TEHNOLOGIJE TISKA

Matrični tiskalniki

Matrični in vrstični tiskalniki so si v principu dela zelo podobni; obojim je osnova sestavljanje znakov na papirju na osnovi matrike iz pik, ta pa predstavlja izpis, ki ga znamo brati ljudje.

Matrični tiskalniki imajo v tiskalni glavi iglice razporejene navpično, v višini ene vrstice izpisa. Glava se giblje vodoravno, medtem pa prave iglice v pravem trenutku zadevajo tiskalni trak in na papirju pod njim ustvarjajo izpisane pike, ki na koncu tvorijo izpis.

Matrični tisk:

Glava se giblje z leve proti desni; prazne pike predstavljajo neaktivne iglice, rdeče pike aktivne iglice, črne pike pa sled na papirju. Ko glava konča prehod, se papir pomakne za višino vrstice navzgor in proces se ponavlja.

Tipično imajo matrični tiskalniki glave z 9, 18 ali 24 iglicami, ki tvorijo ustrezno kvaliteten izpis – več ko je iglic, manjše so, večja je gostota matrike in lepši je končni izpis. Grafična ločljivost tako dosega pri 24-igličnih glavah do 360 dpi (pik na inčo/palec, 25,4 mm). Teoretično je taka ločljivost tiska primerljiva s starejšimi laserskimi tiskalniki (300 dpi), vendar v praksi to ne drži, saj je pri matričnih tiskalnikih pika fizično večja.

Matrični tiskalniki lahko glede na izvedbo tiskajo na neskončni papir (perforirani obrazci) ali posamezne liste ustreznega formata. Zaradi načina tiska lahko uporabljajo samokopirni papir (običajno 4-6 kopij, najzmogljivejši do 9 kopij).  

Hitrost matričnih tiskalnikov sega do cca 1.200cps (Characters Per Second, znakov na sekundo), kapacitete pa do cca 50.000 strani izpisa mesečno. Tiskalne glave imajo življenjsko dobo cca 200 milijonov znakov na posamezno iglico, odvisno od namembnosti tiskalnika (namizni ali industrijski – heavy-duty).

Cene matričnih tiskalnikov se gibljejo vse do cca 4.000€ za najzmogljivejše modele.

Matrične tiskalnike proizvaja vedno manjši krog proizvajalcev, saj zahteve po tisku v kopijah zaradi digitalizacije procesov padajo. Največji proizvajalci so Epson, Tally in Fujitsu, v zadnjem času pa se jim je pridružil s posebnimi modeli tudi Printronix.

Vrstični tiskalniki

Podobnost med matričnimi in vrstičnimi tiskalniki se ob dejstvu, da je rezultat matrika natisnjenih pik, konča. Vrstični tiskalniki namreč za izgradnjo matrike pik na papirju uporabljajo popolnoma drugačno tehniko.

Vrstični tiskalniki imajo iglice v tiskalni glavi razporejene vodoravno, po celotni širini izpisa (tipično A3 oziroma 136 znakov). Načeloma vsaka iglica skrbi za 3-6 stolpcev, kar ustreza natisnjenim znakom. Zato se tiskalna glava giblje v vodoravni smeri, medtem ko iglice oblikujejo vrstico, nakar se opravi pomik papirja za višino ene pike in proces se ponovi.

Vrstični tiskalniki so hitrejši od matričnih, predvsem pa bolj robustni in vzdržljivi, zato so namenjeni večjim obremenitvam in daljšim izpisom.

Vrstični tisk:

Glava se giblje z leve proti desni v širini enega stolpca (znaka) izpisa. Papir se pomika navzgor po eno piko naenkrat. V primeru praznih prostorov med vrsticami pomikajo vrstični tiskalniki papir s hitrostmi do 90cm/s.

Za razliko od zgornje animacije, kjer je prikaz tiska vsakega znaka s svojo iglico, v praksi vsaka iglica (modul) skrbi za 3-6 stolpcev, glede na hitrost in zmogljivost tiskalnika. Več stolpcev pomeni nižjo skupno hitrost tiska.

Vrstični tiskalniki tiskajo na neskončni papir (perforirani obrazci), saj zaradi visokih hitrosti ne morejo uporabljati posameznih listov. Zaradi načina tiska lahko uporabljajo samokopirni papir (tipično 4-6 kopij). Glede na izvedbo dosegajo grafično ločljivost do 360 dpi, kar npr. popolnoma zadošča za tisk črtnih kod.

