42

Глава 1. Лазерные принтеры.

1.1. История развития принтеров.

История печати неразрывно связана с развитием письменности и языка, литературы, искусства, науки и техники. Давным-давно, когда ещё не было печатающих устройств, все документы, книги и т. п. воспроизводились вручную. Для отображения информации использовались камень, дерево, бронза, папирус и другие носители.

Огромное значение имело изобретение бумаги в Китае во II веке н. э. Однако в Европе вплоть до XII века в качестве материала для письма ис­пользовался пергамент, изготавливаемый из кожи животного.

Своим рождением печатающие устройства обязаны изобретению в Китае в начале XI века подвижных литер, которые изготавливались из глины и дерева. После того как в XIV веке в Корее были изготовлены металлические подвижные литеры, книгопечатание получило широкое распространение.

Истинный переворот в книгопечатании произвел Иоганн Гуттенберг, кото­рый изобрел ручной словолитный прибор — аппарат для отливки слов и печатный станок (около 1445 г.). Этот станок в течение несколь­ких веков являлся в Европе единственным печатным аппаратом.

Только в XVIII веке был построен металлический пресс с усовершенство­ванным механизмом для прижима бумаги к форме, а в 1863 г. У. Буллоном (США) была сконструирована первая ротационная печатная машина, печа­тающая на "бесконечной" ленте. Спустя три года его соотечественником К. Шеллсом собрана первая пишущая машинка, получившая название "ремингтон". В России первая оригинальная полиграфическая машинка была предложена в 1870 г. М.И. Алисовым. А в 1889 г. Вагнер (США) сконструировал печатающую машинку с открытым шрифтом, т. е. при печати на такой машинке был виден набираемый текст . Эта машинка и явилась прототипом большинства современных электрических пишущих машинок.

Первые модели принтеров фактически явились модернизацией электриче­ских пишущих машинок. Дополненные портами ввода, дешифраторами цифрового кода, например, ASCII и устройствами электромагнитного управления для каждой клавиши, принтеры на базе пишущих машинок оказались весьма удобными (для своего времени) устройствами и в 60-х и 70-х годах получили достаточно широкое распространение. Они имели шрифтоноситель (шаровой или типа «ромашка»), который наносил удары по бумаге сквозь красящую ленту. Такие принтеры обеспечивали высокую скорость печати по сравнению с аналогичными устройствами того времени и позволяли достичь довольно высокого качества печати.

Рис.1.1. Принцип работы принтера типа «ромашка». 1-бумага; 2-электромагнит; 3-молоточек; 4-лепестковая головка («ромашка»); 5 - красящая лента.

В отличие от телетайпов и алфавитно-цифровых печатающих устройств многие принтеры того времени уже имели возможность печатать на отдельных листах бумаги. Сменные шрифтоносители придавали таким принтерам некоторую гибкость при выборе начертания шрифтов, но все-таки они применялись в основном для печати официальных документов в различных учреждениях (те есть там, где не требуется использование разнообразных шрифтов). Основным неудобством была "одноязычность" принтера.

Потребительские свойства принтера удалось резко повысить с возникнове­нием игольчатых (матричных) устройств. В этих печатающих устройствах изображение на бумагу или иной носитель наносят путем удара через красящую ленту специальными иголками, расположенными виде ряда или прямоугольника (матрицы). Поскольку выводимые символы образуются одновременными ударами по ленте некоторой комбинации иголок, в принтерах данного типа можно получать при печати шрифты различного начертания и сложные изображения. С ноября 1982 г. фирма IBM приступила к выпуску игольчатых принтеров, обеспечивающих воспроизведение точечных графических изображений. Однако при данной технологии крайне сложно организовать цветную печать.

Появление игольчатых принтеров было крупным шагом в развитии печа­тающих устройств. Однако недостатки, присущие игольчатым принтерам (высокий шум, низкое качест­во и монохромность изображения и др.), вынуждали фирмы-изготовители искать новые методы печати компьютерной информации. Поэтому велись разработки по созданию новых технологий печати.

Были сконструированы термические принтеры, механизм печати которых похож на механизм игольчатых принтеров, однако изображение получается на специальной бумаге, темнеющей под действием тепла. В печатающей головке термопринтера устанавливается один или несколько нагревательных элементов, которые нагревают нужные участки бумаги и вызывают их потемнение. Достоинством этих принтеров является низкий уровень шума при работе, компактность, надежность и отсутствие большинства заправляемых материалов. К сожале­нию, принтеры, использующие технологию термопереноса, не получили широкого распространения. Главным недостатком этих принтеров является то, что они могут печатать только на специальной бумаге. Кроме того, они имеют низкое в сравнении с другими принтерами разрешение и скорость печати. В настоящее время такие принтеры применяются в основном в специальных целях, например, для печати товарных этикеток со штрих-кодами. Подобная технология применяется и в факсимильных аппаратах.

Более удачной оказалась разработка технологии струйной печати. Здесь изображение формируется из капель краски, каким-либо образом наносимых на бумагу или иной носитель. Струйные принтеры дают относительно высокую скорость печати при высоком качестве. За 15 лет разрешающая способность струйных принтеров возросла почти в 20 раз. При использовании данной технологии легко создать системы цветной печати: достаточно использовать краску разных цветов. Некоторые модели струйных принтеров могут работать в режиме фотопечати, то есть обеспечивают качество изображения, близкое к фотографии. Кроме того, струйные принтеры работают очень тихо. Многие принтеры этого типа могут печатать не только на бумаге, но и на специальных пленках для проекторов или для последующего перевода изображения на ткань. Основной недостаток струйных принтеров - высокая стоимость расходных материалов. Следует так же отметить, что струйные принтеры, как правило, адаптированы к бумаге довольно узкого диапазона по толщине и плотности.

В начале 80-х годов появились первые лазерные принтеры. Среди совре­менной компьютерной периферии едва ли найдется устройство, вобравшее в себя больше технологических достижений, нежели лазерный принтер. Сво­им названием эти принтеры обязаны входящему в их состав маленькому лазеру (мощностью не более нескольких сот милливатт). Толчком к созданию первых лазерных принтеров послужило появление новой технологии, разработанной фирмой Canon. Специалистами этой фирмы, специализирующейся на разработке копировальной техники, был создан механизм печати LBP-CX. Первый экспериментальный образец лазерного принтера был создан инженером Гери Штарквизер (Gary Starkweather), который дополнил технологию копирования компании Xerox устройством записи на барабан лазерным лучом (до этого использовался обычный мощный источник света). Лазер формирует на специальном светочувствительном барабане скрытое изображение, которое затем переносится на бумагу и проявляется при помощи краски (такой процесс впервые был применен в копировальных аппаратах).

В кругу специалистов по истории компьютерной техники часто звучат споры о том, какая компания-производитель действительно может претендовать на лавры создателя первого в мире лазерного принтера. Общепринятое мнение сходится на том, что самое первое персональное устройство лазерной печати было выпущено компанией Hewlett-Packard. Это мнение подтверждается записями во всех более-менее значимых энциклопедиях мира. Принтер HP LaserJet впервые был представлен в начале 1980-х годов.

Собственно говоря, разработкой лазерных принтеров первой занялась компания Xerox еще в 1969 году. Уже в 1977 году в продажу поступила модель 9700, позволявшая печатать со скоростью 120 страниц в минуту, имевшая полнодуплексный обмен и огромные габариты. Но, учитывая стоимость в 350 тыс. долларов, вряд ли можно назвать ее персональным принтером.

Первоначально конкурируя с матричными и струйными принтерами, лазерный принтер быстро завоевал популярность во всем мире. Другие компании-разработчики копировальной техники вскоре последовали примеру фирмы Canon и приступили к исследованиям в области создания лазерных принте­ров. Однако успехи фирмы Canon в области создания высокоскоростных механизмов печати и сотрудничество с Hewlett-Packard позволили им добиться поставленной цели. В результате на рынке лазерных принтеров модель LaserJet вплоть до 1987-88 годов занимала до­минирующее положение. Следующей вехой в истории развития лазерного принтера явилось исполь­зование механизмов печати с большей разрешающей способностью под управлением контроллеров, обеспечивающих высокую степень совместимо­сти устройств.

Другим важным событием явилось появление цветных лазерных принтеров. Фирмы XEROX и Hewlett-Packard представили новое поколение принтеров, которые поддерживали цветное представление изображения и позволяющие повысить как производительность печати, так и точность цветопередачи. [1,2]