Компьютерная техника меняется стремительно. Недавно на столах стояли кинескопные мониторы, компьютеры представляли собой большие ящики с дисковыми носителями огромного по тем временам размера в сотни мегабайт. Ноутбуки были доступны только очень богатым, а их удобство оставляло желать лучшего. Появились мышки, вскоре лишились шарика, но приобрели колёсико. Затем появился интернет, но для выхода в него требовался издающий звуки из фантастических фильмов модем. А какую эволюцию прошли носимые накопители! Перфокарты, кассеты, дискеты разных форматов, СD диски, DVD диски, флешки. Сейчас и флешки стали практически не нужны.
Компьютерную эволюцию можно вспоминать долго, приводить множество примеров, но одно из компьютерных устройств практически не изменилось — это принтеры.
В 2000 году я купил свой первый струйный принтер. Гордо поставил его рядом с 14 дюймовым громоздким кинескопным монитором. Его выпуклый экран прикрывал еще один экран — защитный. От него отходил провод, подсоединенный к батарее отопления, так как в розетке заземляющего провода не было.
Современные принтеры быстрее и качественнее печатают, подключаются к компьютеру другими проводами или даже без проводов, обзавелись большими сенсорными экранами, но по своей сути, по принципу печати они остались теми же принтерами из 2000 года.
Матричные, струйные и лазерные принтеры разработаны до появления персональных компьютеров, в те времена, когда компьютеры занимали целую комнату и обслуживались несколькими людьми. В 80-е годы они приобрели знакомый нам вид и после этого только совершенствовались без принципиальных изменений. Продолжают продаваться даже, казалось бы, совсем устаревшие матричные принтеры.
Давайте порассуждаем, какая у принтеров будет эволюция, и будет ли она вообще.
Есть ли за принтерами будущее
Может быть, принтеры доживают последние дни? Бумажный документооборот постоянно уменьшается, у каждого есть смартфон, на котором можно показать фотографию или документ. Наконец, для производства бумаги рубятся деревья, загрязняется атмосфера.
Несмотря на это людям нравится бумага. Не думаю, что мы доживём до отказа от неё. Бумажные книги до сих пор популярны, их лишь немного потеснили электронные книги и смартфоны, но о полном вытеснении речи не идёт. Есть что-то притягательное в перелистывании страниц. Кроме того, до сих пор востребованы официальные распечатки с подписями, печатями.
Какие недостатки у современных принтеров
Может, современные принтеры достигли совершенства, эволюция остановилась? К сожалению, это не так. Недостатков хватает.
Рассмотрим струйные и лазерные принтеры. Они являются многофункциональными, способными печатать как текст, так и графику, могут быть монохромными и цветными. Сам факт наличие двух технологий говорит о том, что совершенства нет, и покупатели вынуждены зачастую мучительно выбирать между этими технологиями.
- Струйные принтеры. Основной недостаток струйных принтеров заключается в засыхании чернил, которое связано со сложностью печатающей головки. В ней имеются микроскопические каналы и сопла для подачи и разбрызгивая чернил. При долгих простоях чернила засыхают, очистить от них головку не всегда возможно. Так же возможны механические загрязнения.
- Лазерные принтеры. Лазерные принтеры сложны. Сложная механика вращает валы, сложная электроника их заряжает. У них имеется лазер, которые светит на вращающееся зеркало. У них имеется нагреватель с датчиками температуры. При этом самый лучший лазерный цветной принтер не способен напечатать фотографию приемлемого качества.
Лазерный принтер у меня ассоциируется с двигателем внутреннего сгорания. Он тоже очень сложный, но имеет отработанную за годы конструкцию. Все понимают, что рано или поздно человечество откажется от двигателей внутреннего сгорания. Скорее всего в пользу электродвигателей.
Другая ассоциация с мониторами и телевизорами с кинескопами. Они тоже очень сложные, принцип их работы основан на множестве физических явлений. Кинескопы ненадолго эволюционировали в плазменные телевизоры, но затем ушли в прошлое. Сейчас преобладают жидкокристаллические и OLED технологии.
Давайте пофантазируем, как могут измениться принтеры.
Принтеры будущего
Чтобы представить, как могут измениться принтеры, надо оценить тенденции в развитии другой техники. Повсеместно происходит цифровизация. Даже самые простые устройства оснащают микропроцессорами, более сложные приобретают собственные операционные системы.
