Современные струйные принтеры, технологии, используемые в них часть 3

Пьезоэлектрическая струйная печать отно-сительно новая по сравнению с термической технология и обладает несколькими явными преимуществами. Вместо нагревания в этих принтерах используется электрический заряд пьезоэлектрических кристаллов внутри отверстий в картридже. Эти кристаллы изменяют свою форму в результате электрического воздействия, выстреливая чернила сквозь отверстия. Компания Epson, использующая пьезоэлектрическую струйную печать, где высоких температур нет, сообщает владельцам своих принтеров . что в отсутствие нагрева улучшает качество картинки так как снижение температурного режима в процессе струйной печати позволило подобрать такой состав чернил, при котором они не будут растекаться и размазываться и сохранят свои свойства (при высокой температуре это очень проблемотично). Срок службы распыляющих отверстий при более низкой температуре увеличивается.

Производители струйных принтеров разработали ряд методов, способных улучшить качество струйной печати:

- уменьшая диаметр сопла, можно получить меньшую каплю, т.е. увеличить разрешение;

- использование звездообразного сечение сопла, что также приводит к улучшению качества печати (фирма Canon в мо дели BJC-8200);

- применение многокрасочной слоевая печати, в котором используется до шестнадцати цветов в единичной точке (для сравнения в других моделях - около восьми). Этот способ улучшения качества печати впервые реализовала фирма Hewlett-Packard в принтере DeskJet 850C, а позднее этот процесс получил название PhotoREtll. В следующей версии этой технологии, PhotoREtlll, используется капля объемом 5 пиколитров и 29 цветов в единичной точке, что позволяет получить около 3 500 комбинаций цветов в одной точке;

- снижение объема капли - сравнивая лучшие модели струйных принтеров 1997-98 гг. с современными, можно сказать, что несмотря на приблизительно одинаковое разрешение, качество печати современных моделей струйных принтеров существенно выше. Это достигнуто снижением объема капли чернил, чаще всего измеряемой в пиколитрах. Например, в принтере Epson Stylus Photo 1200 применяется капля объемом шесть пиколитров, в то время как в принтере Photo EX 1999 года с таким же разрешением -11 пиколитров. В струйных принтерах, выпускаемых фирмами Lexmark, Epson, Canon и Hewlett-Packard, используются капли объемом 3-6 пиколитров;

- улучшение программного обеспечения для управления принтером за счет использования современных драйверов, что позволяет добиться наилучших результатов печати. Это улучшение в первую очередь связано с более оптимальным располагают сопла как можно ближе друг к другу, например компания Lexmark нарезает их лазером. Если необходимо, то плотность дюз повышают виртуально, закладывая в драйвер программу печати в два прохода, причем при втором точки ставятся между нанесенными при первом. Но когда возрастает разрешение, следует сокращать и размеры капель, поскольку не имеет смысла ставить их с ювелирной точностью, если потом они растекутся.

Значительных успехов в уменьшении объема капли достигла компания Epson: в ее последнем принтере для дома и офиса. Stylus Color 980, он составил всего 3 пиколитра (технология Advanced Micro Piezo). Но здесь разработчики опять попали в прокрустово ложе: чем меньше капли, тем больше их требуется для заполнения некоторой области, что, в свою очередь, опять снижает скорость. Одни компании, в частности Hewlett-Packard, и Lexmark, решили просто положиться на высокую скорость вылета чернил из дюзы - 18 и 19 тыс. капель в секунду соответственно. Другие, к числу которых относятся Canon и Epson, применили технологии, позволяющие изменять объем капли (Drop Modulation Technology - Canon; Variable Dot Size -Epson), благодаря чему одноцветные поля стали закрашиваться большими точками, а тонкие контуры прорисовываются маленькими. Увеличение количества базовых элементов обогащает цветовую палитру и обеспечивает плавные тональные переходы. А поскольку при закрашивании светлых поверхностей темными чернилами точки ставятся слишком редко, пользователь может увидеть зернистую структуру рисунка. Кстати, уже появились принтеры Epson, которые обеспечивают семицветную печать с помощью черного и шестицветного фотокартриджа, правда, пока они продаются только в Японии.

Практически все современные принтеры имеют в своем арсенале огромный набор настраиваемых параметров, комбинация которых позволяет добиться наилучшего качества печати как текста, так и графики. В большинстве "струйников" используется термоэлектрическая печать, за исключением моделей фирмы Epson с пьезоэлектрической печатью. Компания Салоп в пузырьково-струйной технологии ввела новшество - давление в пузырьках испаряющихся чернил выталкивает струю параллельно плоскости нагревательного элемента, а не перпендикулярно, как в классической термоэлектрической технологии. При конструировании сопла пришлось решать две противоречивые задачи: во-первых, создавать в дюзах давление ниже атмосферного после вылета каждой капли, чтобы предотвратить образование капель-сателлитов, а во-вторых, сократить до минимума интервал времени между выходом капель. Скорость вылетающих чернил колеблется от 5 - 8 м/с (Canon) до 12,5 м/с (Lexmark). При нагревании испаряющейся части чернил до 600 °С и создается давление в 125 атм., причем от нагревательного элемента идет тепловой поток такой же, как от поверхности Солнца, - 109 Вт/см2 (по информации компании Lexmark).

Увеличение скорости и частоты вылета капель повышает производительность аппарата. Но для пользователя часто важнее качество изображения, а не быстрота печати. А привлекательность отпечатков в первую очередь зависит от разрешения и числа применяемых цветов. Ведь известно, что для получения хорошей картинки необходимо, чтобы краски попали на "соответствующую" данному типу чернил бумагу. С одной стороны, эта бумага должна иметь хорошее сцепление с чернилами, а с другой - они по ней не должны сильно растекаться. Чтобы получить снимки высокого качества, выпускается "фотобумага" со свойствами, подобранными с учетом характеристик фирменных красок. Например, у широкоформатных принтеров HP носитель и чернила вступают в своеобразную химическую реакцию, становясь единым целым. А в высокопроизводительных аппаратах для дома и офиса обычно комбинируется два вида красок: пигментные и водорастворимые. Первые почти не растекаются по поверхности и образуют контур, на который ориентируется глаз, а вторые лучше смешиваются, что дает богатую цветовую палитру. В моделях BJC-7100 и BJC-8500 фирмы Canon применена технология Р-РОР, повышающая качество печати на обычной бумаге. При этом сначала на лист наносится оптимизатор (1), сцепляющийся с ним и служащий "посадочной площадкой" для капель (2). Краска растворяется в оптимизаторе, после чего, как утверждают представители Canon, не боится не только влажных предметов, но даже водяных брызг. Сотрудники компании Lexmark утверждают, что принтеры Z42 и Z52 также могут печатать на обычной бумаге с максимальным разрешением, В прошлом году Epson представила новые пигментные чернила CoIorFast. Падающие капли заключаются в смолоподобную оболочку, благодаря чему улучшается сцепление с бумагой и повышается влагозашищенность. Когда капли ложатся плотно, то создают ровную поверхность с высокой насыщенностью цветов, которые не выцветут, по данным Epson, и за сто лет.

Сколь бы совершенной ни была технология, к сожалению, ее практическая реализация может быть весьма далека от замысла ее создателя. Кроме того, цифры разрешения и скорость, которые приводятся компаниями в технических описаниях, получены для созданных ими же документов, при работе на фирменных расходных материалах. В зависимости от типа используемой технологии печати для принтера необходимы специальные, более дорогие сорта бумаги. Кроме того, дорого стоят фирменные цветные картриджи с чернилами. Стоимость печати страницы также зависит от количества используемых цветов, например печать фотографии обойдется намного дороже, чем печать простой диаграммы.