Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств

Articles, inkjet printers, laser printers




Журнал "TechnoNEWS" 2005 #21

Александр Белков, Дмитрий Смирнов.


Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств

Принтер, или типограф, согласно словообразовательному словарю русского языка, - строкоотливная наборная машина с возвратно-поступательным движением матриц.

Если в приведенном определении ни одно слово не требует для вас пояснения, можете смело перелистнуть страницу. Для всех остальных.

Появление самого понятия "принтер" неразрывно связано с ЭВМ. Первый серийный компьютер был создан в 1951 году в США компанией Remington Rand. Он назывался UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) и был выпущен тиражом 46 экземпляров. Каждый из компьютеров мог производить от 400 до 2000 вычислительных операций в секунду, что по тем временам считалось невероятной скоростью. Разумеется, ЭВМ сразу загрузили различными задачами, результаты которых надо было документировать. Для этого был привлечен штат машинисток; но сразу же возник ряд проблем. Во-первых, компьютер выводил данные на экран или на систему индикаторов. В любом случае информацию нужно было прочитать, осознать и перепечатать, а не все профессиональные машинистки были к этому готовы. "Человеческий фактор" вносил определенное число ошибок, которые, особенно на промежуточных стадиях вычислений, обходились слишком дорого. Во-вторых, обсчитываемая информация представляла собой коммерческую или военную тайну, или обе одновременно. Поэтому машинисток решили сократить, и уже в 1953 году Remington Rand смогла присоединить печатную машинку напрямую к UNIVAC 1. Устройство получило название UNIPRINTER; часть этого названия (printer по-английски означает "печатник") вскоре стала нарицательной.

UNIPRINTER был барабанным принтером. Действовал он так: позади листа бумаги находился ряд молоточков, управляемых электромагнитом. Перед листом находилась красящая лента, а перед лентой вращался барабан шириной во всю страницу (120 символов), на котором находилось соответственно 120 колец с алфавитом. Барабан вращался непрерывно, и когда нужная буква в нужном столбце оказывалась над бумагой, один из 120 молоточков ударял по ней. Таким образом, за один оборот барабана можно было напечатать всю строку, после чего бумага перемещалась наверх. Из-за вращения барабана и неточности ударов молоточков буквы зачастую оказывались чуть выше или ниже центра строки. В нашей стране барабанные принтеры получили название АЦПУ ("алфавитно-цифровое печатающее устройство") и использовались вплоть до середины 80-х годов.

Почти одновременно с барабанными принтерами в Америке появились их родственники, еще более похожие на печатные машинки: лепестковые. Ключевой деталью здесь являлась металлическая "ромашка", на концах лепестков которой были нанесены рельефные буквы. "Ромашка" вращалась вокруг своей оси, молоточек бил по нужному лепестку. Если требовалось сменить шрифт или перейти на другой язык, "ромашку" меняли. (Представьте себе, как должен выглядеть набор "ромашек" для шрифта Unicode, который содержит 65 тысяч знаков!) Если текст нужно было напечатать другим цветом, просто меняли красящую ленту. Разумеется, печатать графические изображения такие принтеры не умели, и поэтому в скором времени они уступили место более "гибким" последователям. Но даже самый первый "ромашковый" принтер по скорости печати опережал лучших машинистов, так как мог печатать за минуту 600 строк по 120 символов в каждой, что было (и остается) не под силу ни одному живому человеку.

За 50 лет существования принтеры развивались по нескольким направлениям и научились самыми разными способами печатать на различных поверхностях.

По формату печати современные принтеры можно разделить на пять основных типов:

  • фотографические (появились сравнительно недавно, печатают снимки размером 10х15, 13х18 или 15х23 см);
  • обычные (ширина печати до 21 см, то есть лист A4);
  • крупноформатные (от 29 до 61 см);
  • широкоформатные (от 61 до 185 см);
  • сверхширокоформатные (более 185 см).

Самыми распространенными и недорогими являются А4-принтеры, которые используются в повседневной работе офисов. Среди них можно встретить как простейшие персональные лазерные (иногда струйные) принтеры, так и скорострельные сетевые агрегаты, рассчитанные на печать многих сотен листов в день. Такие принтеры бывают черно-белыми или цветными, они могут быть оснащены сетевой картой, Postscript-модулем, устройством для автоматического переворачивания страниц, лотками для большого запаса бумаги, системами калибровки и самодиагностики. К этому классу относятся и появившиеся в последние годы многочисленные МФУ - многофункциональные устройства, сочетающие функции принтера, копира, сканера и факса.


Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств
увеличить

Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств
увеличить

Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств
увеличить

Если принтер умеет печатать страницы формата А3, его можно отнести к классу крупноформатных. Впрочем, если принтеры А3 в офисах не редкость, то их "одноклассники", предназначенные для работы с бумагой А2 и А1, чаще живут в специализированных "принт-шопах" и проектировочных или дизайнерских бюро. Крупноформатные принтеры ничем не отличаются от обычных, кроме, собственно, размера печатаемых листов, высокой скорости работы и основательного запаса прочности.

Иногда принтеры этой категории называют плоттерами, хотя это неверно.

Настоящими плоттерами принято считать широкоформатные печатные устройства, которые могут воспроизводить изображения шириной до 185 см. Последние используются, как правило, только профессионалами. Такие принтеры должны обладать высокой точностью печати и цветопередачи, требования к которой в рекламной продукции крайне высоки. Некоторые принтеры могут быть заправлены различными комплектами чернил: для наружной или внутренней рекламы или для печати на бумаге. В случае "простой" печати подразумевается, что плакат будут рассматривать с близкого расстояния, поэтому может потребоваться высокое разрешение. Требования к наружной рекламе другие: на плакат смотрят издалека, и ключевым требованием становится не столько разрешение (150-300 точек на дюйм вполне хватит), сколько прочность. Печать производится уже не на бумаге, а на виниловой ткани; чернила должны быть устойчивыми к непогоде, ведь напечатанный баннер может месяцами подвергаться воздействию солнца, воды, жары или мороза.


Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств
увеличить

Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств
увеличить

Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств
увеличить

В рекламной индустрии используются самые разные материалы: плоттер должен уметь печатать даже на домотканых полотнах. Скорость печати плоттеров, кстати, измеряется не знаками и страницами, а площадью печати - в среднем широкоформатный цветной принтер печатает от 20 до 30 квадратных метров в час.

Сверхширокоформатные печатающие устройства - это совсем особый мир. Язык не поворачивается называть машины этого класса "принтерами", скорее они напоминают типографские комплексы. Например, аппарат ColorSpan DisplayMaker 110s несет на борту 72 печатающие головки; попробуйте представить, сколько оборудования должно управлять их работой и распределением красок!

Принтеры классифицируют не только по ширине, но и по способу печати. "Ромашковые" и барабанные принтеры благополучно отслужили свой век. Из прочих технологий наименее "народной" является термопечать. Принцип ее действия основан на том, что разогретые иглы ударяют по специальной термобумаге, которая от воздействия температуры меняет цвет. Мы сталкиваемся с этой печатью достаточно часто: она используется в "рулонных" факсах, банкоматах и кассовых аппаратах.

Первыми массовыми и по-настоящему персональными принтерами стали матричные. Они также применяют в печати красящую ленту, чем напоминают "ромашковый" механизм. Но вместо отлитых букв по ленте в нужных сочетаниях бьют тонкие иголочки, которые таким образом гравируют необходимое изображение. Первой эту технологию использовала в 1964 году компания Seiko Epson при разработке механизма, печатающего точное время. Впоследствии точками стали выбивать не только цифры, но и буквы, а затем и графику. Первые матричные принтеры отличались невысокой скоростью печати и нереальной по нынешним меркам ценой (агрегат мог стоить более $3000). Но технология печати не могла долго стоять на месте, и уже в 1978 году появился "народный" принтер Epson TX-80, который на долгие годы закрепил популярность матричной печати. Нельзя сказать, что эта технология спешит уходить с рынка: даже в 2005 году она остается актуальной несмотря на неприятный треск в процессе печати и не очень четкое изображение. Беспрецедентно низкая себестоимость печати пока оставляет матричные принтеры в боевом строю.


Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств
увеличить

Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств
увеличить

Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств
увеличить

Но человек живет не только офисными заботами; во все времена ему хотелось раскрасить будни, и, разумеется, с появлением принтеров люди стали задумываться о возможности цветной печати. Первую реализацию эта идея приобрела в виде матричного принтера с лентами разных цветов, но система получилась настолько сложной в эксплуатации, громоздкой и дорогой, что в широком распространении ей было отказано. Революцию цветной печати начали струйные принтеры. Принцип струйной печати изобрел физик лорд Рейли еще в далеком XIX веке, на практике же технологию начали внедрять в лабораториях компании Siemens в 1948 году. До наших дней технология дошла в трех видах: пьезоэлектрическая печать (используется в принтерах компании Epson), метод газовых пузырей от Canon и оригинальная разработка под названием drop-on-demand от проникшей практически во все области печати компании Hewlett-Packard. Суть различий между этими фирменными технологиями достойна энциклопедических статей, монументальных научных трудов или публикаций в журналах для увлеченных физиков, но никак не нашего освещающего сугубо мирские вопросы издания.

В 1976 году компания IBM выпустила первый черно-белый струйный принтер. Десять лет спустя Hewlett-Packard начала "революцию цвета", выпустив первый CMYK-принтер PaintJet. Относительная дешевизна принтеров и расходных материалов позволила уже к середине 90-х годов превратить цветную печать во вполне народное развлечение.

История успеха самой популярной и качественной на данный момент офисной печати началась с выхода в 1990 году принтера Hewlett-Packard LaserJet II P. Первый лазерный принтер, конечно, был разработан намного раньше: в 1971 году компания Xerox создала его прототип на основе копировальных машин, которые, в свою очередь, использовали принцип "электрофотографического" переноса изображения, предложенный еще в 1938 году Честером Карлсоном (Chester Carlson). (Вообще говоря, все выпускаемые сегодня принтеры создаются на базе технологий, разработанных в 1970-е годы.) Историческая справка: принтер Xerox 9700, выпущенный во второй половине 1970-х, печатал 120 черно-белых страниц в минуту и стоил "всего" 350 тысяч долларов.


Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств
увеличить

Печать, и никаких гвоздей! История печатающих устройств
увеличить

Цветные лазерные принтеры долгое время оставались уделом корпоративного сектора, но в начале XXI века цены на них упали до вполне приемлемого для домашнего пользователя уровня.

Одновременно с этим появился новый класс принтеров - фотографических. Вызвано это было стремительным развитием цифровой фотографии, ведь раньше на фотопринтерах было практически нечего печатать! Отсканированные фотопленки не в счет: они были уделом профессионалов.

Фотопринтеры унаследовали, правда несколько видоизмененную, технологию струйной печати. Качество печати вполне сопоставимо с качеством традиционных фотографий: разрешение достигает 4800 точек на дюйм. Плюс к этому используемые в фотопечати чернила и бумаги обеспечивают стойкость ко времени и внешним воздействиям, что значительно превосходит аналогичные характеристики классического фотоотпечатка. Профессиональные модели печатают фотографии вплоть до формата А3+ (т.е. А3 с печатью "в край"), домашние - до 15х23 см. Именно эти принтеры и стали провозвестниками новой эры аппаратного обеспечения: они позволили: исключить из процесса печати компьютер точно так же, как в свое время были сокращены машинистки! Компьютер оказался лишним, если не сказать "слабым" звеном в связке фотоаппарат-принтер. Справедливости ради отметим, что процесс передачи функций компьютера периферийным устройствам коснулся не только области печати. Впрочем, о модульности электроники будущего и о возможных путях ее развития мы расскажем в следующий раз.



Поделитесь с друзьями этой страницей: