Nové technologie

Tisková technologie

Velkoformátové tiskárny HP Designjet používají termální inkoustovou technologii a novou generaci tiskových hlav označovanou jako HP Scalable Printing Technology. Jsou koncipovány tak, aby je bylo možné použít jak v malé fototiskárně, tak i v produkčních tiskárnách. Např. tisková hlava pro produkční tiskárnu HP Designjet L65500 se skládá z pěti stupňovitě uspořádaných „hlaviček“ a je schopná potisknout jedním průchodem pás o šířce 104 mm.
Jak bylo v minulém čísle IT CADu ukázáno, princip vystřikování inkoustu v termálních tiskových hlavách používá metodu odpaření nosné kapaliny, která pak vypudí tryskou kapičku inkoustu. Konstrukce termální inkoustové technologie je z pohledu prostorového uspořádání v tiskové hlavě velice efektivní, takže je bez problémů možné dosáhnout hustoty 1200 trysek/palec čili hardwarového rozlišení tiskové hlavy. O takto hustém uspořádání trysek si piezo technologie může nechat jenom zdát. Mechanické uspořádání jedné piezo trysky je několikrát větší a vyžaduje podstatně větší prostor. Nejnovější piezo tiskové hlavy dosahují hardwarové hustoty 360 trysek/palec. V praxi to pak znamená, že tiskárna s piezo technologií musí provést více průchodů pro dosažení stejného potištění jako tiskárna s termálními hlavami – tento fakt v minulém článku nebyl zmíněn. Termální tiskové hlavy se proti piezo hlavám vyznačují vyšší pracovní frekvencí – jsou schopné tryskat kapičky inkoustu cca 2–3x rychleji než piezo technologie, u které jsou mechanické pochody spojené s vypuzením kapičky mnohem delší. Pracovní frekvence se u termálních hlaviček pohybuje kolem 24 kHz – jinak řečeno, každá tryska je schopná emitovat 24 000 kapiček inkoustu za vteřinu.
Pracovní frekvence trysek má přímý vliv na rychlost tisku – každé tiskové médium má definované maximální množství inkoustu pro jeden tiskový bod, např. 21 kapiček. Je-li tiskárna schopna dodat inkoust pro potištění tohoto bodu za dvojnásobnou dobu, v praxi to znamená zpomalení rychlosti pohybu hlavičky na polovinu, a tudíž i zmenšení celkové rychlosti tisku. V současné době jsou nejrychlejší tiskárny pro technický nebo grafický segment osazeny termálními hlavami (HP, Canon).
Výhodou piezo technologie proti termální technologii zůstává možnost variabilní velikosti kapky (2–30 pl vs. 4 pl), a tím i částečné eliminace pomalejší pracovní frekvence trysek, a dále přesnější tvar kapiček vypuzovaných z trysek. Na výtiscích z tiskárny s piezo technologií nejsou satelitní kapičky, které se objevují u termální technologie. Tento jev je viditelný jen pod mikroskopem a na kvalitu tisku sledovanou lidským okem má zanedbatelný vliv.

Mýtem, který panuje kolem piezo technologie, je „neomezená životnost“ a nižší spotřeba inkoustu díky variabilní velikosti kapky. „Neomezená životnost“ je pojem, který v reálném světě bývá ohraničen zárukou nebo servisním kontraktem a který ve většině případů ani nedává alespoň přibližný náhled na očekávanou životnost hlavy. Momentálně neexistuje žádná technologie, o které by bylo možné tvrdit, že má neomezenou životnost – zkušenosti HP s piezo technologiemi v produkčních grafických tiskárnách HP Scitex to dokazují. Každá technologie tiskové hlavy má svoji životnost definovanou jako množství inkoustu, které dokáže přenést (čili počet pracovních cyklů krát velikost kapky). Spolehlivost piezo hlav je srovnatelná se spolehlivostí termálních inkoustových hlav a životnost je o něco vyšší – bavíme se o jednotkách nebo desítkách litrů inkoustu.
Je na každém, aby zvážil, co je pro něj zajímavější – levnější tisková hlava, kterou si je schopen vyměnit sám a kdykoliv (bez ohledu na záruční dobu) a která vydrží kratší dobu, nebo tisková hlava, kterou musí opravovat technik a která je podstatně dražší? Rozdíl v ceně není v desítkách nebo stovkách korun, ale o řád vyšší.
Co se týká spotřeby inkoustu, obrázky srovnávající skládání bodů u pevné a proměnné velikosti kapičky v minulém čísle byly mírně zavádějící. V čem? Obrázek ukazoval velké kapičky u technologie s pevnou velikostí kapičky, které byly doplněny o 4–6x menší kapičky u technologie s proměnnou velikostí. Tento obrázek by byl správný, pokud by technologie s pevnou velikostí kapičky používala 4–6x větší kapičky než technologie s proměnnou kapkou – takto to ve skutečnosti nefunguje.
Technologie s pevnou velikostí kapičky (HP, Canon) používají 4-6pl kapičky, což je velikost srovnatelná s piezo technologií (2-40 pl). Takže uváděný přetisk není zdaleka tak velký, a tudíž i spotřeba inkoustů je srovnatelná. Nákres ideálního vyplnění plochy je vzdálen od reality, neboť žádná tiskárna není schopná takto umísťovat jednotlivé kapičky. Rastr, který kapičky na materiálu vytvářejí, je stochastický neboli nepředvídatelný. Vlivů, které působí na kapičku o průměru tisíciny milimetru na její dráze o délce 1 mm, je mnoho a přesnost umístění se pohybuje právě na úrovní setiny milimetru.

Konstrukce piezo hlavy kromě výhod v přesnějším vytváření kapiček a poněkud vyšší životnosti přináší vyšší spotřebu inkoustu na údržbu tiskové hlavy. Je potřeba si uvědomit, že mechanický element v piezo hlavě se po prohnutí vrací zpátky do původní polohy a nasává jak inkoust z přívodního kanálu, tak i inkoust z oblasti trysky. S ním také dochází k nasátí malého množství vzduchu tryskou, a tím pádem i ke zmenšení objemu další kapičky. Proto musí tiskárny s piezo technologií provádět mnohem častěji čisticí procesy (i během tisku), což přináší zvýšení celkových nákladů na tisk. O tom, že množství inkoustu používané na čištění není zanedbatelné, svědčí i umístění výměnných odpadních nádob na inkoust u většiny tiskáren s piezo hlavami, které u tiskáren HP Designjet řady T1100/610 nenajdete. Pokud budou srovnávány náklady na tisk pro piezo a termální technologii, je třeba započítat cenu termálních hlaviček a proti ní započítat cenu odpadních nádob a inkoustu spotřebovaného na čištění.

Zpracování tiskových úloh v tiskárně vs. externí RIP

Technologie pro zpracování tiskové úlohy přímo v tiskárně patří mezi stabilní vlastnosti technických tiskáren HP Designjet. Tato koncepce vychází přímo z požadavku uživatelů po zařízení, které je samostatné, dokáže pracovat v multiplatformním prostředí, dokáže pracovat podobně jako kancelářská síťová tiskárna a hlavně nevyžaduje žádnou další údržbu nebo správu, aktualizace operačního systému, zabezpečení apod. Nové modely HP Designjet T1100 nebo T610 mají inovovaný systém pro zpracování vektorových úloh a jsou schopné pracovat až 8x rychleji než předchozí řada HP Designjet 800. Interní tiskový RIP (Raster Imaging Processor, procesor pro rastrování tiskových úloh) je schopen zpracovat nejčastější formáty, ve kterých jsou ukládána data – HP-RTL, HP-GL/2 (PLT), TIFF, JPG, PS nebo PDF.
Čím je zajímavé a co přináší používání formátu HP-GL/2 při tisku? Jazyk HP-GL/2 vznikl jako vektorový jazyk pro perové souřadnicové zapisovače. V původní podobě obsahoval příkazy typu „přesun pero“, „spusť/zvedni pero“, později přibyly další složitější příkazy typu „čára“, „kruh“, rozměr stránky a další, které vlastně jenom zjednodušily programování vykreslení. V současné době je možné v jazyce HP-GL/2 pracovat i s rastrovými daty.

Obrovskou výhodou jazyka HP-GL/2 je jeho vektorová podoba – zvětšování nebo zmenšování podle požadované velikosti výstupu, otáčení, mazání nebo doplňování nejsou omezené rozsahem původní informace (což je problém rastrových obrázků). Jazyk HP-GL/2 je také velice efektivní při ukládání informací do souboru, protože není omezen konkrétním rozměrem či rozlišením. Jinak řečeno, velikost souboru je stejná jak pro formát A4, tak pro A0 a je ve srovnání s rastrovými daty o několik řádů menší. Pro ilustraci – jednoduchý rámeček pro ohraničení výkresu formátu A4 má ve formátu HP-GL/2 velikost jednotek kilobytů, v rastrovém formátu při rozlišení 300 dpi jsou to stovky kilobytů. Tento rozdíl ve velikosti souboru se projeví v okamžiku, kdy uživatel odešle tiskovou úlohu do tiskárny. Při použití ovladače HP-GL/2 jsou původní vektorová data jen převedena do formátu HP-GL/2, pak proletí počítačovou sítí firmy (která kromě tisku ještě zajišťuje chod informačního systému, připojení na internet, elektronickou poštu, přístup ke sdíleným datům – prostě je plně vytížena) malý soubor velikosti stovek kilobytů, který je následně zpracován tiskárnou a vytištěn. Nemá-li tiskárna možnost zpracovávat jazyk HP-GL/2, musí uživatelské PC převést data z vektorového do rastrového formátu, což způsobí velké zatížení stanice na celkem dlouhou dobu, pak vytvoří podle nastavení tisku rastrový soubor s daným rozlišením a velikostí na úrovní desítek a stovek megabytů a tento soubor se pak ovladač pokusí „protlačit“ počítačovou sítí. Že celé zpracování potrvá podstatně déle, je celkem jasné, o přetížení sítě ani nemluvě.
Použití externího RIPu pro zpracování úloh vyřeší problém se zatížením uživatelských stanic, ale pokud není tiskárna připojena na samostatný úsek sítě, externí RIP bude posílat stejně velké objemy rastrových dat do tiskárny, a tudíž i stejně zatíží počítačovou síť.

Vyšší rychlosti tisku a odstranění pruhování

Rozšíření počtu inkoustů v tiskárnách HP Designjet T1100/610

Tiskárny HP Designjet T1100 a T610 jsou určeny pro technický segment trhu a používají 6barvový inkoustový systém. Z jakých barev se skládá a proč?
Hlavní barvou, která přetrvává v technických plotrech již od začátku, je černý pigmentový inkoust. Jeho hlavní účel je tisk černých čar s dostatečnou sytostí. Pro tisk ostatních barev jsou v tiskárně barvivové inkousty CMY (azurová, purpurová, žlutá), které mají světlostálost v interiéru za sklem přes 82 let (na fotopapíru HP Premium Plus Photo Paper). Tato základní sada inkoustů byla rozšířena o fotografickou černou a šedou barvu. Fotografický černý inkoust je stejně jako barvy CMY barvivový a je používán na tisk na lesklé materiály – odstraňuje tak nežádoucí barevný nádech černé barvy, který vzniká smícháním inkoustů CMY (pigmentový černý inkoust není možné na lesklém materiálu použít – došlo by ke změně lesku povrchu). Šedá barva patří mezi nejčastěji používané především v oblasti architektury a doplněním šedého barvivového inkoustu je zajištěna neutralita šedých odstínů na výkresech.

Navíc ve spojení s barvami CMY dokáže vytvořit i jemné pastelové odstíny bez zrnitosti srovnatelné s použitím odlehčených barev Lc a Lm. Použitím šedého a černého fotografického inkoustu je spotřeba inkoustu ve srovnání s klasickým CMY-K systémem nižší, je vyšší neutralita šedých a černých odstínů a je také vyšší rovnoměrnost potištěných ploch.
Unikátní vlastností řady HP Designjet T1100/610 a HP Designjet 4000/4500 mezi ostatními technickými tiskárnami je barevná kalibrace se zpětnou vazbou – automatický systém zajišťující přesnost a konzistenci barev. Barevná kalibrace eliminuje vliv barevnosti média, a tím pádem je schopná zajistit barevnou shodnost nejen mezi výtisky, ale i mezi médii a snižuje tak náklady nutné na opakovaný tisk a ladění barev.

Webové rozhraní pro správu tiskárny

Měření nákladů na tisk

Měření nákladů na tisk patří mezi unikátní vlastnosti tiskáren HP Designjet. Přestože další výrobci již dokáží měřit náklady na tisk pro jednotlivé úlohy, formát a úroveň poskytovaných informací stále daleko zaostává za tiskárnami HP Designjet a musí být řešena externími aplikacemi třetích výrobců.
Přístup k informacím o spotřebě inkoustu je jednoduchý – v hlavním okně webového rozhraní stačí stisknout tlačítko „Accounting“.
Systém pro měření nákladů na tisk eviduje skutečnou spotřebu inkoustu a tiskového média pro každou tiskovou úlohu, bez ohledu na to, zda byla vytištěna, vytištěna částečně nebo byla zrušena. U každé úlohy je evidována časová stopa, uživatel, uživatelské ID, počet kopií, typ tiskového materiálu, spotřebovaná plocha materiálu (včetně nepotištěné plochy), spotřeba všech inkoustů a stav úlohy (obr. 4). Uvedená spotřeba inkoustu je skutečné množství, které bylo na daný výtisk vypotřebováno. Tiskárna je schopná uložit údaje o spotřebě pro 32 000 tiskových úloh.

Údaje o spotřebě jsou přístupné buď přes webové rozhraní, přes export do formátu XLS nebo je možné nastavit automatické odesílání údajů přes e-mailový server (interval je možné definovat buď časově, nebo podle počtu vytištěných úloh). Na adrese http://www.designjet.hp.com/go/designjet/accounting je ke stažení excelová tabulka pro zpracování údajů buď přímo z tiskárny nebo z odeslaných XML souborů. Díky této tabulce je rozpočítání nákladů na tisk na jednotlivé uživatele nebo projekty otázkou pár minut.
Zvláštní pozornost si zaslouží parametr User ID (uživatelské ID), který je v systému sledování nákladů používán. Je to parametr, který umožňuje přímé rozpočítání nákladů podle metodiky každého zákazníka (např. podle oddělení, projektu, zaměstnaneckého čísla apod.). Uživatelské ID může být nastaveno jako nepovinné nebo jako povinný parametr, který musí být zadán a bez kterého nejsou odeslané úlohy vytištěny. User ID je zadáváno buď v rámci odesílání úlohy přes webové rozhraní, nebo přímo v ovladači tiskárny při tisku úlohy.
Používání User ID vyžaduje ovšem určitou disciplínu ze strany uživatelů – omezené prostředky tiskárny neumožňují definování uživatelů a jejich User ID, tiskárna akceptuje libovolný znakový řetězec, do záznamu o tisku se zapisuje jak User ID, tak i jméno uživatele.
Identifikátor User ID jsou dnes schopné používat i některé tiskové RIPy.
Problematika srovnání nákladů na tisk mezi tiskárnami různých výrobců je poměrně rozsáhlá a určitě se jí budeme věnovat v některém z dalších čísel.

Výše uvedené vlastnosti tiskáren HP můžete vyzkoušet v Democentru HP, Praha 4, v Praze nebo u certifikovaných HP Designjet partnerů. Najdete u nich také přehledy spotřebního materiálu vhodného pro velkoformátové tiskárny a rádi vám poradí s výběrem vhodné tiskárny pro vaši společnost.
Pokud uvažujete u nákupu nové velkoformátové tiskárny nebo o upgradu stávající a již dosluhující tiskárny, informujte se o možnosti odkoupení vaší starší velkoformátové tiskárny v rámci programu HP Zbavte se staré – více informací najdete na adrese http://www.hp.cz/designjet.