Tlač (počítače)

Pod pojmom tlač vo výpočtovej technike rozumieme prenesenie výsledku spracovania informácií v textovej alebo grafickej forme na vhodné médium (zvyčajne papier). Tlačiareň môže fungovať aj samostatne (procesorom vybavená tlačiareň), kedy si podklad tlače prečíta z vloženého média (flash karta, USB kľúč, fotoaparát, ...) a interaktívne ho vytlačí bez predchádzajúceho prenosu do počítača. Do kategórie tlač v počítačovej technike spadajú aj iné zariadenia schopné tlače (fax, multifunkčná tlačiareň ...)

Spôsob tlače

Spôsob tlače závisí na použitej tlačiarni. Zvyčajné metódy a spôsoby tlače:

Otláčanie farbiacej pásky.

Atrament je uložený na páske odkiaľ sa prenáša na podklad pritlačením pásky na jeho povrch. Týmto sa z pásky uvoľní atrament a na papier sa otlačí tvar predmetu, ktorý pásku pritlačil - tvar písmena, alebo bodka (pri ihličkových tlačiarňach). Pod médiom na ktoré sa tlačí (papier) je umiestnený gumený valec zabezpečujúci rovnomerné otlačenie. Farbiaca páska je husto tkaný (aby sa štruktúra pásky neprenášala na papier) textilný pruh napustený atramentom (čiernym, alebo farebným). Niekedy sa vyrábajú aj dvojfarebné pásky, kde horná časť je čierna (modrá) a dolná červená. V prvopočiatkoch farebnej tlače sa vyrábali aj viacfarebné pásky (viacero farebných pruhov).
Páska je uložená alebo voľne – navinutá na cievkach, alebo je uložená v tlačovej kazete v podobe nekonečného pruhu. Páska sa priebežne posúva, tak, aby sa netlačilo na jednom mieste pásky. Ak je páska na cievkach, pri tlači sa postupne prevíja z jednej cievky na druhú, po ukončení sa mechanizmus prepne, a páska sa navíja späť. Ak je páska v kazete je z jej jedného konca vyťahovaná a do druhého konca vťahovaná. Dôvodom prevíjania pásky je, že páska v mieste úderu „vyčerpala“ atrament. Atrament na toto miesto postupne vyvzlína z okolia, a na to potrebuje čas, keďže atrament je relatívne hustý. Keď sa vytlačené miesto vráti späť pred hlavu je už znova napustené atramentom. Zároveň prevíjanie zabezpečuje rovnomerné opotrebovanie pásky. Niekedy sa páska v kazete pri jej prevíjaní zároveň aj otáča, tlačiareň tlačí na hornej polovici pásky a po jej pretočení na jej spodnú polovicu.
Výhoda tohto spôsobu tlače – veľmi nízke náklady na tlač. farebné pásky majú veľmi dlhú životnosť a sú lacné. Páska sa po spotrebovaní atramentu musí vymeniť (nesmie sa napúšťať novým atramentom), pretože je aj mechanicky opotrebovaná. a hrozí (u ihličkových tlačiarní) že ihlička pri tlači prerazí pásku, uviazne v nej, a nasledujúci pohyb pri jej prevíjaní spôsobí zlomenie ihličky. Ihlová hlava je najdrahšou časťou tlačiarne. Niekedy sa používa aj plastová páska s tuhým atramentom. Takáto páska sa späť neprevíja, po jej prvotnom otlačení sa páska vymení.

Otláčanie prepisujúceho papiera

Táto metóda tlače sa používa alebo samostatne, alebo v kombinácii s metódou otláčania farbiacej pásky. V prvopočiatkoch sa používal uhľový papier (tenký papier na jednej strane potiahnutý tuhým atramentom na báze grafitu vo formáte, aký má papier na ktorý sa tlačí). Princíp tlače je rovnaký, ako pri otláčaní pásky. Uhľový papier je stranou s atramentom položený na obyčajný papier. Úderom (tlakom) na jeho vrchnú stranu sa atrament otlačí na spodný papier. Výhodou tejto technológie je, že je možné ukladať viaceré vrstvy uhľového a klasického papiera na seba (počet vrstiev záleží na robustnosti tlačiarne). jedným prechodom tlačiarne teda vytlačíme viacero kópií jedného dokumentu. Ak použijeme kombináciu s otláčaním farbiacej pásky, potom prvý papier je klasický a ďalšie vrstvy sú zložené kombináciou uhľový a obyčajný papier. Uhľový papier a po ukončení tlače vyhodí. Nevýhodou použitia uhľového papiera sú „špinavé ruky“, navyše uhľový papier je nerecyklovateľný a pri jeho primiešaní ku klasickému papieru na recyklovanie ho znehodnotí.. Vyrába sa aj „uhľový papier“ v iných farbách ako čierny (modrý, červený, zelený ...).

Chemický papier

Nevýhody uhľového papiera boli potlačené použitím papiera chemického. Chemický papier je papier napustený, alebo potiahnutý chemickými látkami, ktorých reakcie na tlak, teplo, alebo vzájomné reakcie viacerých zložiek sa využívajú na zobrazenie tlače.
Papier reagujúci na tlak sa zafarbí, keď naň pôsobí tlak, alebo úder. Tento papier sa dá použiť v ihličkových, alebo typových tlačiarňach priamo, po odstránení farbiacej pásky. Otláčaním papier na mieste tlaku zmení farbu (čierna, modrá, červená ...).
Vzájomne reagujúci papier (samoprepisujúci papier), je papier ktorého horná strana je potiahnutá chemikáliou, a spodná strana inou chemikáliou. Ak sa takéto papiere poukladajú na seba a pôsobí na ne tlak (úder) látky sa v mieste tlaku premiešajú a vznikne chemická reakcia ktorá zmení farbu papiera. Takéto papiere je možné ukladať na seba vo viacerých vrstvách (viacero kópií naraz pri jednej tlači). Na vrchnú stranu takéhoto papiera je možné tlačiť aj v tlačiarňach s otláčaním pásky.

Priame striekanie atramentu

Atrament je vo forme kvapaliny uložený v zásobníku. Z tohto zásobníka je prečerpaný do trysky tlačovej hlavy a vo forme mikrokvapky vystrelený na povrch média (papiera). Tlač je teda nekontaktná (hlava sa nedotýka média (papiera). Atrament môže byť vystrelený termicky, alebo mechanicky. Pri termickom spôsobe (Canon, HP, Lexmark) atrament má schopnosť meniť pri zahriatí svoj objem. Lokálnym zahriatím atramentu vznikne ráz, ktorý kvapky z trysky vystrelí. Pri mechanickom spôsobe (Epson) je v tryske umiestnená piezoelektrická pumpa, ktorá svojim pohybom vytvorí rázovú vlnu. Tá spôsobí vystrelenie atramentu z trysky. Výsledok je rovnaký – mikrokvapka dopadne na povrch média a vytvorí bod. Bod je veľmi malý (rádovo stotina milimetra). Tlačová hlava obsahuje viacero trysiek (aj rádovo desiatky) uložené v sadách pre každú farbu zvlášť. Jedným prechodom teda tlačiareň vytlačí body rôznych farieb. Veľkosť kvapiek umožňuje ich prekrývanie a ukladanie takým spôsobom, že na povrchu sa vytvoria oblasti rôznych odieňov farieb (tisícky odtieňov pri použití štyroch základných farieb čierna, modrá, žltá a červená). Ak použijeme na tlačenie viacero farieb dosiahneme fotorealistickú tlač (milióny odtieňov). Tlačiť je možné na rôzne médiá (papier, fólie, priesvitky, chemicky upravovaný papier - fotopapier, nažehľovací papier, CD a DVD s nanesenou vrstvou pre tlač (printable CD, DVD)...). Pri tlači na klasický papier, keďže sú kvapky malé prekáža aj povrchová štruktúra papiera. Pre veľmi jemné a fotorealistické tlače sa používa chemicky upravený papier s nanesenou vrstvou chemicky reagujúcou s kvapkami farby. Dosiahne sa tým lepšie podanie farieb, vyššia ostrosť, vodostálosť, efekt fotografie (lesklé, polomatné, matné) ... Cena tlačiarní s vysokým rozlíšením, farieb a médií pre tlač fotografií neustále klesá, takže už je možné za prijateľnú cenu tlačiť týmto spôsobom fotografie aj doma.

Tlač práškovou farbou

Využíva sa podobný princíp ako v kopírovacích strojoch. Obraz je opticky (najčastejšie laserom, alebo sústavou LED diód) nasvietený na fotovalec (kovový valec s nanesenou polovodičovou svetlocitlivou vrstvou - obvykle selén). Fotovalec je vysokonapäťovo nabitý – na jeho povrchu sa nachádza rovnomerné elektrostatické pole. Osvetlením miest na valci sa tento na konkrétnom mieste vybije – vzniknú miesta bez náboja a miesta s nábojom. Na valec je nanesená vrstva jemnej práškovej farby – tonera. Ten je tak isto elektrostaticky nabitý opačným nábojom, ako má valec. Čiastočky prášku sú elektrostaticky pritiahnuté na miesta s opačným nábojom. Tak na valci vznikne obraz tlačenej predlohy. Ten je znova elektrostaticky nanesený na papier. Papier prejde pomedzi vypaľovacie valce, ktoré roztavia na papieri nanesený toner a „zapečú“ ho do jeho povrchu. Výhodou je časovo stálosť a kvalita vytlačeného dokumentu. Cena za vytlačenú stranu patrí k najnižším. Je možná aj farebná tlač.. farebná prášková (laserová, LED ...) tlačiareň má jednotky pre každú farbu zvlášť (4 jednotky pre 4 farby. Spoločný je fotovalec (niekedy vo forme fotocitlivej fólie), optická jednotka (jednotka nasvieťujúca obraz dokumentu na fotovalec) a vypaľovacia jednotka. Na fotovalec sa klasickým postupom nanesú postupne všetky požadované farby. Spoločný už viacfarebný obraz sa nanesie na papier a zapečie vo vypaľovacej jednotke. Nevýhodou je dlhá príprava tlače. Jednotky pre farby sú buď umiestnené za sebou (vtedy má každá jednotka aj vlastný fotovalec) – papier postupne prechádza cez jednotlivé jednotky a na konci sa vypáli, alebo v karuseli – jednotlivé jednotky sa postupne otáčajú do miesta nanášania – spoločný fotovalec. Týmto spôsobom tlače nie je možné dosiahnuť rozlíšenie atramentových tlačiarní (max 1200 dpi), atramentové aj viac ako 4800 dpi.

Termická tlač – termopapier.

Tlačiareň (alebo zariadenie schopné tlače) tlačí na papier s nanesenou chemickou vrstvou reagujúcou na teplo. Miesto lokálne zahriate nad určitú teplotu zmení svoju farbu. Tlačí sa pomocou tzv. termohlavy, čo je keramická platňa s nanesenými plôškami odporového materiálu a kontaktami privádzajúcimi k plôškam elektrickú energiu. Plôšky sú uložené v línii (riadku) na celú šírku tlačeného papiera. Rozlíšenie tlače je teda dané počtom odporových elementov v riadku. Prechodom elektrického prúdu sa plôška nahreje. Masívna keramická platňa umožňuje dobrý odvod tepla pri chladnutí plôšky. Termopapier je posúvaný popod termohlavu, tak aby sa termopapier dotýkal odporových plôšok . Zo spodnej strany papier pritláča gumený valec pre čo najlepší kontakt medzi papierom a plôškami na hlave. Naraz sa vytlačí jeden riadok – jedna linka. Posunutím papiera sa hlavy dostanú na ďalšiu linku a proces sa opakuje. Rýchlosť tlače je limitovaná časom potrebným na nahriatie plôšky, časom na vypálenie (zmenu farby) a časom na vychladnutie plôšky. Až potom je možné papier posunúť na ďalšiu linku. Tlač je preto relatívne pomalá. Podľa chemického zloženia termocitlivej vrstvy sa bod farbí na čierno, červeno, modro ..., je možné dosiahnuť aj obmedzený počet odtieňov, podľa teploty vypaľujúcej plôšky resp. dĺžky pôsobenia. Existujú aj „viacfarebné“ papiere, kedy zahriatie na jednu teplotu spôsobí jej zafarbenie na jednu farbu (obvykle červenú) a zahriatie vyššou teplotou zafarbí bod na čierno. Výhodou je nízka cena tlačiarne a celková jednoduchosť konštrukcie, veľmi dlhá životnosť a bezporuchovosť (malý počet pohyblivých dielov). Nevýhodou je rýchlosť tlače a nestálosť tlače. Chemická vrstva na papieri po čase vybledne (tlač sa stratí), tlač je citlivá na slnečné žiarenie, chemikálie, výpary uhľovodíkov, aj pot ľudskej ruky spôsobuje poškodenie tlače. Preto sa používa len pre tlač dokumentov, ktoré nevyžadujú archiváciu. Najbežnejšie použitie je pre tlač dokladov z pokladne (bloček) a vo faxovacích zariadeniach.

Termická tlač – termotransfer

Využíva sa prenos farby z nosiča (pásky, fólie) na papier (či iné tlačené médium - napr. textil) pomocou tepla. Termotransferová hlava lokálne roztaví farbu a tá sa pod tlakom prenesie na papier (termotransfer). Najčastejšie sa táto technológia používa vo faxoch určených pre tlač na obyčajný papier. Nosičom farby je tenká plastová (vinylová) fólia o šírke zodpovedajúcej šírke papiera na ktorý sa tlačí. Fólia je navinutá na rolke. Tlačí sa termohlavou, ako pri termickej tlači, rozdielom je že medzi štandardným papierom a termohlavou je fólia. Lokálnym nahriatím sa farba z fólie prenesie na papier. Spotrebovaná fólia (bez farby sa navíja na druhú rolku). Táto tlač sa používa tiež pre tlač na reklamné fólie, pretože je stála a odolná voči klimatickým vplyvom a oteru. Farba je uložená na vinilovom nosiči – tenkej páske v kazete. Tieto tlačiarne nie sú určené na tlač vysokokvalitnej grafiky, majú malé rozlíšenie a v jednom okamihu môžu mať nainštalované len štyri kazety s farbami. Je s nimi možné jednoducho vyrábať rôzne nálepky a pod. Často je termotransferová tlačiareň kombinovaná s vyrezávacím plotrom, ktorý vytlačené nálepky hneď oreže. Je tiež možné použiť neštandardné farby (zrkadlovo lesklá strieborná alebo zlatá – vytvorí zrkadlovú plochu, svietiace neónové farby ... čo štandardné tlačiarne nezvládajú). Nevýhodou je vysoká cena tlačiarní a farieb.

Termická tlač – termosublimácia

Je technológia, pri ktorej je pevná farba tesne nad povrchom média odparená a následne vsublimovaná do povrchu média. V tlačovej kazete tlačiarne je nosná fólia na ktorej sú vždy za sebou nanesené tri farebné (žltá, purpurová, tyrkysová) plochy obsahujúce pevné častice a následne fólia s ochrannou vrstvou. Papier prechádza tlačiarňou štyrikrát, postupne sa nasublimujú jednotlivé farby, a nakoniec ochranný povlak chrániaci fotografie (pre ne je tlačiareň hlavne určená) pred poškodením. Tlačiareň má obvykle len okolo 300 dpi, čo sa zdá oproti atramentovým 2400 – 4800 dpi málo, ale napriek tomu poskytuje fotorealistickejšie obrázky ako atramentová tlač. Kvalitná termosublimačná tlač je vizuálne bližšia reálnym fotografiám. Každý bod uložený na papier môže mať až 256 úrovní intenzity jednotlivej farby v závislosti na množstve použitého tepla. Táto technológia umožňuje sublimačným tlačiarňam vytvárať až 17 miliónov odtieňov farieb. V čom je tajomstvo. Klasická fotografia sa vytvára nasvietením negatívu na pozitívny svetlocitlivý papier. Negatív nenesie na sebe žiaden raster, žiadne body, len prelínajúce sa farebné plochy. Atramentová tlač je tlačou pevného rastra bodov, ktorý je viditeľné, farby sa neprekrývajú a nezlievajú, nejestvujú mäkké prechody farieb ... Termotransferová tlač produkuje výtlačky s nulovou zrnitosťou, hladkými tónmi, úplne vernými farbami. Technológia je skôr „maľovaním“ ako tlačou. Kvalita tlače smelo konkuruje klasickým fotografiám. Ochranná vrstva je odolná voči chemickým vplyvom (prsty, voda, chemické výpary ...) pretože samotná tlač je málo odolná.