Tiskárna je výstupní zařízení, které
zobrazuje
data z počítače tiskem na papír (fólii).
Mezi první počítačové
tiskárny patřily modifikované elektrické psací stroje, dálnopisy a další
původně manuální kancelářské přístroje. Byly to právě společnosti
zabývající se kancelářskými přístroji, které odstartovaly vývoj
počítačových tiskáren. Společnosti jako Xerox, Epson (Seiko), HP, IBM,
Canon, Brother, Minolta, Citizen a další většinou i dnes patří mezi
jedničky v produkci počítačových periferií.
Základní parametry tiskáren:
typ tiskárny – jehličková, inkoustová, laserová, tepelná,
…
rychlost tisku – udává se zpravidla v počtu vytištěných
stránek za minutu, příp. počet tisknutých znaků za vteřinu
rozlišení – určuje kvalitu tisku, představuje počet bodů,
které je tiskárna schopna vytisknout na jeden palec, označuje se dpi
(Dots Per Inch)
barevnost – černobílý / barevný tisk
U barevného tisku se používá model mísení barev CMY
(Cyan, Magenta, Yellow).
Tento model
neposkytuje čistě černou barvu a bývá často doplněn na model CMYK,
přidáním samostatné černé barvy.
Kvalitnější tiskárny používají více barev, přidáním různých
odstínů barev CMY.
pořizovací náklady
provozní náklady – cena za vytištěnou stránku, která je
dána spotřebou tiskové náplně
druh připojení
sériový port – starší tiskárny
paralelní port
USB
SCSI – málo rozšířené
Jehličkové (maticové) tiskárny:
Patří k nejdéle sloužícím typům.
Funguje podobně jako psací stroj. Celé znaky jsou sestavovány z
jednotlivých bodů. Princip práce je jednoduchý. Papír je přetáčen přes
válec, podél tiskového válce se pohybuje tisková hlava s jehličkami (9
nebo 24). Jde o
zařízení mechanické a poměrně hlučné.
Výhody:
umožňují tisk na jakýkoli papír
velmi nízké provozní a vstupní náklady
Inkoustové tiskárny:
Tato technologie učinila velký skok
kupředu. Tyto tiskárny se dostaly až k takové kvalitě tisku, že je možné
pomocí nich barevné obrázky srovnatelné s fotografií. Papír a tisková
hlava jsou vedeny jako u tiskáren jehličkových. V hlavě se místo jehliček
nacházejí miniaturní trysky, schopné vystřelit kapičku inkoustu proti
papíru.
Konstrukce trysek na
inkoust
Pro konstrukci trysek se
používají v dnešní době dva odlišné principy. Jeden využívá ohřevu kapičky
(tzv. termální princip), druhý ji „vystřelí" víceméně mechanicky
(tzv. piezoelektrický princip). Oba způsoby dosahují srovnatelných
výsledků v kvalitě i rychlosti tisku.
Způsoby přenosu
kapičky inkoustu na papír
U tepelné tiskové
hlavyjsou v tiskové hlavě ohřívány komůrky v tryskách, které
se během tisku neustále zaplňují inkoustem. Okamžitým ohřevem vznikne v
komůrce tlak, který „vystřelí" kapičku z komůrky tryskou na papír. Tuto
technologii vyvinula firma Hewlett-Packard, která tento princip použila
poprvé u tiskárny ThinkJet v roce 1984. Dnes vyrábí stále tiskárny
podobnou, samozřejmě výrazně zdokonalenou technologií. K dalším výrobcům
podle podobné technologie patří především firma Canon (ta svoji
technologii nazývá bubble-jet) a termální hlavy nalezneme u množství
dalších výrobců inkoustových tiskáren.
U piezoelektrické
tiskové hlavyje
hlavní součástí tiskové hlavypiezoelektrický krystal,
fungující jako mikroskopická pumpička vytlačující velkou rychlostí inkoust
z trysky na papír.
Tepelná technologie je
výrobně levnější, a proto část těchto tiskáren má tiskovou hlavu jako
součást náplně s inkoustem, mění se tedy při každém doplňování inkoustu.
Naopak piezoelektrická hlava bývá pevnou součástí tiskárny a nová náplň
obsahuje jen nádobku s inkoustem, bez vlastních trysek. Kompromisem jsou
tiskárny, které sice obsahují oddělené hlavy a náplně, ale i tiskové hlavy
se dají vyměnit. Takže dokud je tisk kvalitní, doplňujeme jen zásobníky
inkoustu, jakmile začne kvalita tisku klesat, vyměníme i tiskovou hlavu.
Je zřejmé, že kvalita
tisku závisí na velikosti kapičky inkoustu, kterou tiskárna dokáže vyrobit
- čím menší, tím lepší, a pak právě na způsobu, jakým vytváří (tzv.
rastruje) tiskový bod. Dnešní tiskárny zvládají kapičky o průměru 30-60
mikronů. (Pro srovnání: lidský vlas má průměr asi 100 mikronů.) Pro tvorbu
tiskového bodu se pak využívají 4—8 barevné kapky režimu CMY. Černá barva
mívá větší kapičky, protože slouží hlavně k tisku textu, který
musí být co nejsytější.
