Lexmark взял новую высоту

Валерий Мурахвери, Дмитрий Красковский

Lexmark и струйная печать

Новое в струйных принтерах Lexmark серии Zx5

   Автоматика на службе точности

   Повышение скорости печати

   Капли двух размеров

   Усовершенствованный механизм подачи бумаги

   Предварительное позиционирование бумаги

   Управляемое продвижение бумаги при печати

   Предотвращение замарывания листа

   «Открытый» драйвер

   От идеи к здоровой реальности

   Больше профессиональных свойств

   Качество выше, использование проще

   Сетевой интерфейс

   Подача бумаги

   Автоматический датчик типа носителя

   Автоматическое выравнивание картриджа

   Предотвращение замарывания

   Двойной подающий лоток

   Капли разного размера

   Скорость печати

   Химические свойства чернил

   Датчики положения носителя при печати

   Эргономичность

Попытка оценки

 

В начале 2002 года компания Lexmark International (штаб-квартира находится в г. Лексингтон, шт. Кентукки, США), единственная в мире крупная компания, специализирующаяся исключительно на производстве принтеров, организовала международную конференцию для журналистов. Конференция проходила в одном из красивейших мест Испании, в столице Страны Басков — городе Бильбао. Особую необычность мероприятию придавало именно место проведения. В Бильбао находится один из самых знаменитых музеев мира — Гуггенхейм (Guggenheim), в котором непосредственно и проходила конференция. Компания Lexmark анонсировала новую линейку моделей струйных принтеров Zx5, отличающуюся рядом любопытных технических решений, с которыми мы хотим познакомить наших читателей.

Lexmark и струйная печать

Хотя, как уже было сказано, компания Lexmark специализируется исключительно на производстве принтеров, номенклатура выпускаемых ею моделей не столь велика, как у основных конкурентов. Дело в том, что она ориентируется на более узкий сектор рынка (не охвачен рынок широкоформатной печати (более А2)): в лазерной печати — по сравнению с Hewlett-Packard и Xerox, а в струйной — по сравнению с Hewlett-Packard, Epson и Canon. Это нисколько не умаляет заслуг компании в совершенствовании обеих технологий печати. Кроме того, именно четкая ориентация на эти основные направления обеспечивает компании прекрасные финансовые показатели в течение целого ряда лет. Не стремясь победить всех и всюду, она хорошо знает свой рынок, его запросы и возможности их удовлетворения. Например, на корпоративном рынке США компания Lexmark устойчиво занимает второе место, опережая Epson, Canon и Xerox, и последние 10 лет является наиболее динамично развивающейся компанией в мире в этом секторе рынка.

Но сегодняшняя наша тема — струйная печать, и от нее мы больше отвлекаться не будем.

В струйной печати Lexmark на мировом рынке занимает третье место по продажам, уступая двум лидерам — Hewlett-Packard и Epson, но несколько опережая Canon. (По данным IDC, на мировом рынке струйной печати в 2001 году доли компаний составляли: HP — 37%, Epson — 23%, Lexmark — 19%, Canon — 18%.)

Hewlett-Packard и Epson, ведущие между собой жесткую конкурентную борьбу, применяют, в общем, один и тот же подход: обе компании рассматривают струйную печать как комплексную проблему и прилагают максимум усилий для одновременного совершенствования всех ее составляющих: печатающих головок, механизмов принтера, красок, носителей, программного обеспечения. При этом технологии печати у лидеров разные: НР применяет термоэлектрическую головку, а Epson — запатентованную ею пьезоэлектрическую. Lexmark также комплексно подходит  к разработке технологии струйной печати: помимо совершенствования печатающих головок и механизмов, Lexmark имеет собственные разработки химических формул чернил (черные считаются «самыми» водостойкими по сравнению с чернилами других производителей) и собственное ПО. Единственное, от чего Lexmark отказался, — это от производства собственной бумаги, объясняя это тем, что на сегодняшний день качество печати струйных принтеров достигло такого уровня, при котором вопрос бумаги перестает быть принципиальным.

