Цифровое оборудование

Главная > Как устроен компьютер > Как устроен принтер >
Меню:

Как устроен принтер

Идеальным носителем информации для человека исторически является бумага. Она недорогая, позволяет человеку легко на ней писать и также легко воспринимать написанное, позволяет хранить информацию со сравнительно высокой плотностью, сохраняет написанное очень долгое время. Информацию на бумаге несложно тиражировать. На ней можно не только писать, но и рисовать. Когда информация, на ней написанная, становится ненужной, в нее можно завернуть колбасу. Более того, есть особый сорт бумаги, называемой «туалетной», который можно в эту колбасу добавлять в качестве компонента. Поэтому с момента появления самых первых электронно-вычислительных машин человечество пытается научить эти машины тоже пользоваться бумагой. Для вывода информации.

Чего только человечество не придумывало, в ходе этих попыток. Были даже такие устройства, в которых бумага с фоточувствительным слоем прикладывалась к экрану специальной электронно-лучевой трубки выводящей информацию из машины. Правда потом эти отпечатки требовалось проявить, закрепить, просушить. Для этого через весь огромный зал, который обычно занимала сама машина, проходил специальный транспортер, на котором эти отпечатки сушились. Согласитесь, это был не самый удобный способ.

Затем появились барабанные принтеры. В таком устройстве специальная бумага протягивалась между молоточками с электромагнитным приводом и вращающимся барабаном с выгравированными на нем символами. Символы размещались на барабане в виде колец. В каждом таком кольце был весь набор допустимых символов, колец на барабане было 132. Барабан вращался со скоростью несколько оборотов в секунду. Если в момент прохождения определенного символа по нему через слой бумаги и красящей ленты ударял молоточек, символ отпечатывался на бумаге. За один оборот барабана печаталась одна строка. При этом достигалась довольно высокая скорость печати -  несколько строк в секунду. Правда шум, производимый этими устройствами, напоминал звук пулеметной очереди. Вес этих устройств начинался от 200 кг, но мог достигать и тонны, и места они занимали соответственно. Однако такие устройства не только до сих пор еще существуют, но и оставили серьезный след в нашей жизни.

В эпоху развитого социализма, отличавшегося тщательной цензурой всех печатных средств массовой информации, строгому контролю подвергались даже пишущие машинки, не говоря уже о первых появившихся в ту пору ксероксах. Однако руководящим органам почему-то не приходило в голову, что для печати недозволенных текстов можно использовать печатающие устройства вычислительных машин. Поэтому над ними если и был контроль, то очень слабый. По ночам в вычислительных центрах стучали принтеры… У кого-то наверняка до сих пор хранятся тексты В.Высоцкого или книги Стругацких, напечатанные в то время на АЦПУ.

С ними происходили и забавные истории. В АЦПУ применялась специальная красящая лента – очень крепкая лавсановая ткань шириной около полуметра, и длиной несколько десятков метров. Лента была пропитана специальной краской. Со временем краска засыхала, и весь рулон ленты выбрасывался. Один молодой и предприимчивый сотрудник, увлекавшийся туризмом и пошивом туристического снаряжения, решил не дать пропасть добру. Размотал ленту, сложил в мешок. Мешок тщательно завязал. И отнес в химчистку без лишних слов. Теперь можете представить себе лица работников химчистки, поленившихся проверить содержимое мешка, и затем обнаруживших, что весь запас дорогих импортных чистящих средств, стал почему-то черного цвета, заодно с другими вещами, находившимися в тот момент в химчистке.

Забавные истории случаются и с современными принтерами. Принтеры твердочернильного типа имеют картриджи, напоминающие кусок цветного мармелада, упакованный в пластиковую баночку, точь-в-точь такую, как баночка из-под йогурта. Стоял на столе твердочернильный принтер. Рядом лежали картриджи. А рядом сидели девушки-операторы, которые пили чай и очень хотели к чаю что-нибудь съесть. Их взгляд упал на картриджи… В общем, картриджи с трудом удалось у них отнять, все-таки по двадцать долларов за штуку.

С появлением персональных компьютеров задача по созданию печатающих устройств усложнилась. Теперь требовалось, чтобы принтеры (а теперь их стали назвать так) не просто выводили бы информацию на бумагу, но при этом имели бы более-менее разумные размеры и вес. И чтобы они не производили такой жуткий шум, а по возможности могли бы выводить не только текстовую, но и графическую информацию.

