Benchmark Redakcija
Nebojša Rašković
15 godina ink-jet tehnologije
Uspeh inkjet štampača rezultat je permanentnog unapređivanja svih parametara koji utiču na kvalitet štampe – rezolucije, zapremine kapljice, hemijskog sastava mastila i mehanizama koji se koriste za transport glava i papira. Ipak, osnovni princip rada inkjet štampača ostao je isti: danas, kao i pre petnaest godina, inkjet glava prelazi preko papira, zatim se papir pomera za visinu glave (ili manje) i onda se ceo proces štampe ponavlja, sve dok se ne odštampa ceo list. Doduše, razvijene su i inkjet glave koje imaju širinu jednog lista papira, ali se štampači sa ovakvim glavama praktično i nisu pojavili na širem tržištu – inkjet glave su ostale relativno male. Zbog toga su i celokupni mehanizmi ovih štampača jednostavni i malih dimenzija, pa je njihovim usavršavanjem i optimizacijom postalo moguće da cena samih štampača bude izuzetno niska. Kao direktna posledica ovoga, došlo je do izuzetne popularnosti inkjet štampača širom sveta, koji su postali najbrojniji pripadnici porodice perifernih uređaja na svetu.
{pagebreak title="Razvoj inkjet tehnologije"} Razvoj inkjet tehnologije
U svojim počecima, inkjet tehnologija "kopirala" je onu koja se koristila (a i danas se koristi) kod matričnih štampača. Jedino je umesto glave matričnog štampača (koja je "ispaljivala" žičice da udare o papir preko mastiljave trake) postojala inkjet glava sa rezervoarom mastila, koja je izbacivala minijaturne kapljice mastila direktno na papir. Ove kapljice su imale veliku zapreminu, razlivale su se na običnom papiru, zacrnjenje nije bilo visoko, bila je moguća štampa samo u crno-beloj tehnici, ali su rezultati bili približni onome što se postizalo sa matričnim štampačima. Međutim, već pre deset godina, kada počinje naša priča, inkjet štampači su davali značajno bolje rezultate nego matrični, i polako su počeli da se naziru obrisi onoga što će ova tehnologija postići. Suštinska prekretnica u razvoju inkjet tehnologije bilo je uvođenje štampe u boji početkom devedesetih godina, što je otvorilo vrata primenama koje do tada nisu bile moguće sa bilo kojim komercijalnim štampačem koji nije koristio inkjet tehnologiju. Ova mogućnost pokrenula je preko potrebnu inicijalnu potražnju koja je i aktivirala razvoj inkjet tehnologije obezbedivši neophodni priliv novca. Razlike u mogućnostima inkjet štampača danas i pre deset godina su ogromne, a da bi se taj razvoj postigao, potrebno je bilo rešiti nekoliko osnovnih tehničko-tehnoloških problema.
Prvi problem bio je vezan za kvalitet štampe teksta na običnom papiru, što je zahtevalo promenu sastava mastila: prva mastila na svim inkjet štampačima, uključujući i crno, bila su na dye osnovi. Dye mastila kao osnovni pigmentni sastojak koriste organske molekule rastvorljive u vodi; molekuli su mali i "teku" zajedno sa vodom u kojoj su rastvoreni. Kada kapljica mastila padne na običan papir, mastilo se razliva prateći celulozna vlakna na njegovoj površini pa se, zajedno sa dye pigmentom, razliva i upija u papir, formirajući tačkicu nepravilnog oblika i smanjenog zacrnjenja. Rešenje je nađeno u korišćenju pigmentnih mastila. Kod ovih mastila obojene čestice nisu rastvorljive u vodi, već u njoj slobodno plivaju. One su takođe mnogo većih dimenzija od onih u dye mastilima, pa ostaju na površini papira, umesto da se u njega upijaju. Tako je kvalitet teksta koji se dobijao već na prvim modelima koji koristili crno pigmentno mastilo bio fundamentalno bolji od tadašnjih konkurenata. Kako su čestice mastila ostajale na površini papira, zacrnjenje je bilo mnogo veće, a manje razlivanje je za posledicu imalo i oštrije ivice slova.
{pagebreak title="Inkjet u poslovnom svetu"} Inkjet u poslovnom svetu
Prvi štampač kod kojeg se ovaj efekat mogao jasno videti bio je HP DeskJet 850C (600 dpi) – tada je po prvi put upotrebljen i čuveni kertridž broj 45 visokog kapaciteta (42 mililitra), pa je sa njim bilo moguće odštampati preko 700 strana teksta pri 5% pokrivenosti. Time je Hewlett-Packard po prvi put otvorio prolaz inkjet štampačima u ozbiljnu poslovnu primenu i omogućio malim firmama relativno jeftinu i vrlo kvalitetnu štampu u boji. Od tada počinje pravi proboj inkjet tehnologije i trend u kojem su inkjet štampači počeli da uzimaju i deo tržišta od low-end crno-belih lasera.
Drugi problem, kvalitet štampe u boji, nije doživljavao tako dramatične skokove – "samo" je konstantno poboljšavan iz godine u godinu. Osnovni problem kod ranih inkjet-ova bila je niska rezolucija, koja nije omogućavala adekvatan kvalitet štampe u boji. Drugi deo problema sastojao se u velikoj zapremini kapljica koje su prve inkjet glave izbacivale na papir – sa njima je bilo moguće postići intenzivno pokrivanje papira, ali ne i dobru reprodukciju detalja, jer je prečnik tačkice koju su na papiru ostavljale ovakve kapljice bio vrlo velik. Još jedan deo problema vezan za kvalitet štampe fotografija sastojao se u ravnomernosti pokrivanja površina. Kada govorimo o načinu formiranja slike i teksta na papiru, u samim počecima inkjet tehnologije postojala je tzv. fiksna rešetka rezolucije. Kod ovog metoda rasterizacije, rezolucija i prečnik tačkica koje mastilo ostavlja na papiru su iste.
Umesto povećavanja rezolucije, kod svih proizvođača inkjet štampača preovladala je logika da se ide na smanjenje zapremine kapljica i paralelno povećanje preciznosti mehanike štampača. Iako su se pri tom svi oni, iz marketinških razloga, odlučili da i dalje u specifikacijama navode dpi brojke kako bi privlačili kupce, u jednom trenutku je razvoj inkjet tehnologije krenuo suštinski drugačijim putem.
{pagebreak title="Fotorealistične slike"} Fotorealistične slike
U početku razvoja inkjet tehnologije, umesto povećanja rezolucije sa fiksnom rešetkom, rešenje je nađeno u korišćenju tzv. stohastičke rasterizacije. Ona se razlikuje od geometrijskog rastera koji se koristi kod ofset štampe i kolor laserskih štampača po tome što ne postoji unapred određena geometrijska šema po kojoj se postavljaju tačkice svake od boja, već se one raspoređuju na slučajna mesta, u zavisnosti od izračunate gustine svake od osnovnih boja. Ovaj metod rasterizacije slike, koji je prvi put bio primenjen 1998. kod Epson Stylus Color štampača, davao je odličan kvalitet štampe fotografija pri relativno niskim rezolucijama koje su tada postojale (720 dpi).
Pantone Gamut
Ral Gamut
Epson Stylus Photo 750 Gamut
Korišćenje geometrijskog rastera je, i pored visokog kvaliteta štampe, davalo otiske koji su se lako razlikovali od klasične fotografije – zrnasta struktura bila je primetna, a broj boja koji je tako mogao da se prikaže i dalje prilično ograničen. Zato je sledeći korak, koji je takođe primenio Epson, bio u tome da se eksperimentiše zapreminama kapljica koje se izbacuju na papir. S obzirom na to da je Epson u svojim inkjet glavama koristio (i dalje koristi) piezo aktuatore za izbacivanje mastila na papir, ovo je bilo relativno lako postići, pa je ova tehnologija prvi put primenjena 1998. godine, kod modela Stylus Color 660. Stylus Photo uvodi šestobojnu štampu, koju su kasnije koristili svi modeli iz ove porodice. Ovo poslednje unapređenje nije Epson-ov "pronalazak" – prvi put ga je primenio HP na modelu DeskJet 690, ali ostali parametri ovog štampača (niska rezolucija i visoka zapremina kapljice) nisu dozvolili da se ova tehnologija "primi", pa joj se HP "vratio" tek 2001. godine.
Sa Epson-ovim štampačem Stylus Photo 750 otvorena je nova era u svetu inkjet tehnologije – po prvi put je odštampana fotografija po jasnoći slike i finoći detalja mogla da se meri sa slikom dobijenom klasičnim fotografskim postupkom. Ovo je unapređivano daljim smanjivanjem zapremine kapljica (trenutni rekord drži Epson, sa 1.5 pikolitara na modelu Stylus Photo R800) i povećanjem rezolucije (preciznosti mehanizma), ali se krajem prošlog veka iskristalisao novi princip u načinu štampe, koji su na različite načine implementirali razni proizvođači inkjet štampača. Reč je o slaganju slojeva boje, koji je potpuno ili delimično rešio sve probleme inkjet tehnologije vezane za kvalitet slike i sa kojim je inkjet tehnologija po prvi put u nekim oblastima nadmašila klasičnu fotografiju koja u osnovi ima srebro bromid. U suštini ovog principa, kojeg je prvi primenio HP sa PhotoREt II tehnologijom, leži ideja da se papir virtuelno podeli u kvadratiće, koje se zovu pikseli, i čija stranica ima dimenzije 1/300 ili 1/600 inča. Preciznost mehanizma štampača je nekoliko puta veća od rezolucije izražene u pikselima, i omogućava da se u njega smesti više sitnih tačkica koje nastaju izbacivanjem kapljica vrlo male zapremine. Ovo "nabacivanje" kapljica obavlja se u nekoliko prolaza, pa se ponekad zove slaganje boje u slojevima.
Za razliku od štampe sa fiksnom rešetkom rezolucije, kod slaganja boje u slojevima, štampač u svaki piksel može da na različita mesta postavi nekoliko tačkica (u poslednje vreme i do 32) svake od osnovnih boja. Na taj način se, uz korišćenje šestobojne ili čak osmobojne štampe, može postići izuzetno visok kvalitet fotografija, bilo da je reč o prikazivanju detalja, oštrini slike ili gamutu (broju boja koji može da se prikaž e) koji je kod inkjet fotografija danas veći nego kod najboljih klasičnih fotografija. Princip slaganja boje u slojevima korišćen je i u samim počecima inkjet tehnologije, ali iz drugog razloga. Naime, ako bismo sve kapljice koje pokrivaju jedan piksel izbacili na papir u jednom prolazu, došlo bi do spajanja susednih kapljica u "fleku" nepredvidljivih dimenzija, boje i oblika. Kako se kratak vremenski period između dva prolaska glave preko papira pokazao sasvim dovoljnim da se kapljica "učvrsti" na papiru, štampa susednih tačkica (kod kojih postoji mogućnost da se pomešaju) obavlja se u više prolaza – u zavisnosti od kvaliteta i rezolucije štampe njih može da bude od 2 do 16.
{pagebreak title="Brža štampa"} Brža štampa
Između prolaza papir ne stoji, ali se ne pomera za visinu glave, već za korak koji je od 2 do 16 puta manji. To znači da brzina štampe može da se poveća samo na dva načina – povećanjem brzine prelaska glave preko papira ili proširenjem trake koju glava "prebriše" kada pređe preko papira, tj. povećavanjem visine prostora na glavi koji je pokriven mlaznicama. Da bi glava prelazila preko papira brže, treba povećati frekvenciju kojom individualne mlaznice "ispaljuju" mastilo na papir, kako bi one "stigle" da ga izbace na vreme pre nego što glava pređe na sledeću poziciju. Na ovo utiču brojni faktori vezani za konstrukciju inkjet glave, počevši od toga da li koristi piezo ili termalnu tehnologiju (termalna je brža), ali i toga kako je rešen dotok novog mastila. U ovome je najviše napredovao Hewlett-Packard, koji kod najnovijih glava omogućava ispaljivanje frekvencijom od 21 kHz.
Povećanje visine glave je lakši ali i skuplji metod povećanja brzine. Više mlaznica u glavi direktno podiže cenu glave, koja je zato ponekad preskupa da bi se menjala zajedno sa mastilom. Takva rešenja nude HP i Canon na nekim modelima (Business Inkjet 3000 i i865), s tim što se kod ovog poslednjeg u glavi nalaze i crne i kolorne mlaznice. Cena ove glave je otprilike jednaka zbiru cena sve četiri glave kod HP modela i iznosi 30% cene celog štampača kod Canon-a i oko 15% kod BI 3000, što nije zanemarljiva suma – srećna okolnost je u tome što su ove glave prilično trajne.
Četvrti problem ranih inkjet-ova, štampa po čitavoj površini papira, je mehaničke prirode, pa su ga svi proizvođači rešavali na sličan način. Reč je o zvezdastim točkićima koji pritiskaju papir o valjke nakon što je po njemu već štampano. Ovi točkići ostvaruju tačkasti kontakt sa papirom i tako omogućavaju njegovo kretanje bez razmazivanja mastila. Danas praktično svi štampači (osim onih najjeftinijih) imaju ovu mogućnost.
{pagebreak title="Budućnost"} Budućnost
Kakav će put inkjet tehnologija i inkjet štampači preći tokom sledećih deset – petnaest godina? Iako je to dug vek u IT svetu, na vidiku nema tehnologije koja bi mogla da zameni inkjet. Najveća bitka će se voditi između mid-range inkjet-ova i low-end lasera. Međutim, kako laseri nikada ne mogu postati tako jeftini u proizvodnji kao što je to slučaj sa inkjet-ovima, možemo očekivati da će inkjet tehnologiji i dalje pripadati masovna produkcija i da će oni i dalje suvereno vladati tržištem štampača u sledećoj deceniji. Od problema koji ostaju da se razreše kod inkjet tehnologije na prvom mestu je vodootpornost štampe, koju treba postići a da se zadrži sadašnji trajnosti fotografija. Tu je i problem cene štampe koja će, kada se iscrpi prostor za tehnološke inovacije, postati ključno polje konkurentske borbe, pa će i ona vremenom opadati do nivoa na kojem su danas troškovi izrade klasičnih fotografija.
