Если спросить случайного человека о том, какие бывают принтеры, он сходу ответит: струйные и лазерные. Старшее поколение вспомнит ещё матричные устройства — но на этом все закончится. На деле же существует ещё ряд технологий, и одна из них имеет серьёзные преимущества перед прочими перечисленными. Речь о твердочернильных принтерах.
Твердочернильные принтеры: безотходное производство

История твердочернильной печати началась в середине 1980-х, когда появились первые принтеры, работающие по этому принципу. На рынок они вышли в 1991-м, но по-настоящему необычная технология раскрылась лишь десять лет спустя, когда её развитием занялись инженеры компании Xerox. Перед ними стояла нетривиальная задача — сделать необычную технологию настолько недорогой и простой, чтобы в полной мере раскрыть её преимущества. d89223086154f2b74f0d38c88f8c9320.jpg

Итак, преимущества

Чем же твердочернильный принтер отличается от привычных нам струйных и лазерных? Струйный принтер формирует изображение из разноцветных точек, которые наносятся печатающей головкой — матрицей с жидкими красителями. Картинка получается чёткой, с хорошей передачей полутонов, но работает «струйник» довольно медленно, а изображение выходит нестойким, подверженным выцветанию, размытию или стиранию. Лазерный принтер использует ксерографию; сухие чернила (тонер) распределяются по барабану, который прокатывается по бумаге. Затем получившийся отпечаток закрепляется с помощью термической обработки. «Лазерник» работает довольно быстро, но качество печати цветных полутоновых изображений (например, фотографий) ниже, чем при струйной печати.

ab6a0168653083a3db1a16e916fa09c7.jpg Помимо того, новые картриджи для лазерного принтера стоят достаточно дорого, в некоторых случаях почти достигая стоимости самого устройства. Твердочернильная печать совмещает в себе характеристики известных технологий, при этом избегая их недостатков. Для заправки такого принтера используются не дорогие картриджи-расходники, подлежащие утилизации, а… брикеты чернил! То есть расходник является таковым в полной мере, не оставляя после себя ничего лишнего. Кроме того, в конструкции твердочернильного принтера минимизировано количество подвижных элементов, что снижает износ в десятки раз. Как же работает это устройство? ea57d02f0d24c53f351c7fc2260f913e.jpg

Барабаны и ролики

Говоря упрощенно, твердочернильная схема включает всего четыре элемента — неподвижный загрузчик чернил (в нем же бруски расплавляются), печатную головку, алюминиевый барабан, на который наносится изображение и откуда оно переносится на лист бумаги, и смазывающий ролик, предназначенный для нанесения силиконовой смазки на поверхность барабана. Эта схема является, можно сказать, «гибридом» струйной и лазерной, а заодно включает в себя некоторые черты офсетной печати. При этом твердочернильные принтеры изначально предназначались для цветной печати — в отличие от своих «родителей», переживших эволюцию от монохрома к цвету. Факт №1. Первые твердочернильные принтеры печатали достаточно медленно, со скоростью порядка 1 страницы в минуту. Скорость печати современных устройств достигает 30 стр./мин. Брикеты четырёх цветов (классический CMYK), по консистенции похожие на свечной воск, вставляются в приёмные отделения принтера — то есть в загрузчик чернил. По мере необходимости они плавятся, соприкасаясь одним концом с нагревающейся пластиной, и подаются в резервуары печатающей головки. Интересно, что компания Xerox придумала «формовое кодирование»: каждый брусок, помимо цвета, отличается формой, его невозможно вставить в чужое «гнездо». Докладывать бруски можно даже во время печати — сама головка и приёмные окна разделены. Бруски, к слову, сделаны из полимера, основанного на смоле и чем-то схожем с мелом (естественно, точная формула держится в секрете) — они не токсичны и биоразлагаемы. Тем временем печатающая головка, оснащённая специальными соплами, подаёт расплавленные чернила на вращающийся барабан, покрытый силиконовым маслом. Барабан примерно в два раза холоднее, чем головка (65° против 135°), и чернила густеют. В процессе печати к барабану прижимается ролик переноса — бумага попадает как раз в зазор между барабаном и роликом. Адгезия между барабаном и чернилами крайне мала — и последние прилипают к бумаге в заданной последовательности, где и застывают окончательно. Казалось бы, всё идеально. Но есть причины, по которым твердочернильные принтеры идеальны для одних отраслей и не совсем выгодны для других.

