У каких принтеров печатающая головка состоит из маленьких стержней

Обновлено: 02.07.2024

У матричных принтеров ударного действия есть механические печатающие головки, которые ударяют по ленте принтера и печатают серию точек на бумаге. Ударный принтер может иметь от 9 до 24 игл и обеспечивает качество печати от 100 до 400 точек на дюйм (DPI). Это устройства для печати текста, но они могут создавать базовую ASCII и растровую графику. Обычно недорогой в эксплуатации из-за меньшего количества электрических компонентов и минимального количества механических частей матричный принтер может печатать на многостраничных формах, чего не могут другие типы принтеров. Эти принтеры могут работать в суровых условиях и требуют минимального участия пользователя, что делает их подходящими для складов, лабораторий и запыленных помещений. Наконец, даже 24-игольчатые матричные принтеры предлагают стоимость печати страницы, эквивалентную 10 % других методов печати, что делает их выгодными, если вы работаете с ограниченным бюджетом или хотите сократить расходы.

Матричные ударные принтеры предлагают экономичное решение для печати

В матричных принтерах очень мало движущихся компонентов и минимум электрических деталей, что снижает потребность в постоянном обслуживании и замене. Сменные ленты принтера также недороги и обеспечивают смазку движущихся частей. В результате у последовательных матричных принтеров стоимость напечатанной страницы составляет примерно 10% по сравнению с другими принтерами. Они идеально подходят для тех, кто работает с ограниченным бюджетом или хочет свести к минимуму накладные расходы, например расходы на печать, и сэкономить на офисном оборудовании.

Подходят ли матричные ударные принтеры для пыльных и влажных сред?

Отсутствие электрических компонентов делает матричные устройства пригодными для работы в сложных условиях. Смазка, обеспечиваемая лентами для принтеров, поддерживает принтеры, поэтому их можно надежно использовать в средах без кондиционирования воздуха и при экстремальных температурах. Они обеспечивают надежность в гаражах, складах, лабораториях, складских помещениях и на промышленных объектах, а именно в тех условиях, в которых другие принтеры испытывают трудности. Удар молотка по ленте означает, что матричные ударные принтеры являются одной из немногих технологий печати, которые печатают многокомпонентные формы. За один проход можно отпечатать до 10 копий копировальной бумаги.

Параметры матричного принтера

Последовательные матричные принтеры поставляются с печатающими головками с 9, 18 или 24 иглами. 24-игольчатый матричный принтер обеспечивает высочайшее качество печати и может печатать страницы с качеством, близким к букве. Модель с 9 иглами обеспечивает более высокую скорость печати и более низкие затраты на приобретение, чем варианты с 24 иглами. USB-принтеры легко подключаются к ПК или сети и предлагают возможность быстрой установки по принципу plug-and-play. Кроме того, если вы печатаете в черновом режиме, нет заметной разницы в качестве печати, и это может снизить стоимость страницы. Измеряется в символах в секунду, скорость варьируется от 200 до 1000 и более. Вы также можете увидеть скорость печати, измеряемую в дюймах в секунду. Если вам требуются отпечатки более высокого качества, выберите 24-игольчатый матричный принтер, но для наименьшей стоимости за символ и максимальной скорости выберите 9-игольчатую модель. Кроме того, принтеры с 9 иглами обеспечивают повышенную надежность по сравнению с принтерами с большим количеством игл благодаря большему размеру отдельных компонентов печатающих головок.

Галерея изображений внутри струйного принтера Струйные принтеры выбрасывают крошечные капельки чернил на бумагу, создавая впечатление плавного мазка. Посмотреть больше изображений струйных принтеров.

Независимо от того, где вы читаете эту статью, у вас, скорее всего, есть принтер поблизости. И есть очень большая вероятность, что это струйный принтер. С момента появления во второй половине 1980-х струйные принтеры стали более популярными и производительными, а их цена значительно снизилась.

К струйному принтеру относится любой принтер, который наносит на бумагу очень маленькие капли чернил для создания изображения. Если вы когда-нибудь смотрели на лист бумаги, вышедший из струйного принтера, вы знаете, что:

Точки чрезвычайно малы (обычно от 50 до 60 микрон в диаметре), настолько малы, что их диаметр меньше человеческого волоса (70 микрон)!
Точки расположены очень точно, с разрешением до 1440 x 720 точек на дюйм (dpi).
Комбинируя точки разных цветов, можно создавать изображения фотографического качества.

В этой статье вы узнаете о различных частях струйного принтера и о том, как эти части работают вместе для создания изображения. Вы также узнаете о чернильных картриджах и специальной бумаге, используемой в некоторых струйных принтерах.

Во-первых, давайте кратко рассмотрим различные технологии печати.

Воздействие и отсутствие влияния

Существует несколько основных технологий печати. Эти технологии можно разделить на две основные категории по несколько типов в каждой:

Удар. В этих принтерах есть механизм, который соприкасается с бумагой для создания изображения. Существует две основные технологии воздействия:

В матричных принтерах используется ряд маленьких иголок, которые ударяют по ленте, покрытой чернилами, в результате чего чернила переносятся на бумагу в точке удара.
Символьные принтеры в основном представляют собой компьютеризированные пишущие машинки. У них есть шар или ряд полос с выбитыми на поверхности реальными символами (буквами и цифрами). Соответствующий символ ударяется о красящую ленту, перенося изображение персонажа на бумагу. Символьные принтеры быстры и четки для основного текста, но очень ограничены для других целей.

Безударный — эти принтеры не касаются бумаги при создании изображения. Струйные принтеры входят в эту группу, в которую входят:

В струйных принтерах, описанных в этой статье, используется ряд сопел для распыления капель чернил непосредственно на бумагу.
Лазерные принтеры, подробно описанные в статье «Как работают лазерные принтеры», используют сухие чернила (тонер), статическое электричество и нагрев для нанесения и закрепления чернил на бумаге.

Твердочернильные принтеры содержат палочки воскоподобных чернил, которые расплавляются и наносятся на бумагу. Затем чернила затвердевают на месте.
В сублимационных принтерах используется длинный рулон прозрачной пленки, который напоминает листы целлофана красного, синего, желтого и серого цветов, склеенные встык. В эту пленку встроены твердые красители, соответствующие четырем основным цветам, используемым в печати: голубому, пурпурному, желтому и черному (CMYK). В печатающей головке используется нагревательный элемент, температура которого изменяется в зависимости от количества определенного цвета, который необходимо нанести. Красители испаряются и пропитывают глянцевую поверхность бумаги, прежде чем вернуться в твердую форму. Принтер выполняет полный проход по бумаге для каждого из основных цветов, постепенно создавая изображение.
Термовосковые принтеры представляют собой нечто вроде гибрида технологий сублимации красителей и твердых чернил. Они используют ленту с чередующимися цветными полосами CMYK. Лента проходит перед печатающей головкой, имеющей ряд крошечных нагретых штифтов. Булавки заставляют воск плавиться и прилипать к бумаге, где он затвердевает на месте.
В термопринтерах с автохромированием цвет печатается на бумаге, а не в принтере. Бумага состоит из трех слоев (голубого, пурпурного и желтого), и каждый слой активируется приложением определенного количества тепла. Печатающая головка имеет нагревательный элемент, температура которого может изменяться. Печатающая головка проходит по бумаге три раза, обеспечивая необходимую температуру для каждого цветового слоя.

Среди всех этих невероятных технологий струйные принтеры пользуются наибольшей популярностью. На самом деле, единственная технология, которая сегодня приближается, — это лазерные принтеры.

Итак, давайте подробнее рассмотрим, что находится внутри струйного принтера.

Внутри струйного принтера

Части типичного струйного принтера включают: Узел печатающей головки:

Печатающая головка. Сердцевина струйного принтера. Печатающая головка содержит ряд сопел, которые используются для распыления капель чернил.

Чернильные картриджи. В зависимости от производителя и модели принтера чернильные картриджи поставляются в различных комбинациях, например, отдельные черный и цветной картриджи, цветной и черный в одном картридже или даже картридж для каждого цвета чернил. В картриджи некоторых струйных принтеров входит сама печатающая головка.
Шаговый двигатель печатающей головки. Шаговый двигатель перемещает узел печатающей головки (печатающая головка и чернильные картриджи) вперед и назад по бумаге. Некоторые принтеры имеют еще один шаговый двигатель для парковки узла печатающей головки, когда принтер не используется. Парковка означает, что узел печатающей головки не может случайно сдвинуться, как стояночный тормоз автомобиля.

Ремень. Ремень используется для крепления узла печатающей головки к шаговому двигателю.
Стабилизатор. В узле печатающей головки используется стабилизатор, обеспечивающий точность и управляемость движения.

Узел подачи бумаги:

Лоток/податчик бумаги. Большинство струйных принтеров имеют лоток, в который загружается бумага. Некоторые принтеры обходятся без стандартного лотка для устройства подачи. Податчик обычно открывается под углом на задней панели принтера, что позволяет поместить в него бумагу. Податчики обычно не вмещают столько бумаги, сколько традиционный лоток для бумаги.
Ролики. Набор роликов втягивает бумагу из лотка или устройства подачи и продвигает бумагу, когда узел печатающей головки готов к следующему проходу.

Шаговый двигатель подачи бумаги. Этот шаговый двигатель приводит в действие ролики, которые перемещают бумагу с точным шагом, необходимым для обеспечения непрерывной печати изображения.

Блок питания. В то время как в более ранних принтерах часто использовался внешний трансформатор, в большинстве продаваемых сегодня принтеров используется стандартный блок питания, встроенный в сам принтер.
Схема управления. В принтер встроена небольшая, но сложная схема для управления всеми механическими аспектами работы, а также для декодирования информации, отправляемой на принтер с компьютера.

Порт(ы) интерфейса. Параллельный порт по-прежнему используется многими принтерами, но в большинстве новых принтеров используется порт USB. Некоторые принтеры подключаются через последовательный порт или порт интерфейса малой компьютерной системы (SCSI).

Тепло против вибрации

Разные типы струйных принтеров формируют капли чернил по-разному. В настоящее время производители принтеров используют две основные технологии струйной печати:

Термопузырьковый. Этот метод используется такими производителями, как Canon и Hewlett Packard, и обычно называется пузырьковым струйным. В термоструйном принтере крошечные резисторы выделяют тепло, и это тепло испаряет чернила, образуя пузырь. По мере расширения пузыря часть чернил выталкивается из сопла на бумагу. Когда пузырь «лопается» (схлопывается), создается вакуум. Это втянет больше чернил в печатающую головку из картриджа. Типичная печатающая головка пузырьковой струйной печати имеет 300 или 600 крошечных сопел, и все они могут выпускать капли одновременно. Нажмите кнопку, чтобы узнать, как работает термопузырьковый струйный принтер.
Пьезоэлектрический. В этой технологии, запатентованной Epson, используются пьезокристаллы. Кристалл расположен в задней части резервуара для чернил каждого сопла. Кристалл получает крошечный электрический заряд, который заставляет его вибрировать. Когда кристалл вибрирует внутрь, небольшое количество чернил выталкивается из сопла. Когда он вибрирует, он втягивает еще немного чернил в резервуар, чтобы заменить распыленные чернила.

Нажмите кнопку, чтобы увидеть, как работает пьезоэлектрический струйный принтер.

Давайте рассмотрим процесс печати, чтобы увидеть, что происходит.

