При закреплении стандартных для принтеров порошковых «красок» тонер наплавляется на страницу: под воздействием высокой температуры его частицы деформируются и фиксируются на бумаге и прочих носителях. С учётом растущих требований к производительности новые высокоскоростные системы цветной печати должны нагревать их крайне быстро, причём последовательно для нескольких цветов.
Среди самых интересных разработок в этом направлении — новый принтер непрерывной печати Xerox 490 Color Continuous Feed (980 стр./мин) со сдвоенными печатными барабанами, по классу относящийся к цифровым многокрасочным рулонным печатным машинам, — скорость носителя в нём требует оперативного закрепления тонера.
Традиционные для принтеров блоки закрепления с горячими валами крайне неэкономичны из-за износа механических компонентов, энергопотребления и ограничений по носителям. С повышением скорости они быстро перегреваются, ограничивая производительность цифровых систем. Деформируются носитель и изображение, бумага теряет влагу — всё это чревато массой проблем, о которых чуть ниже.
Нагреваемый тонер размягчается (тает), образуя вязкую жидкость. Переходя из порошкового состояния в расплавленное, деформированные частицы проникают в бумагу и закрепляются. Увеличение скорости порождает новые проблемы с количеством цветов и требованиями к приводке. Граничащие между собой или надпечатываемые триада, дуплексы, дополнительные слои цветов Pantone — лишь несколько примеров из этой области.
Новый барабан Xerox CF490, рассчитанный на 4-красочную печать в одной секции со скоростью 490 стр./мин (ширина рулона 495 мм), выдвинул принципиально новые требования к технологиям закрепления — решение проблемы стало само по себе огромным достижением.
Импульсный (пульсирующий) световой поток различной интенсивности и длительности оперативно закрепляет тонер без контакта с поверхностью. С повышением скорости прохождения рулонного носителя интенсивность повышается, а длительность воздействия падает. Импульсное облучение страницы для фиксации тонера, как щелчок пальцами — «раз!» и готово. Нет давления от контакта с валами закрепления, сводится к минимуму повреждающий отпечатанные страницы ненужный нагрев.
Принцип закрепления тонера световыми импульсами уже несколько десятилетий практикуется в электрографических печатных системах и чем-то напоминает отверждение УФ-красок в рулонной офсетной печати с мгновенным отверждением фотоинициаторов краски при попадании УФ-излучения. Новая технология работы с тонерами — важнейшая составляющая в борьбе за скорость печати на непрерывных материалах.
Впервые принцип бесконтактного импульсного закрепления Xerox применила в монохромной модели 495s (CF495) с непрерывной подачей: качественное воспроизведение текста, векторных и растровых сюжетов со скоростью 495 стр./мин. Логичен прогноз дальнейшего роста скорости и качества в очередном поколении тонерных рулонных устройств цветной печати.
Немного о принципах
В основе новой технологии бесконтактное воздействие импульсного светового потока, закрепляющего специальный тонер ИК-излучением. В 4-красочной модели CF490 это ксеноновые лампы в отражающем корпусе, который улавливает непопадающую на носитель световую энергию фотона и со скоростью света возвращает её для повторной попытки закрепления. При пульсировании с частотой в миллионы раз в месяц это серьёзное преимущество. Линейно сгруппированные ксеноновые лампы последовательно расположены по траектории бумаги, экспонируя и закрепляя специальные цветные тонеры с ИК-чувствительными энергопоглощающими компонентами.
Ксеноновые лампы уже многие годы используют в сканерах и копировальных рамах, традиционно предпочитая их фотографическим лампам-вспышкам, благодаря лучшему обращению с цветом. Их ИК-спектр излучения оптимален для импульсного закрепления тонера.
В CF490 чёрный тонер наносится на материал первым, поскольку проще закрепляется, требуя энергии чуть меньше остальных. У закрепляемых последовательно голубого, пурпурного и жёлтого цветов собственные требования к механизму нагрева. Порядок нанесения тонеров зависит от поглощения энергии световых импульсов: сверху, где затухание отсутствует, — самые слабые цвета; активно поглощающий ИК-энергию чёрный тонер — внизу, чтобы не препятствовать закреплению остальных. Для улучшения адгезии все наносятся на бумагу в жидком состоянии.
При таком подходе исчезают традиционные компоненты фьюзерной технологии — нагрев и давление горячих валов и ремней блока закрепления, на бумагу вместе с тонером не попадает лишняя электростатическая энергия. Благодаря отсутствию давления и контакта нагретого барабана с бумагой носитель сохраняет больше влаги, сводятся к минимуму усадка и скручивание. Результат — расширенный диапазон материалов для многокрасочной цифровой печати на высоких скоростях.
Электростатический заряд подающегося в приёмный лоток готового отпечатка чреват хорошо известными проблемами с брошюрованием и послепечатной отделкой.
С повышением содержания остаточной влаги накопление статики снижается. В отличие от закрепления горячими валами, световые импульсы нагревают тонер сильнее белой бумаги. Впитываемая ею энергия концентрируется в поверхностном слое, быстро рассасываясь по толщине, что снижает пиковую температуру и сокращает проблемы со статическими разрядами в брошюровальном/отделочном оборудовании. Дополнительное прогнозируемое Xerox преимущество — сокращение бумажных отходов и затрат на обработку почтовых отправлений.
Об авторе: Генри Фридман, технологический редактор журнала Graphic Arts Monthly, учёный-полиграфист и изобретатель, изучал полиграфию и фотографию в Рочестерском полиграфическом институте, степень MBA Университета Джорджа Вашингтона.
( Наши
В нашей стране рынок прямой рассылки стремительно развивается. Объёмы печати растут, сроки изготовления сокращаются, поэтому всё больше предприятий приобретают цифровые рулонные печатные системы. Xerox CF490 — следующий шаг в их развитии. Открытая премьера машины состоится на Drupa-2008. Решение нацелено сразу на несколько сегментов: от печати счетов и прямой рассылки с цветной персонализацией до изготовления инструкций, книг и брошюр. Качество печати значительно опережает струйные аналоги, а работа практически на любой бумаге от 40 г/м2 снижает стоимость отпечатка.
Автор подчеркнул особенности технологии закрепления тонера светом (Flash Fusing, в терминологии Xerox). Она уже традиционно используется в системах рулонной печати Xerox последнего поколения, к которым относятся и монохромные модели CF495, CF650/1300. При работе с бумагой на высоких скоростях Flash Fusing — идеальное решение.
Бумага при такой технологии практически не теряет влагу. К примеру, при печати с 5% заполнением и технологией закрепления горячими валами из бумаги уходит около 40% влаги, что вызывает появление статического электричества, скручивание, коробление и огромные трудности на послепечатных операциях. При Flash Fusing уходит лишь 5-8% влаги, что снижает негативные эффекты при последующей обработке. К тому же отсутствие деформации по длине материала способствует стабильной обработке на послепечатной стадии.
Становится возможной стабильная печать специальной продукции, например, запечатывание бумаги и пластика в местах с выборочной ламинацией, плотных материалов, пластиковых карт и др.
Рулонные машины с такой технологией не являются чем-то недосягаемым — множество принтеров уже работают на наших предприятиях. — Михаил Мартынов, менеджер по развитию бизнеса рулонных печатных систем «Ксерокс»
* Журнал Graphic Arts Monthly, декабрь 2007. Copyright © 2007, Reed Business Information, a Division of Reed Elsevier Inc. All rights reserved.
