Печатающие устройства, их эволюция и направление развития

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Дисциплина: «Информатика»

Тема: Печатающие устройства, их эволюция и направление развития

2009

Содержание

Введение

1. История печатающих устройств

2. Виды принтеров

2.1 Матричные принтеры

2.2 Лазерные принтеры

2.3 Струйные принтеры

2.4 Термопринтеры

2.5 Дубликаторы

3. Направление развития

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Персональный компьютер представляет собой вполне самостоятельное устройство, в котором есть все необходимое для автономной жизни. 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. Различаются принтеры, прежде всего по способу печати. Широко распространены несколько видов принтеров: матричные, струйные, лазерные, светодиодные.

Появление самого понятия "принтер" неразрывно связано с ЭВМ. Первый серийный компьютер был создан в 1951 году в США компанией Remington Rand. Он назывался UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) и был выпущен тиражом 46 экземпляров. Каждый из компьютеров мог производить от 400 до 2000 вычислительных операций в секунду, что по тем временам считалось невероятной скоростью. Разумеется, ЭВМ сразу загрузили различными задачами, результаты которых надо было документировать. Для этого был привлечен штат машинисток; но сразу же возник ряд проблем. Во-первых, компьютер выводил данные на экран или на систему индикаторов. В любом случае информацию нужно было прочитать, осознать и перепечатать, а не все профессиональные машинистки были к этому готовы. "Человеческий фактор" вносил определенное число ошибок, которые, особенно на промежуточных стадиях вычислений, обходились слишком дорого. Во-вторых, обсчитываемая информация представляла собой коммерческую или военную тайну, или обе одновременно. Поэтому машинисток решили сократить, и уже в 1953 году Remington Rand смогла присоединить печатную машинку напрямую к UNIVAC 1. Устройство получило название UNIPRINTER; часть этого названия (printer по-английски означает "печатник") вскоре стала нарицательной.

1. История печатающих устройств

UNIPRINTER был барабанным принтером. Действовал он так: позади листа бумаги находился ряд молоточков, управляемых электромагнитом. Перед листом находилась красящая лента, а перед лентой вращался барабан шириной во всю страницу (120 символов), на котором находилось соответственно 120 колец с алфавитом. Барабан вращался непрерывно, и когда нужная буква в нужном столбце оказывалась над бумагой, один из 120 молоточков ударял по ней. Таким образом, за один оборот барабана можно было напечатать всю строку, после чего бумага перемещалась наверх. Из-за вращения барабана и неточности ударов молоточков буквы зачастую оказывались чуть выше или ниже центра строки. В нашей стране барабанные принтеры получили название АЦПУ ("алфавитно-цифровое печатающее устройство") и использовались вплоть до середины 80-х годов.

Почти одновременно с барабанными принтерами в Америке появились их родственники, еще более похожие на печатные машинки: лепестковые. Ключевой деталью здесь являлась металлическая "ромашка", на концах лепестков которой были нанесены рельефные буквы. "Ромашка" вращалась вокруг своей оси, молоточек бил по нужному лепестку. Если требовалось сменить шрифт или перейти на другой язык, "ромашку" меняли. (Представьте себе, как должен выглядеть набор "ромашек" для шрифта Unicode, который содержит 65 тысяч знаков!) Если текст нужно было напечатать другим цветом, просто меняли красящую ленту. Разумеется, печатать графические изображения такие принтеры не умели, и поэтому в скором времени они уступили место более "гибким" последователям. Но даже самый первый "ромашковый" принтер по скорости печати опережал лучших машинистов, так как мог печатать за минуту 600 строк по 120 символов в каждой, что было (и остается) не под силу ни одному живому человеку.

За 50 лет существования принтеры развивались по нескольким направлениям и научились самыми разными способами печатать на различных поверхностях.

По формату печати современные принтеры можно разделить на пять основных типов:

· фотографические (появились сравнительно недавно, печатают снимки размером 10х15, 13х18 или 15х23 см);

· обычные (ширина печати до 21 см, то есть лист A4);

· крупноформатные (от 29 до 61 см);

· широкоформатные (от 61 до 185 см);

· сверхширокоформатные (более 185 см).

Самыми распространенными и недорогими являются А4-принтеры, которые используются в повседневной работе офисов. Среди них можно встретить как простейшие персональные лазерные (иногда струйные) принтеры, так и скорострельные сетевые агрегаты, рассчитанные на печать многих сотен листов в день. Такие принтеры бывают черно-белыми или цветными, они могут быть оснащены сетевой картой, Postscript-модулем, устройством для автоматического переворачивания страниц, лотками для большого запаса бумаги, системами калибровки и самодиагностики. К этому классу относятся и появившиеся в последние годы многочисленные МФУ - многофункциональные устройства, сочетающие функции принтера, копира, сканера и факса.

