Компьютерный принтер (printer — печатник) — устройство печати цифровой информации на твёрдый носитель, обычно на бумагу.Относится к терминальным устройствам компьютера.
Процесс печати называется вывод на печать, а получившийся документ — распечатка или твёрдая копия.
Принтеры имеют преобразователь цифровой информации (текст, фото, графика), хранящейся в запоминающих устройствах компьютера, фотоаппарата и цифровой памяти, в специальный машинный язык.
Принтеры бывают струйные, лазерные, матричные и сублимационные, а по цвету печати — многоцветные и монохромные.
Иногда из лазерных принтеров выделяют в отдельный вид светодиодные принтеры.
Монохромные принтеры имеют несколько градаций, обычно 2—5, например: чёрный — белый, одноцветный (или красный, или синий, или зелёный) — белый, многоцветный (чёрный, красный, синий, зелёный) — белый.
Монохромные принтеры имеют свою собственную нишу и вряд ли (в обозримом будущем) будут полностью вытеснены полноцветными.
Матричные принтеры, несмотря на то, что многие считают их устаревшими, все ещё активно используются для печати, (в основном с использованием непрерывной подачи бумаги, в рулонах) в лабораториях, банках, бухгалтериях, в библиотеках для печати на карточках, для печати на многослойных бланках (например, на авиабилетах), а также в тех случаях, когда необходимо получить второй экземпляр документа через копирку (обе копии подписываются через копирку одной подписью для предотвращения внесения несанкционированных изменений в финансовый документ).
Получили распространение многофункциональные принтеры, в которых в одном
приборе объединены принтер, сканер, копир и факс. Такое объединение рационально
технически и удобно в работе. Широкоформатные (А3, А2) принтеры иногда неверно
называют плоттерами.
Лазерные принтеры
Технология — прародитель современной лазерной печати появилась в
1938 году — Честер Карлсон изобрёл способ печати, названный
электрография, а затем переименованный в
ксерографию. Принцип технологии заключался в следующем. По поверхности
фотобарабана коротроном (скоротроном) заряда, либо
валом заряда равномерно распределяется статический заряд, после этого светодиодным
лазером (либо светодиодной линейкой) на фото барабане снимается заряд, — тем самым на
поверхность барабана помещается скрытое изображение. Далее на фото барабан
наносится тонер. Тонер притягивается к разряженным участкам поверхности фото
барабана, сохранившей скрытое изображение. После этого фото барабан
прокатывается по бумаге, и тонер переносится на бумагу коротроном переноса,
либо валом переноса. После этого бумага проходит через
блок термозакрепления для фиксации тонера, а фото барабан очищается от остатков
тонера и разряжается в узле очистки.
Первым лазерным принтером стал
EARS (Ethernet, Alto, Research character generator, Scanned Laser Output
Terminal), изобретённый в 1971 году в корпорации Xerox, а серийное производство было налажено во второй половине 1970х.
Принтер Xerox 9700 можно было приобрести в то время за 350 тысяч
долларов, зато печатал он со скоростью 120 стр./мин.
Струйные принтеры
Принцип действия струйных принтеров похож на матричные принтеры тем, что
изображение на носителе формируется из точек. Но вместо головок с иголками в
струйных принтерах используется матрица, печатающая жидкими красителями.
Картриджи с красителями бывают со встроенной печатающей головкой — в основном
такой подход используется компаниями Hewlett-Packard, Lexmark. Фирмы Epson,
Canon производят струйные принтеры, в которых печатающая матрица является
деталью принтера, а сменные картриджи содержат только краситель. При длительном
простое принтера (неделя и больше) происходит высыхание остатков красителя на
соплах печатающей головки. Принтер умеет сам автоматически чистить печатающую
головку. Но также возможно провести принудительную очистку сопел из
соответствующего раздела настройки
драйвера принтера. При прочистке сопел печатающей головки происходит интенсивный расход красителя. Особенно критично засорение сопел печатающей матрицы принтеров Epson, Canon. Если штатными средствами принтера не удалось очистить сопла печатающей головки, то дальнейшая очистка и/или замена печатающей головки проводится в ремонтных мастерских. Замена картриджа, содержащего печатающую матрицу, на новый проблем не вызывает.
Для уменьшения стоимости печати и улучшения других характеристик принтера
применяют систему непрерывной подачи чернил.
Печатающие головки струйных принтеров создаются с использованием следующих типов подачи красителя:
Непрерывная подача (Continuous Ink Jet) — подача красителя во время печати происходит непрерывно, факт
попадания красителя на запечатываемую поверхность определяется
модулятором потока красителя. Утверждается, что патент на данный способ печати
выдан Вильяму Томпсону (William Thomson) в 1867 году.
В технической реализации такой печатающей головки в сопло под давлением
подаётся краситель, который на выходе из сопла разбивается на последовательность микро капель (объёмом нескольких десятков пиколитров), которым дополнительно сообщается электрический
заряд. Разбиение потока красителя на капли происходит расположенным на сопле
пьезокристаллом, на котором формируется акустическая волна (частотой в десятки
килогерц). Отклонение потока капель производится
электростатической отклоняющей системой (
дифлектором). Те капли красителя, которые не должны попасть на запечатываемую
поверхность, собираются в сборник красителя и, как правило, возвращаются
обратно в основной резервуар с красителем.
