Что такое Принтер?

Принтеры

Одним из самых нужных внешних устройств для персонального компьютера явля­ется печатающее устройство, или принтер. Принтер предназначен для вывода тек­стовой и графической информации на бумагу. С помощью специальных программ, на­пример, тек­стового редактора Microsoft Word, вы можете подгото­вить любой до­кумент с текстом, иллюстрациями, математическими формулами на компьютере, а затем распечатать требуемое количество экземпляров этого документа на принтере.

Существует много различных типов принтеров. Наибольшее распространение получили матрич­ные, струйные и лазерные принтеры. Функциональное различие между принтерами раз­личных типов состоит в принципах формирования изображения на бумаге. Различаются принтеры также ценой, качеством печати и стоимостью печати одного листа.

Матричные принтеры

В матричных принтерах печатающая головка содержит вертикальный ряд тон­ких металличе­ских иголок. При движении печатающей головки вдоль печатаемой строки иголки в нуж­ный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Это обеспе­чивает формирование символов и изображений на бу­маге. Качество получающе­гося изо­бражения зависит от количества печатающих иголок. Наиболее распространены матрич­ные принтеры с 9 и 24 иголками. 24-игольчатые прин­теры обеспечивают более высокое качество печати по сравнению с 9-игольчатыми, но в целом качество печати матричных принтеров ниже, чем качество пе­чати струйных и ла­зерных принтеров. Существуют цветные матричные принтеры. Они позволяют распеча­тывать цветные изо­бражения. Для цветных матричных принтеров необ­ходима специальная цветная лента. Она шире обычной и состоит из полос желтого, крас­ного, голубого и чер­ного цветов. За счет наложения точек этих основных цветов получа­ются все остальные цвета.

К достоинствам матричных принтеров можно отнести их низкую стоимость, не­прихот­ливость к качеству бумаги, возможность печати на бумаге различного формата и низ­кую себестоимость печати одной страницы, а к недостаткам – относительно невы­сокое качество печати, низкую скорость печати и высокий уровень шума.

Матричные принтеры могут печатать несколько копий документа одновременно. Любой матричный принтер может печатать «под ко­пирку», но выпускаются принтеры, специально сконструированные для одновременной печати пяти и более экземпляров. Такие принтеры предназначены для эксплуатации в промышлен­ных условиях и могут печатать на карточках, сберегательных книжках и других носите­лях из плотного материала. В этом смысле использование такого принтера более выгодно, чем, например, лазерного принтера, где каждую копию документа необ­ходимо печатать индивидуально, а печать на сберегательной книжке вообще невоз­можна.

К матричным принтерам можно отнести и строчные принтеры. У строчного прин­тера вме­сто печатающей головки имеется печатающая планка, которая от начала до конца уком­плектована иголками. При печати изображения матрица, соответствующая строке, пол­ностью переносится на бумагу. Так как строка печатается целиком за один раз, то это повышает скорость печати до 1500 строк в минуту, т.е. примерно 20 страниц в минуту.Матричные принтеры могут использовать бумагу в рулоне.

В паспорте принтера всегда указывается максимально возможная скорость пе­чати, т.е. печать в режиме Draft (Черновик). Печать в режиме LQ (Letter Quality – Качест­венные символы) для матричных принтеров длится дольше. Еще дольше печатается графика, потому что при этом набор знаков не читается из внутренней памяти (ROM) принтера, а каждая печатаемая точка должна рассчитываться компьютером. Скорость пе­чати обычно измеряют в cps (Characters per second – Число знаков в секунду).Матричные принтеры оборудованы внутренней памятью (буфером), в которую переда­ются данные от персонального компьютера. Объем памяти недорогих матричных прин­теров составляет от 4 до 64 Кб. Но существуют модели, имеющие и больший объем па­мяти (например, Seikosha SP-2415 имеет буфер размером 175 Кб).

Многие изготовители встраивают в свои принтеры большое количество шрифтов. Эти шрифты записаны в ROM принтера и могут использоваться программами, если ус­танов­лен драйвер, поставляемый вместе с принтером. Обычно текстовые редакторы ни­чего не знают о шрифтах, встроенных в принтер, и используют стандартный шрифт или любой из множества шрифтов TrueType, доступных в операционной системе Windows.

Струйные принтеры

В струйных принтерах изображение формируется микрокаплями специальных чер­нил, выдуваемых на бумагу с помощью форсунок, распо­ложенных в печатающей го­ловке. Число форсунок (от 16 до 64) зависит от модели принтера. Некоторые модели имеют гораздо большее число форсунок. Например, головка HP DeskJet 1600 имеет 300 форсу­нок для черных чернил и 416 для цветных. Для хранения чернил в струйных прин­те­рах используются два метода:

• ре­зервуар для чернил объединен с головкой прин­тера, поэтому резервуар с чер­нила­ми заменяется вместе с печатающей головкой;
• для чернил используется отдельный резервуар, который че­рез систему капилляров обеспечивает чернилами го­ловку принтера.

Чернила могут наноситься на бумагу одним из следующих мето­дов:

• пье­зоэлектрическим методом;
• методом газовых пузырьков;
• методом drop-on-demand.

Для реализации пьезоэлектрического метода в каждую форсунку устанавлива­ется пло­ский пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Под воздействием электрического поля происходит деформация пьезоэле­мента, который при печати в нужный мо­мент сжимает капилляр, вы­стреливая капелькой чернил, которая оставляет точку на бу­маге.

При использовании метода газовых пузырьков каждая форсунка оборудована на­грева­тельным элементом, который при пропускании через него тока нагревается за несколько мик­росе­кунд до температуры около 500°С. Возникающие при резком нагрева­нии газовые пузырьки выталки­вают через выходное отверстие форсунки каплю жидких чер­нил, которая переносится на бумагу. При отключении тока нагревательный элемент ос­тывает, пузырек уменьшается и через входное отверстие поступает новая порция чер­нил.

Метод drop–on–demand для подачи чернил из резервуара на бумагу использует на­грева­тельный элемент. Однако в методе drop–on–demand для подачи чернил дополни­тельно используется специальный механизм, в то время как в методе газовых пузырьков данная функция возложена исклю­чительно на нагревательный элемент. Технология drop–on–demand обеспе­чивает наиболее быстрое впрыскивание чернил, что позволяет сущест­вен­но повысить качество и скорость печати. Цветовое представление изобра­же­ния в этом случае получается более контрастным, печать полутоновых графических изображений также получается более качественной.

Современные струйные принтеры обеспечивают высокое качество печати, прибли­жаю­щееся к качеству печати лазерных принтеров. Цветные модели струйных принтеров по­зволяют сформировать достаточно качест­венное цветное изображение. В целом струй­ные принтеры обладают вы­соким качеством и скоростью печати, низким уровнем шума, но они более требовательны к качеству бумаги и имеют большую себе­стоимость печати одной страницы по сравнению с матричными и лазерными принте­рами. Высокая себе­стоимость печати на струйном принтере определяется стоимостью чернил, которых хва­тает на относительно небольшое число копий. В некоторых цветных струйных принтерах один картридж содержит чернила четырех цветов, и если израсхо­дуются чернила одного цвета, то надо покупать весь картридж с 4 чернилами заново.

Обычно цветное изображение формируется при печати наложением друг на друга трех основных цветов: циан (Cyan), пурпурный (Magenta) и желтый (Yellow). Хотя теоре­тиче­ски наложение этих трех цветов должно в итоге давать черный цвет, на практике в боль­шинстве случаев получается серый или коричневый, и поэтому в качестве четвер­того основного цвета добавляют черный (Black). На основании этого такую цветовую модель называют CMYK (Cyan–Magenta–Yellow–Black). По рассмотренной причине в но­вых мо­де­лях струйных принтеров применяется не три цветных патрона для создания цвета, а че­тыре, включая дополнительный черный патрон.

Как уже упоминалось, качество печати на струйном принтере сильно зависит от ка­чества бумаги, поскольку в них используются чернила на водорастворимой основе, а они на обычной бумаге могут расплываться. Эти чернила имеют также недостаточную стойкость к влаге, ультрафиолетовым лучам и другим неблагоприятным факторам. Про­блема качест­венной печати на обычной бумаге решается с помощью появившихся не­давно новых типов чернил – пигментных чернил DURABrite (компания EPSON), геле­образных пиг­ментных чернил (принтеры iPSiO компании Ricoh). Новые технологии струйной печати позволяют получить предельно четкое изображение даже на низкока­чественной бумаге.

Некоторые фирмы выпускают многофункциональные струйные или лазерные принтеры, являющиеся одновременно сканерами и факсами. Такие устройства могут ра­ботать как под управлением компьютера, так и самостоятельно, как факс и копиро­вальный аппарат.

Скорость печати струйного принтера, так же как и матричного, зависит от качества печати. При черновой печати (Draft Mode) струйный принтер по скорости печати значи­тельно превосходит матричный. При печати в режиме LQ скорость печати значительно умень­шается и в среднем составляет 150-200 cps, что соответствует 3-7 страницам в ми­нуту. Печать в цвете длится несколько дольше. Некоторые модели, например Epson Stylus Color 980, могут печатать в минуту до 10 страниц графики. Разрешение струйных прин­теров при печати графики составляет до 2400×1200 dpi.

Основным недостатком струйного принтера является относительно большая веро­ятность засыхания чернил внутри форсунки. В этом случае помогает только замена печа­тающей головки. Некоторые принтеры нельзя выключать во время печати, иначе го­ловка оста­нется в промежуточной позиции, что приведет к более быстрому высыханию форсу­нок. Большинство принтеров имеют режим парковки, при котором печатающая го­ловка воз­вращается в исходное положение внутри принтера, что предотвращает засы­хание чер­нил. Некоторые струйные принтеры оборудованы устройством очистки сопел. Для этого необходимо на панели принтера нажать соответствующую клавишу.

Лазерные принтеры

Лазерные принтеры превосходят по качеству печати матрич­ные и струйные принтеры. Качество печати лазерных принтеров сравнимо с ти­пограф­ским качеством печати. Для получе­ния высо­кокачественной черно-белой распе­чатки предпочтение естественно лазер­ному прин­теру по сравнению со струйным.

Изображение в лазерных принтерах формируется на специальном фоточув­ствительном барабане. Участки барабана, соответствующие изображению, электризу­ются с помощью лазера по командам компьютера (картинка прорисовывается лучом на бара­бане). Далее к наэлектризованным участкам барабана притягиваются частички краски, и, на­конец, краска переносится с барабана на бумагу и закрепляется на ней нагре­ванием.

Краску для лазерного принтера называют тонером. Тонер состоит из покрытых пласти­ком мельчайших частичек железа и находится в специальном картридже. К раз­ным мо­делям лазерных принтеров, даже одного и того же производителя, подходит только свой тонер. Когда тонер заканчивается, то старый картридж нужно заменить новым, но умельцы из народа перезаряжают картриджи по два –три раза. Конечно, в результате многократ­ных перезарядок качество печати ухудшается, зато перезарядка стоит в не­сколько раз дешевле нового картриджа.

В настоящих лазерных принтерах для формирования изображения на барабане ис­пользу­ется лазерный луч, направленный на вращающееся зеркальце, которое отражает луч на нужные точки барабана. Другим способом формирования изображения является исполь­зование постоянного источника света и системы жидкокристаллических «око­шек» (диафрагм). По мере вращения барабана они переключаются из прозрачного со­стояния в непрозрачное и наоборот, создавая заряженные области, соответствующие изо­бражению. Дальнейшим развитием этой технологии стало использование полоски све­тодиодов, как в принтерах фирмы OKI. В этом случае барабан освещает неподвижная диодная строка, состоящая из 2500 светодиодов, которая формирует на барабане не от­дельную точку, а целую строку.

В цветном лазерном принтере изображение формируется на светочувствительной фото-приемной ленте последовательно для каждого цвета (Cyan, Magenta, Yellow, Black). Лист печатается за четыре прохода, имеются четыре емкости для тонеров и от двух до че­ты­рех узлов проявления. Цветные лазерные принтеры оборудованы большим объемом па­мяти, процессором и, как правило, собственным винчестером. На винчестере распо­ла­гаются разнообразные шрифты и специальные программы, которые управляют работой принтера, контролируют состояние и оптимизируют его производительность. В резуль­тате цветные лазерные принтеры являются массивными и дорогими уст­ройствами.Следует отметить, что цветные лазерные принтеры не дают идеального фотогра­фи­ческо­го качества. Для этой цели лучше воспользоваться термическими принтерами, о ко­торых упомянуто далее.

Лазерные принтеры бывают двух основных типов: совместимые с HP LaserJet фирмы Hewlett–Packard и «понимающие» язык PostScript, разработанный фирмой Adobe. Прин­теры, понимающие язык PostScript, обычно в полтора-два раза дороже, чем анало­гичные принтеры типа LaserJet, но они имеют больше возможностей, и подготовленный для PostScript-принтеров документ может быгь без изменений выведен на любой фотона­бор­ный автомат, «понимающий» язык PostScript.

Лазерный принтер обрабатывает целые страницы, а это связано с большим объе­мом вы­числений. При разрешении 300×300 dpi на странице формата А4 насчитывается почти 9.10⁶ точек, а при разрешении 1200×1200 – более 140.10⁶. Скорость печати опре­деляется не только работой процессора, но и существенно зависит от объема памяти, ко­торой оборудован принтер. Величина памяти лазерного принтера 1 Мб является нижней грани­цей, цветные лазерные принтеры имеют значительно большую память. Оперативную па­мять ла­зерного принтера можно увеличить, поставив в него дополнительную память. Обычно в принтерах устанавливаются специальные карты с DRAM или SIMM-модулями. Некоторые принтеры имеют возможность расширения памяти с помощью обычных 72-контактных SIMM-модулей.

Некоторые лазерные принтеры, например, Xerox 4320/MRP, могут печатать на обеих сторонах листа. Принтеры, предназначенные для работы в сети, способны выби­рать лис­ты из нескольких лотков, печатать на листе формата A3 и раскладывать напеча­танные листы по нескольким приемным карманам.

Каждая модель лазерного принтера имеет разные показатели ресурса тонера в кар­тридже и рекомендуемую нагрузку.

Тер­мические принтеры

Для изготовления допечатных цветных проб ис­пользуют термические принтеры или, как их еще называют, цветные принтеры высокого класса.

В настоящее время получили распространение три технологии цветной термопе­чати:

1. струй­ный перенос расплавленного красителя (термопластичная печать);
2. кон­такт­ный перенос расплавленного красителя (термовосковая печать);
3. термопе­ренос кра­сителя (сублимационная печать).

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 изображения 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.

Термовосковые принтеры переносят краситель, растворенный в воске, на бу­магу, на­гревая ленту с цветным воском. Для таких принтеров необходима бумага со специаль­ным покрытием. Для печати изображения, почти не отличающегося от фотографии, и изготовления препринтных проб лучше всего использовать сублимационные принтеры. По принципу ра­боты они аналогичны термовосковым, но переносят с ленты на бумагу только краси­тель (не имеющий восковой основы).

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