Рис. 17-3. Печатное устройство контактной цифровой печати

2. Электрофотография

Электрофотография — способ формирования красочного изображения на печатной форме с использованием носителей, электрические свойства которых изменяются под действием излучения оптического диапазона.

Носитель изображения может быть сконструирован в виде цилиндра, который выполняется из сплавов на основе алюминия, или в виде гибкой ленты с нанесенным фоточувствительным покрытием.

Цилиндры для формирования изображения могут иметь следующие фоточувствительные покрытия:

1)As2Se3 или подобные соединения, содержащие селен (поверхность имеет положительный заряд);

2)органический фотополупроводник ОРС (Organic Photo Conductor) (поверхность имеет отрицательный заряд);

3)аморфный кремний (обозначается a-Si или α-Si) (поверхность имеет положительный заряд).

Вкачестве носителей применяют также фотопроводящие бумаги и пленки, которые под воздействием света меняют свою электропроводимость.

Вэлектрофотографии печатная форма является реверсивной, то есть после каждого оттиска ее можно разряжать и снова заряжать, располагая печатные и пробельные элементы по-новому.

Вэлектрофотографии, скрытое изображение на носителе получается при использовании определенных фотополупропроводниковых материалов. Фотополупроводники обладают

втемноте хорошими диэлектрическими свойствами, т. е. не проводят электрический ток. Они удерживают некоторое время заряд, полученный при электризации их каким-либо источником тока, но под действием света — деполяризуются (электрическое сопротивление фотопроводника резко падает и он приобретает проводящие свойства) (с них стекает заряд) прямо пропорционально интенсивности светового потока.

Процесс электрофотографической печати (рис. 17-4) осуществляется в пять этапов:

1.Формирование изображения.

Спомощью коронного разряда на фотопроводниковый слой наносят, например, отрицательный заряд, который в темноте может удерживаться достаточно долго.

Изображение образуется проецированием света (это может быть лазер или светодиодная линейка, LED — Light Emitting Diodes), прошедшего через оптическую систему, на заряженную пластину. Свет попадает на фотопроводящую поверхность и делает соответствующие участки проводящими, что позволяет заряду стечь на подложку. Размер точек изменяется

170

в зависимости от длительности импульса источника света. В результате изменяется площадь, где заряд удерживается. На незасвеченных участках пластины фотопроводник сохраняет свое сопротивление, и заряд остается на поверхности, образуя скрытое электростатическое изображение. Т. е. фотопроводник разряжается на засвеченных участках, а на незасвеченных (в местах, которые соответствуют тексту или изображению) — заряд остается.

Рис. 17-4. Принцип электрофотографии

2. Нанесение тонера.

Для электрофотографии применяют специальные красящие материалы, называемые тонером. Это могут быть порошковые или жидкие тонеры, которые различны по своему составу и содержат цветной пигмент. Нанесение тонера происходит с помощью систем, обеспечивающих перенос мелких частиц тонера (размером от 6 до 8 мкм) на фоторецептор. Частицы тонера попадают на заряженные участки поверхности фотополупроводникового слоя. Притягивание проявителя зависит от уровня оставшегося на пластине заряда, что в свою очередь, определяется интенсивностью света, попавшего в процессе экспонирования. После нанесения тонера на фоторецептор скрытое электростатическое изображение становится видимым.

3. Перенос тонера (печать).

Тонер может переноситься прямо на бумагу или же на промежуточную систему, например, в виде цилиндра или ленты. В большинстве случаев тонер передается прямо с фоторецептора на запечатываемый материал. Чтобы перенести заряженные частицы тонера с поверхности барабана на бумагу, необходимы электростатические силы. Они создаются источником коронного разряда с одновременным прижимом бумаги к барабану.

4. Закрепление тонера.

Чтобы частицы тонера закреплялись на носителе информации для создания стабильного печатного изображения, необходимо зафиксировать тонер на бумаге. При нагревании бумаги с тонером происходит его оплавление и тем самым закрепление.

5. Очистка.

После переноса изображения с фоторецептора на бумагу, на светочувствительном барабане могут находиться остаточные заряды и отдельные частицы тонера. Чтобы подготовить барабан для воспроизведения следующего изображения, необходима механическая «очистка» поверхности и, кроме того, снятие электрических зарядов (нейтрализация) на отдельных его участках. Удаление частиц тонера осуществляют щеткой и отсосом. Поверхностные заряды

171

нейтрализуются с помощью равномерного облучения поверхности, часто также посредством переменного электрического поля. После этого поверхность барабана станет электрически нейтральной и освобожденной от частиц тонера. Как и на первом этапе процесса, затем снова проводится зарядка фоторецептора и формирование изображения на барабане соответственно оригиналу.

В электрофотографии в процессе печати тиража чаще возникают несоответствия изображения и оригинала на отдельных оттисках, чем при технологиях с печатной формой:

1)из-за отклонений в зарядке участков слоя фоторецептора;

2)из-за разницы в нанесении тонера на скрытое изображение и в последующем его переносе на бумагу.

3. Струйная печать

Способ струйной печати является технологией, при которой краска подается из сопел. Способ не требует носителя изображения, оно формируется прямо на запечатываемом

материале.

Цифровые массивы данных изображения передаются на устройство вывода, которое посредством сопел прямо или косвенно запечатывает бумагу.

Основными вариантами струйной печати являются:

1)печать непрерывного действия (Continuous Ink Jet);

2)капельно-струйная печать (Drop on Demand).

Рис. 17-5. Технологии струйной печати

Сущность струйной печати c непрерывной подачей чернил состоит в генерации непрерывной струи (последовательности) капель с сообщением для капель участвующих и не участвующих в формировании изображения разных траекторий движения. «Лишние» капли попадают в ловушку и возвращаются в резервуар. При этом способе из постоянного потока мелких капель краски только часть их направляется на бумагу.

Струйная печать непрерывного действия подразделяется на варианты бинарного и многократного отклонения капель.

В схеме двойного отклонения (рис. 17-6) капля имеет одно из двух состояний: незаряженное — для переноса на бумагу и заряженное— дляотклонения в электрическом поле.

При способе многократного отклонения (рис. 17-7) капли имеют различ-

ные заряды, чтобы при прохождении в электрическом поле по-разному отклоняться и направляться на соответствующие участки запечатываемого материала.

В устройствах, реализующих импульсные способы, капли производятся только в тех случаях, если этого требует управляющее устройство.

172

Капельно-струйный способ печати подразделяется по способу образования отдельных капель.

Рис. 17-6. Струйная печать непрерывного действия бинарного отклонения капель

Рис. 17-7. Струйная печать непрерывного действия многократного отклонения капель

При термической струйной печати это происходит посредством нагревания жидкой краски до её испарения. Под давлением пузырька пара из сопла выбрасывается капля краски — отсюда и название «пузырьковая струйная печать».

Рис. 17-8. Струйная термопечать

173