Perifériák és Multimédia eszközök 2. ELŐADÁS Schiffer Ádám egyetemi adjunktus PTE PMMK MIT adamsc.pte@gmail.com

A nyomtatók PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/2

A leütéses nyomtatók PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/3

A margarétatárcsás nyomtatás PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/4

A margarétatárcsás nyomtatás PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/5

A sornyomtató Mátrix nyomtatókkal előállított vonal hullámosága PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/6

A sornyomtató A képminőség értelmezése 300 dpi-s és 600 dpi-s nyomtatási felületen PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/7

A sornyomtató 18 és 24 tűs mátrix nyomtatóval kialakítható karakter felületek hálózata PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/8

A nyomtatás Mátrix nyomtatók leütési képének összehasonlítása PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/9

A nyomtatás PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/10

A leütés nélküli nyomtatók PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/11

A leütés nélküli nyomtatók Hőtechnikai nyomtatók A transzfer hőnyomtató felépítési vázlata PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/12

A leütés nélküli nyomtatók Tintacseppes nyomtatási eljárások Folytonos müködésű tintacseppes nyomtató-fej működési vázlata PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/13

A leütés nélküli nyomtatók Tintacseppes nyomtatási eljárások A tintasugár, tintacseppek feltösi elve PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/14

A leütés nélküli nyomtatók A normál (a. - 1, 2, 3, 4) és speciális réteggel bevont (b. - 1, 2, 3, 4) papír tinta beszívási folyamata. Világosan látszik a tinta beszívódási különbsége PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/15

A leütés nélküli nyomtatók Termodinamikus nyomtatók Termodinamikus nyomtatófej egy tinta kilövelő nyílásának felépítése PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/16

A leütés nélküli nyomtatók Termodinamikus nyomtatók A termodinamikus tinta kilövelés folyamata PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/17

A leütés nélküli nyomtatók Piezoelektromos elvű nyomtatás Piezoelekrtromos hatás alkalmazásával a tintában létrehozott túlnyomás löveli ki a tinta cseppet PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/18

A leütés nélküli nyomtatók Az elektrosztatikus nyomtatás Az elektrosztatikus nyomtató vázlata PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/19

A leütés nélküli nyomtatók Az elektrosztatikus nyomtatás Az elektrosztatikus nyomtató nyomtató tű vezérlési lehetősége PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/20

A leütés nélküli nyomtatók Az elektrosztatikus nyomtatás Sd Az elektrosztatikus nyomtató tű elktródáinak lehetséges elrendezése PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/21

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/22

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók Tintasugaras nyomtatásnál lényegesen egyszerűbb az elve Kérdés, hogyan kerül a tinta a papírra, illetve mi a szerepe a lézersugárnak Hewlett Packard LaserJet 4050T PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/23

A lézernyomtatás – statikus elektromosság A lézernyomtatás alapja a statikus elektromosság Az ellentétes töltésű atomok (+,-) vonzzák egymást. PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/24

A lézernyomtatás lépései A henger + töltésű Az optikai elven eltérített lézersugár kisüti az adott pontokat -> elektrosztatikus kép Minta után a henger egy finom festékporral szóródik be (toner által). Mivel a henger pozitív, a minta negatív töltésű, a festékpor csak a mintán marad meg A henger a mozgó papírral érintkezik, amely negatív töltésű, erősebben, mint a henger mintáinak negatív töltése Mivel a henger a papírral együtt mozog, a por a papírra tapad PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/25

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók Az elektrográfiás - lézer - nyomtató leképzési elve, a pásztázó fény által létrehozott pontsor PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/26

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók A sokszögű forgótükörrel megvalósítható (lézer) fénysugár pásztázás optikai vázlata PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/27

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók Nagyteljesítményű lézer nyomtató felépítési vázlata PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/28

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók Közepes és kis teljesítményű lézer nyomtató felépítése PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/29

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók A henger PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/30

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók A rögzítés A rögzítő 2 db fűtőszálból áll A hő hatására a por megolvad, festék lesz belőle Ez miatt meleg mindig a papír PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/31

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók A törlés A hengert a nyomtatás után „törölni kell” A nagyteljesítményű fény törli a hengert Ezek után ismét pozitív töltésűvé kell tenni PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/32

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók A Kontroller A kommunikáció a kontroller feladata Kommunikációs portok: párhuzamos, USB Nyomtatás előtt a kontroller kommunikál a PC-vel (duális), milyen módon küldi az adatot Képes a gazdaPC adatküldését leállítani, újraindítani PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/33

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók A Toner Tinta helyett por alakban áll rendelkezésre a festék Toner elektromosan feltöltött port tartalmaz két alkotóelemmel: pigment (szín) +műanyag A műanyag a fixálásnál olvad meg Jobb minőséget biztosít, több papíron is lehet nyomtatni PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/34

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók A Toner A lézernyomtatókban ma már a dob, a por verem egyben található PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/35

