Последние несколько лет для ведущих разработчиков печатающих устройств были весьма плодотворными с точки зрения развития технологий. С каждым новым обновлением продуктовых линеек принтеры, использующие две самые востребованные технологии - струйную и лазерную, становятся все совершеннее, и ряд принципиальных различий между ними, важных для потребителя, постепенно исчезает. Лучше понять происходящее поможет обзор новейших технологий печати.
С точки зрения пользователя к важным критериям отбора печатающего устройства, помимо стоимости приобретения, относятся качество и долговечность отпечатков, быстродействие, экономичность печати. Какой из этих критериев следует рассматривать в первую очередь, зависит от поставленных перед принтером задач, и решать предстоит самому покупателю. Мы же постараемся разобраться, какие из нововведений в технологиях изменили подход к выбору оптимальных областей применения струйных и лазерных принтеров.
Чернила плюс бумага
Долгое время лазерные принтеры имели преимущество по стойкости отпечатков к внешним воздействиям, поскольку чернила струйных принтеров «боялись» воды и даже прикосновений пальцев. К настоящему моменту у всех ведущих производителей «струйников» на вооружении имеются водостойкие чернила на основе пигментов, а также сочетания водорастворимых чернил со специальной бумагой, также обеспечивающие долговременную защиту отпечатка. Благодаря первому решению струйные принтеры догнали лазерные по качеству и стойкости текстовых распечаток, а второе позволило фотографам-любителям получать отпечатки с высокой точностью цветопередачи и длительным сроком жизни.
Компания Canon в новых моделях струйных фотопринтеров использует комбинированную технологию ContrastPLUS с двумя типами чернил. Фотопечать выполняется при помощи водорастворимых чернил на основе красителя, помещенных в четыре отдельных контейнера (CMYK), а текст выводится при помощи матовых черных пигментных чернил из пятого контейнера. В профессиональной печати компания использует похожую пятицветную технологию Reactive Ink Technology, где для получения сверхчетких границ объектов используется нанесение в одну точку сразу двух типов чернил, химически взаимодействующих друг с другом.
Основную нагрузку по защите отпечатков, выполненных чернилами на основе красителей, от воздействия внешней среды берет на себя технология ChromaLifelOO, обеспечивающая их сохранность в течение 100 лет. Ее основной принцип — сочетание оптимально подобранных по свойствам оригинальных чернил, фотобумаги (Canon Photo Paper Plus, Canon Photo Paper Pro) и технологии печати FINE.
В струйных принтерах Epson благодаря фирменной технологии MicroPiezo капли формируются без нагрева чернил при помощи пьезоэлемента, поэтому долгoe время эта компания была единственной, кто успешно применял для печати чернила на основе пигмента. Таким образом, они прошли достаточно долгий путь совершенствования. В новейшем поколении этих чернил - Epson DURABrite Ultra, применяемых в моделях общего назначения и предназначенных для офисной работы, — частицы пигмента имеют размеры около 0,1 нм, что меньше длины волн видимой части света. Несмотря на это, каждая из них имеет защитную оболочку, обеспечивающую стойкость к влаге и выцветанию под действием света. Кроме того, такие крохотные частицы более ровно распределяются по поверхности бумаги. В результате качество текста практически не отличается от «лазерного», а фотоотпечатки имеют ровную глянцевую поверхность.
Epson Claria, последнее поколение водораст воримых чернил на основе красителя, обрело более стабильную молекулярную структуру, способность частиц красителя j объединяться в группы и систему защиты на атомном уровне. Среди дополнительных применений чернил Claria производитель отмечает способность создавать стойкое изображение на поверхности компакт-дисков.
Эти чернила хорошо сочетаются с несколькими видами популярной фотобумаги Epson. Кстати, пигментные чернила DURABrite Ultra тоже обладают высокой совместимостью с фотобумагой.
Компания HP традиционно использует термоструйный принцип печати. Еще несколько лет назад для данной технологии применение пигментов в составе чернил создавало большие проблемы. Но прогресс не стоит на месте, и теперь данный производитель успешно применяет в своих струйных принтерах пигментные чернила HP Vivera. В печатающих головках современных картриджей, оснащенных чернилами HP Vivera, соотношение диаметра сопел с диаметром частиц пигмента составляет менее 100. При таком коэффициенте пигментные чернила обладают высокой текучестью, а оболочка, созданная по технологии ЕЕТ, позволяет частицам легко преодолевать сопла.
