Stampanti a impatto o silenziose?
La parola "impact" deriva dall'inglese e significa "urto" o "percussione". Con ciò si fa riferimento alle macchine per scrivere convenzionali con martelletti, testina o margherita, sempre più sostituite da sistemi moderni. Le stampanti ad aghi (stampanti a matrice) continuano a rimanere le unità di stampa impact più efficienti e più usate.
Non-impact" sta a indicare tutte le stampanti o apparecchi di scrittura che non "martellano" i singoli caratteri dal nastro inchiostrato ma sfruttano una tecnica sofisticata di trasferimento del colore sulla carta senza battuta meccanica.
Nelle moderne tecniche di stampa non-impact, i caratteri sono impressi sulla carta mediante getti d'inchiostro, trasferimento termico, elettrofotografia o diffusione termografabile.
Questo procedimento è assolutamente silenzioso, più preciso e veloce delle tecniche con battuta, ormai considerate superate.
Raffronto tra i vari sistemi di stampa
La ricerca di maggiori velocità di stampa e di più elevate risoluzioni richiede un instancabile lavoro di sviluppo non solo dai produttori di apparecchiature ma anche in misura del tutto notevole dagli specialisti degli accessori.
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Tipo stampa
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Tecnologia
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Tecnica
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Potenza
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Vantaggi
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Svantaggi
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Impact
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Carattere
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fino a 80 CPS
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Elevata qualità di stampa Possibilità di fare copie simultanee
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Molto rumorosa
Bassa velocità di stampa
Numero dei caratteri limitato
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Stampante seriale
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Matrice
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fino a 600 CPS
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Elevata velocità di stampa Possibilità di effettuare copie Hardware: prezzo conveniente Costruzione libera dei caratteri Possibilità di stampa a colori
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Molto rumorosa Qualità di stampa da mediocre a buona, a seconda del tipo di stampa scelto (DQ, NLQ, LQ)
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Non-Impact
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A getto d'inchiostro
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fino a 500 CPS
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Poco rumorosa Possibilità di stampare grafici Costruzione libera dei caratteri Possibilità di stampa a colori Colori intensi
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Non fa copie
Sicurezza di funzionamento limitata (gli uggelli si intasano facilmente)
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Termica
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fino a 100 CPS
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Poco rumorosa
Sicura grazie alla semplicità del meccanismo
Hardware: prezzo conveniente
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Difficoltà per le copie Qualità di stampa mediocre Bassa velocità di stampa Scarsa solidità alla luce in caso di stampa su carta reattiva
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Carattere
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fino a 2000 LPM
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Possibilità di stampare copie Buona qualità di stampa Media velocità di stampa
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Molto rumorosa Limitato set di caratteri
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Impact
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Matrice
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fino a 600 LPM
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Possibilità di stampare copie Costruzione libera dei caratteri Hardware: prezzo conveniente
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Molto rumorosa
Modesta velocità di stampa
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Stampante a righe
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A getto d'inchiostro
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fino a 1000 LPM
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Poco rumorosa
Possibilità di stampare grafici
Possibilità di stampa a colori
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Non fa copie
Limitata sicurezza di funzionamento
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Non-Impact
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Termica
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fino a 400 LPM
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Poco rumorosa Affidabili
Possibilità di stampa a colori
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Non fa copie
Bassa velocità di stampa
Qualità di stampa mediocre
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Stampante a pagine
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Non-Impact
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Laser
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6-550 PPM
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Elavata velocità di stampa Ideale per grafici Poco rumorosa Elevata risoluzione Spesso utilizzabile come fotocopiatrice
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Non fa copie
Prezzo elevato per stampante di alte prestazioni
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Tecnologie di stampa non-impact
Nei sistemi di stampa non-impact l'inchiostro viene riportato sulla carta senza battuta meccanica. La stampa si forma con processo digitale. A questo gruppo appartengono le tecnologie come il getto a inchiostro, la stampa termica, l'elettrofotografia, l'elettrografia e altre. Oltre alle stampanti seriali e a righe, vi sono anche delle stampanti a pagine il cui output avviene pagina per pagina.
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Stampanti seriali e a righe
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a getto d'inchiostro
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Continuous
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Drop on Demand
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Bubble Jet
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termiche
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TCR
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ETR
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CTR
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Stampanti a pagine
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elettrofotografia
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Laser
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LED
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LCS
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magneto-ottico
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elettro-ottico
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elettrografia
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elettrodi a matita
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ionografia
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magnetografia
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a getto d'inchiostro
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Continuous
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Drop on Demand
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Bubble Jet
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termiche
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TCR
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Diffusione termografabile
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Metodi di funzionamento delle stampanti con il toner
Laser
La tecnica oggi più diffusa è la tecnica laser. Un raggio laser a intensità modulata viene deviato da uno specchio poligonale, che ruota velocemente, e condotto linearmente sul tamburo fotosensibile. Per ottenere una linea di scrittura diritta e una grandezza costante dei punti, è indispensabile una precisa progettazione del sistema ottico e dei componenti meccanici.
Righe a cristalli liquidi
Vi sono tecnologie che invece della deviazione lineare della luce, trasmettono l'informazione luminosa in parallelo sul tamburo.
Attualmente sul mercato vi sono delle stampanti con righe a diodi luminosi (LED) nonché con righe passive a cristalli liquidi (LCS) e righe a cristalli liquidi a effetto elettro-ottico o magneto-ottico. Ognuna di queste tecnologie svolge in pratica la stessa funzione.
Righe a diodi luminosi (LED)
Tutti i diodi luminosi disposti a matrice possono essere azionati separatamente. Quelli attivati irradiano della luce. Il campione chiaro/scuro così prodotto viene trasmesso sul tamburo fotosensibile tramite un sistema ottico.
Righe a cristalli liquidi
Le cellule a cristalli liquidi disposte a matrice sono situate sotto una lampada al quarzo. Ogni singola cellula può essere aperta o chiusa. Attraverso quelle aperte passa la luce che, mediante un sistema ottico, raggiunge sotto forma di campione chiaro/scuro il tamburo fotosensibile. Le righe a cristalli liquidi rappresentano uno sviluppo dell’ LCD nelle calcolatrici tascabili. Le LCS hanno un tempo di reazione circa 200 volte superiore a quello delle comuni LCD
Il processo di stampa
Tamburo fotosensibile
E' l'elemento centrale dell'unità stampante. In passato era rivestito in selenio. Ma vista la velenosità e il difficile smaltimento di questo elemento chimico, oggi lo si è prevalentemente sostituito con dei fotoconduttori rivestiti di semiconduttori organici (OPC).
Corona
E' costituita da un sottile filamento al tungsteno solitamente serrato in una schermatura di plastica. Caricata con alta tensione dà luogo a varie cariche e scariche. L'unità stampante è dotata di tre corone diverse.
La corona di carico serve a caricare il fotoconduttore nell'oscurità con una carica elettrostatica positiva sull'intera superficie.
La corona di trasmissione trasferisce, caricando posteriormente la carta, l'immagine del toner dal fotoconduttore alla carta. Questa corona presenta una tensione maggiore rispetto al fotoconduttore. La corona di scarico produce, dopo il processo di stampa o di copiatura, la scarica della carica elettrostatica residua che è ancora presente sul fotoconduttore
Spazzola magnetica
La spazzola magnetica è un cilindro metallico caricato elettrostaticamente che attira le singole particelle di toner sovrapponendole l’una all’altra creando una sorta di coni di polvere. Visti tutti insieme i vari coni vicini gli uni agli altri che circondano questo cilindro danno l’idea di una spazzola cilindrica. Per la diversità di carica tra la spazzola magnetica e il fotoconduttore, le particelle di toner passano sul fotoconduttore solamente dove questo è caricato elettrostaticamente.
Stampanti elettrografiche
Nelle stampanti elettrofotografiche si provvede a caricare e scaricare il tamburo ola superfice di trasmissione in base all'immagine. Qui di seguito descriviamo due tipi di produzione dell'immagine di carica.
Elettrodi di scrittura
Come supporto si usa della carta con rivestimento dielettrico. Gli elettrodi di scrittura trasformano le informazioni del computer in impulsi elettrici e li trasferiscono direttamente sulla carta sotto forma di punti di carica a reticolo. Rispetto alle immagine di carica elettrostatica sulla carta in ossido di zinco, questi ultimi non sono sensibili alla luce.
Ionografia
Con questo procedimento di stampa la carica elettrostatica viene registrata, in base all'immagine, su un tamburo dal rivestimento dielettrico. Il procedimento di carica avviene mediante una testina di stampa dotata di elettrodi disposti nelle singole cellule a forma di matrice. Al momento della scarica ad alta frequenza l'aria è sottoposta, nelle rispettive cellule, a un processo di ionizzazione. La quantità degli ioni prodotti dipende dal potenziale sull'elettrodo di comando.
Un campo elettrico funge da mezzo di trasporto degli ioni dall'area di scarica al rivestimento dielettrico del tamburo.
Gli ioni negativi vengono attratti mentre quelli positivi sono respinti. In questo modo si forma un'immagine di carica negativa reticolare.
Stampanti magnetiche
Mentre tutte le tecniche di copiatura e stampa fin qui trattate si basano sul fatto che il toner rende visibili le immagini di carica elettrostatiche, nella magnetografia sono invece determinanti le immagini di carica magnetiche. Il campo magnetico latente attrae il toner e la relativa immagine viene trasmessa e fissata sulla carta.
Il rivestimento magnetizzabile del tamburo viene attivato dalla testina di stampa.
Raffronto tra copiatrici e stampanti a laser
Caratteristiche comuni tra copiatrici e stampanti a laser
A parte il tipo di illuminazione del fotoconduttore, il processo di stampa della copiatrice e della stampante a laser è identico. Essenzialmente la stampante a laser può essere considerata come una copiatrice molto progredita e molto intelligente.
Copiatrice
Il documento originale da copiare viene analizzato sulla piastra in vetro da un fascio di luce o da un flash. In tal modo l'originale viene riflesso con valori chiaro/scuro sul tamburo fotosensibile.
Stampante a laser
Nella stampante a laser, l'originale è in forma digitale nella memoria del computer. Un programma specifico converte i caratteri, le cifre e i disegni di questo "originale digitale" in un modello a bit, a sua volta trasmesso nella memoria della stampante.
Con l'ausilio dell'elettronica di comando del laser, il modello scomposto in tanti piccoli punti del documento originale, viene trasferito, illuminandolo riga dopo riga sul tamburo fotoconduttore. L'immagine ottenuta sul fotoconduttore corrisponde all'originale ottico
Toner e developer, un inchiostro speciale
Il toner e il developer possono essere sia liquidi che in polvere. Esiste tra i toner un ulteriore distinzione tra toner a due componenti e toner mono-componente. Qui di seguito consideriamo più da vicino il toner per copiatrici e stampanti su carta normale con sviluppo a secco.
Tra le stampanti e copiatrici a carta normale dominano la scena quelle che utilizzano il toner in polvere. (gli altri sistemi elettrografici sono stati abbandonati per la necessità di utilizzare carte speciali all'ossido di zinco o carta dielettrica). Tale tendenza è dovuta alla semplicità di realizzazione di una cartuccia di toner e al fatto, come anzidetto di utilizzare la carta normale.
Il toner è composto da particelle di resina sintetica con dimensioni da 0,005 finio a 0,025 mm circa, rivestite con nerofumo o pigmenti colorati. L'intensità della carica elettrostatica, positiva o negativa, è legata alla scelta delle resine sintetiche per il rivestimento del carrier e delle particelle di toner
Nello specifico esistono fondamentalmente due tipi di toner:
Toner monocomponente SCT
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Questo toner è composto da agenti con carica elettrostatica, nerofumo e polimeri, ed essendo monocomponente contiene inoltre ossido dì ferro e solventi. Questo toner non ha bisogno del Developer.
I vantaggi del SCT:
Hardware semplificato e quindi più affidabile
Cambio del toner senza l'assistenza di tecnici specializzati
MICR leggibile per effetto dei pigmenti magnetici
Svantaggi:
Limitata velocità di stampa
Prezzo più elevato
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Toner in polvere a due componenti DCT
Questo toner è composto da agenti con carica elettrostatica, nerofumo e polimeri ma ha bisogno per poter scrivere del developer (la parte megnetica) In genere, il developer (sviluppatore) e il toner sono inserite separatamente nella macchina.
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