Государственное образовательное учреждение

Белгородский государственный национальный исследовательский университет

Юридический институт

Правовое обеспечение национальной безопасности

Реферат по информатике

Виды принтеров и их характеристики

Выполнил студент гр.01001312

Логвиненко Д.О.

Преподаватель:

Белгород

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1. ПРИНТЕРЫ: ПОНЯТИЕ, ВИДЫ 4

1.1. Принтер: понятие, история создания 4

1.2. Классификация принтеров 7

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ВИДОВ ПРИНТЕРОВ 9

2.1. Матричный (игольчатый) принтер 9

2.2. Струйный принтер 10

2.3. Лазерный принтер 12

ГЛАВА 3. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПРИНТЕРОВ 16

3.1. Принцип действия матричных принтеров 16

3.2. Принцип действия струйных принтеров 16

3.3. Принцип действия лазерных принтеров 17

ГЛАВА 4. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ОСНОВНЫХ ВИДОВ ПРИНТЕРОВ 18

4.1. Преимущества и недостатки матричных принтеров 18

4.2. Преимущества и недостатки струйных принтеров 19

4.3. Преимущества и недостатки лазерных принтеров 19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 20

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 22

ВВЕДЕНИЕ

Принтеры относятся к периферийным или внешним устройствам.

Периферийными называют устройства, размещенные вне системного блока и задействованные на определенном этапе обработки информации. Прежде всего - это устройства фиксации выходных результатов: принтеры, плоттеры, модемы, сканеры и т.д.

Принтеры предназначены для вывода информации на твердые носители, большей частью на бумагу. Существует большое количество разнообразных моделей принтеров, которые различаются по принципу действия, интерфейсу, производительности и функциональным возможностями. По принципу действия различают: матричные, струйные и лазерные принтеры.

Цель работы – изучение видов принтеров, их принципов работы, а также их достоинств и недостатков.

Для достижения поставленной в работе цели необходимо решить следующие задачи:

1) Дать определение понятия «принтер», рассмотреть историю его создания;

2) Рассмотреть классификацию принтеров;

3) Дать характеристику основных видов принтеров;

4) Изучить принцип действия принтеров;

5) Рассмотреть преимущества и недостатки основных видов принтеров.

Глава 1. Принтеры: понятие, виды

1.1. Принтер: понятие, история создания

Принтер (от англ. printer - печатник) - устройство для преобразования информации, хранящейся на запоминающих устройствах (текст, графика) в твёрдую копию, обычно на бумаге. Процесс этот называется вывод на печать, а получившийся документ - распечатка.

О необходимости вывода на бумагу результатов вычислений задумывался еще Чарльз Беббидж, когда разрабатывал свою Аналитическую машину – механический прообраз современных компьютеров. В результате он придумал еще и первый в истории человечества принтер, получивший название Difference Engine (Разностная машина).

К сожалению, это устройство так и не было создано при жизни автора. Правда через 150 лет после смерти автора, этот принтер все же был собран лондонским Музеем Науки, под руководством его директора Дорона Суода (рис. 1). Получившееся устройство состояло из 8000 деталей, и весило около 5 тонн. Следует заметить, что при разработке данного Difference Engine, Беббидж придумал множество идей, применяемых и по сегодняшний день.

При появлении ЭВМ, первое время информацию либо записывали вручную, либо распечатывали на печатной машинке (для этого даже нанимался специальный персонал). Первое же печатное устройство, которое можно было подключить к ЭВМ создала в1953 году компания Remington-Rand. Устройство, по принципу работы очень напоминающее печатную машинку, получило название UNIPRINTER. Основной частью принтера был диск со множеством «лепестков», каждый из которых представлял из себя литеру (рельефное изображение букв, цифр и специальных символов). Специальный ударный механизм бил по лепестку, который, через печатную ленту, ударял по бумаге. Тогда же и родилась идея цветной печати – для нее использовали печатную ленту различных цветов. Скорость печати UNIPRINTER составляла около 80 000 знаков в минуту! В дальнейшем, принтеры такого типа получили название «лепестковые принтеры». Были также попытки заменить лепестки специальными барабанами и лентами. Пришла эта технология и в СССР, где такие машины называли алфавитно-цифровыми печатающими устройствами - АЦПУ. Эти принтеры обладали рядом существенных недостатков – они были ненадежны, очень шумные, не позволяли печатать графику и всегда печатали одним и тем же шрифтом.

Технологию матричной печати разработала в 1964 году компания Seyko Epson. Но первый матричный принтерпоявился в 1970 году. Его разработала компания Centronics Data Computer. Для печати в нем использовалась матрица из 7 иголок (отсюда и название типа принтеров). Принтер назывался Model 101. Благодаря матричным принтерам, стало возможным печатать так же и графику. Технология стремительно развивалась и удешевлялась. Так, уже в 1983 году, в продаже появился первый принтер, который вполне мог быть приобретен домашним пользователем - его стоимость составляла порядка 700 долларов (к примеру, стоимость Model 101 была около 3000 долларов). Этим принтером стал Image Writer – детище компании C.ltoh Electronics. Приход матричных принтеров в дом, дал дополнительный толчек к развитию технологии. Но и матричные принтеры обладают рядом недостатков, главными из которых являются низкое качество печати, и шумность. Однако, благодаря своей исключительно низкой себестоимости, и очень высокой надежности, матричные принтеры дожили до наших дней.

Недостатки матричных принтеров, заставляли исследователей искать новые способы печати. Первые струйные принтерыпоявились не намного позже матричных – в 1976 году, корпорация IBM представила первую действующую модель, получившую название Model 6640. Однако прошло еще не мало лет, прежде чем струйные принтеры появились на столах домашних пользователей. Основную роль с развитии струйных принтеров сыграли компании Canon, Epson и Hewlett-Packard, разработавшие собственные технологии печати (BubbleJet, пьезоэлектрический метод и drop-on-demand, соответственно).

Первый цветной струйный принтер разработала компания Hewlett-Packard, представившая в начале 90-х годов принтер, способный смешивать краски друг с другом, получая тем самым различные цвета и оттенки.

Что же касается лазерных принтеров, то тут следует отметить, что технология используемая в лазерной печати (электрография) появилась еще задолго до появления первых матричных принтеров – в далеком 1938 году. Ее разработал американский ученый Честер Карлсон. С тех пор она неоднократно улучшалась и дорабатывалась. Однако использовать ее для создания принтера догадалась лишь компания Xerox, решившая использовать технологию копировального аппарата для создания принтера. В результате, в 1971 году, появился аппарат EARS, так и не покинувший стен лаборатории. Первая же коммерческая модель лазерного принтера появилась в 1977 году. Она называлась Xerox 9700 Electronic. К разработкам лазерных принтеров подлючаются компании IBM, Apple и Hewlett-Packard. Однако долгое время, эти устройства били слишком дорогими – их цена составляла порядка нескольких тысяч долларов. Первый же принтер, стоящий меньше 1000 долларов создала компания Hewlett-Packard, создавшая в начале 90-х годов модель LaserJet IIP. Современный лазерный принтер используемый дома – это относительно недорогое (все же на порядок дороже струйного принтера) устройство, с очень низкой себестоимостью печати.

Существуют еще несколько типов печати - сублимационная, термическая... Но они либо вообще не употребляются в домашних условиях, либо употребляются исключительно редко.

На сегодняшний день три технологии (матричная, струйная и лазерная) – наиболее применяемые и распространенные. Постоянно совершенствуясь и развиваясь, по сути своей они оставались неизменными с момента создания. Но кто знает, может быть уже в самое ближайшее время, появится технология, которая совершит настоящую революцию в мире принтеров.

Для распечатки любых документов с компьютера на бумагу необходимо иметь принтер. Какой принтер необходимо купить, какие бывают принтеры? Принтеры бывают лазерные, струйные, матричные и к отдельной категории принтеров относят фотопринтеры. Рассмотрим это всё более подробно, исключая из обзора, набирающею популярность, 3D печать.

Сначала для печати использовались матричные принтеры. В матричных принтерах специальная печатающая головка в виде иглы бьёт по ленте. Благодаря тому, что обслуживание и эксплуатация матричных принтеров стоит не больших денег, их эксплуатируют до сих пор. В основном такие принтеры используют кассиры железнодорожных касс и аэровокзалов и других организаций. Однако принтеры не могут работать быстро, и издают сильный шум. Они не в состоянии воспроизводить цветную печать, зато они могут работать с любым типом бумаги. Для них не имеет значения качество бумаги.

Струйные принтеры: дёшево, но невыгодно

Для работы в домашних условиях можно приобрести не очень дорогой струйный принтер. Его отличает хорошее качество. Работают устройства следующим образом. Печатающая головка имеет специальные отверстия, через эти отверстия на бумагу впрыскиваются, небольшие дозы чернил. На струйных принтерах можно распечатать и в чёрно – белом формате и в цветном. Струйные принтеры не уступают лазерным принтерам. Зато купить их можно за более низкую цену. Но необходимо знать, что заплатив не большие деньги за эту необходимую вещь, вскоре придётся приобретать картриджи. А цена расходных материалов высокая и срок их службы короткий.

Лазерные принтеры: офисная практичность

Следующий вид принтеров это лазерные принтеры, которые могут воспроизводить черно- белую и цветную печать. Но стоят цветные лазерные принтеры дорого. Поэтому обычно их покупают предприятия и организации, для которых необходимо выполнять большой объём печати. При этом цветная печать должна быть высокого качества. Работают лазерные принтеры по принципу копировальных аппаратов. В копировальных аппаратах используется луч света, а в принтерах уже задействован луч лазера. Под действием лазерного луча тонер-порошок попадает на бумажный лист, который пропускается через специальный валик, тонер-порошок расплавляется и на бумажном носителе проявляется изображение. Лазерные принтеры печатают быстро и качественно. Высокая стоимость лазерных принтеров компенсируется их длительным сроком службы. К достоинствам лазерных принтеров относит то обстоятельство, что цена на расходные материалы в магазине довольно низкая. При этом картриджи лазерного принтера способны распечатать большой объём информации!

Фотопринтеры: выбор профессионалов

Особый вид принтеров — фотопринтеры. С их помощью налажено производство фотографий, плакатов, календарей, открыток и т.д. При этом цветная печать фотопринтера отличается высоким качеством. Принцип работы фотопринтеров не сложный. На бумагу накладывается специальная лента, далее бумага разогревается и в полиэфирный слой бумаги проникает краска с этой особой ленты. Стоят фотопринтеры не очень дорого, зато картриджи и бумага наоборот стоят очень дорого. Поэтому, как правило, фотопринтеры используют для работы профессионалы.

Технические особенности любой печати

Чтобы потенциального покупателя удовлетворила работа нового принтера, неплохо было бы ознакомиться с некоторыми их техническими возможностями.

Разрешение

Что такое разрешение? Это максимальное число точек на квадратном дюйме. Существуют определённые рекомендации для печати. Для печати текстовых документов рекомендуется 280 dpi, если необходимо распечатать различные рисунки, схемы — 600 dpi. Чтобы качественно распечатать фотографии нужно воспользоваться принтером с разрешением 1300 dpi.

Скорость

Как определяется скорость печати принтера? Наибольшее количество страниц напечатанных принтером за 1 минуту это и есть скорость печати принтера. Обычная чёрно-белая печать имеет большую скорость по сравнению с цветной печатью. Производители принтеров идут на небольшую хитрость, в технических характеристиках принтера они указывают скорость, при которой принтер печатает не качественно. Качественная работа принтера возможна при более низкой скорости печати.

Принтеры давно стали главными устройствами для печати документов, фотографий, рекламных плакатов и вообще всего, что связано с нанесением изображения на плоскую поверхность. С момента появления первого принтера прошло больше 60-и лет, за это время мир увидел множество моделей с различными технологиями печати и областями применения. И сегодня мы расскажем про основные виды принтеров, коснемся принципов их работы, а также прольем немного света на ключевые преимущества и недостатки каждого. Поехали.

Матричные принтеры

Начнем с матричных принтеров. Технология печати в них довольно проста - электромагниты приводят в движение печатающую головку, в основе которой лежит матрица, состоящая из иголок. Головка гуляет по строкам, а иголки бьют по бумаге через специальную красящую ленту. В итоге на поверхности остается отпечаток. Чем больше иголок в матрице - тем качественнее итоговая картинка. Первые созданные и доступные массовому потребителю принтеры были именно матричными.

У матричных принтеров есть много недостатков, роднящих эти агрегаты скорее с пишущими машинками, чем с современными печатными устройствами. Это и не самая впечатляющая скорость печати, и ее плохое качество, и довольно шумная работа. Поэтому нет ничего удивительного в том, что этот вид принтеров быстро устарел и был почти полностью вытеснен более совершенными моделями. Однако кое-где матричные принтеры по-прежнему применяются. Например, при печати кассовых чеков.

Есть у этих принтеров и другие неочевидные преимущества. Они нетребовательны к условиям и одинаково хорошо справляются с разными форматами бумаги. К тому же документы, напечатанные на матричном принтере, гораздо сложнее подделать.

Струйные принтеры

Один из самых распространенных современных видов принтера - струйный. Их принцип работы в чем-то схож с матричными: картинка также строится из точек, только вместо бьющих по бумаге иголок - головка с жидкой краской. Варианты конструкции предполагают, что печатающая головка может быть расположена как в самом устройстве, так и быть встроенной в картридж с красками.

Существует множество моделей струйных принтеров, которые отличаются по области применения. Так на широкоформатных струйных принтерах печатают рекламные билборды, при помощи интерьерных делают стенды и плакаты, а фотопринтеры лучше других печатают фотографии на специальной бумаге. Но чаще всего встречаются офисные «струйники» для повседневной печати на бумаге стандартных форматов.

Струйные принтеры печатают лишь чуть быстрее матричных, но вот качество изображения и цветопередачи гораздо выше, чем у их устаревших собратьев. Особенно это заметно, если пользоваться бумагой со специальным покрытием.

Результаты работы струйного принтера плохо переживают механическое воздействие и влияние влаги. Из-за своей конструкции и жидких чернил струйные принтеры довольно капризны. Пользоваться ими приходится регулярно, чтобы краска не засохла на головке. Несмотря на не самую большую стоимость самых струйных принтеров, экономными их не назовешь, ведь краска расходуется быстро, а картриджи со временем приходят в негодность.

Хотя проблему с заменой картриджей решают устройства с системой непрерывной подачи чернил или просто СНПЧ. С ее помощью краска подается через специальные трубочки в автоматическом режиме. Вы просто покупаете краску и доливаете ее в емкости. Это не только экономит деньги, но и сказывается на качестве печати в лучшую сторону.

Лазерные принтеры

Еще одна очень популярная разновидность принтеров - лазерные. Принцип работы лазерного принтера сводится к фотобарабану, способному задерживать на своей поверхности электрический заряд для каждой отдельной точки, и лазерному лучу, который двигается по этому барабану. Встречаясь с точками на поверхности, луч снимает с них заряд. Окраска происходит посредством порошкообразной краски - тонера - который попадает на барабан и притягивается только к заряженным точкам. Из закрашенных тонером точек получается итоговое изображения, которое впоследствии и попадает на бумагу, где буквально вплавляется в нее под воздействием высоких температур и давления.

Лазерные принтеры отличаются высокой скоростью печати - это одно из главных их достоинств. Даже самые простые модели могут легко выдавать около 20-и печатных страниц в минуту. Качество самой печати при этом высокое, тонер хорошо ложится на бумагу, не смазывается при трении и довольно устойчив к воздействию влаги. Лазерные принтеры хорошо печатают на бумаге любого качества.

К сожалению, у этих устройств есть один серьезный недостаток - они дорого стоят. Хотя обслуживание лазерного принтера скорее всего обойдется вам дешевле струйного. В лазерных принтерах присутствуют и небольшие проблемы с цветопередачей, но это не критичный недостаток, если речь идет не о печати больших, ярких и фотореалистичных изображений.

Светодиодные принтеры

Светодиодные принтеры стали своеобразным ответвлением линейки лазерных. В основе лежит одна и та же технология, а все отличия сводятся к различным источникам света. Один единственный луч лазерных принтеров в светодиодных заменяет целая батарея светодиодов. Двигаться им, в отличие от лазерного луча, не нужно совсем - за каждую точку на одной линии отвечает свой светодиод.

А теперь про достоинства и недостатки. Очевидно, что чем меньше в устройстве механики, тем ниже вероятность его поломки и тем меньше его габариты. Скорость печати светодиодного принтера также выше - минимальные показатели составляют около сорока печатных страниц в минуту. Ввиду отсутствия краевых искажений, свойственных некоторым лазерным принтерам, качество печати светодиодных также в среднем выше. Нетрудно догадаться, что обойдется покупка светодиодного принтера довольно дорого, в чем и выражается их ключевой недостаток.

Другие виды принтеров

Мы перечислили самые распространенные виды принтеров, однако существуют и другие. В них применяются иные технологии печати, которые либо не получили широкого распространения и со временем вышли из употребления, либо используются в отдельных, очень узких сферах деятельности. Расскажем вкратце о некоторых из них.

Какие виды бывают еще? Наверняка вы слышали, что принтеры разделяют еще и на офисные и домашние. Это исключительно номинальное различие. Ведь речь идет не о разнице в технологии печати, а лишь в ее объемах. Домашние принтеры подразумевают, что пользоваться ими будут не слишком часто, когда офисные рассчитаны на регулярную эксплуатацию. Другими словами, принтеры, относящиеся к категории офисных выдерживают большие нагрузки и, как правило, отличаются повышенной скоростью печати. Но это вовсе не значит, что в офисах никогда не пользуются принтерами из категории домашних. Просто для организации с большими объемами печати использование таких принтеров не очень выгодно. Как и дорогостоящие и быстрые модели в доме, где печатают десяток листочков пару раз в неделю.

На этом небольшая экскурсия в мир печатных устройств закончена. В качестве итога можно еще раз отметить, что самыми популярными типами принтеров являются лазерные и струйные. В их числе есть модели разных ценовых категорий для решения различных задач: черно-белые и цветные, быстрые и не слишком, устройства для печати фотографий или огромных билбордов. И подобрать нужную модель для собственных нужд среди струйных и лазерных не составит труда.

Печатающие устройства как периферийные устройства персо­нальных компьютеров широко используются в различных облас­тях: управленческой, инженерной, дизайнерской. Совершен-ство­вание печатающих устройств идет в направлении повышения ско­рости печати, качества изображения, надежности устройств и снижения стоимости эксплуатации и расходных мате-риалов.

Для выведения текстовой и графической информации приме­няются принтеры, а для информации в виде чертежей - плоттеры.

1. Принтеры

Принтеры - устройства вывода данных из ЭВМ, преобразую­щие информационные ASCII-коды в соответствующие им графи­ческие символы и фиксирующие эти символы на бумаге.

Классификацию принтеров можно выполнить по целому ряду характеристик:

способу формирования символов (знакопечатающие и знакосинтезирующие);

цветности (черно-белые и цветные);

способу формирования строк (последовательные и параллельные);

способу печати (посимвольные, построчные и постраничные);

скорости печати;

разрешающей способности.

Принтеры обычно работают в двух режимах: текстовом и гра­фическом.

При работе в текстовом режиме принтер принимает от компь­ютера коды символов, которые необходимо распечатать из знако­генератора самого принтера. Многие изготовители оборудуют свои принтеры большим количеством встроенных шрифтов. Эти шрифты записаны в ROM принтера и считываются только оттуда.

Для печати текстовой информации существуют режимы печа­ти, обеспечивающие различное качество:

черновая печать (Draft);

типографское качество печати (NLQ - Near Letter Quality );

качество печати, близкое к типографскому { LQ - Letter Quality );

высококачественный режим { SQL - Super Letter Quality ).

В графическом режиме на принтер направляются коды, опреде­ляющие последовательности и местоположение точек изображе­ния.

По способу нанесения изображения на бумагу принтеры под­разделяются на принтеры ударного действия, струйные, фото­электронные и термические.

1.1. Принтеры ударного типа

Принтеры ударного действия, или Impact-принтеры, создают изображение механическим давлением на бумагу через ленту с красителем. В качестве ударного механизма применяются либо шаб­лоны символов (типы), либо иголки, конструктивно объединен­ные в матрицы.

В матричных принтерах {Dot-Matrix-Printer) изображе­ние формируется несколькими иголками, расположенными в го­ловке принтера. Иголки обычно активизируются электромагнит­ным методом. Каждая ударная иголка приводится в движение не­зависимым электромеханическим преобразователем на основе соленоида. Принцип действия иглы матричного принтера показан на рис. 7.1. Головка двигается по горизонтальной направляющей и управляется шаговым двигателем. Бумага втягивается валом, а меж­ду бумагой и головкой принтера располагается красящая лента. Многие принтеры выполняют печать как при прямом, так и при обратном ходе. Качество печати матричных принтеров определяется количе­ством иголок в печатающей головке.

В головке 9-игольчатого принтера находятся 9 иголок, кото­рые, как правило, располагаются вертикально в один ряд. Диа­метр одной иголки около 0,2 мм. Благодаря горизонтальному дви­жению головки принтера и активизации отдельных иголок напе­чатанный знак образует как бы матрицу, причем отдельные бук­вы, цифры и знаки «заложены» внутри принтера в виде бинарных кодов. Для улучшения качества печати каждая строка пропечатывается два раза, при этом увеличивается время процесса печати и имеется возможность смещения при втором проходе отдельных точек, составляющих знаки.

Дальнейшим развитием 9-игольчатого принтера стал 18-иголь­чатый принтер с расположением иголок в головке в два ряда по 9 иголок. Однако широкого распространения принтеры такого типа не получили.

В 24-игольном принтере, ставшем современным стандартом мат­ричных принтеров, иголки располагаются в два ряда по 12 штук так, что в соседних рядах они сдвинуты по вертикали. За счет это­го точки на изображении при печати перекрываются. В 24-иголь­чатых принтерах имеется возможность перемещения головки дваж­ды по одной и той же строке, что позволяет получить качество печати на уровне LQ - машинописное качество. На рис. 7.2 пока­зан пример формирования буквы «К» матричными принтерами с различным содержанием и расположением иголок в печатающей головке.

К числу несомненных преимуществ матричных принтеров от­носится возможность печати одновременно нескольких копий документа с использованием копировальной бумаги.

Существуют специальные матричные принтеры для одновременной печати пяти и более экземпляров. Эти принтеры предназначены для эксплуа­тации в промышленных условиях и могут печатать на карточках, сберегательных книжках и других носителях из плотного материала. Кроме того, многие матричные принтеры оборудованы стандарт­ными направляющими для обеспечения печати в рулоне и меха­низмом автоматической подачи бумаги, с помощью которого прин­тер самостоятельно заправляет новый лист.

Матричные принтеры фирмы Epson обеспечивают скорость печати свыше 300 знаков в 1 с.

Существенным недостатком матричных принтеров как прин­теров ударного действия является шум, который достигает 58 дБ. Для устранения этого недостатка в отдельных моделях предусмот­рен так называемый тихий режим (Quiet Mode ), однако пониже­ние шума приводит к снижению скорости печати в два раза. Дру­гое направление борьбы с шумом матричных принтеров связано с использованием специальных звуконепроницаемых кожухов. Некоторые модели 24-игольчатых матричных принтеров облада­ют возможностью цветной печати за счет использования много­цветной красящей ленты. Однако достигаемое при этом качество цветной печати значительно уступает качеству печати струйного принтера.

В настоящее время матричные принтеры широкого практиче­ского применения уже не находят.

Классификация

По возможности печати графической информации принтеры делятся на алфавитно-цифровые (с возможностью печати ограниченного набора символов) и графические.

По принципу переноса изображения на носитель принтеры делятся на:

По количеству цветов печати - на чёрно-белые (монохромные) и цветные .

По соединению с источником данных (откуда принтер может получать данные для печати), или интерфейсу :

• по проводным каналам:
  • через SCSI кабель
  • через последовательный порт
  • через параллельный порт (IEEE 1284)
  • по шине Universal Serial Bus (USB)
  • через локальную сеть (LAN, NET)
  • с помощью двух портов, при этом один из портов управляет приводом ЧПУ, через другой порт идут данные на печатающие головки
• посредством беспроводного соединения:
  • через ИК-порт (IRDA)

ИК-соединение возможно только с устройством, находящимся в прямой видимости, в то время как использующие радиоволны интерфейсы Bluetooth и Wi-Fi функционируют на расстоянии до 10-100 метров.

Сетевой принтер - принтер позволяющий принимать задания на печать (см. Очередь печати ) от нескольких компьютеров, подключенных к локальной сети . Программное обеспечение сетевых принтеров поддерживает один или несколько специальных протоколов передачи данных, таких как IPP . Такое решение является наиболее универсальным, так как обеспечивает возможным вывод на печать из различных операционных систем, чего нельзя сказать о Bluetooth- и USB-принтерах.

Матричные принтеры

Матричный принтер Amstrad DMP 3000

Матричный принтер Epson FX-85

Принцип формирования изображения в матричном принтере

Матричные принтеры - старейшие из ныне применяемых типов принтеров, их механизм был изобретён в 1964 году японской корпорацией Seiko Epson .

Изображение формируется печатающей головкой, которая состоит из набора иголок (игольчатая матрица), приводимых в действие электромагнитами . Головка передвигается построчно вдоль листа, при этом иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, формируя точечное изображение.

Основными недостатками матричных принтеров являются монохромность (хотя существовали и цветные матричные принтеры, по очень высокой цене), очень низкая скорость работы и высокий уровень шума, который достигает 65 дБ .

Интерфейсы - Один стандартный двунаправленный 8-разрядный параллельный интерфейс с поддержкой полубайтового режима IEEE 1284, один последовательный интерфейс EIA-232D.

Выпускаются также высокоскоростные линейно-матричные принтеры, в которых большое количество иголок равномерно расположены на челночном механизме (фрете) по всей ширине листа.

Матричные принтеры, несмотря на полное вытеснение их из бытовой и офисной сферы, до сих пор достаточно широко используются в некоторых областях (печать товарных чеков, банковское дело - печать документов под копирку и др.)

Сравнение с другими типами

• Качество печати. Очень низкое, сравнимое с качеством пишущей машинки. Впрочем, возможна графика.
• Цветопередача. Существовали цветные матричные принтеры с несколькими лентами, правдоподобной цветопередачи в них не было вообще. Тем не менее, в 1980-е годы это был единственный способ настольной печати в цвете.
• Скорость печати. Для обычных 9- и 24-игольных принтеров в текстовом режиме - десятки секунд на страницу, в графическом - несколько минут. Высокоскоростные принтеры в несколько раз быстрее. Возможна печать через копирку .
• Стоимость отпечатка. Крайне низка (расходный материал - красящая лента). Отлично печатают на бумаге крайне плохого качества, что ещё снижает стоимость. Возможны нестандартные форматы бумаги, это важно для бланков строгой отчётности, которые делают из качественной бумаги (например, железнодорожный билет АСУ «Экспресс» , 2011 год).
• Устойчивость отпечатка к внешним воздействиям. Очень хороша; отпечатки стойки к воде и трению. Следы от иголок дополнительно усложняют подделку документов. Со временем отпечатки выцветают (хотя даже через 20 лет висящий на стене документ остаётся читаемым).
• Возможная длина отпечатка. Не ограничена. Возможны ограничения спулера печати (как, например, в Windows - печать идёт только страницами). Подача бумаги бывает ручная (поштучная) и рулонная.
• Экологичность. Громкий шум. Низкое энергопотребление.
• Простота обслуживания. Работает в самых спартанских условиях. Прежде, чем кончиться, картридж предупреждает об этом неконтрастными отпечатками. Не имея возможности купить ленту, пользователи находили способы красить имеющуюся, вставляли в картридж ленту от пишущих машинок и т. д. При печати с рулона - бумага практически не заминается.
• Основное применение в настоящее время. Печать документов. Матричный принтер можно найти в банках, билетных кассах, различных бюро, в составе кассовых аппаратов .

Струйные принтеры

Струйный принтер Epson CX3200

Принцип действия струйных принтеров похож на матричные принтеры тем, что изображение на носителе формируется из точек. Но вместо головок с иголками в струйных принтерах используется матрица дюз (т. е. головка), печатающая жидкими красителями. Печатающая головка может быть встроена в картриджи с красителями (в основном такой подход используется на офисных принтерах компаниями Hewlett-Packard , Lexmark). В других моделях офисных принтеров используются сменные картриджи, печатающая головка, при замене картриджа не демонтируется. На большинстве принтеров промышленного назначения чернила подаются в головы, закреплённые в каретке, через систему автоматической подачи чернил.

Существуют два способа технической реализации способа распыления красителя:

• Пьезоэлектрический (Piezoelectric Ink Jet) - над дюзой расположен пьезокристалл . Когда на пьезоэлемент подаётся электрический ток , он (в зависимости от типа печатающей головы) изгибается, удлиняется 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.
• Термический (Thermal Ink Jet) (также называемый BubbleJet, разработчик - компания Canon , принцип 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.

Печатающие головки струйных принтеров создаются с использованием следующих типов подачи красителя:

Сравнение с другими типами (для фотопринтеров)

Классификация

По типу печатаемого материала:

• Рулонный - оснащаются системами подмотки и смотки рулонного материала, предназначены для печати на самоклейке, бумаге, холсте, банерной ткани

• Листовой твёрдый - для печати на ПВХ, полистироле, пенокартоне. Лист материала фиксируется на станине при помощи вакуумного прижима или струбцинами. Каретка(оборудованная приводом движения по оси Х) закреплена на портале, который вместе с кареткой движется над материалом (по оси Y).

• Сувенирный - перемещение заготовки относительно головы, по оси Y, обеспечивается сервоприводом подвижного стола, кроме этого стол оснащается механизмом регулировки расстояния между заготовкой и кареткой(для печати на заготовках разной высоты). Применяются для печати на дисках, телефонах, для маркировки деталей.

• Листовой гибкий - для печати на бумаге и плёнке стандартных форматов (A3, A4 и т. п.). Оснащаются механизмом захвата и подмотки листового материала.

Кроме этого существуют струйные принтеры для 3D-печати объёмных форм.

По типу используемых чернил:

• Водные на основе водорастворимого красителя. Используются в абсолютном большинстве бытовых и офисных струйных принтеров и в некоторых интерьерных широкоформатных принтерах. Главный недостаток - слабая светостойкость, то есть быстрое выгорание на солнце.
• Cольвентные чернила. Сольвентные чернила применяются в широкоформатной и интерьерной печати. Характеризуются очень высокой стойкостью к воздействию воды и атмосферных осадков. Характеризуются вязкостью сольвента, зернистостью и используемой фракцией пигментного красителя.
• Спиртовые - широкого применения не получили, так как головы, печатающие спиртовыми чернилами очень быстро высыхают.
• Масляные - используются в системах промышленной маркировки и для тестирования печатающих головок.
• Пигментные - используются для получения изображений высокого качества, в интерьерной и в фотопечати.
• УФ-отверждаемые чернила - применяются как экологичная замена сольвентным чернилам и для печати на жёстких материалах.
• Термотрансферные чернила - отличительная особенность термотрансферных чернил - возможность, при помощи термопресса , перенести отпечатанное изображение с подложки на изделие. Используются для нанесения логотипов на одежду.

По назначению:

• Широкоформатные - основное назначение широкоформатной печати - наружная реклама. Широкоформатные принтеры характеризуются большой шириной печати (чаще всего 3200 мм), высокой скоростью печати (от 20 м² в час), не самым высоким оптическим разрешением.
• Интерьерные - область применения интерьерной печати - печать элементов оформления интерьера, печать плакатов, информационных стендов, чертежей. Основной формат - 1600 мм. Основные производители интерьерных принтеров: Roland, Mimaki.
• Фотопринтеры - предназначены для печати фотографий, печатают на материалах малых форматов(обычно на рулонах шириной 1000 мм). Цветовая модель не хуже, чем CMYK+Lc+Lm (шестицветная печать), иногда цветовая модель дополняется оранжевым цветом, белой краской, серебрянкой (для получения эффектов металла) и т. п.
• Сувенирные - применяются для печати на небольших деталях, для печати на дисках, и заготовках сложной формы. Производятся множеством фирм: TechnoJet, Epson, Canon, HP и т. п.
• Офисные - отличаются, от фотопринтеров, отсутствием лайтов и листовой подачей материала. Основные производители офисных принтеров: Epson, HP, Canon, Lexmark.
• Маркировочные - включаются в состав поточных линий. Печатающая головка, неподвижно закреплённая над конвейерной лентой, наносит маркировку на движущиеся изделия.
• Маникюрные - используются для нанесения на ногти сложного рисунка в нейл-арт салонах.

