Типы принтеров

Принтеры предназначены для вывода изображений на бумажные носители. Цветная печать обычно производится последовательным нало­жением четырех базовых красок - голубой, пурпурной, желтой и черной. Если рассматривать иллюстрацию в цветном журнале через лупу, можно увидеть, что она состоит из переплетающегося узора точек разных цветов. Глаз человека воспринимает вместо разно­цветных точек реалистичное изображение - происходит своего рода оптический обман. Следует заметить, что реального смешения красок не происходит.

По способу печати принтеры можно разделить на пять основных типов (речь идет только о периферийных принтерах, не касаясь средств, используемых в полиграфии) – матричные, струйные, лазерные, светодиодные, сублимационные.

До недавнего времени основным типом были матричные (игольчатые) принтеры. Печать осуществляется оттиском, создаваемым иголками, через красящую ленту.

В струйных принтерах изображение формируется микроскопическими каплями чернил. Чернила вытесняются из чернильниц за счет электричества. Используются три способа – пузырьковый, термоструйный и пьезоэлектрический.

При пузырьковом способе в жидкости создаются пузырьки воздуха, увеличивая, тем самым, объем. Принцип пузырьково-струйной печати Canon Bubble-Jet, изобретённый в конце 70-х, до гениального прост. В каждой дюзе - тончайшем канале, в котором формируются капельки чернил, - расположен микроскопический нагреватель. Электрические импульсы, подаваемые на него, заставляют чернила вскипать с образованием воздушных пузырьков, и эти пузырьки с каждым импульсом выталкивают равные объёмы чернил из дюзы. Нагрев прекращается - пузырёк исчезает, в дюзу втягивается новая порция чернил - и она готова к новому циклу!

Другой подход представляют Hewlett-Packard и Lexmark. Они, напротив, полностью отказываются связывать судьбу принтера с судьбой головки. Отчасти это объясняется применяемой технологией распыления - термоструйной. Здесь двигателем является нагревательный элемент, в последних моделях даже два элемента. Это микроскопическая «печка» мгновенно нагревает чернила, увеличивая их объем, от чего, по всем законам физики, чернилам становится тесно в канале и они вырываются из дюзы. А для подавления паразитных капель применяются разные способы - в частности, звездообразная форма дюзы.

В пьезоэлектрическом способе используются пьезокристаллы, также, изменяющие объем чернил - вещество, меняющее форму и объем под воздействием электрического тока. Позиция Seiko Epson такова: лучшая на свете технология не просто струйная, а пьезоструйная. Если подать на кристалл импульс тока, он создаст в чернилах волну, которая достигнет дюзы и выплеснется из нее в виде микроскопической капельки. После чего сразу запускают обратный процесс (обратная волна), которая всасывает паразитные брызги, чтобы на бумаге получилась ровная капля, а не клякса. Главная достоинство технологии - повышенная долговечность печатной головки, поэтому ее встраивают в принтер (или совмещают с ним). По заявлениям Epson, ресурс печатающей головки равен ресурсу принтера. И это действительно так, если принтер используется регулярно, головка также регулярно промывается чернилами. Но, если по какой-то причине, принтер долго (больше месяца) не использовался, чернила в каналах засыхают. После чего их приходится долго промывать. В особо запущенных случаях штатные средства принтера не справляются, и тогда приходится менять в сервис-ценре засохшую намертво головку примерно за полцены принтера.

Умный подход к формированию изображения на способе подготовки точек не заканчивается. И здесь, пожалуй, у струйной печати - самый большой резерв развития. Драйверы становятся все более "думающими". Они не просто распыляют чернила по шаблону из файла, но тщательно анализируют исходную картинку. Основной подход Epson к этой проблеме называется PhotoEnhance. При этом человек доверяет драйверу выстраивание цветов, отказывается от точной передачи цвета по какому-либо стандарту цветокоррекции. И надо сказать, что часто PhotoEnhance оправдывает высокое доверие. Есть примеры, когда анализ картинки позволял вытягивать совершенно неожиданные элементы изображения (подобная работа в Photoshop’е требует высокой квалификации).

Hewlett-Packard решает эту задачу по частям. В состав последних принтеров НР входит соответствующий набор утилит: Contrast Enhancement, Digital Flash, SmartFocus, Sharpness и Smoothing (усиление контраста, цифровая вспышка, интеллектуальная фокусировка, резкость и разглаживание). Если выставить в этих утилитах режим "Auto", общая работа будет напоминать то, что делает Epson PhotoEnhance.

Фирма Canon ограничивается вытягиванием оттенков и деталей картинки на особо темных и очень светлых участках с помощью своей Color Image Processing System (CCIPS). Для фотографий можно включить отдельную опцию фото-оптимизатора, где кроме традиционной цветокоррекции с учетом условий освещения и настройки контраста, есть и нетривиальные алгоритмы. Всем знакомы дефекты фотографий, сделанных против света - неестественно белое небо и, хуже того, сам объект съемки на первом плане бледный и неконтрастный. Или - цветовой шум, особенно заметный при съемке цифровой камерой в условиях низкой освещенности, когда однородный в оригинале фон замусоривается лишними точками. Полностью исправить такие дефекты сложно даже вручную, но получить визуально приятные отпечатки можно автоматически.

В лазерных принтерах имеется валик, покрытый полупроводником. В основе технологии лежит принцип сухого электростатического переноса. Суть этого принципа такова: источник света светит на предварительно заряженную поверхность светочувствительного вала (фотобарабана, фотовала). На тех местах, на которые попал свет, меняется заряд и к этим местам, затем притягивается тонер.

Затем этот тонер перетягивается за счёт электростатики на бумагу, на которой попадает в печку, где и закрепляется, под действием высокой температуры и давления. Луч лазера, отражённый от быстро вращающегося многогранного зеркала (призмы), пробегающий строчку за строчкой по всей длине светочувствительного вала, прорисовывает тем самым на нём последовательно, по мере его вращения, электростатическое изображение. На засвеченные участки потом притягивается тонер.

Вращаясь дальше, светочувствительный барабан входит в соприкосновение с бумагой и, за счёт напряжения переноса, приводимого к бумаге посредством ролика переноса, тонер переносится на бумагу, оставаясь примагниченным к ней до тех пор, пока бумага с тонером на нём, не попадёт в узел термозакрепления (печку), где тонер будет вплавлен в бумагу, создав тем самым готовый отпечаток (рисунок 32).

В светодиодных принтерах вместо лазера используется светодиодная полоса. Она состоит из множества (от 2.5 до 10 тысяч штук, в зависимости от разрешения линейки) светодиодов, размещённых в ряд (образующих тем самым светодиодную линейку) вдоль всей длины светочувствительного вала. Засветка одной строки в светодиодном принтере происходит одновременно: по команде контроллера, те светодиоды, под которыми на светочувствительном валу должна появиться точка изображения, вспыхивают, остальные - нет. Ряды точек при вращении фотобарабана также формируют на нём электростатическое изображение, которое затем проявляется тонером и переносится на бумагу, где и закрепляется - точно так же, как описано выше для лазерной печати.

Сублимационная печать была впервые применена фирмой Tektronix в принтерах Phaser. При печати используется специальная бумага, верхние слои которой восприимчивы к «пропитке» чернилами.

Сам процесс в упрошённой форме выглядит следующим образом: Внутри принтера находиться рулон прозрачной плёнки, в которой заключены слои твёрдого красителя трёх цветов: бирюзового, малинового и жёлтого.

Процесс печати начинается с нагрева головки, проходя вдоль плёнки. Далее испарившись, краситель переходит из твёрдого состояния в газообразное (что собственно и называется процессом сублимации). Под воздействием высоких температур происходит открытие пор на покрытии бумаги, позволяя проникать красителю под поверхность. Работая принтер, наносит слой краски одного цвета, прокатывая лист вперёд- назад, нанося послойно краску.

И, как правило, существует "последний проход", когда наносится защитный слой, для защиты от износа и небольших микроповреждений. Одно из основных преимуществ сублимационной печати является качество изображения, получаемое методом вышеописанным методом. При просмотре даже под микроскопом еле видны границы пикселей, т.к. каждый пиксель имеет плавный переход при печати.
Основными техническими параметрами принтеров являются:

разрешающая способность (dpi и lpi);

производительность (страниц в минуту);

формат бумаги;

объем собственной оперативной памяти.

Рисунок 32