Первый струйный принтер изготовленный с использованием данного способа подачи
красителя выпустила Siemens в 1951 году.
Подача по требованию (Drop-on-demand — подача красителя из сопла печатающей
головки происходит только тогда, когда краситель действительно надо нанести на
соответствующую соплу область запечатываемой поверхности. Именно этот способ
подачи красителя и получил самое широкое распространение в современных струйных
принтерах.
На данный момент существует две технические реализации данного способа подачи красителя:
Пьезоэлектрическая (Piezoelectric Ink Jet) — над соплом расположен
пьезокристалл с диафрагмой. Когда на пьезоэлемент подаётся
электрический ток он изгибается и тянет за собой диафрагму — формируется капля,
которая впоследствии выталкивается на бумагу. Широкое распространение получила
в принтерах компании Epson. Технология позволяет изменять размер капли.
Термическая (Thermal Ink Jet), также называемая BubbleJet — Разработчик —
компания
Canon. Принцип был разработан в конце
70-х годов. В сопле расположен микроскопический нагревательный элемент, который при прохождении электрического тока мгновенно нагревается до температуры около 500 °C, при нагревании в чернилах образуются газовые пузырьки (англ. — bubbles — отсюда и название технологии), которые выталкивают капли жидкости из сопла на носитель. В
1981 году технология была представлена на выставке Canon Grand Fair. В 1985-ом появилась первая коммерческая модель монохромного принтера — Canon BJ-80. В 1988 году
появился первый цветной принтер — BJC-440 формата A2, разрешением 400 dpi.
Дополнительная информация о струйных принтерах (2008). Проверено 10 марта 2008.
Сублимационные принтеры
Термосублимация (возгонка) — это быстрый нагрев красителя, когда минуется жидкая фаза. Из твёрдого красителя сразу образуется пар. Чем меньше порция, тем больше фотографическая широта (динамический диапазон) цветопередачи. Пигмент каждого из основных цветов, а их может быть три или четыре, находится на отдельной (или на общей многослойной) тонкой лавсановой ленте (термосублимационные принтеры фирмы Mitsubishi Electric). Печать окончательного цвета происходит в несколько проходов: каждая лента последовательно протягивается под плотно прижатой термоголовкой, состоящей из множества термоэлементов. Эти последние, нагреваясь, возгоняют краситель. Точки, благодаря малому расстоянию между головкой и носителем, стабильно позиционируются и получаются весьма малого размера.
К серьёзным проблемам сублимационной печати можно отнести чувствительность применяемых чернил к ультрафиолету. Если изображение не покрыть специальным слоем, блокирующим ультрафиолет, то краски вскоре выцветут. При применении твёрдых красителей и дополнительного ламинирующего слоя с ультрафиолетовым фильтром для предохранения изображения, получаемые отпечатки не коробятся и хорошо переносят влажность, солнечный свет и даже агрессивные среды, но возрастает цена фотографий. За полноцветность сублимационной технологии приходится платить большим временем печати каждой фотографии (печать одного снимка 10х15 см принтером Sony DPP-SV77 занимает около 90 секунд). Стоимость печатающих механизмов фотопринтера Canon Selphy CP-510 всего 59€ 99.
К наиболее известным производителям термосублимационных принтеров относятся фирмы: Mitsubishi, Sony и Toshiba.
Фирмы — производители пишут о фотографической широте цвета в 24 Бит, что больше желаемое, чем действительное. Реально, фотографическая широта цвета не более 18 Бит.
Матричные принтеры
Матричные принтеры — старейший из ныне применяемых типов принтеров, его механизм был изобретён в 1964 году
корпорацией Seiko Epson. Матричные принтеры стали первыми устройствами, обеспечившими графический вывод твёрдой копии.
Изображение формируется печатающей головкой, которая состоит из набора иголок (игольчатая матрица), приводимых в действие
электромагнитами. Головка передвигается построчно вдоль листа, при этом иголки ударяют по бумаге через красящую ленту,
формируя точечное изображение. Этот тип принтеров называется SIDM (Serial Impact Dot Matrix —
последовательные ударно-матричные принтеры). Выпускались принтеры с 9, 12, 14, 18 и 24
иголками в головке. Основное распространение получили 9-ти и 24-х игольчатые принтеры.
Качество печати и скорость графической печати зависит от числа иголок: больше иголок —
больше точек. Принтеры с 24-мя иголками называют LQ (Letter Quality — качество
пишущей машинки). Существуют монохромные 5 цветные матричные принтеры, в
которых используется 4 цветная CMYK лента. Смена цвета производится смещением
ленты вверх-вниз относительно печатающей головки. Скорость печати матричных
принтеров измеряется в CPS (characters per second — символах в секунду).
Основными недостатками матричных принтеров являются: монохромность,
низкая скорость работы и высокий уровень шума, который достигает 25дБ.
Для устранения этого недостатка в отдельных моделях предусмотрен тихий
режим, но скорость печати в тихом режиме падает в 2 раза. Для борьбы с
шумом ещё применяют специальные звуконепроницаемые кожухи. Некоторые модели
24-игольчатых матричных принтеров обладают возможностью цветной печати за счёт
использования многоцветной красящей ленты. Однако достигаемое при этом качество
цветной печати значительно уступает качеству печати струйных принтеров.
Матричные принтеры достаточно широко используются и в настоящее время благодаря
тому, что стоимость получаемой распечатки крайне низка, так как используется
более дешёвая фальцованная или рулонная бумага. Последнюю к тому же можно
отрезать кусками нужной длины (не форматными). Некоторые финансовые документы
должны печататься только через
копировальную бумагу, для исключения возможности их подделки.
Выпускаются и скоростные линейно-матричные принтеры, в которых большое
количество иголок равномерно расположены на челночном механизме (фрете) по
всей ширине листа. Скорость таких принтеров измеряется в LPS (Lines per second — строках в секунду).
Другие принтеры
Барабанные принтеры (drum printer). Первый принтер, получивший название UNIPRINTER, был создан в 1953 году компанией Remington Rand для компьютера UNIAC.
По принципу действия напоминал печатную машинку. Основным элементом такого принтера был вращающийся барабан, на поверхности которого располагались рельефные
изображения букв и цифр. Ширина барабана соответствовала ширине бумаги, а количество колец с алфавитом было равно максимальному количеству символов в строке.
За бумагой располагалась линейка молоточков, приводимых в действие
электромагнитами. В момент прохождения нужного символа на вращающемся барабане,
молоточек ударял по бумаге, прижимая её через красящую ленту к барабану.
Таким образом, за один оборот барабана можно было напечатать всю строку.
Далее бумага сдвигалась на одну строку и машина печатала дальше. В
СССР такие машины назывались
алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ). Их распечатки можно узнать по шрифту, похожему на шрифт печатной машинки и “прыгающим” по строке буквам.
Ромашковые (лепестковые) принтеры (daisywheel printer) по принципу действия были похожи на барабанные, однако имели один набор букв, располагающийся на гибких лепестках пластмассового диска. Диск вращался, и специальный электромагнит прижимал нужный лепесток к красящей ленте и бумаге. Так как набор символов был один, требовалось перемещение печатающей головки вдоль строки, и скорость печати была заметно ниже, чем у барабанных принтеров. Заменив диск с символами, можно было получить другой шрифт, а, вставив ленту не чёрного цвета — получить “цветной” отпечаток.
Шаровые принтеры (IBM Selectric) по принципу действия похожи на ромашковые принтеры, но литероноситель (печатающая головка) имел форму шара с выпуклыми буквами.
Гусеничные принтеры (train printer). Набор букв закреплён на гусеничной цепи;
Цепные печатающие устройства (chain printer). Отличались размещением печатающих элементов на соединённых в цепь пластинах;
Термические принтеры фирмы Xerox. Характеризуются расходным материалом — веществом на основе парафина, плавящимся при 60 гр. по Цельсию.
Использование принтеров не по назначению
Последнее время всё чаще принтеры стали использоваться не только для печати на бумаге. Радиолюбители используют лазерные принтеры в “лазерно-утюжной” технологии изготовления плат, нанося маску для травления используя лазерный принтер.
Производители принтеров рекомендуют заправлять их принтеры чернилами или тонером их же производства. Однако, технически предотвратить использование чернил и тонера от сторонних производителей так же сложно, как сделать автомобиль, работающий только на бензине от производителя автомобиля. Покупка так называемых фирменных картриджей обходится дороже, чем перезаправка картриджей чернилами или тонером от сторонних производителей.
Cуществует целая отрасль производителей чернил, которые поставляют их производителям принтеров по oem соглашениям, а также напрямую пользователям под своей торговой маркой inktec, ink-mate.
Фирма HP бесплатно высылает наборы для быстрого ремонта тормозной площадки без разборки принтера. На толстом куске картона через прокладку из поролона на жесткой самоклеящейся пленке приклеена тормозная площадка- прямоугольная полоска резины. Эта резинка меньше оригинальной, сделано специально, чтобы не мешать крутиться пластмассовым роликам. Сдираем белую часть с картонной основы (на ней нарисована красная стрелка). Протираем место куда будем приклеивать резинку спиртом. Это место представляет собой черную пластмассовую подвеску, на которую ставится пачка бумаги в принтере (основа тормозной площадки). Сдираем синюю полоску, обнажая клеящую основу. И симметрично относительно белых роликов на протертое место клеем резинку (изгиб жесткой пленки должен лечь на край черной подвески) прижимая и слегка покачивая картонную основу 10-15 секунд. Отрезаем кусочек пленки на подставке для бумаги в принтере. Собираем принтер. На этом работу можно считать законченной.
Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?
Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).
Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.
Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.
Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.
Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
