Inkoustový tisk - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

Navigace:  » Úvodní stránka  » Rubriky  » Stolní tiskárny  

17. ledna 2002, 00.00 | Jak funguje inkoustový tisk, jaké jsou rozdíly mezi jednotlivými technologickými variantami a kde se s ním můžeme setkat?

Tisk pomocí tekutého inkoustu prožívá v posledních letech obrovský boom. Technologie nachází uplatnění jak ve stolních tiskárnách, tak velkoformátových tiskových systémech a opomenout nelze ani průmyslové aplikace. Na trhu jsou stolní tiskárny, jejichž cena sotva převyšuje cenu přiložené inkoustové náplně, i velkoformátová řešení s cenou překračující hranici miliónu korun. V souvislosti s dělením technologií inkoustového tisku v našem přehledu tiskáren dostáváme do redakce e-mailové dotazy na rozdíly mezi jednotlivými technologiemi. Shrňme si proto základní technologické cesty, které výrobci v současné době v této oblasti aplikují.

Jak je vidět z grafu znázorňující základní dělení technologických principů inkoustového tisku, existuje několik cest, kterými se výrobci vydali. Pro přehlednost si nejprve ve stručnosti popíšeme všechny nejběžněji používané technologie, podrobněji se však budeme věnovat především technologiím používaným ve stolních inkoustový tiskových tiskárnách (i když také ty jsou samozřejmě aplikovány především do tzv. "plotrů" - tedy velkoformátových tiskáren tisknoucích z rolí).

Všechny stroje tisknoucí inkoustovou technologií mají společné jedno - tisk je vytvářen pomocí velmi malých kapiček inkoustu, který je na potiskované médium bezkontaktně přenášen z tiskové hlavy. A především ve způsobu, jakým je inkoust předáván na potiskované médium, se jednotlivé technologie liší.

Drop on demand vs. Kontinuální inkoustový tisk
Technologie, které spadají do technologické podskupiny "Drop on demand", se vyznačují zásadní vlastností - jednotlivé kapky inkoustu jsou z tiskové hlavy vypuzovány jen tehdy, mají-li "dopadnout" na potiskované médium. Tzn. co kapka inkoustu, to jeden konkrétní tiskový bod. Oproti tomu technologie kontinuálního inkoustového tisku pracují na zcela jiném principu - tiskárny vytvářejí nepřetržitý proud velkého množství kapiček inkoustu, kde vybrané kapky (určené pro vytvoření bodu na potiskovém médiu) jsou vychýleny tak, aby dopadly na potiskované médium a ostatní kapky jsou odváděny sběrným systémem zpět do zásobníku. Výhodou této technologie je zejména vysoká rychlost tisku a tak je kontinuální inkoustový tisk používán především v zařízeních pro velkoformátových tisk v těch největších rozměrech (tj. tisk v šíři několika metrů).

Termální inkoustový tisk
Termální inkoustový tisk získal své pojmenování po procesu, který se stará o vypuzení kapky inkoustu z tiskové hlavy na potiskované médium. Teplo, resp. ohřev, je aplikováno v tiskové hlavě obsahující množství trysek s komůrkami, které se během tisknu neustále zaplňují inkoustem. Rychlým ohřevem vznikne v prostoru komůrky přetlak, který "vystřelí" kapičku z komůrky tryskou na potiskové médium. Prvenství v objevu a výzkumu této technologie se přisuzuje firmě Hewlett-Packard, která tento princip použila poprvé u inkoustový tiskové tiskárny ThinkJet v roce 1984. Mezi další výrobce této technologie dnes patří především Canon (ten technologii nazývá bubble-jet) a termální hlavy nalezneme u množství dalších výrobců.

Původní ThinkJet byl osazen dvanácti tryskami, vystřeloval 1200 kapiček inkoustu o objemu 180 pl za sekundu a tiskárna dosáhla rozlišení 96 dpi. Technologie se od té doby pochopitelně velmi významně posunula vpřed a dnešní tiskárny jsou typicky osazeny tiskovými hlavami s několika sty tryskami a disponující několikanásobně vyšší frekvencí vystřelování kapiček inkoustu (cca 12 kHz). Řádově se zvýšilo i rozlišení. Pro kvalitu tisku bylo důležité i postupné zmenšování kapiček inkoustu, na dnešních cca 5 pl. Tiskové hlavy termálních systémů jsou při výrobě levnější, než dále zmiňované piezoelektrické, mají však také nižší výdržnost. U stolních tiskáren jsou tak součástí přímo samotné inkoustové náplně a měněny jednoduše při samotné výměně náplně.

