Струйные мфу epson особенности технологии печати. Современная струйная печать: взгляд Epson. Непрерывная струйная печать
"Сердцем" струйного принтера Epson является пьезоэлектрическая печатающая головка - настоящий технологический шедевр.
За одну секунду из одной дюзы печатающей головки Epson MicroPiezo выталкиваются от 20 000 до 30 000 капель чернил.
В процессе печати участуют от 90 до 384 дюз черного цвета, благодаря чему текстовые документы могут распечатываться с высокой скоростью, а для цветных чернил используется от 29 до 128 дюз на каждый цвет.
Только представьте: при печати цветного изображения выполняется несколько миллионов операций в секунду.
Стационарная печатающая головка Epson MicroPiezo
Выполняя миллионы операций в секунду, печатающая головка постоянно работает с высокой эффективностью.
Это происходит благодаря тому, что компания Epson применяет в своих струйных принтерах не сменную, а стационарную печатающую головку, срок службы которой равен сроку службы принтера.
На печатающую головку Epson MicroPiezo распространяется гарантия 12 месяцев.
Технология печати Epson MicroPiezo
Основным элементом уникальной печатающей головки Epson MicroPiezo является пьезоэлемент или пьезокристалл.
Принцип работы печатающей головки Epson MicroPiezo основан на свойствах пьезокристалла, который может сжиматься и разжиматься при воздействии на него электрического импульса.
1. На пьезоэлемент подается напряжение.
2. Пластина, на которую воздействует пьезоэлемент, начинает изгибаться, создавая давление в резервуаре с чернилами и выталкивая необходимое количество чернил.
3. После завершения процесса пластина изгибается в обратную сторону, втягивая лишние чернила в резервуар.
Как работает пьезоэлектрическая технология печати Epson MicroPiezo?
Процесс выталкивания капель чернил срабатывает за счет короткого импульса тока. Уже через 5 микросекунд внутри резервуара с чернилами создается максимальное давление. В последующие 5 микросекунд после снятия напряжения давление вновь падает до нуля. 1 микросекунда = 1 миллионная часть секунды
Какими параметрами качественной печати обладает печатающая головка Epson MicroPiezo?
1. Минимальный размер капли
2. Точное позиционирования
3. Идентичные ровные капли
4. Точное позиционирование
Во всех печатающих устройствах Epson осуществляется полный контроль за формированием капли. При пьезоэлектрической технологии печати после того как капля покинула дюзу, чернила втягиваются вовнутрь, образуя форму дуги или "эффект мениска".
Важно, чтобы из дюзы вышло имеенно то количество чернил, которое необходимо, а лишние чернила затянулись обратно в дюзу таким образом, чтобы при возникших колебаниях на поверхности жидкости не появились капли-сателлиты - это и называется контроль мениска.
Контроль мениска
Контроль мениска в устройствах Epson обеспечивает отсутствие капель-сателлитов - лишних капель, выходящих из дюзы вместе с основной каплей.
Технология печати каплями переменного размера
Компания Epson постоянно совершенствует технологию печати Epson MicroPiezo.
Но не только минимальная капля печати отвечает за высокое качество отпечатков. В устройствах Epson применяется также технология печати каплями переменного размера.
С помощью этой технологии сегодня возможно применение 5 различных размеров капель чернил. При этом осуществляется более точное позиционирование капли.
Преимущества для потребителей:
Точная градация цветов и более четкие детали при высокой скорости печати.
Драйвер принтера - безупречное управление печатью
Для управления печатью и получения наилучшего качества отпечатка, компания Epson разработала драйвер для принтера. Драйвер сам выбирает и контролирует процесс подачи чернил в зависимости от типа бумаги и изображения. Драйвер принтера выполняет и другие функции. Технология Epson PhotoEnhance автоматически распознает изображение на фотографии (портрет, пейзаж и т.д.) и при необходимости оптимизирует параметры яркости, цветопередачи и контрастности изображения.
Перед началом печати вы задаете тип распечатываемого изображения: черновик, текст, текст с изображением или фотография. Всеми остальными параметрами управляет драйвер принтера, который передает соответствующие команды на печатающую головку.
Преимущество: Вы получаете отличные отпечатки без дополнительных временных затрат, связанных с обработкой изображения.
Выводы:
Технология струйной печати Epson MicroPiezo является лидирущей в области печати.
Струйные принтеры и МФУ Epson обеспечивают:
КАЧЕСТВО ПЕЧАТИ благодаря точной цветопередаче, передачи полутонов и оттенков, мелких деталей на фотографиях.
НАДЕЖНОСТЬ благодаря отсутствию нагрева и стационарной печатающей головке.
ЭКОНОМИЧНОСТЬ за счет использования СНПЧ и перезаправляемых картриджей.
Благодаря сочетанию пьезоэлектрической печатающей головки Epson MicroPiezo, программого обеспечения Epson, высококачественных чернил и лучшей фотобумаги Epson вы получите превосходное качество отпечатков!
Не так давно на рынке появилась и уже завоевала популярность, новая серия принтеров и МФУ - Epson Expression Home XP.
И неудивительно, это младшие модели в линейке принтеров Epson, продающиеся по весьма доступным ценам. Кроме того, в данных моделях фирма Epson применила сочетание черных пигментных и цветных водорастворимых чернил. Черные пигментные чернила обеспечивают хорошее качество печати текста на обычной офисной бумаге. Цветные водорастворимые чернила позволяют печатать фотографии отличного качества на фотобумаге. Больше не нужно искать компромисс между печатью рефератов и фотографий. Получилось добротное, универсальное устройство, особенно хорошо подходящее для школьников и студентов. Однако при всех своих достоинствах, стоимость оригинальных картриджей довольно высока. В среднем, около полутора тысяч рублей. Но тут на помощь приходят производители совместимых расходных материалов, купить которые можно в интернет магазине AdisPrint.ru. Так как же можно сэкономить?
