Твердочернильная технология печати: «за» и «против»

В последние лет пять на рынке домашних и офисных принтеров сложилась очень странная ситуация. С одной стороны, есть несколько крупных производителей, регулярно обновляющих модельные ряды и всерьез конкурирующих друг с другом. С другой, IT-журналисту об их борьбе писать категорически нечего. Деловая пресса может хоть немного пожонглировать долями рынка и прочими скучностями. А наш человек, присмотревшись повнимательнее к «новым» моделям, тут же замечает, что с технической точки зрения никаких серьезных улучшений в них не наблюдается. Скорее, наоборот – параллельно с добавлением разнообразных украшательств, вроде ЖК-экранов высокой четкости, собственно печатающая часть подвергается упрощению.

В первую очередь это, конечно, относится к струйным принтерам, где прогресс остановился в середине нынешнего десятилетия. Мне самому трудно в это поверить, но даже HP, в свое время задававшая темп в гонке по увеличению числа чернильниц в фотопринтерах, сегодня считает достаточным использование всего четырех цветов. Четырех! Это после ДЕВЯТИ в старших моделях HP Photosmart пятилетней давности! Четыре же чернильницы в те времена считались приемлемыми лишь для совсем простеньких моделей, где фотопечать – не основная функция. У Epson можно до сих пор найти восьмицветные модели, но они выпускаются уже вторую пятилетку (например, восьмицветный Epson R800 поступил в продажу в далеком 2004-м), а новинки не переходят шестицветный барьер. Да и по основным характеристикам, как-то разрешение печати и размер капли, принтеры и МФУ Epson за последние пять лет вперед не ушли. Взгляните на характеристики лазерных аппаратов – они тоже давно не менялись, что в черно-белых, что в цветных моделях. Так отчего же столь стремительно развивавшаяся в начале века индустрия взяла и «притормозила»?

Виноваты, конечно же, маркетологи производителей печатающих устройств. На рубеже веков, когда на массовый рынок вышли цифровые фотоаппараты, они вдруг решили, что это – их шанс. Мол, раз гражданам теперь необязательно ходить в лаборатории для проявки пленки, они и сами фотографии предпочтут печатать дома, а не у чужого дяди. Раз так – надо срочно им обеспечить качество минилаба прямо на рабочем столе. Рынок фотопринтеров казался огромным, и деньги в R&D вкладывались немалые, причем как в струйное, так и в лазерное направления. Планировалось, что дома поселятся струйники, а лазерные фотопринтеры (разрабатывались и такие) будут активно раскупаться компаниями, использующими в работе качественные картинки (т.е. от риэлторских агентств до магазинов, торгующих по почте).

Поначалу все шло нормально: люди по инерции продолжали печатать фотографии на бумаге, потому что так вроде бы принято. Но потом вдруг пришло понимание, что, оказывается, снимки и на экране компьютера смотрятся неплохо, а еще есть мобильные телефоны, ноутбуки, цифровые фоторамки, умные плееры и т.д. и т.п. А для переноса их на большие расстояния лучше подходят оптические носители, флэшки и электронная почта. По мере того, как компьютерную технику осваивали пенсионеры, последняя надежда производителей фотопринтеров, таял и спрос на действительно качественную печать в домашних или офисных условиях. Все, что хотели граждане на самом деле – напечатать быстро и, главное, подешевле. Ну а если где какой оттеночек недостаточно точно передастся – так и не страшно. И даже те, кто продолжал печатать фотографии на бумаге, все равно устремились в минилабы, где цена отпечатка получается раза в полтора-два дешевле изготовленного в домашних условиях, особенно если речь идет о крупных форматах.

В результате производители принтеров получили весьма продвинутые технологии печати без малейшего шанса отбить затраты на их разработку в планируемые сроки. Смирившись и поняв, что имеющегося задела по качеству картинки хватит надолго, все переключились на увеличение скорости печати и снижение цены как самих устройств, так и отпечатков. Не менее важным направлением модернизации стала порча жизни производителям т.н совместимых картриджей и тонера, которые мешали отбить хотя бы цену самого устройства. Разработка же новых, альтернативных технологий печати если и не прекратилась, то существенно замедлилась. А тут еще и мировой финансовый кризис начался…

Это длинное вступление написано для того, чтобы вы понимали – в каких суровых условиях компания Xerox пытается продвигать на рынок МФУ с твердотельными чернилами, радикально отличающихся как от струйных, так и от лазерных печатающих устройств.

