Технология печати матричного, струйного и лазерного принтера — IrkutskWiki

• Технология печати матричного принтера.

В матричном принтере изображение формируется на носителе печатающей головкой, представляющей из себя набор иголок, приводимых в действие электромагнитами. Головка располагается на каретке, движущейся по направляющим поперёк листа бумаги; при этом иголки в заданной последовательности наносят удары по бумаге через красящую ленту, аналогичную применяемой в печатных машинках и обычно упакованную в картридж, тем самым формируя точечное изображение. Для перемещения каретки обычно используется ременная передача, реже — зубчатая рейка или винтовая передача. Приводом каретки является шаговый электродвигатель. Иглы в печатающей головке располагаются, в зависимости от их количества, одним или двумя вертикальными столбцами, или в виде ромба. Материалом для игл служит износостойкий вольфрамовый сплав. Для привода игл используются две технологии, основанные на электромагнитах — баллистическая и с запасенной энергией.

Поскольку электромагниты нагреваются при работе, печатающая головка снабжается радиатором для пассивного отвода тепла; в высокопроизводительных принтерах может применяться принудительное охлаждение печатающей головки вентилятором, а также система температурного контроля, снижающая скорость печати или прекращающая работу принтера при превышении допустимой температуры печатающей головки. Для печати на носителях различной толщины в матричном принтере имеется регулировка зазора между печатающей головкой и бумагоопорным валом. В зависимости от модели, регулировка может производится вручную, либо автоматически. При автоматической установке зазора принтер имеет функцию определения толщины носителя.

• Технология печати струйного принтера.

По принципу действия струйные принтеры отличаются от матричных безударным режимом работы за счет того, что их печатающая головка представляет собой набор не игл, а тонких сопел, диаметры которых составляют десятые доли миллиметра.

В этой же головке установлен резервуар с жидкими чернилами, которые через сопла, как микрочастицы, переносятся на материал носителя. Хранение чернил обеспечивается двумя конструктивными решениями. В одном из них головка принтера объединена с резервуаром для чернил, причем замена резервуара с чернилами одновременно связана с заменой головки. Другое предусматривает использование отдельного резервуара, который через систему капилляров обеспечивает чернилами головку принтера. В струйных принтерах в основном используют следующие методы нанесения чернил: пьезоэлектрический, метод газовых пузырей и метод «drop on demand».

• • Пьезоэлектрический метод основан на управлении соплом с использованием обратного пьезоэффекта, который, как известно, заключается в деформации пьезокристалла под действием электрического поля. Для реализации этого метода в каждое сопло установлен плоский пьезокристалл, связанный с диафрагмой. Действием электрического поля, сжимая и разжимая сопло и наполняет его чернилами. Чернила, которые отжимаются назад, перетекают обратно в резервуар, а чернила, которые вышли из сопла в виде капли, оставляют на бумаге точку. Подобные устройства выпускают компании Epson, Brother и другие.

• • Метод газовых пузырей является термическим и называется методом инжектируемых пузырьков или пузырьковой технологией печати. Каждое сопло печатающей головки принтера, использующего этот метод, оборудовано нагревательным элементом в виде тонкопленочного резистора, который при пропускании через него тока за 7-10 микросекунд нагревается до высокой температуры. Возникающий при резком нагревании чернильный паровой пузырь, стремится вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую каплю жидких чернил диаметром менее 0,16 мм, которая переносится на бумагу. При отключении тока тонкопленочный резистор быстро остывает, паровой пузырь уменьшается в размерах, что приводит к разрежению в сопле, куда и поступает новая порция чернил.

• • Метод drop-on-demand, разработанный фирмой Hewlett-Packard, использует так же, как и метод газовых пузырей, для подачи чернил из резервуара на бумагу нагревательный элемент. Однако в методе drop-on-demand для подачи чернил дополнительно применён специальный механизм, в то время как в методе газовых пузырей данная функция возложена исключительно на нагревательный элемент. Специальный механизм реализован на базе следующих физических явлений. Как правило, в частицах жидкой фазы действует поверхностное натяжение на поддержание сферичности заряженных частиц чернил поверхностное натяжение снижается, что приводит к делению частицы на более мелкие части. Данное свойство частиц расщепляться используется для получения туманообразных частиц чернил, которые поступают к выходным отверстиям сопел, управляемых электри-ческими сигналами. Нагрев чернил при этом методе происходит до 650 градусов Цельсия, в результате все чернила переходят в газообразное состояние и смещение цветов происходит на молекулярном уровне.

• Технология печати лазерного принтера.

• • Зарядка фотовала.

Фотовал — цилиндр с покрытием из фотополупроводника (материала, способного менять своё электрическое сопротивление при освещении). В некоторых системах вместо фотоцилиндра использовался фоторемень — эластичная закольцованная полоса с фотослоем. Зарядка фотовала — нанесение равномерного электрического заряда на поверхность вращающегося фотобарабана. Наиболее часто применяемый материал фотобарабана — фотоорганика — требует использования отрицательного заряда, однако есть материалы (например, кремний), позволяющие использовать положительный заряд. Изначально зарядка производилась с помощью скоротрона (англ. scorotron) — натянутого провода, на который подаётся напряжение относительно фотобарабана. Между проводом и фотобарабаном обычно помещается металлическая сетка, служащая для выравнивания электрического поля. Позже стали применять зарядку с помощью зарядного валика (англ. Charge Roller).Такая система позволила уменьшить напряжение и снизить проблему выделения озона в коронном разряде (преобразование молекул O2 в O3 под действием высокого напряжения), однако влечёт проблему прямого механического контакта и износа частей, а также чистки от загрязнений.

• • Лазерное сканирование.

Лазерное сканирование (засвечивание) — процесс прохождения отрицательно заряженной поверхности фотовала под лазерным лучом. Луч лазера отклоняется вращающимся зеркалом и, проходя через распределительную линзу , фокусируется на фотовалу. Лазер активизируется только в тех местах, на которые магнитный вал в дальнейшем должен будет нанести тонер. Под действием лазера участки фоточувствительной поверхности фотовала, которые были засвечены лазером, становятся электропроводящими, и заряд на этих участках «стекает» на металлическую основу фотовала. Тем самым на поверхности фотовала создаётся электростатическое изображение будущего отпечатка в виде ослабленного заряда.

• • Наложение тонера.

Тонер в принтере служит в качестве специального химического красителя, который закрепляется в бумагу во время печати; отличительной стороной тонера является долговечность и надежность, поэтому множество пользователей предпочитают именно этот вид красителя Отрицательно заряженный ролик придает тонеру отрицательный заряд, а затем перенаправляет его на проявочный ролик.

Далее все наше внимание заострится на магнитном вале, который притягивает тонер, находящийся в бункере, на свою поверхность. Во время вращения вала, так называемые, твердые чернила проходят через узкую щель, которая образовывается между дозирующим лезвием и магнитным валом. Затем они притягиваются к фотобарабану, только на те места, с которых был снят заряд в процессе лазерного сканирования.

• • Перенос тонера.

В месте контакта фотовала с бумагой, под бумагой находится ещё один ролик, называемый роликом переноса. На него подаётся положительный заряд, который он сообщает и бумаге, с которой контактирует. Частички тонера, войдя в соприкосновение с положительно заряженной бумагой, переносятся на неё и удерживаются на поверхности за счёт электростатики. Если в этот момент посмотреть на бумагу, на ней будет сформировано полностью готовое изображение, которое можно легко разрушить, проведя по нему пальцем, потому что изображение состоит из притянутого к бумаге порошка тонера, ничем другим, кроме электростатики, на бумаге не удерживаемое.

Для получения финального отпечатка изображение необходимо закрепить.

• • Закрепление тонера.

Бумага с «насыпанным» тонерным изображением двигается далее к узлу закрепления (печке). Закрепляется изображение за счёт нагрева и давления. Печка состоит из двух валов: — верхнего, внутри которого находится нагревательный элемент (обычно — галогенная лампа), называемый термовалом; — нижнего (прижимной ролик), который прижимает бумагу к верхнему за счёт подпорной пружины. За температурой термовала следит термодатчик (термистор). Печка представляет собой два соприкасающихся вала, между которыми проходит бумага. При нагреве бумаги (180—220 °C) тонер, притянутый к ней, расплавляется и в жидком виде вжимается в текстуру бумаги. Выйдя из печки, тонер быстро застывает, что создаёт постоянное изображение, устойчивое к внешним воздействиям. Чтобы бумага, на которую нанесён тонер, не прилипала к термовалу, на нём выполнены отделители бумаги.

Источник: ru. wikipedia.org; www.fprints.ru; alex-anp.narod.ru

Проект «Как выбрать устройство». Ананьина Таня, Бадуева Настя

что это такое? Виды и типы принтеров для печати. Как выбрать и распечатывать? Характеристики и назначение

Что такое принтеры, как выбрать и распечатывать на них документы — такие вопросы часто задают люди, впервые столкнувшись с офисной техникой. Тем более что у этого оборудования есть варианты с разными характеристиками и назначением: от самых примитивных до мультифункциональных, способных осуществлять создание красочных фото, подключаться к телефону и планшетным ПК. Чтобы найти оптимальное решение, стоит изучить виды и типы принтеров для печати, рекомендации по обращению с ними более подробно.

Что это такое и для чего нужны?

Принтер — устройство, предназначенное для распечатывания документов, относится к разряду периферийных устройств, подключаемых к ПК. В зависимости от назначения такая техника может производить малотиражное создание информационных файлов в виде текста или графического изображения на бумаге, пленке. Разрешение в случае с фотопечатью зависит от типа принтера и его размеров. По сравнению с МФУ у таких устройств меньше число выполняемых функций: нет сканера, копировального блока, но они доступны по цене и сохраняют свою популярность, несмотря на появление более многозадачного оборудования.

От профессионального полиграфического оборудования принтеры тоже отличаются. В первую очередь скоростью и объемами печати. В зависимости от производительности принято выделять домашние, универсальные и офисные модели. Современные принтеры могут работать не только при подключении к ПК через проводное соединение.

Наличие модулей Bluetooth и Wi-Fi, слотов для USB-флеш-накопителей и microSD, карт памяти позволяет существенно расширить перечень доступных способов получения данных.

История создания

Впервые идея создания печатных устройств для документов, по аналогии с типографскими станками, возникла еще в 1835 году, но не получила развития из-за несовершенства технических возможностей того времени. Спустя почти 120 лет, в 1953 году мечты о портативных печатных машинах воплотились в жизнь. С появлением портативных компьютеров инженерам пришлось искать способы соединения традиционной механической печати с современной электроникой. Так появились лепестковые принтеры или Uniprinter, разработанные компанией Remington-Rand.

Скорость печати в этих машинах достигала рекордных показателей. Первые образцы могли в течение 1 минуты напечатать до 78000 знаков. В дальнейшем это качество было усовершенствовано, практически полностью лишив обычных машинисток работы. Печать стала быстрее — оттиски буквально вылетали из лотка, их приходилось ловить и собирать.

Матричные принтеры позволили сделать печатные устройства более миниатюрными. Головка для формирования оттиска существенно уступала лепесткам в размерах, а для изменения типа шрифта не нужно было прилагать усилия — это заметно повлияло на популярность устройств. Официально изобретение было зарегистрировано компанией Seiko Epson, но довольно скоро лидерство на рынке захватил бренд Centronics Data Computer.

Термопечатные принтеры изобрели уже в 1981 году, они были монохромными. В коммерческую продажу струйный Canon BJ-80 поступил 4 года спустя.

Цветные принтеры, работающие по термопечатной технологии, вышли в серийное производство уже в 1988 году. Первая подобная модель поддерживала формат печати А2 и разрешение 400 dpi.

Лазерная технология печати опередила свое время, ее прототип – электрография или ксерография – был разработан в 1938 году. Конструкция оборудования того времени уже имела фотобарабан, коротрон или вал заряда. Первые разработки современных версий были выполнены компанией Xerox в 1971 году. В производство для коммерческих предприятий они были запущены к концу 70-х годов прошлого века, а модели массового назначения появились лишь в 1984 году. Первопроходцем в этом направлении стала компания Hewlett-Packard, создавшая легендарную модель HP LaserJet.

Принцип работы

О том, как работает принтер, стоит поговорить более подробно. В зависимости от типа устройства нанесение изображения на поверхность листа бумаги происходит разными способами. Но принцип их действия всегда один: построение комбинации точек в определенной последовательности. Чем меньше размер каждого элемента, тем точнее и детальнее будет результат.

В большинстве современных принтеров используется сухой краситель — тонер, в струйных моделях пигмент разбрызгивается, в сублимационных – применяется метод испарения чернил с пленок.

По принципу действия различия заключаются в ряде признаков.

1. В лазерных принтерах построение изображения происходит при помощи лазера непосредственно на вращающемся барабане. Затем на его поверхность распыляется сухой тонер, оставляющий оттиск на бумаге. Конечный этап — «запекание» под термическим воздействием нагретого ролика.
2. В струйных устройствах есть подвижная головка, не касающаяся листа бумаги. Перемещаясь, она распыляет чернила через сопла, их количество варьируется от 12 до 256.
3. В матричном принтере подвижная головка перемещается внутри каретки вдоль бумажного листа. На нее подаются электрически импульсы. В самой головке находится 9-24 игл, контактирующих с электромагнитом. При подаче тока иголка смещается, контактирует с красящей лентой.

Это основные моменты, которые необходимо знать о принципах работы принтеров разного типа.

Обзор видов

Принтеры бывают разными: лазерными или матричными, струйными и сублимационными, имеют большой формат либо портативные габариты. Их базовая классификация учитывает именно способ печати, применяемый в устройстве, но есть и другие основные характеристики. Среди них – назначение оборудования: для печати на кружках, на дисках, на бумажных листах, для создания фотоснимков применяются разные приборы.

Кроме того, важно: печатает жидкими красками модель или использует более экономичный тонер в виде порошка, есть ли функции цветной передачи изображения.

Матричные

Редко используемый сегодня вариант. Этот вид принтеров наиболее близок к классическим печатным машинкам, в нем есть подвижная каретка и матрица в виде головки с набором игл. Перенос оттиска производится построчно при надавливании остриями на красящую ленту. В головке установлено от 9 до 24 игл – чем их больше, тем четче получается оттиск. Сегодня матричная печать сохранилась в кассовых аппаратах.

К преимуществам этого метода можно отнести неприхотливость в работе. Готовые оттиски не боятся механического истирания и контакта с влагой. Но матричные принтеры работают медленно, шумно и не дают высокой детализации изображения.

Лазерные

Фактически за почти столетие с момента изобретения ксерографии эта технология претерпела лишь незначительные изменения. Лазерная печать на принтере подходит для документов, графиков и диаграмм, фотоснимков. В ней используется порошковый краситель, который при нагреве запекается, образуя прочное соединение с бумагой. Оттиски не боятся выцветания, трения влаги, а сами лазерные принтеры малочувствительны к качеству бумаги.

Сами устройства стоят дороже, но более просты в обслуживании, имеют впечатляющий рабочий ресурс.

Струйные

Печатное оборудование этого типа применяют и в промышленном создании рекламной продукции, и дома или в офисе. Струйные принтеры обладают высокой скоростью печати, формируют изображение на основе множества точек. В качестве печатного элемента выступает матрица с соплами, подводом красящих веществ – емкости встраиваются в картридж или монтируются в корпусе. Из-за большого расхода красящего вещества в струйных принтерах в обиход вошли более экономичные варианты с СНПЧ — системой непрерывной подачи чернил. На большинство обычных моделей ее можно установить в виде внешнего блока.

Струйные принтеры самые разнообразные по функциональным возможностям и совместимости с разными типами красителей. Среди них есть варианты:

• на водной основе, самые доступные;
• пигментные для фотопечати;
• сольвентные (полиграфические) для рекламной продукции;
• на масляной базе для промышленной маркировки;
• спиртовые с ускоренным циклом высыхания;
• термотрансферные для переноса принтов на ткани.

По назначению выделяют домашние и офисные модели, рекламные — интерьерные для создания декора и широкоформатные. Для печати оттисков с фотографий используют устройства с СНПЧ. Для салонов ногтевого сервиса выпускают специальные маникюрные устройства, а для создания декоративных принтов на дисках и других предметах – сувенирные.

Струйные модели отличаются тихой, почти бесшумной работой, хорошей производительностью и отличной цветопередачей. Их основной недостаток — высокий расход чернил.

Кроме того, техника требует покупки правильной бумаги. При долгом простое краски высыхают.

Светодиодные

Принцип работы таких принтеров аналогичен лазерным, но здесь используется пучок светодиодных лучей. Устройства надежны и долговечны, обеспечивают скорость печати до 40 листов в минуту. Качество оттисков отличное, но стоят принтеры почти вдвое дороже лазерных при схожем функционале.

Многофункциональные устройства, или МФУ, объединяют в своем корпусе возможности сразу нескольких видов техники. Они хорошо подходят для использования в формате домашнего офиса, могут выполнять печать снимков, документов, сканировать и копировать оттиски.

Модели такого типа компактны, занимают мало места, но по производительности уступают специализированным видам оборудования.

Редко используемые типы

Среди устройств для печати есть и те, что используются относительно редко. Это сублимационные модели, применяемые в полиграфии. Барабанные принтеры, уже вышедшие из обихода, но обладающие непревзойденной скоростью печати. Лепестковые модели — прообраз матричных принтеров, но с особой системой размещения символов.

Популярные модели

Сегодня даже при небольшом бюджете можно приобрести принтер известной марки – дешевые модели есть у каждого крупного бренда. Среди достойных покупки вариантов можно выделить ряд моделей.

• Canon PIXMA G1411. Бюджетный струйный принтер с хорошими качеством и скоростью печати. В этой серии бренду, вообще, нет равных.

• Samsung Xpress M2020W. Черно-белый лазерный принтер с доступной ценой и встроенным беспроводным модулем. Удобное решение для офиса.

• HP Colour Laser Jet Pro M254dw. Модель цветного принтера с отличным сочетанием управляемости, производительности и качества цветопередачи.

• Canon PIXMA iX6840. Лучший цветной принтер с СНПЧ и возможностью создания оттисков в формате А3.

• HP Sprocket Photo Printer. Оптимальная модель для фотопечати. Мобильна, удобна, обеспечивает превосходное разрешение картинки.

• Xerox Phaser 6020. Простой светодиодный принтер с достойной ценой, подходящий для дома, мини-офиса.

Эта шестерка точно не подведет своих владельцев, успешно справится с любыми задачами, позволит получать желаемый результат в отличном качестве.

Расходные материалы

При покупке принтера его владельцу приходится учитывать и необходимость закупки расходных материалов. Это могут быть как элементы обслуживания — смазка, бумага, так и компоненты, обязательные для осуществления печати.

Тонер, чернила и емкости для них, картриджи рассчитаны на определенный рабочий ресурс, указанный производителем. Кроме того, периодически в лазерных моделях приходится менять девелопер — ферромагнитные шарики, отвечающие в картридже за перемещение тонера. Делать это лучше не самостоятельно, а в сервисном центре.

Как выбрать?

При выборе принтера очень важно с самого начала обратить внимание на ряд параметров, напрямую влияющих на удобство эксплуатации прибора, его функциональность и производительность. Можно выделить наиболее значимые параметры.

1. Тип устройства. МФУ значительно расширяют возможности офисной техники, но если не требуется сканирование, отправка и прием документов по факсу, копирование, переплачивать за многофункциональность бессмысленно.
2. Интенсивность нагрузки. От нее зависит желаемый объем картриджа, стоимость печати и ее скорость. Чем большее количество оттисков приходится делать в день, неделю, месяц, тем выше окажется нагрузка на технику. У офисных моделей ресурс больше, они легче выдерживают такие перегрузки. У домашних моделей расчетные объемы редко превышают 2000 оттисков в месяц.
3. Количество цветов. Если задача состоит исключительно в создании монохромных изображений, стоит с самого начала рассматривать принтеры черно-белой печати. В цветных устройствах устанавливается от 4 до 12 картриджей или емкостей с красителем – чем их больше, тем шире палитра оттенков.
4. Разрешение. От него зависит, насколько высокой будет детализация. Обозначается как dpi — точки на дюйм. Для фотографий приемлемое качество печати получается при разрешении 2400 dpi, для работы с таблицами и графиками нужно от 1200 dpi, только для текстовых документов 600 dpi.
5. Скорость создания оттиска. В профессиональных моделях она достигает 50 страниц в минуту, в домашних – от 10 до 5 (ч/б и цветные изображения соответственно). Струйные принтеры самые медленные, лазерные вдвое быстрее.
6. Формат печати. Размеры бумаги, поддерживаемые устройством, напрямую зависят от его функциональных возможностей. Например, фотопринтеры чаще всего поддерживают печать в формате А6. Максимальный для стандартных принтеров размер – А3.

Кроме того, значение могут иметь такие факторы, как наличие и тип интерфейсов, беспроводных модулей, тип поддерживаемых операционных систем.

Инструкция по эксплуатации

После покупки принтера — нового или б/у – его нужно подключить к ПК и правильно настроить. Соединение с компьютером, к которому он ранее не был подключен, требует своего подхода. В меню Windows «Пуск» нужно выбрать вкладку «Устройства и принтеры», найти подключенный принтер. После клика в контекстное меню можно установить по умолчанию печать с этого аппарата. Здесь же можно найти калибровку оборудования, печать пробной страницы и другие необходимые команды.

Если нужно посмотреть историю документов, придется воспользоваться вкладкой «Открыть очередь». Но она работает только для текущих материалов, поданных в печать. Предыдущие сведения, даже если сотрудники решили распечатать раскраски на рабочем принтере, удастся получить только при ведении журнала. Эта функция включается в пункте меню «Свойства». Здесь же можно очистить память, убрав галочку.

Иногда принтер нужно просто перезагрузить.

Для этого достаточно войти в меню управления и выбрать пункт «Перезапустить». Сброс позволит обнулить данные, что актуально при новом подключении.

Калибровка нужна в тех случаях, когда устройство работает неправильно, есть дефекты печати. Для ее выполнения скачиваются последние драйверы. Затем пользователь переходит в меню «Обслуживание», где можно запустить выравнивание печатающих головок.

Возможные неисправности

Диагностика поломок принтера всегда начинается с проверки всех расходных материалов и наличия электропитания. Если с этими показателями все в порядке, стоит обратить внимание на информационные сообщения, которые выдает техника. Например, надпись «Печать невозможна из-за неверной настройки текущего принтера» чаще всего появляется из-за использования устаревшего ПО – редактора Microsoft Word. В других программах ошибка не возникает. Вероятной причиной является наличие вредоносного кода в программе.

Если принтер не отображается диспетчером ПК в соответствующем окне Windows, причины тоже могут быть разными. Например, отключение службы печати ведет к такому результату. Проблема может быть и в поломке кабелей или штекеров.

Иногда решением становится только установка драйвера с сайта производителя принтера.

Когда устройство пишет «Нет бумаги» при полном лотке, стоит проверить характеристики листов, их соответствие требованиям производителя. Кроме того, такая ошибка может быть следствием загрязнения роликов, механического засора в системе или программного сбоя.

Если принтер печатает одно и то же много раз, причина, скорее всего, в сбое настроек. Нужно выполнить сброс памяти или отменить очередь в печати через пусковое меню.

Смотрите обзор принтера модели Canon PIXMA G1411.

Обзор современных технологий печати.