Чтобы выжить на рынке, любая компания должна прилагать особые усилия, иначе ее продукцию никто не купит. Так, Canon традиционно основное внимание обращает на свойства чернил и экономичность эксплуатации своих струйных принтеров. Lexmark столь же традиционно силен своей инженерно-конструкторской группой, регулярно находящей новые решения для отдельных узлов принтера и совершенствования печатающих головок. Для сравнения: Xerox попытался ворваться на рынок персональной струйной печати в 2000 году, не предъявив ничего принципиально нового, а потому уже в 2001-м вынужден был отказаться от этой затеи. При этом нужно учесть, что Xerox имеет вполне положительный опыт в широкоформатной струйной печати (принтеры ColorgrafX), а его мощный потенциал (конструкторский, производственный и т.д.) в комментариях не нуждается.

В 1997 году Lexmark вышел на рынок со струйным принтером, имевшим фантастическую по тем временам разрешающую способность — 1200 dpi (точек на дюйм). Это стало возможным благодаря новой технологии изготовления сопел. Вместо металлических пластин были применены силиконовые пленки, отверстия в которых прожигались лазерным лучом. Через два года Lexmark в числе первых выпустил принтер с разрешающей способностью 2400 dpi, а сегодня — первым объявил о принтере с разрешением 4800 dpi. Эти факты подтверждают тезис о мощи конструкторского подразделения компании.

В производстве струйных принтеров компания Lexmark постоянно поддерживает полную линейку моделей формата А4, в которых присутствует определенная общность технологии печати и в младшей модели (при базовых возможностях), и в более старших (имеющих различные дополнительные функции). Принтеры Lexmark просты в обращении, удобны в обслуживании, имеют привлекательный внешний вид. Они рассчитаны на самый широкий круг пользователей, которым регулярно нужна и черно-белая, и цветная печать, причем универсальность применения и простота получения отпечатка для них важнее, чем исключительно высокое качество при работе в цвете. Хороший сервис и стратегически правильный маркетинг позволяют компании продавать свою продукцию в достаточном количестве, чтобы получать постоянную прибыль.

Жесткая конкуренция между HP и Epson приводит к тому, что обе эти компании постоянно объявляют свои принтеры лучшими в мире, объясняя это в первую очередь преимуществами присущей этим принтерам разновидности струйной технологии. Сегодня, наблюдая их успехи в совершенствовании струйной печати, этот спор в известной мере можно сравнить со спором о том, какой двигатель внутреннего сгорания лучше — карбюраторный или дизельный. Lexmark в силу обстоятельств (а может быть, корпоративной философии) предлагает посмотреть на эту проблему по-житейски: лучший принтер в мире — ваш, если он вас полностью устраивает.

В начало В начало

Новое в струйных принтерах Lexmark серии Zx5

Среди многих направлений работ, выполняемых лабораториями Lexmark в Лексингтоне, главным является совершенствование технологий струйной печати. Основываясь на изучении запросов рынка, компания постоянно находит новые оригинальные решения и создает на этой базе великолепные модели принтеров. В новой линейке моделей Z25-Z35-Z45-Z55-Z65-Z65n реализованы сразу несколько новых решений. Это относится прежде всего к трем старшим моделям, обеспечивающим самую высокопроизводительную и качественную печать. Перечислим эти решения.

В начало В начало

Автоматика на службе точности

Выравнивание картриджа и настройка на тип носителя — важные параметры в обеспечении качественной печати. Соответствующие установки могут быть неправильно заданы пользователем или выйти за допустимые значения уже в процессе печати, что приведет к неудовлетворительным результатам. В своих новых моделях Lexmark решил проблему автоматического выравнивания картриджа и надежного определения типа носителя самим принтером.

Выравнивание картриджа происходит благодаря наличию оптической системы. Нужно заметить, что датчик автоматической юстировки картриджа находится на каретке, а не на картридже, как обычно. Она считывает информацию со специальных мерных полосок, которые печатает принтер, с точностью до долей миллиметра и передает данные в драйвер, на основе чего тот вносит соответствующие поправки при формировании потока данных для печати.

Автоматическое определение типа носителя обеспечивается благодаря работе специального узла, куда входят оптический излучатель и два приемных устройства, одно из которых считывает свет, отраженный бумагой, а второе — свет, рассеянный бумагой. По этим значениям драйвер определяет тип носителя и вносит соответствующие корректировки в режим печати.

В начало В начало

Повышение скорости печати

Увеличить скорость печати можно путем повышения маршевой скорости печатающей головки и соответствующего повышения частоты выброса капель краски из сопел. Ограничивающим фактором при этом становится трудность точного позиционирования головки на больших скоростях. Чтобы обойтись без значительного повышения маршевой скорости головки, в новых принтерах существенно расширена рабочая зона печатающей головки с одновременным увеличением количества сопел. Так, ширина рабочей зоны у черного цвета выросла на 50%, а количество сопел доведено до 640. При этом сопла расположены таким образом, чтобы на каждый горизонтальный ряд приходилось два сопла. Это позволило увеличить скорость подачи носителя вдвое по сравнению с обычной конструкцией. Кроме того, возросла надежность: при выходе одного сопла из строя второе продолжает наносить точки в той же строке. Количество сопел для цветной печати доведено до 480.

В начало В начало

Капли двух размеров

Для высокого качества печати идеальное решение заключается в том, чтобы использовать капли минимальных размеров в тех областях отпечатка, где имеются очень мелкие объекты, и более крупные капли — в остальных. Однако лишь немногим производителям удалось обеспечить возможность использования капель разного размера в пределах одного и того же документа.

Решение Lexmark основано на применении двух наборов сопел, каждый из которых служит для выброса капель одного фиксированного размера. Более мелкие сопла, образующие «тонкий» набор, выбрасывают капли объемом в 3 пиколитра. Такое решение является технически передовым; оно обходится дороже, но обеспечивает оптимальное качество печати.

В начало В начало

Усовершенствованный механизм подачи бумаги

Скорость подачи бумаги существенно влияет на производительность принтера. Кроме того, от работы механизма подачи бумаги во многом зависит качество печати. Необходимо, чтобы область печати постоянно оставалась параллельной краю листа, а сам лист не заминался. Это требует прецизионной механики, что влечет за собой немалые расходы. Однако ради высокого качества печати имело смысл пойти на такие расходы, поскольку прецизионная механика — область, где Lexmark всегда был на высоте и умел находить эффективные решения.

В начало В начало

Предварительное позиционирование бумаги

В моделях Z65 и Z65n применено предварительное автоматическое позиционирование бумаги с использованием оптического датчика. Лист поступает в рабочую зону датчика на максимальной скорости, а затем досылается на печать при помощи прецизионного механизма, в состав которого входят особый двигатель и управляющее колесо со специальной гравировкой. Подача бумаги в исходное положение для печати происходит с точностью до микрон.

В начало В начало

Управляемое продвижение бумаги при печати

Аналогичным образом управляется подача бумаги в процессе печати. Использование оптического механизма, следящего за положением гравированного колеса, позволяет знать положение бумаги в любой момент времени с микронной точностью.

В начало В начало

Предотвращение замарывания листа

При высокой скорости печати (например, в случае печати нескольких копий одного документа) существует опасность того, что текущий лист при выходе из печатающего механизма будет скользить по предыдущему и смазывать не успевшую высохнуть краску.

В моделях Z65 and Z65n текущий лист удерживается двумя специальными захватами до того момента, когда его можно будет опустить на предыдущий лист вертикально.

В начало В начало

«Открытый» драйвер

Пользователю предоставляется возможность задать параметры печати произвольным образом, в зависимости от конкретной ситуации. Естественно, при этом пользователь сам несет ответственность за результат.

В начало В начало

От идеи к здоровой реальности

Многие решения, примененные в новых принтерах Lexmark, были реализованы или предложены раньше, но Lexmark нашел новые, передовые способы их использования, демонстрируя свою способность доводить идеи до успешного практического воплощения.

В начало В начало

Больше профессиональных свойств

Учитывая, что струйные принтеры находят все большее распространение среди пользователей, применяющих их в профессиональных сферах, Lexmark ввел в старших моделях свойства, отвечающие запросам таких пользователей. Сюда относится наличие двух автоматических входных лотков для одновременной работы с носителями двух разных типов (Z65 и Z65n), а также наличие встроенного сетевого интерфейса (Z65n).

В начало В начало

Качество выше, использование проще

Технологическое усложнение принтеров, направленное на повышение качества печати, не делает использование или обслуживание более трудным. Напротив, благодаря решениям, реализованным в новых моделях, работа пользователя упрощается. Принтер берет на себя ряд функций, которые пользователь ранее выполнял вручную (и, разумеется, не всегда правильно).

В начало В начало

Сетевой интерфейс

Благодаря сетевому адаптеру Ethernet, встроенному в Lexmark Z65n, пользователь может применять его в качестве сетевого принтера для коллективного использования в небольших рабочих группах, получая высокую производительность за разумную цену.

Теперь рассмотрим реализацию некоторых решений подробнее.

В начало В начало

Подача бумаги

Проблема подачи листа в положение для печати является непростой. С одной стороны, подача должна происходить быстро, поскольку ее скорость существенно влияет на производительность принтера. С другой стороны, подача должна осуществляться с минимальной линейной и угловой ошибкой, так как от этого зависит качество печати (например, при заполнении заготовленных форм).

В основу технологии Accu-Feed, применяемой в принтерах Lexmark, положены два механизма: самонастраивающийся механизм отделения листа от стопки, прилагающий минимально избыточное усилие при захвате листа, уникальный механизм сгибания угла листа. Первый узел присутствовал и в предыдущих моделях, второй разработан специально для новой серии принтеров.

Ранее применявшиеся механизмы сгибания угла листа не обеспечивали одинаково успешного решения задачи для различных типов носителей. Это затрудняло работу с плотными, жесткими носителями, заставляя прибегать к ручной полистовой подаче. Понятно, что эта проблема характерна не для какой-то определенной модели или фирмы, а для принтеров вообще.

В новой конструкции этот узел решен на основе самонастраивающейся механической схемы, в основу которой заложен принцип автокомпенсации.

После отделения верхнего листа от стопки начинается собственно подача. Работа узла подачи саморегулируется на основе сигналов, полученных при отделении листа, а также с помощью датчика текущего положения листа. Ролик автокомпенсации управляется схемой, меняющей режим работы при подходе листа к линии печати. Это позволяет приводить лист на линию печати с высочайшей точностью, исключив замятие или сморщивание листа.

В начало В начало

Автоматический датчик типа носителя

В принтерах Z55-Z65-Z65n применен автоматический датчик типа носителя, вырабатывающий информацию, которая затем используется при управлении проходами печатающей головки и определении режима расходования чернил.

Датчик расположен в подающем лотке и состоит из излучающего диода и двух приемников, один из которых измеряет отраженный бумагой сигнал, а другой — рассеянный.

Это позволяет практически мгновенно, без участия пользователя определить, какой тип носителя применяется (обычная, глянцевая, матовая бумага или прозрачная пленка), и выбрать оптимальный режим печати.

В начало В начало

Автоматическое выравнивание картриджа

При печати в два прохода необходимо обеспечить точное соответствие начальных положений головки при первом и втором проходах. Эту задачу выполняет узел выравнивания картриджа, построенный на основе оптического датчика и схемы, обеспечивающей позиционирование картриджа с точностью 1/2400 дюйма.

В начало В начало

Предотвращение замарывания

Когда отпечатанный лист попадает в приемный карман, существует опасность, что при трении о поверхность предыдущего листа будет смазана не успевшая высохнуть на нем краска. Эта опасность усугубляется растущими скоростями печати. Во избежание этого в новых принтерах Lexmark печатающийся лист удерживается двумя специальными захватами до того момента, когда печать будет окончена и лист можно будет отпустить таким образом, чтобы он лег на предыдущий вертикально, то есть без трения.

В начало В начало

Двойной подающий лоток

В старших моделях новой серии (Z65 и Z65n) имеются два подающих лотка — один для различных типов бумаги на 100 листов, второй для простой бумаги на 150 листов. Первый лоток оснащен системой автоматического определения типа носителя. Принтеров, обладающих таким свойством, больше никто не выпускает. Между тем удобство для пользователей очевидно: профессионалы постоянно работают с двумя типами носителей, используя обычную бумагу для текущих нужд и качественные носители для основной деятельности. Теперь им не нужно будет тратить время на смену бумаги в лотке каждый раз, когда меняется характер документов. Это особенно важно в случае подключения принтера в сеть для коллективного использования.

В начало В начало

Капли разного размера

В принципе, управление размером капель очень полезно для повышения качества печати. Однако на практике это трудно осуществить в полной мере и достичь идеальной повторяемости от одного отпечатка к другому. В термоэлектрических головках можно изменять используемую для разогрева капли энергию, при этом будет меняться и размер капли, но температурные условия при повторной печати окажутся иными, что приведет к другому результату. Не случайно некоторые производители не предусматривают использования капель разного размера в одном документе, что существенно снижает практическую ценность переменного размера капель. Особо нужно отметить и тот факт, что поток данных для печати каплями переменного размера становится более объемным и сложным по структуре.

В принтерах Z55-Z65-Z65n возможна печать каплями двух фиксированных размеров — 3 пиколитра и 10 пиколитров, для чего в головке имеется два набора сопел — диаметром 11 и 19,5 микрон соответственно. Все цвета могут печататься и тем, и другим размером капель. Это позволяет одновременно печатать и области с интенсивной окраской при относительно простой структуре (плашки постоянного цвета), и области со сложными цветовыми переходами или бледной окраской, получая стабильные повторяемые отпечатки фотографического качества и не переусложняя при этом ни конструкцию самого принтера, ни поток данных. Одновременно оптимизируется расход чернил.

В начало В начало

Скорость печати

К ресурсам повышения скорости печати относятся увеличение скорости перемещения головки, увеличение высоты рабочей зоны головки и увеличение количества сопел. В новых принтерах Lexmark и черная, и цветная головки в этом смысле существенно отличаются от прежних.

В черной головке теперь имеется 640 сопел вместо прежних 208, а зона их размещения стала на 50% шире. Это приводит и к увеличению скорости печати, и к повышению разрешающей способности (при эффективной печати в два прохода достигается разрешение 1200 dpi вместо прежних 600).

Цветная головка в принтерах Z55-Z65-Z65n перестроена полностью: вместо разнесенных по высоте зон печати каждого цвета наборы сопел расположены теперь друг за другом по горизонтали, причем для каждого цвета имеются два набора с разным диаметром сопел. Высота зоны печати при этом увеличена втрое, а количество сопел — со 192 до 480 (240 для капель 10 пикалитров и 240 — для капель 3 пикалитра), что значительно ускорило цветную печать.

Качество печати также увеличилось — при таком взаимном расположении сопел краски разного цвета лучше перемешиваются и дают более чистый суммарный цвет на отпечатке.

В начало В начало

Химические свойства чернил

Требования, предъявляемые к чернилам для струйных принтеров, крайне противоречивы по своей сути и поэтому удовлетворить им непросто. Необходимо, чтобы цвет был густым и четко выделялся на фоне носителя, но одновременно хорошо получались бы полутона. Цветные чернила должны хорошо смешиваться, нужно, чтобы несколько капель разного цвета объединялись в одну каплю, которая при этом не получалась бы слишком большой. Кроме того, чернила должны быстро и равномерно сохнуть, а их цвет не должен зависеть от давления и температуры; наконец, чернила должны быть стойкими.

Lexmark решает эти проблемы, применяя пигментные чернила для черного цвета и окрашенные — для цветной печати. Пигментные чернила отличаются густым цветом и высокой стойкостью, а окрашенные прекрасно смешиваются и дают широкую гамму результирующих цветов.

В новых черных чернилах использован дисперсант, не позволяющий частицам склеиваться. Благодаря высокой скорости высыхания этого дисперсанта чернила быстро стабилизируются на поверхности носителя, давая четкий и устойчивый отпечаток. Черные чернила Lexmark сертифицированы в Швеции одной из самых авторитетных в этой сфере комиссий.

В цветных чернилах обеспечивается стабильная вязкость, благодаря которой капли разных цветов успевают соединиться и лишь затем впитаться в бумагу. Стабильное поверхностное натяжение обеспечивает максимальную близость формы капли к шару, что приводит при смешивании к получению равномерного результирующего цвета.

Кроме того, формулы черных и цветных чернил увязаны между собой так, чтобы близость черной капли не препятствовала взаимодействию цветных капель, и наоборот.

В начало В начало

Датчики положения носителя при печати

Только безошибочное позиционирование головки при печати по вертикали и горизонтали дает высокое качество печати. В принтерах Z55-Z65-Z65n для позиционирования головки применены следящие системы на основе прецизионных оптических сенсоров.

Встроенный в печатающую головку датчик передает информацию о положении головки относительно измерительной полоски, которую печатает принтер. Это позволяет позиционировать головку по горизонтали с требуемой точностью.

Вертикальное позиционирование достигается благодаря применению мерного колесика, приводимого во вращение ремнем, связанным с механизмом подачи. Это гравированное колесико расположено в поле зрения оптического датчика, который читает его положение и передает информацию в схему управления подачей бумаги.

В начало В начало

Эргономичность

Все принтеры новой серии отличаются повышенной эргономичностью. Даже у моделей Z65-Z65n с двойными подающими лотками конструкция решена так, чтобы в нерабочем состоянии принтер занимал как можно меньше места: все откидные части идеально входят под крышку.

Сетевые возможности

В модели Z65n имеется встроенный сетевой адаптер Ethernet. Производительный сетевой струйный принтер является хорошим выбором в качестве принтера для коллективного использования в малом и среднем бизнесе, обеспечивая быструю печать с высоким качеством по умеренной цене.

В начало В начало

Попытка оценки

Тот факт, что в механическую часть принтеров Lexmark внесены усовершенствования, очевиден. Впрочем, механика никогда не была слабым местом принтеров этой компании. Можно предположить с высокой степенью вероятности, что с этой точки зрения увеличение скорости печати и повышение ее качества будут действительно обеспечены.

Более сложно судить о том, насколько продвинется вперед качество печати за счет применения головки с двумя фиксированными размерами капель вместо головок, применяемых другими фирмами, в которых размер капли сделан регулируемым.

Все, что сказано о трудностях, связанных с управлением размером капли, верно. Но верно и то, что эти трудности успешно преодолеваются в принтерах HP и Epson. Предложенное Lexmark решение остроумно и относительно просто в реализации. Оно не приводит и к значительному усложнению печатающей головки, поскольку фиксированным режимом проще управлять. Но является ли это решение прорывом в будущее, лежит ли оно на магистральном пути, или это всего лишь идея «на один раз»? И насколько удачная?

Проще всего отделаться словами, что вот-де появится принтер, проведем испытания, заодно узнаем цену изделия и расходных материалов (все новые датчики в принтере и картридже — они, вероятно, не бесплатные?). Конечно, все так и будет, и об этом мы наверняка расскажем.

Однако кое-что можно сказать уже сейчас. Сколько бы мы ни радовались успехам струйной печати, качество, которое дают самые лучшие полиграфические или фотографические процессы, по-прежнему продолжает оставаться ориентиром для тех, кто создает принтеры. А раз вершина еще не покорена, к ней можно, по всей видимости, искать разные маршруты.

Идея объединения двух однотипных рабочих органов с различными характеристиками в одном агрегате в принтерах встречалась до сих пор очень редко. Чаще можно встретить комбинацию в одном корпусе двух разнотипных органов — печатающей и сканирующей головки. Однако в сканерах такое решение получило широкое распространение, особенно в моделях, предназначенных для работы и с отражающими, и с прозрачными материалами. В шутке «принтер — это тот же сканер, только наоборот» доля истины не так мала, как может показаться на первый взгляд.

И еще один очевидный вывод — Lexmark на сегодня является законодателем «мод».

В тех областях, где он по-настоящему силен, он способен на многое. Логично, что первый разговор о разрешении 4800 dpi исходит от него. А дальнейшее ясно: как только новый рубеж будет взят, конкуренты немедленно приложат усилия, чтобы не отставать даже в таком частном вопросе, и разрешение 4800 станет стандартом. Еще на сколько-то лет. Надолго ли?

КомпьютерПресс 5'2002