Принтеры их принцип действия и перспективы развития

Содержание

 

Введение

Часть 1 Принтеры.

1.1. История возникновения и распространения                                                                  3.      

1.2. классификация принтеров                                                                                                9.                                      

1.3. Матричный принтер                                                                                                        10.                 

1.3.1. Особенности применения и режимы печати матричных принтеров                       10.                      

1.3.2. Управление печатью и взаимодействие с компьютером                                          12.             

1.3.3. Преимущества и недостатки матричных принтеров                                                 12.                                                     

1.4. Струйный принтер                                                                                                           13.                               

1.4.1. Достоинства и недостатки струйных принтеров                                                        15.                                                              

1.5. Сублимационный принтер                                                                                               16.                   

1.5.1. Преимущества и недостатки сублимационных принтеров                                       16.                                                             

1.6. Лазерные принтеры                                                                                                           17.                   

1.6.1. Цветные лазерные принтеры                                                                                         19.                    

1.6.2 Достоинства лазерных принтеров                                                                                 20.                                                  

1.6.3. Недостатки лазерных принтеров                                                                                  20.                                              

1.7. Перспективы развития принтеров                                                                                   22.                              

1.7.1 Интернет принтер                                                                                                            22.          

1.8. Перспективы печати                                                                                                           23.       

1.8.1. 3D печать                                                                                                                          23.                    

Заключение                                                                                                                                             

Список литературы

 

 

 

Введение

Российский рынок  принтеров  отличается от рынка компьютеров. Здесь нет конкуренции между  российскими сборщиками и зарубежными производителями. Несмотря на представленное разнообразие, большая доля всех эксплуатируемых принтеров приходится на продукцию всего двух компаний: Hewlett-Packard и Seiko Epson.

В настоящее  время покупателей принтеров, как  правило, волнует уже не только вопрос, какую именно модель приобрести, но и не менее важные проблемы, связанные, например, с постоянным наличием расходных материалов у фирмы-продавца, возможностью использования кириллических шрифтов, дальнейшим сервисным обслуживанием печатающих устройств и т.д.

Объектом исследования являются принтеры.

Цель: Изучить принтеры их принцип действия и перспективы развития.

Задачи:

1) Рассмотреть  устройство и основные параметры принтеров;

2) Изучить преимущества и недостатки;

3) Рассмотреть перспективы развития.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Часть 1.

1.1.История возникновения и распространения

 Первый «принтер» был создан вместе с первым «компьютером» 1834 году. Его изобретателем стал Чарльз Бэббидж,  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 В то время работающая модель так и не была построена, она увидела свет 150 лет спустя. Сотрудники Лондонского Музея Науки, под руководством его директора Дорона Суода, по чертежам автора собрали устройство, состоящее из более чем 8000 деталей весом 5 тонн. Difference Engine могла решать простейшие уравнения и распечатывать результаты на бумаге.

Рис. 1 Разностная машина Чарльза Бэббиджа.

Позже с появлением первого электронного компьютера в 50-х годах прошлого века возникла необходимость сохранять полученные результаты вычислений. 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).Это устройство  сильно напоминало печатную машинку и имело 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 лепестку, который, в свою очередь, бил по бумаге и оставлял на ней через красящую ленту отпечаток. Заменив диск с символами, можно было получить другой шрифт, а вставив ленту другого, не черного, цвета, получить «цветной» отпечаток. Из-за такой конструкции подобные устройства получили название «лепестковые принтеры».

Reynold B. Johnson тем временем занялся созданием печатаной матрицы для принтера от IBM. И в 1954, а затем и в 1955, представил две модели принтеров, печатающих 1000 строк в минуту (по 100 знаков на строке). Но обе модели оказались ненадежными и не получили распространения.

В октябре 1959 года, был представлен принтер IBM 1403. Это устройство было частью комплекса Data Processing System. IBM 1403 был самым быстродействующим на то время принтером, как заявляла сама IBM, их устройство печатало в четыре раза быстрее конкурентов, и имело непревзойденное качество печати. Механизм печати несколько отличался от остальных моделей принтеров, хотя тут точно так же имелся набор символов, наносимых на бумагу через ленту. В IBM 1403 все символы располагались в один ряд, и каждый имел свой ударный механизм. Принтер мог печатать до 1400 строк в минуту по 132 знака на строку. Инженерам удалось добиться относительной надежности и скорости своих устройств, но у них остались главные недостатки: лепестковые принтеры не могли печатать графику, издавали сильный шум при работе, также были ненадёжны.

Матричные принтер построены по принципу лепестковых. В них используется схожий принцип печати. Однако символы формируются из набора точек.

