Современные технологии цифровой печати на рубеже нового века
В 1997 году в Москве прошла конференция компании Heidelberg. На ней выступил с докладом тогдашний председатель правления г-н Медорн. Выступление было в основном посвящено перспективам развития рынка оперативной печати и мультимедийных технологий вплоть до 2010 года. Рассматривались два сценария мирового экономического развития: пессимистический и оптимистический. Оба они показали, что мировой спрос на печатную продукцию, с учетом эффекта вытеснения другими средствами массовой информации, возрастет на 2,5 и 5% соответственно. Приведенные в докладе данные свидетельствовали об увеличении доли оперативной печати тиражей малых объемов, а также о возрастающем спросе на персонификацию данных (печать переменных данных).
По мнению г-на Медорна, в XXI веке доля рынка цифровых печатных машин в общем объеме выпуска печатной продукции, будет неуклонно повышаться, в то время как офсетный способ печати будет терять свои позиции. Это произойдет в основном за счет обострения конкуренции фирм-производителей, снижения стоимости расходных материалов и повышения качества печати. К тому же при цифровой печати отсутствуют процессы изготовления печатных форм с использованием химикатов и расходных материалов, что уменьшает себестоимость продукции и время изготовления печатного оттиска.
Еще шесть лет назад, когда впервые появились промышленные образцы цифровых печатных машин, многим казалось, что это технология далекого будущего. Однако бурное развитие компьютерных и печатных технологий опровергли эти скептические суждения.
В этой статье и ее продолжениях мы попытаемся дать наиболее полное представление об используемых технологиях цифровой печати и провести сравнительную оценку некоторых моделей оборудования, представленных на российском рынке.
Для начала поясним некоторые термины, используемые в статье. Можно выделить два магистральных направления или концепции развития конструкции цифровых печатных машин:
- создание изображения при каждом обороте формного цилиндра (формный цилиндр покрыт слоем полупроводника, а образующееся изображение представляет так называемую «виртуальную» форму);
- создание изображения на специальном формном материале, закрепленном на формном цилиндре.
Под технологией «компьютер-печатная машина» (Computer-to-Press) обычно подразумевается офсетная печать без увлажнения с вещественной формы. Получение печатных форм, используемое в системах Computer-to-Press, практически идентично технологии «компьютер-печатная форма» (Computer-to-Plate). Разница состоит в том, что изображение экспонируется на формную пластину не в специальном устройстве, а непосредственно на формном цилиндре печатной машины. Отрастрированное изображение полосы передается сразу же из компьютера в записывающий блок, где лазерный луч модулируется и формирует изображение на формном материале.
Технология «из компьютера в печать» (Computer-to-Print) применяется в электрофотографических, магнитографических и других подобных печатных устройствах, где изображение формируется при каждом обороте формного цилиндра. При этом возможна персонализация данных, то есть на каждом новом оттиске будет полностью или частично обновлена информация. Первый, кто использовал эту технологию на практике, была фирма Xeikon, которая в 1993 г. представила цветную печатную машину DCP-1 (Digital Color Printing Press).
Термин Direct Imaging — прямое экспонирование — впервые был применен к печатной машине GTOV DI компании Heidelberg, представленной в 1991 г. на американской выставке Print. Она была построена на базе офсетной четырехкрасочной печатной машины GTO 52 и позволяла изготавливать одновременно формы «сухого офсета» для четырех красок непосредственно на формных цилиндрах. В 1993 г. на выставке Ipex демонстрировалась новая модель, работающая с формным материалом фирмы Presstek.
 |
| 1 |
Несмотря на то что фирмы-производители позиционируют машины, использующие вышеназванные технологии, на один сектор рынка оперативной печати, задачи, решаемые ими, все же различны (рис. 1). Для технологии «из компьютера в печать» характерны тиражи от 1 до 500 экземпляров, большая страничность, возможность персонализации. Для «компьютер-печатная машина» — тиражи от 500 экземпляров при малой страничности. Тем не менее все это называется цифровой печатью. Кроме печатных машин, изначально ориентированных на сектор оперативной печати, существует огромное количество копировальных устройств, которые позиционируются как устройства для оперативного размножения и печати. К этим устройствам относятся цветные копиры, по своей производительности и качеству печати приближающиеся к цифровым печатным машинам. Все эти модели используют электростатические и электрофотографические свойства материалов для регистрации изображения. Само же изображение проявляется за счет нанесения тонера определенного цвета.
Для более наглядного представления существующих устройств цифровой печати мы предлагаем следующую схему (рис. 2).
Цифровые печатные машины, создающие изображение при каждом обороте формного цилиндра (Computer-to-Print)
Xeikon
Машины, выпускаемые этой известной бельгийской фирмой, рассчитаны на малотиражную продукцию и обладают развитыми средствами печати переменных данных.
Выделим основные преимущества печатных машин этой фирмы: разрешение 600 dpi с адресацией точки 24 бит (64 градации серого), при этом достигается максимальная линиатура 170 lpi; возможность работы на материалах различной плотности от 60 до 250 г/м2 (это может быть как бумага, так и пленка); красочность печати 4+4. Используемый в машинах тонер является мелкодисперсным — размер частицы не превышает 7,5 мкм. Это позволяет воспроизводить мелкие детали изображения и достигать более плавных градационных переходов.
Принципиальная схема печатной машины фирмы Xeikon изображена на рис. 3.
 |
| 3 1 – секция с рулоном запечатываемого материала; 2 – бумагопроводящая/натяжная система; 3 – печатная секция; 4 – устройство для термического закрепления тонера; 5 – система воздушного охлаждения; 6 – листорезальное устройство; 7 – стапель для приема готовых оттисков. |
На рис. 4 приведена принципиальная схема построения печатного аппарата машин этой фирмы. Как видно из рисунка, печатный аппарат похож на использующийся в лазерных принтерах.
 |
4
|
Развитием модельного ряда DCP стали последующие модели: DCP/32D, выпускаемая с 1996 года, и DCP/50D, впервые показанная на выставке Imprinta 97. От DCP-1 их отличает более совершенная управляющая электроника, увеличенный ресурс работы электрофотографических цилиндров, большая ширина бумажного полотна, а также применение нового тонера, расход которого на 10–20% меньше, чем у старой модели. Буква D в названии новых моделей обозначает возможность одновременной печати с двух сторон (Duplex).
В рамках OEM-партнерства (Original Equipment Manufacture) с фирмой Xeikon, компании Agfa, IBM, Xerox выпускают соответственно модели Chromapress, InfoColor и DocuColor. Основное их отличие друг от друга — используемое программное обеспечение.
Nipson Printing Systems
Принцип магнитографической печати реализован во всех печатных устройствах американской фирмы Nipson, являющейся партнером компании Xeikon. Фирма имеет представительства более чем в 40 странах мира и активно поставляет не только цифровые печатные машины, но и программное обеспечение к ним.
Первая печатная машина, работающая на этом принципе регистрации изображения, была разработана в начале 80-х годов, а в 1984-м была воплощена в коммерческом продукте Bull 6090. Дальнейшие разработки были направлены на улучшение процесса и повышение качества магнитографического воспроизведения изображения. Основное отличие этой технологии состоит в том, что изображение на цилиндре формирует не лазерный луч, а линейка «тонких» электромагнитов (размером примерно 55–70 мкм). Применение современных технологий позволило получать четкие штриховые элементы и, что особенно важно, воспроизводить микротекст от 2 до 5 пунктов, хотя заявленное разрешение у всех моделей не превышает 480 dpi.
Закрепление тонера на материале происходит в результате нагревания или засветки мощной лампой. Последние разработки фирмы в этой области позволили добиться неплохих результатов для различных видов материалов, которые разрушались под воздействием высоких температур в электрофотографических устройствах.
 |
| 5 |
В настоящее время на международном рынке доступны три модельных ряда цифровых печатных машин этой фирмы: NIPSON 910CF; NIPSON 7000 и VARYPRESS (рис. 5). Все они рассчитаны на работу как с листовым, так и рулонным материалом. Это может быть бумага, виниловая пленка, фольга и даже пластиковые карты. Помимо производительности, модели различаются форматом запечатываемого материла, разрешающей способностью, возможностью печати с двух сторон и уровнем автоматизации.
Indigo
Израильская фирма Indigo занимается научными исследованиями и конструкторскими разработками в технологии цифровой печати с 1977 г. Первым изделием, выпущенным на рынок этой компанией, был графопостроитель Plotter 536.
Особенностью всех выпускаемых этой фирмой печатающих устройств является работа с жидкими красками, названными Electroink, и использование электрофотографического процесса получения изображения. Первая листовая цифровая печатная машина E-Print 1000, работающая с такими красками, была представлена на выставке Ipex 93. С 1996 г. Indigo выпускает модель E-Print 1000+, отличающуюся от предшествующей некоторыми дополнительными опциями, например большим разрешением в направлении записи изображения и усовершенствованной управляющей электроникой. Рассмотрим более подробно принципиальную схему этой печатной машины, представленную на рис. 6.
 |
6
|
Принцип записи выглядит следующим образом: очищенный формный цилиндр заряжается с помощью скоротрона до потенциала 800 В. Затем лазерное экспонирующее устройство засвечивает участки, формируя таким образом скрытое электрофотографическое изображение, при этом снижая потенциал до 100 В. Краска впрыскивается между формным цилиндром, содержащим скрытое изображение, и проявляющим цилиндром (проявляющий цилиндр заряжен до потенциала 400 В). Из-за разности потенциалов заряженные частицы краски перемещаются в направлении меньшего потенциала, т.е. от 400 к 100 В. После этого на формном цилиндре образуется видимое проявленное изображение, которое офсетным цилиндром переносится на бумагу.
В рассмотренном принципе обеспечивается 100% перенос краски за счет электропроводящих свойств офсетного полотна и самой краски.
В качестве основных используются четыре краски CMYK, находящиеся в специальных резервуарах, а для расширения гаммы воспроизводимых цветов можно подключать два дополнительных резервуара с красками различных цветов. Машина оборудована также устройством для переворота листов и встроенным брошюровочным устройством.
Модель E-Print 1000+ обладает переменной производительностью, зависящей от красочности оттисков. При красочности 1+0 производительность составляет 4000, а при красочности 4+4 — 500 отт./час. Качество отпечатков, получаемых на машине E-Print 1000+, сравнимо с традиционным офсетом благодаря довольно высокому разрешению — 800 dpi, а также специальной растровой технологии.
На последних международных выставках Indigo демонстрировала новую разработку — модель Omnius для печати на бумаге, пленке, пластике, металлизированных поверхностях, различных сортах легкого картона. В этой машине использован принцип «One Shot», специально разработанный для подобных печатных машин. При многокрасочной печати все краски вначале «собираются» на офсетный цилиндр и лишь затем переносятся на запечатываемый материал. Толщина материала варьируется от 10 до 300 мкм, а разрешающая способность составляет 812 dpi.
Цифровые печатные машины, записывающие изображения на специальном формном материале (Computer-to-Press)
Karat Digital Press
Модель 74 Karat — совместное детище компаний KBA и Scitex со штаб-квартирами в немецком городе Райдеболе (Radebeul) и израильском — Херцлин (Herzlia), впервые была представлена на выставке Imprinta 97.
 |
| 7 |
В настоящее время технология, используемая в печатной машине, предусматривает работу с формным материалом Pearldry фирмы Presstek (рис. 7).
74 Karat использует две записывающие головки на каждом формном цилиндре, а сам процесс записи можно условно разбить на три стадии:
- инфракрасный лазерный луч фокусируется на пластине и начинает воздействовать на титановый слой;
- выделившееся при нагревании тепло расплавляет верхний силиконовый слой;
- в результате воздействия лазерного луча, слой титана испаряется и проявляется полиэстровый слой.
Предохраняющий печатную форму силикон очень трудно удаляется с поверхности прожженных участков изображения. Силикон должен быть полностью удален с отэкспонированных участков, иначе возможно появление марашек на печатном оттиске. Очистка осуществляется в две стадии: мягкие щетки с вакуумной системой удаляют большинство частиц силикона, а последующая смывка специальным раствором полностью завершает цикл подготовки печатной формы. После этих процедур можно сразу же начинать процесс печати. Время, затраченное на все эти операции, составляет в среднем 15 минут.
Время записи всех четырех форм полного формата составляет примерно 6 мин при разрешении 2540 dpi. Экспонирующий блок, разработанный фирмой Scitex, используется в системах Computer-to-Plate этой фирмы. Система экспонирования и программное обеспечение позволяют записывать изображение с различной разрешающей способностью от 1524 до 3556 dpi. Основные узлы модели 74 Karat обозначены на рис. 8.
 |
| 8 1 – блок экспонирования; 2 – формный цилиндр; 3 – красочный аппарат; 4 – офсетный цилиндр; 5 – лоток для загрузки формного материала; 6 – лоток для сбора отработанных печатных форм; 7 – печатный цилиндр; 8 – сушка; 9 – стапель самонаклада; 10 – стапель приемки. |
Эта модель использует печать без увлажнения («сухой офсет»). Избирательные адгезионные свойства печатной формы в немалой степени обеспечиваются за счет специально сконструированных формных цилиндров с системой термостатирования и поддержания постоянной температуры цилиндра во время всего процесса печати.
Красочный аппарат вобрал в себя новейшие тенденции в построении подобных конструкций. Краска здесь находится в специальных картриджах. Машина отличается оригинальной планетарной схемой построения с двумя формными цилиндрами двойного диаметра, на каждом из которых крепится по две печатных формы для каждой краски, и печатного цилиндра тройного диаметра. При накате красок каждый красочный аппарат контактирует только с той частью формного цилиндра, на которой закреплена соответствующая ему форма. При печати все четыре краски наносятся на бумагу, когда лист зажат одним и тем же клапаном печатного цилиндра.
Налипание краски на пробельные элементы сводится к нулю из-за поверхностных свойств силиконового материала, а сам красочный аппарат схож по построению с флексографским. Для «сухого офсета» необходимо подавать на форму красочную пленку определенной толщины. Керамические анилоксовые валики забирают краску и передают ее на формный цилиндр. Этот красочный аппарат получил название Gravuflow.
Приводка красок в машине, как и в большинстве современных печатных машин, предназначенных для традиционных способов печати, осуществляется в автоматическом режиме. При сегодняшнем уровне развития электроники основное влияние на точность, по утверждению зарубежных экспертов, оказывает качество изготовления механических узлов.
Смена печатных форм происходит в автоматическом режиме из специальных кассет. Каждая такая кассета вмещает до 30 формных пластин.
Heidelberg Druckmaschinen AG
 |
| 9 |
В своих разработках машин цифровой печати GTO DI Quikmaster DI фирма Heidelberg также применяет печатные формы, выпускаемые компанией Presstek. Разница состоит лишь в том, что подложка формы является полиэстровой и состоит из трех слоев, а не их четырех, как используемая у Karat. На рис. 9 представлена структурная схема такой печатной формы.
Формирование изображения на такой пластине (рис. 10) происходит с использованием лазерных диодов 1 (обычно их 16). Сигнал из компьютера принимается контроллером, который управляет диодами, и по световодам 2 доставляется на оптические головки 3, закрепленные на специальной линейке 4.
 |
| 10 |
Оптические головки распределены вдоль образующей формного цилиндра 5 через равные расстояния. Запись по оси X происходит за счет поступательного движения линейки (размер шага зависит от выходного разрешения), а по оси Y — за счет вращения формного цилиндра.
Размер записанного элемента составляет 35 мкм, а максимально достижимое разрешение — 2540 dpi. Для экспонирования пластины формата 460x340 мм со стандартным разрешением 1270 dpi нужно около 6 минут (при экспонировании с максимальным разрешением требуется в два раза больше времени).
В машине Quickmaster DI 46-4 рулон формного материала, установленный внутри формного цилиндра, рассчитан на изготовление 35 печатных форм. Тиражестойкость формного материала — около 20 000 оттисков при скорости печати до 10 000 отт./час, при этом концепция, заложенная в машину, предусматривает работу с любыми тиражами, начиная с 200 экземпляров.
 |
| 11 |
Рассмотрим построение машины Quickmaster DI 46–4 (рис. 11). Информация о полосе издания, обработанная в растрирующем процессоре, поступает в «контроллер» печатной машины, который управляет процессом записи изображения записывающими головками 1 на материал, закрепленный на формном цилиндре 2. Удаление остатков формного материала осуществляется при помощи устройства 3. С помощью красочного аппарата «сухого офсета» 4, состоящего из 12 валиков, на форму наносится слой краски, который затем переносится на бумажный лист, закрепленный на печатном цилиндре 6 диаметром 720 мм, с помощью офсетного цилиндра 5.
После печати тиража изображение автоматически смывается устройством 10 с офсетного полотна. Запечатываемый материал подается со стапеля самонаклада 7 и выводится на стапель приемки 8 при помощи транспортера 9.
Печатная секция построена по планетарному типу: вокруг печатного цилиндра, который в четыре раза превышает диаметры офсетного и формного, расположены печатные аппараты.
На выставке Ipex 98 фирмой Heidelberg была представлена новая модификация машины Quickmaster DI QM 46-4 DI Plus, а также машина Speedmaster 74 DI, которая позволяет работать с 6 печатными, а также лакирующей секциями. Помимо отличия от Quickmaster в производительности, у модели Speedmaster запись происходит лазерными головками фирмы Creo мощностью 40 Вт в каждой секции теплового лазера, луч которого расщепляется на 198 частей. Модель Speedmaster может работать как с офсетом без увлажнения, так и с традиционным офсетом.
Adamovske Strojirny a.s.
Впервые модель Adast Dominant 755C DI была продемонстрирована на выставке Print 97. Как и перечисленные выше печатные машины, использующие технологию Computer-to-Press, она работает с формным материалом фирмы Presstek.
Adast Dominant 755C DI — печатная машина модульного построения с трехцилиндровыми печатными аппаратами. Машина может быть двух-, четырех- или пятикрасочной.
Экспонирование формной пластины в каждой из секций осуществляется 32 лазерными диодами. Время экспонирования зависит от выходного разрешения. При 1270 dpi оно составляет примерно 6,4 мин. Выходное разрешение может изменяться от 1016 до 2540 dpi.
Машина может работать с материалами плотностью 30–350 г/м2, максимальной толщиной 0,45 мм и достигать скорости печати 10 000 отт./час.
Dainippon Screen
На выставке Ipex 98 фирма Dainippon Screen анонсировала новую цифровую машину TruePress 544. После презентации модели компания провела тщательное тестирование и улучшила дизайн. Эта модель представляет собой четырехкрасочную цифровую печатную машину (рис. 12), использующую офсетный способ печати.
 |
| 12 |
Работа начинается с того, что полиэстровый формный материал фирмы Mitsubishi из специальной кассеты 1 поочередно закрепляется на двух формных цилиндрах 2. При этом, как и у модели 74 Karat, на одном формном цилиндре располагается по две печатные формы. Полученные из растрирующего процессора изображения экспонируются с помощью лазерного диода 3 с длиной волны 633 нм на формный материал. При этом достигается разрешающая способность 3000 dpi. Когда формы готовы, цилиндры перемещаются на позицию для печати. Максимальная скорость печати на этой модели может достигать 4000 отт./час при 4-красочной печати и до 8000 отт./час при 2-красочной, при этом скорость печати регулируется.
В печатных машинах TruePress применяется обычная бумага для офсетной печати. Максимальный формат печати составляет 490x365 мм при толщине запечатываемого материала от 0,06 до 0,3 мм.
Печатная секция представляет собой планетарное построение. На каждую пластину с помощью красочных аппаратов 4 поочередно наносится краска. Изображение с формного переходит на офсетный цилиндр 5 и далее, используя печатный цилиндр 6, закрепляется на запечатываемом материале.
Материал автоматически подается со стапеля самонаклада 7 и выводится в приемку 8 с помощью ленточного транспортера 9. Все операции очистки офсетного полотна, регулировка давления при печати, подача увлажняющего раствора в TruePress полностью автоматизированы.
На выставке Drupa 2000 фирма Dainippon Screen продемонстрирует новую печатную машину TruePress 744, которая была создана совместно с компанией Sakurai Graphics.
MAN Roland
На выставке Drupa 95 немецкая фирма MAN Roland демонстрировала две опытные печатные машины, работавшие по совершенно новым технологиям — DICOWEB Litho и DICOWEB Gravure (DICO — технология, дающая возможность многократной записи изображения на печатные формы Digital Change Over).
В рулонной машине офсетной плоской печати DICOWEB Litho используются специально разработанные печатные формы-гильзы, которые фиксируются на формных цилиндрах при помощи вакуума. Печатная секция построена по трехцилиндровой схеме и содержит кроме красочного и увлажняющего аппаратов, модуль записи изображения и модуль очистки печатной формы. Машина может печатать с красочностью 4+1.
Поверхность печатной формы покрыта гидрофильным слоем. Изображение переносится на формную гильзу лазером с красящей ленты (рис. 13), движущейся вдоль образующей цилиндра (лазерное записывающее устройство разработано канадской фирмой Creo).
Запись происходит 64 лазерными головками, луч из которых можно сфокусировать до 11 мкм. Время записи изображения формата 300x420 мм с разрешением 2400 dpi составляет приблизительно пять минут. Затем изображение на печатной форме фиксируется, на что уходит еще примерно 2,5 минуты независимо от формата.
 |
| 14 |
После печати тиража изображение смывается с печатных форм специальным устройством, аналогично смывке офсетных цилиндров. Полимерный слой при этом восстанавливается на всей поверхности цилиндра. После этого поверхность печатной формы готова для следующей записи. В ходе испытаний на гильзы удавалось наносить и смывать изображение без потери качества до 20 раз.
Рулонная машина DICOWEB Gravure работает по принципу офсетной глубокой печати, где используются краски на водной основе. Печатная секция машины DICOWEB Gravure (рис. 14) состоит из печатного цилиндра 1, офсетного цилиндра 2, формного цилиндра 3, секции экспонирования 4, системы подачи краски 5, устройства для стирания изображения 6 и камерного ракеля 7.
Поверхность формной гильзы имеет ячеистую структуру и покрыта полимерным слоем. При записи изображения лазер «гравирует» форму, удаляя с ее поверхности полимерный слой, при этом возможно гравирование ячеек переменной глубины. Диаметр лазерного луча — 30 мкм. Время записи изображения формата 300Ё420 мм у опытных образцов составило 8 минут.
Предстоящая выставка Drupa 2000 обязательно внесет некоторые коррективы в развитие рынка цифровых печатных систем, о которых мы с удовольствием проинформируем наших читателей.
Автор выражает глубокую признательность за помощь в подготовке материала Штолякову В. И. (МГУП), Мокину Д. (Yam International), Егорову И. (Heidelberg).
Общие принципы формирования изображения
Для записи изображения в современных цифровых устройствах применяется один из трех основных видов растрирования (рис. 15):
 |
| 15 |
- амплитудно-модулированное растрирование, при котором растровая точка состоит из субэлементов, а различная оптическая плотность создается за счет изменения площади растровой точки;
- частотно-модулированное растрирование, при котором различная оптическая плотность получается за счет изменения концентрации растровых точек одинакового размера на единице длины;
- растрирование с модулированием плотности, при котором различная плотность создается за счет изменения контрастности растровой точки.
Первые два способа образования изображения используются в традиционных способах печати и при использовании, например, фотонаборных автоматов или систем «компьютер-печатная форма». Третий способ нашел широкое применение в современных печатных устройствах: цифровых цветопробах, принтерах, копирах и т.д.
Формный материал
Основным производителем формного материала для цифровых печатных машин, работающих то технологии Computer-to-Press, является американская фирма Presstek.
Материал выпускается двух типов. Первый — толщиной до 0,2 мм — изготовлен на алюминиевой основе, что, по словам производителей, гарантирует стабильность в размерах в течение всего процесса печати. Печатная пластина состоит из трех слоев (рис. 7), напыленных последовательно на алюминиевую основу. В качестве первого используется белый полиэстровый слой, обладающий олеофильными свойствами. Второй слой — титан или диоксид титана, восприимчивый к инфракрасному излучению. Третий — прозрачный силикон, обладающий олеофобными свойствами.
В начале каждого цикла печати пластина автоматически закрепляется на формном цилиндре, где происходит запись изображения и удаление слоя силикона.
Второй тип формного материала состоит из двух слоев, которые напылены на полимерную подложку. Общая толщина такого материала составляет 0,18 мм (рис. 9). При этом толщина слоя титана составляет примерно 1 мкм, а защитного слоя силикона — 3 мкм.
Некоторые современные технологии, использующиеся в цифровых печатных машинах
Ионографическая технология
Сущность этой технологии заключается в локальном осаждении ионов на диэлектрическую поверхность под действием электрического напряжения.
Осуществляется это при помощи электродов, размещенных внутри кассеты, которая устанавливается над цилиндром с электрофотографическим слоем. Управляющие и экранирующие электроды разделены двумя изоляционными слоями и подключены к источнику тока. Создаваемое при этом поле направляет поток ионов к экранирующему электроду, который выполняет функцию фокусирующего устройства. Ионы в рабочем пространстве поддерживаются в возбужденном состоянии при подаче на управляющие электроды напряжения 300 В, а на цилиндр — около 650 В. Для записи электростатического изображения напряжение на управляющих электродах доводится до 620 В, в результате чего отрицательные ионы ускоряются и осаждаются на электрофотографический слой. После этого проявленное изображение переносится на бумажную или иную основу аналогично электрофотографическим процессам.
Достоинства подобных печатных устройств — простота конструкции, высокий коэффициент (до 99,8%) использования проявляющего порошка, линейная схема проводки бумаги, небольшие размеры.
Магнитографическая технология
В последнее время за рубежом возродился интерес к этой технологии. Разработка устройств на ее основе активно проводилась в бывшем СССР в середине 60-х годов. Принцип их действия аналогичен электростатическим печатным устройствам, с той лишь разницей, что на барабан, покрытый слоем магнитного материала (обычно окисью железа Fe2O3), с помощью записывающей головки осуществляется запись скрытого магнитного изображения. Проявляющее устройство производит визуализацию изображения магнитным тонером, который в результате контакта переносится на бумагу и фиксируется термозакрепляющим устройством. После очистки цилиндра от остатков тонера и стирания изображения специальной магнитной головкой, печатное устройство готово к новому рабочему циклу (рис. 16).
 |
| 16 |
Схемы печатных устройств (машин) этого типа отличаются точностью передачи изображения, отсутствием сложных оптических и электронных систем, относительно высокой разрешающей способностью и производительностью.
Технология трафаретной печати
В трафаретной печати оттиск получают путем продавливания краски через избирательно задубленную сетчатую печатную форму на бумагу или другие материалы. Машины трафаретной печати нашли применение для печатания афиш, плакатов, переплетных крышек, высокохудожественных репродукций, рельефных изображений с толщиной красочного слоя 15–100 мкм. В радиоэлектронной промышленности эти машины используются для изготовления печатных плат, пленочных переключателей, различных шкал, маркировочных обозначений, в силикатной — для получения оттисков на стекле, фарфоре, керамике, в деревообрабатывающей — для имитации ценных пород древесины, печатания красочных аппликаций, в текстильной — для печатания на тканях, в пищевой и парфюмерной — для запечатывания упаковочного материала, изготовления самоклеящихся этикеток.
Первые машины трафаретной печати появились в 20-х годах ХХ в., хотя сам способ печати был известен много раньше. Уже в XVII в. он применялся в Японии для нанесения рисунка на кимоно. Первоначально форма изготовлялась из шелковых нитей, отсюда и старое название — шелкография, позже — из синтетических или металлических сеток, натянутых на специальную раму.
Принцип трафаретной печати заключается в продавливании краски на запечатываемый материал через открытые печатающие элементы формы.
Использование современных цифровых технологий позволило создать в 80-х годах серию печатных трафаретных машин, получивших название дупликатор. В этих машинах процессы подготовки рабочей матрицы (трафаретной формы) и печати объединены, что дает возможность получить первый оттиск через 20 с после установки оригинала.
 |
| 17 |
На рис. 17 приведена схема дупликатора, позволяющего печатать с оригинала форматом от А6 до A3, получая копии в необходимом масштабе. Копируемый оригинал 1 перемещается в зону действия сканера 2, который передает считываемую информацию в цифровом виде на термоголовку 3, прожигающую на специальной многослойной пленке 4 (мастер-пленка) отверстия. Пленка автоматически сматывается с кассеты 5 и отрезается на необходимую длину. Подготовленная рабочая матрица автоматически устанавливается на печатный цилиндр 6, внутри которого находится неподвижная туба 7 с пастообразным красителем, который выдавливается через отверстия матрицы. Листоподающее устройство 8 обеспечивает проводку бумаги в зону печатного контакта, после чего готовый оттиск попадает на приемное устройство 9. Рабочая матрица позволяет получать до 4000 оттисков без потери качества. Для получения многокрасочного оттиска необходимо изготовить соответствующую цвету рабочую матрицу и сменить краситель. Отработанные матрицы собираются в специальном приемнике 10, после чего утилизируются.
Многие зарубежные специалисты склонны считать ризографию промежуточным звеном между электрофотографическими устройствами и офсетными печатными машинами, которая позволяет надежно, оперативно и с малыми затратами печатать тиражи от 20 до 4000 экз.
