Сетевой принтер. 
Архитектура ЭВМ и систем

Прямое подключение принтера к сети выгодно по следующим причинам:

• • не требуется выделять отдельную рабочую станцию (компьютер) для управления принтером;
• • принтер может располагаться в любом удобном месте.

Для использования принтера как сетевого в него должна быть установлена сетевая интерфейсная карта NIC (Network Interface Carol) дтя принтеров или к нему подключен внешний блок аппаратного сервера печати, один разъем которого подсоединяется к параллельному порту принтера.

К сетевым принтерам предъявляются повышенные требования. Прежде всего это касается скорости работы механизма печати. Для рабочих групп, насчитывающих до 20 пользователей, рекомендуется применять принтеры со скоростью печати 12…16 страниц в минуту. Если пользователей больше, то лучше применять быстродействующие принтеры со скоростью печати от 20 до 30 страниц в минуту.

Основные характеристики принтеров

Скорость печати. Единицами измерения скорости печати служат:

• • число отпечатанных знаков (символов) за одну секунду (characters per second — cps). Этот показатель отражает скорость печати текста и используется для матричных и струйных принтеров;
• • число отпечатанных страниц (обычно формата А4) за одну минуту. Этот показатель используется для лазерных принтеров, которые в отличие от матричных и струйных принтеров формируют для печати полную страницу, а не отдельные символы (или строки). В силу универсальности показателя (его можно использовать для графики) скорость печати струйных принтеров также часто измеряется в страницах в минуту.

Скорость печати принтера зависит от ряда факторов:

• • от качества отпечатков, определяемого режимом печати. Режим черновой печати (Draft Mode) обеспечивает более высокую скорость печати, чем режим LQ (Letter Quality) высококачественной печати. Производители принтеров часто указывают максимальную скорость печати как скорость печати текста в режиме черновой печати;
• • от вида печатаемого материала. Текстовый материал печатается с большей скоростью, чем графический, так как при печати графики выполняется расчет каждой выводимой на печать точки;
• • от цветовой палитры отпечатка. Цветные изображения при печати формируются последовательным наложением четырех цветов. Поэтому скорость цветных принтеров значительно меньше, чем черно-белых.

Объем памяти. Все принтеры оборудованы внутренней памятью (буфером), которая принимает данные от процессора и хранит их во время печати строки или страницы. Объем внутренней памяти является важным показателем принтера, определяющим скорость его печати.

В матричных и струйных принтерах реализуется построчная печать, не требующая больших объемов памяти. Поэтому для них объем памяти составляет десятки — сотни килобайт.

Лазерные принтеры обрабатывают целые страницы, выполняя при этом большое количество вычислений. Объем необходимых вычислений зависит от общего количества точек на странице. При разрешении 1200×1200 dpi на странице формата А4 насчитывается более 140 млн точек. Поскольку скорость печати зависит от этого показателя, объем памяти лазерных принтеров для черно-белой печати составляет единицы мегабайт, для цветной печати — десятки мегабайт. В лазерных принтерах могут быть дополнительно установлены:

• • платы с DRAMили SIMM-модулями памяти;
• • флэш-память для хранения различных шрифтов, шаблонов, некоторых программ и других средств поддержки печати. Например, флэш-память объемом 1 Мбайт позволяет хранить до двух десятков кириллических шрифтов;
• • шрифтовые картриджи.

Оснащенные указанными средствами принтеры выигрывают в скорости за счет того, что не тратится время на их загрузку из памяти компьютера. Сетевые принтеры часто имеют еще и внешнюю память (винчестер).

Шумовые характеристики. Работа матричного (игольчатого) принтера, как и любого механического устройства, всегда сопровождается шумом. Для снижения уровня шума применяются различные технические решения. Для некоторых принтеров предусмотрен так называемый тихий режим (Quiet Mode). Однако в этом режиме скорость печати снижается в два раза.

В струйных принтерах лишь двигатель, управляющий головкой принтера, издает легкое гудение. Уровень шума составляет около 40 дБ, что на 15 дБ меньше, чем у матричных принтеров.

Примерно такой же уровень шума имеют лазерные принтеры. Качество печати. Показателем для оценки качества печати принтера служит разрешающая способность, или разрешение. Разрешение оценивается количеством точек, которое печатается на одном дюйме (dots per inch — dpi).

Разрешающая способность матричного принтера определяется многими факторами:

• • диаметром иголок, их количеством и расположением в матрице, размером матрицы и качеством красящей ленты,
• • скоростью печати, которая ограничивается максимальной частотой срабатывания иголок. При повышении скорости происходит «размазывание» точек;
• • величиной смещения печатающей головки (возможно, и бумаги) влево-вправо, вверх-вниз (при этом увеличивается количество проходов по печатающей строке).

Матричные принтеры способны работать в режимах с различным разрешением — от малого разрешения для быстрой печати черновиков (Draft) до высокого разрешения (NLQ — Near Line Quality), качество, близкое к гладким буквам пишущих машинок), которое составляет 360×360 dpi.

Разрешение струйного принтера (подобно матричному) определяется диаметром сопел, их количеством и расположением в пишущей головке. Благодаря возможности использования большого количества сопел в струйных принтерах достигается разрешение, близкое к разрешению лазерных принтеров. Большое значение имеют качество и толщина бумаги. Для быстрого высыхания чернил применяется подогрев бумаги. Разрешение струйных принтеров при печати графики составляет 300?300 — 720?720 dpi.

Для лазерных принтеров характерно следующее:

• • горизонтальное разрешение определяется числом точек в одной строке и ограничивается точностью наведения лазерного луча с помощью отклоняющего зеркала;
• • вертикальное разрешение соответствует шагу барабана.

Многие модели принтеров имеют «несимметричное разрешение». Например, при точности наведения лазерного луча 1/1200 дюйма и шаге барабана 1/600 дюйма разрешение составляет 1200?600 dpi. Лазерные принтеры имеют наиболее высокую разрешающую способность.

Для матричных или струйных принтеров конечная толщина иголок или сопел обусловливает неравномерное расположение отдельных точек. В результате этого при печати наклонных линий возникает так называемый «лестничный эффект», который проявляется при печати графических изображений и крупного текста. Такую же проблему для лазерных принтеров впервые решила фирма Hewlett-Packard, применяя RET-технологию (Resolution Enhancement Technology — технология повышения разрешения), которая повышает качество вывода текста, штриховых и полутоновых изображений. Суть RET-технологии состоит в том, что с помощью специальной микросхемы осуществляется управление интенсивностью лазерного луча, благодаря чему на поверхности барабана создаются разные уровни заряда. Заряд каждой точки растра варьируется пятью градациями, которые обеспечивают устранение «лестничного эффекта» .

Цветная печать. Только сравнительно небольшое число матричных принтеров имеют опцию цветной печати. Качество цветной печати 24-игольчатого принтера, реализованное с помощью многоцветной красящей ленты, значительно уступает качеству печати струйного принтера.

В цветном лазерном принтере имеются четыре емкости для тонеров каждого цвета (Cyan, Magenta, Yellow, Black) и от двух до четырех узлов проявления, что обеспечивает лучшее качество печати по сравнению с другими принтерами. Однако даже дорогие модели цветных лазерных принтеров не дают идеального фотографического качества. Для этой цели используются термические принтеры.

Шрифты. Многие изготовители оборудуют свои принтеры большим количеством встроенных шрифтов. Эти шрифты записаны в ROM-память принтера и считываются только оттуда. В связи с этим следует обратить внимание на следующее:

• • обычно программы обработки текста «не знают» шрифты, встроенные в принтер, и всегда используют стандартный шрифт, поэтому встроенные шрифты могут использоваться программным обеспечением только при установке соответствующего драйвера принтера;
• • при работе в системе Windows изобилие шрифтов TrueType обесценивает наличие большого количества встроенных в принтер шрифтов.

Головка принтера. Основным недостатком струйного принтера является относительно большая вероятность засыхания чернил внутри сопла. Поэтому принтер нельзя выключать во время работы, ибо в этом случае головка останется стоять в промежуточной позиции, что приведет к более быстрому высыханию сопел. Большинство принтеров имеют режим парковки, при котором печатающая головка возвращается в исходное положение внутри принтера, что предотвращает засыхание чернил. Некоторые струйные принтеры оборудованы устройством очистки сопел. Для этого необходимо на панели принтера нажать соответствующую клавишу.

Интерфейс. Для подключения принтеров может быть использован параллельный интерфейс и интерфейс последовательной шины USB. Для более дорогих лазерных принтеров разработан соединитель параллельного порта с плотным расположением контактов, называемый С-соединитель (С-порт). При этом сохраняется возможность использования стандартного разъема Centronics. Достоинство С-соединителя состоит в том, что в отличие от обычного разъема Centronics длина кабеля может составлять до 10 м. Кроме того, он лучше справляется с двунаправленной скоростной передачей данных.

Фирмой Far Point Communication была разработана специальная карта F/Port Plus ЕСР для дальнейшего повышения скорости печати. Эта карта имеет дополнительные буферы и другие усовершенствованные средства, повышающие производительность принтера на 25−40%.

Некоторые модели принтеров оборудованы беспроводным интерфейсом; инфракрасными приемопередатчиками (Infrared Data Association — IrDA). Это позволяет передавать файлы с помощью инфракрасного излучения, делая ненужным кабельное соединение, что удобно для пользователей компьютеров типа ноутбук, которым постоянно приходится подключать и отключать кабели при необходимости напечатать документ. Естественно, ноутбук также должен быть оборудован средствами IrDA.

Работа с бумагой. Матричные принтеры могут печатать практически на любой бумаге — листовой, рулонной, фальцованной. Листы заправляются вручную или укладываются в специальные лотки для автоматической подачи бумаги из пачки. Подача листов осуществляется вращением валика, к которому лист плотно прижат обрезиненным роликом. Для печати из рулона или стопки фальцованной бумаги с перфорацией по краям механизм подачи бумаги имеет траки в виде резиновых или пластмассовых гусениц с зубчиками. Траки расположены на общей оси и обеспечивают подачу бумаги без перекосов. Узкие принтеры позволяют печатать на бумаге шириной до формата А4 (вертикально заправленный лист), широкие — до А3 (горизонтально заправленный лист). Принтеры имеют направляющие, регулируемые по ширине листа, а у моделей с траками направляющие двигаются вместе с траками. Кроме того, специально сконструированные матричные принтеры могут печатать одновременно несколько копий документа. Такие принтеры предназначены для эксплуатации в промышленных условиях и могут печатать на карточках, сберегательных книжках и других носителях из плотного материала.

Струйные и лазерные (большинство моделей) принтеры не могут использовать бумагу в рулоне и производить одновременную распечатку нескольких копий документа.

Для некоторых сетевых принтеров предусмотрена выборка листов из нескольких лотков и раскладка напечатанных листов по нескольким приемным карманам.

Расходные материалы. Помимо бумаги используются:

• • для матричных принтеров — картридж с красящей лентой. Его срок службы оценивается максимальным количеством напечатанных знаков, которое составляет 2…3 млн. Благодаря невысокой стоимости картриджей матричные принтеры имеют самые низкие эксплуатационные расходы;
• • для струйных принтеров — картридж, представляющий собой головку принтера с резервуаром для чернил. Картридж имеет сравнительно высокую стоимость и небольшой срок службы. Поэтому многие пользователи предпочитают самостоятельно заправлять картриджи чернилами;
• • для лазерных принтеров — картридж с тонером. Ресурс картриджа оценивается количеством напечатанных страниц (формата А) и составляет 3000…20 000 страниц. Стоимость картриджа с тонером многократно превышает стоимость картриджа с красящей лентой. Поэтому многие пользователи пользуются услугами обслуживающих фирм для восстановления и перезарядки тонера картриджей.

Срок службы и надежность работы. В матричном принтере заложен механический принцип работы. В процессе печати основную нагрузку испытывают иголки, поэтому срок службы принтера определяется печатающей головкой.

В струйном принтере для печати используется головка с чернилами, которые подаются по соплам, поэтому главной причиной отказа в работе является большая вероятность засыхания чернил внутри сопла. Такой отказ приводит к вынужденной замене печатающей головки. Для повышения надежности работы в принтерах предусмотрен режим парковки. В этом режиме печатающая головка возвращается в исходное положение, в котором предотвращается высыхание чернил. Некоторые струйные принтеры оборудованы устройством очистки сопел.

В лазерном принтере многие узлы функционируют в экстремальных условиях. Одним из главных узлов, определяющим качество работы и срок службы лазерного принтера, является сменный барабан. Загрязненный барабан не обеспечивает хорошего качества печати изза плохой фиксации на нем тонера. Поэтому не рекомендуется печатать на обратной стороне уже распечатанного листа или подвергать барабан длительному освещению (более 3 мин). Ресурс барабана лазерного принтера зависит от модели и составляет для недорогих принтеров 40 000−60 000 страниц. Для повышения срока службы лазерного принтера рекомендуется придерживаться расчетных нагрузок, установленных фирмами-изготовителями. Расчетные нагрузки оцениваются количеством напечатанных страниц в месяц для конкретной модели принтера. Например, для принтера HP Laser 5Р расчетная нагрузка составляет 12 000 страниц/месяц.