Цифровые способы печатания, их место на рынке полиграфических услуг, перспективы развития.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 10Следующая ⇒

В связи с широким внедрением в полиграфическое производство электрофотографии, вычислительной и лазерной техники с начала 90-х гг. стали развиваться цифровые технологии печатного размножения текстовой и изобразительной информации и появились способы цифровой печати.

Эти технологии еще полностью не изучены с теоретической и практической точек зрения, поэтому нет единой трактовки термина «цифровая печать» и общепринятой классификации и терминологии этих способов. В широком понятии цифровая печать - это совокупность полиграфических способов размножения текстовой и изобразительной информации в автоматических машинах или устройствах (цифровых печатных машинах), в которых вместо вещественной печатной формы задание на печатание поступает в цифровом виде (рис. 1.3).

Эти машины оснащены управляющими устройствами, состоящими из высокопроизводительных компьютеров с соответствующим программным обеспечением. Они принимают задание, обрабатывают его и передают в печатающее устройство, где изготавливаются печатные формы или заменяющие их носители информации, далее осуществляется печатание тиража.

Цифровые способы все шире применяются для размножения одно- и многокрасочных изданий.

Цифровые способы печати с использованием печатных форм.

Данные способы печати предполагают использование в качестве носителя передаваемой на запечатываемую поверхность информации печатные формы плоской офсетной и трафаретной печати, изготавливаемые непо средственно в печатной машине. В процессе печатания всего тиража содержание информации на формах не может изменяться. По окончании работы формы заменяются новыми. Формы плоской офсетной печати (с увлажнением и 'без увлажнения пробельных элементов) изготавливаются на специальных материалах лазерной записью в соответствии с поступающей в машину цифровой информацией. Офсетные машины, процесс изготовления и качество получаемой продукции принципиально такие же, как и в технологии классической плоской офсетной печати.

Формы трафаретной печати изготавливаются на специальной пленке. На ней в соответствии с поступающей цифровой информацией прожигаются микроотверстия - печатающие элементы. В процессе печатания краска под давлением подается изнутри формного цилиндра, на котором располагаются печатные формы. Оборудование - аппарат фирмы «Rizo», способ получил название «ризография». Он имеет ограниченные возможности по тиражестойкости и формату форм, а также качеству получаемой продукции, но характеризуется большой оперативностью.

Цифровые способы печати с использованием электрофотографических носителей.

В данных способах печати печатные формы заменяются, например, электрофотографическими носителями информации, изготавливаемыми в печатной машине (устройстве) с помощью лазерного излучения, например на цилиндрах, покрытых ЭФС* (технология Computer-to-Print / Компьютер - Печать). Технология получения таких носителей осуществляется принципиально по схеме, представленной на рисунке 1.4. Но передача тонера на запечатываемую поверхность может быть как прямым способом, так и офсетным.

Наиболее распространенный вариант электрофотографического процесса сводится к следующим этапам:

- зарядка (электризация ЭФС (рис. 1.4 б) коронным разрядом непосредственно перед экспонированием);

- создание на поверхности ЭФС оптического изображения (рис. 1.4 в) путем сообщения участкам слоя необходимых экспозиций (под воздействием света образуется СЭФИ**);

- проявление (визуализация) СЭФИ осаждением на него тонкодисперсного, интенсивно окрашенного порошка, называемого тонером

(рис. 1.4 г);

- перенос тонерного изображения (рис. 1.4 д, е), составляющего двойной электрический слой, на бумагу или пленку при создании в зоне контакта электрического поля (обычно на бумагу переносится 70-80 % тонера);

- термическое закрепление тонера на бумаге (рис. 1.4 ж) и очистка )ФС от остатков тонера и зарядового «рельефа».