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók A Kontroller nyelve Régebbi protokollok egyszerűek, szöveg alapúak voltak Manapság több száz beépített font közül lehet választani, bonyolult grafikák nyomtatására is alkalmasak Elsődleges nyelv a Hewlett Packard által kidolgozott PCL (Printer Command Language) és az Adobe által kidolgozott PostScript Mindkét nyelv vektoriálisan küldi az oldalt, nem képként (bitmap) A nyomtató konvertálja bitmap-é Néhány nyomtató a GDI (Graphical Device Interface) formátumot hasznája PCL helyett -> bitmap-et küld a host PC PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/36

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók A Kontroller oldalbeállítása A küldött adatot tehát a kontroller feldolgozza, ezek után állítja össze a teljes lapot Ezek után a Raster Image Processor (RIP) bontja pontokká A hengerre ezek az információk kerülnek A kontrollelnek több oldal is lehet a memóriájában -> sor (queue) PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/37

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók Rácsképpontokkal dolgozó lézer nyomtató által készített tonusos ábra és kinagyított részlete PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/38

Optikai elven működő elektrogáfiás nyomtatók Ion-sugaras nyomtató összefoglaló müködési vázlata PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/39

A színes nyomtatás PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/40

A színes nyomtatás Szines leütéses nyomtató szinkiválasztó szerkezetének rajza PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/41

A színes nyomtatás Szin előállítása három spektrális fôszín keverésével történik : Spektrális fôszínek Kiegészítô színek kék sárga=zöld+vörös zöld bíbor[1]=kék+vörös vörös cián=kék+zöld PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/42

A színes nyomtatás A képernyős, megjelenítési eszközöknél az RGB (red, green, blue) elnevezésű eljárást hasznáják míg a nyomtatásnál a CMY -t (Cian, Magenta, Yellow) vagy az RGB-t (red, green, blue) alkalmazzák A CMY alapszínek (kivonó) keverésével elméletileg a fekete is előállítható, mint a barna egy igen sötét fokozata. A színes nyomtatók többsége az igazi feketét (Black) is alkalmazza és így négy szín található a festék készletükben. PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/43

A színes nyomtatás PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/44

A 3D nyomtatás PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/45 XXI.sz,nyomtatója gyors prototípus készítő gépek, amelyek tökéletes mását - egy valóságos térbeli tárgyat - képesek elkészíteni a számítógépen tervezett 3D-s modellnek órák alatt felépítik azt a modellt, ami máshol napokig tarthat képesek színes modellek előállítására is olyan számítógép-vezérelt berendezések, amelyek a rétegenként egymásra helyezett porréteget megfelelő kötőanyaggal rögzítve valós, térbeli testet állítanak elő. A 3D nyomtatás (3DP) a gyors prototípuskészítés (RP, 'rapid prototyping') legújabb eszköze. A gyors prototípus gyártás mellett használható a vizualizáció, koncepció-modell, termékminta, öntőforma készítés területén. A térnyomtatás hasznos a  végeselem analízis (FEA, 'finite element analysis') és a funkcionális tesztelés szakembereinek, de jelentős az orvosi alkalmazása is PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/45

A 3D nyomtatás A szoftver felszeleteli a CAD fájlt vékony rétegekre, kb. 0,1 mm-es szeletekre. A fizikai modell felépítése rétegről-rétegre történik. A 3DP nyomtatás egy por alapanyagra történik rétegenként ragasztó fölhordásával. Hasonló a tintasugaras nyomtatáshoz, csak itt a nem papírra kerül a tinta, hanem a porrétegre a ragasztó. A 3DP eljárással a ragasztó mellett színes festék is juttatható a porra ugyanezzel az eljárással. (Ez az egyetlen 3D nyomtatási eljárás, amely képes színes modellek készítésére.) A nyomtatás rétegenként építi egymásra a 3D nyomtatással a valós tárgyat. . PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/46

A 3D nyomtatás A 3D nyomtatást követő száradás után a felesleges port el kell távolítani (sűrített levegővel, ecseteléssel). Mivel a nyomtatás során a tárgy a porban áll, ezért nem szükséges támasztékokat használni és készíthetőek egymásba zárt tárgyak is (pl. csörgő).   Az kinyomtatott tárgyakat befejezésül valamilyen kötőanyaggal  telíteni kell. Kinyomtatás után a tárgy kb. 50%-ban porózus. Ilyenkor még törékeny, sérülékeny. Ezért a megfelelő szilárdság eléréséhez, az igényeknek megfelelően, át kell itatni az anyagot. Telítőanyag lehet pl. cianoakrilát, újabban víz vagy viasz, uretán, műgyanta. . . PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/47

A 3D nyomtatás példák méret: 25*28*11cm, nyomtatási idő: 8 óra PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/48

A 3D nyomtatás példák méret: 33*25*10cm, nyomtatási idő: 8,5 óra PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/49

A 3D nyomtatás példák ZCast - direkt öntőforma készítés fémöntvényhez, gyors fémöntészeti eljárás A ZCast Direct Metal Casting közvetlen öntőforma készítési eljárás lehetővé teszi a fémöntést CAD adatok alapján. Az eljárás magába foglalja az öntőminta kinyomtatását egy 3D nyomtatóval közvetlenül a digitális adatokból. Ezzel elmarad a hagyományos homoköntésnél szükséges homokforma és magszekrény kialakítási lépés. A fém közvetlenül a térnyomtatással elkészített formába önthető. A 3D nyomtató használata és a  ZCast fémöntészeti technológia helyettesítheti az eddigi költséges és időigényes eljárásokat fém prototípusok gyártásánál. A ZCast 1010oC hőmérsékletig használható, nem vas tartalmú fémek öntéséhez. http://www.youtube.com/watch?v=yyZtBYG0QOg                                       PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/50

