Однопроходная революция в широком формате *

Технология MEMS

Поскольку в процессе печати головка неподвижна и может выпустить на материал множество капель огромного суммарного объёма (например, в системах Memjet печатающая линейка может генерировать более трёх миллиардов капель в секунду), можно значительно увеличить скорость подачи материала, а следовательно, и производительность печати. Возможность создавать такое количество капель обеспечивается технологией MEMS («микроэлектромеханические системы»), основанной на использовании миниатюрных механических элементов.

Эта технология уже используется в течение некоторого времени, а впервые она была опробована с водными чернилами на основе красителя. Затем удалось преодолеть все сопутствующие технологические трудности и распространить эту технологию на другие типы чернил, в том числе на УФ- и пигментные чернила на водной основе. Сегодня системы однопроходной печати хорошо себя зарекомендовали в промышленности, там, где требуется высокая скорость печати. Например, при печати по керамической плитке. При этом плитки на большой скорости проходят через печатную машину, и тем самым достигается высокая производительность: большое количество плиток запечатывается за небольшое время.

К чему нужно быть готовым

При использовании этой технологии приходится иметь дело с рядом трудностей, например, с малым временем печати между операциями технического обслуживания, а также с отказом отдельных сопел (дюз). При печати с подвижной («сканирующей») головкой благодаря нескольким её проходам эффект от наличия неработающего сопла существенно менее заметен. Однопроходная технология лишена этой роскоши, и проблему действительно требуется решать. По словам Расса Брауна, руководителя отдела сбыта компании Fujifilm Dimatix, однопроходная технология струйной печати с пьезоэлектрической импульсной подачей чернил (drop-on-demand) Samba позволяет обеспечить рециркуляцию чернил в области сопел. Благодаря этому сопла работают в более стабильных условиях, а также увеличивается время между операциями техобслуживания, предотвращающими забивание сопел. Модули печатающих головок Samba могут также печатать с разрешением 1200 dpi, а благодаря технологии VersaDrop с регулируемым размером капли, могут в режиме «градаций серого» создавать капли от 1 пл.

Печатающие головки Fujifilm Dimatix Samba очень легко интегрируются в линейки требуемой длины

Ещё одно преимущество технологии Samba — возможность размещать модули печатающих головок в линию с образованием единой печатающей линейки. Можно создавать такие линейки различной ширины с учётом размеров печатной машины и особенностей конкретной области применения технологии.

Печатающая головка HP HDNA PageWide с удвоенным физическим разрешением 2400 dpi для промышленных рулонных машин серии HP PageWide Txxx

Ещё одна компания, которая успешно использует эту технологию, — Hewlett Packard (HP). По словам Пэт Мак-Грю, занимающейся продвижением технологий струйной печати, семейство рулонных печатных машин HP PageWide включает устройства, рассчитанные на различную ширину запечатываемого материала, от 500 до 2900 мм. Это, по её мнению, составит достойную конкуренцию рулонной офсетной печати. Типичный для HP термоструйный печатающий модуль имеет ширину 108 мм и содержит пять смонтированных на общей пластине головок (генераторов капель) на кремниевых чипах-матрицах. Каждый чип-матрица — примерно 25 мм в ширину и содержит от 2100 до 4200 сопел. Термоструйные головки могут работать с пигментными чернилами. Они генерируют от 150 до 300 миллионов капель в секунду, поэтому обеспечивают высокую скорость печати, которую требуют рулонные устройства. Печатающие головки устанавливаются с перекрыванием по каналам, обеспечивая необходимую избыточность, позволяющую выявлять и компенсировать «выпадение» сопел в процессе печати. Для печати на немелованной бумаге в этих головках используется специальное связывающее вещество. Затем устройства сушки обрабатывают проходящий материал потоком нагретого воздуха. Печатающие головки проходят автоматическое обслуживание на специальной чистящей станции, где они проходят очистку, необходимую для бесперебойной работы сопел.

Компоненты системы однопроходной печати HP (слева направо): один модуль печатающих головок HP PageWide XL; вакуумный конвейер для перемещения запечатываемого материала с неподвижной линейкой модулей печати над ним (через определённые интервалы времени печать приостанавливается, а чистящая станция перемещается вдоль линейки и выполняет очистку сопел); чистящая станция

По словам Джейми Сироис, руководителя направления по развитию и продвижению продуктов HP PageWide XL в странах Америки, ближайшая цель, которую компания намеревается достичь с помощью HP PageWide XL, — «принести цвет» в мир монохромной LED-печати.

Целевой группой потребителей этой технологии первоначально были пользователи САПР — архитекторы и другие изготовители чертежей, но, благодаря использованию пигментных чернил, технология быстро распространилась на геоинформационные системы (ГИС) и изготовление временных информационных указателей для помещений. В широкоформатных принтерах серии HP PageWide XL установлены печатающие линейки, составленные из восьми модулей, каждый шириной 12,7 см.

Первые однопроходные  струйные широкоформатные принтеры  были построены на печатающих головках Memjet с размером капли 1–2 пл и максимальным разрешением печати 1600 dpi

Заглядывая в будущее

Будет интересно следить за тем, как технологии однопроходной печати будут находить себе применение во всё новых областях, например, в печати по ткани, в том числе в печати на бумаге для термопереноса на ткань при высокоскоростной запечатке ткани.

По мнению Брана, от того, какими будут качество печати, скорость, надёжность и снижение затрат на печать при использовании новых устройств, будет зависеть то, какая отрасль следующей перейдёт на эти технологии. Пока «в очереди» просматривается производство упаковки, напольных покрытий и мебельных столешниц.

Об авторе: Рэй Вейсс — специалист по цифровой обработке изображений и цифровой печати Ассоциации специальных видов графики (SGIA) вступил в эту ассоциацию недавно, в 2014 г. Он предоставляет сведения о технических решениях в области цифровой печати и цифровой обработки изображений, об оборудовании, материалах для цифровой печати и их поставщиках. Вейсс начал карьеру в офсетной и цифровой печати после того, как отслужил 8 лет в военной авиации, где он занимался вопросами безопасности. Свою карьеру в полиграфии он начал с препресс-бюро в Вашингтоне. В дальнейшем бизнес расширился и превратился в офсетную типографию в штате Мэриленд. Затем он более 10 лет занимался широкоформатной печатью: продажами, обучением, поддержкой и сервисом. Вейсс обладает большим опытом работы с основными поставщиками ПО растровых процессоров и печатного оборудования и с их продуктами. Он тесно сотрудничал с отделом выставок и экспозиции Смитсоновского института, помогая внедрять технологии печати с использованием управления цветом.

* SGIA Journal, сентябрь/октябрь, 2015 ©.