Nyomtatók


A nyomtatók feladata, hogy valamilyen forrásból származó információt papíron vagy más hordozón megjelenítsen.
A nyomtatók csoportosítása többféleképpen történhet:
Az ütő nyomtatók esetén egy festéket tartalmazó szalagból az ütőerő hatására festék préselődik a papírra. Előnye, hogy egyszerű, olcsó és több példányos nyomtatás is lehetséges. Hátránya, hogy zajos, lassú és gyenge minőségű a nyomtatás.
A nem ütő nyomtatók esetében a tinta vagy a festék felvitele és rögzítése fújással, olvasztással, nagy nyomású hengerléssel történik. Az ilyen nyomtató csendes működésű, de egyidőben csak egy példányt tud nyomatatni. Általában a nyomtatás gyorsabb, a nyomtatási minőség jobb.
A nyomtatási minőség szempontjából (elsősorban a tűs nyomtatóknál) három csoportot lehet megkülönböztetni. A leggyengébb minőséget az elnagyolt (draft) nyomtatás adja, ahol látszanak a karaktereket kialakító pontok. A következő fokozat az NLQ, csaknem levélminőséget jelent. A legjobb minőséget a levél minőségű (LQ) nyomtatás adja, itt a karakterek folyamatos vonalból állnak, szabad szemmel nem fedezhető fel folytonossági hiány.
A tintasugaras- és a lézernyomtatók nyomtatási minőségét alapvetően a nyomtató felbontása határozza meg. A grafikus nyomtatás alapja az elemi pont, ilyen pontokból kell összerakni a karaktereket és a grafikus ábrákat. Az elhelyezhető elemi pont átmérője határozza meg a felbontást, mely jelzi a távolságegységenként elhelyezhető elemi pontok számát. A felbontás mértékegysége a dpi (dot per inch). A mai korszerű nyomtatók felbontóképességét 300, 600 és 1200 dpi tartományon belül állíthatjuk.
A nyomtatók funkcionális egységei:


Mátrixnyomtató

A mátrixnyomtató karakterformáló egysége a tűket tartalmazó mátrixfej. A betűket több pontból állítják össze. Régen igen elterjedtek voltak a 9x6-os mátrixú nyomtatók, ahol 9 függőleges pontból lehet a karakterek szárát megjeleníteni. Az alapvonal a második és a harmadik pont között húzódik. A 9 tűs mátrixnyomtatóhoz kifejlesztett nyomtatófejben 9 darab tű helyezkedik el egy függőleges oszlopban, rubin tűvezetőben. A tűket 9 darab elektromágnes vezérli. A nyomtatás úgy történik, hogy a fej vízszintes mozgatásával egyidőben a tűk a festékszalagon keresztül a papírnak nyomódnak. A 9 tűs fej nem ad jó minőségű nyomtatási eredményt, ezért a későbbiekben több kisebb átmérőjű tűt tartalmazó nyomtatófejeket alkalmaztak.
A mátrixnyomtatók kellékanyaga a festékszalag, amely a leggyakrabban egy festékkel átitatott textilszalag, amit műanyag kazettában helyeznek el. A nyomtatás alatt a szalagot folyamatosan egy irányba kell mozgatni, a hajtás többnyire a fej mozgatásából ered, de egyes gyorsnyomtatók esetében önálló motort alkalmaznak. A szalag a kazetta belsejében lazán van összehajtogatva, és néhányszor tíz méter hosszú, szélessége 8-25 mm között változik.


Tintasugaras nyomatató

A tintasugaras nyomtatók jellemzője a viszonylag jó minőségű (300-600 dpi) és a csendes nyomtatás, az alacsony ár, valamint az aránylag magas nyomtatási költség. A tintasugaras nyomtatókban a nyomtatófej fúvókákat tartalmaz. A fúvóka kis átmérőjű (gyakran 0,05 mm) lyukkal készül, melyen keresztül a tintacsepp kirepül a papírra. A csepp leválasztására többfajta módszer létezik, így megkülönböztetünk folyamatos áramú vagy tintacseppes fejeket. A tintacseppes fej lehet piezokristályos vagy buborék működésű.
A folyamatos áramú fejnél a tinta folyamatosan áramlik a fúvókákon keresztül a papír felé és egy elektrosztatikus eltérítő rendszer téríti el, amikor nem szükséges, hogy a papírra kerüljön. A konstrukció előnye, hogy a tinta nem tud beszáradni a fúvókákba. Ezt a megoldást elsősorban színes nyomtatóknál alkalmazzák.
A piezokristályos nyomtatófej felépítése egy piezoelektromos kristályból, a fúvókából, a hozzá vezető kapillárisból és a tintatartályból áll. Működése során a kristályra adott feszültség hatására megváltoztatja méretét, és egy adott mennyiségű tintát lök ki a fúvókán keresztül a papírra. Ha a feszültséget megszüntetjük, akkor a tinta a tartályból a kapillárison keresztül a nyomástérbe áramlik.
A buborékfúvóka hőt alkalmaz a csepp leválasztására. A csőben, melyben a tinta van, elhelyeznek egy kis fűtőszálat, és ezt a csepp leválasztásakor felfűtik. A felfűtés hatására a tinta egy része elgőzölög, buborékot hoz létre a csőben, ez a nyomás pedig kilöki a tintát a fúvókán keresztül.
A nyomtatófej 24, 36 vagy 48 fúvókát tartalmaz, a színes nyomtatónál nem ritka a 96 darab fúvóka sem. A fúvókákat függőleges vagy ferde vonalban helyezik el, a vezérlést szalagkábel segítségével viszik a fejhez.
A színes tintasugaras nyomtatók ugyanazt a nyomtatófejet alkalmazzák, amit a fekete- fehér nyomtatók, de a négy színnek megfelelően négy példányban.


Lézernyomtató

A lézernyomtatóknál általában infravörös (800-1200 nm), szabad szemmel nem látható tartományban sugárzó félvezető lézert alkalmaznak. A félvezető lézer a ráadott tápfeszültség hatására sugároz, és könnyen modulálható. A moduláció a képpontok függvényében való villogtatást jelent. Néhány nyomtatónál hélium-neon lézert alkalmaznak.
A nyomtatási szélesség A/4-es papírméretnél 8 inch, ezért a lézersugarat ilyen szélességben kell az idő függvényében eltéríteni, hogy minden képpont a megfelelő pozícióba kerüljön. Az eltérítő egység egy nyolcoldalú hasáb alakú forgó tükör, mely 8 inch szélességű pásztázó sugárnyalábot állít elő. A tükröt általában üvegből készítik, a nyolc oldalát jó fényvisszaverő anyaggal vonják be, a forgatást egyenáramú motor végzi elektronikus fordulatszám-szabályozással. A tükör nyolc oldalának az eltérítés síkjában tökéletesen egybe kell esnie, mert különben a két sor egymásra rajzolódna, vagy túl nagy lenne a távolság a két sor között. Az eltérített sugár egyik végállásában helyezik el a sugárérzékelőt, mely jelet ad az elektronikának az eltérítés szinkronizálásához és a motor fordulatszámának szabályozásához. Az eltérítés után létrejön a vízszintes felbontás, így a képpontok vízszintesen helyes pozícióba kerülnek.
Az optika feladata a lézersugár fókuszálása és a torzulások kiküszöbölése. Az optikától adott távolságra helyezkedik el a fényérzékeny henger, itt kell a sugárnak fókuszban lenni. A henger az eltérítés középső pozíciójában közelebb van az optikához, mint a két szélső helyzetben, azért középen a fényt lassabban kell a lencsén átengedni, mint a széleken, hogy mindenütt azonos fázisban érkezzen a hengerre. Az optika további feladata a felbontás által megkövetelt foltátmérő biztosítása az eltérítés teljes vonalában.

1. ábra: A lézernyomtató elvi felépítése

A fotóhenger 4-10 cm átmérőjű alumínium csőre felvitt szerves fotóvezető anyag (pl. szelén), az elektromos töltést jól megtartja, megvilágítás hatására azonban a megvilágított helyen vezetővé válik, és a töltését elveszíti. Erre a hengerre vetíti rá a lézersugár a nyomtatandó szöveget vagy képet. A hengert a nyomtatás közben egyenletes sebességgel kell forgatni, a fordulatszám szinkronban van a tükörforgatással, és gondoskodni kell elektromos töltöttségéről. Az alkalmazott átmérő általában nem teszi lehetővé, hogy egy teljes A/4-es oldal a hengeren maradjon, ezért egy hengerfordulaton belül meg kell kezdeni a papírra nyomtatást. Vannak olyan nyomtatók, ahol a henger helyett végtelenített szalagot használnak.
A töltő koronák vékony huzalok, melyek adott távolságra helyezkednek el a henger palástjától, feszültségük néhány száz és néhány ezer volt között változik. A töltő korona feladata, hogy a megvilágítás előtt a hengert egyenletesen feltöltse. A lézersugár hatására a megvilágított helyen a töltés elveszik, tehát a megvilágítás után a henger egy alkotójának a feszültsége vagy nulla, vagy néhány ezer volt. Ez a sok kicsi kondenzátor elhalad a festékező henger előtt, és a töltött helyeken festék tapad rá. Ezzel a módszerrel fekete felületet a lézer sugárforrás kikapcsolásával, fehér felületet annak bekapcsolásával lehet elérni.
A festékező egység nagyon finomra őrölt (néhány µm) porfestéket (toner) tartalmaz, ezt a finom porfestéket kell egyenletes rétegben a képtartalomnak megfelelően felvinni a papírra. A festékbe finoman őrölt vasport kevernek, ezáltal a festék mágnesezhetővé válik. A henger palástja mentén elhelyezett állandó mágnesű forgó tengely a festéktárolóból mindig adott mennyiségű festéket választ le, és azt a hengertől adott távolságra tartja. A nyomtatás hatására a festék az ún. mágneses keféről a hengerre, majd a papírra vándorol, és a vaspor visszamarad a kefén.
A papírt a hengerről leválasztva a beégető egységbe kell vezetni, mely 150 °C körüli hőmérsékleten a festéket a papírba égeti. Az egység egy fűthető hengert tartalmaz, amelynek hőmérséklete pontosan szabályozható. A festékezett papír egyenletes sebességgel áthalad a beégető henger és egy gumihenger között, a festék pedig rögzítődik.
A színes lézernyomtatót négy xerografikus egységgel (négy henger és négy különböző színű toner) építik fel. Elsőként a lézer felírja az első színhez tartozó információt a hengerre, a festékező egység festékkel látja el, és a festék átkerül a papírra, majd a beégetéssel fixálódik. Ezután a folyamat a második, a harmadik majd végül a negyedik szín feldolgozásával folytatódik. A papír a négy egység előtt elhaladva folyamatos pályán mozog, a lézerforrás egymás után világítja meg a négy hengert.


Hőnyomtató

A legősibb eljárásokat alkalmazó hagyományos hőnyomtató nem használ sem festéket, sem szalagot, csupán a nyomtatófejbe épített fűtőellenállásokkal operál. A fej és a hőre érzékeny speciális papír közti fizikai érintkezés során alakulnak ki a karakterek. A nyomtatási minőség közepes, mert a hőérzékeny papír nem elég stabil, fény hatására lassan tönkremegy. Ezért ezt az eljárást csak ritkán, igénytelen helyeken alkalmazzák.
Minőségi nyomatok előállítására jóval alkalmasabb a hőátvitelen alapuló eljárás. Itt is megtaláljuk a nyomtatófejbe épített fűtőellenállásokat, ezek azonban nem a papír megpörkölésével, hanem egy festék-viasz keverékből készült szalag felfűtésével rajzolják ki a kívánt karaktereket. A szelektíven alkalmazott fűtés a megfelelő helyeken olvasztja meg a viaszt, így a festék szabaddá válik és rátapad a papírra.
Az olcsóbb típusok mozgó fejjel, míg a kimondottan drága kategóriába tartozó berendezések több ezer ellenállásból álló, rögzített fejjel rendelkeznek. A hőátviteli technológiával működő nyomtatókat elsősorban három vagy négy színnyomással alkalmazzák. A különböző színű rétegeket egymás után készíti el a nyomtatófej.


Szublimációs nyomtató

A csúcsot árban és minőségben egyaránt a szublimációs hőnyomtatók tartják. A szublimációs jelző arra utal, hogy e nyomtatókban valamilyen szilárd test az átmeneti folyékony halmazállapot kihagyásával alakul át légneművé. Az eljárásnál tehát csak speciális festék használható. A nyomtatópapírt egy polimerizált bevonat fedi, amikor pedig a fej melegíti a filmet, a két réteg közti kontaktusban a festék átrendeződik a papír irányába. Az így készült nyomatok fényképminőségűek. A hőnyomtatók hátránya a magas ár, a lassúság, a hatalmas méret és tömeg, valamint a speciális anyagok használata miatt kialakuló magas nyomtatási költség.


PLOTTEREK

A plotter a számítógép által előállított rajzok megjelenítésére szolgál. A készülék elsősorban tervek, műszaki rajzok készítésére alkalmas.
A plotterek működési elv szerint többfélék lehetnek, de közülük a tollas és a tintasugaras plotterek a legelterjedtebbek.
A tollas plotterek, mint ahogy ez nevükből is kitűnik tollakkal rajzolnak. Csőtollakkal, filctollakkal, golyóstollakkal, egyesek ceruzákkal. A tollak lehetnek egyszer használatosak, vagy utántölthetőek, valamint megkülönböztetjük őket szín, vastagság és aszerint is, hogy milyen médiához lehet őket használni. Ezeket a tollakat egy speciális befogószerkezet fogadja és működteti. Vannak 4, 6 és 8 tollat működtető befogók. Részben a tollak problémái miatt (folyton beszáradnak, elkopnak, nehézkes az utánpótlás) részben pedig a rajzolási sebessége, szolgáltatásai miatt ma már a tollas plottereket elavultnak mondhatjuk.
Az utóbbi időben a tintasugaras plotterek teljesen egyeduralkodóvá váltak és ezáltal a tollas plotterek szinte teljesen eltűntek. Ez főképp annak köszönhető, hogy nagyságrenddel gyorsabban működnek előző társaiknál, valamint nemcsak vonalas ábrákat hanem részletgazdag színes posztereket is készíthetünk vele, ami a tollas technológiánál elképzelhetetlen volt.

Egy szintet vissza, vagy vissza a főmenübe.