Multifunkční tisková zařízení / 1. část (Komponenty počítače pod drobnohledem)

Recenze a přímé srovnávací testy nejrůznějšího hardwaru jsou nedílnou součástí PC REVUE. Ale pokud vás kromě technických parametrů zajímá i to, jak vlastně dané komponenty počítače fungují, z čeho se skládají a co všechno ovlivňuje jejich výkon, hledáte určitě i články jiného zaměření. Právě pro vás je určen náš seriál článků Komponenty počítače pod drobnohledem. Tentokrát se podíváme na multifunkční zařízení.

Multifunkční zařízení (zkráceně MFP : Multi Function Printer ), které zvládnou barevný tisk, skenování a tím vlastně i přímé kopírování, jsou již běžně dostupné i pro domácnost. Jejich ceny začínají již na hodnotách kolem 40 EUR, což vzhledem k tomu, co všechno zvládnou, skutečně není mnoho. Všichni naši čtenáři dobře vědí, že nákupem zařízení http://www.maxtoner.cz výdaje nekončí. Důležitý faktor jsou totiž i náklady na provoz, které při domácích zařízeních obvykle mnohonásobně přesahují jejich cenu. Zatímco při občasné tisku se investice do nových náplní jednou začas nějak ztratí, v případě, že tisknete skutečně často, jde již o výraznější útok na vaši peněženku. Domácí tiskárny jsou na rozdíl od kancelářských strojů obvykle opravdu určeny pouze pro občasnou tisk v objemu několika výtisků denně. Tomu odpovídá i průměrná cena za stránku a rychlost tisku. Obvykle jde o to, aby taková zařízení nebyly příliš velké a drahé, přičemž provozní vlastnosti jsou druhořadé. To samozřejmě neplatí pro kvalitu výsledné tisku, která je ve srovnání s minulostí dnes již velmi dobrá a při použití vhodných náplní lze dosáhnout prakticky poloprofesionální kvalita.

Vnější konštrukciaVonkajšia konstrukce současných domácích tiskáren je výhradně z plastu. Tiskárny mají obvykle tvar polvalca nebo kvádru o šířce a výšce přibližně 15 cm, a že z délky se z důvodu velikosti A4 papíru velmi nedá ubrat, mají obvykle délku okolo 40 cm. V případě multifunkčních zařízení je tímto faktorem ovlivněna i šířka, protože celý papír se musí vejít do skeneru naležato. Tělo jednoduchých tiskáren je obvykle vybaveno minimálně jedním ovládacím prvkem - tlačítkem, které slouží k zapnutí a vypnutí zařízení, případně na jeho opětovné spuštění po doplnění papíru do zásobníku. V případě multifunkčních zařízení bývá ovládacích prvků obvykle více, přičemž jsou doplněny io jednoduchý informační displej. U dražších modelů se lze setkat také s rozměrnějším plnobarevným displejem, který je buď dotykový, nebo obsahuje větší množství bočních tlačítek. Díky tomu se obvykle dá ovládat celé zařízení i samostatně. Není to však něco, bez čeho se neobejdete, a proto se před koupí vždy zamyslete, jakým způsobem budete zařízení používat. Velký displej a kompletní ovládání má opodstatnění v případě, že chcete používat multifunkční zařízení pro tisk, kopírování či skenování bez asistence počítače. Pokud plánujete používat MFP výhradně jako periferii, je to zbytečná investice, protože všechno ovládání provedete klávesnicí a myší, přičemž důležité informace se zobrazí na monitoru. Stejná situace nastává i v případě doplňkové výbavy v podobě vstupu USB nebo čtečky paměťových karet. Pokud je těmito komponenty vybavený počítač, kterým budete zařízení vždy obsluhovat, opět jde o rozšířenou výbavu MFP, za kterou platíte zbytečně. Kromě tiskárny, skeneru, portů USB a čtečky paměťových karet bývá poněkud méně častou součástí multifunkčních zařízení i modem. Díky tomu může zařízení sloužit i jako fax, ale jelikož v době elektronické pošty tento způsob posílání dokumentů již vymírá, jde o vzácnější příslušenství. Jsou však firmy, které ho tvrdošíjně vyžadují ( finanční organizace nebo německé firmy).

Pohled na klasickou tiskárnu bez vrchní části obvodového krytu - všimněte si podélnou vodící tyč s ozubeným pásem a nalevo kolébku s hlavou bez zasunutých inkoustových náplní, pod ní vidět krokový motorek

Na zadní straně tiskárny naleznete připojovací a napájecí konektory. V současných domácích tiskárnách (ať už klasických nebo multifunkčních ) je prioritní připojovací rozhraní USB. Jde o konektor USB typu B, který má tvar podobný čtverci, ale jeho dvě horní hrany jsou jemně zkosené. Propojovací kabel tedy sestává z konektoru USB typu A na straně počítače a konektoru USB typu B na straně tiskárny. Při koupi zařízení pamatujte na to, že tento kabel již nebývá distribuován jako součást balení, a pokud ho už nemáte, je třeba jej dokoupit za cenu okolo 1 eura. Kromě připojení USB mívají dražší modely možnost připojení do sítě LAN ať už prostřednictvím klasické síťové koncovky RJ - 45 pro kabel nebo bezdrátově pomocí Wi - Fi. Síťové řešení je výhodné tehdy, když máte v domácnosti více počítačů. Netřeba tedy tisknout vždy z toho počítače, ke kterému je tiskárna připojena kabelem USB, ale tisk je možný ze všech počítačů v lokální síti. V vzácněji bývá Wi - Fi nahrazeny technologií Bluetooth, to však má nevýhodu v tom, že ne každý počítač bývá takovým adaptérem vybaven. Co se týče elektrického napájení, v drtivé většině případů najdete na tiskárně konektor IEC C14 s trojitou obdélníkovou vidlicí. V některých případech však nebývá hlavní elektrická soustava umístěna přímo v tiskárně a napájení je řešeno externím adaptérem ( podobně jako například u notebooků ). Při tomto neobvyklém řešení bývá v tiskárně jen malý jednoduchý konektor ve tvaru kruhu.

Kromě připojovacích konektorů a doplňků v podobě displejů či čteček paměťových karet je tiskárna zvenku charakteristická ještě zásobníkem papíru, podavačem a výstupní částí. Při klasických tiskárnách je podávání papíru řešeno přes zásobník v horní zadní části zařízení, kde papír do něj vchází a vystupuje z dolní části na přední straně přímo na stůl nebo na výstupní plošinku. Při multifunkčních zařízeních je dost místa na to, aby byl papír kompletně schovaný v zásobníku ve spodní části tiskárny a vystupoval po vytištění nad ním do výstupní části. Ze zásobníku bere papír podavač, který list oddělí od ostatních papírů z balíku a posouvá ho do tiskového mechanizmu. Pojďme se tedy podívat na to, co se vlastně děje uvnitř inkoustových a laserových zařízení.

Mechanismus inkoustové tlačeV případě inkoustových tiskáren nenajdete uvnitř extrémně komplikovaný mechanismus. Jeho základní části si můžete prohlédnout na ilustračním obrázku. Papír se vsouvá do tiskárny pomocí soustavy několika koleček poháněných sekundárním krokovým motorkem. Podél tiskárny je nad papírem umístěna vodící tyč, na které se nachází kolébka s inkoustovými náplněmi a tisková hlava. Kolébka je připevněna k ozubenému pásu, který je poháněn hlavním krokovým motorkem. Motorek tedy posouvá kolébku s tiskovou hlavou z levé části do pravé a naopak, přičemž hlava tiskne na papír požadovaný obrazec. Jelikož je tisková hlava obvykle velká jen 1 až 2 cm, musí tuto práci provést během postupného posuvu papíru mnohokrát. Hlavní část mechanické práce tiskárny se tedy skládá z rychlé podélné jízdy kolébky a posuvu papíru. Z tohoto hlediska tedy jde skutečně o velmi jednoduchou činnost. To pravé tiskové kouzlo se ukrývá v samotné hlavě.

Schematický nákres částí inkoustové tiskárny

Tisková hlavaProces tisku je založen na vystřelování miniaturních kapiček inkoustu, které vytvářejí na papíře požadovaný obrazec. Tištěný obrázek, ať už jde o fotografii, nebo text, je vytvořen složeným obrovského počtu malých teček. Strůjcem tohoto procesu je tisková hlava, přičemž existují dva hlavní způsoby jejího umístění. Při prvním způsobu je hlava pevnou součástí kolébky. Do kolébky se následně umisťují náplně, které se na hlavu připojí a zásobují ji inkoustem. Nemají tedy žádnou jinou úlohu a fungují jen jako nádržky. V případě, že se vyprázdní, jednoduše se vymění. Hlava při tom stále zůstává v tiskárně a používá se i během celého života zařízení. Kdyby v ní při dlouhém nepoužívání zaschl inkoust, výměna náplně nepomůže. Hlavu tehdy třeba vybrat a důkladně vyčistit, přičemž se musí dbát na to, aby nedošlo k poškození její elektroniky. Tento způsob umístění hlavy byl v minulosti dominantní, ale dnes je už na ústupu z důvodů, ke kterým se ještě dostaneme. Druhý způsob umístění je distribuce tiskové hlavy jako součásti náplně. S každou náplní se tedy do tiskárny umisťuje nová hlava, která slouží pouze do spotřebování inkoustu. Kdyby se stalo, že inkoust zaschne, náplň se jednoduše vymění za jinou. Tento způsob je dnes nejpoužívanější.

Trysky tiskové hlavy ( nahoře) a její elektronika zahnutá za roh inkoustové náplně

Tisková hlava sestává s velmi tenkého integrovaného obvodu a velkého počtu trysek, ze kterých se vystřeluje inkoust. Její srdcem je mikročip, který precizně reaguje na příkazy ovládacího obvodu a reguluje každou trysku. Počet trysek se liší v závislosti na typu tiskové hlavy, ale obvykle jich obsahuje 400 až 800 pro každou náplň. Velikost jedné trysky, t. j. malé dírky na kapky inkoustu, se pohybuje kolem 10 mikrometrů, tedy 0,01 mm. Každý tryska je napojena na vlastní miniaturní komoru, naplněnou inkoustem až po okraj, v níž se nachází rezistor. Rezistor je ovládán mikročipem tiskové hlavy, přičemž plní funkci rozpaľovača ( heater ), který se v kratičkém okamžiku extrémně zahřeje a donutí inkoust vytrysknout ven přes trysku. To se realizuje tak, že do rezistoru vcházejí krátké elektrické impulsy trvající méně než dvě mikrosekundy ( miliontina sekundy ), přičemž ho pokaždé rozehřejí na více než 500 ° C. Tato obrovská teplota vypaří část inkoustu při rezistoru a vytvoří vzduchovou bublinu, která v trysce způsobí tlak odpovídající hloubce 1 km pod hladinou moře. V důsledku toho se přes okraj rychle převalí inkoust av momentě, kdy bublina praskne, část z něj se nasaje zpět dovnitř a oddělí maličkou kapku o objemu 1 až 5 pikolitrů. O 15 mikrosekund se komora opět doplní a rezistor je připraven " vystřelit " znovu. V závislosti na příkazů mikročipu, který zase odpovídá na požadavky řídící jednotky, může jakákoli kombinace rezistorů a jejich trysek vystřelovat inkoust současně. Tato technologie s názvem Bubble jet, která se dá volně přeložit jako výtrysk bublinou, je při domácích inkoustových tiskárnách nejpoužívanější. Setkáte se s ní například při tiskárnách HP, Canon či Lexmark. Společnost Epson dává přednost vlastnímu patentovanému způsobu, využívajícímu piezoelektrický jev krystalických látek. Jeden z projevů piezoelektrického jevu je ten, že při přiložení elektrického napětí na krystal se struktura krystalu mechanicky deformuje. Namísto rezistoru je tedy v komorách trysek použita tenká destička z krystalického materiálu, do níž se elektrodami přivádí střídavý proud. Vyvolané elektrické pole způsobí posun iontů, což vede k deformaci destičky, která se tím rozkmitá. při vibraci jedním směrem vytryskne inkoust přes trysku, zatímco při vibraci opačným směrem se do komůrky znovu natáhne inkoust z náplně. Výhoda uvedeného způsobu je v tom, že při procesu se nemusí čekat na opětovné zchlazení inkoustu a rezistoru a zároveň lze velikostí kmitů regulovat objem vytrysknutím kapky. Díky tomu se dá tisknout rychleji a přesněji. Zatímco tiskové hlavy pracující na principu Buble jet musí mít větší množství trysek, protože část z nich je například na 1 pl kapky a část na 5 - pikolitrové, piezoelektrické hlavy si vystačí s menším množstvím trysek ( 100 až 200 ), protože dokáží přesně regulovat velikost kapky.

Princip práce nejpoužívanější inkoustové tiskové hlavy typu Bubble jet

Jeden z parametrů, které určují kvalitu tisku, je to, jak hustě dokáže tiskárna vytvářet jednotlivé body. Čím jsou kapky ostřejší, menší a blíže u sebe, tím je tisk kvalitnější. v popisu jednotlivých tiskáren proto najdete údaj Dot Per Inch - DPI, což je v překladu počet bodů na palec ( 2,54 cm ). S podobným údajům, konkrétně PPI ( Pixel Per Inch ), jsme se setkali v našem seriálu již při popisu LCD monitorů. při monitorech jsme samozřejmě všichni zvyklí na to, že čím má obrázek nebo video větší počet bodů (rozlišení ), tím více detailů na něm vynikne. Obvyklé hodnoty inkoustových tiskáren jsou 600 až 1200 dpi, ale v popisu často narazíte na 4800 či 9600. Výrobce se totiž snaží o to, aby výrobek vypadal před koupí co nejlépe, a proto udává ekvivalentní hodnoty, které se dosahují jen lokálně pomocí změny velikosti kapky. Tiskárny skládají barevné odstíny z malého počtu barev, které mezi sebou střídají. Monitory spoléhají na barevné schéma RGB ( červená, zelená, modrá ), a pokud potřebují zobrazit bílou, rozsvítí všechny barvy naplno. Pokud potřebují zobrazit černou, prostě příslušný bod zhasnou. To samozřejmě při tiskárnách není možné, podkladový papír je obvykle bílý. Tiskárny tedy používají barevné schéma CMYK. Jde o azurovou ( Cyan ), purpurovou ( Magenta ) a žlutou barvu ( Yellow ), ke kterým se přidává ještě tzv.. klíčová ( Key ) černá barva. Oproti monitorem mají tiskárny při " zobrazování " obrázku velkou nevýhodu v tom, že jejich body ( resp. tečky ) nesvítí. Zatímco monitor kombinací 256 intenzit světla tří různých barev vytvoří více než 16 milionů odstínů, barevné tečky na papíře jsou prostě stále jen barevnými tečkami. Pokud tiskárna vystříkne azurovou a purpurovou tečku na stejné místo, dostaneme modrou barvu. Při kombinaci azurové a žluté zas zelenou a při purpurové a žluté červenou. A to je vše (kombinace azurové, purpurové a žluté vytvoří ještě tmavohnědou, která se však nepoužívá ). Ve výsledku tak dostanete spolu s bílou a černou barvou dohromady osm barev, což je oproti 16 milionům pořádný rozdíl. Tiskárna proto používá půltónový algoritmus, při kterém střídá své jednotlivé barvy v rozdílném pořadí a odlišných hustotách teček. Vytváří tak optickou iluzi, při které oklamány lidské oko začíná vidět obrovskou paletu odstínů. Pokud byste si však papír vzali pod mikroskop, barevné kouzlo by bylo rázem pryč. Nejenže body nesvítí a nevytvářejí plynulé světelné překrytí, ale potřebujete je pro vytvoření odstínů podstatně více než v případě monitoru.

Pohled na tiskovou hlavu pod mikroskopem - vlevo malé, vpravo větší zvětšení, kde jsou již rozeznatelné 5 pl a 1 pl trysky

Takto se projevuje velikost generované kapky na dosažené kvalitě fotografie - největší pokrok v kvalitě se dosahoval v letech 1994 až 2003

Inkoustové náplneAtramentová náplň, která se často iu nás označuje anglickým výrazem cartridge, je nádobka sloužící jako zásobárna inkoustu. Jak jsme již zmínili, je buď kompletně pasivní, kdy se připojována ke kolébce s tiskovou hlavou, nebo aktivní, když je tisková hlava její součástí, a tedy vlastně ona tisk provádí. Nejjednodušší řešení, které v domácích inkoustových tiskárnách najdete, jsou dvě cartridge - černá a barevná. Zatímco barevná sestává obvykle ze tří oddělených komor, černá má pouze jednu komoru. Výrobce často vyrábí komory v různých velikostech a prodává tak rozdílné objemy náplní, které však zevně podle rozměru vypadají totožně. Uvnitř komor ( hlavně HP ) se často vyskytuje absorpční hmota podobná houbě, která je nasáklá inkoustem. Není to však nezbytné a některé náplně obsahují pouze inkoust. Často v tom případě bývá kartridže i průhledná a hladinu inkoustu lze vizuálně kontrolovat. Nevýhoda jediné kombinované náplně je v tom, že některá z barev se prakticky vždy mine dříve než ostatní (obvykle žlutá). Tiskárna tak již není schopna plnohodnotné tisku a zásobník se musí vyměnit celý i přesto, že zbývající dvě náplně ještě nejsou prázdné. Řešením jsou tiskárny s oddělenými barevnými náplněmi, kde má každá barva vlastní kartridže. Vymění se tedy v případě potřeby pouze ta, která se opravdu mine. Ať už jsou barevné náplně odděleny, nebo ne, standardně tiskárna disponuje čtyřmi barvami - černou, azurovou, purpurovou a žlutou. V dražších typech inkoustových fototiskáren mohou být k dispozici další barvy, aby se zlepšila schopnost vytváření odstínů. Často se označují jako fotofarby, přičemž jde hlavně o světlou purpurovou a světlou azurovou. Mnoho uživatelů si chybně myslí, že tyto fotofarby se používají místo základní purpurové a azurové, pravda však je, že se používají současně a ty s přívlastkem foto mají za úkol jen zlepšovat výslednou kvalitu. Inkoustové tiskárny z nejvyšší kategorie používají ještě zelenou, červenou a šedou náplň na dosažení co nejlepších výsledků.

Pohled dovnitř inkoustových náplní s Buble jet

Prodej náplní je hlavní zdroj primát výrobců tiskáren. V důsledku vysoké ceny náplně přitom výrobce účelově snižuje ceny tiskáren. Lidé nejednou mají pocit, že jejich výrobce do koupení náplně nutí. Dělá se to například tak, že pokud dojde jedna z barev, tiskárna odmítne tisknout. To vypadá na první pohled nekale, protože je zarážející, že si člověk nemůže vytisknout stránku černého textu, pokud mu chybí žlutá barva, ale účel takového omezení může být mnohem prozaičtější. Při tisku, která používá tepelný rezistor, totiž funguje inkoust jako ochlazovací složka. Při spotřebování inkoustu proto v této části existuje určitá malá pravděpodobnost selhání, která by mohla v některých případech vést ke vzniku požáru. Zatímco při náplních obsahujících vlastní hlavu by mělo stačit prázdnou cartridge jednoduše vybrat, u klasických náplních to nepomůže, protože tisková hlava zůstává stále v zařízení. Některá zařízení tímto problémem netrpí, přičemž jeden z důvodů může být například to, že prázdnou náplň nebo odpovídající část hlavy při spotřebování inkoustu odpojí od napájení.

Známá téma je používání neoriginálních náplní. Tam, kde výrobce prodává pasivní náplň za 15 až 20 EUR, dokáží výrobci náhrad nabídnout alternativu za 3 či 5 EUR. Z použití neoriginálních náplní však vyplývají dvě nevýhody - jedna pro uživatele, druhá pro výrobce. Uživatel obvykle dostává o něco méně kvalitní inkoust, který je často univerzální a pravděpodobně neodpovídá ve všech směrech originálu. Tečky s takovým inkoustem se mohou například na papíře více rozpíjet a jsou nerovnoměrněji, důsledkem čehož je tisk méně kvalitní nebo inkoust na papíře rychleji bledne a po pár letech je například vytištěn obrázek již ve velmi špatném stavu. No pokud chcete tisknout skutečně kvalitně ( například s použitím fotopapíru a doplňkových odstínů ), s neoriginálními náplněmi velmi opatrně. Z hlediska výrobce je situace jasná. Neoriginální náplně " pirátských " výrobců ho obírají o peníze, a tak se objevují protiopatření. U některých pasivních typů se k náplním začali přikládat kontrolní čipy. Pokud náplň tento čip nemá, tiskárna odmítne tisknout. Jeden ze způsobů, jak si s tím poradit, je takový, že se oddělí čip z prázdné originální náplně a nalepí na náhradní náplň. To je však zdlouhavý proces, který se ne vždy musí podařit.

Další způsob, jak " pirátskou " výrobu ještě více ztížit, je umístit na kartridže celou tiskovou hlavu. Vyrobit kopii hlavy je totiž podstatně složitější, a proto se neoriginální náplň objevuje až po určitém čase a je dražší než v případě kopií pasivních variant. Kvalita neoriginální hlavy přitom opět může, ale nemusí být srovnatelná s originálem. K méně kvalitnímu inkoustu se tedy přidá i riziko nekvalitního mechanismu na vystřikování kapek z trysek. Je to však pochopitelná daň za výrazně nižší cenu. Výrobci se snaží alternativním výrobcům co nejvíce práci ztížit a přicházejí často s novým typům náplní. Kromě kompletních kopií kartridže, ať už s čipem, nebo s tiskovou hlavou, však existuje další možnost ušetření provozních nákladů, a to vlastnoruční nebo zprostředkované doplňování. Problém s čipy a kvalitou konstrukce kartridže v tomto případě odpadá. Prostě pořád používáte originální, do které např.. stříkačkou vstříkněte " nějakou " náplň. Zde však již vstupuje do hry jiný faktor, a to životnost elektroniky tiskové hlavy umístěné na inkoustové náplni. Zatímco tisková hlava v tiskárně musí být schopna vydržet několikaletou provoz zařízení, v případě hlavy umístěné přímo na náplni nemá výrobce zájem na tom, aby vydržela přehnaně dlouho. Snaží se tedy elektroniku dimenzovat tak, aby vydržela standardní čas provozu náplně a nějaký čas jako rezervu. Pokud barvu naplňujete poprvé, je obvykle vše v pořádku. S přibývajícím počtem se však její stav stále razantněji zhoršuje, a pokud ji naplňujete například již potřetí, vzhledem k její projektovanou životnost je již selhání vysoce pravděpodobné. Ani při náplních bez tiskové hlavy není situace zcela růžová. Pokud má kartridže kontrolní čip, může obsahovat počítadlo. Pokud pak provoz náplně přesáhne určitý počet vytištěných stran stanovenou výrobcem, tiskárna s ní odmítne dále pracovat.

Kontrolní čipy osazené na inkoustových náplních Epson

Ve druhé části našeho článku o multifunkčních zařízeních se budeme věnovat laserové technologii, skenerem a přidáváme i několik osvědčených tipů na používání multifunkčního zařízení.

Vložený článokRevolučná inkoustová tlačiareňAktuálne přichází na trh tiskárna Lomond EvoJet Office, která dokáže vytisknout až 60 stran A4 za minutu. Její přednost je v tom, že jediné, co se při tisku pohybuje, je papír. Šířka tiskové hlavy pokryje celou šířku formátu A4, a tedy celý řádek se vytiskne najednou. Přesná šířka je 222,8 mm. Tiskárna je vytvořena ve spolupráci s firmou MemJet a dokáže z tiskové hlavy za sekundu vystřelit až 704 milionů kapek, objem kapky je 1 pl. Předpokládaná životnost tiskárny je 300 tisíc stran, elektrická spotřeba při tisku je 32,4 W. náplň je v ní pět, dvě jsou určeny na černou barvu, následuje žlutá, tyrkysová a azurová náplň. Obsah náplní je 50 ml ( na černou tedy 2 × 50 ml ), inkoust je typu dye a celá souprava postačí na vytisknutí 3500 až 7000 stran. Náplně se dají naplňovat z větších zásobníků tiskovou kazetu lze naplnit 30krát. k tiskárně se dají zakoupit i specializované tisková média. Připravuje se provedení s připojením Wi - Fi a LCD displejem, zvětší se také vstupní zásobníky. Kapacita současných zásobníků je 250 listů, aktuální model lze připojit pomocí USB 2.0 nebo Ethernet. Detailní recenzi připravujeme do říjnového vydání PC REVUE.