Машины электрофотографической печати

 Устройства электрофотографических печати используются давно (первый патент на этот способ выдан еще в 30-х годах XX ст.), Однако полностью автоматизированные электрофотографические машины цифровой печати для оперативного выпуска как однокрасочных, так и многокрасочных изданий малых тиражей (до 3000 экз.) Появились на рынке только в 90-х г. В основу процесса заложен метод электрофотографии - визуализации скрытого электронного изображения с помощью сухого (тонера) или жидкостной (краски) красителя. Неоспоримым достоинством таких машин с цифровым управлением является возможность печати сразу всего объема (от первой до последней страницы) издания с обеспечением высокого качества уже с первого отпечатка. Это обусловливает отсутствие брака и подготовительных операций, что обеспечивает высокую эффективность при малых тиражах.
Рассмотрим принцип устройства машин этого вида печати на примере наиболее совершенных видов оборудования.
 Ярким примером может служить машина цветной печати «DCP-И »бельгийской фирмы« Хеикоп ». Печать происходит на рулонной бумаге шириной 320 мм. с двух сторон, по четыре краски с каждой стороны. В памяти компьютера может храниться информация для 1000 полноцветовых страниц, то есть для выпуска заданного объема книги.
 Алюминиевые цилиндры 1 покрыты тонким слоем органического светочувствительного материала, что в темноте является диэлектриком. Зарядка этого слоя осуществляется тонким металлическим проводом под напряжением 30000 В в позиции 2.

Схема электрографический машины DCP-1

 При вращении цилиндра на заряженный слой в позиции 3 проектируется растровое световое изображение с помощью матрицы, состоящей из 7424 светодиодов, и управляется компьютером. Яркость светодиодов изменяется дискретно и имеет 16 градаций. Засвитлени участка цилиндра приобретают проводимости и теряют фиксированную часть исходного заряда согласно яркости светодиодов. Вследствие этого распределение зарядов на цилиндре образует скрытую копию исходного цифрового изображения. Проявляется это изображение при нанесении сухого красителя в позиции 4.
 Краситель состоит из полимерной связи и пигмента соответствующего цвета, к которым прилагается тонкий ферримагнитный порошок (средний размер частиц 7,5 мкм). Последний компонент и обеспечивает прилипание частиц к заряженным участкам цилиндра, в полном соответствии с величиной заряда. В позиции 5 красящих изображение передается из цилиндра на бумажную ленту и закрепляются на нем. В позиции 6 происходит полная разрядка светочувствительного слоя, а в позиции 7 - счищаются возможные остатки красителя. Диаметр цилиндра определяется только удобным размещением технологических устройств. Для каждого цвета предусмотрены свой цилиндр. Система обеспечивает чрезвычайно точное размещение светодиодов и параметры излучаемого ими света.
 Длина запечатанных одним содержанием ленты ограничена памятью компьютера и в этой машине составляет 2,7 ж. В машине каждый пиксель изображения, как упомянуто выше, несет 16 градаций тональности. Поэтому, по сравнению с лазерным принтером, разрешение «Хеикоп» в 600 dpi (что также характерно для тонового принтера) эквивалентное 2400 dpi. Диапазон бумаг по массе - 60-200 г/м2. Производительность «DCP-И» - 4200 полноцветных страниц формата А4 (21x30 см) в час.
 Другой пример - Электрофотографический цифровая печать, применяемая в листовых и рулонных машинах, выпускаемых компанией «indigo». Принципиальным является то, что в них использованы традиционную схему трехцилиндрового офсетной печатного аппарата (без увлажнения) и жидкую краску со специальными свойствами, которые обеспечивают ей 100% перенос.

Схема электрографический офсетной машины «Indigo»

