Короткі теоретичні відомості

Короткі теоретичні відомості

 

Принтери - пристрої виведення текстової та графічної інформації з персонального комп'ютера на паперовий носій. У сучасних моделях принтерів існує можливість виведення інформації на який-небудь інший носій , наприклад - синтетична плівка. 
 
Принтери - досить таки великий клас пристроїв. Для того щоб більш повно осягнути цей клас пристроїв їх потрібно класифікувати. Класифікувати принтери можна за різними ознаками , наприклад , за швидкістю виведення текстової інформації (цей параметр вимірюється в кількості виведених символів за одиницю часу. У сучасних принтерів цей параметр може досягати декількох тисяч символів в секунду) , по спроможності (цей параметр відображає можливість принтера виводити дрібні лінії і точки і вимірюється максимальною кількістю ліній , довжина яких дорівнює їх ширині , на один квадратний сантиметр або дюйм . У сучасних принтерів цей параметр може досягати декількох тисяч точок на один дюйм). Однак найкраще (і простіше) - класифікувати принтери за принципом виведення графічної і текстової інформації , тобто за принципом їх пристрою.Периферійні або зовнішні пристрої - це пристрої, розміщені поза системним блоком і задіяні на певному етапі обробки інформації. Передусім - це пристрої фіксації вихідних результатів: принтери, плотери, модеми, сканери і т.д..

Принтери

Принтери призначені для виведення інформації на тверді носії, здебільшого на папір. Існує велика кількість різноманітних моделей принтерів, що різняться принципом дії, інтерфейсом, продуктивністю та функціональними можливостями. За принципом дії розрізняють: матричні, струменеві, лазерні та твердофарбові принтери.

Матричний принтер

До недавнього часу були найпоширенішими пристроями виведення інформації, оскільки лазерні були дорогими, а струменеві мало надійними. Основною перевагою є низька ціна та універсальність, тобто спроможність друкувати на папері любої якості.

Принцип дії. Друкування відбувається за допомогою вбудованої у друкуючий вузол матриці, що складається з декількох голок. Папір втягується у принтер за допомогою валу. Між папером та друкуючим вузлом розташовується фарбуюча стрічка. При ударі голки по стрічці, на папері з'являються точки. Голки, що розташовані у друкуючому вузлі керуються електромагнітом. Сам друкуючий вузол пересувається по горизонталі і керується кроковим двигуном. Під час просування друкуючого вузла по рядку, на папері з'являються відбитки символів, складених із точок. В пам'яті принтера містяться коди окремих літер, знаків тощо. Ці коди визначають, які голки і в який момент слід активізувати для друкування певного символу. Матриця може мати 9, 18 або 24 голки. Якість друкування 9-голковими принтерами невисока. Для підвищення якості, можливе друкування 2-х та 4-х кратним проходженням по рядку. Матриця з 24 голками є стандартом для сучасних матричних принтерів. Голки розташовані у два ряди по 12 у кожному. Якість друкування значно вище. Матричні принтери дозволяють друкувати відразу декілька копій документа. Для цього аркуші перекладають копіювальною калькою. Матричні принтери не вимогливі і можуть друкувати на поверхні любого паперу - картках з картону, рулонному папері тощо.

Характеристики матричних принтерів:

•    Швидкість друку. Вимірюється кількістю знаків, що друкуватимуться за секунду. Одиниця виміру cps (character per second - символів у секунду). Виробники вказують максимальну швидкість друкування у чорновому режимі (однопрохідне друкування). Однак, при виборі принтера слід врахувати, що для режиму підвищеної якості, а також при виводі графічних зображень, ця величина значно менша.

•    Об'єм пам'яті. Матричні принтери обладнані внутрішньою пам'яттю (буфером), що приймає дані від комп'ютера. У дешевих моделях об'єм буфера складає 4-6 Кбайт. У дорожчих сягає 175 Кбайт. Чим більше пам'яті, тим менше принтер звертається до комп'ютера за певною порцією даних, що дозволяє центральному процесору виконувати інші задачі. Друкування може відбуватись у фоновому режимі.

•    Роздільна здатність. Вимірюється кількістю точок, що друкуються на одному дюймі. Одиниця виміру dpi (dot per inch - точок на дюйм). Цей показник важливий для друкування графічних зображень.

•    Колірність друку. Існує декілька моделей кольорових матричних принтерів. Але, якість друкування 24-голчатим принтером із застосуванням різноколірної стрічки набагато гірше ніж якість друкування на струменевому принтері.

•    Шрифти. В пам'ять багатьох принтерів вбудовано широкий набір шрифтів. Але друкування може відбуватись любим шрифтом True Type, розроблених для операційної системи Windows.

Струменеві принтери

Перші струменеві принтери випустила фірма Hewlett Packard. Принцип дії подібний до принципу дії матричних принтерів, але замість голок у друкуючому вузлі розташовані капілярні розпилювачі та резервуар із чорнилом. У середньому, число розпилювачів від 16 до 64, але існують моделі, де кількість розпилювачів сягає для чорних чорнил до 300, а для кольорових до 416. Резервуар із чорнилами може розташовуватися окремо і через капіляри з'єднуватись з друкуючим вузлом, а може бути вбудованим у друкуючий вузол і замінятись разом із ним. Кожна конструкція має свої недоліки та переваги. Вбудований у друкуючий вузол резервуар являє собою конструктивно окремий пристрій (картридж), який дуже легко замінити. Більшість сучасних струменевих принтерів дозволяють використовувати картриджі для чорно-білого та кольорового друку.

Принцип дії. Існує два методи розпилення чорнила: п'єзоелектричний метод та метод газових пухирців. У кожному розпилювачі п'єзоелектричного вузла встановлено плоский п'єзоелемент, що зв'язаний з діафрагмою. При друці він стискує й розтискує діафрагму, викликаючи розпилення чорнил через розпилювач. При попаданні потоку аерозолю на носій, друкується точка (використовується в моделях принтерів фірм Epson, Brother). При методі газових пухирців, кожний розпилювач обладнано нагріваючим елементом. Якщо через цей елемент проходить мікросекундний імпульс току, чорнила нагріваються до температури кипіння, і утворюються пухирці, які витискують чорнила з розпилювача, що утворюють відбитки на носії (використовується в моделях принтерів фірм Hewlett Packard, Canon).

Кольоровий друк виконується шляхом змішування різних кольорів у певних пропорціях. Переважно, у струменевих принтерах реалізується колірна модель CMYK (Cyan-Magenta-Yellow). Змішування не може надати чистий чорний колір і тому в складову входить чорний колір (Black). При кольоровому друкуванні картридж містить 3 або 4 резервуари з чорнилами. Друкуючий вузол проходить по одному місцю аркуша декілька разів, додаючи потрібну кількість чорнил різного кольору. Після змішування чорнил, на аркуші з'являється ділянка потрібного кольору.

Характеристики струменевих принтерів:

•    Швидкість друкування. Друкування у режимі нормальної якості складає 3-4 сторінки у хвилину. Кольоровий друк трохи довший.

•    Якість друкування. Дорогі моделі струменевих принтерів із великою кількістю розпилювачів забезпечують високу якість зображення. Але велике значення має якість і товщина паперу. Щоб позбутися ефекту розтікання чорнил, деякі принтери застосовують підігрів паперу.

•    Роздільна здатність. Для друкування графічних зображень роздільна здатність складає від 300 до 720 dpi.

•    Вибір носія. Друк неможливий на рулонному папері.

Основним недоліком є засихання чорнил у розпилювачах. Усунути це можна лише заміною картриджа. Щоб не допустити засихання принтери обладнані пристроями очищення розпилювачів. По ціні та якості струменеві принтери ідеально підходять для домашнього користування. Заправка чорнилом не є дорогою й банки чорнила вистачає на декілька років.

Лазерні принтери

Сучасні лазерні принтери дозволяють досягнути найбільш високої якості друку. Якість наближена до фотографічної. Основний недолік лазерних принтерів є висока ціна, але ціни мають тенденцію до зниження.

Лазерний принтер Samsung ML-1250 для невеликих офісів і для домашнього використання

Швидкість друку 12 стр/хв, папір офісна формат A4, вага 6,5 кг    Картридж принтера Samsung ML-1250

Ресурс картриджа 2500 сторінок

Принцип дії. У більшості лазерних принтерів використовується механізм друкування, як у копіювальних апаратах. Основним вузлом є рухомий барабан, що наносить зображення на папір. Барабан являє собою металічний циліндр, що покритий шаром напівпровідника. Поверхня барабана статично заряджається розрядом. Промінь лазера, що скерований на барабан, змінює електростатичний заряд у точці попадання і створює на поверхні барабана електростатичну копію зображення. Після цього, на барабан наноситься шар фарбуючого порошку (тонера). Частки тонера притягаються лише до електрично заряджених точок. Папір втягується з лотка і йому передається електричний заряд. При накладанні на барабан, аркуш притягає на себе частки тонера з барабана. Для фіксації тонера, папір знов заряджається й проходить між валами, нагрітими до 180 градусів. По закінченні, барабан розряджається, очищується від тонера і знов використовується.

При кольоровому друці зображення формується змішуванням тонерів різного кольору за 4 проходження аркуша через механізм. За кожен прохід на папір наноситься певна кількість тонера одного кольору. Кольоровий лазерний принтер є складним електронним пристроєм з 4 резервуарами для тонера, оперативною пам'яттю, процесором та жорстким диском, що відповідно збільшує його габарити та ціну.

Основні характеристики лазерних принтерів:

•    Швидкість друкування. Визначається швидкістю механічного протягування аркуша та швидкістю обробки даних, що надходять із комп'ютера. Середня швидкість друку 4-16 сторінок за хвилину.

•    Роздільна здатність. У сучасних лазерних принтерах сягає 2400 dpi. Стандартним вважається значення в 300 dpi.

•    Пам'ять. Робота лазерного принтера пов'язана з величезними обчисленнями. Наприклад, при роздільній здатності 300 dpi, на сторінці формату А4 буде майже 9 млн. точок, і потрібно розрахувати координати кожної з них. Швидкість обробки інформації залежить від тактової частоти процесора та об'єму оперативної пам'яті принтера. Об'єм оперативної пам'яті чорно-білого лазерного принтера складає не менше 1 Мбайт, у кольорових лазерних принтерах значно більше.

•    Папір. Використовується якісний папір формату А4. Існують моделі для формату А3. У деяких лазерних принтерах є можливість використання рулонного паперу.

Термін роботи та якість роботи лазерного принтера залежить від барабана. Ресурс барабана дешевих моделей 40-60 тисяч сторінок.

Під'єднання принтера

Після фізичного під'єднання до комп'ютера, принтер потрібно програмно встановити та налаштувати. У Windows процесом друкування керує не програма, а операційна система. Тому налаштування виконується за допомогою програми Control Panel, після чого принтер стає доступним для всіх програм. Керування принтером здійснюють драйвери. Вони поставляються разом із принтером, але драйвер популярних моделей містяться у комплекті Windows. При відсутності "рідного" драйвера, можна спробувати підібрати подібний з набору існуючих драйверів або знайти в Інтернеті на сайті фірми-виробника.

Твердофарбові  принтери

Твердофарбові принтери дозволяють одержувати кольорові глянцеві високоякісні копії. Швидкість друку при її високій якості невелика - до 2-х копій у хвилину. Для одержання зображення на папері ці принтери використовують фарби у вигляді твердих брусочків розміром приблизно із сірникову коробку потроєної товщини, що по зовнішньому вигляді більше схожі на  чи мило віск. Чорнило 4-х квітів, колір яких відповідає колірної моделі CMYK: синій, малиновий, жовтий і чорний..

 

 

 

У сучасній технічній літературі можна знайти різні варіанти класифікації принтерів. У даній роботі буде проведена класифікація з усіх найбільш значущим характеристик сучасних принтерів. Такими характеристиками є:  
- Принцип роботи друкуючого механізму;  
- Максимальний формат аркуша;  
- Підтримувана кольоровість друку;  
- Швидкість друку;  
- Роздільна здатність;  
- Ціна.  
За принципом роботи друкувального механізму розрізняються матричні, струменеві та лазерні (сторінкові) принтери. Існує ряд інших технологій друку, наприклад сублімаційна, друк за рахунок термопереносу, що застосовуються набагато рідше. Лазерна і світлодіодна технології (в останньому випадку замість лазера і отклоняющего лазерний промінь дзеркала використовується лінійка світлодіодів) у багатьох випадках з точки зору кінцевого користувача невиразні [3].  
За максимальному формату листа паперу (або іншого матеріалу, на якому здійснюється друк) розрізняють також кілька видів. Найбільш поширені моделі формату А4 (210х297 мм.), А3 (420х297 мм.) Та Legal (тобто розраховані на аркуш паперу трохи більший, ніж А4). Моделі, що працюють з папером формату А3, коштують трохи дорожче. Співвідношення числа продажів у "вузьких" і "широких" принтерів поступово змінюється у бік перших. Велика частина моделей принтерів формату А3 використовує матричний або струминний принцип друку, хоча існують і лазерні принтери формату А3. За підтримуваної кольоровості друку (за гамою відтворюваних кольорів) принтери поділяються на чорно-білі, чорно-білі з опцією кольорового друку (такі моделі є серед матричних і струминних) і кольорові. Для кольорових принтерів у рамках одного типу (струменевих) якість друку дуже істотно змінюється від моделі до моделі. У результаті і позиціонуються вони на ринку по-різному. Принтери з опцією кольорового друку, як правило, коштують трохи дорожче (для лазерних принтерів набагато дорожче), ніж чорно-білі моделі.  
Для якісного відтворення ілюстрацій, що зберігаються у векторних форматах, важлива наявність вбудованого інтерпретатора мови PostScript. Формально моделі, що підтримують мову PostScript, приблизно на 25% дорожче аналогічних, не включають цю опцію. Однак, щоб на практиці скористатися перевагами мови PostScript, доводиться купувати додаткову пам'ять і різниця в ціні може виявитися дуже істотною  
За швидкістю друку можна виділити чотири групи: матричні принтери без автоподачі (ручна подача кожного аркуша); принтери, що забезпечують швидкість друку до 4 стор. / хв. і призначені для індивідуального застосування; принтери зі швидкістю друку до 12 стор / хв., що обслуговують робочі групи; потужні мережні принтери з продуктивністю більше 12 стор / хв. Продуктивність принтера - істотний фактор для організацій, де одним принтером користуються відразу кілька людей, і практично не впливає на споживчі переваги показник, якщо мова заходить про індивідуальну експлуатації друкувального пристрою.  
Швидкість при кольоровому друку, як правило, значно нижче, ніж при друку одним чорним кольором.  
Роздільна здатність є визначальним показником якості отриманих відбитків. Найбільш вживаною одиницею вимірювання роздільної здатності є dpi [2]. Чим більше dpi може відтворити принтер, тим краще. Особливо важлива роздільна здатність, якщо на принтері друкуються високо якісні зображення, фотографії тощо Максимальна роздільна здатність, яка реалізована в сучасних струменевих і лазерних принтерах становить близько 2000 dpi [6].  
За цінового чинника принтери поділити найбільш складно. Найдешевші - це прості моделі матричних і струминних принтерів, що не відрізняються високою швидкістю і якістю друку. Вони займають ціновий діапазон від 70 $ до 150 $. Далі, в ціновому діапазоні від 150 $ до 500 $, можна умовно виділити гарні моделі струменевих принтерів і чорно-білі лазерні. До принтерів вартістю понад 500 $ відносяться професійні фотографічні струменеві принтери, широкоформатні і кольорові лазерні принтери. Ціна хорошого продуктивного кольорового лазерного принтера (корпоративного) може скласти суму в десятки тисяч доларів [11].  
Повна класифікація пристроїв не буде ніколи завершена, тому що пристрої постійно змінюються: використовуються нові технології, старі моделі реалізуються з використанням будь - яких нововведень, а здаються абсолютними ідеї повторюються знову і знову.  
Оскільки найважливішою характеристикою принтера є принцип дії друкуючого механізму (який багато в чому визначає і інші характеристики), то доцільно буде зробити розгляд та аналіз характеристик принтерів стосовно кожної технології дії друкуючого механізму: матричної, струменевого і лазерного.

 

Потреби — це об'єктивні умови існування людей. Вони означають необхідність у певних речах і бажання володіти ними. Людські потреби надто різноманітні, оскільки людська особистість дуже багатогранна. З одного боку, людина виступає як біологічна істота і для її функціонування об'єктивно необхідними є продукти харчування, одяг, житло. Такі потреби називають фізичними потребами. З іншого боку, людина — це соціальна істота, тому багато її потреб визначаються необхідністю спілкуватися, брати участь в управлінні, мати певний рівень освіти, культури, прагненням виділитися з-поміж інших людей, самореалізуватись.

Потреби виникають разом із виникненням самої людини, і в процесі розвитку людського суспільства можуть змінюватись як кількісно, так і якісно, відповідно до зміни умов виробництва споживчих благ, удосконалення техніки і технології, зміни поглядів людей на споживання, моди, соціального стану, грошових доходів та ін. Фізичні потреби можуть бути незмінними за своєю кількістю, як наприклад, потреби в їжі обмежені необхідною кількістю кілокалорій, але при цьому змінюються якісно: поліпшується структура харчування, споживаються корисніші, дорожчі, багатші вітамінами чи вишукані продукти. Такі фізичні потреби, як одяг, житло, побутові прилади тощо, змінюються надто часто, одні з них застарівають і взагалі більше не використовуються, інші постійно вдосконалюються, якісно змінюються.

Потреби неможливо повністю задовольнити, вони зростають швидше, ніж умови для їх задоволення. Безмежність потреб породжує людська фантазія, вони виникають під впливом розвитку науки, техніки, соціальних відносин.

Сучасна наука розглядає людські потреби як складну ієрархічну систему, в яку входять потреби як біологічного, так і соціального характеру. Широко відома „піраміда потреб" американського вченого Маслоу, в яку потреби вписуються за їх важливістю і чисельністю тих, хто їх потребує (див. рисі).

Рис. 1.1. Ієрархія потреб за Маслоу  

 

Потреби можна розглядати з різних точок зору   залежно від мети економічного аналізу, тому існує їх класифікація за низкою' критеріїв:

1)              за роллю у відтворенні людини: матеріальні, духовні і соціальні;

2)             з точки зору рівня їх розвитку: елементарні, пов'язані з людиною як продуктом природи, та вищі, що характеризують людину як продукт суспільних відносин; за цим же критерієм розрізняють базові та потреби зумовлені розвитком цивілізації;

3)              за суб'єктами реалізації: особисті, колективні та суспільні потреби, які також можуть мати споживчий або виробничий характер;

4)                 щодо   можливостей   задоволення:   дійсні,   реалізація   яких можлива в даний період, і перспективні, які можуть бути реалізовані в майбутньому.