Основные типы принтеров

             Наиболее ранней технологией, сделавшей струйную печать доступной и относительно дешевой, была технология «Сухих чернил» («dry ink jet). Под воздействием высокой температуры частицы твердого красителя (чаще всего это графит) расплавлялись и под давлением наносились на бумагу. Этот метод до сих пор применяется и в калькуляторах и некоторых типах принтеров. В настоящее время существует разновидность этого метода, получившая название «сублимационная печать».

             Другая разновидность струйной печати—технология - в целом аналогична предыдущей, но используются жидкие чернила.

            В настоящее время основными технологиями струйной печати являются пьезоэлектрическая и «пузырьковая».

             Первая из них, как следует из названия, пьезоэлектрическая (Piezoelectric Ink Jet) — над дюзой расположен пьезокристалл. Когда на пьезоэлемент подаётся электрический ток, он (в зависимости от типа печатающей головы) изгибается, удлинняется или тянет диафрагму вследствие чего создаётся локальная область повышенного давления возле дюзы — формируется капля, которая впоследствии выталкивается на материал. В некоторых головках технология позволяет изменять размер капли.

              Термическая (Thermal Ink Jet) (также называемая BubbleJet «пузырьковая», разработчик — компания Canon, принцип этой технологии был разработан в конце 1970-х годов) — в дюзе расположен микроскопический нагревательный элемент, который при прохождении электрического тока мгновенно нагревается до температуры в несколько сотен градусов, при нагревании в чернилах образуются газовые пузырьки (англ. bubbles — отсюда и название технологии), которые выталкивают капли жидкости из сопла на носитель.

               Именно появление и промышленная реализация «пузырьковой» технологии струйной печати стали причиной всплеска спроса на струйные принтеры вначале одноцветные, а впоследствии практически всегда полихромные. Однако окончательный выбор сделан в пользу «пузырьковой струйном печати (bubble ink jet printing). Эту же технологию используют Hewlett Packard, Canon, Epson и ряд других производителей.

              Выбор в пользу именно этой технологии вполне объясним даже с точки зрения «непродвинутого» пользователя. Технология bubble ink jet printing позволяет реализовать печатающий узел устройства для более дешевого съемного картриджа, она достаточна толерантна к качеству используемых чернил (хотя, разумеется, всегда предпочтительнее использовать фирменные чернила либо чернила, рекомендованные производителей картриджа). И «пузырьковая» технология обладает свойством, которое в мире аппаратного обеспечения именуется масштабируемостью, иными словами, увеличение истинного разрешения печати, скажем, вдвое.

             Качество струйной печати зависит от трех основных факторов: качества печатающего узла (разрешение), качества чернил (передача полутонов и цвета), типа используемого носителя (непосредственно связан с предыдущим фактором — насколько хорошо данные чернила сочетаются с данным типом бумаги или пленки).

            Но есть (и есть до сих пор) и недостатки. Во-первых, скорость. Печать одной страницы текста на струйном принтере занимает от 30 секунд до 1-2 минут, а картинки - и того дольше. Во-вторых, стоимость печати на струйном принтере до сих пор остаётся высокой: с учётом расхода чернил и стоимости специальной бумаги. А главное - стоило капнуть на лист со “струйной” распечаткой каплю воды, чтобы чернила сразу же поплыли, образовав безобразную кляксу… 

               В настоящее время во всем мире струйные печатающие устройства вышли па первое место по объемам продаж. Принтеры практически бесшумны, с легкостью осуществляют цветную печать. Полученные с помощью струйных принтеров распечатки обладают высоким разрешением фотографического качества.

             Возможность цветной печати - вторая, после низкой цены, составляющая успеха принтера. В какой-то момент три года назад все производители принтеров в одночасье перешли на выпуск устройств, позволяющих помимо привычного чёрного картриджа устанавливать дополнительный - с чернилами трёх видов (ведь достаточно всего трёх цветов, чтобы, смешивая их, воспроизвести все цвета спектра). При этом стоимость цветного картриджа практически не отличалась от стоимости черного.

            Теперь с помощью струйного принтера вы можете распечатать не только скучный одноцветный текст, но и цветную, красочную картинку или поздравительную открытку.

   4.   Лазерный принтер. 

            Технология — прародитель современной лазерной печати появилась в 1938 году — Честер Карлсон изобрёл способ печати, названный электрография, затем переименованный в ксерографию.

             Принцип технологии заключался в следующем. По поверхности фотобарабана коротроном (скоротроном) заряда (вал заряда) равномерно распределяется статический заряд, после этого светодиодным лазером (в светодиодных принтерах — светодиодной линейкой) в нужных местах этот заряд снимается — тем самым на поверхность фотобарабана помещается скрытое изображение. Далее на фотобарабан наносится тонер. Тонер притягивается к разряженным участкам поверхности фотобарабана, сохранившей скрытое изображение. После этого фотобарабан прокатывается по бумаге, и тонер переносится на бумагу коротроном переноса (вал переноса). После этого бумага проходит через блок термозакрепления (печка) для фиксации тонера, а фотобарабан очищается от остатков тонера и разряжается в узле очистки.