Твердые снаружи, жидкие внутри

Идея использовать в принтерах твердые расходники уже давно посещала умы разработчиков, и среди компаний, где дело дошло, как минимум, до прототипов, числятся Howtek, Exxon, Dataproducts, Hitachi, Spectra и Brother. Успешнее всех оказались опыты американской компании Tektronix, которая в 1986 году запатентовала технологию печати твердотельными чернилами (Solid Ink), а в 1991-м начала продавать первый в мире цветной принтер, где эта технология применялась.

Печатал Tektronix Phaser III на бумаге формата Letter (чуть меньше привычного нам А4), и на один лист уходило около двух минут. Учитывая, что речь идет о полноцветном отпечатке весьма приличного для тех времен качества, скорость можно было назвать весьма приемлемой. Но вот цена — $10000 – заставляла многих задуматься (для сравнения, черно-белый лазерный принтер в те времена стоил в районе $2400). Плюс первая реализация технологии оставляла желать лучшего. Ведь чернила оставались твердотельными только до момента, пока они не попадали внутрь принтера. Там же твердые брусочки, состоящие из смеси воска, тонера и растительных масел, превращаются в жидкость с температурой более сотни градусов. Поначалу их при помощи подвижной головки весом – внимание – 1.8 кг наносили прямиком на бумагу, и потому у пользователей, поленившихся озаботиться правильным креплением, принтеры скакали по офисам, как взбесившиеся стиральные машинки. При установке же на стол следовало выбирать дерево потолще, а ножки крепить к полу саморезами. По сути, невысокая по нашим меркам скорость печати как раз и была связана с необходимостью постоянно разгонять и тормозить тяжеленную головку. Отсутствовала возможность гарантировать точную передачу оттенков даже в рамках одного отпечатка. В силу особенностей технологии, невозможно было соблюдать порядок попадания капель чернил различных цветов на бумагу. Например, если сначала ложился желтый цвет, а потом пурпурный, красный оттенок получался несколько иным, чем при наложении желтого поверх пурпурного. Добавьте к этому стойкий запах то ли свечного завода, то ли мастерской художника в помещении, где использовался принтер, и вы поймете – почему бизнес с твердотельными чернилами у Tektronix не очень заладился.

Несмотря на трудности, Tektronix продолжала развивать технологию, и инженеры достигли немалых успехов, что, впрочем, не позволило подразделению Color Printing and Imaging добиться приемлемых финансовых показателей. В 2000-м году оно было продано корпорации Xerox вместе со всеми патентами и торговой маркой Phaser. Сегодня корпорация выпускает устройства, печатающие на бумаге формата А4 и А3. Несмотря на различия в экстерьере и габаритах, устроены они очень похоже, и в них причудливо сочетаются струйная и офсетная технологии печати.

Так, сегодня печатающая головка неподвижна, и она вообще не соприкасается с поверхностью бумаги. Печать ведется на вращающийся барабан из анодированного алюминия, который перед каждым циклом очищается от остатков чернил и покрывается тончайшим слоем силиконовой смазки. Ширина головки повторяет ширину барабана, и имеет рабочую температуру 135 градусов Цельсия, тогда как сам барабан прогревается лишь до 65 градусов. Чернила, попадая на барабан, мгновенно густеют и закрепляются на его поверхности. Когда головка (которую, учитывая ее размеры, так и хочется назвать головой) заканчивает работу, в трее появляется чуть подогретый лист, он прижимается к барабану специальным роликом, и за один проход все изображение переносится на бумагу. Слой чернил очень тонкий, а бумага практически холодная, поэтому никаких дополнительных операций по закреплению отпечатка не требуется.

Благодаря относительной простоте технологии и минимуму подвижных элементов в конструкции скорость печати в старших моделях Xerox ColorQube достигает 85 цветных отпечатков формата A4 в минуту! Да и младшие выдают до 60 страниц, что, согласитесь, тоже совсем неплохо. Учитывая, что чернила практически не вступают во взаимодействие с бумагой, можно печатать достаточно качественные фотографии даже на обычных офисных листках. Больше того, благодаря восковой основе, они будут блестеть, как странички глянцевых журналов. Из-за высокой «цепкости» чернил и низкого нагрева носителя, печатать можно и на пленках, и даже на фольге – главное, выбирать более-менее плотные образцы. Инженерам удалось победить и проблему запаха: современные модели по этому параметру вполне нейтральны. Если же вспомнить о том, что цена цветного отпечатка на принтере с твердотельными чернилами получается в два раза ниже, чем на лазерном, стоит задаться вопросом: почему технология Xerox-Tektronix еще не завоевала весь рынок?

Мелочи жизни

Брикеты твердотельных чернил выглядят симпатично и даже аппетитно – наверное, не зря в середине девяностых президент Tektronix на одной из презентаций откусил и съел кусочек такой «чернильницы». Во избежание путаницы, у каждого цвета своя форма, и поэтому по ошибке установить брусок не туда практически невозможно (разве что, подточить его напильником или покрошить).

В руках не тают, к падениям при транспортировке относятся с пониманием, срок годности практически не ограничен, загружать можно одновременно от 3 до 6 брикетов каждого цвета, в зависимости от модели. Важный нюанс: после установки в принтер у пользователя остается лишь небольшая коробочка из перерабатываемого пластика. Для жителей Штатов и Западной Европы это очень серьезное преимущество на фоне картриджей с остатками чернил или, того хуже, тонера. Вообще, расходников у таких принтеров немного: только сами чернила да модуль очистки, содержащий также силиконовую смазку. Все остальное, от головки до барабана, проработает не менее пяти лет (ресурс головки составляет не менее миллиона отпечатков), и, при необходимости, тоже может быть заменено. Хотя, скорее всего, к тому времени будет проще купить новую модель.

Но вот мы подходим к первой дисгармонии. Попав в резервуар, совмещенный с печатающей головкой, чернила из твердых становятся жидкими, и должны оставаться такими вплоть до попадания на бумагу или другой носитель. В ожидании использования они хранятся при температуре, не допускающей застывания, и, пока принтер включен в розетку, все почти хорошо. Почти – потому что на подогрев чернил расходуется электроэнергия. Но если кто-то выключит принтер, или в розетке пропадет электричество, чернила засохнут и станут непригодными. При последующем включении принтер их разогреет и сольет в специальный лоток для отходов. В больших принтерах формата А3 потери будут относительно небольшими, в районе 4% от объема одного брикета, а вот в относительно портативных моделях (в силу особенностей конструкции, принтеры с твердотельными чернилами пока не могут быть совсем компактными), где бруски значительно мельче, расходуется до 20%, и это уже гораздо серьезнее. Такие особенности технологии очень не нравятся пользователям и служат объектом насмешек для конкурентов.

Вторая дисгармония заключается в медленном старте печати. Точнее, если чернила прогреты до нужного уровня, первая страница выходит из принтера почти мгновенно. Но держать их постоянно идеально жидкими – слишком дорогое удовольствие, поэтому, когда принтер «спит», их поддерживают в достаточно густом состоянии, экономя электроэнергию. Время «пробуждения» составляет до пятнадцати минут, и это, мягко говоря, не очень выигрышно на фоне лазерных решений. Инженеры Xerox придумали, как обойти проблему: свежеустановленное печатающее устройство в течение двух недель внимательно изучает поведение своих владельцев, и определяет – когда надо быть в полной готовности, а когда можно и вздремнуть. Сам не проверял, но в Xerox говорят, что система работает достаточно эффективно, и на круг твердочернильный принтер потребляет не больше своего лазерного коллеги с аналогичными характеристиками. Так, у новых моделей энергопотребление в режиме сна не превышает 50 Вт, и это действительно немного на фоне общих офисных затрат.

Отпечатки поначалу выглядят очень эффектно: сочные оттенки, плавные цветовые переходы, глянцевый блеск. Но, проведя по картинке ногтем или тыльной частью авторучки, вы непременно оставите на ней полосу – воск очень нежный, и к механическим воздействиям не подготовлен. Причем чем выше качество печати и, соответственно, толще слой чернил, тем «нежнее» отпечаток. Ламинировать его тоже категорически не рекомендуется: от высокой температуры в ламинаторе воск попросту растечется во все стороны. Также не стоит печатать на твердотельном принтере заготовки, вроде фирменных бланков или почетных грамот, которым потом предстоит пройти через лазерный принтер: в лазернике для воска слишком жарко.