Рис. 1.4. Схема электрофотографического процесса: а - пластина с ЭФС; б - зарядка; в - создание на поверхности ЭФС оптического изображения; г - проявление СЭФИ; д, е - перенос тонерного изображения; ж - термическое закрепление тонера

Для получения следующей копии процесс повторяется полностью, начиная с зарядки ЭФС. Основная особенность рассматриваемого процесса заключается в том, что на поверхности носителей информации печатающее изображение для каждого оттиска формируется от начала до конца заново (см. рис. 1.4), т. е. повторяются операции: зарядка ЭФС, экспонирование, проявление и перенос тонерного слоя, закрепление его и очистка ЭФС. Это несколько осложняет процесс, но дает возможность при печатании тиража вносить изменения в содержание информации на носителях (следовательно, и на отпечатках). Таким образом, осуществляется печатание по требованию и персонификация, что во многих случаях имеет большое значение. При наличии мощной быстродействующей компьютерной техники можно осуществлять печатание полностью сменяемых полос издания.

Хотя при электрофотографическом способе цифровой печати получается продукция несколько более низкого качества но сравнению с классическими способами, однако характеризуется большой оперативностью и хорошими экономическими показателями при производстве малотиражной продукции.

Цифровые способы печати без применения вещественных носителей.

В данные способах печати вещественные носители не используются для размножения информации, она формируется непосредственно на запечатываемом материале с помощью методов струйной печати (см. рис. 1.5). Так осуществляется печатание но требованию и персонификация информации.

В общем виде формирование красочного изображения на запечатываемой поверхности 1 (рис. 1.5) производится путем набрызгивания мельчайших капель краски 2 из сопел 3 с очень малым диаметром отверстия (до 12 мкм).

В настоящее время данные способы печати активно развиваются. По итогам выставки Drupa 2008 было отмечено, что многие фирмы (Screen, HP, ОСЕ, Xerox и др.), которые долгие годы развивали цифровую электрофотографическую и иные способы цифровой печати, включили свои программы системы цифровой струйной печати. Отдельное место занимают системы цифровой струйной рулонной печати книг и

газет в режиме Book-on-Demand с подборкой и клеевым изготовлением объемных книг в мягкой обложке.

Различают два вида технологий цифровой струйной печати:

- с непрерывной подачей чернил;

- с подачей капель чернил по требованию.

Непрерывная цифровая струйная печать.

Принцип непрерывной цифровой струйной печати представлен на рисунке 1.6. Непрерывная струя чернил из сопла печатающей головки (куда они подаются под давлением) разбивается на последовательность микрокапель (объемом по нескольку десятков пиколитров*), которым дополнительно сообщается электрический заряд.

Деление струи потока чернил на капли осуществляется расположенным на сопле модулятором - пьезокристаллом, на котором формируется акустическая волна (частотой в десятки килогерц), что обеспечивает производительность одного сопла (форсунки) в диапазоне от 64 тыс. до 165 тыс. капель/с при скорости движения самих капель струи до 50 м/с.

Капли, которые не должны попасть на запечатываемую поверхность, направляются отклоняющей системой (дефлектором) в сборник чернил и, как правило, возвращаются обратно в основной резервуар (что, однако, ведет к загрязнению чернил пылью с поверхности запечатываемого материала).

Печатающая головка подобной системы имеет десятки, а иногда и тысячи сопел, в результате достигается скорость перемещения запечатываемого материала до 100 м/мин при многокрасочной и до 300 м/мин при однокрасочной печати. Есть данные об опытных образцах систем струйной печати, где скорость запечатываемого материала превышает 17 м/с (1020 м/мин). Струйные системы непрерывной печати широко применяются в различных отраслях промышленности для нанесения сменяемых выходных данных, для нанесения стираемых данных на билетах лотерей, для печати адресов, штрихкодов и иной подобной информации.

Цифровая струйная печать с подачей чернил по требованию.

Принцип данного способа печати заключается в следующем: подача капель чернил из сопла печатающей головки происходит только тогда, когда чернила действительно надо нанести на соответствующую соплу область запечатываемой поверхности. Именно этот способ подачи чернил и получил самое широкое распространение в современных струйных принтерах. Существует несколько методов подачи чернил:

- пьезоэлектрический;

- термический метод газовых пузырей;

- метод Drop-on-Demand («капля по требованию»).

Пьезоэлектрический метод (Piezoelectric Ink Jet).

Данный метод основан на управлении соплом с использованием обратного пьезоэффекта, вызывающего деформацию пьезокристалла под воздействием электрического поля. Для реализации этого метода в каждом сопле печатающей головки размещен плоский пьезоэлемент, связанный с диафрагмой. При подаче напряжения пьезоэлемент изгибается и тянет за собой диафрагму, что ведет к наполнению сопла чернилами. Хотя струйный принцип печати известен уже давно, эти устройства не нашли бы широкого применения, если бы не изобретение, ставшее основой для распространения струйной технологии, - технологии «пузырьковой» струйной печати (bubble-jet).

Первый и основной патент на данную технологию принадлежит компании Canon. Фирма Hewlett- Packard (HP) также владеет рядом важных патентов в этой области. Ею был создан первый струйный принтер с использованием пузырьковой технологии Think Jet в 1985 г. Путем обмена лицензиями эти две фирмы получили подавляющее преимущество над конкурентами. Сейчас им принадлежит 90 % европейского рынка струйных принтеров.

Термический метод газовых пузырей (Thermal Ink Jet, Bubble Jet).

Meтод газовых пузырей, также называемый методом инжектируемых пузырьков или пузырьковой технологией струйной печати, является термическим. Каждое из сопел печатающей головки оборудовано нагревательным элементом в виде тонкопленочного резистора, который при пропускании через него тока, за 7-10 мкс нагревается до температуры перегрева чернил (примерно 400 °С). Возникающий при резком переходе перегретых чернил в пар паровой пузырь (bubble) стремится вытолкнуть через выходное отверстие сопла необходимую каплю жидких чернил, которая переносится на запечатываемый материал. При отключении тока тонкопленочный резистор быстро остывает, паровой пузырь уменьшается в размерах, что ведет к разрежению в сопле и засасыванию новой порции чернил.

В таких головках меньше конструктивных элементов, чем в пьезоголовках, поэтому подобные принтеры имеют большую надежность и ресурс. Кроме того, эта технология позволяет добиться более высокой разрешающей способности печати. Однако, обеспечивая высокое качество мри прорисовке линий, метод газовых пузырей имеет недостаток при печатании областей сплошного заполнения, поскольку они получаются несколько расплывчатыми. Применение принтеров, использующих этот метод, целесообразно для печати графиков, гистограмм и иных видов графической информации. Для получения более высокого качества печати следует выбирать струйные принтеры, реализующие метод Drop-on-Demand.

Метод Drop-on-Demand / «Капля по требованию».

Метод Drop-on-Demand использует так же, как и метод газовых пузырей, нагревательный элемент для подачи чернил из резервуара на бумагу. Однако для подачи чернил дополнительно применяется физический эффект действия сил поверхностного натяжения. В то время как в методе газовых пузырей функция образования последних и соответственно капель чернил возложена исключительно на нагревательный элемент, в методе Drop-on-Demand используются несколько физических явлений. Как известно, на поверхности частиц жидкой фазы действуют силы поверхностного натяжения. При получении электрического заряда сила поверхностного натяжения капли и снижается, что приводит к ее разрыву на более мелкие части. Это явление используется для получения туманообразных частиц чернил, которые поступают к выходным отверстиям сопел, управляемых электрическими сигналами. При нагреве приблизительно до 650 °С все чернила переходят в газообразное состояние, и смешение цветов происходит на молекулярном уровне. Цветное изображение в этом случае более контрастно.

В данной технологии управление частицами чернил производится в постоянном отклоняющем поле за счет регулирования их электрического заряда. Поэтому каждая вылетающая из сопла частица получает «свою» информацию в виде электрического заряда разной величины, что обеспечивает печатание с высокой скоростью и качеством.

В общепромышленных системах печатающие головки содержат от 16 до 64 струйных сопел (форсунок), в полиграфии - до 300 сопел при монохромной печати и до более 400 форсунок при многокрасочной печати. В настоящее время монохромные системы струйной печати обеспечивают разрешение 300 точек/ дюйм, многокрасочные системы обладают разрешением от 720 точек/дюйм и более (например, известные системы струйной цветопробы Iris обёспечивают разрешение 2540 точек/дюйм).

3.Бумага: свойства печатных бумаг, основные сорта, методы испытания.Особенности бумаги для разных способов печати.Влияние бумаги на параметры печатной машины.

Бумага является важнейшим полиграфическим материалом и отвечает всем технологическим, потребительским и экономическим требованиям, предъявляемым к таким материалам. Иными словами, правильно подобранная бумага обладает комплексом свойств, определяющих качество данной полиграфической продукции в соответствии с условиями ее использования.

Свойства бумаги зависят от волокнистого состава, природы растительных волокон, характера их обработки, содержания наполнителя, проклейки, а также технологии отлива и отделки, благодаря чему бумага удается с различными свойствами. Печатные свойства бумаги — это свойства, определяющие ее поведение до печати (т.е. прохождение через бумагопроводящую систему печатной машины), во время (взаимодействие бумаги с печатной краской и процесс закрепления изображения) и после печати (операции фальцовки, брошюровки, подрезки, а также эксплуатационные характеристики готовой продукции). Свойства бумаги определяют ее внешний вид, качество и предназначение и эти свойства бывают самыми разными: структурными, геометрическими, механическими, оптическими даже химическими.

Структурные и геометрические свойства:

Масса или вес, толщина, гладкость( характеризует состояние поверхности бумаги, обусловленное механической отделкой, и определяет внешний вид бумаги )пухлость(Она характеризует степень спрессованности бумаги и очень тесно связана с такой оптической характеристикой, как непрозрачность: то есть чем пухлее бумага, тем она более непрозрачна при равном граммаже)просвет(Просвет бумаги характеризует степень однородности ее структуры, то есть степень равномерности распределения в ней волокон)

Механические свойства:

Мягкость и прочность

Оптические свойства:

Оптическая яркость( способность бумаги отражать свет рассеянно и равномерно во всех направлениях.), белизна, непросрачность, лоск(или глянец- результат зеркального отражения поверхностью бумаги падающего на нее света.) Белизна бумаги. Высокий уровень белизны печатной бумаги крайне желателен, так как четкость, удобочитаемость издания зависят от контрастности запечатанных и пробельных участков оттисков.Уровень белизны бумаги зависит от её возможно более глубокого и равномерного отражения лучей разнообразной длины по всему спектру дневного рассеянного белого света. Для того чтобы увеличить белизну бумаги, ликвидировать вероятный желтоватый оттенок, бумагу в процессе изготовления подкрашивают синими и фиолетовыми красителями или вводят в её состав оптические отбеливатели.

Степень белизны некоторых видов бумаги:

- мелованная с оптическим отбеливателем - 84%;

- мелованная без оптического отбеливателя - 78%;

- чистоцеллюлозная печатная бумага с оптическим отбеливателем - 83%;

- чистоцеллюлозная печатная бумага без оптического отбеливания - 78%;

- печатная бумага с белой древесной массой - 72%;

- газетная бумага - 65%.

Химические свойства:

Влагопрочность, влажность, зольность(Зольность бумаги зависит в основном от количественного содержания наполнителей в ее композиции.)

Виды бумаг:

1)Газетная бумага-изготавливаеться с большим содержанием древесной массы и употребляеться для печатания газет, не имеет поверхносных проклеек, т.к. требуеться высокая впитывающая способность, что позволяет газетной краске быстро закрепляться без вздушной или горячей сушки.

2)Бумага для многообьемных изданий-запечатываеться только сособом высокой печати, имеет высокую непрозрачность.

3)Немелованная офсетная бумага с содержанием древесной массы-граммаж составляет от30-50г/м2, такая бумага машинной гладкости похожа на газетную бумагу, но имеет более гладкую поверхность и более высокую белизну.она изготавливаеться с разными процентами содержанием наполнителей, чтобы улучшить белизну и печатные свойства.

4)Чистоцеллюлозная офсетная бумага-немелованная офсетная бумага без содержания древесной массы имеет граммаж от 65-170г/м3, выпускает как для листового, так и для рулонного офсета, и в многих вариантах цветов и оттенков, так же производят офсетную бумагу с различными тиснениями.

5)легмомелованные печатные бумаги-бумага содержащая древмассу и имеющие однократное покрытие мелом.Граммаж данного вида бумаги от 45-130 г/м2.

6)Этикеточная бумага-Граммаж состовляет от 70-100г/м2, бумага должна удовлетворять след.операциям: лакировка, печать металлизированными красками(серебро, бронза), высечка, тиснение фольгой.

7) Самоклеющаяся-Имеет на оборотной стороне адгезионный слой, который закрыт легко снимаемой защитной бумагой. Бывает разных цветов, мелованная и немелованная, металлизированная и прозрачная. Различается также по виду используемого адгезионного слоя: легко снимаемая или для постоянной наклейки. Наиболее известные применения самоклеящихся бумаг - реклама в транспорте, этикетки на пластиковую и стеклянную тару, наклейки на корпуса приборов.

8) Самокопирующая-Особый сорт бумаги, который позволяет копировать оригинал при письме ручкой либо на пишущей машинке (матричном принтере) без использования копировальной бумаги.

9)Картон- Обладает большой граммаж, большую толщину и большую жесткость.обычно имеет толщину 300мкм,.. плотный древесноволокнистый материал толщиной от 0, 5 мм (условно от 250 г/м2), изготавливаемый подобно бумаге из древесной массы, целлюлозы, макулатуры и пр. Применяются также синтетические и минеральные волокна. Картон используется для изготовления переплетных крышек, футляров книг, беловых изделий, некоторых печатных изданий и упаковки...1)чистоцеллюлозный неотбеленный картон(применяеться для внешних слоев гофротары и для гофрослоев(флютинг)в гофрокартоне, и для коробок высокой прочности)..2)Чистоцеллюлозный отбеленный картон(применяеться для открыток и мягких обложек книг и журналов)..3)Картон для складывающих коробок..4)мелованный макулатурный картон(для коробок и упаковки стиральных порошков, обуви, кормов для животных…)..4)картон с баьерными покрытиями(состоит из картона-основы, либо картон с древмассой, либо макулатурный картон из слоев барьерного покрытия.)..5)Однослойный картон(картон на основе макулатуры, имеющую значительную толщину)

10)Дизайнерские бумаги

11)Защищенные бумаги-спосбны раскрыть подделку или фальсифицированные документы, сделанные либо путем механической подчистки или химической обработкой, так же удовлетворять требования по жесткости и долговечности.

12)переплетные материалы

13)бумага для цифровой печати

14) Специальные сорта бумаги-Разнообразные сорта бумаги с микровключениями (фланель, тенгрис), специальной структурой поверхности (кашемир) и т.д. Применяются для получения специальных художественных эффектов.

Методы испытаний:

Для проведения испытаний бумаги необходимо специальное оборудование, причем испытания должны проводиться в атмосфере с регулируемой температурой и влажностью. На современных бумажных производствах для контроля свойств бумаги и регулирования технологических параметров внедрено автоматическое управление, обеспечивающее стабильно высокое качество продукции. Кроме того, вся готовая бумага регулярно подвергается выборочной проверке на качество.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