Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Поиск носителя
Первым шагом в области переноса информации на материальный носитель стал папирус, который был изобретен в Египте, а спустя некоторое время в городе Пергама придумали выделывать кожу так, чтобы на нее можно было легко наносить чернила – так получился пергамент. Однако создание обоих носителей было очень трудоемким, и никто даже не задумывался о печати книг или других объемных произведений.
Настоящей революцией стало изобретение бумаги в древнем Китае. Она состояла из волокон бамбука и шелковичного дерева. Преимуществом этого процесса была его простота: все «ингредиенты» разваривались в горячей воде, затем крошились и из получившейся жидкой массы формировались бумажные листы. Заметьте, этой технологией мы пользуемся до сих пор
Идея переноса или офсетная печать
Историки до сих пор спорят, кому же первому пришла в голову идея ускорения процесса создания манускриптов за счет переноса информации с уже готовых носителей на бумагу или другие носители (например, фольгу или металл). Некоторые считают, что еще туземцы полинезийских островов, глядя на то, как насекомые проделывают дырки в растениях, придумали переносить изображения с банановых листьев на другие поверхности – проделывая в них отверстия и наливая в них краситель. Что же, возможно современные любители трафаретных раскрасок действительно родом из Полинезии – времени то прошло очень много.
Однако признанный прорыв в области печати произошел в XV веке, когда немецкий ювелир Гуттенберг изобрел метод наборных литер. Он придумал, что можно отливать трафареты в зеркальном отражении из свинца, а потом наносить отпечатки на бумагу. Сначала в роли обволакивающего материала использовался картон, а потом – резина, которая долгое время играла в печати важную роль. Кстати, первая отпечатанная книга – Библия – была сожжена в городе Кёльне как «дело рук сатаны», ибо она лишала дохода монахов-переписчиков. Впрочем, Гуттенбергу повезло – он остался цел и смог продолжить свое дело
только в 1863 году появился предок всех современных печатных машин. Американцы Кристофер Лехтем Шоулз и Самуэль Суле уже являлись сотрудниками типографии и придумали сначала устройство для быстрой нумерации страниц, что и вдохновило их на разработку работоспособной, но не очень удобной машинки, печатающую слова и буквы.
Они получили патент на изобретение в 1868 году. Первый вариант их изобретения был оснащен двумя рядами клавиш с алфавитным расположением букв от A до Z только в строчном варианте. Цифр на той машинке не было. Да и вообще при быстром последовательном нажатии на буквы, расположенные рядом, молоточки с литерами застревали, вынуждая останавливать работу и руками разгребать затор.
И вот тогда г-н Шоулз разработал привычную нам клавиатуру QWERTY, которая решала вопрос «заклинов» при печати. Проанализировав сочетаемость букв в английском языке он предложил вариант, в котором наиболее часто встречающиеся буквы разнесены максимально далеко, что позволяло избегать залипаний молоточков при печати.
Впрочем, классическая печатная машинка Ундервуд (Underwood) появилась в 1895 году и стала самой популярной в начале XX века. В результате многие производители печатных машинок выполняли свои модели в том же стиле и также располагали основные элементы.
Что касается кириллической раскладки ЙЦУКЕН, она также была изобретена в Америке в конце XIX века. Тогда все фирмы выпускали русскоязычные машинки только с раскладкой ЙIУКЕН, а используемый сегодня ЙЦУКЕН появился на клавиатуре только после реформы русского языка, в результате которой из алфавита исчезли буквы «ять» и «I». И хотя пишущие машинки ушли в историю и стали музейным достоянием, они и обусловили дальнейшее развитие технологий печати.
Первый принтер – химера
Первый принтер, изобретенный Чарльзом Бебиджем (он же создал знаменитую счетную машину), так и не был создан, но именно он доказывает тесную эволюционную связь между принтерами и печатными машинками. Difference Engine так и не был создан, и лишь по чертежам изобратателя 150 спустя в музее наук Лондона данный агрегат был восстановлен. Принтер весил 2,5 тонны и состоял из 4000 частей. Такой принтер практически представлял собой усложненную версию печатной машинки. Его конструкция была настолько сложна, что на сборку аппарата ушло десять лет.
Развитие первых принтеров в 40-50 годах было связано с эволюцией печатающей машинки. В СССР и США предпринимались множественные попытки автоматизировать процесс набора символов, отпечатывающих на бумаге определенные символы через пропитанную чернилами ленту. Так, в нашей стране подобные разработки назывались АЦПУ (автоматизированные цифровые печатающие устройства), а в Америке их просто называли Printer – что значит «печатающий». Позже появились барабанные и лепестковые принтеры, которые использовали идеи Чарльза Бэбиджа
Матричный принтер
Впервые идея матричной печати была реализована в 1964 году фирмой Seiko Epson Corporation. Инженеры компании сконструировали уникальный по тем временам механизм, который постоянно отпечатывал точное время – работал в качестве часов. В отличие от лепестковых и барабанных принтеров изображение формировалось из точек, наносимых на бумагу иглами через черную или цветную ленту. Эволюция данной разработки привела к появлению настоящих матричных принтеров.
Основные конструктивные элементы матричного принтера — печатающая головка (каретка), которая двигается вдоль строки и наносит символы ударами иголок через ленту, пропитанную чернилами. Отсюда и появилось название «матричный принтер». Ведь все возможные символы складывались из разрешения матрицы, образуемой расположением игл, которых первое время было совсем немного – например, 9, 24, 35 и так далее. Ударное движение иглы запускалось электромагнитом, расположенным в барабане. Более подробно мы рассмотрели механизм в статье, непосредственно посвященной матричной технологии.
Одним из первых серийных матричных принтеров был LA30 от компании DEC (Digital Equipment Corporation). Данное устройство было способно печатать только заглавные буквы размером 5 на 7 точек со скоростью 30 символов в секунду на бумаге специального размера. Печатающая головка этого принтера управлялась шаговым двигателем, а бумага протягивалась приводом с храповым механизмом – не очень надежным и шумным. Любопытно, что LA30 имел как последовательный, так и параллельный интерфейс.
Струйный принтер
Если начать с самого начала, то можно считать моментом зарождения струйной печати 1833 год, когда Феликс Саварт обнаружил и констатировал однотипность образования капель жидкости, выпускаемой через узкое отверстие. Математическое описание этого явления было проведено в 1878 году лордом Рейли (который впоследствии получил Нобелевскую премии). Но только в 1951 году компания Siemens запатентовала работающее устройство, способное разделять струю на однотипные капли. Это изобретение привело к созданию мингографа, одного из первых коммерческих самописцев, используемых для регистрации значений напряжения.
Говоря о струйной печати нельзя забывать и о таком подходе как drop-on-demand. Сегодня уже не много кто помнит об этом, но у первых струйных принтеров была серьезная проблема с отводом капель, которые не должны были попасть на бумагу. Суть метода drop-on-demand заключается в том, то устройство выпускает капли чернил только при необходимости.
Первые разработки в этой области были применены в устройстве последовательной печати символов Siemens PT-80 в 1977 году, а также в принтере компании Silonics, появившемся годом позже. Эти принтеры использовали прообраз пьезоэлектрической печати, когда чернильные капли выходили наружу под действием волны давления, создаваемой механическим движением пьезокерамического элемента.
Лазерный принтер
Пальма первенства в производстве лазерных принтеров принадлежит компании XEROX. Именно ее сотрудники в 1969 году сообразили, что технологию копировальных устройств можно применить и в принтерах. Таким образом, фотобарабан заряжается отрицательно, а луч лазера снимает определенную часть заряда, проходя по фотобарабану, именно там, где должны быть напечатаны пиксели. Тонер лазерного принтера может быть изготовлен из различных материалов: металлической стружки, смол, угольной пыли и т.д. В любом случае он также заряжен отрицательно и потому прилипает именно в том месте, где пройдет лазер придаст барабану положительный потенциал. Барабан переносит электронное изображение на бумагу, к которой притянутся частицы тонера. В конце концов бумага попадает в печку, и тонер под действием нагревательного вала плавится, закрепляясь на бумаге.
Еще в 1971 году появляется первый прототип лазерного принтера, однако только в 1977 году фирма XEROX выпустила устройство Xerox 9700 Electronic Printing System. В 1981 году Xerox продолжает свои разработки и выпускает компьютер STAR 8010. Вместе с ним продаются графический и текстовый редакторы, а так же программа для комбинирования текстов и графики и, естественно, лазерный принтер. Стоимость такого оборудования составляла в то время 17 000 долларов.
Светодиодный принтер
Светодиодные принтеры по праву считаются более технологичными, чем лазерные. В них вместо лазера используется длинная линейка со светодиодами, которые выборочно вспыхивают для создания электронного рисунка на барабане. Таким образом, данная технология является более экономичной и позволяет добиться большей скорости печати при прочих равных условиях (конструкция печатающего механизма, скорость интерфейса, используемый ЦП и т.д.). Первый светодиодный принтер был выпущен компанией OKI лишь в 1987 году, а спустя 10 лет, в 1998 году, так же компания разработала первый цветной светодиодный принтер.
В нашей стране светодиодные принтеры появились в 1996 году с открытием регионального представительства OKI. В 1999 году светодиодные принтеры в Россию начинают поставлять Panasonic и Kyocera.
История светодиодных принтеров в России тесно связана с бюджетной и домашней моделью OkiPage 4W, которая позиционировалась в нашей стране как базовая модель для офиса. OkiPage 4W оказывается значительно дешевле своих лазерных аналогов, и его продажи в бизнес-сегменте стартуют очень бодро. Однако, рассчитанные на домашние объемы печати (2500 страниц в месяц), быстро выходят из строя, как из-за превышения нагрузки, так и из-за некачественных заправочных материалов. Считается, что именно из-за этой ситуации светодиодная печать до сих пор не столь популярна в России.
Впрочем, в настоящее время светодиодные принтеры продолжают активное развитие, предлагая достойную альтернативу классическим лазерным моделям. В ассортименте производителей имеются как стандартные цветные и черно-белые, так и широкоформатные светодиодные принтеры.
Графопострои́тель (от греч. γράφω), пло́ттер — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке.
Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).
Связь с компьютером графопостроители, как правило, осуществляют через последовательный, параллельный, SCSI-интерфейс и Ethernet (в последнем случае подключение к конкретному компьютеру не требуется, плоттер имеет собственный IP-адрес и, будучи включенным, доступен всем машинам в локальной сети). Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).
Первые плоттеры (например Calcomp 565 из 1959) работали на принципе передвижения бумаги с помощью ролика, обеспечивая тем самым координату X, а Y обеспечивалась движением пера. Другой подход (воплощённый в Computervision’s Interact I, первая CAD система) представлял собой модернизированный пантограф, управляемый вычислительной машиной и имеющий шариковое перо в качестве рисующего элемента. Недостаток этого метода заключался в том, что требовалось пространство, соответствующее расчерчиваемой области. Но достоинством этого метода, вытекающим из его недостатка, является легко повышаемая точность позиционирования пера и соответственно точность самого рисунка, наносимого на бумагу. Позже это устройство было дополнено специальным кассетным держателем, который мог компоноваться перьями разной толщины и цвета.
Hewlett Packard и Tektronix в конце 1970-х представили планшетные плоттеры со стандартным размером с рабочий стол. В 1980-х была выпущена меньшая по размерам и более лёгкая модель HP 7470, использующая инновационную технологию «зернистого колеса» для перемещения бумаги. Эти небольшие плоттеры бытового назначения стали популярны в деловых приложениях. Но из-за их низкой производительности они были практически бесполезны для печати общего назначения. С широким распространением струйных и лазерных принтеров с высокой разрешающей способностью, удешевлением компьютерной памяти и скоростью обработки растровых цветных изображений, графопостроители с пером практически исчезли из обихода.
При покупке фотопринтера пресловутая проблема выбора не дремлет. Во-первых, свои решения для печати фотографий в домашних условиях предлагает огромное число компаний, среди которых такие монстры, как Epson, Canon, Lexmark,Hewlett-Packard, Samsung, Kodak. Во-вторых, разные устройства основываются на разных технологиях — термосублимационной и струйной (которая, к слову сказать, насчитывает три разновидности). У каждой из них — свои плюсы и, как полагается, свои минусы. Поэтому, чтобы не оставлять выбор фотопринтера в ведении слепого случая, мы собрали в этой статье подробную информацию обо всем, что касается его начинки.
От английского inkjet («чернила» + «струя, выпускать струей»)
Как следует из названия, струйная технология печати заключается в том, что печатающее устройство или какая-то из его частей выпускает струю чернил. В этом, собственно, и заключается отличие от матричной печати, долгое время занимавшей лидирующие позиции, — там буквы на бумаге появлялись после удара печатающей головки (каретки) по пропитанной чернилами ленте.
Сама идея о том, что капли любого жидкого вещества, выпускаемые через крохотное отверстие, одинаковы, возникла и была научно обоснована еще в XIX веке. В шестидесятых же годах прошлого века был поставлен удачный эксперимент, который доказал, что капли жидкого и, что немаловажно, пигментного вещества, выдавливаемые под воздействием давления из резервуара, где они находятся, не только будут иметь одинаковый размер, но и располагаться на равном расстоянии друг от друга. Если же при этом некоторые капли подвергнуть воздействию электрического заряда, то при прохождении через электрическое поле заряженные капли будут притягиваться к нему и стекать обратно в резервуар, а все остальные — беспрепятственно проходить через отверстие и оседать на твердой преграде (например, бумаге), образуя изображение.
Этот принцип был положен в основу так называемой непрерывной струйной печати, запатентовав которую компания IBM в 1976 году выпустила первый принтер IBM 4640. Однако долго «продержаться на плаву» этой технологии не удалось — из-за сложности устройства принтера (ведь в него было необходимо впихнуть систему рециркуляции чернил), дороговизны чернил (приходилось использовать электропроводные) и небольшой скорости печати (ведь значительная часть «плевков» печатающей головки пропадала втуне).
Все это послужило импульсом для дальнейших разработок и привело к появлению импульсных струйных технологий печати, основанных на методе drop-on-demand (т.е. «капля по требованию»). В настоящее время наиболее активно используются три вида печати: термическая, пьезоэлектрическая и пузырьковая. Существует еще струйная печать с твердыми чернилами, в ней картридж — это четыре восковые палочки (голубой, пурпурный, желтый и черный цвета). Основное преимущество этой технологии — отличное качество отпечатков, поскольку «восковые» чернила при печати не впитываются в бумагу и не расплываются, а моментально застывают на ней. Основной минус — непомерно большая стоимость отпечатков. Поэтому подробно на ней останавливаться не будем и перейдем к вещам, более близким к реальности.
|
Цифры |
|
Знакомые «с пеленок» струйные принтеры на самом деле устройства очень сложные. Компания Lexmark на своем официальном сайтеwww.lexmark.ru приводит следующие впечатляющие цифры: — длительность электрического импульса, под воздействием которого активизируется нагревательный элемент, составляет 0, 000 002 секунды; — тепловой поток у поверхности нагревательного элемента равен 109 Вт/м2, у поверхности Солнца — 108 Вт/м2; — поверхность нагревательного элемента раскаляется до 600°С (для сравнения — алюминий плавится при температуре 660°С); — давление в пузырьке пара, образуемом при испарении чернил, — около 125 атмосфер, т.е. в четыре раза больше, чем в современных бензиновых двигателях внутреннего сгорания, и почти как давление в океане на глубине в 1000 м. |
Кто: Lexmark, Hewlett-Packard
В основе этого принципа печати лежит знание разработчиками правил из школьного курса физики, а именно то, что при нагревании вещества увеличиваются в объеме. Под воздействием электрического импульса поверхность нагревательного элемента, расположенного в печатающей головке картриджа, нагревается. Чернильный слой, находящийся максимально близко к нагревательному элементу, не выдерживает высокой температуры и начинает испаряться. Возникший пузырек с огромной силой выдавливает из сопла ставшие лишними чернила. После этого пар конденсируется, пузырек лопается, образуя зону пониженного давления, что позволяет втянуть в камеру недостающие чернила. Этот процесс нагревания/охлаждения камеры повторяется с огромной скоростью — до двенадцати тысяч раз в секунду.
Печатающая головка в таком принтере состоит из огромного числа маленьких комплектов, каждый из которых включает в себя эжекционную камеру и сопло. Сопла (в связке с камерами) располагаются в шахматном порядке, что позволяет значительно увеличивать вертикальную плотность сопел. При этом сопла отличаются размером — обычно используются маленькие и большие одновременно (например, 3 и 10 пкл соответственно). Благодаря этому повышается скорость и качество печати — маленькие сопла отвечают за воспроизведение тонких и миниатюрных деталей, а большие — за быструю заливку однотонных участков изображения.
Кто: Canon
Разработка термической технологии струйной печати изначально осуществлялась совместно компаниями HP и Canon, позднее к ним присоединилась и Lexmark. Однако позднее Canon вышел из этого технологического альянса и занялся самостоятельными опытами. Результатом этого стало появление пузырьковой печати. По большому счету это та же термическая печать с одним небольшим нововведением: нагревательный элемент располагается не сзади сопла, а сбоку от него. Расположение нагревателя практически у самого кончика чернильного сопла обеспечивает высокую скорость выброса чернильных капель.
Термическую и пузырьковую технологии отличает относительная дешевизна, поэтому печатающая головка не встраивается в принтер, а является частью сменного чернильного картриджа. Конечно, это немного увеличивает его цену, зато позволяет не опасаться за сохранность принтера: в случае, если вы купили неоригинальный картридж, он может испортить сопла только своей печатающей головки, но не все устройство целиком. Для возобновления печати останется только заменить «левак» на качественный блок.
Кто: Epson, Brother
Эта технология основывается на свойстве некоторых веществ (пьезокристаллов) изменять форму и объем под воздействием электрического тока. В таких принтерах одной из стенок резервуара с чернилами является пластина из пьезоэлектрика. Под действием тока эта пластина выгибается, тем самым объем чернильной камеры уменьшается, что ведет к выталкиванию «лишних» чернил через сопло.
Печатающая головка в таком принтере — вещь дорогая, поэтому она устанавливается в самом устройстве, а не является частью легко заменяемого картриджа. Увы, пьзоэлектрическая головка — вещь очень нежная. Поэтому, чтобы принтер оставался «живым» как можно дольше, на нем необходимо время от времени что-нибудь распечатывать, иначе засохшие чернила закупорят сопла и выведут из строя печатающую головку. Попадание воздуха в сопла или использование «фальшивых» чернил также могут привести к поломке печатающей головки.
Общий недостаток всех струйных принтеров — полосность печати. Неприятные вертикальные полосы могут появиться на фотографии при засорении некоторых сопел или возникновении проблем с механикой устройства. С другой стороны, использование струйного принтера может быть выгодно с точки зрения экономии — он может стать универсальным устройством, распечатывая не только цветные фотографии, но и текст. Большинство современных моделей принтеров используют технологию раздельных чернильниц, что позволяет заменять или заполнять чернилами только ту чернильницу, краска в которой кончилась, а не весь картридж целиком. Поэтому при распечатке большого объема текста цветные чернила будут оставаться в неприкосновенности, а черный взвалит на себя весь объем работы.
От английского sublimate («возгон, возвышение»)
Эта технология фотопечати появилась совсем недавно — особенно в сравнении со струйной печатью. Сначала ее использовали в полиграфическом производстве для получения цветопроб, поскольку именно термосублимация позволяет получить максимально достоверные по цвету отпечатки. В настоящее время ведущие компании выпускают термосублимационные принтеры для дома.
Термосублимационная печать принципиально отличается от струйной. Она основывается на возможности перехода вещества при нагревании из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое состояние, как если бы, например, лед превращался напрямую в пар.
Внутри термосублимационного принтера, как и в струйном, тоже находится нагревательный элемент. Между ним и специальной термической фотобумагой протянута специальная пленка, похожая на обыкновенный прозрачный целлофан. В этой пленке до поры до времени заключены красители трех цветов — голубого, пурпурного и желтого. При поступлении задания на печать пленка начинает нагреваться; достигнув определенного температурного предела, краска испаряется с пленки. Поры бумаги при нагреве открываются и легко «схватывают» облачко краски, после завершения печати — закрываются, надежно фиксируя частички пигмента. Печать осуществляется в три прохода, поскольку краски наносятся на бумагу поочередно. Многие современные модели принтеров завершают печать фотографии дополнительным прогоном, во время которого отпечаток покрывается специальной пленкой для защиты краски от выцветания или отпечатков пальцев.
Термосублимационная печать позволяет получать фотографии отменного качества. Здесь нет ни растровости, ни полосности, как при печати на струйных принтерах. Кроме того, изображение получается однородным, границы между чернильной каплей и бумагой нельзя разглядеть — по причине отсутствия этой самой капли. Такие фотографии очень стойки к выцветанию, поскольку краска находится не на бумаге, а как бы «впаяна» в нее. Еще одно преимущество — огромная цветовая палитра, которой располагает пользователь. Чем сильнее нагрета пленка, тем больше красителя испаряется и переносится на бумагу. Регулируя степень нагрева, можно воспроизвести мельчайшие нюансы цвета — от самых светлых, едва различимых невооруженным глазом, до насыщенных темных.