38. Принтеры: классификация, конструкция, принцип работы, основные параметра.

_Классификация

-По принципу переноса изображения на носитель принтеры делятся на:

-матричные;

-лазерные (также светодиодные принтеры);

-струйные;

-сублимационные

т-вердочернильные

-По количеству цветов печати — на чёрно-белые (монохромные) и цветные.

-По соединению с источником данных (откуда принтер может получать данные для печати), или интерфейсу:

-по проводным каналам:

-через SCSI кабель

-через последовательный порт

-через параллельный порт (IEEE 1284)

-по шине Universal Serial Bus (USB)

-через локальную сеть (LAN, NET)

-с помощью двух портов, при этом один из портов управляет приводом ЧПУ, через другой порт идут данные на печатающие головки

-посредством беспроводного соединения:

-через ИК-порт (IRDA)

-по Bluetooth

-по Wi-Fi (в том числе с помощью AirPrint)

-По типу печатаемого материала:

-Рулонный — оснащаются системами подмотки и смотки рулонного материала, предназначены для печати на самоклейке, бумаге, холсте, банерной ткани

-Листовой твёрдый — для печати на ПВХ, полистироле, пенокартоне. Лист материала фиксируется на станине при помощи вакуумного прижима или струбцинами. Каретка(оборудованная приводом движения по оси Х) закреплена на портале, который вместе с кареткой движется над материалом (по оси Y).

-Сувенирный — перемещение заготовки относительно головы, по оси Y, обеспечивается сервоприводом подвижного стола, кроме этого стол оснащается механизмом регулировки расстояния между заготовкой и кареткой(для печати на заготовках разной высоты). Применяются для печати на дисках, телефонах, для маркировки деталей.

-Листовой гибкий — для печати на бумаге и плёнке стандартных форматов (A3, A4 и т. п.). Оснащаются механизмом захвата и подмотки листового материала.

-Кроме этого существуют струйные принтеры для 3D-печати объёмных форм.

-По типу используемых чернил:

-Водные на основе водорастворимого красителя. Используются в абсолютном большинстве бытовых и офисных струйных принтеров и в некоторых интерьерных широкоформатных принтерах. Главный недостаток - слабая светостойкость, т.е. быстрое выгорание на солнце.

-Cольвентные чернила. Сольвентные чернила применяются в широкоформатной и интерьерной печати. Характеризуются очень высокой стойкостью к воздействию воды и атмосферных осадков. Характеризуются вязкостью сольвента, зернистостью и используемой фракцией пигментного красителя.

-Спиртовые — широкого применения не получили, так как головы, печатающие спиртовыми чернилами очень быстро высыхают.

-Масляные — используются в системах промышленной маркировки и для тестирования печатающих головок.

-Пигментные — используются для получения изображений высокого качества, в интерьерной и в фотопечати.

-УФ-отверждаемые чернила — применяются как экологичная замена сольвентным чернилам и для печати на жёстких материалах.

-Термотрансферные чернила — отличительная особенность термотрансферных чернил — возможность, при помощи термопресса, перенести отпечатанное изображение с подложки на изделие. Используются для нанесения логотипов на одежду.

-По назначению:

Широкоформатные — основное назначение широкоформатной печати — наружная реклама. Широкоформатные принтеры характеризуются большой шириной печати (чаще всего 3200 мм), высокой скоростью печати (от 20 м² в час), не самым высоким оптическим разрешением.

Интерьерные — область применения интерьерной печати — печать элементов оформления интерьера, печать плакатов, информационных стендов, чертежей. Основной формат — 1600 мм. Основные производители интерьерных принтеров: Roland, Mimaki.

-Фотопринтеры — предназначены для печати фотографий, печатают на материалах малых форматов(обычно на рулонах шириной 1000 мм). Цветовая модель не хуже, чем CMYK+Lc+Lm(шестицветная печать), иногда цветовая модель дополняется оранжевым цветом, белой краской, серебрянкой(для получения эффектов металла) и т. п.

Сувенирные — применяются для печати на небольших деталях, для печати на дисках, и заготовках сложной формы. Производятся множеством фирм: TechnoJet, Epson, Canon, HP и т. п.

-Офисные — отличаются, от фотопринтеров, отсутствием лайтов и листовой подачей материала. Основные производители офисных принтеров: Epson, HP, Canon, Lexmark.

-Маркировочные — включаются в состав поточных линий. Печатающая головка, неподвижно закреплённая над конвейерной лентой, наносит маркировку на движущиеся изделия.

-Маникюрные — используются для нанесения на ногти сложного рисунка в нейл-арт салонах.

По системе подачи чернил:

-Непрерывная, с расположение субтанков и головок на одном уровне (давление на входе голов регулируется высотой субтанков).