Piezoelektrický inkoustový tisk
Spolu s termálním inkoustovým tiskem je piezoelektrický tisk druhou stěžejní technologií inkoustové tisku. Hlavní rozdíl spočívá jak jinak, než ve způsobu vypuzení kapičky inkoustu. Hlavní součástí tiskové hlavy je v tomto případě piezoelektrický krystal, fungující jako miniaturní pumpička vytlačující velkou rychlostí inkoust směrem k podložce.

Tiskárny pracující tímto principem dosahují také velmi malých a konzistentních tiskových bodů skládající se s kapiček 3-5 pl. Piezoelektrické hlavy jsou trvanlivé, a protože jsou podstatě dražší než hlavy pro termální inkoustový tisk, jsou pevnou součástí tiskárny. Mechanické vypuzování kapiček inkoustu funguje do značné míry nezávisle na jeho chemickém složení, což je jedna z výhod této technologie. Kromě mnoho druhů inkoustů vhodných například pro exteriérové tisky je praktickým důsledkem možnost použití pevných vosků. Mezi významné zástupce používající technologii piezoelektrického tisku v inkoustových tiskárnách patří Epson.

Konstrukce tiskových hlav
Drtivá většina inkoustových tiskáren nabízí jak černobílý, tak i barevný tisk. Důvodem je poměrně nepatrný nárůst ceny při výrobě barevných tiskáren s touto technologií. U levnějších modelů tiskáren jsou výrobní náklady u tiskové hlavy minimální, o čemž svědčí i skutečnost, že se u mnoha tiskáren používají jednorázové hlavy spojené s inkoustovou náplní.
Počet tiskových hlav a používaných barev inkoustu je závislý na konkrétní konstrukci. Minimální variantou je jedna tiskové hlava spojená se čtyřmi barevnými zásobníky (CMYK). Například u nátiskových stolních tiskáren se používají většinou dvě oddělené tiskové hlavy připojené ke čtyřem či šesti odděleným zásobníkům inkoustu ( CMYK nebo CMYKLmLc ). Velkoformátová řešení běžně používají šest i více barev inkoustu pro dosažení lepší barevnosti tisku.

Ve všech případech jsou vypuzovány z tiskové hlavy odděleně kapičky inkoustu s jednou ze základních barev. Jednotlivé barvy se nemíchají, ale pouze se skládají do rastru na médium, na kterém společně částečně interagují. Nejmodernější tiskové hlavy dokáží produkovat výrazně menší kapky inkoustu, než by odpovídalo přesnosti posunu hlavy, čehož se využívá k vícenásobnému kladení kapek na jeden tiskový bod. Ve výsledku tak může jeden tiskový bod v rastru mít více odstínů barev, než jen základní.

Kdy inkoustový tiskový tisk?
Tiskáren s inkoustový tiskovým tiskem je dnes na trhu obrovské množství v nejrůznějších cenových relacích nabízející mnoho uplatnění. Zejména v oblasti domácího využití a malých kanceláří jde o dominantní technologii umožňující získat za rozumnou počáteční investici zařízení s kvalitním barevným výstupem. Při výběru tiskárny v tomto segmentu je třeba mít na paměti zejména účel, za kterým tiskárnu pořizujeme. Důležité je zvážit zejména množství vytištěných stran za měsíc a typ tisku.
Mezi omezení inkoustový tiskových technologií patří zejména vyšší nároky na speciální média v případě kvalitního tisku (zejména tzv. fotorealistický tisk vyžaduje poměrně drahé speciální papíry), náklady na tisk, které jsou především u levnějších modelů tiskáren kalkulovány tak, aby zajistily výrobci návratnost investice a pro některé účely může být důležitá i odolnost vytištěné stránky vůči např. vlhku, kdy je třeba brát ohled na používané vodou ředitelné inkousty (hovoříme o běžných modelech stolních inkoustových tiskáren). Na druhou stranu dnes tiskárny této kategorie tisknou velmi kvalitně zejména černobíle i na běžný kancelářský papír (stále se však tisk nedá srovnávat s laserovými technologiemi) a především umožňují oproti ostatním technologiím barevný tisk za nesrovnatelně nižší pořizovací náklady.
V oblasti profesionálního nasazení jsou inkoustový tiskové technologie zajímavé především pro velkoformátový tisk ve středních formátech, kde mají jen velmi malou technologickou konkurenci a také v oblasti nátiskování, kde představují inkoustový tiskové systémy také dominantní technologii.