Принтер

В настоящее  время во всем мире струйные печатающие устройства вышли на первое место  по объемам продаж. Принтеры практически  бесшумны, с легкостью осуществляют цветную печать. Полученные с помощью  струйных принтеров распечатки обладают высоким разрешением лазерного  качества. К 1993 году в Европе произошел  массовый переход от матричных принтеров  к струйным, получивший название "революции  струйной технологии". По оценкам  независимых экспертов за 1991-1993 гг. доля матричных принтеров упала  от 60% до 30%, а доля струйных увеличилась  с 20% до 45%. Вследствие своей относительно высокой цены лазерные принтеры занимают приблизительно 20-25% рынка и применяются  для высококачественной скоростной печати.

4. Лазерный принтер

Несмотря на сильную конкуренцию со стороны  струйных принтеров, лазерные принтеры на сегодня позволяют достигнуть более высокого качества печати.

К сожалению, цветные  лазерные принтеры доступны далеко не всем. Однако радует то, что качество получаемого с их помощью изображения  приближается к фотографическому, а  цены имеют тенденцию к снижению. Уже сейчас можно приобрести цветной  лазерный принтер менее чем за 5000 USD.

Таким образом, для получения высококачественной черно-белой распечатки следует  отдавать предпочтение лазерному принтеру по сравнению со струйным. Если вы желаете  получить цветное изображение, то в  большинстве случаев можете быть удовлетворены цветным струйным принтером.

Уровень шума при "жужжании" лазерного принтера составляет в среднем 40 дБ. В режиме off-line это значение еще меньше.

Большинством  изготовителей лазерных принтеров  используется механизм печати, который  применяется в ксероксах.

Альтернативой лазерному является так называемый светодиодный принтер, или LED-принтер (Light Emitting Diode). Вместо лазерных лучей, управляемых  с помощью механики зеркал, барабан  освещает неподвижная диодная строка, состоящая из 2500 светодиодов, которая  описывает не каждую точку, а целую  строку. На этом принципе работает лазерный принтер OKI.

Технологически  процесс цветной печати на лазерном принтере осуществляется очень сложно, поэтому и цены на такие принтеры еще очень высоки.

Скорость печати лазерного принтера определяется двумя  факторами. Первый из них - это время  механической протяжки бумаги, другой - скорость обработки данных, поступающих  от РС, и формирования растровой  страницы для печати.

Обычно лазерный принтер оборудован собственным  процессором. Как правило, для черно-белых  принтеров используется микропроцессор Motorola 680000. В высокопроизводительных принтерах, например НР, используют процессор Intel 80960, имеющий тактовую частоту 33 МГц и сокращенный набор команд (RISC-архитектура).

Так как лазерный принтер является страничным принтером (т.е. он формирует для печати полную страницу, а не отдельные строки, как игольчатый или струйный) скорость печати измеряется в страницах в  минуту. Средний лазерный принтер  печатает 4, в лучшем случае 6 или 8 страниц  в минуту. Высокопроизводительные принтеры, которые, как правило, используются в компьютерных сетях, могут печатать до 20 и более страниц в минуту.

Разрешение лазерного  принтера по горизонтали и по вертикали  определяется различными факторами: 1) вертикальное разрешение соответствует  шагу барабана и для большинства  принтеров составляет 1/600 дюйма (для  более дешевых 1/300 дюйма); 2) горизонтальное разрешение определяется числом точек  в одной "строке" и ограничено точностью наведения лазерного  луча.

Лазерный принтер  обрабатывает целые страницы, что, естественно, связано с большим количеством  вычислений. Скорость печати определяется не только работой процессора, но и  существенно зависит от памяти, которой  оборудован принтер. Величина памяти лазерного  принтера 1 Мбайт является нижней границей, более ощутима емкость памяти от 2 до 4 Мбайт. Цветные лазерные принтеры имеют еще большую память.

Как правило, большинство  лазерных принтеров могут печатать на бумаге формата А4 и меньше, правда, в последнее время появились  принтеры, способные печатать на листах формата А3. Кроме того, если раньше печать на рулоне считалась прерогативой лишь игольчатых принтеров, то сейчас на рынке появились модели лазерных принтеров, которые также могут  использовать для работы бумагу в  рулоне, например Pentax Laserfold 300E.

Некоторые лазерные принтеры, например Xerox 4320/MRP "умеют" печатать на обеих сторонах листа, а  во многих дорогих моделях предусмотрена  возможность их дооборудования для  двусторонней печати (правда, это стоит  более 500 USD).

