`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Реактивные скорости струйной печати

Статья опубликована в №25 (593) от 3 июля

0 
 

По всей видимости, струйная печать вскоре станет доминирующей технологией даже в полиграфии, вытеснив другие традиционные способы. Причем, судя по числу недавно анонсированных новинок в данной области, случится это значительно раньше, чем предполагают эксперты.

Реактивные скорости струйной печати
Возможности своей технологии Tonejet компания The Technology Partnership демонстрирует весьма оригинальным способом – печатая изображения на гусиных перьях

Безусловно, тема высокоскоростных струйных аппаратов не такая уж уникальная и свежая – специализированная пресса достаточно регулярно выдает на-гора пресс-релизы исследовательских компаний, повествующих об изобретении неких новых основополагающих принципов, которые в будущем позволят печатать на струйных принтерах так же быстро, как и на офсетных машинах. Существуют и вполне коммерческие устройства, доступные на рынке уже сегодня: например, это струйное оборудование Kodak Versamark для нанесения штрихкодов, печати чеков, бланков и т. д.

Тем не менее недавно полиграфические издания в очередной раз подняли шум вокруг струйных технологий. На удивление, ныне для этого есть весомые причины: буквально одна за другой были анонсированы четыре разработки, позволяющие, по словам их создателей, увеличить скорость печати в несколько раз. Причем не гипотетически, в отдаленной перспективе, а уже здесь и сейчас, т. е. речь идет не о теоретических проектах, а о готовых к использованию и лицензированию продуктах.

Молочные реки, кисельные берега

Вне сомнений, самую неоднозначную презентацию устроила частная австралийская исследовательская фирма Silverbrook, которая представила свою интерпретацию термоструйной технологии под названием Memjet. Новинка интересна еще и тем, что это фактически первый полноценный продукт компании, несмотря на то, что ее основатель Кай Сильвербрук имеет полторы тысячи патентов в данной области.

А перспективы, которые обещает применение Memjet, поистине радужные. Согласно заверениям разработчиков устройства на основе их компонентов позволят печатать до 60 с. формата А4 в минуту (30 с. – с фотографическим качеством), при этом они должны превосходить по уровню изображения все существующие на сегодняшний день принтеры.

Реактивные скорости струйной печати
Реактивные скорости струйной печати
Реактивные скорости струйной печати
Общая схема устройства печатающей головки Memjet и микрофотографии линейки печатающих сопел и отдельных дюз

Memjet является полноценной технологией струйной печати, насчитывающей четыре составляющие. Самая важная ее часть – печатная головка, выполненная по технологии MEMS (microelectromechanical systems), именно эта аббревиатура легла в основу названия продукта. MEMS позволяет тем же способом послойной фотолитографии, которым формируются обычные кремниевые микросхемы, создавать миниатюрные механические устройства типа микроскопических дюз сопел струйного принтера, интегрируя их в одном чипе с электронной начинкой.

Печатная головка Memjet собирается из миниатюрных печатающих чипов, каждый из которых покрывает площадь 20 мм² (1×20 мм) и содержит 6400 сопел, разделенных на пять цветовых каналов. Инженеры Silverbrook утверждают, что размеры сопла Memjet позволяют формировать и эффективно управлять каплями объемом вплоть до 1 пл, а плотность расположения дюз в 17 раз превосходит аналогичный показатель ближайших конкурентов.

Благодаря особой геометрии размещения сопел на чипе их можно объединять в линейки любой ширины, однако ключевая идея, разумеется, состоит в том, чтобы собирать головки для однопроходной печати полной строки формата A4 (а в будущем и более крупных форматов). Таким образом, автоматически повышаются точность и скорость всей системы в целом, поскольку из процесса исключена горизонтальная развертка головки.

Именно с прицелом на формат А4 создавался печатный микроконтроллер SoPEC – вычислительное ядро Memjet, отвечающее за управление головками. Его производительность позволяет контролировать одновременно 70 400 сопел (их количество в линейке шириной 210 мм) и совершать 900 млн впрысков в секунду.

Одна из самых больших проблем, с которой сталкиваются разработчики струйных головок с высокой плотностью дюз, – это выход из строя отдельных сопел. Такие дефекты крайне сложно локализовать, а полосы, возникающие при печати поврежденными линейками, делают непригодной к использованию всю печатающую головку, поэтому здесь крайне актуальными становятся механизмы самодиагностики и оперативного устранения подобных недостатков.

Представители Silverbrook не дают подробных комментариев, как от этого избавиться в их технологии, однако известно, что в процессоре SoPEC предусмотрены алгоритмы компенсации вышедших из строя сопел.

Инженеры Silverbrook также утверждают, что API, предназначенный для написания драйверов к принтерам, в которых используется Memjet, будет очень удобным и позволит программисту не заботиться о низкоуровневых аспектах работы системы, таких как управление отдельными соплами или печатающими сегментами.

Реактивные скорости струйной печати
Реактивные скорости струйной печати Реактивные скорости струйной печати
В отличие от Memjet в HP Edgeline для запечатки полноформатного листа A4 используются четыре головки, каждая из которых отвечает за два цвета. В уже анонсированных американским производителем устройствах применяется печатающий механизм барабанного типа

Однако самое большое впечатление производят экономические показатели Memjet. Разработчики технологии не оглашают стоимость лицензии, но утверждают, что цена готового изделия на основе их детища не будет превышать $300. При этом стоимость черно-белого оттиска должна составить около одного цента, а цветного (с 20%-ным покрытием) – всего шесть.

Предполагается, что готовые системы начнут поставляться уже в текущем году. Первыми на рынок выведут 100-миллиметровые линейки, предназначенные для этикеточной и домашней фотопечати, а в 2008 г. появятся полностраничные головки шириной до 220 мм.

Характеристики Memjet настолько поразительны, что скептически настроенная часть технической общественности вообще сомневается в том, что за пресс-релизами Silverbrook стоит что-то большее, чем просто пустые слова. Ведь реально в качестве доказательств компания предлагает только короткий видеоролик, где некое бесформенное устройство с потрясающей скоростью «выплевывает» цветные оттиски. Многие даже заподозрили, что внутри «черного ящика» попросту спрятаны уже отпечатанные страницы.

Для того чтобы восстановить репутацию своей компании, Кай Сильвербрук обратился с предложением о сотрудничестве к американской исследовательской фирме Lyra Research, чей авторитет на рынке цифровых графических технологий и решений непоколебим. Ее специалисты посетили Silverbrook и лично протестировали все компоненты Memjet. Они высоко оценили ее потенциал, и, вероятно, по достоинству, поскольку даже решили не предоставлять на суд общественности собственный детальный обзор технологии бесплатно, а продавать его за $3000. По всей видимости, спрос существует.

В неофициальном же интервью один из участников поездки в Австралию подтвердил, что все работает и по качеству в фотографическом режиме уж во всяком случае не уступает сегодняшним массовым принтерам.

Единственный существенный недостаток, который присущ Memjet (впрочем, как и всем термоструйным системам), – это узкий спектр расходных материалов. В технологии могут быть использованы лишь водные чернила, изготовленные на основе красителей (реже – пигментов) и со специальными добавками, обеспечивающими быстрое высыхание.

Применить в технологии расходники на базе растворителей или УФ-чернила невозможно из-за легковоспламеняющихся веществ, содержащихся в их составе: при нагреве, который имеет место в термоструйных головках, сольвент просто взрывается.

Синица в руке

В отличие от технологии Memjet, которой больше подошел бы эпитет «журавль в небе», HP Edgeline по праву можно назвать «синицей в руке» – сомневаться в том, что это реальная разработка, воплощенная в уже существующих устройствах, нет никаких причин.

В основу Edgeline заложена фактически та же идея, что и в продукты Silverbrook: для повышения скорости и качества нужно исключить горизонтальную развертку печатной головки. Для этого в нынешней инкарнации Edgeline (т. е. в уже имеющихся и анонсированных устройствах, где применяется технология) используются четыре головки, расположенные с небольшим смещением друг от друга. При этом одна головка запечатывает двумя цветами половину ширины формата A4.

HP трудится над Edgeline уже почти четыре года и, по словам представителей компании, затратила на ее разработку уже около 1,5 млрд долл. Здесь, правда, необходимо уточнить, что результатом этих инвестиций стала целая серия патентов и технологий под общим названием Scalable Printing Technology (SPT), а Edgeline – лишь первое конкретное их воплощение в жизнь. Предполагается, что в будущем компоненты SPT позволят производителю с легкостью создавать печатные системы, существенно превышающие по своим параметрам Edgeline и другие конкурентные продукты.