 Формный цилиндр 1 покрыт переменным слоем полимера, который меняет свою электропроводность под действием света. В начале каждого оборота, формный цилиндр в позиции 2 с помощью коротрона получает отрицательный заряд, порядка - 800 Б. В позиции С экспонированные лазерное устройство, которое управляется электронными системами машины по программе встроенного «Корь», в ходе вращения цилиндра создает на его поверхности скрытое изображение, заряд на котором в результате экспонирования снижается до -100 В. В зоне между формным 1 и проявочным 5 цилиндрами впрыскивается в виде аэрозоля отрицательно заряженная жидкая краска «Electronic» соответствующего цвета (каждое пигментные зерно краски находится в полимерной оболочке). Проявочный цилиндр заряжен до потенциала -400 В. Из-за разности потенциалов заряженные частицы краски перемещаются в направлении большего потенциала - то есть до скрытого изображения на формном цилиндре (от -400 до -100 В), а на пробельных участках - проявочных цилиндра (от-800до - 400В). Таким образом на формном цилиндре проявляется красочное изображение, которое через офсетная цилиндр 8 передается на бумагу, что находится в захватчика печатного цилиндра 9. Бумага подается пневматическим самонакладом со стапеля 10 и выводится на приемный стапель 11. Если, например, нужно получить четырехкрасочный отпечаток с одной стороны, то лист в захватчика цилиндра должен находиться в течение четырех оборотов. При этом соответствующая краска из емкостей (резервуаров) 12 поочередно подается в сопло 4, а краска, которая не перешла на пробельные участки формы, специальными отводимыми каналами 13 с проявочной цилиндра возвращается в соответствующие резервуары 12. Возможные остатки краски после передачи изображения на поверхность офсетной цилиндр 8 счищаются в позиции 6. После проявки из сложившегося изображение на форме в позиции 7 удаляется масляная основа краски (с помощью реверсивных и оттискных роликов).
Вентилятор 14 включен в систему обеспечения температурного режима процесса. На формном цилиндре предусмотрено трехзонную систему термостатирования, которая обеспечивает перепад температур в пределах 40 +140 "С. На офсетном цилиндре применяется специальное электропроводное офсетное полотно, которое имеет потенциал +500 В и подогревается до 140 ° С. Такие температурные условия обеспечивают подсушки краски и 100 процентный ее переход с одной поверхности на другую. Кстати, на термостатирования расходуется основная доля потребляемой мощности (9 кВт). Разрешение машины - 800 dpi, что эквивалентно полиграфическом растра 54 лин / см.
Компания «Indigo» интенсивно развивая это направление печати, создала ряд малоформатных машин различной стоимости и совершенства для печати как на листовых, так и на рулонных материалах одно-или многокрасочных продукции (до семи - на компакт-дисках). Машины выпускаются для печати полиграфической продукции, цветопроб, сигнальных номеров и каталогов, этикетной продукции со штрихкодом, упаковки с элементами персонализации и т. д.
Принципиальные изменения, внесенные в конструкцию, позволили существенно повысить производительность машин. Например, новая схема строения печатного модуля вместо проявочных цилиндра предусматривает применение так называемых «коротких» (как в флексографии) красочных аппаратов, расположенных по кругу формного цилиндра двойного диаметра. Как вариант - разработана система смешивания красок на офсетном цилиндре при выпуске цветной продукции. При этом цилиндры оснащены независимыми сервоприводами, а передача на бумагу многоцветного изображения осуществляется периодически, после стыковки печатного и офсетного цилиндров, с шаговой подачей бумажной ленты.
К этому классу машин можно отнести машину «NexPress 2100», созданную немецкой фирмой «Heidelberg» совместно с американской компанией «Kodak». Машина листовая, максимального формата 350x470 мм, предназначена для оперативного печати с одной или с двух сторон полноцветной четырехкрасочной продукции. Система питания включает три стапеля с различными видами бумаги, которые могут использоваться для печати одного издания: основной - тиражный, специальный, например, пергамент - для воспроизведения графики и обложечная. С одной со стапелей 1 лист системой транспортеров 2 передается в воздух 3, где приобретает стабильных свойств (влажности, температуры). Далее в позиции 4 происходит его выравнивание на пасе транспортера. Двигаясь равномерно, транспортер переносит лист в позиции печати, где последовательно, в каждой из печатных секций, наносится изображение тонером соответствующего цвета. Печатный аппарат состоит из формного 5, поверхность которого светочувствительные свойства и офсетной в с заряженной поверхностью цилиндров. Вокруг цилиндрической поверхности формного цилиндра последовательно размещены: устройство 7 для очистки поверхности цилиндра от остатков тонера, коротрон 8 для создания высокого напряжения на поверхности, экспонируется в тельный лазерное устройство 9 для формирования скрытого изображения. Порошковая изображения формного цилиндра 5 передается на поверхность офсетной в цилиндра, а с него - на тиражный лист, который находится на подвижном транспортере. Полученный таким образом с одной стороны бумаги четырехкрасочный отпечаток закрепляется в бункере Пи, после нейтрализации его электростатического связи с транспортными ремнями, выкладывается на стопку 12 приемного стапеля. В машине предусмотрен дополнительный стол 13 для вывода отпечатанных обложек или иного графического материала.
Если же необходимо получить отпечаток с двух сторон, то лист с односторонним отражением возвращается транспортерами 14 в зону 15, где происходит переворачивание на другой бок, и при повторном прохождении, уже минуя воздух, через печатные аппараты происходит его запечатывание из оборота. В этом случае производительность машины вдвое меньше, чем при одностороннем печати и составляет 1050 от. / Час. Для отпечатанной продукции предусмотрено специальное оборудование, на котором компоненты брошюры разделяются на отдельные подборки, необходимые для проведения заключительных операций.
Печать на машине может осуществляться на бумаге массой 80 - 300 г/м2, с разрешением 600 dpi. Качество печати контролируется по семи параметрам. Полученное изображение по качеству близкое к качеству офсетной печати. Предусмотрена возможность персонификации печати.

Схема электрографический машины NexPress 2100

По подобному принципу работают ксероксы цветной печати. На рисунке изображена принципиальная схема машины серии «DOCUCOLOR 2000», которая включает четыре печатные секции и предназначена для получения четырехцветной продукции из одного или двух сторон.
На поверхностях формных цилиндров 1 формируется скрытое изображение, которое проявляется тонером, содержащейся в тубах 2, соединенных с аппаратами 3. Экспонированием изображения на цилиндре управляет сканер 4. С цилиндров 1 порошковые изображения переносятся на промежуточный пас 5. Листы бумаги последовательно выводятся из самонаклада 6 транспортерами 7 в позицию 8 где происходит контакт с пасом 5 и передачи с него изображения на бумагу. До этого в позиции 9 произошло выравнивание листа на пасе 5. Полученное цветное изображение закрепляется (спекается) на листе в позиции 10 после чего средства 11 выпрямляется и транспортируется (3500арк.) приемного устройства 12 (в машине имеется дополнительный лоток малой емкости - 200 л.). При необходимости лист обходит приемный стол 12 и направляется в направлении стрелки А до сшивной аппарата.
В случае двустороннего цветного печатания отпечатанный с одной стороны лист направляется вниз по стрелке Б в систему опрокидывания 13, после чего транспортером 14 передается на транспортер 7. На нем в позиции 9 проходит выравнивания, в позиции 8 - прием изображения, а в позиции 10 - его закрепления. В машине действует сложная система управления и контроля за технологическим процессом с выводом информации на экран монитора 15.
Машина рассчитана на максимальный формат бумаги A3 (320x488 мм) массой 64-220г/м2. Скорость сканирования формата А4 – 400 страниц за минуту.

Схема машины DOCUCOLOR 2000