Принтер

Принтер — это периферийное устройство компьютера, предназначенное для вывода цифровой информации на твёрдый носитель, обычно на бумагу или полимерную плёнку, путём создания изображения (текста или графики). Процесс получения отпечатка называется печатью. Принтеры классифицируются по технологии печати, формату, цветности и типу используемых расходных материалов.

История

Предпосылки и первые устройства

История печати на бумаге началась задолго до появления компьютеров. Первые механические устройства для печати текста, такие как печатный станок Иоганна Гутенберга (середина XV века), использовали подвижные литеры. В XIX веке появились пишущие машины, которые наносили символы на бумагу через красящую ленту ударным способом. Однако эти устройства не были периферией вычислительных машин.

Первым электронным печатающим устройством, работавшим с компьютером, считается телеграфный аппарат (телетайп), который использовался в середине XX века. В 1953 году компания Remington Rand выпустила принтер UNIVAC High Speed Printer, способный печатать до 600 строк в минуту. Он использовал ударную матричную технологию, которая стала доминирующей в 1960–1970-х годах.

Развитие технологий (1970–1990-е)

В 1976 году компания IBM представила первый матричный принтер IBM 3800, работавший по принципу лазерной печати, но фактически являвшийся высокоскоростным устройством для мейнфреймов. Первым настоящим лазерным принтером для персональных компьютеров стал Hewlett-Packard LaserJet (1984 год), который использовал технологию сухого электростатического переноса тонера.

Параллельно в 1980-х годах развивалась струйная печать. В 1984 году компания Hewlett-Packard выпустила первый струйный принтер ThinkJet, а в 1988 году — DeskJet, ставший массовым. Canon и Epson также активно разрабатывали струйные технологии, доведя их до потребительского уровня.

Современный этап (2000-е — настоящее время)

С начала XXI века принтеры стали неотъемлемой частью офисов и домов. Развитие получили цветные лазерные и струйные модели, снизилась стоимость печати. Появились многофункциональные устройства (МФУ), объединяющие принтер, сканер и копир. В 2010-х годах на рынок вышли 3D-принтеры, создающие физические объекты послойным наращиванием материала. В настоящее время активно развиваются технологии сублимационной печати, а также струйные системы с непрерывной подачей чернил (СНПЧ).

Классификация

Принтеры классифицируются по нескольким основным признакам.

По технологии печати

• Матричные (игольчатые). Изображение формируется ударом иголок через красящую ленту. Устаревшая технология, применяется в специализированных областях (печать чеков, накладных, квитанций) из-за низкой стоимости расходников и возможности печати на многослойных бланках.
• Струйные. Изображение создаётся микроскопическими каплями чернил, выбрасываемыми через сопла печатающей головки. Делятся на термические (Canon, HP) и пьезоэлектрические (Epson). Обеспечивают высокое качество цветной печати, но имеют высокую стоимость отпечатка при использовании оригинальных картриджей.
• Лазерные. Используют технологию ксерографии: лазерный луч формирует электростатическое изображение на фотобарабане, к которому притягивается тонер (порошок), затем переносится на бумагу и закрепляется нагревом. Отличаются высокой скоростью и низкой стоимостью отпечатка чёрно-белых страниц.
• Светодиодные (LED-принтеры). Аналог лазерных, но вместо одного лазера используется линейка светодиодов. Компактнее и надёжнее, но уступают в чёткости на сложных графиках.
• Сублимационные (термосублимационные). Используют твёрдые красители, которые при нагреве переходят в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Применяются для печати фотографий высокого качества, на пластиковых картах и ткани.
• 3D-принтеры. Создают трёхмерные объекты послойным нанесением материала (пластик, смола, металлический порошок). Используют технологии FDM (послойное наплавление), SLA (стереолитография), SLS (селективное лазерное спекание) и другие.

По цветности

• Монохромные (чёрно-белые). Печатают только одним цветом (обычно чёрным). Наиболее распространены в офисах для печати текстовых документов.
• Цветные. Используют четыре базовых цвета (CMYK — голубой, пурпурный, жёлтый, чёрный) или более для получения полноцветных изображений.

По формату

• Формат A4 (210×297 мм) — самый распространённый для офисных и домашних принтеров.
• Формат A3 (297×420 мм) — для чертежей, плакатов, рекламных материалов.
• Широкоформатные (от A2 и больше) — для инженерной графики, картографии, наружной рекламы (плоттеры).

По типу подключения

• Проводные — через порты USB, LPT, Ethernet (сетевые).
• Беспроводные — через Wi-Fi, Bluetooth, NFC.

Устройство и принцип работы

Струйный принтер

Основные элементы: печатающая головка (сопла), картриджи с чернилами, система подачи бумаги и механизм перемещения каретки. Принцип работы: управляющий сигнал заставляет пьезоэлемент или нагревательный элемент в сопле выбросить каплю чернил на бумагу. Точки сливаются, образуя изображение. Разрешение измеряется в точках на дюйм (dpi).

Лазерный принтер

Основные элементы: фотобарабан, лазерный блок или светодиодная линейка, блок проявки (с тонером), блок переноса и блок фиксации (печка). Принцип работы: лазер засвечивает участки фотобарабана, меняя их электрический заряд. К заряженным участкам притягивается тонер. Затем тонер переносится на бумагу и закрепляется при нагреве (до 200 °C). Скорость печати измеряется в страницах в минуту (ppm).

Применение

Принтеры используются во всех сферах, где требуется вывод информации на бумагу или другой носитель:

• Офисная работа: печать документов, отчётов, договоров, счетов.
• Домашнее использование: печать фотографий, рефератов, расписаний.
• Полиграфия и реклама: печать буклетов, плакатов, визиток, этикеток.
• Инженерное дело и архитектура: вывод чертежей, схем, карт (плоттеры).
• Медицина: печать снимков УЗИ, рентгенограмм, результатов анализов.
• Промышленность: 3D-печать прототипов, деталей, инструментов.
• Торговля и логистика: печать чеков, штрих-кодов, транспортных накладных.

Характеристики и параметры выбора

При выборе принтера учитывают следующие характеристики:

• Разрешение печати (dpi): определяет чёткость и детализацию. Для текста достаточно 600×600 dpi, для фотографий — от 4800×1200 dpi.
• Скорость печати (ppm): количество страниц формата A4 в минуту. Для домашних моделей — 8–15 ppm, для офисных — 20–50 ppm.
• Ресурс картриджа: количество страниц, которое можно напечатать до замены расходного материала. Указывается производителем (например, 1500 страниц для чёрного картриджа).
• Тип подачи бумаги: лотки (передний, задний), ручная подача, автоподатчик документов (для МФУ).
• Поддерживаемые форматы и типы носителей: бумага, плёнка, наклейки, конверты, картон.
• Интерфейсы подключения: USB, Wi-Fi, Ethernet, AirPrint (для Apple).
• Стоимость отпечатка: рассчитывается как цена расходников, делённая на их ресурс. Ключевой параметр для экономии.

Интересные факты

• Первый в мире лазерный принтер был создан в 1971 году инженером компании Xerox Гэри Старквезером. Он весил около 300 кг.
• Термин «принтер» (от англ. to print — печатать) вошёл в обиход в 1970-х годах, вытеснив название «печатающее устройство».
• Самый маленький в мире струйный принтер — HP Deskjet 1000 (2011 год), его ширина составляет 38 см.
• В 2023 году российская компания «Аквариус» начала серийный выпуск лазерных принтеров и МФУ на базе процессоров «Эльбрус» и «Байкал» в рамках программы импортозамещения.
• Некоторые современные струйные принтеры могут печатать на ткани, дереве, стекле и керамике с использованием специальных чернил.

Критика и ограничения

Основные недостатки принтеров связаны с экономическими и экологическими аспектами. Производители часто используют политику «привязки» к оригинальным расходным материалам (картриджам), что делает печать дорогой. Заправка неоригинальными чернилами или тонером может привести к поломке устройства и аннулированию гарантии. Кроме того, пустые картриджи создают значительное количество пластиковых отходов, которые сложно перерабатывать. Лазерные принтеры выделяют озон и мелкодисперсную пыль тонера, что требует вентиляции помещений.

Источники

1. ГОСТ Р 50941-96 «Средства вычислительной техники. Принтеры. Общие технические условия».
2. Энциклопедия «Британника» (Encyclopædia Britannica), статья «Printer (computing)».
3. Материалы корпораций Hewlett-Packard, Canon, Epson, Xerox (история и технические спецификации).
4. Журнал «Computerworld Россия», обзоры рынка печатающих устройств (2000–2024).
5. Отчёт «Рынок принтеров в России» (2023), аналитическое агентство IDC.