По материалам выставки drupa 2012
Рулонные струйные цифровые печатные машины, печатающие водными чернилами, были представлены на druра очень широко. Они печатают со скоростями 100—200 м/мин при ширине бумажной ленты 50—108 см водными чернилами на красителях и пигментах с разрешением 600—1200 йрк В них используются все основные виды струйной печати: непрерывная струйная, пьезоструйная и термоструйная.
Машины на основе непрерывной струйной печати
В основном в таких машинах используется технология Kodak Stream. Формирование капель происходит за счет высокочастотного изменения поверхностного натяжения струи при ее нагреве. Изменяя частоту подави импульсов, получают капли двух размеров. Поток воздуха, перпендикулярный направлению струй, отклоняет маленькие капли в каплеулови-тель; большие капли беспрепятственно летят на печатный материал [2].Способ Kodak Stream выгодно отличается от классического метода непрерывной струйной печати с пьезоэлектрической стимуляцией капле-образования и селективной зарядкой капель. Во-первых, новый способ позволяет достичь более высокой плотности расположения сопел и тем самым более высокого физического разрешения печати, поскольку отсутствует негативное силовое взаимодействие электрических зарядов капель. Во-вторых, он не налагает ограничений на длину ряда сопел печатающей головки и на частоту наложенных колебаний. Высокая скорость выброса чернил из сопел в новом способе сохраняется, так как чернила подают в генератор струи под давлением (например, 4 атм).
Упомянутые достоинства способа Kodak Stream позволили довести длину печатающих головок до 10 см. Из таких головок-модулей можно составлять печатающие головки различной длины, например при 6 головках запечатывать полотно шириной 60 см. Цифровые печатные машины с печатающими головками Kodak Stream получили общее название Kodak Prosper Press. На выставке были представлены как машины, вышедшие на рынок перед выставкой (модели 1000 и 5000 XL), так и новая модель Prosper 6000XL. Модель Kodak Prosper 1000 Press — 1-красочная, а другие две машины — 4-красочные.Новая машина Kodak Prosper 6000XL печатает со скоростями 200— 300 м/мин в зависимости от разрешения печати. При скорости 200 м/мин качество печати соответствует качеству офсетной печати с линиатурой растра 70 лин./см, а при печати со скоростью 304 м/мин — с линиатурой 52 лин./см. Рекомендуемая месячная загрузка составляет 160 млн стр. А4.
Фирмой Kodak были также разработаны новые скоростные печатающие головки для гибридной печати. В частности, Prosper S30 позволяет печатать переменные данные со скоростью 914 м/мин, правда, при пониженном разрешении 600x200 dpi. Такие головки могут быть установлены даже на газетные машины.На стенде Kolbus была представлена машина Timson T-Press, использующая Kodak Stream Inkjet Technology в сочетании с фальцовщиком T-Fold для получения книжных тетрадей и установленным в линию брошюровщиком фирмы Kolbus (perfect binder КМ200). Фирма Timsons — производитель аналогового оборудования для печати и послепечатной обработки книг, использовала свой опыт и свои разработки в новой машине, исключая лишь струйный модуль. Достоинствами машины являются старт с минимальной потерей бумаги, автоматическая перезарядка рулона, устройство поперечной фальцовки для получения книжных тетрадей переменного формата, возможность интеграции с любым послепечатным оборудованием, используемым в офсетном производстве.
Смена заказа производится без остановки машины. Машина может печатать тысячи названий в день и миллионы книг в месяц со скоростью 200 м/мин при разрешении печати 600x900 dpi и ширине бумажного рулона 135 см (поперек которого умещается 8 страниц формата А5). Печатая свыше 240 тыс. двусторонних страниц А4 в час, Timson T-Press становится одной из самых производительных струйных машин.
Термоструйные цифровые печатные машины
Термоструйная печать используется в рулонных цифровых печатных машинах HP ТХХ Color Inkjet Web Press. Печатный механизм машин, имеющий вид арки, содержит 10 широкоформатных печатающих головок. Две из них наносят на поверхность печатающего материала подслой, который связывает чернила, препятствуя их проникновению внутрь бумаги и увеличивая водостойкость полученных отпечатков. Далее идут головки, печатающие чернилами четырех цветов CMYK, причем первой печатается черная краска. На каждый цвет приходится по две широкоформатные головки, состоящие из нескольких печатающих головок- модулей шириной 10,8см, в свою очередь, включающих 5 кристаллов со струйными структурами и двумя чернильными каналами с двумя рядами сопел на канал. Разрешение — 1200 dpi. Вся головка, т. е. все 4 ряда сопел, работают с одним цветом чернил. Ширина печатающей головки и ширина печати зависят от количества (от 5 до 10) модулей, составляющих головку. Самая простая модель Т200 производит двустороннюю печать в одном печатающем устройстве. Модели более высокого класса содержат два печатающих устройства, одно из которых печатает на лицевой стороне, а другое — на обороте бумажной ленты.
Перечисленные модели уже работают на предприятиях. На выставке машина HP Т400 Color Inkjet Web Press печатала книги. Кроме того, там же были представлены новые модели линеек HP Т200, HP Т350 и HP Т400. В них используются новые печатающие головки с повышенной скоростью печати и чернила с пигментами, полученными с применением нанотехнологий.Разницу в характеристиках моделей Т230, Т360 и Т410 и предшествовавших моделей Т200, Т350, Т400 можно проследить по табл. 1.На выставке были представлены новые печатные системы для гибридной печати HP С800 и М800 Print Module Solution. Первая — 4-красочная, вторая — монохромная. Скорость печати 244 м/мин, разрешение 600x600 dpi. Головки могут быть использованы для транзакционной печати и печати прямых почтовых рассылок.
Пьезоструйные рулонные цифровые печатные машины
Пьезоструйные рулонные машины, предназначенные для скоростной печати (при тиражах от одного экземпляра до нескольких тысяч) книжной, газетной продукции, а также прямых почтовых рассылок и транзакционной печати, демонстрировались многими разработчиками. Среди них были фирмы, имеющие опыт разработки такого рода оборудования (например, Screen, Impika, Осе, Miyakoshi), фирмы, недавно приступившие к производству струйных ЦПМ (например, Xerox и Fuji Xerox), и фирмы, для которых скоростные струйные ЦПМ являются OEM-продуктом, например, КВА с машиной RotaJet (ОЕМ-вариант машины ProteusJet, разработанной фирмой Donnelly). До недавнего времени своей скоростной струйной ЦПМ не имела фирма Осе (продаваемая ею уже несколько лет JetStream является ОЕМ-вариантом машины Miyakoshi).Общим для этих ЦПМ является возможность печати на простых бумагах безвредными чернилами. Это либо водные чернила на основе красителей и пигментов, либо твердые чернила (машины Xerox), не выделяющие при печати вредных паров.
Большое влияние на качество оказывает взаимодействие чернил с бумагой. Впитывание чернил в простую бумагу без специального покрытия приводит к проникновению красящего вещества в толщу бумаги, растеканию и усилению тона. Вследствие этого уменьшается цветовой охват, ухудшается градационная передача, снижается оптическая плотность и резкость шрифта. Использование бумаг без покрытия в ЦПМ стало возможным за счет появления нового поколения чернил или нанесения подслоя при печати.Скорость печати определяется скоростью передачи данных эмиттерам капель головки и скоростью закрепления отпечатков. Печатающие головки составляются из модулей, которыми служат головки шириной до 11 см. Головки-модули должны быть идентичными и поэтому легко заменяемыми, иметь большой срок жизни и достаточно высокую частоту каплеобразования. Для достижения разрешения 600 dpi требуется достаточно большая плотность расположения сопел, что до внедрения методов MEMS в производство головок было серьезной проблемой. Повысить разрешение пьезоструйной печати можно, используя переменный размер капель, но это ограничивает максимальную скорость печати (частота каплеобразования делится на количество ступеней размеров капель).
В настоящее время в машинах этого рода чаще всего используются головки Epson, Panasonic и Kyocera. Печатающие головки Epson Micro Piezo TFP и Panasonic описаны в [1].Печатающие головки Kyocera KJ4B-Y имеют ширину 4,25 дюйма и частоту подачи импульсов напряжения (каплеобразования) 40 кГц. Скорость печати, обеспечиваемая головкой, составляет 200—250 м/мин при разрешении 600 dpi.
Следует отметить гибкость решений, позволяющих выбрать оптимальную модель для конкретных условий функционирования предприятия, структуры заказов и возможностей развития. Использованы следующие пути:—выпуски моделей, различающихся по скорости, красочности, разрешению и стоимости. Примером может служить линейка машин JetStream фирмы Осё. Другой пример — линейка машин Screen Truepress Jet520, включающая недорогую 1-красочную машину Truepress Jet520EX, печатающую с разрешением 360x360 dpi и скоростью 64 м/мин, и многокрасочные машины Truepress Jet520 и Truepress Jet520ZZ. Последняя заполняются чернилами одного цвета) вдвое изменяется скорость печати. Дальнейшее изменение скорости и разрешения печати достигается при режиме переменного размера капель (обычно два размера, однако возможно получение капель пяти размеров — 3,6,9,11 и 13 пл). Две машины обеспечивают двустороннюю печать.
Ширина печати в машине iPrint evolution с головками Panasonic составляет 474 мм. Чернила — водные на красителях или пигментах. Число цветов — 4, но может быть увеличено до 6. Пригодна бумага плотностью 60-160 г/м2 (опционально до 250 г/м2).В табл. 2 приведены данные для двусторонней 4-красочной печати.
Используя капли двух размеров, можно поднять разрешение с 600x600 до 1200x1200 dpi и печатать книги.
Рассмотрим кратко конкретные модели, не претендуя на полноту охвата (оборудование выбрано для примера).
Impika iPrint extreme
Эта рулонная струйная ЦПМ имеет ширину печати 711 мм и скорость многокрасочной печати 375 м/мин при разрешении 1200 dpi. Машина наделена некоторыми функциями послепечатной обработки: разрезанием на листы (форматы В2 или В1), фальцовкой. Далее возможна обработка на брошюровочных устройствах, используемых при выпуске книг. Машина предназначается для печати разнообразной полиграфической продукции, например газет и книг. Максимальное число чернил — 6, чернила водные пигментные с повышенной интенсивностью цвета (High Density, содержащие «усилитель оптической плотности»).Скоростной печатью переменных данных управляет мульти-форматный iController, совместимый с большинством серверов, имеющихся на рынке.
Miyakoshi Inkjet Printer 7000 (MJP20MX-7000)
Рулонная струйная цифровая машина MJP20MX-7000 имеет ширину печати 508 мм (ширина рулона 520,7 мм), печатает водными чернилами, пигментными или на основе красителей. Новые пигментные чернила позволяют работать на большом ассортименте бумаг, в том числе на мелованных. Режимов печати два — медленный (80 м/мин) и скоростной (160 м/мин) при максимальном разрешении 1200x1200 dpi. Скорость печати в каждом режиме может быть увеличена до 320 м/мин за счет снижения разрешения до 1200x600 dpi. Число красок 4+4 (медленный режим) и 4+2 (скоростной режим). Возможны два режима качества печати (1 и 2 бита на точку, достигаемого двумя размерами капель).
Осe JetStream
На выставке были представлены три новые однокрасочные модели, предназначенные для печати книг, — JetStream 2300, 3300 и 4300 с максимальной шириной бумажной ленты 760 мм и скоростью печати 100, 150 и 200 м/мин соответственно. Все три модели имеют печатающие головки Kyocera (возможно, новые головки KJ4B-Z) и печатают водными пигментными чернилами с разрешением 1200 dpi. Из-за быстрого высыхания чернила не успевают проникнуть в материал. Бумага — газетная, офсетная без покрытия, лазерная и для струйной печати плотностью 64—157 г/м2. Опциональная конфигурация может работать с бумагами от 46 до 200 г/м2.
Осe ColorStream 3700
Эта машина, впервые показанная на выставке, является усовершенствованной моделью машины Осe ColorStream 3500. Она печатает головками Kyocera со скоростью до 100 м/мин и разрешением 600x600 dpi. Режим переменного размера капель (7 и 12 пл) позволяет довести разрешение до 1200 dpi. Конструкция машины, как было сказано выше, дает возможность постепенно повышать функциональность машины, например, переходя от 1-красочной печати к многокрасочной.
Screen Truepress Jet520ZZ
На выставке демонстрировались машины Truepress Jet520 и ее более поздняя модель Truepress Jet520ZZ, на которых печатались книги и газеты, причем газеты — чернилами на основе красителей, а книги — пигментными чернилами. По утверждению фирмы, пигментные чернила, используемые в машине, дают высокую устойчивость печатной продукции к воде, свету и другим воздействиям. Скорость печати Truepress Jet520ZZ при физическом разрешении 720x360 dpi составляет 220 м/мин против 128 м/мин предыдущей модели этой линейки Truepress Jet520, появившейся на рынке еще до drupa 2008. Визуальное разрешение при печати тоновых изображений (улучшение градационной передачи) достигается использованием режима серой шкалы (капли трех размеров, причем самая маленькая капля имеет объем 3 пл).Как и в машине Screen Truepress Jet520, в модели Truepress Jet520ZZ используются печатающие головки Epson Micro Piezo TFP, ширина печати — до 507 мм, а максимальная ширина рулона — 520 мм.
Машина оборудована контроллером EQUIOS, который обеспечивает выбор оптимального профиля с учетом бумаги и проводит непрерывный контроль качества печати. Высокоскоростная камера получает изображения отпечатков и сравнивает их в режиме реального времени с изображениями, генерируемыми РИП. Производится корректировка процесса, дефектные листы автоматически перепечатываются и отбрасываются системами послепечатной обработки. Отпечатки снабжаются штрихкодами и при-водочными метками, дающими информацию для послепечатной обработки. Это важно, так как рулон содержит разные работы. Кодируются также ошибки, например информация о дефектных и заново перепечатанных изображениях.
КВА RotaJet 76
Машина является ОЕМ-вариантом машины ProteusJet, разработанной R.R. Donnelley. Длина широкоформатной печатающей головки Kyocera позволяет печатать на рулонах с шириной бумажной ленты 203—762 мм. 4-красочная печать производится пигментными водными чернилами фирмы Cabot Inks, которые не требуют никакой предварительной или последующей обработки бумаги и обеспечивают повышенное качество. Физическое разрешение 600 dpi, его повышение до 1200 dpi осуществляется путем использования капель двух размеров. Скорость печати при разрешении 1200x600 dpi равна 120 м/мин, но при 2-красочной печати она может быть поднята до 240 м/мин. Печать производится на офсетных бумагах. Опционально к машине возможно подсоединение устройства для покрытия отпечатка дисперсионным лаком.
Xerox CiPress
В печатной машине Xerox CiPress твердые чернила в виде гранул нагреваются до температуры около 110 °С, расплавляются и приобретают вязкость, достаточную для струйной печати (около 20 сП). Бумага, предварительно очищенная от пыли и подогретая, проходит под печатающими головками, находящимися на арке, затем охлаждается цилиндром и проходит под сенсорным элементом сканера, который передает результаты в контроллер, где оценивается качество напечатанного изображения и наличие дефектных сопел. Полотно подогревается низкотемпературным керамическим нагревателем и закрепляется давлением.
Широкоформатные печатающие головки составляются из головок-модулей шириной 7,6 см. Расположенные в шахматном порядке с перекрытием крайних сопел, они обеспечивают ширину печати 51 см. На каждый из четырех цветов приходится 2 батареи сдвоенных рядов головок. Производится автоматическое обслуживание головок с автоматическим контролем их очистки. Скорость печати —152 м/мин.На выставке была впервые представлена печатная система для двусторонней печати Xerox CiPress 325 Production System, состоящая из двух машин с устройством поворота рулонного полотна между ними. Она печатает со скоростью 100 м/мин с разрешением 600x600 dpi практически на любых, в том числе офсетных, бумагах.