ПЗК - перезаправляемые картриджи
Для тех, кто печатает не очень много, подойдут перезаправляемые картриджи. В отличии от оригинальных картриджей, их можно заправлять чернилами неограниченное количество раз. Поэтому их еще называют - вечными картриджами. На каждом из таких картриджей установлен авто обнуляемый чип, который восстанавливает показания полного картриджа, после его заправки. Что же касается процедуры заправки, то она элементарно проста. Вам потребуется открыть резиновую пробку на картридже, залить в него чернила с помощью обычного медицинского шприца и снова закрыть пробку. Немного посчитаем. К примеру, перезаправляемые картриджи Epson XP-103 и комплект южно-корейских чернил InkTec обойдутся Вам чуть дороже тысячи рублей. Уже экономия. А если еще учесть тот факт, что перезаправляемые картриджи Вы покупаете один раз и навсегда, а комплекта чернил Вам хватит примерно на 2000 фотографий, экономия становится просто огромной.
СНПЧ - система непрерывной подачи чернил
Для тех, кто печатает достаточно много, можно выбрать другой вариант - СНПЧ. Это система непрерывной подачи чернил из емкостей-доноров большого объема, стоящих рядом с принтером, по гибкому шлейфу в блок-картриджей, установленных внутри принтера. Таким образом, залив чернила в емкости-доноры, Вы можете надолго забыть о необходимости заправки принтера. Кроме того, поскольку нет необходимости вытаскивать картриджи из принтера для дозаправки, исключается возможность попадания воздуха в печатающую головку. Картриджи СНПЧ так же, как и ПЗК снабжены авто обнуляемыми чипами, а залить чернила в емкости-доноры еще проще. Единственное, что нужно учитывать выбирая СНПЧ, это наличие небольшого свободного пространства рядом с принтером, для установки емкостей-доноров. Стоимость СНПЧ Epson XP-103 немногим выше стоимости перезаправляемых картриджей. Т.е. печать с помощью СНПЧ будет такой же недорогой.
Используя совместимые расходные материалы, Вы уже за несколько заправок окупите свои затраты, включая затраты на сам принтер.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен
Технологии струйной печати принтеров
Epson
страница 1
:
особенности струйных принтеров Epson,
технология печати MicroPiezo,
пьезоэлектрическая печатающая головка Epson
MicroPiezo.
"Печать это не раз
плюнуть"
Наверное, не найдется ни одного пользователя ПК, который бы не слышал о компании Epson - признанном мировом лидере по производству высококлассных струйных принтеров. Изделия этой фирмы, как правило, всегда могут похвастать высоким качеством печати. Но, не правда ли, интересно, как оно достигается, это самое качество? Вот в этом нам и предстоит разобраться.
Фирменные особенности принтеров Epson
В том, что струйные принтеры Epson удерживают технологическое лидерство по возможностям цветной печати среди множества моделей современных устройств аналогичного предназначения, сомневаться не приходится: во многих тестовых сравнениях марка Epson занимает лидирующие позиции. А в сочетании с хорошей надежностью печатающих механизмов и разумной ценой устройств это позволяет фирме с каждым днем привлекать все больше и больше пользователей в ряды своих почитателей. Да, принтеры Epson печатают просто великолепно, и многие об этом знают не понаслышке. Однако, уверен, очень немногие имеют представление о том, с помощью каких технологий и каким таким образом достигается столь завораживающая красота получаемых на этих устройствах отпечатков. Давайте же попробуем разузнать об этом поподробнее.
На рынке струйных принтеров модели компании Epson прежде всего известны как изделия, предлагающие помимо прекрасного качества печати, при высоких параметрах надежности устройств, еще и легкость, удобство в использовании. Также одним из немаловажных достоинств при эксплуатации струйных принтеров этой фирмы является более низкая цена на расходные материалы для них - если сравнивать с большинством моделей остальных фирм-производителей устройств подобного рода. Такое положение дел, в конечном счете, тоже обусловлено именно особенностями технологии печати, применяемой различными компаниями в своих изделиях. Ведь Epson - практически единственная фирма на рынке, которая остается приверженцем пьезоэлектрической технологии, не предусматривающей смены печатающей головки вместе с картриджем, что в итоге ощутимо сказывается на уровне цен на расходные материалы.
Возможно, многие полагают, что качество отпечатков принтера определяется только лишь разрешением - если девайс натыкал побольше точек на дюйм, значит, и картинка лучше получится, и качество выше. Однако подобный подход - совершенно дилетантский. На самом деле в области высокой печати, как и моды, все далеко не так просто, как кажется непрофессионалу. За отменным качеством отпечатков, получаемых на струйных принтерах Epson, стоит ряд научных и технических достижений, целый комплекс технологий, разработанных компанией для применения в собственных продуктах. И хотя каждая из этих технологий решает какую-то свою конкретную задачу, все они в итоге являются составляющими одной системы, направленной на достижение главной цели - обеспечить вывод на печать изображения наилучшего качества.
А от чего же зависит это самое качество?
Epson выделяет такие основные составляющие, влияющие на данный показатель:
технология печати;
технология растрирования;
размер чернильной капли;
разрешение;
количество цветов в картридже;
качество расходных материалов.
В результате непрерывных инженерно-технических поисков и научных разработок в области струйной печати (чтобы добиться успеха в деле переноса электронных изображений на твердые носители, включая ту же бумагу) компанией Epson была разработана уникальная система формирования изображения Perfect Picture Imaging System. Эта система - основа большого комплекса тщательно технологически выверенных, проработанных оптимальных решений. Она включает в себя четыре основных базовых компонента, находящихся, впрочем, в тесном взаимодействии между собой. И хотя все четыре составляющие Perfect Picture Imaging System постоянно обновляются (а они совершенствуются практически с каждой новой линейкой принтеров), их базовый набор остается неизменным. Вкратце охарактеризуем их.
1. Пьезоэлектрическая печатающая головка Epson MicroPiezo. Печатающая головка MicroPiezo (рис. 1) - основная часть PerfectPicture Imaging System, фактически базис всей фирменной струйной системы печати Epson.
2. Epson AcuPhoto Halftoning. AcuPhoto Halftoning - это технология, которая определяет, какой цвет в итоге получится на конечном отпечатке. Она оптимизирует результаты печати и позволяет лучше передать полутона и цветовые градации.
3. Быстросохнущие чернила Epson QuickDry Ink. Быстросохнущие чернила QuickDry Ink, проникая внутрь носителя, моментально высыхают, благодаря чему исключается смешение цветов и сохраняется идеально круглая форма наносимой точки. Уникальный химический состав чернил обеспечивает получение чистых и ярких цветов при великолепной резкости изображения, сравнимой с четкостью отпечатков на лазерном принтере. Это справедливо как для печати текстовых документов, так и фотореалистичных изображений.
4. Оригинальные носители Epson. Ассортимент оригинальных носителей Epson (материалов, на которых осуществляется печать) поистине огромен. Причем, что немаловажно, независимо от формата, размеров, формы и плотности использование оригинальных расходных материалов Epson в струйных принтерах компании гарантирует отличное фотографическое качество получаемых отпечатков. Фактически нам предлагается широчайший выбор носителей для реализации любых творческих идей.
1. Технология печати MicroPiezo
В современных струйных принтерах используются два основных, но кардинально между собой различающихся метода печати: термоструйный и пьезоэлектрический. Принципиальное отличие обеих технологий заключается в способе формирования чернильных капель, которые будут наноситься на поверхность носителя и, в конечном счете, сформируют изображение. Это отличие обуславливает разность и в печатающих механизмах, и во многом остальном - вплоть до требований к чернилам.
Термоструйный метод печати применяется в принтерах HP, Canon, Lexmark. Технология Bubble Jet (инжектируемые пузырьки) была разработана компанией Canon и используется в ее принтерах. В основу печатающих устройств HP положена технология печати, называемая Drop-on-Demand . Однако никаких существенных отличий от технологии Bubble Jet она не имеет, используя совершенно одинаковые принципы работы.
Суть технологии
термоструйной печати заключается в том, что у
термоструйной печатающей головки каждое из сопел
оснащено нагревательным элементом или, как еще
иногда говорят, испарителем чернил. Под
воздействием электрического тока температура
такого нагревательного элемента за несколько
микросекунд достигает примерно 500°С. 
При
столь резком разогреве возле термоэлемента
происходит практически мгновенное закипание
чернил, этакий микровзрыв, в ходе которого
образуются газовые пузырьки. Они-то,
увеличиваясь в размерах, и выталкивают чернила
из сопел печатающей головки наружу (рис. 2). А
когда паровой пузырь схлопывается, он
подтягивает очередную порцию чернил из картриджа
к дюзе. Вроде бы все просто, удобно и практично.
Но у термоструйной технологии есть один недостаток - очень трудно управлять формой чернильной капли, так как процесс ее формирования и выброса из-за взрывного механизма происхождения капли трудноконтролируем. А ведь неправильная форма капли искажает первоначально заданную ей траекторию движения и, соответственно, негативно влияет на точность ее позиционирования на бумаге. Что влечет за собой нарушение не только формы точки изображения, но и ее расположения на листе. При этом страдает как печать текста (текст), так и качество цветопередачи при цветной распечатке из-за возможного смешения чернил. Из вышеприведенного нетрудно сделать вывод, как все-таки важно иметь надежный контроль над процессом формирования капли при ее вылете из дюзы печатающей головки.
Печатаем струйно
07.05.2009 10:30 Максим Валов
Фирменные особенности принтеров Epson
В том, что струйные принтеры Epson удерживают технологическое лидерство по возможностям цветной печати, сомневаться не приходится – во многих тестовых сравнениях устройства этой марки занимают лидирующие позиции. Однако, уверен, очень немногие имеют даже смутное представление о том, каким образом достигается столь завораживающая красота получаемых на этих устройствах отпечатков. Давайте разберемся в этом вопросе.
В
озможно,
многие полагают, что качество отпечатков
принтера определяется только лишь
разрешением - если принтер способен
«натыкать» побольше точек на дюйм,
значит, и картинка получится лучше, и
качество будет выше. Однако подобный
подход - совершенно дилетантский. На
самом деле в области «высокой» печати
все далеко не так просто, как кажется
непрофессионалу.
От чего же зависит качество?
Специалисты компании Epson выделяют следующие основные составляющие, влияющие на показатель уровня качества:
Технология печати,
Технология растрирования,
Размер чернильной капли,
Разрешение,
Количество цветов в картридже,
Качество расходных материалов.
Чтобы
объединить все составляющие качества
получаемого изображения в отдельно
взятом печатающем устройстве, компанией
Epson
была разработана система формирования
изображения ,
являющаяся, по сути, основой большого
комплекса решений. О
на
включает в себя четыре базовых компонента,
находящихся, впрочем, в тесном
взаимодействии между собой. И хотя все
составляющие Perfect
Picture Imaging System
постоянно обновляются, их базовый набор
остается неизменным. Вкратце
охарактеризовать их можно следующим
образом:
1. Пьезоэлектрическая печатающая головка Epson MicroPiezo (рис. 1) - основная часть PerfectPicture Imaging System , фактически базис всей фирменной струйной системы печати Epson .
2. Epson AcuPhoto Halftoning – технология, которая определяет, какой цвет в итоге получится на конечном отпечатке. Она оптимизирует результаты печати и позволяет лучше передать полутона и цветовые градации.
3. Быстросохнущие чернила Epson QuickDry Ink , которые, проникая внутрь носителя, моментально высыхают, благодаря чему исключается смешение цветов и сохраняется идеально круглая форма наносимой точки. Химический состав чернил обеспечивает получение чистых и ярких цветов при отличной резкости изображения, сравнимой с четкостью отпечатков на лазерном принтере, причем это справедливо как для печати текстовых документов, так и фотореалистичных изображений.
4. Оригинальные носители (материалы, на которые осуществляется печать) Epson , ассортимент которых поистине огромен.
Технология печати
Термоструйная технология печати
В современных струйных принтерах используются два основных, но кардинально между собой различающихся метода печати: термоструйный и пьезоэлектрический . Принципиальное отличие обеих технологий заключается в способе формирования чернильных капель, наносимых на поверхность носителя и, в конечном счете, формирующих изображение.
Суть
термоструйной
технологии печати заключается в том,
что у печатающей головки каждое из сопел
оснащено нагревательным элементом или,
как его еще называют, «испарителем
чернил». Под воздействием электрического
тока температура такого нагревательного
элемента за несколько микросекунд
достигает примерно 500° С. П
ри
столь резком разогреве возле термоэлемента
происходит практически мгновенное
закипание чернил, этакий микровзрыв, в
ходе которого образуются газовые
пузырьки. Они-то, увеличиваясь в размерах,
и выталкивают чернила из сопел печатающей
головки наружу (рис. 2). А когда паровой
пузырь схлопывается, он подтягивает
очередную порцию чернил из картриджа
к дюзе. Вроде бы все просто, удобно и
практично.
Однако у термоструйной технологии есть один недостаток - очень трудно управлять формой чернильной капли, так как процесс ее формирования и выброса из-за взрывного механизма происхождения капли трудноконтролируем. А ведь неправильная форма капли искажает первоначально заданную ей траекторию движения и, соответственно, негативно влияет на точность ее позиционирования на бумаге. Что влечет за собой нарушение не только формы точки изображения, но и ее расположения на листе. При этом страдает как печать текста (текст «размывается»), так и качество цветопередачи при цветной распечатке из-за возможного смешения чернил.
Кроме того, у термоструйных печатающих головок при вылете чернил из сопла основную каплю может сопровождать значительное количество меленьких капелек-сателлитов, вызванных воздействием все того же резкого вскипания чернил. Эти микрочастицы выталкиваются вместе с основной каплей как в момент «выстрела», так и после выброса основной капли, формируясь в результате избыточного давления в сопле от нестабильных вибраций чернильной массы. И если создаваемое вибрационными процессами давление превысит порог сил поверхностного натяжения чернил у кромки дюзы - из сопла вновь срываются «незапланированные» чернильные микрокапельки (рис. 3).
Капли-сателлиты являются главной причиной образования «чернильного тумана» по контуру основного изображения. Кроме того, из-за них происходит случайное смешение цветов на поверхности носителя, что может сильно ухудшить качество цветопередачи.
Технология печати MicroPiezo
В отличие от производителей, использующих метод термоструйной печати, Epson применяет свою уникальную технологию печати Микропьезо (MicroPiezo ), главной особенностью которой является пьезоэлектрический метод формирования чернильных капель.
Распространено заблуждение, что в пьезоэлектрической печатающей головке на чернила при выбросе капель воздействует сам пьезоэлемент. На самом деле это не так. Пьезоэлемент функционально неразрывно связан с вибрирующей пластиной, которая называется диафрагмой , или мениском . Вот он как раз и влияет на чернила, осуществляя их выталкивание из сопел и последующее втягивание из картриджа.
П
од
воздействием электрического импульса
пьезоэлемент деформируется, изменяя
при этом положение диафрагмы. Последняя
же, в свою очередь, увеличивает или
уменьшает объем микрополости под собой,
продвигая таким образом чернила по
капиллярной системе печатающей головки.
То есть мениск работает как своеобразный
поршень, благодаря которому весь процесс
прохода чернил по каналам становится
управляемым (рис. 4).
Да, основа технологии Epson MicroPiezo - пьезоэлектрическая печатающая головка с одноименным названием. Но вообще-то, упомянутая технология включает в себя три составляющие, которые служат для оптимизации таких параметров, как скорость печати и максимальная продуктивность, а также позволяют добиваться широкого диапазона разрешений при печати - от 720 до 5760 dpi. И эти составляющие - активный контроль мениска , технология печати микрокаплями и печать каплями переменного размера .
Активный контроль мениска
Ключевым моментом этой технологии является возвратное движение мениска, которое призвано обеспечивать обратное втягивание капелек-сателлитов, формирующихся при вылете основной капли (рис. 5). Благодаря использованию активного контроля мениска достигаются следующие преимущества при печати:
Не нарушается траектория капли,
Обеспечивается предельно точное позиционирование капли на бумаге,
Гарантируется правильная сферическая форма капли,
Формируется правильная форма точки на бумаге,
Отсутствует «чернильный туман» на изображении.
Технология
контроля мениска играет ключевую роль
в точном позиционировании чернильных
капель на носителе. А
это, в свою очередь, определяет такие
важные характеристики, как скорость и,
главное, качество печати.