Устройства, которые раньше работали на принципе механики или имели аналоговую автоматизацию теперь устроены по-другому. Берутся исполнительные механизмы, датчики и процессор. Программное обеспечение, загруженное в процессор, обеспечивает логику работы. Программа считывает показания датчиков и по своему алгоритму, включает двигатели, лампочки, нагреватели и то, что требуется в том или ином устройстве.
Такой процесс в принтерах уже идет. У одних моделей множество шестеренок с передачами в виде планетарных механизмов, часть из них вращается в разные стороны, другие имеют подвижную ось и вращают, то один, то другой блок. Имеются и другие чисто механические решения, обеспечивающие нужную логику работы. При этом, есть модели, у которых самый минимум шестеренок, но добавлены моторчики, исполнительные механизмы в виде соленоидов и датчики.
Это внутренние, незаметные большинству изменения. Интереснее, как принтеры могут измениться глобально.
Думаю, первые глобальные изменения в мире принтеров придут из смежной области — 3D печати.
Механическая эволюция. 3D принтеры стремительно развились за относительно небольшой промежуток времени. Они потянули за собой развитие и удешевление шаговых двигателей. Самый большой прогресс произошел в программном обеспечении, которое управляет процессом 3D печати. Оно не просто управляет шаговыми двигателями, но учитывает инерцию, колебания и множество других механических явлений, сопровождающих формирование трёхмерных фигур из пластика.
Логично было бы использовать полученные наработки при печати на бумаге.
Возможно создание принтера на основе струйной печати, но с головкой, перемещающейся не только влево-вправо, а влево-вправо-вперед-назад. Так головка сможет перемещаться над всей поверхностью неподвижно лежащего листа.
Благодаря этому можно упростить механизм подачи бумаги и сделать возможным печать на бумаге любой толщины. Даже на многослойном картоне. Также возможно совмещение 3D и цветной печати в одном устройстве.
Химическая эволюция. Чернила для струйной печати удобны, но способны засыхать в неудачном месте в неудачный момент. С тонером неудобно работать, он рассыпается, разлетается при малейшем дуновении и вреден при вдыхании. При этом существует замечательный физический процесс под названием сублимация, который уже использовался в термосублимационных принтерах. Процесс заключается в переходе вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое.
О термосублимационных принтерах я рассказывал в предыдущей статье:
Снова возникает аналогия с 3D принтером. У него материал для печати подается в виде пластиковой проволоки. Вместо пластика может подаваться особый сублимационный материал, который при нагреве будет испаряться и оседать цветным облачком на бумаге. Таких проволочек может быть 4 или больше для полноцветной печати.
Умный тонер. Этот вариант из области фантастики. Представим, что нанотехнологии достигли такого уровня, что отдельную частицу тонера можно запрограммировать.
Помещенный в принтер лист бумаги должен быть размечен, например, градиентом магнитного поля или градиентом цвета от внешнего светового источника. Так каждая точка листа приобретет уникальную напряженность электромагнитного поля или уникальный цвет. В каждую частицу тонера записывается информация о том, какую позицию на листе он должен занять. Затем облако тонера направляется на лист, и каждая частичка, ориентируясь на электромагнитное поле или цвет, занимает своё место. Так формируется изображение.
Переместимся еще дальше в мире фантастике. Лист бумаги лежит на столе, из принтера вылетает рой тонера, в каждой частичке которого имеется микропроцессор, передатчик, оптический элемент и механизм перемещения в пространстве. Рой тонера объединяется в компьютерную сеть, анализирует пространство и, скоординировав действия направляется к листу. Подобно мухам, разбивающимся о лобовое стекло автомобиля, рой разбивается о лист, оставляя пятна красителя.
Умная бумага. Еще один вариант из области фантастики. Бумага, представляющая собой процессорное устройство с вшитыми в каждую точку красителем. После команды с компьютера в каждой точке листа вскрывается капсула или несколько капсул с нужным цветом. Процесс должен быть необратимым и одноразовым. Сама бумага будет выполнять функцию принтера.
Пожалуй, на этом остановлюсь. Напишите в комментариях, что думаете о будущем принтеров. Если тема окажется популярной, то опубликую еще одну статью с вашими мыслями и идеями и моими комментариями.
Больше информации о ремонте принтеров и прочей техники в телеграм канале: