«Покупка картриджей» и рынок расходных материалов. Глава 2 «Классификация принтеров».

В предыдущей главе мы много говорили о производителях расходных материалов, благодаря которым появилась услуга «покупка картриджей» и мир бизнеса получил еще несколько направлений развития в плане продажи картриджей и покупки картриджей. Эту главу я решил посвятить принтерам – тем аппаратным устройствам, для которых изготавливаются и продаются те самые картриджи, о которых идет речь в этой книге.

Дадим определение принтеру. Под принтером мы будем понимать периферийное устройство компьютера, предназначенное для переноса изображения с экрана компьютера на твердотельный носитель (например бумагу или фотобумагу).

В последние время на рынок печатающей техники вышли так называемые многофункциональные устройства (далее по тексту МФУ), которые объединили в себе функции сканера, принтера и копира. Помимо МФУ есть еще и плоттеры – их часто называют широкоформатными принтерами, но это ошибочное мнение. Но не будем отклоняться от темы принтеры и в этой главе проведем классификацию принтеров и рассмотрим вкратце их назначение.

Итак, условно принтеры можно разделить на три большие категории:

1. Тип подключения принтера к компьютеру пользователя;

2. Количество цветов, выводимых при печати;

3. Тип печати принтера.


Рассмотрим их все.

Первая категория — тип подключения принтера к компьютеру пользователя. Здесь существует два типа соединения с компьютером:

— проводное;

— беспроводное.

Проводное подключение принтера или подключение по проводным каналам включает:

  1. подключение через параллельный порт (LPT);
  2. подключение через последовательный порт;
  3. подключение с помощью SCSI провода или кабеля;
  4. С помощью интерфейса USB (Universal Serial Bus)
  5. подключение по локальной сети;
  6. двухпортовое соединение, при этом через первый происходит управление приводом ЧПУ, через второй осуществляется передача данных на печать.

Беспроводное подключение делится на типы:

  1. по каналу Wi-Fi;
  2. по радиоканалу Bluetooth;
  3. через ИК-порт (инфрокрасный порт). Возможно только при условии прямой видимости передатчиков обоих устройств.

Не будем останавливаться подробно на этом моменте. Я предпочел более подробно рассмотреть классификацию принтеров по типу печати. Этот вопрос наиболее близок к теме расходных материалов и тесно соприкасается с понятием картриджи.

Но все же коснемся классификации принтеров по количеству цветов, выводимых при печати. Благо об этом можно сказать всего в двух словах – принтеры бывают монохромные (черно-белый тип печати) и цветные. Последние, как правило, используются для вывода на печать фотографий.

Теперь о главном. Принтеры по типу печати делятся на:

  1. Литерные;
  2. Матричные;
  3. Струйные;
  4. Лазерные или светодиодные (более научное название);
  5. Сублимационные;
  6. Термические;
  7. Иные печатающие устройства.

Рассмотрим каждый тип принтеров более подробно.

Литерные принтеры.

К литерным принтерам относятся усовершенствованные печатающие машинки, работающие от сети электропитания. Принцип печати остался тот же, но появились дополнительные функции, например автоматический способ возврата каретки, нажатием одной клавиши.

Матричные принтеры.

Наверное это самый древний тип принтера, поскольку первый матричный принтер увидел свет в 1964 году благодаря японской корпорации Epson, которая впоследствии слилась с компанией Seiko. Название принтера происходит от печатающей головки, которая состоит из набора микроигл – игольчатая матрица. Работает принтер по принципу электромагнитного импульса. Подаваемый импульс от электромагнитов приводит в движение печатающую головку матричного принтера, которая в свою очередь, передвигаясь вдоль листа бумаги, производит удар по красящей ленте, отчего на листе бумаги появляется точечный отпечаток. И, как следствие, формируется точечное изображение.

Некоторые разработчики выпускали на рынок печатающей техники цветные матричные принтеры, но цена их была заоблачная, поэтому матричный принтер вошел в историю, как монохромное устройство для печати. Минусов у матричных принтеров было очень много: во-первых уровень шума. Кто печатал на матричном принтере, тот с содроганием сердца вспоминает тот ни с чем не сравнимый треск, уровень которого достигал 30 дБ. Во-вторых скорость печати очень низкая – устройство для успокоения нервов. Печатая реферат можно было сходить к друзьям, попить там чай, поговорить за жизнь, после вернуться, посмотреть любимый фильм и тогда, если очень повезет и не было скачков напряжения, Вы увидите результат своих трудов, бледно отпечатанный на листах бумаги. Хотя разработчики выпускали позже матричные принтеры с челночным механизмом, размер которого был равен ширине листа и увеличивали количество игл, что привело к некоторым увеличения скорости печати. Но все равно аппарат работал слишком медленно.

Матричные принтеры используются и до сих пор, в основном в банковском секторе, когда тетечка-операционист печатает Вам квитанцию под копирку, а Вы наслаждаетесь ни с чем не сравнимым треском принтера.

Струйные принтеры.

В основе струйных принтеров стоит печатающая головка, содержащая в себе большое количество дюз или сопел, благодаря которым и формируется поток чернил, переносящий изображение на лист бумаги. По смыслу работа струйного принтера очень напоминает работу матричного принтера – печатающая головка выступает в роли матрицы, а сопла или дюзы, в роли игл. Эта печатающая головка может быть встроена в сам картридж, и тогда, Вы, меняя картридж – меняете не только бункер с краской, но и саму печатающую головку, по этому пути пошли такие компании, как Hewlett-Packard и позже, компания Lexmark (см. главу 1). В этом случае картридж закрепляется в движущейся каретке и имеет на себе контактную группу, сопрекасаемую с контактной группой самой каретки. В другом случае печатающая головка может быть стационарно установлена в сам принтер, и тогда пользователь меняет только опустошенный бункер из под краски на новый, полный бункер. При этом бункер крепится в подвижной каретке, совмещенной с печатающей головкой и подача чернил на печать происходит автоматически. По этому пути развития пошли компании Epson, Canon и др.

Поговорим теперь о способах переноса чернил на лист бумаги для получения требуемого изображения.

Чернила при помощи печатающей головки в буквальном смысле впрыскиваются, точнее распыляются, на лист бумаги. А вот распылить чернила из картриджа можно двумя способами. Первый способ – пьезоэлектрический. То есть над дюзами или соплами расположен некий пьезоэлектрический элемент при подачи электрического тока на который, он деформируется. Его деформация приводит к деформации диафрагмы над соплами, которая в свою очередь создает избыточное давление в области деформации. В результате этого давления происходит его стравливание через дюзы путем пропускания через них красящего пигмента или чернил и мы получаем изображение точки на листе бумаги. Второй способ – термический (разработан и внедрен инженерами корпорации Canon, см. главу 1 книги). В этом случае в соплах расположены нагревательные элементы, при подаче электрического тока на контактную группу печатающей головки они нагреваются и, повинуясь законам физики, расширяются. Опять возникает избыточное давление в этой области, которое компенсируется распылением чернил из дюзы и, как следствие, получением точки печати. Подача чернил в обоих случаях, как Вы поняли, происходит «по требованию» — при условии подачи электрического тока. Существует также и непрерывная подача чернил на печатающую головку, но она более трудоемка к реализации. Разработана методика непрерывной подачи чернил была в 1867 году, патент на данный способ печати выдан Вильяму Томпсону. Я постараюсь объяснить этот принцип работы для читателя искушенного в области физики, тех, кого подобные технические подробности мало интересуют, я советую пропустить следующий абзац.

Итак, в се дело в волновой теории. Примерно дело обстоит так: когда чернила под давлением попадают в дюзы, то там расположенный пьезоэлектрический элемент, принимая на себя электрический заряд, создают высокочастотную волну в несколько десятков кГц, которая дробит поток чернил на тысячи микро капель, а они уже перенаправляются на выход – создание отпечатка. Во время этого перенаправления микро капли, которые не должны быть выведены на печать, осекаются дефлектором и возвращаются обратно в бункер с краской.

Поскольку струйный принтера на порядок выше матричного, то логично было бы от него ожидать и продуктивности выше, чем у матричного принтера. И действительно: матричный принтер способен был печатать либо на отдельных листах бумаги, либо на рулонах бумаги. А струйный принтер напечатает Вам все, что душе угодно: и плакаты, и наклейки, и обложки прямо на компакт-дисках, и фотографии, и сувениры (роспись на тарелочках и т.п.) и  даже картины на холсте. Поэтому и струйные принтеры бывают разные: широкоформатные и для фотопечати (комплектуются более чем одной печатающей головкой, хоть и проигрывают в скорости печати, зато выигрывают в размерах и качестве отпечатка), самые обычные для печати текста на листе А4 (как правило оснащены всего одной печатающей головкой) и интерьерные, для домашнего использования и офисные сетевые принтеры (как правило они оснащены системой непрерывной подачи чернил — СНПЧ). На любой вкус и цвет, как говорится…

Давайте немного отклонимся от темы струйных принтеров и поговорим о сетевых принтерах. Тут все просто – сетевой принтер, как не трудно догадаться, получил свое название от слова сеть. То есть принтер позволяет выводить на печать информацию с нескольких компьютеров, объединенных в локальную сеть. Плюс в том, что на этих компьютерах могут быть установлены разные операционные системы, были бы драйвера для принтера. Этим сетевые принтеры превосходят принтеры, работающие на протоколе передачи данных Bluetooth, поскольку там существует строгое ограничение один компьютер – один принтер.

И еще рассмотрим СНПЧ – система непрерывной подачи чернил. Устанавливается в основном на офисные принтеры для экономии средств на отпечатках. То есть печатающая головка связывается с некоторым резервуаром, который периодически пополняется чернилами. В последствии чернила подаются на печатающую головку «самотеком».

Давайте рассмотрим теперь, как отличаются одни чернила от других по составу, ведь Вы сами понимаете, что на одних и тех же чернилах нельзя печатать обычный текст на обычном листе бумаги и Катрины на холсте.

Всего существую шесть типов чернил: спиртовые (основа спирт, имеют широкий спектр применения, быстро высыхают, но тем самым приводят в негодность печатающую головку), масляные (как заменитель спиртовых, разработаны для применения в промышленных масштабах и для проверки печатающих головок), пигментные (используются для цветной фотопечати, лучше чем спиртовые), сольвентные чернила (химия победила – фракция сольвента делает их вязкими и устойчивыми к воде, очень хороши при широкоформатной печати и интерьерной печати), УФ-отверждаемые чернила (продвинутые сольвентные чернила, но более экологичные и используются в основном для печати на твердых поверхностях), и последние по перечислению, но не по значению – термотрансферные чернила (для печати на тканях одежды или картин на холстах, при помощи термопресса, происходит перенос краски с отпечатка на подложке на необходимый материал).

Давайте теперь рассмотрим недостатки струйных принтеров. Далее читателю предоставляется к изучению все слабые стороны струйных принтеров. Более того я попытался более подробно изложить методы предосторожности использования для печати струйных принтеров чтобы избежать неполадок в работе и увеличить их срок эксплуатации. Основные проблемы, с которыми Вы можете столкнуться при использовании струйных принтеров, это: засыхание чернил, и, как следствие, засор сопел, или незасыхание чернил и, как следствие, получение смазанных изображений при печати. Другой недостаток – это проблемы печати слабоокрашенных фрагментов изображения.

С другой стороны, шансов испортить печатающую головку, путем отказа работы сопел много. Ну например, чернила, исходя из своего состава, могут окисляться, как следствие — при полном израсходовании чернил картриджа окись чернил попадает в сопла. Другой случай – чернила со временем могут загустеть. Чернила могут сгорать на разогретых печатающих головках, в результате образуется нагар, который и забивает сопла. Ну и в конце-концов могут просто слипнуться несколько зерен в так широко распространенных пигментных чернилах.

Теперь, что касается печати изображения – ну например фильтр из поролона накапливает мусор от очистки головки (засохший нагар или чернила), далее, когда его много мусор весь не счищается и остается на соплах, соответственно требуется большее давление при печати для выдавливания капли из сопла. Как Вы знаете, термические или пьезоэлектрические насосы выталкивают из каждого сопла огромное количество капель чернил (точное число задается автоматически параметрами печати) ёмкостью от 1 пиколитра. Попадая на лист капли под большим давлением, чем надо, капля, ударяясь разбрызгивается и впитывается в лист, как следствие, то что не впиталось – расплывается. И вот результат – расплывчатое изображение. И будьте уверены на 100%, что какое-либо сопло из четырехсот на печатающей головке, обязательно засорено.

Чтобы компенсировать непропечатанные светлые участи изображения, разработчики ввели в эксплуатацию еще 4-е цвета к основным имеющемся. Это цвета тех же оттенков, то есть CMYK, но более светлые — голубой (C-light), пурпурный (M-light), жёлтый (Y-light) и чёрный (К-light или grey). Но при этом пришлось пожертвовать скоростью печати, ведь теперь при печати смешивается большее число красок. Вот Вам налицо основные недостатки струйной печати. Но производители и с этим борются и выпустили в свет офисные струйные принтеры, которые используют для печати влагостойкие чернила, а печать производится с достаточно большой скоростью. Правда, цена на покупку картриджей для таких принтеров, теперь сравнима с ценой покупки картриджей для лазерной печати.

В заключении описания принтеров струйной печати хотелось бы сказать еще пару слов о печатающих головках. Как я уже отмечал ранее, причиной засора может стать мусор, скопившийся на соплах. Это могут быть обычные пылинки, на которых оседаю капли чернил, засыхая, они засоряют печатающие сопла. Это может быть и воздух, который попал через канал подачи чернил. Способ восстановления работоспособности сопел может быть один – промывка. Только не пытайтесь промыть водой, не поможет. В продаже, в зависимости от типа используемых чернил, есть специальные жидкости для промывки.  Промывать следует безворсовой мягкой тряпочкой, в противном случае Вы угробите печатающую головку навсегда. И ладно, если это принтер HP, так купил новый картридж и все дела, а если это Epson или Canon, где печатающие головки стационарные и надежно припаяны к механизму печати, то тогда все – покупайте новый принтер. Кстати, если у Вас HP, то во время протирки площадки с соплами, не поленитесь и протрите еще контактную группу. Иногда проблема вывода изображения на печать лежит именно в ней. Конечно жидкость все засоры не пробьет, но с крупными справится. Вообще, я бы рекомендовал замачивать печатающую головку в этой жидкости, но если с HP это легко сделать, о с другими это нетривиально, а зачастую — невозможно. И после замачивания на сутки, протрите тряпочкой аккуратно головку для печати и отпечатайте несколько тестовых листов для полной реанимации. Вот, пожалуй и все по струйным принтерам. Перейдем к лазерке.

Лазерные принтеры.

Вернемся немного назад. В первую главу. Как Вы помните я подробно рассказал Вам о Честере Карлсоне – основателе копировальной техники и зирографии, которая потом переименовалась в ксерографию. Теперь поговорим об этом событии с технической точки зрения.

Вся печать производится посредством слаженного функционирования фотобарабана, каротрона, светодиода, и тонера (печатающего порошка). Во время работы при помощи каротрона, или вала переноса заряда, статический электрический заряд равномерно распределяется по поверхности фотовала, затем светодиоды снимают этот заряд в нужных местах фотобарабана, получается изображение на фотобарабане пока в виде заряженных электрических частиц. После при помощи ракеля на фотобарабан из бункера с тонером наносится тонер, который остается только в месте заряда. Далее фотобарабан прокатывает лист для печати и оставялет на нем изображение, которое путем нагрева печкой принтера спекается и остается на листе. Неиспользованный тонер счищается другим ракелем или чистящем лезвием и попадает в бункер отработки. Вот и вся технология. Тут и отличился Xerox, раработал принтер скорость печати которого была 120 страниц А4 в минуту, правда стоил этот принтер «всего» 350 000 долларов. Но скорость!!! Скорость и только скорость печати дает превосходство лазерной над струйной печатью. У лазерной печати тоже могут быть свои поломки и недостатки – чистящие лезвия и лезвия подачи тонера высыхают, поскольку их рабочая поверхность сделана из силикона, фотобарабаны выгорают от интенсивной печати или засвечиваются, каротороны размагничиваются, тонер спрессовывается, слипается и т.п.

Сравнивая принтеры, можно сказать, что при струйном, лазерном и матричном способах печати линеатура составляет 300-80-30 lpi, и зависит от разрешающей способности устройства. Поэтому наиболее массовое применение монохромные лазерная и матричная технологии находят при печати текстов и графики, а полноцветная технология используется в фотопринтерах, о есть цветная струйная печать показывает хорошие результаты при печати фотографий.

Но лазерная печать превосходит все предыдущие типы печати тем, что принтер наиболее быстро разогревается и приводится в функциональную готовность, а также скорость печати на лазерном принтере самая высокая, по сравнению с предшественниками. Отпечатки лазерной печати вообще влагостойки и наиболее износостойки к окружающей среде. Минус в том, что тонер в лазерной печати – это не единственный расходный материал. Здесь расходкой служат и картриджи (фотобарабан, каротрон, ракеля – выходят из строя, как я уже отмечал ранее), печка принтера тоже бывает дает сбой, но реже, и кончно ролик подачи бумаги плюс тормозная площадка – очень хорошо знакомы по своей замене всем мастерам, обслуживающим лазерку. Но расходные материалы для лазерных принтеров в пересчёте на 1 стандартную страницу почти вдвое дешевле, чем для струйных принтеров (это в случае монохромной печати)! Однако, полноцветный лазерный принтер – удовольствие дорогое, поскольку полноцветный лазерный принтер состоит фактически из 4 монохромных! Отсюда и стоимость – ведь Вам придется купить четыре картриджа!

Комплект картриджей для полноцветного лазерного принтера со светочувствительными барабанами или фотобарабанами стоит примерно в 3,5- 5  раз дороже одного монохромного картриджа. Получается раз купить картриджи для цветной лазерной печати дорого, то и напечатать изображения на таком принтере – дорого. Конечно, если Вы печатаете в промышленных масштабах, то все равно лазерка выиграет перед струйкой в своей рентабельности, но, другое дело, если Вы печатаете редко в домашних условиях. Однако тонер в лазерном картридже никогда не пересохнет в отличие от краски струйного картриджа. Получается – либо дешево, но краска сохнет, либо дорого, но срок службы огромен. Помните об этом, когда зададитесь вопросом: какой купить принтер для домашней печати фотографий.

Сублимационные принтеры.

Принтеры создавались для печати высококачественных фотоизображений.

Другое название принтеров – термосублимационные. Определимся с определениями и основными понятиями. Термосублимация – это мгновенный разогрев твердого вещества до парообразного состояния таким образом, что жидкое состояние вещества минуется. Для печати принтеры используют твердый краситель, мгновенно разогреваемый до состояния пара. Таким образом достигается очень широкий диапазон цветопередачи и изображение при печати получается наивысшего качества.

Далее, краситель каждого цвета (часто их четыре, хотя бывает и три), в твердом виде хранится на лавсановой ленте послойно или может быть несколько лент со своим красителем. Когда лента попадает под термическую головку, то краситель превращается в пар и из-за близкого расстояния от бумажного листа сразу попадает на печать, таким образом, получается четкий отпечаток. Печать может происходить за несколько прокатов ленты с красителем под термоголовкой для получения нужного оттенка. Разработчики добились того, что фотографическая широта или диапазон цвета стал достигать 18 бит (хотя многие заявляют о 24 битах, но это рекламный ход для привлечения клиентов). А разрешение печати 4800 точек на дюйм теперь очень легко достижимо. Много это или мало? Ну вот вам пример, лазерка больше 1200 dpi Вам не напечатает, хотя в последнее время удалось добиться разрешения 2400 dpi, но с большим натягом, так как это предел для лазерной печати. Просто за счет пара при термосублимационной печати соседние пиксели частично перекрываются, что создает эффект непрерывного изображения, как на фотобумаге. Визуально, фотография, отпечатанная на сублимационном принтере ,выглядит превосходно! Теперь вернемся к лазерному принтеру и проведем некоторое сравнение. С разрешением уже все понятно, но, объяснимся, почему выше 1200dpi трудно прыгнуть. Поймите, все, что мы рассмотрели до этого, а именно матричная, струйная и лазерная печать  — она растровая, то есть для получения пикселя на печати нужен микрорастр из 256 микропиксел каждого цвета. Теперь становится понятно введение полутонов для струйной печати – они сглаживают резкость, так как местами изображение напечатано точками, а местами непрерывно залито красителем. Во время лазерной печати вообще используется порошок, который в последствии спекается (ранее отмечалось, что лазерная технология использует предварительное смешивание тонера разных цветов на фотобарабане с помощью каротрона или смешивание цветов на промежуточном носителе с последующей печатью на бумагу). Поэтому струйная и лазерная печать хороша для высоких разрешений. Если Вы будете печатать изображение с разрешением 4800 точек на дюйм на лазерном или струйном аппарате, то в итоге увидите на конечном изображении растр («зернистость» — раньше было такое название для аналоговых фотографий). А сублимационный принтер все сгладит. Но у сублимационной печати есть один недостаток – чернила абсолютно не устойчивы к солнечному свету (ультрафиолету). Поэтому разработчики придумали ламинировать изображение, которое отпечатано. Принтер это делает автоматически, это как бы второй этап печати изображения. Тем самым отпечаток становится стойким ко всему: влаге, ультрафиолету, перепаду температур и т.п. Но за все надо платить. И за качество печати на этом принтере Вы заплатите временем печати. Ведь фотография стандартного размера 10Х15 будет печататься 1,5 минуты.

Термические принтеры.

Здесь буквально пару слов. Принцип действия такой же, как у термосублимационных принтеров. Разработала этот тип принтеров компания Xerox. Отличаются они только составом пигмента или красителя. Термические принтеры используют парафин, который плавится при температуре 60°C. Что еще добавить… Наверное это самый экологичный принтер в мире. Хотя его нагрев нарушает температурное равновесие окружающей среды. Зато «выхлопа» никакого нет. Сейчас на его основе разработан принтер, которому не надо ни бумаги, ни красителя, ни чернил. Для печати такой принтер использует очень тонкий пластик белого цвета. Хорошо это? Наверное, да. Не надо перерабатывать древесину на бумагу, и еще плюс этого принтера в том, что при повторной печати испорченный лист автоматически очищается самим принтером (может соскабливается изображение, как иероглифы со столбов в древнем Египте, я не знаю).

Иные печатающие устройства.

Далее рассмотрим ряд принтеров, которые к слову и принтерами не назовешь, родные братья печатающей машинке, то во всех возможных вариациях: барабанные принтеры (литеры были расположены на барабане, а молоточек, ударяя по листу бумаги, прислонял лист к той или иной букве), ромашковые (то же что и барабанные, то литеры были расположены на лепестках пластмассового диска), шаровые (литеры были расположены на шаре, он вращался, молоточек ударял и вот Вам – отпечаток буквы), гусеничные (литеры были расположены на вращающейся или подвижной во время печати гусеничной цепи), цепные (аналог гусеничному, только тут уже пластины с буквами объединяли в цепь). Ни о какой печати графики тут речи и не шло. Хотя можно было печатать какие-нибудь чудные изображения, как набор восклицательных знаков или тире, как сейчас многие делают, пользуясь ICQ. И под конец – телетайпные принтеры. К символьному принтеру подключили или его объединили со схемой функционирования телетайпа. То есть он мог принимать и передавать информацию по каналу связи. Плюс еще подключали устройство для обработки перфоленты (пяти-рядной или пяти-битной, кому как нравится). Некий симбиоз печатной машинки и модема.

Заключение.

Вот вся классификация принтеров, которую я хотел представить Вам, дорогой читатель. Надеюсь Вы почерпнули для себя сто-то новое в этой главе и теперь готовы уже вооруженным взглядом взглянуть на основную тему книги – на КАРТРИДЖИ и их покупку на отечественном рынке расходных материалов.

Автор: Spyandrey