Современные струйные принтеры Олег Нечай

Современные струйные принтеры

Олег Нечай

Опубликовано 21 февраля 2011 года

В отличие от матричных принтеров, способных лишь на воспроизведение текста и монохромной псевдографики, «струйники» выдавали полноцветные цветные отпечатки с плавными цветовыми переходами и могли печатать любые изображения — от текстов, диаграмм и графиков до репродукций шедевров живописи. В своё время они даже поспособствовали развитию делавшей первые шаги цифровой фотографии — тогда многим хотелось хранить снимки не в только в виде файлов, но обязательно и в традиционной «бумажной» форме.

Сегодня струйные принтеры всё так же популярны: благодаря универсальности и доступности их чаще всего покупают для дома. Многие используют цветные «струйники» в дополнение к монохромным лазерным принтерам: «лазером» дешевле и быстрее печатать текстовые документы, а струйный принтер отлично справится с цветными фотографиями, особенно если это дорогая модель с несколькими раздельными картриджами.

Несмотря на ощутимый прогресс в цветной лазерной технологии, она всё ещё уступает в струйной по качеству печати цветных изображений с полутонами. К тому же цветной лазерный принтер начального уровня стоит примерно столько же, сколько хороший струйный фотопринтер. Поэтому струйная технология незаменима там, где требуется высокое качество цветной печати.

За последние годы набрали популярность так называемые «многофункциональные устройства», или MФУ: это аппараты, объединяющие в себе принтер, сканер и, реже, факс, и заменяющие все эти агрегаты, а также способные работать в режиме копира. Благодаря универсальности и компактности, выбор покупателей всё чаще падает на такие комбайны. В целом, тенденция такова, что совсем скоро они полностью вытеснят «просто принтеры». Подробно о них мы поговорим в отдельной статье.

Прежде чем перейти к описанию современных технологий, ненадолго заглянем в историю. Считается, что теоретические основы возможности струйной печати заложил в XIX веке французский учёный Феликс Савар, который в 1833 году обнаружил единообразие капель жидкости, выпускаемых через узкое отверстие в трубе. В 1878 году это явление описал математически английский физик Джон Уильям Стретт (Барон Рэлей III) - будущий лауреат Нобелевской премии за открытие аргона (совместном с Уильямом Рамзаем).

Конструирование струйных печатающих устройств началось в пятидесятые годы XX века. Первыми принтерами этого типа стали аппараты с непрерывной подачей чернил (continious inkjet, CIJ): в 1951 году фирмой Siemens был запатентован медицинский ленточный самописец, в котором чернила нагнетались в систему насосом высокого давления и разбрызгивались на движущуюся ленту через микроскопическое сопло.

К семидесятым годам была разработана технология «капля по требованию» (drop-on-demand, DOD), при которой чернила разбрызгиваются на бумагу не постоянно, а строго в нужные моменты — именно она и стала основой современных технологий струйной печати. В 1984 году был выпущен первый массовый цветной струйный принтер, предназначенный для использования с персональными компьютерами, — им стала модель ThinkJet компании Hewlett-Packard.

В настоящее время существует несколько разновидностей струйной печати: фирмы Lexmark и Hewlett-Packard используют термоструйную технологию, Canon — пузырьковую, Epson и Brother — пьезоэлектрическую технологию. Главные отличия между этими технологиями сводятся к тому, каким образом организован выброс капель чернил из сопел на бумагу.

В термоструйной технологии, которая применялась и в самом первом «струйнике» HP ThinkJet, в процессе печати используется нагревание чернил, при этом, за счёт избыточного давления, часть чернил выбрасывается через сопла. Процесс нагрева и охлаждения повторяется несколько тысяч раз в течение одной секунды, температура нагрева достигает 600°С, а само время теплового импульса не превышает двух миллионных долей секунды.

Пузырьковая технология Canon представляет собой частный случай термоструйной, в котором выброс чернил осуществляется исключительно за счёт формируемых газовых пузырьков, возникающих при нагреве чернил, при этом нагревательный элемент расположен сбоку от сопла, а не за ним, как в классических термоструйных принтерах.

Пьезоэлектрическая технология основана на свойстве пьезокристаллов деформироваться при подаче на них электрического тока. Пьезокристаллы работают как мини-насосы и выбрасывают строго опредёленное количество чернил на бумагу. Среди преимуществ этой системы — возможность гибкого управления размером капли, которое осуществляется на электрическом уровне, что упрощает получение отпечатков с высоким разрешением. Теоретически, надёжность такой системы существенно выше, чем у всех прочих систем струйной печати, но на практике отличия не выходят за рамки статистической погрешности.

Бессменные лидеры рынка струйных принтеров — компании Epson и Hewlett-Packard, за ними следует Canon и совсем скромную долю занимает Lexmark (исторически — бывшее подразделение печатающих устройств IBM, ещё в 1991 году ставшее самостоятельной фирмой).

Аппараты этих компаний, помимо технологических, имеют ещё одно принципиальное отличие: в принтерах HP, Lexmark и в отдельных моделях Canon (картриджи FINE) используются моноблочные картриджи, в которых ёмкость с чернилами объединена с печатающей головкой, а в принтерах Epson и в большинстве современных Canon применяются картриджи-чернильницы, при этом печатающая головка закреплена стационарно (Epson) или съёмно (Canon) на каретке печатающего механизма. Разумеется, картриджи со встроенной головкой дороже «чернильниц», хотя и те не назовёшь дешёвыми.

Есть лишь один рациональный повод предпочесть ту или иную систему — частота печати. Как известно, в процессе эксплуатации струйного принтера на дюзах остаются частички пигментов и красителей, которые имеют свойство засыхать, препятствуя нормальной работе печатающей головки. Это особенность любых чернил для «струйников», поскольку они специально рассчитаны на мгновенное высыхание при контакте с воздухом. Во всех принтерах есть штатное средство борьбы с засорением — «продув» печатающих головок (а точнее, прочистка их под давлением свежими чернилами), однако если «струйником» не пользовались несколько месяцев, то большая или меньшая часть дюз может не поддаваться очистке, в результате чего головка становится неработоспособной. Если головка установлена в самом картридже, достаточно просто заменить его на новый, и принтер снова будет в рабочем состоянии. В случае же со встроенной головкой придётся, в лучшем случае, менять головку (Canon) или обращаться для проведения такой замены в сервисный центр (Epson). Поэтому если вы не уверены, что будете пользоваться принтером хотя бы раз в месяц, лучше выбрать систему с моноблочными картриджами.

Классическая схема цветной струйной печати — четырёхцветная, и её до сих пор с успехом используют в недорогих моделях: в принтер устанавливается один картридж с чёрными чернилами и один совмещённый или три раздельных картриджа с голубыми, пурпурными и жёлтыми чернилами. Сегодня практически повсеместно применяются печатающие головки с переменным размером капли, поэтому даже недорогие модели обеспечивают достойное качество печати фотографий с плавными цветовыми переходами. В некоторые четырёхцветные принтеры (Canon, HP) ставится также дополнительный картридж большой ёмкости с чёрными чернилами, призванный обеспечить более экономичную печать.

Для более требовательных к фотопечати пользователей предлагаются пяти-, шести-, семи- и восьмицветные модели. В пятицветной модели к основным цветам добавлен серый, что обеспечивает улучшенную передачу оттенков в чёрно-белых снимках; в шестицветной — светло-голубой и светло-пурпурный; в семицветной — светло-голубой, светло-пурпурный и светло-серый (Epson) или красный (Canon) или «фото-чёрный» на основе красителя (HP); в восьмицветной возможны самые различные варианты: одни производители устанавливают несколько дополнительных картриджей для увеличения градаций серого цвета (HP), другие расширяют цветовой диапазон оттенками жёлтого, красного и зелёного (Canon, Epson).

