| МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ |
| Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение |
| «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» |
ФАКУЛЬТЕТ «У»
«ИНСТИТУТ МЕЖДУНАРОДНЫХ ОТНОШЕНИЙ»
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:
«Принтеры»
выполнила: ст.гр. У4-03
Сенькина Е.С.
Москва 2011
Содержание
1 История принтеров……………………………………………………………………...4
2 Виды принтеров…………………………………………………………………………5
3 Классификация принтеров…………………………………………………………….10
4 Печать…………………………………………………………………………………..15
Заключение……………………………………………………………………………….17
Список используемой литературы……………………………………………………...18
Введение
Современный мир трудно представить без средств вычислительной техники. Особую роль среди них отведена персональному компьютеру. ПК есть абсолютно в каждой организации, доме, учебном заведении, он давно перестал быть предметом роскоши, став предметом необходимости. Неотъемлемой частью ПК является принтер, устройство необходимое для переноса информации на бумажный носитель. Но только ли для этого служит данное устройство? Какие виды принтеров и печати бывают? Ответам на эти и другие вопросы посвящен данный реферат
1 История принтеров
Впервые идеи создания устройства, напоминающего современную оргтехнику, пришла в голову пионеру вычислительной техники, Чарльзу Бэббиджу, который изобрел принтер под названием Difference Engine, который предназначался для печати таблиц для навигации, проектирования, банковского и страхового дела. Однако так и не была реализована. И только спустя 150 лет лондонский Музей Науки воссоздал машину Бэббиджа по чертежам автора. Принтер состоял из 4000 частей и весил 2,5 тонны. Собирали его 10 лет. Действующие модели принтеров появились только в 50-х годах XX столетия, после создания первой ЭВМ. В Советском Союзе данные устройства назывались АЦПУ. Первые принтеры напоминали собой печатающие машинки с электроприводом, у которых изображение формировалось путем удара соответствующей литеры на бумагу через красящую ленту. Один из первых высокоскоростных принтеров был создан корпорацией Remington-Rand для компьютера Univac в 1953 году[1].
2 Виды принтеров
Рассмотрим все многообразие видов принтеров. Некоторые из них уже не используются, а некоторым просто нет достойной замены[2].
Матричные принтеры - старейшие из ныне применяемых типов принтеров, их механизм был изобретён в 1964 году японской корпорацией Seiko Epson. Изображение формируется печатающей головкой, которая состоит из набора иголок (игольчатая матрица), приводимых в действие электромагнитами. Головка передвигается построчно вдоль листа, при этом иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, формируя точечное изображение. Основными недостатками матричных принтеров являются монохромность (хотя существовали и цветные матричные принтеры, по очень высокой цене), очень низкая скорость работы и высокий уровень шума. Матричные принтеры, несмотря на полное вытеснение их из бытовой и офисной сферы, до сих пор достаточно широко используются в некоторых областях.
2. Термопечать является одним из недорогих способов нанесения логотипов на одежду. Технология нанесения очень проста. Можно наносить на все виды тканей, как х/б, так и синтетических, независимо от процента содержания компонентов. Такие изделия служат несколько лет, в течение которых сохраняется рисунок, даже при неоднократных стирках и под воздействием солнечных лучей. Технология термопечати на ткани включает себя несколько этапов:
а. В графическом редакторе создается векторный рисунок.
б. Затем в режущий плоттер загружается пленка, состоящая из прозрачной основы, слоя термопленки и слоя клея. Плоттер разрезает термопленку, оставляя при этом целой прозрачную основу. Ненужные детали термопленки убираются вручную и, таким образом, на прозрачной основе остается только готовый к переносу на ткань рисунок.
в. На ткань накладывают прозрачную основу с рисунком и помещают под термопресс, создавая определенную температуру и давление. В результате термоклей накрепко приклеивает пленку к ткани. Когда изделие остынет, легко удаляют прозрачную основу.
