Cesta za inkoustem - HP Tour of Colour, Singapore 2003

Hardware | 01.03.03

Společnost Hewlett-Packard se v českém i celosvětovém měřítku dlouhodoběumisťuje na první příčce v počtu prodaných tiskáren a každoročně vynakládá značné finanční prostřed...





Společnost Hewlett-Packard se v českém i celosvětovém měřítku dlouhodobě
umisťuje na první příčce v počtu prodaných tiskáren a každoročně vynakládá
značné finanční prostředky na vývoj modernějších produktů a lepšího spotřebního
materiálu. V loňském roce se uživatelé mohli seznámit nejen s novými
tiskárnami, multifunkčními produkty, digitálními fotoaparáty či skenery, ale
také se 42 novinkami v oblasti inkoustových cartridgí, speciálních papírů a
zásobníků toneru pro laserové tiskárny.

Zatímco možností k prozkoumání nových produktů máme poměrně dost (a pravidelně
vám můžeme přinášet informace o jejich chování v našich testech), příležitostí
k nahlédnutí do technického zázemí a výroby je velmi málo. Jednou z nich bylo
pozvání na prohlídku výrobních linek tiskových hlav a inkoustových zásobníků v
Singapuru.

Hewlett-Packard má v této zemi blízko rovníku několik provozů a vývojových
kanceláří, a společně s dalšími novináři jsem se mohl seznámit s výrobou třetí
a čtvrté generace inkoustových hlav, určených například pro tiskárny DeskJet
6122/6127 a řadu výrobků s označení Business InkJet. Prohlídky jednotlivých
linek, na nichž dochází k finální kompletaci jednotlivých dílů, byly pravidelně
doplňovány poměrně podrobným technickým popisem, z něhož byl dobře patrný
obrovský vývojový posun, kterým inkoustové náplně a tiskové hlavy prošly v
uplynulém období. Na obrázcích se ostatně sami můžete přesvědčit o tom, jak se
jednotlivé generace tohoto důležitého spotřebního materiálu odlišují. Poměrně
jednoduchá konstrukce zásobníků první a druhé generace přestala před pár lety
stačit požadavkům na rychlý tisk a lepší rozlišení. Následující cartridge jsou
proto vybaveny tiskovými hlavami s větším počtem trysek, jinými páskami
konektorů, které k nim přivádějí řídící signály, a změněn byl i způsob
sestavení a plnění jednotlivých zásobníků.


Továrna na barevné sny, aneb dřinu strojům

Cesta, kterou musejí projít jednotlivé díly cartridge než se z nich stane
sdružený barevný inkoustový zásobník, je poměrně složitá. Na jejím začátku je
mezi dvojici přihrádek středové části zásobníku vložena porézní pěna a vyplněný
prostor je zakryt víkem, které je následně pevně spojeno s tělem cartridge. V
další části výrobní linky je polotovar otočen na bok, po založení pěny pro
jinou tiskovou barvu je připevněn boční kryt a stejná procedura se opakuje na
druhé straně zásobníku. Po provedené tlakové zkoušce (pro zjištění pevnosti
jednotlivých spojů na zásobníku) putuje polotovar do automatu, který do jeho
spodní části vloží tiskovou hlavu a na ni připevní pásku s kontakty, jimiž se
zásobník v tiskárně dotýká tiskové mechaniky. Tato procedura je velmi náročná
na přesnost, protože chybné položení a připevnění kontaktového pásu by při
tisku řídilo jiné trysky a správná funkce tiskové hlavy by byla zcela
znemožněna.

Po montáži tiskové hlavy a kontaktů výrobek pokračuje do místa, kde jsou zatím
prázdné zásobníky naplněny inkoustem. Před plněním je v každém z nich odčerpán
vzduch a poté do jednotlivých přihrádek podtlakem vteče odměřené množství
inkoustu. Na konci linky jsou plnicí otvory opatřeny ucpávkami a barevný
zásobník je připraven k závěrečnému ověření funkčnosti. Každá cartridge na
připravený papír vytiskne kontrolní obrazec pro ověření průchodnosti trysek, a
pokud je vše v pořádku, může být odeslána na konec linky k přelepení tiskové
hlavy transportní páskou a zabalení.

Jednotlivé části výrobní linky jsou od sebe odděleny kontrolními stanovišti, na
nichž je automaticky prověřována kvalita každého zásobníku. V případě zjištění
problémů je zásobník vyřazen z výroby a technický personál zjišťuje proč došlo
k závadě. Chybovost linky je velmi nízká a pohybuje se v řádu několika promile.
Závěrečná kontrola tisku zaručuje, že k zákazníkovi se může dostat jen plně
funkční spotřební materiál. Pokud vás zajímá kolik inkoustových zásobníků může
denně linka vyrobit, pak vás možná zklamu. Odpověď na naši otázku byla
pracovníky závodu zdvořile odmítnuta. Čítač na výrobní lince však ve tři hodiny
odpoledne ukazoval 19 487 expedovaných kusů.

Výrobní závod pro tiskové hlavy 4 generace jsme navštívili následující den.
Prostor, na němž byla linka instalována, byl ve srovnání s předchozím provozem
menší, jeho výrobní kapacita je však podle slov pracovníků HP srovnatelná.
Zařízení pro výrobu hlav tiskáren Business InkJet je v některých částech
podobné dříve popsané lince. Pracuje však s menším základním polotovarem,
odpadá instalace pěnových výplní a přibyla zde instalace ventilu pro dočerpání
inkoustu (hlava při tisku odebírá inkoust ze samostatného externího zásobníku).
Při prohlídce jsme sledovali zejména instalaci destičky s tryskami a následné
připevnění pásu s polem kontaktů. Průběžné kontroly kvality i zde neúprosně
vyřazují každou hlavu, která vykazuje nějaký problém, a úspěšné závěrečné
ověření funkce nátiskem testovacího vzorku na konci této linky je jízdenkou na
cestu za zákazníkem.


Historie a současnost

Z historického hlediska je zajímavé připomenout, že před rokem 1985 byla
možnost tisku podstatně omezena a pokud bylo možné zhotovit si výtisk, jednalo
se o černobíle zpracovaný dokument, vytvořený většinou na jehličkové tiskárně.
Do roku 1990 se na trhu objevilo množství inkoustových tiskáren, které
uživatelům zprostředkovaly nejen černobílý, ale také barevný tisk dokumentů.
Vlastníci tiskáren však většinou své zařízení využívali jen pro tisk vlastních
dokumentů. Od roku 1995 se zvyšuje počet vytištěných stran, které zahrnují
nejen vlastní dokumenty, ale také soubory získané od ostatních uživatelů. K
podstatnému nárůstu vytištěných stran však dochází až v roce 1998. Internet je
takřka nevyčerpatelným zdrojem informací a se zvýšením jeho dostupnosti (vyšší
počet připojených uživatelů) se v mnoha případech mění barevné zpracování
webových stránek i jejich obsah. Více uživatelů se rozhoduje pro tisk
internetových prezentací, nabídek, katalogů atd.

Od roku 2001 se neustále zvyšuje podíl prodaných digitálních fotoaparátů na
trhu a digitální snímky z poloprofesionálních přístrojů se svou kvalitou již
přiblížily tradičním fotografiím. Deskové a filmové skenery napomáhají
uživatelům snadno převádět běžné fotografie do digitální podoby. Jejich barevné
podání je na vysoké úrovni a uživatel samozřejmě předpokládá, že ze snímku,
jehož obraz si uložil na pevný disk počítače nebo na CD-ROM, si bude moci
zhotovit přesnou kopii ve stejné velikosti a se správnými barvami.

Barvy jsou samozřejmou součástí našeho života, můžeme je spatřit všude kolem
nás. Zvykli jsme si na barevný svět, a přesto se v mnoha kancelářích stále
setkáváme jen s černobílými tiskárnami. Nenastal čas pro změnu? Barevný tisk
přece zlepšuje možnosti komunikace, nabízí více prostředků k vynucení
pozornosti, zvýraznění důležitých pasáží, ale také ke zřetelnému odlišení se od
mnoha ostatních. Je zřejmé, že požadavky na barevné zpracování dokumentů
vzrůstají se zvyšující se rychlostí tisku a dostupností zařízení s levným
provozem. Pro rychlejší zavádění barevných tiskáren jsou však stejně důležité
také zkušenosti uživatelů, jejich schopnost porozumět práci s novými výrobky, i
spokojenost s poskytovanou kvalitou zpracování.


Technologie pro lepší a rychlejší tisk

Výrobci tiskáren se předhánějí v oznamování novinek, zvýšení rychlosti,
zmenšení kapek inkoustu dopadajících na papír. Požadavky uživatelů na rychlost
tisku jsou stále vyšší a vývojová oddělení HP proto každoročně připravují mnoho
technických novinek, které dobu zpracování jednotlivých tiskových úloh
ovlivňují. Konstrukčních řešení je celá řada, zahrnují implementace rychlejších
procesorů, vyrovnávací paměti s větší kapacitou, změny podávání papíru a další.
Dobu tisku značně ovlivňuje počet trysek, šířka tiskové hlavy i rychlost, s
jakou mohou být kapky na tisková média nanášeny. Na obrázku jsou znázorněny
některé hlavy HP, s nimiž se mohli uživatelé setkat v rozmezí let 1985-2002.

První tiskárna HP ThinkJet používala tiskový systém, který na papír za sekundu
poslal 14 400 kapek inkoustu. Současná nejvýkonnější tiskárna HP Business
InkJet 3000 na tiskové médium nanáší 73 700 000 kapek za sekundu. Tato tiskárna
ke zlepšení tisku využívá i technologii K-fortification, která slouží k lepšímu
tisku písma s přesnějším podáním jednotlivých fontů. Před nanesením černého
pigmentového inkoustu je jako podkladu použito malé množství inkoustů CMY.
Teprve na ně jsou umístěny kapénky černé barvy, které chemicky reagují s
inkousty CMY a rychleji usychají na povrchu papíru. Písmo vytištěné tímto
způsobem na běžném kancelářském papíru je ostřejší a tmavší, jeho kvalita se
přibližuje výstupům z laserových tiskáren a doba schnutí výtisku je podstatně
zkrácena.


Tenké trysky a malé kapky

Menší kapky nanášeného inkoustu mohou na speciálních fotopapírech vytvořit
přesnější obraz a zpřístupní i vysoká pracovní rozlišení, která jsou však
vhodná jen pro tisk kvalitních předloh. K podstatnému zmenšování objemu dochází
od roku 1997 a z původních 35 pikolitrů byl u výrobků HP snížen objem tiskového
bodu na hranici 4-5 pikolitrů. Přestože velikost, či spíše objem inkoustové
kapky je důležitým faktorem ovlivňujícím tisk, není faktorem jediným. Stejnou
váhu má také kvalita inkoustu a tiskového média, množství inkoustových barev a
technologie jejich správného míchání. Tiskárny HP nabízejí uživatelům tisk se
čtyřmi barvami nebo šestibarevný tisk, při němž je černý zásobník nahrazen
sdruženým zásobníkem světlejších fotoinkoustů. Od roku 2002 jsou prodávány také
produkty se 7 inkousty, které zvládnou rychlé kancelářské zpracování dokumentů
i kvalitní tisk fotografií se širokým barevným gamutem. Technologie HP PhotoREt
IV podstatně zvyšuje množství dostupných barev a může nabídnout 1,2 milionu
barevných odstínů. Jeden pixel může být namíchán ze 32 inkoustových kapek,
přitom každá z nich při cestě k tiskovému médiu urazí dráhu 1 mm a dopadne
rychlostí 50 km/h. Vývoj nových inkoustových zásobníků s hlavami s vyšším
počtem trysek přinášejí zvýšení rychlosti tisku bez snížení jeho kvality. Jen
pro ilustraci: každá tryska v inkoustových hlavách HP je 3x tenší než lidský
vlas. Tiskárny přitom využívají termální inkoustové hlavy, které nejsou
náchylné k ucpávání vzduchovými bublinami a nevyžadují časté čištění, při němž
dochází ke zbytečnému odčerpávání inkoustu.


Pigmentový a nepigmentový (dye-based) inkoust

Každá tisková barva má své specifické vlastnosti: nepigmentový inkoust je
jasnější a barevnější, je dobře rozpustný, snadno proniká do tiskového média a
velmi dobře rozptyluje dopadající světlo. Jeho molekuly mají velikost přibližně
2 nm a bez speciálních médií, například fotopapírů, tyto inkousty rychleji
blednou působením světla či vlhkosti. Pigmentový inkoust je naproti tomu tvořen
částicemi o rozměru 50-150 nm (1 000x tenčí než průřez lidského vlasu),
neproniká do tiskového média, ale zůstává na jeho povrchu. Pigmentové barvy
jsou mnohem stabilnější a nepodléhají tolik blednutí působením světla.

Každé zavedení nových náplní inkoustových zásobníků je velmi nákladná a časově
náročná operace, během níž probíhá dlouhodobé testovaní. Prototyp nového
inkoustu HP prochází přibližně 50 odlišnými testy, při nichž se zkoumá složení
inkoustu, odolnost vůči vodě a odolnost vůči blednutí vlivem světla i vzdušné
vlhkosti. Nový inkoust prochází také ověřováním barevné stálosti, kyselosti,
viskozity, schopnostmi míchání s jinými inkousty a musí prokázat i odolnost
proti otěru. Při vývoji a testování je u společnosti Hewlett-Packard typicky
použito přes 22 tisíc litrů inkoustu a schopnost tisku je ověřena minimálně v 1
200 tiskových zásobnících. Počet potištěných stran v závislosti na testovaném
modelu může přesáhnout 180 000.


Výhled do budoucnosti

Jiné kombinace tiskových barev, menší kapky inkoustu, větší počet trysek na
tiskových hlavách pro rychlejší a přesnější potisk dokumentů to vše nás čeká v
následujících letech. Výroba a vývoj zařízení, s nimiž je možné zhotovit fotku,
dopis nebo nabídkový katalog, budou bezpochyby ještě dlouhou dobu pokračovat. V
blízké budoucnosti se můžeme těšit na tiskárny a multifunkční zařízení, ve
vzdáleném výhledu možná na speciální přepisovatelná tisková média pro opakované
použití.















Komentáře

K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.