Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

Jak funguje inkoustový tisk, aneb proč se mi LD Shot nezdá

LDShot logo
Zajímavý článek o technologii „LD Shot“ firmy Sony je na první pohled a zejména pro laika velmi slibným lákadlem na vizi levné, kvalitní a přitom velmi rychlé tiskárny. Pro mne, jakožto ouřadu zabývající se mimo jiné i tiskovými technologiemi, však tato vize již nepřipadá tak úžasná a naopak mám pocit, že Sony se natřásá něčím, co má ještě daleko k předvýrobním prototypům, o kvalitě samotné ani nemluvě. Seznámím vás s několika postřehy.

Úvodem bych pro jistotu popsal stručně princip samotného vystřelení inkoustové kapky. Máme v tuto chvíli dva základní principy (ty méně obvyklé v rámci jednoduchosti vynechávám): piezo a thermal.

Princip piezo spočívá v přivedení elektrického proudu do piezo mikrokladívka, které úderem do pružné kapiláry vystříkne kýženou kapku inkoustu tryskou z tiskové hlavy. Výhoda této technologie spočívá v tom, že máte k disposici celou škálu typů inkoustů pigment a dye, speciální do textilu či sublimační, disperzní inkousty, solventní inkousty a spousta dalších. Inkoust musí jen splňovat tyto nejdůležitější parametry: velikost pigmentových částic, viskozita a hustota. Další podstatnou výhodou je možnost řídit velikost vystřelené kapky v několika úrovních jednoduchou změnou přiváděného elektrického impulzu na piezo prvek. Nevýhodu je znatelně vyšší cena tiskové hlavy pro její značnou výrobní náročnost.

Princip thermal spočívá v tepelném mikročlánku, jehož prudkým a extrémně rychlým ohřevem (pomocí elektrického impulsu) vznikne odpařením části inkoustu v tiskové hlavě bublinka, která vytlačí kapku inkoustu tryskou z tiskové hlavy. Proto inkoust navíc musí splňovat takové chemické parametry, aby snadno a rychle vznikala potřebná bublinka. Ovšem je daleko obtížnější řídit velikost kapky. Jenomže tato technologie, oproti svým nevýhodám v neuniverzálnosti pro různé inkousty, má jednu podstatnou výhodu výroba tiskové hlavy je velmi levná a technologicky snadná záležitost. A proto je jasné, že aplikace typu „LD Shot“ byla jen otázkou času.

Ovšem je tu hned několik nepřesností. V originále obrázek tiskové hlavy nic neříká, proto jsem namaloval podrobnější schéma, jak takový element tiskové hlavy vlastně vypadá:

Tisková hlava u inkoustové tiskárny

Pokud však Sony ve svých materiálech uvádí celkový počet trysek 20 480 při rozlišení 600 DPI (a 4 barvy), dává to potom šíři celé tiskové hlavy 216 mm. Jenomže tento počet trysek je zcela nedostatečný pro eliminaci vypadávání trysek. U termálních tiskových hlav se vypadávání trysek (způsobené nánosy nečistot a prachu, zaschnutím inkoustu, ucpáním sedimentem) řeší zdvojením či ztrojením počtu tiskových elementů pro každou tiskovou barvu (CMYK). Potom pomocí kontrolní procedury (vytiskne test a fotodiodou při intenzivním nasvícení LEDkami se hledají na tisku výpadky) tiskárna určí chybné trysky a zapne náhradní tiskové elementy. Pak ale tvrzení Sony o lepším způsobu tisku, který eliminuje artefakty, je nepravdivé. Pokud by skutečně tiskové hlavy měly záložní tiskové elementy, pak by se tím samozřejmě Sony náležitě pochlubila. Navíc ne každá tiskárna má funkce pro rozpoznání vadné/zaschlé trysky (rozhodně to není kategorie pod 40 000 Kč).

Dále Sony tvrdí, že tento způsob tisku je principielně kvalitnější a preciznější. To je dle mého názoru principielní nesmysl. Vysvětlím proč. Dosavadní inkoustové tiskárny provádí tisk několikanásobným průjezdem hlavy nad šíří papíru tak, že tisková šířka hlavy se rozdělí na několik dílů - např. 4. Pak se tedy každé místo tiskne celkem na 4 průchody:

Čtyřprůchodový tisk inkoustovou tiskárnou

Přináší to hned několik výhod na úkor rychlosti tisku. Předně je tak dosaženo rovnoměrnějšího přívodu inkoustu na papír, který tak stačí lépe absorbovat (resp. jeho coating na povrchu) inkoust a dochází tak k eliminaci prohýbání papíru (vlivem nasáknutého inkoustu) a rozpíjení tisku, tisk tak stačí průběžně schnout již během tisku. Pokud náhodou vypadne tryska, díky prokládanému tisku její výpadek není zpravidla hned vidět. Obecně platí, že čím více průchodů, tím je tisk kvalitnější (platí to takřka lineárně). V tmavých plochách či u velmi sytých tónů pak nedochází ke vzájemnému vpíjení barev do sebe (typicky žlutá a modrá, případně na to ještě černý text). Zde se také nabízí možnost vrstvit jednotlivé inkoustové kapky na sebe, navzájem prokládat a tak dosáhnout vyššího optického rozlišení a vyšší denzity barev.

To vše u technologie „LD Shot“ logicky odpadá. Tedy naopak dochází k výraznému zhoršení kvality tisku. Jakýkoliv výpadek trysky je okamžitě vidět jako bílá čára přes celou tiskovou plochu. Není možné vrstvit kapky a dosahovat tak vyšší denzity barev. Při tisku celé plochy najednou dochází k velkému problému při odpařování vody z inkoustu (inkousty jsou na vodní bázi) a tedy se může projevit efekt vlnění papíru, o vzájemném rozpíjení barev do sebe ani nemluvě (tento nemalý problém jim rozhodně nezávidím). Ono to odpařování vody se nedá podceňovat. Na plné stránce A4 se může totiž v krajním případě ocitnout až 1,8 ml inkoustu, který pak nutně musí prosakovat pod vrstvu coatingu do papíru a dělá pak problémy.
No a poslední argument Sony jsem si nechal na závěr jako bonbónek.

Sony tvrdí, že její technologie odstraňuje artefakty vzniklé častou neschopností klasické technologie dodržet pravidelnost vystříknutí inkoustu při pohybu hlavy. To je dnes samozřejmě nesmysl, jelikož dnešní tiskárny jsou schopny bez sebemenších problémů řídit umístění kapky na médium s přesností 5 mikronů, při skutečném - fyzickém rozlišení tisku 720 DPI až 1440 DPI (vyšších „optických“ hodnot rozlišení se dosahuje prokládáním a zvýšením počtu průchodů při tisku a také proměnlivou velikostí kapky - mikrodot).

A navíc - nerad bych se mýlil - tato technologie nepatří samozřejmě Sony. Mám takový pocit, že již několik let si s touto technologií hrají firmy Aprion, Scitex a další (zde je tisková rychlost až 200 metrů čtverečních za hodinu při 600 DPI). Ovšem má to být určeno například pro malonákladovou výrobu knih, časopisů a pod., či do textilního průmyslu. Ale problém rychlého odpařování vody z potištěného média jim stále dělá těžkou hlavu, nicméně na černobílý tisk to již funguje v podstatě bez problémů i v těch nejvyšších rychlostech. Tisková hlava je piezo a je známá pod názvem MAGIC (Multiple Array Graphic Ink-jet Color).

Diskuse ke článku Jak funguje inkoustový tisk, aneb proč se mi LD Shot nezdá

Žádné komentáře.