Технологии в оперативной печати

Копировальные технологии. Сегодня большинство продукции по требованию создаётся с использованием электрофотографических или копировальных технологий. Новые чёрно-белые и цветные копиры включают в себя технологию лазерных принтеров, которая даёт им возможность конкурировать с системами печати по требованию другие технологии могут удовлетворять тем же требованиям. Иногда они напрямую конкурируют с электрофотографией, иногда имеют свои особенности, которые позволяют найти им другие области применения. Среди характеристик по которым можно сравнивать конкурирующие технологии — скорость, стоимость оборудования, затраты на копию, воз, новости тоновой печати, устойчивость изображения и ограничения по носителям данных.

Три технологии, имеющие наибольшие шансы для конкуренции с электрофотографией, это электрография, струй печать и термоперенос. Как можно увидеть из приведённых ниже подробных описаний, сложнее всего отличить от электрофотографии электростатику, потому что электрофотографическая печать использует электростатические принципы. Различие состоит в принципе формирования изображения потребности в специальной бумаге.

Струйную и термопереносную технологию отличить гораздо легче. Струйная печать работает с помощью нанесения бумагу капель чернил одного или нескольких цветов, управляемых в двух координатах отклонения с помощью электрического поля. Она успешно может конкурировать с электрофотографией по затратам на оттиск и по скорости печати. Стабильность цветного изображения при чернилах на водной основе остаётся под вопросом, и качество представляет собой проблему.

Термопечатные принтеры используют воздействие тепла на ленту, покрытую красящим (восковым) слоем, для переноса изображения на бумагу. Все варианты термопереносной печати не дают высокой скорости печати и копирования. Высокое качество термопереноса обеспечивает диффузия красителя в поверхностный слой запечатываемого материала, благодаря устойчивому характеру. Впрочем, это самый дорогостоящий способ печати в смысле расходов на единицу продукции.

Электрографическая технология. Во многих отношениях сходная с электрографической электростатическая технология (или диэлектрическая технология) отличается от неё способом формирования электростатического изображения. В электрофотографии под воздействием света разряжается фоточувствительный барабан, имевший распределённый электрический заряд.

Электрография, напротив, размещает заряд на бумаге со специальным покрытием, где и образуется изображение или точка. Записывающая головка с иглами касается бумаги, покрытой слоем диэлектрика с соответствующим напряжением, и передаёт свой заряд бумаге. Для создания четырёхкрасочного изображения требуется четыре прохода головки.

В большинстве конфигураций заряженное изображение соответствующее цветам переходит на бумагу, последовательно. Этот процесс циклически повторяется, пока не будут напечатаны все четыре цвета. Проявка электростатического изображения идентична той, что происходит в электрофотографии. Впрочем, проявка жидким тонером более предпочтительна для широкоформатной печати, благодаря простоте и меньшим расходам.

Проявление изображения сухим тонером более сложное и дорогое для подобных форматов, так как здесь возрастают сложности с системой проявления магнитной кистью. Как и электрофотография, электрография дает стабильные изображения, устойчивые к воздействию света, воды и механическим повреждениям. Эти изображения содержат тонер с более мелкими частицами полимера (пластика), чем при электрофотографии. Поэтому изображения не выглядят и не ощущаются как покрытые пластиком [2].

Струйная печать. Струйную печать можно подразделить на две основные категории: с непрерывной подачей красителя и капельно-импульсную (капля по требованию, «drор-оn-dеmаnd» (DOD). Непрерывная струйная печать, история которой стартовала в начале 1960;х гг. с записи электрических сигналов на бумагу, использует непрерывную подачу струи жидкости. Природные силы заставляют непрерывную струю случайным образом разбиваться на мельчайшие капельки.

Процесс похож на поливку садовым шлангом. Сначала вода выходит одной струей, но прежде, чем она коснется земли, формируются капли различных размеров. Такое случайное формирование капель плохо для печати, потому что капли не могут аккуратно разместиться на поверхности бумаги. Решение данной проблемы состоит в «стимулировании» распадения струи с использованием высокочастотных колебаний давления, благодаря чему капли формируются предсказуемым и повторяемым образом.

Заряжая каплю электрическим зарядом, в тот момент, когда она отделилась от основной непрерывной струи, и пропуская её сквозь электрическое поле, можно добиться точного контроля попадания капли на бумагу. Капли, которые не попали на бумагу, были отклонены и направлены в систему рециркуляции чернил для дальнейшего использования. Преимущество от использования струйной печати с непрерывной подачей краски состоит в том, что она не даёт жидкости засыхать в соплах.

Капельно-импульсный способ струйной печати (DOD) описан по принципу «масленки». Закрытая камера с маленьким соплом на одном конце, наполненная чернилами, уменьшается в объёме под действием пьезоэлектрического привода. Уменьшение объёма камеры выталкивает жидкие чернила через сопло.

Вариацией на эту тему является термографическая струйная печать (пузырьковая), при которой вместо сокращения объёма камеры жидкие чернила расширяются при нагревании их небольшого объёма, выбрасывая каплю через сопло. Скорость выброса капель в струйных принтерах ограничена приблизительно 20 000 капель в секунду, в основном, из-за сложностей с наполнением чернильной камеры. Повышение скорости капельно-импульсной печати (DOD) требует множества сопел или специальной схемы расположения.

Большинство струйных печатающих устройств, независимо от того, подаются ли чернила непрерывно, или капельно-импульсным способом (drop-on-demand), используют воду в качестве основы для чернил. Вода может испаряться неодинаково и вызывать засорение сопел. Это было главной проблемой в первых устройствах струйной печати. Вода в качестве жидкой основы вызывает и другие проблемы, когда взаимодействует с бумагой.

Подтекание чернил в бумаге увеличивает пятна, иногда случайным образом, приводя к плохому качеству печати. Для полноцветной печати проблемы взаимодействия чернил и бумаги встают особенно остро, так как формирование цвета требует, чтобы капли чернил накладывались друг на друга. Это увеличивает количество чернил, которые абсорбируются бумагой.

Дополнительную проблему для цветной печати представляет краситель (пигмент). Он должен находиться на верхнем слое бумаги, чтобы обеспечить насыщенный цвет. Чтобы добиться этого, некоторые производители разработали специальную бумагу для струйной печати. Эти факторы — главная причина того, что струйная печать не работает с обычными бумагами. печать электрографический полиграфия Особое преимущество жидких чернил состоит в их способности создавать высококачественные цветные диапозитивы. Их высокое качество является следствием использования красителей, а не частичек пигмента, как при термопереносной печати. Частички пигмента рассеивают свет, что приводит к созданию на проецируемом диапозитиве более тёмного и менее насыщенного изображения по сравнению с его бумажной копией.

Устойчивость изображения — важная проблема струйной технологии.

Цветные изображения, созданные при помощи чернил на водной основе, как правило, очень чувствительны к попаданию на них воды. Большинство чернил для струйной печати используют красители, а они, как известно, могут выцветать. Главный вопрос: как долго изображение сохранит свой оригинальный цвет. Продукция некоторых систем струйной печати выцветает при офисном освещении уже через несколько месяцев, зато продукты других систем показали лишь незначительное изменение цвета через годы. Заботливое приготовление чернил на водной основе — залог повышения устойчивости изображений, созданных струйной печатью.

Засорение сопел, влекущее за собой сложный и дорогостоящий уход за записывающими головками, в основном, преодолено в новых системах. Для больших тиражей струйная печать, возможно, самый серьёзный конкурент электрофотографии, большей частью по причине более низких затрат на печать. Большие объёмы печати снижают расходы на специальную бумагу, а чернила в основе своей недороги [3].

Термоперенос. Технология многокрасочной печати, у которой наблюдается значительный рост продаж? это печать с термопереносом.

Термографическая печать имеет разнообразную историю, но сейчас эта технология сводится к двум формам, в зависимости от репродукционного материала:

• — восковой термоперенос, при котором репродукционным материалом является пигментированный «Воск»;
• — термический перенос красителя, при котором репродукционный материал содержит цветной краситель.

Основными компонентами устройств термического переноса являются:

• — термическая записывающая головка, состоящая из матрицы маленьких нагревательных элементов, расположенных с частотой от 200 до 300 на дюйм;
• — донорный лист, передающий чернила-краситель — источник красящего пигмента изображения;
• — лист бумаги или принимающего материала;
• — прижимной валик.

Электрический ток, проходящий через нагревательные элементы термической записывающей головки, в результате сопротивления нагревает их. Термическая головка плотно касается донорного листа. Это обеспечивается прижимным валиком напротив головки. Когда репродукционный материал нагревается (примерно до 100 градусов С), воск начинает плавиться. В случае термического переноса красителя нагрев переносит краситель на бумагу.

Восковой термический перенос имеет только два уровня: чернила переносятся или чернила не переносятся на бумагу.

При термическом переносе количество красителя, переносимого на принимающий материал или бумагу, зависит от количества энергии нагревания.

Размер изображения и формат печати для обоих методов ограничен размерами записывающей головки и механизма, приводящего в движение валик с передающим чернила листом и бумаги. Размер головки в 11 дюймов, кажется, максимальный из имеющихся размеров, хотя возможны более крупные записывающие головки. Ни одна из технологий термопереноса не может работать с обычной бумагой [4].

Восковой термический перенос. Восковой термоперенос несколько дороже струйной печати. Высококачественный термический перенос красителя, с его бумагой со специальным покрытием и рулоном с многослойным красителем, значительно более дорог. Термоперенос характеризуется низким коэффициентом использования материала. Только от 30% до 60% каждого из красящих слоев переносится на запечатываемый материал. Остатки выбрасываются.

Термический перенос красителя. Термический перенос красителя — непрерывный процесс. Благодаря способности переносить различное количество красителя в зависимости от общей энергии нагрева, он не требует техники растрирования. Действительно, если количество уровней является достаточным, около 32 или более, изображение разрешением 200 dpi сойдет за «фотографическое качество».

Термоперенос красителя называется также «диффузией красителя» и «сублимацией красителя» в попытке объяснить процесс перехода молекул красителя с донорного на принимающий лист. Технология термопереноса красителя может быть многообещающей в некоторых новых сферах применения, включая вывод из видео/электронных камер, допечатную цветопробу и получение изображения в медицине.

Тем не менее, в добавление к высоким расходам существуют и большие затраты времени на выполнение: печать формата, А занимает 3 минуты. Более высокая скорость работы с обычной бумагой по сравнению с проблемами в достижении высшего качества могут привести к интересной борьбе на узком рынке, где пересекаются области применения струйной и термопереносной печатью [5].