Одновременно с широким распространением струйных принтеров начались дискуссии о возможности использования с ними неоригинальных чернил. Всё дело в дороговизне оригинальных расходников, иногда запредельной. Если струйник начального уровня несложно приобрести менее чем за тысячу рублей, то комплект фирменных чернил к нему может стоить полторы тысячи рублей и больше. В случае с простыми дешёвыми аппаратами производители, несомненно, демпингуют, рассчитывая возместить «одолженные» пользователю средства за счёт продажи ему картриджей, но этого не скажешь про дорогие многоцветные фотопринтеры, конструкция которых зачастую чрезвычайно непроста.

В любом случае, разработчики вкладывают огромные средства в совершенствование чернил и их потребительских свойств, поэтому они всячески препятствуют использованию со своими принтерами дешёвых чернил третьих производителей. В частности, при обнаружении в системе неоригинальных чернил принтер во всех случаях снимается с гарантийного обслуживания, а в картриджи встраиваются чипы, не допускающие применение перезаправленных чернильниц.

Главное достоинство «неоригинала» — дешевизна, но при этом никто не гарантирует качества и долговечности получившихся отпечатков и отсутствия вреда для печатающих головок. К тому же, если вы печатаете высококачественные фотографии на фотобумаге, то стоит помнить, что цветовые профили ICC разрабатываются исключительно для оригинальных расходных материалов, поэтому при использовании неоригинальных чернил цветопередача будет всегда в той или иной степени отличаться от ожидаемой. Так или иначе, не стоит думать, что единственная цель многомиллиардных вложений на исследования в области чернил — лишить вас похода в кино или очередной пиццы.

Проблема долговечности отпечатков, полученные на струйных принтерах, актуальна до сих пор. В течение длительного времени производители использовали исключительно быстросохнущие водорастворимые чернила на основе красителей (dye), которые обеспечивали яркие цвета и широчайшую палитру оттенков — такие чернила традиционно применялись в термоструйной печати. Однако довольно скоро стали очевидны их недостатки. Прежде всего, речь идёт о «расплывании» изображения при попадании на отпечаток жидкости и о его выцветании на дневном свету.

С этими недостатками традиционно борются путём использования особой бумаги со специальным покрытием или последующей ламинацией отпечатка. Со временем заметно усовершенствовался и состав чернил, в который всё чаще входят полимеры, за счёт чего они стали гораздо более водо- и светостойкими по сравнению с чернилами десятилетней давности. Для современных моделей принтеров выпускаются чернила «архивного качества» на основе пигментов (pigment), то есть взвесей нерастворимых цветных частиц в воде или другом растворителе. Такие чернила устойчивы к ультрафиолету и гораздо более долговечны, чем чернила на базе красителей. Появились и необычные решения, придающие наносимому изображению глянец (например, Epson UltraChrome Hi-Gloss) при помощи прозрачного полимера или чернила на основе реакции пигментов (Canon Lucia), в которых пигмент наносится на специальные прозрачные чернила, обеспечивая яркость, устойчивость к потёкам и долговечность отпечатка.

Обычное для современного струйного принтера разрешение печати — не менее 4800 х 1200 точек на дюйм, в большинстве моделей предусмотрена возможность печати без полей. В некоторых принтерах дополнительно реализована функция печати на оптических дисках со специальным покрытием для струйной печати. Иногда встречается поддержка флэш-карт нескольких распространенных форматов и технологий прямой печати USB DirectPrint и PictBridge.

К несомненным преимуществам струйных принтеров относятся высокое фотографическое качество цветной печати, включая печать полутонов и мелких деталей, низкий уровень шума при работе, широкий выбор моделей и доступность массовых модификаций.

Очевидные недостатки — дороговизна оригинальных расходных материалов, засорение печатающих головок и расходование при этом дорогостоящих чернил, невысокая долговечность отпечатков, сделанных водорастворимыми чернилами на основе красителей (выцветание, расплывание при попадании жидкости). С последним недостатком, впрочем, можно бороться при помощи пигментных чернил, которые сегодня выпускаются для многих современных моделей струйных принтеров.

Далее мы познакомимся с некоторыми моделями современных струйных принтеров, которые успели удостоиться положительных оценок в различных независимых тестах.

На следующей странице: обзор четырёх современных струйных принтеров.

К оглавлению