Если принтер умеет печатать страницы формата А3, его можно отнести к классу крупноформатных. Впрочем, если принтеры А3 в офисах не редкость, то их "одноклассники", предназначенные для работы с бумагой А2 и А1, чаще живут в специализированных "принт-шопах" и проектировочных или дизайнерских бюро. Крупноформатные принтеры ничем не отличаются от обычных, кроме, собственно, размера печатаемых листов, высокой скорости работы и основательного запаса прочности.

Иногда принтеры этой категории называют плоттерами, хотя это неверно.

Настоящими плоттерами принято считать широкоформатные печатные устройства, которые могут воспроизводить изображения шириной до 185 см. Последние используются, как правило, только профессионалами. Такие принтеры должны обладать высокой точностью печати и цветопередачи, требования к которой в рекламной продукции крайне высоки. Некоторые принтеры могут быть заправлены различными комплектами чернил: для наружной или внутренней рекламы или для печати на бумаге. В случае "простой" печати подразумевается, что плакат будут рассматривать с близкого расстояния, поэтому может потребоваться высокое разрешение. Требования к наружной рекламе другие: на плакат смотрят издалека, и ключевым требованием становится не столько разрешение (150-300 точек на дюйм вполне хватит), сколько прочность. Печать производится уже не на бумаге, а на виниловой ткани; чернила должны быть устойчивыми к непогоде, ведь напечатанный баннер может месяцами подвергаться воздействию солнца, воды, жары или мороза.

В рекламной индустрии используются самые разные материалы: плоттер должен уметь печатать даже на домотканых полотнах. Скорость печати плоттеров, кстати, измеряется не знаками и страницами, а площадью печати - в среднем широкоформатный цветной принтер печатает от 20 до 30 квадратных метров в час.

Сверхширокоформатные печатающие устройства - это совсем особый мир. Язык не поворачивается называть машины этого класса "принтерами", скорее они напоминают типографские комплексы. Например, аппарат ColorSpan DisplayMaker 110s несет на борту 72 печатающие головки; попробуйте представить, сколько оборудования должно управлять их работой и распределением красок!

Принтеры классифицируют не только по ширине, но и по способу печати. "Ромашковые" и барабанные принтеры благополучно отслужили свой век. Из прочих технологий наименее "народной" является термопечать. Принцип ее действия основан на том, что разогретые иглы ударяют по специальной термобумаге, которая от воздействия температуры меняет цвет. Мы сталкиваемся с этой печатью достаточно часто: она используется в "рулонных" факсах, банкоматах и кассовых аппаратах.

Первыми массовыми и по-настоящему персональными принтерами стали матричные. Они также применяют в печати красящую ленту, чем напоминают "ромашковый" механизм. Но вместо отлитых букв по ленте в нужных сочетаниях бьют тонкие иголочки, которые таким образом гравируют необходимое изображение. Первой эту технологию использовала в 1964 году компания Seiko Epson при разработке механизма, печатающего точное время. Впоследствии точками стали выбивать не только цифры, но и буквы, а затем и графику. Первые матричные принтеры отличались невысокой скоростью печати и нереальной по нынешним меркам ценой (агрегат мог стоить более $3000). Но технология печати не могла долго стоять на месте, и уже в 1978 году появился "народный" принтер Epson TX-80, который на долгие годы закрепил популярность матричной печати. Нельзя сказать, что эта технология спешит уходить с рынка: даже в 2005 году она остается актуальной несмотря на неприятный треск в процессе печати и не очень четкое изображение. Беспрецедентно низкая себестоимость печати пока оставляет матричные принтеры в боевом строю.

Но человек живет не только офисными заботами; во все времена ему хотелось раскрасить будни, и, разумеется, с появлением принтеров люди стали задумываться о возможности цветной печати. Первую реализацию эта идея приобрела в виде матричного принтера с лентами разных цветов, но система получилась настолько сложной в эксплуатации, громоздкой и дорогой, что в широком распространении ей было отказано. Революцию цветной печати начали струйные принтеры. Принцип струйной печати изобрел физик лорд Рейли еще в далеком XIX веке, на практике же технологию начали внедрять в лабораториях компании Siemens в 1948 году. До наших дней технология дошла в трех видах: пьезоэлектрическая печать (используется в принтерах компании Epson), метод газовых пузырей от Canon и оригинальная разработка под названием drop-on-demand от проникшей практически во все области печати компании Hewlett-Packard. Суть различий между этими фирменными технологиями достойна энциклопедических статей, монументальных научных трудов или публикаций в журналах для увлеченных физиков, но никак не нашего освещающего сугубо мирские вопросы издания.