Матричные игольчатые принтеры
Современные игольчатые принтеры используют печатающую головку с 9 или 24 иглами, управляемыми при помощи магнитов. Быстродействие последних и количество печатающих игл в основном определяеют скорость печати. Печать осуществляется при горизонтальном движении головки (каретки) ее иглами через красящую ленту, заправленную в специальную кассету (картридж). Переход к следующей строке достигается синхронизированным движением бумаги. Современные принтеры обычно имееют размер точки при печати порядка 0.25мм и разрешение по вертикали (вдоль листа) порядка 180 точек на дюйм (dpi). За счет метода наложения точек «псевдоразрешение» по горизонтали может быть чуть выше (240-360 точек на дюйм). Данный метод, в принципе, несколько повышает качество печати соответствующих шрифтов и графики. Переход к шрифтам более высокого качества осуществляется по команде с панели управления принтера или программно. Быстродействие данных принтеров при печати простейшими шрифтами (со знакообразующей матрицей около 8*8 точек), особенно 24-игольчатых, очень высоко и достигает нескольких десятков листов, типа машинописного, в минуту. Печать более сложных шрифтов, с матрицей более 9 точек в высоту, с наложением по горизонтали, требующим второго прохода печатающей головки, как и печать графики максимального разрешения, снижает скорость вывода документа в несколько раз (обеспечивается быстродействие в диапазоне 25-500 знаков в минуту). Игольчатые принтеры имеют гибкие возможности вывода других шрифтов программно с применением соответствующих драйверов и различных форматов матрицы символа, с управлением межсимвольным и междустрочным расстоянием. Современные принтеры данной гпуппы предусматривают работу с форматами бумаги А4 или А3, различные способы подачи бумаги, печатают на прямом и обратном ходе каретки, имеют удобный пользовательский интерфейс. Эти принтеры очень надежны и имеют низкие эксплуатационные расходы.
Принтеры, использующие технологию термопечати
Эти принтеры очень близки по механизму к матричным (они используют печатную головку, оснащенную матрицей нагревательных элементов, и специальную бумагу, пропитанную термочуствительным красителем). Изготовляемая по толстопленочной технологии матрица головки для термопечати может иметь более высокое разрешение (до 200 точек на дюйм), однако инерционность и ряд других принципиальных ограничений процесса печати не позволяют существенно повысить скорость печати, обычно составляющую 40-120 символов в минуту. Недостатком такого принтера есть то, что часто недостаточной является яркость и контрастность изображения, номенклатура доступных типов бумаги. Достоинствами же термопринтеров являются малый уровень шума при работе, компактность, надежность, отсутствие заправляемых расходных материалов.
Струйные принтеры
Струйные принтеры отличаются от матричных и термопринтеров печатающей головкой. Поскольку струйная технология использует метод «выбрасывания» капель красителя на бумагу, соответствующая матрица печати представляет собой набор сопел, с которыми соеденены емкости для чернил и управляющие механизмы. Требования к краскам очень противоречивы и высоки, а качество изображения сильно зависит от типа бумаги. Современные струйные принтеры для массового применения, как правило, имеют разрешающую способность на уровне 600 или 720 точек на дюйм, могут печатать с удовлетворительным качеством на обычной бумаге и с высоким качеством — на специальной бумаге. В последнее время струйные принтеры интенсивно доганяют лазерные по качеству и скорости печати. Последние модели имеют физическое разрешение до 2400 точек на дюйм с термоструйной технологией печати и 2880*720 точек на дюйм с пьезоэлектрической технологией печати. Типовое быстродействие при печати текстов составляет 5-6 страниц в минуту, а последние модели достигают 16-20 страниц текста в минуту в скоростном режиме (при низком качестве печати). Струйные принтеры малошумны и весьма универсальны, цена их постоянно снижается, а качество печати улучшается.
Лазерные и светодиодные принтеры
В лазерных и светодиодных печатающих устройствах используется свойство фоточуствительности ряда материалов, которые изменяют свой поверхностный электростатический заряд под воздействием света. Для реализации этого процесса, помимо тракта протяжки бумаги, данные принтеры содержат светочуствительный барабан, зеркальную систему развертки, устройства фокусировки и лазерный диод (или матрицу светодиодов). После зарядки и поточечной засветки светочуствительного барабана, соответствующей формируемому изображению, на него подается и закрепляется в соответствии с распределением электрического заряда специальный красящий порошок — тонер. Далее по барабану прокатывается бумага и снимает с него тонер. Окончательное закрепление изображения на бумаге достигается ее разогревом до температуры расплавления тонера. Особенности данного процесса, такие, как формирование точки изображения лучем света, а далее — мелкодисперсным специальным порошком красителя, предопределяют возможность очень малых размеров точки матрицы изображения и соответственно — разрешающую способность лазерных принтеров, которая на практике составляет 300-1200 точек на дюйм. В целом высокая разрешающая способность принтеров данной группы позволяет использовать их для печати разнообразной текстовой и графической информации, вплоть до изготовления полиграфических макетов и форм. Для обеспечения печати графики лазерные устройства, как правило, имеют буферную память объемом от 1Мб и возможности ее дальнейшего расширения. Данные принтеры используют обычную и высококачественную бумагу, печатают текст и графику со скоростью от 8 (современные модели) до 32 (и более) листов формата А4 в минуту, и малошумны в работе. Лазерные и светодиодные принтеры требуют квалифицированного обслуживания, и на стоимость их продукции принято относить эксплуатационные и амортизационные расходы. Цены на на лазерные принтеры относительно высоки (хотя непрерывно снижаются), но расходы оправдываются весьма высоким качеством продукции, приближающейся к уровню полиграфии.

---

Наиболее крупные производители струйных принтеров в мире — это Hewlett-Packard
Co., Canon Inc., Lexmark International, Inc., Seiko Epson Corp. Технология
печати, применяемая первыми тремя, может быть объединена названием термоструйная
(также она используется компаниями Xerox, Olivetti).


Все термические печатающие головки работают по одному принципу. Нагреватель
(резистор) расположен в нижней части чернильного канала, около сопла печатающей
головки. Короткий импульс напряжения подается на резистор, резисторы нагреваются
до 400-600 0С, что вызывает быстрый нагрев чернил до температуры кипения.
Этот переход из жидкости в пар вызывает расширение объема чернил, заставляя
тем самым каплю чернил вырываться из сопла печатающей головки. Этот процесс
повторяется тысячи раз в секунду.





Если внимательнее рассмотреть технологию нанесения чернил на субстрат (бумага,
пленка и т.д.), то НР и Lexmark используют технологию чернильной струи (ink
jet), а фирма Canon разработала уникальную систему, названную пузырьковой
(bubble jet).





При этом используется непрямое нагревание чернил, а нагревательный элемент
находится за пределами трубки с чернилами. Поэтому, в отличие от технологии
прямого нагрева чернил, в картриджах Canon и Xerox направление процесса испарения
чернил и формирование пузырька не совпадает с направлением оси, проходящей
через нагревательный элемент и сопло, а ориентировано под углом 90 град. к
ней. Удлиненный путь пробега капли до субстрата приводит к менее точному повторению
выброса. Однако по конструкции такие печатающие головки проще, их легче производить,
поэтому они остаются популярной, более дешевой альтернативой пьезоголовки
(около 10 % стоимости).

Пьезоэлектрические печатающие головки играют также важную роль в струйной
печати. В отличие от термических печатающих головок, требующих тепла для выброса
капель, пьезоголовка работает вследствие генерирования электрического поля
и последующей деформации специального керамического материала. Происходит
изменение давления в чернилах, что заставляет каплю вылетать из сопла на субстрат.
Лидером в производстве печатающих устройств с пьезоголовкой есть фирма Seiko
Epson Corp.


Главное преимущество технологии печатающих головок Epson — достижение очень высокого разрешения (5760×1440 точек на кв. дюйм при размере чернильной капли 3 пиколитра) и фотографическое качество печати. Чернильные капли, вылетающие из пьезоголовки более гладкие и однородные по сравнению с таковыми, полученными из головки НР. Сжатие керамики и тот факт, что чернила не нагреваются, дают возможность получить более гладкие капли по сравнению с «взрывообразным» выбросом чернил из сопла термической головки.

Размер капель лучше контролируется в случае пьезоэлектрической головки. Продолжительность приложения электрического напряжения к керамике прямо влияет на размер капли: чем короче время, тем меньше капля.

Сопла печатающей головки Epson меньше, чем у термических головок (10-15 микрон по сравнению с 20-25 у Canon и 30-50 у НР и Lexmark). И срабатывает она быстрее, скорость срабатывания более 50 кГц, когда у термических 20 кГц.

Все же 75 % на рынке занимают термоструйные принтеры, лидер — НР. Но у Epson свой сегмент.

Дополнительное преимущество пьезоэлектрической головки — возможность печатать чернилами на основе различных растворителей (не только водными, как в случае термоструйной печати), масла, сублимационными, твердыми чернилами и т.д.

Благодаря этому преимуществу пьезотехнология играет важную роль в ряде областей печати на специальных субстратах, таких как непористые материалы, ткани и т.д.

---

Поговорим более подобно о современных методах улучшения качества струйной печати применяемых производителями принтеров:

Поставим общую задачу создания изображения на бумаге. У нас есть распылитель — некое устройство, выстреливающее капли чернил. Есть сами чернила. И, наконец, программа — часть драйвера, которая управляет распылителем, и «говорит» ему, в какой момент времени какую краску надо наносить на бумагу.

Отсюда выводятся частные задачи. Распылитель должен быть как можно более точен. Его характеристики — разрешение печати и размеры капли, причем он должен уметь создавать капли разных размеров. Сегодня каждый производитель нашел свой подход к этой задаче, но суть фирменных технологий остается неизменной — распылитель должен быть гибким и точным.

Технология Epson Variable Droplet позволяет сплошные массивы быстро заливать крупными точками, а мелкими тщательно прорабатывать тонкие цветовые переходы и детали изображения в максимальном разрешении. Чуть позже для термопечати аналогичную задачу решили Canon и Hewlett-Packard. У Canon технология Drop Modulation предполагает использование двух нагревателей в каждой форсунке, при одновременном включении их образуется капля втрое меньшего объема, нежели в стандартном режиме. Скорость и точность «полета» капли были отдельным предметом исследования Canon, в результате чего дюзы форсунок получили звездообразную форму, а нагреватель перенесли к самому краю трубки. У компании Lexmark — свой оригинальный подход. Картриджи к современной линейке принтеров Zx5 имеют форсунки двух диаметров — маленькие, стреляющие 3-пикалитровыми каплями и большие — на 10 пиколитров.

