Как работает принтер для детей
В 2011 году принтер, который заправили биогелем, напечатал человеческую почку прямо во время конференции TED. Два года назад Adidas анонсировала новую модель кроссовок, которые печатают на 3D-принтере за 20 минут. А недавно компания Илона Маска SpaceX успешно провела испытания двигателей космического корабля, которые тоже напечатали на 3D-принтере.
В современном мире 3D-печать — это не удивительная технология будущего, а хорошо изученная реальность. Ее применяют в архитектуре, строительстве, медицине, дизайне, производстве одежды и обуви и других сферах. По запросу «3D-принтер» поисковики выдают сотни чертежей и прототипов разной сложности — от мыльницы и настольной лампы до автомобильного двигателя и даже жилого дома.
Любой может купить принтер и напечатать чехол для смартфона, но дальше 3д печати по чертежу идут не все. В этой статье расскажем, когда появилась 3D-печать, как можно применять технологию и какие у нее перспективы.
Как появился трехмерный принтер
Не будем слишком утомлять вас датами и кратко перескажем историю 3D-печати.
Предвестник трехмерной печати. В начале 80-х доктор Хидео Кодама разработал систему быстрого прототипирования с помощью фотополимера — жидкого вещества на основе акрила. Технология печати была похожа на современную: принтер печатал объект по модели, послойно.
Первый 3D-принтинг. Изготовление физических предметов с помощью цифровых данных продемонстрировал Чарльз Халл. В 1984 году, когда компьютеры еще не сильно отличались от калькуляторов, а до выхода Windows-95 было десять лет, он изобрел стереолитографию - предшественницу 3D-печати. Работала технология так: под воздействием ультрафиолетового лазера материал застывал и превращался в пластиковое изделие. Форму печатали по цифровым объектам, и это стало бумом среди разработчиков — теперь можно было создавать прототипы с меньшими издержками.
Первый 3D-принтер. Источник: habr
Первый производитель 3D-принтеров. Через два года Чарльз Халл запатентовал технологию и открыл компанию по производству принтеров 3D Systems. Она выпустила первый аппарат для промышленной 3D-печати и до сих пор лидирует на рынке. Правда, тогда принтер называли иначе — аппаратом для стереолитографии.
Популярность 3D-печати и новые технологии. В конце 80-х 3D Systems запустила серийное производство стереолитографических принтеров. Но к тому времени появились и другие технологии печати: лазерное спекание и моделирование методом наплавления. В первом случае лазером обрабатывался порошок, а не жидкость. А по методу наплавления работает большинство современных 3D-принтеров. Термин «3D-печать» вошел в обиход, появились первые домашние принтеры.
Революция в 3D-печати. В начале нулевых рынок раскололся на два направления: дорогие сложные системы и те, что доступны каждому для печати дома. Технологию начали применять в специфических областях: впервые на 3D-принтере напечатали мочевой пузырь, который успешно имплантировали.
Печать тестового образца почки. Источник: BBC
В 2005 году появился первый цветной 3D-принтер с высоким качеством печати, который создавал комплекты деталей для себя и «коллег».
Как устроен 3D-принтер
В основном принтеры трехмерной печати состоят из одинаковых деталей и по устройству похожи на обычные принтеры. Главное отличие — очевидное: 3D-принтер печатает в трех плоскостях, и кроме ширины и высоты появляется глубина.
Вот из каких деталей состоит 3D-принтер, не считая корпуса:
- экструдер, или печатающая головка — разогревает поверхность, с помощью системы захвата отмеряет точное количество материала и выдавливает полужидкий пластик, который подается в виде нитей;
- рабочий стол (его еще называют рабочей платформой или поверхностью для печати) — на нем принтер формирует детали и выращивает изделия;
- линейный и шаговый двигатели — приводят в движение детали, отвечают за точность и скорость печати;
- фиксаторы — датчики, которые определяют координаты печати и ограничивают подвижные детали. Нужны, чтобы принтер не выходил за пределы рабочего стола, и делают печать более аккуратной;
- рама — соединяет все элементы принтера.
Схема 3D-принтера. Источник: Lostprinters
Все это управляется компьютером.
Как создают изделия
За создание трехмерного изделия отвечает аддитивный процесс 3д-печати — это когда при изготовлении предмета слои материала накладываются друг на друга, снизу вверх, пока не получится копия формы в чертеже. Так печатают изделия из пластика. А фотополимерная печать работает по технологии стереолитографии (SLA): под воздействием лазерного излучателя фотополимеры затвердевают. Кроме пластика и фотополимерных смол, современные 3D-принтеры работают с металлоглиной и металлическим порошком.
Печать состоит из непрерывных циклов, которые повторяются один за другим — на один слой материала наносится следующий, и печатающая головка двигается, пока на рабочей поверхности не окажется готовый предмет. Отходы печати принтер сам удаляет с рабочего стола.
Как работает 3D-чертеж
Принтер печатает изделие по 3D-чертежу: его создают на компьютере в специальной программе, затем сохраняют в формате STL. Этот файл выводят в программу резки для принтера — она помогает задать модели физические свойства изделия, например плотность. Далее программа преобразует модель в инструкцию для экструдера и выгружает ее на принтер, который начинает печатать изделие.
3D-чертеж легко сделать в домашних условиях — почитайте инструкцию на habr.
Как запрограммировать 3D-принтер
Краткая инструкция по настройке принтера:
- Выбрать 3D-модель. Изделие можно нарисовать самому в специальном CAD-редакторе или найти готовый чертеж — в интернете полно моделей разной сложности.
- Подготовить 3D-модель к печати. Это делают методом слайсинга (slice — часть). К примеру, чтобы распечатать игрушку, ее модель нужно с помощью программ-слайсеров «разбить» на слои и передать их на принтер. Проще говоря, слайсер показывает принтеру, как печатать предмет: по какому контуру двигаться печатной головке, с какой скоростью, какую толщину слоев делать.
- Передать модель принтеру. Из слайсера 3D-чертеж сохраняется в файл под названием G-code. Компьютер загружает файл в принтер и запускает 3д-печать.
- Наблюдать за печатью.
Можно ли применять напечатанные изделия
Зависит от качества материала, принтера и конечного изделия. Часто домашние принтеры неточно передают форму и цвет предмета. Изделия из пластика нужно дополнительно обработать: иногда они печатаются с заусенцами и дефектами и почти всегда с ребристой поверхностью.
Изделие после и до обработки. Источник: 3D-Today
Для обработки поверхности есть несколько способов — не все подходят для домашнего применения:
- механическая обработка — шлифовка вручную, срезание заусенцев;
- химическая — погружение в ацетон, пескоструйная обработка, нанесение спецраствора кисточкой.
Что можно напечатать на 3D-принтере
В интернете полно подборок с инструкциями для печати 3D-изделий. 3D-Today публикует фотографии работ владельцев принтеров, от мелких запчастей до скульптур. На «Хабре» уже три года назад постили список «50 крутых вещей для печати на 3D-принтере». Make3D написали о более масштабных проектах — печати автомобилей, оружия, солнечных батарей и протезов.
Есть ряд перспективных областей, в которых уже применяют 3D-печать.
Изготовление моделей по собственным эскизам. Константин Иванов, создатель сервиса 3DPrintus, в интервью «Афише» рассказал, что 3D-печать приведет к расцвету customizable things: любой сможет собрать и распечатать нужное изделие онлайн. Например, сделать модель робота и заказать его печать на промышленном принтере, создать и распечатать свой дизайн обручальных колец или обуви. Примеры таких проектов — Thinker Thing и Jweel.
Быстрое прототипирование. Самая популярная область, в которой используют трехмерную печать. На 3D-принтерах делают тестовые модели протезов, прототипы лечебных корсетов, барельефов, олимпийского снаряжения.
Прототипы детских протезов, 3D-печать. Источник: 3D-Pulse
Сложная геометрия. 3D-принтер легко справляется с изготовлением моделей любой формы. Несколько примеров:
— в австралийском университете исследовали возможности 3D-принтера и напечатали табурет в форме отпечатка пальца;
— шеф-повар из Дании победил в конкурсе высокой кухни: он напечатал на 3D-принтере миниатюрные блюда сложной формы из морепродуктов и свекольного пюре;
Одно из победивших блюд шеф-повара. Источник: 3D-Pulse
— в немецком институте разработали систему для ускоренной 3D-печати — за 18 минут принтер изготавливает сложное геометрическое изделие высотой в 30 см. Обычно у принтеров уходит час на печать карманных фигурок.
Технологии 3D-печати
Кратко об основных методах 3D-принтинга.
Стереолитография (SLA). В стереолитографическом принтере лазер облучает фотополимеры, и формирует каждый слой по 3D-чертежу. После облучения материал затвердевает. Прочность изделия зависит от типа полимера — термопластика, смол, резины.
Цветную печать стереолитография не поддерживает. Из других недостатков — медленная работа, огромный размер стереолитографических установок, а еще нельзя сочетать несколько материалов в одном цикле.
Эта технология — одна из самых дорогих, но гарантирует точность печати. Принтер наносит слои толщиной 15 микрон — это в несколько раз тоньше человеческого волоса. Поэтому с помощью стереолитографии делают стоматологические протезы и украшения.
Промышленные стереолитографические установки могут печатать огромные изделия, в несколько метров. Поэтому их успешно применяют в производстве самолетов, судов, в оборонной промышленности, медицине и машиностроении.
Селективное лазерное спекание (SLS). Самый распространенный метод спекания порошковых материалов. Другие технологии — прямое лазерное спекание и выборочная лазерная плавка.
Метод изобрел Карл Декарт в конце восьмидесятых: его принтер печатал методом послойного вычерчивания (спекания). Мощный лазер нагревает небольшие частицы материала и двигается по контурам 3D-чертежа, пока изделие не будет готово. Технологию используют для изготовления не цельных изделий, а деталей. После спекания детали помещают в печь, где материал выгорает. SLS использует пластик, керамику, металл, полимеры, стекловолокно в виде порошка.
На атлете — кроссовки New Balance, которые изготовили с помощью лазерного спекания. Источник: 3D-Today
Технологию SLS используют для прототипов и сложных геометрических деталей. Для печати в домашних условиях SLS не подходит из-за огромных размеров принтера.
Послойная заливка полимера (FDM), или моделирование методом послойного наплавления. Этот способ 3d-печати изобретен американцем Скоттом Крампом. Работает FDM так: материал выводится в экструдер в виде нити, там он нагревается и подается на рабочий стол микрокаплями. Экструдер перемещается по рабочей поверхности в соответствии с 3D-моделью, материал охлаждается и застывает в изделие.
Преимущества — высокая гибкость изделий и устойчивость к температурам. Для такой печати используют разные виды термопластика. FDM — самая недорогая среди 3D-технологий печати, поэтому принтеры популярны в домашнем использовании: для изготовления игрушек, сувениров, украшений. Но в основном моделирование послойным наплавлением используют в прототипировании и промышленном производстве — принтеры довольно быстро печатают мелкосерийные партии изделий. Предметы из огнеупорных пластиков изготовляют для космической отрасли.
Струйная 3D-печать. Один из первых методов трехмерной печати — в 1993 году его изобрели американские студенты, когда усовершенствовали обычный бумажный принтер, и вскоре технологию приобрела та самая компания 3D Systems.
Работает струйная печать так: на тонкий слой материала наносится связующее вещество по контурам чертежа. Печатная головка наносит материал по границам модели, и частицы каждого нового слоя склеиваются между собой. Этот цикл повторяется, пока изделие не будет готово. Это один из видов порошковой печати: раньше струйные 3D-принтеры печатали на гипсе, сейчас используют пластики, песчаные смеси и металлические порошки. Чтобы сделать изделие крепче, после печати его могут пропитывать воском или обжигать.
Предметы, которые напечатали по этой технологии, обычно долговечные, но не очень прочные. Поэтому с помощью струйной печати делают сувениры, украшения или прототипы. Такой принтер можно использовать дома.
Еще струйную технологию используют в биопечати — наносят живые клетки друг на друга послойно и таким образом строят органические ткани.
Где применяют 3D-печать
В основном в профессиональных сферах.
Строительство. На 3D-принтерах печатают стены из специальной цементной смеси и даже дома в несколько этажей. Например, Андрей Руденко еще в 2014 году напечатал на строительном принтере замок 3 × 5 метров. Такие 3D-принтеры могут построить двухэтажный дом за 20 часов.
Медицина. О печати органов мы уже упоминали, а еще 3D-принтеры активно используют в протезировании и стоматологии. Впечатляющие примеры — с помощью 3D-печати врачам удалось разделить сиамских близнецов, а кошке без четырех лап поставили протезы, которые напечатали на принтере.
Подробнее о 3D-принтинге в медицине можно узнать в статье издания 3D-Pulse.
Космос. С помощью трехмерной печати делают оборудование для ракет, космических станций. Еще технологию используют в космической биопечати и даже в работе луноходов. Например, российская компания 3D Bioprinting Solutions отправит в космос живые бактерии и клетки, которые вырастят на 3D-принтере. Создатель Amazon Джефф Безос презентовал прототип лунного модуля с напечатанным двигателем, а космический стартап Relativity Space строит фабрику 3D-печати ракет.
Авиация. 3D-детали печатают не только для космических аппаратов, но и для самолетов. Инженеры из лаборатории ВВС США изготавливают на 3D-принтере авиакомпоненты — например, элемент обшивки фюзеляжа — примерно за пять часов.
Архитектура и промышленный дизайн. На трехмерных принтерах печатают макеты домов, микрорайонов и поселков, включая инфраструктуру: дороги, деревья, магазины, освещение, транспорт. В качестве материала обычно используют недорогой гипсовый композит.
Одно из необычных решений — дизайн бетонных баррикад от американского дизайнера Джо Дюсе. После терактов с грузовыми автомобилями, которые врезались в толпу людей, он предложил макет прочных и функциональных заграждений в виде конструктора, которые можно напечатать на 3D-принтере.
Изготовить прототип помогла компания UrbaStyle, которая печатает бетонные формы на строительных 3D-принтерах
Образование. С помощью 3D-печати производят наглядные пособия для детских садов, школ и вузов. В некоторых московских школах с 2016 года есть трехмерные принтеры: на уроках химии дети разглядывают 3D-модели молекул и проводят реакции в напечатанных пробирках, на физике изучают электрическую цепь на 3D-прототипе токопроводящего стенда, а еще сами печатают себе ручки на уроках ИЗО.
Узнать больше о 3D-технологиях в школах можно на сайте «Ассоциации 3D-образования».
А еще 3D-печать помогает в быту, производстве одежды, украшений, картографии, изготовлении игрушек и дизайне упаковок.
Цель занятия: отработка и закрепление основных действий с принтером и сканером.
- знать названия основных частей компьютера и их назначение
- знать какие предметы ещё можно подключать к компьютеру и их назначение
- уметь работать компьютерной мышкой:
- осуществлять двойной щелчок левой кнопкой мыши для открытия программы
- уметь перетаскивать элементы, нажимая на левую кнопку мыши.
Образовательная – Познакомить с названиями и функциями основных и периферийных устройств компьютера. Продолжить знакомство детей со свойствами предмета.
Развивающая - развитие навыков самостоятельной работы учащихся на разных этапах урока.
Воспитательная - формирование интереса к предмету и межпредметных связей, внимание.
Количественный состав участников занятия 12 человек.
Продолжительность 30 минут.
Результатом занятия может стать вовлечение ребенка в учебную деятельность. Дети должны четко знать, что такое компьютер? И основные устройства компьютера. (системный блок, монитор, компьютерная мышь и клавиатура.
Ожидаемый результат : научить детей сканировать и печатать документы с помощью принтера и сканера.
Оборудование и материалы: проектор, экран, карточки с изображениями системного блока, монитора, компьютерной мышки, клавиатуры, колонок, принтера, сканера, ПК для педагога, ПК для детей.
План проведения занятия
Этап занятия
Оперативные задачи педагога
Способы, приемы организации деятельности
Настроить на предстоящую работу, создать доброжелательную атмосферу.
Игровой прием – загадка
Мотивировать детей на учебную деятельность
Предложение помочь пользовать принтер и сканер
Выяснить, что дети помнят по данной теме
Введение новых знаний
Помочь овладеть новыми знаниями
Рассматривание периферийных устройств (принтер и сканер)
Помочь подготовить пальцы и кисти рук к работе
Выполнение движений с детьми
Осознание и запоминание нового материала
Помочь детям использовать полученные навыки на практике
Дети понимают технику работы с периферийными устройствами
Выполнение работы детьми
Помочь детям использовать, полученные знания на практике
Практический прием. Работа на компьютере с помощью периферийных устройств (принтер и сканер)
Времена, когда ребенку для учебы в школе нужны были только учебники, тетради и ручки, давно канули в Лету. Рефераты, доклады, заметки для стенгазеты – все это нужно распечатывать, и если дома нет своего принтера, то для этого приходится ходить в копировальный центр.
Но количество заданий растет из года в год, времени на такие походы затрачивается все больше. Да и по деньгами все эти распечатки становятся все дороже – за счет объема. Поэтому родителям поневоле приходится задумываться над тем, какой принтер выбрать для школьника и на что при этом обращать внимание.
Что обязательно нужно учитывать при выборе:
- Что планируется печатать – только текст или еще понадобится распечатка картинок, фото.
- Нужен ли будет сканер – насколько часто задания, которые приносит ребенок домой, требуют наличие этого инструмента.
- Как часто будет эксплуатироваться принтер – каждый день или раз в неделю, месяц.
- Сколько страниц обычно нужно печатать – требуют ли от школьника распечатывать целые учебники (такое тоже бывает), или все ограничивается только небольшими рефератами.
- Есть ли ограничения в пространстве для установки принтера – от этого будет зависеть размер устройства.
- Потребуется ли ли Wi-Fi для работы с аппаратом.
В зависимости от этих нюансов и выбирают принтер. Так, если печатать требуется в основном только текст, то можно ограничиться покупкой обычного монохромного устройства. А если ребенку часто задают подготовку различных докладов с иллюстрациями, то тут уже нужно выбирать модель, которая даст возможность цветной печати.
Редакция «Комсомольской правды» составила рейтинг лучших моделей принтеров для школьников. При этом учитывались задачи, с которыми устройство сможет справляться, соотношение «цена – качество» и мнение эксперта.
Выбор редакции
Epson M1140
Струйный принтер Epson M1140 – один из самых востребованных продуктов этой линейки принтеров. Он максимально оптимизирован для того, чтобы себестоимость печатаемых документов оставалась низкой. Для школьников, которым приходится распечатывать много разных документов, эта модель подойдет идеально.
Принтер подойдет для персонального использования, но при необходимости его технических возможностей хватит на то, чтобы работать и для небольшой компании – если ребенок будет иногда помогать своим одноклассникам с распечатками, это не окажется проблемой.
Чернила, на которых работает устройство, на бумаге высыхают практически мгновенно – отпечатанный текст не будет смазываться и оставлять следов на руках. Они устойчивы даже к воде – нечаянно попавшие брызги не сделают текст «поплывшим». Хороший бонус – легкая перезаправка, полученная благодаря технологии EcoTank.
Принтер оснащен функцией двусторонней печати. Устройство компактно, что позволяет его разместить даже на очень ограниченном рабочем пространстве.
Основные характеристики:
Компактный настольный лазерный принтер, идеально подойдет для школьника. Оснащен лотком для бумаги на 150 листов, модулем оперативной памяти на 64 Гб и разъемом для чтения USB-накопителей.
Скорость печати этого принтера – 20 листов в минуту. Устройство оборудовано вместительным лотком для бумаги.
Простой в сборке и использовании – подключить его сможет даже человек, далекий от технологий. В комплект входит также диск с нужными драйверами и картридж, рассчитанный на 1600 листов.
Основные характеристики:
Этот лазерный принтер отлично подходит для домашнего использования. Скорость печати – до 18 листов в минуту с разрешением 2500×600 dpi. Нагрузка, с которой он спокойно справится, составляет примерно 5000 копий в месяц.
Устройство компактно, поэтому его можно легко переносить с места на место – вместе с картриджем он весит всего 5 кг. Размер лотков для подачи и выдачи бумаги стандартный: 150 и 100 листов.