Как-то очень быстро промелькнули, возникли и почти сразу исчезли, принтеры «ромашкового» типа. У них литеры были выгравированы на диске с лепестками, напоминавшем по форме ромашку. Диск вращался, по нему ударял молоточек, литера отпечатывалась на бумаге. Диск смещался в сторону, и процедура повторялась для следующего символа. Такие принтеры печатали медленно, производили много шума и имели весьма сложный механизм. Поэтому широкого распространения они не получили.

Зато появившиеся одновременно с ними «игольчатые» или «матричные» принтеры распространились повсеместно, и существуют и по сей день. В таких принтерах вдоль строки символов перемещается печатающая головка. В печатающей головке имеется 8-10 электромагнитов, к сердечнику которых прикреплены длинные тонкие стальные иглы с плоским концом. На конце иглы сведены вместе и торцы образуют столбик высотой, равной высоте строки. На каждом шаге печатающей головки срабатывают нужные электромагниты и их иглы через красящую ленту ударяют по бумаге. На бумаге в этих местах остаются точки. Один символ печатается не за один удар, а за несколько. Такие принтеры имеют довольно простую конструкцию, производят несколько меньше шума. Кроме того, они позволяют печатать в графическом режиме, когда точки не складываются в символы, а составляют единое изображение. В текстовом режиме они позволяют печатать разными шрифтами. Но печатают такие принтеры обычно довольно медленно, и шума производят хотя и меньше, чем их предшественники, но все же существенно.

Как развитие матричных принтеров появились принтеры, имевшие 24 печатающих иглы и позволяющие печатать с более высоким качеством. Кроме того, появились и цветные матричные принтеры. В таких принтерах красящая лента имела большую ширину и была разделена на полосы, на которые наносилась краска четырех различных цветов. Если нужно было печатать другим цветом, лента смещалась в сторону.

В последнее время матричные принтеры уже почти полностью вытеснены устройствами другого типа, имеющими более высокое качество печати и не производящими такого шума. Исключение составляют дорогие высокоскоростные матричные принтеры, позволяющие печатать большие объемы документов с высокой скоростью и минимумом расходных материалов. Кроме того, матричный способ печати применяется в кассовых аппаратах и в подобных маркирующих устройствах.

Почти сразу за матричными принтерами появились лазерные принтеры. Лазерные принтеры, также как и копировальные аппараты используют в своей работе метод электрографии. Суть этого метода состоит в явлении фотоэффекта, присущего селену. Если поверхность, покрытую селеном зарядить статическим электричеством, а затем облучить светом, то на засвеченных участках поверхности заряд исчезнет, а на не засвеченных – сохранится.

Соответственно, основным узлом лазерного принтера является селеновый барабан. Это металлический барабан, поверхность которого очень гладкая. Для этого поверхность барабана обрабатывают по высшему классу чистоты. Затем, на поверхность барабана в вакууме осаждают селен. Вблизи барабана устанавливают устройство, создающее сильное электрическое поле. Под действием электрического поля поверхность барабана заряжается. Рядом с селеновым барабаном находится устройство, «рисующее изображение» на поверхности барабана. Это устройство состоит из лазера, яркость свечения которого управляется встроенным в принтер микрокомпьютером. Луч лазера попадает на вращающееся зеркало. Зеркало представляет собой шестигранник, напоминающий по форме гайку. Грани этого шестигранника покрыты отражающим свет зеркальным материалом. За счет отражения от вращающегося зеркала луч лазера пробегает по всей длине селенового барабана, разряжая барабан на тех участках, где лазер светится. Барабан вращается, но со значительно меньшей скоростью, чем зеркало, и на нем строка за строкой формируется изображение.

Далее, изображение, сформированное в виде электрического заряда различной величины на поверхности барабана, необходимо перенести на бумагу. Чаще всего для этого используется метод «магнитной кисти». Специальный порошок-носитель, представляющий собой  магнитные частицы вытянутой, эллиптической формы, покрытые веществом, способным удерживать на себе тонер, притягивается к поверхности вращающегося вала подачи тонера расположенным внутри него неподвижным магнитом. Магнит изготовляется специальной формы, так что его магнитное поле заставляет «вытянутые» по одной из осей частицы в некоторых местах лежать «прижавшись» к поверхности вала, а в других – «вставать дыбом». Это позволяет как кистью проводить по барабану «торчащими» эллиптическими частицами порошка-носителя, несущего на себе тонер. Под воздействием электрического поля селенового барабана частицы тонера отделяются от порошка-носителя и притягиваются к поверхности селенового барабана. Теперь уже изображение существует на поверхности селенового барабана не только в виде заряда, но и в виде тонера на его поверхности.  Теперь барабан прокатывается по листу бумаги, который тоже заряжен электрическим полем, но более сильным, чем барабан. Частицы тонера под действием более сильного электрического поля переносятся на поверхность бумаги. Остается это изображение закрепить. Для этого лист бумаги проходит через печку, в которой тонер плавится и намертво скрепляется с поверхностью бумаги.