Точность распыления напрямую связана с разрешением печати. Которое, в свою очередь, зависит от точности механизма, количества дюз в распылителе и скорости выстреливания капель. Несмотря на разные подходы к формированию картинки, все производители вынуждены наращивать и точность механики и «скорострельность» печатной головки. Epson и Canon в последние годы увеличили разрешение до 2800 dpi, Lexmark — до 3600, а Hewlett-Packard — до 4800. Хотя в последних моделях НР этот режим используется только в случае высокого разрешения исходного файла-фотографии, от 1200 dpi.

Скорость печати нечасто бывает предметом отдельных исследований, считается, что по мере совершенствования головок и механики принтера постепенно растет и скорость (особо шустрые модели уже обогнали недорогие лазерники). Тем интереснее, реализованное в принтерах Canon BJC-5000/5100 решение. Две печатающие головки в них получили независимую «подвеску». Поставив два одинаковых картриджа можно вдвое ускорить печать. Допускаются и сочетания чернильниц — черная с цветной и цветная с фотокартриджем.

Параллельно с решением задачи оптимального размера капель, решается другая — «как наносить». Эту задачу выполняет драйвер — именно он определяет в реальном масштабе времени, сколько и куда надо «накапать» чернил. Наиболее оригинальный подход, пожалуй, предложила Hewlett-Packard — ее технология PhotoRet (Resolution Enhancement Technology) развивается уже не первый год и сегодня появилась четвертая версия — PhotoRet IV. Смысл этого подхода таков: перед тем, как распылять краску, неплохо подумать, как ее оптимально распылять. И НР предложила рисовать картину относительно большими точками, но цвет каждой точки выбирать из большой палитры. Для этого большая капля, попадающая на бумагу, формируется из нескольких мелких. Причем компоненты дозируются очень точно. Например, 9 частей черного, 3 — маженты, 5 — циана и 1 — желтого. В последних моделях принтеров HP печать ведется в шести цветах, и в итоге цвет каждой точки можно выбирать из палитры в 1,2 миллиона цветов. Конечно, это намного меньше, чем в стандарте TrueColor (16 млн. цветов), но в том-то и секрет, что, гибко выбирая цвет каждой точки, можно сохранить общую палитру, но значительно увеличить скорость печати. Мысль здравая. Но конечный результат НР примерно такой же, как у других производителей, а значит — это не единственный работающий метод.

Вместе или раздельно? Позиция Seiko Epson такова: лучшая на свете технология не просто струйная, а пьезоструйная. То есть та, в которой основным двигателем распыления служит пьезокристалл — вещество, меняющее форму и объем под воздействием электрического тока. Если подать на кристалл импульс тока, он создаст в чернилах волну, которая достигнет дюзы и выплеснется из нее в виде микроскопической капельки. После чего сразу запускают обратный процесс (обратная волна), которая всасывает паразитные брызги, чтобы на бумаге получилась ровна капля, а не клякса. Главная достоинство технологии — повышенная долговечность печатной головки, поэтому ее встраивают в принтер (или совмещают с ним). По заявлениям Epson, ресурс печатающей головки равен ресурсу принтера. И это действительно так, если принтер используется регулярно, «голова» также регулярно промывается чернилами. Но, если по какой-то причине, принтер долго (больше месяца) не использовался, чернила в каналах засыхают. После чего их приходится долго промывать. В особо запущенных случаях штатные средства принтера не справляются, и тогда приходится менять в сервис-ценре засохшую намертво головку примерно за полцены принтера. Если засохла недорогая модель (до $100) проще сразу купить новую. Другой подход представляют Hewlett-Packard и Lexmark. Они, напротив, полностью отказываются связывать судьбу принтера с судьбой головки. Отчасти это объясняется применяемой технологией распыления — термоструйной. Здесь двигателем является нагревательный элемент, в последних моделях даже два элемента. Это микроскопическая «печка» мгновенно нагревает чернила, увеличивая их объем, от чего, по всем законам физики, чернилам становится тесно в канале и они вырываются из дюзы. А для подавления паразитных капель применяются разные способы — в частности, звездообразная форма дюзы. В принципе, на нагревателях также можно сделать головку с большим ресурсом, но это намного сложнее, чем в случае пьезотехнологии. Поэтому сторонники раздельного подхода создают относительно дешевые головки с маленьким ресурсом и встраивают их в картридж. Разумеется, это удорожает производство картриджей, но как показывают текущие цены, пользователю в любом случае приходится много платить. Кроме того, на рынке нет поддельных картриджей со встроенными головками, мошенники их не подделывают, а перезаправляют другими, явно неродными чернилами :). А главное достоинство такой схемы — если в печатной головке намертво засыхают чернила, пользователь в худшем случае лишается картриджа, а не принтера. Третий подход выбрали Canon и Xerox (не во всех моделях). Они предпочитают делать термоструйные головки с большим ресурсом (он также, по заявлениям производителя равен ресурсу принтера), но не жестко встраивать их в принтер, а «мягко» — головка снимается достаточно легко, и пользователь, в случае чего, может просто купить новую и самостоятельно ее заменить. Ее цена, конечно, не половина принтера, а гораздо меньше — примерно пятая часть. Так что в случае «мертвого засыхания» больших убытков не будет.

Умный подход к формированию изображения на способе подготовки точек не заканчивается, а только начинается. И здесь, пожалуй, у струйной печати — самый большой резерв развития. Драйверы становятся все более «думающими». Они не просто распыляют чернила по шаблону из файла, но тщательно анализируют исходную картинку. Основной подход Epson к этой проблеме называется PhotoEnhance. При этом человек доверяет драйверу выстраивание цветов, отказывается от точной передачи цвета по какому-либо стандарту цветокоррекции. И надо сказать, что часто PhotoEnhance оправдывает высокое доверие. Есть примеры, когда анализ картинки позволял вытягивать совершенно неожиданные элементы изображения (подобная работа в Photoshop’е требует высокой квалификации). Мой личный пример — фотография старинного рояля. На исходном кадре крышку практически не видно, она находится в полном затемнении. Но PhotoEnhance так перераспределил свет, что на крышке проступил резной узор. Я даже не догадывался, не помнил, что он есть.

Т.е. получается, что драйвер «додумывает» за человека, как представить изображение наилучшим образом. И над алгоритмами «додумывания» трудится целая армия математиков. В частности, их труд направлен на восстановление при печати недостающих элементов, которые пропадают в низком разрешении. По сути, эта задача эквивалентна экстраполяции, но на практике решается более тонко — программа не просто анализирует ход имеющихся линий и продолжает их, она выделяет объекты изображения и стремится придать им определенную форму. В той же технологии Epson PhotoEnhance иногда можно наблюдать интересный результат, как драйвер, допустим, «подчищает» кожу, убирает ее мелкие дефекты. Т.е. он знает, что на картине присутствует человек. И его надо сделать красивым.

Hewlett-Packard решает эту задачу по частям. В состав последних принтеров НР входит соответствующий набор утилит: Contrast Enhancement, Digital Flash, SmartFocus, Sharpness и Smoothing (усиление контраста, цифровая вспышка, интеллектуальная фокусировка, резкость и разглаживание). Если выставить в этих утилитах режим «Auto», общая работа будет напоминать то, что делает Epson PhotoEnhance.

Canon ограничивается вытягиванием оттенков и деталей картинки на особо темных и очень светлых участках с помощью своей Color Image Processing System (CCIPS). Для фотографий можно включить отдельную опцию фото-оптимизатора, где кроме традиционной цветокоррекции с учетом условий освещения и настройки контраста, есть и нетривиальные алгоритмы. Всем знакомы дефекты фотографий, сделанных против света — неестественно белое небо и, хуже того, сам объект съемки на первом плане бледный и неконтрастный. Или — цветовой шум, особенно заметный при съемке цифровой камерой в условиях низкой освещенности, когда однородный в оригинале фон замусоривается лишними точками. Полностью исправить такие дефекты сложно даже вручную (или придется повозиться над каждым фото час-другой-третий), но получить визуально приятные отпечатки можно автоматически.

