Принтеры

В любом РС необходимы средства для получения так называемой твердой копии (hard copy), т.е. бумажного напечатанного документа. Для этого необходимо печатающее устройство или принтер (printer). Принтеры прошли длинный путь эволюции от электромеханических устройств до современных цветных лазерных и струйных принтеров.

Лазерные принтеры

В 80-х годах прошлого века доминировали точечно-матричные принтеры (dot-matrix printers) и лазерные принтеры (laser printers), а технология струйных принтеров (inkjet printers) стала широко применяться только в 90-е годы. Лазерный принтер разработан компанией Hewlett-Packard в 1994 г. на основе технологии компании Canon. Он работал аналогично фотокопиру (photocopier), отличаясь только источником света. В фотокопире страница сканируется ярким светом, а в лазерном принтере источником света является лазерный луч. Последующий процесс, в общем, одинаков: свет создает электростатическое изображение страницы на заряженном фоторецепторе (photoreceptor), который затем притягивает частицы тонера (toner), образуя видимое изображение по форме электростатических зарядов.

Лазерные принтеры быстро приобрели популярность благодаря высокому качеству и относительно низкой удельной стоимости печати. По мере расширения рынка конкуренция среди производителей способствовала снижению стоимости лазерных принтеров, особенно в сфере производства массовых моделей. Повышалось качество печати и вскоре разрешающая способность в 600 dpi (Dots Per Inch - точек на дюйм) стала всеобщим стандартом. Размеры принтеров постоянно уменьшались и вскоре они стали доступны для домашнего использования.

Лазерные принтеры имеют несколько преимуществ по сравнению с технологией струйной печати. Они обеспечивают лучшее качество черных текстовых документов и имеют меньшую удельную стоимость печати - стоимость печати страницы (Cost Per Page - CPP). Кроме того, лазерные принтеры лучше приспособлены для печати на конвертах, карточках и других нестандартных носителях.

Следует иметь в виду, что компоненты лазерного принтера сложнее даже компонентов РС. Ради достижения высокой производительности процессор растровых изображений (Raster Image Processor - RIP) должен использовать RISC-архитектуру; необходимы сложные детали для оптического тракта, а подбор химического состава тонера и барабана требует серьезных исследований. Перенос изображения с экрана РС на бумагу представляет собой интересную смесь вопросов кодирования, электроники, оптики, механики и химии.

Коммуникация с компьютером

До начала собственно печати лазерный принтер должен иметь в свой памяти всю информацию о странице. Способ передачи изображения из памяти РС в лазерный принтер зависит от типа принтера. Проще всего передавать растровое (bitmap), или точечное, изображение. В этом случае РС может немного сделать для повышения качества изображения, а просто передает изображение точка за точкой.

Но если система знает об изображении больше, чем то, что отображается на экране, можно создать лучшие способы передачи данных. Стандартная страница формата А4 имеет размеры 8.5х11 дюймов. При разрешающей способности принтера 300 dpi получается более 8 млн точек по сравнению с 800 000 пикселов (pixel) на экране 1024х768. Если разрешающая способность принтера составляет 600 dpi, число точек увеличивается до 33 млн.

Можно значительно повысить качество печати, если передать в принтер описание страницы в виде контурной и векторной информации и заставить принтер использовать его наилучшим образом. Если указать принтеру провести прямую из одной точки в другую, он на основе геометрического принципа - прямая имеет длину, но не имеет ширины, - может сформировать прямую шириной в одну точку. Это же положение относится и к кривым, которые можно сформировать с максимальной разрешающей способностью принтера. Таким образом, в любое соответствующее устройство можно передать одно описание страницы, а устройство печатает страницу с наилучшим поддерживаемым им качеством. Отсюда следует идея независимости от устройства (device independent).

Текстовые символы образованы прямыми и кривыми, поэтому их можно обрабатывать аналогичным способом, но лучше использовать предопределенные формы шрифтов, например форматов TrueType или Type-1. Обеспечивая точное расположение символов шрифта, язык описания страницы (Page Description Language - PDL) позволяет масштабировать, поворачивать и по-другому обрабатывать базовые формы символов. При этом требуется только один файл для шрифта в отличие от файлов для каждого размера шрифта. Наличие предопределенных контуров для шрифтов позволяет компьютеру посылать небольшой объем информации - по байту на символ - и получать на странице текст с различными стилями и размерами.

Принцип работы лазерного принтера

Когда подлежащая печати страница передается в принтер с привлечением языка описания страницы, первая задача заключается в преобразовании команд языка в растр (bitmap). Эту операцию выполняет внутренний процессор принтера, а ее результатом является изображение (в памяти), каждая точка которого будет перенесена на бумагу. Модели так называемых Windows-принтеров не имеют своих процессоров, поэтому РС создает растр, записывая его непосредственно в память принтера.

Основным компонентом лазерного принтера является небольшой вращающийся барабан, называемый органическим фотопроводящим картриджем (Organic Photo-conducting Cartridge - OPC). Барабан имеет покрытие, которое способно удерживать электростатический заряд. Лазерный луч сканирует поверхность барабана, селективно создавая на поверхности точки положительного заряда, которые представляют собой выходное изображение. В последующем каждая точка на барабане соответствует точке на листе бумаги. Бумага проходит около электрически заряженного проводника, который переносит на нее отрицательный заряд.

В собственно лазерных принтерах селективный заряд осуществляется включением и выключением лазерного луча в процессе сканирования им вращающегося барабана с использованием сложной конструкции из вращающегося зеркала и линз. Аналогичный принцип применяется во вращающихся зеркальных шарах на дискотеках: свет отражается от шара на пол, перемещается по полу и затем исчезает. В лазерном принтере зеркальный барабан вращается с большой скоростью и синхронизирован с включениями и выключениями лазерного луча.

Внутри принтера барабан вращается и на нем одновременно создается одна горизонтальная строка. Чем меньше поворот, тем выше разрешающая способность вниз по странице; шаг поворота в современном лазерном принтере составляет 1/600 дюйма, что соответствует разрешающей способности по вертикали 600 dpi. Аналогично, чем быстрее включается и выключается лазерный луч, тем выше разрешающая способность по горизонтали (по ширине страницы).

По мере того, как барабан вращается и предоставляет лазерному лучу новый участок, записанный участок перемещается к тонеру. Тонер (toner) представляет собой очень тонкий черный порошок, который заряжен отрицательно. Поэтому он притягивается к положительно заряженным точкам на поверхности барабана. За полный оборот на барабане формируется ("проявляется") все выводимое изображение.