Кроме того, благодаря использованию системы активного контроля мениска (втягивание-выталкивание-втягивание чернил) исключается формирование случайных капелек-брызг, негативно влияющих на качество распечатываемого изображения. Вследствие обратного хода диафрагмы чернила за оторвавшейся «плановой» каплей тут же втягиваться обратно в дюзу печатающей головки, что не позволяет даже сформироваться облаку капель-спутников, не говоря уже об их отправке в «свободный полет».
Однако метод подачи чернил далеко не единственный фактор, оказывающий влияние на параметры капли и, соответственно, на форму точки на бумаге. При формировании капли очень важное значение также имеет форма сопел печатающей головки.
Влияние формы сопел на формирование капли
Форма сопел в термической печатающей головке отличается от таковой в микропьезоэлектрической головке. Для головок с принципом термоструйной печати формам сопел присущи рваные или же неровные края. Для пьезопечати подобное вовсе не характерно.
Кроме формы, еще одним важным параметром дюз, влияющим на качество печати, да и на состояние печатающего механизма в целом, является размер сопла. Чем он меньше, тем больше возможность по засыханию там чернил, и тем выше вероятность выхода из строя печатающей головки или ухудшения ее характеристик (например, возможно появление светлых полос на распечатках по причине «забитых» дюз).
О
днако
стандартный способ уменьшения размера
капли для технологии термоструйной
печати - это сокращение диаметра сопла.
Его размер в некоторых моделях принтеров
достигает 4-5 мкм. На рисунке 6 можно
увидеть, как отличается форма и размер
дюзы у печатающей головки микропьезо
и у изделий с термоструйным принципом
печати. На этих увеличенных изображениях,
как говорится, невооруженным глазом
заметно, что сопло в микропьезоэлектрической
печатающей головке значительно больше
(его диаметр составляет 25 мкм). Но
благодаря тому, что процесс формирования
капли в пьезоголовке контролируется с
помощью технологии менискового контроля,
извлекаемая из такой «большой» дюзы
капля размером может быть меньше, чем
капли из более узких сопел термоголовок.
Кроме того, на правильное нанесение чернильных капель влияют температурные изменения в процессе работы головки и их взаимосвязь с вязкостью чернил.
Влияние температурных изменений на печать
Вязкость
чернил напрямую зависит от их температуры
и, естественно, влияет на размер получаемых
капель. Вызванное работой повышение
температуры в самой печатающей головке,
как следствие, обеспечивает понижение
степени вязкости чернил, что приводит
к формированию капель увеличенного
размера. Если же температура головки
по каким-либо причинам падает ниже
оптимальной, то все происходит с точностью
до наоборот. О
хлаждение
повышает вязкость чернил и, соответственно,
образуются капли уменьшенного размера
(рис. 7). Отсюда следует практическая
необходимость в постоянном контроле
над степенью вязкости чернил, для того
чтобы непрестанно обеспечивать
нормативный размер капель и, что не
менее важно, стабильное срабатывание
дюз. Понятно, что для этого необходимо
как-то компенсировать негативно
проявляющиеся последствия изменений
температуры рабочей среды.
В отличие от устройств термоструйной печати, в печатающей головке микропьезо особо существенного нагрева не происходит. Однако сразу после включения и после многочасовой непрерывной работе температура в печатающей головке будет существенно отличаться. Чтобы отследить эти изменения, печатающая головка Epson имеет встроенный датчик температуры, который фиксирует тепловое состояние в определенные моменты. И с учетом конкретного температурного режима, вносятся необходимые поправки в подаваемое на пьезоэлемент напряжение (рис. 8). С помощью изменения силы воздействия на диафрагму, в конечном счете, и компенсируются все вызванные перепадами температуры отклонения в работе.
Однако
не следует забывать, что печатающая
головка принтеров Epson
откалибрована с учетом вязкости
оригинальных чернил от производителя.
А потому, в случае применения чернильных
картриджей неизвестного происхождения
головка может быть неправильно
откалибрована, и размер формируемых
капель окажется неоптимальным или даже
нестабильным. Е
сли
вязкость слишком большая, то это может
искривить траекторию капли или даже
привести к несрабатыванию отдельных
дюз. Что, вполне естественно, вызовет
ухудшение качества напечатанного
изображения. А в худшем случае - и к
неисправности печатающей головки.
Размер чернильной капли
Зерна прогресса
Старое поколение струйных принтеров печатало каплями одинакового размера. При этом, с целью обеспечения высокой скорости работы устройств, ими использовались чернильные капли большого размера, что давало возможность быстро заполнить печатаемую область. Однако при применении крупных капель возникала другая проблема: если в темных областях отдельные точки на распечатке были не видны, то в светлых зонах они становились хорошо различимы. Поскольку для воспроизведения светлых областей принтер просто начинал реже ставить все те же большие точки.
Вопрос невидимости растровой (точечной) структуры изображений, получаемых при использовании струйной технологии печати, до сих пор является актуальной проблемой. Совершенствуя собственную технологию пьезопечати, Epson разработала и внедрила в свои изделия ряд технических новшеств, благодаря которым видимые недостатки растровой структуры на распечатках удалось практически свести «на нет». Благодаря чему это было достигнуто?
Капля за каплей
Естественно,
для того чтобы сделать точечную структуру
распечатываемого изображения невидимой,
необходимо использовать в процессе
печати чернильные капли небольшого
размера, объемом всего в несколько
пиколитров. Именно для достижения
подобного результата и была разработана
технология Ultra
Micro Dots
(печать очень маленькими точками), при
использовании которой принтер начинает
печатать каплями объемом в 1.5, 3
,
4 или 5 пл. (в зависимости от модели
устройства). Данная технология позволяет
наносить капли минимально возможного
объема для воспроизведения светлых
областей изображения, участков с очень
высокой детализацией, плавными цветовыми
переходами и т. п.
Самая маленькая капля в принтерах Epson имеет объем 1,5 пиколитра (пл). Чтобы представить себе, насколько это мало, посмотрите, как она выглядит в сравнении с человеческим волосом (рис. 9). Такие крошечные капельки используются при печатании очень светлых участков изображения: оттенков кожи, бликов, складок одежды, мелких деталей и т. п. Естественно, при нанесении очень мелких капель мы также получаем на носителе растр, однако для человеческого глаза он уже практически не заметен. Ибо диаметр точек на бумаге составляет примерно 15 мкм, при том, что граница восприятия человеческого глаза около 40 мкм.
Меж скоростью и качеством
Маленькие капли - это, безусловно, хорошо. Однако если воспроизводить изображение только каплями по 3-4 пл, то это будет настолько долгий процесс, что с ним будет трудно смирится даже несмотря на лучший результат. Какие напрашиваются выводы? Совершенно верно, при струйной печати необходимо найти разумный компромисс между нанесением больших и маленьких капель. В поисках этого самого компромисса между скоростью и качеством печати и была разработана технология изменяемого размера капли .
Меняя капли
С
уть
технологии изменяемого размера капли,
также называемой Variable
Sized Droplet Technology
(VSDT
),
заключается в использовании более
крупных капель для закрашивания областей
сплошной заливки и мелких - для передачи
полутонов и цветовых градаций. Достоинства
технологии неоспоримы - она позволяет
формировать точки разного размера за
один проход печатающей головки (рис.
10) и способна оптимизировать скорость
печати. Оптимальный результат достигается
благодаря применению интеллектуальной
системы формирования чернильных капель
для разных участков изображения: за
один проход печатающая головка использует
и микрокапли - для передачи тонких
цветовых градаций – и более крупные
капли - для заливки темных и сплошных
областей. В итоге при минимальных
затратах времени формируется отпечаток
высокого качества, близкий к реальному
фотографическому.
Современная версия этой технологии обеспечивает печать каплями трех размеров: капли среднего и большого размера наносятся на более темные участки изображения, характеризующиеся низкой детализацией, а маленькие капли формируют светлые области. В итоге, темные участки изображения максимально быстро заполняются каплями среднего и большого размера. Таким образом, скорость печати темных областей удается повысить в несколько раз.
Р
ассмотрим,
как технологически реализовано получение
капель разного размера из одного и того
же сопла печатающей головки. Как уже
упоминалось, как осуществляется печать
в головке MicroPiezo
– пьезоэлемент деформируется под
воздействием электрического тока, от
силы которого зависит интенсивность
срабатывания пьезоэлемента, определяющая
последующую частоту его колебаний.
Частота колебаний пьезоэлемента, в свою
очередь, определяет размер формируемой
капли. Отсюда становится понятным, каким
образом осуществляется управление
размером капли в головке MicroPiezo
:
регулируя силу тока, поступающего на
пьезоэлемент, можно управлять размером
капли. Сила тока больше, частота колебаний
пьезоэлемента выше, формируемая капля
больше. Для получения капель самого
большого размера используется даже 2
одиночных электрических импульса (рис.
11).
Разрешение
Разрешение на печать
Общеизвестно, что качество печати струйного принтера также зависит от такого параметра, как разрешение. Естественно, что при разработке новых технологий печати Epson просто не могла не уделить внимания совершенствованию данного параметра.
Еще
в 1998 году компания представила линейку
принтеров с разрешением 1440 dpi (dot per inch,
то есть точек на дюйм). Такой ход позволил
ей в те годы захватить значительную
долю бурно развивающегося рынка струйных
принтеров. Однако в последнее время на
всех без исключения сегментах рынка
пользователи стали предъявлять все
более и более высокие требования к
качеству струйников. О
собо
притязательны, конечно, профессионально
занимающиеся графикой специалисты,
однако и домашние пользователи нынче
изрядно подняли уровень своих запросов
- струйный принтер нужен им теперь не
только для печати текста и простеньких
цветных документов.
Последовав веяниям времени, принтеры Epson сегодня обзавелись разрешением 5760 dpi. Не слишком разбирающемуся в нюансах струйных технологий человеку, особенно с первого взгляда, трудно заметить ощутимую разницу при печати обычной фотографии, например, между 1440 dpi и 2880 dpi (рис. 12). В то же время опытный пользователь сразу найдет как минимум десять отличий между распечатками. В чем же он увидит преимущества изображения с более высоким разрешением? Во-первых, столь высокое разрешение позволяет улучшить детализацию как светлых, так и темных областей.
Всем,
имеющим дело со струйными принтерами,
известно, что в областях плавных цветовых
переходов на распечатке иногда может
быть заметна так называемая горизонтальная
полосатость. Горизонтальные полоски
появляются по ходу каретки, несущей
печатающую головку. И хотя этот недостаток
в некоторых случаях может быть связан
с невысоким качеством бумаги, тем не
менее, подобный порок свойственен
струйной технологии в целом, а поэтому
избежать его полностью достаточно
сложно. А ведь при печати, например, лица
крупным планом на листе формата А
4
этот нюанс становится особенно критичным
- малейшее проявление какой-либо
регулярной структуры на распечатке
сразу бросается в глаза. И только
возможность печати с высоким разрешением
позволила почти полностью устранить
данный недостаток, благодаря как более
плотному заполнению печатаемой области,
так и более аккуратному позиционированию
точек на бумаге.
Последнее стало возможным благодаря тому, что в принтерах, поддерживающих высокое разрешение, используется более точный механизм управления печатающей головкой, который позволяет лучше позиционировать ее в процессе печати. В результате и нанесение капель на бумагу получается более точным, что, в свою очередь, улучшает передачу мелких деталей изображения и качество полутонов. Технически это достигнуто за счет увеличения количества проходов печатающей головки (рис. 13).