В 1976 году компания IBM выпустила первый черно-белый струйный принтер. Десять лет спустя Hewlett-Packard начала "революцию цвета", выпустив первый CMYK-принтер PaintJet. Относительная дешевизна принтеров и расходных материалов позволила уже к середине 90-х годов превратить цветную печать во вполне народное развлечение.

История успеха самой популярной и качественной на данный момент офисной печати началась с выхода в 1990 году принтера Hewlett-Packard LaserJet II P. Первый лазерный принтер, конечно, был разработан намного раньше: в 1971 году компания Xerox Принтер Xerox 9700, выпущенный во второй половине 1970-х, печатал 120 черно-белых страниц в минуту и стоил "всего" 350 тысяч долларов. создала его прототип на основе копировальных машин, которые, в свою очередь, использовали принцип "электрофотографического" переноса изображения, предложенный еще в 1938 году Честером Карлсоном (Chester Carlson). (Вообще говоря, все выпускаемые сегодня принтеры создаются на базе технологий, разработанных в 1970-е годы.) Цветные лазерные принтеры долгое время оставались уделом корпоративного сектора, но в начале XXI века цены на них упали до вполне приемлемого для домашнего пользователя уровня.

Одновременно с этим появился новый класс принтеров - фотографических. Вызвано это было стремительным развитием цифровой фотографии, ведь раньше на фотопринтерах было практически нечего печатать. Отсканированные фотопленки не в счет: они были уделом профессионалов.

Фотопринтеры унаследовали, правда несколько видоизмененную, технологию струйной печати. Качество печати вполне сопоставимо с качеством традиционных фотографий: разрешение достигает 4800 точек на дюйм. Плюс к этому используемые в фотопечати чернила и бумаги обеспечивают стойкость ко времени и внешним воздействиям, что значительно превосходит аналогичные характеристики классического фотоотпечатка. Профессиональные модели печатают фотографии вплоть до формата А3+ (т.е. А3 с печатью "в край"), домашние - до 15х23 см. Именно эти принтеры и стали провозвестниками новой эры аппаратного обеспечения: они позволили: исключить из процесса печати компьютер точно так же, как в свое время были сокращены машинистки! Компьютер оказался лишним, если не сказать "слабым" звеном в связке фотоаппарат-принтер. Справедливости ради отметим, что процесс передачи функций компьютера периферийным устройствам коснулся не только области печати.

2. Виды принтеров

2.1 Матричные принтеры

Матричные принтеры наиболее распространены. Печатаемые знаки синтезируются в матричных принтера при помощи игольчатой матрицы (головки), двигающейся вдоль каждой печатаемой строки по специальной направляющей и ударяющей по красящей ленте. Чаще всего применяются принтеры с 9-и 24-игольчатыми головками. Эти принтеры позволяют получить вполне приемлемое для большинства приложений качество печати, в том числе за счет многократных проходов при печати одной строки с небольшими смещениями. Вместе с тем это снижает и без того невысокую скорость печати. Недостатком матричных принтеров следует считать и довольно значительный уровень производимого при печати шума.

При выборе матричного принтера следует обратить внимание на максимальную ширину применяемой бумаги ("узкий" или "широкий" принтер), возможность использования рулонной бумаги, количество игл в матрице (головке), скорость печати, указываемые в паспортных данных. Важной характеристикой матричного принтера, также указываемой в его паспорте, являются количество и виды встроенных шрифтов и возможность печати кириллицы. Вместе с тем большинство современных программных систем обработки текстов (Word, Word. for Windows, Word Perfect, Lexicon и др.) включают специальные "загружаемые" шрифты (soft fonts).

Качество печати практически не уступает качеству, обеспечиваемому пишущей машинкой, однако оно совершенно недостаточно при работе с графикой, а также для изготовления оригинал-макетов, которые можно было бы использовать в полиграфии.

2.2 Лазерные принтеры

Лазерные принтеры обладают многообразными возможностями печати, обеспечивают ее высокое качество при значительной скорости. Лазерные принтеры имеют собственный расширяемый блок памяти. Они позволяют масштабировать шрифты, широко использовать "загружаемые" шрифты. "Паспортная" скорость печати у различных моделей лазерных принтеров, как правило, колеблется от 4 до 16 страниц в минуту. Вместе с тем эта скорость зависит от объема собственной памяти принтера и может заметно сократиться при ее недостатке для конкретной печатаемой информации.

Лазерные принтеры используют исключительно листовую бумагу (форматов А4, A3 и др.), в связи с чем существенное значение приобретает емкость подающего бумагу лотка, так как от нее зависит скорость работы принтера: бумагу необходимо периодически подкладывать в лоток вручную. Недостатком лазерных принтеров являются довольно жесткие требования к качеству бумаги - она должна быть достаточно плотной (обычно не менее 80 г) и не должна быть рыхлой, недопустима печать на бумаге с пластиковым покрытием и т.д. печатающий лазерный принтер факс

Особенно эффективны лазерные принтеры при изготовлении оригинал-макетов книг и брошюр, рекламных проспектов, деловых писем и иных материалов, требующих высокого качества. Они позволяют с большой скоростью печатать графики, рисунки.

В последние годы появилась целая гамма лазерных принтеров, обеспечивающих не только черно-белую, но и многокрасочную цветную печать.

Даже самые простые модели лазерных принтеров в пять-десять раз дороже средних моделей матричных принтеров, а цена цветных лазерных принтеров более чем стократно превосходит цену матричных. Весьма дороги и сменные картриджи, содержащие красящий порошок. Все это делает лазерные принтеры малопригодными для изготовления значительных тиражей, поскольку печать одного листа обходится существенно дороже ксерокопии.

2.3 Струйные принтеры

В последние годы все более широкое распространение среди пользователей ПЭВМ получают струйные принтеры. Этот тип принтера занимает промежуточное положение между матричными и лазерными принтерами. Струйные принтеры, являясь, как и матричные, построчно печатающими, обеспечивают качество печати, приближающееся к качеству лазерных принтеров. Они просты в эксплуатации и работают практически бесшумно. При работе под управлением соответствующих программных средств струйные принтеры позволяют печатать вполне удовлетворительные по качеству графические материалы. Вместе с тем скорость печати, обеспечиваемая струйными принтерами, ненамного превосходит скорость печати матричными принтерами, а их стоимость - в два-три раза выше. Струйные принтеры вполне успешно применяются во всех случаях, когда скорость печати и качество не являются критическими факторами. Красящая жидкость ("чернила") для струйных принтеров помещается в специальных компактных картриджах. Она производится нескольких цветов, так что простой заменой картриджа можно обеспечить печать многоцветных изображений. Ряд моделей струйных принтеров допускает одновременную многоцветную печать.

Плоттеры

Для вывода графической информации в ПЭВМ применяются графопостроители (плоттеры). Плоттеры значительно дешевле, чем лазерные принтеры, хотя скорость вывода изображений у них значительно ниже. Достоинством плоттеров по сравнению с лазерными принтерами является также возможность использования для печати крупноформатной бумаги и пленки (вплоть до формата АО). Плоттеры выпускаются двух типов - рулонные и планшетные. В рулонных плоттерах бумажный лист перемещается транспортирующим валиком в вертикальном направлении, а пишущий узел - в горизонтальном. Рулонные плоттеры позволяют получать полноцветные изображения хорошего качества. В планшетных плоттерах лист бумаги фиксируется горизонтально на плоском столе, а пишущий узел (одно или несколько разноцветных перьев) перемещается по направляющим в двух направлениях - по осям Х и Y. Планшетные плоттеры обеспечивают высокую по сравнению с рулонными точность печати рисунков и графиков.

2.4 Термопринтеры

Термопринтеры как таковые практически не используются. Обычно они устанавливаются в факсах, однако когда-то они существовали как отдельные принтеры. Принцип действия термопринтера очень прост. Печатающий элемент представляет собой панель с нагреваемыми элементами. В зависимости от подаваемого изображения нагреваются те или иные элементы, которые заставляют темнеть специальную термобумагу в месте нагрева. Достоинством данного типа принтера несомненно служит то, что ему не нужны расходные материалы кроме специальной бумаги. Недостаток - все в той же специальной бумаге и медленной скорости печати.

2.5 Дубликаторы

Дубликатор (ризограф) предназначен для печати больших тиражей с одного экземпляра (от 50 экз.). Принцип работы следующий: после сканирования копии на специальной мастер пленке термопечатающим устройством прожигается изображение. Затем мастер-пленка наматывается на барабан, выполненный из сетчатого материала. Через барабан подаются чернила, которые вытекают через прожженные отверстия в мастер пленке и переносятся на копию. С одной мастер пленки можно получить до 10000 экземпляров. Низкая себестоимость печати при большом тираже обуславливается низкой стоимостью чернил, которые в принципе представляют собой типографскую краску. Для цветной печати используются сменные барабаны. При этом каждая копия прогоняется столько раз, сколько цветов нужно напечатать. Однако полно цветной печати на данном аппарате получить нельзя. Реально получить 3-4 цветную печать да и то на хорошей бумаге, поскольку при использовании большего количества цветов качество копии значительно ухудшается. Качество передачи оттенков примерно соответствует обычному копиру. Причиной того, что данный аппарат может служить только для печати большими тиражами является высокая стоимость мастер пленки, которая может использоваться только один раз.

3. Направление развития

Главное направление развития принтеров -- расширение сферы использования цветной печати. Причем не только и не столько в профессиональных приложениях, сколько в обычном офисе. Темпы роста рынка цветных устройств в мире составляют 2025% в год, а в России эти показатели еще больше -- 4050% в год.

Переход к использованию лазеров синего диапазона позволит повысить качество лазерной печати до невиданных ранее высот. Также стоит отметить беспроводные и защищенные решения, в том числе предназначенные для домашней печати. Реализация различных решений для удаленной печати (как в масштабах локальной сети, так и через Интернет) обеспечит пользователям небывалую свободу.

Прежде всего, это расширение функциональных возможностей техники. Также заметное влияние окажут беспроводные технологии и возможность работы принтеров без стационарного питания (на аккумуляторах).

В целом возможности печатающих устройств будут определяться задачами на печать (принтеры для учебы, фотографии, печати открыток, наклеек и пр.) и созданием новых условий для использования принтеров и МФУ (не только с компьютером, но и на улице, в гостях, на природе и т.п.). Также будет наблюдаться расслоение техники по сегментам: увеличение спроса приведет к разделению на продукты массового спроса и на продукты нишевые, предназначенные для профессионалов. Рост потребителей (любителей и профессионалов), пользующихся камерами различного уровня и выдвигающих высокие требования к качеству печати -- вот основная движущая составляющая роста и развития струйных фотопринтеров. Стоит отметить, что постоянно совершенствуются технологии производства чернил. Улучшаются формула и состав самих чернил как в моделях начального уровня, так и в про фессиональных принтерах. Благодаря новому составу и разным наборам цветов картриджей пользователи получают больше возможностей для творчества.

Технологические аспекты едва ли смогут заметно повлиять на развитие устройств, разве что кто-то предложит действительно революционное решение, позволяющее намного улучшить эксплуатационные характеристики и функциональные возможности устройства -- но обязательно при сохранении цены на прежнем уровне. Возможно, некоторое воздействие на рынок смогут оказать технологии, позволяющие значительно улучшить качество цветной лазерной фотопечати. В этом случае сегмент цветных лазерных принтеров оттянет на себя некоторое количество пользователей струйных устройств. И все же в современных условиях наибольшее влияние на развитие печатающих устройств окажут не технологические находки, а удачное ценовое позиционирование.

Заключение

В реферате рассмотрены основные виды принтеров, каждый из видов по своему удобен в эксплуатации , а также боле пригоден для определенных родов деятельности. Так скажем струйные принтера наиболее подходят для домашнего использования и не больших фирм если основная задача - распечатка текстов, так как здесь не требуется высокое качество печати. Лазерные принтеры это более качественное решение тех же задач, которые решают струйные принтера (за исключением работы с цветом, где качество струйных принтеров выше). Матричные принтера используются там, где не требуется качество, а нужна надежность и наименьшие расходы по использованию. Но всё же в общем все фирмы производители принтеров преследуют такие задачи как: максимально улучшить качество выводимого на печать, увеличить скорость печати, уменьшения затрат требуемых для печати и учитывая, что процесс модернизации и улучшения каждого из видов печати не завершен, то возможно, что все выше описанное на данный момент может являться историей.

Список использованной литературы

1. М.Н. Голопупенко “Матричные принтеры”

2. Журнал “КомпьютерПресс”

3. Брябрин В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ. - М.: Наука, 1988.

4. Герасименко В.А. Защита информации в автоматизированных системах обработки данных. - В 2-х кн. - М.: Энергоатом-издат, 1994.

5. Персональный компьютер для всех/ Под ред. А.Я. Савельева. -В 4-х кн. -М.: Высшая школа, 1991.

6. Свириденко С.С. Современные информационные технологии. - М.: Радио и связь, 1989.

7. Смирнов Н.Н. Программные средства персональных ЭВМ. -Л.: Машиностроение, 1990.

8. Якубайтис Э.А. Информатика - Электроника - Сети. - М.: Финансы и статистика, 1984.

Размещено на Allbest.ru