Структура: канистры с чернилами --> помпа --> фильтр --> гибкий тракт --> каретка --> обратный клапан --> субтанк, оснащённый датчиками уровня чернил --> головка.

-Непрерывная, с субтанками, расположенными выше голов. Давление высокого столба чернил на головы уравновешивается вакуумной системой, состоящей из вакуумной помпы и устройств регулировки вакуума.

Структура: канистры с чернилами --> помпа --> фильтр --> гибкий тракт --> каретка --> обратный клапан --> субтанки, оснащённый датчиками уровня чернил и подключенные к вакуумной системе --> головы.

-Самотёком. Головы и канистры с чернилами соединяются трубками, проходящими через гибкий тракт. Единственный промежуточный элемент — демпфер, фильтрующий чернила и гасящий колебания давления, возникающие при движении гибкого тракта.

-Подача чернил из картриджей, движущихся вместе с кареткой. Основное достоинство этой системы — низкая стоимость. Недостатки: малый запас чернил в картриджах, утяжеление каретки картриджами, медленное падение давления на входе голов, вызываемое уменьшением уровня чернил в картриджах.

_Принципы работы принтеров:

-Матричные игольчатые принтеры

-Принтеры, использующие технологию термопечати

-Струйные принтеры

-Лазерные и светодиодные принтеры

-Матричные игольчатые принтеры

Современные игольчатые принтеры используют печатающую головку с 9 или 24 иглами, управляемыми при помощи магнитов. Быстродействие последних и количество печатающих игл в основном определяеют скорость печати. Печать осуществляется при горизонтальном движении головки (каретки) ее иглами через красящую ленту, заправленную в специальную кассету (картридж). Переход к следующей строке достигается синхронизированным движением бумаги.

Современные принтеры обычно имееют размер точки при печати порядка 0.25мм и разрешение по вертикали (вдоль листа) порядка 180 точек на дюйм (dpi). За счет метода наложения точек "псевдоразрешение" по горизонтали может быть чуть выше (240-360 точек на дюйм). Данный метод, в принципе, несколько повышает качество печати соответствующих шрифтов и графики. Переход к шрифтам более высокого качества осуществляется по команде с панели управления принтера или программно.

Быстродействие данных принтеров при печати простейшими шрифтами (со знакообразующей матрицей около 8*8 точек), особенно 24-игольчатых, очень высоко и достигает нескольких десятков листов, типа машинописного, в минуту. Печать более сложных шрифтов, с матрицей более 9 точек в высоту, с наложением по горизонтали, требующим второго прохода печатающей головки, как и печать графики максимального разрешения, снижает скорость вывода документа в несколько раз (обеспечивается быстродействие в диапазоне 25-500 знаков в минуту).

Игольчатые принтеры имеют гибкие возможности вывода других шрифтов программно с применением соответствующих драйверов и различных форматов матрицы символа, с управлением межсимвольным и междустрочным расстоянием.

Современные принтеры данной группы предусматривают работу с форматами бумаги А4 или А3, различные способы подачи бумаги, печатают на прямом и обратном ходе каретки, имеют удобный пользовательский интерфейс. Эти принтеры очень надежны и имеют низкие эксплуатационные расходы.

-Принтеры, использующие технологию термопечати

Эти принтеры очень близки по механизму к матричным (они используют печатную головку, оснащенную матрицей нагревательных элементов, и специальную бумагу, пропитанную термочуствительным красителем).

Изготовляемая по толстопленочной технологии матрица головки для термопечати может иметь более высокое разрешение (до 200 точек на дюйм), однако инерционность и ряд других принципиальных ограничений процесса печати не позволяют существенно повысить скорость печати, обычно составляющую 40-120 символов в минуту. Недостатком такого принтера есть то, что часто недостаточной является яркость и контрастность изображения, номенклатура доступных типов бумаги. Достоинствами же термопринтеров являются малый уровень шума при работе, компактность, надежность, отсутствие заправляемых расходных материалов.

-Струйные принтеры

Струйные принтеры отличаются от матричных и термопринтеров печатающей головкой. Поскольку струйная технология использует метод "выбрасывания" капель красителя на бумагу, соответствующая матрица печати представляет собой набор сопел, с которыми соеденены емкости для чернил и управляющие механизмы. Требования к краскам очень противоречивы и высоки, а качество изображения сильно зависит от типа бумаги.

Современные струйные принтеры для массового применения, как правило, имеют разрешающую способность на уровне 600 или 720 точек на дюйм, могут печатать с удовлетворительным качеством на обычной бумаге и с высоким качеством - на специальной бумаге. В последнее время струйные принтеры интенсивно догоняют лазерные по качеству и скорости печати. Последние модели имеют физическое разрешение до 2400 точек на дюйм с термоструйной технологией печати и 2880*720 точек на дюйм с пьезоэлектрической технологией печати. Типовое быстродействие при печати текстов составляет 5-6 страниц в минуту, а последние модели достигают 16-20 страниц текста в минуту в скоростном режиме (при низком качестве печати).

Струйные принтеры малошумны и весьма универсальны, цена их постоянно снижается, а качество печати улучшается.

-Лазерные и светодиодные принтеры

В лазерных и светодиодных печатающих устройствах используется свойство фоточувствительности ряда материалов, которые изменяют свой поверхностный электростатический заряд под воздействием света. Для реализации этого процесса, помимо тракта протяжки бумаги, данные принтеры содержат светочувствительный барабан, зеркальную систему развертки, устройства фокусировки и лазерный диод (или матрицу светодиодов). После зарядки и поточечной засветки светочуствительного барабана, соответствующей формируемому изображению, на него подается и закрепляется в соответствии с распределением электрического заряда специальный красящий порошок - тонер. Далее по барабану прокатывается бумага и снимает с него тонер. Окончательное закрепление изображения на бумаге достигается ее разогревом до температуры расплавления тонера.

Особенности данного процесса, такие, как формирование точки изображения лучем света, а далее - мелкодисперсным специальным порошком красителя, предопределяют возможность очень малых размеров точки матрицы изображения и соответственно - разрешающую способность лазерных принтеров, которая на практике составляет 300-1200 точек на дюйм.

В целом высокая разрешающая способность принтеров данной группы позволяет использовать их для печати разнообразной текстовой и графической информации, вплоть до изготовления полиграфических макетов и форм.

Для обеспечения печати графики лазерные устройства, как правило, имеют буферную память объемом от 1Мб и возможности ее дальнейшего расширения. Данные принтеры используют обычную и высококачественную бумагу, печатают текст и графику со скоростью от 8 (современные модели) до 32 (и более) листов формата А4 в минуту, и малошумны в работе. Лазерные и светодиодные принтеры требуют квалифицированного обслуживания, и на стоимость их продукции принято относить эксплуатационные и амортизационные расходы. Цены на на лазерные принтеры относительно высоки (хотя непрерывно снижаются), но расходы оправдываются весьма высоким качеством продукции, приближающейся к уровню полиграфии.

_Основные параметры

-Скорость печати принтера измеряется в страницах в минуту. Также единицей измерения скорости печати является число знаков, которое принтер переносит на бумагу за одну секунду, - cps (characters per second).

-Качество печати принтера характеризуется разрешением. Последнее, в свою очередь, измеряется в точках на дюйм (2,54 см) - dots per inch, dpi. Чем выше разрешение при печати, тем четче будет текст или изображение.

-Память принтерa .Почти все современные принтеры оснащаются своей собственной встроенной памятью. Это способствует более оперативной предпечатной подготовке документов. Объем памяти влияет и на качество печати, и на скорость. Небольшой объем не позволит напечатать изображение с максимальным расширением. Но за счет включения в стандартную комплектацию минимального объема оперативной памяти компаниям-производителям удается снизить себестоимость принтеров . Недостаток памяти сильно сказывается и на скорости работы принтера .

Подача бумаги в принтер . Механизм подачи бумаги в принтер определяют три основных фактора. Первый из них - объем лотка подачи, то есть, сколько листов лоток принтера может в себя вместить. Значение данного показателя определяет, как часто пользователю придется добавлять бумагу в лоток. Второй важный параметр - используемые типы бумаги для печати. Некоторые принтеры способны осуществлять печать на более плотной бумаге, или, напротив, на более тонкой, а некоторые к такой печати не приспособлены. При выборе принтера стоит узнать, воспринимает ли понравившийся принтер те типы бумаги, на которых ему предстоит печатать. Следующий параметр - размер бумаги. Большинство принтеров готовы печатать лишь на листах стандартных форматов, однако некоторые воспринимают и нестандартные, что подчас просто необходимо.

Операционные системы. Компьютеры имеют различные операционные системы. Однако не каждый принтер поддерживает работу со всеми ОС.

Совместимость. Данный параметр определяет возможность подключения принтера к компьютеру.

Производительность принтера . Кроме того, при выборе нового принтера необходимо узнать, какова его производительность, какова стоимость используемого картриджа или тонера, как часто расходные материалы требуется менять. Исходя из математических соображений, может получиться так, что расходные материалы к определенной модели принтера могут оказаться дешевле, но из-за необходимости частой смены они обойдутся значительно дороже. Стоит обратить внимание и на максимальную нагрузку печатного устройства, то есть на количество страниц, которое принтер способен напечатать в месяц.