Под сенью струй

Струйным принтерам в нашем журнале уделяется достаточно внимания, но обычно речь идет о характеристиках различных аппаратов, а о технологиях лишь вскользь упоминается (последний раз мы подробно о них рассказывали в «Мире ПК», №6/98). Поскольку общей тенденцией развития этих устройств является повышение качества изображения при снижении стоимости, то, естественно, встает вопрос: каким же образом добиваются этого производители?

Как включить душ?

В большинстве «струйников» используется термоэлектрическая печать, за исключением моделей фирмы Epson c пьезоэлектрической печатью. Некоторый шаг в сторону сделала компания Canon с пузырьково-струйной технологией. При реализации последней давление в пузырьках испаряющихся чернил выталкивает струю параллельно плоскости нагревательного элемента, а не перпендикулярно, как в термоэлектрической.

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/c (Lexmark). При нагревании испаряющейся части чернил до 600 ?С и создается давление в 125 атм. (данные компании Lexmark), причем от нагревательного элемента идет тепловой поток такой же, как от поверхности Солнца, — 109 Вт/см². Так что каждый пользователь «струйника» с термоэлектрической печатью может считать, что владеет кусочком звезды. Впрочем, компания Epson, не использующая столь высоких температур, успокаивает владельцев своих принтеров тем, что в отсутствие нагрева улучшается качество картинки.

Увеличение скорости и частоты вылета капель в принципе повышает производительность аппарата. Однако зачастую для пользователя важнее качественное изображение, чем быстрота печати. А привлекательность отпечатков в первую очередь зависит от разрешения и числа применяемых цветов. Чтобы повысить разрешение, производители 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 на пол-листа.

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.

Слева — схема печати каплями одного размера, справа — варьируемого. Видно, что в последнем случае достаточно одного прохода, хотя в первом надо два.

Из чего сделана радуга?

Понятно, что для получения изображения фотографического качества нужно не только точно отобразить контуры, но и правильно передать все оттенки цветов. Поэтому фирмы Canon, Lexmark и Epson предложили использовать шестицветный фотокартридж: к черному и трем основным цветам (голубой, пурпурный, желтый), используемым в обычном картридже, добавляются еще два, обычно светло-пурпурный и светло-голубой. 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 только в Японии.

Компания Hewlett-Packard предпочла иной подход — технологию PhotoREt III, предусматривающую нанесение в одну точку до 29 капель разного цвета. Это позволяет обеспечить 3500 оттенков цвета в одном пикселе при детализации, сравнимой с получаемой при разрешении 2400x1200 точек на дюйм.

На что лучше падать?

Рапортовать об успешном завершении процесса печати нельзя даже после того, как чернила покинули дюзы картриджа. Ведь известно: чтобы из зерен выросла хорошая пшеница, нужна благодатная почва, так же и для получения хорошей картинки необходимо, чтобы краски попали на «правильную» 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 НР 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 P-POP, повышающая качество печати на обычной бумаге. При этом сначала на лист наносится оптимизатор, сцепляющийся с ним и служащий «посадочной площадкой» для капель. 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 ColorFast. Падающие капли заключаются в смолоподобную оболочку, благодаря чему улучшается сцепление с бумагой и повышается влагозащищенность. Когда капли ложатся плотно, то создают ровную поверхность с высокой насыщенностью цветов, которые не выцветут, по данным Epson, и за сто лет.

Схема нанесения чернил по технологии P-POP

Что на сладкое?

Каждый производитель прилагает максимум усилий, чтобы привлечь внимание к своему детищу. Так, любой принтер снабжается ПО для оптимизации изображения. А компания Lexmark даже предлагает диск с коллекцией мировых шедевров живописи, — вероятно, для того, чтобы пользователь смог сразу же проверить в деле свой принтер. Изменения коснулись и метода определения количества чернил в картридже. Теперь их текущий объем запоминается во встроенной микросхеме, а не в драйвере, и при очередной установке старого картриджа ПК не примет его за новый. В принтерах Epson и HP расход чернил вычисляется математически, по степени заполнения страницы. А в аппаратах Canon, начиная с серии BJC-600, применяются картриджи с системой определения наличия чернил (Ink Out Detection System). Картридж освещается так, что при понижении уровня чернил происходит полное внутреннее отражение и луч падает на датчик, после чего ПО выводит предупреждение об этом. Достоинство такой системы заключается в том, что отслеживается реальный, а не расчетный момент исчерпания чернил.

