Принтеры
Компьютерный принтер (англ. 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.
Получили распространение многофункциональные устройства (МФУ), в которых в одном приборе объединены принтер, сканер, копир и факс. Такое объединение рационально технически и удобно в работе. Широкоформатные (А3, А2 и более) принтеры иногда неверно называют плоттерами.
Некоторые принтеры (в основном струйные фотопринтеры) оснащены узлом чтения flash-карт, и/или узлом сопряжения с цифровым фотоаппаратом, что позволяет печатать фотографии напрямую, без помощи компьютера.
Классификация принтеров
По технологии печати компьютерные принтеры делятся на следующие типы: Матричные (ударного типа, принцип работы которых похож на печатные машинки); струйные (под этим названием скрывается множество различных технологий, объединенных тем, что краситель или другая жидкость разбрызгивается по поверхности носителя); лазерные или светодиодные (разновидности электрографического процесса печати, того самого который используется в копировальных аппаратах). Существуют и другие технологии, например, термопечать (её очень часто путают с упомянутыми технологиями из-за похожести каких-то особенностей), но в компьютерной области они почти не используются. В типографиях используются похожие технологии, но расчитаные на большой объем печати. Отдельно стоит упомянуть и рассмотреть околопринтерные технологии: плоттеры и 3D-принтеры — фабрикаторы.
Принтеры по цвету печати бывают чёрно-белые (монохромные) и цветные. Монохромные принтеры имеют свою собственную нишу и вряд ли (в обозримом будущем) будут полностью вытеснены цветными.
По качеству печати — разрешению— разрешающей способности (измеряется в количестве иголок у матричных или dpi у струйных и лазерных). Поддержка черновой (низкокачественной) печати, возможности увеличения разрешения.
По формату бумаги — А3, А4, А5.
По скорости печати — CPS (characters per second — символах в секунду) или LPS (Lines per second — строках в секунду) (для матричной технологии), страниц в минуту для струйной и лазерной печати.
Стандартный ресурс картриджа.
Стоимость печати одного листа.
По соединению с источником (компьютером) — интерфейсу.
Принтер может получать данные для печати по разным каналам.
Проводные:
· последовательный порт (COM-порт);
· параллельный порт (IEEE 1284 — LPT);
· Universal Serial Bus (USB) или FireWire;
· через локальную сеть (LAN, NET, RJ-45);
· SCSI или SAS;
Беспроводные:
· ИК-порт (IRDA);
· Bluetooth;
· Wi-Fi.
ИК соединение возможно с устройством находящимся только в прямой видимости, в отличие от Bluetooth и Wi-Fi, которые работают в радиусе 10-100 метров.
Сетевые принтеры оснащены программным обеспечением в виде одного или нескольких специальных протоколов передачи данных (например, IPP), позволяющим принимать задания на печать от множества компьютеров в сети. Такое решение наиболее универсально, так как делает возможным вывод на печать из различных операционных систем, чего нельзя сказать о Bluetooth- и USB-принтерах.
Технологии печати
В области монохромной печати наилучшее качество обеспечивают лазерные принтеры, за ними следуют струйные, а затем матричные. В последнее время струйные и матричные принтеры становятся более специализированными: струйные переходят в разряд основных устройств для цветной печати (в основном фотографической), а матричные предназначаются в основном для недорогой печати на неформатной бумаге (например, в банке или в магазине для печати чеков).
Матричные принтеры
Матричные (игольчатые) принтеры, dot-matrix-printer, символьные (последовательные) или строчные, SIDM (Serial Impact Dot Matrix — последовательные ударно-матричные принтеры), ударные. Механизм матричных принтеров был изобретён в 1964 году корпорацией Seiko Epson. Матричные принтеры стали первыми устройствами, обеспечившими графический вывод твёрдой копии. В конце XX века матричные принтеры были самыми популярными благодаря небольшим размерам, низкой стоимости и довольно высокой надежности. Однако после снижения цен на лазерные принтеры и появления струйных принтеров рынок матричных принтеров стал катастрофически уменьшаться. Несмотря на то, что они все еще прекрасно справляются со своими задачами, в работе они слишком «шумные», печатают с низким качеством и могут повреждать бумагу.
Принцип работы матричного принтера похож на принцип работы печатной машинки. В матричном принтере бумага помещается в вертикальный лоток и перемещается построчно с помощью валиков. Печатающая головка перемещается горизонтально по специальной направляющей и содержит матрицу из металлических игл (чаще всего состоящую из 9 или 24 игл), которые выдавливают изображение на бумаге. Между иглами и бумагой расположена красящая лента, как на печатной машинке. Иглы (через ленту) создают на бумаге ряд небольших точек, формируя, таким образом, изображение. При печати графических изображений на матричных принтерах невозможно достичь высокого качества, поэтому такие принтеры в основном используются для печати текстовых документов.
Матричные принтеры, в отличие от лазерных и струйных, не формируют страницу документа полностью. Они работают в основном с потоком ASCII-символов и, следовательно, не требуют большого объема памяти. Скорость работы матричных принтеров измеряется в символах в секунду, а не в страницах в минуту. Процесс печати матричного принтера предельно прост. Поток данных, исходящих из компьютера, содержит последовательности escape-символов и используется для установки основных параметров принтера, таких как размер страницы и качество печати. Все сложные процессы формирования управляющих кодов принтера выполняются на компьютере.
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).
Практически на всех матричных принтерах при печати можно использовать как отдельные листы, так и рулоны бумаги. Не все лазерные и струйные принтеры могут «похвастаться» такими возможностями. Поскольку матричные принтеры — это принтеры ударного воздействия (т.е. между головкой принтера и бумагой существует контакт), с использованием дополнительных материалов на них можно печатать несколько копий одновременно, а не последовательно, как на лазерном или струйном принтере. В настоящее время матричный принтер в «классическом» офисе встречается довольно редко — его заменил струйный или лазерный принтер. Единственное место, где матричные принтеры еще не сдали позиций, — это банки и сфера торговли.
Матричные принтеры 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). Или, наоборот, для печати на картоне или ватмане. Для многих финансовых документов необходим факт деформации носителя за счёт ударной печати, для исключения возможности их подделки. Или в тех случаях, когда надо получить две гарантированно одинаковые твердые копии — для этого печать ведётся на несколько листов самокопирующейся бумаги или через копирку (обе копии подписываются через копирку одной подписью для предотвращения внесения несанкционированных изменений в финансовый документ). Другие распространённые виды принтеров для этого непригодны, так как не используют контактный метод. Т.е. матричники можно встретить в лабораториях, банках, бухгалтериях, библиотеках (для печати на карточках), на вокзалах (для печати на многослойных бланках — авиа- и ЖД билетах).
С помощью многоцветной красящей ленты реализована возможность цветной печати.
Струйные принтеры
Liquid ink jet printer. Принцип работы струйного принтера описывается достаточно просто: жидкая краска (или другая жидкость или даже не жидкость вовсе) распыляется по поверхности носителя. При этом до сих пор никакой другой метод печати не порождал такого разнообразия вариантов, как струйная печать, причем не подлежит сомнению, что возможность этой технологии еще долго не будет исчерпана.
Лазерные принтеры
Лазерный принтер работает следующим образом: на фоточувствительном барабане с помощью луча лазера создается электростатическое изображение страницы. Помещенный на барабан специально окрашенный порошок, называемый тонером, «прилипает» только к той области, которая представляет собой буквы или изображение на странице. Барабан поворачивается и прижимается к листу бумаги, перенося на нее тонер. После закрепления тонера на бумаге получается готовое изображение. Подобная технология используется в копировальных аппаратах. Аналогично работают и так называемые светодиодные принтеры. Но вместо лазера в них используется массив из светодиодов.
Отпечатки сделанные таким способом не боятся влаги, устойчивы к истиранию и выцветанию. Качество такого изображения очень высокое.
Процесс печати
Процесс печати документа на лазерном принтере состоит из следующих этапов:
1. подключение;
2. обработка данных;
3. форматирование;
4. растеризация;
5. лазерное сканирование;
6. наложение тонера;
7. закрепление тонера.
Различные принтеры выполняют эти действия разными способами, однако большинством принтеров выполняется именно такая последовательность действий. Например, недорогие модели принтеров интенсивно используют в процессе печати компьютер, а более дорогие и совершенные модели большую часть операций выполняют с помощью собственного аппаратного и программного обеспечения.
Светодиодные принтеры
LED (light emitting diode). Светодиодная технология печати была изобретена фирмой Casio. Первый светодиодный принтер был выпущен в продажу компанией OKI в 1987 году, а в 1988 году той же компанией был выпущен первый цветной светодиодный принтер. Эти принтеры появились на рынке как альтернатива лазерным принтерам. В обоих типах принтеров для создания изображения на бумаге применяются одни и те же принципы, за исключением устройства, используемого для нейтрализации светочувствительного барабана. В лазерных принтерах для этого используется лазер и сканирующая система из зеркал и линз, а в светодиодных (как следует из названия) — массив (линейка) светодиодов, расположенных вдоль всей поверхности вала.
Память принтера
Язык описания страниц (PDL)
Лазерные и струйные принтеры называют страничными, поскольку они формируют образ целой страницы в памяти перед перемещением его на бумагу. Это основное отличие лазерных и струйных принтеров от матричных, которые являются символьными. Для «общения» компьютера со страничным принтером применяется специализированный язык описания страницы (page description language — PDL). Это средство кодирования каждой части печатаемого документа в поток данных, который может быть передан на принтер. После получения принтером кодов языка описания страницы встроенное программное обеспечение принтера преобразует код в шаблон точек, которые переносятся на бумагу. В настоящее время существует два языка описания страниц, ставших фактическим стандартом в компьютерной индустрии, — PCL и PostScript.
Принтеры, не поддерживающие язык описания страниц, используют последовательность escape-кодов (escape code sequence) для управления свойствами принтера в комбинации со стандартным текстом ASCII для передачи содержимого документа. За это «отвечает» драйвер принтера, который распознает передаваемые символы — escape-коды или язык описания страниц. При печати документа неважно, в какой программе он был создан и в каком формате файла был сохранен; данные для печати должны быть преобразованы в поток данных языка описания страниц или поток ASCII-текста с escape-кодами.