 Принтер
Первый компьютер, принцип работы которого лёг в основу
современных компьютеров, был изобретён в середине XX века. Со временем
разработчикам в голову пришла мысль о том, что неплохо бы изобрести устройство,
которое могло бы быстро распечатывать на бумаге большие объёмы текста.
Результатами этих раздумий стало первое печатающее устройство для компьютера
UNIVAC, получившее название UNIPRINTER. Разработка эта принадлежит корпорации
Remington-Rand, которая впервые представила это устройство в 1953 году.
Принцип работы этого устройства очень был схож с принципом работы печатающей машинки. Специальная металлическая «косточка» с определённой буквой била с силой по бумаге через небольшую красящую ленту чёрного цвета. Если заменяли чёрную ленту на ленту другого цвета, то и отпечатанный текст менял свой колор, если заменяли «косточки», менялся шрифт. Основным элементом этого аппарата был диск в виде ромашки, на конце «лепестков» которого, были нанесены символы. Диск вращался вокруг своей оси точно параллельно бумаге. Из-за такой конструкции подобные устройства получили название «лепестковые принтеры». Скорость печати первого такого изобретения была 600 строк в минуту, в 1955 году скорость печати увеличилась до 1000 строк в минуту. Но такие принтеры оказались очень ненадёжными, качество печати оставляло желать лучшего и поэтому, несмотря на то, что эти устройства были, практически, первыми принтерами, способными выводить результаты с компьютера на бумагу, широкого распространения не получили. Матричный принтер В 1959 году свет увидел принтер от фирмы IBM, способный печатать со скоростью до 1400 строк в минуту.
Удивлению пользователей, работающих с этим устройством не было
Матричные принтеры относятся к классу ударных печатающих устройств (impact dot matrix). Принцип работы таких принтеров достаточно прост: расположенные вертикально в один или 2-а ряда иглы ударяют по красящей ленте и оставляют след на бумаге, пропечатывая поочередно один символ за другим. Матричные принтеры как правило могут работать и с обычной бумагой (листы формата А3, А4) и с рулонной. Количество иголок в печатающее головке принтера может быть 9,18 или 24. Чем больше иголок, тем соответственно будет лучше и качество печати. Есть модели с разной шириной каретки – для работы с форматами бумаги А3 и А4. Как правило матричные принтеры могут работать в обычном режиме и режиме повышенного качества. Для 9-и игольчатых это режим Near Letter Quality (NLQ), а для 24-х игольчатых это Letter Quality (LQ). Самые «продвинутые» модели принтеров обладают встроенными или загружаемыми программно масштабируемыми наборами различных шрифтов. Среди всех матричных принтеров самые быстрые в печати это построчные (постраничные) модели. В качестве печатающих головок в них применены длинные массивы с множеством иголок вместо обычных. Такие принтеры печатают со скоростью около 1,5 тыс. строк в минуту. Самая быстрая печать – это черновая печать (draft). В этом режиме работы за один проход печатающей головки формируется целая строка. В режиме печати с высоким качеством, для формирования одной строки требуется несколько проходов головки, обычно четыре. Срок службы головки определяется производителем исходя из общего количества ударов иглами. Матричные самые шумные из всех принтеров. В некоторых моделях имеется возможность выбрать тихий режим работы, шум при этом падает до 3-5 дБ, но падает и скорость печати принтера. Матричные принтеры как сами стоят недорого, так и расходные материалы для них – картридж с красящей лентой. В случае необходимости (при израсходовании ресурса ленты) возможно как целиком поменять картридж, так и поменять только саму ленту. Красящей ленты обычно хватает примерно на 500-1000 страниц. Себестоимость печати получается самая низкая среди всех других типов принтеров. Но на этом их достоинства и заканчиваются. Матричные принтеры самые медленные, самые шумные и обладают самым маленьким разрешением. Матричные принтеры пользуются популярностью и сегодня – их используют в банках и других учреждениях, а также кассовые аппараты работают по тому же принципу. Струйный принтер
Датой рождения технологии струйной печати можно считать 1948
год. Именно тогда шведская фирма Siemens Elema подала патентную заявку на
устройство, работающее как гальванометр, но оборудованное не измерительной
Разработчикам метода струйной печати предстояло решить две проблемы. Во-первых, струя красителя должна была распадаться на микроскопические капельки определенного размера, и, во-вторых большая часть капель вообще не должна попадать на бумагу. (Если, например, распечатывается текст, то площадь покрытых красителем участков составляет всего 2-5 процентов общей поверхности.) Разработчики воспользовались следующей закономерностью: струя жидкости стремится распасться на отдельные капли. Нужно только чуть подправить случайный процесс распадения струи, накладывая с помощью пьезоэлектрического преобразования на струю красителя, выбрасываемую под высоким давлением (до 90 бар), высокочастотные колебания давления. Таким способом может выбрасываться до миллиона капель в секунду. Их размеры зависят от геометрической формы сопел-распылителей и составляют всего лишь несколько микрон, а скорость, с которой они долетают до бумаги, достигает 40 м/с. Речь идет о струйных принтерах, работающих по вышеназванным принципам непрерывного распыления красителя или печати под высоким давлением. Эти принтеры способны маркировать и наносить коды практически на все поверхности и предметы. Они в состоянии распылять подавляющее большинство видов жидкостей: чернила, лак, масла и даже клеящие вещества и смолы. Благодаря высокой скорости полета капель допускается использовать поверхности с сильными неровностями и в зависимости от требований к качеству печати размещать их на расстоянии 1-2 см от сопла-распылителя. В результате можно наносить маркировку, например данные о сроке годности товара, на картонные коробки, бутылки, консервные банки, яйца или кабели. Эту технологию печати нетрудно узнать по точкам, кажущимся неравномерными и как бы обтрепанными. Дизайнерам и работникам типографии струйные принтеры служат для наиболее точного предварительного воспроизведения изданий, которые затем будут запущены в массовую печать. С помощью этого метода можно распечатать превосходные фотореалистические изображения в полутонах и с высоким разрешением, и даже в крупном формате. С начала 70-х годов необычайно активизировалась исследовательская деятельность, направленная на создание систем без недостатков, свойственных системам печати под высоким давлением. Первое решение, найденное специалистами, печатающие головки с пьезоэлектрическими преобразователями, испускающие по запросу отдельные капли красителя. Так родилась идея о струйной печати с дозированным распылением красителя. Аналогично термопечати, технология струйной печати прошла долгий путь совершенствования, причем с более чем успешными результатами. За 15 лет разрешающая способность струйных принтеров, предназначенных для массового применения, выросла почти в 10 раз (до 720 точек на дюйм). Достигнут удачный компромисс между требованиями к чернилам не засыхать в соплах печатающей головки и достаточно быстро сохнуть на бумаге, не смазываясь при этом. Значительно улучшились эксплуатационные свойства струйных аппаратов, они стали более неприхотливы к бумаге. Механизм подачи и протяжки бумаги струйных печатающих устройств близок к вышеописанным группам, однако применена принципиально другая печатающая головка. Поскольку струйная технология использует метод "выбрасывания" капель красителя на бумагу, соответствующая матрица печати представляет собой набор сопел (до 256), с которыми соединены емкости для чернил и управляющие механизмы (как правило - пьезоэлектрического типа). Требования к краскам (чернилам) весьма противоречивы и высоки, поэтому состав их постоянно совершенствуется. Качество изображения сильно зависит от типа бумаги (пленки), поэтому для наиболее ответственных работ рекомендуются специальные ее типы, обладающие свойствами быстрого впитывания чернил (extra-adsorbent paper) без их проявления на просвет. Распространены струйные печатающие устройства фирм HewlettPackard, Apple, Brother, Lexmark, Texas Instruments, CalComp и других. Удельная стоимость печати струйных принтеров составляет около 5 центов на лист формата А4, а цена самих принтеров является средней между ценами на матричные и лазерные принтеры. Лазерный принтер
Господство лазерных устройств на рабочих местах сегодня не
подлежит никакому сомнению.
Фирмы-эксперты дают такую статистику: почти две трети всех применяемых в сфере бизнеса принтеров - лазерные. В качестве причин, объясняющих популярность лазерных принтеров можно привести следующие:
На сегодняшний день, воспользовавшись примером изготовителей струйных принтеров, поставщики лазерных устройств тоже стремятся повысить ценность посредством включения в комплект поставки программного обеспечения. В качестве первого и основного из технологических новшеств можно назвать переход на принтерные архитектуры, базирующиеся на использовании ресурсов ведущего ПК. Преимущество такого подхода в том, что компьютер пересылает сравнительно компактные инструкции в контроллер принтера, а контроллер затем преобразует их в изображение на странице. Таким образом достигается высокая скорость передачи системой достаточно сложных страниц. В то же время, пока контроллер принтера занят интенсивной черновой работой - форматированием изображения - компьютер может вернуться к выполнению других задач. Принцип работы лазерного принтера
В лазерных принтерах используется электрографический принцип создания изображений (такой же, как и в копировальных машинах Xerox). Сердце лазерного принтера - фотопроводящий цилиндр (organic photoconduction cartridge), который часто называют печатающим барабаном. С помощью барабана производится перенос изображения на бумагу. Он представляет собой металлический цилиндр, покрытый тонкой пленкой фотопроводящего полупроводника, обычно оксидом цинка или чем либо подобным. Поверхности этого покрытия можно придать положительный или отрицательный заряд, который сохраняется на поверхности, но только до тех пор, пока барабан не освещен. Если какую либо часть барабана проэкспонировать, то покрытие приобретает проводимость и заряд стечет с освещенного участка, образовав незаряженную зону. Следующей важной его частью является лазер и презиционно-оптико-механическая система, перемещающая луч. Малогабаритный лазер генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала (как правило, шестигранного) разряжает положительно заряженную поверхность барабана. Чтобы получилось изображение, лазер включается и выключается управляющим микроконтроллером. Вращающееся зеркало разворачивает луч в строку на поверхности печатающего барабана. Все это вместе создает на его поверхности строку скрытого изображения, в котором те участки, которые должны быть черными, имеют один заряд, а белые противоположный. После формирования строки изображения, специальный презиционный шаговый двигатель поворачивает барабан так, чтобы можно было формировать следующую строку. Это смещение равняется разрешающей способности принтера и обычно составляет 1/300, 1/600 дюйма. Этот этап печати напоминает построение изображения на экране телевизионного монитора. Но каким образом? Для появления заряда, необходимго для создания изображения на поверхности барабана служит тонкая проволока или сетка, называемая "коронирующим проводом". На этот провод подается высокое напряжение, вызывающее возникновение светящейся ионизированной области вокруг него, которая называется короной и придает барабану необходимый статический заряд. На барабане сформировано изображение вроде статического заряда и незаряженных участков. Дальше барабан проходит мимо валика, подающего из специального контейнера черный красящий порошок тонер. Частички тонера, заряженные положительно, прилипают только к нейтральным участкам, отталкиваясь от положительно заряженных. Это похоже на то, как на экране телевизора собирается пыль. Следующим этапом является перенос тонера (а, значит, и изображения) на бумагу. Бумага вытягивается из подающего лотка и с помощью системы валиков перемещается к печатающему барабану. Перед самым барабаном бумаге сообщается статистический заряд с помощью еще одного коронирующего провода, подобного тому, что используется для подготовки барабана к экспонированию. Затем бумага прижимается к поверхности барабана. Заряды разной полярности, накопленные на поверхности бумаги и на поверхности барабана, вызывают перенос частиц тонера на бумагу и их надежное прилипание к последней. После переноса тонера бумага покидает поверхность барабана. При этом валики продолжают перемещать бумагу к выходному лотку принтера. Следующим звеном принтера, встречающего бумагу с изображением на этом пути, является узел фиксации изображения. Тонер содержит вещество, способное легко плавится. Обычно это какой-нибудь полимер или смола. При нагревании до 200-220 градусов и повышении давления порошок расплавляется и намертво соединяется с поверхностью бумаги. Вещество с помощью которого принтер создает изображение на бумаге называется тонер. Тонер - это некоторое вещество (чаще всего им являются либо полимер, либо смола) в порошкообразном состоянии. Современная технология изготовления тонера так развилась за последние годы, что на лезвии бритвы можно разместить до 3 частиц тонера. Монохромные лазерные принтеры используют только черный тонер, а цветные четыре цвета (черный, красный, зеленый и синий) и нанося их в определенной пропорции на бумагу, получают определенный цвет или оттенок. Тонер хранится в специальных картриджах и (в зависимости от типа принтера) одного картриджа хватает от 2000 до 20000 страниц (для монохромной печати) и от 3000 до 6500 страниц (для цветной). В связи с этим последние современные принтеры поставляются с отсеком сразу для двух картриджей, а некоторые также предоставляют информацию о количестве оставшегося в них тонера. Принтеры, функционирующие на базе языков описания страниц, имеют собственные аргументы в споре с моделями ориентированными на работу с ведущим ПК. Один из стратегических подходов заключается в снижении цены благодаря максимальному использованию возможностей аппаратных средств принтера, поэтому разработчики обратили пристальное внимание на память устройства. Контроллеру принтера память нужна для самых разных целей, но, пожалуй, наиболее важным ее назначением остается хранение образа страницы перед его передачей на печатающий механизм. В большинстве лазерных принтеров для повышения эффективности использования памяти контроллера служат различные алгоритмы сжатия данных. Одно из следствий улучшения взаимодействия ПК и принтера - на передней панели последних не стало органов управления. Теперь вы можете выполнять все операции по настройке конфигурации принтера с консоли ПК. Компьютер может отправить в контроллер принтера запрос обо всех деталях текущей конфигурации, а затем загрузить в него новые настроечные параметры. Многие драйверы принтеров обеспечивают исчерпывающие возможности управления конфигурацией. Помимо упрощения процедуры установки базовых параметров, таких, как разрешение печати, характеристики полутоновой и тип бумаги, многие драйверы обладают средствами для выполнения достаточно сложных функций, в том числе для вывода миниатюрных изображений (печати нескольких страниц на одном листе), плакатной печати (с увеличением одностраничного образа до размера нескольких листов), форматирования документов для печати брошюр и нанесения специальных "водяных знаков" (изображений, бледно пропечатываемых на каждой странице). Наиболее известными на сегодняшний день принтерами являются принтеры фирм Hewlett Packard, Epson, Canon, Samsung, Brother. Работа с прайс-листом При выборе устройств вывода необходимо рассматривать часть характеристик, например
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
предела, ведь за несколько минут принтер мог распечатать целую пачку бумаги.
Мало того, при печати разных символов принтер издавал звуки различной
тональности и при хорошей сноровке можно было заставить его наиграть несложную
мелодию. Но, конечно, без недостатков этот принтер не остался: надёжность
«хромала», сильного шума при работе было не избежать и графику эти аппараты
печатать не могли. Стоит отметить, что до недавнего времени наши
соотечественники слову «принтер» предпочитали АЦПУ
(алфавитно-цифровое печатающее устройство).
стрелкой, а распылителем, с помощью которого регистрировались результаты
измерений. Эта эффективная схема была усовершенствована, и появился новый
струйный принтер, функционирующий по принципу непрерывного распыления
красителя или печати под высоким давлением.