Технология лазерной печати – наиболее совершенная из всех существующих технологий переноса информации из компьютера на бумагу. Не смотря на то, что придумана она была довольно давно, и в настоящее время она продолжает развиваться и совершенствоваться, приобретая все большее и большее распространение. Даже самые первые лазерные принтеры позволяли печатать алфавитно-цифровую и графическую информацию с разрешением 300 точек на дюйм, что соответствует типографскому качеству печати. Современные лазерные принтеры позволяют выводить информацию с разрешением 600, 1200 или даже 2400 точек на дюйм.

Лазерные принтеры работают практически бесшумно. Первые модели лазерных принтеров в больших количествах выделяли озон, не очень-то полезный для человека, однако современные принтеры уже не имеют этого недостатка. Картридж лазерного принтера стоит довольно дорого, но и служит во много раз дольше, чем картриджи принтеров, использующих другие технологии печати.  Кроме того, каждый картридж можно заправлять порошком около 3 раз, продлевая его срок службы. Скорость печати лазерных принтеров самая высокая – от 10 до 50 страниц в минуту, что практически недостижимо для подавляющего большинства других типов принтеров.

Проблема лазерных принтеров – в воспроизведении полутонов. Полутона воспроизводятся при помощи изменения плотности точек, наносимых на бумагу. Этим объясняется то, что при печати фотографий на лазерном принтере получить высокое качество представляется проблематичным. Лазерные принтеры обладают весьма высокой скоростью печати, но у них имеется проблема задержки выхода первой страницы. Дело в том, что для того, чтобы начать печатать, принтер должен разогреть печь, в которой закрепляется изображение на бумаге. На это уходит некоторое время. Для современных лазерных принтеров эта задержка составляет около 10 секунд.

В последнее время все более широкое распространение получают цветные лазерные принтеры. Все цветные  лазерные принтеры используют для формирования изображения тонеры четырех различных цветов - черный, желтый, пурпурный, голубой, находящиеся соответственно в четырех картриджах. Для нанесения тонеров на бумагу разные производители используют различные схемы. Все эти схемы можно разделить на две группы – схемы четырехпроходной печати, и схемы однопроходной печати. Первыми появились четырехпроходные принтеры. В таких принтерах формирование цветного изображения происходит за четыре прохода барабана, черно-белого – за один проход. Соответственно, скорость печати в цветном режиме в четыре раза меньше, чем в черно-белом. Такие принтеры существенно дешевле однопроходных. Более новые однопроходные принтеры формируют цветное изображение за один проход барабана, и соответственно, в цветном режиме работают в четыре раза быстрее, чем четырехпроходные. Скорость работы в цветном и черно-белом режиме у этих принтеров одинаковая.

Для работы любого лазерного принтера необходимо до начала работы механизма печати полностью сформировать изображение в виде массива бит в оперативной памяти принтера. Этим занимается процессор принтера, т.е. по сути любой лазерный принтер представляет собой довольно мощный микрокомпьютер. Объем оперативной памяти принтера – весьма важный параметр. При печати сложных изображений с максимальным разрешением оперативной памяти принтера может быть недостаточно для размещения страницы. В этом случае такую страницу напечатать невозможно. Почти все лазерные принтеры допускают возможность расширения оперативной памяти, но эту память необходимо приобретать отдельно.

Почти одновременно с появлением лазерных принтеров появилась и технология струйной печати. Суть этой технологии состоит в нанесении на бумагу микроскопических капель чернил, в целом составляющих изображение. Струйные принтеры являются основной альтернативой лазерным принтерам и имеют принципиальные отличия по основным потребительским свойствам. Качество печати на струйных принтерах сопоставимо с качеством печати лазерных. Но при этом:

  1. Струйные принтеры существенно дешевле лазерных.
  2. Стоимость печати на струйных принтерах выше.
  3. Струйные принтеры печатают значительно медленнее лазерных.
  4. Струйный принтер гораздо легче сделать цветным, чем лазерный.
  5. Струйные принтеры любят специальную бумагу.
  6. В струйных принтерах засыхают чернила. 

