Виды принтеров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уральский государственный экономический университет

Реферат

Тема: Виды принтеров

Выполнила: Кириллова А.С.

Группа: ММ-15-1

Преподаватель: Жовнер Л.В.

Екатеринбург 2015 год



Оглавление

1. Введение

1.1 История

1.2 Классификация

2. Струйные принтеры

2.1 Принцип действия

2.2 Достоинства струйных принтеров

2.3 Недостатки струйных принтеров

3. Лазерный принтер

3.1 Принцип действия

3.2 Достоинства лазерных принтеров

3.3 Недостатки лазерных принтеров

4. Термопринтер

4.1 Термопластичная печать

4.2 Сублимационная печать

5. 3D принтер

5.1 Принцип действия

5.1.1 Как работает 3D принтер по пластику

5.1.2 Работа 3D принтера по металлу

5.2 Устройство 3D принтера

5.3 Области применения 3D печати

Заключение

Список литературы



Введение

Принтер - это внешнее периферийное устройство компьютера, предназначенное для вывода текстовой или графической информации, хранящейся в компьютере, на твёрдый физический носитель.

1.1 История

Немногие устройства могут похвастаться такой интересной историей создания, какой по праву гордится принтер. Принято считать, что его активное использование в бытовых целях началось с 1985 года, а первая модель с функциями цветной печати - Canon BJC-440 - появилась только в 1988 году. Но у этих двух, по современным меркам, «стариков» был прототип, которого можно назвать настоящим «динозавром».

В 1822 году математик Чарльз Бэббидж приступил к разработкам невиданного доселе устройства: самопечатающей машины. Предполагалось, что подобные механизмы будут полезны в банковском деле, инженерии и других областях. В 1934 году Бэббидж даже попытался собрать спроектированную им модель, но так и не довел дело до конца. Через 150 лет идеей закончить его работу загорелись сотрудники Британского музея Науки. И смогли собрать ее по сохранившимся чертежам. Бэббидж был прав: его машина действительно оказалась жизнеспособна, могла делать простейшие расчеты и выводить результаты на бумагу. Но она весила несколько тонн и состояла из тысяч деталей.

Первые принтеры, похожие на современные, появились только в 50-е годы прошлого века. Их история развивалась параллельно с историей компьютера. Одним из пионеров в производстве высокоскоростных принтеров стала компания Remington-Rand, в 1953 году выпустившая печатное устройство для компьютера Univac.

В целом же принтеры каждого типа печати развивались собственным путем.

1.2 Классификация

Принтеры можно классифицировать по нескольким основным позициям: принципу работы печатающего механизма, максимальному формату листа бумаги, использованию цветной печати.

По принципу печати различаются матричные, струнные, лазерные, 3D принтеры, термопринтеры.



2. Струйные принтеры

Струйный принтер - такой тип принтера, в котором изображение на носителе формируется точечным способом. В качестве рабочего элемента используется жидкий краситель. Отличается высокой достоверностью передачи полутонов.

2.1 Принцип действия

Сердцем струйного принтера является печатающая головка, сделанная из силикона, которая легко принимает любую форму. Она состоит из 3900 крошечных сопел, являющимися резервуарами для подогревания чернил. Для каждого цвета чернил предусмотрено 650 сопел. Данные сопла похожи на котлы. Внутри них электрический ток разогревает крошечный элемент до определенной температуры, при которой чернила начинают кипеть и испаряться. При испарении образуются пузырьки, которые выталкивают чернила из сопел. Нагревающий элемент выключается, и новая партия чернил поступает в сопла. Все это происходит невероятно быстро. За 1 секунду каждое сопло выталкивает 24000 капель цветных чернил. В случае с черными чернилами, эта цифра достигает 36000. Но скорость в этом деле не главное. Главное - верный расчет. Каждая капля чернил должна выталкиваться в нужный момент, чтобы на бумаге появлялся текст или картинка. За время прохода печатающей головки в миллиметре над бумагой в одном направлении миллионы капель чернил точно попадают в цель. Все дело в правильной организации процессора. При нажатии кнопки печать, вся цифровая версия документа мгновенно перемещается во внутреннюю память принтера. Там она превращается в череду электрических сигналов. Во время печати каждый такой сигнал адресуется определенному соплу с краской. Получив команду, расположенный рядом с соплом тепловой элемент нагревается до 500 C, чернила нагреваются, и пузырьки выталкивают капли чернил на бумагу, получая, таким образом, изображение.

2.2 Достоинства струйных принтеров

1.Низкая цена.

2.Высокое качество печати, возможность четкой печати мелких деталей.

3.Возможность печати в ярких цветах, что хорошо для печати изображений.

4.Легкость в использовании.

5.Не требуется время для разогрева, перед началом работы.

