Оперативная полиграфия

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Производственное задание

Пооперационный расчет задания

Проектирование цеха оперативной  печати

Ризография

• Общее устройство
• Ризограф
• Процесс копирование
• Конфигурация ризографа
• Принцип работы ризографа
• Технико-экономические показатели
• Функциональные возможности
• Области применения

Струйная печать

• Печатающие устройства с пьезоэлектрическими исполнительными механизмами
• Пьезопластины
• Печатающие устройства с термографическими исполнительными механизмами
• Способ струйной печати

Вывод

Используемые литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

В наше время, когда количество печатной продукции, предлагаемой на рынках сбыта, все увеличивается, мы можем  с уверенностью сказать, что такая  отрасль легкой промышленности как  полиграфия продолжает развиваться  быстрыми темпами.

Разработано множество  новейших технологий, с помощью которых  небольшая типография, имеющая неплохую материальную базу, может без труда  составить конкуренцию мощным гигантам полиграфического производства.

Полиграфическое предприятие  представляет собой совокупность взаимосвязанных цехов, в которых выполняются различные операции, имеющие свои параметры измерения. Производственный процесс полиграфического производства представляет собой единство разнообразных технологических процессов.

Целью выполнения данного курсового проекта является проектирование цеха оперативной печати. Задача ставится обширная – от обработки оригинала для дальнейшей разработки макета до операции упаковки готовой продукции. Давайте конкретизируем и рассмотрим последовательность выполняемых работ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производственное  задание

 

1) Бланки 60х84 (21х30 см) в 1+1 краски, бумага писчая №1 - 70 , формат 30х42см, тираж 18000 экземпляр;

2)  Бланки 21х30 см, в  4 краски, бумага писчая №1, формат 30х42см, тираж 2000 экземпляр;

3) Этикетки размер 6х10 см, в 8 краски, бумага мелованная  плотная 135 , тираж 1000 экземпляр;

4) Паспорт 60х84  1 печатный лист, в 1+1 краски, бумага офсетная 70   своей обложке, тираж 8000 экземпляр;

5) Спец.бланки в 4+2 краски, размер 21х30см, бумага мелованная  плотная 160 , тираж 2000 экземпляр;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пооперационный расчет задания

 

1) Бланки 60х84 (21х30 см) в 1+1 краски, бумага писчая №1 - 70 , формат 30х42см, тираж 18000 экземпляр;

Находим количество на чистый тираж:

Находим технические отходы на красочность:

2 кр * 1,2 % = 2,4 %;

9000 л * 2,4%=216 л (30х42);

Находим общую сумму:

9000 л + 216 л=9216 л (30х42);

Находим вес:

P= ;

Находим цену:

82 кг * 150 тг = 12300 тг;

Рассчитываем стоимость  одного бланка:

 

Имея большой тираж  черновой текстовой продукции выбираем печать на ризографе, где имеется  возможность получения тиража в  короткие сроки с наименьшими  затратами труда с достаточно хорошим качеством изображения. Этот вид печати наиболее оптимальный и рациональный с точки зрения экономики т срочности исполнения.  

 

 

 

 

 

 

2)  Бланки 21х30 см, в  4 краски, бумага писчая №1, формат 30х42см, тираж 2000 экземпляр;

Находим количество на чистый тираж:

Находим технические  отходы на красочность:

4 кр * 1,2 % = 4,8 %;

1000 л * 4,8 % = 48 л (30х42);

Находим общую сумму:

1000 л  + 48 л = 1048 л (30х42);

Находим вес:

P= ;

Находим цену:

10 кг * 150 тг = 1500 тг;

Рассчитываем стоимость одного бланка:

 

Следует заметить, что  данный продукт печатается в 4+4 краски в данной ситуации самый оптимальный  вид печати для нас это –  струйная печать на твердых чернилах. Струйная печать с твёрдыми чернилами: также эта технология называется «струйная печать со сменой фаз». Изначально чернила находятся в твёрдом состоянии, а затем при нагревании становятся жидкими. Чернила выталкиваются на поверхность в виде капель, где они затем при охлаждении моментально застывают.  

 

 

 

 

 

 

 

3) Этикетки размер 6х10 см, в 8 краски, бумага мелованная плотная 135 , тираж 1000 экземпляр;

Находим количество на чистый тираж:

Находим технические  отходы на красочность:

8 кр * 1,2 % = 9,6 %;

48 л * 9,6 % = 5 л (30х42);

Находим общую сумму:

48 л + 5 л = 53 л (30х42);

Находим вес:

P= ;

Находим цену:

1 кг * 180 тг = 180 тг;

180 тг * 4 = 720 тг;

Рассчитываем стоимость одного бланка:

Данный продукт печатается в 8 красок. Склоняясь к красочности  данного издания, следует заметить, что при такой красочности обязательно будет присутствовать иллюстрационные изображения, исходя из этого нужно отпечатать данное издание на термографическом струйном принтере с твердыми чернилами. При применении технологии импульсной струйной печати, импульсной подачей чернил. Небольшие насосы выталкивают чернильные капли через сопло печатающей головки со скоростью более миллиона капель в секунду, что делает изображение аналогичным по качеству и равномерности переходов тонов с фотографией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4) Паспорт 60х84  1 печатный лист, в 1+1 краски, бумага офсетная 70   своей обложке, тираж 8000 экземпляр;

Рабочий формат машины – 52х36 см;

Рабочий формат бумаги – 30х42 см;

15х21 см – формат  издания; 

2 кр * 8000 экз = 16000 л (30х42);

2 кр * 1,2 % = 2,4 %;

16000 л * 2,4 % = 384 л (30х42);

16000 л + 384 л = 16384л  (30х42);

P= ;

145 кг * 150 тг = 21750 тг;

21750 тг * 4 = 87000 тг;

 

При таком тираже, безусловно, будем печатать на «ризографе». Скорость выполнения заказа является очень важной для многих заказчиков. Можно сказать, что оперативность ризографии оправдывает ее недостатки. При готовом оригинал-макете реально напечатать 100 копий за 2 минуты, 1000 копий за 10, но при условии, что в данный момент нет других заказов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5) Спец.бланки в 4+2 краски, размер 21х30см, бумага мелованная  плотная 160 , тираж 2000 экземпляр;

Рабочий формат машины – 60х84 см;

Рабочий формат бумаги – 60х84 см;

6 кр * 1,2 % = 7,2 %;

250 л * 7,2 % = 18 л (60х84);

250 л + 18 л = 268 л (60х84);

P= ;

22 кг * 500 тг = 11000 тг;

11000 тг * 4 = 44000тг;

 

При таких условиях продукта заказ будем исполнять на струйной печати на твердых чернилах. Технология называется «струйная печать со сменой фаз». Изначально чернила находятся в твёрдом состоянии, а затем при нагревании становятся жидкими. Чернила выталкиваются на поверхность в виде капель, где они затем при охлаждении моментально застывают.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ризограф

 

Ризограф был  изобретен и создан в 1980 г., в Японии, а уже к началу 1995 г. более 70 % японских школ были оснащены ризографами; в России первые ризографы появились l; 1992 г., в 1995 г. их количество у нас превысило 3000. а общие потребности российского рынка составляют, по оценке специалистов, 200 тыс. шт.

Ризограф (цифровой дубликатор) – печатный аппарат, работающий по принципу ризографии – цифровой, ротационной, трафаретной печати. 
Современные ризографы, дополненные послепечатным оборудованием (фальцовщиками, резаками, ламинаторами, брошюровщиками и т. д.), позволяют создать минитипографии – комплексы оперативной полиграфии. Кроме того, благодаря высокой скорости и низкой стоимости печати, ризограф незаменим для оперативного тиражирования документов в коммерческих, государственных структурах, общественных, учебных и религиозных организациях.

Процесс копирования  состоит из двух этапов:

подготовка  рабочей матрицы (занимает 15 – 20 с);

копирование по матрице (за 10 – 20 мин можно получить несколько тысяч качественных оттисков).

Ризографы выпускаются в двух конфигурациях:

1) роликовой  (ризографы RA 4050, 4200, 4300, 4900, OR 1700, 1750);

2) планшетной (ризографы  RA 5900, 6300, GR 2710. 2750, 3750, SR 7200).

Планшетные  ризографы позволяют копировать как листовые, так и сброшюрованные материалы. Но они обычно без автоматической подачи оригинала. Ризографы снабжаются дизайнерским планшетом для оформительских работ. С помощью этого планшета who без ножниц и клея макетировать оригинал и оформить копии лучше, чем оригинал. В оригинале, помещенном на планшет, можно специальным карандашом отметить поля, подлежащие изменению, и для каждого поля указать вид обработки. Разметка оригинала везется в диалоговом режиме, при этом асе поля отображаются на дисплее планшета.

                          

                            ПРИНЦИП РАБОТЫ РИЗОГРАФА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С точки зрения пользователя процесс тиражирования  на Ризографе очень прост: Вы кладете  оригинал в сканер, нажимаете одну кнопку и через 17 секунд (через 29 секунд для GR 3770 A3) получаете контрольный оттиск, а далее печатаете весь необходимый Вам тираж со скоростью 60-130 копий в минуту. Итак, сначала копируемый оригинал помещается на встроенный сканер Ризографа. Считываемая сканером информация (разрешающая способность сканера - до 600 точек на дюйм) преобразуется в цифровую форму и передается в устройство управления термоголовкой. Термоголовка прожигает мельчайшие отверстия в мастер-пленке в точном соответствии с оригиналом и указаниями пользователя о яркости печати, масштабировании оригинала и т. д. Разрешающая способность при печати - до 600 точек на дюйм. Готовый мастер автоматически натягивается на поверхность красящего цилиндра, внутрь которого вставлена туба с краской. Внутренний слой мастера пропитывается краской, после чего Ризограф делает контрольный оттиск. Этот этап длится 17 секунд (для ризографа GR 3770 - 29 секунд). 
В процессе печати точная механика подает бумагу из подающего лотка под вращающийся цилиндр. Контролируемая сенсором краска наносится на бумагу через отверстия в мастере. 
Использованный мастер автоматически сбрасывается в специальный бокс. 
Печать 1000 листов на Ризографе занимает 8 минут. С одного мастера можно изготовить, как минимум, 4000 оттисков без потери качества с оригинала любой сложности. Практическая эксплуатация Ризографов показала, что с одного мастера (для несложного оригинала) можно изготовить 15000 оттисков. Одной тубы с краской хватает в среднем на 18000-36000 копий формата А4.

 

 

                          ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Экономичность, низкая стоимость владения. У ризографа при увеличении тиража себестоимость копии снижается, приближаясь к стоимости бумаги. Чем выше тираж, тем больше выигрыш – затраты на получение 15–25 копий с одного оригинала на ризографе и на копировальном аппарате одинаковы, при тираже свыше 100 копий ризограф дает выигрыш в стоимости в 2–3 раза, а при тираже 500 и более копий – в 6–8 раз. Повышение экономичности достигается за счет возможности печатать именно тот тираж, который нужен в данный момент, допечатывая его по мере необходимости, что исключает необходимость хранения тиражей. Ресурс Ризографа составляет 5 000 000 оттисков, а капитальный ремонт позволяет довести эту цифру до 8 000 000.

  Производительность. Ризограф не требует времени на разогрев и готов к работе сразу после включения. Ризограф позволяет получить первый оттиск через 17 секунд после начала работы с оригиналом, далее процесс идет со скоростью от 60 до 130 оттисков в минуту.

 Функциональные возможности При постоянной разрешающей способности в 600 точек на дюйм (16 точек на мм) ризограф поддерживает несколько режимов копирования. Текстовый режим позволяет повысить качество копируемых документов (16 оттенков), фоторежим передает сложные полутона изображений (фотографий, рисунков и т. п. – 256 оттенков), обеспечивается растровый режим копирования.

  Надежность Процесс печати на ризографе аналогичен печати на трафаретных множительных машинах (без применения высоких температур, намагничивающихся барабанов и т. п.), в связи с этим ризографы требуют минимального ухода в процессе эксплуатации.

Управление Все управление на ризографе осуществляется с помощью универсального пульта, расположенного на верхней панели устройства. Сообщения-подсказки пользователю ризографа высвечиваются на находящемся над пультом жидкокристаллическом дисплее. Не требует квалифицированного персонала.

  Универсальность Для работы на ризографе используется бумага любых типов (кроме мелованной и глянцевой) плотностью от 35 до 210 г./м2. Ризограф позволяет работать с оригиналами форматов от А6 до А3, получая их копии в масштабе 1:1, либо с использованием встроенного механизма плавного или ступенчатого масштабирования. Ризография является полностью экологически чистой технологией, в процессе работы не выделяются вредные для человека и окружающей среды вещества, Расходные материалы полностью безвредны. 

                                      ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

                        

 

 

Школы и высшие учебные заведения

Принтеры и  копировальные аппараты принадлежат  к наиболее широко известным множительным средствам. Так как именно здесь большое внимание обращается на затраты, Ризография имеет большой успех в области школьного и высшего образования. Будь то информационные листки, анкеты, расписания занятий или уставы, методические или учебные пособия, Ризограф отпечатает все это с наилучшим качеством и с наименьшими текущими затратами. А изготовление художественно оформленных информационных листков – и в цвете тоже – превращается в детскую игру.

Ведомства и  административные учреждения

Ведомства и  административные учреждения будь они местного, регионального или национального уровня, должны обеспечивать надежную и хорошо функционирующую информационную связь. Документы, бланки, листовки, информационные сообщения необходимо печатать быстро, простым способом с возможностью оперативного внесения изменений и добавлений, что идеально обеспечивает Ризограф. В ведомствах и административных учреждениях, как и в других местах, Ризография вновь убеждает своей производительностью и низкими затратами.

Банки и сберегательные кассы

В мире финансов наибольшее значение имеет быстрая  и точная передача информации. Для  информационных сообщений, финансовых отчетов, экономических обзоров, бланков, списков циркуляров очень важно  использовать надежные информационные средства. Цифровые множительные системы фирмы «RISO» выглядят убедительно в сравнении с традиционными методами печати и копирования в данной области, благодаря своей оперативности, гибкости, производительности и экономичности.

Типографии

Оснащенные  различными устройствами печати и копирования, типографии ищут новые более дешевые решения вслед за все возрастающими требованиями клиентов. Ризография является идеальным решением для экономичного выполнения средних тиражей и, таким образом, позволяет с одной стороны, удовлетворить заказчиков и одновременно повысить эффективность работы типографии за счет лучшего покрытия расходов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Струйная печать

Хотя разговоры  о  "безбумажной"  технологии ведутся уже довольно давно, нормальную работу с компьютером пока еще трудно  представить  без использования печатающего устройства.  Не будем,  даже кратко,  излагать историю его развития. Ограничимся констатацией того факта, что в настоящее время весь безграничный мир принтеров разделился на несколько устойчивых групп, каждая из которых отличается способом перенесения на бумагу.

      Методу струйной  печати уже почти сто лет.  Появление новых печатающих головок  становится предпосылкой для   дальнейшего  процветания   рынка струйных принтеров.

 

С чего все начиналось.

     Хотя лорд  Рейли, лауреат нобелевской премии по физике, сделал свои фундаментальные открытия в области распада струй жидкости и формирования капель еще в прошлом веке, датой рождения технологии струйной печати можно считать только 1948 год. Именно тогда шведская фирма Siemens Elema подала патентную заявку на устройство,  работающее как гальванометр, но оборудованье  не измерительной стрелкой,  а распылителем,  с помощью которого регистрировались результаты измерений.

     И даже теперь,  спустя почти полвека,  эта  гениально простая система печати применяется,  например, в медицинских приборах. Правда, жидкостный осциллограф способен печатать лишь кривые, а не тексты и графики. Эта эффективная схема была усовершенствована, и появился новый струйный принтер,  функционирующий по принципу непрерывного распыления красителя или печати под высоким давлением.

     Разработчикам метода  струйной печати предстояло решить  две проблемы. Во-первых, струя красителя  должна была распадаться на  микроскопические капельки определенного  размера,  и, во-вторых большая часть капель вообще не должна попадать  на  бумагу. (Если, например, распечатывается текст, то  площадь покрытыхкрасителем участков составляет всего 2-5 процентов общей поверхности.)

     Разработчики воспользовались   закономерностью,  выявленной  лордом Рейли :  струя жидкости стремится распасться на отдельные капли. Нужно только чуть подправить случайный процесс распадения струи,  накладывая с помощью пьезоэлектрического преобразования на струю красителя ,выбрасываемую под высоким давлением (до 90 бар), высокочастотные колебания давления.

     Таким способом может  выбрасываться до миллиона капель в секунду.  Их размеры зависят от геометрической формы сопел-распылителей и составляют всего лишь несколько микрон, а скорость, с которой они долетают до бумаги, достигает 40 м/с.  Речь идет о струйных принтерах, работающих по вышеназванным принципам непрерывного  распыления красителя или печати под высоким давлением.

     Эти принтеры  способны  маркировать  и наносить коды  практически на все поверхности и предметы.  Они в состоянии распылять подавляющее большинство видов жидкостей:  чернила,  лак, масла и даже клеящие вещества и смолы.

     Благодаря  высокой  скорости  полета капель  допускается использовать поверхности  с сильными неровностями и  в зависимости от требований  к  качеству печати размещать  их на расстоянии 1-2 см от сопла-распылителя.  В результате можно наносить  маркировку,  например данные о сроке годности товара, на картонные коробки,  бутылки,  консервные банки, яйца или кабели. Эту технологию печати нетрудно узнать по точкам,  кажущимся неравномерными и как-бы обтрепанными.

     Дизайнерам  и работникам типографии струйные принтеры служат  совсем для других целей, а именно для наиболее точного предварительного воспроизведения изданий, которые затем будут запущены в массовую печать. С помощью этого  метода  можно  распечатать  превосходные фотореалистические изображения в полутонах и с высоким разрешением, и даже в крупном формате.

     С начала 70-х годов необычайно  активизировалась  исследовательская деятельность, направленная на создание систем без недостатков, свойственных системам печати под высоким давлением. Первое решение, найденное специалистами, печатающие головки с пьезоэлектрическими преобразователями, испускающие по запросу отдельные капли красителя.  Так родилась  идея  о струйной печати с дозированным распылением красителя.

 

     Аналогично  термопечати,  технология струйной печати  прошла  долгий путь совершенствования, причем с более чем успешными результатами. За 15 лет разрешающая способность струйных принтеров, предназначенных для массового применения,  выросла почти в 10 раз (до 720 точек на дюйм).  Достигнут удачный компромисс между требованиями к чернилам  не  засыхать  в соплах печатающей головки и достаточно быстро сохнуть на бумаге, не смазываясь  при  этом.  Значительно  улучшились  эксплуатационные  свойства струйных аппаратов, они стали более неприхотливы к бумаге.

     Механизм  подачи и протяжки  бумаги  струйных  печатающих  устройств  близок  к  вышеописанным группам,  однако применена принципиально  другая печатающая головка. Поскольку  струйная технология использует  метод "выбрасывания"  капель  красителя на бумагу,  соответствующая матрица печати представляет собой набор сопел (до 256),  с которыми  соединены  емкости для  чернил  и  управляющие механизмы (как правило – пьезоэлектрического типа).  Требования к краскам (чернилам) весьма противоречивы  и  высоки, поэтому состав их постоянно совершенствуется. Качество изображения сильно зависит от типа бумаги (пленки),  поэтому для наиболее  ответственных работ рекомендуются специальные ее типы,  обладающие свойствами быстрого впитывания чернил (extra-adsorbent paper) без их проявления на просвет.

     Первый  удачный   монохромный   струйный   принтер   Thinkjet  фирмы Hewlett-Packard преодолел основную массу технологических  проблем и обеспечил при высоком  качестве печати и разрешении, близком к игольчатым печатающим устройствам, скорость печати до 150 символов в минуту. По сравнению  с  основными  конкурентами тех лет - игольчатыми печатающими устройствами,  резко снизился уровень шума при печати. Современные струйные принтеры для массового применения, как правило,  имеют разрешающую способность на уровне 300-360 или 300х600 точек на дюйм,  могут печатать  с удовлетворительным  качеством на  обычной бумаге и с высоким качеством (приближающимся к печати на лазерном принтере) - на специальной бумаге. Типовое быстродействие при печати текстов составляет 50-160 знаков в минуту, а графики - 0.5-4 листа в минуту.

     Распространены  струйные   печатающие   устройства   фирм   Hewlett-Packard,  Apple,  Brother, Lexmark, Texas Instruments, CalComp и других. Удельная стоимость печати струйных принтеров составляет около  5  центов на лист формата А4, а цена самих принтеров является средней между ценами на матричные и лазерные принтеры.  Фактически, имея цену на 150-200 долларов ниже,  чем у лазерных аппаратов, и качество, приближающееся к ним, семейство струйных принтеров устойчиво увеличивает свою долю  на  рынке, чему  способствует и их активная реклама.  Струйные принтеры практически бесшумны и весьма универсальны (особенно аппараты с опцией цветной печати), цена их постоянно снижается, а качество печати улучшается.

 

Печатающие устройства с пьезоэлектрическими

исполнительными механизмами.

     Первые  заявки  на  регистрацию изобретения  систем струйной печати с пьезоэлектрическими  исполнительными механизмами были  поданы  в  1970  и 1971 гг.  Напротяжении нескольких лет различные фирмы и институты проводили фундаментальные исследования,  пока,  наконец,  компании Siemens не удалось облечь этот принцип в приемлемую для рынка форму.  В 1977 г. был продемонстрирован первый струйный принтер с дозированным выбросом красителя. Этот принтер, оснащенный двенадцатью соплами-распылителями и печатающий почти бесшумно со скоростью 270 символов в секунду,  произвел революцию даже в кругах специалистов.

     Siemens в качестве электромеханического преобразователя использовала пьезоэлектрическую трубочку,  вмонтированную  в канал из литьевой смолы. Все каналы заканчиваются пластиной с калиброванными отверстиями для  распыления, расположенной на передней стороне устройства. Передача электроэнергии и красителя  производится  исключительно  посредством  колебаний давления, распространяющихся  в канале в соответствии с законами акустики. Колебания, достигающие конца канала, отражаются там с инверсией фазы, т.е. в этом месте колебание с пониженным давлением и наоборот.

 

Пьезопластины.

 

     В начале 1985 г. компания Epson представила первый  из своих пьезопланарных струйных  принтеров - SQ-200$ современный SQ-870/1170,  его преемник, работает примерно  по тому же принципу. Вместо  пьезоэлектрических трубочек,  как у Siemens,  на  печатающих головках Epson,  выполненных  из  структурированных стеклянных пластинок, укреплены небольшие пьезопластинки.  Если к ним приложить электрическое напряжение, их диаметр чуть-чуть изменится, но и этого будет достаточно, чтобы они согнулись вместе с пассивной стеклянной многослойной подложкой подобно биметаллической пластине,  что приведет к возникновению в канале красителя выталкиваются тем же способом,  что и в печатающих головках  с пьезотрубочками.

     В 1987 г. компания Dataproducts предложила другой принцип использования пьезоэлектриков для струйной  печати,  основанный  на применении пластинчатого пьезопреобразователя.  В последующие годы этот метод оставался сравнительно малоизвестным (причем не столько из-за конструкции на базе преобразователя, сколько из-за жидких восковых чернил, которые применялись во всех струйных принтерах с пластинчатым пьезопреобразователем производства Epson), пока не появилась модель Stylus 800.

     Согласно  этому  методу  пьезопреобразователь,  представляющий собой длинную плоскую пластинку (ламель), размещается позади небольшого резервуара с красителем.  При воздействии на ламель импульсов напряжения ее длина немного меняется,  что приводит к всплескам давления внутри резервуара, которые, в свою очередь, выталкивают капли из сопла-распылителя.

     Пластинчатые  пьезопреобазователи сочетают в  себе  преимущества  как плоских,  так  и трубчатых систем  высокую частоту распыления и  компактную конструкцию. Сегодня  на печатающие головки с пьезоламелями делают ставку такие фирмы, как Dataproduts, Tektronix и Epson.

     В начале 1994 года  Epson  продемонстрировал   пьезотехнологию  MACH (Multilayer Actuator  Head - головка с многоуровневым  исполнительных механизмом) в своем  новом струйном принтере модели Stylus 800.  Тем не менее и в пьезоэлектрических печатающих головках MACH-головках применяются пьезоламели. Правда, компании Epson удалось изготовить пьезоламели одного ряда  сопел-распылителей  в едином блоке (Multilayer).  Таким образом оказалось возможным еще уменьшить размеры печатающей головки, разместить преобразователи, каналы  и  сопла-распылители с дистанцией всего лишь в 140 мкр и одновременно снизить производственные расходы.

 

Печатающие устройства с термографическими исполнительными

механизмами.

 

     В 1985  году  сенсацию  вызвал  Thinkjet компании Hewlett-Packard - первый струйно-пузырьковый  термопринтер.  Если в начале  иной разработчик пьезомеханизмов  печати  и ухмылялся,  когда  видел патенты на пузырьковую  технологию его конкурентов,  то со временем ему стало не до смеха: метод пузырьково-струйной термопечати  за  несколько  лет покорил рынок (количество проданных струйных термопринтеров составило 10 млн.)

     В чем  же революционность этой технологии? Как часто бывает в подобных случаях, достижением стало сокращение производственных расходов. Если пьезоэлектрические  печатающие  механизмы  приходилось  с большим или меньшим трудом собирать из множества  отдельных  деталей,  то  пузырьково-струйные печатающие головки,  представляющие собой кристаллы на кремниевых подложках (за исключением подложек Thinkjet,  сделанных из  стекла), изготавливались по тонкослойной технологии сотнями.

     При тонкослойной  технологии применяются в принципе  те же производственные процессы, что и при изготовлении интегральных схем. Каналы подачи красителя, сопла-распылители, исполнительные механизмы и токоподводящие шины возникают при поочередном нанесении слоев на подложки, например способом ионно-лучевого напыления,  и последующем  структурировании  этих слоев.

     Таким образом,  по завершении процесса производства, насчитывающего более сотни шагов,  на одной подложке появляется  очень много термопечатающих  элементов.  Все структуры должны  быть выполнены с точностью  до  тысячной доли миллиметра.  Кроме того, малейшее загрязнение при производстве приводит к отказу.  По этой причине  пузырьково-струйные  печатающие элементы изготавливаются в чистых помещениях и с применением машин,  типичных для полупроводниковой промышленности.

     Очевидно, что  при  одновременной обработке многих миниатюрных элементов на одной подложке расходы на изготовление резко  снижаются,  хотя уровень инвестиций  в  чистые производственные помещения и станки высок.

Затраты на струйно-пузырьковые  печатающие элементы завысят не  от  количества сопел-распылителей  или разрешения печати,  а только от вида поверхности кристалла,  а также от числа и характера процессов.  Следовательно, печатающая головка, рассчитанная на разрешение 400 точек/дюйм, с 64 распылителями не должна стоить дороже, чем головка с 24 распылителями и разрешением 180 точек/дюйм.

     Поскольку  головки струйно-пузырьковой   термопечати  изготавливаются  по тому же принципу,  что  и интегральные микросхемы, напрашивается  мысль об интеграции последних  в печатающие кристалы.  И первый шаг в этом направлении сделала фирма Canon, встроив в печатающие головки своих принтеров BJ-10e и CLC-10 транзисторную  матрицу.  Примеру  Canon  последовала компания Xerox,  выпустившая  в  1993  году  модель пузырьково-струйного принтера с головкой, оборудованной 128 распылителями, и полностью интегрированным последовательно-параллельным преобразователем.