IT История

Существует множество мнений на тему того, что именно нужно считать первым в истории принтером. С одной стороны, вполне разумно предположить, что прародителем всякого рода печатающих устройств был инструмент, использовавшийся при клинописи. Не менее хороший кандидат на первенство - это первая типография.

Первые идеи о создании устройства, напоминающего современную оргтехнику, принадлежат еще пионеру вычислительной техники, Чарльзу Бэббиджу, который вместе с механическим арифмометром изобрел и принтер под названием Difference Engine. Принтер имел узкую направленность: он предназначался для печати таблиц для навигации, проектирования, банковского и страхового дела. Однако он так и не был изготовлен. Спустя 150 лет лондонский Музей Науки воссоздал машину Бэббиджа по чертежам автора. Принтер, состоявший из 4000 частей и весящий 2,5 тонны, удалось собрать только спустя 10 лет. Кстати, тот принтер содержал многие детали, используемые в современной периферии.

Реально действующие модели принтеров появились только после создания первой ЭВМ, в 50-х годах XX столетия. Стоит заметить, что само название принтер в Советском Союзе тогда принято не было, данные устройства назывались АЦПУ. Первые принтеры напоминали собой печатающие машинки с электроприводом, уже позже появились лепестковые и барабанные принтеры. Изображение в них формировалось ударным способом, т.е. путем удара соответствующей литеры на бумагу через красящую ленту. Печать того времени не идет ни в какое сравнение по качеству и быстроте с современной. Одна из первых подобных машин была создана для компьютера Univac в 1953 году в недрах корпорации Remington-Rand, это был первый в мире высокоскоростной принтер.

Начиная с некоторого момента, разработки в области создания принтеров можно разделить на 4 основные направления, представленные ниже.

Матричные принтеры

Dot-Matrix-Printer или игольчатый принтер долго был стандартом де-факто для любой печати. До сих пор у меня сохранились воспоминания о работе такого рода печатающих устройств: комната наполнялась визгом, скрипом и постукиваниями, но спустя некоторое время из недр аппарата все-таки выходил заветный листок с черно-серыми буквами. Современные матричные принтеры сильно отличаются от своих старых коллег , но неизменным остался только уровень шума, создаваемый ими, что в свою очередь ограничивает область их использования, но несмотря на это они считаются одними из самых распространенных.

В 1964 году фирма Seiko Epson Corporation сконструировала первый в мире принтерный механизм, который постоянно отпечатывал точное время. Изображение здесь формировалось из точек, наносимых на бумагу иглами через черную или цветную ленту. Спустя некоторое время появились первые принтеры как самостоятельное устройство. За почти 25-летнюю историю различные аспекты данной технологии были настолько усовершенствованы и отточены, что дальнейшее развитие матричных принтеров вызывает большие сомнения, хотя сейчас некоторые параметры матричных принтеров, в первую очередь средняя цена печати 1 страницы, не оставляют конкурентам ни единого шанса. Современные принтеры способны печатать точки до 0.25 мм в диаметре с разрешением порядка 180 точек на дюйм (dots-per-inch), кроме того, возможен переход к более качественным шрифтам. Скорость печати достигает нескольких машинописных листов в минуту.

Термопечать

Подобные принтеры, к сожалению, так и не смогли завоевать рынок, тем не менее, они встречаются довольно часто, их используют, например, при печати факсов, выписок по счетам в банкоматах города или билетов на пригородные электрички. По прин-ципу своего действия они напоминают матричные, но иглы здесь заменены на нагревательные элементы, кроме того, такому прин-теру необходима особая термочувствительная бумага. В основном, последний факт и ограничивает область использования такой техники.

Термопринтеры имеют немногим менее длинную историю эволюции по сравнению с матричными. Их история начиналась в 1988 году с первой сравнительно удачной модели IBM QuietWriter. В бывшем Советском Союзе первой и, пожалуй, единственной широко используемой моделью было УВИП (устройство вывода информации печатающее) Электроника МС 6312 . Качество его печати достигало 160 точек на дюйм.

Струйные принтеры

Принципу струйной печати уже около 100 лет. Фундаментальные открытия в этой области принадлежат лауреату Нобелевской премии по физике, лорду Рейли, его работа по распаду струй жидкости и формированию капель была представлена научным кругам еще в XIX веке. В основе его предположений лежала идея о том, что струя жидкости сама стремится распасться на отдельные капли. Несмотря на это, датой рождения технологии струйной печати можно считать только 1948 год. Именно в это время шведская фирма Siemens Elema обнародовала свое изобретение: измерительное устройство, аналогичное гальванометру, оборудованное распылителем, с помощью которого регистрировались результаты измерений. Данная идея была усовершенствована и с успехом применялась в принтерах, работающих по принципу непрерывного распыления красителя или печати под высоким давлением. Разработчики струйных принтеров воспользовались идеей Рейли, контролируя процесс случайного распада струи, т.е. с помощью пьезоэлектрического преобразования накладывая на струю красителя, выбрасываемую под большим давлением, высокочастотные колебания плотности струи. Таким образом удавалось повышать количество выбрасываемых в секунду капель до миллиона, а скорость, с которой они долетают до бумаги, до 40 метров в секунду. Преимуществами такой печати были низкие требования к расходным материалам: можно было использовать неровные поверхности и практически любую жидкость в качестве краски (обычные чернила, лаки, масла и даже клеящие вещества). Данная система, конечно, имела свои недостатки. В первую очередь, огромный расход чернил.

С начала 70-х годов активизировалась исследовательская деятельность, направленная на устранение этого недостатка. Простейшее найденное решение - печатающие головки с пьезоэлектрическими преобразователями, испускающие капли красителя только по запросу, эта идея позже была названа печатью с дозированным распылением красителя. В 1970 и 1971 годах были зарегистрированы первые системы струйной печати с пьезоэлектрическими исполнительными механизмами, а уже в 1977 фирма Siemens представила широкой публике первый принтер, работающий по этому принципу.

В 1985 году Epson представила свою разработку в этой области: принтер SQ (современный SQ-870/1170). В новом решении пьезоэлектрические трубки, использованные Siemens, были заменены на пьезоэлектрические пластины. Следующий шаг был сделан компанией Dataproducts в 1987 году. Ею был предложен другой принцип использования пьезоэлектриков для струйной печати, основанный на применении пластинчатого пьезопреобразователя. Этот метод оставался малоизвестным, вплоть до выхода модели Stylus 800 фирмы Epson, в 1994 году. В этом принтере впервые была применена технология MACH (Multilayer Actuator Head - головка с многоуровневым исполнительным механизмом), благодаря которой удалось уменьшить размеры самой головки и одновременно снизить потребление расходных материалов.

В 1984 году фирмой Hewlett Packard была представлена модель Thinkjet, построенная по принципу пузырьково-струйной термопечати. Данный принцип быстро покорил рынок, благодаря очередному повышению качества печати. Здесь уже нанесение чернил осуществляется путем выталкивания частиц из емкости при помощи пузырька газа, образующегося внутри картриджа в результате резкого локального повышения температуры и давления.

За последние 15 лет технология струйной печати прошла долгий путь совершенствования: разрешающая способность струйных принтеров, предназначенных для массового применения, выросла почти в 10 раз (до 720 точек на дюйм или dpi). Изобретение первого цветного струйного принтера также приписывается компании Hewlett Packard, которая получила патент на данную идею в 1991 году.

Лазерные принтеры

Очень многие сейчас отдают предпочтения именно этому типу. И это не удивительно: такие принтеры не только компактны и устойчивы в работе, но, вместе с тем, не требуют частой замены картриджа. Одной заправки хватает на 1,5-20 тысяч печатных страниц, в зависимости от модели принтера и плотности графики. Если прибавить к этому возможность самостоятельной и относительно несложной заправки расходных материалов, то причина такого выбора становится очевидной. Как мне кажется, единственным недостатком таких принтеров является огромная стоимость их цветной разновидности . Средний пользователь ПК вряд ли сможет себе позволить цветную лазерную печать у себя дома.

Лазерные принтеры считаются одним из самых свежих направлений в области качественной печати. Один из первых лазерных принтеров был поставлен на рынке фирмой IBM в 1975 году, но безусловным лидером в этой индустрии является Hewlett Packard. С тех пор, как в 1984 году на рынок был представлен ее первый принтер HP LaserJet, она не сдает своих позиций. Выходу LaserJet на рынок предшествовали несколько лет исследований и десятки экспериментальных моделей. На разработку технологии наша компания потратила более 10 лет и 2,5 млрд долларов.

В 1990 году эта компания выпустила серию принтеров LaserJet III, которая использовала технологию улучшенного расширения (RET Resolution Enhancement Technology), позволившую ей шагнуть далеко вперед, оставляя конкурентов за спиной. Спустя год, единовластное правление Hewlett на рынке лазерных принтеров закончилось, благодаря компании Lexmark, внедрившей на рынок настольных принтеров лазерную печать с разрешением 600х600 точек на дюйм. Лазерные принтеры Optra продолжили традицию, достигнув истинного разрешения 1200х1200 точек на дюйм.

Два года назад компания Hewlett Packard выставила в Вашингтонском политехническом музее (США) старейший действующий лазерный принтер. Он мало напоминает принтеры последних 10-15 лет, но в основе его работы лежат все те же принципы.