Каждая головка в Edgeline состоит из пяти печатных модулей, изготовленных, как и продукты Silverbrook, с помощью фотолитографии. Головка набирается из нескольких керамических слоев, и все они выполняют определенную роль: один отвечает за нагрев термоэлектрических элементов, другой контролирует подачу чернил и т. д. Предполагается, что такая структура должна обеспечить высокую температурную стабильность устройства, а следовательно, и точность позиционирования капель.

Всего в одной головке насчитывается 10 560 дюз (по 5280 штук на каждый цвет), что соответствует нативному разрешению 1200 dpi. Первое поколение офисных принтеров Edgeline, которое представляет собой МФУ для малых и больших рабочих групп, будет развивать скорость до 70 с./мин, хотя даже сегодня параметры головок дают возможность достичь 100 полноцветных страниц в минуту. Благодаря малому числу движущихся частей ресурс устройства составляет до 2 млн копий.

В первых аппаратах Edgeline (МФУ CM 8050/8060, о которых чуть позже), как и в офсетных машинах, применяется барабанный механизм: лист бумаги с помощью цилиндра проводится вдоль печатных головок. Это, конечно, не исключает и других транспортных конструкций – технология свободно может использовать, например, механизм планшетного типа или печати с рулона на рулон.

Отличает разработку HP также многоуровневая система контроля. В головке предусмотрены элементы, позволяющие автоматически проводить самодиагностику (на полную проверку всех дюз расходуется всего 2,2 мл чернил) и компенсировать дефектные сопла с помощью специального алгоритма, задействующего соседние дюзы. Также устройства оснащаются встроенными денситометрами для быстрой калибровки печатающей системы.

Обычно в числе конкурентных преимуществ лазерной печати для офисного применения, кроме производительности, называют высокую контрастность оттисков, обусловленную тем, что частицы тонера, в отличие от водорастворимых струйных чернил, не впитываются бумагой, а образуют тонкую пленку на ее поверхности. Этой проблеме в HP уделили серьезное внимание – в устройствах Edgeline используется новое поколение чернил HP Vivera, которые, по словам разработчиков, позволяют достичь качества оттисков, сравнимого с тем, что обеспечивают лазерные принтеры.

В целом, разумеется, Edgeline выглядит более чем привлекательно, если бы не одно «но» – экономические характеристики пока вряд ли дают возможность говорить о скором массовом распространении данной технологии. К примеру, стоимость недавно анонсированного фотокиоска, позволяющего печатать фотографии 10×15 см, а фактически именно он стал первым коммерческим Edgeline-принтером, составляет $7400. Несколько позже были представлены еще два устройства – МФУ HP CM 8050 и 8060. К сожалению, их предполагаемую цену тоже тяжело назвать доступной – это около 18 тыс. долл. за модель нижнего уровня и свыше 23 тыс. – за более мощную.

Темная лошадка

Еще один многообещающий анонс поступил из Великобритании. Английская исследовательская компания The Technology Partnership в соавторстве с австралийской фирмой Research Laboratories of Australia (RLA) представила технологию струйной печати Tonejet, над которой альянс трудился в течение нескольких лет. Сегодня, по словам создателей, продукт готов к коммерческому лицензированию, и ряд крупных вендоров уже проявили к нему интерес.

Никаких технологических деталей своего ноу-хау авторы изобретения не разглашают. Известно только, что в основе Tonejet лежит технология электростатической печати, которая ранее использовалась преимущественно в струйных устройствах непрерывного распыления (continuous inkjet).

Благодаря усовершенствованной формуле чернил разработчикам удалось создать печатную головку типа «капля по требованию» (drop-on-demand) и, таким образом, соединить достоинства обеих технологий (скорость и высокое качество печати) в одном продукте.

Специалисты The Technology Partnership утверждают, что Tonejet позволяет печатать с фотографическим качеством на широком спектре как впитывающих, так и невпитывающих материалов. При этом в состав краски не входят органические и неорганические растворители или мономеры, чувствительные к УФ-излучению.

Формула чернил Tonejet отвечает большинству международных стандартов на вещества, применяемые в пищевой промышленности. С такими аргументами совершенно естественно предположить, что главным ориентиром Tonejet станет не широкоформатная и офисная печать, а рынок упаковки и этикетки, а также печать на жестких материалах – там, где невыполнимо большинство современных решений, за исключением разве что УФ-технологии.

Достоверных данных о конструкции головки (кроме тех, которые можно почерпнуть из скупых описаний патентов) нет, но известно, что так же, как и в случае с другими героями обзора, предполагается использовать пассивный механизм – очевидно, существует схема наращивания и синхронизации нескольких головок для увеличения ширины печати. Производительность при этом может достигать 60 м/мин.

Экстенсивный рост

К весеннему букету пресс-релизов на тему усовершенствования струйной технологии подключился и признанный лидер в этой области – компания Epson. Она анонсировала новое поколение пьезоструйных печатающих головок на основе сверхтонких пленочных пьезоэлементов толщиной до 1 мкм.

Кроме очевидного преимущества, которое дает применение таких материалов, – повышения нативной разрешающей способности модулей (плотности размещения сопел на поверхности головки) до 720 dpi, у следующего поколения технологии Micro Piezo есть еще одно уникальное свойство – высокие скорость и уровень деформации пленки, который теперь может достигать 400 нм (у нынешних устройств – всего 260 нм). Это позволяет существенно улучшить точность формирования объема капли и повысить производительность принтера.

Реактивные скорости струйной печати
Screen Truepress Jet520 ипользует пьезоэлектрические головки Epson для печати со скоростью более 60 м/мин

Пока еще не известно, собирается ли компания для ускорения печати, подобно остальным игрокам, работать над созданием фиксированной головки, но нельзя не отметить, что появление материала, подобного сверхтонкопленочному пьезоэлементу, вызывает немалый интерес у конкурентов Epson на рынке пьезоэлектрических головок – именно эта технология занимает сегодня доминирующее положение в стане коммерческих широкоформатных принтеров. Причина в том, что на ее основе можно создавать сольвентные, экосольвентные и УФ-решения, так как для экстракции капли из сопла используется не нагрев, а давление. Epson лицензирует свою технологию другим производителям, и потому на рынке уже представлена соответствующая продукция, например от Screen Media Technology, печатающая система Truepress Jet520 которой построена на базе пьезоэлектрических головок Epson и обладает при этом скоростью печати до 64 м/мин.

От таких компаний, как Xaar и Fujifilm Dimatix (выпускающей головки под маркой Spectra), в скором времени тоже следует ожидать интересных и многообещающих анонсов – очевидно, что развитие данного рынка будет весьма бурным. И хотя утверждать о состоявшейся революции в полиграфии пока рано, нет сомнений, что подобные системы начнут играть на рынке большую роль уже в самом ближайшем будущем.

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Скажите, почему вы обошли вниманием уже существующие, причем не один год, системы скоростной струйной печати??? Чем вам не угодил девайс Riso HC5000, который выпускается серийно несколько лет и печатает со скоростью 105 страниц А4 в минуту? Или НС5500 - девайсу год, скрость печати 120стр/мин. Разрешение - физическое 300*300, в качественном режиме - 300*900. Для оперативной полиграфии вполне ничего. Фотокачества ждать не стОит, но в остальном весьма симпатично получается.

Автор здесь редко бывает, так что отвечу я за него, если вы не против :)
Понятно, что струйная технология далеко не нова. Но в материале сделан упор больше на наиболее прогрессивных и перспективных разработках, продукты на базе которых рынок увидит в скором времени.
К тому же не исключено, что подобные печатающие системы в конце-концов увидят свет не только в качестве полиграфических принтеров, но и как компьютерная периферия масштаба рабочей группы либо предприятия.

Так ведь вопрос заключается в том, что автор описывает "перспективные" разработки, которые Ризо уже давно внедрила и серийно выпускает.

Лучше поздно, чем никогда.

Игорь, я понимаю, вашу искреннюю обиду, за продукцию уважаемого производителя, которую представляет на Украине ваша компания, и действительно, сожалею, что не имел чести написать о ней в тот момент, КОГДА ОНА ПОЯВИЛАСЬ на украинском и мировом рынках (хотя я уверен, что журнал Printweek и Компьютерное Обозрение точно писали об этом). Но дело в том, что этот обзор был посвящен именно свежим и новым разработкам, которые были актуальными весной этого года.

К тому же, по большей части, речь шла о технологиях, которые потенциально могут стать конкурентами не только технологиям, применяемым в оперативной полиграфии, но и промышленной офсетной печати, а как вы сами заметили, аппараты Riso серии HC5Х00 все-таки ориентированы на сегмент оперативной полиграфии.

В любом случае – это очень достойная техника, и издания ITC еще неоднократно будут писать о ней.

Спасибо!

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT