Свойства тонера и качество печати.

Свойства тонера и качество печати.

Основными критериями в оценке качества создаваемого изображения специалисты считают максимальное разрешение печати, аппаратные алгоритмы растрирования, средства коррекции цветопередачи, а также свойства тонера и система его закрепления на носителе. Высокое разрешение и плавная передача цветовых градаций недостижимы без высококачественного мелкодисперсного тонера, равномерно распределяемого на поверхности фотобарабана и запечатываемого материала. Только сверхмелкие частицы тонера позволяют получать плавные серые переходы, четкие мелкие детали, реалистичность цветных фотографических изображений, и более четкие символы.

Двухполимерный мелкодисперсный тонер HP UltraPrecise. В картриджах активно используется двухполимерный мелкодисперсный тонер HP UltraPrecise (размер частиц 5,6 мкм), который обеспечивает более ясные и четкие символы. Сверхмелкие частицы тонера позволяют получать гораздо более плавные серые переходы, более мелкие детали и реалистичный контраст при печати фотографических изображений. Этот мелкодисперсный тонер с термическим закреплением на нескольких уровнях, дает более четкие символы. Лазерная точность - ключевой критерий оценки устройства и качества создаваемого изображения. Основной вклад в его формирование вносят: максимальное разрешение печати, аппаратные алгоритмы растрирования, средства коррекции цветопередачи, свойства тонера и система его закрепления на носителе.

Высокое разрешение и плавная передача цветовых градаций недостижимы без высококачественного мелкодисперсного тонера, равномерно распределяемого на поверхности фотобарабана и запечатываемого материала. Наиболее популярная и весьма эффективная, с точки зрения качества печати, тенденция: применение композитного тонера, включающего в себя смазочный ингредиент - частицы воска. Это позволяет отказаться от использования масла в термических аппаратах закрепления тонера на бумаге (так называемых «печках» или «фьюзерах»). Преимущества налицо на запечатываемых пленках отсутствуют масляные разводы, исчезает столь не любимая всеми глянцевость отпечатков. Тонер подобной структуры применяется в устройствах Canon, Epson, Hewlett-Packard, Oki и Xerox (рис. 1).

Рис. 1. Сферический тонер с внедренной в него частицей воска.

«Цветные» копиры создают изображение из четырех основных цветов CMYK. Как и при цветной офсетной печати, на цветном принтере можно создать практически любой цвет с помощью смешивания в определенных пропорциях четырех основных цветов - голубого, пурпурного, желтого и черного. Эта четырехцветная модель печати называется цветовой моделью CMYK. В некоторых недорогих моделях используется три цвета (без черного). В них черный цвет эмулируется комбинацией в максимальной пропорции трех цветов. Однако полученный в результате цвет отличается от того, который можно получить, используя только черную краску.

Тонер ColorSphere. Этот тонер обеспечивает более высокий уровень глянца и более богатую цветовую гамму. Новый тонер имеет стабильные и предсказуемые характеристики частиц, что достигается за счет постоянства формы и размера частиц. HP ColorSphere — это химически синтезируемый тонер усовершенствованного состава со специальными добавками и улучшенными фотоэлектрическими характеристиками, разработанный для высокоточной печати в системах HP Color LaserJet (см. рис. 2). Объем красящего пигмента (красителя) занимает менее 1% от объема тонера. Тонер специально разработан для того, чтобы повысить надежность и сократить стоимость высококачественной цветной печати. Технологические процессы, используемые при производстве тонера HP Color LaserJet являются собственными разработками НР.

Химически синтезированный полимеризованный цветной тонервторого поколения, используемый в картриджах для HP, позволяет делать очень яркие отпечатки с точным нанесением нужного количества тонера в требуемое место. Особенностью этого тонера является устройство каждой его частички, которая состоит из двух частей. Под наружной оболочкой частички находится цветовой пигмент, который нанесен на восковую сердцевину. В момент закрепления тонера в печке воск оплавляется и твердо приклеивает частичку к волокнам бумаги.

Рис. 2. Структура тонера HP

С целью уменьшения стоимости цветной печати, корпорация Xerox предложила принципиально свой способ изготовления цветного тонера по технологии ЕА (EmulsionAggregation) - идею которой позаимствовали у самой природы, опустившись на молекулярный уровень исследований. Переход на ЕА-технологию позволил пользователям существенно снизить расходы на цветную печать.

Традиционный процесс изготовления тонера отличается высокой энергоемкостью и заключается в дроблении крупных кусков окрашенной полимерной смолы. В результате формируются частицы тонера различных форм и размеров. Технология ЕА основана на ином принципе, она является полной противоположностью традиционному подходу. В ЕА-технологии в качестве исходного материала используются частицы латекса диаметром около 200 нм. Они помещаются в водную среду и под воздействием температуры и кислотных реагентов превращаются в кусочки полимерной смолы размером от 3 до 15 мкм, а пигментирование осуществляется путем добавления краски нужного цвета. Тонер, получаемый в результате процедуры ЕА, обладает целым рядом преимуществ: обеспечивается постоянная форма и размер частиц тонера, что позволяет получать более однородный материал. Однородные частицы лучше ложатся на поверхность любой бумаги, лучше скрепляются друг с другом и, таким образом, создают более четкое и ясное изображение.

Поскольку свойства частиц тонера можно варьировать, предприятия получают возможность изготовить или заказать тонер нужного им оттенка. В Xerox надеются, что это позволит корпорации завоевать значительно большую долю рынка цветной печати. Существующие потребности клиентов именно этого рынка должны способствовать дальнейшей популяризации технологии ЕА. 

С точки зрения защиты окружающей среды процесс ЕА также является шагом вперед, поскольку на бумагу переносится 100% тонера и устраняется необходимость в последующей очистке использованных емкостей. Новая технология потребляет значительно меньше электропитания. На создание тонера ЕАзатрачивается значительноменьше энергии,поскольку дробления частиц не требуется. Принтеры, использующие подобный тонер, будут служить намного дольше современных устройств. Это объясняется однородностью частиц тонера, благодаря чему их нанесение осуществляется при менее высокой температуре. А поскольку выращивание частиц начинается фактически с нуля, можно сразу добавить в исходный материал немного воска. В результате появляется возможность отказаться от смазки механизма закрепления тонера.

Так как каждый цвет при лазерной печати составляется из четырех цветовых компонентов, и очень важно правильное сведение всех цветов. Компоненты цвета формируются в цветовые пиксели по принципу, который очень похож на офсетную печать. Поэтому цветное изображение, отпечатанное на бумаге, состоит как бы из маленьких точек, которые можно рассмотреть при очень сильном увеличении. Каждая модель обладает собственным «характером» в вопросе цветопередачи, и разница между двумя отпечатками с разных устройств может быть очень сильно заметна. Проблемы с цветопередачей являются часто основной причиной того, что оригинал отпечатка на компьютере будет несколько отличаться от напечатанного на бумаге. В офисных задачах это не так важно, но при печати качественных фотоизображений правильная цветопередача очень желательна. Для улучшения качества фотоизображений HP использует, например, принцип - управления насыщенностью за счет увеличения разрядности кодирования пикселя (ImageRet). В цветных устройствах это позволяет добиться гораздо большего, чем "размывка" цвета вблизи контуров. Можно точнее смешивать цвета в пределах пикселя на бумаге. Компания HP называет этот процесс "тонер на тонере" (toner-on-toner). В одной точке изображения можно наложить не только "чистые картриджные" цвета, но и их оттенки, что позволяет получить миллионы вариантов, абсолютно не зависящие от какой-либо предустановленной цветовой схемы (т.е. набора цветов, допустимых для заливки цветного изображения). Например, для получения насыщенной темно-оранжевой точки нужно взять немного пурпурного (magenta), много желтого (yellow) и чуточку черного (black) тонера. В результате на бумаге получается фотореалистичное изображение. Без использования ImageREt цветные точки накладываются не друг на друга, а рядом друг с другом, что на расстоянии взгляда дает нужный цветовой оттенок. В лазерных принтерах HP ImageREt цвета накладываются в пределах одного пикселя (т.е. друг на друга), поэтому улучшается не только разрешение, но и цветопередача (в цветных устройствах вывода на печать).

В целях улучшения цветопередачи и расширения диапазона полутоновых градаций разработчики задействуют различные специальные методики растрирования. В первую очередь они связаны с управлением интенсивностью лазерного луча (что дает возможность изменять толщину растровой точки путем регулирования объема закрепляемого в ней тонера), а также с так называемой con-tone (continuous tone) печатью, суть которой в формировании плавных цветовых переходов наложением тонера различных цветов в фиксированные точечные области (узлы растровой сетки) на фотобарабане. Например, в каждый узел растровой сетки с дискретностью 600 dpi может быть точечно уложен тонер в 16 вариантах объемов (что достигается регулированием интенсивности лазерного луча). При этом количество элементарных точек, укладываемых в пределах одного растрового узла, также может изменяться в зависимости от выбранного режима печати: для передачи максимального числа полутоновых градаций или максимального числа деталей изображения. В первом режиме используется относительно низкая линиатура (приблизительно 166 Ipi), а во втором - около 266 Ipi (приводимые величины линиатур условны, поскольку создаваемый принтером растр имеет весьма сложную форму. Для некоторых устройств указывают магическое число 2400 dpi, но это результат умножения физического разрешения (600 dpi) на число градаций размеров точки (16). В итоге, получается сочетание 9600х600, условно дающее столько же точек на квадратный дюйм, как и разрешение 2400х2400 dpi. Есть варианты с возможностью нанесения до четырех цветных точек в пределах каждого узла растровой сетки (600х4 =2400), при одновременном изменении размера этих точек. В аппаратах Xerox, например, реализованы алгоритмы псевдостохастического растрирования с возможностью формирования растровой точки 256 размеров (8 разрядов на цвет).

Решать сложные задачи растрирования, автоматической настройки цвета и плотности тонера, калибровки и печати изображений под силу мощным копирам, оснащенным значительными вычислительными ресурсами.

Существует и ряд других компаний, которые также изготавливают частицы тонера на молекулярном уровне, однако только технологии подобные ЕА имеют все шансы привнести цветную печать в те области, в которых она никогда ранее не использовалась (особенно если учесть, что корпорация Xerox всегда предлагает своим клиентам очень широкий спектр устройств вывода). Такие технологии способны осуществить только компании масштаба Xerox. Производители устройств печати сравнительно редко вкладывают большие деньги в подобные научно-исследовательские разработки. Технология постепенно совершенствуется, однако отличия новых устройств от их предшественников минимальны, поэтому решение, предлагаемое Xerox, можно считать крупным научно-техническим достижением. Первые продукты Fuji-Xerox, построенные на базе технологии ЕА, появились на рынке еще в 2002 году, их семейство постоянно пополнялось, это были и принципиально новые модели принтеров и цифровых копиров, и модификации старых.

Расходные материалы имеют длительные сроки хранения, и их закупка в больших объемах вполне оправданна. Однако следует помнить, что для них опасны как высокие, так и низкие температуры, а также влажность воздуха. При хранении фотобарабанов и лент переноса изображения нужно иметь в виду, что эти устройства светочувствительны, следовательно, необходимо следить за сохранностью их упаковок. И хранить их лучше в темном месте. Наиболее дорог цветной тонер. Монохромная печать на одном и том же устройстве обходится втрое, а то и впятеро дешевле цветной. Поэтому для того чтобы цветного тонера хватило надолго, следует все промежуточные черновые распечатки проводить в монохромном режиме, желательно с низким разрешением и с использованием опции экономии тонера. Ничто не мешает использовать для черновых распечаток и монохромный принтер, если, конечно, он есть. Ну а в цвете должен распечатываться только итоговый вариант документа и также с использованием экономного режима, поскольку это практически не сказывается на качестве печати.