Printer (informatica)

De keuze van de printtechnologie is van grote invloed op de kosten van de printer en de gebruikskosten, de snelheid, de kwaliteit en de duurzaamheid van de documenten, en het geluidsniveau. Sommige printertechnologieën werken niet met bepaalde soorten fysieke media, zoals carbonpapier of transparanten.

Een tweede aspect van printertechnologie dat vaak wordt vergeten, is de bestendigheid tegen veranderingen: vloeibare inkt, zoals van een inkjetkop of stoffen lint, wordt geabsorbeerd door de papiervezels, zodat documenten die met vloeibare inkt zijn geprint moeilijker te veranderen zijn dan documenten die zijn geprint met toner of vaste inkt, die niet tot onder het papieroppervlak doordringt.

Cheques kunnen worden bedrukt met vloeibare inkt of op speciaal chequepapier met tonerverankering, zodat wijzigingen kunnen worden opgespoord. Het machineleesbare onderste gedeelte van een cheque moet worden bedrukt met MICR-toner of -inkt. Banken en andere clearinghuizen maken gebruik van automatiseringsapparatuur die voor een goede werking afhankelijk is van de magnetische flux van deze speciaal gedrukte tekens.

Moderne printtechnologieEdit

De volgende printtechnologieën worden routinematig aangetroffen in moderne printers:

Tonergebaseerde printersEdit

Een laserprinter produceert snel tekst en afbeeldingen van hoge kwaliteit. Net als digitale fotokopieerapparaten en multifunctionele printers (MFP’s), maken laserprinters gebruik van een xerografisch afdrukproces, maar verschillen zij van analoge fotokopieerapparaten doordat het beeld wordt geproduceerd door het rechtstreeks scannen van een laserstraal over de fotoreceptor van de printer.

Een andere printer op basis van toner is de LED-printer, die gebruik maakt van een reeks LED’s in plaats van een laser om toner aan de afdruktrommel te hechten.

Vloeibare inkjetprintersEdit

Vloeibare inktpatroon van Hewlett-Packard HP 845C inkjetprinter

HP Deskjet, een inkjetprinter

Inkjetprinters werken door druppeltjes vloeibare inkt van variabele grootte op bijna elk formaat pagina te duwen. Zij zijn het meest voorkomende type computerprinter dat door consumenten wordt gebruikt.

printers met vaste inktEdit

Solid ink printers, ook wel phase-change ink of hot-melt ink printers genoemd, zijn een type thermische transfer printer, grafische sheet printer of 3D printer . Ze gebruiken vaste stiften, krijtjes, parels of korrelige inktmaterialen. Gewone inkten zijn CMYK-gekleurde inkt, vergelijkbaar met kaarsvet, die wordt gesmolten en ingevoerd in een piëzokristalbediende printkop. Een thermotransferprintkop spuit de vloeibare inkt op een roterende, met olie beklede trommel. Het papier wordt vervolgens over de trommel geleid, waarna het beeld onmiddellijk op de pagina wordt overgebracht. Printers met vaste inkt worden meestal gebruikt als kleurenkantoorprinters en zijn uitstekend geschikt voor het printen op transparanten en andere niet-poreuze media. Printers met vaste inkt kunnen uitstekende resultaten produceren met tekst en afbeeldingen. Sommige printers met vaste inkt zijn geëvolueerd om 3D-modellen te printen. De aanschaf- en gebruikskosten zijn vergelijkbaar met die van laserprinters. Nadelen van de technologie zijn het hoge energieverbruik en de lange opwarmtijd vanuit koude toestand. Ook klagen sommige gebruikers dat de resulterende prints moeilijk te beschrijven zijn, omdat de was de neiging heeft inkt van pennen af te stoten, en moeilijk door automatische documentinvoerapparaten te voeren zijn, maar deze kenmerken zijn bij latere modellen aanzienlijk verminderd. Dit type thermotransfer printer is slechts verkrijgbaar bij één fabrikant, Xerox, als onderdeel van hun Xerox Phaser kantoorprinterlijn. Voorheen werden printers met vaste inkt vervaardigd door Tektronix, maar Tektronix verkocht de printactiviteiten in 2001 aan Xerox.

Dye-sublimatieprintersEdit

Een gedemonteerde dye-sublimatiecartridge

Een dye-sublimatieprinter (of dye-subprinter) is een printer die een drukproces toepast waarbij warmte wordt gebruikt om kleurstof over te brengen op een medium, zoals een plastic kaart, papier of canvas. Het proces bestaat er meestal in één kleur tegelijk aan te brengen met behulp van een lint dat is voorzien van kleurpanelen. Dye-sub printers zijn in de eerste plaats bedoeld voor kleurentoepassingen van hoge kwaliteit, met inbegrip van kleurenfotografie, en zijn minder geschikt voor tekst. Terwijl ze ooit het domein waren van high-end printshops, worden dye-sublimatieprinters nu steeds meer gebruikt als speciale fotoprinters voor consumenten.

Thermische printersEdit

Ontvangstbewijsprinter die een Twitter-tijdlijn afdrukt

Thermische printers werken door selectief gebieden van speciaal warmtegevoelig papier te verhitten. Monochrome thermische printers worden gebruikt in kassa’s, geldautomaten, benzinepompen en sommige oudere goedkope faxapparaten. Kleuren kunnen worden bereikt met speciaal papier en verschillende temperaturen en verhittingspercentages voor verschillende kleuren; deze gekleurde vellen zijn niet nodig bij zwart-wituitvoer. Een voorbeeld is Zink (een portmanteau van “zero ink”).

Verouderde en speciale afdruktechnologieënEdit

Epson MX-80, een populair model dot-matrixprinter dat vele jaren in gebruik is geweest

De volgende technologieën zijn ofwel verouderd, ofwel beperkt tot speciale toepassingen, hoewel de meeste ooit op grote schaal in gebruik zijn geweest.

SlagprintersEdit

Slagprinters maken gebruik van een krachtige slag om inkt op de media over te brengen. De impact printer gebruikt een printkop die ofwel het oppervlak van het inktlint raakt, waardoor het inktlint tegen het papier wordt gedrukt (vergelijkbaar met de actie van een typemachine), of, minder gebruikelijk, de achterkant van het papier raakt, waardoor het papier tegen het inktlint wordt gedrukt (de IBM 1403 bijvoorbeeld). Op de dot-matrix printer na zijn alle printers gebaseerd op het gebruik van volledig gevormde karakters, lettervormen die elk van de karakters voorstellen die de printer kon afdrukken. Bovendien waren de meeste van deze printers beperkt tot monochrome, of soms tweekleurige, afdrukken in één lettertype tegelijk, hoewel het vet maken en onderstrepen van tekst kon worden gedaan door “overstriking”, dat wil zeggen, het afdrukken van twee of meer afdrukken, hetzij op dezelfde tekenpositie, hetzij enigszins verschoven. Tot de soorten impactprinters behoren van de schrijfmachine afgeleide printers, van de teletypewriter afgeleide printers, daisywheel printers, dot-matrix printers, en lijnprinters. Dot-matrixprinters worden nog steeds veel gebruikt in bedrijven waar meerdelige formulieren worden gedrukt. Een overzicht van impact printing bevat een gedetailleerde beschrijving van veel van de gebruikte technologieën.

Van de schrijfmachine afgeleide printersEdit

typebal afdrukelement van IBM Selectric-type printer

Een aantal verschillende computerprinters waren eenvoudigweg computerbestuurbare versies van bestaande elektrische typemachines. De Friden Flexowriter en IBM Selectric-gebaseerde printers waren de meest voorkomende voorbeelden. De Flexowriter drukte af met een conventioneel typebalkmechanisme, terwijl de Selectric gebruik maakte van IBM’s bekende “golfbal”-drukmechanisme. In beide gevallen sloeg de lettervorm tegen een lint dat tegen het papier werd gedrukt, waardoor één karakter per keer werd afgedrukt. De maximumsnelheid van de Selectric-printer (de snellere van de twee) was 15,5 tekens per seconde.

Van de teletypewriter afgeleide printersEdit

De gewone teleprinter kon gemakkelijk aan de computer worden gekoppeld en werd zeer populair, met uitzondering van de computers die door IBM werden vervaardigd. Sommige modellen gebruikten een “letterdoos” die in de X- en Y-as door een mechanisme werd gepositioneerd, en de gekozen lettervorm werd met een hamer aangeslagen. Andere gebruikten een lettercilinder, zoals de Selectric schrijfmachines hun letterkogel gebruikten. In beide gevallen sloeg de lettervorm vervolgens op een lint om de lettervorm af te drukken. De meeste teleprinters werkten met tien tekens per seconde, hoewel enkele 15 CPS haalden.

Daisy wheel printersEdit

“daisy wheel” print element

Daisy wheel printers werken ongeveer op dezelfde manier als een typemachine. Een hamer slaat op een wiel met bloemblaadjes, de “margrietschijf”, waarvan elk bloemblaadje aan het uiteinde een lettervorm bevat. De lettervorm slaat tegen een inktlint, waardoor de inkt op de pagina terechtkomt en een letter wordt afgedrukt. Door aan de margrietschijf te draaien, worden verschillende tekens geselecteerd om te worden afgedrukt. Deze printers werden ook wel letterkwaliteitprinters genoemd, omdat ze een tekst konden produceren die net zo helder en scherp was als een typemachine. De snelste letter-kwaliteit printers printten met 30 tekens per seconde.

Dot-matrix printersEdit

Voorbeelduitvoer van 9-pins dotmatrixprinter (één teken uitgebreid om detail te tonen)

De term dotmatrixprinter wordt gebruikt voor impactprinters die een matrix van kleine pinnetjes gebruiken om inkt op de pagina over te brengen. Het voordeel van dotmatrixprinters ten opzichte van andere impactprinters is dat zij naast tekst ook grafische afbeeldingen kunnen produceren; de tekst is doorgaans echter van mindere kwaliteit dan die van impactprinters die lettervormen (type) gebruiken.

Dot-matrix printers kunnen grofweg in twee grote klassen worden verdeeld:

• Ballistic wire printers
• Stored energy printers

Dot-matrix printers kunnen karakter- of lijngebaseerd zijn (dat wil zeggen, een enkele horizontale reeks pixels over de pagina), verwijzend naar de configuratie van de printkop.

In de jaren zeventig en tachtig waren dotmatrixprinters een van de meer gangbare typen printers voor algemeen gebruik, zoals voor thuisgebruik en kleine kantoren. Dergelijke printers hadden gewoonlijk 9 of 24 pinnen op de printkop (vroege 7 pins printers bestonden ook, die geen descenders afdrukten). Er was een periode in het tijdperk van de vroege thuiscomputers waarin een reeks printers werd vervaardigd onder vele merken, zoals de Commodore VIC-1525 met het Seikosha Uni-Hammer systeem. Dit gebruikte een enkele solenoïde met een schuine striker die 7 keer werd geactiveerd voor elke kolom van 7 verticale pixels terwijl de kop met een constante snelheid bewoog. De hoek van de striker lijnde de punten verticaal uit, ook al had de kop in de tijd één puntafstand bewogen. De verticale puntpositie werd gecontroleerd door een gesynchroniseerde longitudinaal geribbelde drukplaat achter het papier die snel roteerde met een rib die zeven puntafstanden verticaal bewoog in de tijd die nodig was om één pixelkolom af te drukken. 24-pins printkoppen waren in staat om met een hogere kwaliteit af te drukken en begonnen extra letterstijlen aan te bieden en werden door sommige verkopers op de markt gebracht als Near Letter Quality. Toen de prijs van inkjetprinters zodanig daalde dat ze konden concurreren met dotmatrixprinters, raakten dotmatrixprinters uit de gratie voor algemeen gebruik.

Sommige dotmatrixprinters, zoals de NEC P6300, kunnen worden opgewaardeerd om in kleur af te drukken. Dit wordt bereikt door het gebruik van een vierkleurenlint dat is gemonteerd op een mechanisme (geleverd in een upgradekit die het standaardmechanisme van het zwarte lint na installatie vervangt) dat de linten naar behoefte omhoog en omlaag brengt. Afbeeldingen in kleur worden meestal in vier gangen met standaardresolutie afgedrukt, wat het afdrukken aanzienlijk vertraagt. Als gevolg daarvan kan het afdrukken van kleurenafbeeldingen tot vier keer langer duren dan standaard zwart-witafbeeldingen, of tot 8-16 keer zo lang in de modus met hoge resolutie.

Dotmatrixprinters worden nog steeds vaak gebruikt in goedkope toepassingen van lage kwaliteit, zoals kassa’s, of in veeleisende toepassingen met een zeer hoog volume, zoals het afdrukken van facturen. Bij impactprinten kan, in tegenstelling tot laserprinten, de druk van de printkop worden uitgeoefend op een stapel van twee of meer formulieren om meerdelige documenten af te drukken, zoals verkoopfacturen en kredietkaartreçu’s met doorschrijfpapier zonder carbon. Het heeft ook veiligheidsvoordelen omdat inkt die met kracht in een papiermatrix is gedrukt moeilijker onzichtbaar kan worden uitgewist. Dot-matrix printers werden na het einde van de twintigste eeuw zelfs als bonnenprinters achterhaald.

LijnprintersEdit

Lijnprinters drukken een hele regel tekst per keer af. Er bestaan vier hoofdontwerpen.

Afdruktrommel van drumprinter

• Drumprinters, waarbij een horizontaal gemonteerde roterende trommel de gehele tekenset van de printer draagt die in elke afdrukbare tekenpositie wordt herhaald. De IBM 1132-printer is een voorbeeld van een trommelprinter. Drumprinters worden ook aangetroffen in telmachines en andere numerieke printers (POS); de afmetingen zijn compact omdat slechts een tiental tekens hoeft te worden ondersteund.

IBM 1403 lijnprinter

• Ketting- of treinprinters, waarbij de karakterset meerdere malen is gerangschikt rond een gekoppelde ketting of een reeks karakterslakken in een spoor dat horizontaal langs de afdruklijn loopt. De IBM 1403 is wellicht de meest populaire en komt zowel in ketting- als in treinvariant. De bandprinter is een latere variant waarbij de karakters in reliëf op een flexibele stalen band worden aangebracht. De LP27 van Digital Equipment Corporation is een bandprinter.
• Staafprinters, waarbij de tekenset is bevestigd aan een massieve staaf die horizontaal langs de afdruklijn beweegt, zoals de IBM 1443.
• Een vierde ontwerp, voornamelijk gebruikt op zeer vroege printers zoals de IBM 402, beschikt over onafhankelijke type bars, een voor elke afdrukbare positie. Elke balk bevat de tekenset die moet worden afgedrukt. De balken bewegen verticaal om het af te drukken teken voor de afdrukhamer te plaatsen.

Om een regel af te drukken, slaan nauwkeurig getimede hamers tegen de achterkant van het papier op het exacte moment dat het juiste af te drukken teken voor het papier langs loopt. Het papier drukt naar voren tegen een lint dat vervolgens tegen de tekenvorm drukt en de afdruk van de tekenvorm wordt op het papier gedrukt. Elk systeem kan kleine problemen hebben met de timing, waardoor de afgedrukte tekens enigszins uitgelijnd kunnen zijn. Bij trommel- of streepjesprinters kwam dit tot uiting in verticale scheefstand, waarbij tekens iets boven of onder de rest van de regel werden afgedrukt. Bij ketting- of streepjesprinters was de scheefstand horizontaal, waarbij de gedrukte tekens dichter bij elkaar of verder uit elkaar werden gedrukt. Dit was voor het menselijk oog veel minder waarneembaar dan verticale scheefstand, waarbij de tekens op en neer leken te stuiteren op de lijn, en daarom werden zij beschouwd als drukwerk van betere kwaliteit.

• Combi-printers, ook wel lijnmatrixprinters genoemd, vormen het vijfde belangrijke ontwerp. Deze printers zijn een hybride van dot-matrixprinters en lijnprinters. In deze printers drukt een hamerkam een deel van een rij pixels in één keer af, bijvoorbeeld elke achtste pixel. Door de kam iets heen en weer te bewegen, kan de hele pixelrij in slechts acht cycli worden afgedrukt, zoals in het voorbeeld. Het papier schuift dan op en de volgende pixelrij wordt afgedrukt. Omdat er veel minder beweging nodig is dan bij een conventionele dotmatrixprinter, zijn deze printers zeer snel in vergelijking met dotmatrixprinters en kunnen ze qua snelheid concurreren met lijnprinters met gevormde karakters, terwijl ze ook in staat zijn dotmatrixafbeeldingen te printen. De Printronix P7000-serie lijnmatrixprinters wordt vanaf 2013 nog steeds geproduceerd.

Lijnprinters zijn de snelste van alle impactprinters en worden gebruikt voor bulkprinten in grote computercentra. Een lijnprinter kan 1100 regels per minuut of sneller printen, en print vaak sneller pagina’s dan veel van de huidige laserprinters. Anderzijds werken de mechanische onderdelen van lijnprinters met krappe toleranties en vereisen zij regelmatig preventief onderhoud (PM) om afdrukken van topkwaliteit te produceren. Ze worden vrijwel nooit gebruikt in combinatie met personal computers en zijn nu vervangen door snelle laserprinters. De erfenis van lijnprinters leeft voort in veel besturingssystemen, die de afkortingen “lp”, “lpr”, of “LPT” gebruiken om naar printers te verwijzen.

elektrostatische printers met vloeibare inktEdit

elektrostatische printers met vloeibare inkt maken gebruik van een chemisch gecoat papier, dat door de printkop wordt geladen op basis van het beeld van het document. Het papier wordt langs een bad van vloeibare inkt met de tegenovergestelde lading geleid. De geladen delen van het papier trekken de inkt aan en vormen zo het beeld. Dit procédé is ontwikkeld uit het procédé van het elektrostatisch kopiëren. De kleurweergave is zeer nauwkeurig, en omdat er geen verhitting plaatsvindt, is de schaalvervorming minder dan ±0,1%. (Alle laserprinters hebben een nauwkeurigheid van ±1%.)

Wereldwijd gebruikten de meeste onderzoeksbureaus deze printer voordat kleuren-inkjet-plotters populair werden. Elektrostatische printers met vloeibare inkt waren meestal verkrijgbaar in 36 tot 54 inch (910 tot 1.370 mm) breedte en ook 6-kleuren afdrukken. Ze werden ook gebruikt om grote reclameborden te printen. Ze werden voor het eerst geïntroduceerd door Versatec, dat later werd opgekocht door Xerox. Ook 3M maakte vroeger deze printers.

PlottersEdit

Een Calcomp 565 drumplotter

Plotters op penbasis waren een alternatieve printtechnologie die ooit gebruikelijk was in ingenieurs- en architectenbureaus. Plotters op penbasis vertrouwen op contact met het papier (maar niet per se op impact) en op pennen voor speciale doeleinden die mechanisch over het papier worden geleid om tekst en afbeeldingen te maken. Aangezien de pennen ononderbroken lijnen produceren, waren zij in staat technische tekeningen te maken met een hogere resolutie dan met dot-matrix technologie mogelijk was. Sommige plotters gebruikten papier op rollen, en hadden daarom een minimale beperking op de grootte van de uitvoer in één dimensie. Deze plotters konden vrij omvangrijke tekeningen produceren.

Andere printersEdit

Een aantal andere soorten printers zijn om historische redenen, of voor speciale doeleinden van belang.

• Digitale minilab (fotopapier)
• Elektrolytische printers
• Spark printer
• Barcode printer meerdere technologieën, waaronder: thermisch printen, inkjet printen, en laserprinten barcodes
• Billboard / sign verfspray printers
• Laser etsen (product verpakking) industriële printers
• Microsphere (speciaal papier)