Цифровые копировальные аппараты

1. Цифровые копировальные аппараты

Для печати изданий  тиражом от одного до нескольких сотен  экземпляров (это могут быть различного рода документы, брошюры, визитки, пригласительные билеты, открытки и др.) оптимальным видом оборудования являются цифровые копировальные аппараты. На предприятиях оперативной полиграфии используют аппараты формата A3 с разрешением 400 или 600 dpi. Для получения естественных отпечатков в такой копировально-множительной технике используются технологии повышения разрешения, позволяющие получать изображения, по качеству эквивалентные разрешению 1200 dpi. При использовании такой техники для копирования оригиналов, - печатанных на бумаге, имеется возможность работать в различных режимах: «фото», «текст», «фото/текст», а также в режиме экономии тонера. Эти режимы отличаются алгоритмами обработки отсканированного изображения оригинала. В зависимости от информационного содержания оригинала контраст изображения и качество передачи светлых и темных участков на отпечатке могут быть (при необходимости) отрегулированы пользователем для лучшей передачи информационно-важных участков изображения. Отпечатки, полученные в режиме «текст», имеют больший контраст изображения, в этом режиме хорошо передаются текст и штриховые изображения. Режим «фото» предназначен для воспроизведения полутоновых оригиналов, например фотографий или изображений, полученных полиграфическим путем, наиболее часто используемым является режим «фото/текст», обеспечивающий хорошее воспроизведение тоновых и штриховых изображений (текста). В режиме «фото/текст» при обработке изображения автоматически аппаратом проводится анализ считанных сканером данных, позволяющий по-разному передавать текстовую и тоновую части оригинала и обрабатывать их по различным алгоритмам. В режиме экономии тонера крупные штриховые детали и тоновые изображения воспроизводятся светло-серыми на копии, но имеют резко очерченный контур, что позволяет достаточно качественно печатать текст.

В зависимости  от модели и оснащения дополнительными  устройствами копировальные аппараты имеют те или иные возможности редактирования: от масштабирования всего изображения оригинала до раздельного масштабирования частей изображения, соединение нескольких оригиналов на одной копии с автоматическим сбором масштаба, частичное удаление изображения, перемещение всего изображения или его части на листе и т.п.

Цифровой копировальный  аппарат может быть использован  и как сетевой принтер, если его  оборудовать встроенным или внешним контроллером печати. Контроллер печати для использования аппаратов в качестве принтера может входить в базовую комплектацию модели (чаще в базовую комплектацию таких аппаратов входят встроенные в аппарат контроллеры) или являться опцией (в этом случае могут поставляться как встроенные контроллеры, так и внешние, в собственных корпусах). Копировальные аппараты, в базовую комплектацию которых входят встроенные контроллеры печати, называют копирами-принтерами. Они могут использоваться и для копирования, и для вывода информации с компьютера или компьютерной сети. Контроллеры печати рассмотрены ниже.

Цифровая копировальная  техника, выпускаемая десятками фирм, весьма разнообразна. Аппараты могут быть цветными и монохромными. И те, и другие можно подразделить на группы в зависимости от трех основных характеристик, определяющих производительность аппарата:

- скорости копирования (количество копий А4 в минуту),

- формата копий,

- рекомендуемого объема копирования в месяц (загрузки аппарата).

1. Монохромные цифровые копировальные аппараты

Монохромные цифровые копировальные аппараты по производительности можно подразделить на три группы.

•  Копировальные аппараты низкой производительности (скорость печати от 3 до 13- 15 копий А4 в минуту, формат А4, рекомендуемая загрузка аппарата должна составлять соответственно от 500 до 5000 копий А4 в месяц). Такие аппараты используются в офисах для небольших объемов копирования и в оперативной полиграфии применения они не находят.

• Копировальные аппараты средней производительности 
  (скорость печати до 65 копий в минуту, формат A3, рекомендуемый 
  объем копирования до 70 000 копий в месяц). Большая часть моделей аппаратов, относящихся к этой группе, имеет скорость печати 
  25 - 45 копий в минуту.
• Копировальные аппараты высокой производительности (до 
  120 копий в минуту и до 500 000 копий в месяц - рекомендуемая 
  загрузка).

Технические характеристики некоторых копировальных аппаратов средней и высокой производительности приведены в табл. 1.

 Таблица 1. Характеристики монохромных копировальных аппаратов

Базовые модели копировальных аппаратов, приведенных  в таблице, могут быть оборудованы автоподатчиком оригинала, дуплексом и другими дополнительными приспособлениями. Контроллер печати может входить в базовую комплектацию модели или являться опцией. Цифровые копиры-принтеры оснащаются запоминающим устройством (опция), позволяющим хранить в памяти до 650 страниц информации, к которой относятся наиболее часто распечатываемые оригиналы, например бланки предприятий. Копиры высокой производительности могут выполнять функцию электронной сортировки (например, Unit D985), наложение оригиналов и другие функции, в том числе редактирования изображения. Для производства буклетов и сложных документов аппараты могут быть дополнительно оснащены комплексом послепечатного оборудования, например аппарат Xerox 5900 может быть укомплектован степле-ром-фальцаппаратом (буклетмейкер) ASF100, подключенным в линию, или аппаратом бесшвейного (клеевого) скрепления DB120.

2. Цветные копировальные аппараты

Цветные копировальные  аппараты, как и монохромные, подразделяют на три группы в зависимости от их производительности, причем скорость цветной печати для аппаратов средней производительности обычно в 4 раза ниже, чем черно-белой. Для копировальных аппаратов высокой производительности скорости цветной и черно-белой печати одинаковы.

Характеристики  копировальных аппаратов средней  производительности приведены в табл. 2. При их использовании для получения оптимальных результатов при копировании оригиналы, подразделяются на несколько групп и для каждой из них имеется набор режимов для оптимальной обработки изображения. К ним относятся «фото», «текст», «фото/текст», «карта» и др. Выбор режима в зависимости от характера изображения осуществляется при помощи рабочей панели аппарата. Кроме того, с панели аппарата можно влиять на градационные характеристики копии. Например, в аппарате CLC 1150 фирмы Canon можно выбрать режим передачи градации изображения: яркое, пастельное, светлое, темное, «старое фото», и аппарат автоматически обеспечит соответственное воспроизведение оригинала.

Таблица 2. Характеристики цветных копировально-выводных аппаратов

Примечание. Во всех аппаратах за счет модулирования лазерного излучения и использования технологии Contone обеспечивается 256 градаций. Все аппараты имеют формат A3 + и позволяют в непрерывном режиме печатать до 99 копий. Масштаб может быть равным 25 - 400 %. Дуплекс (опционный) - бесстековый, т.е. каждый отдельный лист печатается с двух сторон прежде чем начинается печать следующего листа.

При оснащении  устройствами двусторонней автоматической подачи оригиналов, редакционной панелью, сортером (листоподборочным устройством), степлером (устройством скрепления скобами) копировальный аппарат имеет развитые возможности корректирования и редактирования всего изображения или его части, позволяет получать на выходе скрепленные скобами многостраничные документы и автоматически подает на копирование многостраничные оригиналы документов.

Копиры могут  быть снабжены фильм-проектором, в этом случае возможно получение увеличенных копий документов со слайдов и 35-миллиметровых фотопленок. Фильм-проектор создает на стекле оригинала изображение с пятикратным увеличением, а пользователь аппарата устанавливает на пульте увеличение вплоть до 400%. В результате можно достигать 20-кратного увеличения.

Цветные копиры могут использоваться только для  копирования оригиналов, например, DocuColor 12 фирмы Xerox. Подключение к компьютеру или компьютерной сети с помощью контроллера печати является для них опцией. Копировальные аппараты могут поставляться с контроллером печати в базовом варианте, т.е. представлять собой копир-принтер (DocuColor 12 LP фирмы Xerox). В этом случае обеспечивается более высокое качество печати, чем при копировании.

2. Пьезоструйная печать

Пьезоструйная печать - одна из разновидностей импульсной струйной печати (капля по требованию). Пьезоструйная печатная головка включает линейку сопел, выстреливающих капли чернил в соответствии с командами и данными, получаемыми из процессора. Каждое сопло соединено каналом (дюзой) с чернильной камерой. Последняя узким каналом связана с резервуаром чернил, общим для всех сопел, печатающих чернилами одного цвета.

Или на стенке чернильной камеры, или на стенке канала (дюзы) расположен пьезоэлемент, который при сообщении электрического импульса изменяет объем чернильной камеры или дюзы. Уменьшение объема приводит к выталкиванию порции чернил, которая вылетает из сопла в виде капельки того или иного размера. Размеры капелек и их скорость зависят от размеров сопла, конструкций печатающей головки, режимов ее работы (в том числе формы электрического сигнала, подаваемого на пьезоэлемент) и от чернил. Хотя все головки содержат одинаковый набор элементов красочной системы, по конструкции они могут сильно различаться.

Строение головок  фирмы Seiko Epson показано на рис. 3.4. Ми^к' роканал ], заполняемый чернилами, с одной стороны заканчивает' ся соплом 1а, & с другой — чернильной камерой б. Одна из стеной чернильной камеры эластичная и к ней приклеена полоска пьезоЭ' лектрика (предварительно поляризованной пьезокерамики). Его задача — служить преобразователем электрических сигналов в механические колебания. При получении импульса напряжения пье-зоэлектрик с большой скоростью изменяет размеры и эластичная стенка изгибается в сторону чернильной камеры. Ее объем сильно уменьшается, и из сопла выдавливается капелька чернил. Далее происходит деформация стенки в другом направлении, и в чернильную камеру засасывается из чернильного резервуара очередная порция чернил; чернильная камера и канал оказываются полностью заполненными. В результате совершенствования технологии изготовления головок диаметр сопел и размеры капель из года в год снижаются, К 2000 году диаметр сопел достиг 20 — 25 мкм, а объем капелек — 3 пиколитров (3-10~¹²л).

Другая схема  работы реализована в печатающих головках Хааг, работающих на принципе Shear Mode/ Shared Wall, что в переводе означает режим сдвига/ общая стенка. Пьезоэлектрик, используемый в этом способе, изготовлен из пьезокерамики, поляризованной в направлении z (рис. 3.5). Когда к пьезоэлектрику прикладывают электрическое поле, направленное вдоль оси х, начинается Деформация пьезоэлемента. Происходит сдвиг по типу движения ножниц. Осью поворота служит ось у. Схема печатающей головки, ^ИсПользующей этот принцип, показана на рис. 3.6.

В нижней пластине 1 выполнены каналы 3, которые заполняют-

⁰¹ Чернилами через соединительные каналы, связанные с резерву-

Роад чернил. Стенки каналов 3 пьезокерамические. В принципе пьезокерамическими могут быть вся базовая пластина 1 и покровная пластина 2. К головке прикрепляется пластина с соплами. Сопла определяют характер капель. Сверху на стенках каналов находятся электроды, причем электроды, прикрепленные к стенкам одного канала, электрически связаны между собой. Между электродами, расположенными по обе стороны стенки, разделяющей соседние каналы, создается электрическое поле за счет переданного им электрического импульса. Так как электроды одного канала связаны, электрические поля по обе стороны канала противоположно направлены. Электроды занимают часть стенок, и именно в этой части происходит деформация сдвига. Вверху стенки приклеены к покровной пластине, и поэтому сдвигаться могут лишь средние части стенок. Характер деформации показан на рис. 3.6,6. Вначале канал увеличивается в объеме и лишь потом за счет изменения направления электрических полей канал сужается и из него выталки _ается капля чернил. Дальше канал снова расширяется и заполняется чернилами из резервуара. При данном типе головки одновременно могут работать четные или нечетные сопла. Для получения аппаратного разрешения > 360 dpi приходится согласовывать наклон линии сопел и скорость перемещения печатающей головки.

Печатающие головки  фирмы Spectra Ink работают на принципе Shear Mode, используя пьезокерамическую пластинку как стенку чернильных камер. Пластина общая, а электроды — индивидуальные для каждой камеры. Характер деформации виден из рис. 3.7.

При пьезоструйной печати активный элемент печатающей головки (пьезоэлемент) оказывает на чернила механическое воздействие. Поэтому выбор чернил не ограничен. Они могут быть на водной и масляной основе (на органическом растворителе или не иметь растворителей, например закрепляться с помощью ультрафиолетового излучения). От них лишь требуется: достаточно низкая вяз-Кость, чтобы они могли выдавливаться из микросопел; необходимое поверхностное натяжение, стабильность, хорошая совместимость с печатающей головкой; время высыхания не слишком маленькое (чтобы не забивались сопла) и не слишком большое (чтобы ^не смазывались отпечатки). Каждый изготовитель печатающей го-^ловки (принтера) предл^агает свои чернила, хорошо совместимые с принтером и подходящие к сфере его использования. Подробно ^ЧеРнила рассмотрены в подразд. 3.2.1.2, а практическое использование пьезоструйной печати — в подразд. 3.4.2

3. Печатные краски  для флексопечати. Требование предъявляемые к материалам при печати упаковки

За прошедшее столетие краски для флексопечати претерпели широчайшие изменения. В отличие от густых и очень вязких красок для офсетной печати, флексографские краски жидкие. Для того чтобы краска могла перейти с анилоксового вала на запечатываемый материал, она должна свободно перетекать, вначале заполняя растровые ячейки анилоксового вала, а затем вытекая на печатную форму. Этот процесс происходит только при условии достаточно низкой вязкости краски. Вязкость краски варьируется в зависимости от скорости работы печатной машины. Чем выше скорость печати, тем более жидкой должна быть краска. Таким образом, краска должна быть составлена с учетом особенностей конкретного анилоксового вала, области применения конкретной работы, запечатываемого материала и скорости работы машины.

Рецептура красок для флексографской печати включает три основных компонента: пигменты, или растворимые красители, связующее для переноса краски на запечатываемый материал, а также добавки для придания краске таких свойств как сопротивление истиранию и обесцвечиванию, скорость закрепления на оттиске (высыхания), насыщенность цвета. Флексографские краски отличаются стабильными свойствами и быстро закрепляются, благодаря этому скорость движения ленты в рулонной флексографской машине может колебаться от 7,5 м до 450 м в минуту. Когда флексографию применяют для печати на ткани, скорость ленты может достигать до 610 м в минуту.

Флексографские краски, по общему мнению, - яркие и живые. Именно поэтому флексографию часто выбирают для запечатывания крупных плашек (сплошных заливок краской одного цвета) на упаковке. Сложившееся мнение о флексографских красках отражает еще одну особенность, - хотя она не имеет такой же четкой формулировки - слишком быстрое, преждевременное засыхание на растровом валике и на печатной форме, которое становится причиной «неряшливой» печати.

Производители флексографской краски поставляют ее в широком диапазоне насыщенности цвета, или кроющей способности. Чем более насыщенная по цвету краска, чем больше она содержит пигмента, тем более тонким слоем ее можно накладывать для получения необходимой оптической плотности красочного слоя на оттиске. Иными словами, чем выше кроющая способность краски, тем больше краскопрогонов, т. е. отпечатанной продукции, вы получите. Более того, чем выше кроющая способность краски, тем более мелкий растр можно использовать на аниоксовом валике для достаточного наката краски. Соответственно, более тонкий растр можно использовать для воспроизведения графики.

Вместе с тем, у красок с высокой кроющей способностью, или «тонких красок», есть отрицательные стороны. Пигмент является самым дорогим компонентом краски, поэтому существует риск «сокращающегося дохода». Если плотность краски слишком высока - это отрицательно влияет и на ее текучесть.

Существенным ограничением выступает высокая цена таких красок. Требуется находить равновесие всех факторов – цены, печатных свойств, требований конкретного заказа. Для работ высокого класса используют дорогие краски.

Типы красок для  флексографской печати

Флексографские краски делятся на меньшее число категорий, чем краски для офсетной печати. Вот основные виды красок, которые полезно знать дизайнерам.

Краски на основе растворителей (сольвентные краски) В сольвентных красках в качестве растворителя выступает жидкое органическое вещество, обычно продукт переработки нефти. Печатная краска может быть и в виде чернил или тонера.

Краски этого типа имеют  прекрасные свойства для печати на не бумажных материалах, однако они содержат летучие органические соединения (volatile organic compunds, VOCs), неблагоприятные для окружающей среды. Поскольку флексографским краскам часто приходится закрепляться именно на таких материалах, сольвентные краски, с их высокой адгезией, т. е. способностью сцепляться с поверхностью материала, широко используются для печати на пленках и фольге. Многие считают, что эти краски больше, чем краски на водной основе, соответствуют и тем специфическим требованиям, которые предъявляет производство упаковки (печатные свойства, сопротивление истиранию, устойчивость к изменению температуры, химическая стойкость).

Краски на водной основе

В этих красках, которые иногда называют водоразбавляемыми, в качестве растворителя используется вода. Они почти не содержат летучих органических соединений, поэтому имеют более благоприятные экологические характеристики, чем краски на основе растворителей. Механизм закрепления краски на водной основе построен на впитывании краски в запечатываемый материал. Поскольку области применения флексографии в основном связаны с использованием не бумажных материалов, краски на водной основе используют реже, чем сольвентные.

Краски на водной основе обычно используют в тех случаях, когда печатают на бумажных материалах, например, при печати на картонных коробках. Краски на водной основе ценят за их способность создавать эффект флюоресценции (свечения), а также воспроизводить металлические оттенки.

Энергетически закрепляемые краски

Энергетически закрепляемые краски содержат вещества, которые реагируют на воздействие УФ излучения или электронного луча (electronic beam, ЕВ). Они обладают жесткой структурой, которая обеспечивает прекрасные показатели прочности красочного слоя и устойчивости к истиранию. При помощи ЭЛ (электронно-лучевого) или УФ сушильного устройств закрепление оттиска происходит почти мгновенно, и работы, в которых использованы энергетически закрепляемые краски и покрытия, можно отправлять заказчику или на послепечатную обработку сразу после того, как они вышли из печатной машины.

Поскольку эти краски закрепляются управляемым источником излучения, они позволяют контролировать процесс высыхания краски (исключая или снижая возможность засыхания краски раньше времени - на анилоксовом валике или на печатной форме), следовательно, слой краски может быть более плотным.

Хотя краски, закрепляемые УФ или ЭЛ сушкой, сегодня не обладают такой высокой токсичностью, как в прошлом, однако дизайнеру и типографии следует проверить качество краски перед тем, как использовать для печати на пищевой упаковке. Не всем энергетически закрепляемым краскам разрешено контактировать с пищевыми продуктами.

Существует еще одно преимущество УФ закрепляемых красок, важное для флексографии: благодаря быстрому закреплению, эти краски позволяют печатать с более высоким разрешением, чем другие виды красок. Когда краски на водной основе и на основе органических растворителей садятся на растровую

точку, они стремятся растечься, выйти за границы точки и закрепиться  на форме. При этом края точки, высыхая, накапливают краску, а вершина  растровой точки растекается (точка  теряет выпуклость). УФ-закрепляемая краска не растекается и не засыхает на печатной форме, она позволяет устранить эффект утолщения краев точки и, благодаря этому, печатать с «резкой точкой», чище и отчетливее.

Краски специального назначения

(для защиты  от подделки и создания различных специальных эффектов)

Краски этой категории  охватывают все специальные области применения, включая:

• Защитные краски со специальными свойствами для предотвращения и предостережения от подделки.

• Термохромные краски, изменяющие цвет при нагревании

• Фотохромные краски, изменяющие цвет под воздействием света.

• Стираемые краски, которые используют, например, в лотерейных билетах.

Это лишь немногие виды самых распространенных специальных красок.