Tiskárna (výpočetní technika)

Výběr technologie tisku má velký vliv na cenu tiskárny a náklady na provoz, rychlost, kvalitu a stálost dokumentů a hlučnost. Některé technologie tiskáren nepracují s určitými typy fyzických médií, například s karbonovým papírem nebo průhlednými fóliemi.

Druhým aspektem technologie tiskáren, na který se často zapomíná, je odolnost proti změnám: tekutý inkoust, například z inkoustové hlavy nebo textilní pásky, se vstřebává do vláken papíru, takže dokumenty vytištěné tekutým inkoustem se obtížněji mění než dokumenty vytištěné tonerem nebo tuhými inkousty, které nepronikají pod povrch papíru.

Šekové papíry lze tisknout tekutým inkoustem nebo na speciální šekový papír s ukotvením toneru, aby bylo možné zjistit změny. Strojově čitelná spodní část šeku musí být vytištěna pomocí toneru nebo inkoustu MICR. Banky a další clearingová centra používají automatizační zařízení, která pro správnou funkci spoléhají na magnetický tok z těchto speciálně vytištěných znaků.

Moderní technologie tiskuEdit

Následující tiskové technologie se běžně vyskytují v moderních tiskárnách:

Tiskárny na bázi toneruEdit

Laserová tiskárna rychle vytváří vysoce kvalitní text a grafiku. Stejně jako digitální kopírky a multifunkční tiskárny (MFP) využívají laserové tiskárny xerografický proces tisku, ale od analogových kopírek se liší tím, že obraz vzniká přímým snímáním laserového paprsku přes fotoreceptor tiskárny.

Další tiskárnou na bázi toneru je tiskárna LED, která místo laseru používá soustavu diod LED, jež způsobují přilnutí toneru k tiskovému bubnu.

Tiskárny s tekutým inkoustemUpravit

Kazeta s tekutým inkoustem z inkoustové tiskárny Hewlett-Packard HP 845C

HP Deskjet, inkoustová tiskárna

Inkoustové tiskárny pracují tak, že vytlačují různě velké kapičky tekutého inkoustu na téměř libovolně velkou stránku. Jsou nejběžnějším typem počítačových tiskáren používaných spotřebiteli.

Tiskárny s tuhým inkoustemUpravit

Tiskárny s tuhým inkoustem, známé také jako tiskárny s fázovou výměnou inkoustu nebo tiskárny s tavným inkoustem, jsou typem termotransferové tiskárny, tiskárny grafických listů nebo 3D tiskárny . Používají pevné tyčinky, pastelky, perly nebo granulované inkoustové materiály. Běžnými inkousty jsou inkousty v barvě CMYK, konzistencí podobné vosku na svíčky, které se roztaví a přivedou do tiskové hlavy ovládané piezokrystaly. Termotransferová tisková hlava vystřikuje tekutý inkoust na rotující, olejem potažený buben. Papír pak prochází přes tiskový buben a obraz se okamžitě přenese na stránku. Tiskárny s tuhým inkoustem se nejčastěji používají jako barevné kancelářské tiskárny a jsou vynikající pro tisk na průhledné fólie a jiná neporézní média. Tiskárny s tuhým inkoustem mohou dosahovat vynikajících výsledků při tisku textu a obrázků. Některé tiskárny s pevným inkoustem se vyvinuly pro tisk 3D modelů. Pořizovací a provozní náklady jsou podobné jako u laserových tiskáren. Mezi nevýhody této technologie patří vysoká spotřeba energie a dlouhá doba zahřívání ze studeného stavu. Někteří uživatelé si také stěžují, že se na výsledné výtisky špatně píše, protože vosk má tendenci odpuzovat inkoust z pera, a obtížně se podávají přes automatické podavače dokumentů, ale tyto vlastnosti byly u pozdějších modelů výrazně omezeny. Tento typ termotransferové tiskárny je k dispozici pouze od jednoho výrobce, společnosti Xerox, vyráběné jako součást její řady kancelářských tiskáren Xerox Phaser. Dříve tiskárny s pevným inkoustem vyráběla společnost Tektronix, která však v roce 2001 prodala svou tiskovou divizi společnosti Xerox.

Tiskárny se sublimačním barvivemUpravit

Rozebraná sublimační kazeta

Sublimační tiskárna (nebo také sublimační tiskárna) je tiskárna, která využívá tiskový proces využívající teplo k přenosu barviva na médium, jako je plastová karta, papír nebo plátno. Tento proces obvykle spočívá v nanášení jedné barvy najednou pomocí pásky, která má barevné panely. Dye-sub tiskárny jsou určeny především pro vysoce kvalitní barevné aplikace, včetně barevných fotografií; méně vhodné jsou pro tisk textu. Zatímco kdysi byly doménou špičkových tiskáren, nyní se sublimační tiskárny stále častěji používají jako specializované fotografické tiskárny pro spotřebitele.

Termální tiskárnyEdit

Tiskárna účtenek tiskne časovou osu Twitteru

Termální tiskárny fungují tak, že selektivně zahřívají oblasti speciálního papíru citlivého na teplo. Monochromatické termální tiskárny se používají v pokladnách, bankomatech, benzinových automatech a některých starších levných faxech. Barev lze dosáhnout pomocí speciálních papírů a různých teplot a rychlostí ohřevu pro různé barvy; tyto barevné listy nejsou při černobílém výstupu nutné. Jedním z příkladů je Zink (portmanteau z anglického „zero ink“ – nulový inkoust).

Zastaralé a speciální tiskové technologieEdit

Epson MX-80, populární model jehličkové tiskárny používaný po mnoho let

Následující technologie jsou buď zastaralé, nebo omezené na speciální aplikace, i když většina z nich byla svého času široce používána.

Rázové tiskárnyUpravit

Rázové tiskárny se při přenosu inkoustu na médium spoléhají na násilný úder. Rázová tiskárna používá tiskovou hlavu, která buď naráží na povrch inkoustové pásky, čímž přitlačuje inkoustovou pásku k papíru (podobně jako u psacího stroje), nebo, méně často, naráží na zadní stranu papíru, čímž přitlačuje papír k inkoustové pásce (například IBM 1403). Všechny kromě jehličkových tiskáren spoléhají na použití plně vytvořených znaků, tvarů písmen, které představují každý ze znaků, které byla tiskárna schopna vytisknout. Kromě toho byla většina těchto tiskáren omezena na jednobarevný nebo někdy dvoubarevný tisk jedním typem písma najednou, ačkoli tučné písmo a podtržení textu bylo možné provést „přeškrtnutím“, tj. vytištěním dvou nebo více otisků buď ve stejné pozici znaku, nebo mírně posunutých. Mezi druhy impaktních tiskáren patří tiskárny odvozené od psacího stroje, tiskárny odvozené od dálnopisu, tiskárny se stokorunovým kolečkem, jehličkové tiskárny a řádkové tiskárny. Jehličkové tiskárny se stále běžně používají v podnicích, kde se tisknou vícedílné formuláře. Přehled nárazového tisku obsahuje podrobný popis mnoha používaných technologií.

Tiskárny odvozené od psacích strojůUpravit

prvek tisku na psacím stroji z tiskárny typu IBM Selectric

Několik různých počítačových tiskáren byly jednoduše počítačově řízené verze stávajících elektrických psacích strojů. Nejběžnějšími příklady byly tiskárny Friden Flexowriter a IBM Selectric. Flexowriter tiskl pomocí konvenčního mechanismu psacího stroje, zatímco Selectric používal známý tiskový mechanismus IBM „golfový míček“. V obou případech pak tvar písmen udeřil na pásku, která byla přitlačena k papíru, a tiskl se jeden znak po druhém. Maximální rychlost tiskárny Selectric (rychlejší z obou typů) byla 15,5 znaku za sekundu.

Tiskárny odvozené od dálnopisuEdit

Běžnou dálnopisnou tiskárnu bylo možné snadno propojit s počítačem a stala se velmi populární s výjimkou počítačů vyráběných firmou IBM. Některé modely používaly „psací skříňku“, která se polohovala, v osách X a Y, pomocí mechanismu a zvolený tvar písmene se udeřil kladívkem. Jiné používaly psací válec podobným způsobem, jako psací stroje Selectric používaly svou psací kouli. V obou případech pak tvar písmen udeřil do pásky, která jej vytiskla. Většina dálnopisů pracovala rychlostí deset znaků za sekundu, i když několik z nich dosahovalo rychlosti 15 CPS.

Tiskárny se sedmikráskovým kolečkemUpravit

Tiskový prvek „sedmikráska“

Tiskárny s kolečkem fungují podobně jako psací stroje. Kladívko udeří na kolečko s okvětními lístky, „kopretinové kolečko“, přičemž každý okvětní lístek obsahuje na svém konci tvar písmene. Písmenný tvar naráží na inkoustovou pásku, která nanáší inkoust na stránku, a tím tiskne znak. Otáčením kopretiny se vybírají různé znaky pro tisk. Tyto tiskárny byly také označovány jako tiskárny s kvalitou písmen, protože dokázaly produkovat text, který byl stejně jasný a ostrý jako na psacím stroji. Nejrychlejší tiskárny dopisní kvality tiskly rychlostí 30 znaků za sekundu.

Jehličkové tiskárnyEdit

Ukázka výstupu z 9-ti jehličkové tiskárny (jeden znak rozšířen pro zobrazení detailů)

Termín jehličková tiskárna se používá pro nárazové tiskárny, které k přenosu inkoustu na stránku používají matici malých kolíků. Výhodou jehličkových tiskáren oproti ostatním nárazovým tiskárnám je, že kromě textu mohou vytvářet i grafické obrázky; text je však obecně horší kvality než u nárazových tiskáren, které používají tvary písmen (písmo).

Tiskárny s bodovou matricí lze obecně rozdělit do dvou hlavních tříd:

• Tiskárny s balistickým drátem
• Tiskárny s bodovou energií

Tiskárny s bodovou matricí mohou být buď znakové, nebo řádkové (tj. jedna horizontální řada pixelů po celé stránce), což se týká konfigurace tiskové hlavy.

V 70. a 80. letech 20. století byly jehličkové tiskárny jedním z nejběžnějších typů tiskáren používaných pro všeobecné použití, například pro domácí a malé kanceláře. Takové tiskárny měly obvykle na tiskové hlavě buď 9, nebo 24 pinů (existovaly i rané tiskárny se 7 kolíky, které netiskly sestupně). V rané éře domácích počítačů existovalo období, kdy se pod mnoha značkami vyráběla řada tiskáren, například Commodore VIC-1525 používající systém Seikosha Uni-Hammer. Ten používal jedinou cívku se šikmým úderníkem, který se aktivoval 7krát pro každý sloupec 7 vertikálních pixelů, zatímco hlava se pohybovala konstantní rychlostí. Úhel úderníku vyrovnával body ve svislém směru, i když se hlava za tu dobu posunula o jednu bodovou vzdálenost. Svislá poloha bodů byla řízena synchronizovanou podélně žebrovanou deskou za papírem, která se rychle otáčela s žebrem pohybujícím se svisle o sedm bodových rozestupů za dobu potřebnou k vytištění jednoho sloupce pixelů. Tiskové hlavy s 24 kolíky dokázaly tisknout ve vyšší kvalitě a začaly nabízet další styly písma a někteří prodejci je uváděli na trh jako Near Letter Quality. Jakmile cena inkoustových tiskáren klesla na úroveň, kdy byly konkurenceschopné s jehličkovými tiskárnami, začaly jehličkové tiskárny pro běžné použití upadat v nemilost.

Některé jehličkové tiskárny, například NEC P6300, lze upgradovat na barevný tisk. Toho je dosaženo použitím čtyřbarevné pásky umístěné na mechanismu (dodávaném v sadě pro upgrade, která po instalaci nahradí standardní mechanismus černé pásky), který pásky podle potřeby zvedá a spouští. Barevná grafika se obvykle tiskne ve čtyřech průchodech při standardním rozlišení, čímž se tisk značně zpomaluje. Výsledkem je, že tisk barevné grafiky může trvat až čtyřikrát déle než tisk standardní černobílé grafiky nebo až 8-16krát déle v režimu vysokého rozlišení.

Barevné jehličkové tiskárny se stále běžně používají v levných a nekvalitních aplikacích, jako jsou pokladny, nebo v náročných, velmi objemných aplikacích, jako je tisk faktur. Rázový tisk, na rozdíl od laserového tisku, umožňuje působením tlaku tiskové hlavy na stoh dvou nebo více formulářů tisknout vícedílné dokumenty, jako jsou prodejní faktury a účtenky z kreditních karet, s použitím průběžného kancelářského papíru se samopropisovacím papírem. Má také bezpečnostní výhody, protože inkoust vtištěný do papírové matrice silou je těžší neviditelně vymazat. Jehličkové tiskárny byly po konci dvacátého století vytlačovány i jako tiskárny účtenek.

Čárové tiskárnyEdit

Řádkové tiskárny tisknou celý řádek textu najednou. Existují čtyři základní provedení.

Tiskový buben z bubnové tiskárny

• Bubnové tiskárny, kde horizontálně umístěný rotující buben nese celou znakovou sadu tiskárny opakující se v každé pozici tisknutelného znaku. Příkladem bubnové tiskárny je tiskárna IBM 1132. Bubnové tiskárny se vyskytují také v sčítacích strojích a jiných numerických tiskárnách (POS), rozměry jsou kompaktní, protože je třeba podporovat pouze tucet znaků.

Řádková tiskárna IBM 1403

• Řetězové nebo vlakové tiskárny, kde je sada znaků uspořádána několikrát kolem spojeného řetězu nebo sady znakových šneků v dráze pohybující se vodorovně za tiskovou linkou. Asi nejoblíbenější je tiskárna IBM 1403, která se dodává v řetězové i vlakové variantě. Pásová tiskárna je pozdější varianta, kde jsou znaky vyraženy na pružném ocelovém pásu. LP27 od společnosti Digital Equipment Corporation je pásková tiskárna.
• Páskové tiskárny, kde je znaková sada připevněna k pevné liště, která se pohybuje vodorovně podél tiskové linky, jako například IBM 1443.
• Čtvrtá konstrukce, používaná hlavně u velmi raných tiskáren, jako je IBM 402, obsahuje nezávislé typové pruhy, jeden pro každou tisknutelnou pozici. Každý pruh obsahuje znakovou sadu, která se má vytisknout. Tyče se pohybují vertikálně, aby umístily znak, který má být vytištěn, před tiskové kladívko.

V každém případě pro vytištění řádku udeří přesně načasovaná kladívka o zadní stranu papíru přesně v okamžiku, kdy před papírem prochází správný znak, který má být vytištěn. Papír se přitlačí dopředu na pásku, která pak přitlačí na formu znaku a otisk formy znaku se vytiskne na papír. Každý systém může mít drobné problémy s časováním, které mohou způsobit drobné nesrovnalosti výsledných vytištěných znaků. U bubnových tiskáren nebo tiskáren s typovou lištou se to projevovalo jako vertikální nesouosost, kdy se znaky tiskly mírně nad nebo pod zbytkem řádku. U řetězových nebo čárových tiskáren se jednalo o horizontální nesouosost, kdy byly vytištěné znaky natěsnány blíže k sobě nebo dále od sebe. To bylo pro lidský zrak mnohem méně nápadné než vertikální nesouosost, kdy se zdálo, že znaky v řádku poskakují nahoru a dolů, takže byly považovány za kvalitnější tisk.

• Hřebenové tiskárny, nazývané také řádkové maticové tiskárny, představují pátou hlavní konstrukci. Tyto tiskárny jsou hybridem jehličkového a řádkového tisku. U těchto tiskáren tiskne hřeben kladívek najednou část řádku pixelů, například každý osmý pixel. Mírným posunutím hřebenu tam a zpět lze vytisknout celou řadu pixelů a pokračovat tak v příkladu v pouhých osmi cyklech. Poté se papír posune a vytiskne se další řada pixelů. Protože při tisku dochází k mnohem menšímu počtu pohybů než u konvenční jehličkové tiskárny, jsou tyto tiskárny ve srovnání s jehličkovými tiskárnami velmi rychlé a svou rychlostí konkurují řádkovým tiskárnám s formovanými znaky, přičemž jsou schopny tisknout i jehličkovou grafiku. Řada řádkových maticových tiskáren Printronix P7000 se vyrábí ještě v roce 2013.

Řádkové tiskárny jsou nejrychlejší ze všech úderových tiskáren a používají se pro hromadný tisk ve velkých výpočetních centrech. Řádková tiskárna může tisknout rychlostí 1100 řádků za minutu nebo rychleji a často tiskne stránky rychleji než mnoho současných laserových tiskáren. Na druhou stranu mechanické součásti řádkových tiskáren pracují s přísnými tolerancemi a vyžadují pravidelnou preventivní údržbu (PM), aby tiskly ve špičkové kvalitě. S osobními počítači se prakticky nepoužívají a v současné době je nahradily vysokorychlostní laserové tiskárny. Dědictví řádkových tiskáren přežívá v mnoha operačních systémech, které pro označení tiskáren používají zkratky „lp“, „lpr“ nebo „LPT“.

Elektrostatické tiskárny s tekutým inkoustemUpravit

Elektrostatické tiskárny s tekutým inkoustem používají papír s chemickým nátěrem, který je nabíjen tiskovou hlavou podle obrazu dokumentu. Papír prochází v blízkosti kaluže tekutého inkoustu s opačným nábojem. Nabité oblasti papíru přitahují inkoust a vytvářejí tak obraz. Tento proces se vyvinul z procesu elektrostatického kopírování. Reprodukce barev je velmi přesná, a protože nedochází k zahřívání, je zkreslení stupnice menší než ±0,1 %. (Všechny laserové tiskárny mají přesnost ±1 %.)

Ve světě používala většina průzkumných kanceláří tuto tiskárnu dříve, než se staly populárními barevné inkoustové plotry. Elektrostatické tiskárny s tekutým inkoustem byly většinou k dispozici v šířce 36 až 54 palců (910 až 1 370 mm) a také pro 6barevný tisk. Používaly se také k tisku velkých billboardů. Poprvé je představila společnost Versatec, kterou později koupila firma Xerox. Tyto tiskárny vyráběla také společnost 3M.

PlotteryEdit

Bubnový plotter Calcomp 565

Plottery na bázi pera byly alternativní technologií tisku, kdysi běžnou ve strojírenských a architektonických firmách. Plottery na bázi pera se spoléhají na kontakt s papírem (nikoli však na náraz jako takový) a na speciální pera, která se mechanicky přejíždí po papíře a vytvářejí text a obrázky. Vzhledem k tomu, že pera vytvářejí souvislé čáry, byly schopny vytvářet technické výkresy s vyšším rozlišením, než jakého bylo možné dosáhnout pomocí technologie bodové matrice. Některé plotry používaly papír podávaný v rolích, a proto měly minimální omezení velikosti výstupu v jednom rozměru. Tyto plottery byly schopny vytvářet poměrně rozměrné výkresy.

Další tiskárnyEdit

Z historických důvodů nebo pro speciální účely je důležitá řada dalších druhů tiskáren.

• Digitální minilaby (fotografický papír)
• Elektrolytické tiskárny
• Jiskrová tiskárna
• Tiskárna čárových kódů více technologií, včetně: termotisk, inkoustový tisk a laserový tisk čárových kódů
• Tiskárny nástěnných / nápisových barev ve spreji
• Laserové leptání (balení výrobků) průmyslové tiskárny
• Mikrosféra (speciální papír)