Билет №36. Принтеры. Основные технологии печати.

Печать является неотъемлемой составляющей современной жизни. На самом деле человечество ежедневно печатает умопомрачительное количество информации, нанося ее на бумагу и другие носители. Однако прежде чем были достигнуты результаты сегодняшнего дня, людям пришлось долгое время работать над совершенствованием технологий и принципов нанесения отпечатков на различные носители.

Если смотреть с позиций сегодняшнего дня, принципы нанесения информации на носитель не всегда были совершенными. Люди долгое время выбивали изображения и символы на камнях, создавая тем самым нерушимые, но и не слишком емкие записи, к тому же не очень понятные современному человеку.

Виды печати: офсетная, трафаретная, лазерная и струйная.

Основные технологии печати:

Лазерная – высокая скорость печати, хорошее качество

Светодиодная – безвредная технология, высокая скорость цветной печати

Струйная – очень высокое качество цветной печати

Матричная – малотребовательны к обслуживанию

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

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.

Печатные машинки

Однако уже через двести лет у людей появилось желание дифференцировать печатные тексты, не отливая каждый раз новые трафареты и колодки…тогда трафарет уменьшился до одной буквы и появилась печатная машинка. Изобретена Генри Миллом в 1714 году, этот факт подтверждается патентом на изобретение, выданным Англией. Но вот только изображения этой машинки не сохранилось.

Машинки же обладают набором молоточков с выгравированными на них буквами и цифрами. При нажатии на клавиши, молоточки ударяют по бумаге через окрашенную ленту. В некоторых моделях печатных машинок использовались ленты разного цвета для создания цветного текста, например, выделения заглавных букв абзаца красным. Если задуматься, в этом тоже можно увидеть прообраз цветных принтеров.

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.

Первые реальные принтеры

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 и могли наносить различные символы через ту же красящую ленту.

Печать того времени не идет ни в какое сравнение по качеству и быстроте с современной. Одна из первых подобных «машин» была создана для компьютера Univac в 1953 году в недрах корпорации Remington-Rand, это был первый в мире высокоскоростной принтер. Впрочем, высокоскоростным он был, конечно, в понимании того времени – печатающее устройство могло печатать за минуту 600 строк по 120 символов в каждой.

Билет №37. Технология матричной печати.

Технология:

Суть технологии проста: для получения изображения на бумагу наносятся точки, которые получаются при ударе иголок печатающей головки через красящую ленту по бумаге.

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.

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.

Но самой популярной и покупаемой моделью вплоть до 90-х годов был Epson MX-80, сочетающий в себе относительную доступность и хорошие для того времени параметры производительности. Технология матричной печати долгое время доминировала на рынке, но в последние годы, благодаря развитию таких направлений как струйная и лазерная печать, а также их разновидности, уступила им основную нишу и ушла в тень специализированных решений.

Билет №38. Принтеры. Технология струйной печати.

Технология:

Струйная печать – это технология получения изображения при помощи микроскопических капель чернил, распыляемых печатающей головкой принтера на бумагу. Технология струйной печати похожа на технологию матричной печати, так как и в первом и во втором случае изображение формируется по точкам.

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..

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.

В 1979 году специалисты компании Canon изобрели метод печати по технологии drop-on-demand, в соответствии с которым капли выпускались наружу на поверхности небольшого нагревателя, расположенного рядом с соплом и регулировались при помощи конденсации туманообразных скоплений красителя. В Canon эту технологию назвали «пузырьковая печать».

Струйные технологии развиваются и сегодняшний день, обеспечивая многоцветную печать, печать на больших форматах, они позволяют использовать как растворимые, так и пигментные красители (когда минимальные частицы краски проникают через сопла и оседают на бумаге). Современные струйные принтеры, можно сказать, находятся в состоянии прогресса и активно борются за свое место под солнцем. Усовершенствование скорости печати и устойчивости красителей к воздействиям времени, влаги и трению, а также снижение стоимости отпечатка сделали их серьезным конкурентом для лазерных и светодиодных принтеров.

Билет №39. Принтеры. Технология лазерной печати.

Технология:

Технология лазерной печати - это процесс, который выполняется в два этапа: нанесение информации, что зависит от лазерной головки и фотобарабана; закрепление изображения - выполняется в блоке термозакрепления.

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.

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 также программа для комбинирования текстов и графики и, естественно, лазерный принтер.

Следующий важный этап истории лазерных принтеров приходится на 1984 год. Тогда компания Hewlett-Packard начала выпускать серию доступных принтеров LaserJet, которые обеспечивали прекрасное на тот момент разрешение 300 dpi. В 1992 году HP выпускает свой принтер LaserJet 4, стоимостью немного меньше $1000 и разрешением 600 dpi. Можно сказать, что этот момент и стал переломным и лазерные принтеры стали приобретать популярность и завоевывать рынок офисной печати.