Vrstični tiskalniki dosegajo hitrosti tiska do 2.000 lpm (Lines Per Minute, vrstic v minuti), kar – za primerjavo z matričnimi – ustreza hitrosti cca 4.500 cps. Kapacitete se gibljejo pri najmočnejših modelih tudi preko 500.000 strani izpisa mesečno, kar je pratično 10-kratnik matričnih modelov.

Cene vrstičnih tiskalnikov dosegajo cca 22.500€ za najzmogljivejše modele.

Po koncu proizvodnje v IBM, Fujitsu in Oki ter nakupu TallyGenicom je ostal praktično edini proizvajalec vrstičnih tiskalnikov ameriški Printronix, katerega zastopniki smo.

Termični tiskalniki

Termični tiskalniki uporabljajo za tisk toplotno tiskalno glavo. Ta pušča sled na papirju bodisi neposredno, z uporabo ustreznega termično občutljivega papirja (Direct Thermal), ali preko tiskalnega traku poljubne barve (Thermo Transfer). Zaradi teh lastnosti so izjemno primerni za tisk nearhivskih dokumentov (npr. račun za parkiranje, gostinstvo), ki so navadno zelo ozki – tipično 52 mm (2″). Industrijske izvedbe tiskajo tudi v širini 200 mm ali več (8″), bodisi na neskončni trak ali perforiran papir. Zaradi skromnih mer in majhnega števila gibljivih delov v primerjavi z matričnimi tiskalniki so zelo primerni za prenosne izvedbe, ki omogočajo lažje delo na terenu.

Zaradi izjemno kontrastnega odtisa so Thermo Transfer termični tiskalniki zelo primerni za tisk grafičnih elementov, npr. črtnih kod, ki se uporabljajo v povezavi z osebnimi ali avtomatskimi avtomatskimi čitalci in odlično podpirajo avtomatske proizvodne in druge procese.

Termični papir ni obstojen, zelo hitro ga uniči že nekaj toplote iz okolja, npr. sončni žarki. Obstajajo sicer posebni papirji, pri katerih proizvajalci jamčijo čitljivost tudi do 15 let, a za večino potreb so take rešitve enostavno predrage. V takih primerih je bolje uporabiti Thermal Transfer metodo tiska.

Toplotna tiskalna glava formira odtis na posebnem, na toploto občutljivem papirju, s pomočjo segrevanja posameznih grelnih elementov v glavi. Princip tiska je podoben vrstičnim tiskalnikom, le da tiskalna glava tokrat miruje; ločljivost izpisa je neposredno povezana s številom grelnih elementov v tiskalni glavi.

Ko se tiskalna glava oz. element v njej ogreje, se ogreje tudi papir, ki je trenutno v kontaktu s tem elementom. Termični premaz papirja ob tem spremeni barvo in nastane odtis.

Termični tiskalniki zaradi načina tiska tipično uporabljajo neskončni papir z ali brez perforacije (v rolah). Glede na namembnost lahko uporabljajo tudi tiskalni trak, ki omogoča tisk na navadne papirje (ne termične) in tudi zahtevnejših etiket. Tiskalni trakovi so lahko v poljubni barvi ter različnih kvalitet, glede na zahtevano obstojnost izpisa in vrsto medija. Običajno se v tiskalniku uporablja le en tiskalni trak, zato je možen le enobarvni tisk. Le redki – zelo posebni in dražji – modeli omogočajo uporabo večih (2 ali 3) tiskalnih trakov različnih barv.

Tipično dosegajo termični tiskalniki maksimalno ločljivost do največ 300 dpi, saj zaradi načina tiska to pomeni fizično 300 grelnih elementov na palec (cca 12 elementov na mm) širine glave. Višje ločljivosti so z današjo tehnologijo sicer možne, vendar elementi z manjšanjem izgubljajo moč, zato bi moral biti pri višjih ločljivostih tisk počasnejši, obenem pa izveden na termično občutljivejši medij. To seveda pomeni še manjšo obstojnost izpisov – skratka, razen za res posebne zahteve popolnoma neuporabno. 

Prenosni in namizni termični tiskalniki dosegajo hitrosti tiska od 2-8 ips (palcev/s) oziroma 52-203 mm/s. Industrijski tiskalniki so seveda hitrejši, saj zmorejo hitrosti tudi preko 12 ips (300 mm/s), posebna skupina pa so neskončni termični tiskalniki, ki zmorejo tudi do 45 A4 strani/min, kar približno ustreza hitrosti 225 mm/s.

Cene termičnih tiskalnikov se gibljejo vse do preko 10.000€ za zmogljive industrijske modele. Običajno imajo taki tiskalniki na voljo tudi kup dodatne opreme (odvijalci, navijalci, rezalniki, kontrolniki črtnih kod in podobno), ki lahko njihovo ceno še pošteno dvignejo.

Termične tiskalnike izdelujejo številni proizvajalci po svetu, v okviru naših zastopstev pa nudimo tiskalnike TallyDascom, Dascom, Microplex ter Printronix.

Laserski tiskalniki

Laserski tiskalniki so na voljo v najrazličnejših izvedbah, od najenostavnejših namiznih modelov do zmogljivih delovnih strojev s hitrostmi preko 200 strani/min. Na voljo so tudi barvni modeli, ki so v zadnjem času dosegli ugodne cene.

Osnovna lastnost laserskih tiskalnikov, v primerjavi z ostalimi modeli, je to, da tiskalnik tiska s pomočjo barvnega prahu (tonerja), in sicer celo stran naenkrat. Zato potrebujejo več pomnilnika, v katerem gonilnik in krmilnik kreirata celotno stran v obliki bitne slike – popolnoma dobesedno piko za piko, vključno z barvnimi informacijami pri barvnih laserskih tiskalnikih. Ta slika se nato s pomočjo laserske enote prenese na optični boben, od koder se s pomočjo elektrostatičnih nabojev barvilo preseli na papir. V primeru barvnih modelov se ta korak odvije 4x, za vsako barvo enkrat (CMYK – Cyan, Magenta, Yellow, Black). Po prenosu je potrebno nastalo sliko še fiksirati, kar opravi fiksirna enota – z uporabo pritiska in temperature (tipično okrog 170 stopinj C) “zapeče” barvilo na papir. 

Posebni modeli laserskih tiskalnikov (tipično zmogljivejši) uporabljajo za fiksiranje svetlobo – fiksiranje izpisa se opravi s posebno žarnico (Xenon Flash Fusing). Za to je seveda potrebno ustrezno barvilo (toner), bistvena prednost pa je poleg manjše porabe energije in višje hitrosti fiksiranja tudi možnost tiska na posebne materiale (folije, etikete in nalepke), ki si toplotno občutljivi in tiska z navadnim toplotnim fiksiranjem ne bi prenesli.

Sliko, ki je formirana v pomnilniku tiskalnika, prenese laserska enota na optični valj z naelektritvijo točk na valju, kjer naj se barvilo iz razvijalne enote oprime valja. Na nasprotni strani valja prenosna korona z ustreznim eletričnim nabojem poskrbi, da se delci barvila preselijo z optičnega valja na papir, ki nato potuje še skozi fiksirno enoto.

Barvni laserski tiskalniki uporabljajo enak princip, zaradi uporabe štirih barvnih kartuš pa je mehanizem in princip dela nekoliko bolj zapleten – krmilnik razdeli prejeto sliko na komponente (CMYK), nato pa formira ustrezno sliko vsake barve, ki se nato nanašajo druga za drugo.

Za tisk uporabljajo laserski tiskalniki tipično posamezne liste, modeli, namenjeni neskončnemu tisku, pa perforirani neskončni papir ali papir v rolah. Za običajne modele s toplotnim fiksiranjem velja, da mora biti medij namenjen termičnemu fiksiranju (papir, posebne folije, itd). V nasprotnem primeru, ko uporabimo npr. navadno folijo, bomo tiskalnik uničili, saj se pregreta folija v natančnem mehanizmu lahko oprime valja.

Najbolj uporabljana ločljivost tiska je 600 dpi pri namiznih in barvnih modelih, medtem ko je pri najzmogljivejših zaradi tipično manjših zahtev ta običajno le 300 dpi. Pri posebnih digitalnih modelih je lahko ločljivost tudi preko 1.200 dpi, vendar je za povprečno človeško oko vse nad 600 dpi videti enako. 

Laserski tiskalniki dosegajo hitrosti preko 200 strani/min, obstajajo pa tako majhni namizni modeli, namenjeni domačemu ali pisarniškemu delu, kot tudi močnejše izvedbe, tudi za tisk na neskončni papir. Kapacitete takih naprav lahko presegajo tudi milijon strani mesečno.

Cene laserskih tiskalnikov se gibljejo pod 100€ za najenostavnejše modele, pa tudi preko 100.000€ za zmogljive industrijske naprave.

V okviru naših zastopstev nudimo zmogljive laserske tiskalnike Microplex za tisk na posamezne liste ali neskončni papir.

Brizgalni tiskalniki

Brizgalni tiskalniki (InkJet) delujejo tako, da tiskalna glava skozi drobne šobe iztiska drobne kapljice črnila na papir; slika se formira podobno kot pri matričnih tiskalnikih iz matrike, ki določa obliko znaka. So tihi in hitri, ponašajo pa se z relativno visokimi stroški tiska, saj je potrošni material (kartuše s črnilom) relativno drag glede na manjše kapacitete. So najboljša izbira za tisk slik in fotografij.

Pri starejših brizgalnih tiskalnikih je bila pogosta uporaba termičnih tiskalnih glav: v posebni kapsuli je vgrajeni grelec v trenutku uparil barvilo, nastali pritisk pa je izrinil kapljico skozi šobo glave. Taka izvedba glav je imela kup pomanjkljivosti, poleg najbolj očitne – strašno težko je namreč na ta način uravnavati velikost posameznih kapljic, od česar je neposredno odvisna kvaliteta in ločljivost tiska. Tudi hitrost tiska je bila omejena, kakor tudi ločljivost, saj je izjemno majhne grelce tudi izjemno težko izdelati za razumno ceno. Obenem so morala biti črnila (barvila) iz ustreznih sestavin, kar je privedlo do relativno visokih stroškov tiska.

Novejši tiskalniki uporabljajo tiskalne glave s piezo kristali – to so posebni materiali, ki pod vplivom električne napetosti spremenijo obliko na vnaprej določen način. Hitrost tiska je lahko bistveno večja, kvaliteta oz. struktura črnil enostavnejša (beri: cenejša), ločljivosti pa bistveno višje.

Piezo kristali pod vplivom električne napetosti spremenijo obliko. Ko posamezna šoba dobi signal, širjenje piezo kristala povzroči, da skozi šobo glave brizgne drobna kapljica črnila. Ko električni signal poneha, se piezo element skrči v prvotno obliko, nastali podtlak pa vsrka novo količino črnila iz rezervoarja – kartuše.

Nadzor kapljic, ki je odločilnega pomena za kvaliteto tiska, je pri piezo tiskalnih glavah mnogo lažji kot pri termičnih brizgalnih glavah, obenem pa omogočajo hitrejši tisk.

Brizgalni tiskalniki se izdelujejo v namiznih izvedbah, zadnja leta mnogokrat v kombinaciji z optičnim čitalcem (skenerjem), ki omogoča tudi funkcijo kopiranja (multifunkcijske naprave). Za tisk uporabljajo posamezne liste, kvaliteta in vrsta medija pa je bistvenega pomena za kvaliteten tisk, saj razlivanje oz. kako papir pije črnilo določa izgled tiskanega materiala. Zaradi visokih ločljivosti tiska in relativno enostavne izvedbe tiskalnih glav obstajajo tudi posebne različice – t.i. ploterji (plotter), ki omogočajo tisk na izredno velike formate za npr. plakate in podobno.

Brizgalni tiskalniki omogočajo tisk v barvah, obstajajo tudi modeli, ki omogočajo uporabo kartuš s posebnimi barvami, kot sta na primer srebrna in zlata. Ločljivosti tiska dosegajo 2.400 dpi in celo več, lastnost kapljic črnila, da se na papirju delno razlijejo, pa omogoča najkvalitetnejši oziroma najrealnejši tisk slikovnega materiala (npr. fotografije). Za kvaliteten tisk je izjemnega pomena izbira pravega papirja.

Proizvajalcev brizgalnih tiskalnikov je mnogo, morda najbolj znani so Hewlett Packard (HP), Epson, Oki in Canon. V našem programu trenutno nimamo ponudbe brizgalnih tiskalnikov.