Когда вы нажимаете кнопку для печати, происходит последовательность событий:

Используемое приложение отправляет данные для печати в драйвер принтера.
Драйвер преобразует данные в формат, понятный принтеру, и проверяет, подключен ли принтер к сети и доступен ли он для печати.
Данные передаются драйвером с компьютера на принтер через интерфейс подключения (параллельный, USB и т. д.).
Принтер получает данные с компьютера. Он хранит определенное количество данных в буфере. Объем буфера может варьироваться от 512 КБ оперативной памяти (ОЗУ) до 16 МБ ОЗУ, в зависимости от модели. Буферы полезны, потому что они позволяют компьютеру быстро завершить процесс печати, вместо того, чтобы ждать фактической печати страницы. Большой буфер может содержать сложный документ или несколько основных документов.
Если принтер какое-то время простаивал, обычно выполняется короткий цикл очистки, чтобы убедиться, что печатающие головки чисты. После завершения цикла очистки принтер готов к печати.
Схема управления активирует шаговый двигатель подачи бумаги. При этом задействуются ролики, которые подают лист бумаги из лотка/податчика бумаги в принтер. Небольшой пусковой механизм в лотке/податчике нажимается, когда в лотке или податчике есть бумага. Если триггер не нажат, принтер загорается индикатором «Нет бумаги» и отправляет предупреждение на компьютер.
После того как бумага подается в принтер и располагается в начале страницы, шаговый двигатель печатающей головки использует ремень для перемещения узла печатающей головки по странице. Двигатель останавливается на долю секунды каждый раз, когда печатающая головка распыляет чернила на страницу, а затем немного перемещается, прежде чем снова остановиться. Этот шаг происходит так быстро, что кажется непрерывным движением.
На каждой остановке ставится несколько точек. Он распыляет цвета CMYK в точном количестве, чтобы сделать любой другой цвет возможным.
В конце каждого полного прохода шаговый двигатель подачи бумаги продвигает бумагу на долю дюйма. В зависимости от модели струйного принтера печатающая головка сбрасывается на начальную сторону страницы или, в большинстве случаев, просто меняет направление и начинает двигаться назад по странице во время печати.
Этот процесс продолжается до тех пор, пока страница не будет напечатана. Время, необходимое для печати страницы, может сильно различаться от принтера к принтеру. Это также будет варьироваться в зависимости от сложности страницы и размера любых изображений на странице. Например, принтер может печатать черный текст со скоростью 16 страниц в минуту (PPM), но для печати одного полноцветного изображения размером со страницу требуется несколько минут.
После завершения печати печатающая головка останавливается. Шаговый двигатель подачи бумаги вращает ролики, завершая проталкивание готовой страницы в выходной лоток. Большинство принтеров сегодня используют чернила, которые очень быстро сохнут, так что вы можете сразу взять лист, не пачкая его.

В следующем разделе вы узнаете немного больше о чернильных картриджах и используемой бумаге.

Обычный картридж с цветными чернилами. В этом картридже содержатся голубые, пурпурные и желтые чернила в отдельных резервуарах.

Струйные принтеры довольно недороги. Они стоят меньше, чем обычный черно-белый лазерный принтер, и намного меньше, чем цветной лазерный принтер. Фактически, многие производители продают часть своих принтеров себе в убыток. Довольно часто вы можете найти принтер в продаже дешевле, чем вы бы заплатили за комплект картриджей!

Зачем им это делать? Потому что они рассчитывают на поставки, которые вы покупаете, чтобы обеспечить их прибыль. Это очень похоже на то, как работает бизнес видеоигр. Оборудование продается по себестоимости или ниже. Как только вы покупаете оборудование определенной марки, вы должны купить и другие продукты, которые работают с этим оборудованием. Другими словами, вы не можете купить принтер у производителя А и чернильные картриджи у производителя Б. Они не будут работать вместе.

Еще один способ снижения затрат – встраивание большей части фактической печатающей головки в сам картридж. Производители считают, что, поскольку печатающая головка является наиболее подверженной износу частью принтера, ее замена при каждой замене картриджа увеличивает срок службы принтера.

Бумага, которую вы используете для струйных принтеров, во многом определяет качество изображения. Стандартная бумага для копировальных аппаратов работает, но не дает такого четкого и яркого изображения, как бумага для струйных принтеров. На качество изображения влияют два основных фактора:

Яркость бумаги обычно определяется степенью шероховатости поверхности бумаги. Гладкая или шероховатая бумага будет рассеивать свет в нескольких направлениях, тогда как гладкая бумага будет отражать больше света обратно в том же направлении. Это делает бумагу более яркой, что, в свою очередь, делает любое изображение на бумаге более ярким. Вы можете убедиться в этом сами, сравнив фото в газете с фото в журнале. Гладкая бумага журнальной страницы отражает свет обратно к вашим глазам намного лучше, чем шероховатая текстура газеты. Любая бумага, указанная как яркая, как правило, более гладкая, чем обычная бумага.

Другим ключевым фактором качества изображения является поглощение. Когда чернила распыляются на бумагу, они должны оставаться плотной симметричной точкой. Чернила не должны слишком сильно впитываться в бумагу. Если это произойдет, точка начнет расплываться. Это означает, что он будет распространяться неравномерно, покрывая немного большую площадь, чем ожидает принтер. В результате страница выглядит несколько размытой, особенно по краям объектов и текста.

Представьте, что точка слева находится на мелованной бумаге, а точка справа — на бумаге для копировальных аппаратов низкого качества. Обратите внимание, насколько неправильной и крупной правая точка по сравнению с левой.

Как уже говорилось, растушевка возникает из-за того, что бумага впитывает чернила. Для борьбы с этим высококачественную бумагу для струйных принтеров покрывают восковой пленкой, которая удерживает чернила на поверхности бумаги. Бумага с покрытием обычно дает гораздо более качественную печать, чем другая бумага. Низкое поглощение мелованной бумаги является ключом к возможностям высокого разрешения многих современных струйных принтеров. Например, типичный струйный принтер Epson может печатать с разрешением до 720x720 dpi на стандартной бумаге. На мелованной бумаге разрешение увеличивается до 1440x720 dpi. Причина в том, что принтер может немного сдвигать бумагу и добавлять второй ряд точек к каждому обычному ряду, зная, что изображение не будет растушевываться и точки не будут сливаться друг с другом.

Струйные принтеры могут печатать на различных носителях. Коммерческие струйные принтеры иногда распыляют непосредственно на предмет, например на этикетку на пивной бутылке. Для потребительского использования существует ряд специальных видов бумаги, от этикеток или наклеек на клейкой основе до визитных карточек и брошюр. Вы даже можете получить переводные картинки, которые позволят вам создать изображение и нанести его на футболку! Одно можно сказать наверняка: струйные принтеры — это простой и доступный способ раскрыть свой творческий потенциал.

Для получения дополнительной информации о струйных принтерах и смежных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.

Из-за дороговизны картриджей для струйных принтеров вокруг идеи их заправки вырос огромный бизнес. Для большинства людей повторное наполнение имеет смысл, но есть несколько моментов, о которых следует помнить:

Убедитесь, что заправочный комплект подходит для вашей модели принтера. Как вы узнали из предыдущего раздела, разные принтеры используют разные технологии нанесения чернил на бумагу. Использование чернил неправильного типа может привести к ухудшению качества печати или повреждению принтера. В то время как в некоторых коммерческих струйных принтерах используются чернила на масляной основе, практически все настольные струйные принтеры для домашнего или офисного использования имеют чернила на водной основе. Точный состав чернил сильно различается у разных производителей.Например, для термопузырьковых струйных принтеров требуются чернила, устойчивые к более высоким температурам, чем для пьезоэлектрических принтеров.
Большинство производителей требуют, чтобы вы использовали только одобренные ими чернила. Наборы для заправки обычно аннулируют вашу гарантию.
Несмотря на то, что вы можете заправлять картриджи, будьте очень осторожны с теми, у которых печатающая головка встроена в картридж. Вы не хотите заправлять их более двух или трех раз, иначе печатающая головка начнет изнашиваться и может повредить ваш принтер.

Посетите этот сайт, чтобы найти полезные ссылки и информацию о заправках для струйных принтеров.

Цели: узнать, как работают матричные, струйные, сплошные чернила, сублимационные и лазерные принтеры, а также какой тип интерфейса они могут использовать.

Предварительные требования: нет предварительных условий

Ключевые термины: чернила, бумага, печать, точка, матрица, струя, головка, твердое тело, лазер, булавки, краситель, качество, лента, usb, параллель

Матричный принтер

Матричный принтер – это ударный принтер, который переносит символы путем нанесения рисунка (с матрицы) через красящую ленту на бумагу. В матричном принтере есть четыре критически важных компонента. Первая — это печатающая головка, представляющая собой квадратный блок с набором штифтов. Второй важный компонент называется валиком. Валик — это черный валик, через который мы пропускаем бумагу и скручиваем ее. Это похоже на большой цилиндр, и его работа состоит в том, чтобы удерживать бумагу на месте и служить подложкой, о которую может ударяться печатающая головка. Другими компонентами являются лента и тракторная подача. Лента содержит чернила, которые будут перенесены на бумагу, а подача трактора используется для непрерывной подачи бумаги вверх через принтер. Подача трактора тянет лист бумаги и наматывает его на валик.

335.1 — точечная матрица

Количество игл в печатающей головке может варьироваться. Недорогой матричный принтер будет иметь только девять игл, как в нашем случае. Матричный принтер более высокого качества может иметь до 24 различных контактов. Наиболее распространенное количество контактов на матричных принтерах — 9, 18 или 24, при этом большее количество контактов обеспечивает более высокое разрешение. 24 иглы обеспечивают печать почти буквенного качества, а все, что меньше 24 игл, обеспечивает черновую печать. Каждый из этих штифтов фактически втягивается внутрь печатающей головки, и у них есть пружины, которые удерживают их втянутыми внутри печатающей головки. Сзади у них также есть электрический соленоид. Для печати принтер посылает электрический ток через набор этих контактов. Когда соленоид получает этот ток, он выталкивает штифт из печатающей головки. Затем булавка ударяет по ленте, а затем по бумаге, оставляя отпечаток на бумаге. Используя различные узоры, мы можем создавать разные буквы. Многие матричные принтеры с девятью иголками предоставляют возможность делать два прохода для каждой строки текста. Делая это, он может создавать более красивые буквы. Обратной стороной этого является то, что печать занимает в два раза больше времени. Скорость матричных принтеров измеряется в символах в секунду (CPS). Обычные скорости для матричных принтеров составляют от 32 до 72 символов в секунду.

Матричные принтеры все еще используются сегодня, и причина в том, что матричные принтеры могут печатать в двух или трех экземплярах с использованием форм. Это означает, что мы можем пропустить копии через матричный принтер и распечатать их. Общее качество печати матричного принтера довольно низкое по сравнению с другими типами принтеров. Они также могут быть довольно громкими, потому что при печати иглы физически ударяют по красящей ленте, бумаге и валику.

Струйный принтер

Струйные принтеры обеспечивают высокое качество печати и недороги. Как и в случае с матричным принтером, у нас есть валик, и мы используем устройство подачи форм, чтобы протянуть лист бумаги, обернуть его вокруг валика и вставить между валиком и печатающей головкой. В отличие от матричного принтера, в котором используется бумага с непрерывной подачей, принтер с дисперсией чернил фактически использует нарезанные листы бумаги, точно так же, как мы использовали бы для копировального аппарата. Печатающая головка в чернильно-дисперсионном принтере чем-то похожа на матричный принтер. Однако вместо штифтов внутри, которые выходят и ударяют по ленте, у нас есть куча сопел, в которых находятся чернила. При печати ток подается на определенный рисунок сопел. Затем чернила внутри сопла закипают, создавая пузырьки воздуха. Когда это происходит, он фактически выпускает струю чернил и оставляет точку на листе бумаги. Изменяя ток и подавая его на разные сопла в печатающей головке, мы можем создавать на бумаге разные узоры. Этот тип струйного принтера называется пузырьковым струйным принтером, и это самая популярная форма струйного принтера.

Четкость изображения на струйном принтере обычно оценивается в точках на дюйм или DPI. Струйные принтеры имеют разрешение от 150 до более 1400 точек на дюйм. Новые струйные принтеры могут производить распечатки фотографического качества при использовании бумаги фотографического качества. У них есть одна слабость, а именно тот факт, что большая часть электронных схем, из которых состоит принтер, на самом деле не находится в самом принтере. Большая часть электронных схем, составляющих струйный принтер, фактически находится в печатающей головке. Поэтому, когда нам нужно заменить резервуар для чернил, нам фактически нужно купить новый компонент принтера. Вот почему картриджи такие дорогие, а сам принтер такой дешевый.

Твердочернильный принтер

Принтер с твердыми чернилами создает более мелкие и однородные точки, чем матричный или струйный принтер. Вместо ленты или жидких чернил в твердочернильном принтере используются твердые чернильные стержни. Процесс печати на принтере с твердыми чернилами немного отличается от процесса печати на матричном или струйном принтере. Это своего рода гибрид между струйным принтером и лазерным принтером. В принтере с твердыми чернилами палочки с твердыми чернилами находятся внутри печатающей головки. Затем расплавленные чернила выбрасываются на вращающийся барабан шириной с бумагу. Затем лист бумаги вытягивается из лотка для бумаги и вращается вокруг барабана. Затем расплавленные чернила из барабана переносятся на лист бумаги. Затем чернила остывают и прилипают к бумаге.

Термопринтер

В термопринтерах используется более старая тепловая технология. Многие из старых факсимильных аппаратов используют тепловую технологию. Вместо ленты, чернил или расплавленных чернильных палочек мы используем специальную бумагу, реагирующую на тепло. Мы используем тепло для переноса изображения с принтера на специальную бумагу. Эта специальная бумага довольно дорогая, и она также выглядит немного по-другому, когда выходит из принтера. Он имеет глянцевое ощущение. Монохромная термобумага химически обработана, чтобы затемняться при нагревании (светочувствительная). Многие кассовые аппараты используют этот тип принтера для создания чеков. Цветная термобумага подвергается химической обработке для поглощения цвета ленты при нагревании. Чернила наносятся через ленту аналогично принтеру с твердыми чернилами. Цветовая система, используемая термопринтерами, — CMYK (голубой, пурпурный, желтый и черный). Бумага должна делать один проход для каждого нанесения другого цвета. Цветные термопринтеры очень дорогие, качественные и работают тихо.

Сублимационный принтер

Сублимационный принтер позволяет нам печатать изображения высокого качества. Они обеспечивают плавное смешение цветов. Это то, чего трудно достичь с другими типами принтеров. Он также менее подвержен выцветанию и искажению с течением времени. При сублимационной печати цвета не наносятся отдельными точками, как при струйной печати, твердочернильном или матричном принтере. Вместо этого внутри сублимационного принтера у нас есть длинный рулон полупрозрачной пленки. Эта пленка состоит из отдельных красных, синих, желтых и серых листов пленки. В эту пленку встроены твердые красители, соответствующие четырем основным цветам, используемым в высококачественной печати: голубому, пурпурному, желтому и черному. В этом типе принтера у нас также есть печатающая головка, как и в других типах принтеров. Затем у нас есть прозрачная пленка, а затем лист бумаги.

335.2 — Сублимация красителя

Печатающая головка нагревается и проходит по прозрачной пленке. При этом красители, находящиеся внутри пленки, испаряются и переносятся на бумагу. Краска действительно проникает в глянцевую поверхность бумаги. По мере остывания возвращаются в твердую форму. Таким образом, мы можем перенести изображение очень высокого качества на лист бумаги. Сублимационные принтеры создают мягкую градацию. Вместо того, чтобы иметь отдельные точки определенных цветов, сублимационная печать печатает в переходных цветах, а не в пикселях.

Лазерный принтер

Лазерные принтеры обеспечивают очень высокое качество печати по относительно низкой цене. Другие типы принтеров, такие как матричные или струйные принтеры, печатают данные построчно. В лазерных принтерах мы используем лазерный луч для переноса изображения на фоточувствительный барабан. Лазер создает зеркальное отражение документа, который мы хотим напечатать, на барабане. Это заряжает барабан, и из-за этого мы можем перенести тонер (который представляет собой тонкий пластик) на поверхность барабана, провести под ним лист бумаги, перенести тонер на бумагу, а затем запустить бумагу между фьюзером, чтобы фактически расплавить тонер на место.

335.3 — Лазерный принтер

Вместо того, чтобы печатать по одной строке, лазерные принтеры печатают данные по одной странице за раз. Одна страница данных переносится на барабан, и по одному листу бумаги прокручивается, и на него переносится изображение. Лазерные принтеры должны иметь много памяти, потому что вместо того, чтобы запоминать данные по одной строке за раз, они должны помнить всю страницу. Текст не занимает много памяти, но сложная графика может занимать очень много памяти. У современных лазерных принтеров этой проблемы нет, у них достаточно памяти для обработки очень сложной графики. Из всех типов принтеров, обсуждаемых в этой статье, лазерные принтеры имеют самое высокое качество печати.

Интерфейсы принтера

За прошедшие годы было реализовано множество различных типов интерфейсов, которые позволяют нам подключать нашу компьютерную систему к принтеру. Некоторые из них уже не используются. Самый старый из них — последовательный интерфейс.

Серийный

В первые дни печати мы отправляли документы на принтеры с помощью последовательного соединения. Это работало, но у последовательных соединений было несколько недостатков. Во-первых, их было сложно настроить. Нам нужно было настроить стартовые биты, стоповые биты, управление потоком, скорость передачи и четность. Кроме того, это было медленно, потому что документ отправляется на принтер по одному биту за раз. Одним из больших преимуществ последовательного интерфейса был тот факт, что сам кабель принтера мог быть очень длинным.

SCSI-интерфейс

Некоторое время существовало множество различных интерфейсов SCSI, используемых для подключения рабочих станций к принтерам. SCSI расшифровывается как Small Computer System Interface. Они использовались не так часто, потому что принтеры SCSI также было сложно настроить. Нам нужно было понять концепцию терминации и идентификации. Однако они использовались для принтеров высокого класса, где производительность была проблемой.

Параллельно

Параллельные принтеры раньше были стандартным методом подключения принтеров к компьютеру. Параллельный интерфейс реализовать было намного проще, чем последовательный или SCSI. С параллельным принтером мы подключили один конец к нашей рабочей станции, а другой конец — к параллельному порту нашего принтера, и все. Кроме того, это было быстрее, чем последовательное соединение. Параллельный интерфейс заменяется USB.

FireWire

Помимо USB для подключения принтеров используется еще один стандарт — FireWire. FireWire не так сильно прижился для печати, как USB, но у них много тех же преимуществ, что и у USB.

Инфракрасный

Мы также можем использовать инфракрасный интерфейс для подключения нашей рабочей станции к принтеру. Вместо того, чтобы использовать провод, мы используем инфракрасный световой сигнал для отправки информации с нашей рабочей станции на принтер. Инфракрасные соединения на самом деле представляют собой последовательные соединения, использующие для соединения свет и воздух вместо проводов. Инфракрасный свет имеет некоторые ограничения, такие как прямая видимость (отсутствие препятствий на пути). Кроме того, если принтер находится слишком далеко, больше чем на метр, то все начинает идти не так. Есть и проблемы с безопасностью. Инфракрасный сигнал может принимать любой, у кого есть ИК-порт.

Беспроводной

В дополнение к ИК-подключению мы также можем использовать беспроводное соединение (стандарты 802.11a/b/g/n) для отправки заданий на печать с рабочей станции на принтер. Беспроводная связь использует радиосигнал для отправки задания печати на принтер. С беспроводной связью нас не волнуют препятствия. Радиоволны могут проходить сквозь вещи. Мы можем переместить принтер в другую комнату и по-прежнему иметь возможность печатать наши документы. Кроме того, для радиосигналов мы можем настроить шифрование, чтобы не беспокоиться о том, что кто-то перехватит радиосигналы.

Сетевое подключение

Некоторые принтеры также имеют собственную карту сетевого интерфейса. В этом случае мы подключаем наш принтер к сети, в которой также находится наша рабочая станция. Таким образом, мы можем отправить наше задание на печать через сетевой носитель на принтер. Сетевые принтеры удобны тем, что позволяют нескольким людям использовать один и тот же принтер.

Запомнить

Матричный принтер — это ударный принтер. Струйные принтеры — это безударные принтеры, в которых чернила хранятся в резервуаре. Лазерные принтеры используют лазеры и электрические заряды для переноса изображений на бумагу. Сублимационный принтер — это безударный принтер, в котором используется краситель, встроенный в пленку. Принтеры с твердыми чернилами расплавляют чернила на печатающей головке, ширина которой равна толщине бумаги. Термопринтер — это безударный принтер, который использует тепло, чтобы вызвать реакцию на специально обработанной бумаге. Сегодня принтеры используют параллельное, USB, беспроводное или сетевое соединение.

Струйная печать

Несмотря на то что струйные принтеры были доступны в 1980-х, только в 1990-х цены упали настолько, что эта технология стала популярной. Компания Canon утверждает, что изобрела технологию, которую она называет «пузырьковой струей», в 1977 году, когда исследователь случайно прикоснулся к заполненному чернилами шприцу горячим паяльником. Жара выдавила из иглы каплю чернил, и началась разработка нового метода печати.

Традиционно струйные принтеры имели одно большое преимущество перед лазерными принтерами. их способность воспроизводить цвета, и именно это делает их такими популярными среди домашних пользователей. С конца 1990-х годов, когда цены на цветные лазерные принтеры стали достигать уровня, который сделал их пригодными для домашних пользователей, это преимущество стало менее определяющим. Однако за это время разработка струйных принтеров, способных печатать с фотографическим качеством, во многом помогла им сохранить свое преимущество в области цвета.

Недостаток заключается в том, что хотя струйные принтеры обычно дешевле покупать, чем лазерные, их обслуживание обходится дороже. Картриджи необходимо менять чаще, а бумага со специальным покрытием, необходимая для получения высококачественной продукции, очень дорогая. Если сравнивать стоимость страницы, то струйные принтеры примерно в десять раз дороже лазерных.

Операция

Струйная печать, как и лазерная, является безударным методом. Чернила выбрасываются из сопел, когда они проходят через различные носители, и работу струйного принтера легко визуализировать: жидкие чернила разных цветов разбрызгиваются на бумагу для создания изображения. Печатающая головка сканирует страницу горизонтальными полосами, используя узел двигателя для перемещения ее слева направо и назад, в то время как другой узел двигателя скручивает бумагу вертикальными шагами. Печатается полоса изображения, затем бумага движется вперед, готовая к следующей полосе. Чтобы ускорить процесс, печатающая головка печатает не одну строку пикселей за каждый проход, а вертикальную строку пикселей за раз.

На обычных струйных принтерах печатающей головке требуется около полсекунды, чтобы напечатать полосу на странице. Поскольку бумага формата A4 имеет ширину около 8,5 дюймов, а струйные принтеры работают с разрешением не менее 300 точек на дюйм, это означает, что на странице будет не менее 2475 точек. Таким образом, у печатающей головки есть около 1/5000 секунды, чтобы отреагировать на то, нужно ли печатать точку. В будущем достижения в области производства позволят использовать более крупные печатающие головки с большим количеством сопел, работающих с более высокой частотой, обеспечивая исходное разрешение до 1200 точек на дюйм и скорость печати, приближающуюся к скорости современных цветных лазерных принтеров (от 3 до 4 страниц в минуту в цвете, от 12 до 14 страниц в минуту в монохромном режиме). .

Существует несколько типов струйной печати, но наиболее распространенной является технология "дроп по требованию" (DOD). Это работает путем распыления маленьких капель чернил на бумагу через крошечные сопла: это похоже на включение и выключение шланга 5000 раз в секунду. Количество чернил, подаваемых на страницу, определяется программным драйвером, который определяет, какие сопла выпускают капли и когда.

Сопла, используемые в струйных принтерах, очень тонкие, и на ранних моделях они легко засорялись. На современных струйных принтерах это редко бывает проблемой, но замена картриджей на некоторых машинах все еще может быть грязной. Еще одна проблема, связанная со струйной технологией, – склонность чернил к смазыванию сразу после печати, но и эта проблема значительно улучшилась за последние несколько лет благодаря разработке новых составов чернил.