Основу технологии струйной печати составляет нанесение капли чернил на бумагу. В принтерах разных производителей это может делаться тремя различными способами.

В принтерах фирмы Epson для этого используется пьезоэлектрический элемент. Этот элемент создает волну в массе чернил, которая выплескивает каплю чернил из микроскопического отверстия, называемого соплом. Колебания пьезоэлектрического элемента имеют строго определенную форму, так, чтобы обратный ход волны втянул в сопло излишек чернил, не дав ему выплеснуться на бумагу и образовать кляксу. В принтерах, использующих эту технологию, печатающая головка является частью принтера и имеет срок службы такой же, как и весь принтер. Картридж с чернилами представляет собой отдельную сменную деталь и устанавливается на печатающую головку сверху. Основная проблема этой технологии – засыхание чернил в печатающей головке. Если принтером не пользоваться месяц или более, чернила в соплах засохнут, и для восстановления работоспособности принтера необходимо будет многократное выполнение процедуры очистки сопел. Такая процедура приводит к очень высокому расходу чернил, и не всегда дает положительный результат. В особо тяжелых случаях может возникнуть необходимость замены печатающей головки, стоимость которой сравнима со стоимостью самого принтера. Но при этом картриджи для таких принтеров существенно дешевле, чем картриджи других струйных принтеров.

Пьезоэлектрический элемент – кристалл вещества с двумя электродами, обладающий способностью изменять геометрические размеры под действием приложенного к электродам напряжения. Или наоборот, создавать напряжение на электродах при деформации кристалла.

Другой способ применяется в принтерах Hewlett-Packard и Lexmark. В них применяется термоструйная технология, когда в каждом сопле имеется один или два микроскопических нагревательных элемента. Под действием мгновенного нагрева чернила в сопле закипают в ограниченном объеме и давлением пара выбрасывают каплю чернил из сопла. В таких принтерах печатающая головка является частью картриджа с чернилами, имеет весьма ограниченный срок службы и заменяется вместе с картриджем. При такой конструкции засыхание чернил не столь опасно, как в принтерах с пьезоэлектрической печатающей головкой. Если в печатающей головке засохли чернила, достаточно просто заменить картридж. Но за счет этого, картриджи для таких принтеров имеют более высокую стоимость.

Третий способ, представляющий собой комбинацию двух предыдущих, применяется в принтерах фирм Canon и Xerox. В них также применяются термоструйные печатающие головки, но имеющие более высокий ресурс. Картриджи с чернилами выполнены отдельно от печатающей головки и имеют невысокую стоимость. Печатающая головка не заменяется вместе с чернильным картриджем, однако имеет сменную конструкцию и при необходимости ее можно заменить отдельно. Стоимость такой печатающей головки сравнительно невысока, существенно ниже, чем стоимость пьезоэлектрической печатающей головки.

Печатающая головка во всех типах струйных принтеров перемещается поперек листа бумаги, печатая строку за строкой, точно также как в матричных принтерах. Соответственно, сопла в печатающей головке расположены в линейку, перпендикулярную строке, подобно линейке игл в матричных принтерах. Большая часть современных струйных принтеров является цветными. Соответственно, емкости с чернилами могут комбинироваться в картриджи различным образом. В некоторых принтерах возможна установка двух альтернативных типов картриджей в одно посадочное место – черного с одной емкостью для чернил, или цветного с тремя емкостями для чернил трех разных цветов. При установленном картридже с черными чернилами принтер печатает черно-белое изображение, при установленном цветном картридже изображение печатается цветное. Другие принтеры имеют два посадочных места – для цветного и черного картриджа. Такие принтеры могут печатать и черно-белое, и цветное изображение, без перестановки картриджей. В наиболее простых струйных принтерах, цветные картриджи содержат чернила трех различных цветов. В струйных принтерах, предназначенных для печати фотореалистичных изображений, количество цветов чернил может достигать 7, причем цветной картридж может представлять собой единый блок, состоящий из нескольких емкостей с чернилами, или же может быть выполнен в виде нескольких раздельных картриджей, где каждый картридж – емкость с чернилами одного определенного цвета.