3. Струйные принтеры. Принцип действия струйных принтеров похож на матричные принтеры тем, что изображение на носителе формируется из точек. Но вместо головок с иголками в струйных принтерах используется матрица дюз (т. н. головка), печатающая жидкими красителями. Печатающая головка может быть встроена в картриджи с красителями. Существуют два способа технической реализации способа распыления красителя:
а. Пьезоэлектрический — над дюзой расположен пьезокристалл. Когда на пьезоэлемент подаётся электрический ток, он (в зависимости от типа печатающей головы) изгибается, удлинняется или тянет диафрагму вследствие чего создаётся локальную область повышенного давления возле дюзы — формируется капля, которая впоследствии выталкивается на материал. В некоторых головках технология позволяет изменять размер капли.
б. Термический — в дюзе расположен микроскопический нагревательный элемент, который при прохождении электрического тока мгновенно нагревается до температуры в несколько сотен градусов, при нагревании в чернилах образуются газовые пузырьки , которые выталкивают капли жидкости из сопла на носитель.
Печатающие головки струйных принтеров создаются с использованием следующих типов подачи красителя:
а. Непрерывная подача— подача красителя во время печати происходит непрерывно, факт попадания красителя на запечатываемую поверхность определяется модулятором потока красителя (утверждается, что патент на данный способ печати выдан Вильяму Томпсону в 1867 году. В технической реализации такой печатающей головки в сопло под давлением подаётся краситель, который на выходе из сопла разбивается на последовательность микро капель (объёмом нескольких десятков пиколитров), которым дополнительно сообщается электрический заряд. Разбиение потока красителя на капли происходит расположенным на сопле пьезокристаллом, на котором формируется акустическая волна (частотой в десятки килогерц). Отклонение потока капель производится электростатической отклоняющей системой (дефлектором). Те капли красителя, которые не должны попасть на запечатываемую поверхность, собираются в сборник красителя и, как правило, возвращаются обратно в основной резервуар с красителем. Первый струйный принтер, изготовленный с использованием данного способа подачи красителя, выпустила Siemens в 1951 году.
б. Подача по требованию— подача красителя из сопла печатающей головки происходит только тогда, когда краситель действительно надо нанести на соответствующую соплу область запечатываемой поверхности. Именно этот способ подачи красителя и получил самое широкое распространение в современных струйных принтерах.
4. Лазерные принтеры. Принцип технологии заключался в следующем. По поверхности фотобарабана коротроном (скоротроном) заряда (вал заряда) равномерно распределяется статический заряд, после этого светодиодным лазером (в светодиодных принтерах — светодиодной линейкой) в нужных местах этот заряд снимается — тем самым на поверхность фотобарабана помещается скрытое изображение. Далее на фотобарабан наносится тонер. Тонер притягивается к разряженным участкам поверхности фотобарабана, сохранившей скрытое изображение. После этого фотобарабан прокатывается по бумаге, и тонер переносится на бумагу коротроном переноса (вал переноса). После этого бумага проходит через блок термозакрепления (печка) для фиксации тонера, а фотобарабан очищается от остатков тонера и разряжается в узле очистки.
5. Барабанные принтеры. Первый принтер, получивший название UNIPRINTER, был создан в 1953 году компанией Remington Rand для компьютера UNIVAC. Основным элементом такого принтера был вращающийся барабан, на поверхности которого располагались рельефные изображения букв и цифр. Ширина барабана соответствовала ширине бумаги, а количество колец с алфавитом было равно максимальному количеству символов в строке. За бумагой располагалась линейка молоточков, приводимых в действие электромагнитами. В момент прохождения нужного символа на вращающемся барабане, молоточек ударял по бумаге, прижимая её через красящую ленту к барабану. Таким образом, за один оборот барабана можно было напечатать всю строку. Далее бумага сдвигалась на одну строку и машина печатала дальше. В СССР такие машины назывались алфавитно-цифровыми печатающими устройствами (АЦПУ). Их распечатки можно узнать по шрифту, похожему на шрифт пишущей машины и «прыгающим» по строке буквам. Скорость вывода барабанного принтера была и остаётся самой высокой среди всех известных печатающих устройств, но и она далеко не являлась пределом возможности данной технологии. Печать производилась на рулонной бумаге, из-за чего системщики называли результат распечатки «простынёй».
6. Ромашковые (лепестковые) принтеры по принципу действия были похожи на барабанные, однако имели один набор букв, располагающийся на гибких лепестках пластмассового диска. Диск вращался, и специальный электромагнит прижимал нужный лепесток к красящей ленте и бумаге. Так как набор символов был один, требовалось перемещение печатающей головки вдоль строки, и скорость печати была заметно ниже, чем у барабанных принтеров. Заменив диск с символами, можно было получить другой шрифт, а, вставив ленту не чёрного цвета — получить «цветной» отпечаток.
7. Шаровые принтеры по принципу действия похожи на ромашковые принтеры, но литероноситель (печатающая головка) имел форму шара с выпуклыми буквами.
8. Гусеничные принтеры. Набор букв закреплён на гусеничной цепи.
9. Цепные печатающие устройства. Отличались размещением печатающих элементов на соединённых в цепь пластинах.
10. Телетайпные принтеры состояли из электромеханической части, повторяющей электрическую печатную машинку, и модема. То есть, в один блок были объединены электрическая клавиатура, электромеханический рычаговый символьный принтер и устройство приёма и передачи информации по каналу связи. Дополнительно подключалось устройство записи и считывания перфоленты, обычно 5-рядной (5-битной).
11. Термические принтеры. Характеризуются расходным материалом — веществом на основе парафина, плавящимся при 60 град. по Цельсию.
12. Экологичный принтер. Японская компания PrePeat всерьез задумалась о защите окружающей среды и выпустила принтер, не требующий для работы ни чернил, ни тонера, ни бумаги. Для печати используется тонкий белый пластик. Перед повторной печатью лист автоматически очищается в принтере.
3 Классификации принтеров
Данная глава посвящена разделению видов принтеров по типу печати, чернил, назначению, типам соеднинения.
Классификация принтеров по типу печатаемого материала
Рулонный - оснащаются системами подмотки и смотки рулонного материала, предназначены для печати на самоклейке, бумаге, холсте, банерной ткани.
Листовой твердый- для печати на ПВХ, полистироле, пенокартоне. Лист материала фиксируется на станине при помощи вакуумного прижима или струбцинами. Каретка(оборудованная приводом движения по оси Х) закреплена на портале, который вместе с кареткой движется над материалом (по оси Y).
Сувенирный — перемещение заготовки относительно головы, по оси Y, обеспечивается сервоприводом подвижного стола, кроме этого стол оснащается механизмом регулировки расстояния между заготовкой и кареткой(для печати на заготовках разной высоты). Применяются для печати на дисках, телефонах, для маркировки деталей.
Листовой гибкий — для печати на бумаге и плёнке стандартных форматов (A3, A4 и т. п.). Оснащаются механизмом захвата и подмотки листового материала.
Классификация по типу используемых чернил
Сольвентные — самый распространённый тип чернил. Сольвентные чернила применяются в широкоформатной и интерьерной печати. Характеризуются очень высокой стойкостью к воздействию воды и атмосферных осадков. Характеризуются вязкостью, зернистостью и используемой фракцией сольвента.
Спиртовые — широкого применения не получили, так как головы, печатающие спиртовыми чернилами очень быстро высыхают.
Масляные — используются в системах промышленной маркировки и для тестирования печатающих головок.
Пигментные — используются для получения изображений высокого качества, в интерьерной и в фото печати.
УФ-отверждаемые чернила — применяются как экологичная замена сольвентным чернилам и для печати на жёстких материалах.
Термотрансферные чернила — отличительная особенность термотрансферных чернил — возможность, при помощи термопресса, перенести отпечатанное изображение с подложки на ткань. Используются для нанесения логотипов на одежду.
Классификация принтеров по назначению
Широкоформатные — основное назначение широкоформатной печати — наружная реклама. Широкоформатные принтеры характеризуются большой шириной печати (чаще всего 3200 мм), высокой скоростью печати (от 20 кв.м в час), не высоким оптическим разрешением. В последние годы большая часть широкоформатных струйных принтеров производится в Китае.
Интерьерные — область применения интерьерной печати — печать элементов оформления интерьера, печать плакатов, информационных стендов, чертежей. Основной формат — 1600 мм. Основные производители интерьерных принтеров: Roland, Mimaki.
Фотопринтеры — предназначены для печати фотографий, печатают на материалах малых форматов. Иногда цветовая модель дополняется оранжевым цветом, белой краской, серебрянкой(для получения эффектов металла).
Сувенирные — применяются для печати на небольших деталях, для печати на дисках, и заготовках сложной формы. Производятся множеством фирм.
Офисные — отличаются, от фотопринтеров, отсутствием лайтов и листовой подачей материала.
Маркировочные — включаются в состав поточных линий. Печатающая головка, неподвижно закреплённая над конвейерной лентой, наносит маркировку на движущиеся изделия.
Классификация принтеров по системе подачи чернил
Непрерывная, с расположение субтанков и головок на одном уровне (давление на входе голов регулируется высотой субтанков).
Непрерывная, с субтанками расположенными выше голов. Давление высокого столба чернил на головы уравновешивается вакуумной системой, состоящей из вакуумной помпы и устройств регулировки вакуума.
Самотёком. Головы и канистры с чернилами соединяются трубками, проходящими через гибкий тракт. Единственный промежуточный элемент — демпфер, фильтрующий чернила и гасящий колебания давления, возникающие при движении гибкого тракта.
Подача чернил из картриджей, движущихся вместе с кареткой. Основное достоинство этой системы — низкая стоимость. Недостатки: малый запас чернил в картриджах, утяжеление каретки картриджами, медленное падает давление на входе голов, вызываемое уменьшением уровня чернил в картриджах.
Основная характеристика принтера, от которой наиболее сильно зависит оптическое разрешение — тип, количество и расположение печатающих голов на каретке. Фотопринтеры и офисные принтеры редко комплектуются более, чем одной головкой на каждый цвет. Это связано с невысокими требованиями к скорости печати, кроме того чем меньше голов, тем проще и эффективнее система их калибровки и сведения. Широкоформатные и интерьерные принтеры комплектуются двумя — четырьмя головами на каждый цвет. Для эффективной сушки и предотвращения слипания материала струйные принтеры оборудуются системами подогрева станины.
Классификация принтеров по принципу переноса изображения.
Литерные принтеры могут быть как параллельного, так и последовательного действия. Литерные принтеры последовательного действия выполняют печать ударом по бумаге литерой (сформированный в виде металлической отливки символ) через красящую ленту, в результате чего на бумаге остается контур символа.
Матричный принтер — компьютерный принтер, создающий изображение на бумаге из отдельных маленьких точек ударным способом.
Лазерные принтеры — один из видов принтеров, позволяющий быстро изготавливать высококачественные отпечатки текста и графики на обыкновенной бумаге. Подобно фотокопировальным аппаратам лазерные принтеры используют в работе процесс ксерографической печати, однако отличие состоит в том, что формирование изображения происходит путём непосредственного сканирования лазерным лучом фоточувствительных элементов принтера.
Струйные принтеры. Принцип действия струйных принтеров похож на матричные принтеры тем, что изображение на носителе формируется из точек. Но вместо головок с иголками в струйных принтерах используется матрица, печатающая жидкими красителями.
Сублимационные принтеры - принтер, печатающий изображение на плотных твердых поверхностях путем внесения твердотельного (обычно кристаллического) красителя под поверхность бумаги.
Термические принтеры. Для печати на этих принтерах используется специальная бумага, в которой для создания или переноса изображения используется нагрев.
Классификация по соединению с источником данных.
через SCSI кабель
через последовательный порт
через параллельный порт (IEEE 1284)
по шине Universal Serial Bus (USB)
через локальную сеть (LAN, NET)
помощью двух портов, при этом один из портов управляет приводом ЧПУ, через другой порт идут данные на печатающие головки
посредством беспроводного соединения:
через ИК-порт (IRDA)
по Bluetooth
по Wi-Fi[3]
4 Печать
Данная глава являет собой описание методов и способов печати изображений, применяемых в современных видах принтеров.
Принципы печати.
Пьезоэлектрический метод основан на управлении соплом с использованием обратного пьезоэффекта, который, как известно, заключается в деформации пьезокристалла под действием электрического поля. Для реализации этого метода в каждое сопло установлен плоский пьезокристалл, связанный с диафрагмой.
Действием электрического поля, сжимая и разжимая сопло и наполняет его чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которые вышли из сопла в виде капли, оставляют на бумаге точку. Подобные устройства выпускают компании Epson, Brother и другие.
Хотя струйный принцип печати известен уже давно, эти устройства не нашли бы столь широкого применения, если бы не изобретение, ставшее основой для распространения струйной технологии - это технология “пузырьковой” струйной печати (bubble-jet). Первый и основной патент на нее принадлежит компании Canon. Hewlett-Packard также владеет рядом важных патентов в этой области, она создала первый струйный принтер с использованием пузырьковой технологии ThinkJet в 1985 году. Путем обмена лицензиями эти две компании получили подавляющее преимущество над конкурентами - сейчас им принадлежит 90% европейского рынка струйных принтеров.
Метод газовых пузырей является термическим и называется методом инжекти- руемых пузырьков (Bubble - jet) или пузырьковой технологией печати. Каждое сопло печатающей головки принтера, использующего этот метод, оборудовано нагревательным элементом в виде тонкопленочного резистора, который при пропускании через него тока за 7-10 микросекунд нагревается до высокой температуры. Температура, необходимая для испарения чернил, например, фирмы Hewlett-Packard, достигает примерно 400°С. Возникающий при резком нагревании чернильный паровой пузырь (bubble), стремится вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую каплю жидких чернил диаметром менее 0,16 мм, которая переносится на бумагу. При отключении тока тонкопленочный резистор быстро остывает, паровой пузырь уменьшается в размерах, что приводит к разрежению в сопле, куда и поступает новая порция чернил.
Такую технологию использует фирма Canon. Благодаря тому, что в механизмах печати принтеров, реализующих метод газовых пузырей, меньше конструктивных элементов, чем в тех, что используют пьезоэлектрическую технологию, такие принтеры обладают большей надежностью и ресурсом. Наряду с этим, использование этой технологии позволяет добиться более высокой разрешающей способности печати. Однако, обеспечивая высокое качество при прорисовке линий, данный метод имеет недостаток при печати областей сплошного заполнения, поскольку они получаются несколько расплывчатыми. Применение струйных принтеров, механизм печати которых основан на методе газовых пузырей, целесообразно при необходимости печати графиков, гистограмм и других видов графической информации без полутоновых графических изображений[4].
Заключение
Данная работа посвящена теме принтеров. Изучен вопрос истории, уделено внимание первому изобретенному печатному принтеру.
Рассмотрены основные виды принтеров, как современных, так и давно не используемых.
Уделено внимание классификации принтеров по методам печати, типу используемых чернил, способу подключения к источнику данных.
Рассмотрены варианты печати, применяемой в принтерах.
Таким образом, изучены все аспекты использования принтеров: от изобретения и появления до технических подробностей.
Список используемой литературы
st-centre/chto_takoe_termopechat.htm
ecocyb.narod/471-472/inrs2_91.htm
alex-anp.narod/epson/print.htm
ru./wiki/