Количество цветов в картридже
Не CMY"щайтесь
Некоторое
время назад, на заре «принтеростроение»,
любой цветной принтер работал в цветовом
пространстве CMY, базовые цвета которого:
Cyan (голубой), Magenta (пурпурный) и Yellow
(желтый). Все остальные цвета и оттенки
получались смешением этих трех основных
цветов в разных пропорциях. Чисто
теоретически смешение перечисленных
трех типов чернил должно было давать и
абсолютно черный цвет, однако на практике
это оказалось недостижимо - вместо
черного получался оттенок, которому
скорее подходит определение
«грязно-коричневый». С
учетом этого к цветовой схеме CMY был
добавлен и черный цвет (Black), в результате
чего в базовом наборе типов чернил
струйников появились 4 основных цвета
(CMYK - Cyan, Magenta, Yellow, blacK).
Но прогресс не стоит на месте - пока струйные принтеры использовались преимущественно для печати документов, в том числе и цветных, четырех цветов из цветовой схемы CMYK было вполне достаточно (рис. 14). Однако по мере того, как струйники стали все чаще применяться для печати качественных цветных изображений и фотографий, серьезнее становилась и проблема недостаточного цветового охвата отпечатков. Дело в том, что четырехцветный принтер просто не в состоянии воспроизвести цветовой диапазон, присущий традиционной химической фотографии. Самым слабым местом четырехцветной технологии является передача полутонов - цвета получаются чрезмерно яркими, кричащими, а значит – неестественными.
Больше цветов - хороших и разных
Таким
образом, перед производителями струйных
печатающих устройств встала необходимость
расширения цветового охвата принтера.
Именно с целью улучшения естественности
цветопередачи компанией E
p
son
и были выпущены струйные принтеры,
цветной картридж которых отличался по
цветовой схеме от общепринятого (речь
идет о л
инейке
фотопринтеров Stylus
Photo
).
В этих моделях устройств к трем основным
цветам Cyan, Magenta и Yellow были добавлены два
дополнительных светлых цвета Light Magenta
(светло-пурпурный) и Light Cyan (светло-голубой).
Обычные и светлые чернила обладают
разной концентрацией красителя, а это
определяет и различные их особенности
при нанесении на бумагу (рис. 15).
К достигнутым благодаря использованию расширенного набора цветов преимуществам можно отнести более высокое качество печати светлых участков - отсутствует зернистость в светлых областях. Также стало возможным воспроизводить в 4 раза (!) большее количество оттенков, что самым положительным образом отразилось на общем качестве полутонов, позволило обеспечить гораздо более плавные цветовые переходы и градации (рис. 16).
Но не только «количество» чернил сказывается на качестве распечаток. Очень многое зависит от применяемых принтером технологий формирования конечного изображения.
Технология растрирования
Сделай из него CMYK!
О
ригинальная
технология растрирования, применяемая
в принтерах компании Epson
,
носит название AcuPhoto
Halftoning
.
Именно она отвечает за точное определение
и воспроизведение цветов на распечатке.
Ее использование при печати дает
возможность передавать больше тонких
цветовых нюансов и деталей. А благодаря
применяющимся оригинальным фирменным
таблицам пересчета цветов из системы
RGB в CMYK адекватный перевод цветов
происходит быстро и точно.
Процесс
подготовки изображения к печати
начинается со считывания пикселей в
системе RGB (в которой изображение
представлено на экране монитора и
воспринимается человеческим глазом).
Затем полученные данные пересылаются
в соответствующую 3D-таблицу пересчета
цветов (3D
Look Up Tables
),
где и переводятся в систему CMYK, «понятную»
принтерам (рис. 17). На основании данных
о CMYK-изображении готовится информация
о формировании чернильных капель
принтером. В процессе растрирования
принтерами Epson
применяется технология беспорядочного
рассеивания точек Error
Diffusion
,
используемая для перераспределения
данных CMYK с учетом распределения цветных
точек в соседних областях изображения.
По окончании процесса растрирования
данные CMYK передаются на принтер, где
печатающая головка з
анимается
формированием и позиционированием на
носитель чернильных капель, которые
затем предстанут нашему взору как копия
первоначального изображения.
Очень важным элементом формирования конечного CMYK-изображения является именно этап работы с таблицей согласования цветов. Почему? Да потому что если здесь вкралась ошибка, то после печати мы получим картинку, весьма «далекую» от оригинала.
Таблицы согласия
Зачем они нужны? Одним из важнейших процессов в технологии струйной печати является пересчет цветов при переходе из одной цветовой модели в другую. И очень ответственным моментом в этом процессе оказывается степень соответствия исходного цвета в RGB-картинке цвету, получаемому в CMYK-изображении. Данный параметр напрямую зависит от алгоритма пересчета цветов, применяемого драйвером принтера, причем у разных изготовителей принтеров алгоритм пересчета может существенно различаться.
Струйные принтеры работают на одной из двух технологий. Первая - термоструйная: выброс красителя на рабочую поверхность происходит под воздействием температуры. При второй краситель переносится на поверхность под давлением, которое возникает при колебаниях мембраны. Именно она называется пьезоэлектрической печатью. Давайте рассмотрим ее особенности.
В зависимости от способа подачи чернил процесс может быть непрерывным (постоянная подача чернил) и импульсным (подача капель регулируется, задаются временные интервалы). В первом случае достигается высокая скорость нанесения изображения, во втором - точность параметров.
Печатающая головка Epson
Головка печатающего механизма состоит из сопел, диаметр которых меньше толщины человеческого волоса. Она движется перпендикулярно запечатываемому материалу и оставляет на нем краску. Так получаются качественные изображения с высокой детализацией и четкостью.
Суть технологии
Пьезоэлектрическая струйная печать получила свое название из-за пьезокристаллов. Технология используется с 70-х годов прошлого столетия, хотя изобретена была практически на сто лет раньше. Ее открытие принадлежит П. Кюри и Ж. Кюри.
Суть пьезоэффекта ученые описали следующим образом: на кристаллических телах под давлением возникают противоположные по знаку электрозаряды. Если не давить на эти тела, а растягивать их, то заряды сменят свой знак на противоположный. При смене положительного заряда на отрицательный кристаллы меняются в размере и действуют как поршень, выдавливая краску из сопел.
На практике это означает, что к пьезоэлементам можно подвести переменный ток, под воздействием которого они будут сжиматься и расширяться, создавая колебания. Для получения желаемого изображения достаточно менять электрическое поле. Объем капли варьируется и зависит от диаметра сопел печатающей головки, давления, размера эжекционной камеры.
Высокая детализация изображений позволяет распечатывать фото на специальной бумаге
Развитие технологии компанией Epson
Принцип пьезоэлектрической струйной печати в принтерах реализован и запатентован компанией Epson. Она выпустила оборудование, работающее по этой методике в конце двадцатого столетия.
На начальном этапе развития метода в головку устройства встраивали кристаллические пластины. Позже их заменили пластинчатыми пьезопреобразователями. C 1994 года такими ламелями стали оснащать все устройства Epson серии Stylus. Компании принадлежит монопольное право производства подобного оборудования. Для этого представителям Epson пришлось получить несколько тысяч патентов в разных странах.
Несмотря на то что пьезометодику отождествляют с именем Epson, первые устройства такого типа были созданы компанией Siemens в 1977 году. В них роль преобразователя выполняли пьезотрубочки.
Пьезоэлектрический струйный принтер Epson
Особенности печати на струйных принтерах
Пьезопреобразователи пластинчатого типа пришли на смену трубчатым и плоским. Они компактны, обеспечивают высокочастотное распыление красителя.
Современные принтеры оснащены пьезопреобразователями пластинчатого типа, чувствительными к электрическим импульсам. При электрическом заряде они прогибаются и давят на мениск резервуара с чернилами. Резервуар выталкивает краску на бумагу.
После этого преобразователь приводится в обратное движение и уводит за собой мениск. Резервуар увеличивается в размере, за счет чего создается тяга и он снова наполняется чернилами.
Печать на струйных принтерах имеет такие особенности:
- Контроль мениска. Благодаря активному контролю и отсутствию нагрева в системе из сопел выделяются только основные капли, без так называемых «сателлитов». Изображение получается четкими, с хорошо очерченными контурами. Улучшается цветопередача.
- Настройку объема капель. При меньшем объеме капель повышается качество, но снижается производительность. Регулируя их размер, удается выбрать оптимальное соотношение между продолжительностью процесса и характеристиками отпечатка.
- Нанесения краски микрокаплями. Так удается добиться максимально высокого разрешения, однако опция есть только у устройств, печатающих с разрешением 2880х1440 dpi.
Объем микрокапель в принтерах Epson составляет 2 пл. Это наименьший показатель для струйного оборудования. У принтеров Lexmark размер капли достигает 3 пл, у HP – 4 пл.
Еще одна особенность пьезоэлектрической струйной печати - чернила . В них нет добавок и присадок, как, например, в чернилах для термоструйных устройств. Составы различаются по электропроводности, степени вязкости, они не взаимозаменяемы.
Емкости с чернилами прилагаются к принтеру, но их можно купить и отдельно
Преимущества и недостатки пьезопечати
С помощью пьезоэлектрической технологии удается взять под контроль весь процесс струйной печати - от выбора объема капли и толщины струи, до скорости выброса чернил на бумагу. Эта возможность позволяет более точно выбирать настройки под определенные задачи, материалы и форматы полиграфии.
К другим преимуществам пьезопечати относят:
- высокое качество, естественную цветопередачу - походит для изготовления фотографий;
- надежность системы - головка устанавливается непосредственно на принтер, а не на сменный картридж, благодаря чему служит долго;
- возможность работы с разными изображениями - достигаются нужные характеристики картинки;
- энергоэффективность - в отличие от матричных принтеров, для перемещения печатающей головки не требуется прилагать особых усилий, так как у нее небольшая масса.
При этом технология не лишена недостатков. Порой для получения качественного результата необходимо, чтобы печатающая головка прошла по рабочей поверхности несколько раз. Это повышает стоимость и увеличивает срок печати.
При смене картриджей существует риск попадания воздуха в сопла. Они закупориваются, и качество печати заметно снижается. Для исправления ситуация требуется очистка механизма.
Картриджи для принтера Epson Stylus
К печатным материалам предъявляют особые требования. Так как чернила достаточно жидкие, на рыхлой бумаге они могут расплываться и контуры изображения будут нечеткими. Поэтому лучше использовать носители высокого качества, например, мелованную бумагу .
Несколько лет назад компания Epson разработала новые чернила, которыми можно печатать практически на любой бумаге. Они устойчивы к УФ-излучению и влаге.
Смотрите видеообзор пьезоэлектрического струйного принтера Epson L800:
Итоги
- Технология пьезоэлектрической струйной печати основывается на способности пьезокристаллов создавать колебания под воздействием электрического тока.
- Благодаря возможности регулировать размер капли удается получать изображения высокого качества с реалистичной цветопередачей.
- Система надежнее других видов струйной печати.
- Технология запатентована компанией EPSON и не может использоваться в принтерах других производителей.