Počítačové tlačiarne – prehľad a technológie tlače
Tlačiarne patria medzi základné výstupné zariadenia, ktoré umožňujú vizualizovať digitálne dáta na fyzických médiách, najčastejšie na papieri. Jedným z najdôležitejších parametrov kvality tlače je rozlíšenie, ktoré sa štandardne udáva v jednotkách dpi (dots per inch – bodov na palec). Táto hodnota vyjadruje počet tlačových bodov na jeden palec a priamo ovplyvňuje ostrosť a detailnosť výsledného obrázka.
Okrem dpi sa pri komerčnej tlači využíva aj pojem lpi (lines per inch), ktorý popisuje počet perforovaných čiar na palec a používa sa pri polygrafických metódach tlače.
Spôsoby pripojenia tlačiarní k počítaču
Moderné tlačiarne je možné pripojiť k osobnému počítaču viacerými spôsobmi, medzi najčastejšie patria:
- USB (Universal Serial Bus) – štandardný digitálny port s vysokou prenosovou rýchlosťou a jednoduchým zapojením,
- SCSI (Small Computer System Interface) – používaný najmä v profesionálnych systémoch pre vyššiu rýchlosť prenosu,
- LPT (Line Print Terminal) – paralelný port, dnes už menej používaný, určený pre staršie tlačiarne,
- EPP (Enhanced Parallel Port) – rozšírená verzia paralelného portu s rýchlejším prenosom.
Farebný model CMYK v tlači
Pre farebnú tlač sa používa substraktívny farebný model CMYK, ktorý sa skladá zo štvorice základných farieb:
- C – tyrkysová (cyan),
- M – purpurová (magenta),
- Y – žltá (yellow),
- K – čierna (key black).
Substraktívny model spočíva v absorpcii svetla na papieri – jednotlivé farby sa navzájom kombinujú tak, že výsledné farby vznikajú odčítaním (subtrakciou) svetelných zložiek. Nepatria sem biela farba, ktorú predstavuje nepriatažný papier. Ak sa skombinujú všetky farebné zložky CMY naraz, vzniká tmavá farba prechádzajúca do čiernej; preto sa do modelu pridáva samostatná čierna farba, aby sa dosiahla presnejšia a ekonomickejšia tlač.
Proces tlače a riadenie tlačiarne
Počítač vysiela tlačové dáta do tlačového ovládača (print driver), ktorý ich spracuje a odošle do tlačiarne prostredníctvom vybraného portu. Tlačiareň tieto dáta uloží do svojej vyrovnávacej pamäte (buffer) a následne vykoná samotnú tlač, pričom zabezpečuje správne riadenie tlačovej hlavy a mechanizmov posuvu papiera.
Ihličkové tlačiarne
Ihličkové tlačiarne sú dlhodobo známe a dnes sú využívané skôr v špecifických oblastiach. Ich princíp spočíva vo vytváraní tlačeného znaku na základe matricovej štruktúry tlačovej hlavy, ktorá obsahuje súbor pohyblivých ihličiek usporiadaných do riadkov a stĺpcov (typicky 9, 18 alebo 24 ihličiek).
Tieto ihličky sa riadia nezávislým elektrickým signálom, ktorý umožňuje ich presný pohyb a vytváranie obrazových bodov na papieri. Výsledkom je obraz zložený z jednotlivých bodov – v podstate maticová tlač znakov alebo grafiky.
- Výhody: nízke obstarávacie aj prevádzkové náklady, možnosť tlače viacerých kópií naraz (vďaka mechanizmu karbónového papiera), spoľahlivosť,
- Nevýhody: pomalšia tlač, hlučnosť pri prevádzke, nižšia kvalita tlače.
Charakteristika ihličkových tlačiarní
- Cena je relatívne nízka, čo ich robí vhodnými na bežné kancelárske použitie.
- Krátka životnosť a obmedzená farebnosť.
Termosublimačné tlačiarne
Termosublimačná tlačiareň funguje na princípe sublimácie – prechodu farbiva z pevného stavu priamo do plynného a naopak. Farbivo je nanesené na špeciálnej páske širokej ako papier a pomocou teplotnej tlačovej hlavy je presne „nažehľované“ na špeciálny papier.
Pri tomto procese sa pigmenty farbiva sublimujú do povrchovej vrstvy papiera, ktorá je predtým mierne nahrievaná, aby absorbovala farbu efektívne. Okrem toho je tlač chránená nanesením transparentnej lakovacej vrstvy, ktorá zabezpečuje mechanickú ochranu, odolnosť voči UV žiareniu a zabraňuje postupnému vyblednutiu obrazu.
Dávkovanie farbiacej pásky je presne nastavené na počet výtlačkov, čím je možné veľmi presne určiť náklady na tlač jednej stránky. Nevýhodou je, že aj pri tlači jediného bodu sa odvinie páska pre celý tento priestor, čo môže zvýšiť celkové náklady na tlač.
Atramentové tlačiarne
Atramentové tlačiarne patria medzi najrozšírenejšie zariadenia v domácnostiach a kanceláriách. Ich populárnosť vyplýva najmä z nízkej obstarávacej ceny a možnosti kvalitnej farebnej tlače.
Princíp činnosti atramentovej tlačiarne
Tlač je realizovaná nanášaním drobných kvapôčok atramentu z tlačovej hlavy na papier. Tok a objem kvapôčok sa riadia elektronicky podľa požadovaného obrazu. Používa sa pritom niekoľko spôsobov prenosu atramentu:
- Termoelektrický – atrament je rýchlo zohriaty na vysokú teplotu, čím vzniká tlak a kvapôčky atramentu sú vystreľované na papier.
- Piezoelektrický – (nebol spomenutý pôvodne, ale významný) – tlačová hlava využíva piezoelektrický kryštál na presné mechanické vytláčanie kvapôčok bez potreby ohrevu.
Typy atramentov
- Pigmentové atramenty – farba zostáva na povrchu papiera. Ponúkajú vysokú odolnosť voči vyblednutiu, vode a svetlu, vhodné sú na archiváciu a profesionálnu tlač.
- Nepigmentové atramenty (na báze farbív) – výraznejšie a sýtejšie farby, lepšie prenikajú do média, ale sú menej odolné proti UV žiareniu a vlhkosti. Na optimálnu trvácnosť vyžadujú špeciálny fotografický papier.
Laserové tlačiarne
Laserové tlačiarne predstavujú vysoko kvalitné a rýchle zariadenia, často využívané v profesionálnej tlači a kanceláriách. Ich charakteristickým znakom je tlač na celo stránkové báze, preto sa nazývajú aj stránkové tlačiarne.
Proces tlače v laserových tlačiarnach
- Dáta z počítača sa prenesú do internej pamäte tlačiarne.
- Elektronické spracovanie obrazu rozloží tlačenú stranu na elementárne body podľa rozlíšenia tlačiarne.
- Na staticky elektricky nabitom svetlocitlivom valci (zvyčajne selénovom) sa vytvorí obraz stránky prostredníctvom laserovej diódy alebo LED panelu, kde laser odstráni náboj na osvetlených miestach.
- Výsledná elektrostatická predloha priťahuje nabitý toner len na miesta osvetlené laserom.
- Tonery sa prenesú na papier, ktorý potom prechádza cez fixačnú jednotku („žehličku“) s teplotou 150 až 250 °C, kde sa toner trvalo pritlačí a roztaví na povrch papiera.
- Svetlocitlivý valec sa následne vyčistí a znovu nabije na ďalšiu tlačovú stranu.
Farebná laserová tlač
Farebné laserové tlačiarne zväčša vykonávajú tlač v štyroch priechodoch – pre každú zložku CMYK zvlášť. Kombináciou týchto vrstiev vzniká široká paleta farieb potrebná pre farebnú reprodukciu.
Porovnanie typov tlačiarní – výhody a nevýhody
Ihličkové tlačiarne
- Výhody: spôsobujú nízke prevádzkové náklady, vhodné na tlač viacerých kópií naraz, cenová dostupnosť, spoľahlivosť.
- Nevýhody: hlučné, pomalšie (aj keď niektoré riadkové majú vysokú rýchlosť až 2400 lpm – lines per minute), nižšia kvalita tlače s nižším rozlíšením a farebnými možnosťami.
Atramentové tlačiarne
- Výhody: umožňujú kvalitnú farebnú tlač a majú nízke počiatočné investičné náklady.
- Nevýhody: vyššie prevádzkové náklady, potreba pravidelnej výmeny náplní a starostlivosti o tlačové hlavy.
Laserové tlačiarne
- Výhody: veľmi vysoká rýchlosť tlače, najlepšia kvalita textu a ostrých obrázkov, nízke náklady na tlačenú stranu pri čiernobielej tlači.
- Nevýhody: vyššie počiatočné náklady, farebné modely sú finančne náročnejšie a zložitejšie na údržbu.