После этого с барабаном контактирует лист бумаги, который перемещает набор резиновых роликов. При соприкосновении с барабаном часть тонера переходит с барабана на бумагу, образуя на ней изображение. Отрицательно заряженные участки на барабане не притягивали тонера и от них на бумаге остаются белые участки.

Тонер можно очень быстро расплавить. Система закрепления прикладывает к бумаге с изображением тепло и давление, закрепляя тонер на бумаге. В состав тонера входит воск, который облегчает расплавление. Последний этап состоит в чистке барабана, после чего принтер готов к печати следующей страницы.

Необходимо выполнить физическую и электрическую чистку барабана. Физическая чистка означает удаление оставшегося на барабане тонера фетром. Для электрической чистки на барабан наносится равномерный электрический заряд, чтобы лазер смог записать на барабан новое изображение. Для этого применяется электрический элемент, называемый коронирующим проводником (corona wire). Фетр и коронирующий проводник необходимо периодически заменять.

LED-принтеры

Страничная печать с использованием светоизлучающих диодов, или светодиодов, (Light-Emitting Diode - LED) разработана компанией Casio в середине 90-х годов прошлого века. Она представляет собой следующий крупный шаг в технологии лазерной печати. Однако пока широкого распространения она не получила.

Эта технология дает такие же результаты, что и обычная лазерная печать, и использует тот же основной метод передачи тонера на бумагу. На фоточувствительном барабане создается статический заряд, а когда на него попадает свет от светодиодов заряд удаляется, образуя узор точек, который соответствует изображению на бумаге. Затем на барабан подается электрически заряженный тонер, который прилипает к участкам барабана, потерявшим заряд. После этого частицы тонера передаются на бумагу, которая проходит под барабаном в выходной лоток. Различие между двумя технологиями заключается в способе распределения света.

В LED-принтерах имеется массив светодиодов, перекрывающих всю ширину барабана. При включении светодиода свет подается на поверхность барабана. LED-принтер с разрешающей способностью 600 dpi должен иметь 600 светодиодов на дюйм, перекрывающих всю ширину страницы. Изготовить линейку светодиодов дешевле, чем систему с вращающимся зеркалом и множеством подвижных деталей, поэтому LED-принтеры дешевле обычных лазерных принтеров. Кроме того, LED-принтеры компактнее лазерных принтеров. Цветные принтеры имеют четыре линейки светодиодов - по одной для тонеров голубого (cyan), сиреневого (magenta), желтого (yellow) и черного (black) цветов. Это позволяет цветным принтерам печатать с такой же скоростью, что и черно-белые принтеры. Основной недостаток LED-технологии состоит в том, что разрешающая способность по горизонтали абсолютно фиксирована и повысить ее практически не удается, а в "истинно" лазерных принтерах это возможно.

В жидко-кристаллических (Liquid-Crystal Device - LCD) принтерах используется аналогичный принцип работы, но здесь вместо матрицы светодиодов применяется жидко-кристаллическая панель.

Цветные лазерные принтеры

В последнее время выпускаются более дорогие цветные лазерные принтеры. В них для получения на странице различных цветов используются тонеры голубого (cyan), сиреневого (magenta), желтого (yellow) и черного (black) цветов (обычно такой набор цветов сокращенно называется CMYK). При печати выполняются четыре прохода электро-фотографического процесса, причем на каждом проходе на барабан наносится тонер одного цвета. Возможно также формирование четырехцветного изображения на промежуточной передающей поверхности.

Большинство современных лазерных принтеров имеют естественную (native) разрешающую способность 600 или 1200 dpi. Скорость печати варьируется от 3 до 5 страниц в минуту (Page Per Minute - PPM) для цветной печати и от 12 до 14 страниц в минуту для черно-белой печати. Заметным шагом вперед стала разработка в 1998 г. компанией Lexmark цветного лазерного LED-принтера со скоростью печати 12 страниц в минуту. В этом принтере реализована однопроходовая печать с нанесением четырех тонеров одновременно.

Кроме высокой скорости еще одним достоинством лазерного принтера является долговечность бумажных документов. В них химически инертные тонеры "вплавляются" в бумагу, а не абсорбируются ей, как в струйных принтерах. Это позволяет лазерным принтерам качественно печатать на разнообразных носителях без проблем "размазывания", которые возникают в струйных принтерах. Более того, управляя подогревом и давлением в процессе "вплавления", пользователь может получить конечный продукт разного качества.

Будущее цветных лазерных и LED-принтеров выглядит просто блестящим. С момента первого появления их в 1994 г. стоимость принтеров снизилась почти в два раза. По-видимому, в недалеком будущем цветные лазерные и LED-принтеры будут такими распространенными, как и фотокопиры.

Расходные материалы

Лазерная технология опирается на использование органического фотопроводящего (Organic PhotoConductive - OPC) барабана, покрытого светочувствительным материалом. В течение срока службы принтера барабан необходимо периодически заменять, так как его поверхность изнашивается и качество печати ухудшается. Расходным материалом для принтера является также картридж с тонером. Его срок службы зависит от качества содержащегося в нем тонера. Когда тонер заканчивается, картридж приходится заменять. Иногда картридж с тонером и OPC-барабан поставляются в отдельности, но в худшем случае барабан находится внутри картриджа. Это значит, что когда тонер заканчивается, необходимо заменять весь OPC-картридж вместе с барабаном, что приводит к дополнительным неоправданным расходам.

Для цветных лазерных принтеров ситуация еще хуже, так как они имеют до девяти расходных материалов - четыре цветных тонера, OPC-барабан, устройство подачи, устройство для расплавления, смазку устройства для расплавления и сосуд для израсходованного тонера. Срок службы у этих расходных материалов различен и зависит от производителя и способа использования принтера. Такое большое число компонентов оказывается основной причиной дороговизны применения принтеров, поэтому снижение числа компонентов является одним из главных направлений совершенствования цветных лазерных принтеров.

Некоторые производители пытаются улучшить такую ситуацию, разрабатывая более долговечные барабаны и исключая все расходные материалы за исключением тонера. Компания Kyocera первой выпустила принтер без картриджа (cartridge-free), в котором применяется барабан из аморфного кремния. Барабан имеет живучее покрытие, которое работает в течение срока службы принтера, поэтому единственным компонентом, требующим периодической замены, оказывается тонер. Тонер поставляется в упаковке из нетоксического пластика, который при работе не выделяет вредных газов.

Вопросы окружающей среды

К сожалению, используемая в лазерных принтерах технология связана с выделением озона как побочного продукта процесса печати. Уровень выделения зависит от того, где и как используется принтер. Помещения с большой концентрацией пыли, небольшие замкнутые офисы или плохо вентилируемые комнаты могут стать причиной значительного выделения озона. Некоторые принтеры имеют фильтры для ограничения концентрации озона до уровней, которые ниже стандартов, устанавливаемых различными организациями. После печати на принтере определенного числа страниц (обычно около 150 000) фильтр необходимо заменять.

При разработке лазерных принтеров приходится также использовать приемы экономии расходуемой мощности. Согласно программе, которая проводится Агентством по защите окружающей среды (Environmental Protection Agency - EPA), для получения логотипа Energy Star принтер должен значительно снижать потребляемую мощность во время бездействия. Схемы экономии мощности обычно "будят" принтер только тогда, когда ему посылается задание печати. Если принтер определенное время простаивает в бездействии, расходуемая им мощность уменьшается. Обычно временной интервал может устанавливать пользователь и при необходимости принтер может автоматически полностью выключаться.

Языки описания страниц

Сейчас коммуникация между компьютером и принтером сильно отличается от того, что было несколько лет назад. Раньше текст посылался в виде ASCII-кодов вместе с простыми символьными кодами, которые указывали печатать жирным, курсивным, узким или широким шрифтом. Необходимые для этого шрифты встраивались в принтер и часто для выбора их служил переключатель, который определял шрифт с засечками или без засечек. Графика воспроизводилась построчно, медленно и неуклюже. Однако описание текста с помощью кода ASCII имело значительное преимущество в том, что передача производилась просто и быстро: если документ содержал букву А, в принтер посылался ASCII-код буквы А, принтер распознавал код и печатал букву А. К сожалению, без тщательного планирования напечатанная буква редко находилась в той же позиции, в какой она располагалась на экране. Хуже того, весть процесс печати оказывался зависящим от устройства и был настолько непредсказуем, что разные принтеры выводили сильно отличающиеся внешним видом документы.

Язык PostScript

Ситуация в корне изменилась в 1985 г., когда компания Adobe объявила язык PostScript Level 1, основанный на языке Forth и оказавшийся первым стандартом многоплатформенного и независимого от устройства языка описания страницы (Page Description Language - PDL). Язык PostScript описывает страницы в контурной векторной форме, которая посылается на устройство отображения или печати для преобразования в точки (растеризации - rasterisation) с наилучшей способностью устройства. Монитор обеспечивал 75 dpi, лазерный принтер до 300 dpi, а наборный автомат (имиджсеттер - image-setter) до 2400 dpi. Каждое из устройств формировало все более лучшие представления описания PostScript, но во всех были одинаковые размеры и позиции. Таким образом была достигнута независимость от устройства и появился акроним WYSIWYG (What You See Is What You Get) - "что видишь, то и получишь").

Язык PostScript Level 1 приобрел популярность благодаря тому, что в издательском деле лазерный принтер с разрешающей способностью 300 dpi позволял получить такие же распечатки, как и имиджсеттеры с разрешающей способностью 2400 dpi, которые применялись для получения пленок. Кроме того, стало возможным передавать в принтеры команды языка PostScript с любой платформы. Для этого требовался только драйвер для превращения документа в формат языка PostScript, который затем можно было передать в любой PostScript-принтер. Все это привело к тому, что оснащенные языком PostScript устройства даже при их относительно высокой стоимости (компания Adobe продавала лицензии) получили широкое распространение.

Разработанный через несколько лет язык PostScript Level 2 предложил независимый от устройства цвет, сжатие данных для более быстрой печати, улучшенные алгоритмы передачи полутонов, а также управление ресурсами и памятью. Новейшая разработка компании Adobe - язык PostScript Extreme (прежнее название Supra - предназначен для крупных цифровых издательств.

Язык PCL

Вместе с тем компания Hewlett-Packard разработала свой язык управления страницами, который назывался языком управления принтером (Printer Command Language - PCL). Этот язык был рассчитан на массового потребителя и не требовал лицензионной платы. В результате появилось множество принтеров, оснащенных более дешевыми клонами языка PCL. Наличие многочисленных клонов языка PCL не гарантировало 100%-й идентичности распечаток на всех принтерах. Только язык PostScript мог обеспечить абсолютную гарантию.

Язык PCL первоначально ориентировался на точечно-матричные принтеры и в нем применялись escape-коды, а не полномасштабный язык PDL. Получившая широкое распространение Версия 3 языка PCL поддерживала только простые печатные задания. Версия PCL 4 обеспечила лучшую поддержку графики и стала использоваться в персональных принтерах. Эта версия требует меньше вычислительных ресурсов по сравнению с последующими версиями PCL 5 и PCL 6.

Язык PCL 5, разработанный для семейства принтеров LaserJet III, предлагал такие же возможности, как и язык PostScript, с масштабируемыми шрифтами и векторными описаниями, которые обеспечивали средства WYSIWYG в персональных компьютерах. В нем используются разнообразные формы сжатия данных, поэтому время печати значительно меньше, чем при использовании языка PostScript Level 1. В версии PCL 5e появилась двунаправленная коммуникация для передачи в компьютер информации о состоянии принтера, а в версии PCL 5c введены усовершенствования для цветных принтеров.

В 1996 г. компания Hewllett Packard объявила язык PCL 6. Этот язык был впервые реализован на принтерах LaserJet 5, 5N и 5M для рабочих групп и был полностью переработан. Он представляет собой гибкий объектно-ориентированный управляющий язык, обеспечивающий обработку насыщенных графикой документов и лучшие возможности WYSIWYG, что делает его идеально подходящим для печати Web-страниц.

Интерфейс GDI

Альтернативой лазерным принтерам, которые используют языки PostScript и PCL, являются растровые (bitmap> принтеры, использующие интерфейс графических устройств (Graphical Device Interface - GDI) операционной системы Windows. Для этих принтеров РС производит приведение, или рендеринг (rendering), страницы до передачи ее в виде точечного растра в принтер. В этом случае в принтере не требуются дорогой процессор и память RAM большой емкости, что удешевляет принтер. Однако на передачу полной страницы в виде упакованного растра требуется большее время. Поэтому GDI-принтеры ориентируются на рынок персональных принтеров.

Некоторые производители решили использовать систему печати Windows (Windows Print System) - стандарт, разработанный компанией Microsoft для универсальной архитектуры GDI-принтеров. Система печати Windows действует несколько по-другому, чем чистая модель GDI. Она позволяет преобразовывать язык Windows GDI в растр в процессе печати, чтобы уменьшить зависимость принтера от процессора РС. В этой системе изображение приводится во время процесса печати, что значительно снижает требуемую от РС вычислительную мощность. В некоторых моделях лазерных принтеров используется комбинация GDI-технологии и традиционной архитектуры, обеспечивающая быструю печать из Windows, а также поддержку DOS-приложений.

Система PrintGear

Альтернативой для персональных принтеров является законченная аппаратно-программная система PrintGear компании Adobe, которая опирается на специализированный процессор, разработанный специально для рынка "малый офис - домашний офис" (Small office - Nome office - SoHo). Компания Adobe считает, что 90% типичных SoHo-документов можно описать небольшим числом базовых объектов. Поэтому был разработан дешевый процессор изображений с тактовой частотой 50 МГц, который значительно повышает скорость печати по сравнению с традиционными процессорами принтеров. Принтер с системой PrintGear выделяется специализированным процессором и сложным программным драйвером; принтер обеспечивает двустороннюю печать, печать буклетов и водяных знаков, а также предоставляет и другие возможности.

Струйные принтеры

Несмотря на то, что струйные принтеры (inkjet printers) выпускались еще в 80-е годы прошлого века, только в 90-х годах технологические достижения позволили снизить их стоимость до уровня, приемлемого для массового выпуска. Струйная печать разработана компанией Canon и своим созданием обязана случайному событию: один из инженеров компании коснулся паяльником шприца и из иглы выскочила капля жидкости.

В последующие годы технология струйных принтеров была значительно усовершенствована и вскоре появились цветные струйные принтеры. Струйные принтеры привлекают пользователей именно возможностью цветной печати. Однако несмотря на то, что струйные принтеры, в общем, дешевле лазерных принтеров, обслуживание их оказывается дороже. Картриджи приходится заменять чаще и для получения высококачественной результата требуется дорогая бумага со специальным покрытием. Поэтому стоимость печати страницы в струйных принтерах примерно в 10 раз дороже, чем в лазерных принтерах.

Принципы работы струйных принтеров

Струйная печать, как и лазерная печать, относится к классу безударной печати. Микрокапли чернил вылетают из сопел и направляются на носитель. Печатающая головка сканирует страницу горизонтальными полосками слева направо и обратно с помощью специального двигателя, а еще один двигатель перемещает бумагу по вертикали. Печатается полоска изображения, а затем бумага транспортируется и готова к печати следующей полоски. Для ускорения печати печатающая головка печатает не целую строку пикселов на каждом проходе, а только вертикальный ряд пикселов.

В обычном струйном принтере печать полоски поперек страницы длится примерно 0.5 секунды. Так как лист А4 имеет ширину 8.5" и принтеры работают с минимальной разрешающей способностью 300 dpi, поперек страницы получается 2475 точек. Таким образом, отводится примерно 1/5000 секунды на определение того, должна печататься точка или нет. Со временем будут разработаны печатающие головки с большим числом сопел, что позволит довести разрешающую способность до 1200 dpi, а скорость печати приблизится к скорости печати современных лазерных принтеров (3-4 цветные страницы в минуту и 12-14 чернобелых страниц в минуту).

Имеется несколько видов технологии струйной печати, но больше всего распространена печать с формированием капли по требованию (Drop On Demand - DOD). Здесь микрокапли (droplets) чернил "выстреливаются" из крошечных сопел. Объем чернил, попадающих на бумагу, определяется программным драйвером, который определяет, какие сопла и когда должны "стрельнуть" микрокаплями.

Сопла в струйных принтерах имеют ничтожный диаметр и в первых моделях принтеров быстро засорялись. В современных принтерах эта проблема устранена, хотя замена картриджа в некоторых моделях неудобна. Еще одна проблема состоит в том, что чернила сразу после печати легко смазываются, но и она решена благодаря созданию специальных чернил.

Тепловая печать

В большинстве струйных принтеров используется тепловая технология - для переноса чернил на бумагу применяется тепло. Эта технология состоит из трех основных этапов. "Выстрел" инициируется нагревом чернил для создания пузырька, затем давление заставляет вылететь микрокаплю и попасть на бумагу. Затем при охлаждении элемента пузырек сжимается и получающийся вакуум вытягивает чернила из резервуара для замещения вылетевшей микрокапли. Тепловая печать применяется в принтерах компаний Canon и Hewlett-Packard.

Тепловая печать накладывает определенные ограничения на процесс печати, так как независимо от типа применяемых чернил они должны быть устойчивы к нагреванию. Использование тепла приводит к необходимости быстрого охлаждения элемента, что несколько замедляет процесс печати.

Для выброса микрокапель чернил из сопел печатающей головки применяются крошечные нагревательные элементы. В современных струйных принтерах печатающие головки содержат от 300 до 600 сопел диаметром около 70 мкм. Объем микрокапли составляет всего 8 - 10 пиколитра, а диаметр точки на бумаге находится в пределах от 50 до 60 мкм. Наименьший размер точки, видимый невооруженным глазом составляет около 30 мкм. Чернила голубого (Cyan), сиреневого (Magenta) и желтого (Yellow) цветов обычно подаются в комбинированной печатающей головке CMY. Несколько цветных микрокапель (обычно от 4 до 8) можно объединить для получения точек переменного размера с передачей плавных полутонов. Черные чернила, которые обычно имеют молекулы пигмента больших размеров, подаются из отдельной печатающей головки более крупными микрокаплями с объемом 35 пиколитра.

Плотность сопел соответствующая естественной разрешающей способности принтера, варьируется от 300 до 600 dpi, но уже имеются принтеры с разрешающей способностью 1200 dpi. Печатающая головка работает на частоте около 12 МГц и печатает полосу примерно 0.5". В результате скорость печати составляет 4 - 8 страниц в минуту черно-белого текста и 2 - 4 страницы в минуту цветного текста и графики.

Пьезоэлектрическая печать

В разработанной компанией Epson технологии пьезоэлектрической печати сзади резервуара с чернилами находится пьезокристалл, который изгибается при подаче на него электрического напряжения. Когда требуется точка, на пьезоэлемент подается напряжение, элемент изгибается и заставляет микрокаплю чернил вылететь из сопла.