               Первым лазерным принтером стал EARS (Ethernet, Alto, Research character generator, Scanned Laser Output Terminal), изобретённый и созданный в 1971 году в корпорации Xerox, а их серийное производство было налажено во второй половине 1970-х. Принтер Xerox 9700 можно было приобрести в то время за 350 тысяч долларов, зато печатал он со скоростью 120 стр./мин.

            В лазерных принтерах применяется электрографический способ формирования изображений, используемый в одноимённых копировальных аппаратах. Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точёного электронного изображения - электрический заряд стекает с засвеченных лучом лазера точек на поверхности барабана.  

              После появления электронного изображения порошком красителя (тонера), налипающего на разряженные участки, выполняется печать - перенос тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления.

             Лазерные принтеры обеспечивают наиболее качественную печать с разрешением до 50 точек/мм (1200 dpi) и скорость печати 1000 зн./с. Широко используются цветные лазерные принтеры. Например, лазерный принтер фирмы Tektronix (США) Phaser 550 имеет расширение и по горизонтали, и по вертикали 1200 dpi; скорость цветной печати - 5 страниц формата А4 в минуту, скорость монохромной печати - 14 стр./мин.

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

            Так как лазерный принтер является страничным принтерам (т. с. он формирует для печати полную границу, а не отдельные строки, как игольчатый или струйный), скорость печати измеряется в страницах в минуту. Средний лазерный принтер печатает 6—12 страниц в минуту. Высокопроизводительные принтеры, которые, как правило, используются в компьютерных сетях, могут печатать до 20 и более страниц и минуту,

             Лазерный принтер обрабатывает целые страницы, что, естественно, связана 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 8 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 A3. 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.

             Некоторые лазерные принтеры могут печатать на обеих сторонах листа, а во многих дорогих моделях предусмотрена возможность их дооборудования для двусторонней печати.

   5.   Термический принтер. 

             Термопринтеры как таковые практически не используются. Обычно они устанавливаются в факсах, однако когда-то они существовали как, отдельные принтеры.

              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 топкую лавсановую пленку (толщиной 5 мкм). Пленка перемещается с помощью лентопротяжного механизма, который конструктивно сходен с аналогичным узлом игольчатого принтера. Матрица нагревательных элементов за 3-4 прохода формирует цветное изображение.

             Сублимационные принтеры. Область их применения - печать высококачественных фотографий (открыток). Такие принтеры создают изображение, испаряя (сублимируя) краситель с пленок трех цветов. При этом, в отличии от струйных принтеров, где яркость передается размером капель, сублимационные принтеры позволяют получить равномерную заливку цветом любого оттенка (при струйной печати это будет набор маленьких точек на белом фоне). Плюсы: высокое качество, портативность, невысокая цена, стойкость отпечатка к влаге (некоторые модели сразу выдают ламинированную открытку). Минусы: очень высокая цена расходных материалов.

            Термовосковые принтеры переносят краситель, растворенный в воске, на бумагу, нагревая ленту с цветным воском. Как правило, для подобных принтеров необходима бумага со специальным покрытием. 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 страницы в минуту, а для термовосковых — 0,5—4 страницы в минуту.

    6.  Ромашковый принтер. 

             Ромашковые принтеры сродни печатным машинкам. В настоящее время как таковых ромашковых принтеров практически не существует и принцип печати ромашкой используется в электронных и механических печатных машинках. В свое время такие принтеры были широко распространены, однако с появлением более скоростных матричных ударных аппаратов, а также лазерных принтеров ромашковые практически исчезли, и в настоящее время такой способ печати используется только в печатных машинках.

            Ромашковые печатающие устройства единственные среди всех описанных принципов, которые не формируют изображение матрицей из точек.

             Механизм печати достаточно прост. В механических печатных машинках каждая клавиша просто соединяется с определенным рычагом, на конце которого находится соответствующая буква. При нажатии на клавишу происходит удар матрицы по красящей ленте, а через ленту по бумаге. В иностранных же машинках используется колесо в виде ромашки, на лепестках которого нанесены буквы. Количество лепестков равно количеству возможных символов плюс дополнительные символы для различных способов печати.

              Ромашка одевается на специальное колесо. Колесо через привод соединяется с шаговым двигателем. Обычно весь этот механизм вместе с двигателем подмотки ленты, картриджем с красящей и корректировочной лентой выполняется на каретке. При включении машинки происходит начальное позиционирование колеса. Это очень важный момент в работе машинки, поскольку от начального положения происходит отсчет каждой следующей буквы. Обычно для позиционирования колесо прокручивается на полный оборот и запирается механическим способом. После этого процесс печати очень прост. Пользователь нажимает на клавишу процессор обрабатывает нажатие и отсчитывает, сколько шагов нужно сделать до следующей буквы. После этого шаговый двигатель проворачивает колесо и останавливает его на нужной букве. Для удара по лепестку ромашки используется электромагнитный молоток. Через красящую ленту лепесток ударяет по бумаге.

             Каретка ставится перпендикулярно цилиндрическому валу, с помощью которого подается бумага. Каретка движется вдоль вала. Таким образом формируется каждая следующая буква в строке. Для перехода на следующую строку вал поворачивается на один шаг. Все используемые двигатели   - шаговые.