По системе подачи чернил:

• Непрерывная , с расположение субтанков и головок на одном уровне (давление на входе голов регулируется высотой субтанков).

Структура: канистры с чернилами → помпа → фильтр → гибкий тракт → каретка → обратный клапан → субтанк, оснащённый датчиками уровня чернил → головка.

• Непрерывная, с субтанками , расположенными выше голов. Давление высокого столба чернил на головы уравновешивается вакуумной системой, состоящей из вакуумной помпы и устройств регулировки вакуума.

Структура: канистры с чернилами → помпа → фильтр → гибкий тракт → каретка → обратный клапан → субтанк, оснащённый датчиками уровня чернил и подключенные к вакуумной системе → головы.

• Самотёком . Головы и канистры с чернилами соединяются трубками, проходящими через гибкий тракт. Единственный промежуточный элемент - демпфер, фильтрующий чернила и гасящий колебания давления, возникающие при движении гибкого тракта.

• Подача чернил из картриджей, движущихся вместе с кареткой . Основное достоинство этой системы - низкая стоимость. Недостатки: малый запас чернил в картриджах, утяжеление каретки картриджами, медленное падение давления на входе голов, вызываемое уменьшением уровня чернил в картриджах.

Основная характеристика принтера, от которой наиболее сильно зависит оптическое разрешение - тип, количество и расположение печатающих голов на каретке.

Фотопринтеры и офисные принтеры редко комплектуются более, чем одной головкой на каждый цвет. Это связано с невысокими требованиями к скорости печати, кроме того чем меньше голов, тем проще и эффективнее система их калибровки и сведения.

Широкоформатные и интерьерные принтеры комплектуются двумя - четырьмя головами на каждый цвет.

Для эффективной сушки и предотвращения слипания материала струйные принтеры оборудуются системами подогрева станины.

В офисных принтерах, для уменьшения стоимости печати и улучшения некоторых других характеристик печати также применяют систему непрерывной подачи чернил (СНПЧ), представляющая некое подобие системы подачи краски «самотёком». Роль демпфера играет картридж.

В настоящее время струйные принтеры форматов А4 и А3 активно вытесняются цветными лазерными принтерами. Эта тенденция обусловлена значительно меньшим расходом и меньшей стоимостью расходных материалов используемых для лазерной печати, простотой технического обслуживания цветных лазерных принтеров, которое сводится лишь к замене тонера и валов.

Самое значительное преимущество струйной печати перед лазерной - длина непрерывного отпечатка, ограниченная лишь длиной рулонного материала. На лазерных принтерах длина отпечатка ограничена длиной окружности промежуточного носителя - вала или ленты. На самых больших лазерных принтерах длина печати может достигать метра. На офисных струйных принтерах, вследствие чрезвычайно узкой специализации и автоматизации принтеров, низкой производительности Диспетчера печати (Windows), высокой стоимости программ, замещающих Диспетчер печати, таких как FlexiSign, Caldera и т. п. и полного отсутствия механизмов, необходимых для печати на рулонных носителях, в большинстве случаев, невозможно реализовать непрерывную печать неограниченной длины.

Сублимационные принтеры

Термосублимация (возгонка) - это быстрый нагрев красителя, когда минуется жидкая фаза. Из твёрдого красителя сразу образуется пар. Чем меньше порция, тем больше фотографическая широта (динамический диапазон) цветопередачи. Пигмент каждого из основных цветов, а их может быть три или четыре, находится на отдельной (или на общей многослойной) тонкой лавсановой ленте (термосублимационные принтеры фирмы Mitsubishi Electric). Печать окончательного цвета происходит в несколько проходов: каждая лента последовательно протягивается под плотно прижатой термоголовкой, состоящей из множества термоэлементов. Эти последние, нагреваясь, возгоняют краситель. Точки, благодаря малому расстоянию между головкой и носителем, стабильно позиционируются и получаются весьма малого размера.

К серьёзным проблемам сублимационной печати можно отнести чувствительность применяемых чернил к ультрафиолету. Если изображение не покрыть специальным слоем, блокирующим ультрафиолет, то краски вскоре выцветут. При применении твёрдых красителей и дополнительного ламинирующего слоя с ультрафиолетовым фильтром для предохранения изображения, получаемые отпечатки не коробятся и хорошо переносят влажность, солнечный свет и даже агрессивные среды, но возрастает цена фотографий. За полноцветность сублимационной технологии приходится платить большим временем печати каждой фотографии (печать одного снимка 10×15 см принтером Sony DPP-SV77 занимает около 90 секунд). Фирмы-производители пишут о фотографической широте цвета в 24 бит, что больше желаемое, чем действительное. Реально, фотографическая широта цвета не более 18 бит.

Наиболее известными производителями термосублимационных принтеров являются Canon и Sony .

Сравнение с другими типами (для фотопечати)

• Качество печати. Хорошая, без растра, картинка (чтобы вывести светлый цвет, принтер испаряет меньшее количество краски). По линиатуре близки к журнальной фотографии.
• Цветопередача. Очень хороша.
• Скорость печати. Около минуты на фотографию 10×15. Профессиональные принтеры 6-15 секунд.
• Стоимость отпечатка. На бытовом принтере 13-15 рублей за отпечаток. На профессиональном - менее 5 рублей.
• Устойчивость отпечатка к внешним воздействиям. Покрывается плёнкой после печати. Защита от воды и выцветания.
• Возможная длина отпечатка. Только по формату фотографии, обычно 10×15.
• Экологичность. Низкий шум.
• Простота обслуживания. Надёжнее струйных; простои сублимационным принтерам не страшны. Боятся пыли.
• Основное применение в настоящее время. Фотопечать.

Лазерные принтеры

Лазерный принтер HP LaserJet 4100TH

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.

Сравнение с другими типами

• Качество печати. Высокое, в дорогих моделях приближается к офсетной печати (разрешение ограничивается величиной примерно 1200 dpi).
• Цветопередача. Изготовляемый на основе парафинов тонер имеет стабильные характеристики. Поскольку печатающий узел для каждого из цветов громоздок (аналогичен обычному чёрно-белому картриджу), количество красок нельзя повышать безгранично, как в струйных принтерах. Так что обходятся стандартными четырьмя , а фотоизображение получается с крупным растром (около 80 lpi), особенно в светлых тонах.
• Скорость печати. Даже персональный принтер выдаёт 10-20 страниц в минуту. Но прежде - несколько десятков секунд на прогрев.
• Стоимость отпечатка. Невысока (единицы центов США на страницу для чёрно-белой печати и десятки - для цветной). Заправка дорога, но её и хватает надолго (в персональных принтерах - от 1,5 до 3 тысяч страниц).
• Устойчивость отпечатка к внешним воздействиям. Хорошо держат цвет, водостойки, но совсем не выдерживают трение. Поэтому документы, выдаваемые надолго (например, паспорт), печатают либо на принтерах других типов, либо очень жирным и чётким шрифтом.
• Возможная длина отпечатка. Лазерная печать - непрерывный процесс, и документ должен быть забуферизирован и подготовлен в памяти принтера; этим ограничивается печать на чёрно-белых принтерах. На цветных - также длиной ленты переноса, на которой совмещаются все четыре тонера. Подача бумаги только автоматическая поштучная.
• Экологичность. Практически бесшумны. Загрязняют воздух озоном и тонером.
• Простота обслуживания. Надёжно работает в обычных домашних и офисных условиях. О скорой замене картриджа принтер обычно «предупреждает» полосами на отпечатке. Впрочем, тонер пачкается и трудно отстирывается, поэтому не стоит в домашних условиях заправлять пустой картридж. Регулярной замены также требуют печатающий барабан (обычно одна штука на несколько заправок, в дешёвых принтерах встроен в картридж), ролики автоподатчика бумаги. Содержит электронагревательный элемент и потому не может работать от ИБП .
• Основное применение в настоящее время. Незаменимый помощник в любой конторе. В 2000-е годы подешевели настолько, что стали доступны и домашним пользователям. Из-за качественного одноцветного изображения лазерные принтеры применяют в полиграфии для фотонабора .

Термопринтеры

Процесс печати состоит в «выжигании» точек на специальной термочувствительной бумаге. Просты и дешёвы, не требуют красящего вещества, но качество печати невысокое.

Сравнение с другими типами

• Качество печати. Крайне низкое, сравнимое с матричными принтерами.
• Цветопередача. Только чёрно-белые.
• Скорость печати. Очень быстры, быстрее матричных и струйных принтеров.
• Стоимость отпечатка. Термопринтеров, печатающих в формате A4, на данный момент не выпускают, поэтому с другими принтерами можно сравнивать только в пересчёте на квадратный метр отпечатка. 1 м² кассовой ленты стоит примерно вдвое больше 1 м² офисной бумаги, что, впрочем, дешевле лазерных отпечатков.
• Устойчивость отпечатка к внешним воздействиям. Отпечатки неустойчивы к трению и давлению; быстро (за несколько месяцев) выцветают.
• Возможная длина отпечатка. Ограничивается только программным обеспечением.
• Экологичность. Практически нет шума и загрязнения.
• Простота обслуживания. Крайне надёжны; единственный расходный материал - термобумага.
• Основное применение в настоящее время. До сих пор применяются в малоформатных и малогабаритных печатающих устройствах: факсах , кассовых аппаратах , банкоматах , терминалах обслуживания.

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».

• Принтеры типа «ромашка» (лепестковые принтеры)

По принципу действия были гибридом барабанных и печатной машинки . 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. Для этого в наборе команд принтера могла присутствовать команда «пауза».

Кроме ромашки, деталь с литерами могла иметь форму наперстка, (усеченного) шара или даже гусеничной цепи (chain printer ).

• 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).

Интернет-принтеры

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 . В современных моделях принтеров Canon используются картриджи Fine со встроенным чипом , который контролирует подачу и уровень расхода чернил. Но это не мешает перезаправке таких картриджей, даже без перепрограммирования чипа, если после перезаправки остается информация, что чернила закончились, принтер печатать не отказывается, лишь сообщает о перезаправке.

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. СНПЧ).

Печатающая головка

Печатающая головка - механизм , при помощи которого и происходит собственно нанесение красителя на поверхность материала.

Очередь печати

Известные производители

• Kyocera . Корпорации Kyocera также принадлежит марка Mita (больше не используется)
• Ricoh . Также известны под марками Nashuatec , Rex Rotary и Gestetner (NRG Group; с 2007 года - часть корпорации Ricoh Company)
• TallyGenicom