Устройство и классификация принтеров

Оглавление

Введение .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   3

1. История принтеров .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .  4

2. Классификация и устройство принтеров

2.1. Матричные принтеры .   .   .   .   .   .   .   .   .   .  .   .   .   .   .   .   .   . 6

2.2. Струйные принтеры .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   7

2.3. Сублимационные принтеры .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   9

2.4. Лазерные принтеры .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   10

2.5. Светодиодные (LED) принтеры .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   11

2.6. Многофункциональные устройства .   .   .   .  .   .   .   .   .   .   .    11

3. Основные характеристики принтеров .   .   .   .   .   .   .   .   .  .   .   .   . 13

Список использованных источников и литературы .   .   .   .   .   .   .   .  17

Введение

Принтер — периферийное устройство компьютера, предназначенное для вывода информации на твёрдый носитель, обычно на бумагу. Слово заимствовано из англ. printer, от to print («печатать») + -er («тот, кто совершает действие»).

Что бы ни говорили о превосходстве электронных носителей информации над бумажными, похоже, век бумаги и печатного текста пройдет еще очень не скоро. Давно известно, что напечатанный текст воспринимается совершенно иначе, чем его «электронная» копия на экране монитора. И до того светлого дня, когда безбумажный стандарт информации восторжествует и нам больше не придется переводить на бумагу весело шумящие леса…

… Мы будем печатать. А значит, что старина принтер останется таким же неизменным атрибутом любого офиса и даже квартиры.

За последние несколько лет в принтерном мире произошла настоящая революция. Бывшие некогда дорогой игрушкой струйные принтеры по цене «скатились» до уровня комплекта из хорошей мыши и клавиатуры. Примитивные, скрежетавшие на всю комнату игольчатые, матричные принтеры канули в Лету. Того и гляди, стандартом станут лазерные принтеры (Леонтьев…, 2008).

1. История принтеров

История принтеров началась с того самого момента, как пещерный человек нарисовал кусочком угля мамонта на стене своего жилища. Но так далеко мы не будем заглядывать. Первый "принтер"; (если это можно назвать принтером) был создан вместе с первым "компьютером" (если это можно назвать компьютером). Прадедушка этих девайсов появился в далеком 1834 году (а разработки начались аж в 1822 году). Его изобретателем стал небезызвестный Чарльз Бэббидж (рис.1). Изобретенное им устройство получило название Difference Engine (Разностная машина). Оно предназначалось для использования в навигации, проектировании, банковском деле. Это был настоящий механический компьютер, способный автоматически печатать!

К сожалению, так и не была до конца построена изобретателем при жизни, но была воспроиз­ведена в наши дни по его чертежам, так что сегодня мы вправе говорить об Аналитической машине, как о реально существующем устройстве. С появлением первого электронного компьютера в 50-х годах прошлого века возникла необходимость сохранять полученные результаты вычислений (Симонович…,2001). Для этого специально обученные люди сидели за печатными машинками и печатали получаемую информацию. Конечно, через некоторое время людям пришла идея подключить печатные машинки к компьютеру. И в 1953 году корпорация Remington-Rand создала первое печатающее устройство для компьютера UNIVAC (Universal Automatic Computer), получившее название UNIPRINTER. Он печатал 600 строк в минуту (по 130 знаков на строку). Этот монстр монстр сильно напоминал печатную машинку и имел схожий с ней принцип работы. При нажатии на какую-либо клавишу, металлическая "косточка" с буквой бьет по бумаге через красящую ленту, таким образом, оставляя на ней свой отпечаток. Принцип работы первых принтеров был точно такой же, только на кнопочки нажимать было не надо. Основным элементом принтера был диск в виде ромашки, на конце "лепестков" которого, были нанесены символы. Диск вращался вокруг своей оси параллельно бумаге. Ударный механизм бил по ле-

Рис. 1 Чарльз Бэббидж

пестку, который, в свою очередь, бил по бумаге и оставлял на ней через красящую ленту отпечаток.

Таких принтеров давно нет; их прямые наследники - точечно-матричные принтеры ударного типа - располагают перемещающейся вдоль строки печатающей головкой, содержащей от 7 до 24 игл, каждая из которых может независимо от остальных наносить удар по ленте. Это позволяет формировать изображения как букв и цифр, так и любых других символов, а также достаточно сложные рисунки и чертежи. Для хранения и подачи ленты используют специальную пластмассовую коробочку - картридж. Принтеры стали «интеллектуальными», т.е. имеют собственное ОЗУ и электронный блок управления для того, чтобы разгрузить основное ОЗУ и не отнимать в процессе печати время у центрального процессора (Могилев…, 2009).

