Charakteristické rysy typů tisku používaných při výrobě bankovek. A.P. Andrejev. K problematice identifikace inkoustového tiskového zařízení podle umístění diskrétních prvků (mikrokapek inkoustu) na tištěném obrazu.
Klasifikace hlavních typů a metod tisku.
Hlavní fáze složitého procesu tisku.
Klasifikace výrobních procesů.
Měření formátů papíru a tiskovin.
Měření objemu tištěných produktů.
Klasifikace nakladatelských produktů.
Návrh knih ve vázané obálce.
Vlastnosti designu publikací v regionu, brožur a časopisů, plynárenských a listových publikací.
Typy originálů. Reprodukce řádkových a tónových černobílých originálů.
Obecné informace o barvě a syntéze barev.
Základní postupy pro reprodukci vícebarevných předloh.
Klasifikace fotoforem.
Principy tvorby fotoforem pomocí fotonů
Výroba montážní foto formy.
Základy kopírovacího procesu při výrobě tiskových desek.
Způsoby výroby tiskových forem.
Výroba tiskových desek pro ofsetový tisk.
Technologie "Počítačově tištěná forma".
Zobecněné technologické schéma procesu tisku.
Získání otisku v hlavních typech tisku.
Tiskový tlak.
Upevnění tiskové barvy na výtisk.
Přesnost reprodukce obrazu v procesu tisku.
Obecné informace o konstrukci tiskových strojů.
Základní zařízení tiskových strojů.
Klasifikace tiskařských strojů.
Konstrukční vlastnosti tiskových strojů různých metod tisku.
Zvětšené diagramy technologa procenta publikací v kraji a obálka.
Možnosti skládání a jejich použití.
Mechanizované skládání listů.
Připojení dalších prvků k notebookům.
Montážní bloky.
Způsoby vazby publikací a bloků.
Zpracování knižních bloků pro publikace ve vázaných deskách.
Typy, provedení, provedení a oblasti knihařských úchytů.
Stanovení rozměrů dílů přebalů a přebalů vazeb.
Výroba obalů a montáž obalů na vazby.
Závěrečné operace tvorby knihy
Konečná úprava tištěných výrobků
Odrůdy speciálních tiskových metod.
Obecné informace o sítotisku.
Obecné informace o flexotisku.
Obecné informace o tamponovém tisku.
Recenze bezkontaktních technologií.
Elektrofotografie.
Inkoustový tisk.
Úvod do digitálního tisku.
Úvod do digitálního tisku.
V širším slova smyslu je pojem digitální tisk souborem tiskových metod, při kterých je namísto fyzické tištěné formy přijímána tisková zakázka v digitální podobě. Digitální stroje zakázku přijmou, zpracují a přenesou do tiskového zařízení, kde se vyrábí tištěné formuláře nebo náhradní média.
Skupiny digitálních tiskových metod: 1. tiskové formy plošného ofsetu a sítotisku, které jsou vyráběny v tiskovém stroji. 2. Tištěné formuláře nahrazují nosiče informací. 3.materiálové nosiče se nepoužívají k reprodukci. Digitální tisk je nákladově efektivní pro výrobu jednoho výtisku až několika tisíc kopií a umožňuje tisknout personalizované produkty.
46. Inkoustový tisk.
Inkoustový tisk může být: kontinuální (může to být: dvojité vychylování a vícenásobné vychýlení kapek) a drop-jet (může být tepelný, piezoelektrický, elektrostatický). S pomocí všech se získá tekutá barva, která se nanese na papír. A pomocí piezoelektrické a elektrostatické seženete i termobarvu, která se nanáší i na papír.
S kontinuální přívod inkoustu: vzniká sekvence kapek, které se podílejí a nepodílejí na tvorbě obrazu. V diagramu dvojnásobek Vychýlení kapky má 1 ze 2 napěťových stavů: nenabitý (pro přenos na papír) a nabitý (pro vychýlení v elektrickém poli). S metodou násobek Průhyby kapky mají různý náboj, takže při průchodu elektrickým polem jsou různě vychylovány a směrovány do odpovídajících oblastí potiskovaného materiálu.
Odkapávací tryska Způsob tisku se dělí podle způsobu tvorby jednotlivých kapek. Piezoelektrický metoda: každá tryska je vybavena piezokrystalem, který se při použití proudu deformuje a způsobuje zúžení kanálku trysky, což vede k vymáčknutí kapky inkoustu na papír. Nevýhoda: kapky jsou velké s nerovnými okraji. Tepelný metoda: každá tryska má vestavěný topný článek, při přivedení proudu se rychle zahřeje na vysokou teplotu. Což vede k vytvoření plynové bubliny v tryskách, která vytlačí část inkoustu na papír. Při odpařování kapiček se tvoří menší tečky. Elektrostatický metoda: ovládací prvek na výstupu z trysky vytváří elektrické pole, které vede ke změně povrchového napětí inkoustu a tvorbě kapiček. Technologie je v současné době ve vývoji.
Kvalitu inkoustového tisku určují: 1. vlastnosti papíru; 2. zpracování tisku po tisku (lakování a laminace za studena nebo za tepla); 3. počet barev. Nedostatky: 1. zasychání barvy v tenkých tryskách; 2. chybějící diagnostika barvy nanášené na tisk; 3. frekvenčně modulovaná rasterizace.
45. Elektrofotografie.
Jedná se o proces reprodukce informace pomocí elektrofotografické vrstvy, jejíž elektrické vlastnosti se mění v souladu s množstvím světelného záření absorbovaného vrstvou. Ve většině případů se používají vrstvy organického původu nanesené na desky nebo válce. Jako nosiče se používají fotovodivé papíry a filmy, které při vystavení světlu mění svou elektrickou vodivost, a také válce s fotocitlivým povlakem. Tisková forma je oboustranná, tzn. Po každém tisku jej lze nabít a vybít, čímž se tiskové a prostorové prvky uspořádají novým způsobem. V elektrofotografii se latentní obrazy na médiu získávají pomocí fotopolovodičových materiálů. Fotopolovodiče mají dobré dielektrické vlastnosti ve tmě a nevedou elektrický proud. Po nějakou dobu si uchovají přijatý náboj, když jsou zelektrizovány nějakým zdrojem proudu, ale vlivem světla elektrický odpor fotopolovodiče prudce klesá a získává následující vlastnosti a tyto vlastnosti nabývají přímo úměrně. intenzita světelného toku. Nejběžnější verze elektrografického procesu sestává z: 1. nabíjení (elektrifikace) EPS; 2. vytvoření optického obrazu na povrchu EPS pomocí expozice, v důsledku čehož se vytvoří latentní elektrofotografický obraz; 3. projev; 4. přenos tonerového obrazu, který tvoří dvojitou elektrickou vrstvu, na papír nebo film, když se v kontrastní zóně vytvoří elektrické pole (přenese se 70-80 % toneru); 5. tepelná fixace toneru na papíře; 6. Čištění EPS od zbytků toneru.
V těchto typech tiskáren se inkoust přímo přenáší na papír.
Princip činnosti inkoustových tiskáren je podobný principu činnosti katodové trubice. V takových tiskárnách se barva nalévá do speciální nádoby, která má na dně tak malý otvor (tento otvor se nazývá tryska), že za normálních podmínek barva z nádoby nevytéká. Když se však mezi tryskou a papírem krátce aplikuje rozdíl potenciálů, barva začne vytékat v malých kapičkách, které se následně urychlují v elektrickém poli, vychylují se pod určitým úhlem soustavou vychylovacích desek a dopadají na papíru a zanechá na něm stopu. Obraz na listu papíru, stejně jako u matricových tiskáren, je tvořen tečkami, ale vzhledem k tomu, že tečka inkoustové tiskárny je mnohem menší než tečka maticové tiskárny, je obraz na listu papíru lepší kvalita.
Vysoká rychlost tisku u těchto tiskáren je dána tím, že není potřeba přemisťovat objemné tiskové hlavy.
Výhodou těchto tiskáren je, že použitím několika nádob s různými inkousty můžete získat barevný obraz.
Tyto tiskárny se však příliš nepoužívají kvůli tomu, že používají vysoké napětí. V dnešní době se takové tiskárny dají najít jen někde ve výrobě. Používají se tam především k tisku data výroby (typickým příkladem je lihovarnický průmysl, kde takové tiskárny aplikují datum výroby a další technické informace přímo na nápojové lahve).
