Pentru a răspunde așteptărilor crescânde ale consumatorilor, inginerii și designerii fac progrese constante în ceea ce privește viteza și durabilitatea pe care le au imprimantele, precum și calitatea imaginilor reproduse.
În prezent există cel puțin șase tipuri de echipamente pentru imprimare color ce pot furniza printuri la calitate fotografică sau aproape fotografică.
Ideea imprimantelor cu jet de cerneală a apărut în 1977 în urma unei greșeli „fericite”. Un cercetător a ținut din neatenție un pistol fierbinte de lipit lângă o seringă plină cu cerneală, iar pe măsură ce aceasta a atins o anumită temperatură a țâșnit prin vârful seringii. Această întâmplare a condus la ideea pulverizării unor picături mici de cerneală pe substratul din hârtie, cunoscută ca principiul „non-impact” pe care se bazează toate imprimantele inkjet de astăzi. Majoritatea acestor echipamente utilizează o metodă de imprimare pe bază de căldură și conțin sute de duze cu deschiderea mai mică decât grosimea unui fir de păr. În spatele fiecărei duze este un mic rezervor de cerneală lichidă, iar în spatele rezervorului se află o rezistență care încălzește cerneala din rezervor. O dată încălzită, cerneala țâșnește prin duze sub formă de mici picături și ajunge pe suportul de imprimare.
Unele imprimante cu jet de cerneală au la bază o variație a metodei termice numită sistem piezoelectric. Astfel în locul rezistenței de încălzire, fiecare duză este conectată la așa-numitul cristal Piezo – o structură minusculă ce reacționează la o sarcină electrică. Când curentul trece prin cristalul piezo, acesta se flexează și astfel forțează picătura de cerneală să iasă prin capătul duzei.
Pentru că duzele pot conține cerneală în culori diverse, tehnologia inkjet s-a adaptat foarte ușor la imprimarea în policromie. Primele imprimante color disponibile pe piață aveau cartușe pentru cyan (albastru), magenta (roșu) și yellow (galben), din amestecul cărora puteau fi obținute mii de nuanțe. Este de remarcat lipsa cartușului pentru black (negru). Însă imprimantele cu jet de cerneală amestecau albastrul, roșul și galbenul pentru a obține o nuanță foarte închisă de maro pe care ochiul uman o percepea ca fiind negru.
Imprimantele de astăzi sunt prevăzute cu încă două nunțe deschise de magenta și cyan, care măresc paleta de culori făcând posibilă crearea de imagini mai subtile și mai realiste. Culorile sunt amestecate fie în rezervorul din spatele duzelor fie direct pe substratul de imprimare prin procesul de stratificare, adică prin imprimarea unei culori peste altă culoare pentru a obține o nuanță nouă.
Pe de o parte, tehnologia inkjet are două avantaje semnificative pentru utilizatori: poate reproduce imagini la o calitate înaltă, iar costurile de achiziție sunt scăzute. Pe de altă parte, deși producătorii de echipamente îmbunătățesc în mod constant timpul alocat pentru procesul de imprimare, acesta este încă lent în comparație cu productivitatea imprimantelor laser.
Așa cum se poate observa din denumire, imprimarea cu laser este foarte diferită de sistemul de printare cu jet de cerneală. O imprimantă laser alb-negru transpune imaginea în biți, adică într-o serie de mici pătrate foarte asemănătoare pixelilor care compun o imagine digitală. Apoi întră în joc laserul, care trece de-a lungul unui fotoreceptor încărcat electrostatic– cunoscut și sub denumirea de „tambur” – trimițând un fascicul de lumină către fiecare bit care ar trebui să fie negru și ocolind zonele în care hârtia ar trebui să rămână albă. Lumina laserului lasă o sarcină electrică pozitivă, ceea ce creează o imagine în oglindă a documentului original pe tambur. Acesta este modul în care imaginea este captată. Apoi tamburul trece printr-o baie de particule foarte fine de pulbere încărcate negativ – cunoscută sub denumirea de „toner”. Porțiunile tamburului care sunt încărcate electrostatic atrag particulele de pulbere, iar în momentul în care hârtia – încărcată negativ – intră în contact cu tamburul atrage tonerul și astfel imaginea este transferată. La final căldura topește tonerul care conține cantități mici de ceară, fiind fixat pe hârtie cu ajutorul presiunii aplicate.
Imprimantele laser color funcționează pe același principiu, cu excepția faptului că fiecare culoare este imprimată ca imagine separată. Acest lucru înseamnă că toți biții magenta sunt înregistrați și tipăriți, apoi cei cyan, galbeni și în cele din urmă cei negri. Culorile sunt fie amestecate pe pagină fie produse – în cazul modelelor mai puțin costisitoare – prin alternarea punctelor mici de culori diferite. De exemplu, nuanțele de verde sunt produse prin imprimarea învecinată a punctelor de albastru și galben.
Imprimantele cu laser prezintă mai multe avantaje. În primul rând, costul aferent procesului de imprimare este scăzut datorită faptului că tonerul este ieftin și aderă foarte bine chiar și pe hârtia mai slab calitativă. În al doilea rând, imprimantele cu laser sunt extrem de rapide. Cu toate acestea au și dezavantaje: costurile inițiale sunt ridicate, iar întreținerea poate fi costisitoare. Imprimantele color cu laser necesită o mentenanță regulată, care implică înlocuirea tamburilor și a cartușelor cu toner. În plus procesul de imprimare cu laser utilizează cantități mari de energie și produce ozon – o sursă de poluare a mediului înconjurător.
Concepute pentru graficienii profesioniști, imprimantele pentru sublimare funcționează la fel ca echipamentele inkjet, cu excepția faptului că ajung la temperaturi atât de ridicate – de peste 500 de grade Celsius – încât cerneala se transformă în vapori, care sunt absorbiți de substratul de imprimare. Cu cât temperatura este mai mare cu atât nuanțele obținute vor fi mai intense. Imprimarea se face succesiv cu fiecare culoare, începând cu cea mai deschisă și terminând cu cea mai închisă, pentru fiecare pixel obținându-se un spectru larg de nuanțe.
Metoda sublimării produce imagini de cea mai bună calitate, însă prezintă și câteva dezavantaje. În primul rând echipamentele sunt foarte scumpe, costând de 10 sau 20 de ori mai mult decât o imprimantă cu jet de cerneală. În plus necesită o hârtie specială, ceea ce reprezintă un cost suplimentar. Și nu în ultimul rând, procesul de imprimare este puțin mai lent.
Asemănătoare cu echipamentele pentru sublimare, imprimantele pentru transfer termic utilizează cerneluri termofuzibile care aderă la substrat datorită sursei de căldură emisă de imprimantă.
Una dintre componentele principale în cazul imprimantelor pentru transfer termic este ribonul care conține cerneala. Acesta este compus din backcoating, un înveliș ce are rolul de a proteja capul de imprimare împotriva forței de frecare și a încărcării statice. Backcoating-ul este acoperit cu o folie care transferă cerneala pe suprafața de imprimare.
O altă componentă importantă a imprimantei este capul de printare care conține elemente de încălzire ce pot fi acționate electric individual, topind astfel cerneala de pe ribon și transferând-o pe material prin intermediul foliei care acoperă backcoating-ul. Densitatea elementelor de încălzire individuale și frecvența de comutare a temperaturii sunt factorii care stabilesc rezoluția imaginii imprimate.
Și tot la fel ca echipamentele pentru sublimare, imprimantele pentru transfer termic sunt costisitoare atât în ceea ce privește prețul de achiziție cât și consumabilele.
O altă metodă de imprimare color este cea în care se utilizează cerneala solidă. În acest caz batoanele de cerneală pe bază de ceară sunt încălzite într-un rezervor până când ajung în formă lichidă. Apoi toate cele trei culori – cyan, magenta și galben – sau patru – cyan, magenta, galben și negru – sunt depuse pe un cilindru de transfer unde se amestecă pentru a forma o imagine în oglindă a imaginii finale. După aceea hârtia este rulată peste tambur și se imprimă imaginea finală.
Imprimantele cu cerneală solidă pot fi considerate un compromis între sistemele cu jet de cerneală și cele cu laser. La fel ca imprimantele cu laser au avantajul de a fi rapide, iar consumabilele sunt relativ ieftine. Nici costul de achiziție nu este unul ridicat. Cu toate acestea, imprimantele cu cerneală solidă nu oferă același nivel de calitate ca imprimantele cu laser sau cu jet de cerneală.
Imprimarea termo-autocromă a fost inițial tehnologia care a stat la baza aparatelor fotografice digitale. Hârtia specială utilizată pare a fi albă la prima vedere, dar de fapt este acoperită cu trei straturi de cerneală sensibilă la lumină – cyan, magenta și galben – fiecare fiind activată la o anumită temperatură. Pe măsură ce hârtia termosensibilă trece prin imprimantă, microrezistențele conținute de capetele de imprimare încălzesc hârtia activând rând pe rând culorile ascunse – mai întâi galben, urmat de magenta și cyan. Apoi o lumină ultravioletă trece prin hârtie „fixând” culorile, adică împiedicând developarea cernelei inactive.
Metoda imprimării termo-autocrome este mai complexă decât cea cu laser sau cu jet de cerneală și produce printuri la o calitate superioară, însă are o utilizare foarte limitată deoarece poate imprima doar pe hârtie specială, termosensibilă.
Nicio imprimantă nu îmbină perfect toate aspectele esențiale precum prețul de achiziție, costul cernelurilor și al hârtiei, viteza de imprimare și calitatea printurilor. Anumite imprimante funcționează bine cu hârtie ieftină, însă nu pot oferi un rezultat de înaltă calitate. Altele au o viteză ridicată de imprimare, dar nu pot reproduce culorile subtile care fac o imagine să pară realistă.
Companiile pentru care viteza și costurile de producție reduse sunt importante vor prefera întotdeauna imprimantele cu laser sau cu cerneală solidă. Fotografii profesioniști și artiștii grafici – pentru care calitatea imaginii este vitală – vor investi în imprimantele pentru sublimare sau pentru transfer termic. În ceea ce privește business-urile mici, sistemele de imprimare termo-autocromă sau cu jet de cerneală reprezintă în general cea mai bună combinație între preț și calitate.