Принтер прост в управлении, имеет высокое качество печати. Дополнительный бонус – доступная стоимость картриджей.
Основные характеристики:
За стильным дизайном корпуса скрывается неплохая скорость печати – до 35 страниц в минуту. Есть функция двусторонней печати, что еще больше оптимизирует работу. В базовую комплектацию входит картридж, рассчитанный на 3000 копий.
Также в комплектацию входит подробная инструкция для пользователя и USB-шнур. Рабочий объем печати до 50 000 страниц в месяц.
Основные характеристики:
Простой в подключении и удобный в использовании лазерный принтер, на котором можно распечатывать не только обычный текст, но и картинки. Поддерживает удаленное подключение, благодаря которому страница отпечатывается меньше чем через 10 секунд после подачи печати. Скорость работы устройства — 25 страниц в минуту. Поддерживает любую операционную систему: Linux, Windows, Mac. Совместим с инструментами AirPrint, Mopria и Google Cloud Print. Можно печатать с любых электронных устройств – планшетов, смартфонов, используя передачу данных по Wi-Fi. Имеет компактные размеры – установить его можно даже в очень ограниченном рабочем пространстве. Принтер оснащен фронтальным доступом, что значительно облегчает обслуживание аппарата.
Основные характеристики:
Компактное струйное МФУ, которое может заменить сразу 3 устройства: принтер, копир и сканер. Для того, чтобы расположить его возле своего рабочего места, большой площади не потребуется. А благодаря стильному и лаконичному дизайну оно впишется в любой интерьер.
Принтер поддерживает Wi-Fi, благодаря чему он может подключаться к любому цифровому устройству – ноутбуку, смартфону, планшету – без дополнительных шнуров и проводов. Так владелец не только сможет в любой момент распечатать нужный документ, но и сохранить результаты сканирования в памяти своего устройства (лэп-топа или смартфона).
Основные характеристики:
Струйное МФУ с ярким дизайном и хорошими характеристиками: совмещает в себе одновременно 3 устройства – принтер, копир и сканер. Имеет хорошую базовую комплектацию, в которую входят кабели питания, USB-шнур, диск с драйверами, картриджи с черно-белой и цветной красками.
Обладает маленьким весом – полная комплектация менее 2,5 кг. Есть возможность выбрать расцветку: принтер представлен в бирюзовом, коралловом или классическом светло-сером цвете.
Лоток для забора бумаги расположен сверху, рассчитан на 60 листов. Лоток для распечаток имеет скромные размеры, и способен выдерживать до 25 листов.
Основные характеристики:
Этот струйный принтер предназначен для распечатки цветных и монохромных документов. Есть возможность автоматической двусторонней печати. Аппарат поддерживает Wi-Fi, что позволит распечатывать документы не только со стационарного компьютера, но и с удаленного устройства – смартфона, планшета.
HP Officejet Pro 6230 ePrinter оснащен 4 картриджами, что делает возможным печать не только обычных черно-белых документов, но и цветных фотографий. Скорость печати – 18 листов в минуту.
Установочный диск с драйверами предусмотрен в базовой комплектации, поэтому с настройкой ни у кого проблем не возникнет.
Основные характеристики:
Компактный и удобный в пользовании струйный принтер, в котором вместо картриджей используются специальные емкости для чернил. Благодаря этому себестоимость распечатанных документов максимально низкая.
Скорость печати очень быстрая – до 32 страниц в минуту. Простая установка и настройка. Работает практически на всех типах бумаги, прост в использовании и настройке. Идеален для тех, кому надо много распечатывать.
Основные характеристики:
Это струйный принтер для качественной печати документов и фотографий. Может подключаться не только к компьютеру, но и к удаленным устройствам – смартфону, планшету. Это возможно благодаря Wi-Fi подключению. Работает со всеми известными операционными системами.
Есть функция двусторонней печати, что значительно облегчает работу с ним. Хорошая скорость печати: до 10 страниц в минуту монохромные документы и до 7 страниц в минуту цветные.
Есть возможность создавать в своем смартфоне или планшете ярлыки для быстрого доступа к функции печати. Высокое разрешение печати на выходе.
Основные характеристики:
Устройство, совмещающее в себе сразу три аппарата: принтер, сканер и копир. Отличное исполнение за доступную цену. Обладает низким классом энергопотребления – при работе потребялет всего 9Вт, а в режиме ожидания 1Вт.
Качество печати достойное, при работе не допускает дефектов: на выходе пользователь получает отпечатки, характеризующиеся четкостью, реалистичностью оттенков и детализированной структурой.
Этот принтер легко и быстро подготовить к работе: ему не нужно дополнительное время на разогрев. Дополнительный бонус: совместимость с картриджами большой емкости, возможность самостоятельной заправки.
Что такое принтеры, как выбрать и распечатывать на них документы — такие вопросы часто задают люди, впервые столкнувшись с офисной техникой. Тем более что у этого оборудования есть варианты с разными характеристиками и назначением: от самых примитивных до мультифункциональных, способных осуществлять создание красочных фото, подключаться к телефону и планшетным ПК. Чтобы найти оптимальное решение, стоит изучить виды и типы принтеров для печати, рекомендации по обращению с ними более подробно.
Что это такое и для чего нужны?
Принтер — устройство, предназначенное для распечатывания документов, относится к разряду периферийных устройств, подключаемых к ПК. В зависимости от назначения такая техника может производить малотиражное создание информационных файлов в виде текста или графического изображения на бумаге, пленке. Разрешение в случае с фотопечатью зависит от типа принтера и его размеров. По сравнению с МФУ у таких устройств меньше число выполняемых функций: нет сканера, копировального блока, но они доступны по цене и сохраняют свою популярность, несмотря на появление более многозадачного оборудования.
От профессионального полиграфического оборудования принтеры тоже отличаются. В первую очередь скоростью и объемами печати. В зависимости от производительности принято выделять домашние, универсальные и офисные модели. Современные принтеры могут работать не только при подключении к ПК через проводное соединение.
Наличие модулей Bluetooth и Wi-Fi, слотов для USB-флеш-накопителей и microSD, карт памяти позволяет существенно расширить перечень доступных способов получения данных.
История создания
Впервые идея создания печатных устройств для документов, по аналогии с типографскими станками, возникла еще в 1835 году, но не получила развития из-за несовершенства технических возможностей того времени. Спустя почти 120 лет, в 1953 году мечты о портативных печатных машинах воплотились в жизнь. С появлением портативных компьютеров инженерам пришлось искать способы соединения традиционной механической печати с современной электроникой. Так появились лепестковые принтеры или Uniprinter, разработанные компанией Remington-Rand.
Скорость печати в этих машинах достигала рекордных показателей. Первые образцы могли в течение 1 минуты напечатать до 78000 знаков. В дальнейшем это качество было усовершенствовано, практически полностью лишив обычных машинисток работы. Печать стала быстрее — оттиски буквально вылетали из лотка, их приходилось ловить и собирать.
Термопечатные принтеры изобрели уже в 1981 году, они были монохромными. В коммерческую продажу струйный Canon BJ-80 поступил 4 года спустя.
Цветные принтеры, работающие по термопечатной технологии, вышли в серийное производство уже в 1988 году. Первая подобная модель поддерживала формат печати А2 и разрешение 400 dpi.
Лазерная технология печати опередила свое время, ее прототип – электрография или ксерография – был разработан в 1938 году. Конструкция оборудования того времени уже имела фотобарабан, коротрон или вал заряда. Первые разработки современных версий были выполнены компанией Xerox в 1971 году. В производство для коммерческих предприятий они были запущены к концу 70-х годов прошлого века, а модели массового назначения появились лишь в 1984 году. Первопроходцем в этом направлении стала компания Hewlett-Packard, создавшая легендарную модель HP LaserJet.
Принцип работы
О том, как работает принтер, стоит поговорить более подробно. В зависимости от типа устройства нанесение изображения на поверхность листа бумаги происходит разными способами. Но принцип их действия всегда один: построение комбинации точек в определенной последовательности. Чем меньше размер каждого элемента, тем точнее и детальнее будет результат.
В большинстве современных принтеров используется сухой краситель — тонер, в струйных моделях пигмент разбрызгивается, в сублимационных – применяется метод испарения чернил с пленок.
По принципу действия различия заключаются в ряде признаков.
- В лазерных принтерах построение изображения происходит при помощи лазера непосредственно на вращающемся барабане. Затем на его поверхность распыляется сухой тонер, оставляющий оттиск на бумаге. Конечный этап — «запекание» под термическим воздействием нагретого ролика.
- В струйных устройствах есть подвижная головка, не касающаяся листа бумаги. Перемещаясь, она распыляет чернила через сопла, их количество варьируется от 12 до 256.
- В матричном принтере подвижная головка перемещается внутри каретки вдоль бумажного листа. На нее подаются электрически импульсы. В самой головке находится 9-24 игл, контактирующих с электромагнитом. При подаче тока иголка смещается, контактирует с красящей лентой.
Это основные моменты, которые необходимо знать о принципах работы принтеров разного типа.
Обзор видов
Принтеры бывают разными: лазерными или матричными, струйными и сублимационными, имеют большой формат либо портативные габариты. Их базовая классификация учитывает именно способ печати, применяемый в устройстве, но есть и другие основные характеристики. Среди них – назначение оборудования: для печати на кружках, на дисках, на бумажных листах, для создания фотоснимков применяются разные приборы.
Кроме того, важно: печатает жидкими красками модель или использует более экономичный тонер в виде порошка, есть ли функции цветной передачи изображения.
Матричные
Редко используемый сегодня вариант. Этот вид принтеров наиболее близок к классическим печатным машинкам, в нем есть подвижная каретка и матрица в виде головки с набором игл. Перенос оттиска производится построчно при надавливании остриями на красящую ленту. В головке установлено от 9 до 24 игл – чем их больше, тем четче получается оттиск. Сегодня матричная печать сохранилась в кассовых аппаратах.
К преимуществам этого метода можно отнести неприхотливость в работе. Готовые оттиски не боятся механического истирания и контакта с влагой. Но матричные принтеры работают медленно, шумно и не дают высокой детализации изображения.
Лазерные
Фактически за почти столетие с момента изобретения ксерографии эта технология претерпела лишь незначительные изменения. Лазерная печать на принтере подходит для документов, графиков и диаграмм, фотоснимков. В ней используется порошковый краситель, который при нагреве запекается, образуя прочное соединение с бумагой. Оттиски не боятся выцветания, трения влаги, а сами лазерные принтеры малочувствительны к качеству бумаги.
Сами устройства стоят дороже, но более просты в обслуживании, имеют впечатляющий рабочий ресурс.
Струйные
Печатное оборудование этого типа применяют и в промышленном создании рекламной продукции, и дома или в офисе. Струйные принтеры обладают высокой скоростью печати, формируют изображение на основе множества точек. В качестве печатного элемента выступает матрица с соплами, подводом красящих веществ – емкости встраиваются в картридж или монтируются в корпусе. Из-за большого расхода красящего вещества в струйных принтерах в обиход вошли более экономичные варианты с СНПЧ — системой непрерывной подачи чернил. На большинство обычных моделей ее можно установить в виде внешнего блока.
Струйные принтеры самые разнообразные по функциональным возможностям и совместимости с разными типами красителей. Среди них есть варианты:
- на водной основе, самые доступные;
- пигментные для фотопечати;
- сольвентные (полиграфические) для рекламной продукции;
- на масляной базе для промышленной маркировки;
- спиртовые с ускоренным циклом высыхания;
- термотрансферные для переноса принтов на ткани.
По назначению выделяют домашние и офисные модели, рекламные — интерьерные для создания декора и широкоформатные. Для печати оттисков с фотографий используют устройства с СНПЧ. Для салонов ногтевого сервиса выпускают специальные маникюрные устройства, а для создания декоративных принтов на дисках и других предметах – сувенирные.
Струйные модели отличаются тихой, почти бесшумной работой, хорошей производительностью и отличной цветопередачей. Их основной недостаток — высокий расход чернил.
Кроме того, техника требует покупки правильной бумаги. При долгом простое краски высыхают.
Читайте также: