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informatik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Drucker

Das stored energy-prinzip


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Die Stored energy-Technik (gespeicherte Energie) sorgt für eine um ein Drittel erhöhte Geschwindigkeit gegenüber dem Klappanker-Verfahren. Weiterhin arbeiten Nadeldrucker mit Stored energy-Technik erheblich leiser und leben länger als herkömmliche Druckköpfe.
Beim Stored energy-Prinzip wird eine Feder von einem Dauermagneten ständig gespannt gehalten. Wieder sorgt ein Stromimpuls durch eine Spule dafür, daß ein Magnetfeld aufgebaut wird. Das Spulenmagnetfeld kompensiert, aufgrund seiner entgegengesetzten Polung, das Feld des Dauermagneten. Da kurzzeitig an der Feder keine magnetischen Kräfte angreifen, schnellt die an der Feder angebrachte Drucknadel zum Papier. Sofort wird die Nadel wieder zurückgezogen, da der Dauermagnet, aufgrund des nun fehlenden Spulenfeldes, wieder wirksam ist.
Im Vergleich zum Klappanker-Verfahren arbeitet die Stored energy-Technik mit der Federenergie statt gegen sie. Dadurch läßt sich eine höhere Energieausbeute erzielen. Die Folge ist eine Steigerung der Druckfrequenz auf das Doppelte. Beim Klappanker-Verfahren sind maximal 1200 Nadelbewegungen pro Sekunde möglich. Die Grenzen beim Stored energy-Prinzip liegen um 2400 Nadelstiche pro Sekunde. Nur mit dem Stored energy-Prinzip ist es möglich, 24-Nadeldrucker zu konstruieren, die mehr als 100 cps in LQ-Qualität erreichen.



9-Nadeldrucker

Bei den 9-Nadeldruckern wird ein Zeichen, in der sogenannten Draft-Qualität (EDV-Schrift), aus einer Matrix von 11 * 9 Punkten zusammengesetzt. Diese Schrift läßt die einzelnen Punkte (Nadeldurchmesser 0,3 mm) noch deutlich erkennen, ist aber für Probe- oder Listingausdrucke ausreichend. Für gehobenere Ansprüche besitzen die meisten 9-Nadel-Geräte den sogenannten NLQ-Modus (NLQ: Near Letter Qualität = annähernd Korrespondenzqualität). Um diese Qualität zu erreichen, wird ein Zeichen aus 23 * 18 Punkten zusammengesetzt. Dabei verwenden die Drucker einen kleinen Trick: Der Druckkopf fährt mit der halben Geschwindigkeit am Papier vorbei und erreicht somit in der Horizontalen die doppelte Auflösung. Bei diesem Druckvorgang wird zuerst nur die erste, dritte, fünfte, ... und siebzehnte Reihe des Zeichens gedruckt. Am Ende der Zeile führt der Drucker einen Zeilenvorschub von nur einem halben Nadeldurchmesser (1/216 Zoll (1 Zoll = 25,4 mm)) aus. Anschließend wird dann die zweite vierte, sechste, ... und achtzehnte Reihe der Zeile gedruckt. Dadurch verschmelzen die einzelnen Punkte zu einem kompletten Zeichen. Der große Nachteil bei dieser Druckart ist jedoch, daß sich die Druckgeschwindigkeit auf ein Viertel reduziert (halbe Geschwindigkeit des Druckkopfs und zwei Durchgänge pro Zeile). Diese Schriftart ist aber für viele, besonders private Anwendungszwecke durchaus ausreichend.
Darüber hinaus bieten Nadeldrucker in den meisten Fällen verschiedene Schriftkombinationen und -arten. Die Schriftbreite läßt sich von 5 bis 20 cpi (cpi: characters per inch = Zeichen pro Zoll) variieren. Jede Schrift kann mit unterschiedlichen Schriftattributen versehen werden.
Neben den verschiedenen Schriften besitzen alle Nadeldrucker auch Grafikfähigkeiten. Dadurch kann man Tabellen oder Diagramme leicht in den Text einfügen. 9-Nadeldrucker bringen die Grafik in einer Auflösung von 60 dpi bis 240 dpi (dpi: dots per inch = Punkt pro Zoll) in der Horizontalen und von 72 bis 216 dpi in der Vertikalen auf das Papier.
Die 9-Nadeldrucker zählen zu den günstigsten Geräten auf dem Markt schaffen jedoch fast nie mehr als 250 cps (cps: characters per second = Zeichen pro Sekunde).


18-Nadeldrucker
Für einige Anwendungsgebiete ist ein 9-Nadeldrucker zu langsam. Teilweise wird ein schnellere NLQ-Schrift gewünscht, und manchmal verlangt man nach einer schnelleren Draft-Schrift. Die Konstrukteure entwickelten deshalb zwei verschieden Varianten eines 18-Nadeldruckers.


18-Nadeldrucker mit versetzten Nadelreihen
Bei diesen Geräten sind im Druckkopf zwei Reihen von je 9 Nadeln angeordnet. Die zweite Reihe ist jedoch um einen halben Punkt nach unten versetzt. Auf diese Weise überlappen sich die Abdrücke der Nadeln. Dadurch ist ein 18-Nadeldrucker in der Lage, einen geschlossenen, senkrechten Strich in einem Durchgang auf das Papier zu bringen. So ergibt sich eine Geschwindigkeitssteigerung der NLQ-Schrift auf das vierfache (im Vergleich zu einem entsprechenden 9-Nadeldrucker): Es fällt der zweite Zeilendurchgang weg, und der Drucker erzeugt wegen der zweiten Reihe die doppelte horizontale Information. Der Ausgabedurchsatz der Draft-Schrift erhöht sich bei dieser Drucktechnik nicht.


18-Nadeldrucker mit parallelen Nadelreihen
Im Bürowesen müssen oft eine Menge von Formularen ausgefüllt werden. Dazu wird meistens nur die Draft-Schrift verwendet, da der Druckgeschwindigkeit mehr Bedeutung zugemessen wird als der Ausgabequalität. Deshalb wurde eine weitere Variante eines 18-Nadeldruckers entwickelt, die diesen hohen Geschwindigkeitsansprüchen genügen. Dazu beherbergt der Druckkopf zwei Reihen zu je 9 Nadeln, wobei beide Reihen parallel angeordnet sind. Der Vorteil liegt darin, daß nun in Draft-Schrift bei gleicher Zeit die doppelte Menge an horizontaler Information gedruckt wird. Bei der NLQ-Schrift ergibt sich gegenüber einem 9-Nadeldrucker lediglich eine Steigerung um dem Faktor 2. Die typische Druckgeschwindigkeit bei diesen Druckern beträgt 1000cps.

28-Nadeldrucker
Beide Versionen der 18-Nadeldrucker haben Ihre Vor- und Nachteile. Wünschenswert wäre ein Drucker, der nur die Vorteile vereint: sehr schnelle Draft- und NLQ-Schrift. Die Lösung liegt nahe: Man benötigt einen Druckkopf mit drei Reihen, wobei eine Reihe vertikal um einen halben Punkt versetzt ist. Ausgehend von dieser Idee, entwickelten die Konstrukteure von C.Itho einen 28-Nadeldrucker. Dieser Drucker arbeitet immer mit zwei Nadelreihen. Je nachdem, in welchen Modus das Gerät betrieben wird, kommen zwei parallele oder zwei versetzte Nadelreihen zur Anwendung. Diese Drucker bieten auch die Möglichkeit den Papiertransport von der Rückseite (Endlospapier) und von der Vorderseite (Einzelblatt) zu betreiben. Das Papier wird hier nicht über eine Walze, sondern gerade durch den Drucker transportiert.


24-Nadeldrucker
Ein anderer Trend der Druckentwicklung war die Verwendung von 24 Nadeln. 24-Nadeldrucker weisen gegenüber den 9- und 18-Nadeldruckern eine Geschwindigkeits- und Qualitätssteigerung auf. Darüber hinaus sind sie kaum teurer als ihre Konkurrenzprodukte mit weniger Nadeln. Sie besitzen in ihrem Druckkopf zwei Reihen zu je 12 Nadeln, wobei die zweite Reihe um einen halben Punkt nach unten versetzt ist. Durch diesen Trick entfällt der zweimalige Druckvorgang und die halbe Geschwindigkeit des Druckkopfs der 9-Nadler. Da die einzelnen Nadeln im Durchmesser auf 0,2 mm verringert wurden (bei den 9- und 18-Nadeldruckern beträgt er 0,3 mm), ist gleichzeitig eine Auflösungssteigerung erreicht worden. Für das Formularwesen sind 9- und 18-Nadeldrucker jedoch besser geeignet als ein 24-Nadeldrucker, da die dickeren Nadeln auch bis zum letzten Durchschlag deutliche Punkte erzeugen. Die zu druckenden Zeichen werden bei einem 24-Nadeldrucker aus einer 35 * 24 Punktmatrix zusammengesetzt. Die einzelnen Buchstaben und Symbole können nun mit wesentlich mehr Feinheiten entworfen und gedruckt werden. Das gesamte Druckbild wirkt sauberer und feiner. Bei einem 24-Nadeldrucker spricht man nicht mehr von einer NLQ-Schrift, sondern von der sogenannten LQ-Schrift (LQ: Letter Quality = Korrespondenzqualität).
Obwohl die LQ-Schrift durch ihre hohe Qualität überzeugt, entwickelten die Druckerkonstrukteure die SLQ-Schrift (SLQ: Super Letter Qualität = Gesteigerte Korrespondenzqualität). Die Größe des Minimalzeilenvorschubs beträgt dabei 1/360 Zoll, da die Drucknadeln einen Abstand von 1/180 Zoll (ausgehend vom Mittelpunkt der Nadeln) aufweisen. Es sind jedoch nicht alle 24-Nadeldrucker in der Lage, Texte in SLQ-Schrift auszugehen. In der Grafikauflösung wurde mit der neuen Druckergeneration ein gewaltiger Schritt nach vorne gemacht. Sie konnte bei den meisten Geräten auf 360 * 360 dpi gesteigert werden. Einige Geräte erreichen nur 360 * 180 dpi oder 180 * 180 dpi, allerdings ist diese Punktdichte in 90 Prozent der Anwendungsfälle ausreichend. Bei Grafiken mit 360 dpi sind mit dem bloßen Auge fast keine einzelnen Punkte oder die gefürchteten Treppenstufen zu erkennen.
Es wurde schon erwähnt, daß durch die Verwendung von 24 Nadeln eine Geschwindigkeitssteigerung erzielt werden konnte. Bei 24-Nadeldrucker ist eine Geschwindigkeit von 200 bis 300 cps in Entwurfsqualität und 60 bis 120 cps in LQ normal. 9 Nadeldrucker sind im Gegensatz dazu mit 150 cps in EDV-Schrift und 50 cps in NLQ deutlich langsamer. Die schnellsten Geräte der neuen Gattung schaffen sogar eine Geschwindigkeit bis zu 400 cps.

48-Nadeldrucker
Das Spitzenmodell der Nadeldruckerpalette stellt der Epson TLQ-4800 dar (TLQ: Top Letter Quality = höchste Korrespondenzqualität). Das Besondere des TLQ-4800 ist, daß er mit 48-Nadeln arbeitet, die einen Durchmesser von 0,17 mm besitzen. Dadurch kann er noch filigraner drucken als ein 24-Nadeldrucker. Dieser Drucker schafft in nur einen Zeilendurchgang die Auflösung 360 * 360 dpi. Damit ist er zwar besser als ein Laserdrucker (300 * 300 dpi), in der Praxis jedoch nicht. Der Durchmesser eines Laserstrahles ist erheblich dünner gegenüber den Drucknadeln. Deshalb erzeugt ein Laserdrucker etwas schärfere Kanten und feinere Linien als dieser Drucker. Ein Vorteil dieses Druckers ist jedoch, daß er bis zu drei Durchschläge drucken kann. Wenn das Schriftbild des 48- mit dem eines 24-Nadeldruckers verglichen wird, kann jedoch kein Unterschied entdeckt werden. Der Unterschied besteht in der Geschwindigkeit. Während der 24-Nadeldrucker zwei Durchgänge pro Zeile benötigt, schafft der 48-Nadeldrucker die gleiche Qualität mit nur einem Durchgang

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