Основные типы принтеров. 3

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Алтайский государственный  технический университет им. И. И. Ползунова»

Институт интенсивного образования

Реферат по дисциплине

«Информатика»

Тема  « Основные типы принтеров  »

Работу выполнил:       _________    О.В. Суворова 

Студент   гр. Зр-СР  –21                   подпись,       и.о. фамилия

Работу проверил:

Преподаватель                          доцент кафедры

                                                                  подпись,        должность,  и.о. фамилия

Заринск 2012

                                     Содержание:

Введение  ………………………………………………………….. 3.

1.  Виды принтеров.  …………………………………………….. . 4.

2.  Матричный (игольчатый) принтер.  …………………………..6.

3.  Струйный принтер. ……………………………………………. 7.

4.  Лазерный принтер.  …………………………………………… .10.

5.  Термический принтер…………………………………………. .11.

6.  Ромашковый принтер. ……………………………………….... 13.

Заключение.  ………………………………………………………..15.

Список литературы.  ……………………………………………….17.

                                            Введение

              Персональный компьютер представляет собой вполне самостоятельное устройство, в котором есть все необходимое для автономной жизни. Однако жизнь компьютера была бы неполноценной без такого простого с виду устройства, как принтер.

             На сегодняшний день принтер является самым популярным периферийным устройством, подключаемым к персональному компьютеру. Хотя разговоры о "безбумажной" технологии ведутся уже довольно давно, нормальную работу с компьютером пока еще трудно представить без использования печатающего устройства. Зачастую нужна копия на бумаге того или иного документа, рисунка и т. п., имеющихся в компьютере в файле. Сейчас принтер можно увидеть в каждом офисе, у многих домашних пользователей имеется струйный принтер для печати фотографий и открыток, в кассах и банках на матричных принтерах печатаются билеты, документы и т. д.

             В современной терминологии принтеры – это устройства вывода данных из ЭВМ с их фиксацией на бумаге или другом материальном носителе. Принтер расширяет взаимосвязи компьютера с материальным миром, заполняя бумагу результатами своей работы.

             Термин “принтер (printer)”, возможно, имеет самую широкую трактовку в языке, описывающем процесс обработки информации. Возможности современных принтеров просто ошеломляющи. Качество печати, её скорость растет год от года, а стоимость самих устройств делает их доступными практически каждому. 

       В данной работе объектом исследования являются основные виды современных принтеров для персональных компьютеров и проводится их анализ. Также проводится классификация принтеров по способу печати и некоторым другим характеристикам. Целью работы является изучение всех возможностей современных принтеров.  

       Актуальность работы обусловлена широким разнообразием современных моделей принтеров, технологий их производства и наборами различных технических характеристик. Рассмотрение этих вопросов является обязательным при выборе конкретной модели принтера, для решения какой-либо практической задачи или оборудования рабочего места печатающим устройством.

  1.   Виды принтеров 

     Компьютерный принтер – это устройство печати цифровой   информации на твёрдый носитель, обычно на бумагу. Относится к терминальным устройствам компьютера. Процесс печати называется вывод на печать, а получившийся документ — распечатка или твёрдая копия. Принтеры имеют преобразователь цифровой информации, хранящейся в запоминающих устройствах компьютера, фотоаппарата и цифровой памяти, в специальный машинный язык. Принтеры бывают струйные, лазерные, матричные и сублимационные, а по цвету печати — многоцветные и монохромные. Иногда из лазерных принтеров выделяют в отдельный вид светодиодные принтеры.

            Принтеры можно классифицировать по нескольким основным позициям:

• цветность (чёрно-белые и цветные);
• способ формирования символов (знакопечатающие и знакосинтезирующие);
• принцип действия (матричные, термические, струйные, лазерные);
• способы печати (ударные, безударные) и формирования строк (последовательные и параллельные);
• ширина каретки (с широкой (375-450 мм) и узкой (250 мм) кареткой);
• длина печатной строки (80 и 132-136 символов);
• набор символов (вплоть до полного набора символов ASCII);
• скорость печати;
• разрешающая способность, наиболее употребительной единицей измерения является dpi (dots per inch) - количество точек на дюйм;
• наличию или отсутствию аппаратной поддержки языка PostScript и другим.

             По принципу печати более распространённые матричные, струйные и лазерные (страничные) принтеры, но  существует ряд других технологий печати (например сублимационная, печать за счет термопереноса), которые применяются гораздо реже. Лазерная и светодиодная технологии (и последнем случае вместо лазера и отклоняющего лазерный луч зеркала используется линейка светодиодов) во многих случаях, с точки зрении конечного пользователя, неразличимы. Параметр, определяющий качество печати лазерных принтеров, — разрешение.

           Наиболее распространены модели формата A3 и Legal (т. е. рассчитанные на лист бумаги чуть больший, чем А4). Модели, работающие с бумагой формата A3, стоят несколько дороже. Соотношение числа продаж у «узких» и -широких» принтеров постепенно изменяется в сторону первых. Большая часть моделей принтеров формата A3 использует матричный или струйный принцип печати.

           Внутри ряда групп можно выделить по несколько разновидностей принтеров; например, широко применяемые в ПК матричные знакосинтезирующие принтеры по принципу действия могут быть ударными, термографическими, электрографическими, электростатическими, магнитографическими и др.

            Среди ударных принтеров часто используются литерные, шаровидные, лепестковые (типа “ромашка”), игольчатые (матричные) и др.

           По гамме воспроизводимых цветов принтеры делятся на черно-белые, черно-белые с опцией цветной печати (такие модели есть среди матричных и струйных) и цветные. Для цветных принтеров в рамках одного типа (струйных) качество печати очень существенно меняется от модели к модели. В результате и позиционируются они на рынке по-разному. Принтеры с опцией цветной печати, как правило, плохо воспроизводят страницы, на которых цветная графика соседствует с черным фоном. Последний получается путем смешения чернил нескольких основных цветов . В итоге черный цвет оказывается недостаточно насыщенным, а стоимость печати такой страницы — весьма высокой.

            Для качественного воспроизведения иллюстраций, хранящихся в векторных форматах, важно наличие встроенного интерпретатора языка PostScript. Формально модели, поддерживающие язык PostScript, приблизительно на 25% дороже аналогичных, не включающих эту опции. Однако, чтобы на практике воспользоваться преимуществами языка PostScript, приходится приобретать дополнительную память и разница в цене может оказаться весьма существенной. Наличие PostScript необходимо для допечатной подготовки книг, газет, рекламной продукции.

             Печать у принтеров может быть посимвольная, построчная, постраничная. Скорость печати варьируется от 10-300 зн./с (ударные принтеры) до 500-1000 зн./с и даже до нескольких десятков (до 20) страниц в минуту (безударные лазерные принтеры); разрешающая способность - от 3-5 точек на миллиметр до 30-40 точек на миллиметр (лазерные принтеры).

По скорости печати можно выделить четыре группы:

• матричные принтеры без автоподачи;
• принтеры, предназначенные для индивидуального применения и обеспечивающие скорость печати до 8 стр./мин;
• принтеры, обслуживающие рабочие группы со скоростью печати до 20 стр./мин;
• мощные сетевые принтеры с производительностью белее 20 стр./мин.

             Производительность принтера - существенный фактор для организаций, где одним принтером пользуются сразу несколько человек, и практически не влияющий на потребительские предпочтения показатель, если речь заходит об индивидуальной эксплуатации печатающего устройства.

            Многие принтеры позволяют реализовать эффективный вывод графической информации (с помощью символов псевдографики); сервисные режимы печати: плотная печать, печать с двойной шириной, с подчёркиванием, с верхними и нижними индексами, выделенная печать (каждый символ печатается дважды), печать за два прохода (второй раз символ печатается с незначительным сдвигом) и многоцветная (до 100 различных цветов и оттенков) печать. Скорость при цветной печати, как правило, значительно медленнее, чем при печати одним черным цветом.

             Полная классификация устройств не будет никогда завершена, потому что устройства постоянно изменяются: используются новые технологии, старые модели реализуются с использованием каких - либо новшеств, а кажущиеся абсолютными идеи повторяются снова и снова.

             Поскольку самой важной характеристикой принтера является принцип действия печатающего механизма (который во многом определяет и другие характеристики), то целесообразно будет произвести рассмотрение и анализ характеристик принтеров применительно к каждой технологии действия печатающего механизма: матричной, струйной, лазерной, термической и ромашковой.

  2.  Матричный (игольчатый) принтер. 

      Матричные принтеры — старейшие из ныне применяемых типов принтеров, их механизм был изобретён в 1964 году японской корпорацией Seiko Epson.

             Игольчатый принтер (Dot-Matrix-Printer) долгое время являлся стандартным устройством вывода для PC. В то время, когда струйные принтеры работали еще неудовлетворительно, а цена лазерных была достаточно высока, игольчатые принтеры повсеместно использовались. Они еще часто применяются и сегодня. Достоинства этих принтеров определяются, в первую очередь, скоростью печати и их универсальностью, которая заключается в способности работать с любой бумагой, а также низкой стоимостью печати.

             Существует четыре вида матричных принтеров; 9-, 18- и 24-игольчатые принтеры и строчный принтер.

             При выборе принтера всегда исходят из задач, которые будут перед ним поставлены. Если необходимо целый день без перерыва печатать различные формуляры, то альтернативы игольчатому принтеру в настоящий момент нет.

            Вообще игольчатый принтер является более универсальным принтером при работе с бумагой, чем лазерный пли струйный, для которых, как правило, отсутствует возможность использования бумаги в рулоне.

            К параметру «скорость печати» надо относиться осторожно. Изготовители всегда указывают теоретическую скорость печати, т. е. максимально возможную скорость чернового (Draft) режима, при этом качество печати не играет роли. LQ-печать для игольчатых принтеров длится, конечно же, дольше. Еще дольше приходится ожидать печати графики, потому что при этом набор знаков не читается из внутренней памяти (ROM) принтера, а каждая печатаемая точка должна рассчитываться.

              Игольчатые принтеры оборудованы внутренней памятью (буфером), который принимает данные из PC. Объем памяти недорогих игольчатых принтеров составляет т 4 до 64 Кбайт. Хотя существуют модели, имеющие и больший объем памяти.

              Основными недостатками матричных принтеров являются монохромность (хотя существовали и цветные матричные принтеры, по очень высокой цене), очень низкая скорость работы и высокий уровень шума, который достигает 65 дБ.

     3.   Струйный принтер. 

       Время символов ушло. Наступила эпоха Windows - эпоха графики, красивых картинок, ярких, чётких, типографского качества шрифтов. На арену вышел новый тип принтеров - струйные. Печатным устройством в этом принтере были уже не иголки и красящая лента, а ёмкость со специальными чернилами, которые выбрызгивались на бумагу из миниатюрных дырочек - сопел под большим давлением. На бумаге оставалась крохотная капелька, диаметр которой был в десятки раз меньше, чем диаметр точки от матричного принтера. Соответственно гораздо более чёткими 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!

            История развития струйной печати насчитывает не сколько десятилетий. Генеральная идея в общем оставалась все время неизменной — нанесение па бумагу пли другой материал жидкого красителя. Разнообразие предлагаемых способов было поистине неисчерпаемым. В итоге сформировались четыре самостоятельных направления в развитии струйной печати, каждое обладало как достоинствами, так и недостатками.

             Наиболее ранней технологией, сделавшей струйную печать доступной и относительно дешевой, была технология «Сухих чернил» («dry ink jet). Под воздействием высокой температуры частицы твердого красителя (чаще всего это графит) расплавлялись и под давлением наносились на бумагу. Этот метод до сих пор применяется и в калькуляторах и некоторых типах принтеров. В настоящее время существует разновидность этого метода, получившая название «сублимационная печать».

             Другая разновидность струйной печати—технология - в целом аналогична предыдущей, но используются жидкие чернила.

            В настоящее время основными технологиями струйной печати являются пьезоэлектрическая и «пузырьковая».

             Первая из них, как следует из названия, пьезоэлектрическая (Piezoelectric Ink Jet) — 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 локальная область повышенного давления возле дюзы — формируется капля, которая впоследствии выталкивается на материал. В некоторых головках технология позволяет изменять размер капли.

              Термическая (Thermal Ink Jet) (также называемая BubbleJet «пузырьковая», разработчик — компания Canon, принцип этой технологии был разработан в конце 1970-х годов) — 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 (англ. bubbles — отсюда и название технологии), которые выталкивают капли жидкости из сопла на носитель.

               Именно появление и промышленная реализация «пузырьковой» технологии струйной печати стали причиной всплеска спроса на струйные принтеры вначале одноцветные, а впоследствии практически всегда полихромные. Однако окончательный выбор сделан в пользу «пузырьковой струйном печати (bubble ink jet printing). Эту же технологию используют Hewlett Packard, Canon, Epson и ряд других производителей.

              Выбор в пользу именно этой технологии вполне объясним даже с точки зрения «непродвинутого» пользователя. Технология bubble ink jet printing позволяет реализовать печатающий узел устройства для более дешевого съемного картриджа, она достаточна толерантна к качеству используемых чернил (хотя, разумеется, всегда предпочтительнее использовать фирменные чернила либо чернила, рекомендованные производителей картриджа). И «пузырьковая» технология обладает свойством, которое в мире аппаратного обеспечения именуется масштабируемостью, иными словами, увеличение истинного разрешения печати, скажем, вдвое.

             Качество струйной печати зависит от трех основных факторов: качества печатающего узла (разрешение), качества чернил (передача полутонов и цвета), типа используемого носителя (непосредственно связан с предыдущим фактором — насколько хорошо данные чернила сочетаются с данным типом бумаги или пленки).

            Но есть (и есть до сих пор) 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 остаётся высокой: с учётом расхода чернил и стоимости специальной бумаги. А главное - стоило капнуть на лист со “струйной” распечаткой каплю воды, чтобы чернила сразу же поплыли, образовав безобразную кляксу… 

               В настоящее время во всем мире струйные печатающие устройства вышли па первое место по объемам продаж. Принтеры практически бесшумны, с легкостью осуществляют цветную печать. Полученные с помощью струйных принтеров распечатки обладают высоким разрешением фотографического качества.

             Возможность цветной печати - вторая, после низкой цены, составляющая успеха принтера. В какой-то момент три года назад все производители принтеров в одночасье перешли на выпуск устройств, позволяющих помимо привычного чёрного картриджа устанавливать дополнительный - с чернилами трёх видов (ведь достаточно всего трёх цветов, чтобы, смешивая их, воспроизвести все цвета спектра). При этом стоимость цветного картриджа практически не отличалась от стоимости черного.

            Теперь с помощью струйного принтера вы можете распечатать не только скучный одноцветный текст, но и цветную, красочную картинку или поздравительную открытку.

   4.   Лазерный принтер. 

            Технология — прародитель современной лазерной печати появилась в 1938 году — Честер Карлсон изобрёл способ печати, названный электрография, затем переименованный в ксерографию.

             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.

               Первым лазерным принтером стал EARS (Ethernet, Alto, Research character generator, Scanned Laser Output Terminal), изобретённый и созданный в 1971 году в корпорации Xerox, а их серийное производство было налажено во второй половине 1970-х. Принтер Xerox 9700 можно было приобрести в то время за 350 тысяч долларов, зато печатал он со скоростью 120 стр./мин.

            В лазерных принтерах применяется электрографический способ формирования изображений, используемый в одноимённых копировальных аппаратах. Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точёного электронного изображения - электрический заряд стекает с засвеченных лучом лазера точек на поверхности барабана.  

              После появления электронного изображения порошком красителя (тонера), налипающего на разряженные участки, выполняется печать - перенос тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления.

             Лазерные принтеры обеспечивают наиболее качественную печать с разрешением до 50 точек/мм (1200 dpi) и скорость печати 1000 зн./с. Широко используются цветные лазерные принтеры. Например, лазерный принтер фирмы Tektronix (США) Phaser 550 имеет расширение и по горизонтали, и по вертикали 1200 dpi; скорость цветной печати - 5 страниц формата А4 в минуту, скорость монохромной печати - 14 стр./мин.

            Уровень шума при работе лазерного принтера составляет в среднем 40 дБ. В режиме off-line это значение еще меньше.

            Так как лазерный принтер является страничным принтерам (т. с. он формирует для печати полную границу, а не отдельные строки, как игольчатый или струйный), скорость печати измеряется в страницах в минуту. Средний лазерный принтер печатает 6—12 страниц в минуту. Высокопроизводительные принтеры, которые, как правило, используются в компьютерных сетях, могут печатать до 20 и более страниц и минуту,

             Лазерный принтер обрабатывает целые страницы, что, естественно, связана с большим количеством вычислений. Скорость печати определяется не только работой процессора, но и существенно зависит от памяти, которой оборудован принтер. Величина памяти лазерного принтера 1 Мбайт является нижней границей, более ощутима емкость памяти от 2 до 8 Мбайт. Цветные лазерные принтеры имеют еще большую память.

             Как правило, большинство лазерных принтеров могут печатать на бумаге формата А4 и меньше. Правда, в последнее время появились принтеры, способные печатать на листах формата A3. Кроме того, если раньше печать на рулоне считалась прерогативой лишь игольчатых принтеров, то сейчас на рынке появились модели лазерных принтеров, которые также могут использовать для работы бумагу в рулоне.

             Некоторые лазерные принтеры могут печатать на обеих сторонах листа, а во многих дорогих моделях предусмотрена возможность их дооборудования для двусторонней печати.

   5.   Термический принтер. 

             Термопринтеры как таковые практически не используются. Обычно они устанавливаются в факсах, однако когда-то они существовали как, отдельные принтеры.

              В настоящее время распространение получили три технологии цветной термопечати:

• струйный перенос расплавленного красителя (термопластичная печать);
• контактный перенос расплавленного красителя (термовосковая печать);
• термоперенос красителя (сублимационная печать).

             Общим для последних двух технологий является нагрев красителя и перенос его на бумагу (пленку) в жидкой или газообразной фазе. Многоцветный краситель, как правило, нанесен на топкую лавсановую пленку (толщиной 5 мкм). Пленка перемещается с помощью лентопротяжного механизма, который конструктивно сходен с аналогичным узлом игольчатого принтера. Матрица нагревательных элементов за 3-4 прохода формирует цветное изображение.

             Сублимационные принтеры. Область их применения - печать высококачественных фотографий (открыток). Такие принтеры создают изображение, испаряя (сублимируя) краситель с пленок трех цветов. При этом, в отличии от струйных принтеров, где яркость передается размером капель, сублимационные принтеры позволяют получить равномерную заливку цветом любого оттенка (при струйной печати это будет набор маленьких точек на белом фоне). Плюсы: высокое качество, портативность, невысокая цена, стойкость отпечатка к влаге (некоторые модели сразу выдают ламинированную открытку). Минусы: очень высокая цена расходных материалов.

            Термовосковые принтеры переносят краситель, растворенный в воске, на бумагу, нагревая ленту с цветным воском. Как правило, для подобных принтеров необходима бумага со специальным покрытием. Термовосковые принтеры обычно используются для печати деловой графики и другой нефотографической печати.

              Для печати изображения, почти  не отличающегося от фотографии и изготовления допечатных проб, лучше всего использовать сублимационные принтеры. По принципу работы они аналогичны термовосковым, но переносят с ленты на бумагу только краситель (не имеющий восковой основы).

              Принтеры, использующие струйный перенос расплавленного красителя, называют еще восковыми принтерами с твердым красителем. При печати блоки цветного воска расплавляются и выбрызгиваются на носитель, создавая яркие насыщенные цвета на любой поверхности. Полученные таким образом фотографии выглядят слегка зернистыми, но удовлетворяют всем критериям фотографического качества. Этот принтер не годится для изготовления диапозитивов, поскольку капли воска после высыхания имеют полусферическую форму и создают сферический эффект.

             Имеются термические принтеры, которые совмещают в себе технологию сублимационной и термовосковой печати. Такие принтеры позволяют печатать на одном устройстве как черновые, так и чистовые оттиски.

              Скорость печати термических принтеров вследствие инерционности тепловых эффектов невысокая. Для сублимационных принтеров от 0,1 до 0,8 страницы в минуту, а для термовосковых — 0,5—4 страницы в минуту.

    6.  Ромашковый принтер. 

             Ромашковые принтеры сродни печатным машинкам. В настоящее время как таковых ромашковых принтеров практически не существует и принцип печати ромашкой используется в электронных и механических печатных машинках. В свое время такие принтеры были широко распространены, однако с появлением более скоростных матричных ударных аппаратов, а также лазерных принтеров ромашковые практически исчезли, и в настоящее время такой способ печати используется только в печатных машинках.

            Ромашковые печатающие устройства единственные среди всех описанных принципов, которые не формируют изображение матрицей из точек.

             Механизм печати достаточно прост. В механических печатных машинках каждая клавиша просто соединяется с определенным рычагом, на конце которого находится соответствующая буква. При нажатии на клавишу происходит удар матрицы по красящей ленте, а через ленту по бумаге. В иностранных же машинках используется колесо в виде ромашки, на лепестках которого нанесены буквы. Количество лепестков равно количеству возможных символов плюс дополнительные символы для различных способов печати.

              Ромашка одевается на специальное колесо. Колесо через привод соединяется с шаговым двигателем. Обычно весь этот механизм вместе с двигателем подмотки ленты, картриджем с красящей и корректировочной лентой выполняется на каретке. При включении машинки происходит начальное позиционирование колеса. Это очень важный момент в работе машинки, поскольку от начального положения происходит отсчет каждой следующей буквы. Обычно для позиционирования колесо прокручивается на полный оборот и запирается механическим способом. После этого процесс печати очень прост. Пользователь нажимает на клавишу процессор обрабатывает нажатие и отсчитывает, сколько шагов нужно сделать до следующей буквы. После этого шаговый двигатель проворачивает колесо и останавливает его на нужной букве. Для удара по лепестку ромашки используется электромагнитный молоток. Через красящую ленту лепесток ударяет по бумаге.

             Каретка ставится перпендикулярно цилиндрическому валу, с помощью которого подается бумага. Каретка движется вдоль вала. Таким образом формируется каждая следующая буква в строке. Для перехода на следующую строку вал поворачивается на один шаг. Все используемые двигатели   - шаговые.