Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 57

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).