Teorie barev:
pro barevný tisk potřebuje tiskárna minimálně čtyři barevné náplně režimu CMYK - Cyan (azurovou), Magenta (fialovou), Yellow (žlutou) a blacK
(černou). Tyto barvy vystřikují tiskové hlavy v maličkých kapičkách a
vytvářejí tzv. tiskový bod.
Jeho vytváření je různé
podle jednotlivých výrobců tiskáren. Žádná z inkoustových technologií (na
rozdíl od sublimačních tiskáren - viz dále v knize) nedokáže smíchat
barevný bod v udávaném rozlišení tiskárny. Takže i když má tiskárna
udávané rozlišení vysoké (třeba 1440 DPI), je reálné fyzické rozlišení o
mnoho menší.
Potřebné
rozlišení fotografií
Z toho plyne pro praxi
jeden velmi důležitý závěr: jestliže mám tiskárnu s udávaným rozlišením
600 x 1200 DPI, stačí snímat fotografie pro tisk na 200 DPI, pokud
tiskárna má rozlišení 1440 DPI, stačí fotografie s rozlišením 300 DPI.
Vyšší hodnotu rozlišení (tedy vyšší počet bodů fotografie) tiskárna
nedokáže využít, protože jeden tiskový bod vytváří z několika
menších kapiček barevných inkoustů.
Druhý závěr pak je ten,
že se nedá určit přesně, jaké rozlišení tiskárna ještě vytiskne, protože
to závisí na její technologii tvorby tiskového bodu. tj. na tom, jak
skládá kapičky inkoustu na papír. Tyto technologie výrobci tiskáren
nazývají z obchodních důvodů jménem, např. Photo Ret, Micro Jet apod. a
stále je vylepšují.
Jednotlivé zásobníky a
Inkousty
Tiskové barvy a
fotorežim
Víme. že pro tisk
běžných barevných obrázků stačí barevný režim CMYK, tj. čtyři tiskové
náplně. Pro tisk fotografií je to však málo. Hlavně ve světlých
tónech (oblaka, pleť) je vidět, že se obrázek skládá z bodů, jsou vidět
jednotlivé tečky, protože světlý tón se poměrné sytými složkami CMY nedá
dobře realizovat. Proto tiskárny, které umožňují tzv. fotorežim, tj.
kvalitní tisk fotografií, mají další dvou nebo tříbarevnou náplň, která
obsahuje světlé (light) inkousty 1C (lightcyan - světle azurová), IM a
někdy i IY, tj. jakoby „zředěné" původní inkousty. Ty umožní tisk světlých
odstínů plynulými barvami a výrazně zlepší celkový dojem z tisku
fotografií. Tisková hlava s těmito inkousty se u většiny tiskáren
zasunuje na místo černé tiskové hlavy, jen nejkvalitnější modely mají 6+1
inkoust ve své standardní výbavě.
Inkoustové tiskárny mají dobré
výsledky, pokud je použit správný papír. Lze tisknout i tak, aby se
inkoust na papíře nerozpíjel. Tiskárny se vyznačují tichým provozem,
rychlost je srovnatelná s jehličkovými. Existují i v barevných
provedeních, a tak je možný tisk obrázků, ve kterých barva hraje hlavní
roli. Kvalita tisku je konstantní až do doby, kdy dojde inkoust. Náplň
(náplně) je třeba vyměnit.
Výhody:
vysoká kvalita tisku
velmi tichý provoz
nízké vstupní náklady
Laserové tiskárny:
Při tisku se data přenášejí do tiskárny a v tiskárně se sestaví celá jedna
stránka najednou. Proces sestavování stránky probíhá v paměti tiskárny.
Když je stránka zkompletována, vytiskne se. Z toho důvodu musí být
vybavena pamětí. Jehličkovým a inkoustovým stačí "mít po ruce" data pro
jeden celý řádek. Proto po dobu tisku probíhá neustálá komunikace mezi
počítačem a tiskárnou. Rozlišení dosahované laserovými tiskárnami je od
300 x 300 dpi do 600 x 600 dpi i více. Kvalita tisku je na špičkové
úrovni. Proto se hodí tam, kde hodně záleží na výsledku. Rychlost se
pohybuje kolem šesti stránek za minutu i více. Existují i barevné verze -
zatím jsou dost drahé.
Princip činnosti laserové tiskárny.
Jak vidíme ze schématu,
princip laserové tiskárny je poměrně jednoduchý. Pracuje tak, že perfektně
zaostřený laserový paprsek vykresluje obrázek na světlocitlivém válci. Na
povrch tohoto válce se pak napráší jemný prášek (toner), který se uchytí
jen na předtím osvětlených místech. Válec s uchyceným tonerem se obtiskne
na papír a toner se nakonec na papíru tepelně fixuje, zažehlí. Ovšem
praktická realizace jednoduchá nebyla. Vědcům vyvíjejícím tiskárny dalo
mnoho práce, vyvinout laser s optikou schopnou vykreslit dostatečně jemně
a rychle obraz, a k těmto dílům řídící elektroniku. Ostatní části (toner,
posun papíru a zapékací pec) již takovým problémem nebyly, protože jsou
podobné jako v kopírkách.