Dalším typem inkoustových tiskáren byly inkoustové tiskárny (často se jim také říká inkoustové tiskárny) (viz obrázek 1). Takové tiskárny mají hlavu, jejíž spodní část je umístěna v krátké vzdálenosti (asi 1 mm nebo ještě méně) od listu papíru. Ve spodní části hlavy, v krátké vzdálenosti od sebe, je několik trysek (někdy až několik stovek nebo dokonce tisíc), sdružených do obdélníkové matrice. Uvnitř krytu, těsně nad těmito vstřikovači, jsou mikroskopické odpory (každý nad konkrétním vstřikovačem). Nádoba na barvu, topné odpory a trysky jsou často spojeny do jednoho celku, který se nazývá cartridge.
Obrázek 1 – Inkoustová tiskárna
Barva teče na rezistory a zůstává pod nimi, protože... nemůže unikat přes malé trysky. Při přivedení napětí na určitý rezistor se tento zahřeje, barva se vyvaří a pod tlakem vystříkne tryskou ven. Protože vzdálenost mezi tryskou a papírem je malá, pak kapka barvy spadne na přesně definované místo na listu papíru. Tisková hlava se poté posune o určitou vzdálenost a proces se opakuje.
Velký počet trysek je dán tím, že při větším počtu trysek může být na papír vystříknuto současně větší množství kapek. To určuje rychlost tisku takových tiskáren. Rychlost tisku tiskáren tohoto typu může dosáhnout několika desítek stran A4 za minutu.
Rozlišení těchto tiskáren je až 1200 dpi.
Výhody tohoto typu tiskárny jsou:
vysoká rychlost tisku
možnost barevného tisku při použití více nádob s různými barvami
tiskárny s vysokým rozlišením, což umožňuje získat výtisky ve fotografické kvalitě
Nevýhody těchto typů tiskáren zahrnují:
vysoké náklady na spotřební materiál ve srovnání s jehličkovými tiskárnami
nízká udržovatelnost (koneckonců, pokud je tryska ucpaná nebo je spálený topný odpor, bude jednodušší koupit novou kazetu než opravit rozbitou)
Rýže. 2.2.10. Schéma tiskového zařízení používajícího pevný inkoust. Ve schématu: 1 - ofsetový válec, 2 - tisková hlava, 3 - zařízení na čištění válce, 4 - přítlačný válec, 5 - papír, 6 - zařízení na ohřev papíru Rýže. 2.2.11. Schéma přívodu inkoustu ze zásobníku (a) a schéma tiskové hlavy v tiskárně s pevným inkoustem (b). Ve schématu: 1 - zásobník, 2 - kanály, 3 - distribuční kanál, 4 - vstupní kanál z distribučního kanálu do kapkových emitorů, 5 - tlaková komora, 6 - výstupní kanál, 7 - tryska, 8 - piezo aktivátor. Šipky - kapací trysky Rýže. 2.2.19. Tisková hlava HP je široká 4,25 palce (pohled shora). Je vidět 5 krystalů se čtyřmi řadami trysek Rýže. 2.2.14. Průřez kapkovým zářičem hlavy Memjet se závěsným ohřívačem. Ve schématu: 1 - tlaková komora, 2 - deska trysky, 3 - vstupní kanál, 4 - spirálové topné těleso, 5 - inkoust, 6 - parní bublina, 7 - kapka Rýže. 2.2.15. Celkový pohled na kapkový zářič hlavy Memjet se zavěšeným ohřívačem. Ve schématu: 1 - otvor trysky, 2 - ohřívač Rýže. 2.3.1. Typická struktura fotopapírů pro inkoustový tisk: a - lesklý papír, b - papír s křídovým podkladem, c - papír s nenatíraným podkladem Rýže. 2.3.2. Schéma fotografického papíru s hybridním povlakem přijímajícím inkoust: 1 - vrstva polymeru, 2 - vrstva zadržující inkoust, 3 - vrstva bělosti, 4 - základ potažený polyethylenem, 5 - hybridní částice, 6 - mikropóry
Inkoustový tisk se skládá z jedné fáze – získání obrazu na potištěném materiálu. Obraz je tvořen kapičkami inkoustu emitovanými z tiskové hlavy. Inkoust - tekuté barvy s viskozitou 1...30 cP. Tisk je řízen elektrickými signály vysílanými do každého generátoru kapek tiskové hlavy v každém okamžiku tisku. Signál (napěťový impuls) řídí let jedné kapky.
U naprosté většiny tiskáren je generátor kapiček zakončen tryskou - kalibrovaným otvorem o průměru od několika mikrometrů do několika desítek mikrometrů. Právě z trysek vylétají kapičky inkoustu a kreslí obrazy na tištěný materiál. Existují však metody inkoustového tisku, kdy tiskové hlavy neobsahují trysky. Jeden z nich nedávno vstoupil na trh inkoustových tiskáren pod názvem „Tonejet“.
Tiskové hlavy typicky obsahují více generátorů kapkového paprsku (kapkových emitorů) uspořádaných v řadách podél délky tiskové hlavy s průměrnou hustotou 150-600 na palec. Obvykle jsou 2 řady a proudové zdroje (trysky) v řadách jsou vůči sobě posunuty tak, že zdroje druhé řady jsou mezi zdroji první řady. Fyzické rozlišení tisku se tak zdvojnásobí (300-1200 barevných bodů na palec). Mechanismus ovládání záznamu obrazu je umístěn buď v počítači (ovladač tiskárny) nebo v řadiči tiskárny. Digitální originály jsou převedeny na signály přenášené do řídicí desky tiskové hlavy a odtud do čipů hlavy, které řídí činnost generátorů kapiček umístěných na povrchu čipu (počet čipů může být různý - od jednoho do několika kusů) . Inkoustová tiskárna obsahuje mechanismus pro pohyb hlavy (nebo bloku hlav) po listu papíru a mechanismus pro pohyb papíru a také systém pro dodávání inkoustu ze zásobníku inkoustu (kartuše). Naprostá většina tiskáren produkuje vícebarevný tisk. Tiskové hlavy pro různé inkousty jsou umístěny za sebou a pohybují se na stejném vozíku. Pokud hlava tiskne několika barvami, jsou řady generátorů pro různé barvy umístěny paralelně k sobě.
Tisková hlava je hlavním prvkem inkoustového tiskového zařízení. Inkoustový tisk se používá v tiskárnách různých tříd a formátů a v digitálních tiskových strojích. Použití inkoustů různé povahy umožňuje tisknout na různé materiály.
Praktické uplatnění našly tři typy inkoustového tisku:
- Nepřetržitý inkoustový tisk. Při tomto typu tisku proud inkoustu nepřetržitě vytéká z každé trysky tiskové hlavy a rozbíjí se na drobné kapičky. Kapky se uvolňují z trysky a používají se ke konstrukci obrazu. Nepoužité kapky jsou odeslány do odkapávací misky.
- Pulzní inkoustový tisk (pokles na vyžádání). Zde kapka vyletí z trysky tiskové hlavy pouze tehdy, když dostane elektrický impuls. Proto se tomuto typu inkoustového tisku říká také „drop on demand“.
- Tonejet. V této metodě je inkoust disperzí pigmentových částic v nepolární kapalině. Generátor kapek (zdroj paprsku kapek) je špičatý vodivý výstupek na těle tiskové hlavy. Inkoust teče pod tlakem směrem ke zdroji. Když je aplikován napěťový impuls, částice inkoustu se nabijí. Ty jsou elektrickým polem přesunuty na výstupek, kde je koncentrace barvy znatelně vyšší než původní. Špičatý konec výčnělku v důsledku zvýšené intenzity elektrického pole odpuzuje podobně nabité částice pigmentu. Vylétají ven a vezmou si s sebou trochu tekutiny. Tvoří se kapky koncentrované barvy. Tyto kapičky létají na tištěný materiál a kreslí obraz. Tisková hlava obsahuje několik zdrojů uspořádaných v řadách. Metoda se v současnosti používá v obalovém průmyslu pro tisk na plechovky.
Obecná informace
Nepřetržitý inkoustový tisk se skládá ze tří procesů:
- tvorba inkoustových paprsků a jejich rozpad na kapičky;
- oddělení kapek na pracovní kapky, které jdou do konstrukce obrazu, a nepracující kapky, které padají do lapače kapek;
- oddělení pracovních kapiček od odkapávacích paprsků a nasměrování pracovních kapiček na potiskovaný materiál; dodání nepoužitých kapek do odkapávací misky.
V současné době se do průmyslového využití dostaly dva způsoby kontinuálního inkoustového tisku, ve kterých výše uvedené procesy probíhají odlišně.
V dlouholeté a široce používané metodě se kapky tvoří aplikací vysokofrekvenčních mechanických vibrací na inkoustový paprsek, čímž se vytvoří kapilární vlna. Separace kapiček na pracovní a nepracující se provádí jejich selektivním nabíjením a separace kapiček se provádí vychylováním trajektorie nabitých kapiček elektrickým polem, zatímco nenabité kapky létají přímo.
V novém procesu kontinuálního inkoustového tisku Stream společnosti Kodak jsou na inkoustový paprsek opouštějící trysku periodicky aplikovány tepelné impulsy, aby se vytvořil paprsek kapiček, který mění povrchové napětí inkoustu. Kapky se tvoří z chladných oblastí paprsku. Kapky se rozdělují na pracovní a nepracující tak, že tvoří kapičky různých velikostí. Oddělování pracovních kapek od paprsku se provádí proudem vzduchu směřujícím kolmo k trajektorii paprsku. Proud vzduchu silněji odklání malé kapky a ty padají do odkapávací misky. Velké kapky dále létají směrem k tištěnému materiálu a používají se k vytvoření obrazu.
Při tomto způsobu je elektricky vodivý inkoust natlakován do generátoru kapiček tiskové hlavy. Proud vyletí z trysky generátoru. Někde na výstupu z trysky, například na desce trysky, je piezoelektrický stimulátor, který tvoří proud kapek. Na piezoelektrikum je přivedeno vysokofrekvenční elektrické napětí. Vlivem deformace piezoelektrika vznikají mechanické vibrace, které se přenášejí na paprsek a způsobují tvorbu kapiček. Když proud prochází nabíjecí zónou, jsou na nabíjecí elektrodu přiváděny elektrické napěťové impulzy. Provádí se selektivní nabíjení kapiček. Dále je proud kapiček rozdělen na dva proudy: nabitý a nenabitý. Jeden z nich končí na potiskovaném materiálu, druhý jde do eliminátoru kapek.
Na Obr. 2.1.1 ukazuje schematický diagram kontinuálního inkoustového tisku s nenabitými kapkami.
Tryskový generátor obsahuje inkoustovou komoru 1, do které je elektricky vodivý inkoust přiváděn z inkoustového systému trubicí 2. Na výstupu inkoustové komory je jeden nebo řada kalibrovaných otvorů nazývaných trysky. Trysky jsou elektricky vodivé, například kovové. Tiskové hlavy mohou být jednotryskové nebo vícetryskové. Schéma jednotryskové hlavy je na Obr. 2.1.3. Na Obr. Na obrázku 2.1.1 je schéma proudového generátoru vícetryskové hlavy, kde jsou trysky provedeny v tryskové desce. Inkoust se uvolňuje pod tlakem z každé trysky v jemném proudu.
V blízkosti trysky je na desce trysky umístěn piezokeramický prvek 3, na který je přivedeno vysokofrekvenční střídavé elektrické napětí. V piezokeramickém prvku dochází k mechanickým vibracím stejné frekvence (inverzní piezoelektrický jev). Oscilační porucha z piezoelektrika se přenese do inkoustu a v tryskách se objeví kapilární vlna (vlna, ve které hraje velkou roli povrchové napětí kapaliny). Protože frekvence superponovaných kmitů odpovídá rezonančnímu módu (shoduje se s vlastní frekvencí paprsku), paprsek se v krátké vzdálenosti od trysky rozpadne na malé kapky stejné velikosti.
Systém oddělování kapkového paprsku zahrnuje nabíjecí elektrodu, deflektor a eliminátor kapek.
Nabíjecí elektroda 5 je umístěna v blízkosti trysky. Nabíjení je indukční. Dochází k tomu v důsledku skutečnosti, že paprsek elektricky vodivého inkoustu je uzemněn a vrstva vzduchu mezi proudem a nabíjecí elektrodou má dielektrické vlastnosti. Když je elektrický napěťový impuls přiveden z generátoru obrazu na nabíjecí elektrodu, objeví se v uzemněné trysce poblíž elektrody náboj opačného znaménka, než je náboj elektrody. Proud vstupuje do zóny působení elektrody v okamžiku předcházejícím oddělení kapky od ní, takže tato kapka je nabitá. Přívod elektrických impulsů musí být přísně synchronizován s tvorbou kapek.
Po opuštění oblasti působení nabíjecí elektrody proud proletí kolem deflektoru 6, na který je přivedeno vysokonapěťové elektrické napětí, jehož znaménko je stejné jako znaménko kapkového náboje. Eliminátor kapek 7 je uzemněn. Vzniklé elektrické pole vychyluje nabité kapky do lapače kapek a nenabité volně létají po přímé dráze na potiskovaný materiál. Z eliminátoru kapiček se inkoust dostává do recirkulačního systému nebo do speciální nádoby a poté je vyhozen (při použití tiskových hlav s 1-2 tryskami na inkoust).
Záznam obrazu nabitými kapičkami se používá při kontinuálním inkoustovém tisku s víceúrovňovým vychylováním trysek ( Kontinuální inkoustová tiskárna s více vychylováním, rýže. 2.1.2). Kapky proudu jsou nabíjeny ve skupinách takovým způsobem, že kapkám skupiny jsou dány náboje o řadě hodnot. Deflektor vychyluje kapky s různými náboji pod různými úhly, čímž vytváří vějířovitý pohyb paprsku kapek. To vám umožní zaznamenat pruh obrazu obsahující několik řádků. Nenabité kapky létají po přímé dráze a padají do eliminátoru kapiček a odtud do zařízení na recyklaci inkoustu. Při psaní nabitými kapkami vznikají problémy s přesností umístění kapek na papír v důsledku jejich vzájemné interakce. Metoda je široce používána ve značkovacích tiskárnách určených pro nanášení nápisů, dat a čárových kódů na povrch komerčních a průmyslových výrobků.
U metody s binární výchylkou paprsku (obr. 2.1.1) jsou dvě možnosti. V první, jednobitové verzi je každý obrazový bod vytvořen ze stejného množství inkoustu, například z jedné kapky o velikosti 84 pl (pikolitr - značka ">Iris Print, kde při rozlišení 300 dpi emulace Získá se rozlišení 2400 dpi Hlavy mají 1-2 trysky na barvu.
Složitost vícebitového záznamu je následující. Maximální množství inkoustu dopadajícího na mikroplochu (tečku) inkoustového tisku musí odpovídat maximální optické hustotě obrazu. Příliš mnoho inkoustu způsobí, že tonální gradace ve stínech obrazu prosakují a zmizí. Příliš málo inkoustu nevytváří vysoce syté barvy.
Pokud toto množství poskytuje jedna kapka na bod, musí být kapka velká. Pokud tento úkol provádí skupina 4 kapek, objem každé kapky by měl být 4krát menší, při použití skupin po 30 kapkách je objem jedné kapky 3-4 pl.
Objem kapky závisí na průměru paprsku (trysky) D a vzorci vlnové délky" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook1004/files/130.gif" border="0 " align="absmiddle" alt=".gif" border="0" align="absmiddle" alt="- rychlost paprsku v inkoustové tiskárně Iris Print je 50 m/s, průměr trysky je 10 mikronů. Frekvence f představuje vibrační frekvenci piezoelektrika a frekvenci tvorby kapiček a vlnová délka značky">Iris Print je 1000 kHz.
Aby se stabilizoval proces tvorby kapiček, musí se frekvence superponovaných oscilací co do velikosti shodovat s frekvencí vlastních oscilací paprsku. Pak bude oscilační porucha v rezonanci s vlastní oscilací trysky. S touto frekvencí se budou tvořit kapky..gif" border="0" align="absmiddle" alt=".gif" alt="odkaz na zdroje literatury" onclick="showlitlist(new Array("L. Palm, L. Wallman, Nh. Laurell, J. Nilsson. Development and characterisation of silicon micromachined nozzle units for continuous ink jet printers. Journal of Imaging Science and Technology, v. 44, № 6, 2000, p. 544-551.",""));">].!}
Rychlost inkoustového tisku závisí na počtu trysek v tiskové hlavě (šířce tištěného pásu). Hlavy, které mají malý počet trysek na barvu barvy, se musí pohybovat napříč směrem pohybu listu papíru. To zpomaluje tisk, protože papír se může posunout pouze o krok poté, co byla zaznamenána barevná čára obrazu. Nejsilněji se to týká tiskáren s 1-2 tryskami na inkoust. V tomto případě je i přes vysokou rychlost kapkového paprsku celková rychlost záznamu obrazu nízká (v Iris 2 Print je snímek formátu A2 zaznamenán za 13 minut).
Schopnosti vysokorychlostního tisku lze realizovat pomocí širokoformátových tiskových hlav s více tryskami. Na Obr. 2.1.4 schematický diagram činnosti devítitryskové hlavy.
Tisková hlava má distribuční kanál, do kterého je inkoust přiváděn pod tlakem. Pokud je výstup z kanálu uzavřen, inkoust vytéká v proudech tryskami (pozice 2 na obr. 2.1.4).
Velikost velkoformátových tiskových hlav je omezena tím, že vysokofrekvenční vibrace piezoelektrika se přenášejí nejen do trysek, ale i do těla tiskové hlavy. Hlava zase přenáší vibrace na inkoustové trysky. Kmity přijímané paprskem z těla hlavy se liší od užitečných kmitů paprsku a narušují tvorbu kapiček (vytvářejí se kapičky různých velikostí a délka souvislé části paprsku se může měnit, což naruší nabíjení kapiček ). Tyto problémy se zhoršují s rostoucí šířkou tiskové hlavy a frekvencí superponovaných vibrací. Problémy se řeší různými způsoby. Na Obr. Obrázek 2.1.5 ukazuje tiskovou hlavu, ve které jsou piezoelektrické vibrace přenášeny pouze na desku trysek. Tato hlava, která je široká 7,5 cm, pracuje na oscilační frekvenci 200 kHz.
Vysokorychlostní inkoustové tiskárny Kodak Versamark používají tiskové hlavy o šířce až 9 palců (22,8 cm) s hustotou trysek 300...360 trysek na palec. Při vícebarevném tisku jsou hlavy pro různé inkousty umístěny jedna po druhé. Stroje umožňují tisk rychlostí více než 100 m/min. Model Kodak Versamark VX 5000 Plus, dostupný v 11 různých konfiguracích, tedy umožňuje tisk rychlostí 228 m/min (3080 stran A4 za minutu) a 152 m/min (2052 stran A4 za minutu). Při vysokých rychlostech se zhoršuje rozlišení tisku a kvalita reprodukce tónových a liniových obrázků. Režim lze použít pro zasílání pošty a transakční tisk.
Společnost Kodak vyvinula metodu kontinuálního inkoustového tisku s tepelnou aktivací tvorby kapiček. Její princip je následující. Proud unikající z trysky přijímá tepelné impulsy o určité frekvenci z mikroohřívače. Povrchové napětí inkoustu závisí na jeho teplotě, takže každý tepelný impuls způsobí změnu povrchového napětí (sníží ho). Povrch kapaliny je vyveden z rovnováhy a v paprsku se objeví kapilární vlna. Když se takové oscilační poruchy superponují na přirozené vibrace inkoustu, paprsek se rozpadne na jednotlivé kapičky.
Stejně jako u klasického způsobu kontinuálního inkoustového tisku vytváří nový způsob kontinuální kapkový paprsek a zajišťuje jeho rozdělení na pracovní a nepracovní kapky.
Tepelně aktivovaná kapková tiskací hlava obsahuje množství trysek vybavených topnými články. Když je na ohřívač přiveden elektrický napěťový impuls, prochází jím proud, který způsobuje silné krátkodobé zahřátí. Tepelný impuls se přenáší do inkoustové trysky. Povrchové napětí vyhřívané části paprsku klesá. Protože k ohřevu, který způsobuje narušení paprsku, dochází periodicky, vzniká kapilární vlna a paprsek se v určité vzdálenosti od trysky rozpadá na kapičky. Velikost kapiček závisí na frekvenci tepelných pulzů. Čím jsou vzácnější, tím jsou kapky větší (obr. 2.1.6). Obraz je zaznamenán ve velkých kapkách.
Pokud se nezaznamenává žádný snímek, frekvence pulzů je vysoká. Na Obr. 2.1.6 je jich 5 během periody T. Vzniklé malé kapky padají do eliminátoru kapek. Pokud na potištěný materiál spadne kapka, frekvence pulzů se sníží (1 pulz za periodu). Objem kapky se zvětší např. 5x.
Protože pracovní a nepracující kapky mají různé velikosti, mohou být proudem vzduchu nuceny létat po různých trajektoriích.
V inkoustové tiskové hlavě trysky obsahující kapičky různých velikostí létají přímo shora dolů, dokud nevstoupí do zóny působení plynového deflektoru, kde je přiváděn proud vzduchu kolmo na směr trysek (obr. 2.1.7). . Kapky s menším objemem a hmotností jsou vytlačeny prouděním plynu na větší vzdálenost než velké kapky. Trysky jsou tedy rozděleny do dvou. V zásadě lze pro tisk použít buď velké kapky, nebo malé kapky. V diagramu Obr. 2.1.7 ukazuje tisk s velkými kapkami. Malé kapky, vychýlené deflektorem plynu v největší míře, padají do eliminátoru kapek.
Na základě technologie Kodak Stream byly vytvořeny 2 digitální tiskové stroje (DPM), které tisknou inkoustem na vodní bázi. Tiskárna Kodak PROSPER 1000 Press je určena pro jednobarevný tisk rychlostí až 200 m/min na rolový papír o hustotě 45-175 g/m2. Šířka tisku až 600 mm, rozlišení 600 dpi, velikost kapky 6 nebo 9 pl. Stroj obsahuje dvě řady tiskových hlav, každá se 6 inkoustovými moduly. Hlavové baterie jsou umístěny napříč rolí a během tisku jsou nehybné. Za každou řadou hlav je instalováno IR sušící zařízení.
Stroj dokáže tisknout rychlostí 3600 stran A4/min na jednu roli nebo na dvě role (přední a zadní). Lze jej použít pro tisk zásilek a knižních produktů.
Druhý tiskový stroj Kodak PROSPER 5000XL je určen pro 4barevný tisk. Tiskové zařízení obsahuje 4 širokoformátové hlavy (řada 6 tiskových hlav). Za každou širokoformátovou hlavou je sušicí zařízení, páté zařízení slouží k dosoušení.
Vhodný papír s hustotou 45-300 g/m2, natíraný i nenatíraný. Při tisku na nenatírané papíry lze v souladu se strojem instalovat zařízení pro nanášení podkladové vrstvy (primer), které umožňuje rozšířit nabídku tiskových materiálů, ale i potiskových zařízení.
Stroj je určen pro tisk knih, zásilek, katalogů a karet.
Pro hybridní tisk jsou určeny tiskové hlavy Kodak Prosper S10 o šířce cca 10 cm, které do ofsetových produktů vtiskují variabilní data.
Při pulzním inkoustovém tisku je kapka inkoustu vytlačena z trysky, když je na aktivátor (akční člen) přiveden elektrický impuls, který je zodpovědný za tvorbu kapek. Inkoust vypuštěný z trysky jde výhradně k vytvoření obrazu na tištěném materiálu. Pulzní inkoustová tisková hlava obsahuje množství trysek. Mikromodul inkoustové tiskárny spojený s každou tryskou obsahuje inkoustovou komoru, kanál pro inkoust vstupující do komory ze zásobníku (nebo distribučního kanálu) a výstupní kanál končící u trysky. Na stěně výstupního kanálu nebo na stěně (střeše) inkoustové komory je umístěn aktivátor, který přijímá elektrické napěťové impulsy z mikročipu, který řídí činnost hlavy. Tryskový mikromodul se také nazývá kapkový emitor nebo generátor kapiček. Způsob pulzního inkoustového tisku je dán typem použitého aktivátoru. Existují tyto typy pulzního inkoustového tisku: piezoelektrický (piezojet), termoelektrický (termotryskový a termomechanický).
Typická piezojetová tisková hlava obsahuje řadu kapkových emitorů, z nichž každý končí v kalibrovaném otvoru – trysce. Obecně je každá tryska spojena kanálem s inkoustovou komorou. Kamera je připojena úzkým kanálem k zásobníku inkoustu společnému pro všechny trysky, které tisknou inkoustem stejné barvy. Na horní stěně inkoustové komory, nebo na stěně kanálu napojeného na trysku, je piezoelektrický prvek, který při přenosu elektrického impulsu mění vnitřní objem zářiče. Snížení objemu vede k vytlačení části inkoustu z trysky, která vyletí ven ve formě kapičky té či oné velikosti. Velikost kapiček a jejich rychlost závisí na velikosti trysky, konstrukci tiskové hlavy, jejích pracovních režimech (včetně tvaru elektrického signálu přiváděného do piezoelektrického prvku) a inkoustu. Kapkové zářiče piezojetových hlav se mohou lišit konstrukcí a povahou deformace piezoelektrického prvku.
Důvodem deformace piezoelektrik při působení elektrického pole je inverzní piezoelektrický jev, který je následující. Vlivem elektrického pole se piezoelektrika rychle a silně polarizují, a proto mění svou velikost. Po odstranění pole se tyto materiály vrátí do původního stavu.
Některé materiály, jako je piezokeramika, vykazují schopnost vykazovat inverzní piezoelektrický efekt, pokud jsou předem polarizovány. Piezokeramické aktivátory na bázi zirkoničitanu - titaničitanu olova jsou široce používány v inkoustových tiskových hlavách, protože mají vysokou pevnost a stabilitu piezoelektrických vlastností.
Když je na polarizovanou piezokeramickou desku aplikováno elektrické pole, jsou možné dva typy deformace.
Pokud je směr elektrického pole rovnoběžný se směrem polarizačního vektoru, změní piezokeramická deska své horizontální a vertikální rozměry, přičemž si zachovává svůj objem. V závislosti na tom, zda se směry polarizačního vektoru a vektoru intenzity pole shodují nebo jsou vzájemně opačné, se deska stává tenčí a širší nebo tlustší a užší.
Pokud je piezokeramická deska pevně připevněna k pružné stěně komory (obr. 2.2.1), pak se při změně jejích rozměrů elastická stěna ohýbá. Když se ohne směrem ke kameře, objem komory se zmenší a z trysky se vytlačí kapka inkoustu. Ohnutím směrem ven piezokeramický aktivátor zvětší objem komory a část inkoustu vstupuje do komory ze zásobníku přes vstupní kanál. Specifická deformace je extrémně malá, proto je správnější hovořit o akustické vlně vznikající uvnitř emitoru, vytlačující kapku z trysky. Pro zvýšení tlaku na inkoust je piezo aktivátor vyroben poměrně velký. Při šířce komory 108 mikronů a délce 400 mikronů je tedy piezoelektrický aktivátor v tiskových hlavách Epson Micro Piezo tvořen piezokeramickými destičkami o délce 1 mm, což dává celkové rozměry ">obr. 2.2.2.
Deformace ve smykovém režimu je pozorována, pokud jsou směry elektrického pole a polarizace piezokeramického prvku navzájem kolmé. Tento typ deformace se nazývá Shear Mode.
Typ deformace piezoelektrického aktivátoru při provozu ve smykovém režimu je na Obr. 2.2.3. Tiskové hlavy pro pulzní inkoustový tisk mají dvě možnosti: „Shear Mode“ od Spectra a „Shear Mode/Shared Wall“ od Haar. V prvním případě je horní stěna inkoustových komor vyrobena z piezokeramiky a ve druhém případě jsou stěny kanálů piezokeramické.
Uvažujme o principu činnosti emitorů inkoustových tiskových hlav Spectra, jejichž piezoelektrika pracuje v režimu Shear Mode.
Piezokeramické hlavy Spectra mají tenkou krycí desku pro inkoustové komory. Piezokeramická deska je společná a elektrody jsou pro každou komoru samostatné. Při přivedení napěťového impulsu na střední elektrodu (elektrody vpravo a vlevo jsou uzemněny) dochází ke smykové deformaci v oblastech piezoelektrika umístěných na obou stranách elektrody. Protože elektrická pole napravo a nalevo od elektrody mají opačný směr, deformace zajišťuje zvednutí části tenké piezokeramické destičky umístěné pod střední elektrodou. Objem inkoustové komory se zvětší a část inkoustu se do ní nasaje. Na konci pulzu se destička vrátí do své předchozí polohy a z trysky umístěné naproti střední elektrodě je vytlačena kapka inkoustu. Při vytlačení kapky je možná deformace do komory v důsledku změny směru elektrického pole. Charakter deformace a kinetika tvorby a vymrštění kapiček je patrná na Obr. 2.2.4.
Schéma tiskových hlav Haar (a Toshiba) pracujících na principu Shear Mode/Shared Wall (tedy v režimu „shift/shared wall“) je znázorněno na Obr. 2.2.5.
V této hlavě jsou k základní desce připevněny dvě piezokeramické vrstvy, v nichž jsou vytvořeny kanálky emitoru kapek. Plní se inkoustem přes distribuční komoru umístěnou pod krycí deskou, kde je otvor pro komunikaci s inkoustovou cartridge. Horní a spodní piezokeramická vrstva jsou polarizovány v opačných směrech. Na stěnách kanálů jsou elektrody. Elektrody připevněné ke stěnám jednoho kanálu jsou vzájemně elektricky propojeny. Deska s tryskami je připevněna k přední části hlavy tak, že každý kanál končí tryskou.
Když se na elektrody umístěné na obou stranách stěny oddělující sousední kanály přivede napěťový impuls, vytvoří se v něm elektrické pole. Protože jsou elektrody jednoho kanálu spojeny, elektrické pole a smykové napětí vyskytující se ve stěnách kanálu jsou v opačném směru. Protože jsou horní a spodní části stěn připevněny k deskám, mohou se pohybovat pouze jejich střední části. Charakter deformace kanálu je vidět na Obr. 2.2.5, b.
Když se vytvoří kapka, kanál nejprve zvětší svůj objem a poté se v důsledku změny směru elektrických polí zúží a kapka inkoustu je vytlačena z trysky. Kanál se poté znovu roztáhne a naplní inkoustem ze zásobníku. U tohoto typu hlavy může současně pracovat pouze každá třetí tryska. Pro zvýšení hardwarového rozlišení přesahujícího 360 dpi je tisková hlava orientována tak, aby desky trysek s linkami trysek svíraly se směrem pohybu bloku hlavy úhel, který se liší od vzorce" src="http://hi-edu .ru/e-books/xbook1004 /files/10v-12.gif" border="0" align="absmiddle" alt="l), je to asi 20 mikronů. V moderních inkoustových zařízeních se minimální objem kapiček snížil na 1,5...5 pl, což vedlo k tryskám o rozměrech 10 mikronů nebo ještě menší.
V tradičních tiskových hlavách Epson s malou velikostí trysky (10–20 mikronů) je šířka inkoustové komory 108 mikronů a šířka piezoelektrické části je 141 mikronů. To omezuje hustotu trysky na 180 na palec. Pro zvýšení rozlišení tisku ze 180 na 360 dpi jsou trysky uspořádány ve dvou řadách s posuvem.
Další zvýšení rozlišení (zvýšení počtu tónů a barev obrazu) je dosaženo vypouštěním kapiček několika velikostí.
Velikost kapky a pracovní rychlost hlavy závisí na frekvenci, trvání a tvaru elektrického signálu dodávaného do piezoelektrického aktivátoru.
Nejúčinnější chod hlavice zajišťuje pracovní frekvence vrhání kapek, která odpovídá vlastní frekvenci kmitání kapalného menisku v trysce. Pokud je vlastní frekvence 40 kHz, pak by šířka signálu (trvání) měla být asi 25 μs.
Signál (napěťový impuls) se musí skládat minimálně ze dvou částí s dobou trvání rovnou polovině vlnové délky. Polovina signálu je zodpovědná za vytlačení inkoustu z trysky a polovina pomáhá urychlit plnění emitoru inkoustem. Nejvyšší rychlost vystřikování kapiček poskytuje režim, ve kterém pulz nejprve vtáhne meniskus do trysky a inkoust do komory. V okamžiku, kdy je inkoust připraven změnit směr, druhá polovina pulzu udělí inkoustu hybnost směrem k trysce. Oba kmity (přirozené i superponované) jsou ve stejné fázi, takže se navzájem zesilují a amplituda kmitů se zvětšuje a končí vymrštěním kapky.
Tvar pulsu je složitý, řídí následné pohyby inkoustu. Zpočátku je meniskus pomalu nasáván do trysek, než jsou kapičky vypuštěny, aby se dosáhlo stejného tvaru menisku ve všech tryskách. V tomto okamžiku část inkoustu vstupuje do fotoaparátu ze vstupního kanálu. Tlak v inkoustových komůrkách se pak prudce zvyšuje, jak se stěna komůrky ohýbá dovnitř a kapička je vytlačována z trysky. Dále je meniskus zatažen, aby se rychle potlačila jeho oscilace po vyvržení kapky.
Na Obr. Obrázek 2.2.6 ukazuje uvolňování kapiček velké velikosti (režim I) a malé velikosti (režim II). Perioda signálu se počítá od začátku vzestupu (kladná část pulzu plnění menisku) přes pokles z maxima do minima (extruze inkoustu) až po nárůst na nulovou úroveň (záporná část pulzu plnění menisku). Čtvrtina šířky signálu (decay) je tedy určena pro jetovou emisi. U malých kapek (režim II) se doba sběru inkoustu zkrátí a signál zahrnuje další malý impuls, který skončí, když je inkoust vytlačen na úroveň nulového menisku.
Dalším způsobem, jak získat kapičky různých velikostí, je sloučit několik kapiček do jedné. Tiskové hlavy Panasonic používají rezonanční metodu, kdy je na piezoaktivátor aplikován jeden nebo více předběžných impulsů, aby se vytvořily velké kapičky. V důsledku sčítání amplitud vibrací se velikost vymrštěné kapky zvětšuje.
Běžnou metodou je vypouštění řetězu různého počtu kapek (až 3 nebo 7) z trysky v jednom bodě materiálu. Na materiálu se tvoří kapičky různých velikostí. Metoda se používá například v tiskových hlavách Haar. V těchto hlavách může mít počáteční kapka objem 1 nebo 6 pl a kapka složená ze sedmi kapek může mít objem 7 nebo 42 pl. Velké kapky se používají k utěsnění pevných ploch a malé kapky se používají k získání jemných detailů a hladkých změn tónů.
Je jasné, že při použití režimu proměnné velikosti kapky je tisk pomalejší než v binárním režimu, kde jsou všechny kapky stejné.
Použití světlých inkoustů (světlý azurový, purpurový a šedý inkoust) v sadě dále zvyšuje počet úrovní sytosti pro každou barvu inkoustu a celkový počet barev.
V posledních letech se pro výrobu tiskových hlav začaly používat metody charakteristické pro mikroelektroniku. MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems). Základem každé MEMS struktury je wafer, což je krystal křemíku. Na jedné z křemíkových destiček jsou pomocí metod MEMS (naprašování, fotolitografie, suché leptání, laserová ablace atd.) vytvořeny struktury hlavového emitoru a na druhé mikroobvody (desky), které řídí tvorbu kapiček a popř. jsou vytvořeny kanály pro přívod inkoustu. Jejich slepením získají čip, kterému se v MEMS hlavách říká raznice. Tisková hlava obsahuje několik čipů uspořádaných tak, aby se vnější trysky překrývaly.
Využití MEMS zařízení a technologií pro výrobu tiskových hlav umožňuje vytvářet husté řady trysek o mikronových a submikronových velikostech, s vysokou opakovatelností velikostí prvků, pevností prvků a také umožňuje snížit náklady na výrobu velkých - velké hlavy. MEMS technologie využívá mnoho výrobců tiskových hlav a tiskáren. Jako příklady uveďme nové tiskové hlavy od dvou společností: Epson a Dimatix (tvořené společnostmi Fuji a Spectra).
Nejnovější generace tiskové hlavy Epson se jmenuje Mikro piezo TFP tisková hlava, TFP- zkratka pro „thin film piezo“. Micro Piezo TFP hlavy obsahují tenkovrstvé piezo aktivátory. Pokud měla piezokeramická aktivační destička v tradičních hlavách tloušťku 1 mm a šířku 141 mikronů, pak tloušťka nového piezoelektrika je 1 mikron a jeho šířka je 71 mikronů. To bylo umožněno použitím nového materiálu se zvýšenou specifickou deformací a technologií MEMS pro nanášení tenkých vrstev.
Nové tiskové hlavy mohou produkovat kapičky stejné velikosti jako tradiční tiskové hlavy s polovičním objemem inkoustové komory. V nich jsou umístěny trysky jedné řady s hustotou 360 na palec. Dvě řady ofsetových trysek poskytují fyzické rozlišení tisku 720 dpi. Hlavy mohou produkovat kapičky různých velikostí, stejně jako předchozí generace hlav, což umožňuje výrazně zvýšit rozlišení tisku.
Protože technologie MEMS umožňují získat přísně identické struktury emitorů, bylo možné zvětšit velikost tiskových hlav. Na Obr. 2.2.7 ukazuje čip o šířce 2,54 cm obsahující 8 řad trysek, s tryskami pro barvy stejné barvy umístěnými symetricky kolem středové linie, rovnoběžně s liniemi trysek. To vám umožní získat stejné pořadí nanášení barvy při pohybu hlavy dopředu a dozadu. Umístěním 4 žetonů na společnou základnu ve dvou řadách šachovnicově jsme získali tiskovou hlavu o šířce 30,8 cm.
To vše umožňuje výrazně zvýšit rychlost tisku při zachování vysokého rozlišení a vysoké kvality tisku. V kancelářských tiskárnách B500DN s hlavami o šířce 10,8 cm je tedy rychlost barevného tisku ve standardním režimu 32 s/min.
Digitální inkoustový tiskový stroj Screen True Press 520 Jet používá hlavy Micro Piezo TFP umístěné na společné základně pro výrobu hlavy o šířce až 520 mm. Široké hlavy umístěné za sebou napříč potištěným materiálem poskytují rychlost barevného tisku s inkoustem na vodní bázi 63 m/min s rozlišením 720 světel">obr. 2.2.8.
Společnost Dimatix (tvořená společnostmi Spectra a Fuji) vyrábí širokoformátové hlavy třídy „M“ (vyrobené technologií MEMS) pod stejným názvem (obr. 2.2.9). Tisková hlava je tvořena krystaly (křemíkové čipy) velikosti 45">b).Vzdálenost mezi tryskami jedné řady odpovídá rozlišení 182 dpi. Kanálky pro přívod inkoustu probíhají podél základny krystalu.
Struktura kapkového emitoru nové tiskové hlavy (obr. 2.2.9, a) se liší od struktury hlav Spectra (obr. 2.2.4, a). Inkoust je přiváděn do tlakové komory zespodu základny krystalu přes koncové akustické zařízení 3. Přítomnost takového zařízení zvyšuje v důsledku rezonance amplitudu akustické vlny, která tlačí inkoust. To vám umožní zmenšit velikost piezo aktivátoru umístěného na pozici 1 obrázku. Z tlakové komory 2 proudí inkoust výstupním kanálem do trysky, odkud vylétají kapky inkoustu kolmo k rovině krystalu s frekvencí 100 kHz.
Krystaly lze použít k výrobě kompozitní hlavy dlouhé délky, včetně formátu stránky. Krystaly jsou umístěny na společné základně obsahující ovládací desku, stupňovitě se sklonem (ve tvaru žebříku). Tím je zajištěno, že se trysky překrývají ve směru pohybu pásu potištěného materiálu. Hlava je během procesu tisku nehybná. Tyto tiskové hlavy se nacházejí v archovém inkoustovém digitálním tiskovém stroji. Digitální inkoustový tiskový stroj Fujifilm J 720, tisk s inkoustem na vodní bázi rychlostí 180 stran..gif" border="0" align="absmiddle" alt="1200 dpi.
Tuhý inkoust obsahuje polymerní vosk. Při pokojové teplotě jsou tuhé, ale při zahřátí tají a mění se v kapalinu, jejíž nízká viskozita umožňuje použití inkoustu pro inkoustový tisk. Inkoust se v současnosti používá v multifunkční tiskárně Xerox ColorQube řady 9200, jako je například ColorQube 9203. Xerox také vyvinul inkoustový digitální tisk s pevným inkoustem. Rolovací stroj Xerox Ci Press 500 tiskne na pás do šířky 520 mm rychlostí až 150 m/min]) ve formě plných briket 4 barev, lišících se tvarem.