Автором первого  матричного принтера стала корпорация Seiko Epson, разработавшая в 1964 году принтерный механизм. 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 5х7 точек, поэтому принтеры и стали называться матричные), и он умел печатать со скоростью 165 символов в минуту. Затем в 1977 году была создана модель Micro-1 (240 символов в минуту). А год спустя Epson представила принтер TX-80, который имел огромный успех (в основном благодаря корпорации IBM, которая наладила выпуск и продажу этой модели по OEM-лицензии).

Стали появляться принтеры с 9, 12, 14, 18 и 24 иглами. 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.

Истоком, , технологии безударного точечного высокоскоростного нанесения чернильных капель из микроскопических отверстий на твердый носитель для создания на нем требуемого изображения  можно считать исследования француза Феликса Саварта, который в 1833 году обнаружил и отметил однотипность образования капель жидкости, выпускаемой через узкое отверстие. Математически это было впервые описано в 1878 году лордом Рейли (будущим лауреатом Нобелевской премии). Однако лишь через много лет, в 1951 году компания Siemens запатентовала первое устройство, разделяющее струю на однотипные капли. Это изобретение привело к созданию мингографа, одного из первых коммерческих самописцев, используемых для регистрации значений напряжения.

В начале 1960-х  профессор Суит из Стенфордского  университета продемонстрировал, что с помощью волн давления поток жидкости можно разбить на одинаковые по размеру и удаленности друг от друга капли. На их непрерывный поток можно было выборочно подавать электрический заряд. При прохождении через электрическое поле заряженные капли отклонялись и собирались в коллекторе для рециркуляции, а незаряженные пролетали мимо него, попадали напрямую на твердый носитель и образовывали заданное изображение. Данный процесс получил название непрерывной струйной печати.

В следующем  десятилетии всем известная компания IBM лицензировала вышеописанную  технологию и запустила обширную программу ее адаптации к использованию  в собственных принтерах. Первым результатом можно считать струйный принтер IBM 4640, представленный в 1976 году в качестве «периферийного устройства печати текста на твердых носителях».

В то же время профессор Херц из Лундского Технологического Института, что в Швеции, самостоятельно и независимо разработал ряд методов непрерывной струйной печати с возможностью регулирования параметров потока капель для печати в градациях серого цвета. Среди его разработок был метод управления количеством капель, приходящихся на один пиксель, который позволял регулировать плотность чернил и получать нужные оттенки.

Несмотря на такую интенсивность развития непрерывной струйной печати, не стоит забывать и о методе drop-on-demand (или «капли по требованию»), суть которого заключалась в том, что устройство выпускало капли чернил только при необходимости их попадания на носитель. Данный подход исключал сложную систему заряда и отклонения капель, а также ненадежные системы рециркуляции. Наработки в этой области были применены в устройстве последовательной печати символов Siemens PT-80 в 1977 году, а также в принтере компании Silonics, появившемся годом позже. В данных устройствах электрические импульсы приводили к выпуску чернильных капель под действием волны давления, создаваемой механическим движением пьезокерамического элемента.

В последующие  годы технология «капель по требованию» развивалась, эволюционировала и давала рождение новым коммерчески производимым принтерам. Предполагалось, что простота блоков нанесения чернил обеспечит высокую надежность струйных принтеров. Однако от проблем избавиться не удавалось - характерные засоры сопел и непостоянство качества изображения.

В 1979 году специалисты  компании Canon изобрели метод печати по технологии drop-on-demand, в соответствии с которым капли выпускались  из сопел из-за роста и схлопывания  туманообразных частиц чернил на поверхности небольшого нагревателя, расположенного рядом с соплом. Canon назвала эту технологию bubble jet («пузырьковая печать»). Простота конструкции подобной печатающей головки и высокая точность нанесения чернил, которая обеспечивалась существующими технологиями производства, сделали данное решение достаточно дешевым при высокой плотности сопел.

Примерно в  то же время компания Hewlett-Packard независимо разработала схожую технологию, которую  она назвала «термической струйной печатью» (thermal inkjet). А в 1984 году она же выпустила на рынок решение ThinkJet – первый коммерчески успешный и относительно недорогой струйный принтер, работающий по технологии bubble jet.

Сделав печатающую головку заменяемой, компания фактически решила извечную проблему надежности. С тех пор эта технология постоянно развивалась силами Hewlett-Packard и Canon, чьи усилия вознаграждались успехом их решений. Понятно, что успех этот обеспечивался постоянным повышением разрешения печати и расширением диапазона цветов при одновременном падении цен. Начиная с конца 1980-х годов, благодаря невысокой цене, компактным размерам, тишине работы и, естественно, цветовому диапазону струйные принтеры, работающие по технологии thermal inkjet или bubble jet, становились все более жизнеспособной альтернативой матричным устройствам среди конечных пользователей и, в конце концов, завоевали рынок недорогих цветных печатающих устройств.