Ни один производитель не решится утверждать, что его умные драйверы полностью устраняют проблему цветокалибровки — до этого еще очень далеко. Но, оказывается, если речь идет о печати фотографий, цепочку калибруемых устройств можно сократить до двух — принтера и цифровой камеры. Технология Epson PRINT Image Matching (PIM) фактически представляет особый язык, на котором общаются эти два устройства. Если точнее, цифровая камера сохраняет свои настройки вместе с кадром (гамма, цветовой баланс, насыщенность, яркость, резкость и т. п.) и передает эти данные принтеру. Все данные записываются в заголовке стандартного jpg-файла. Думаете, что для PIM’а нужен особо хитрый принтер, вроде Epson Stylus Photo 895, читающий кадры прямо с флэшек»? Спешу успокоить — технология работает и в привычном режиме, файлы можно загрузить с камеры в компьютер и затем уже вывести на печать. Только обрабатывать такие файлы в графических редакторах не стоит. Потому что еще одно преимущество «непосредственной печати» — в сохранении цветовой палитры YCbCr цифровой камеры, заметно более широкой, нежели цветовое пространство монитора (sRGB). Технологию PIM пока поддерживают исключительно последние модели Epson, то с цифровыми камерами дело обстоит проще — на инициативу откликнулись Casio, Nikon, Olympus, Sony и многие прочие известные.

Химия
Тот факт, что вслед за основным производителем совместимые чернила начинают смешивать десятки фирм, добиваясь вполне приличных результатов, не означает, что задача получения «правильной краски» проста, и в картридж можно залить чернила «Радуга». То есть залить-то можно, но на бумаге такие чернила расплывутся, а печатную головку очень скоро засорят. А ведь мы в требуем от чернил многого — достоверной цветопередачи, влаго- и светостойкости, они не должны сыпаться или наоборот насквозь пропитывать бумагу (в обоих случаях придется либо покупать очень дорогую бумагу с фирменным покрытием, либо без всякого удовольствия смотреть на отпечатки, сделанные на обычной). Наконец, любой современный принтер, обладающий большой скоростью печати, нуждается в быстросохнущих чернилах, иначе они просто-напросто смажутся в выходной стопке.

Чернильные проблемы каждая фирма решает по-своему. Например, Epson для повышения стойкости отпечатков экспериментирует с пигментными чернилами. Они давно и широко используются в черных картриджах, по атмосферной стойкости их можно сравнить с тонером для лазерных принтеров. Но цветные пигментные чернила проигрывают традиционным водорастворимым (dye-based) в части цветопередачи, да и механическая прочность покрытия получается невысокой. Крупные частицы пигмента плохо впитываются бумагой, и слой получается неравномерной толщины. Чтобы избавиться от этих недостатков Epson в своих чернилах ColorFast предложила измельчать пигмент до среднего размера частицы 0,1 мкм и заключать каждую частицу в оболочку из прозрачного полимера. Срок службы отпечатков заявлен нешуточный — до 200 лет, против 15 — у прежних водорастворимых чернил Epson Quick Dry.

Конечно, нужно делать скидку на вероятное рекламное завышение характеристик и существенно разнящиеся условия службы одних и тех же отпечатков. Пока могу только отметить, что чернила прежнего поколения были использованы мною для печати этикеток на принтере Epson Stylus Photo 700. Этикеток для домашних солений и вина, которые в условиях достаточно холодного, а потому сырого погреба совершенно потеряли краску. И на них уже нельзя было бы, не будь других отметок. Тогда как старые черно-белые «пигментные» отпечатки HP Deskjet 600 остаются читабельными в тех же условиях уже пять лет. Словом, если компания Epson добьется такой же стойкости и для цветных чернил, то честь ей и хвала.

HP, тем временем, продолжает «химичить», и в последнем Photosmart 7550 количество разных чернил доведено до семи! Считайте сами — один картридж с черными пигментными чернилами предназначен для быстрой печати стойкого ко всему текста, второй — с водорастворимыми чернилами трех основных цветов CMY-модели — для цветной графики, для печати фотографий служит третий картридж, содержащий светло-голубые, светло-малиновые и черные водорастворимые (!) чернила. При необходимости достоинства пигментных и водорастворимых чернил могут быть в прямом смысле слиты воедино.

Не менее круто замешивает чернила Canon. Чего стоит один только «оптимизатор чернил» — прозрачное вещество, заливаемое в отдельный отсек черного картриджа! При нанесении его на обычную бумагу перед печатью (естественно, точечно, в те же самые позиции, что будут покрыты чернилами) повышается водостойкость отпечатков, а более всего выигрывает режим черно-белой текстовой печати.

Сервис
Как только в принтерах Hewlett-Packard появилось автоматическое выравнивание картриджа, оно казалось чем-то надуманным, почти ненужным. Не так часто необходима эта функция, чтобы серьезно к ней относиться. А сегодня, когда встречается принтер без автоматического выравнивания, смотришь на него как на недоделанного. Пока только Epson не стала применять эту технологию, Canon и Lexmark поняли, что это особенно полезно в принтерах, где приходится черный картридж менять на фото и наоборот. Думаю, если эту процедуру придется проделать всего два раза в день, вспомнишь автоматику добрым словом. А листа и чуть-чуть краски не жалко.

Кстати о Lexmark (поводов вспомнить ее до сих пор было немного): пока первая и единственная озаботилась автоматическим выравниванием бумаги, поставив вертикальный ряд роликов для «разворачивания» листа.

Не совсем к механической части принтера, а скорее к электронике, можно отнести встраиваемые уже во многие модели датчики типа бумаги. Два детектора определяют степень отражения и преломления света, заправленного в принтер материала, и передают результаты замеров в драйвер. А драйвер не только удивляет пользователя своей осведомленностью, но и автоматически подстраивает параметры печати.

Универсальные принтеры имеют дело с разными носителями будущей твердой копии документа: тут и рулонная бумага, и фотокарточки, и даже компакт-диски (например, для принтера Epson Stylus Photo 950). В идеале принтер должен иметь несколько входных лотков, дабы пользователь не тратил времени на смену бумаги, а для выбора нужного неплохо бы предусмотреть пару кнопок на передней панели принтера (чтобы не лезть в настройки драйвера).

Не такая эффективная в работе, но не менее любопытная технология Relay Feeding ASF — релейный узел автоподачи бумаги от Canon. Принтер запоминает длину первого листа печатаемого документа и подает последующие листы, не дожидаясь полной выгрузки предыдущего. Не бог весть, какое изобретение, и лазерные принтеры давно научились прогонять листы друг за другом, но секунду-другую в расчете на страницу этот способ экономит.

Никак нельзя и без мелочей, доставляющих приятные эмоции тестерам и пользователям (первым, пожалуй, даже в большей степени, потому что докапываться до иной особенности принтера — далеко не всякому человеку любопытно). Но, например, печать без полей, реализованная в отдельно взятых принтерах Canon, Epson и Hewlett-Packard — вещь крайне полезная. Причем не только для печати фотографий (здесь есть альтернатива для ленивых — встречается фотобумага с отламывающимися полями, так что даже и резак не нужен). Получить какой-нибудь чертеж или плакат метрового калибра, можно хоть на принтере формата А4 (разумеется, если делать это приходится эпизодически и «правильного» плоттера нет под рукой). Только традиционный способ омрачается потраченным на обрезку полей временем, «бесполевой» же метод прост — достаточно разложить фрагменты и прихватить скотчем.

Кстати, технологическая проблема, мешающая разрешить на всех принтерах печать без полей (по крайней мере, боковых) — в опасности залить чернилами валики, протягивающие бумагу. Epson ее решила напрямую, установив по краям формата поролоновые подушечки, собирающие лишние чернила. Не совсем, на мой взгляд, красивое решение, но у других тоже есть недостатки. У принтеров Hewlett-Packard бумага схватывается посередине, причем так жестко, что потом на отпечатке остаются крошки от резинового прижима. Причем, иногда из-за этого возникают дефекты печати.

Из почти «софтовых» удобств можно отметить HP Ink backup: когда вы доделываете свой проект поздно ночью и нет времени сбегать за новым картриджем, принтер может печатать черный текст, задействуя цветные чернила. Конечно, распечатка будет несколько сероватой, но все же лучше чем ничего, и гораздо логичнее поведения некоторых принтеров, отказывающихся даже опознаваться драйвером, когда одна из чернильниц опустела.

---

Источник: Инк-Маркет.ру.

Принцип работы матричного принтера

Принцип работы матричного принтера

Матричные принтеры — это одна из самых старых используемых сегодня разновидностей принтеров. Печать производится благодаря печатающей головке и набору игл, которую приводят в работу электронные магниты. Головка перемещается по листу, в это время иглы производят удары по бумаге через красящую ленту, распечатывая таким самым текст. 

Принцип работы матричного принтера

Текст при помощи матричного принтера формируется за счет головки. Этот элемент состоит из набора игл, передвижение которых производится благодаря электромагнитам. Головка перемещается по направляющим вдоль бумаги. При печати иголки в определенном порядке ударяют по листу. Но прежде чем пробить бумагу, они пробивают красящую ленту, располагающуюся в матричном картридже.

Передвижение каретки производится благодаря ременной передаче. В роли электропривода выступает шаговый двигатель. Этот вид принтера называется ударно-матричным. Однако существуют еще линейно-матричные устройства, характеризующиеся высокой скоростью печати. Здесь установлены молоточки, равномерно находящиеся на челночном механизме. В этом оборудовании применяется технология, которая обеспечивает перенести строчки за один проход.

Как работает матричный принтер с программным управлением

Традиционные принтеры на матричной базе работают в соответствии с заданными режимами и, как правило, ориентируются на печать текстов. Программное же управление позволяет выполнять более широкий спектр задач, в том числе отражать на бумажном носителе графическую информацию. Пользователь имеет возможность через компьютер задавать индивидуальные характеристики печати. На сегодняшний день выделяется несколько режимов, в которых работают программируемые матричные принтеры. Принцип работы устройства в режиме LQ, к примеру, задействует не менее 24 игл и позволяет получать типографическое качество. Модели с 9 иглами поддерживают формат работы NLQ и отличаются менее высоким качеством. Существуют и специализированные принтеры, рассчитанные на печать крупноформатных графических материалов.

Видео по теме

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.


Что представляет собой матричная печать, и где она используется

Название «матричные принтеры» используют как в узком, так и в широком понятии.

С одной стороны, это все устройства, которые осуществляют печать посредством матрицы, при этом все современные принтеры имеют такой встроенный функционал. С другой стороны, технология матричной печати подразумевает использование в аппарате печатающей головки, на которой размещены иголки. Они ударяют по красящей ленте, и получаются точки на бумаге. Определенная комбинация точек формирует один из символов. Это более узкое понимание данного названия.

Виды матричных принтеров

Последовательно-матричные

Имеют в своем составе печатающую головку, оснащенную определенным количеством иголок. Головка вместе с картриджем прикрепляется к подвижной каретке, на движение котрой влияет электродвигатель с ременной передачей. Каретка двигается вдоль линии печати. Иголки ударяют по ленте, оставляя на бумаге символы, состоящие из точек.

Линейно-матричные

Данные модели не имеют кареток и печатающих головок, картриджи у них неподвижные. Основной конструктивный элемент – это шаттл, так называемая печатающая планка с молоточками. Шаттл дублирует на бумагу строку, состоящую из точек, поэтому такие устройства имеют второе название — строчные. Строку создают все молоточки по всей длине, поэтому линейно-матричные принтеры имеют более высокую скорость (до 1,5 тыс. символов в секунду).

Каретка

Данный технологический элемент каждого принтера продвигается по специальным направляющим и «несет» на себе печатающую головку с картриджем. К каретке подведен шлейф, через него к иголкам подаются электрические импульсы. С обеих сторон движения каретки прикреплены датчики, которые исключают застревание механизма в процессе печати.

Печатающая головка

Она состоит из матрицы с подвижными иглами из вольфрамового сплава. Число иголок колеблется от 7 до 48, но наиболее популярны модели с 9 и 24 иголками. Они размещены в виде столбцов вертикально или ромбовидно. Каждая иголочка вставлена в направляющую и оснащена пружинкой. В процессе печати каждая игла резко ударяет по красящей ленте, которая моментально прижимается к бумаге, затем игла отскакивает. На листе остается точка. При ударе нескольких игл формируется символ или графическое изображение.

Баллистический механизм

В процессе баллистической печати иголочка втягивается в электромагнит, пружинка надевается на нее и сжимается. После отключения тока пружина выталкивает иголочку на место, а моментальному возвращению иглы способствует упругий материал вала, на который опирается бумага.

Запасенная энергия

В момент такой печати пружина, которая находится в покое, притянута к магниту. Затем включается магнитное поле катушки, и энергия пружины выталкивает иглу на красящую ленту. Затем направление тока меняется, и игла возвращается на место. Катушки размещаются на плате управления устройством, а для контроля над током встроены ключевые транзисторы.

Лента и механизм ее подмотки

Для равномерного применения ленты по всей ее длине аппарат оснащается специальным механизмом, который состоит из шестеренок. При этом лента движется только в одну сторону, и ее направление не зависит от движения каретки.

Система охлаждения

Электромагниты в момент работы аппарата сильно нагреваются, поэтому на печатающую головку устанавливается радиатор для отвода нагретого воздуха. В промышленных принтерах используется вентилятор и датчики температуры. Если головка перегревается – то скорость работы снижается.

Трактор

Это дополнительное устройство, состоящее из двух направляющих и двух защелок для бумаги с перфорацией.

Бумажный носитель

Матричные устройства самые лояльные к качеству бумаги. Она может быть как листовой, так и непрерывной, иметь разную ширину и толщину.

В последовательно-матричных аппаратах обычно применяется рулонная бумага или сложенная гармошкой. Носитель может оснащаться перфорацией вдоль срезов листа. Специальные выступы на валу удерживают бумагу за отверстия, предотвращая ее замятие. В линейно-матричных устройствах применяются только отдельные листы, так как рулоны требуют дополнительной подмотки.

Автоподатчик бумаги

Специальный подающий лоток отправляет носитель в печатающий тракт.

Зазор

В отдельных моделях встроена функция автоматической установки зазора между бумагой и валом, на который она опирается. Она особенно необходима, если носители применяются с разными характеристиками толщины.

Преимущества и недостатки устройств

* К плюсам матричной печати относят невысокую цену на расходники, нетребовательность к бумаге, конструктивную простоту устройств и их низкую стоимость.

* Среди недостатков можно выделить среднее качество оттиска, шумы при работе, невысокую производительность ранних моделей.

Лидеры рынка

Конечно же, первое место занимает компания Epson, первопроходец в сфере ударно-точечных принтеров. В линейке компании есть и гиганты для банков типа DFX-8000, и малыши для магазинов Epson LX-300, и средний формат для бухгалтеров типа LX-1050 и FX-1170.

Также известны компании OKI, Brother, NEC, Panasonic, Citizen, Tally и Printronix.

Где нашла применение матричная печать

Многие отрасли, в которых качество оттиска не имеет значения, но делается упор на число одновременно выдаваемых копий и низкую стоимость оттиска, активно используют данную технологию. Это банки и банкоматы, кассы по продаже билетов, терминалы по оплате, чековые аппараты, научная сфера, промышленность и другие отрасли.

Матричная печать и ее режимы

В современных матричных печатающих устройствах предусмотрены два режима печати: графика и текст.

Графический режим позволяет воспроизводить несложные изображения, а текстовый – цифры, буквы, символы.

Графический режим

В графике скорость печати заметно снижена, но качество оттиска улучшено. Матричным принтерам не доступно отображение сложной графике, так как разрешение печати невысокое, цветов мало, да и технология ударов иголок просто не позволяет этого делать. Поэтому в графическом режиме могут выдаваться различные диаграммы, простые рисунки, графики и таблицы.

Алфавитно-цифровой (текстовый) режим

В свою очередь, текстовый режим может выдавать оттиски низкого (черновик), среднего и высокого (типографского) качества. соответственно. чем выше скорость — тем ниже качество печати. Существует также четвертый дополнительный режим PCE — запатентованная разработка от Epson. Принтер работает на высокой скорости, выдавая не низкое, а среднее качество печати.

• При высоком типографском качестве каждая пробивается иголками 4 раза, поэтому скорость печати заметно снижается. Данная опция предусмотрена в 24-игольчатых принтерах, обозначается она символами LQ.
• Среднее, или почти типографское качество печати достигается путем похода печатающей головки одной строки за 2 раза.  сЭто самый востребованный режим печати, обозначается как NLQ.
• Черновик или Draft значительно ускоряет работу, применяется для потоковой печати. В момент всего одного прохода иголки пропускают  некоторые точки в символах. Четкость теряется, но скорость возрастает значительно.
• Режим PSE также пропускает некоторые точки, как и NLQ, но в то же время  уменьшает расстояние между другими точками. Скорость при этом увеличивается, а качество почти не меняется, символы выглядят яркими, но становятся тоньше их контуры. Данный режим реализован только в нескольких моделях Epson.

