Pravdy a lži o inkoustu

Ještě před několika málo lety se na tiskárnu muselo šetřit pár měsíců. To pak byla sláva, když tiskárna stála na stole a s hromovým rachotem ze sebe „soukala“ první stránku. Ty doby jsou už ale dávno pryč…
Tento článek vyšel v časopise Computer 17/01 dne 30. srpna

Jakub Lohniský, Jakub Pecha, Pavel Zahradník

V dnešní době koupíte poměrně kvalitní tiskárnu za pár tisíc. Proto není divu, že si lidé kupují tiskárny i k těm nejlevnějším počítačovým sestavám. Samozřejmě že se v drtivé většině jedná o tiskárny inkoustové.

Z hlediska pořizovacích a provozních nákladů jsou inkoustové tiskárny vhodné zejména pro domácí použití nebo do menších firem. Proč? Pořizovací cena inkoustové tiskárny je oproti černobílé laserové o poznání menší. O barevné laserové tiskárně ani nemluvě.

Jak vybrat tu správnou?

Před vlastní koupí je třeba popřemýšlet, k čemu budete tiskárnu používat, resp. co na ní budete tisknout. Kupujete-li tiskárnu domů a předpokládáte tisk kancelářské korespondence, příp. občasný tisk obrázků a grafů, je zbytečné kupovat tiskárnu s proporcemi k tištění fotografií. Stejný případ nastává u koupě inkoustové tiskárny do kanceláře.

Dalším rozhodujícím faktorem je množství listů, které chcete na tiskárně měsíčně vytisknout. Budete-li tisknout cca 200 stránek měsíčně, je vhodné zvolit inkoustovou tiskárnu. Překročíte-li tuto hranici, zkuste pouvažovat o koupi černobílé laserové tiskárny, jejíž provozní náklady na tisk stránky jsou výrazně levnější. Máte-li na to dostatečné finance, můžete kombinovat tisk černobílých textů na laserové tiskárně a tisk barevných dokumentů na tiskárně inkoustové.

Čím se řídit při výběru?

První pohled uživatele by měl směřovat na to, jak velké rozlišení při tisku tiskárna umožňuje. Rozlišení se udává v dpi (dots per inch; množství bodů, které tiskárna dokáže vedle sebe umístit na šířku palce (2,54 cm)). Čím je rozlišení vyšší, tím je výtisk kvalitnější. Kvalita je bohužel „vykoupena“ větší spotřebou inkoustu. Pro tisk dopisů a nenáročných obrázků postačí rozlišení 300 nebo 600 dpi; pro tisk kvalitních fotografií potřebujete rozlišení vyšší. Navíc budete potřebovat speciální fotopapír.

Jak to jen funguje?

Inkoustový tisk je v principu způsob, jak přesně nadefinovat co nejmenší množství pigmentu na co nejmenší plochu v co největší rychlosti. Samotný inkoust (pigment) se vylučuje přes trysku (cartridge) na papír. Jednoduché, že? Ale v této jednoduchosti je ukryt nejeden háček. Inkoust se jednak musí skladovat jako kapalina, a aby byl tisk kvalitní, má i tu vlastnost, že ulpívá na všem a rychle zasychá. No a dále: jak nadávkovat tu správnou kapičku a jak ji dopravit ve správnou dobu na správné místo? Jelikož tisková hlava se pohybuje pouze v jedné rovině (zleva doprava a zpět) a také papír pojíždí pouze jedním směrem (při více průchodech by vznikl problém se soutiskem), informace o jednotlivých bodech musí tiskárna dostávat průběžně ve směru tisku. Zmíněných tiskových bodů je na straně A4 (297 × 210 mm) až 8 milionů při rozlišení 300 × 300 dpi! Z tohoto lze odvodit, že při rozlišení 1 200 × 1 200 dpi jste na hodnotě – uf, to je milionů, a to pouze za předpokladu, že tisknete jednou barvou, přičemž ještě tiskárna zvládne za minutu několik stran! Inkoust tedy musí opustit trysku velmi rychle, aby nebyl tisk rozmazán ve směru pohybu tiskové hlavy.