A tintanélküli nyomtatás Xerox egy új nyomtatási technológián dolgozik, amely nem igényel festéket. Speciális „papír” szükséges hozzá, amely írható, törölhető több százszor Előzőleg voltak már kutatások: pl. Xerox’s Gyricon, e-paper (vékony műanyag, hajlítható lapon szöveg, kép + esetleg video Adat változtatható gombok segítségével PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/51

Egyéb fejlesztések 100 MB-os nyomtatott memória Flexibilis, nyomtatott kijelző csatlakozási lehetőségekkel PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/52

Soros Port Egyik legelterjedtebb port, több mint 20 éve él Jelenleg méréstechnikában, PDA használja Párhuzamos port újabb fejlesztés, USB pár éve él Neve az adatok továbbításából ered (soros) Előnye: továbbításhoz 1 vezeték elég (párhuzamos portnál ugyan ehhez 8 vezeték szükséges), de 8-szor tovább tart PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/53

Soros Port Mielőtt elküldi az adatot, a soros port elküld egy start bitet (0) majd minden adat után egy stop bitet A soros portot kommunikációs portnak (COM) is nevezik Bi-direkcionális Half-duplex: ugyan azon a lábon adok-veszek Full duplex: két szálon (aszinkron) PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/54

Soros Port Pl. párhuzamos portnál (IEEE 488) max. 2m sorosnál 1200 m is lehetséges Mérnöki gyakorlatban 3 szál elég (Rx,Tx, GND) PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/55

Soros Port UART: speciális kontroller chip (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) A PC buszról párhuzamosan érkező adatot sorossá alakítja Beépített buffer: 16—64 kbyte (cache) Maximális átvitel: standard: 115 kbps, Enhanced Serial Port (ESP) vagy Super Enhanced Serial Port (Super ESP) 460 kbps-t is eléri PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/56

Soros Port 9 és 25 tűs kivitel Eredetileg modemek csatlakozására tervezték PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/57

Soros Port 9 tűs csatlakozó Carrier Detect – Érzékeli ha a modem élő telefonvonalhoz Receive Data – PC információ vétel (modemtől) Transmit Data – PC információt küld a modemnek Data Terminal Ready – PC üzeni a modemnek, hogy kommunikációra kész Signal Ground - föld Data Set Ready – Modem üzeni a PC-nek, hogy komm. kész Request To Send – PC kérés a modem felé : küldjön info-t Clear To Send – Modem kérés PC felé: küldjön info-t Ring Indicator – Hívás PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/58

Soros Port Flow Controll Ezzel lehet a forgalmat ki- és bekapcsolni RTS (Reuest To Send) CTS (Clear To Send) DTR (Data Terminal Ready) DSR (Data Set Ready) PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/59

Soros Port Jellemzők Baud Rate: bit/s. pl: 300 baud = 300 bit/s -> 300 Hz (clock!). Data bits: 5,7,8 (standard). Pl. Standard ASCII 7bit, extended ASCII 8bit. Stop bit: a csomag végét jelöli 1 1.5 2. Mivel a két eszköznek lehet más órajele, nem mindig vannak szinkronban. Így a top bit nem csak a csomag végét jelöli, hanem a szinkronizálatlanságból eredő hibáknak „ad helyet”. Több stop bit nagyonn biztonságot, de kisebb sebességet jelent Parity: hibajelzés. Even (páros) odd (páratlan), nincs (none), marked, spaced. A magas bitek alapján (páros-páratlan). Pl 011 és páros a paritás, akkor a paritás bit 0 (íg lesz 2 páros 2 ptlan). Ha 011 és ptlan paritás, akkor a paritás bit 1 lesz. A marked simán 1, a spaced pedig 0-t ad (pl. le lehet ellenőrizni, hogy a zaj miatt a kapott bit nem-e hibás) PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/60

Soros Port Handshaking (kézfogás) Hardveres: mint az Rx/Tx, az RTS/CTS és a DTS/DSR egyszerre működik 1. Ha a vételi oldal vételre kész, RTS( Request to send) és CTS (Clear to send) állít. Ezt, ha elolvassa a küldő, látja, hogy lehet küldeni adatokat. 2. küldő oldal DTS (Data Terminal Ready) és DSR (Data Set Ready) állít. Ez után mehet a kommunikáció Szoftveres:itt kontollkaraktereket küld a küldő és a vételi oldal egymásnak , így 3 szál elég (Rx, Tx, gnd). PL. XOn/XOFF a forgalom szüneteltetését és újraindítását jelenti Gond: pl. decimális 17 és 19: nem karakter értékek -> hiba PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/61

Köszönöm a figyelmet! PTE PMMK Műszaki Informatika Tanszék EA ii/62