Печатающие устройства. Матричные принтеры

Печатающее устройство

в вычислительной технике, входящее в состав ЭВМ или функционирующее самостоятельно устройство, посредством которого результаты обработки информации наносятся на бумагу или её заменитель (носитель записи) в доступной для зрительного восприятия буквенной, цифровой или графической форме (см. Алфавитно-цифровое печатающее устройство , Графопостроитель). Наиболее широко применяют П. у., в которых отпечаток символа (знака) механически наносится на бумагу нажатием (ударом) выпуклой литеры через красящую ленту (в некоторых конструкциях П. у. не литера прижимается к бумаге, а бумага специальным гладким «молоточком» прижимается через красящую ленту к выпуклой поверхности неподвижной литеры). Менее распространены П. у. с электрографической (см. Электрофотография) и магнитографической (см. Магнитография) печатью, фотооптические, струйные и другие. П. у. подразделяют на листовые, в которых информация записывается на отдельные листы бумаги, и рулонные - с записью информации на рулонную бумажную ленту, впоследствии фальцуемую и разрезаемую на отдельные листы. По характеру перемещения носителя записи различают П. у. с непрерывной подачей, в которых печатные знаки наносятся на движущийся носитель, и П. у. с прерывистой подачей, в которых в момент печати носитель записи неподвижен.

Основным элементом механического П. у. является печатающий механизм, в состав которого входят печатающий орган - литерный рычаг, сферическая головка или колесо с выпуклыми литерами (см. рис. ) - и система привода. Для того чтобы сделать оттиск знака, П. у. автоматически преобразует код данного знака, поступивший от ЭВМ, в электрический сигнал, который либо приводит в движение соответствующий литерный рычаг, либо поворачивает сферическую печатающую головку нужным знаком к бумаге, либо устанавливает цифровое колесо (цилиндр) в положение, при котором требуемая литера оказывается против молоточка. Механические П. у. работают относительно медленно, скорость их работы определяется инерционностью подвижных элементов и в зависимости от конструкции достигает 20 знаков в сек для знакопечатающих и 200-300 строк в мин для строкопечатающих П. у. Для уменьшения массы подвижных элементов в некоторых П. у., называемых матричными или растровыми, печатный знак образуют в виде совокупности точек, отпечатываемых независимо управляемыми проволочными пуансонами.

В немеханических П. у. изображение печатаемых знаков формируется автоматически либо на экране электроннолучевой трубки, либо с помощью оптических или иных специальных средств и переносится на бумагу оптическим или электрическим способом. Полученное таким образом изображение закрепляют прожиганием бумаги (искровая печать) либо химическим пли термическим способом с использованием фото- или термочувствительной бумаги, либо, наконец, нанесением красящего порошка, оседающего на электрически заряженных участках бумаги и закрепляемого термическим или химическим способом. В зависимости от конструктивных и технологических особенностей таких П. у. скорость печати составляет от 100 до 3000 знаков в сек .

Лит.: Савета Н. Н., Устройство ввода и вывода информации универсальных электронных цифровых вычислительных машин, М., 1971; Алферов А. В., Резник И. С., Шорин В. Г., Оргатехника, М., 1973.

М. Г. Гаазе-Рапопорт.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Книги

• AutoCAD 2009 на примерах , Погорелов В.. Приводятся пошаговые упражнения, тематически объединенные в уроки, для изучения плоского черчения в среде AutoCAD 2008. Книга предназначена для освоения типовых операций по работе с…

Печатающие устройства. Принтеры. (Лекция 12)

Классификация печатающих устройств

В зависимости от порядка вывода информации различают:

· Посимвольные печатающие устройства (ПУ) – выводят на носитель последовательно символ за символом.

· Построчные ПУ – выводят за один цикл печати всю строку.

· Постраничные ПУ – выводят за один цикл печати всю страницу.

Матричные и струйные принтеры являются строчными, а лазерные принтеры - страничными.

По принципу формирования изображений символов на носителе различают:

· Литерные ПУ – изображение формируется одновременно на всей поверхности символа при единичном воздействии на носитель записи.

· Матричные ПУ – изображение символа формируется из отдельных элементов – точек последовательно или последовательно- параллельно (их еще называют «знакосинтезирующими»).

По физическому принципу печати различают:

· ПУ ударного действия – изображения получаются в результате удара по носителю записи органом записи – молоточком, стержнем.

· ПУ безударного действия – изображения получают в результате физико-химического или другого воздействия на конечный или промежуточный носитель записи, входящий в состав ПУ.

Матричные принтеры. При ударном принципе действия изображение на бумаге получают механическим воздействием на бумагу, как правило, через красящую ленту, из которой выдавливается краситель. В настоящее время наибольшее распространение получили ПУ с многоэлементными матричными печатающими головками, каждый печатающий элемент которых при воздействии на носитель записи создает отдельную точку, комбинация которых формирует изображение знака. Каждый печатающий элемент головки представляет собой тонкий стержень, соединенный с автономным быстродействующим электроприводом. Разрешающая способность матричных принтеров определяется количеством точек, которые принтер способен вывести на отрезке единичной длины в вертикальном и горизонтальном направлениях. При печати графики изображение выводимой на печать строки матричного принтера хранится в специальной буферной памяти принтера в закодированном виде.

Более высокую производительность обеспечивают построчные (постраничные) матричные принтеры. Вместо маленьких точечно-матричных головок они используют длинные массивы с большим количеством игл, при этом достигается скорость печати порядка 1500 строк в минуту.

Наибольшее распространение при реализации безударных ПУ получили электрографический (лазерный) и струйный способы регистрации.