Pokud si vzpomenete na
princip barevného tisku (režim CMYK - viz začátek této kapitoly),
vytušíte, že barevná laserová tiskárna bude opravdu hodně složité
zařízení. Vše musí být čtyřikrát: lasery, válce i tonery a soutisk
jednotlivých barevných složek musí být hodně přesný, aby vznikl výsledný
obraz. Proto jsou barevné laserové tiskárny stále hodně drahé.
Většina výrobců tiskáren
dodává náhradní náplň (toner) v jednom pouzdru s novým tiskovým válcem.
Zajišťuje si tím neměnnou kvalitu tisku, protože papír otírající se o světlocitlivý válec ho poměrně rychle zničí. Některé firmy (např. Kyocera)
nabízejí tvrzené válce, vyměňuje se pak jen toner, což je vlastně jemně
mletý černý (uhlíkový) prášek.
Laserová tiskárna má
většinou svůj vlastní procesor, který vypočítá body, které má vytisknout.
Musí mít tedy samozřejmě také operační paměť, která k tomuto výpočtu
slouží. Barevná tiskárna počítá 3x více dat než černobílá, musí mít proto
výkonnější procesor a více paměti. Některé tiskárny mají i pevný disk,
který slouží k ukládání jednotlivých tiskových úloh a nastavení tiskárny.
Nejlevnější tiskárny pak vlastní procesor nemají a kompletní výpočet
tisku musí provést hlavní procesor v počítači. Označují se zkratkou GDI a
jsou vhodné jen tam, kde se netiskne často.
Výhody:
vysoká kvalita tisku
nižší provozní
náklady
LED tiskárny:
Platí pro ně to, co pro
tiskárny laserové. Technologie LED a laserových tiskáren je podobná i
jejich použití je shodné.
Voskové tiskárny:
Jsou podobné inkoustovým tiskárnám. Na papír však prskají roztavený
barevný vosk. Hodí se k potiskování fólií i lesklých materiálů. Mají velmi
kvalitní barevný tisk.
Tepelné tiskárny:
Fungují podobně jako tiskárny jehličkové. Místo jehliček mají tepelné
prvky. Tisknou na speciální teplocitlivý papír. Jsou absolutně tiché.
Sublimační tiskárny
Pracují na principu napařování
inkoustu na speciální papír. Nahřátý inkoust je v plynném skupenství pod
tlakem směrován na speciální vrstvu papíru, která je vyrobena tak, aby
absorbovala plynný inkoust. Teplotou lze regulovat množství sublimujícího
inkoustu v daném místě. Výborné kvality tisku se dosáhne tím, že různé
barvy sublimují do stejného místa a přímo na sobě se míchají. Intenzita
barev je tedy tvořena množstvím vypařeného inkoustu. Používá se speciální
barvicí páska s barvami CMY, někdy také černá. Technologie vyžaduje
speciální papír, je velmi pomalá (1/4 až 1/2 stránky za minutu) a drahá.
Ovšem tisk je velmi kvalitní a proto se používá např. v grafických a
reklamních studiích.
Plotter
-
Tiskárny speciálních formátů až do velikosti A0, pracují na principu
normálních tiskáren, ale jsou specializované na extrémní formáty. Užívají
se pro tisk plánů, výkresů, plakátů...
Důležité pojmy:
CMYK - Princip tisku většiny
inkoustových tiskáren, v zásobníku jsou barvy azurová( Cyan),purpurová (
Magenta), žlutá (Yellow) a samozřejmě černá (blacK).
Rozlišení tiskárny - Veličina určující objektivně kvalitu tisku, udává
se v dpi( - dot per inch) - v bodech na palec udává kolik bodu se
vměstná na hranu délky 1" (2,54cm) a přeneseně i na plochu například 600 x
600dpi říká, že na plochu 1 palce se vměstná 600x600 bodů (360000).
Jazyky tiskáren - Tisk je řízen jazykem popisujícím jednotlivé stránky
PDL(Page Description Language). Skoro každý výrobce si vymyslel vlastní
jazyk, většina tiskáren ale emuluje jazyky PCL(Printer Control
Language) který je výtvorem HP nebo Post Script od Adobe. Proporcionální, neproporcionální písmo - neproporcionální písmo je
typické pro psací stroje, všechna písmena jsou stejně široká, bez ohledu
na tvar. Proporcionální písmo - písmena jsou různě široká. Rastrové, Vektorové písmo - Rastrové písmo je písmo definované
jednotlivými body, vektorové písmo je tvořeno křivkami. Rastrové písmo je
proto při zvětšení kostrbaté až čtvercovité, vektorové je stále hladké. RET - technologie při níž si zařízení(většinou tiskárna) doplňuje
některé body a vyhlazuje tím kostrbaté přechody například v již zmíněném
rastrovém písmu.