Princip tisku

Protože inkoustová tiskárna nemůže dávkovat množství přenesené primární barvy do jednoho tiskového bodu, máme v jednom tiskovém bodě buď všechnu anebo žádnou základní barvu. Od tiskáren však požadujeme celé barevné spektrum. Zde se tedy s úspěchem využívá nedokonalosti lidského oka a libovolný barevný tón zobrazíme tak, že v matici tiskových bodů vyplňujeme každý její bod některou z osmi základních barev – oko pak shluk bodů vnímá jako bod o libovolné barvě. Tento algoritmus se nazývá polotónování (rastrování). Existuje mnoho variant těchto algoritmů a většinou jsou patentově chráněny. Princip je u různých technologií stejný, ale jak je daná technologie kvalitní, se ve výsledku projeví na kvalitě a rychlosti tisku. Právě na poli rychlosti a kvality tisku probíhá největší konkurenční boj mezi výrobci tiskáren. Nelze totiž naprosto dokonale skloubit rychlost tisku a kvalitu výstupu, a proto se kromě univerzálních tiskáren dělají specializované: některé jsou optimalizovány spíše ve prospěch rychlosti tisku, zatímco u jiných rozhoduje kvalita tisku. Tento fakt je nutno při koupi zvážit – tiskárnu si přece nekupujeme příliš často.

Největší problém je ten nejmenší

Největší problém je kvalitní tisk malých bodů. Čím jsou jednotlivé body menší, tím kvalitnější obraz dostaneme ve výsledku. Finální obraz se totiž vytváří tiskem velmi jemných barevných bodů. Jejich velikost je výrobcem deklarována v maximálním rozlišení, tj. adresovatelných bodech na plochu jednoho čtverečního palce (dpi). Čím větší rozlišení tiskárna má, tím lépe (samozřejmě za předpokladu, že budeme tisknout z kvalitní předlohy).

Termální technologie

Tiskové hlavy dnes zpravidla obsahují několik stovek trysek, jejichž průměr je přibližně stejný nebo menší než lidský vlas (ten má okolo 100 mikrometrů). V jednom okamžiku se musí z trysky uvolnit přesné množství inkoustu, které má obsah mezi 4–10 pikolitry, a ten udělá doslova a do písmene kaňku o průměru 30–60 mikronů. Její velikost je dána jednak typem inkoustu, jednak charakterem papíru. Právě hodnota okolo 30 mikronů je velikost, které je schopno oko ještě postřehnout, proto vytvářet menší kapky je diskutabilní.

Zpravidla čtyři až osm barevných kapek systému CMY vytvoří v tomto bodě požadovanou barvu. Černá tisková hlava má často větší trysky, protože pro tisk písma a obrázků se upřednostňuje sytost černé barvy, takže jednotlivé kapky mohou mít klidně i 30 pl (ale ne více – to by se projevilo zubatostí křivek a písmen).

Aby se inkoust dostal na vzdálenost až jednoho milimetru z hrdla trysky na papír a zároveň byl přesně a rychle dávkován, je tryska vybavena topným odporem, který rychle přivede inkoust v žhavící komůrce u hrdla trysky do varu. Zde vznikne bublina a ta se při prasknutí rozstříkne hrdlem trysky na papír. Proto mluvíme o BubbleJet technologii; největšími výrobci těchto tiskáren jsou Canon a Hewlet-Packard. U této technologie velmi závisí na kvalitě inkoustu – za prvé inkoust slouží jako chladivo pro topný odpor, za druhé ohříváním inkoustu na bod varu se může ucpat tryska – kapalná složka se vypaří a pevný pigment trysku ucpe. I přes tyto problémy (vysoké nároky na kvalitu inkoustu) se jedná o nejrozšířenější technologii inkoustového tisku.

Piezzoelektrická technologie

Druhá nejrozšířenější technologie inkoustového tisku využívá piezoelektrický efekt. Typickým zástupcem a velkým propagátorem této technologie je firma Epson. Zde je před tryskou malá nádobka s inkoustem, kde je umístěn i piezzoelektrický rezonátor. Ten díky své vlastnosti dokáže pracovat téměř jako vibrační čerpadlo a při zvýšení tlaku se inkoust přes trysku vystříkne. Velkou výhodou je, že inkoust není namáhán teplotním šokem jako u technologie termální. Na druhou stranu ale nastává problém s rezonancí celé tiskové hlavy a částečně i s hlukem. V současné době používá Epson ve svých tiskových hlavách 128 trysek pro černý inkoust a 192 trysek pro barevný tisk (CMY), tj. 64 trysek na každou barvu s fyzickým rozlišením 720 × 720 dpi (nebo 1 440 dpi při dvojitém přetisku).

Slovníček

Aditivní zobrazení (RGB) – tato metoda znamená generování tří základních aditivních složek. Je to červená, zelená a modrá. Příslušný barevný odstín dostaneme díky odpovídající intenzitě jednotlivých složek a jejich smíchání (sečtení) v jednom místě, resp. v malé plošce, kterou lidské oko díky své nedokonalosti vnímá jako jeden barevný bod.

Substraktivní zobrazení (CMY) – nazývá se substraktivním (odečet) z toho důvodu, že zde není aktivní zdroj záření. K vjemu barvy dochází tak, že barevný bod na papíře je osvícen z jiného zdroje bílým světlem a barevný pigment pohltí nežádoucí vlnové délky a zbylé odrazí (při tisku na papír a jiné neprůhledné podložky) do našeho oka záření požadované vlnové délky (barvy). Tato metoda znamená interakci tří primárních substraktivních barev (azurová, purpurová a žlutá).

Přehled inkoustových tiskáren na našem trhu v PDF.

Data byla získána od následujících distributorů a prodejců. Uvedené ceny se mohou u různých firem lišit. Uvedený přehled je výběrem redakce, nečiníme si nárok být kompletní.

Diskuze (39) Další článek: Jste připojeni metalicky, opticky nebo mořskou hvězdicí?

Témata článku: Černá barva, Nejmenší množství, INK, Tiskárny inkoustové, Inch, Inkoust, Barevné tiskárny, Karma, Požadovaná rychlost, Aktivní zdroj, Záření, Fotopapíry, Cartridge, Tiskárny Canon, Libovolný bod, Základní princip, Barevný tón, Laserový zdroj, Nejmenší plocha, Občasný tisk, Stejné množství, UFO, Stejný princip, Stejná kvalita, Malý bod


Určitě si přečtěte

Jak dopadl velký den Applu s náloží novinek: Sledujte, co letos připravil

Jak dopadl velký den Applu s náloží novinek: Sledujte, co letos připravil

** Apple večer představil novinky ** Ukáže nové operační systémy, ale čekala se i nová zařízení ** Začíná vývojářská konference Applu WWDC 2018

Karel Javůrek | 87

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Řešením matematického problému se dostal k modelu teoretického stroje, který nese jeho jméno a je základem logiky univerzálních počítačů.

Pavel Tronner | 56

Google ADT-2: Miniaturní krabička s Android TV 8.0, kterou si nikdy nekoupíte

Google ADT-2: Miniaturní krabička s Android TV 8.0, kterou si nikdy nekoupíte

** Dlouho se nevědělo, co to přesně má být ** Pak se s krabičkou Google pochlubil na I/O ** Do „Chromecastu“ vtěsnal celý Android TV

Jakub Čížek | 22

Šéf amerického Red Hatu: Odpojte Brno od internetu a zhroutíme se

Šéf amerického Red Hatu: Odpojte Brno od internetu a zhroutíme se

** V Česku najdete hromadu skvělých vývojářů ** Mnozí z nich přispívají do open-source ** Třeba v brněnském Red Hatu

Jakub Čížek | 51

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

** Systém Windows 10 umí spoustu užitečných drobností ** O mnoha praktických funkcích pravděpodobně ani nevíte ** Poznejte užitečné tipy, které se vám mohou hodit každý den

Vladislav Kluska | 30

WALL-E vyfotil Zemi ze vzdálenosti 1 milionů km

WALL-E vyfotil Zemi ze vzdálenosti 1 milionů km

** Malá sonda s přezdívkou WALL-E pořídila fotografii Země a Měsíce ze vzdálenosti 1 milionů km ** CubeSat letí se sondou InSight k Marsu ** InSight přistane na Marsu 26. listopadu

Petr Kubala | 4

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 42


Aktuální číslo časopisu Computer

Kdy necháme řídit chytrá auta?

6 Wi-Fi Mesh systémů ve velkém testu

Srovnali jsme 7 sportovních kamer

Znáte pravidla pro létání s drony?