Электрографические ПУ. В таких ПУ используют лазерные и светодиодные источники излучения. Во всех лазерных ПУ развертку лазерного луча вдоль строки производят электромеханическим путем с помощью вращающегося зеркального многогранника или призмы. В качестве фотопроводникового слоя применяют неорганические вещества (селен-теллур) или органические фотопроводниковые вещества. Скрытое электронное изображение визуализируют с помощью магнитной кисти (подаваемый лист заряжается так, чтобы тонер с барабана притягивался к бумаге). Порошковое изображение на бумаге закрепляют, используя термический или термосиловой способ фиксации (прокатывают между двух нагретых валов).

Кроме лазерных принтеров существуют и так называемые LED-принтеры (Light Emitting Diode) , которые получили свое название благодаря замене полупроводникового лазера в них гребенкой мельчайших светодиодов. Разумеется, в данном случае не требуется сложная оптическая система вращающихся зеркал и линз, что позволяет реализовывать более дешевые решения.

Струйные ПУ. Струйная технология является на сегодня самой распространенной для реализации цветных устройств. Отличие струйных ПУ заключается в конструкции головки, используемом красконосителе и способе его подачи.

В большинстве струйных ПУ красящая капля генерируется по запросу, т.е. с поступлением управляющего сигнала из отверстия сопла вылетает только одна капля. Используют многоканальные струйные головки. Для генерации капель в канале с чернилами, сопряженным с выходными отверстиями сопел, возбуждают ударную волну, которая, дойдя до отверстия, выбрасывает каплю.

Струйные чернильные принтеры (Ink Jet) относятся, как правило, к классу последовательных матричных безударных печатающих
устройств. Наиболее распространены два способа возбуждения ударной волны – возбуждение пьезоэлемента (piezo ink-jet) и нагревание микрорезистора (bubble-jet – пузырьковая технология). У чернильных устройств, как, впрочем, и у ударных матричных принтеров, печатающая головка движется относительно неподвижной бумаги.

В головках с пьезоприводом используется деформация пьезо-кристалла под воздействием электрического поля. Изменение размеров пьезоэлемента, расположенного сбоку сопла и связанного с диафрагмой приводит к выбрасыванию капли. Достоинство головок с пьезоприводом – неограниченный срок службы. Недостаток – повышенная трудоемкость при изготовлении.

При пузырьковой технологии каждом сопле находится маленький нагревательный элемент (тонкопленочный резистор). При его резком нагревании образуется чернильный паровой пузырь, который выталкивает через сопло каплю чернил.

Сопла на печатающей головке струйных принтеров соответствуют ударным иглам матричных принтеров. Но размер сопл существенно меньше диаметра иглы, поэтому потенциально разрешение струйных принтеров выше, но многое зависит от качества бумаги.

Принтеры с термопереносом восковой мастики. Принцип работы принтера с термопереносом восковой мастики (thermal wax transfer) состоит в том, что термопластичное красящее вещество, нанесенное на тонкую подложку, попадает на бумагу именно в том месте, где нагревательными элементами (аналогами сопел и игл) печатающей головки обеспечивается должная температура.

Основными составными частями печатающей головки термопринтера являются несколько крошечных нагревательных элементов, которые расположены примерно так же, как расположены иглы в обычном матричном ударном принтере: друг над другом в два ряда. Как у ударных матричных и струйных принтеров, печатающая головка термопринтера позиционируется только в горизонтальном направлении, а подача бумаги осуществляется в вертикальном (последовательные принтеры). Поскольку между печатающей головкой и бумагой механический контакт отсутствует, термопринтеры относятся к классу безударных устройств.

Cублимационные принтеры. Это уникальные устройства, которые не переносят краску непосредственно на страницу. В их печатных головках установлены тысячи термических элементов, с высокой точностью нагревающие красители на трех- или четырехцветной пластиковой ленте до тех пор, пока они не переходят в газообразное (сублимированное) состояние. Газообразный краситель впитывается специальной подложкой на базе полистирола, формируя один из 16 миллионов цветов в каждой точке. В результате появляется нерастрированное изображение, в котором плавные градации цветов создаются без использования полутоновых растров. Эти устройства медленные (печать одной страницы с максимальным качеством может длиться до 12 минут) и дороги в обслуживании, а если не применять специальных защищающих от воздействия ультрафиолета покрытий, полученные на них отпечатки выцветают.

Управление работой принтера.

Операционная система может работать с тремя параллельными устройствами (LРT1-LРT3), а также с практически неограниченным количеством USB -устройств. Последовательные принтеры управляются в точности так же, как и параллельные, за исключением способа, которым данные посылаются на принтер. Каждое параллельное устройство имеет свой адаптер. Адаптер управляется тремя регистрами ввода/вывода и адреса портов этих регистров различны для каждого адаптера. Область данных B IO S содержит базовые адреса для каждого адаптера. Базовый адрес соответствует младшему адресу группы из трех адресов портов. Базовый адрес для LРT1 – 0040:0008, для LРT2 – 0040:000А и т.д. Какой адаптер назначен какому номеру LP T – не определено. По этой причине программа, которая прямо адресуется в параллельный порт, должна выискивать адреса, которые он использует.

Посылка данных на принтер.

Посылка данных на принтер тривиальна в языках высокого уровня, а для программиста на языке ассемблера имеется ряд функций операционной системы, которые делают задачу так же достаточно простой.

Программирование на низком уровне требует больше работы, но зато предоставляет больше возможностей. Как правило, процедуры печати низкого уровня посылают символ на принтер, а затем постоянно проверяет регистр статуса ввода порта, к которому присоединен принтер. Следующий символ посылается только тогда, когда принтер сигнализирует, что он готов (принтер может не печатать символ сразу, а запасать его в своем буфере до тех пор, пока не будет получена целая строка или страница символов для печати). Кроме того, процедуры низкого уровня могут использовать прерывание принтера или могут имитировать действие этого прерывания. С помощью специального программирования можно сделать так, что принтер будет делать прерывание процессора, когда он готов к приему следующего символа. Процедура обработки прерывания посылает следующий символ, после чего процессор может продолжать заниматься своими делами. Этот метод используется для фоновой печати. Поскольку физические перемещения деталей принтера намного медленнее, чем скорость электроники компьютера, то вывод символов на принтер занимает лишь малую долю процессорного времени. Использование прерывания позволяет использовать это время эффективно.