Оптический датчик умеет определять тип носителя, что позволяет драйверу автоматически выбирать режим печати

Практически все современные модели имеют USB-интерфейс для новых ПК и параллельный для старых. Интересно, что можно одновременно подключить два ПК к обоим портам на одном принтере, об этом заявили компании Lexmark и Canon. А чтобы расширить круг покупателей, принтеры снабжены драйверами и под Mac OS. Устройства НР выделяются также наличием инфракрасного порта, позволяющего печатать с КПК, ноутбуков, фотоаппаратов, мобильных телефонов и других устройств, имеющих аналогичный интерфейс. Этот порт есть также на мобильных принтерах, в частности у компании Canon.

Как удержать горный поток?

Высокие скорости, накладывающие жесткие ограничения на работу картриджей, требуют модернизации моторов и ускорения подачи листов. Например, принтеры Canon S600 оснастили устройством подачи бумаги релейного типа (Relay Feeding ASF). Перемещаясь, первый лист размыкает контакты реле, и по времени прохождения измеряется его длина. Благодаря этой технологии следующая страница передается в печатающий механизм сразу после выхода из него предыдущей. Не правда ли, напоминает старые печатные машинки со звонком, предупреждающим о конце страницы? Компания НР пошла еще дальше. В ее принтерах девятисотой серии внедрены оптопары, позволяющие сократить расстояние между проходящими страницами до 2—3 мм. Из-за больших скоростей в модели 990Cxi была предусмотрена специальная лапка, которая ловит выстреливаемые страницы. Желая использовать оптический датчик «на полную катушку», конструкторы научили его определять тип носителя и предлагать оптимальный режим работы. Это стало возможным благодаря собственному 96-МГц процессору принтера, который к тому же несет основную нагрузку по предобработке изображения.

Куда нас несет поток?

Заметна тенденция к производству «струйников», специализирующихся на каком-либо одном виде работ.

Стремление к высокому качеству печати побудило производителей разработать фотопринтеры. Они не всегда отличаются по качеству печати от неспециализированных прототипов, но имеют дополнительные функции, например, аппараты НР и Epson позволяют распечатывать снимки напрямую с карт памяти, минуя ПК. Как уже было сказано, Epson предложила использовать семицветную печать и выпустила новые чернила, сохраняющие цвета в течение 100 лет. Стремясь повысить качество изображений, она собирается понизить объем капли до 2 пиколитров. И еще один приятный момент: теперь с помощью некоторых аппаратов можно наносить картинки не только на бумагу и пленку, но и на наклейки для маек и компакт-дисков. А устройства Lexmark отличаются сравнительно невысокой ценой, хотя их заявленные технические характеристики на высоте.

Существуют высокопроизводительные «струйники», которые пригодятся в офисе. У них скорость такая же, как у младших моделей монохромных лазерных принтеров, а, например, HP DeskJet 990Cxi, помимо всего прочего, может печатать на двух сторонах листа, что порой бывает весьма актуально. Таким образом, за последние годы «струйники» сильно окрепли и способны занять новые ниши, где об их появлении раньше нельзя было и помыслить.

Холодный душ

Окунувшись с головой в мир технологий, не забудьте вынырнуть, отдышаться и остыть от горячих битв, которые производители затеяли на поле струйных принтеров. Помните: не стоит выбирать принтер, полагаясь лишь на понравившуюся вам характеристику или технологию. Сколь бы совершенной ни была технология, к сожалению, ее практическая реализация может быть весьма далека от замысла создателя. Кроме того, цифры разрешения и скоростей, которые приводятся компаниями, получены для созданных ими же документов, при работе на фирменных расходных материалах, и даже если упоминается простая бумага, то речь идет отнюдь не о сером картоне.

Надо ли разрешать?

Тьма и цвет