У этого способа печати имеется несколько преимуществ. Процесс обеспечивает более точное управление формой и размером формируемой микрокапли. Крошечные флуктуации в кристалле позволяют уменьшить размеры микрокапель и повысить плотность сопел. Кроме того, в каждом цикле чернила не должны нагреваться и охлаждаться. Это экономит время, а при создании самих чернил можно сосредоточиться на их свойствах абсорбции, а не на стойкости к высоким температурам.

В новых струйных принтерах компании Epson печатающая головка черных чернил имеет 128 сопел, а цветные головки 192 сопла (по 64 для каждого CMY-цвета), что обеспечивает естественную разрешающую способность 720х720 dpi. Поскольку пьезопроцесс позволяет создавать небольшие точки с высокой точностью, можно повысить разрешающую способность до 1440х720 dpi, хотя для этого требуются два прохода печатающей головки с соответствующим снижением скорости печати. Для пьезотехнологии разработаны специальные быстросохнущие чернила на основе растворителей. Чернила проникают в бумагу и сохраняют свою форму, а не расплываются по поверхности. В результате достигается очень высокое качество печати.

Формирование и восприятие цвета

Длина волн видимого света находится между 380 нм (фиолетовый) и 780 нм (красный) электромагнитного спектра, занимая область между ультрафиолетовым и инфракрасным светом. Белый свет состоит из примерно одинаковых пропорций всех видимых длин волн и когда он падает на объект или проходит через объект некоторые длины волн абсорбируются, а другие отражаются или пропускаются. Именно отраженный или пропущенный свет придает объекту воспринимаемый нами цвет. Например, листья имеют свой зеленый цвет потому, что хлорофилл абсорбирует свет на синем и красном концах спектра и отражает находящуюся посередине зеленую часть.

На воспринимаемый цвет объекта влияет "температура" источника света, измеряемая в градусах Кельвина (К). Белый свет флюоресцентных ламп или вспышки фотографа имеет равномерное распределение длин волн, соответствует температуре примерно 6000 К и не искажает цвета. Однако обычные электролампы излучают меньше света с синего конца спектра, соответствуют температуре около 3000 К и заставляют объекты выглядеть более желтыми.

Люди воспринимают свет слоем светочувствительных ячеек на дне глаза, который называется сетчаткой (retina). Основными ячейками сетчатки являются колбочки, содержащие фотопигменты, которые делают их чувствительными к красному, зеленому или синему цвету (другие светочувствительные ячейки - палочки - активизируются только при тусклом освещении). Свет, проходящий через глаз, регулируется зрачком и фокусируется хрусталиком на сетчатке, где колбочки возбуждаются соответствующими длинами волн. Сигналы от миллионов колбочек передаются по глазному нерву в мозг, который собирает их в цветное изображение.

Создание цвета

Создание точного цвета на бумаге является одним из важнейших направлений исследований в цветной печати. Как и мониторы, принтеры тесно располагают различные объемы основных первичных цветов, которые с расстояния сливаются и образуют любой цвет; этот процесс называется клишированием (dithering).

Однако мониторы и принтеры осуществляют это по-разному, так как мониторы являются источниками света, а выход принтеров отражает свет. Мониторы смешивают свет люминофоров, образующих первичные аддитивные цвета красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue) - RGB. Принтеры же используют чернила первичных субтрактивных цветов голубого (Cyan), сиреневого (Magenta) и желтого (Yellow) - CMY. Белый свет абсорбируется цветными чернилами, отражающими нужный цвет. В обоих случаях первичные цвета клишируются для образования всего спектра. Клиширование разбивает цветной пиксел на массив точек, так что каждая точка образована одним из первичных цветов или оставлена пустой.

Воспроизведение цвета с монитора на выход принтера называется задачей согласования цветов (colour-matching). Цвета варьируются от монитора к монитору и цвета на напечатанной странице не всегда соответствуют тому, что отображается на экране. Получаемый на странице цвет зависит от цветовой системы, используемой в конкретной модели принтера, а не от цветов, отображаемых на мониторе. Производители принтеров вложили много денег в исследования по точному согласованию цветов монитор-принтер.

Современные струйные принтеры обеспечивают цветную и черно-белую печать, но способ переключения между двумя режимами варьируется в различных моделях. Базовый подход определяется числом чернил в принтере. Принтеры, имеющие четыре цвета (Cyan, Magenta, Yellow, blacK - CMYK), могут без проблем переключаться между чернобелым текстом и цветными изображениями на одной и той же странице. Принтеры, оснащенные тремя цветами, переключаться таким образом не могут.

Во многих дешевых струйных принтерах предусмотрено место только для одного картриджа. Можно установить картридж с черными чернилами для черно-белой печати или трехцветный картридж (CMY) для цветной печати, но реализовать оба вида печати одновременно невозможно. Поэтому для перехода с одного вида печати на другой необходимо физически заменять картриджи. Когда на цветной странице требуется черный цвет, он формируется из трех цветов, образуя так называемый композитный черный цвет.

Качество печати

На качество цветной печати, в основном, влияют разрешающая способность, измеряемая в точках на дюйм (dpi), и число уровней, или градаций, которые можно напечатать в точке. В общем, чем выше разрешающая способность и больше уровней на точку, тем лучше общее качество печати.

На практике в большинстве принтеров идут на компромисс: в некоторых упор сделан на повышение разрешающей способности, а в других на увеличение числа уровней на точку. Оптимальное решение зависит от целевого назначения принтера. Например, профессионалы-графики заинтересованы в максимизации числа уровней на точку, чтобы получить "фотографическое" качество изображений, а деловым пользователям требуется приемлемо высокая разрешающая способность, чтобы получить хорошее качество текста и изображений.

Простейшим типом цветного принтера является двоичное устройство, в котором голубые, сиреневые, желтые и черные точки либо "включены" (печатаются), либо "выключены" (не печатаются), причем промежуточные уровни невозможны. Если точки чернил (или тонера) можно смешивать для образования промежуточных цветов, то двоичный CMYK-принтер может печатать только восемь "сплошных" цветов (голубой, сиреневый, желтый, красный, зеленый, синий, черный и белый). Ясно, что такой палитры недостаточно для получения высококачественной цветной печати, поэтому приходится переходить к полутонам (halftoning).

Алгоритмы полутонов разделяют естественную точечную разрешающую способность принтера на сетку полутоновых ячеек, а затем включают переменное число точек внутри этих ячеек, чтобы имитировать переменный размер точки. Тщательно комбинируя ячейки, содержащие различные пропорции CMYK-точек, полутоновой принтер может "обмануть" глаз человека, который видит миллионы цветов, а не только несколько цветов.

При печати с непрерывным тоном (continuous tone) имеется неограниченная палитра сплошных цветов. На практике слово "неограниченная" означает 16.7 млн цветов, что больше различаемых человеческим глазом числа цветов. Для достижения этого принтер должен создавать и накладывать 256 оттенков цвета на точку, а это требует очень точного управления созданием и размещением точек. Печать с непрерывным тоном обычно реализуется в сублимационных принтерах (dye sublimation printers). Однако все технологии печати могут воспроизводить несколько оттенков (обычно между 4 и 16) на точку, обеспечивая более богатую палитру сплошных цветов и сглаженных полутонов. Такие принтеры называются многоградационными принтерами (contone printers - от continuous-tone).

Недавно на рынке появились "шестицветные" (six-colour) струйные принтеры, специально разработанные для получения печати "фотографического качества". В них добавлены чернила двух цветов - светлоголубые и светлосиреневые, - чтобы устранить невозможность обычной технологии создавать очень малые (и поэтому светлые) точки. Эти принтеры обеспечивают повышенное качество печати, но, по-видимому, они станут ненужными, так как ожидается уменьшение объема микрокапель до 2 - 4 пиколитров. Меньшие размеры микрокапель уменьшат требуемый объем полутонирования и позволят объединять более широкий диапазон микрокапель для создания более широкой палитры сплошных цветов.

Компания Hewlett-Packard постоянно подчеркивает преимущества повышения качества цветной печати путем увеличения числа цветов, которое можно напечатать на отдельной точке, а не простого повышения разрешающей способности в dpi. Специалисты компании считают, что второй подход снижает скорость печати и вызывает проблемы с излишком чернил, особенно на обычной бумаге. Первый цветной струйный принтер компании Hewlett-Packard, выпущенный в 1996 г., мог печатать более восьми цветов (или две точки чернил) на точке, а принтер DeskJet 850C может печатать до четырех точек чернил на точку. Благодаря новой технологии PhotoREt в конце 1999 г. стало возможным получать очень малые микрокапли с объемом 5 пиколитров, а это позволило наносить до 29 точек чернил на точку, что обеспечивает получение более 3500 печатаемых цветов на точку.

Управление цветом

Глаз человека может различать около миллиона цветов, но точное значение зависит от особенностей конкретного человека и условий наблюдения. Цветные устройства создают цвета различными способами, что приводит к различным цветовым гаммам (gamuts).

Концептуально цвет можно описать с помощью трехмерной HSB-модели:

• Оттенок (Hue - H) означает базовый цвет в терминах одного или двух доминирующих первичных цветов (например, красного или сине-зеленого); оттенок измеряется позицией на стандартном цветовом круге и описывается углом из диапазона от 0 до 360 градусов.
• Насыщенность (Saturation - S), называемая также цветностью (chroma), относится к интенсивности доминирующих цветов; она измеряется в процентах, причем 0% означает, что цвет не содержит оттенка и должен быть серым, а 100% означает полностью насыщенный цвет.
• Яркость (Brightness - B) показывает близость цвета к белому или черному, которая зависит от амплитуды света, который стимулирует рецепторы глаза; она также измеряется в процентах - если любой оттенок имеет яркость 0%, он становится черным, а при яркости 100% оттенок становится полностью светлым.

Еще двумя распространенными цифровыми моделями являются RGB (Red, Green, Blue) и CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black). Первая из них применяется в мониторах с ЭЛТ, где смешивание различных объемов красного, зеленого и синего цветов создает различные цвета, причем каждый базовый цвет измеряется от 0 до 255. Такая система называется аддитивным цветом (additive color).

Печатные материалы создаются подачей чернил или тонера на белую бумагу. Пигменты в чернилах абсорбируют цвет селективно, поэтому только части спектра отражаются в глаз наблюдателя, чем объясняется название этой системы как субтрактивный цвет (subtractive color). Основными цветами чернил являются голубой (cyan), сиреневый (magenta) и желтый (yellow), а а черные чернила добавлены для получения более широкого диапазона оттенков. Используя переменные объемы этих цветов, можно получить множество различных цветов. Здесь уровень чернил измеряется от 0% до 100% и, например, оранжевый цвет представляется как 0% голубого, 50% сиреневого, 100% желтого и 0% черного.

В начале XX века была создана международная комиссия по светотехнике CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) для разработки стандартов по цвету и ею была создана первая модель цветового пространства. Она определяла цвет как комбинацию трех осей x, y и z, причем x представляет объем красноты в цвете, y - объем зелени и светлости (от яркого до темного) и z - объем синевы. В 1931 г. эта система была принята как модель CIE x*y*z и она служит основой для большинства других моделей цветового пространства. Наиболее известна модель Yxy, в которой близкие треугольные плоскости xy представляют цвета с одной и той же светлотой (lightness), а светлота изменяется по оси Y. В 1978 г. были разработаны модели L*a*b и L*u*v, которые отображали расстояния между цветовыми координатами более точно для системы восприятия цветов человека.

Чтобы цвет оказался эффективным средством, необходимо иметь возможность создавать предсказуемый цвет в производственной цепи: сканер, программа, мониторы, настольные принтеры, внешние PostScript-устройства, бюро подготовки печатных изданий и издательства. Проблема заключается в том, что разные устройства просто не могут создавать один и тот же диапазон цветов. Необходима система управления цветом, чтобы согласовать усилия по моделированию цветов. Для этого в качестве посредника между цветовыми гаммами различных устройств используется независимое от устройств цветовое пространство CIE. Системы управления цветом основаны на общих профилях различных цветных устройств, которые описывают их технологии получения изображений, гаммы и принципы работы. Затем эти профили точно настраиваются путем калибровки настоящих устройств для измерения и коррекции любых отклонений от идеальных характеристик. Наконец, цвета преобразуются от одного устройства к другому и алгоритмы отображения выбирают оптимальные замены тех цветов вне гаммы, которые невозможно отобразить.

До введения в 1992 г. компанией Apple системы ColorSync в операционной системе System 7.x управление цветом возлагалось на отдельные приложения. При этом обеспечивалось получение впечатляющих результатов, но системы оказывались довольно сложными и несовместимыми. Для решения проблем кросс-платформенного цвета и разработки единого формата профилей устройств в 1994 г. был организован Международный Консорциум по цвету ((International Colour Consortium - ICC). В состав учредителей входили компании Adobe, Agfa, Apple, Kodak, Microsoft, Silicon Graphics, Sun Microsystems и Taligent.

Консорциум ICC должен был разработать истинно переносимый цвет, который можно применять во всех аппаратных и программных средах, и в июне 1994 г. был опубликован первый стандарт ICC Profile Format версия 3. В профиле ICC есть две части; первая часть содержит информацию о самом профиле, например какое устройство и когда создало профиль, а вторая часть содержит калориметрические характеристики устройства, которые объясняют, как устройство воспроизводит цвет. В следующем году Windows 95 стала первой операционной системой, которая имела управление цветом и поддерживала профили ICC с помощью системы управления цветом изображения (Image Colour Management - ICM).

Чернила

Независимо от технологии принтера конечный продукт состоит из чернил на бумаге, поэтому эти два элемента очень важны для получения высококачественной печати. В струйных принтерах используются два разных типа чернил: плохо сохнущие (для высыхания требуется около 10 секунд), которые обычно применяются для черно-белой печати, и быстросохнущие, которые высыхают примерно в 100 раз быстрее и обычно применяются для цветной печати. В цветной печати из-за смешивания различных чернил они должны высыхать как можно быстрее, чтобы избежать размазывания.

В струйной технологии применяются чернила на основе воды, а это ставит некоторые проблемы. В первых струйных принтерах распечатки были смазанными и размытыми, но с тех пор в разработке чернил были достигнуты серьезные успехи. Чернила на основе масла оказались неудачными из-за увеличенных расходов на обслуживание принтеров. Несмотря на создание новых разновидностей водяных чернил, все же качество печати струйных принтеров уступает качеству печати лазерных принтеров.

При разработке струйных принтеров была поставлена способность печати почти на любом носителе. Успех в решении этой задачи определяется химическим составом чернил, поэтому производители струйных принтеров тщательно оберегают секретные формулы чернил. Компании Hewlett-Packard, Canon и Epson вкладывают много денег в исследования по улучшению качества красителей чернил и возможности печати на разнообразных носителях.

В современных струйных принтерах применяются растворители, позволяющие получить небольшие (<50 нм) молекулы чернил голубого, сиреневого и желтого цветов. Они обеспечивают хорошую яркость и широкую гамму цветов, а распечатки устойчивы к воздействию света и воды. Красители с большими молекулами (от 50 до 100 нм) более устойчивы к воздействию света и воды, но пока не обеспечивают широкого диапазона цветов и не могут быть прозрачными. Такие красители применяются сейчас только для черного цвета. Дальнейшие разработки будут направлены на создание CMY-чернил, устойчивых к воздействию света и воды, на основе меньших молекул красителей.

Бумага

Большинство современных струйных принтеров для получения фотореалистических распечаток требуют высококачественную бумагу со специальным покрытием или глянцевую бумагу, которая оказывается довольно дорогой. Одна из целей производителей струйных принтеров заключается в том, чтобы сделать цветную печать независимой от носителя и достижение этой цели обычно проверяется качеством печати, достигаемым на обычной бумаге для фотокопиров. В этом направлении получены неплохие результаты, но до сих пор для получения качества полноцветной фотографии требуется бумага со специальным покрытием или глянцевая бумага. Некоторые производители струйных принтеров, например компания Epson, предлагают фирменную бумагу, оптимизированную на пьезоэлектрическую технологию.

Струйные принтеры могут стать дорогими, когда производители принтеров привязывают их к фирменным расходным материалам. Бумага независимых компаний обычно намного дешевле бумаги, поставляемой производителями принтеров, но она опирается на общие свойства принтеров и редко использует специфические способности конкретных моделей принтеров.

Были выполнены многочисленные исследования по созданию универсальных типов бумаги, оптимизированных на использование в цветных струйных принтерах. Компания Wiggins Teape выпускает бумагу PLUS Colour Jet, ориентированную на технологию цветной струйной печати, а также бумагу Conqueror CX22 для струйных и лазерных принтеров, предназначенную для качественной печати черно-белых и цветных деловых документов.

Обслуживание и расходы

Нет сомнения, что струйный принтер оказался серьезным успехом в сфере настольных РС к концу прошлого века. Вначале появились черно-белые принтеры как дешевая альтернатива лазерным принтерам. Затем были разработаны цветные принтеры, которые получили самое широкое распространение. Однако в части обслуживания (эксплуатации) и текущих расходов струйные принтеры пока уступают лазерным принтерам и улучшение этих показателей будет основным направлением в совершенствовании струйных принтеров.

Струйный принтер HP2000C компании Hewlett-Packard, выпущенный в конце 1998 г., показал значительный прогресс в этом направлении. В большинстве струйных принтеров резервуар для чернил и печатающая головка объединены в один блок. Когда чернила кончаются, приходится заменять весь блок, хотя срок службы головок в несколько раз больше срока службы резервуаров. Принтер HP2000C построен по модульному принципу, причем картриджи чернил и печатающие головки оформлены как отдельные компоненты. В принтере используются четыре прессованных картриджа, каждый из которых содержит 8 см³ чернил, а все картриджи расположены под крышкой с передней стороны принтера. Они соединяются трубками, объединенными с плоским кабелем, с картриджем печатающей головки. Каждый картридж следит за тем, сколько чернил использовано и сколько осталось, даже при переносе на другой принтер. Печатающие головки также выполняют самоконтроль и подают сигнал при необходимости замены. Система может проанализировать требования конкретного печатного задания и начинает его, если только для выполнения задания достаточно чернил.

Расход чернил также влияет на стоимость эксплуатации. В принтерах с одним трехцветным картриджем для всех чернил опустошение одного резервуара требует замены всего картриджа независимо от того, сколько чернил осталось в двух остальных резервуарах. Для решения этой проблемы во многих современных принтерах применяются отдельные картриджи чернил для каждого цвета, допускающие независимую замену. Конечно, при этом несколько усложняется эксплуатация - струйный принтер с четырьмя картриджами обычно требует вдвое больше внимания по сравнению с принтером, имеющим один картридж.

В принтере HP2000C реализована еще одна новинка - введен второй лоток для бумаги. Наличие двух лотков позволяет заправить в принтер бумагу двух типов одновременно для минимизации участия пользователя. Это очень удобно в сетевой среде.

Постоянно повышается объем печати принтеров. В конце 1998 г. стандарт для персональных лазерных принтеров составлял примерно 3000 страниц на картридж тонер/барабан. Лучшие струйные принтеры с одним картриджем черных чернил обычно печатают от 500 до 900 страниц, а в цветных принтерах ситуация еще хуже - только от 200 до 500 страниц. Средняя скорость печати возросла до 10 страниц в минуту, а это приводит к большему расходу картриджей. Ожидается, что появятся цветные струйные принтеры для рабочих групп со вторичными резервуарами увеличенного объема. Эти резервуары связаны трубками с первичными резервуарами, которые находятся вблизи печатающей головки. По мере расхода первичных резервуаров они будут автоматически заполняться из вторичных резервуаров. Большое внимание обращается и бумаге: следующее поколение струйных принтеров должно обеспечивать высококачественную печать на обычной бумаге.

Другие типы принтеров

Конечно, на рынке доминируют лазерные и струйные принтеры, но имеется и несколько других технологий печати, которые рассмотрены далее.

Принтеры с твердыми чернилами

Принтеры с твердыми чернилами (solid ink printers) выпускает только компания Tektronix. Они представляют собой страничные принтеры, в которых применяются твердые восковые чернила в виде палочек и реализуется процесс смены фазы (phase-change). При работе восковые чернильные палочки "разжижаются" в резервуары и затем "выстреливаются" на передаточный барабан, откуда методом холодного расплавления передаются на бумагу за один проход. После разогрева термовосковые устройства нельзя перемещать, так как застывание воска приведет к повреждению. Такие принтеры остаются включенными в изолированном помещении и рассчитаны на разделение в сети. Для этого в них предусматриваются порты сети Ethernet, интерфейса SCSI и параллельные порты.

Принтеры с твердыми чернилами дешевле лазерных принтеров с аналогичными характеристиками и экономичнее в эксплуатации, так как компания Tektronix бесплатно поставляет черные чернила. Качество печати довольно хорошее, но все же уступает лучшим лазерным принтерам по качеству текста и графики и лучшим струйным принтерам по качеству фотографий. Разрешающая способность начинается с 300 dpi и заканчивается максимумом в 850х450 dpi. Скорость цветной печати составляет обычно 4 страницы в минуту в стандартном режиме и повышается до 6 страниц в минуту в режиме пониженной разрешающей способности.

Относительно невысокие расходы на эксплуатацию таких принтеров и возможность печати на разнообразных носителях (диапазон носителей шире, чем в любой другой технологии цветной печати) делают их пригодными для общего бизнеса и специальных применений, например печати цветных больших цветных пленок.

Сублимационные принтеры

Сублимационные принтеры (dye-sublimation printers) представляют собой специальные устройства, которые широко применяются в компьютерной графике и фотографических приложениях. Истинный сублимационный принтер нагревает чернила так, что они переходят из твердого состояния в газообразное состояние. Нагревательный элемент можно настроить на различную температуру, управляя объемом чернил, осаждаемых на одно пятно. На практике это означает, что цвет формируется как непрерывный тон (continuous tone), а не точками, как в струйном принтере. Один цвет образуется для целой страницы одновременно, начиная с желтого и кончая черным. Чернила находятся на больших роликах пленки, которая содержит листы каждого цвета, поэтому для печати листа А4 потребуется лист А4 желтого цвета, затем лист голубого цвета и т.д. Сублимационный принтер требует особенно дорогой специальной бумаги, так как чернила смешиваются на поверхности бумаги и создают точные цветовые оттенки. Скорость печати довольно низкая и обычно составляет от 0.25 до 0.5 страницы в минуту.

На рынке предлагаются своеобразные "струйные принтеры", в которых фактически используется сублимационный способ. Принцип работы их отличается от истинного сублимационного процесса тем, что чернила находятся в картриджах, которые могут перекрывать ширину страницы одной полоской одновременно. Чернила нагреваются с образованием газа с помощью нагревательного элемента, температура которого достигает 500 градусов по Цельсию (больше, чем в обычном сублимационном принтере). Примером такой гибридной технологии является способ Micro Dry, применяемый в принтерах компании Alp. Эти принтеры обеспечивают разрешающую способность от 600 до 1200 dpi.

Термоавтохромные принтеры

Термоавтохромные принтеры (Thermo Autochrome - TA) используют процесс термоавтохромной печати, который значительно сложнее струйной и лазерной технологий. Такие принтеры рассчитаны на использование с цифровыми камерами. ТА-бумага содержит три слоя пигмента - голубой, сиреневый и желтый - каждый из которых чувствителен к определенной температуре. Из этих пигментов желтый имеет самую низкую температурную чувствительность, а затем идут сиреневый и голубой. Принтер оснащен тепловой и ультрафиолетовой головками и бумага проходит под ними три раза. На первом проходе бумага селективно нагревается до температуры, необходимой для активизации желтого пигмента, который затем фиксируется ультрафиолетом до перехода к следующему цвету (сиреневому). Хотя последний процесс (голубой цвет) не заканчивается ультрафиолетовой фиксацией, конечный результат считается более устойчивым, чем в сублимационном принтере.

Термовосковые принтеры

В термовосковых принтерах (thermal wax printer) реализована еще одна специальная технология, напоминающая сублимацию, которая хорошо приспособлена для печати на пленках. В принтере имеются CMY- или CMYK-ролики, содержащие панели по размеру страницы пластиковой пленки, покрытой восковыми красящими веществами. Принтер работает, расплавляя точки чернил (обычно двоичные) на специальной термочувствительной бумаге.

Разрешающая способность и скорость печати невелики - обычно 300 dpi и примерно 1 страница в минуту, - поэтому эта технология предназначена только для специальных приложений.

Точечно-матричные принтеры

Точечно-матричные принтеры (dot-matrix printers) доминировали на рынке домашних РС до появления струйных принтеров. В этих принтерах символы и иллюстрации создаются ударами иголок по красящей ленте для печати тесно расположенных точек соответствующей формы. Они относительно дороги и не обеспечивают высококачественной печати. Однако они могут печатать непрерывные многостраничные формы, чего не могут делать лазерные и струйные принтеры.

Скорость печати, определяемая числом символов в секунду (Characters Per Second - CPS), составляет от 50 до 500. Большинство точечно-матричных принтеров обеспечивают разную скорость печати в зависимости от требуемого качества печати. Качество печати определяется числом иголок, которое составляет от 9 до 24. Лучшие точечно-матричные принтеры (24 иголки) способны обеспечить качество печати типа пишущей машинки (Near Letter-Quality - NLQ).