V hlavě se zahřívají, taví a padají do zásobníku inkoustu a odtud do distribučních kanálů tiskové hlavy. Hlava obsahuje 4 distribuční kanály, jeden na barvu inkoustu, a řady trysek pro barvy inkoustu CMYK..gif" border="0" align="absmiddle" alt="Když inkoust dopadne na válec, ochladí se, nerozteče se po povrchu válce, ale zachová si svou plasticitu. Tečky a tahy získané na bubnu jsou v reliéfu.
Inkoustový obrázek je dodáván na rotujícím válci do oblasti přenosu papíru..gif" border="0" align="absmiddle" alt="600 dpi. Rychlost tisku ve standardním režimu je 60-70 a v režimu fotografické kvality - 35-38 stran A4/min.
Při této metodě, když je tisk fixován na potištěný materiál, mění se fázový stav inkoustu a z inkoustu se neuvolňují žádná rozpouštědla. Není tedy potřeba ani zasychání, ani vstřebávání inkoustu do tištěného materiálu. Kromě toho lze odpadový papír snadno odstranit z barvy. Nevýhodou inkoustu je citlivost výtisků na zvýšené teploty. Probíhá vývoj inkoustu, který lze vytvrdit na tisk.
Hewlett Packard a Lexmark a generování kapiček v kanálech provádí Canon, který svou technologii nazývá Bubble Jet (společnosti jsou uvedeny jako příklad). V poslední době se na trhu objevily tiskárny s tiskovými zařízeními Memjet, tiskové hlavy pro ně vyvinula australská společnost Silverbrook. V kapičkových emitorech těchto hlav je ohřívač umístěn hlavně uvnitř inkoustového kanálu.
Uvažujme mechanismus tvorby kapek vlivem lokálního ohřevu na příkladu kapkového emitoru používaného v tiskových hlavách Canon (obr. 2.2.12). Zářič se skládá z úzké tlakové komory (kanálu) zakončené na jedné straně tryskou a na druhé straně vstupního kanálu ze zásobníku inkoustu. Na stěně kanálu je pás topného tělesa. Když proužek prochází proud, zahřeje se na vysokou teplotu, čímž se zahřeje inkoust v okolí. Voda, sloužící jako rozpouštědlo inkoustu, rychle dosáhne teploty přehřátí (více než 200 emise ">Na obr. 2.2.13 je schéma kapkového emitoru s termočlánkem na „střeše“ inkoustové komory. Vznikne bublina této komory a kapka inkoustu je vytlačena výstupním kanálem a tryskou. Rozdíl mezi touto verzí zářiče a zářičem Canon je v tom, že zde termočlánek není umístěn v blízkosti trysky, ale je od trysky oddělen výstupní kanál. Jinak je mechanismus vypouštění kapek stejný.
Termální inkoustový tisk s velkoformátovými hlavami je obtížný, protože ohřívače generují velké množství tepla. Část tepla se přenáší do těla kapkového zářiče, protože ohřívač je umístěn na jeho stěně. Australská společnost Silverbrook vyvinula spirálový závěsný ohřívač. Jeho průřez s výslednou parní bublinou je znázorněn na rýže. 2.2.14 Při tepelném inkoustovém tisku není možné změnit velikost kapky změnou tvaru elektrického impulsu. Ke zvýšení barevné hloubky se používají následující metody pro změnu množství inkoustu dopadajícího na každý mikroúsek obrazu. Ve fototiskárnách Hewlett Packard se počet tónů zvyšuje díky skutečnosti, že každý bod může zasáhnout mnoho kapek inkoustu, včetně různých barev. Zpočátku toto množství dosahovalo 16 (Photo RET II), v současnosti až 32 (Photo RET IV) kapek o objemu cca 4 pl. Slovo RET je zkratka pro Technologie pro vylepšení rozlišení(Technologie pro vylepšení rozlišení). Interpolované rozlišení je 2400 marek">Canon
Tisk ve fotografické kvalitě vyžaduje fotografický papír.
Pro tisk na kancelářských papírech lze použít inkoustovou podkladovou vrstvu. Čiré podkladové vrstvy se nanášejí ze speciální tiskové hlavy před nanesením hlavního inkoustu. Jsou to podvrstvy, které mají přímý kontakt s papírem. Inkoust se nanáší na podkladovou vrstvu. V tomto případě se sníží absorpce inkoustu do tloušťky papíru, zvýší se sytost barev výtisků a zvýší se rozlišení tisku. Protože inkoust nereaguje přímo s papírem, požadavky na papír jsou sníženy. HP používá podkladovou vrstvu v multifunkční tiskárně CM8060 a tiskárně HP T300 Inkjet Web Press.
Termální inkoustové tiskové hlavy nové generace jsou vyráběny pomocí metod MEMS (Mikro elektromechanické systémy), tradičně používané v mikroelektronice. To zvyšuje geometrickou přesnost trysek a emitorů kapek různých (včetně velmi malých) velikostí, zajišťuje jejich opakovatelnost a umožňuje použití „scaling“ – skládání modulů tiskové hlavy požadované velikosti (formátu) a tím zajištění dané šířky tisku . Využití technologií MEMS navíc sníží náklady na tiskové hlavy, zejména velkoformátové.
Podívejme se, jak vypadají kapkové zářiče tiskové hlavy.
Rýže. 2.2.16 znázorňuje tvorbu kapiček v zářiči Canon nové generace používaném v tiskárně Canon i850. V diagramu: a - emitor je v klidu, b a c - vytvoří se bublina a vytlačí inkoust v kanálu trysky z trysky, d - kapka vyteče a emitor se začne plnit inkoustem, e - kanál trysky je naplněn a je připraven k vypuštění další kapky. V těchto kapičkových emitorech je z trysek vytlačováno přesně definované množství inkoustu - umístěných v kanálu trysky. K tvorbě kapiček různých velikostí dochází použitím dvou řad trysek různých velikostí. V zářičích jedné řady se tvoří kapky 5 pl a v zářičích druhé řady kapky 2 pl.
Na Obr. Obrázek 2.2.17 ukazuje schéma kapkového emitoru tiskové hlavy HP. Jeho zásadní rozdíl oproti nové generaci zářiče tiskové hlavy Canon spočívá v tom, že ohřívač není umístěn na stěně kanálu trysky, ale na stěně inkoustové komory naproti kanálu trysky.
Na Obr. Obrázek 2.2.18 ukazuje příklad struktury kapkového emitoru získaného metodami MEMS. Obrázek ukazuje inkoustovou komoru s kanálem trysky a ohřívačem 1, což je tenká vrstva slitiny tantalu s hliníkem. Ohřívač má hliníkové kontakty 2 a ochrannou vrstvu 3. Kanál pro přívod inkoustu do vnitřní dutiny emitoru není znázorněn. Struktury emitoru jsou vytvořeny na povrchu křemíkového plátku. Druhý křemíkový plátek obsahuje řídicí integrovaný obvod.
Tento způsob výroby padělaných bankovek by měl být považován za nejjednodušší a nejdostupnější. Kvalita tiskáren tohoto typu se neustále zlepšuje, blíží se fotografické a cena se snižuje. Technika drip-jet tisku se stává dostupnou velmi širokému spektru lidí a nutno podotknout, že její kvalita docela svádí k pokusu okamžitě zaplatit zakoupené zařízení tiskem tuctu bankovek.
Hlavní výhodou této metody by mělo být poměrně přesné podání barev. Nejvýznamnější nevýhodou je, že inkoust obvykle používaný pro tisk lze snadno smýt vodou, pokud se tiskne na běžný papír. Existují však modely (BubbleJet), které používají tekuté tiskové barvy a barvy na bázi vosku, které se před zahájením práce zahřejí do tekutého stavu.
Konvenční inkoustové tiskárny používají 3 (výjimečně levné vzorky) nebo 4barevný tiskový model. V počítačové terminologii je 3barevný model označen jako CMY - azurová, purpurová, žlutá (azurová, purpurová, žlutá). Ve čtyřbarevném modelu - CMYK - je přidána azurová, purpurová, žlutá, černá, černá. Tiskárny fotografické kvality používají 6ti barevný tisk, barvy - azurová, purpurová, žlutá, světle azurová, světle purpurová, černá. Přidání dvou světlých barev do palety je způsobeno tím, že u 4barevného inkoustového tisku jsou tmavé oblasti obvykle reprodukovány pomocí vysoké hustoty bodů, zatímco ve světlých oblastech je hustota a počet bodů výrazně menší. U světlých oblastí obrazu tedy není vždy možné zprostředkovat barevné přechody změnou hustoty bodů, protože se stanou viditelnými, což vytváří efekt zvýšené zrnitosti a snižuje jasnost jednotlivých detailů obrazu.
Lidské barevné vidění je založeno na jiném barevném modelu zvaném RGB, který je založen na barvách červené, zelené a modré. Tiskárna reprodukuje potřebné barvy a převádí je do svého modelu podání barev podle algoritmu stanoveného výrobcem, tento proces řídí ovladač tiskového zařízení.
Obraz při tomto způsobu tisku je tvořen matricemi několika desítek trysek pro každou barvu, takže výsledný obraz se skládá z malých bodů uvedených barev.
Nejpoužívanější inkoustové tiskárny v Rusku od dvou společností – Epson a Hewlett Packard – jsou založeny na dvou různých principech – piezotisk a termotisk.
Inkoustové tiskárny řady EPSON Stylus využívají piezoelektrickou tiskovou technologii zvanou MicroPiezo, která je založena na vlastnostech piezoelektrického krystalu. Tisková hlava tiskárny obsahuje četné velmi malé piezoelektrické krystaly umístěné na základně trysek hlavy. Pod vlivem elektrického proudu může krystal změnit tvar a vytvořit mechanický tlak v trysce, čímž dojde k vystřelování inkoustu na povrch papíru. Epson u svých zařízení EPSON Stylus Color 740 a EPSON Stylus Photo 750 deklaruje velikost bodu 45 mikronů, s objemem inkoustových kapek 6 pikolitrů, pro EPSON Stylus Color 900 - objem kapek 3 pikolitry, tzn. tečky jsou 2x menší.
Inkoustové tiskárny Hewlett Packard využívají technologii tepelného tisku. Inkoustová kazeta obsahuje mnoho tepelných generátorů. V každém generátoru kapiček inkoustového tisku ohřívací odpor rychle ohřívá inkoust obsažený v malé komoře na bod varu. Ve vroucím inkoustu se postupně tvoří velká vzduchová bublina, jejíž růst vede k vytlačování inkoustu z trysky. Přibližně po 3 mikrosekundách bublina praskne a dojde k oddělení a následnému vymrštění již vytvořené kapky. Poté, co bublina praskne a kapka se uvolní, síly povrchového napětí vtáhnou do komory novou část inkoustu. Barevná kazeta HP DeskJet 970 Cxi dodává inkoust rychlostí více než 7,3 milionu kapek za sekundu se 408 tryskami, z nichž každá je schopna dodat 18 000 kapek za sekundu.
Nejlepší modely inkoustových tiskáren dosahují rozlišení 1440 dpi (bodů na palec), což odpovídá 57 bodům na mm. Vzdálenost mezi sousedními body je tedy asi 17 mikronů (0,017 mm). Struktura lidského oka je taková, že je schopno rozlišit jednotlivé malé prvky obrazu, pokud je vzdálenost mezi nimi 1500krát menší než vzdálenost, ze které jsou pozorovány. Jednotlivé body obrazu získaného na takové tiskárně tedy bylo možné pozorovat ze vzdálenosti menší než 2,55 cm.To vše samozřejmě platí pro případ, kdy má obraz ve skutečnosti 57 bodů na mm, tzn. "čistě" teoreticky. Uvažujeme-li tato zařízení z hlediska jejich použití pro výrobu padělaných bankovek, pak se takový parametr, jako je rozlišení, stává nezbytným, protože na něm závisí především přesnost reprodukce malých detailů na bankovkách. Parametry deklarované výrobci inkoustových tiskáren se nám prakticky nepodařilo dodržet. Pro studium byly odebrány 3 vzorky tisku z různých zařízení a byla provedena měření, jejichž výsledky jsou uvedeny v tabulce.
Skutečné rozlišení takových tiskových zařízení, získané na levném speciálním papíru pro inkoustové tiskárny, je tedy 1,5-2krát nižší než pasové. U tiskárny Epson Stylus Color 900 (která má nejmenší velikost bodu) je počet bodů, které lze umístit na 1-palcovou čáru, aniž by se vzájemně překrývaly, 781. Při tisku na běžný papír (Data Copy), který padělatelé obvykle používají u jejich výrobků jsou velikosti teček na kopii mnohem větší, než jsou uvedeny v tabulce, pokud je vůbec možné rozlišit jednotlivou tečku. Vezmeme-li v úvahu překrývání bodů různých barev při tisku, je zřejmé, že reprodukovat takový prvek ochrany pravých bankovek, jako je mikrotisk, je na takových zařízeních téměř nemožné.
Body na obrázku vytvořeném inkoustovou tiskárnou jsou obvykle umístěny náhodně. Pokud je pro tisk použit speciální papír, mají body pravidelný kulatý tvar. Při tisku na obyčejný papír se inkoust rozteče, body se spojí a překrývají.
Při bližším zkoumání bankovky vytištěné na inkoustové tiskárně je tečková struktura obrázku obvykle dobře viditelná pouhým okem (viz obr. 59), zejména v oblasti kupónových polí bankovky. Vše výše uvedené platí i pro pokročilejší modely inkoustových tiskáren, které se v poslední době objevují s rozlišením deklarovaným výrobci až 2400 dpi (bodů na palec).
Padělky vyrobené pomocí inkoustové tiskárny jsou nekvalitní padělky a lze je snadno identifikovat pomocí jednoduché lupy.
Proces výroby tisku zahrnuje čtyři fáze:
- 1. Fotoproces - fáze získávání fotografických podob reprodukovaného obrazu.
- 2. Formové procesy - zajištění tiskových forem.
- 3. Proces tisku zahrnuje přenos barvy z tiskové desky na papír v určitém pořadí.
- 4. Dokončovací procesy - dát tištěným výrobkům spotřebitelskou podobu.
Používají se následující způsoby tisku:
- 1. Knihtisk (typografický).
- 2. Osfitový tisk.
- 3. Hlubotisk (stěrka).
Při výrobě forem pro knihtisk se používaly zinkové a měděné desky (klišé) potažené fotocitlivou vrstvou. V poslední době se pro získání knihtiskových forem získávají materiály na bázi kapalných a pevných fotopolymerů, na jejichž povrch kopíruji fotoformy. Knihtiskové tisky se vyznačují přítomností dvou hlavních znaků: stopy inkoustového promáčknutí na okrajích tištěných znaků a deformace podkladu (papíru) v místech, kde byly tištěné znaky aplikovány.
Tisk Osfetanya se umístil na špici, pokud jde o kvalitu přenášených obrázků, menší pracnost a vysokou odolnost proti oběhu. Jeho hlavní výhodou je:
- Snížené opotřebení desky díky elastickému povrchu
- · Výrazné zvýšení rychlosti tisku.
Existuje plochý osfitový tisk a typo osfitový tisk. K přenosu inkoustu na papír dochází prostřednictvím mezilehlé pryžové fólie na osphete válci.
Při hlubotisku jsou tiskové prvky na formuláři umístěny pod bílými místy, čímž se tento tisk odlišuje od ostatních.Různá hloubka tiskových prvků naplněných barvou určuje sílu tónu (sytost) ploch reprodukovaného obrazu v důsledku rozdílná tloušťka vrstvy inkoustu. K procesu tisku dochází vlivem vysokého tlaku na formu, přičemž papír je vtlačován do zahloubených prvků formy, v důsledku čehož se vrstva barvy přenáší z prohlubní formy na papír.
V současné době se sítotisk provádí pomocí šablony, kterou inkoust proniká na potiskovaný materiál.
Způsoby tisku:
- 1. plochý osphete tisk, tímto způsobem se tisknou na bankovky mřížky pozadí, mikrovzory, mikrotexty.
- 2. Metoda typo-osphet tisku kombinuje prvky vyrobené knihtiskem a plochým osfitovým tiskem.
- 3. Oryolový tisk, jeho hlavní vlastností je, že při tisku vícebarevného čárového originálu je dosaženo naprosto přesné shody designových prvků vytištěných inkousty různých barev v jednom cyklu.
- 4. metalografický tisk se dělí na hluboký stěrkový a metalografický. U bankovek se používá mellografická metoda tisku - jedná se o tisk z rytiny.
- 5. Sériová čísla a písmena se tisknou na všechny bankovky pomocí knihtisku.
- 6. duhovkový tisk - tisk probíhá z jedné formy, při přechodu z jedné barvy na druhou jsou pozorovány plynulé barevné změny.