Механизм переходу фарби під час друкування

 

Зміст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

    Світова поліграфічна промисловість характеризується відбувшимися в останні роки істотними структурними й технологічними змінами. Поряд із процесами, що зачіпають традиційні друкарськи технології, у найближчі роки буде здійснюватися їхня інтеграція з електронними засобами інформації.

На сьогоднішній день ринок поліграфічних послуг розвивається дуже прагматично. Часи, коли в поліграфію інвестувалися гроші з інших  галузей, і створювалися друкарні без портфеля замовлень, вже пройшли. Друкарні повинні чітко визначати терміни окупності інвестицій при різних сценаріях розвитку ринку поліграфічних послуг. Рішення про заміну або придбання устаткування найчастіше ухвалюється виходячи з необхідності залучення нових замовників, або задоволення запитів тих, що існують.

Розвиток технологій, безумовно, впливає і на поліграфію. Інформаційні технології поступово  стають домінуючими в розповсюдженні інформації.

Щоб мати можливість конкурувати  з ними, поліграфія повинна прийняти низку умов. По перше необхідно максимально скоротити цикл випуску друкованої продукції. По друге, оскільки середні наклади друкованої продукції знижуються, поліграфія повинна мати можливість ефективно виготовляти невеликі наклади. По третє, якість друку має бути дуже високою.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Механізм перенесення фарби при друкуванні

    Нанесення фарби шляхом розщеплення шару і перенесення частини її на задруковуваний матеріал або проміжний носій в основном залежить від наступних параметрів:  
• товщина фарбового шару на друкарській формі (подача фарби);  
• час контакту (швидкість друку і геометричні параметри друкарського циліндра);  
• питомий тиск друку;  
• реологічні властивості друкарської фарби;  
• температурні умови (вплив температури на реологічні властивості друкарської фарби);  
• поверхневі властивості задрукованого матеріала і друкарської форми або проміжного носія (змочуваність, вбирна здатність, шерохуватість і т.інш.)  
   Товщина шару фарби на задруковуваний матеріал визначається подальшим закріпленням фарби на ньому. Процес переносу фарби з друкарської форми на задрукований матеріал зображений на рис.1.

 

Рис.1 Перенесення фарби на запечатуваний матеріал в зоні смуги контакту  

m – кількість фарби  на одиницю площі друкарської форми до друкування [г/м2],

p – кількість фарби,  що переходить на поверхню  задруковуваного матеріалу [г/м2],

a - константа, що характеризує  ефективну  гладкість паперу [м2/г],

W0 - гіпотетична, максимальна  кількість фарби, що проникає  в задрукований матеріал[г/м2],

α - константа розщеплення (α   = 0,5)

х - емпіричний показник, що залежний від обладнання.

 

   Зі збільшенням швидкості друку на всмоктують і невсмоктуючих задруковуваний матеріал кількість перенесеної фарби зменшується. Час контакту стає менше. При непрямому друці нанесення фарби відбувається в два етапи: фарбовий шар, що знаходиться на друкарській формі, стикається з гумовотканинним полотном, при цьому частина фарбового шару переходить на нього. Після цього виконується перенесення фарби на запечатуваний матеріал. Процес розщеплення фарби ускладнений багатьма недослідженими явищами, і в усьому світі проводяться відповідні роботи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Характерні особливості перенесення фарби у різних способах друку

В залежності від методу виготовлення друкарських форм, виду задруковуваного матеріалу та способу  перенесення фарби визначають чотири основні та спеціальні види друку. До основних відносться:

1. високий
2. глибокий
3. офетний
4. трафаретний

Спецвиди загалом складаються з комбінації декількох основних видів друку. До них відносять тамподрук, флексографію, типоофсет, електрографію, струменевий друк та інш.

 

    В усіх способах друку багатофарбові  відбитки отримують послідовним накладанням фарб різних кольорів з відповідних друкарських форм кольороподілених зображень.

На додрукарському етапі виготовляються друкарські форми для тріадних фарб блакитного, пурпурного, жовтого і чорного кольорів. В одній друкарській машині з чотирьма друкарськими секціями вони наносяться одна за одною за один прогін аркуша. У результаті отримують багатофарбовий відбиток, відповідний оригіналу.

2.1. Високий друк / флексографічний друк

 
    Для цих способів високого друку характерно те, що друкуючі елементи розташовані вище, ніж пробільні. Усі друкуючі елементи (ділянки зображення), що знаходяться на одному рівні по висоті, покриваються шаром фарби рівної товщини за допомогою накатних валиків фарбового апарату. Потім виконується перенесення фарби на матеріал, наприклад, папір чи плівку.   Принцип високого друку ілюструється на рис.2 

Рис.2 Високий друк

 

 
Технологія високого друку використовується в слідуючих друкарських системах:  
 • типографський друк;

 • флексографічний друк;  
• типоофсетний друк, або високий офсет.  
 
 
Типографський друк - це найстаріший спосіб висококого друку. Геніальний винахід Гутенберга в XV столітті, що полягає у виготовленні і використанні окремих рухливих літер для набору, зробило можливим економічне і швидке розмноження рукописів і виробництво книг. У тіпографской друці застосовуються різні схеми передачі контакту:  
• площина - площина - друк на тигельних машинах;  
• площина - циліндр - друк на листових машинах;  
• циліндр - циліндр - друк на ротаційних машинах, або ротаційний друк.

     В останні десятиліття типографський друк все більше втрачає своє значення, перш за все із-за трудомісткості способів виготовлення друкарських форм.  
Якісний друк аркушевої продукції більших форматів досягається тільки на листових машинах. Типовим для типографського друку є- безліч використовуваних друкарських форм або частин друкованих форм: лінотипний набір, ручний набір, пластини і стереотипи. Вони можуть бути виготовлені з різних матеріалів: сплаву гарту, цинку, міді і фотополімеризуються сінтетичних матеріалів. 
   Для виготовлення високохудожньої малотиражної продукції використовують форми з дерева і лінолеуму.    Друкарські форми для друку на тигельних і плоско друкарських машинах складаються в більшості випадків з набору плоских елементів. Для ротаційного друку застосовують напівкруглі відлиті металеві    друковані форми (стереотипи) або гнучкі пластини з синтетичних матеріалів, так звані фотополімерні форми.  
    В даний час цей спосіб друку застосовується лише при друці малоформатнї акцидентної продукції в старих друкарнях або при аматорськму друці.  

 

Флексографічний друк - це єдиний спосіб високого друку, застосування якого розширюється переважно в пакувальнму, етикетковому та газетному виробництвах. Головна відмінна риса флексографського друку - використання гнучких та відносно м'яких друкарських форм, які дозволили змінити процес подачі фарби.  
За допомогою еластичних (м'яких) друкарських форм і спеціально підібраних друкарських фарб (низької в'язкості) можна отримувати велику палітру кольорів на всмоктуючих і невсмоктуючих матеріалах.

Особливості флексографського друку можна побачити на рис.3

Рис. 3 Флексографічний спосіб друку

 

Рідка друкарська фарба рівномірно переноситься осередками накатного валика  
з растрованою поверхнею (так званого анілоксового валика, лініатура растру від 200 до 600 лін / см, керамічна або хромована поверхня) на друкуючі елементи.  
На формному циліндрі знаходиться гумове кліше або кліше з синтетичного матеріалу. Тиск друкарського циліндра забезпечує перенесення фарби на запечатуваний матеріал. Застосування ракеля разом з системою подачі фарби надає стабілізуючу дію на друкарський процес завдяки рівномірному заповненню фарбою осередків, що знаходяться на анілоксовому валику.

З застосовуваними раніше виключно гумовими друкарськими формами був можливий друк лише простих зображень і грубих штрихових рисунків невисокої якості. Сьогодні для задоволення  постійно зростаючих вимог до якості, перш за все у пресі упаковки, використовуються фотополімерні вимивні друкарські пластини (наприклад Nyloflex фірми BASF і Cyrel фірми DuPont),  
які забезпечують можливість використання лініатури растру до 60 лін / см.  

 

Типоофсет  
У типоофсеті зображення з форми передається на папір через проміжний носій - обтягнутий гумовотканинним полотном циліндр, що представляє собою високий непрямий друк. За аналогією з офсетним друком можна назвати її і непрямим способом плоского друку, а також розглядати як офсетний високий друк.  

 
Типова продукція високого друку:  
• малоформатна акцидентна продукція;  
• візитні картки;  
• бланковий або формулярний друк;  
• упаковка (флексографічний друк);  
• етикетки (флексографічний і типографський друк);  
• сумки з ручками і пакети (флексографічний друк).  

 

 

2.2. Глибокий друк

У глибокому друці (рис.2) друкарська фарба, що міститься в растрових осередках,  
після проходу ракеля стикається з задруковуваним матеріалом. При цьому тільки частина фарби переноситься на нього. Внаслідок розщеплення шару фарби повного спорожнення осередків не відбувається.

На перенесення фарби впливають:  
• умови змочування задруковуваного матеріалу;  
• поверхневі властивості застосовуваних матеріалів;  
• властивості паперів;  
• в'язкість фарби;  
• тиск;  
• швидкість друку;  
• форма й обсяг осередків.  

 

Спосіб глибокого друку характеризується застосуванням форм з поглибленням друкуючих елементів  
Пробільні елементи на формі розташовані в одній   постійній площині. На всю друкарську форму (Пробільні і друкуючі елементи) при друці наноситься фарба, тобто форма

заливається нею. Перед друком відповідний засіб (тканина або папір для зняття фарби або ракель) забезпечує видалення друкарської фарби з пробільних елементів. Таким  
чином, вона залишається тільки у заглибленнях. Високий тиск і сили адгезії забезпечують перенесення фарби з поглиблень на запечатуваний матеріал.  
Принцип глибокого друку показано на рис.4

 

Рис. 4 Прнцип глибокого друку

 

У друкарнях знайшла застосування так званий глибокий ракельний друк. Форми глибокого друку, як правило, циліндричні. Особливість глибокого ракельного друку полягає в тому, що на кожне кольороподілене зображення використовується  
комплектний формний циліндр (без формної пластини). Це означає, що в чотирифарбових машинах при кожному новому замовленні повинні бути замінені чотири окремі формних циліндра. Підприємство з частими повторюваними замовленнями змушене зберігати велику кількість цих циліндрів. Формні циліндри глибокого друку зазвичай мають значну вагу і вимагають спеціальних транспортну та обслуговуючу системи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Офсетний плоский друк

 

Офсет - найважливіший вид плоского друку, при якому фарба з друкованої форми переноситься спочатку на еластичний проміжний носій - гумотканинне полотно, а потім на запечатуваний матеріал.

 

Рис.5 Офсетний друк

 

    Щоб на друкарській формі досягти ефекту відштовхування фарби, використовують два методи, заснованних на різній взаємодії поверхні друкарської форми і фарби:  

• у традиційному офсеті друкована форма зволожується зволожуючим розчином. Розчин дуже тонким шаром за допомогою валиків наноситься на форму. Ділянки форми, що не несуть зображення, гідрофільні, тобто сприймають воду, а ділянки, що несуть фарбу, олеофільні (сприймають фарбу). Плівка зволожуючого розчину перешкоджає передачі фарби на пробільні ділянки форми. Так як цей спосіб найбільш широко поширений, з офсетним друком взагалі завжди пов'язують взаємодію фарби та зволожуючого розчину. Таким чином, для машини офсетного друку необхідні фарбовий і зволожуючий  
  апарати.  
  
• в сухому офсеті поверхня формного матеріалу фарбовідштовхуюча, що обумовлюється нанесенням силіконового шару. Шляхом спеціального цілеспрямованого його видалення (товщина шару близько 2 мкм) відкриває поверхню друкованої форми, що сприймає фарбу. Цей спосіб називають офсетом без зволоження, а також часто «сухим офсетом».  
  Для обох систем застосовують відповідні друкарськіий форми і спеціальні фарби.

 
       При нанесенні фарби на друкарську форму повинні бути розглянуті два різних матеріала в одній традиційній друкарській машині:  
• подача фарби;  
• подача зволожуючого розчину.  

Подача фарби на робочі поверхні форми тісно пов'язана з подачею зволожуючого розчину. Основний матеріал друкованих форм - зазвичай листи з алюмінію  
або поліефірного матеріалу. На них наноситься спеціальний копіювальний шар.

Офсетним способом друку сьогодні виробляється весь спектр друкованої продукції високої якості: від проспекту до каталогу.  
Спосіб «Ді-літо» представляє різновид плокого друку, в якому зображення з друкарської форми ередается прямо на запечатуваний матеріал. Він був розроблений спеціально для друку газет. Перевага в тому, що його легко реалізувати, використовуючи ротаційні машини високого друку. Друкарські апарати в цьому випадку модифікуються введенням зволожуючого апарату. Друк здійснюється з друкарських форм для прямого контакту з папером і для забезпечення високої тиражестійкості покриваються спеціальним шаром і обробляються.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Механізм переходу фарби під час друку офсетним способом

   Під час друкарського процесу фарба з друкуючих елементів форми передається через офсетний циліндр на задруковуваний матеріал. Завдання фарбового апарату полягає в тому, щоб постійно подавати на друкуючі елементи нові порції фарби з тим, щоб друкарський процес не припинявся. Визначена кількість друкарської фарби має безперервно подаватися в друкарську систему. Баланс між кількістю подачі фарби і її віддачею друкою формою має бути відрегульований так, щоб виключить коливання щільності фарби на відбитку.  
    Поряд з дотриманням балансу, вирішальне значення для якості друку має постійність товщини фарбового шару на друкуючих елементах форми і на запечатуваний ділянках матеріалу.  
Теоретично всюди на друкованому аркуші повинен знаходитися фарбовий шар однакової товщини - цим допущенням в репродукційній техніці обгруновується виготовлення кольороподілених фотоформ. Критеріями, що визначають якість, таким чином, є:  
• вкрай малі коливання середньої товщини фарбового шару;  
• сталість товщини фарбового шару на друкуючих елементах і на задрукованих ділянках матеріала (паперу) в межах всієї поверхні.  

   Ці величини залежать від конструктивних особливостей фарбового апарату, шорсткості друкованого матеріалу, мікрогеометрії друкарської форми і гумового офсетного полотна. Реологічні властивості друкарської фарби визначають рівномірне покриття нею плашок і окремих растрових точок на друкарському матеріалі.  
   У фарбовому апараті (рис. 6) здійснюється періодична (переривчаста) подача фарби посредством качающейся передавального валика H.

 

Рис.6 Схема фарбового і зволожуючого апаратів офсетного машини

 

    Останній приймає від дукторного циліндра порівняно товстий шар друкарської фарби і передає частину його завдяки обертанню на перший валик SO фарбового апарату. Вибір зазору між дуктором і ножем, тривалість обертального руху дукторного циліндра D (переважно переривчастого), час контакту передавального валика і швидкість обертання валиків є визначальними чинниками для дозування кількості фарби що подається.     

    Наряду з системами переривчастої подачі фарби є також системи для її безперервної подачі (так зван «фарбові апарати плівкового типу»).  
Всі валики фарбового апарату (крім валиків Dі H) мають однакову окружну швидкість, так само як формний і офсетний циліндри. Система працює майже без прослизання, якщо не вважати його малу величину, обумовлену деформацією стиску  між жорсткими та еластичними валиками. Завдана смуга фарби багаторазово розщеплюється і розкочується. Кількість фарби, що знаходиться в фарбовому апараті, залежить від числа фарбових валів і від площі їх поверхонь.  
    При оптимальному конструктивному виконанні фарбового апарата можна виходити з того, що накатні фарбові валики від А1 до А4 створюють на друкарських елементах формного циліндра постійний фарбовий шар, тобто після останнього накатного валика А4 забезпечується отримання фарбового шару приблизно постійної товщини незалежно від розподілу друкованого зображення на формі. У друкарській зоні (між офсетним і друкарським циліндрами) частина фарбового шару переноситься на запечатуваний матеріал.  
Як відомо, офсетні друковані форми відрізняються тим, що друкуючі і пробільні елементи  
знаходяться в одній площині. «Необхідні» кількість фарби і зволожуючого розчину на формі (при збалансованій їх кількості) повинні відповідати завданням оптимального процесу друкування.  
Якщо баланс порушується, то відбуваються зміни товщини фарбового шару на відбитку.  
    Як переривчаста подача друкарської фарби в системі передавальний валик - дукторний циліндр, так і нерівномірна її подача на форму (пробільні і друкуючі елементи) є причиною того, що реально не можна говорити про точність у постійному процесі. Слід звертати увагу на розщеплення фарби на окремих ділянках контакту при друкуванні, а  
також під час її проходження в фарбовому апараті.  
У спрощеній моделі нанесення фарби за допомогою одного накатного валика можна пояснити виникнення «паразитних» ефектів зворотньої дії (рис.7).

Для спрощення моделі не будемо брати до уваги шар зволожуючого розчина. Перед нанесенням фарби на накатному валику знаходиться її шар товщиною S1. На друкуючих елементах форми є залишковий фарбовий шар товщиною S2. Після нанесення фарби друкарський елемент на формі буде мати новий фарбовийшар S4, а на відповідній ділянці накатного валику залишиться фарбовий шар товщиною S3.

Рис.7 Перенесення фарби в фарбовому апараті:  
а )з накатного валика на формний циліндр;  
б) з друкарської форми на запечатуваний матеріал

 

Товщіни фарбових шарів S3 і S4 виводяться з урахуванням коефіцієнта розщеплення (припускаючи, що є замкнуті фарбові шари, а не сегментоподібні):  
S4 = α (S1 + S2),  
S3 = (1 - α) (S1 + S2).  
Відповідно до рис.7, а) безпосередньо перед ділянкою з товщиною S3, і після нього накатний валик має товщину шару S1. Таким чином, з'являється ділянка різкої зміни в товщині шару з разницею Δs = S1 - S3. Правда, ця різниця зменшується при подальших прокатуваннях розташованим вище раскатним валиком, а також при поданні нової  
фарби з фарбового апарату. Проте вона не пристосовується повністю. Ця різниця позначається на шарах фарби на друкуючих елементах і на запечатуваному матеріалі. На друкуючих елементах в цьому разі не буде створюватися фарбовий шар постійної товщини. Це погіршує якість друку. На друкарський процес впливає схема побудови фарбового апарату (можливість виникнення ефекту шаблонування).  

На рис. 7 б) представлені основні процеси розщеплення фарби і параметри товщини шарів, починаючи від формного циліндра до друкованого аркуша. У ідеальному випадку слід виходити з постійного коефіцієнта розщеплення α = 0,5 і постійної товщини шару S4 на друкованій формі.  
Для вдосконалення конструктивних рішень фарбових офсетних апаратів є два шляхи:  
• експериментальний;  
• розрахунковий.  
 
   У фарбовому апараті слід розглядати два вида процесів.  
Фарба і зволожуючий розчин в друкованому процесі переносяться на поверхню матеріалу. У цьому випадку вирішальну роль грають поверхневі явища (наприклад, змочування, пористість і шорсткість) запечатуваного матеріалу.

 

 
Рис.8 Фарбовий апарат з системою вирівнювання фарбового шару на формі.

 

 

     У фарбовій  зональній системі фірми Heidelberg Druckmaschinen AG (рис. 9) визначений по товщині фарбовий шар на дукторном циліндрі утворюється шляхом його взаємодії з набором регульованих циліндрів з внутрішньої ексцентричніою поверхнею.

  

    Циліндри мають по краям кільця, що служать опорою на дукторном ціліндрі. Як можна бачити на рис. 9, б), на дукторному циліндрі, завдяки тому що він спирається на кільця, в результаті утворюються вільні від фарби області. Хитні аксіально-раскатні ціліндри в фарбовому апараті вирівнюють фарбу. В цілому утворюється рівномірний фарбовий шар. Між дукторним циліндром і ексцентричними циліндрами поміщається плівкове покриття, яке полегшує чистку фарбового ящика.

     Ця система завдяки своїй побудові автоматично компенсує нерівномірності обертання кругового дукторного циліндра температурні перепади, так що можна говорити про стійку і надійну конструкцію. 

 

Рис.9 Фарбовий ящик CPC з зональною, вільною від побічної дії регулювання подачі фарби: 
а) фарбовий ящик; 
б) регульюючий ексцентрик та дукторний циліндр; 
в) фарбовий ящик в фарбовий секції; 
г) схема зональної подачі фарби (Heidelberg).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. Трафаретний друк

 

    Трафаретний друк - це спосіб друку, дозволяючий отримувати відбиток продавлюванням фарби через форму.  Як друкарські форми використовуються трафарети.  
    Вони являють собою тонку сітку з натурального шовку, синтетичного матеріалу або металевих ниток з нанесеним зображенням. У більшості випадків використовується сітка з синтетичних матеріалів або металева. Через відкриті вічка сітки, що несуть зображення, фарба наноситься на матеріал. Таким чином, форма трафаретного друку - це комбінація сітки і шаблону.

Рис. 10 Технологія трафаретного друку

 
   Друкарсько-технічні та якісні властивості тканини (сітки) визначаються матеріалом, линиатурой (кількістю ниток сітки, що припадають на санти- метр її довжини), товщиною трафарету, ступенем відкритісті сітки (відношення сумарної площі всіх осередків до загальної площі сітки у відсотках)  
Для високоякісної друкарської продукції (Растрові роботи, багатоколірний друк) при підготовлюванні шаблону використовуються виключно діазотіпні світлочутливі копіювальні шари. Після нанесення шару і сушіння позитивний  
оригінал експонується Уф-випромінюванням. Воно задублює копіювальний шар на пробільних ділянках (Прозорі ділянки копіювального зразка). Друкарські елементи не отверждаются і видаляються струмом води в процесі проявлення. Потім відбувається  
сушка. Ділянки з випадковими дефектами можуть бути усунені лаком для ретуші.  

На практиці в трафаретному друці застосовуються різні схеми за принципом взаємодії поверхонь, зображені на рис. 11:

 

Рис. 11 Принцип взаємодії контактіруемих поверхонь:  
a) плоский друкарський апарат;  
б) плоский друкарський апарат з друкованим циліндром;  
в) ротаційний друкарський апарат  

a) Друкарська форма і друкарський циліндр рухаются синхронно в одному напрямку, при цьому з нерухомого ракеля через отвори вічок на задруковуваний матеріал наноситься фарба.

б) Друкарська форма і ракель враховують форму виробу (зігнуті, опуклі,  
круглі).

в) Друкована форма і запечатуваний матеріал рухаються синхронно в одному напрямку, ракель нерухомий. Цей спосіб застосовують, приклад, для друку на коробках, м'ячах, тобто зігнутих поверхнях.  
Власне процес друку можна розділити на чотири окремих етапи. 
    Трафарет утримується трафаретною рамою. Запечативаемий матеріал розташований плоско на печатному столі і нерухомий в процесі друку. Фарба, яка знаходиться на трафареті, рухається ракелем, як хвиля. Цю область називають «зоною напов-  
ненія ». Перед вістрям ракеля в контактній зоні фарба проходить через друкарську форму і дотикається до задруковуваного матеріалу. Після ракеля, в так званій «зоні прилипання», друкарська фарба забезпечує прилипання друкарської форми до матеріалу. Сили пружності сітки витягують фарбові нитки в «зоні випуску» з шару фарби. Таким чином, частина фарби залишається в осередках сітки. На запечатуваний матеріалі утворюється рівномірний шар фарби.  
   У трафаретному способі друку можливе нанесення дуже товстого шару фарби - зазвичай 20-100 мкм (в офсеті 0,5-2 мкм). Висоту фарбового шару визначає товщина шаблону (піднесення шаблону над сіткою).  
Залежно від замовлення і матеріала у розпорядженні друкаря трафаретного друку є різні типи друкарських фарб з різними властивосями. У порівнянні з іншими способами друку в  
трафаретному друці - найбагатший вибір фарб.  
Трафарет застосовується для друку:  
• на тканині (текстиль);  
• зображень на футболках (T-Shirts);  
• на іграшках;  
• на передніх панелях телевізорів, радіоприймальних-  
ков і т. п.;  
• на приладових панелях автомобілів, вимірювач-  
них приладів і т. п.;  
• на упаковці (пластикові пакети з ручками);  
• на електронних платах;  
• великоформатних видань (рекламні плакати).  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Друк без друкарських форм (NIP - Non-Impact-Printing)  

    Подібні способи друку називаються безконтактними (Non-Impact-Printing). Термін «безконтактний друк» з'явився як протилежний способу виведення інформації на папір на матричних друкуючих пристроях. Інформація в цьому разі обробляється електронним способом і потім за допомогою фарбувальної стрічки переносилася на запечатуваний  
матеріал ударним контактним способом. Контактні системи змінилися електрофотографічним способом друку, в якому зображення формується на проміжному носієві - барабані, покритому шаром фотополупровідника (фоторецептори). На записане там приховане (невидиме) зображення наноситься тонер, і потім воно переноситься на папір. Таким чином, при друці відбувається передача інформації з носія на папір. Інформація переноситься безударно з низьким тиском, а тому друк називається безконтактним.  
Основні їх види: електрофотографія і струменевий друк, а також іонографія, магнітогра-  
фія, термографія і фотографія. Фахівці постійно вивчають різні фізичні ефекти, які могли б призвести до появи способів безконтактної друку. Нижче описані тільки два способи  
безконтактної друку - електрофотографія і струменевий друк.  

3.1. Електрофотографія

 
На рис. 12 представлено принцип електрофотографії.

 

Процесс електрофотографічного друку здійснюється у п'ять етапів:

 

1. Технологія відображення

«Приховане» зображення отримують на поверхні  
фоторецептори за допомогою керованого джерела світла (це може бути лазер або світлодіодна лінійка, LED - Light Emitting Diodes). Позіціонування світлового сигналу на фоторецептори відповідає запечатуваномузображенню. При експонуванні змінюється заряд окремих ділянок поверхні фоторецепторів.  

2. Нанесення тонера  
Для електрофотографія застосовують спеціальні фарбувальні матеріали, звані тонером. Це  
можуть бути порошкові або рідкі тонери, котрі різні за своїм складом і містять колірний пігмент. Нанесення тонера відбувається за допомогою систем, що забезпечують перенесення дрібних часток тонера (розміром від 6 до 8 мкм) на фото- рецептор. Частинки тонера потрапляють на заряджений ділянки поверхні фотополупроводнікового шару, відбувається формування зображення. Після нанесення тонера на фоторецептор приховане електростатичне зображення станвится видимим.  

3. Перенесення тонера (друк)  
Тонер може переноситися прямо на папір або ж на проміжну систему, наприклад, у вигляді циліндрів або стрічки. В більшості випадків тонер передається прямо з  
фоторецепторів на запечатуваний матеріал. Щоб перенести заряджені частинки тонера з  
поверхні барабана на папір, необхідні електростатічні сили. Вони створюються джерелом  
коронного розряду з одночасним притиском папери до барабана.  

4. Закріплення тонера  
Щоб частинки тонера закріплювалися на носії інформації для створення стабільного друкарського зображення, необхідно зафіксувати тонер на папері. При нагріванні папера з тонером відбувається його оплавлення і тим самим закріплення. 
.5. Очищення  
після перенесення зображення з фоторецепторів на папір, на светочутливому барабані можуть перебувати залишкові заряди і окремі частки тонера. Щоб підготувати  
барабан для відтворення наступного зображенія, необхідна механічне «очищення»  
(нейтралізація) і, крім того, зняття електричних зарядів на окремих його ділянках. Видалення часток тонера здійснюють щіткою і відсмоктуванням. Поверхневі заряди нейтралізуються коронним розрядом. Після цього поверхню барабана стане електрично нейтральною і звільненою від часток тонера. Як і на першому етапі процесу, потім  
знову проводиться зарядка фоторецепторів і формування зображення на барабані відповідно до оригіналу.  

З опису процесів стає ясно, що електрофотографія працює без традиційної поліграфічної друкарської форми з друкарськими елементами.  
Приховане електростатичне зображення формується на фотополупроводніковому шарі кожного разу, коли необхідно отримати відбиток з оригіналу.  
Якщо електрофотографічним способом необхідно зробити друк тиражем понад сто екземплярів, то, на відміну від друку з друкарською формою, потрібно для кожного відбитка заново виробляти одне і те ж зображення, використовуючи властивість фотополупроводнікових матеріалів міняти свій поверхневий заряд. Це може призвести  
до зміни друкованого зображення, з одного боку, через відхилення його параметрів при формуванні на матеріалі і, з іншого боку, через незнання параметрів процесу при нанесенні тонера на фоторецептор і згодом на папір. Тому при використанні безконтактних способів друку можна отримати великі викривлення відносно оригіналу в порівнянні зі способами друку з друкованою формою.  
Проте, перевага цієї технології заключаєтья у тому, що в процесі друку можна отримувати один за одним абсолютно різні відбитки. Відпадає необхідність виготовляти для кожної  
нової смуги традиційну друковану форму. Маленькі тиражі (до одного примірника)  
при цьому будуть економічно вигідні - друк на вимогу. 
Можлива, нарешті, персоналізація кожного видання, тобто зміну частини друкованого зображення, наприклад, внесення адреси або додаткової інформації, спеціальної для кожного адресата.  
На рис.8 як приклад представлена електрофотографічні друкована система.