Принтер для чего служит информатика 3
Компьютеру, как и человеку, необходимы свои «глаза и уши», с помощью которых он мог бы воспринимать информацию извне. В настоящее время имеются разнообразные устройства, выполняющие эти функции в составе компьютера. Они называются устройствами ввода , так как обеспечивают ввод в компьютер данных в различных формах: чисел, текстов, изображений, звуков.
Устройства ввода преобразуют эту информацию из формы, понятной человеку, в цифровую форму, воспринимаемую компьютером.
Современные компьютеры могут обрабатывать числовую, текстовую, графическую, звуковую и видеоинформацию .
Клавиатура — компьютерное устройство, которое располагается перед экраном дисплея и служит для набора текстов и управления компьютером с помощью клавиш, находящихся на клавиатуре.
Клавиатура позволяет вводить в компьютер числовую и текстовую информацию , а также различные команды и данные.
Микрофон используется для ввода звуковой информации, подключается к входу звуковой карты.
Сканер — устройство для перевода графической информации в цифровую.
Сканер используется для оптического ввода в компьютер и преобразования в компьютерную форму изображений (фотографий, рисунков, чертежей).
Сканеры используются и для бесклавиатурного ввода текста. Всякую информацию сканер воспринимает как графическую. Если это был текст, который в другом случае пришлось бы набирать вновь, то после работы сканера специальная программа распознавания текста, позволяющая выделить в считанном изображении отдельные символы и сопоставить с ними соответствующие коды символов, преобразовывает его в пригодный для обработки текст.
Веб-камера — малоразмерная цифровая видео- или фотокамера, способная в реальном времени фиксировать видеоизображения, предназначенные для дальнейшей передачи по компьютерной сети.
Цифровые камеры позволяют получать видеоизображение и фотоснимки в цифровом (компьютерном) формате. Позволяют вводить в компьютер графическую информацию.
Принтер предназначен для вывода текстовой и графической информации на твердый носитель, в основном – на бумагу. Для уменьшения загруженности компьютера, под управлением которого они работают, принтеры имеют собственный узкоспециализированный процессор и оперативную память (буфер), в которую помещается полностью или частично информация, выводимая на печать.
Принтеры классифицируются по пяти основным позициям:
ü принципу работы печатающего механизма,
ü максимальному формату листа бумаги,
ü использованию цветной печати,
ü наличию или отсутствию аппаратной поддержки языка PostScript (см. пункт 1.5.4),
ü рекомендуемой месячной нагрузке, которая взаимосвязана со скоростью печати.
По принципу действия принтеры делятся на:
ü матричные,
ü струйные,
ü лазерные,
Струйные и лазерные принтеры могут быть монохромными или цветными. Для каждого класса принтеров существуют основные стандарты протокола обмена и систем команд. Для матричных принтеров основными являются стандарты фирм IBM и Epson, для струйных – фирмы Hewlett Packard, для лазерных – фирмы Hewlett Packard и язык описания страниц PostScript.
Матричные принтеры являются принтерами ударного действия. Печатающая головка матричного принтера состоит из вертикального столбца маленьких стержней, которые под воздействием магнитного поля «выталкиваются» из головки и ударяют по бумаге через красящую ленту. Перемещаясь, печатающая головка оставляет на бумаге строку символов. Недостатками матричных принтеров являются медленная печать, много шума при печати и качество печати. Достоинства матричных принтеров определяются способностью работать с любой бумагой и низкой стоимостью печати.
Вструйных принтерах (рис. 2.14) используется чернильная печатающая головка, которая под давлением выбрасывает чернила из ряда мельчайших отверстий на бумагу. Печатающая головка струйного принтера содержит от 12 до 64 сопел, диаметры которых тоньше человеческого волоса. Перемещаясь вдоль бумаги, печатающая головка оставляет строку символов или полоску изображения.
Рис. 2.14. Разные модели струйных принтеров
Известно несколько принципов действия струйных печатающих головок.
В одной из конструкций на входном конце каждого сопла расположен маленький резервуар с чернилами. Позади резервуара располагается нагреватель (тонкопленочный резистор). Когда резистор нагревается проходящим по нему током до температуры 500°С, окружающие его чернила вскипают, образуя пузырек пара. Этот расширяющийся пузырек выталкивает из сопла капли чернил диаметром 50–85 мкм со скоростью около 700 км/ч.
В другой конструкции печатающей головки источником давления служит мембрана, приводимая в движение пьезоэлектрическим способом.
Во всех конструкциях принтеров электромеханические устройства перемещают печатающие головки и бумагу таким образом, чтобы печать происходила в нужном месте.
Струйные принтеры печатают достаточно быстро, производят мало шума. Качество печати определяется разрешающей способностью струйных принтеров, которая составляет 600 dpi и выше. Символы dpi означают число точек на дюйм (dot per inch). Однако они очень требовательны к бумаге. На бумаге низкого качества чернила расплываются. Также полученное изображение чувствительно к действию влаги.
В лазерных принтерах (рис. 2.15) используется электрографический принцип создания изображения. Процесс печати включает в себя создание невидимого рельефа электростатического потенциала в слое полупроводника с последующей его визуализацией. Визуализация осуществляется с помощью частиц сухого порошка – тонера, наносимого на бумагу. Тонер представляет собой кусочки железа, покрытые пластиком. Наиболее важными частями лазерного принтера являются полупроводниковый барабан, лазер и прецизионная оптико-механическая система, перемещающая луч (рис. 2.16).
Рис. 2.15. Внешний вид лазерных принтеров
Рис. 2.16. Принцип работы лазерного принтера
Лазер генерирует тонкий световой луч, который, отражаясь от вращающегося зеркала, формирует электронное изображение на светочувствительном полупроводниковом барабане.
Поверхности барабана предварительно сообщается статический заряд. Для получения изображения на барабане лазер должен включаться и выключаться, что обеспечивается схемой управления. Вращающееся зеркало служит для разворота луча лазера в строку, формируемую на поверхности барабана. Поворот барабана на новую строку осуществляет позиционный шаговый двигатель. Процесс развертки изображения на барабане во многом напоминает построение изображения на экране монитора (создание растра).
Когда луч лазера попадает на предварительно заряженный барабан, заряд «стекает» с освещенной поверхности. Освещаемые и неосвещаемые лазером участки барабана имеют разный заряд. В результате сканирования всей поверхности полупроводникового барабана на нем создается скрытое (электронное, не видимое для человека) изображение.
На следующем этапе работы принтера происходит проявление изображения, т.е. превращение скрытого электронного изображения в видимое изображение. Заряженные частицы тонера притягиваются только к тем местам барабана, которые имеют противоположный заряд по отношению к заряду тонера.
Когда видимое изображение на барабане построено, и он покрыт тонером в соответствии с оригиналом, подаваемый лист бумаги заряжается таким образом, что тонер с барабана притягивается к бумаге. Прилипший порошок закрепляется на бумаге за счет нагрева частиц тонера до температуры плавления. В результате этих операций формируется водоупорный отпечаток.
Цветные лазерные принтеры формируют изображение, последовательно накладывая голубой, пурпурный, желтый и черный тонеры на фоточувствительный барабан. Принтер работает в четырехпроходном режиме, поэтому скорость печати цветного принтера существенно меньше, чем черно-белого принтера.
Кроме лазерных принтеров, существуют так называемые LED-принтеры (Light Emitting Diode), которые получили свое название из-за того, что полупроводниковый лазер в них заменен «гребенкой» (линейкой) светодиодов. Изображение одной строки на полупроводниковом барабане формируется одновременно.
Цветные лазерные принтеры пока не идеальны. Для получения цветного изображения с качеством, близким к фотографическому, используют термические принтеры или, как их еще называют, цветные принтеры высокого класса. 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).
Скорость печати термических принтеров вследствие инерционности тепловых эффектов невысокая. Для сублимационных принтеров от 0,1 до 0,8 страниц в минуту, а для термовосковых – 0,5 – 4 страницы в минуту.
При работе принтера требуется подача команд на перевод строки и возврат каретки, на продвижение бумаги на один шаг, на регулировку величины шага и т.д. Некоторые принтеры допускают обратное перемещение бумаги. Для печати символов используются шрифты, встроенные в постоянную память принтера или загружаемые из компьютера в оперативную память принтера. Встроенные шрифты не обеспечивают разнообразие и не всегда содержат символы кириллицы, поэтому чаще используются загружаемые шрифты.
Принтер может подключаться к последовательному порту, для обеспечения большей скорости печати чаще подключается к параллельному порту.
Принтер (print – печать) – это внешнее периферийное устройство ПК, которое предназначено для вывода текстовой или графической информации из компьютера на твёрдый физический носитель, обычно бумагу, небольшими тиражами (до сотен) без создания печатной формы.
Печатные формы используются в полиграфическом оборудовании и в ризографах, которые позволяют быстрее и дешевле печатать крупные тиражи (более сотни экземпляров).
Принтер подключается к ПК и предназначен для преобразования информации, которая хранится в цифровом виде, в аналоговый вид для доступного понимания этой информации пользователем и последующего долговременного её хранения.
Классификация принтеров
Рисунок 2. Классификация принтеров по возможности печати графической информации
Рисунок 3. Классификация принтеров по конструктивному устройству и принципу формирования изображения
Также различают черно-белые и цветные принтеры. В цветных принтерах используется цветовая модель CMYK. По типу печатаемого материала классифицируют принтеры на рулонные, планшетные, сувенирные, гибридные. Различают также принтеры по типу используемых чернил, по назначению, по системе подачи чернил, по типу интерфейса подключения.
Литерные принтеры
Литерные принтеры формируют изображение не матрицей из точек, а сразу готовыми знаками. Среди них выделяются принтеры, которые печатают строку целиком – строчные принтеры.
Печать в матричном принтере происходит с помощью красящей ленты, предназначенной для хранения запасов красителя и доставки красителя к печатающей головке.
Готовые работы на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость
Рисунок 4. Матричный принтер Epson FX-85
Рисунок 5. Принцип формирования изображения в матричном принтере
При печати красящая лента медленно перематывается и свежий краситель доставляется к печатающей головке. Таким образом красящая лента со временем изнашивается.
Матричные принтеры характеризуются низким качеством печати, низким качеством цветопередачи при цветной печати, низкой скоростью печати (десятки секунд на страницу в текстовом режиме, несколько минут – в графическом), высокий уровень шума.
Преимуществами использования матричных принтеров для печати является дешевизна отпечатка, возможность печати на любом типе бумаги (даже на паспорте), печать стойкая к воде и трению, низкое энергопотребление, простота обслуживания.
Сегодня в основном применяется для печати документов в банковских учреждениях, билетных кассах, лабораториях, медицинских учреждениях, кассовых аппаратах.
Струйные принтеры
Изображение с помощью струйных принтеров формируется из точек, для чего используется головка, печатающая жидкими красителями. Печатающая головка может быть встроена в картриджи с красителями или могут использоваться сменные картриджи, а печатающая головка при их замене не демонтируется. На принтерах промышленного назначения чернила могут подаваться в головы, которые закреплены в каретке, через систему автоматической подачи чернил.
Преимущества струйных принтеров: качество печати выше матричных, высокое качество печати на бумаге со специальным покрытием возможность повторной заправки картриджей для некоторых моделей, использование фотобумаги делает отпечаток стойким к воде и выцветанию, низкий шум, простота обслуживания.
Недостатками струйных принтеров является нестабильность передачи цветов (в зависимости от красок), сравнительно невысокая скорость печати, Сегодня в основном используются для фотопечати, широкоформатной печати и специальных видов печати.
Лазерные принтеры
Принцип работы лазерного принтера заключается в том, что по поверхности фотобарабана равномерно распределяется статический заряд, после этого лазером в нужных местах заряд снимается – так на поверхность барабана помещается скрытое изображение. Далее на фотобарабан наносится тонер, который притягивается к разряженным участкам поверхности барабана со скрытым изображением. Фотобарабан прокатывается по бумаге и тонер переносится на бумагу, которая проходит через блок термозакрепления, где тонер размягчается и впрессовывается в структуру бумаги. Преимуществом лазерных принтеров является высокое качество печати и цветопередачи, высокая скорость печати, возможность печати на глянцевой бумаге, конвертах, наклейках, прозрачной пленке, устойчивость цвета, водостойкость, практически бесшумны, надежность работы. Недостатки: достаточно высокая стоимость, неустойчивость к механическим воздействиям, загрязнение воздух озоном, диоксидом азота, углекислым газом, бумажной пылью, водяными парами и тонером.
Сегодня лазерные принтеры широко используются как в офисах, так и дома.
Термопринтеры
Процесс печати термопринтеров состоит в формировании изображения термической печатной головкой на специальной термочувствительной бумаге, которая чернеет в местах нагрева, образуя символы. Простые и дешёвые, не требуют красящего вещества, но обеспечивают низкое качество печати.
Сублимационные принтеры
Качество печати сублимационных принтеров хорошее, без растра, очень хорошая цветопередача, хорошая скорость печати (около минуты на фото $10×15$), не предусмотрена печать не на фотобумаге, печать защищена от воды и выцветания, т.к. покрывается пленкой, низкий уровень шума. Применяются только для фотопечати.
Фотонные принтеры
Фотонные принтеры осуществляют печать высокого качества, но только на специально подготовленных материалах (рулонных) и с маленькой скоростью от $20$ до $60$ см в минуту. Печать высокой ($10$ лет в помещении и $1$ год на солнце). Используется в основном для печати фотографий и качественных репродукций, а также фотокниг.
3D-принтеры
$3D$-принтер – оборудование, предназначенное для воспроизведения цифровых данных ($3D$-модели) в виде твердотельной модели объекта, готовой детали или изделия. Воспроизведение объекта производится послойно, путём создания и интеграции отдельных сечений.
Printer - от английского слова «print» - печать.
Принтер - это внешнее периферийное устройство компьютера, предназначенное для вывода текстовой или графической информации, хранящейся в компьютере, на твёрдый носитель (бумагу, полимерную плёнку, и др.), без создания печатных форм. Этим принтеры отличаются от полиграфического оборудования, которое используется при больших тиражах печати текстов и графики.
Принтер - это высокотехнологичное устройство печати, созданное, в первую очередь, для работы с компьютером.
Принтер предназначен для преобразования информации, хранящейся в вычислительном устройстве, из цифровой формы в графический аналоговый вид для доступного понимания этой информации пользователем.
Предистория создания принтера.
Часто историю изобретения прототипа «принтера» связывают с именем математика Чарльза Бэббиджа, который в 1822 году начал заниматься разработкой самопечатающей машины. Он полагал что подобные устройства будут эффективно использоваться в банковском деле, инженерии и других областях.
В 1834 году Чарльз Бэббидж начал работу по реальному созданию спроектированной им машины, но так и не довел дело до конца. И только, 150 лет спустя, сотрудники Британского музея Науки решили изготовить печатающую машину Чарльза Бэббиджа по сохранившимся чертежам. Как выяснилось, машина Бэббиджа оказалась работоспособной, она могла делать простейшие расчеты и выводить результаты на бумагу. Но весила эта машина несколько тонн и состояла из тысяч деталей!
На фотографии разностная машина Чарльза Бэббиджа,
которая представлена в лондонском Музее науки.
История создания принтера.
История «принтеров» начала своё реальное движение после изобретения первых компьютеров.
Лепестковые принтеры.
В 1950-х годах появились первые электронные компьютеры, и тут же возникла необходимость выводить результаты произведённых вычислений для их визуального восприятия и дальнейшей обработки. В то время самым распространённым устройством для этой цели была печатная машинка, и вычислительным центрам приходилось содержать целый штат машинисток, которые целый день стучали по клавишам.
Тогда-то изобретатели и задумались, как совместить печатную машинку с компьютером. И вот в 1953 году корпорацией Remington-Rand было создано печатающее устройство Uniprinter, которое внешним видом и принципом работы напоминало печатную машинку, только во много раз превосходило её по размерам. Такие устройства получили название лепестковых, из-за основного печатного механизма, по виду напоминающего цветок с лепестками, на конце которых были нанесены символы. Ударный механизм бил по лепестку, а тот через пропитанную краской ленту оставлял отпечаток на бумаге. Заменив одну «ромашку» на другую, можно было сменить символы или размер шрифта.
На фотографии лепестковый принтер.
Печатали эти принтеры со скоростью 78 000 знаков в минуту, и естественно ни одна машинистка не могла бы за ними угнаться: у человека средняя скорость печати составляет 200 знаков в минуту.
В 1954-1955 годах корпорацией IBM были созданы принтеры со скоростью печати 100 тысяч знаков в минуту, правда, надёжностью они не отличались и большого распространения не получили. Зато в 1959 году был выпущен принтер IBM 1403, со скоростью печати 184800 знаков в минуту. Бумага вылетала из принтера с такой огромной скоростью, что её не успевали собирать. Это, впрочем, никак не отражалось на качестве печати: оно было довольно высоким. Производились такие устройства и в Советском Союзе, только назывались они по другому: не принтеры, а АЦПУ - алфавитно-цифровые печатающие устройства.
Матичные принтеры.
Схожий с лепестковыми принтерами принцип печати и у принтеров матричных. Разница лишь в том, что оттиск через красящую ленту на бумаге оставляет не лепесток с литерой, а печатная головка, формирующая нужный символ из набора маленьких иголочек.
Первый матричный принтер был создан в 1964 году корпорацией Seiko Epson, и предназначался он для печати точного времени.
В 1970 году корпорация Centronics Data Computer разрабатывает свой матричный принтер, и становится их крупнейшим производителем в течение всего десятилетия. Скорость печати таких принтеров была невысока, зато они могли печатать любую сложную графику и не нуждались в конкретных лепестках.
Первый принтер, который по праву можно назвать домашним - это матричный принтер ImageWriter, который поступил в продажу в 1983 году вместе с компьютером Apple, и стоил «всего» 675 долларов.
На фотографии матричный принтер.
С тех пор технология матричной печати почти не изменилась, и если лепестковые принтеры давно нас покинули, то матричные принтеры успешно используются до сих пор. Это связано с дешевизной матричной печати. Всех расходных материалов: это катушка с красящей лентой, которая почти ничего не стоит, а служит долго.
Струйные принтеры.
Матричные принтеры давали хорошие результаты при печати, но были очень шумны, да и качество их печати всё же оставляет желать лучшего.
Мечта о тихом дешёвом принтере с высоким качеством печати не покидала умы изобретателей компьютеров.
Новый шаг в совершенствование принтеров позволило сделать изобретение физика Джона Уильяма Стретта (Лорд Рэлей), который изучал формирование капель в распадающейся струе жидкости. Эти исследования и легли в основу технологии струйной печати, которая разрабатывалась параллельно с лепестковой и матричной.
Так, в 1948 году в лаборатории компании Siemens был создан прототип печатающего устройства, способного печатать управляемыми струями краски. Но прежде чем в мире появились действительно нормально функционирующие струйные принтеры, прошло ещё почти четверть века. Все эти долгие годы учёные совершенствовали метод струйной печати, претворяя теоретические замыслы в практику.
В начале 1970-х - середине 1980-х годов инженерами таких ведущих компаний, как Epson, Brother, Canon и Hewlett-Packard были изобретены три основных метода струйной печати, различающиеся способом вывода краски на бумагу.
Роднит все эти методы то, что во всех принтерах есть ёмкость с краской, на дне которой – маленькое сопло, в котором формируется капелька краски. Далее, при помощи пьезоэлектрического эффекта или нагревания до больших температур, эта капля, сформированная особым образом, выстреливается на бумагу.
Первый струйный одноцветный принтер был выпущен компанией IBM в 1976 году (Model 6640), а в 1977-м году струйный принтер для персонального компьютера был выпущен компанией Siemens.
В начале 1990-х годов компания Hewlett-Packard запатентовала технологию цветной струйной печати. Цветное изображение получалось путём смешивания при печати красок трёх цветов: голубого, пурпурного и жёлтого, что в результате давало большое количество оттенков всех цветов.
С этого времени, принтеры стали печатать не только чёрно-белые, но и полноцветные изображения.
На фотографии цветной струйный принтер.
Лазерные принтеры.
Первые лазерные принтеры, которые появились на рынке в 1980-е годы, стоили более 10 тысяч долларов, что было очень дорого для рядового потребителя.
Технология лазерной печати начала развиваться ещё в 1938 году, когда американский физик и изобретатель Честер Карлсон изобрёл электрографический метод печати, который до сих пор используется во всех современных лазерных принтерах и копировальных аппаратах.
Суть лазерного метода печати состоит в том, что на фотобарабан, который представляет собой алюминиевую трубку, покрытую чувствительным к свету слоем, подаётся отрицательный электростатический заряд. Затем лазерный луч, проходя по поверхности барабана, снимает часть этого заряда в тех местах, где требуется нанести печать. Потом фотобарабан покрывается тонким слоем тонера (сухой пылевидной краской), но только в тех местах, где лазерный луч снял заряд. Далее наступает завершающая часть печати: барабан прокатывается по бумаге, оставляет на ней весь тонер, прилипший к нему, бумага проходит через печку, в которой тонер намертво спекается с её поверхностью.
Если на лазерном принтере нужно получить цветную печать, то на фотобарабан поочерёдно наносятся тонер четырёх цветов: черный, голубой, пурпурный и жёлтый, либо для получения цветного изображения необходимо произвести печать в четыре прохода. Таким образом устроены копировальные и некоторые факсимильные аппараты, которым лазерный принтер и обязан своим появлением.
В1969 году сотрудник фирмы Xerox Гэри Старквеатер придумал использовать в копировальном аппарате оригинальный механизм лазерной развёртки, превратив тем самым обычный копир в принтер. В 1971 году такой принтер был создан, но в серийное производство запущен не был, а так и остался в стенах лаборатории.
О первенстве выпуска первого лазерного принтера компании Xerox и IBM спорят до сих пор. Компания Xerox утверждает, что выпустила лазерный принтер в 1977 году, а компания IBM утверждает, что сделала это годом раньше.
Итак, в 1980-е годы многие фирмы-производители начали производство черно-белых лазерных принтеров, которые вначале стоили больше 10 тысяч долларов и имели невысокое качество печати. К началу 1990-х годов соотношение цена-качество стало более-менее приемлемым, и цена лазерных черно-белых принтеров снизилась до 1000 долларов.
В1993 году появился первый цветной лазерный принтер, разработанный компанией QMS и стоимостью 12,5 тысяч долларов, а спустя всего два года компания Apple выпустила цветной принтер уже стоимостью 7 тысяч.
В наше время лазерные принтеры стали доступны по ценам для рядового потребителя.
На фотографии цветной лазерный принтер.
Светодиодные принтеры.
С появлением и развитием светодиодной техники, начали производиться и модели светодиодных принтеров.
Технология печати у светодиодных принтеров тоже электрографическая, только устройство лазерной развёртки заменено на линейку из светодиодов, которая тянется вдоль фотобарабана. Светодиодные принтеры проще в изготовлении, меньше размером и дешевле своих лазерных собратьев, правда, скорость печати у них практически в два раза меньше.
На фотографии светодиодный принтер.
Принтеры 3D. Принтеры объемной печати.
Новая революционная идея в области принтерной печати - это конечно так называемые «3D принтеры», способные воспроизводить трёхмерные объекты. Разработка «3D принтеров» началась ещё в 1980-годы, и тогда они умели по принципу фрезерного станка слой за слоем обтачивать заготовку, чтобы придать ей надлежащий вид. Теперь «3D принтеры» стали настоящими принтерами, нанося на поверхность полимерные слои, формируя тем самым на плоской поверхности объёмный рельеф.
Современный 3D принтер способен воспроизвести из полимерного материала модель автомобиля, у которого даже будут крутиться колёса.
На фотографии 3D принтер.
В настоящее время технологии печати, созданные ещё в 20-м веке, остались неизменными. Изменились и значительно расширились в основном сферы применения принтеров и виды поверхностей, на которых современные принтеры могут печатать.
Принтер. Что такое принтер. История создания принтера. Виды принтеров.
Читайте также: