Знаете ли вы, что происходит внутри принтера во время печати? Мы поговорим о том, чем отличаются друг от друга матричные, струйные, лазерные и другие технологии печати и как эти отличия отражаются на качестве и стоимости отпечатков. История технологий полноцветной печати измеряется десятилетиями, а монохромной - и того больше, но по-настоящему производители задумались о разработке автоматических печатающих устройств только после массового распространения первых ЭВМ. Идея заключалась в том, чтобы в тандеме с компьютером использовать уже известный механизм молоточков и красящей ленты, применяемый в пишущих машинках. В1953 году в корпорации RemingtonRand было создано первое печатающее устройство для компьютера UNIVAC, призванное автоматизировать тяжелый труд машинисток. Оно не отличалось надежностью, издавало при работе много шума, однако демонстрировало достаточно высокую скорость печати - до 80 тысяч знаков в минуту.
По сути, эта машинка и стала первой ласточкой, дав импульс развитию компьютерных систем печати. Первые принтеры оставляли отпечаток на бумаге за счет ударов по красящей ленте литер (в барабанных и лепестковых устройствах) или иголок (в матричных). Таким образом, принцип формирования изображения долгое время ничем не отличался от механизма работы пишущей машинки, созданной Пеллегрино Турри еще в 1808 году.
Из технологий печати прошлого века сегодня лишь частично сохранился механизм матричных принтеров, в которых иглы при ударе о красящую ленту позволяют создавать простые алфавитно-цифровые отпечатки на бумаге. Благодаря дешевизне красящих лент и простоте механизма, такие принтеры по сей день используются, например, в билетных кассах и финансовых учреждениях для печати простейших документов и бланков. Если не брать в расчет еще сохранившуюся технологию матричной печати, то современные принтеры практически не имеют ничего общего со своими прародителями и представляют собой сложнейшие высокотехнологичные устройства. Методы современной печати четко сегментируются по целям использования, поэтому понимание преимуществ и недостатков конкретной технологии позволит сделать выбор в пользу той модели устройства, которая лучше всего справится с поставленными задачами. Немаловажный аспект стоимость владения печатающим устройством: цена и ресурс принтера, траты на расходные материалы и т.п.
Луч света
Лазер. Практически с 99% вероятностью принтер, установленный в вашем офисе, - лазерный. Вот уже много лет это одна из самых востребованных технологий печати. В чем же секрет такой популярности?
Лазерник работает быстро, текст печатает очень четко, хорошо справляется с цветной растровой графикой. Еще одно из преимуществ лазерных принтеров заключается в том, что в них используются сравнительно недорогие картриджи с порошковым красителем, ресурса которых хватает на тысячи страниц. Процесс печати у принтеров этого типа технологически сложный. При подаче бумаги в лоток луч лазера отражается от вращающегося зеркала и светит на электростатически заряженный барабан, снимая заряд фоточувствительного слоя в определенных точках таким образом, чтобы сформировать карту будущего отпечатка.
Отрицательно заряженный в определенных точках барабан соприкасается с сухими чернилами - в результате частички краски прилипают лишь к тем местам, которые были засвечены лазером. Далее барабан прокатывается по бумаге, которой тоже сообщен положительный заряд, и рисунок из прилипших сухих чернил переносится на поверхность листа. В зависимости от разновидности принтера этот процесс может производиться один раз (в однопроходных принтерах) или несколько раз (например, в четырехпроходных цветных моделях) до окончательного формирования изображения. На финальном этапе печати для закрепления полученной картинки лист бумаги попадает в печку, где сухие чернила плавятся и надежно скрепляются с бумагой. После печки лист с отпечатком выбрасывается из лотка.
- Светодиоды. Аналогичный лазерной технологии метод формирования изображения используется и в светодиодных принтерах, за исключением того, что для сообщения заряда барабан освещается не отраженным лазером, а неподвижной линейкой, состоящей из множества светодиодов. Чем больше светодиодов в линейке, тем выше разрешение отпечатка (DPI).
Поначалу считалось, что светодиодные принтеры более безопасны для здоровья, чем лазерные. В ранних моделях лазерников был элемент, называемый коронатором, представлявший собой тонкую проволочку, по которой проходил ток высокого напряжения. Соприкасающийся с ней воздух ионизировался, и принтер выделял озон, который в больших количествах вреден для здоровья. В современных же устройствах от коронатора отказались. Правда, в нынешних моделях остался еще один источник озона - лазерный луч. Но объем выделений озона от луча некритичен для здоровья, поэтому сегодня светодиодные принтеры можно оценивать без противопоставления лазерным в контексте экологичности, а учитывать лишь стоимость и качество отпечатков.
В струе
Вторая по популярности технология печати - струйная. Струйный принтер может быть гораздо дешевле лазерного (самые простые модели от 800 руб.), но стоимость расходных материалов у них, как правило, выше. Хороший струйный принтер лучше напечатает фотографию в цвете, чем лазерник.
Кроме того, струйный принтер можно использовать для эпизодической печати текстов (но при интенсивной печати документов стоимость отпечатка будет ниже у лазерных принтеров). Как правило, струйники хорошо подходят на роль домашнего принтера, если печатать требуется нечасто и всего понемногу, либо как серьезный инструмент для печати цветных фотографий (ведь лазерники плохо справляются с тональными переходами и градиентами). Сама же идея струйной печати подразумевает медленное высококачественное нанесение изображения на бумагу; нужно понимать, что технология изначально разрабатывалась вовсе не для "выстреливания" листами с текстовыми документами (хотя режим быстрой печати у них тоже имеется). Устроен струйный принтер гораздо проще, чем лазерный. По сути, внутри у него лишь подвиды технологии могут отличаться не только способами извлечения краски из тонера, типом чернил, но и глобальным методом формирования изображения на листе бумаги.
- Термическая печать. Компании Canon, Hewlett-Packard и Lexmark устанавливают в картриджи с чернилами нагревательный элемент, который позволяет за счет нагрева создавать пузырьки газа для выдавливания микроскопических капель краски из дюзы. Капельки жидких чернил при нагреве выплескиваются из сопел печатающей головки и попадают на бумагу, формируя изображение с растровой структурой.
- Пьезоэлектрическая печать. Тот же принцип формирования изображения, что и при термической печати, разница лишь в механизме выдавливания капли из картриджа. В принтерах компаний Epson и Brother используется не нагревательный элемент, а сделанная из пьезоэлектрического материала мембрана, которая при подаче тока деформируется и создает необходимое давление в емкости с чернилами, что приводит к извлечению микроскопических капель.
- Drop-on-demand. Технология "капля по требованию" объединяет механизмы термической и пьезоэлектрической печати с усовершенствованным принципом формирования капель, разработанным компанией Hewlett-Packard. Для извлечения капли чернил в данном случае используется нагревательный элемент внутри картриджа. Главное отличие технологии от других заключается в том, что капля еще до момента попадания в сопло печатающей головки дробится до состояния туманообразных частиц, которым задается определенная траектория при помощи зарядов. Таким образом, мельчайшие частички чернил разного цвета могут смешиваться в воздухе еще до контакта с бумагой, что позволяет устройствам с технологией drop-on-demand точнее воспроизводить сложные цвета и тональные переходы.
Печать не для всех
Технология гелевой печати используется в принтерах компани Ricoh. По принципу работы она напоминает обычную термическую печать, только в гелевых принтерах используется инновационный тип чернил. В их состав входит жидкий реагент, обладающий высокой вязкостью. В результате химической реакции во время контакта с бумагой чернила превращаются в гель. После завершения печати микроскопические капли геля не впитываются глубоко в листы, а остаются в верхних слоях волокон бумаги, что делает отпечатки чрезвычайно устойчивыми к влаге. Еще одна любопытная особенность гелевых принтеров: система из подвижной печатающей головки и неподвижных чернильных картриджей. Чернила в таких устройствах подаются из картриджей в печатающую головку по гибким трубкам, что позволяет менять картриджи во время печати.
- Твердочернильная печать. Первое технологическое решение на базе твердочернильной печати было предложено компанией Tektronix, сегодня же лидером в этой области является компания Xerox. Примечательна эта технология тем, что во время печати изображение предварительно наносится на вал переноса в зеркальном виде. Таким образом, вал, "намазанный" чернилами, превращается во временный оттиск будущего отпечатка. Далее бумага с помощью прижимного ролика прокатывается по валу, в результате чего полужидкая разогретая краска с вала переносится на лист бумаги. Разумеется, длина окружности вала соответствует максимально допустимой длине листа, что позволяет переносить отпечаток за один проход. Главная особенность твердочернильных принтеров - высокая отказоустойчивость, превосходное качество печати на разных типах носителей и малая стоимость цветной печати. Другое дело, что такие принтеры не дешевые, поэтому их используют в крупных компаниях и дизайн-студиях.
Фотолаб в рюкзаке
- Сублимационная печать. Для фотолюбителей хорошей альтернативой дорогим струйникам может стать компактный переносной принтер с технологией сублимационной печати, позволящий распечатывать фотографии небольшого размера с качеством, практически не отличимым от отпечатков профессионального фотолаба. Печатающая головка в термосублимационном принтере нагревает цветной воск (красный, зеленый, синий) до 400°С, что приводит к возникновению цветного пара. Парообразные частички краски смешиваются друг с другом определенным образом еще до контакта с бумагой, благодаря чему цветовые переходы получаются без видимой зернистости. Фотографии, напечатанные на сублимационном принтере с разрешением 300x300 dpi, могут выглядеть лучше, чем распечатанные на лазерном принтере с гораздо более высоким разрешением. Секрет в том, что для печати фотографий приоритетным параметром является не разрешение, а линиатура - плотность полиграфического растра. По этому параметру на первый взгляд "игрушечные" сублимационные принтеры могут дать фору даже дорогим полноразмерным принтерам с другими технологиями печати.