Индивидуальные режимы

• В некоторых моделях работа иголок настраивается вручную. Обычно операторы применяют такие настройки для отображения графики. Они снижают скорость печати, но оптимизируют ее качество.
• Как правило, матричные принтеры издают много шума. Некоторые модели имеют режим тихой печати, когда строка формируется два прохода, но работают при этом только 50% иголок. При включении такого режима скорость уменьшается на 50%.
• Настройка режима подачи рулонной бумаги также предусмотрена в отдельных моделях. Обычно ПУ работают с отдельными листами формата А4, для подачи рулона необходимо включение спецрежима.
• К режимам отображения шрифтов в матричных аппаратах также относят стандартный режим и специальное выделение текста курсивом или жирным шрифтом.
• В некоторых матричных аппаратах встроен режим цветной печати. Иногда блок цветной печати является неотъемлемым элементом машины, а иногда приобретается отдельно.

 

Что такое матричный принтер?

В то время как большинство домашних или офисных принтеров используют лазерную или струйную технологию, матричные принтеры продолжают занимать нишу на рынке и привлекать преданных последователей. Приближаясь к своей 50-летней годовщине ^{-й годовщины} , технология точечной матрицы может показаться немного грубой по сравнению с некоторыми из ее более новых инновационных собратьев, но она все же более чем способна устоять.

Здесь мы совершим небольшую прогулку по истории, чтобы узнать, как работают матричные принтеры, как развивалась технология и кто продолжает использовать эти машины.

Как работает точечно-матричная печать

Чернила наносятся на бумагу точками через серию крошечных металлических штырей, которые продвигаются вперед через пропитанную чернилами ленту под действием электромагнитов или соленоидов. Штифты традиционно расположены на движущемся механизме, называемом печатающей головкой, который будет перемещаться слева направо для создания текста. Одновременно могут перемещаться до 48 контактов, чтобы ускорить процесс создания отпечатка.

Схема нанесения чернил определяется компьютером, воссоздавая текст на экране в виде серии точек.Эта технология аналогична той, что используется во многих лазерных, струйных и термопринтерах, хотя их не принято включать в общий термин матричные принтеры.

Традиционно очень надежные машины, матричные принтеры были широко распространены в период с 1970-х по 1990-е годы из-за их надежности и длительного срока службы.

Краткая история точечно-матричной печати

Впервые представленная OKI на рынке в 1968 году, оригинальная машина была известна как OKI Wiredot.Затем это было улучшено корпорацией Digital Equipment Corporation из Мейнарда, Массачусетс, которая в 1970 году создала DEC LA30, способную печатать 30 символов каждую секунду.

Четыре года спустя за LA30 последовала LA36, которая достигла гораздо большего коммерческого успеха и стала стандартом для технологии точечной матрицы до 1979 года, когда к ней подключилась компания Epson.

Epson MX-80 был важной новаторской моделью, которая действительно вызвала интерес к домашним принтерам.Доступный по цене и способный обеспечивать высочайшее качество печати (для того времени), MX-80 оказался чрезвычайно популярным в то время, когда рынок персональных компьютеров действительно начинал расцветать.

Два года спустя Epson выпустила комплект EPROM, который был разработан, чтобы позволить принтерам MX-80 печатать графику — то, что ранее было недостижимо для доступных домашних принтеров. С годами качество текста, скорость вывода и общая производительность продолжали улучшаться, оставаясь популярными на протяжении 80-х и начала 90-х годов.

Однако, поскольку лазерные и струйные принтеры стали более доступными в конце 90-х годов, многие люди перешли на эту технологию из-за способности принтеров производить более детальные отпечатки.

Кто его использует?

Несмотря на снижение популярности за последние два десятилетия, это не все плохие новости для матричных принтеров — они все еще используются в ряде отраслей. Низкая стоимость страницы, невероятная долговечность и постоянная надежность означают, что они популярны на рабочих местах, где требуется огромное количество черно-белых отпечатков текста.

Кроме того, способность матричных принтеров печатать на непрерывной бумаге означает, что они по-прежнему пользуются популярностью среди профессионалов по сбору данных.

В Printerland имеется широкий выбор матричных принтеров, которые можно найти здесь: , . Кроме того, если вы здесь просто для того, чтобы улучшить свои знания в области матричных технологий, но предпочитаете купить лазерный или струйный аппарат, посетите нашу домашнюю страницу или позвоните в нашу специализированную группу по телефону 0800 840 1992.

Матричных принтеров Epson

Старая школа.

Матричные принтеры — это более старая технология, чем современные струйные и лазерные принтеры, но они все еще востребованы на современном рынке. Они надежны и универсальны, а их принты обладают определенным шармом и стилем, которые могут быть полезны по современным стандартам. Имея долгую историю на рынке печати, вы можете быть уверены, что матричные принтеры Epson являются мастерами этого технологического стиля.Предлагая варианты с 9 или 24 контактами, если вы ищете превосходный матричный принтер, Epson поможет вам.

По-прежнему лакомство

Люди по-прежнему используют точечные матричные принтеры по многим причинам, и их доступность ограничена из-за распространения новых технологий. Точечно-матричные принтеры Epson — это монохромные принтеры, предназначенные в первую очередь для производства документации, но их эффективность и надежность соответствуют обычным идеалам Epson. Обладая многолетним опытом разработки и производства матричных принтеров, компания Epson точно знает, как извлечь из этой технологии максимальную пользу.Ассортимент предлагает множество форматов бумаги до A3, а цены доступны с гарантией доступности расходных материалов в обозримом будущем.

Экологичность

Одно из преимуществ матричных принтеров — минимальное воздействие на окружающую среду. Емкость каждой ленты огромна, с возможностью печати до 2,5 миллионов символов с одного расходного материала. Энергопотребление также очень низкое по сравнению с другими технологиями принтера, поэтому вы гарантированно уменьшите свой углеродный след.Использование простое, и старые параллельные / последовательные интерфейсы по-прежнему доступны наряду с USB, что означает, что матричные принтеры Epson при необходимости могут быть легко интегрированы в более старые системы. Если вам особенно нужен матричный принтер, у Epson есть проверенный опыт использования этой технологии, что делает его безопасным вариантом.

История

, принцип работы и типы матричных принтеров

«Пример текста точечной матрицы» от Fourohfour находится под лицензией CC BY-SA 2.5

Точечно-матричная печать использует удар для перемещения печатающей головки по горизонтали или вертикали при печати на страницах. Это воздействие применяется либо к пропитанной чернилами ленте, прилегающей к бумаге, либо непосредственно к формам из копировальной бумаги. Более универсальные, чем пишущая машинка, буквы, сформированные из точечной матрицы, позволяют использовать более широкий выбор шрифтов и графики.

История

Впервые представленный Digital Equipment Corporation в 1970 году матричный принтер модели LA30 был способен печатать 30 символов в секунду.Однако недостатками были громкий шум и непредсказуемая подача бумаги, что приводило к ошибкам выравнивания. Это делало печать хлопотами, особенно в тесных офисных помещениях, для которых она якобы была создана.

Популярность этих принтеров под давлением росла только после выпуска в 1979 году Epson MX-80. В новой модели принтера усовершенствован металлический стержень, ударяющий по бумаге. Эти принтеры стали широко популярными благодаря своей компактности и универсальности.

Как они работают

У матричных принтеров

есть подвижные головки, которые печатают то, что вы хотите, построчно.Он пробивает ленту и оставляет следы — распечатку — на бумаге.

Превосходя пишущие машинки, эти принтеры способны печатать сложные символы и не ограничиваются заранее заданным шаблоном. Это позволяет принтеру печатать разные шрифты на разных участках бумаги.

Варианты функций

Хотя матричные принтеры следуют одной и той же формуле при создании каждой модели, они различаются по своему назначению. Разные потребности, такие как скорость, качество и количество, удовлетворяются различными моделями.

Если человеку приходится работать с сотнями документов каждый день, идеально подойдет модель, которая поддерживает непрерывную подачу бумаги. Большинство этих принтеров могут печатать большие объемы документов в течение дня практически без замятия бумаги. Однако следует отметить, что не все модели печатают с высоким качеством или разрешением. Вот несколько советов по устранению распространенных проблем матричных принтеров.

Популярные матричные принтеры

У ушедшей эпохи матричных принтеров были свои звезды.На пике популярности среди лучших считались мультишрифтовые матричные принтеры, такие как Toshiba P351, NEC Pinwriter и Fujitsu DotMax24. В 1980-х годах эти принтеры стоили от 1500 до почти 2000 долларов.

Конечно, есть более бюджетные модели, такие как Proprinter от IBM, C.Itoh ProWiter Jr. и Panasonic KX-P1091.

У некогда популярной модели ударного принтера есть еще много преимуществ. Несмотря на то, что сейчас это считается чем-то в прошлом, многие компании по-прежнему используют матричные принтеры для повседневной работы.