8e0786cc611f13ed1a9f4024c3749ea2.jpg

Плюсы и минусы

В принципе, о плюсах мы уже поговорили: практически полная безотходность печати, простота конструкции и, следовательно, долговечность, низкая стоимость эксплуатации, высокая скорость работы. Есть и ещё один плюс — качество печати не снижается со временем (даже у лазерников фотобарабаны изнашиваются, здесь же этой проблемы нет). Кроме того, цвета печати яркие, как у дорогих «лазерников», а печатать твердочернильный принтер может на любой бумаге — хоть на газетной, хоть на картоне, лишь бы лист прогибался под барабан. А из-за невысокой температуры ролика и барабана никаких замятий из-за прилипания материала к валам — вечная болезнь «лазерников»! — тут быть не может. Факт №2. Около 90% твердых бытовых отходов в России не уничтожаются, а подвергаются захоронению. Ежегодно в стране образуется порядка 40 миллионов тонн твердых бытовых отходов, и практически весь этот объем размещается на полигонах ТБО, санкционированных и не санкционированных свалках. На этом фоне применение твердочернильных принтеров с их минимальным использованием расходных материалов является заметным вкладом в экологическую ситуацию в стране и мире. Тем не менее, отходы в принтере все-таки присутствуют, пусть их в 30 раз меньше, чем у лазерного конкурента. Дело в том, что при выключении принтера расплавленные чернила, поступившие в головку, снова застывают. А повторного расплава они не выдерживают — изменяется консистенция и цвет; приходится «сливать» то, что уже было расплавлено и застыло. Этот процесс занимает немало времени — запуск принтера из неработающего состояния может достигать 5−10 минут, поэтому рекомендуется отключать его от розетки как можно реже. Это нетрудно осуществить в офисе, но не всегда удобно дома, а при небольших объёмах печати раз в неделю вообще не имеет смысла. Второй момент — это стойкость чернил. Хотя твердочернильный принтер перенял у «лазерника» скорость печати, да и водой отпечатки не смоешь, их механическая прочность довольно низка. Проще говоря, отпечаток можно соскоблить или нарушить с помощью сильного залома — с «лазером» так не сделаешь. Факт №3. Твердые чернила не пачкаются, как не пачкается, например, свечной воск. Это отличает твердочернильную технологию от использования картриджей с тонером. Все эти факторы позволяют твердочернильным принтерам идеально вписаться практически в любую нишу, где нужна быстрая и качественная печать при минимуме затрат и расходников. Например, для работы с документами, графиками и таблицами сложно придумать что-то лучшее, поэтому технология нашла широкое применение в деловой сфере, в офисах, на биржах, на предприятиях и в целом у пользователей, которые печатают много документации. Сегодня твердочернильная печать — это ноу-хау Xerox. Компания постоянно совершенствует технологию, постепенно завоевывающую всё больший сегмент офисной печати. Технологию используют в том числе последние модели МФУ компании — Xerox ColorQube 8580/8880 и ColorQube 8900. Твердочернильная печать — это не технология будущего в том смысле, что она активно используется в настоящем. Но сегмент её использования закономерно растет, потому что полезные изобретения не могут долго оставаться в тени.

0a5afb708c28297b3334e6312a9b11d0.jpg

Ответы на самые распространенные вопросы относительно твердочернильной печати можно найти на сайте Xerox.

Преимущества твердочернильной технологии
  • низкий износ оборудования, долговечность и надёжность;
  • простота замены и низкая стоимость расходников;
  • практически полное отсутствие отходов;
  • высокая скорость печати;
  • стойкость отпечатков к размытию;
  • возможность печати на широком спектре материалов.
Недостатки твердочернильной технологии
  • нестойкость отпечатков к физическим воздействиям и высоким температурам;
  • высокая длительность запуска после отключения от сети;
  • утилизация застывших чернил после отключения от сети.