Со времени появления первых струйных принтеров производители постоянно совершенствуют технологии нанесения на бумагу чернильных капель. Повышается разрешение печати, которое в настоящее время уже достигает величины в 4800 dpi. Совершенствуются печатающие головки, которые сейчас позволяют не только наносить чернильные капли строго определенного размера, но и изменять размер капель, печатая однородные участки крупными каплями, а мелкие детали – более мелкими. Постоянно совершенствуется химический состав чернил для достижения как можно более высокой стойкости печатаемого изображения.

Принтеры, использующие явление сублимации вещества, возникли довольно давно, однако лишь в последнее время получили достаточно широкое распространение. 

Сублимация – переход вещества из твердого состояния в газообразное, минуя стадию жидкости. Сублимация происходит под действием нагрева и зависит от температуры и химической природы вещества. При понижении температуры вещество может переходить обратно из газообразного состояния в твердое, минуя жидкую фазу. Например, образование снега в атмосфере или инея на поверхности предметов имеет ту же самую природу.

В современных сублимационных принтерах краситель, имеющий специальный химический состав, нанесен на пленку, ширина которой равна ширине используемой бумаги. Бумага с прижатой к ней пленкой проходит через печатающую головку, имеющую такую же ширину. Печатающая головка состоит из микроскопических нагревательных элементов, формирующих отдельные пиксели изображения. Под воздействием локального нагрева, красящее вещество испаряется с поверхности пленки и впитывается в бумагу. Бумага, используемая в таких принтерах, имеет специальные свойства. Ее поверхность имеет специальное полимерное покрытие, способное впитывать парообразный краситель при нагревании и надежно фиксирует краситель в обычном состоянии. Наличие такого покрытия делает отпечатки весьма стойкими к внешним воздействиям и долговечными. Все современные сублимационные принтеры цветные, поэтому для получения окончательного изображения на бумаге необходимо нанести на нее красители трех различных цветов. Соответственно, пленка, с которой испаряется краситель, имеет участки с красителями различных цветов. После печати одного из цветов, пленка перематывается на соседний участок, и процесс печати повторяется для другого цвета, а затем и для третьего. Поскольку такие принтеры ориентированы исключительно на печать фотографий, краситель черного цвета, обычно используемый в цветных принтерах других типов, в них не применяется.

Основная особенность сублимационной технологии печати состоит в том, что количество переносимого на бумагу красителя пропорционально степени нагрева, и позволяет получать последовательным нанесением определенного количества каждого красителя абсолютно любой оттенок. Это принципиальное отличие от всех остальных типов цветных принтеров позволяет даже при сравнительно невысоком разрешении около 300 точек на дюйм получать отпечатки фотографического качества. Фотография, напечатанная на сублимационном принтере с разрешением 300 точек на дюйм, будет выглядеть более реалистично, чем та же фотография, напечатанная на принтере другого типа с разрешением 2400 точек на дюйм. 

При струйной, лазерной и твердочернильной печати у принтера довольно мало возможностей по отображению цвета. В каждой точке изображения принтер может поставить или не поставить точку одним из имеющихся красителей. Современные принтеры позволяют изменять размер точки, но выбор возможных значений этих изменений совершенно недостаточен для представления полной гаммы цветов. Поэтому всем таким принтерам приходится использовать технологию растрирования, когда одна точка изображения отображается несколькими точками на бумаге. Для получения полной гаммы цветов разрешение принтера должно превышать разрешение изображения примерно в 8 раз.  Т.е. для того, чтобы напечатанное изображение передавало мелкие детали, соответствующие разрешению 300 точек на дюйм, и при этом правильно передавало бы оттенки и цветовые переходы, разрешение принтера должно составлять 2400 точек на дюйм.  Сублимационный принтер может плавно изменять степень нагрева пленки в каждой точке изображения, соответственно плавно изменяя яркость каждого из составляющих цветов. Поэтому ему не нужно использовать технологию растрирования, а следовательно, не нужно иметь более высокое разрешение, чем воспринимается человеческим глазом.

Поэтому, сублимационные принтеры лучше всех остальных подходят для печати фотографий. Но вместе с тем, они имеют и существенные недостатки. Главным недостатком, пожалуй, является то, что они могут печатать только на специальной бумаге. А  отсюда вытекают и все остальные неудобства. Поскольку в необходимый комплект расходных материалов в обязательном порядке входит бумага, стоимость этого комплекта значительно выше, чем у других типов принтеров. Следовательно, печатать на таком принтере что-то иное, например текст, явно не выгодно. С учетом этого, производители ориентируют эти принтеры на печать фотографий наиболее популярного формата 10х15 см, и напечатать на таком принтере обычный документ становится просто невозможно.