Замыкает список дисгармоний технологии повышенная чувствительность печатающих устройств к внешним воздействиям. Так, если принтер или МФУ получит достаточно сильный толчок (кто знает – какие фантазии возникнут у офисных работников?), или его захотят подвинуть, не подождав тридцать минут с момента полного отключения, может произойти расплескивание чернил (помним о температуре 125 градусов) с крайне неприятными последствиями для внутренних деталей. Такого рода повреждения легко вычисляются и не подлежат устранению по гарантии.

Успех вопреки всему?

Первые модели Xerox с твердочернильной технологией печати были приняты рынком достаточно сдержанно. Во-первых, в них хватало недостатков, а, во-вторых, конкуренты вовремя подсуетились и организовали мощную кампанию в лучших традициях черного пиара. До сих пор на Youtube можно найти на удивление качественные и смешные ролики (молва приписывает их авторство HP) про незадачливого сисадмина Карла, который поставил в офисе принтер Xerox и ежедневно огребает за это по полной программе от коллег и начальства. Принтеры плохо пахнут, самопроизвольно отключаются, портят чернила – в общем, если интересуетесь, сделайте поиск по запросу «Carl Xerox solid ink». Особенно не нравится Xerox белому мишке, о защите которого так печется Карл.

Но в 2009-м вышла новая линейка ColorQube, поддерживающая формат А3 и состоящая из трех моделей, 9201, 9202 и 9203. Внешне они выглядят одинаково, и отличаются только производительностью. Так, если в черно-белом режиме скорость печати у всей троицы одинакова, от 38 до 85 страниц А4 в минуту, то в цвете пиковая скорость составляет 60, 70 и 85 страниц А4 в минуту соответственно. В остальном полное сходство: 512 Мбайт оперативной памяти, жесткий диск 80 Гб, четыре градации качества печати с разрешением 600х600 DPI, факс, сканер с автоподатчиком и масса опций, от финишера-брошюровщика до факса на две линии.

И вот эти офисные МФУ неожиданно для многих «выстрелили», их стали расхватывать, как горячие пирожки, и до сих пор на американском рынке существует определенный дефицит Xerox ColorQube. Не такой, как на iPhone 4, но все же довольно ощутимый, учитывая, что цена младшей модели стартует на отметке $22500. Согласитесь, цифра довольно внушительная для спонтанного шопинга.

Видится две причины успеха. Во-первых, очередная инкарнация твердочернильной технологии Xerox избавилась от совсем уж очевидных недостатков, вроде 20-процентной потери полезного объема чернильницы при выключении и неприятного запаха. Точнее, чернил-то теряется столько же, просто бруски стали крупнее, но чисто психологически 4% воспринимаются легче, чем 20%.

Во-вторых, в развитых странах устройства такого класса обычно не покупают, а берут в лизинг, причем оплата нередко идет по количеству отпечатков с разделением на цветные и черно-белые. И когда компании предлагают выбирать между несколькими похожими по характеристикам устройствами, но только на одном цветная печать стоит почти вдвое дешевле… В общем, вы понимаете. Плюс, в отличие от лазерных устройств, здесь нет жесткого разделения на цветные и черно-белые отпечатки: подсчитывается площадь, занимаемая цветной картинкой, и, если речь идет о небольшом логотипе, цена печати конкретного документа может практически не вырасти.

Кстати, косвенным свидетельством популярности новых МФУ может служить появление совместимых брикетов. Правда, в Xerox их по понятным причинам использовать не рекомендуют, но те, кто пробовал, жутких вещей на форумах не пишут. Ни в коем случае не призываю воспользоваться клонами, просто надо понимать, что китайские умельцы редко клонирует расходники совсем «мертвых» продуктов.

Твердый ответ

Несмотря на все ограничения твердочернильной технологии, искренне хочется пожелать ей успеха. Если игроки калибра Xerox и HP начнут серьезную битву, потребителям от этого уж точно хуже не станет.

Только надо иметь в виду, что в домашних печатающих устройствах твердотельные чернила появятся нескоро, если вообще до них доберутся. Это технология для больших объемов печати, и дома, где основную часть времени принтеры и МФУ работают пылесборниками, ей делать нечего. Тем не менее, если хочется быть оригинальным, можно приобрести самый дешевый из «твердотельников» — Xerox Phaser 8560. Он печатает до 30 страниц формата А4 в минуту (неважно, черно-белых или цветных), стоит от 35 000 рублей, а комплект брикетов на 1000 листов обойдется примерно в 3300 рублей.

Материал написан по заказу портала 3DNews.ru