Stampante (informatica)

La scelta della tecnologia di stampa ha un grande effetto sul costo della stampante e sui costi di funzionamento, sulla velocità, sulla qualità e sulla permanenza dei documenti e sul rumore. Alcune tecnologie di stampa non funzionano con certi tipi di supporti fisici, come la carta carbone o i lucidi.

Un secondo aspetto della tecnologia di stampa che viene spesso dimenticato è la resistenza alle alterazioni: l’inchiostro liquido, come quello di una testina a getto d’inchiostro o di un nastro di tessuto, viene assorbito dalle fibre della carta, quindi i documenti stampati con inchiostro liquido sono più difficili da alterare rispetto ai documenti stampati con toner o inchiostri solidi, che non penetrano sotto la superficie della carta.

Gli assegni possono essere stampati con inchiostro liquido o su carta speciale per assegni con ancoraggio del toner in modo che le alterazioni possano essere rilevate. La parte inferiore leggibile a macchina di un assegno deve essere stampata con toner o inchiostro MICR. Le banche e altre stanze di compensazione impiegano apparecchiature di automazione che si basano sul flusso magnetico di questi caratteri appositamente stampati per funzionare correttamente.

Tecnologia di stampa modernaModifica

Le seguenti tecnologie di stampa si trovano abitualmente nelle stampanti moderne:

Stampanti a tonerModifica

Una stampante laser produce rapidamente testo e grafica di alta qualità. Come le fotocopiatrici digitali e le stampanti multifunzione (MFP), le stampanti laser impiegano un processo di stampa xerografico ma differiscono dalle fotocopiatrici analogiche in quanto l’immagine è prodotta dalla scansione diretta di un raggio laser attraverso il fotorecettore della stampante.

Un’altra stampante a toner è la stampante a LED che utilizza una serie di LED invece di un laser per far aderire il toner al tamburo di stampa.

Stampanti a getto d’inchiostro liquidoModifica

Cartuccia di inchiostro liquido della stampante a getto d’inchiostro Hewlett-Packard HP 845C

HP Deskjet, una stampante a getto d’inchiostro

Le stampanti a getto d’inchiostro funzionano spingendo gocce di inchiostro liquido di dimensioni variabili su quasi tutte le pagine. Sono il tipo più comune di stampante per computer usata dai consumatori.

Stampanti a inchiostro solidoModifica

Le stampanti a inchiostro solido, note anche come inchiostro a cambiamento di fase o stampanti a inchiostro a caldo, sono un tipo di stampante a trasferimento termico, stampante a fogli grafici o stampante 3D. Usano bastoncini solidi, pastelli, perle o materiali di inchiostro granulare. Gli inchiostri comuni sono inchiostro colorato CMYK, simile nella consistenza alla cera delle candele, che sono fusi e alimentati in una testa di stampa azionata da un cristallo piezoelettrico. Una testina di stampa a trasferimento termico getta l’inchiostro liquido su un tamburo rotante rivestito d’olio. La carta passa poi sopra il tamburo di stampa, al che l’immagine viene immediatamente trasferita, o trasfusa, sulla pagina. Le stampanti a inchiostro solido sono più comunemente usate come stampanti da ufficio a colori e sono eccellenti per stampare su lucidi e altri supporti non porosi. Le stampanti a inchiostro solido possono produrre risultati eccellenti con testo e immagini. Alcune stampanti a inchiostro solido si sono evolute per stampare modelli 3D. I costi di acquisizione e di funzionamento sono simili alle stampanti laser. Gli svantaggi di questa tecnologia includono un alto consumo di energia e lunghi tempi di riscaldamento da uno stato freddo. Inoltre, alcuni utenti si lamentano che le stampe risultanti sono difficili da scrivere, in quanto la cera tende a respingere gli inchiostri dalle penne, e sono difficili da alimentare attraverso alimentatori automatici di documenti, ma queste caratteristiche sono state notevolmente ridotte nei modelli successivi. Questo tipo di stampante a trasferimento termico è disponibile solo da un produttore, Xerox, prodotta come parte della loro linea di stampanti per ufficio Xerox Phaser. In precedenza, le stampanti a inchiostro solido erano prodotte da Tektronix, ma Tektronix ha venduto l’attività di stampa a Xerox nel 2001.

Stampanti a sublimazioneEdit

Una cartuccia a sublimazione smontata

Una stampante a sublimazione (o stampante dye-sub) è una stampante che impiega un processo di stampa che utilizza il calore per trasferire il colore su un supporto come una scheda di plastica, carta o tela. Il processo è di solito quello di stendere un colore alla volta usando un nastro che ha dei pannelli di colore. Le stampanti dye-sub sono destinate principalmente ad applicazioni a colori di alta qualità, compresa la fotografia a colori; e sono meno adatte per il testo. Mentre una volta erano la provincia delle tipografie di fascia alta, le stampanti a sublimazione sono ora sempre più utilizzate come stampanti fotografiche dedicate ai consumatori.

Stampanti termicheModifica

Stampante per ricevute che stampa una timeline di Twitter

Le stampanti termiche lavorano riscaldando selettivamente regioni di carta speciale sensibile al calore. Le stampanti termiche monocromatiche sono usate in registratori di cassa, bancomat, distributori di benzina e alcune vecchie macchine fax economiche. I colori possono essere ottenuti con carte speciali e diverse temperature e tassi di riscaldamento per i diversi colori; questi fogli colorati non sono necessari nella stampa in bianco e nero. Un esempio è Zink (un portmanteau di “zero inchiostro”).

Tecnologie di stampa obsolete e per scopi specialiModifica

Epson MX-80, un popolare modello di stampante a matrice di punti in uso per molti anni

Le seguenti tecnologie sono obsolete, o limitate ad applicazioni speciali anche se la maggior parte erano, un tempo, in uso diffuso.

Stampanti a impattoModifica

Le stampanti a impatto si basano su un impatto forzato per trasferire l’inchiostro al supporto. La stampante a impatto usa una testina di stampa che colpisce la superficie del nastro d’inchiostro, premendo il nastro d’inchiostro contro la carta (simile all’azione di una macchina da scrivere), o, meno comunemente, colpisce il retro della carta, premendo la carta contro il nastro d’inchiostro (la IBM 1403 per esempio). Tutte, tranne la stampante a matrice di punti, si basano sull’uso di caratteri completamente formati, forme di lettere che rappresentano ciascuno dei caratteri che la stampante era in grado di stampare. Inoltre, la maggior parte di queste stampanti erano limitate alla stampa monocromatica, o a volte a due colori, in un singolo carattere alla volta, anche se il grassetto e la sottolineatura del testo potevano essere fatti tramite “overstriking”, cioè la stampa di due o più impressioni o nella stessa posizione del carattere o leggermente sfalsate. Le varietà di stampanti a impatto includono stampanti derivate da macchine da scrivere, stampanti derivate da telescriventi, stampanti a margherita, stampanti a matrice di punti e stampanti a linee. Le stampanti a matrice di punti rimangono di uso comune nelle aziende in cui si stampano moduli in più parti. Una panoramica sulla stampa a impatto contiene una descrizione dettagliata di molte delle tecnologie usate.

Stampanti derivate dalla macchina da scrivereModifica

elemento di stampa a palla da stampante IBM Selectric

Diverse stampanti per computer erano semplicemente versioni controllabili dal computer di macchine da scrivere elettriche esistenti. Le stampanti Friden Flexowriter e IBM Selectric erano gli esempi più comuni. La Flexowriter stampava con un meccanismo convenzionale di barra da scrivere, mentre la Selectric usava il ben noto meccanismo di stampa “golf ball” dell’IBM. In entrambi i casi, la forma della lettera colpiva un nastro che veniva premuto contro la carta, stampando un carattere alla volta. La velocità massima della stampante Selectric (la più veloce delle due) era di 15,5 caratteri al secondo.

Stampanti derivate dalla telescriventeModifica

La comune teleprinter poteva essere facilmente interfacciata con il computer e divenne molto popolare, tranne che per i computer prodotti dalla IBM. Alcuni modelli utilizzavano un “typebox” che veniva posizionato, negli assi X e Y, da un meccanismo, e la forma di lettera selezionata veniva colpita da un martello. Altri usavano un cilindro di stampa in un modo simile a quello in cui le macchine da scrivere Selectric usavano la loro sfera di stampa. In entrambi i casi, la forma della lettera colpiva poi un nastro per stampare la forma della lettera. La maggior parte delle telescriventi operava a dieci caratteri al secondo anche se alcune raggiungevano i 15 CPS.

Stampanti a margheritaModifica

elemento di stampa “a margherita”

Le stampanti a margherita funzionano più o meno come una macchina da scrivere. Un martello colpisce una ruota con petali, la “ruota a margherita”, ogni petalo contiene una forma di lettera sulla sua punta. La forma della lettera colpisce un nastro d’inchiostro, depositando l’inchiostro sulla pagina e stampando così un carattere. Ruotando la margherita, si selezionano diversi caratteri per la stampa. Queste stampanti erano anche chiamate stampanti di qualità letteraria perché potevano produrre un testo chiaro e nitido come quello di una macchina da scrivere. Le stampanti letter-quality più veloci stampavano a 30 caratteri al secondo.

Stampanti a matrice di puntiModifica

Esempio di output da stampante a matrice di punti a 9 pin (un carattere espanso per mostrare i dettagli)

Il termine stampante a matrice di punti è usato per le stampanti a impatto che usano una matrice di piccoli pin per trasferire l’inchiostro sulla pagina. Il vantaggio delle stampanti a matrice di punti rispetto alle altre stampanti a impatto è che possono produrre immagini grafiche oltre al testo; tuttavia il testo è generalmente di qualità inferiore rispetto alle stampanti a impatto che usano i caratteri (type).

Le stampanti a matrice di punti possono essere ampiamente divise in due classi principali:

• Stampanti a filo balistico
• Stampanti ad energia solare

Le stampanti a matrice di punti possono essere a caratteri o a linee (cioè una singola serie orizzontale di pixel sulla pagina), in riferimento alla configurazione della testina di stampa.

Negli anni ’70 e ’80, le stampanti a matrice di punti erano uno dei tipi più comuni di stampanti usate per uso generale, come per uso domestico e per piccoli uffici. Queste stampanti avevano normalmente 9 o 24 pin sulla testina di stampa (esistevano anche le prime stampanti a 7 pin, che non stampavano i discendenti). C’è stato un periodo, durante la prima era dell’home computer, in cui una gamma di stampanti è stata prodotta sotto molti marchi, come il Commodore VIC-1525 che utilizzava il sistema Seikosha Uni-Hammer. Questo utilizzava un singolo solenoide con un percussore obliquo che sarebbe stato azionato 7 volte per ogni colonna di 7 pixel verticali mentre la testina si muoveva ad una velocità costante. L’angolo del percussore allineava i punti verticalmente anche se la testa si era mossa di una spaziatura di punti nel tempo. La posizione verticale dei punti era controllata da una piastra a coste longitudinali sincronizzata dietro la carta che ruotava rapidamente con una costa che si spostava verticalmente di sette spaziature di punti nel tempo necessario per stampare una colonna di pixel. Le testine di stampa a 24 pin erano in grado di stampare a una qualità superiore e iniziarono a offrire stili di caratteri aggiuntivi e furono commercializzate come Near Letter Quality da alcuni venditori. Una volta che il prezzo delle stampanti a getto d’inchiostro scese al punto in cui erano competitive con le stampanti ad aghi, le stampanti ad aghi cominciarono a cadere in disgrazia per l’uso generale.

Alcune stampanti ad aghi, come la NEC P6300, possono essere aggiornate per stampare a colori. Questo si ottiene attraverso l’uso di un nastro a quattro colori montato su un meccanismo (fornito in un kit di aggiornamento che sostituisce il meccanismo standard del nastro nero dopo l’installazione) che solleva e abbassa i nastri secondo necessità. La grafica a colori viene generalmente stampata in quattro passaggi a risoluzione standard, rallentando così notevolmente la stampa. Di conseguenza, la grafica a colori può richiedere fino a quattro volte più tempo per essere stampata rispetto alla grafica monocromatica standard, o fino a 8-16 volte più tempo in modalità ad alta risoluzione.

Le stampanti a matrice di punti sono ancora comunemente usate in applicazioni a basso costo e di bassa qualità come i registratori di cassa, o in applicazioni esigenti e di volume molto elevato come la stampa di fatture. La stampa a impatto, a differenza della stampa laser, permette di applicare la pressione della testina di stampa a una pila di due o più moduli per stampare documenti in più parti come le fatture di vendita e le ricevute delle carte di credito utilizzando carta da lettere continua con carta carbone. Ha anche dei vantaggi in termini di sicurezza, poiché l’inchiostro impresso a forza in una matrice di carta è più difficile da cancellare in modo invisibile. Le stampanti a matrice di punti sono state sostituite anche come stampanti di ricevute dopo la fine del ventesimo secolo.

Stampanti di lineaModifica

Le stampanti a righe stampano un’intera riga di testo alla volta. Esistono quattro design principali.

Tamburo di stampa da stampante a tamburo

• Stampanti a tamburo, dove un tamburo rotante montato orizzontalmente porta l’intero set di caratteri della stampante ripetuto in ogni posizione di carattere stampabile. La stampante IBM 1132 è un esempio di stampante a tamburo. Le stampanti a tamburo si trovano anche nelle addizionatrici e in altre stampanti numeriche (POS), le dimensioni sono compatte poiché solo una dozzina di caratteri devono essere supportati.

Stampante di linea IBM 1403

• Stampanti a catena o a treno, dove il set di caratteri è disposto più volte intorno a una catena collegata o un insieme di slug di caratteri in una traccia che viaggia orizzontalmente oltre la linea di stampa. L’IBM 1403 è forse la più popolare ed è disponibile sia in varietà a catena che a treno. La stampante a nastro è una variante successiva in cui i caratteri sono impressi su un nastro d’acciaio flessibile. La LP27 della Digital Equipment Corporation è una stampante a nastro.
• Stampanti a barre, dove il set di caratteri è attaccato a una barra solida che si muove orizzontalmente lungo la linea di stampa, come la IBM 1443.
• Un quarto design, usato principalmente sulle prime stampanti come la IBM 402, presenta barre di caratteri indipendenti, una per ogni posizione stampabile. Ogni barra contiene il set di caratteri da stampare. Le barre si muovono verticalmente per posizionare il carattere da stampare davanti al martello di stampa.

In ogni caso, per stampare una linea, martelli precisamente temporizzati colpiscono il retro della carta nel momento esatto in cui il carattere corretto da stampare passa davanti alla carta. La carta preme in avanti contro un nastro che poi preme contro la forma del carattere e l’impressione della forma del carattere viene stampata sulla carta. Ogni sistema potrebbe avere lievi problemi di temporizzazione, che potrebbero causare un piccolo disallineamento dei caratteri stampati risultanti. Per le stampanti a tamburo o a barra, questo appariva come un disallineamento verticale, con i caratteri che venivano stampati leggermente sopra o sotto il resto della linea. Nelle stampanti a catena o a barre, il disallineamento era orizzontale, con i caratteri stampati che venivano accostati o allontanati. Questo era molto meno evidente alla visione umana rispetto al disallineamento verticale, dove i caratteri sembravano rimbalzare su e giù nella linea, quindi erano considerati come stampa di qualità superiore.

• Le stampanti a pettine, chiamate anche stampanti a matrice di linea, rappresentano il quinto design principale. Queste stampanti sono un ibrido tra la stampa a matrice di punti e la stampa a linee. In queste stampanti, un pettine di martelli stampa una porzione di una fila di pixel alla volta, ad esempio ogni ottavo pixel. Spostando il pettine avanti e indietro leggermente, l’intera fila di pixel può essere stampata, continuando l’esempio, in soli otto cicli. La carta poi avanza e viene stampata la riga di pixel successiva. Poiché è coinvolto molto meno movimento che in una stampante a matrice di punti convenzionale, queste stampanti sono molto veloci rispetto alle stampanti a matrice di punti e sono competitive in termini di velocità con le stampanti di linea a caratteri formati, pur essendo in grado di stampare la grafica a matrice di punti. La serie Printronix P7000 di stampanti a matrice di linea è ancora prodotta dal 2013.

Le stampanti a linea sono le più veloci di tutte le stampanti a impatto e sono utilizzate per la stampa di massa nei grandi centri di calcolo. Una stampante di linea può stampare a 1100 linee al minuto o più velocemente, spesso stampando pagine più rapidamente di molte stampanti laser attuali. D’altra parte, i componenti meccanici delle stampanti di linea operano con tolleranze strette e richiedono una regolare manutenzione preventiva (PM) per produrre una stampa di alta qualità. Non sono praticamente mai usate con i personal computer e sono state sostituite dalle stampanti laser ad alta velocità. L’eredità delle stampanti di linea vive in molti sistemi operativi, che usano le abbreviazioni “lp”, “lpr”, o “LPT” per riferirsi alle stampanti.

Stampanti elettrostatiche a inchiostro liquidoModifica

Le stampanti elettrostatiche a inchiostro liquido usano una carta con rivestimento chimico, che viene caricata dalla testina di stampa in base all’immagine del documento. La carta viene passata vicino a una pozza di inchiostro liquido con carica opposta. Le aree cariche della carta attirano l’inchiostro e formano così l’immagine. Questo processo è stato sviluppato dal processo di copia elettrostatica. La riproduzione del colore è molto accurata, e poiché non c’è riscaldamento la distorsione della scala è inferiore a ±0,1%. (Tutte le stampanti laser hanno una precisione di ±1%.)

In tutto il mondo, la maggior parte degli uffici di rilevamento ha usato questa stampante prima che i plotter a getto d’inchiostro a colori diventassero popolari. Le stampanti elettrostatiche a inchiostro liquido erano per lo più disponibili da 36 a 54 pollici (da 910 a 1.370 mm) di larghezza e anche a 6 colori. Queste erano anche usate per stampare grandi cartelloni pubblicitari. Fu introdotta per la prima volta da Versatec, che fu poi acquistata da Xerox. Anche la 3M produceva queste stampanti.

PlotterModifica

Un plotter a tamburo Calcomp 565

I plotter a penna erano una tecnologia di stampa alternativa un tempo comune negli studi di ingegneria e architettura. I plotter a penna si basano sul contatto con la carta (ma non sull’impatto, di per sé) e su penne speciali che vengono fatte scorrere meccanicamente sulla carta per creare testo e immagini. Poiché le penne producono linee continue, erano in grado di produrre disegni tecnici con una risoluzione più alta di quella ottenibile con la tecnologia a matrice di punti. Alcuni plotter usavano carta a rullo, e quindi avevano una restrizione minima sulla dimensione dell’output in una dimensione. Questi plotter erano in grado di produrre disegni abbastanza grandi.

Altre stampantiModifica

Un certo numero di altri tipi di stampanti sono importanti per ragioni storiche, o per usi speciali.

• Minilab digitale (carta fotografica)
• Stampanti elettrolitiche
• Stampante a scintilla
• Stampante a codice a barre tecnologie multiple, tra cui: stampa termica, stampa a getto d’inchiostro e stampa laser di codici a barre
• Stampanti a spruzzo per cartelloni/insegne
• Incisione laser (imballaggio prodotti) stampanti industriali
• Microsfere (carta speciale)