Следующая разновидность печатающих устройств – твердочернильные принтеры. Технология твердочернильной печати была разработана фирмой Tektronics, являющейся частью фирмы Xerox. В соответствии с названием, суть этой технологии состоит в нанесении на бумагу твердых чернил. Такие чернила представляют собой воскоподобную массу, которая под воздействием температуры плавится, в жидком виде наносится на бумагу, после чего застывает. Картриджи для такого принтера напоминают кусочки цветного мыла и стоят относительно недорого – около 20 долларов за один кусочек. Также как и в лазерных принтерах, для печати используются красители четырех основных цветов – черный, желтый, пурпурный и голубой. В принтере каждый картридж прижимается к нагретой поверхности, за счет чего краситель постепенно плавится и попадает в специальный резервуар. Из четырех таких резервуаров чернила в жидком виде поступают в печатающую головку. Печатающая головка устроена аналогично пьезоэлектрической печатающей головке струйного принтера, но имеет ширину, соответствующую ширине листа бумаги.  Печатающая головка наносит жидкие чернила  на нагретый металлический барабан, который переносит их на бумагу, где они и застывают.

Капли чернил в таких принтерах имеют фиксированный размер, и чернила не перемешиваются, поэтому полутоновое изображение, также как у лазерных и струйных принтеров состоит из отдельных точек определенных цветов. Правда, за счет характера красящего вещества, фотографии, напечатанные на таких принтерах, выглядят более яркими и насыщенными, причем даже на обычной бумаге. Однако такие принтеры имеют и ряд существенных недостатков. Во-первых, это недостаточная стойкость отпечатков. Они хоть и не боятся воды, но царапаются, стираются и могут расплываться от высокой температуры. Кроме того, при каждом включении принтера происходит перезаправка емкостей с чернилами, что приводит к высокому расходу красителя. Десяток-другой включений принтера может полностью израсходовать комплект картриджей, которого могло бы хватить на несколько сотен страниц. Из-за этого такие принтеры стараются не выключать чтобы не расходовать попусту чернила, что в общем-то, не очень удобно.

Все описанные устройства печати объединяет одна общая черта – по своему принципу действия они являются растровыми. То есть они ориентированы на печать изображений, представляющих собой прямоугольный массив точек, где каждая точка имеет свою яркость и цвет. Совершенно иной принцип формирования изображения применяется в устройствах, называемых плоттерами. Плоттер не заполняет всю поверхность бумаги точками, имеющими ту или иную яркость, а рисует на бумаге линии. Такие устройства используются для вывода векторных изображений.

Векторное изображение – изображение, задаваемое не в виде массива точек, для каждой из которых определяется яркость, а в виде набора линий, каждая из которых задается координатами начала и конца. Векторная форма представления изображения используется для работы с чертежами, картами или схемами.

Первые плоттеры возникли практически одновременно с первыми, самыми примитивными печатающими устройствами. Вначале они представляли собой планшет, на котором закреплялся лист бумаги. Над планшетом перемещалась каретка с пером. Перо могло находится в двух состояниях – опущенном, когда при перемещении каретки на бумаге остается след, и приподнятом, когда следа не остается. Каретка с пером может перемещаться из точки A с координатами X и Y в точку B с координатами X1 и Y1. Если при этом перо опущено и касается бумаги, на бумаге остается линия, соединяющая точку A с точкой B. Такой способ позволяет рисовать на бумаге чертежи и схемы довольно большого размера за приемлемое время. Максимальный размер изображения у таких устройств может составлять несколько квадратных метров. Кроме того, наклонная линия рисуется именно как наклонная линия, а не как ступенчатая последовательность точек, какой она получилась бы на принтере растрового типа.

По мере развития плоттеров в них появлялись новые функции, и изменялась их конструкция. Появились плоттеры рулонного типа, в которых бумага не закреплялась на планшете, а перемешалась по одной из координатных осей вращающимися валиками, вдоль которых по другой координатной оси перемещалась каретка. Более того, существовали плоттеры, в которых бумага вообще никак не закреплялась. Они представляли собой только каретку с перьями, которая могла ездить по любой поверхности подобно радиоуправляемой игрушке и рисовать изображение.

В первых плоттерах для рисования цветных рисунков и схем использовалось несколько перьев. Кроме того, существуют устройства, оснащенные не пером, а различными специальными приспособлениями. Таким приспособлением может быть, например резак, позволяющий разрезать бумагу или другой материал. Вместо пера может использоваться вращающаяся фреза, что позволяет обрабатывать любой материал, снимая его поверхностный слой. 

В современных плоттерах вместо обычных перьев, представляющих собой фломастер или что-то подобное, применяется печатающая головка, аналогичная печатающей головке струйного принтера. Такие плоттеры мало чем отличаются от струйных принтеров большого формата, и определить границу между ними не всегда легко. В связи с этим в последнее время наблюдается определенная путаница в терминологии.

Изначально, для подключения принтеров к компьютерам использовался параллельный интерфейс. Этот интерфейс состоял из восьми проводов, по которым передавался один байт информации, и синхронизирующих сигналов. Скорость передачи данных через этот интерфейс была весьма низкой, кабель был толстым и неудобным, и кроме того, этот интерфейс довольно часто выходил из строя. Назывался этот интерфейс LPT по названию порта в компьютере, или Centronix. Почти во всех современных компьютерах и многих принтерах этот интерфейс все еще присутствует. Однако сейчас, основным способом подключения принтеров к компьютерам становится интерфейс USB. Он позволяет передавать данные с гораздо более высокой скоростью, универсален, поскольку к порту USB можно подключать не только принтеры, но и всевозможные другие устройства, удобен, поскольку имеет более тонкий и гибкий кабель и позволяет на ходу подключать и отключать устройства.

Если подключить принтер к компьютеру, а компьютер подключить к сети, то выполнив необходимые настройки в операционной системе этого компьютера, на принтере можно будет печатать и с других компьютеров, находящихся в этой сети. Если на этом компьютере ничего другого не делать, а сам компьютер сделать в виде маленькой коробочки, то получится принт-сервер – устройство, позволяющее подключать принтер к сети для коллективного использования. Дорогие и мощные принтеры могут иметь принт-сервер внутри себя. Такие принтеры называются сетевыми.

В последнее время, в некоторых моделях принтеров стали появляться различные беспроводные интерфейсы. Обычно это BlueTooth или Wi-Fi. Использование BlueTooth вряд ли может оказаться полезным, а вот Wi-Fi может очень даже пригодиться. Только желательно следить за тем, что соседи не начали бы случайно печатать на Вашем принтере. 

Выбирая принтер для решения тех или иных задач, следует исходить из характера этих задач, т.е. из того, что собственно необходимо печатать в первую очередь.

Если основным предназначением принтера будет печать черно-белых текстовых документов – лучшего выбора, чем черно-белый лазерный принтер быть не может. Такие принтеры дешевы, надежны и обладают максимально возможным качеством печати.

Если главное применение принтера – печать фотографий небольшого формата с высоким качеством, не может быть лучшего решения, чем сублимационный принтер. Качество фотографий на нем максимально, однако нужно понимать, что ничего другого на таком принтере напечатать не получится, а стоимость расходных материалов будет достаточно высокой, выше, чем при печати фотографий в фотолаборатории.

При необходимости печатать и текст и фотоизображения, или фотоизображения большого формата, следует обратить внимание на струйные принтеры. Они хоть и не обеспечивают максимального качества ни текста, ни фотоизображений, являются наиболее универсальными, т.е. позволяют печатать и то и другое с достаточно высоким качеством. Правда нужно учитывать, что стоимость расходных материалов не будет слишком низкой, а надежность не будет слишком высокой. Причем чем дешевле будут применяемые расходные материалы, тем ниже надежность.

Также, при выборе принтера следует понимать принципы формирования его цены и логику производителя в этом вопросе. С точки зрения производителя, он не столько продает Вам устройство, на изготовление которого потратил труд и материалы, сколько берет с Вас обещание покупать в дальнейшем производимые им расходные материалы для этого принтера. Именно поэтому цена на принтер может равняться цене двух-трех комплектов картриджей, хотя казалось бы, это совсем несопоставимые по сложности вещи. Кстати, в связи с такой политикой производителя, следует иметь в виду, что например при покупке нового лазерного принтера, в комплекте с принтером может оказаться картридж, заполненный порошком только наполовину, а то и на четверть. Также следует учитывать, что если вы собираетесь использовать более дешевые неоригинальные расходные материалы, в каком-либо гарантийном ремонте принтера производитель Вам наверняка откажет.

