может работать ГРУ.

а)

б)

а – планшетный;

б – барабанный.

Рисунок 1.41 - Конструкция электромеханических графопостроителей

Рисунок 1.42– Внешний вид плоттера с неподвижным и подвижным носителем

Работа графопостроителя.

Сообщение о работе, поступающее на вход графопостроителя через интерфейс вводавывода ЭВМ либо считываемое с НМН содержит заголовок, данные и признак окончания чертежа (графика). В заголовке содержится последовательность команд, необходимая для подготовки устройства к работе. Данные содержат информацию о координатных точках графических элементов и коды символов. Приказ “конец графика” свидетельствует об окончании формирования документа и о необходимости смены листа.

Работа графопостроителя по вычерчиванию может осуществляться в абсолютных координатах либо в приращениях, по шагам (инкрементный режим). При работе в абсолютных координатах кодовые посылки команд содержат значения приращений x и y, на которые необходимо переместить пишущий узел. При работе в абсолютных координатах с помощью линейной интерполяции вычерчиваются прямые линии и отрезки, а с помощью круговой интерполяции окружности и дуги.

На рисунок 1.43 приведена структурная схема планшетного графопостроителя. Схема состоит из трех блоков: блока преобразования и подготовки данных, блока управления и построителя.

Блок преобразования и подготовки данных принимает и хранит в БЗУ порцию данных, подлежащих выводу.

Скорость вычерчивания символов определяется быстродействием исполнительных органов плоттера, например, шаговых двигателей. Более высокой скоростью обладают плоттеры с буквопечатающей головкой. Скорость вычерчивания линий достигает 2300 мм/c.

Блок управления на основании данных, полученных от интерполятора и генератора символов, вырабатывает сигналы управления электродвигателями и пишущим узлом в процессе построения элементов чертежа.

Управляет и синхронизирует работу всех устройств блок местного управления, обычно выполненный на 32-разрядном микропроцессоре.

Рисунок 1.43 - Структурная схема планшетного графопостроителя

Растровый графопостроитель. Растровые графопостроители с электростатическим, электрохимическим, электротермическим и другими немеханическими способами регистрации изображений на обычные и специальные носители получили распространение для получения рабочих чертежей непосредственно в производственных помещениях благодаря своему высокому быстродействию и невысокой требовательности к условиям эксплуатации.

На рисунке 1.44 приведена структурная схема растрового графопостроителя.

Рисунок 1.44 - Структурная схема растрового графопостроителя

К недостаткам растровых графопостроителей с металлическими электродами относится выгорание электродов, приводящее к ухудшению качества изображения, и необходимость применения специальных бумаг. Совершенствование растровых графопостроителей ведется в направлении использования волоконно-оптических способов регистрации, лишенных указанных недостатков и позволяющих значительно увеличить скорость и каче-

ство печати.

Перьевые плоттеры. Перьевые плоттеры (ПП) - это электромеханические устройства векторного типа. На ПП выводят графические изображения векторные программные системы типа AutoCAD. ПП создают изображение при помощи пишущих элементов, обобщенно называемых перьями. Пишущие элементы бывают одноразовые и многоразовые. Перо крепится в держателе пишущего узла, который имеет одну или две степени свободы перемещения.

Существует два типа ПП: планшетные и барабанные (или рулонные).

Особенностью ПП являются высокое качество получаемого изображения и хорошая цветопередача при использовании цветных пишущих элементов. Скорость вывода информации в ПП невысокая.

Струйные плоттеры. Технологии направленного распыления чернил на бумагу при помощи сотен форсунок одноразовой печатающей головки. Каждой форсунке соответствует свой микроскопический нагревательный элемент (терморезистор), который мгновенно (за 7-10 мкс) нагревается под воздействием электрического импульса. Чернила закипают, и пары создают пузырек, который выталкивает из форсунки каплю чернил. Когда импульс кончается, терморезистор столь же быстро остывает, а пузырек исчезает.

Струйные плоттеры работают с форматами А1-А0.

Достоинства струйная технологии:

-  простоту реализации;

-  высокое разрешение;

-  низкую потребляемую мощность;

-  относительно высокую скорость печати.

Недостатки струйных плоттеров:

-  невысокая скорость вывода графической информации;

-  выцветание со временем полученного цветного изображения.

Электростатические плоттеры. Электростатические плоттеры (ЭП) используют электростатическую технологию на основе создании скрытого электрического изображения (потенциального рельефа) на поверхности носителя - специальной электростатической бумаги, рабочая поверхность которой покрыта тонким слоем диэлектрика, а основа пропитана гидрофильными солями для обеспечения требуемых влажности и электропроводности. Потенциальный рельеф формируется при осаждении на поверхность диэлектрика свободных зарядов, образующихся при возбуждении электродов записывающей головки высоковольтными импульсами напряжения. Когда бумага проходит через проявляющий узел с жидким намагниченным тонером, частицы тонера оседают на заряженных участках бумаги. Полная цветовая гамма получается за четыре цикла создания скрытого изображения и прохода носителя через четыре проявляющих узла с соответствующими тонерами.

Недостатки электростатических плоттеров:

-  необходимость поддержания стабильных температуры и влажности в помещении;

-  необходимость тщательного обслуживания;

-  высокая стоимость.

Плоттеры прямого вывода изображения. Изображение в плоттере прямого вывода изображения (ППВИ) создается на специальной термобумаге (бумаге, пропитанной теплочувствительным веществом) длинной (на всю ширину плоттера) "гребенкой" миниатюрных нагревателей. Термобумага, которая обычно подается с рулона, движется вдоль "гребенки" и меняет цвет в местах нагрева. Изображение получается высококачественным (разрешение до 800 dpi (точка/дюйм)), но только монохромным.

Плоттеры на основе термопередачи. Отличие плоттеров на основе термопередачи (ТПТ) от ППВИ состоит в том, что в них между термонагревателями и бумагой (или прозрачной пленкой) размещается "донорный цветоноситель" - тонкая, толщиной 5-10 мкм, лента (например, лавсановая), обращенная к бумаге красящим слоем, выполненным на восковой основе с низкой (менее 100° С) температурой плавления.

На донорной ленте последовательно нанесены области каждого из основных цветов размером, соответствующим листу используемого формата. В процессе вывода информации бумажный лист с наложенной на него донорной лентой проходит под печатающей головкой, которая состоит из тысяч мельчайших нагревательных элементов. Воск в местах нагрева расплавляется, и пигмент остается на листе. За один проход наносится один цвет. Все изображение получается за четыре прохода. Таким образом, на каждый лист цветного изображения затрачивается в четыре раза больше красящей ленты, чем на лист монохромного.