Технологія кольорового друку

Технологія кольорового друку

Наразі існує чотири основні технології кольорового друку: струменева, лазерна, термосублімаційна та матрична.

За співвідношенням ціна/якість найбільш оптимальною є струменевий кольоровий друк.

Початково у струменевих принтерах використовувалися головки двох типів. Перший тип - головки, що діють на основі термодифузії, був розроблений HP та Canon. В такій технології, крапелька чорнила розігрівається в найтоншому каналі, що закінчується дюзою (соплом), і під впливом тиску, викликаного нагріванням, «вистрілюється» на папір. На кінчику дюзи поверхня чорнила має форму бульбашки, яка під тиском лопається. Чорнила, що потрапляють на папір, складають до відриву оболонку бульбашки.

Технологія струменевого друку, що використовується у принтерах Epson, базується на технології Micro Piezo, де крапельки чорнила формуються за допомогою мікроскопічних п'єзокристалів, що розташовані в головці друку.

Bubble-Jet

У цій технології для друку використовується рідке чорнило, яке подається в друкувальну головку, що має безліч сопел мініатюрного діаметру. Кожне сопло має нагрівальний елемент, який при включенні миттєво випаровує деяку кількість чорнила, утворюючи бульбашку газу, яка виштовхує залишок рідини в соплі. Крапелька чорнила потрапляє на папір та вбирається. Для друку в кольорі використовуються головки з кількома наборами сопел, кожен з яких розпорошує фарбу певного кольору. Базові барвники містяться у кількох ємностях, що можуть бути окремими картриджами або відділеннями у загальному корпусі.

Недоліки технології Bubble-Jet:

• Низька швидкість друку порівняно з іншими технологіями, такими як лазерний друк.
• Надмірна чутливість до вологи відбитків, яка може призводити до затінення та змазування друку.
• Висока витратність на довгостроковість в порівнянні з лазерним друком, оскільки картриджі з чорнилом швидко використовуються і потребують заміни.
• Існує ризик вицвітання фарби на картках із зображенням під впливом світла і повітря.

Micro Piezo

Струменеві принтери Epson працюють без використання нагріву, і чорнило витісняється на папір тиском, що створюється мембраною, що приводиться в коливальний рух п’єзоелектричним способом. Цей процес має переваги перед принтерами, які використовують термоголовки, тому що він дозволяє більш точно розподіляти чорнило без зайвих бризок. Зокрема, відбиток на поверхні чорнильної краплі не має форми бульбашки, як у термоголовки, а залишається практично плоским. Чорнило не повинно бути теплостійким, що зменшує витрати на охолодження головки і збільшує її життєстійкість. Фактично така головка розрахована на весь термін служби принтера, тоді як термоголовки доводиться робити змінними (при заміні головки користувачем, зрозуміло, важко чекати її точного юстування, не кажучи про інші незручності).

Конструктори фірми Epson створили багатошарову п’єзоелектричну головку. Замість одного громіздкого п’єзоелемента головка містить безліч тонкошарових ньєзоелементів, включених у багатошарову керамічну конструкцію. Кожен такий елемент має товщину лише 20 мк. Нова головка розвиває набагато більший тиск на чорнильну краплю, тому сама крапля може бути меншою, а процес її викидання — швидше і, відповідно, точніше. Крім того, для роботи головки достатньо напруги 20В замість колишніх 100В, що позначається на габаритах електросистеми. Багатошарова п’єзоголовка, вперше виготовлена до 1989 року, зажадала певного часу для налагодження технології масового виробництва.

Завдання забезпечення якісного друку на звичайному папері є пріоритетним для струменевих принтерів Epson. Для забезпечення максимальної якості друку фірма настійно рекомендує використовувати тільки її витратні матеріали, оскільки підробки можуть скоротити термін служби принтера.

Лазерний кольоровий друк

Фотопровідний барабан по ходу свого обертання отримує електростатичний заряд, який потім частково знімається лазерним променем, що послідовно “промальовує” рядки майбутнього зображення. Потім на барабан наносяться частинки позитивно зарядженого тонера, що концентруються на тих ділянках його поверхні, де негативний заряд барабана був заздалегідь “відалений” лазером (існує зворотна методика). Далі тонер переноситься на попередньо заряджений папір і фіксується (плавиться) гарячими валками.

