Классификация:
- Лепестковый принтер
- Матричный принтер
- Струйный принтер
- Сублимационный принтер
- Лазерный принтер
- Светодиодный принтер
Лепестковый принтер
В 1950-х годах появились первые электронные компьютеры, и тут же
возникла необходимость выводить результаты произведённых вычислений для их визуального восприятия и
дальнейшей обработки. В то время самым распространённым устройством для этой цели была печатная машинка, и
вычислительным центрам приходилось содержать целый штат машинисток, которые целый день стучали по
клавишам.
Тогда-то изобретатели и задумались, как совместить печатную машинку с компьютером. И вот в 1953
году корпорацией Remington-Rand было создано печатающее устройство Uniprinter, которое внешним видом и
принципом работы напоминало печатную машинку, только во много раз превосходило её по размерам. Такие
устройства получили название лепестковых, из-за основного печатного механизма, по виду напоминающего цветок
с лепестками, на конце которых были нанесены символы. Ударный механизм бил по лепестку, а тот через
пропитанную краской ленту оставлял отпечаток на бумаге. Заменив одну «ромашку» на другую, можно было сменить
символы или размер шрифта.
Печатали эти принтеры со скоростью 78 000 знаков в минуту, и естественно ни
одна машинистка не могла бы за ними угнаться: у человека средняя скорость печати составляет 200 знаков в
минуту.
В 1954-1955 годах корпорацией IBM были созданы принтеры со скоростью печати 100 тысяч знаков в
минуту, правда, надёжностью они не отличались и большого распространения не получили. Зато в 1959 году был
выпущен принтер IBM 1403, со скоростью печати 184800 знаков в минуту. Бумага вылетала из принтера с такой
огромной скоростью, что её не успевали собирать. Это, впрочем, никак не отражалось на качестве печати: оно
было довольно высоким. Производились такие устройства и в Советском Союзе, только назывались они по-другому:
не принтеры, а АЦПУ - алфавитно-цифровые печатающие устройства.
Достоинства лепестковых принтеров:
- Исторически первый тип принтеров.
- Скорость печати выше, чем у человека.
Недостатки лепестковых принтеров:
- Ограниченный набор символов, не выводили графическую информацию.
- Сильный шум при работе.
- Низкая механическая надежность, обусловленная большим количеством элементов и большими ударными нагрузками, приходящимися на эти элементы
Матричный принтер
Схожий с лепестковыми принтерами принцип печати и у принтеров
матричных. Разница лишь в том, что оттиск через красящую ленту на бумаге оставляет не лепесток с литерой, а
печатная головка, формирующая нужный символ из набора маленьких иголочек.
Первый матричный принтер был
создан в 1964 году корпорацией Seiko Epson, и предназначался он для печати точного времени.
В 1970 году
корпорация Centronics Data Computer разрабатывает свой матричный принтер, и становится их крупнейшим
производителем в течение всего десятилетия. Скорость печати таких принтеров была невысока, зато они могли
печатать любую сложную графику и не нуждались в конкретных лепестках.
Первый принтер, который по праву
можно назвать домашним — это матричный принтер ImageWriter, который поступил в продажу в 1983 году вместе с
компьютером Apple, и стоил «всего» 675 долларов.
С тех пор технология матричной печати почти не
изменилась, и если лепестковые принтеры давно нас покинули, то матричные принтеры успешно используются до
сих пор. Это связано с дешевизной матричной печати. Всех расходных материалов: это катушка с красящей
лентой, которая почти ничего не стоит, а служит долго.
Достоинства матричных принтеров:
- Низкая стоимость печати документов, не требующих особого качества.
- Возможность использования дешевой рулонной или фальцованной бумаги.
- Высокий ресурс печатающей головки и принтера.
Недостатки матричных принтеров:
- Высокий уровень шума в процессе работы.
- Низкое качество и скорость печати графических документов.
- Ограничения при цветной печати
Струйный принтер
Матричные принтеры давали хорошие результаты
при печати, но были очень шумны, да и качество их печати всё же оставляет желать лучшего.
Новый шаг в
совершенствование принтеров позволило сделать изобретение физика Джона Уильяма Стретта (Лорд Рэлей), который
изучал формирование капель в распадающейся струе жидкости. Эти исследования и легли в основу технологии
струйной печати, которая разрабатывалась параллельно с лепестковой и матричной.
Так, в 1948 году в
лаборатории компании Siemens был создан прототип печатающего устройства, способного печатать управляемыми
струями краски. Но, прежде чем в мире появились действительно нормально функционирующие струйные принтеры,
прошло ещё почти четверть века. Все эти долгие годы учёные совершенствовали метод струйной печати, претворяя
теоретические замыслы в практику.
В начале 1970-х - середине 1980-х годов инженерами таких ведущих
компаний, как Epson, Brother, Canon и Hewlett-Packard были изобретены три основных метода струйной печати,
различающиеся способом вывода краски на бумагу.
Роднит все эти методы то, что во всех принтерах есть
ёмкость с краской, на дне которой – маленькое сопло, в котором формируется капелька краски. Далее, при
помощи пьезоэлектрического эффекта или нагревания до больших температур, эта капля, сформированная особым
образом, выстреливается на бумагу.
Первый струйный одноцветный принтер был выпущен компанией IBM в 1976
году (Model 6640), а в 1977-м году струйный принтер для персонального компьютера был выпущен компанией
Siemens.
В начале 1990-х годов компания Hewlett-Packard запатентовала технологию цветной струйной печати.
Цветное изображение получалось путём смешивания при печати красок трёх цветов: голубого, пурпурного и
жёлтого, что в результате давало большое количество оттенков всех цветов.
Достоинства струйных принтеров:
- Низкая стоимость принтера и расходных материалов.
- Достоверная передача полутонов.
- Простота в обслуживании.
- Высокая скорость печати.
Недостатки струйных принтеров:
- Засыхание печатающей головки при длительном простое.
- Малая износостойкость отпечатков, подверженность воздействию влаги.
Сублимационный принтер
Сублимационный или термосублимационный принтер печатает на плотных поверхностях, внося специальный краситель
под поверхность бумаги. Его работа основана на сублимации – переходе вещества в газообразное состояние из
твердого без жидкой фазы. Оптимальное использование принтера данного типа – печать изображений на CD и DVD
дисках, пластиковых картах.
Между нагревательным элементом и термической фотобумагой находится пленка из
специального состава. Пленка содержит кристаллические красители пурпурного, голубого и желтого цвета. При
печати пленка нагревается, и краска испаряется. На бумаге открываются поры и принимают порцию краски. По
окончанию печати поры закрываются, фиксируя полученную краску. Краски наносятся поочередно, поэтому бумага
делает три прохода. В современных моделях принтеров делается еще один проход для покрытия бумаги защитной
пленкой.
Достоинства сублимационных принтеров:
- Высокое качество печати.
- Повышенная стойкость изображения (оно, по сути «впаяно» в лист).
- Огромная палитра цветов, используемая при печати.
Недостатки сублимационных принтеров:
- Высокая стоимость принтера и расходных материалов.
- Низкая скорость печати.
- Чувствительность некоторых видов чернил к ультрафиолету.
- Высокая себестоимость печати фотографий.
Лазерный принтер
Первые лазерные принтеры, которые появились на рынке в 1980-е
годы, стоили более 10 тысяч долларов, что было очень дорого для рядового потребителя.
Технология лазерной
печати начала развиваться ещё в 1938 году, когда американский физик и изобретатель Честер Карлсон изобрёл
электрографический метод печати, который до сих пор используется во всех современных лазерных принтерах и
копировальных аппаратах.
Суть лазерного метода печати состоит в том, что на фотобарабан, который
представляет собой алюминиевую трубку, покрытую чувствительным к свету слоем, подаётся отрицательный
электростатический заряд. Затем лазерный луч, проходя по поверхности барабана, снимает часть этого заряда в
тех местах, где требуется нанести печать. Потом фотобарабан покрывается тонким слоем тонера (сухой
пылевидной краской), но только в тех местах, где лазерный луч снял заряд. Далее наступает завершающая часть
печати: барабан прокатывается по бумаге, оставляет на ней весь тонер, прилипший к нему, бумага проходит
через печку, в которой тонер намертво спекается с её поверхностью.
Если на лазерном принтере нужно
получить цветную печать, то на фотобарабан поочерёдно наносятся тонер четырёх цветов: черный, голубой,
пурпурный и жёлтый, либо для получения цветного изображения необходимо произвести печать в четыре
прохода.
Итак, в 1980-е годы многие фирмы-производители начали производство черно-белых лазерных
принтеров, которые вначале стоили больше 10 тысяч долларов и имели невысокое качество печати. К началу
1990-х годов соотношение цена-качество стало более-менее приемлемым, и цена лазерных черно-белых принтеров
снизилась до 1000 долларов.
В 1993 году появился первый цветной лазерный принтер, разработанный компанией
QMS и стоимостью 12,5 тысяч долларов, а спустя всего два года компания Apple выпустила цветной принтер уже
стоимостью 7 тысяч.
В наше время лазерные принтеры стали доступны по ценам для рядового потребителя.
Достоинства лазерных принтеров:
- Высокое разрешение печати.
- Высокая скорость печати.
- Экономичность
- Низкая себестоимость печати.
- Устойчивость отпечатков.
Недостатки лазерных принтеров:
- Выделение озона.
- Высокое энергопотребление.
- Низкая цветопередача полутонов.
- Высокая цена принтера и расходных материалов.
- Нанесение при цветной печати серийного номера принтера и даты отпечатка (сделано для пресечения печати ценных бумаг).
Светодиодный принтер
В принтерах этого типа фотоцилиндр
освещается и в нужных местах меняется его заряд. Далее к освещенным частям приклеивается тонер. После этого
фотоцилиндр проходит по бумаге и вдавливает тонер. Бумага с тонером нагревается для его закрепления. Весь
процесс печати полностью аналогичен работе лазерного принтера. Отличие заключается в способе засветки
фотоцилиндра: в светодиодном принтере для этого применяют линейку светодиодов, которая расположена вдоль
всего цилиндра. В зависимости от разрешения принтера светодиодов может быть от 2.5 до 10 тысяч штук.
Светодиодные принтеры проще в изготовлении, меньше размером и дешевле своих лазерных собратьев, правда,
скорость печати у них практически в два раза меньше.
Достоинства светодиодных принтеров:
- Малый размер сканирующей системы, что позволяет сделать меньшим размер принтера.
- Отсутствие в механизме, формирующего изображение, подвижных частей.
- Равномерное свечение каждого светодиода на всей длине фотоцилиндра.
Недостатки светодиодных принтеров:
- Необходимость большого количества светодиодов при печати с высокими разрешениями (порядка 5000 шт. для разрешения от 600dpi).
- Необходимость корректировки свечения большого количества светодиодов. В лазерных принтерах достаточно корректировать только один луч.
- Максимальная скорость печати составляет не более 50 страниц в минуту. Для лазерных принтеров этот показатель может равняться 100 страницам.