Эволюция принтеров определяется в первую очередь развитием технологий печати. Однако стремление производителей к увеличению продаж заставляет их придумывать новые применения для печатающих устройств, что приводит к появлению большого числа всевозможных экзотических мутантов. Подобные устройства не являются незаменимыми, но их наличие делает нашу жизнь интереснее и разнообразнее, и в определенных случаях такие устройства могут оказаться удобнее, чем что-либо иное.

Например, к числу таких устройств можно отнести многофункциональные устройства – принтер + сканер + копировальный аппарат + факс. Заметим, что вообще-то на самом деле, копировальный аппарат = принтер + сканер, а факс = сканер + принтер + модем. Подобные устройства сейчас выпускаются в больших количествах, и довольно часто бывают удобнее, чем их составляющие по отдельности. Поскольку основу таких устройств, все-таки составляет принтер, соответственно, эти устройства могут быть лазерными или струйными, черно-белыми и цветными.

Другим примером могут служить малоформатные струйные принтеры формата 10х15, предназначенные исключительно для печати фотографий. Эти устройства привлекательны в первую очередь из-за своей низкой цены, однако не следует забывать, что цена принтера это лишь небольшая часть цены печати в целом, а расходные материалы эти недомерки потребляют ничуть не меньше своих полноценных собратьев.

Еще одно модное явление проявляется как наличие в некоторых моделях фотопринтеров встроенных интерфейсов для карт флэш-памяти и маленьких LCD-дисплеев для просмотра фотографий. Предполагается, что пользователь может вынуть флэш-карту из фотоаппарата, вставить ее в принтер, выбрать при помощи LCD дисплея нужные фотографии и сразу их напечатать. Конечно хорошая возможность, ну лучше все-таки воспользоваться нормальным компьютером…

А вот что действительно полезно, так это некоторые дополнительные возможности струйных принтеров. В первую очередь, это формат А3, печать без полей, печать на рулонной бумаге, печать на CD-дисках, возможность термопереноса напечатанных изображений на другие носители, например на ткань. Эти возможности никакими другими устройствами не заменишь, а они могут оказаться весьма и весьма полезными.

Если Вы когда-нибудь интересовались электроникой и пробовали самостоятельно изготовить какое-либо электронное устройство, наверняка знаете, что изготовить качественную печатную плату в домашних условиях очень сложно. Однако это можно сделать, если творчески подойти к применению современных цифровых технологий. Если у Вас под рукой есть простейший планшетный плоттер, который может рисовать жидкими чернилами, то кто мешает использовать в нем вместо бумаги лист фольгированного стеклотекстолита, а вместо чернил – спиртовой раствор канифоли? Нарисованный таким образом рисунок печатной платы прекрасно выдерживает всю последующую химическую обработку.

Тот же результат можно получить, если рисунок печатной платы напечатать на глянцевой бумаге на лазерном принтере, а затем перевести на поверхность фольгированного стеклотекстолита при помощи утюга. Вообще, подобным образом можно не только делать печатные платы, но и например вытравливать фотоизображения на металле.

В общем, подобных применений может быть довольно много, нужно только изучить свойства используемых при печати материалов и немного пофантазировать. Ну и конечно, следует быть предельно осторожным, чтобы не да бог не испортить принтер, ну а на гарантийных принтерах подобными экспериментами вообще лучше не заниматься. 

Автор текста - Молчанов Н.Н.
Дополнительно:
Разделы:
Мехмат
Как устроен процессор
Как устроен компьютер
Как устроен фотоаппарат
Фото-термины
Как починить фотоаппарат
Цифровое видео и ТВ
Электротехника и электробезопасность
Web
Мобильные устройства
Радиоэлектроника
Телефонная связь
Сети и сетевое оборудование
Программное обеспечение
Разное
Другие сайты:
Тойота-ФАК
Все об эксплуатации автомобилей марки "Тойота"
Фотобанк
Продажа высококачественных фотографий для полиграфии
Железная дорога
Коллекция масштабных моделей железнодорожного подвижного состава
Веб-камера
Веб-камера с возможностью управления установленная на 13-м этаже главного здания МГУ
МГУ в фотографиях
Большой архив фотографий главного здания МГУ
Отправить сообщение владельцу сайта можно здесь.