Rys. 1 Skład tekstu przy wykorzystaniu metalowych czcionek

Transkrypt

1 PIERWSZA DRUKARKA Druk czyli metoda wielokrotnego przenoszenia tekstu lub grafiki na papier to wynalazek chiński z początku VII w. W Europie, początki druku związane są z wynalazcą ruchomej czcionki odlewanej z metalu - drukarzem Johannesem Gutenbergiem, który w 1455 roku wydał Biblię Gutenberga. Rys. 1 Skład tekstu przy wykorzystaniu metalowych czcionek W XX wieku ruchomą metalową czcionkę zastąpiły maszyny offsetowe, na których obecnie drukuje się w wysokich nakładach gazety, czasopisma, książki, kalendarze, plakaty czy inne tego typu wydawnictwa. Rys. 2 Maszyna drukarska - płaska, arkuszowa Od zawsze problemem było drukowanie dokumentów na mniejszą skalę i mniejszym kosztem. Dopiero pojawienie się kserokopiarki, drukarki komputerowej i niewielkich maszyn do tzw. personalizowanego druku cyfrowego rozwiązało ten problem. W pierwszych komputerach budowanych w latach 40. i na początku lat 50. ubiegłego wieku do drukowania wykorzystywano odpowiednio zmodyfikowane dalekopisy i elektryczne maszyny do pisania. Urządzenia takie nazywane znakowymi lub bębnowymi drukarkami wierszowymi wykorzystywały podłużny wałek, na powierzchni którego znajdowało się 80 cylindrów. W pierwszych drukarkach wydruk był realizowany przy pomocy czcionek na mechanizmie dźwigniowym albo ułożonych na powierzchni walca lub półkuli (rozetowe). 1

2 Rys. 3 Bęben drukujący drukarki wierszowej Na obwodzie każdego cylindrów umieszczano wszystkie znaki alfabetu wraz ze znakami interpunkcyjnymi i cyframi. Sam druk odbywał się zaś w taki sposób, że obrót wałka ustawiał w danym miejscu żądaną literę, a następnie w wałek poprzez taśmę barwiącą i kartkę papieru uderzał specjalny młoteczek, drukując jeden znak. Następnie wałek obracał się ustawiając następny znak w wierszu, młoteczek przesuwał się o jeden znak i ponownie uderzał i tak dalej do zakończenia wiersza. Rys. 4 Zasada działania drukarki wierszowej Taki sposób tworzenia wydruku nie był zbyt szybki kilkadziesiąt znaków na sekundę, a drukowanie grafiki było niemożliwe. 2

3 Rys. 5 Polska drukarka wierszowa produkcji Mera-Błonie DW 401 DRUKARKA IBM 1403 Pierwszą profesjonalną drukarką komputerową była IBM 1403, będąca częścią zestawu komputerowego IBM 1401 z 1959 roku. Model ten był pierwszą na świecie drukarką łańcuchową. Rys. 6 Łańcuchy z czcionkami stosowane w drukarce IBM 1403 W mechanizmie drukującym wykorzystano przesuwane poziomo metalowe paski zwane łańcuchami (ang. chain), ze znajdującymi się na nich literami, cyframi i znakami. Pierwszy model tej drukarki potrafił drukować 600 linijek tekstu na minutę i był około dwóch, trzech razy szybszy niż wcześniejsze wykorzystywane modele drukarek. Drukarka IBM 1403 produkowana był aż do roku 1971 roku. 3

4 Rys. 7 Drukarka łańcuchowa IBM 1403 Rys. 8 Komputer IBM 1401 Drukarki takie jak IBM 1403 należące do kategorii drukarek znakowych nie potrafiły drukować grafiki. Dzięki użyciu papieru samokopiującego służyły do szybkiego wydruku kilku kopii dokumentu jednocześnie. Urządzenia wykorzystywano przede wszystkim do przygotowywania masowych wydruków tekstowych, do drukowania m.in. list 4

5 płac w zakładach pracy, wyciągów z kont bankowych rozsyłanych do klientów, czy bilingów i rachunków telefonicznych. PIERWSZA DRUKARKA IGŁOWA Drukarki igłowe (ang. Dot Matrix Printer) zwane również mozaikowymi, należą do drukarek matrycowych, ponieważ drukują znaki i grafiki, które powstają na bazie matrycy składającej się z określonej liczby punktów. W 1970 roku firma DEC (Digital Equipment Corporation) zaprezentowała pierwszą na świecie mozaikową drukarkę igłową DEC LA30, która pozwalała na drukowanie prostej grafiki. BUDOWA DRUKARKI IGŁOWEJ Rys. 9 Drukarka DEC LA30 Rys. 10 Drukarka igłowa Epson FX-890 5

6 Rys. 11 Elementy drukarki igłowej Rys. 12 Budowa drukarki igłowej 6

7 ZASADA DZIAŁANIA Drukarka igłowa należy do drukarek uderzeniowych. Jej zasada działa jest podobna do maszyny do pisania, jednak zamiast używania specjalnych młoteczków z czcionką używane są igły. Obraz na pierwszej warstwie papieru tworzony jest przez taśmę barwiącą, która znajduje się pomiędzy igłą a papierem. Rys. 13 Taśma barwiąca W drukarce papier dociskają do gumowego wałka rolki. Po uderzeniu igły barwnik z taśmy zostaje przeniesiony na papier. Obraz na kopiach powstaje w wyniku zastosowania papieru samokopiującego. Energia uderzenia w pierwszą warstwę przekazywana jest warstwom, które znajdują się pod nią. Jeżeli mamy dobrej jakości drukarkę, to obraz może powstawać jednocześnie na oryginale i nawet 9 kopiach. Ilość drukowanych kopii zależy od siły z jaką igła drukarki może uderzać w papier. Rys. 14 Papier samokopiujący Rys. 15 Zasada działania mechanizmu igłowego 7

8 GŁOWICA DRUKUJĄCA Gdy drukarka nie drukuje, pole magnetyczne wytworzone przez magnes zatrzymuje igłę wewnątrz głowicy drukującej. Wokół magnesu nawinięty jest przewód, tworząc elektromagnes. W czasie druku przez elektromagnes przepływa prąd i wytwarza pole elektromagnetyczne przeciwne do pola magnesu stałego. W wyniku zmiany polaryzacji sprężynka ma możliwość wypchnięcia igły z głowicy. Igły uderzają w papier poprzez taśmę barwiącą, która pozostawia ślad w postaci kropki. Przy druku powtarzanym w regularnych odstępach na papierze jest tworzony obraz złożony z siatki punkcików i wysokości odpowiadającej wysokość głowicy. Po wydrukowaniu jednej linii papier jest przesuwany w górę i drukowana jest następna linia. Głowica drukująca zamocowana na karetce zwanej również wózkiem, przesuwa się do miejsca, w którym zaczyna drukować kolejną linię. Rys. 16 Pracująca głowica drukująca wraz z taśmą barwiącą Rys. 17 Głowica drukująca Głowica drukuje w liniach poziomych, które tworzą obraz w połączeniu z następnymi liniami. Transport papieru odbywa się zwykle tak samo jak w maszynie do pisania za pomocą wałka, do którego papier jest dociskany rolkami. Papier z perforowanymi marginesami (tzw. składanka) przesuwany jest za pomocą zębatek ciągnących. Głowica może być wyposażona w 9 do 48 igieł, umieszczonych w jednym lub dwóch rzędach. Najczęściej liczba ta waha się pomiędzy 9 a 24 igłami. Każda z tych igieł jest napędzana małą sprężynką. Drukarki igłowe mogą pracować zarówno w trybie tekstowym jak i graficznym. 8

9 Rys. 18 Igły głowicy drukującej STEROWANIE GŁOWICĄ DRUKARKI Rys. 19 Sygnały sterujące głowicą i karetką w uproszczeniu W rzeczywistości dochodzą jeszcze inne sygnały np. powrotu karetki lub skoku wałka. Te sygnały są generowane w sterowniku m.in. podczas tzw. formatowania, czyli ustawienia strony w trakcie tworzenia dokumentu w edytorze tekstu, w zależności np. od wielkości czcionki, marginesów, itp. PAPIER W DRUKARKACH IGŁOWYCH W drukarkach igłowych papier w pojedynczych arkuszach porzesuwany jest za pomocą wałka, do którego dociskany jest przez rolki, natomiast papier komputerowy poskładany w arkusze (tzw. składanka) poruszany jest za pomocą wałka i zębatek, które ciągną papier za perforowane marginesy. Do przesuwania papieru perforowanego służy tzw. napęd traktorowy, z kołami lub paskami zębatymi o rozstawie zębów takim jak otwory w papierze (12,7 mm). Za prawidłową pracę głowicy i przesuwanie papieru odpowiadają układy sterowania wraz z silniczkami krokowymi, które sterowane są instrukcjami otrzymywanymi z komputera. DRUK KOLOROWY Niektóre modele drukarek igłowych zostały wyposażone w możliwość druku kolorowego. Aby drukować w kolorze drukarki te potrzebują specjalnej taśmy, która zamiast taśmy koloru czarnego ma taśmę z równoległymi pasmami w czterech kolorach. Zanim igła uderzy w taśmę dochodzi do takiego przestawienia taśmy, aby na wysokości głowicy znajdował się odpowiedni kolor. Podczas drukowania w kolorze igły przenoszą barwnik pomiędzy pasami kolorów na taśmie, w związku z czym z czasem dochodzi do znacznego zabrudzenia taśmy. 9

10 ZASTOSOWANIE Drukarki igłowe były bardzo popularne w latach 80. i 90. Obecnie drukarki te są wciąż niezastąpione i można je spotkać w urzędach, bankach, hurtowniach i sklepach, gdzie są stosowane do drukowania dokumentacji, etykiet wysyłkowych, formularzy czy faktur. Drukarki igłowe do zastosowań masowych i dużych nakładów: EPSON DFX-9000 i Printronix serii P8000: drukowanie etykiet logistycznych, dokumentów przewozowych, bieżących dokumentów księgowych, korespondencji masowej do klientów, np. potwierdzenie salda, gdzie korespondencja z klientami narzuca estetyczny wygląd dokumentu, itp EPSON DFX-9000 to najszybsza w swojej klasie 9-igłowa drukarka matrycowa przeznaczona do dużych obciążeń - szybkość druku znaków na sekundę, drukuje maksymalnie 10 częściowe formularze (1 oryginał +9 kopii) Rys. 20 Drukarka igłowa EPSON DFX-9000 Rodzina drukarek wierszowych Printronix serii P szybkość wydruku wynosi od 500 do 2000 linii na minutę. WADY I ZALETY DRUKAREK IGŁOWYCH Zalety: - umiarkowanie niska cena, - duża szybkość druku, - niewielkie koszty eksploatacji. Wady: - bardzo uciążliwa i głośna praca, Rys. 21 Drukarki igłowe Printronix serii P słaba jakość druku. 10