Кольоровий друк з допомогою лазерного механізму реалізується кілька етапів за кількістю базових кольорів. Під час кожного проходу (всього їх, як правило, чотири), на папір наноситься тонер будь-якого одного кольору. Переваги лазерної технології кольорового друку: висока швидкість та роздільна здатність, незалежність від сорту паперу, економічність, відмінна якість, чіткість та довговічність відбитків.

За методикою підвищення якості друку кольорових зображень для того, щоб отримати більше відтінків в одній точці, необхідно дозувати нанесення тонерів різних кольорів. Достатньо лише у кожному проході відповідним чином змінювати інтенсивність лазерного променя в момент промальовування крапки.

Лазерний друк широко використовується для друку документів в офісах та домашньому використанні

Direct-to-Drum

За цією методикою кольорове зображення формується прямо на поверхні фотопровідного барабана, тобто тонери різного кольору змішуються на барабані, а потім переносяться разом на папір. У процесі беруть участь спеціальні магнітні частинки порошку-проявника, які налипають на магнітний валик, що обертається, і “доставляють” на собі тонер до барабана.

ЧМ-растрирование

Алгоритми частотно-модульованого, або стохастичного, растрування підвищують ступінь однорідності напівтонових заливок, покращують передачу деталей та тіней на зображенні, знімають проблему муара. Суть дуже проста - відстань між точками растру варіюється випадковим чином.

Сублімаційна технологія

Заснована на ефекті сублімації, коли будь-яка тверда речовина перетворюється на пару, минаючи фазу рідини. У цьому випадку тверде чорнило трьох або чотирьох кольорів (зазвичай cyan, magenta, yellow і прозорий захисний шар) знаходиться на стрічці, з якої їх за допомогою спеціальних мікронагрівачів випаровує друкуюча головка. Хмара “чорнил”, що “вибухнула”, осаджується на папері і проникає в поверхню спеціального паперу або синтетичного матеріалу, створюючи плавні переходи кольорів і реалістичну передачу відтінків. Щоб сформувати чітку точку, на шляху хмарки міститься діафрагма, що відсіває зайві випари. Сублімаційна технологія відноситься до класу повнокольорових, але має не надто високу роздільну здатність (зазвичай 300dpi) а також обмеження щодо поверхонь (переважно поліестер або покриття з полімерним шаром). До серйозних проблем сублімаційного друку можна віднести чутливість застосовуваного чорнила до ультрафіолету. Без покриття зображення спеціальним шаром фарби вицвітають.

Невисока роздільна здатність не є недоліком при виведенні зображень, оскільки при термосублімаційному друку растр як такий відсутній. Найбільш масове застосування термосублімаційна технологія знаходить фотопринтерах, а також ця технологія ідеально підходить для друку на текстилю та сувенірної продукції.

Матричні технології

Електромагніти - голки - барвник - папір - ця постійна послідовність становить основу робочого процесу будь-якого матричного механізму. Друкувальна головка йде вздовж рядка майбутнього зображення, електромагніти виштовхують голки, які переносять барвник зі стрічки на папір. При кольоровому друку використовується багатобарвна стрічка, на якій нанесено кілька смужок різних барвників. Для отримання відтінків зображення раструється. Висока чіткість елементів растру, низька роздільна здатність, відносно невелика швидкість виведення, неможливість зміни розміру точок, що наносяться, і їх друк насиченості - все це серйозні недоліки кольорового матричного друку. Неймовірна економічність - одна з небагатьох її переваг. Також слід відзначити невибагливість стосовно паперу. Матричну технологію краще використовувати тільки для друку тексту. Крім того, матрична технологія дозволяє реалізувати друк металізованими барвниками для спеціальних застосувань.

Матричні принтери були популярні в 1980-х і 1990-х завдяки своїй надійності та низькій вартості. Сьогодні технологія застосовується дуже рідко в нішових сферах.