5. Термический принтер

Цветные лазерные принтеры пока не идеальны. Для получения  цветного изображения с качеством  близким к фотографическому или  изготовления допечатных цветных проб 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).

Общим для последних  двух технологий является нагрев красителя  и перенос его на бумагу (пленку) в жидкой или газообразной фазе. Многоцветный краситель, как правило, нанесен на тонкую лавсановую пленку (толщиной 5 мкм). Пленка перемещается с  помощью лентопротяжного механизма, который конструктивно схож с  аналогичным узлом игольчатого  принтера. Матрица нагревательных элементов  за 3-4 прохода формирует цветное  изображение.

Термовосковые принтеры переносят краситель, растворенный в воске, на бумагу, нагревая ленту  с цветным воском. Как правило, для подобных принтеров необходима бумага со специальным покрытие. Термовосковые  принтеры обычно используются для печати деловой графики и другой нефотографической  печати.

Для печати изображения, почти не отличающегося от фотографии, и изготовления допечатных проб лучше  всего использовать сублимационные принтеры. По принципу работы они аналогичны термовосковым, но переносят с ленты  на бумагу только краситель (не имеющий  восковой основы).

Принтеры, использующие струйный перенос расплавленного красителя, называют еще восковыми принтерами с твердым красителем. При печати блоки цветного воска расплавляются  и выбрызгиваются на носитель, создавая яркие насыщенные цвета на любой  поверхности. Полученные таким образом "фотографии" выглядят слегка зернистыми, но удовлетворяют всем критериям  фотографического качества. Этот принтер  не годится для изготовления диапозитивов, поскольку капли воска после  высыхания имеют полусферическую  форму и создают сферический  эффект.

Имеются термические  принтеры, которые совмещают в  себе технологию сублимационной и термовосковой  печати. Такие принтеры позволяют  печатать на одном устройстве как  черновые, так и чистовые оттиски.

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. 

Другие  принтеры

Барабанные принтеры (англ. drum printer). Первый принтер, получивший название UNIPRINTER, был создан в 1953 году компанией Remington Rand для компьютера UNIVAC. Основным элементом такого принтера был вращающийся барабан, на поверхности которого располагались рельефные изображения букв и цифр. Ширина барабана соответствовала ширине бумаги, а количество колец с алфавитом было равно максимальному количеству символов в строке. За бумагой располагалась линейка молоточков, приводимых в действие электромагнитами. В момент прохождения нужного символа на вращающемся барабане, молоточек ударял по бумаге, прижимая её через красящую ленту к барабану. Таким образом, за один оборот барабана можно было напечатать всю строку. Далее бумага сдвигалась на одну строку и машина печатала дальше. В СССР такие машины назывались алфавитно-цифровыми печатающими устройствами (АЦПУ). Их распечатки можно узнать по шрифту, похожему на шрифт пишущей машины и «прыгающим» по строке буквам. Скорость вывода барабанного принтера была и остаётся самой высокой среди всех известных печатающих устройств, но и она далеко не являлась пределом возможности данной технологии. Печать производилась на рулонной бумаге, из-за чего системщики называли результат распечатки "простынёй".

Ромашковые (лепестковые) принтеры (daisywheel printer) по принципу действия были похожи на барабанные, однако имели один набор букв, располагающийся на гибких лепестках пластмассового диска. Диск вращался, и специальный электромагнит прижимал нужный лепесток к красящей ленте и бумаге. Так как набор символов был один, требовалось перемещение печатающей головки вдоль строки, и скорость печати была заметно ниже, чем у барабанных принтеров. Заменив диск с символами, можно было получить другой шрифт, а, вставив ленту не чёрного цвета — получить «цветной» отпечаток.

Шаровые принтеры (IBM Selectric) по принципу действия похожи на ромашковые принтеры, но литероноситель (печатающая головка) имел форму шара с выпуклыми буквами. Этот образ  лёг в основу логотипа Википедии.

Гусеничные принтеры (train printer). Набор букв закреплён на гусеничной цепи;

Цепные печатающие устройства (chain printer). Отличались размещением печатающих элементов на соединённых в цепь пластинах;

Телетайпные принтеры состояли из электромеханической части, повторяющей электрическую печатную машинку, и модема. То есть, в один блок были объединены электрическая клавиатура, электромеханический рычаговый символьный принтер и устройство приёма и передачи информации по каналу связи. Дополнительно подключалось устройство записи и считывания перфоленты, обычно 5-рядной (5-битной).

Термические принтеры фирмы Xerox. Характеризуются расходным материалом — веществом на основе парафина, плавящимся при 60 град. по Цельсию.

Самый экологичный  принтер. Японская компания PrePeat всерьез  задумалась о защите окружающей среды  и выпустила принтер, не требующий  для работы ни чернил, ни тонера, ни бумаги. Для печати используется тонкий белый пластик. Перед повторной  печатью лист автоматически очищается  в принтере.^[3]

Картридж принтера

Краситель (чернила, тонер),используемый в принтере, обычно хранится в картриджах. Производители принтеров рекомендуют заправлять их принтеры чернилами/тонером их же производства, однако, технически предотвратить использование чернил/тонера от сторонних производителей сложно (как и сделать автомобиль, работающий только на бензине от производителя автомобиля). Покупка так называемых фирменных картриджей обходится дороже, чем перезаправка картриджей чернилами или тонером от сторонних производителей. Существует целая отрасль производителей чернил, которые поставляют их производителям принтеров по OEM-соглашениям, а также напрямую пользователям под своей торговой маркой, например, inktec, ink-mate.

Картриджи допускают  неоднократную их заправку, при соблюдении определённых требований (требуются  либо совместимые чернила, либо промывка картриджа и головки, для струйных принтеров).

Кроме картриджной  системы заправки, для струйных принтеров  существует и система подачи чернил из внешнего сосуда (т. н. СНЧП). 
 

Описания  принципа действия различных принтеров.

Принцип струйной печати

Первой фирмой, изготовившей струйный принтер, является Hewlett-Packard. 
По принципу действия струйные принтеры отличаются от матричных безударным режимом работы за счет того, что их печатающая головка представляет собой набор не игл, а тонких сопел, диаметры которых составляют десятые доли миллиметра. В этой же головке установлен резервуар с жидкими чернилами, которые через сопла, как микрочастицы, переносятся на материал носителя. В основном число сопел в моделях различных изготовителей составляет от 16 до 64. Однако печатающая головка HP DeskJet 1600 имеет 300 сопел для черных чернил и 416 для цветных. Хранения чернил обеспечивается двумя конструктивными решениями. В одном из них головка принтера объединена с резервуаром для чернил, причем замена резервуара с чернилами одновременно связана с заменой головки. Другое предусматривает использование отдельного резервуара, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера. 
В струйных принтерах в основном используют следующие методы нанесения чернил: пьезоэлектрический, метод газовых пузырей и метод "drop on demand". 

Лазерный  принтер

Принцип действия монохромного лазерного принтера состоит в  следующем: сначала металлический  барабан с фоточувствительным покрытием  приобретает поверхностный электрический  заряд. Покрытие барабана не проводит электрический ток при отсутствии света, и заряд сохраняется на поверхности барабана как в конденсаторе. Лазерная пушка (в светодиодных принтерах  вместо лазера используется линейка  светодиодов) светит на многогранное зеркало, которое вращается с высокой  скоростью. Отраженный луч через  систему зеркал и призму попадает на барабан и за счет поворота зеркала  выбивает заряды по всей длине барабана. Луч лазера периодически прерывается  в соответствии с печатаемым изображением. Те точки на поверхности барабана, на которые попал свет, теряют электрический  заряд, так как покрытие начинает проводить ток под действием  света. Затем происходит поворот  барабана на один шаг (этот шаг измеряется в долях дюйма, и именно он определяет разрешение принтера по вертикали), и  вычерчивается новая линия. Таким  образом, барабан медленно вращается, и на его поверхности образуется печатаемое изображение в виде отсутствия/присутствия  точечных электрических зарядов.     Затем специальное устройство, содержащее порошок тонера (красителя), частички которого имеют такой же электрический заряд, как и исходная поверхность барабана, наносит тонер на барабан. Тонер прилипает к барабану только в тех точках, которые уже подверглись действию света. Точки барабана, сохранившие заряд, отталкивают тонер, ибо одноименные заряды отталкиваются. В результате на поверхности барабана формируется настоящий, видимый рисунок из крупинок тонера. Далее лист бумаги плотно прижимается к барабану, и тонер переносится на бумагу. Лист бумаги проходит через печку (fuser), в результате чего тонер подплавляется и прочно сцепляется с бумагой.     Специальный нож (ракель), который, как правило, представляет собой полосу из мягкого пластика, плотно прижимаемую к барабану, счищает остаток тонера с барабана. Барабан вновь готов к работе.