LASERSKI TISKALNIKI

Le malokdo se spominja, kako velik, celo revolucionaren korak je naredilo podjetje Apple, ki je sredi osemdesetih predstavilo prvi laserski tiskalnik z imenom LaserWriter. Tako rekoč čez noč so na delovno mizo prinesli tehnologijo, ki so jo dotlej za velike denarje ponujale le tiskarne.

Mehanika

Elektronika

Vmesniki

Opisni jeziki

Gonilniki

 

MEHANIKA

Srce vsakega tiskalnika sta osvetljevalna in tiskalna enota (pogosto ju imenujemo valj ali boben) in enota z barvilom  ("toner").  Z izdelavo slike na bobnu se uporablja laserski žarek, ki ga mehanika na pravo mesto usmerja s sistemom zrcal in prizem. Boben nato nanese barvilo na naelektren list papirja. Barvilo, ki je v obliki zelo zelo drobnega prahu, na papirju potuje skozi grelec, ki z visoko temperaturo (cca. 193° C) prašne delce učvrsti na papir. Nekateri proizvajalci (predvsem japonski Oki) namesto laserja uporabljajo posebne svetleče diode, ki so namesto točkastega vira svetlobe (laserja) postavljene v vrsto po celotni dolžini valja. Tako delovanje v teoriji omogoča natančnejšo postavitev pik in zato enakomerno ostro sliko na celotni površini papirja. Toda v praksi so razlike sorazmerno majhne.

Sodobni laserski tiskalniki podpirajo tisk z ločljivostjo vsaj 600 X 600 pik na palec. Še vedno pa je izziv za proizvajalce  večja ločljivost 1200 X 1200 pik na palec, ki zahteva izjemno natančno mehaniko, primerno barvilo in zmogljivejšo elektroniko.

Kaseta z barvilom in valj sodita med najbolj občutljive dele, ki se s časom obrabijo in jih je treba za razliko od ostanka tiskalnika občasno menjati. Žal je ta potrošni material precej drag, zato je zaželeno, da lahko z enim kompletom natisnemo čim več strani. Pristop proizvajalcev je precej različen. Nekateri tiskalno enoto in kaseto z barvilom prodajajo kot nedeljivo celoto, ki je lažja za zamenjavo, vendar hkrati dražja, poleg tega pa moremo na primer zavreči osvetljevalno enoto, ki je lahko še povsem dobra, a neuporabna zaradi porabljenega barvila. Cenovno se bolje obnese pristop, pri katerem sta ti dve enoti ločeni, pri nekaterih pa je celo modul za nanašanje barvila ločen od samega rezervoarja, kar je cenovno najbolj učinkovito. Najdlje so šli pri Kyoceri, pri kateri so razvili še posebej vzdržljive valje, ki trajajo deset ali dvajsetkrat dlje od navadnih, zato jih skoraj ni treba menjati v življenjski dobi tiskalnika. Menjati je treba le barvilo, kar za uporabnika pomeni zelo nizko ceno na izpisano  stran.

Shema delovanja laserskega tiskalnika

!!!  Ogled animacije  !!!

Posebno poglavje predstavljajo barvni laserji, pri katerih je postopek tiska precej bolj zapleten kakor pri črno-belih laserjih. Namesto enega barvila imamo opravka s štirimi. Vsako barvilo je v svojem rezervoarju, kar seveda zavzema precej prostora. Pri barvnih laserjih imamo dva principa delovanja mehanike, ki se precej razlikujeta. Prvi uporablja le en boben, barvilo pa se nanaša v štirih prehodih. Pri vsakem prehodu se na boben nanesejo pike posamezne barve, ki na koncu tvorijo barvni izpis. Posledica takega delovanja je precejšnja razlika v hitrosti tiskanja barvnih strani v primerjavi s črno-belimi, saj se slednje obdelujejo štirikrat hitreje. Lexmark pa je predstavil prvi barvni laser, ki ima namesto enega kar štiri bobne, od katerih vsak nanaša svojo barvo. Kompleti za posamezno barvo so postavljeni v vrsto, na papir pa nanašajo barvo sočasno. Pri takem delovanju je hitrost tiska v barvah enaka kakor pri črno-belem tisku, pri katerem namesto štirih valjev v vrsti deluje le eden.

Poleg tega barvni laserski tiskalniki uporabljajo med procesom tudi posebno olje, v primerjavi z navadnimi črno-belimi laserji pa imajo vsi sestavni deli, vključno z bobni, grelci in drugimi, krajšo življenjsko dobo.

Zaradi visoke cene prav barvilo odločno vpliva na ceno tiskalnika, pa tudi na ceno posameznega izpisa. Pri analizi podatkov smo prišli do spoznanja, da številni proizvajalci uporabljajo trik, ki za končnega kupca ni najbolj prijeten. Ob nakupu k tiskalniku priložijo komplet z barvilom, ki zadostuje za manjše število odtisov od tistega, ki ga pozneje kupimo kot zamenjavo.

 

 

ELEKTRONIKA

Drugi največji sestavni del, ki določa laserski tiskalnik, je njegova elektronika. Gre za specializirani računalnik, ki prek vgrajenih vmesnikov sprejema podatke, opisane v enem izmed podprtih opisnih jezikov, jih v delovnem pomnilniku obdela v rastrsko obliko in nato posreduje mehanizmu, ki sliko dokumenta natisne na papir. Kakor vsak računalnik ima tudi krmilnik laserskega tiskalnika svoj procesor, pomnilnik in sistemski program, ki skrbi za obdelovanje in upravljanje tiskalnika. Poleg ukazov, ki jih dobi s podatki, računalnik običajno krmilimo tudi prek krmilnih modulov na tiskalniku, ki so pogosto sestavljeni iz manjšega zaslona LCD in nekaj krmilnih tipk.

Velikost pomnilnika bistveno vpliva na kakovost in hitrost izpisov. Ker danes kar nekaj tiskalnikov zmore ločljivosti 1200 x 600 pik ali celo 1200 x 1200 pik na palec, je potreba po zadosti velikem pomnilniku precej narasla. Za izpise z ločljivostjo 600 x 600 pik na palec je minimum nekako 2 MB, za 1200 x 1200 pik pa 4 MB. Toda z minimalnim pomnilnikom bomo z visoko ločljivostjo tiskali le besedila in morda majhne slike ali grafikone, za celostranske slike pa potrebujemo večji pomnilnik. Potrebe se sicer razlikujejo od modela do modela, vendar lahko ocenimo, da za ločljivost 600 x 600 pik na palec dobro imeti vsaj 8 MB, za 1200 x 1200 pik na palec pa 16 MB. Kar je več, bo samo pospešilo tisk in odprlo možnosti za uporabo nekaterih dodatnih zmožnosti posameznih tiskalnikov.

Razširitev pomnilnika je precej boljša možnost od uporabe algoritmov za stiskanje podatkov, ki se obnesejo dobro predvsem pri zmogljivejših tiskalnikih, pri katerih lahko pospešijo prenos podatkov, slabše pa se obnesejo pri manjših izdelkih, saj mora procesor med obdelovanjem podatkov sproti izvajati tudi raztezanje. V skrajnih primerih lahko tudi slab algoritem bistveno upočasni tisk.

Posebno poglavje so ponovno barvni laserski tiskalniki, ki zaradi obdelave barv običajno obdelujejo štirikrat večjo količino podatkov. Temu primerno se je treba ravnati tudi pri uporabi pomnilnika. Za osnovne izpise je morda dovolj 16, morda tudi samo 8 MB, vendar se v praksi najbolje izkažejo tiskalniki, ki premorejo med 64 in 100 MB.

 

 

VMESNIKI

V sodobnih laserskih tiskalnikih je vgrajenih več vmesnikov. Prav vsepovsod je prisoten vzporedni vmesnik, ki zagotavlja možnost priključitve na zelo širok spekter računalnikov. Pogosto najdemo v osnovni ceni poleg vzporednega tudi zaporedni vmesnik, vendar je zaradi nižje hitrosti prenosa podatkov zelo malo izkoriščen. Pri nekaterih tiskalnikih (predvsem v spodnjem cenovnem razredu) včasih zasledimo dva vzporedna vmesnika, na katera lahko priključimo več kakor en računalnik. S tem  proizvajalci skušajo predvsem pritegniti majhne pisarne, v katerih sta v uporabi dva računalnika, ampak potreben pa le en tiskalnik.

Med najbolj pogostimi vmesniki je vsekakor omrežni vmesnik Ethernet, predvsem tak s hitrostjo 10 Mb/s in priključkom za kable UTP. Ponekod pa je izbira še precej širša, vključno z vmesnikom Ethernet s hitrostjo 100 Mb/s, vmesnikom Token Ring  in drugimi omrežnimi vmesniki. Sodobni omrežni vmesniki niso zgolj omrežne kartice. Pogosto vsebujejo podporo za več protokolov in v zadnjem času celo za spletni strežnik, s katerim lahko nadzorujemo tiskalnik s spletnim brskalnikom.

Največja novost so zagotovo vmesniki USB, ki jih trenutno pri nekaterih modelih ponuja le Brother. Čeprav zaenkrat uporaba vmesnikov USB omejuje le na uporabo tiskalnikov z okolji Windows 98 in Apple iMac, bo teh vmesnikov v prihodnosti čedalje več. Za sorazmerno nizko ceno namreč nudijo  bistveno hitrejši prenos podatkov, ki meji že na prenos prek omrežnih vmesnikov. Poleg tega je namestitev tiskalnika po vmesniku USB preprostejša kakor pri vzporednem ali zaporednem vmesniku.

 

 

OPISNI JEZIKI

Sestavni del krmilnika je sistemska programska oprema, med njo pa so najpomembnejši tolmači za opisne jezike, s katerimi predstavljamo strani. Danes med laserskimi tiskalniki v večini primerov srečamo le dva jezika, od katerih ima vsak nekaj podrazličic. Najbolj razširjen je opisni jezik PCL (Printer Command Language), ki je plod dela HP-jevih inženirjev in ga danes pozna praktično vsak tiskalnik, z izjemo tiskalnikov GDI. PCL je star toliko kakor tiskalniki LaserJet, torej toliko kakor laserski tiskalniki sploh. Seveda se je tako kakor vsi računalniški jeziki v zadnjih letih precej razvijal, pogosto sočasno s HP-jevo predstavitvijo novih rodov laserskih tiskalnikov. Jezik PCL je danes že dovolj močan in vsaj pri poslovni rabi zlahka tekmuje z zmogljivejšim Postscriptom, od katerega je sicer manj natančen, a hitrejši. To še posebej velja za računalnike z okoljem Windows, ki pri tisku uporablja pisave True Type.

Toda kljub razširjenosti in hitremu razvoju jezika PCL najbolj kakovosten izpis še vedno ponuja opisni jezik Postscript, ki so ga pred davnimi leti razvili pri podjetju Adobe. Za razliko od jezika PCL, ki uporablja kombinacijo rastrskih in vektorskih ukazov, pri predstavitvi elementov Postscript uporablja predstavitev z matematičnimi funkcijami, kar zagotavlja večjo natančnost, ne glede na ločljivost in zmogljivost končne naprave. Zato Postscript uporabljajo tiskalniki z ločljivostmi od 300 x 300 pik na palec do profesionalnih  izdelkov, ki dosegajo 2400 x 2400 pik na palec ali celo več. Adobe je najbrž še bolj kakor Postscriptu znan po tehnologiji matematične predstavitve pisav, ki so jih poimenovali Adobe Type (pogosto imenovane Type I). Za najboljši izkoristek Postscripta je priporačljiva uporaba teh pisav, čeprav sodobni tolmači za Postscript podpirajo tudi pisave True Type. Kakor pri jeziku PCL je tudi Postscript doslej doživel nekaj izboljšav, čeprav manj od HP-jevega jezika.

 

 

GONILNIKI

Ob prizadevanju proizvajalcev, da bi izboljšali mehaniko in elektroniko laserskih tiskalnikov, sta hitrost in kakovost tiska zelo odvisni tudi od priloženih gonilnikov. Pri slabo narejenih in neoptimaliziranih gonilnikih še tako dobra mehanika težko pride do izraza. Gonilniki so tako pomembni, da se z njimi ukvarja presenetljivo veliko število zaposlenih pri vsakem od proizvajalcev. Poleg tega so pomembne izkušnje, saj novejši proizvajalci ob prihodu vsaj nekaj let pogosto zaostajajo za vodilnimi.

Ne smemo pozabiti tudi, da je treba gonilnik napisati za vsak operacijski sistem posebej, kar je za marsikoga velik zalogaj in zato poskrbijo le redki proizvajalci. Vsi imajo gonilnike za okolja Windows (3.1, 95/98 in NT) ter pogosto Macintosh, le redki pa za OS/2, Unix in druge operacijske sisteme. Če potrebujete posebno podporo jo je pametno pred nakupom preveriti. Ker vsi tiskalniki uporabljajo jezik PCL, je sicer delna rešitev, da v operacijskem sistemu uporabimo splošni gonilnik (največkrat HP LaserJet II), vendar bomo ob tem prikrajšani za posebne možnosti posameznega tiskalnika, pa tudi izpis bo pogosto slabše kakovosti.

Tudi če se omejimo le na okolje Windows, so razlike med proizvajalci zelo velike. Nekateri prisegajo na preprostost uporabe in v gonilnikih ponujajo le najbolj preproste nastavitve. Za doma in za poslovno rabo je taka odločitev smiselna, vendar le do neke mere. Pogosto se zgodi, da začnemo pogrešati to ali ono nastavitev, ki bi olajšala delo ali izboljšala izpis. To predvsem velja za določitev gostote rastrov, svetlost tiska, način rasterizacije, ločljivost, uporabo algoritmov, vgrajenih v tiskalnik in drugo.

Na drugi strani pa imamo gonilnike, ki znajo vse to in še trikrat toliko, uporabnik pa se v njih dobesedno zgubi in pogosto sploh ne razume, kaj nastavlja. Izdelava gonilnikov je torej umetnost in proizvajalec mora znati najti kompromis med uporabnostjo in preglednostjo. Le redkim to resnično dobro uspeva, najbolje pa sta se doslej izkazala HP in Lexmark.

Povezave:

http://www.howstuffworks.com/laser-printer.htm?printable=1
http://www.howstuffworks.com/laser.htm?printable=1
http://www.howstuffworks.com/framed.htm?parent=laser.htm&url=http://laser.shows.org/