Тепловая технология

Большинство струйных принтеров сторонних производителей используют термическую технологию, при которой для нанесения чернил на бумагу используется тепло. В этом методе выделяют три основных этапа. Впрыск инициируется нагреванием чернил для создания пузыря до тех пор, пока давление не заставит его лопнуть и ударить по бумаге. Затем пузырек схлопывается по мере остывания элемента, и возникающий в результате вакуум вытягивает чернила из резервуара, чтобы заменить чернила, которые были выброшены. Это метод, который предпочитают Canon и Hewlett-Packard.

Термическая технология накладывает определенные ограничения на процесс печати: какой бы тип чернил ни использовался, они должны быть устойчивыми к нагреву, поскольку процесс обжига основан на нагревании. Использование тепла в термопринтерах также создает потребность в процессе охлаждения, что требует небольших затрат времени на процесс печати.

Крошечные нагревательные элементы используются для выброса капель чернил из сопел печатающей головки. Современные термоструйные принтеры имеют печатающие головки, содержащие в общей сложности от 300 до 600 сопел, каждое диаметром примерно с человеческий волос (около 70 микрон). Они обеспечивают объем капель около 8–10 пиколитров (пиколитр — это миллионная миллионная часть литра) и размеры точек от 50 до 60 микрон в диаметре. Для сравнения, наименьший размер точки, видимый невооруженным глазом, составляет около 30 микрон. Голубые, пурпурные и желтые чернила на основе красителя обычно подаются через комбинированную печатающую головку CMY. Несколько маленьких капель цветных чернил — обычно от четырех до восьми — можно комбинировать, чтобы получить переменный размер точки, большую палитру неполутоновых цветов и более гладкие полутона. Черные чернила, которые обычно состоят из более крупных молекул пигмента, подаются из отдельной печатающей головки большими объемами капель (около 35 пл).

Плотность сопла, соответствующая собственному разрешению принтера, варьируется от 300 до 600 точек на дюйм, при этом все чаще доступны расширенные разрешения 1200 точек на дюйм. Скорость печати в основном зависит от частоты, с которой сопла могут выпускать капли чернил, и от ширины полосы, печатаемой печатающей головкой. Обычно это около 12 МГц и полдюйма соответственно, что обеспечивает скорость печати от 4 до 8 стр/мин (страниц в минуту) для монохромного текста и от 2 до 4 стр/мин для цветного текста и графики.

Пьезоэлектрическая технология

Запатентованная технология струйной печати Epson использует пьезокристалл в задней части резервуара для чернил. Это скорее похоже на диффузор громкоговорителя — он изгибается, когда через него проходит электрический ток. Таким образом, всякий раз, когда требуется точка, на пьезоэлемент подается ток, элемент изгибается и при этом выдавливает каплю чернил из сопла.

У пьезометода есть несколько преимуществ. Этот процесс позволяет лучше контролировать форму и размер капель чернил. Крошечные колебания в кристалле позволяют уменьшить размер капель и, следовательно, увеличить плотность сопла. Кроме того, в отличие от термической технологии, чернила не нужно нагревать и охлаждать между каждым циклом. Это экономит время, а сами чернила рассчитаны больше на их впитывающие свойства, чем на способность выдерживать высокие температуры. Это дает больше свободы для разработки новых химических свойств чернил.

В новейших струйных принтерах Epson для массового рынка используются черные печатающие головки со 128 соплами и цветные (CMY) печатающие головки со 192 соплами (по 64 для каждого цвета) с исходным разрешением 720 x 720 точек на дюйм. Поскольку пьезотехнология позволяет с высокой точностью наносить маленькие и идеально сформированные точки, Epson может предложить улучшенное разрешение 1440 на 720 точек на дюйм, хотя это достигается за счет того, что печатающая головка делает два прохода с последующим снижением скорости печати. Специализированные чернила, разработанные Epson для использования с пьезотехнологией, основаны на растворителях и очень быстро сохнут. Они проникают в бумагу и сохраняют свою форму, а не растекаются по поверхности и заставляют точки взаимодействовать друг с другом. В результате достигается исключительно хорошее качество печати, особенно на мелованной или глянцевой бумаге.

Восприятие цвета

Видимый свет находится между 380 нм (фиолетовый) и 780 нм (красный) в электромагнитном спектре, зажатый между ультрафиолетовым и инфракрасным. Белый свет содержит примерно равные доли всех видимых длин волн, и когда он светит на объект или сквозь него, некоторые длины волн поглощаются, а другие отражаются или передаются. Именно отраженный или прошедший свет придает объекту его воспринимаемый цвет. Листья, например, имеют знакомый цвет, потому что хлорофилл поглощает свет на синем и красном концах спектра и отражает зеленую часть в середине.

«Температура» источника света, измеряемая в градусах Кельвина (К), влияет на воспринимаемый цвет объекта. Белый свет, излучаемый люминесцентными лампами в смотровом боксе или фонариком фотографа, имеет равномерное распределение длин волн, соответствующее температуре около 6000 К, и не искажает цвета. Однако стандартные лампочки излучают меньше света в синей части спектра, что соответствует температуре около 3000 К, и из-за этого объекты выглядят более желтыми.

Люди воспринимают цвет через слой светочувствительных клеток в задней части глаза, который называется сетчаткой. Ключевыми клетками сетчатки являются колбочки, содержащие фотопигменты, делающие их чувствительными к красному, зеленому или синему свету (другие светочувствительные клетки, палочки, активируются только при тусклом свете). Свет, проходящий через глаз, регулируется радужной оболочкой и фокусируется хрусталиком на сетчатке, где колбочки стимулируются соответствующими длинами волн. Сигналы от миллионов колбочек передаются через зрительный нерв в мозг, который собирает их в цветное изображение.

Создание цвета

Точное воспроизведение цвета на бумаге было одной из основных областей исследований в области цветной печати. Подобно мониторам, принтеры близко размещают различное количество ключевых основных цветов, которые на расстоянии сливаются, образуя любой цвет; этот процесс известен как сглаживание.

Однако мониторы и принтеры делают это немного по-разному, поскольку мониторы являются источниками света, а выходные данные принтеров отражают свет. Так, мониторы смешивают свет люминофоров, состоящих из первичных аддитивных цветов: красного, зеленого и синего (RGB), а принтеры используют чернила из первичных субтрактивных цветов: голубого, пурпурного и желтого (CMY). Белый свет поглощается цветными чернилами, отражая желаемый цвет. В каждом случае основные основные цвета смешиваются, чтобы сформировать весь спектр. Сглаживание разбивает цветной пиксель на массив точек, так что каждая точка состоит из одного из основных цветов или остается пустой.

Воспроизведение цвета с монитора на вывод на принтер также является важной областью исследований, известной как согласование цветов. Цвета варьируются от монитора к монитору, и цвета на распечатанной странице не всегда совпадают с тем, что отображается на экране. Цвет, создаваемый на печатной странице, зависит от используемой цветовой системы и конкретной модели принтера; а не цветами, отображаемыми на мониторе. Производители принтеров вложили много денег в исследования точного соответствия цветов монитора и принтера.

Современные струйные принтеры могут печатать как в цвете, так и в черно-белом режиме, но способ переключения между этими двумя режимами зависит от модели. Базовый дизайн определяется количеством красок в машине. Принтеры с четырьмя цветами — голубым, желтым, пурпурным и черным (CMYK) — могут без проблем переключаться между черно-белым текстом и цветными изображениями на одной странице. Принтеры, оснащенные только тремя цветами, не могут.

Многие из более дешевых моделей струйных принтеров имеют место только для одного картриджа. Вы можете настроить их с черным картриджем для монохромной печати или с трехцветным картриджем (CMY) для цветной печати, но вы не можете настроить их для обоих одновременно. Это сильно меняет работу. принтера. Каждый раз, когда вы хотите перейти от черно-белого к цветному, вы должны физически менять картриджи. Когда вы используете черный цвет на цветной странице, она будет состоять из трех цветов, что может привести к неудовлетворительный темно-зеленый или серый цвет, который обычно называют составным черным. Однако составной черный цвет, производимый современными струйными принтерами, намного лучше, чем несколько лет назад, благодаря постоянному развитию химии чернил.

Качество печати

Двумя основными факторами, определяющими качество цветной печати, являются разрешение, измеряемое в точках на дюйм (dpi), и количество уровней или градаций, которые можно напечатать на точку. Вообще говоря, чем выше разрешение и чем больше уровней на точку, тем выше общее качество печати.

На практике большинство принтеров идут на компромисс: некоторые выбирают более высокое разрешение, а другие соглашаются на большее количество уровней на точку, что является лучшим решением в зависимости от предполагаемого использования принтера. Профессионалы в области графического искусства, например, заинтересованы в максимальном количестве уровней на точку, чтобы обеспечить "фотографическое" качество изображения, в то время как обычным бизнес-пользователям потребуется достаточно высокое разрешение, чтобы добиться хорошего качества текста и изображения.

Простейший тип цветного принтера – это бинарное устройство, в котором голубые, пурпурные, желтые и черные точки либо "включены" (печатаются), либо "выключены" (не печатаются) без промежуточных уровней. Если точки чернил (или тонера) можно смешивать вместе для получения промежуточных цветов, то бинарный принтер CMYK может печатать только восемь «чистых» цветов (голубой, пурпурный, желтый, красный, зеленый и синий, а также черный и белый). Ясно, что этой палитры недостаточно для обеспечения хорошего качества цветной печати, и именно здесь вступают в действие полутоновые изображения.

Алгоритмы полутонового изображения делят исходное разрешение точек принтера на сетку ячеек полутонов, а затем включают различное количество точек в этих ячейках, чтобы имитировать переменный размер точек. Тщательно комбинируя ячейки, содержащие различные пропорции точек CMYK, полутоновый принтер может «обмануть» человеческий глаз, заставив его видеть палитру из миллионов цветов, а не только из нескольких.

При печати с непрерывным тонированием существует неограниченная палитра однотонных цветов. На практике «неограниченный» означает 16,7 миллиона цветов, что больше, чем может различить человеческий глаз. Чтобы достичь этого, принтер должен иметь возможность создавать и накладывать 256 оттенков на точку каждого цвета, что, очевидно, требует точного контроля над созданием и размещением точек. Непрерывная тональная печать в основном является областью сублимационных принтеров. Однако все основные технологии печати могут создавать несколько оттенков (обычно от 4 до 16) на точку, что позволяет создавать более богатую палитру чистых цветов и более плавные полутона. Такие устройства называются "контонными" принтерами.

Недавно на рынке появились "шестицветные" струйные принтеры, специально предназначенные для печати "фотографического качества". Эти устройства добавляют еще две краски — светло-голубую и светло-пурпурную — чтобы компенсировать неспособность современной технологии струйной печати создавать очень маленькие (и, следовательно, светлые) точки. Шестицветные струйные принтеры обеспечивают более тонкие телесные тона и более точную градацию цветов, чем стандартные устройства CMYK, но, вероятно, станут ненужными в будущем, когда ожидается, что объем капель чернил сократится примерно до 2–4 пиколитров. Меньший размер капель также уменьшит количество необходимых полутонов, поскольку можно комбинировать более широкий диапазон крошечных капель, чтобы создать большую палитру сплошных цветов.

Давний лидер рынка Hewlett-Packard последовательно отстаивает преимущества улучшения качества цветной печати за счет увеличения количества цветов, которые можно напечатать на отдельной точке, а не просто за счет увеличения dpi, утверждая, что последний подход приносит в жертву как скорость, так и вызывает проблемы из-за избытка чернил, особенно на обычной бумаге. HP произвела первый струйный принтер для печати более восьми цветов (или двух капель чернил) на точку в 1996 году. Это DeskJet 850C, способный печатать до четырех капель чернил на точке. На протяжении многих лет компания постоянно совершенствовала свою технологию наложения цветов PhotoREt до такой степени, что к концу 1999 года она была способна производить чрезвычайно малые капли размером 5 пл и до 29 капель чернил на точку, что достаточно для представления более 3500 печатных цветов на точку. .

Цены и наличие могут быть изменены без предварительного уведомления.
Авторские права на все художественные изображения принадлежат отдельным художникам и Magnolia Editions, Inc.
© Magnolia Editions, Inc., 2003–2022. Все права защищены.

Читайте также: