Εκτυπωτής

Ο εκτυπωτής (αγγλ. printer) είναι συσκευή εξόδου ενός υπολογιστικού συστήματος, η οποία έχει ως σκοπό την μόνιμη αποτύπωση (εκτύπωση) των πληροφοριών που έχουν δημιουργηθεί από τη χρήση λογισμικού, σε ένα φυσικό μέσο (συνήθως, αλλά όχι μόνο, χαρτί).

 Οι πρώιμοι υπολογιστές δεν διέθεταν οθόνη. Μετά την επεξεργασία των δεδομένων, εμφάνιζαν τα αποτελέσματα απευθείας στο χαρτί, μέσω μιας συσκευής εκτύπωσης, η οποία ονομάστηκε εκτυπωτής (printer). Η χρήση της οθόνης εξάλειψε εν μέρει την ανάγκη χρήσης των εκτυπωτών , ωστόσο η εκτύπωση παρέμενε, τις περισσότερες φορές, επιθυμητή. Έτσι, οι εκτυπωτές όχι μόνο δεν καταργήθηκαν, αλλά συνέχισαν να βελτιώνονται, ακολουθώντας και επεκτείνοντας την ήδη υπάρχουσα τεχνολογία των γραφομηχανών, στην οποία αρχικά βασίστηκε η κατασκευή τους. Με την πρόοδο των υπολογιστικών συστημάτων παρατηρήθηκε ότι, ενώ το σύστημα έδινε αποτελέσματα σε μικρό χρονικό διάστημα, πολύ μεγαλύτερος χρόνος απαιτούνταν για την αποτύπωσή τους σε χαρτί. Δημιουργήθηκαν, έτσι, εκτυπωτικά συστήματα ικανά να εκτυπώνουν μέχρι 10.000 χαρακτήρες / λεπτό (εκτυπωτές μεγάλων ταχυτήτων). Οι πρώτοι εκτυπωτές χρησιμοποιούσαν ως σύστημα εκτύπωσης ένα μεταλλικό κύκλο, από το κέντρο του οποίου ξεκινούσαν ακτινωτά στελέχη. Στο άκρο κάθε στελέχους στερεωνόταν ένας μεταλλικός τυπογραφικός χαρακτήρας. Το όλο σύστημα έμοιαζε πολύ με άνθος μαργαρίτας, γι' αυτό και οι εκτυπωτές αποκλήθηκαν "εκτυπωτές μαργαρίτας" (daisywheel printers). Χρησιμοποιούσαν, όπως και οι γραφομηχανές, μια υφασμάτινη ταινία εμποτισμένη με μελάνη, την οποία "κτυπούσε" ο χαρακτήρας στο άκρο ενός στελέχους, αποτυπωνόμενος στο χαρτί. Η μέθοδος προσέφερε το πλεονέκτημα της πολύ καλής ποιότητας εκτύπωσης και της υψηλής ταχύτητας. Είχε, όμως, δύο βασικά μειονεκτήματα: Δεν μπορούσε να τυπώσει στοιχεία διαφορετικής γραμματοσειράς στην ίδια σελίδα ,καθώς επίσης δεν μπορούσε να εκτυπώσει, έστω και με την ίδια γραμματοσειρά, στοιχεία άλλης γλώσσας άπό αυτή που υποστήριζε το λογισμικό. Για να γίνει κάτι τέτοιο, έπρεπε να διακοπεί η εκτύπωση, να αντικατασταθεί η "μαργαρίτα" με άλλη κατάλληλη, να γίνει η εκτύπωση αυτών των χαρακτήρων και ύστερα να επαναφερθεί η πρώτη. Για την επίλυση αυτών των βασικών προβλημάτων επινοήθηκαν οι εκτυπωτές "μήτρας κουκκίδων" (dot matrix). Σε αυτούς η μελανοταινία δεν αντικαταστάθηκε, αλλά δεν την κτυπούσε πλέον ένα τυπογραφικό στοιχείο, αλλά μια σειρά από ακίδες, πολύ κοντά η μία στην άλλη, διατεταγμένων σε σειρά. Η σειρά των ακίδων (κεφαλή εκτύπωσης) σάρωνε το χαρτί οριζόντια δημιουργώντας μορφή "πινακα" (μήτρα) που αποτελούσε την κάθε γραμμή εκτύπωσης. Έτσι, κάθε χαρακτήρας αποτυπωνόταν ως σειρά κουκκίδων. Η μέθοδος αυτή επέλυσε τα προβλήματα που προαναφέρθηκαν, ενώ, επιπλέον, προσέφερε τη δυνατότητα εκτύπωσης περισσότερων του ενός χρωμάτων ταυτόχρονα, με χρήση δίχρωμων ή τρίχρωμων ταινιών μελάνης. Η ποιότητα εκτύπωσης, ωστόσο, μειώθηκε σημαντικά και ορισμένοι εκτυπωτές, για να βελτιώνεται το τελικό αποτέλεσμα, περνούσαν την κεφαλή εκτύπωσης δύο ή περισσότερες φορές πάνω από τον ίδιο χαρακτήρα, πράγμα που μείωνε δραματικά την ταχύτητα εκτύπωσης. Σημαντική βελτίωση επήλθε όταν η μήτρα αντί εννέα έφθασε να αποτελείται από δεκαοκτώ μέχρι και εικοσιτέσσερις ακίδες. Η ποιότητα εκτύπωσης παρέμενε πάντα ένα πρόβλημα, σε συνδυασμό με την ταχύτητα εκτύπωσης. Αντιγράφοντας την τεχνολογία ξηρογραφικής αποτύπωσης από τα φωτοαντιγραφικά μηχανήματα, δημιουργήθηκαν από την βιομηχανία εκτυπωτών οι εκτυπωτές λέιζερ (laser printers) που βελτίωσαν σημαντικά την ταχύτητα και την ποιότητα εκτύπωσης. Η δέσμη του λέιζερ αποφορτίζει έναν φορτισμένο κύλινδρο (τύμπανο). Το τύμπανο στη συνέχεια "πασπαλίζεται" με μελάνη σε σκόνη τόνερ. Η σκόνη τόνερ κολλά μόνο στα σημεία του τυμπάνου που αποφορτίστηκαν από την ακτίνα λέιζερ. Το τύμπανο πιέζεται σε ένα φύλλο χαρτιού, και η σκόνη τόνερ μεταφέρεται στο χαρτί. Στη συνέχεια, το χαρτί θερμαίνεται, ώστε το τόνερ να υποστεί αρχικά τήξη και, όταν στερεοποιηθεί, να παραμείνει μόνιμα αποτυπωμένο στο χαρτί. Η τεχνολογία λέιζερ (laser) συνεχώς βελτιώνεται και σήμερα υπάρχουν εκτυπωτές λέιζερ που μπορούν να αποδώσουν εξαιρετική ποιότητα ακόμη και έγχρωμης εκτύπωσης σε πολύ υψηλές ταχύτητες. Τα βασικά τους μειονεκτήματα είναι ο σχετικά μεγάλος όγκος τους και η υψηλή τιμή τόσο αγοράς όσο και συντήρησης. Οι εκτυπώσεις δημιουργούνται από σειρές κουκίδων. Η διαφορά τους είναι στον τρόπο με τον οποίο δημιουργούνται αυτές οι κουκίδες. Οι εκτυπωτές dot matrix διαθέτουν μαγνητικές κεφαλές. Αυτές οι κεφαλές αποτελούνται από μια σειρά από καρφίτσες (ακίδες), οι οποίες κρατιούνται μακρυά από το χαρτί μέσω ελατηρίων που συνδέονται με τον εκτυπωτή. Ο μαγνήτης είναι αυτός που οδηγεί τις καρφίτσες προς το χαρτί. Ηλεκτρικό ρεύμα περνάει μέσα από ένα πηνίο που συνδέεται με την κάθε ακίδα του εκτυπωτή, όπου ενεργοποιεί για λίγο τον ανάλογο μαγνήτη, ώστε οι κατάλληλες ακίδες να πέσουν με την απαραίτητη δύναμη πάνω σε μια μελανωμένη ταινία, πιέζοντάς την ώστε να αφήσει ένα σημειακό ίχνος πάνω στο χαρτί. Πολλά διαδοχικά τέτοια ίχνη, σε κατάλληλη διάταξη, σχηματίζουν το εκτυπώσιμο σχέδιο. Αποκαλούνται και εκτυπωτές ψεκασμού μελάνης (inkjet), λόγω του τρόπου λειτουργίας τους. Η λειτουργία τους βασίζεται σε "κεφαλές" εκτύπωσης που αποτελούνται από αριθμό ακροφυσίων που εκτοξεύουν πολύ μικρά σταγονίδια μελάνι στο προς εκτύπωση μέσο. Η κεφαλή εκτύπωσης συνήθως σαρώνει το πλάτος του χαρτιού παράγοντας "γραμμή" εκτύπωσης. Με προώθηση του χαρτιού, το χαρτί εκτυπώνεται σταδιακά σε όλο το ύψος του. Έτσι πραγματοποιείται η εκτύπωση. Η κεφαλή εκτύπωσης, άλλοτε αποτελεί μέρος του εκτυπωτή, ενώ σε άλλες περιπτώσεις είναι ενσωματωμένη στις αντικαθιστούμενες κασέτες μελανιού (ink cartridges). Τέλος υπάρχουν δύο τεχνολογίες εκτόξευσης του μελανιού: η θερμική και η πιεζοηλεκτρική. Με τη συνεχή βελτίωση τόσο των ακροφυσίων όσο και των χρησιμοποιούμενων μελανών, η ποιότητα εκτύπωσης πλησιάζει τη φωτογραφική απεικόνιση. Παρ΄όλο που οι εκτυπωτές με ακροφύσια (Ιnkjets) ‘κλείνουν το κενό’ της ταχύτητας, η διαδικασία είναι σχετικά αργή σε σύγκριση με τους εκτυπωτές με δέσμη Laser. Οι εκτυπωτές πολλαπλών λειτουργιών (MFP) ή τα λεγόμενα Αll-in-one πολυμηχανήματα (ΑΙΟs) συνδυάζουν αντιγραφή, scanner, εκτυπωτή, και σε ορισμένα μοντέλα, δυνατότητες φαξ σε μία μόνο μονάδα, καθιστώντας τα ιδανικά για οικιακά γραφεία και μικρές επιχειρήσεις. Τα πολυμηχανήματα MFP είναι διαθέσιμα είτε με εκτύπωση Laser για ταχεία εκτύπωση κειμένου και απλά γραφικά, ή εκτύπωση Inkjet για ζωντανές φωτογραφίες. Στα αγγλικά dye (ή ink) sublimation. Υπάρχουν δύο τύποι τέτοιων εκτυπωτών, αλλά ο πιο διαδεδομένος είναι με χρήση φιλμ χρώματος. Το φιλμ θερμαίνεται τοπικά, και το μελάνι από τη στερεή μορφή του -πάνω στο φιλμ- μετατρέπεται σε αέριο. Το αέριο χρωματίζει το προς εκτύπωση μέσο. Εκτυπωτές που εκτυπώνουν σε ειδικό θερμικό χαρτί το οποίο μαυρίζει όπου εφαρμοστεί αυξημένη θερμότητα. Δεν χρειάζεται μελάνι ή τόνερ. Σημαντικό πρόβλημα αποτελεί η διάρκεια ζωής της εκτύπωσης καθώς το χαρτί είναι ευαίσθητο και στο φως από το περιβάλλον. Συνήθως χρησιμοποιούνται σαν ταμειακές μηχανές, αριθμομηχανές ή φαξ. Οι εκτυπωτές ετικετών εκτυπώνουν σε αυτοκόλλητο υλικό ετικέτας ή/και κάρτας. Οι εκτυπωτές ετικετών χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, σε εκείνους που διαθέτουν ενσωματωμένο πληκτρολόγιο και οθόνη για αυτόνομη χρήση και σε εκείνους που συνδέονται σε ξεχωριστό υπολογιστή (συχνή ονομασία "κατασκευαστής ετικετών". Διαφοροποιούνται από τους συνηθισμένους εκτυπωτές, κυρίως διότι διαθέτουν ειδικούς μηχανισμούς τροφοδοσίας, ενώ ποικίλουν ως αναφορά τη χρήση τους. Οι πιο συχνές μορφές συνδεσιμότητας των εκτυπωτών ετικετών είναι η σειριακή σύνδεση RS-232, η Universal Serial Bus (USB), το Ethernet, καθώς και ασύρματα με Bluetouth και WiFi. Συχνά χρησιμοποιούνται οι εκτυπωτές ετικετών για την παραγωγή Barcode ετικετών, οι οποίες με τη σειρά τους χρησιμοποιούνται για ταυτοποίηση προϊόντων με εύκολη και γρήγορη ανάγνωση με τη χρήση Barcode Scanners. Τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότερες επιχειρήσεις χρησιμοποιούν εκτυπωτές ετικετών, ειδικότερα στους κλάδους της εφοδιαστικής αλυσίδας, του λιανικού εμπορίου, της συσκευασίας, στην ιατρική (για σήμανση δειγμάτων ασθενών π.χ. σήμανση δείγματος αίματος) και σε επιστημονικά εργαστήρια κλπ. Τα τελευταία χρόνια έχουν εμφανισθεί και οι τρισδιάστατοι (3D) εκτυπωτές, οι οποίοι αντί να εκτυπώνουν, ή να αποτυπώνουν πάνω σε χαρτί, φτιάχνουν από μακέτες διαφόρων αντικειμένων, μέχρι φαγητά. Υπάρχουν δύο ειδών τρισδιάστατοι εκτυπωτές: Αυτοί που η λειτουργία τους στηρίζεται στη θερμότητα που αναπτύσσεται σε ένα ειδικό υλικό, το οποίο αφού πάρει τη μορφή που του δίνει ο χρήστης, στερεοποιείται και δημιουργείται η μακέτα του αντικειμένου. Αυτοί που διαμορφώνουν ένα ήδη υπάρχον αντικείμενο από ειδικό υλικό, κόβοντας το σύμφωνα με τις οδηγίες του χρήστη και έτσι δημιουργούν την τελική μακέτα. Κάθε εκτυπωτής, προκειμένου να επιτρέψει τον έλεγχό του από το υπολογιστικό σύστημα, εφοδιάζεται από τον κατασκευαστή του με το κατάλληλο πρόγραμμα οδήγησης (driver), ανάλογα και με το Λειτουργικό σύστημα το οποίο χρησιμοποιείται. Η διαδικασία μεταφοράς αυτού του προγράμματος στο υπολογιστικό σύστημα ονομάζεται "εγκατάσταση" (installation) του εκτυπωτή. Η ποιότητα ενός εκτυπωτή εξαρτάται κατά πολύ από το σωστά σχεδιασμένο πρόγραμμα οδήγησης, το οποίο αναλαμβάνει να αξιοποιήσει όλες τις δυνατότητες του εκτυπωτή από το υπολογιστικό σύστημα. Μια από τις πιο ευρέως γνωστές προδιαγραφές, η ανάλυση, αναφέρεται στο μέγιστο αριθμό των κουκκίδων ανά ίντσα (dpi), που μπορεί να εκτυπωθεί, το οποίο μετράται τόσο οριζόντια όσο και κάθετα. Για παράδειγμα, ένας εκτυπωτής λέιζερ 600x600dpi καθορίζεται ως ένα τετράγωνο 1 ίντσας που αποτελείται από 600 κουκκίδες τόσο κάθετες όσο και οριζόντιες. Οι πρώτες εκτυπώσεις εξαρτώνταν αποκλειστικά, σχεδόν, από το πρόγραμμα οδήγησης, καθώς η εμφάνιση των πληροφοριών στην οθόνη διέφερε σημαντικά από το αποτέλεσμα που αποτυπωνόταν στο χαρτί. Αυτό δεν ίσχυε μόνο για τις εκτυπώσεις εικόνων, αλλά και κειμένων. Η εμφάνιση της τεχνολογίας "WYSIWYG" (What You See Is What You Get, αυτό που βλέπεις (στην οθόνη) αυτό θα πάρεις (στο εκτυπούμενο μέσο)) επέλυσε σημαντικά το πρόβλημα και απλοποίησε τη δημιουργία προγραμμάτων οδήγησης. Εξαλείφθηκε, επίσης, και η ανάγκη εγκατάστασης του ίδιου εκτυπωτή σε κάθε χρησιμοποιούμενο πρόγραμμα, προκειμένου να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από αυτό. Anilox