Принтером называют устройство, служащее для распечатывания информации из электронного вида на бумагу. В этом случае процесс переноса данных на бумагу называется выводом на печать, а результат – распечаткой. Принтер может выполнять несколько функций, поэтому к процессу выбора следует подходить внимательно, тщательно ознакомившись с его функциями. Нужно учесть все особенности печати, например, офисная модель для дома не будет лучшим вариантом, так как большой объем печати вам не нужен, а универсальное печатающее устройство приобретать также нет необходимости.

Типы печатающих устройств

Сегодня существует два типа печатающих устройств, отличающихся своей функциональностью:

• Многофункциональные.
• Принтеры.

Первый тип коротко называют МФУ. Его обычно выбирают для дома, кроме печати информации на бумагу этим устройством можно сканировать документы для сохранения результата в электронном виде, можно использовать его как обычный ксерокс для простого копирования документов, а также в качестве факса.

Такое комплексное устройство обойдется дешевле, по сравнению со стоимостью принтера, ксерокса и сканера, приобретенных отдельно. К тому же, такой покупкой вы сэкономите место на компьютерном столе, да и проводов будет меньше. Если кроме печати текста на бумаге вам ничего не нужно, то оптимальным выбором будет второй тип устройства.

Виды и особенности устройства

Модельный ряд принтеров на сегодняшний день очень большой. Они различаются по многим параметрам – назначению, виду чернил, количеству цветов, принципу работы и т.д. Каждый из видов обладает своими особенностями и вспомогательными функциями. Рассмотрим основные виды принтеров более подробно.

Матричные

Принтер этого вида разработан в Японии в 60-х годах прошлого века.

Его принцип действия заключается в создании изображения специальной печатающей головкой, которая состоит из матрицы, отсюда и пошло название этого устройства. Матрица состоит из набора игл, приводящихся в действие электромагнитами. Печатающая головка передвигается по листу бумаги по каждой строчке текста, а иглы воздействуют на бумагу посредством красящей ленты, тем самым создавая на листе точечный отпечаток.

В разных моделях головка для печати может иметь от 9 до 24 игл. Чем больше иголок, тем выше качество печати, а изображение более четкое. Матричные печатающие устройства уже практически вытеснены другими современными принтерами, но до сих пор применяются в некоторых местах. Например, товарные чеки в магазинах отпечатывают матричным способом.

Недостаточное качество, подобное печатной машинке, уже не дает возможность применять матричную технологию в других областях. Среди недостатков таких устройств, кроме плохого качества, можно выделить шумность работы и низкая скорость печати.

Достоинствами этой раритетной конструкции является способность функционировать в любых условиях, отпечатки игл обладают устойчивостью к влаге и стиранию. Подделать документ, отпечатанный на матричном устройстве, довольно сложно.

Струйный принтер

Принцип действия струйного устройства чем-то похож на матричную технологию: изображение формируется так же из точек. Вместо игольчатой печатающей головки применяется матрица с жидкими красящими веществами.

Она бывает закрепленной в корпусе устройства, либо встроена в картридж. «Струйники» разделяются по некоторым типовым признакам.

Если рассматривать их деление по типу чернил, то они делятся на:

• Водные (применяются во многих офисных и бытовых устройствах).
• Масляные (для маркировки в промышленности).
• Сольвентные (для печати стендов, рекламы и различных плакатов, устойчивы к влаге).
• Пигментные (лучший способ создания качественных изображений, фотографий).
• Термотрансферные (для нанесения модных принтов на одежду).
• Спиртовые (быстро высыхают в печатающей головке, чем ограничено их применение).

Различают виды струйных принтеров по назначению:

• Офисные (ими оборудованы офисы для распечатывания документов небольшого размера).
• Широкоформатные (для печати рекламы).
• Маркировочные (выполняется маркировка деталей).
• Интерьерные (печать стендов, плакатов, элементов интерьера).
• Фотопринтеры .
• Сувенирные (печать изображений на лазерных дисках, предметах со сложной поверхностью).
• Маникюрные (наносится рисунок на ногти в салонах красоты).

Фотопринтеры и офисные печатающие устройства снабжены одной головкой для каждого цвета, обладают качественной передачей цвета, не создают шума. Высокое качество изображения может достигаться только при применении специальной бумаги.

Быстродействие струйных принтеров незначительно выше матричных, изображение чувствительно к влаге, может размазываться, в зависимости от вида чернил, со временем выцветает. Струйный принтер – капризное устройство, которое будет нормально работать, если регулярно использовать все картриджи. Если долгое время устройство не включалось, чернила в головке могут засохнуть.

Основным отрицательным фактором является высокая стоимость печати. Чернила в картридже быстро кончаются, необходима периодическая их замена, что является дорогим удовольствием. Эта проблема частично решена следующим рассматриваемым устройством.

СНПЧ

Это устройство может легко заменять работу картриджей, его название расшифровывается как система непрерывной подачи чернил. Принцип действия этой системы заключается в подаче чернил к картриджу по трубкам.

Это повышает качество печати, и можно экономить деньги, не приобретая дорогие картриджи. Необходимо только своевременно приобретать чернила и наливать их в контейнеры, что значительно дешевле, и хватает на более длительное время.

Для заправки этой системы не требуется обращение к специалисту, все можно сделать своими руками. Раньше эта система продавалась отдельно, а сейчас она встроена во многие модели принтеров.

Лазерная технология

Этот способ печати правильнее будет назвать электрографическим, он возник в 1938 году, и назывался тогда ксерографией и электрографией. В настоящее время этот способ называют лазерной печатью, отличающейся высоким качеством, экономичностью и высоким быстродействием.

Основным элементом этого устройства является фоторецептор, хранящий на своей поверхности заряд электрического тока, для каждой точки изображения имеется отдельный заряд. Луч лазера попадает на фоторецептор, выполненный в виде барабана, и направляет излучение на отдельные точки, с которых снимает заряд. Компьютер, подключенный к лазерному принтеру, управляет лучом лазера, и создает на барабане определенное изображение.

Специальный порошковый краситель поступает на фоторецептор и прилипает на его заряженные участки, создавая изображение, которое затем переходит на бумагу, и запекается на ней путем нагревания.

Эта технология зарекомендовала себя высоким быстродействием, по сравнению со струйными моделями. Качество печати лазерного принтера высокое, изображение не подвержено истиранию, устойчиво к влаге, не выцветает, в отличие от предыдущих рассмотренных моделей. Достоинством лазерной технологии является также способность печати на любой бумаге с отличным качеством.

Лазерный принтер имеет свои недостатки: высокая стоимость, которая компенсируется более дешевой заправкой и обслуживанием. К недостатку также можно отнести некоторые искажения печати букв и изображений на краю листа – точка иногда получается в виде овала. Современные модели уже не имеют этой проблемы, путем использования специальных технологических линз.

Светодиодная технология

Этот способ можно считать разновидностью лазерной печати, с отличием в источнике света. Здесь вместо луча лазера применяются светодиоды. На изображении все точки соответствуют отдельным светодиодам, которые не движутся как лазер.

Это повышает надежность работы, и является преимуществом. Другим достоинством можно назвать высокое быстродействие – скорость печати может достигать 40 листов в минуту, причем качество печати значительно выше, по сравнению с лазерной печатью, так как искажений на краях листа нет. Недостатком является только его высокая стоимость.

Редко используемые виды принтеров

Существует много разных технологий печати, которые не получили широкого применения, либо используются для узкой специализации.

• Сублимационный принтер является альтернативным вариантом для струйных моделей, редко работает в офисах, но в полиграфическом производстве успешно используется, обладает хорошим качеством изображения и цветопередачи.

• Барабанные устройства, которые работали раньше, сейчас уже не используются, их конструкция устарела, но скорость печати этих устройств превосходит все существующие виды принтеров. Его основным элементом является барабан, который имеет размеры листа, и на поверхности имеет рельефы цифр и букв.Работа устройства заключается в следующем: барабан вращается, и когда над листом проходит нужная цифра или буква, то специальный толкатель ударяет по листу, отпечатывая на бумаге символ с помощью красящей ленты. Отпечатанные листы на таком принтере можно легко узнать – шрифт похож на тот, который был у ручной печатной машинки, со «скачущими» по высоте символами.

• Лепестковый принтер работает аналогичным способом, с той разницей, что набор символов находится на гибких лепестках на вращающемся диске. Нужный лепесток прикасается к красящей ленте и листу бумаги, создавая отпечаток. Цветной текст можно получить, если установить ленту другого цвета.

За всю историю развития печатающие устройства были следующих видов: цепными, гусеничными и шаровыми. Они отличались принципом работы, но не получили широкого распространения.

• Домашний или офисный принтер. Разница между ними только в объеме печати. Для дома достаточно до 500 листов в месяц, для работы в офисе этого будет явно недостаточно. Поэтому лазерные модели приобретают для офиса, а струйные предпочтительнее для дома, хотя каждый выбирает сам.
• Качество печати. Этот параметр для каждого пользователя индивидуален. Существует параметр, определяющий четкость и качество распечатка – это разрешение.Для работы в офисе подойдет печатающее устройство с разрешением от 600 до 2400 пикселей на один дюйм. Практически все современные устройства сегодня имеют достаточное разрешение для работы в любых условиях.
• Стоимость печати. При выборе принтера нужно смотреть как на цену самого устройства, так и на затраты, необходимые для его обслуживания и заправку. Если печатать требуется немного, то лучше приобрести недорогое устройство, рассчитанное на небольшую загрузку. Если требуется печатать большой объем документов, то оптимальным выбором будет дорогой принтер с большой допустимой нагрузкой. Цена также зависит от числа дополнительных функций: встроенной памяти, вспомогательных лотков, возможности беспроводного соединения с компьютером и т.д.

Все печатающие устройства можно разделить на последовательные, строчные и страничные. В каждой группе можно выделить устройства ударного (impact) и безударного (non-impact) действия. По используемой технологии печати различают матричные, струйные, лазерные и LED-принтеры, принтеры с термопереносом восковой мастики, с термосублимацией, а также с изменением фазы красителя.

Матричные принтеры

Последовательные ударные матричные печатающие устройства работают следую­щим образом: вертикальный ряд (или два ряда) игл «вколачивают» с ленты в бумагу, формируя последовательно символ за символом. Для этих принтеров возможно использо­вание как форматной так и рулонной бумаги.

Головка принтера оснащается 9, 18 или 24 иголками, в последнем случае обеспечи­вается наилучшее для матричных принтеров качество.

Более высокое быстродействие обеспечивают построчные (постраничные) матрич­ные принтеры, которые вместо головок используют длинные массивы с большим количе­ством игл, при этом достигается скорость печати до 1500 строк в минуту.

Основным достоинством матричных принтеров является низкая стоимость расход­ных материалов, в следствии чего себестоимость печати одного листа в несколько раз ни­же, чем у лазерных или струйных моделей.

Расходным материалом в матричных принтерах является картридж с красящей лен­той, при этом можно производить замену ленты без замены картриджа. Как правило од­ной ленты при правильной настройке узла хватает на распечатку от 500 до 1000 страниц текста.

Во всех остальных отношениях матричные принтеры хуже струйных и лазерных. Они имеют низкое графическое разрешение, печатают медленно и создают высокий уро­вень шума.

Струнные принтеры

Струнные принтеры относятся к безударным печатающим устройствам, то есть та­ким, у которых носитель печатаемой информации не касается бумаги. Струйные черниль­ные (Ink Jet) принтеры относятся, как правило, к классу последовательных безударных пе­чатающих устройств, которые в свою очередь подразделяются на устройства непрерывно­го (continuous drop, continuous jet) и дискретного (drop-on-demand) действия. Последние в свою очередь могут использовать либо термическую «пузырьковую» технологию (bubble-jet, thermal ink-jet), либо пьезоэффект (piezo ink-jet). У чернильных устройств, как и мат­ричных, печатающая головка движется относительно неподвижной бумаги. Сопла (ка­нальные отверстия) на печатающей головке, через которые разбрызгиваются чернила, со­ответствуют «ударным» иглам. Количество сопел у разных моделей может варьироваться от 12 до 256 (иногда более). Поскольку размер каждого сопла меньше диаметра иглы (тоньше человеческого волоса), а количество сопел больше количества игл, то получаемое изображение четче (если чернила не расплываются на бумаге). Максимальная разрешаю­щая способность массовых моделей достигает значения 1440 dpi.

Основными параметрами струйных принтеров являются технология печати, разре­шение, количество цветов.

Технология печати. Под технологией печати понимается способ формирования кап­ли чернил. В пьезоэлектрических печатающих головках (принтеры Epson) капля формиру­ется и выстреливается за счет пьезоэффекта, в пузырьковых головках (принтеры Canon, Hewlett Packard, Lexmark) капля выстреливается за счет давления пузырька пара, возник­шего при нагревании чернил. В пузырьковых печатных механизмах сопла печатающей головки изнашиваются быстрее, поэтому головка совмещена с картриджем и меняется вместе с опустевшим баллончиком чернил. Пьезоэлектрические головки обычно несменные, а замене подлежат лишь баллончики с чернилами, хотя головка тоже является рас­ходным материалом и может быть заменена.

Разрешение. Разрешение характеризует величину самых мелких деталей изображе­ния, передаваем при печати без искажения. Измеряется обычно в dpi (dot per inch) - число точек на дюйм. Разрешение принтера соответствует разрешению черно-белого изображе­ния (т.е. только черно-белая картинка с разрешением 300 dpi будет напечатана на принте­ре с разрешением 300 dpi без искажений). Для полутоновых и цветных изображений эле­менты изображения (пиксели) создаются за счет растрирования. При этом для грубой оценки можно считать, что полутоновое и цветное разрешение будет равно указанному двухцветному, деленному на восемь. В связи с этим важно отметить различные подходы двух ведущих производителей струйных принтеров Hewlett Packard и Epson к улучшению своих принтеров. Если Epson непрерывно повышает разрешение (данный момент состав­ляет в большинстве моделей 1440*720), то Hewlett Packard повышает качество печати за счет уменьшения объема капель чернил и печати в несколько слоев (разрешение при этом составляет в большинстве моделей 600*600). На темных и насыщенных участках обе ме­тодики дают примерно одинаковый результат, а на светлых участках и плавных цветовых переходах сказывается недостаток малого разрешения (виден растровый рисунок).

Количество цветов. В черно-белых принтерах, которые уже практически не выпус­каются печатающая головка была одна (Epson Stylus 200, HP DeskJet 520). В так называе­мых трехцветных принтерах можно устанавливать только один картридж либо с черными чернилами, либо тремя чернилами CMY (Cyan, Magenta, Yellow - голубой, малиновый, желтый), такие принтеры пригодны для эпизодической печати цветных иллюстраций (HP DeskJet 400, Lexmark 1020). В четырехцветных принтерах реализуется модель печати CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black) и применяется либо четыре отдельных картриджа, либо два - черный и цветной. Большинство современных принтеров четырехцветные, но наилучшее качество достигается при использовании шестицветных принтеров.

Формат бумаги струйных принтеров изменяется в диапазоне А4...АО.

Существуют модели принтеров, позволяющие вместо картриджа устанавливать ска­нирующую головку, что наделяет принтер возможностями простейшего рулонного скане­ра (некоторые модели Canon).

Основными расходными материалами струйных принтеров являются картриджи, в некоторых моделях совмещенные с печатающей головкой.

Многие струйные принтеры продаются по своей себестоимости и ниже, а основной доход производи­тели получают от продажи расходных материалов, так стоимость недорогого принтера равна приблизитель­но стоимости 3-5 картриджей к нему.

Одним из способов снижения себестоимости черно-белой печати является заправка и их повторное использование. Такая возможность существует практически для всех принтеров, однако некоторые произво­дители в этом случае отказываются т гарантии. Заправке лучше поддаются картриджи от пузырьковых принтеров, в то время как для принтеров с несменной головкой эксперименты по заправке слишком риско­ванны. Заправлять картридж следует не позднее суток с момента его исчерпания, иначе остатки чернил в соплах засыхают и картридж выходит из строя. Цветные картриджи заправлять не имеет смысла из-за невы­соких объемов цветной печати, сушественно худшего качества чернил и высокой стоимости комплекта за­правки.

Лазерные и LED-принтеры

В лазерных принтерах используется электрографический принцип создания изобра­жения. Этот процесс включает в себя создание рельефа электростатического потенциала в слое полупроводника с его последующей визуализацией. Визуализация осуществляется с помощью частиц сухого порошка - тонера, наносимого на бумагу. Наиболее важным элементом лазерного принтера является фотопроводящий цилиндр (фотовал или фотоба­рабан), полупроводниковый лазер и прецизионная оптико-механическая система, переме­щающая луч.

Лазерные принтеры являются на данный момент самыми быстродействующими, их скорость печати может превышать 12 страниц в минуту.

Для лазерных принтеров, работающих с бумагой формата А4, стандартным разре­шением является 600-1200 dpi.

Кроме лазерных, существуют так называемые LED-принтеры (Light Emitting Diode), в которых полупроводниковый лазер заменен «гребенкой» мельчайших светодиодов. В данном случае не требуется сложная оптическая система, что позволяет реализовывать более дешевые решения. В области светодиодных принтеров специализируется компания OKI.

Большинство параметров лазерных принтеров соответствует аналогичным парамет­рам струйных и матричных моделей.

Основным расходным материалом лазерных принтеров является картридж с тонером и фотовал, в некоторых моделях объединенные в общий узел.

Поскольку в отличие от матричной и струйной технологии, лазерная технология требует предварительной подготовки (растрирования) всей страницы, то для лазерных принтеров очень важен объем буферной памяти. Большинство моделей позволяют его на­ращивать.

Принтеры с термопереносом восковой мастики

Принцип работы принтера с термопереносом восковой мастики (termal wax transfer) состоит в том, что термопластичное красящее вещество, нанесенное на тонкую подложку, попадает на бумагу именно в том месте, где нагревательными элементами (аналогами со­пел и игл) печатающей головки обеспечивается должная температура. Нагревательные элементы печатающей головки располагаются аналогично иглам матричных принтеров и соплам струйных принтеров. Позиционирование головки (как у маричных и струйных принтеров) осуществляется только в горизонтальном направлении, а подача бумаги осу­ществляется в вертикальном. Термопринтеры относятся к классу безударных поскольку механический контакт между бумагой и головкой отсутствуют.

Принтеры с термосублимациеп красителя

Принтеры с термосублимацией (Dye Sublimation) используют технологию близкую к термопереносу, только термоэлементы печатающей головки нагреваются в данном случае до более высокой температуры. При сублимации переход вещества из твердого состояния в газообразное происходит, минуя стадию жидкости. Таким образом порция красителя сублимирует с подложки и осаждается на бумаге или ином носителе. Комбинацией цветов красителя можно подобрать практически любую цветовую палитру. Данная технология используется только для цветной печати и стоит довольно дорого. К основным преимуще­ствам технологии относится практически фотографическое качество получаемого изобра­жения и широкая гамма оттенков цветов без использования растрирования.

Принтеры с изменением фазы красителя

В основе работы устройств с изменением фазы красителя или с твердым красителем (Phase Change Ink-Jet, или Solid Ink-Jet) лежит следующий принцип. Восковые стержни для каждого первичного цвета красителя постепенно растворяются нагревательным эле­ментом и попадают в отдельные резервуары. Расплавленные красители подаются оттуда специальным насосом в печатающую головку, работающую обычно на основе пьезоэф-фекта. Капли воскового красителя застывают на бумаге практически моментально, но обеспечивают необходимое сцепление. В отличие от обычной струйной технологии в дан­ном случае не происходит ни просачивания, ни растекания, ни смешивания, поэтому такие принтеры могут работать практически с любой бумагой, при этом качество цветов безу­пречна и допустима двусторонняя печать.

Плоттеры

Устройство, позволяющее представлять выводимые из ЭВМ данные в форме рисун­ков и графиков на бумаге, называют обычно графопостроителями или плоттерами. Из это­го определения следует, что в качестве плоттера может использоваться и соответствую­щий принтер. Первыми появились и широко используются перьевые плоттеры.

Существующие на сегодня перьевые плоттеры условно можно разбить на:

Плоттеры, использующие фрикционный прижим для перемещения бумаги в на­правлении одной оси и движения пера в направлении дугой;

Барабанные (рулонные) плоттера, работающие примерно также как и фрикцион­ные, но использующие для перемещения перфорированной бумажной ленты спе­циальный трактор;

Планшетные плоттеры, в которых бумага неподвижна, а перо перемещается по обеим осям,

Различные модели плоттеров могут иметь как одно так и несколько перьев различ­ного цвета (обычно 4-8). Перья бывают трех типов: фитильные (заправляемые чернила­ми), шариковые (аналог шариковой ручки) и с трубчатым пишущим узлом (инкографы, заправляемые специальной тушью).

Связь плоттера с ЭВМ как правило осуществляется через последовательный (USB), параллельный (LPT) или SCSI интерфейс.

В плоттерах могут использоваться как специальные технологии, так и технологии знакомые по принтерам (термо-, ларсная, LED, струйная). В настоящее время широко применяются струйные плоттеры, которые обеспечивают быстродействие в 4-5 раз выше перьевых и разрешение не менее 300 dpi.

Сейчас вы практически не встретите документов, написанных от руки. Все и везде требуют документы с печатным шрифтом. Поскольку печатные машинки уже давно не актуальны, на замену им пришел персональный компьютер в качестве устройства набора текста и принтер в качестве устройства выводящего электронную информацию на бумагу.

Принтер сейчас получил такое распространение, что цена самого простого не превышает 600 рублей. И если в фирмах закупкой данного оборудования занимаются специалисты, то принтер для личного пользования выбирает каждый сам, в результате чего никто не застрахован от покупки, которая может попортить немало нервов.

В последнее время, в домашних условиях, все же чаще можно встретить не принтеры в чистом виде, а многофункциональные устройства (МФУ), совмещающие в себе функции сканера, копира и принтера. Но выбирать эти устройства нужно именно отталкиваясь от их возможностей и технологий печати, так как характеристики сканера у них практически одинаковые. Именно поэтому в этом материале мы будем оперировать только понятием "принтер" или "печатающее устройство", но учтите, что вся нижеприведенная информация в равной мере применима и к МФУ.

ТЕХНОЛОГИИ ПЕЧАТИ

Основным критерием, по которому разделяют печатные устройства, можно назвать принцип печати, который они используют. Самыми распространёнными являются: струйная технология, лазерная, матричная и сублимационная. От того, какая технология печати применяется в тех или иных устройствах, напрямую зависят их функциональные возможности и стоимость, а так же типы используемых расходных материалов.

Струйная печать

Струйные принтеры основаны на технологии вспрыскивания капель чернил на бумагу. Впрыск чернил происходит через специальные отверстия - дюзы (сопла). Чем больше отверстий, тем выше качество печати. Чернила из дюз впрыскиваются либо при помощи термоэлемента, в результате нагрева которого образуется пар, выталкивающий чернила на бумагу (HP, Canon), либо при помощи пьезоэлемента (Epson) , который за счет электрического разряда меняет диаметр сопел.

За полноцветную печать в данном типе устройств отвечают нескольких картриджей (чернильниц) разных цветов, а их количество варьируется в зависимости от модели. В самых дешевых устройствах используется четырехцветная печать (черный, красный, зеленый, синий), ну а в дорогих, количество цветов может достигать восьми. При этом для получения более реалистичной печати используются не «чистые» цвета, а их оттенки (розовый, бирюзовый, малиновый и т. д.).

Основными преимуществами струйных принтеров является дешевизна устройств и высокое качество печати, особенно изображений. Поэтому, если вы планируете использовать принтер в большей мере для печати фотографий, то это ваш выбор. Правда, высококачественная печать изображений возможна только на специализированной фотобумаге.

Недостатками данной технологии печати является высокая стоимость расходных материалов. Порой картридж может стоить больше 50% от всего принтера. К тому же надежность «струйников» оставляет желать лучшего - из-за маленького размера дюз, они часто забиваются пылью или засохшими чернилами, что приводит к резкому ухудшению качества печати. Наиболее часто это выражается в том, что принтер начинает полосить из-за неправильного смешения цветов.

Не смотря на то, что практически в любое программное обеспечение струйных принтеров встроена утилита для прочистки дюз, ее использование не всегда приносит положительный результат. В таком случае, решение этой распространенной проблемы будет напрямую завесить от того, какой тип картриджей используется в печатном устройстве и этот факт стоит учитывать при выборе принтера.

Как правило, для струйной печати используются картриджи двух типов. Некоторые производители совмещают их с печатающей головкой (например HP) и тогда достаточно просто заменить картридж для восстановления качества печати. Правда, применение такого подхода, приводит к увеличению стоимости расходных материалов, которые в этой технологии и так недешевы.

Картриджи, совмещенные с печатающей головкой

Другим типом являются картриджи-чернильницы, где печатающая головка - это отдельное самостоятельное устройство внутри принтера. При этом печатающая головка может быть как съемной (Canon), так и нет (Epson).

Картриджи в виде чернильниц, установленные в печтающую головку

Съемную печатающую головку, при возникновении проблем, достаточно поместить в специальный раствор, который очистит закупоренные сопла, а вот в случае с несъемной головкой, скорее всего, придется обратиться в сервисный центр. При этом стоимость ее ремонта или замены может достигать 70% стоимости нового принтера.

Вообще все эти неприятности с дюзами возникают, когда принтер довольно продолжительное время стоит без дела и что бы их избежать, достаточно, регулярно (хотя бы один раз в несколько недель) производить полноцветную печать небольших изображений, не расходующих много драгоценных чернил.

Лазерная печать

Альтернативой струйным принтерам являются принтеры с лазерной печатающей головкой. Лазерные принтеры на сегодняшний день являются самыми распространенными в корпоративном секторе и в последнее время все больше используются и в домашних условиях.

Этому способствуют несколько бесспорных преимуществ данной технологии:

• Более высокая надежность, по сравнению со струйными принтерами. Чернила в этой технологии не жидкие и поэтому нет проблем с их высыханием.
• Отличное качество монохромной печати (особенно текстов) без использования специализированной бумаги
• Большой ресурс картриджей
• Недорогое сервисное обслуживание

Технология печати кардинально отличается от технологии струйных принтеров. Лазер, через специальные линзы и зеркала засвечивает поверхность фотобарабана, который имеет свойство дискретно, то есть в разных точках по разному оставлять электрический заряд. После этого, засвеченная часть вращаясь, соприкасается с тонером, и при этом с засвеченных частей тонер осыпается, а не засвеченных нет, на не засвеченные участки тонер прилипает. После этого барабан «прокатывается по листу бумаги и тонер переносится с барабана на лист. Затем лист проходит через печку, где тонер окончательно закрепляется.

Большинство лазерных принтеров ориентировано на монохромную печать и поэтому в них используется один картридж с черным тонером. В принтерах с поддержкой цветной печати используются четыре картриджа (черный, синий, желтый и малиновый).

Но и в этой технологии не обошлось без минусов. Первый и самый главный - это высокая цена (особенно цветных) принтеров. И второй - худшее качество печати изображений, и отсутствие возможности печати фотографий.

Если вам нужен принтер для печати большого количества текстовых документов, без претензий к качеству цветных изображений, то это ваш выбор.

Матричная печать

Матричные принтеры не применяются в качестве домашнего печатающего устройства, из-за того, что данная технология уже давно устарела. Принцип печати данных принтеров схож с принципом печатной машинки. Матрица, с набором игл в количестве 9,18 или 24 движется, под матрицей находится красящая лента, а под лентой лист бумаги. При помощи электромагнитов иглы ударяют по ленте, и черника с ленты в виде точек остаются на бумаге. Хотя данная технология устарела, матричные принтеры все еще используются.

Дело в том, что практически каждый матричный принтер печатает изображение по своему, поэтому матричные принтеры используют при изготовлении важных бумаг. К тому же свести чернила с бумаги уже не удастся. Матричные принтеры можно часто встретить в банках.

Основными преимуществами матричной технологии являются:

• Возможность многослойной печати, как под копирку
• Высокая защищенность документов
• Простота печати на длинных носителях, например лентах

Самым главным минусом является низкое качество печати текстов, и особенно изображений.

Сублимационная печать

Наиболее широкое применение сублимационные принтеры нашли в профессиональной сфере и используются для нанесения изображений на ткани, тенты, пластик, алюминий, плитку и прочие небумажные материалы, хотя печать на бумаге конечно тоже возможна. Принцип печати основан на испарении красителя. Сначала печатающая головка разогревается, затем начинает двигаться по поверхности, на которой нанесен краситель, при нагреве краситель испаряется и оседает на окрашиваемую поверхность.

Полноцветная печать достигается смешением трех цветов - голубого, пурпурного и желтого и осуществляется в три прохода, поскольку краски наносятся на материал поочередно.

К плюсам данной технологии можно отнести высокую устойчивость изображения к солнечным лучам и влаге за счет того, что краска твердая и глубоко проникает в структуру запечатываемого материала. При этом изображения получаются очень высокого качества, за счет плавных цветовых переходов и возможности смешивать цвета в широком диапазоне.

Главный минус - высокая цена устройств и расходных материалов, что сильно ограничивает их распространение и применение в домашних условиях.

КАЧЕСТВО И СКОРОСТЬ ПЕЧАТИ

Следующим важными характеристиками принтеров являются скорость и качество печати. Качество печати напрямую зависит от количества точек на дюйм, наносимых печатающим устройством на материал. Чем выше этот показатель, тем более лучший отпечаток вы сможете получить. Для струйных принтеров приемлемым разрешением считается 1200 точек на дюйм (dpi) и выше. Для лазерных, этот порог ниже - нормальным качеством печати считается показатель в 600 dpi. Для печати изображений и фотографий требуются более высокие разрешения, не менее 2400 dpi.

Скорость печати принтеров измеряется в количестве отпечатанных ими страниц за минуту. Практически все современные печатающие устройства имеют достаточно высокие показатели скорости. И все же лазерная технология демонстрирует наиболее впечатляющие результаты, а скорость печати таких устройств не зависит от установленного разрешения. Для струйных же принтеров, следует учитывать тот факт, что производители, как правило, указывают скорость печати в наихудшем качестве и при печати с нормальным разрешением, она будет значительно меньше указанной.

ФОРМАТЫ ПЕЧАТИ

Большинство принтеров имеют формат А4, т. е. максимальный размер листа на котором он сможет осуществить печать равен 21 см в ширину и 29,7 см в высоту (обычный лист бумаги). Для удобства печати более маленьких форматов (фотографии, конверты), во многих устройствах лоток подачи бумаги может регулироваться по ширине или имеются дополнительные лотки подачи. Если вам необходимо печатать на более больших листах А3 (29,7 см х 42 см), придется выбирать широкоформатный принтер, стоимость которого будет значительно выше. Существуют и более узкоспециализированные принтеры, способные печатать на рулонной бумаге форматом А0.

РАСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

К расходным материалам относятся картриджи, чернила, тонеры, а в случае с матричными принтерами, и красящая лента. Так же к ним можно отнести различную специализированную бумагу, например, для печати фотографий или наклеек.

При выборе печатающего устройства уместно уточнить стоимость новых картриджей для него, их емкость и возможность заправки. На данный момент множество картриджей лазерных и струйных принтеров дозаправляются, после того как в них заканчиваются чернила или тонер. При этом некоторые из них даже после нескольких дозаправок сохраняют приемлемое качество печати. Конечно, производители расходных материалов такой подход не приветствуют, но пользователям это позволяет сэкономить немалые деньги. Ведь заправка картриджа стоит значительно дешевле, чем покупка нового.

Так же учтите, что при покупке нового принтера в комплекте с ним идут картриджи, заправленные на 30, 50 или 60%. Именно поэтому заканчиваются они гораздо быстрее, чем купленные отдельно. Правда, если впоследствии такой картридж удастся заправить, то его ресурс ничем не будет отличаться от других.

Перед покупкой обязательно взвесьте все затраты на расходники - порой лучше заплатить за более дорогой принтер, который с лихвой окупится за счет более дешевого обслуживания.

ТИПЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

В современных принтерах основным интерфейсом подключения является USB. Но все же еще можно найти принтеры, поддерживающие старый стандарт LPT . Для офисных решений, где устройство могут использовать сразу несколько пользователей, существую принтеры с проводным (LAN) или беспроводным (Wi-Fi) сетевым интерфейсом.

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Сейчас особую популярность приобрели так называемые МФУ или многофункциональные устройства.

Обычно эти устройства совмещают в себе функции принтера, сканера и копировального аппарата. Последний, представляет собой устройство, получившееся из связки принтера и сканера. Предназначен он для получения копий документов, рисунков, фотографий и других изображений с одного листа на другой, без участия компьютера. В народе, часто, копир называют ксероксом, но это название ошибочно и неверно. В некоторых МФУ, преимущественно предназначенных для офисов, может быть добавлено еще и факсимильное устройство.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Теперь давайте коротко подведем итоги. Для домашнего использования мы бы рекомендовали использование лазерного принтера или МФУ. Струйный принтер так же подойдет для дома как бюджетный вариант, или если качество печати многофункционального устройства вас не устраивает. Матричный и сублимационные принтеры для дома приобретать не целесообразно. При покупке следует уточнить стоимость расходных материалов и сервисного обслуживания для выбранного вами устройства.

Главная » Интересные факты » Печатающие устройства. Матричные принтеры