42. Физические принципы нетрадиционных, «цифровых» способов печати.

Цифровая печать – печать без веществ. носителя, которая может обеспечить оперативность, печать по требованию, персонализация. Недостатки: высокая стоим. больших тиражей (500-2000экз – порог рентаб.). Электрофот. (зарядка, запись, проявление, перенов ч/з промежут. цилиндр на бум, очистка, закрепление термосиловое). Лазер – для снятия заряда.1. Формирование изображения - зарядка. «Скрытое» изобр. на поверх. фоторецептора с помощью управляемого источ. света (лазер - «Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation» - «усиление света в результате вынужд. излуч».). Позиционирование светового сигнала на фоторецепторе соответствует запечатыв. изобр. При экспонир. изменяется заряд отд. участков поверхности фоторецептора. 2. Нанес. тонера. Для электроф. – спец. материалы, - тонером. Нанесение тонера - с помощью систем, обеспечивающих перенос мелких частиц тонера (6 - 8 мкм) на фото- рецептор. Частицы тонера - на заряженные участки поверхности фотополупроводн. слоя, происходит формир. изображения. После нанес. тонера на фоторецептор скрытое электростатич. изобр. становится видимым. 3. Перенос тонера (печать). Тонер прямо на бумагу или на промежут. систему, в виде цилиндра или ленты, в большинстве случаев - рямо с фоторецептора на запечатыв. материал. Чтобы перенести заряж. частицы тонера с поверхности барабана на бумагу, - электростатические силы. Они создаются источником коронного разряда с одновременным прижимом бумаги к барабану. 4. Закрепление тонера. Чтобы частицы тонера закреплялись на носителе информации для создания стабильного печатного изображения, необходимо зафиксировать тонер на бумаге. При нагревании бумаги с тонером происходит его оплавление и тем самым закрепление. 5. Очистка. После переноса изображения с фоторецептора на бумагу, на светочувствительном барабане могут находиться остаточные заряды и отдельные частицы тонера. Чтобы подготовить барабан для воспроизведения следующего изображения, необходима механическая «очистка» (нейтрализация) и, кроме того, снятие электрических зарядов на отдельных его участках. Поверхностные заряды нейтрализуются коронным разрядом (который вырабатывается лазером). После этого поверхность барабана - электрически нейтральной и без частиц тонера. Электрофот. - без печ. формы с печ. элементами. Скрытое электростат. изобр. - на фотополупроводн. слое каждый раз, когда надо получить отт. с оригинала. Поэтому при использовании бесконтактных способов печати можно получить большие искажения в воспроизведении оригинала по сравнению со способами печати с печатной формой. Однако, в процессе печати можно получать один за одним абсолютно разные оттиски. Отпадает необходимость изготавливать для каждой новой полосы традиционную печатную форму. Самые маленькие тиражи (до 1) будут выгодны – печать по требованию. Кроме того, для одной брошюры можно последовательно печатать отдельные страницы от первой до последней, затем также отпечатать страницы для второго экземпляра и т.д. Возможна, персонал. каждого издания, т. е. измен. части печ. изобр. - внесение адреса или дополн. информации, специальной для каждого адресата. Непрер. стр. печать. – печат. головка непрерывно выстреливает капельками краски на бумагу. Поток краски, поступ. в печат. головку, разбивается на капельки под воздействием вибрации сопла. Вылетающие из сопла электрода капельки заряжаются и пролетают ч/з отклоняющую систему, в которой действует электрическое поле высокого напряжения. Т.к. капельки получили заряд, то под действием эл. поля они меняют свою траекторию. Капельки краски - на бумагу в нужном месте, либо летят в уловитель. Главное преимущество - получать на отпечатке многокр. изображения насыщ. цвета и выс. качества. Но! - высокие затраты на материалы (чернила), сложность в обслуживании оборудования, дороговизна. Импульсная (прерыв.) стр. печати. - головки - асинхронные устройства. Отдельное сопло печатающей головки выстреливает краску только тогда, когда получает сигнал от управляющей системы (по требованию - on demand). Устройства импульсного типа имеют рядом с соплом маленькую камеру, в которой в нужные моменты создается избыточное давление. Источником избыточного давления м.б. кристалл пьезоэлектрика, действующий как микропоршень, либо тепловой импульс, под действием которого образуется пузырек мгновенно испаряющихся красок. Избыточное давление выталкивает из камеры капельку краски, и та, пролетая через зазор м/у соплом и бумагой, капелька за капелькой, точка за точкой (а точнее, клякса за кляксой) формирует изображение отпечатка на запечатываемом материале. Пузырьк. (тепловая) стр. имп. печ. - печатающая головка, с кот. связаны и другие электромеханические «органы». В таких печатающих устр. изобр. на отпечатке создается при попадании на бумагу множества капелек краски, вылетающих из тончайших сопел с микроскоп. отверстиями. В стенку сопла встроен нагрев. элемент. При подаче электр. импульса t нагрев. элемента резко возрастает, и в результате краска, наход. в контакте с нагрев. эл, - испаряется. Расширение пара - ударную волну. Под действием давления капелька краски буквально «выстреливается» из сопла. После выстрела красочный туман конденсируется, а в сопле - зона пониженного давления, под действием которого всасывается новая порция краски. Достоинство - простота конструкции сопел. Низкая стоимости изготовления: высокая надежность каждого сопла; упрощенная конструкция головки уменьшает размер печатающего узла, поскольку не требуется замена сопел; тонкие и конструктивно простые сопла могут располагаться плотнее и ближе др к др.

Печатающие головки могут различаться расположением нагрев. элемента в головке - сбоку или сзади сопла. Важным фактором в этом случае - структурно-мех. и печатные свойства краски. Краска на отпечатке - быстро высыхают, не разбрызг. и не растекаются по поверхности материала. Пьезоэлектрическая стр. имп. печ. В пьезоэлектрических головках избыточное давление в камере с краской создается с помощью диска из пьезоэлектр. материала, который изменяет свою форму (выгибается) при подаче на него эл. напряжения. Выгибаясь, диск, кот. служит одной из стенок камеры, ум. ее объем. Под действием избыт. давления капля жидкой краски вылетает из сопла. Epson. Магнитография. феррография, - получения отпечатков при помощи магнитного порошка. Наиболее часто М. реализуется по схеме с промежут. магнитным носителем. В качестве носителя изображения - намагничивающийся цилиндр, состоящий из немагнитного сердечника, покрытого Fe-Ni- слоем. Далее слой Co-Ni-P , а затем защитный слой, который обеспечивает износостойкость. Формирование изображения производится посредством магнитных пишущих головок. Они изменяют направленность магнитных диполей в верхнем слое магнитного материала. На схеме печатающего устройства промежуточным носителем служит магнитный барабан, по окружности которого последовательно расположены магнитные записывающие головки, узел проявления, прижимной ролик, узел очистки и стирающая головка. В процессе работы устройства магнитный барабан вращается равномерно; в его магнитном слое образуется скрытое магнитное изображение записываемого знака в виде мозаики из отдельных магнитных отпечатков, созданных соответствующими магнитными головками записи. В узле проявления к намагниченным участкам поверхности барабана притягиваются частицы ферромагнитного порошка, образуя видимое изображение записанных знаков. Соприкасаясь с бумагой, порошок "прилипает" к её поверхности. Полученные таким образом отпечатки закрепляются, в простейшем случае вдавливанием частиц порошка в бумагу при прокатке между валками. Для лучшего сцепления с бумагой ферромагнетик покрывают термопластичной смолой, а валки нагревают. При прокатывании бумаги через валки смола расплавляется и прочно спаивает порошковое изображение с бумагой. Оставшийся на магнитном барабане после переноса изображения на бумагу порошок снимается в узле очистки меховыми щётками и струей воздуха, а скрытое магнитное изображение стирается магнитной головкой — барабан готов к новой записи. Если требуется получить несколько копий, скрытые магнитные изображения знаков не стирают; процесс печати может быть повторен практически неограниченное число раз. Мин. размер отпечатка знака, - 2 ´ 3 мм; скорость печати - 6000 строк/мин, но м.б. значительно увеличена. Основное применение М. — печатающие устройства для вывода информации из ЭВМ. Удаление магнитного изображения - при помощи специального магнита. Он производит перемагничивание областей, сформировавших ранее изображение, до получения нейтральной, ненамагниченной поверхности. - мало цветовых характеристик, сложно получить полноцвет – фероманетики меняют цвет, особ. Г. Термография - образование рельефа за счет спец. порошка, наносимого на невысохшую краску (или лак), кот. прилипает и расплавляется на ней под действием t. Напечатаное становится рельефным, некоторое подобие конгреву. Не требует изготовления клише. Работает по свежеотпечатаной краске, которая служит носителем для порошка, который и позволяет получать рельеф. Продукция имеет различную текстуру, на упаковках, этикетках, ценниках; поздравительных открытках; визитных карточках; печать литературы для слабозрящих - щрифтом Брайля. Процесс: отпеч.бумага - с печатного станка на конвейер. Термограф. порошок рассыпается поверх всего листа, конвейер продвигает свежеотпеч. лист, порошок прилипает к влажной краске. Лишний порошок убирается и - для повторного использования. Покрытый порошком лист проходит через печь с t 900-1300 F. Оборудование - транспортер с расположенными над ним лампами ИК-обогрева или другими нагревательными элементами. В термографии устройства: для дозированного нанесения порошка; для удаления излишка термопорошка; камера охлаждения с вентиляторами. Ионография. - на образовании скрытого изображ. путем избират. осаждения ионов на диэлектрике. Устройства - для одноцветной печати; среди них листовые, рулонные модели. Устройство записи изображения - матрицу электродов, располож. около поверхности покрытого рецептором барабана или ленты, закрытую сетчатым экраном (экранирующим электродом). При подаче напряжения на электрод происходит коронный разряд. За счет разности потенциалов поток ионов направляется через экран, выполняющий функцию фокусирующего устройства, к рецептору. Т.о., на поверхности рецептора формируется скрытое электростатическое изображение, которое затем проявляется однокомпонентным тонером. Перенос тонера на запечат. материал - под давлением, для закрепления изображ. - термический нагрев. Для очистки рецептора от частиц тонера - ракельный нож, а специальный генератор нейтрализует остатки заряда. Ионография - для одноцв. печати, - в процессе охлаждения под высоким давл. печ. поверхность может незначительно деформироваться, в результате - цветные краски могут ложиться на поверхность неправильно. Такой метод очень эффективен при печати больших объёмов изделий, для переменной печатной информации, - на чеках, выписках из банковских счетов, письмах, билетах и этикетках.