2. Классификация и устройство принтеров

Принтеры – довольно таки обширный класс устройств. Для того чтобы более полно объять этот класс устройств их нужно классифицировать.

Классифицировать принтеры можно по разным признакам, например, по скорости вывода текстовой информации (этот параметр измеряется в количестве выведенных символов за единицу времени). У современных принтеров этот параметр может достигать нескольких тысяч символов в секунду, по разрешающей способности, этот параметр отражает возможность принтера выводить мелкие линии и точки и измеряется максимальным количеством линий, длина которых равна их ширине, на один квадратный сантиметр или дюйм. У современных принтеров этот параметр может достигать нескольких тысяч точек на один дюйм. Однако лучше всего (и проще) – классифицировать принтеры по принципу вывода графической и текстовой информации, т.е. по принципу их устройства (Фролов…, 1997).

2.1 Матричные принтеры появились в эпоху, когда никто всерьез и не задумывался о серьезной работе с графикой. Матричные принтеры назывались еще и игольчатыми (Леонтьев…, 2008). Они являются логическим продолжением лепестковых устройств. В них используется схожий принцип печати. Однако символы формируются из набора точек. "Любой символ и любое изображение можно сформировать из точек", - главный принцип матричных (да и всех остальных) принтеров. Матричные принтеры имеют печатную головку, в которой размещен набор иголочек (9 или 25), которые выскакивали из головки и наносили удар по красящей ленте (Торопкова…, 2010). От удара иголочки на бумаге оставалась точка. А комбинация этих иголочек при движении печатающей головки давала символ – букву или цифру (Леонтьев…, 2008).

Производительность работы матричных принтеров оценивают по количеству печатаемых знаков в секунду (cps — characters per second). Обычными режимами работы матричных принтеров являются: draft — режим черновой печати, normal — режим обычной печати и режим NLQ (Near Letter Quality), который обеспечивает каче­ство печати, близкое к качеству пишущей машинки (Симонович…,2001).

Автором первого матричного принтера стала корпорация Seiko Epson, разработавшая в 1964 году принтерный механизм, печатающий точное время. Однако крупнейшим производителем подобных принтеров в 70-х годах стала корпорация Centronics Data Computer. В 1970 году они разработали матричный принтер, получивший название Model 101. Для печати в нем использовался набор из 7 иголок (каждый символ имел размер 5x7 точек, поэтому принтеры и стали называться матричные), и он умел печатать со скоростью 165 символов в минуту. Стоимость такой игрушки составляла $2995. Затем в 1977 году была создана модель Micro-1 (240 символов в минуту и ценой $595). А год спустя Epson представила принтер ТХ-80, который имел огромный успех (в основном благодаря корпорации IBM, которая наладила выпуск и продажу этой модели по ОЕМ-лицензии). Тем временем технологии не стояли на месте, стали появляться принтеры с 9, 12, 14, 18 и 24 иголочками. Все эти модификации делались для повышения качества печати. Так появились понятия: LQ (Letter Quality - высокое качество) и NLQ (Near Letter Quality - среднее качество). А в конце 70-х появились первые цветные (!) матричные принтеры. В них использовалось 4 цветных печатающих ленты, для воспроизведения разных цветов. Но такие принтеры не получили распространения. Первым по-настоящему домашним матричным принтером стал принтер ImageWriter от фирмы C.ltoh Electronics, разработанный еще в 1976 году, но поступивший в продажу вместе с компьютерами Apple в 1983 по цене $675. В то же время к существовавшим производителям принтеров присоединились такие монстры как NEC, Oki data и TEC. До наших времен технология дошла почти не изменившись. Все дело в том, что печать на матричном принтере очень дешева, поэтому не спешит покидать нас.

2.2 Струйные принтеры. Наступила эпоха Windows – эпоха графики, красивых картинок, ярких, четких, типографического качества шрифтов. И на арену вышел новый тип принтеров – струйные. Всего существует три метода печати, использующиеся в струйных принтерах: пьезоэлектрический метод (используется компаниями Epson и Brother), метод газовых пузырей (Canon) и метод drop-on-demand (Hewlett-Packard). Во всех устройствах используется резервуар с краской, на дне которого есть маленькое отверстие (сопло). При пьезоэлектрическом методе печати в сопло установлен плоский пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Когда на пьезокристалл подается ток, он выгибается и давит на диафрагму. Таким образом, формируется капелька, которая выталкивается на бумагу. Этакий маленький насос. Термическую (она же пузырьковая) технологию использует большинство производителей (Canon, HP, Lexmark и др.). В струйных принтерах этих марок нагревательные элементы в печатающей головке включаются и выключаются несколько тысяч раз в секунду, нагревая чернила в картридже, За счет теплового расширения в каналах печатающей головки капли формируются и выталкиваются через дюзы па бумагу (Торопкова…, 2010).

Как правило, в струйных принтерах используются чернила четырех цветов (голубого, пурпурного, желтого и черного; по-английски - Cyan, Magenta, Yellow, Black, отсюда - CMYK, реже - шести (добавляются светло-голубые и светло-пурпурные чернила, получается СсMmYK). Шестицветная печать позволяет точнее воспроизводить оттенки и используется для фотореалистичной печати. Кроме того, многие обычные «струйники» имеют в своем арсенале дополнительный картридж для печати фотографии (Леонтьев…, 2008).

Качество печати изображения во многом зависит от формы капли и ее размера, а также от характера впитывания жидкого красителя поверхностью бумаги. В этих условиях особую роль играют вязкостные свойства красителя и свойства бумаги (Симонович…,2001).

Соответственно, гораздо более четкими и реалистичными стали выдаваемые этим принтером картинки – качество отпечатков последних моделей нетрудно перепутать с отпечатанными в типографии. И при этом струйные принтеры практически не шумели!

Есть у «струйников» и недостатки. Во-первых, скорость. Печать одной страницы текста на струйном принтере занимает от 30 секунд до 1-2 минут, а картинки – и того дольше. Во-вторых, стоимость печати на струйном принтере до сих пор остается высокой: с учетом расхода чернил и стоимости специальной бумаги она составляет до 25 центов за лист. А главное – стоило капнуть на лист со «струйной» распечаткой каплю воды, чтобы чернила сразу же поплыли, образовав безобразную кляксу…

Парадокс – несмотря на все эти недостатки, именно струйные принтеры сумели завоевать сердца домашних пользователей.

Не забудем и ценовой фактор – великолепный принтер HP или Epson

можно приобрести меньше чем за 100 долларов. Возможно, скоро «струйники» можно будет вообще получить бесплатно – производители в любом случае получат свое, продавая специальную бумагу, картриджи.

Возможность цветной печати – это вторая, после низкой цены, составляющая успеха принтера. Лет десять назад все производители принтеров в одночасье перешли на выпуск устройств, позволяющих помимо привычного черного картриджа, устанавливать дополнительный – с чернилами трех видов. При этом стоимость цветного картриджа практически не отличалась от стоимости черного.

2.3 Сублимационные принтеры. Эти устройства созданы специально для фотографов и работают по особой технологии термопечати на специальной бумаге. Самые компактные модели, которые можно носить с собой в сумке, позволяют печатать лишь снимки небольших форматов (обычно «домашнего» стандарта 10×15). Более дорогие устройства поддерживают печать фотографий размером до стандартного листа А4.

2.4 Первый лазерный принтер создали сотрудники фирмы Xerox. Принцип действия лазерных принтеров следующий:

                 в соответствии с поступающими данными лазерная головка испускает световые импульсы, которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана;

                 горизонтальная развертка изображения выполняется вращением зеркала;

                 участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс, приобретают статический заряд;

                 барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный красящим составом (тонером), и тонер закрепляется на участках, имеющих статический заряд;

                 при дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу;

                 лист бумаги с нанесенным на него тонером протягивается через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.

Рис. 2 Устройство лазерного принтера

Они отличаются высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту (ррт — page per minute). Модели среднего класса обеспечивают разрешение печати 600dpi, полупрофессиональные модели — 1200dpi, профессиональные модели — 1800dpi (Симонович…,2001).

Казалось бы, в этом устройстве соединились все достоинства предыдущих типов принтеров. Причем, не просто соединились, а возросли.