Технология Electrosteric Encapsulation Technology (ЕЕТ) позволила улучшить однородность пигментных чернил HP Vivera. Благодаря помещению частиц пигмента в уникальную отрицательно заряженную полимерную оболочку оптимизируется их размер, форма самой оболочки, распределение электростатического заряда внутри нее. В результате пигментные чернила не образуют сгустков в головке принтера и на отпечатке, а гладкая оболочка пигментных частиц обеспечивает получение однородной блестящей поверхности отпечатков на глянцевых и полуглянцевых типах фотобумаги. Для профессионального использования в паре с пигментными чернилами Vivera компания HP разработала специальную фотобумагу HP Advanced Photo Paper, имеющую покрытие с нанопорами, что обеспечивает быстрое высыхание отпечатка за счет проникновения чернил в капиляры.
Если еще недавно водостойкие чернила имелись только у Canon, Epson и HP, то теперь они появились и у Lexmark. Эта компания пока что планирует применять устойчивые к внешним воздействиям чернила Evercolor 2 в моделях струйных МФУ, предназначенных для офисного использования.
Фотокачество. Струйные технологии
Для получения изображений с плавными тональными переходами существует два основных метода. Либо необходимо применять для печати «разбавленные» чернила, то есть имеющие меньшую интенсивность окрашивании, либо для формирования изображении использовать каплю минимально возможного размера. Многие современные модели принтеров используют оба метода.
У всех ведущих производителей уже достаточно давно на вооружении имеются решения со светлыми чернилами, поставляемые либо в виде совмещенных фотокартриджей (обычно для моделей начального уровня), заменяющих в печатающей каретке черный, либо в виде отдельных картриджей и «чернильниц».
Однако при необходимости закрасить большой участок изображения одним цветом (например, голубое небо), даже при использовании светлых чернил, печать займет много времени, если будет производиться только каплями малого объема.
Освоив получение маленьких капель, для выхода из данной ситуации производители должны были «научить свои печатающие системы при необходимости формировать и крупные капли. Такие технологии модуляции размера капли, имеющие свои особенности, есть у нескольких производителей.
Canon и Lexmark решили проблему путем размещения в печатающей головке сопел двух различных размеров: одного — для формирования мелких капель, а другого — больших. При сходстве конструкции, вариант от Canon в настоящее время имеет преимущество по разрешающей способности. В его печатающих головках, созданных методом фотолитографии по технологии FIXE (Full-photolithography Inkjet Nozzle Engineering), сопла с меньшим диаметром способны формировать капли объемом всего в 1 пл (пиколитр — это одна триллионная доля литра или миллионная доля кубического миллиметра), а большие — 5 пл. У Lexmark сочетание другое: 3 и 10 пл.
Компания Epson для струйной печати применяет собственную технологию.
MicroPiezo, где капля из сопла головки выталкивается мембраной, которую, в свою очередь, приводит в движение пьезоэлемент под действием электрического импульса. Поэтому для модуляции размера капель Epson использует технологию Variable-Sized Droplet, основанную на принципе управления размером капель при помощи электрических импульсов с переменной амплитудой и частотой следования. Это позволяет использовать сопла одного диаметра для получения капель различного объема. Предыдущее поколение принтеров Epson «умело» формировать капли трех размеров, а в новой линейке устройств, только что вышедшей на рынок, печатающие головки способны получать уже пять вариантов капель.
Следует добавить, что технология MicroPiezo претерпела еще несколько изменений. Рост популярности цифровых зеркальных фотокамер увеличил интенсивность фотопечати в домашних условиях, особенно на больших форматах (вплоть до А4). Это заставило разработчиков искать способы значительно повысить быстродействие фотопринтеров. В результате в печатающих головках MicroPiezo были увеличены подвижность мембраны и объем чернильной камеры. В результате первого улучшения возросла частота выброса капель из сопла, а вторая модернизация позволила получать капли большего объема и, соответственно, закрашивать области при помощи их меньшего количества, то есть быстрее. Отметим, что максимальный размер капли возрос с 7 до 11 пл.
Фотокачество. Лазерные технологии
Камнем преткновения при печати фотоизображений на лазерных принтерах являлось ограничение физического разрешения печати, которое долго не могло преодолеть барьер в 600 dpi. Несмотря на совершенствование механизмов подачи бумаги и разработку улучшенных алгоритмов обработки изображения до печати (растрирования), главным сдерживающим фактором оставалось качество тонера.
Пока он изготавливался путем простого смешивания измельченных частиц пигмента с частицами смолистых веществ, обеспечивающих спекание тонера и его закрепление на бумаге, сложно было обеспечить высокую точность размещения частиц тонера на бумаге в рассчитанном программным обеспечением месте. К настоящему моменту, у каждого из трех основных игроков на рынке печати для дома и малого офиса (Canon, Epson и HP) имеется улучшенный вариант тонера.
Компания Canon разработала тонер с микрокапсульной структурой, частицы которого имеют сферическую форму. В их состав входит окрашивающее вещество, воск и мономер. В процессе изготовления тонера происходит полимеризация ингредиентов путем нагрева, получение смеси из воды и масляных капель, затем тонер химическим способом переводится в твердую фазу. Входящий в состав тонера воск позволяет не использовать масло для защиты фиксирующего барабана, поэтому оно не попадает на отпечатки и не создает нежелательный блеск бумаги.
Новое поколение тонера от Epson носит название AcuBrite и представляет собой однородную смесь пигмента и воска, что позволяет наносить частицы на бумагу более равномерно. Входящие в состав смолистые вещества при нанесении на бумагу образуют гладкую поверхность, а частицы с низким индексом светопреломления оптимально отражают световые лучи и создают эффект глянца даже на обычной бумаге. Получаемый широкий охват цветового спектра позволяет воспроизводить ранее недоступные цветовые оттенки, делая отпечатки более качественными и реалистичными. Кроме того, в состав AcuBrite входят микрочастицы, препятствующие слипанию тонера, благодаря чему он расходуется до конца.
Монохромный тонер HP нового поколения тоже имеет восковую оболочку, в его состав, кроме смолистых веществ, также входят частицы намагниченного пигмента, а барабан девелопера снабжен магнитной сердцевиной, что обеспечивает более точное распределение частиц на отпечатке. К тому же, для фиксации нового тонера требуется нагрев до меньшей температуры, что снижает энергозатраты и увеличивает срок службы нагревателя.
Быстрые «струйники» для офиса? Теперь — да!
До недавнего времени одним из основных преимуществ лазерных устройств являлась скорость печати. Но теперь появились модели «струйников», способные печатать даже быстрее, чем лазерные начального уровня.
Инженеры из Epson нашли концептуально новый способ повысить интенсивность печати, на этот раз — для персонального делового применения, где значительную долю отпечатков составляют черно-белые документы. Речь идет о двукратном увеличении скорости подачи черных пигментных чернил DURABrite Ultra. Для этого в новейшем принтере Epson Stylus C110, предназначенном для работы в офисе, используются пять раздельных картриджей, два из них —одинаковые черные, а в печатающей головке удвоено количество сопел для подачи этого вида краски. В результате в экономичном черно-белом режиме Epson Stylus i C110 печатает до 37, а при установке высокого качества — до 25 стр. в минуту.
А специалисты компании HP, продолжая развивать уже успешно применяемую технологию SPT (Scalable Printing Technology), создали самую быструю на сегодня систему струйной печати, правда, для совсем другого сектора рынка — корпоративной и коммерческой печати (например, HP CM8050, младшая модель; МФУ, применяющего данную технологию, в базовой комплектации стоит порядка: 20 ТЫС. ДОЛЛ.).
В новой технологии, получившей название HP Edgeline, высокие скорость и точность печати достигаются, в первую очередь, благодаря новому нестандартно му принципу: печатающие головки неподвижны, а перемещается только бумага.
Вывод отпечатков осуществляется при помощи пигментных чернил HP Vivera.
Для того чтобы обеспечить нанесение чернил сразу по всей ширине листа А4, в технологии HP Edgeline применяются два блока головок, размещенных перпендикулярно движению бумаги. Заняв перед началом печати рабочее положение, они обеспечивают небольшое перекрытие между собой по центру листа и при ширине 108 мм перекрывают каждый свою половину. Блоки одинаковы по конструкции и объединяют по три печатающих головки, на каждой из которых, в свою очередь, располагается по пять термических генераторов капель с массивом из 2112 сопел в каждом.
Одна из головок в каждом блоке отвечает за предварительное нанесение на бумагу закрепляющего вещества (Bonding Agent), проникающего в бумагу и действующего наподобие грунтовки. Две остальные головки в каждом из блоков наносят на бумагу чернила. Первая — черные и желтые, а вторая — голубые и малиновые.
Перемещение бумаги вдоль неподвижных головок обеспечивает массивный барабан, вращающийся с постоянной скоростью. На его поверхности имеется специальный резиновый слой с множеством каналов, через которые в определенные моменты отсасывается воздух, создавая разрежение. Таким образом, бумага мгновенно притягивается к поверхности барабана при помощи вакуумного эффекта. Одновременно на барабане может находиться до трех листов формата А4. Такое конструктивное решение обеспечивает невиданную раньше скорость струйной печати — до 60 стр./мин. Ресурс печатающих головок тоже впечатляет — 2 млн стр.
Экономичность
Уже ни для кого не секрет, что производители персональных принтеров основные деньги зарабатывают не на самих устройствах, которые по цене почти сравнялись с комплектом картриджей, а на этих самых расходных материалах, поэтому от правильного выбора принтера по данному критерию зависит, насколько быстро будет облегчаться ваш кошелек. Правильная стратегия выбора устройства с позиций экономии — расчет ежемесячной потребности в печати и ее характере (текст, фотографии, смешанные документы). Для тех, кто печатает постоянно и интенсивно, ведущими производителями предлагаются системы с раздельными картриджами. У Canon это системы Single Ink и ContrastPLUS, у HP — SPT, у компании Epson — все принтеры нового поколения (даже модели начального уровня) оснащены раздельными «чернильницами».
Главное преимущество раздельных картриджей в том, что когда закончились чернила одного из цветов, нет необходимости выбрасывать картридж с оставшимися в нем чернилами. Достаточно поменять только одну опустевшую «чернильницу», продолжая использовать до конца остальные. По результатам исследований независимой европейской ассоциации TUV Rheinland. которые недавно опубликовала компания Epson, в совмещенных картриджах разных производителей при печати фотографий остаются неизрасходованными до 40% чернил, а при печати офисных документов — даже более 50%.
В тех же условиях раздельные картриджи «недодают» от 10 до 18% чернил, что, кроме уменьшения экономического ущерба, наносит гораздо меньший вред окружающей среде.
Если же рассматривать только экономическую составляющую, то пользователям, печатающим от случая к случаю, например, реже одного раза в месяц, при использовании системы с раздельными «чернильницами», скорее всего, придется столкнуться с тем, что сопла печатающей головки сильно засорились засохшими чернилами и требуется потратить время и чернила для ее прочистки. Для таких случаев все же оптимально использовать принтер, оснащенный картриджами со встроенной печатающей головкой, поскольку в случае выхода картриджа из строя его можно оперативно и относительно недорого заменить. Такие решения предлагают компании Canon, HP, Lexmark и др.
Несмотря на заметное сближение по возможностям струйной и лазерной технологий, у каждой из них все же остаются неоспоримые преимущества. Струйные модели значительно меньше (в десятки раз) потребляют электроэнергии, чем лазерные. Первоначальная стоимость покупки у них тоже пока заметно ниже. И с воспроизведением фотоизображений «струйники» справляются значительно лучше. Зато лазерные модели способны выдавать i свое максимальное качество на обычной офисной бумаге. По показателям допустимой месячной нагрузки и общему ресурсу печати струйные принтеры с ними тоже конкурировать не могут.
Отметим еще одно преимущество струйных принтеров, которое осталось за рамками данного обзора — компактность и автономность. В семействе «жидкопечатающих» окончательно сформировался класс компактных автономных принтеров, печатающих на формате 10 х 15 см. Их отличает непременное наличие интерфейсов, необходимых для взаимодействия с внешним оборудованием (фотокамерами, накопителями, мобильными телефонами, карманными компьютерами), способность без подключения к компьютеру осуществлять обработку и коррекцию фотоснимков при помощи достаточно мощного встроенного процессора, возможное ть работать от автономных источников питания. Последнее делает их поистине мобильными устройствами.
Соревнование между основными производителями печатающих устройств не прекращается. К тому же в этом году на рынке струйной печати появился новый игрок — Kodak, обещающий привлечь покупателей путем агрессивной ценовой политики. Таким образом, конкуренция обостряется, не давая разработчикам почить на лаврах, заставляя их искать новые, привлекательные для потребителей решения.