2.3 Недостатки струйных принтеров

1.Головка принтера.

Основным недостатком струйного принтера является относительно большая опасность засыхания чернил внутри сопла. В этом случае, к сожалению, поможет только одно - заменить печатающую головку.

Некоторые типы принтеров нельзя выключать во время печати, так как в этом случае печатающая головка останется стоять в промежуточной позиции, что приведет к более быстрому высыханию чернил в соплах.

Большинство принтеров имеют так называемый режим парковки, в котором печатающая головка возвращается в исходное положение внутри принтера, что предотвращает высыхание чернил.

Некоторые струйные принтеры оборудованы функцией очистки сопел. Для того чтобы включить эту функцию, необходимо на панели принтера нажать соответствующую клавишу.

2. Низкая скорость печати по сравнению с лазерными принтерами. Это будет совсем не критично, если вы печатаете реферат или доклад, но если вы захотите напечатать "Войну и мир" Льва Толстого, то придется подождать.

Струйные принтеры производит большое количество фирм, такие как Cannon,Hp, Epson и т.д.



3. Лазерный принтер

Лазерный принтер -- один из видов принтеров, позволяющий быстро изготавливать высококачественные отпечатки текста и графики на обычной (не специальной) бумаге.

3.1 Принцип действия

В основе лазерной печати лежит статической электричество, которое заставляет притягиваться объекты с противоположными зарядами.

Картридж состоит из двух частей: барабан и тонер. С началом печати барабан начинает вращаться. Наэлектризованный роллер заряжает поверхность барабана отрицательными зарядами. Когда лазерный луч попадает на светочувствительную поверхность барабана, он убирает заряд. Таким образом, на поверхности барабана создаются незаряженные зоны. Лазер имеет линейную развертку и сканирует барабан с очень высокой частотой, вследствие чего на барабане появляется нужная картинка.

Чтобы перенести изображение на бумагу, нейтрально заряженные зоны заполняются тонером. Из-за трения барабана на тонере тоже возникает статическое электричество. Таким образом, на каждую частичку тонера садиться отрицательный заряд. Далее тонер попадает на роллер, около которого крутится барабан. Отрицательно заряженные частицы тонера попадают на нейтрально заряженные зоны на барабане. Следуя законам физики, порошок сам прилипает на свободные от заряда места каждый раз, когда барабан и роллер соприкасаются. После этого принтер положительно заряжает лист бумаги. Барабан прокручивает лист бумаги и оставляет на нем отпечаток тонера. Здесь вновь в силу вступает закон физики. Положительно заряженная бумага притягивает отрицательно заряженные частицы тонера сильнее, чем нейтрально заряженный барабан. Так изображение переносится на лист. И, наконец, нагревающий роллер вплавляет тонер в бумагу при температуре около 200C.

3.2 Достоинства лазерных принтеров

1) Обладают большей скоростью, так как луч лазера может передвигаться значительно быстрее, чем печатающая головка с десятками и более того сотнями сопел.

2) Лазерные лучи более точные и по причине компактной фокусировки позволяют обретать высокое разрешение.

3)Лазерные принтеры экономичнее, чем струйные.

4) Лазерные отпечатки более стойкие, четкость отпечатков не нарушается в условиях повышенной влажности.

3.3 Недостатки лазерных принтеров

1) При работе лазерного принтера выделяются озон, оксиды азота (NO2, N2O), ацетон, бумажная пыль, УФ-излучение, инфракрасное излучение.

2) Высокий уровень шума при печати: лазерные принтеры не только загрязняют воздух, но и делают это достаточно громко. При работе они шумят гораздо сильнее, чем струйные принтеры.

3) Высокое энергопотребление.

4) Лазерные принтеры дороже струйных в среднем в 3 раза, а стоимость комплекта картриджей для лазерного принтера намного дороже, чем комплекта для струйного.



4. Термопринтер

Термопринтер - высокопроизводительное устройство для печати изображений, этикеток, маркировки товара.

В термических принтерах используют две технологии цветной термопечати: струйный перенос расплавленного красителя (термопластичная печать); и термоперенос красителя (сублимационная печать).

4.1 Термопластичная печать

Термопластичная печать основана на получении изображения нанесением на бумагу капель расплавленного воскообразного красителя. Для этого восковые стерженьки для каждого первичного цвета красителя постепенно расплавляются при температуре 90°С специальным нагревательным элементом. Расплавленные красители попадают в отдельные резервуары, откуда подаются насосом в печатающую головку. Капли воскообразного красителя мгновенно застывают на бумаге, обеспечивая хорошее сцепление. Термопластичная печать исключает просачивание и растекание красителей, что позволяет получить высокое качество изображения, невысокую стоимость одной копии даже при двухсторонней печати. Однако скорость печати невысока.

4.2 Сублимационная печать

Сублимационная печать основана на сублимации, т.е. на переходе вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу, так как нагрев элементов печатающей головки происходит до температуры 400 °С. Красящее вещество испаряется с подложки и осаждается на бумаге или ином носителе. Благодаря комбинации цветов красителей достигается цветовая палитра фотографического качества. Широкое применение термических принтеров с сублимационной технологией ограничивается высокой стоимостью каждой копии изображения. К числу самых известных производителей сублимационных принтеров относят Mitsubishi, Toshiba, Sony.



5. 3D принтер

3D принтер - это устройство для создания физических объектов путем последовательного накладывания слоев. Другими словами 3D принтер способен распечатать любой физический предмет, который смоделирован на ПК.

На сегодняшний день существуют различные модели 3D принтеров, которые способны работать с разными расходными материалами. Это означает, что при помощи трехмерной печати можно изготавливать любые детали для механизмов, которые смогут выдерживать высокие нагрузки, и не уступают деталям, сделанным традиционным способом.

5.1 Принцип действия

В основу работы 3d принтера заложен принцип постепенного (послойного) создания твердой модели, которая как бы «выращивается» из определённого материала. Преимущества 3D печати перед привычными, ручными способами построения моделей -- высокая скорость, простота и относительно небольшая стоимость.

Например, для создания 3D модели или какой-либо детали вручную может понадобиться довольно много времени -- от нескольких дней до месяцев. Ведь сюда входит не только сам процесс изготовления, но и предварительные работы -- чертежи и схемы будущего изделия, которые всё равно не дают полного видения окончательного результата.

В итоге значительно возрастают расходы на разработку, увеличивается срок от разработки изделия до его серийного производства.

3D технологии позволяют полностью исключить ручной труд и необходимость делать чертежи и расчёты на бумаге, ведь программа позволяет увидеть модель во всех ракурсах уже на экране, и устранить выявленные недостатки не в процессе создания, как это бывает при ручном изготовлении, а непосредственно при разработке и создать модель за несколько часов.При этом возможность ошибок, присущих ручной работе, практически исключается.

Из-за того, что существуют разные типы устройств для трехмерной печати невозможно однозначно ответить на вопрос, как работает 3Д принтер. К примеру, устройство, печатающее пластиком, имеет один принцип, а принтер, работающий с металлической пудрой совершенно другой. Конечно, все они работают по принципу послойного создания модели, однако в случае с пластиком принтер должен плавить расходный материал до жидкого состояния, а в случае с металлической пудрой печатающая головка распыляет связующее вещество.

5.1.1 Как работает 3D принтер по пластику

Принцип работы такого принтера заключается в том, что печатающая головка сильно нагревается и плавит пластик, который подается с нижней части печатающей головки в виде литой трубки и помещается в нужных местах.

Для правильной работы принтера необходим специальный файл, который содержит всю информацию о создаваемой модели. В зависимости от модели принтер может быть подключен к ПК или работать автономно.

5.1.2 Работа 3D принтера по металлу

Как и любой другой 3Д принтер, устройства, печатающие металлом, также управляются при помощи компьютера. Кроме этого используется такой же принцип послойного создания модели. Однако в отличие от принтера, печатающего пластиком, 3D принтер по металлу не плавит расходный материал.

Принцип работы заключается в следующем. Печатающая головка наносит специальное связующее вещество (клей) в местах, указанных компьютером. После этого вал наносит тончайший слой металлической пудры на всю рабочую площадь. В местах, где нанесен «клей» металлическая пудра склеивается и затвердевает. Далее печатающая головка снова наносит «клей», после чего вал насыпает еще один тончайший слой металлического порошка и так далее.

По окончанию работы принтера получается необходимый физический объект. Лишняя пудра просто сдувается с модели. Однако изделие все еще не готово. На данной стадии деталь очень пористая и хрупкая. Для придания ей жесткости и прочности изделие помещается в специальный контейнер, который засыпается бронзовой пудрой, и все это помещается в специальную печь, для сплавления молекул металла между собой и насыщения изделия бронзой.

Конечно, весь этот процесс занимает достаточно много времени, однако все равно изготовление детали происходит существенно быстрее, чем традиционным способом. Кроме этого такое производство существенно дешевле. Такой же принцип работы имеют и принтеры, печатающие стеклом.

5.2 Устройство 3D принтера

По своему устройству 3D принтер схож с обычным принтером для печати 2Д изображений. Отличие заключается только в том, что 3Д принтер печатает в трех плоскостях. То есть помимо ширины и высоты появляется еще и глубина. Не зависимо от модели, все 3D принтеры имеют практически одинаковое строение. Они состоят из одинаковых элементов. Итак, устройство 3Д принтера включает в себя:

Экструдер, который разогревает и выдавливает материал;

Рабочая поверхность - платформа, на которой выполняется печать;

Линейный мотор, который приводит в движение подвижные элементы;

Фиксаторы - датчики, ограничивающие движения подвижных элементов, к примеру, когда они подходят к краю рабочей поверхности;

Рама;

Картезианский робот - машина, которая способна двигаться в трех направлениях по осям координат X, Y и Z.

Все это управляется при помощи компьютера, который задает величины движений каждого из компонентов.

5.3 Области применения 3D печати

3D печать открыла большие возможности для экспериментов в таких сферах как архитектура, строительство, медицина, образование, моделирование одежды, мелкосерийное производство, ювелирное дело, и даже в пищевой промышленности.

В архитектуре, например, 3D печать позволяет создавать объёмные макеты зданий, или даже целых микрорайонов со всей инфраструктурой -- скверами, парками, дорогами и уличным освещением.

Благодаря используемому при этом дешёвому гипсовому композиту обеспечивается низкая себестоимость готовых моделей. А более 390 тысяч оттенков позволяют в цвете воплотить любую, даже самую смелую фантазию архитектора.

В строительстве есть все основания предполагать, что в недалёком будущем намного ускорится и упростится процесс возведения зданий. Калифорнийскими инженерами создана система 3D печати для крупногабаритных объектов. Она работает по принципу строительного крана, возводящего стены из слоёв бетона. Такой принтер может возвести двухэтажный дом всего в течение 20 часов. После чего рабочим останется лишь провести отделочные работы.

В медицине благодаря технологиям трёхмерной печати врачи получили возможность воссоздавать копии человеческого скелета, что позволяет более точно отработать приёмы, повышающих гарантии успешного проведения операций.

Всё большее применение находят 3D принтеры в области протезирования в стоматологии, так как эти технологии позволяют намного быстрее получить протезы, чем при традиционном изготовлении.

Не так давно немецкими учёными была разработана технология получения человеческой кожи. При её изготовлении используется гель, полученный из клеток донора. А в 2011 году учёным удалось воспроизвести живую человеческую почку.

Как видим, возможности, которые открывает 3D печать практически во всех сферах деятельности человека, поистине безграничны.

Принтеры, создающие кулинарные шедевры, воспроизводящие протезы и органы человека, игрушки и наглядные пособия, одежду и обувь -- уже не плод воображения писателей -- фантастов, а реалии современной жизни.



Заключение

принтер лазерный струйный пластик

По прогнозам экспертов, уже к 2050 году в каждой третьей семье из развитого мира будет 3D принтер дома. Причем это будет такой агрегат, который позволит распечатать предмет мебели или, например, велосипед.

Когда 3D принтеры достигнут действительно высокого уровня в своем развитии, они смогут создавать довольно сложные вещи. И люди уже будут ходить не в магазины за товарами, поступающими с гигантских заводов, а в небольшую фабрику по соседству. Соответственно, главным предметом доставки, к тому моменту, станет не сам товар, а информация о нем.

А это значит, что делать определенные вещи можно будет сразу на месте, а не возить материалы или составляющие из Китая. Следовательно, весь процесс создания будет не только более быстрым, но и более дешевым.

Трехмерная печать будет востребована не только в быту, но и в промышленности, науке и медицине.

Заводы будут оборудованы крупными 3D принтерами, которые смогут мгновенно перестраиваться с печати самолетов на печать холодильников в зависимости от того, что покупателю нужно именно в данный момент.

Инженер, придумавший нечто новое и полезное, сможет в тот же день проверить свою идею в деле и внести в нее необходимые коррективы. А врач-кардиолог поставит в принтер для органов картридж с клетками пациента и напечатает сердце, которое не будет отторгнуто после пересадки.



Список литературы

1) История принтера [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.notesprint.net/2013/01/blog-post_6796.html

2) Программа “Галилео” о струйных принтерах. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.youtube.com/watch?v=VKjjEQ4X6cI

3) Программа “Discovery” о струйных принтерах. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.youtube.com/watch?v=jpmLFzQOci4

4) Принцип работы лазерного принтера [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://pikabu.ru/story/printsip_rabotyi_lazernogo_printera_1393788

5) Термические принтеры. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.maksakov-sa.ru

6) Techno Duide. Принцип работы 3D принтера. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.techno-guide.ru/

7) 3D печать. 3D принтеры. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://make-3d.ru/articles/chto-takoe-3d-pechat/

8) Медицинский портал. 3D принтры. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rk03.ru/medvideo/bioprinter/

9) 3D today. Технологии 3D печати. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://3dtoday.ru/wiki/SLA_print/

Размещено на Allbest.ru

...