|
== Сучасні технічні вимоги для принтерів початкового рівня ==
{{Оригінальне дослідження|дата=вересень 2013}}ЦифровийДля фотоапаратдруку початковогофото рівнярозміром з10х15 см, матрицеюзнятого на фотоапарат 5,25 [[піксел|мегапікселів]] дає зображення з роздільною здатністю 2560х1920. Якщо друкувати фото розміром 10х15 см, то принтер повинен мати роздільну здатність не менше 2560:10см*2,54 см=650 dpi (точок на [[дюйм]]). Стосовно градацій чорного і кольорів, то — матриці і просвітлені об'єктиви цифрових фотоапаратів мають динамічний діапазон «близький» до можливостей людського ока.
Людина неозброєним оком може оцінити поліпшення зображення фотографії з роздільною здатністю до 750 dpi і фотографічною широтою до 24 біт за 3 базовими кольорами, True Color, і 8 біт сірого, тобто фотографії що містить до 16..777 216 кольорів з плавними, реальними півтонами і до 256 градацій сірого. До цих характеристик «близькі» результати друку на аналоговий кольоровий фотопапір, друк сублімації «схожий» на якісний, струменевий і лазерний друк перебувають на початку шляху до цих можливостей.
== Способи з'єднання принтера з носієм цифрової інформації ==
З'єднанняНай принтерапоширенішим способом з комп'ютеромєднання через [[послідовний порт]] зі швидкістю до 50 кб/с не задовольняє сучасним вимогам{{Джерело?}}. З'єднанняє через [[паралельний порт]] забезпечує значно більшу швидкість і тривалий час було основним інтерфейсом для підключення принтерів. Після того, як набув поширення [[USB]]-інтерфейс, принтери здебільшого комплектують саме ним. Крім більшої швидкості передачі він забезпечує ширші можливості для двосторонньої взаємодії: зокрема,Він принтердає можезмогу надавати більше інформації про свій стан принтера (наявність паперу та інших матеріалів для друку, помилки, що сталися під час друку), повідомляти про потребу у втручаннівтручання людини для технічного обслуговування чи ремонту тощо.
Принтери, що мають мережевий інтерфейс, підключаються до [[локальна мережа|локальної мережі]] безпосередньо, що надає змогу користуватися принтером з усіх підключених до мережі пристроїв.
Застосовують також бездротові підключення принтерів за допомогою [[ІЧ-порт|Інфрачервоних портів]], [[Bluetooth]], [[Wi-Fi]].
Інфрачервоний порт забезпечує друк із [[комп'ютер]]ів, [[Кишеньковий персональний комп'ютер|КПК]], [[телефон]]ів та інших пристроїв, які мають можливість друку і забезпечені інфрачервоним портом. Зона застосування обмежена декількома сантиметрами прямої видимості між портами пристроїв. ІЧ-порт поступився місцем радіоінтерфейсам Bluetooth і Wi-Fi. Bluetooth і Wi-Fi — дозволяють встановити принтер в будь-якому зручному місці на відстані до 10-100 метрів.
Сучасні принтери читають [[флеш-пам'ять]], мають відеоекран і дозволяють друкувати фотографії без комп'ютера.
Раніше з'єднання принтера з комп'ютером відчувалось через [[послідовний порт]] зі швидкістю до 50 кб/с. З'єднання через [[паралельний порт]] забезпечує значно більшу швидкість і тривалий час було основним інтерфейсом для підключення принтерів.
== Техніко-економічний аналіз сучасних технологій цифрового друку ==
{{main|Цифровий друк}}
== Принципи роботи ==
За поширеністю лідером є струменевий друк, другим — лазерний, третім — термосублімаційний, четвертим — матричний{{Немає АД|04|03|2012}}. При струменевому, лазерному і матричному способах друку [[лінеатура]] становить 300-80-30 lpi, і залежить від роздільної здатності пристрою. При сублімаційному друці лінеатура отримуваних півтонів більше 300 lpi, тому наймасовіше застосування монохромні лазерна і матрична технології отримали для друку текстів і графіки, а повнокольорова термосублімациійна технологія використовується у фотопринтерах. Кольоровий струменевий друк дає добрі результати при друці текстів, графіки і фотографій.
За кольороутворенням до повнокольорових ({{lang-en|continuous tone}} — безперервний тон кольору) належать тільки принтери термосублімаційної технології. Струменева, лазерна і матрична технології — растрові ({{lang-en|bi-level}} — два рівні), тобто, для отримання однієї повнокольорової точки растру (2 рівень) потрібен мікрорастр — по 16х16=256 «службових» мікропікселів кожного кольору (1 рівень). Головний конструктивний недолік лазерних технологій — труднощі досягнення допуску більше 1200dpi, крапок на дюйм. В наш час{{коли}} межа для лазерного друку кожного кольору при раструванні 2400dpi /16=150 lpi, що на порядок гірше за характеристики аналогового кольорового фотопаперу.
Нові модифікації лазерних, струменевих і термосублімаційних технологій друку дають добрі результати і належать до комбінованих ({{lang-en|contone}} — напівтоновий колір). ''Contone = bi-level + continuous tone''. Таке півтонове зображення місцями друкується крапками, а місцями — безперервною заливкою, барвником. Струменева й лазерна технології друкують крапки з «чіткими» межами, без перекриття, але якщо роздільна здатність менша 4800dpi, то на остаточному зображенні видно растр, в аналоговій фотографії кажуть про зернистість зображення. На аналоговому кольоровому фотопапері зображення створюється теж крапками (зернами) з «чіткими» межами, але роздільна здатність фотопаперу більша і зображення виходить дрібнозернистим. У термосублімаційній технології сусідні пікселі частково перекриваються. Це знижує роздільну здатність до 300 lpi (300 lpi для растру — 300х16=4800dpi), але створює ефект безперервності зображення, як на аналоговому кольоровому фотопапері. Візуально, фото, видруковане на термосублімаційному принтері, виглядає відмінно.
До переваг лазерного друку належить постійна готовність до роботи. У лазерного принтера тонер не сохне, ніщо не засмічується. Щоправда, тонер і папір дряпають світлочутливий шар на барабані, що обмежує термін служби барабана 4-5 заправками картриджа. Ресурс [[фотобарабан]]а зазвичай розраховано на 10—15 тис. сторінок. Ресурс картриджа розраховано на 2.000 — 5.000 сторінок (при 5% заповненні аркуша, яке є характерним для друку переважно тексту з незначними вставками графіки).
Картриджі лазерних принтерів у більшості фірм продаються в комплекті зі світлочутливим барабаном, тому одноразове їх використання виходить досить дорогим. Заради економії споживачі іноді повторно заправляють картриджі тонером (до 4-5 разів) як самостійно, так і користуючись послугами невеликих спеціалізованих підприємств.
Лазерні принтери друкують швидше від струменевих та інших принтерів. Лазерні принтери можуть використовувати різний папір (наприклад, [[текстура|текстуру]]) і плівки. Відбитки з лазерного принтера стійкіші до вологи, агресивних середовищ, проте, оскільки зображення лазерного принтера закріплюється на носіях шляхом нагрівання, то з часом, може відбуватися обсипання зображення, особливо коли папір піддається механічному впливу.
Витратні матеріали для лазерних принтерів у перерахунку на 1 [[стандартна сторінка|стандартну сторінку]] дешевші, ніж для струменевих принтерів. Найдешевші витратні матеріали для матричних принтерів. Однак повноколірні лазерні принтери мають фактично 4 окремих вузли для нанесення зображення, тому таке обладнання дорожче в порівнянні зі струменевими, термосублімаційними й матричними принтерами. Комплект картриджів для повноколірного лазерного принтера з світлочутливими барабанами вартує приблизно в 5 разів дорожче за монохромний картридж.
Головні конструктивні недоліки струменевих технологій: проблеми із засиханням чорнила і засміченням сопел та дефекти відтворення слабозабарблених фрагментів зображення. Причин засмічення сопел багато. Наприклад:
* на поверхні чорнила утворюється плівка оксиду, яка при повній витраті чорнила картриджа потрапляє в [[Сопло|сопла]],
* випаровування води з чорнильної суспензії і загустіння чорнила,
* злипання зерен у пігментному чорнилі,
* чорнило пригоряє на термоелементах і ця луска летить у фільтр і сопла і т. д.
Фільтри картриджа з поролону не достатньо ефективні і накопичують «сміття» при неодноразовому використанні картриджа після перезаправки. При допуску 4800dpi краплі повинні падати на папір з кроком 25,4\4800=0,0053 мм. При кожному роздруку термічні або п'єзоелектричні насоси виштовхують з кожного сопла мільйони крапель чорнила ємкістю 2 піколітри. При зустрічі з папером крапля розбризкується, чорнило вбирається й розпливається. Пляма чорнила за діаметром виходить, приблизно, в 2 рази більшою від сопла, що викинуло краплю. Сопло має діаметр близько 0,0053\2=2,6 мікрон. Природно, що засмітитись соплу діаметром менше 3 мікрон дуже просто. Хоча б якесь (із більш ніж 400 сопел друкуючої головки) обов'язково засмітиться.
Для відтворення світлої ділянки зображення будь-якого кольору потрібно мало забарвлених «службових» мікропікселів, в результаті виходять рідкісні крапки на «великій» площі зображення — просто незабарвлений папір. А людина судить про якість зображення, в першу чергу, виходячи з достовірності відтворення саме світлих відтінків зображення. Щоб пом'якшити цей недолік, до чотирьох базових кольорів (CMYK) додаються по одному або по два світлі (''hell'') варіанти блакитного (''C-hell''), пурпурового (''M-hell''), жовтого (''Y-hell'') і чорного (''К-hell'') чорнила. Зазвичай буває не більше 8 чорнильниць. Комплект фірмових картріджів для струменевого принтера ємкістю по 5-10 мл коштує достатньо дорого (20-30€){{Коли?}}, а витрачається чорнило не тільки на друк, але і на прочищення сопел. Оптимальніше, коли чорнильниці нерухомі на корпусі принтера, вони більші за об'ємом, можна використовувати більше світлих кольорів, вони не знижують швидкості друку за рахунок інерції і створюються умови для зниження ефекту засихання чорнила за рахунок продування повітрям сопел друкувальної головки після закінчення роботи. Інші недоліки струменевих технологій: невисока швидкість повноколірного друку, обумовлена в основному раструванням і кількістю додаткових світлих кольорів, вицвітанням кольорів зображення, «водобоязнь» відбитків при використанні водорозчинного чорнила і обсипання зображення{{Немає АД|04|03|2012}}, при використанні пігментного чорнила, чутливість до сорту паперу.
До переваг сублімаційного друку відноситься{{Немає АД|04|03|2012}} можливість змішувати на носієві зображення (паперу) кольору в достатньо широкому діапазоні (до 6 біт кожного з базових кольорів). Найсвітліші тони формуються в хмарці барвника так само природно, як і темніші. В струменевих принтерів це завдання частково вирішується, на жаль, за рахунок додавання чорнильниць світлих тонів, тобто — ускладнення апаратури і подорожчання друку. Не менш складні шляхи рішення цієї задачі для лазерних технологій, де використовують попереднє змішування кольорів на барабані за допомогою магнітних добавок до тонера або змішуванням кольорів на проміжному носієві з подальшим друком на папір.
До серйозних проблем сублімаційного друку можна віднести{{Немає АД|04|03|2012}} вкрай повільне виведення фотографій (фото10х15 см друкується більше 1 хвилини) і чутливість чорнила до ультрафіолету. Комплекти для сублімаційного друку поки що{{коли?}} дорогі (одне фото10х15 см вартує не менше 0,4€, комплект на 100 аркушів коштує 35€). Зараз найпопулярніший, якнайкращий за якістю і найдешевший спосіб друку повнокольорових фотографій з цифрових носіїв — це друк на аналоговий кольоровий фотопапір у фотосалонах (одне фото10х15 см вартує 0,08-0,15€). Друк на аналоговий кольоровий фотопапір у фотосалонах проводиться на цифрових друкувальних автоматичних машинах. Папір рухається в друкувальній машині, цифрова інформація порядково перетворюється в світловий потік, світловий потік порядково експонує кольоровий аналоговий фотопапір, потім фотопапір проявляють «мокрим» хімічним способом. Швидкість друку близько 1000 фотографій в годину, тобто в 5-15 разів швидше за цифровий друк. На кольоровому аналоговому фотопапері в кожному з 3 субтрактивних шарів допуск більше 2000 lpi, фотографічна широта до 6,7 біт, тобто фотографія, зроблена на кольоровому аналоговому фотопапері, може містити до 1 123 836 (20,1 Bit) кольорів з плавними, реальними півтонами.
Аналогову кольорову фотографію винайшов француз Л.Дюко дю Орон 140 років тому (1868–1869), а цифрова кольорова фотографія молода, вона — дитя американської космічної розвідки часів холодної війни і сьогодні бурхливо розвиваються всі її розділи, у тому числі і цифровий повноколірний друк. Сьогодні здається фантазією, що невелика компанія з Австралії ''Silverbrook Research'' має намір потіснити основних гравців на ринку струменевих принтерів для домашнього користування, запропонувавши вдосконалений принтер ''Memjet'' з використанням нанотехнологій. Вони стверджують<ref>http://rnd.cnews.ru/tech/news/line/index_science.shtml?2007/03/26/241950</ref>, що дослідний зразок Memjet вже готовий і видає близько 60 сторінок в хвилину, максимальна роздільність друку 1600 х 1600dpi, у нього 80 струменевих головок, і базова модель для монохромного друку коштуватиме менше $150, а фотопринтер — менше $200. Принтер великого формату оцінюють в $5.000. Розробка Memjet тривала майже десять років. У назві Memjet відображено використання MEMS (мікроелектромеханічних систем) для управління струменевим друком. Основу складають декілька MEMS-блоків шириною 20 мм, які містять 5 каналів для чорнила різних кольорів і сопел, загальною кількістю 6400. Окремий чип управляє формуванням крапель розміром близько 1 піколітра, що утворюються з швидкістю близько 900 млн крапель в секунду. Загальна кількість сопел для принтера формату А4 становить 70400. В підсумку можна говорити про те, що технології цифрового повноколірного друку за станом на 2007 р. знаходяться у стадії пошуку технічного вирішення. Нам здається, що це вирішення може бути в об'єднанні лазерної, струменевої та сублімаційної технологій.
== Принципи роботи і коротка історія домашніх принтерів ==
Ера домашніх принтерів почалася з 1985 року, коли на ринку з'явилися принтери LaserJet від Hewlett-Packard і LaserWriter від Apple Computer.
{{main|Лазерний принтер}}
[[Файл:LaserJet1012.jpg|thumb|Лазерний принтер HP LaserJet 1012]]
Технологія-попередник сучасного лазерного друку з'явилася в 1938 році — Честер Карлсон винайшов спосіб друку, названий електрографія, а потім перейменований в [[ксерографія|ксерографію]]{{Немає АД|04|03|2012}}. Принцип технології полягав у тому, що на поверхні фотобарабана коротроном (скоротроном) заряду, або валом заряду рівномірно розподіляється статичний заряд, після цього світлодіодним лазером (або світлодіодною лінійкою) на фотобарабані знімається заряд — тим самим на поверхню барабана поміщається приховане зображення. Далі на фотобарабан наноситься тонер, після цього барабан прокочується папером, і тонер переноситься на папір коротроном перенесення, або валом перенесення. Тонер, залежно від знаку його заряду, може притягуватися до поверхні, що зберегла приховане зображення або фону. Після цього папір проходить через блок термозакріплення для фіксації тонера, а фотобарабан очищається від залишків тонера і розряджається у вузлі очищення.
Першим лазерним принтером, став EARS (''Ethernet, Alto, Research character generator, Scanned Laser Output Terminal''), винайдений 1971 року в корпорації [[Xerox]], а серійне виробництво було налагоджене в другій половині 1970-х. Того часу принтер Xerox 9700 коштував 350 000 доларів, зате друкував він зі швидкістю 120 стор./хв{{Немає АД|09|01|2015}}.
=== Світлодіодні принтери ===
{{main|Струменевий принтер}}
[[Файл:Canon S520 ink jet printer.jpg|thumb|Струменевий принтер Canon S520]]
Принтер формує зображення на носієві з крапок за допомогою матриці, що друкує рідкими барвниками. Картриджі з барвниками бувають із вбудованою друкуючою головкою або я друкуюча матриця є деталлю принтера, а змінні картриджі містять тільки барвник.
Принцип дії струменевих принтерів схожий на матричні принтери тим, що зображення на носієві формується з крапок. Але замість головок з голками в струменевих принтерах використовується матриця, що друкує рідкими барвниками. Картриджі з барвниками бувають із вбудованою друкуючою головкою — переважно такий підхід використовується компаніями Hewlett-Packard, Lexmark. В більшрсті сучасних принтерів Canon також використовують картриджі із вбудованою друкуючою головкою. Фірма Epson виробляє струменеві принтери, в яких друкуюча матриця є деталлю принтера, а змінні картриджі містять тільки барвник. Якщо принтер не використовувати протягом тривалого часу (тиждень і більше), зазвичай відбувається висихання залишків барвника на соплах друкуючої головки. Принтер уміє сам автоматично чистити друкуючу головку. Але також можливо провести примусове очищення сопел за допомогою відповідного розділу налаштувань драйвера принтера. При прочищенні сопел друкуючої головки відбувається інтенсивна витрата барвника. Особливо критичне засмічення сопел друкуючої матриці принтерів Epson і Canon. Якщо штатними засобами принтера не вдалося очистити сопла друкуючої головки, то подальше очищення і/або заміна друкуючої головки проводиться в ремонтних майстернях. Заміна картриджа, що містить друкуючу матрицю, на новий проблем не викликає. Друкуючі головки струменевих принтерів створюються з використанням таких типів подачі барвника: Безперервна подача (''Continuous Ink Jet'') — подача фарбника під час друку відбувається безперервно, факт попадання фарбника на задруковувану поверхню визначається модулятором потоку фарбника. Стверджується, що патент на даний спосіб друку виданий Вільяму Томпсону (''William Thomson'') в 1867 році. У технічній реалізації такої друкуючої головки в сопло під тиском подається фарбник, який на виході з сопла розбивається на послідовність мікрокрапель (об'ємом декількох десятків піколітрів), яким додатково повідомляється електричний заряд. Розбиття потоку фарбника на краплі відбувається розташованим на соплі п'єзокристалу, на якому формується акустична хвиля (частотою в десятки кілогерц). Відхилення потоку крапель проводиться електростатичною відхиляючою системою (дефлектором). Ті краплі фарбника, які не повинні потрапити на задруковувану поверхню, збираються в збірку фарбника і, як правило, повертаються назад в основний резервуар з фарбником. Перший(англ.) струменевий принтер виготовлений з використанням такого способу подачі фарбника випустила Siemens в 1951 році.
Якщо принтер не використовувати протягом тривалого часу (тиждень і більше), зазвичай відбувається висихання залишків барвника на соплах друкуючої головки.
Друкуючі головки струменевих принтерів створюються з використанням таких типів подачі барвника:
Безперервна подача (''Continuous Ink Jet'') — подача фарбника під час друку відбувається безперервно, факт попадання фарбника на задруковувану поверхню визначається модулятором потоку фарбника. У технічній реалізації такої друкуючої головки в сопло під тиском подається фарбник, який на виході з сопла розбивається на послідовність мікрокрапель (об'ємом декількох десятків піколітрів), яким додатково повідомляється електричний заряд. Розбиття потоку фарбника на краплі відбувається розташованим на соплі п'єзокристалу, на якому формується акустична хвиля (частотою в десятки кілогерц). Відхилення потоку крапель проводиться електростатичною відхиляючою системою (дефлектором). Ті краплі фарбника, які не повинні потрапити на задруковувану поверхню, збираються в збірку фарбника і, як правило, повертаються назад в основний резервуар з фарбником.
Подача на вимогу ({{lang-en|Drop-on-demand}}) — подача фарбника з сопла друкуючої головки відбувається тільки тоді, коли фарбник дійсно треба нанести на відповідну соплу область задруковуваної поверхні. Саме цей спосіб подачі фарбника і набув найширшого поширення в сучасних струменевих принтерах.
=== Сублімаційні принтери ===
{{main|Сублімаційний принтер}}
Термосублімація (сублімація) — це швидкий нагрів фарбника, коли пропускається рідка фаза. З твердого фарбника відразу утворюється пара. Чим менша порція, тим більша фотографічна широта (динамічний діапазон) перенесення кольорів. Пігмент кожного з основних кольорів, а їх може бути три або чотири, знаходиться на окремій (або на загальній багатошаровій) тонкій лавсановій стрічці (термосублімаційні принтери фірми Mitsubishi Electric). Друк остаточного кольору відбувається в декілька проходів: кожна стрічка послідовно протягується під щільно притиснутою термоголовкою, що складається з безлічі термоелементів. Ці останні, нагріваючись, переганяють фарбник. Крапки, завдяки малій відстані між головкою і носієм, стабільно позиціонуються і виходять вельми малого розміру. До серйозних проблем сублімаційного друку можна віднести чутливість вживаного чорнила до ультрафіолету. Якщо зображення не покрити спеціальним шаром, який блокує ультрафіолет, то фарби незабаром вицвітуть. При застосуванні твердих фарбників і додаткового ламінуючого шару з ультрафіолетовим фільтром для оберігання зображення, отримувані відбитки не коробляться і добре переносять вологість, сонячне світло і навіть агресивні середовища, але зростає ціна фотографій. За повноколірність технології сублімації доводиться платити великим часом друку кожної фотографії (друк одного знімка 10х15 см принтером Sony DPP-SV77 займає близько 90 секунд). Вартість друкувальних механізмів фотопринтера Canon Selphy CP-510 всього 59€ 99.
До найвідоміших виробників термосублімаційних принтерів відносяться фірми: [[Mitsubishi]], [[Sony]] і [[Toshiba]]. Фірми — виробники пишуть про фотографічну широту кольори в 24 біти, що більше бажане, чим дійсне. Реально, фотографічна широта кольору становить не більше 17 біт.
=== Безфарбові термопринтери ===
{{main|Матричний принтер}}
[[Файл:Epson MX-80.jpg|thumb|Матричний принтер Epson MX-80]]
Матричні принтери — найстаріші з нині вживаних типів принтерів, його механізм був винайдений в 1964 році корпорацією Seiko Epson. Матричні принтери стали першими пристроями, що забезпечили графічне виведення твердої копії. Зображення формується друкуючою головкою, яка складається з набору голок (голкова матриця), що приводяться в дію електромагнітами. Головка пересувається по-рядково вздовж аркуша, при цьому голки вдаряють по паперу через фарбувальну стрічку, формуючи точкове зображення. Цей тип принтерів називається SIDM (англ. Serial Impact Dot Matrix — послідовні ударно-матричні принтери). Випускалися принтери з 9, 12, 14, 18 і 24 голками в головці. Найбільшого поширення набули 9-ти і 24-х голкові принтери. Якість друку і швидкість графічного друку залежить від числа голок: більше голок — більше крапок.
Принтери з 24-ма голками називають LQ (англ. Letter Quality — якість машинки, що пише). Існують монохромні та 5-кольорні матричні принтери, в яких використовується 4-колірна стрічка CMYK. Зміна кольору проводиться зсувом стрічки вгору-вниз щодо друкуючої головки. Швидкість друку матричних принтерів вимірюється в CPS (англ. characters per second — символах в секунду).
[[Файл:Dot matrix example text.png|thumb|Типовий результат роботи матричного принтеру в режимі ''draft''. Цей малюнок показує фрагмент друку розміром приблизно 4,5×1.5 см]]
Основними недоліками матричних принтерів є: монохромность, низька швидкість роботи і високий рівень шуму. Матричні принтери поширені досі завдяки дешевизні копії (витратним матеріалом, по суті, є тільки фарбувальна стрічка) і можливості роботи з безперервним (рулонним, фальцованим) і копіювальним папером.
Основними недоліками матричних принтерів є: монохромность, низька швидкість роботи і високий рівень шуму. Матричні принтери поширені досі завдяки дешевизні копії (витратним матеріалом, по суті, є тільки фарбувальна стрічка) і можливості роботи з безперервним (рулонним, фальцованим) і копіювальним папером. Випускаються і швидкісні лінійно-матричні принтери, в яких велика кількість голок, що рівномірно розташовані на човниковому механізмі (фрете) по всій ширині листа. Швидкість таких принтерів вимірюється в LPS (англ. Lines per second — рядках в секунду). Інші принтери Барабанні принтери (drum printer). Перший принтер, що отримав назву UNIPRINTER, був створений в 1953 році компанією Remington Rand для комп'ютера UNIVAC. За принципом дії нагадував друкарську машинку. Основним елементом такого принтера був барабан, що обертався, на поверхні якого розташовувалися рельєфні зображення букв і цифр. Ширина барабана відповідала ширині паперу, а кількість кілець з алфавітом була рівна максимальній кількості символів в рядку. За папером розташовувалася лінійка молоточків, що приводяться в дію електромагнітами. У момент проходження потрібного символу на барабані, що обертається, молоточок ударяв по паперу, притискуючи її через фарбувальну стрічку до барабана. Таким чином, за один оберт барабана можна було надрукувати весь рядок. Далі папір зміщався на один рядок і машина друкувала далі. У СРСР такі машини називалися алфавітно-цифровим друкуючим пристроєм (АЦПУ). Їх роздруки можна впізнати за шрифтом, схожому на шрифт друкарської машинки і буквами, що «стрибають» у рядку. Ромашкові (пелюсткові) принтери (daisywheel printer) за принципом дії були схожі на барабанні, однак мали один набір букв, розташований на гнучких пелюстках пластмасового диска. Диск обертався, і спеціальний електромагніт притискував потрібну пелюстку до фарбувальної стрічки і паперу. Оскільки набір символів був один, було потрібне переміщення друкуючої головки уздовж рядка, і швидкість друку була помітно нижчою, аніж у барабанних принтерів. Замінивши диск з символами, можна було отримати інший шрифт, а вставивши стрічку не чорного кольору — отримати «кольоровий» відбиток.
=== Гусеничні принтери (train printer) ===
=== Ланцюжкові друкуючі пристрої (chain printer) ===
Характеризувалися розміщенням друкуючих елементів на сполучених в ланцюг пластинах; Термічні принтери фірми Xerox. Характеризуються витратним матеріалом — речовиною на основі парафіну, плавкою при 60 гр. за Цельсієм.
=== Витратні матеріали до друкуючих пристроїв (printing consumables) ===
До струменевих та лазерних принтерів виробники пропонують два види витратних матеріалів (ВМ): оригінальні та альтернативні. Оригінальні ВМ пропонують компанії-виробники друкуючих пристроїв (принтерів, БФП, копіювальних апаратів). Альтернативні — інші виробники, що спеціалізуються на витратних матеріалах, аксесуарах, сервісних послугах. Переваги альтернативних ВМ у нижчих цінах, завдяки чому зменшується собівартість друку на у 20-50 разів (в залежності від виду ВМ та принтеру). Недоліками є: вірогідність недостатньої сумісності із друкуючим пристроєм, складність експлуатації деяких ВМ.
Види оригінальніх ВМ: картриджі, чорнила, фотопапір.
Види альтернативних ВМ: картриджі, чорнила, фотопапір, перезаправні картриджі, системи безперервної подачі чорнил (СБПЧ), тонер.
=== Виробники альтернативних ВМ на пострадянському просторі ===
На пострадянському просторі можна виділити такі компанії-виробники СНПЧ як Ciss, [[ColorWay]], Inksystem, Inktec (Росія), Liteprint, Lucky Print, Resetters, Revkol, Printchip (Білорусь) та WWM (Україна).
=== Використання принтерів не за призначенням ===
Струменеві пристрої в IV кварталі 2011 зайняли 66% усього обсягу поставок, монохромні лазерного типу — 25%, кольорові лазерні — 6%.
==== Виробники альтернативних ВМ на пострадянському просторі ====
На пострадянському просторі можна виділити такі компанії-виробники СНПЧ як Ciss, [[ColorWay]], Inksystem, Inktec (Росія), Liteprint, Lucky Print, Resetters, Revkol, Printchip (Білорусь) та WWM (Україна).
=== Сайти виробників принтерів ===
* [http://tallygenicom.com/ TallyGenicom]
* [http://www.xerox.ua XEROX]
== Техніко-економічний аналіз сучасних технологій цифрового друку ==
{{main|Цифровий друк}}
За поширеністю лідером є струменевий друк, другим — лазерний, третім — термосублімаційний, четвертим — матричний{{Немає АД|04|03|2012}}. При струменевому, лазерному і матричному способах друку [[лінеатура]] становить 300-80-30 lpi, і залежить від роздільної здатності пристрою. При сублімаційному друці лінеатура отримуваних півтонів більше 300 lpi, тому наймасовіше застосування монохромні лазерна і матрична технології отримали для друку текстів і графіки, а повнокольорова термосублімациійна технологія використовується у фотопринтерах. Кольоровий струменевий друк дає добрі результати при друці текстів, графіки і фотографій.
За кольороутворенням до повнокольорових ({{lang-en|continuous tone}} — безперервний тон кольору) належать тільки принтери термосублімаційної технології. Струменева, лазерна і матрична технології — растрові ({{lang-en|bi-level}} — два рівні), тобто, для отримання однієї повнокольорової точки растру (2 рівень) потрібен мікрорастр — по 16х16=256 «службових» мікропікселів кожного кольору (1 рівень). Головний конструктивний недолік лазерних технологій — труднощі досягнення допуску більше 1200dpi, крапок на дюйм. В наш час{{коли}} межа для лазерного друку кожного кольору при раструванні 2400dpi /16=150 lpi, що на порядок гірше за характеристики аналогового кольорового фотопаперу.
Нові модифікації лазерних, струменевих і термосублімаційних технологій друку дають добрі результати і належать до комбінованих ({{lang-en|contone}} — напівтоновий колір). ''Contone = bi-level + continuous tone''. Таке півтонове зображення місцями друкується крапками, а місцями — безперервною заливкою, барвником. Струменева й лазерна технології друкують крапки з «чіткими» межами, без перекриття, але якщо роздільна здатність менша 4800dpi, то на остаточному зображенні видно растр, в аналоговій фотографії кажуть про зернистість зображення. На аналоговому кольоровому фотопапері зображення створюється теж крапками (зернами) з «чіткими» межами, але роздільна здатність фотопаперу більша і зображення виходить дрібнозернистим. У термосублімаційній технології сусідні пікселі частково перекриваються. Це знижує роздільну здатність до 300 lpi (300 lpi для растру — 300х16=4800dpi), але створює ефект безперервності зображення, як на аналоговому кольоровому фотопапері. Візуально, фото, видруковане на термосублімаційному принтері, виглядає відмінно.
До переваг лазерного друку належить постійна готовність до роботи. У лазерного принтера тонер не сохне, ніщо не засмічується. Щоправда, тонер і папір дряпають світлочутливий шар на барабані, що обмежує термін служби барабана 4-5 заправками картриджа. Ресурс [[фотобарабан]]а зазвичай розраховано на 10—15 тис. сторінок. Ресурс картриджа розраховано на 2.000 — 5.000 сторінок (при 5% заповненні аркуша, яке є характерним для друку переважно тексту з незначними вставками графіки).
Картриджі лазерних принтерів у більшості фірм продаються в комплекті зі світлочутливим барабаном, тому одноразове їх використання виходить досить дорогим. Заради економії споживачі іноді повторно заправляють картриджі тонером (до 4-5 разів) як самостійно, так і користуючись послугами невеликих спеціалізованих підприємств.
Лазерні принтери друкують швидше від струменевих та інших принтерів. Лазерні принтери можуть використовувати різний папір (наприклад, [[текстура|текстуру]]) і плівки. Відбитки з лазерного принтера стійкіші до вологи, агресивних середовищ, проте, оскільки зображення лазерного принтера закріплюється на носіях шляхом нагрівання, то з часом, може відбуватися обсипання зображення, особливо коли папір піддається механічному впливу.
Витратні матеріали для лазерних принтерів у перерахунку на 1 [[стандартна сторінка|стандартну сторінку]] дешевші, ніж для струменевих принтерів. Найдешевші витратні матеріали для матричних принтерів. Однак повноколірні лазерні принтери мають фактично 4 окремих вузли для нанесення зображення, тому таке обладнання дорожче в порівнянні зі струменевими, термосублімаційними й матричними принтерами. Комплект картриджів для повноколірного лазерного принтера з світлочутливими барабанами вартує приблизно в 5 разів дорожче за монохромний картридж.
Головні конструктивні недоліки струменевих технологій: проблеми із засиханням чорнила і засміченням сопел та дефекти відтворення слабозабарблених фрагментів зображення. Причин засмічення сопел багато. Наприклад:
* на поверхні чорнила утворюється плівка оксиду, яка при повній витраті чорнила картриджа потрапляє в [[Сопло|сопла]],
* випаровування води з чорнильної суспензії і загустіння чорнила,
* злипання зерен у пігментному чорнилі,
* чорнило пригоряє на термоелементах і ця луска летить у фільтр і сопла і т. д.
Фільтри картриджа з поролону не достатньо ефективні і накопичують «сміття» при неодноразовому використанні картриджа після перезаправки. При допуску 4800dpi краплі повинні падати на папір з кроком 25,4\4800=0,0053 мм. При кожному роздруку термічні або п'єзоелектричні насоси виштовхують з кожного сопла мільйони крапель чорнила ємкістю 2 піколітри. При зустрічі з папером крапля розбризкується, чорнило вбирається й розпливається. Пляма чорнила за діаметром виходить, приблизно, в 2 рази більшою від сопла, що викинуло краплю. Сопло має діаметр близько 0,0053\2=2,6 мікрон. Природно, що засмітитись соплу діаметром менше 3 мікрон дуже просто. Хоча б якесь (із більш ніж 400 сопел друкуючої головки) обов'язково засмітиться.
Для відтворення світлої ділянки зображення будь-якого кольору потрібно мало забарвлених «службових» мікропікселів, в результаті виходять рідкісні крапки на «великій» площі зображення — просто незабарвлений папір. А людина судить про якість зображення, в першу чергу, виходячи з достовірності відтворення саме світлих відтінків зображення. Щоб пом'якшити цей недолік, до чотирьох базових кольорів (CMYK) додаються по одному або по два світлі (''hell'') варіанти блакитного (''C-hell''), пурпурового (''M-hell''), жовтого (''Y-hell'') і чорного (''К-hell'') чорнила. Зазвичай буває не більше 8 чорнильниць. Комплект фірмових картріджів для струменевого принтера ємкістю по 5-10 мл коштує достатньо дорого (20-30€){{Коли?}}, а витрачається чорнило не тільки на друк, але і на прочищення сопел. Оптимальніше, коли чорнильниці нерухомі на корпусі принтера, вони більші за об'ємом, можна використовувати більше світлих кольорів, вони не знижують швидкості друку за рахунок інерції і створюються умови для зниження ефекту засихання чорнила за рахунок продування повітрям сопел друкувальної головки після закінчення роботи. Інші недоліки струменевих технологій: невисока швидкість повноколірного друку, обумовлена в основному раструванням і кількістю додаткових світлих кольорів, вицвітанням кольорів зображення, «водобоязнь» відбитків при використанні водорозчинного чорнила і обсипання зображення{{Немає АД|04|03|2012}}, при використанні пігментного чорнила, чутливість до сорту паперу.
До переваг сублімаційного друку відноситься{{Немає АД|04|03|2012}} можливість змішувати на носієві зображення (паперу) кольору в достатньо широкому діапазоні (до 6 біт кожного з базових кольорів). Найсвітліші тони формуються в хмарці барвника так само природно, як і темніші. В струменевих принтерів це завдання частково вирішується, на жаль, за рахунок додавання чорнильниць світлих тонів, тобто — ускладнення апаратури і подорожчання друку. Не менш складні шляхи рішення цієї задачі для лазерних технологій, де використовують попереднє змішування кольорів на барабані за допомогою магнітних добавок до тонера або змішуванням кольорів на проміжному носієві з подальшим друком на папір.
До серйозних проблем сублімаційного друку можна віднести{{Немає АД|04|03|2012}} вкрай повільне виведення фотографій (фото10х15 см друкується більше 1 хвилини) і чутливість чорнила до ультрафіолету. Комплекти для сублімаційного друку поки що{{коли?}} дорогі (одне фото10х15 см вартує не менше 0,4€, комплект на 100 аркушів коштує 35€). Зараз найпопулярніший, якнайкращий за якістю і найдешевший спосіб друку повнокольорових фотографій з цифрових носіїв — це друк на аналоговий кольоровий фотопапір у фотосалонах (одне фото10х15 см вартує 0,08-0,15€). Друк на аналоговий кольоровий фотопапір у фотосалонах проводиться на цифрових друкувальних автоматичних машинах. Папір рухається в друкувальній машині, цифрова інформація порядково перетворюється в світловий потік, світловий потік порядково експонує кольоровий аналоговий фотопапір, потім фотопапір проявляють «мокрим» хімічним способом. Швидкість друку близько 1000 фотографій в годину, тобто в 5-15 разів швидше за цифровий друк. На кольоровому аналоговому фотопапері в кожному з 3 субтрактивних шарів допуск більше 2000 lpi, фотографічна широта до 6,7 біт, тобто фотографія, зроблена на кольоровому аналоговому фотопапері, може містити до 1 123 836 (20,1 Bit) кольорів з плавними, реальними півтонами.
Аналогову кольорову фотографію винайшов француз Л.Дюко дю Орон 140 років тому (1868–1869), а цифрова кольорова фотографія молода, вона — дитя американської космічної розвідки часів холодної війни і сьогодні бурхливо розвиваються всі її розділи, у тому числі і цифровий повноколірний друк. Сьогодні здається фантазією, що невелика компанія з Австралії ''Silverbrook Research'' має намір потіснити основних гравців на ринку струменевих принтерів для домашнього користування, запропонувавши вдосконалений принтер ''Memjet'' з використанням нанотехнологій. Вони стверджують<ref>http://rnd.cnews.ru/tech/news/line/index_science.shtml?2007/03/26/241950</ref>, що дослідний зразок Memjet вже готовий і видає близько 60 сторінок в хвилину, максимальна роздільність друку 1600 х 1600dpi, у нього 80 струменевих головок, і базова модель для монохромного друку коштуватиме менше $150, а фотопринтер — менше $200. Принтер великого формату оцінюють в $5.000. Розробка Memjet тривала майже десять років. У назві Memjet відображено використання MEMS (мікроелектромеханічних систем) для управління струменевим друком. Основу складають декілька MEMS-блоків шириною 20 мм, які містять 5 каналів для чорнила різних кольорів і сопел, загальною кількістю 6400. Окремий чип управляє формуванням крапель розміром близько 1 піколітра, що утворюються з швидкістю близько 900 млн крапель в секунду. Загальна кількість сопел для принтера формату А4 становить 70400. В підсумку можна говорити про те, що технології цифрового повноколірного друку за станом на 2007 р. знаходяться у стадії пошуку технічного вирішення. Нам здається, що це вирішення може бути в об'єднанні лазерної, струменевої та сублімаційної технологій.
== Виноски ==
|
