Струйная печать, или Орнамент переплетения идей

Стефан Стефанов

Струйная печать анфас и в профиль

Ежик, созданный из тумана

Виды струйной печати

Достоинства струйной печати

Греки, перешедшие к своим размышлениям о природе от поэзии, сохранили еще при этом поэтические свойства. Они практично и с живым чувством смотрели на вещи и ощущали потребность так же живо выражать действительность.
Иоганн Вольфганг Гете

Струйная печать анфас и в профиль

Умы технологов и изобретателей давно занимала мысль о создании такого способа печати, при котором недорогое печатающее устройство наносит краску непосредственно на любой запечатываемый материал совершенно бесшумно и чтобы при этом единственным расходным материалом были краски. В середине ХХ века наконец­то была изобретена струйная печать. Идея набрызгивать краску на запечатываемую поверхность оказалась настолько плодотворной, что породила множество различных устройств, которые реализуют ее на практике. Цель данной статьи — дать анализ вариантов реализации технологии струйной печати, применяемых в промышленной полиграфии.

Для большей ясности определимся с некоторыми терминами, которые будут использоваться далее, а также обозначим место струйной печати в классификационной схеме способов печати, применяемых в полиграфической промышленности.

При описании струйной печати часто используют термин «чернила», в полиграфии же в основном принято говорить «краска». Конечно, это не одно и то же: чернила — это раствор красящего вещества, как правило, в воде или в воде и спирте, краска — более сложная физическая система. Печатные краски принадлежат к коллоидным системам, в которых пигменты равномерно распределены в связующем веществе. Пигменты — это тонкодисперсные окрашенные (включая белый и черный цвета) порошки, нерастворимые в воде (в отличие от красителей), органических растворителях и пленкообразующих веществах (маслах, смолах и др.).

В полиграфии используют как краски, так и чернила. В последнее время были созданы высокодисперсные пигменты, которые можно использовать при изготовлении красок даже для глубокой, тампопечати и трафаретной печати. Сегодня в полиграфии доминируют печатные краски, а в струйной печати по технологическим требованиям традиционно используют чернила (сольвентные краски). Большая техническая проблема, связанная как с технологией струйной печати, так и с красками для этого способа печати, — это засорение сопел. Однако в последнее время все чаще начинают применять краски УФ­отверждения, которые представляют собой жидкие полимерные системы, образующие пленку под воздействием ультрафиолетового излучения.

Для того чтобы определить место струйной печати в классификационной схеме способов печати, применяемых в полиграфической промышленности, необходимо однозначно ответить на один вопрос: к какому базовому способу печати (высокому, глубокому, плоскому или трафаретному) относится струйная печать? Cтруйная печать — способ печати, при котором передача изображения на запечатываемый материал осуществляется набрызгиванием специальных красок из сопел очень малого диаметра с высокой скоростью (до 1 млн. капель в секунду). Струйная печать используется для производственной маркировки на мягких упаковках, для получения читаемых надписей на поверхностях с грубой структурой, для нанесения адресов на периодические издания в процессе производства продукции и т.д. Этот способ печати применяется в струйных плоттерах и принтерах, предназначенных для изготовления цифровой полутоновой цветопробы и печатных изданий малыми тиражами.

По структуре печатной формы и по поведению краски в процессе печати способ струйной печати однозначно следует отнести к трафаретной печати, поскольку печатные элементы в процессе печати пропускают через себя краску, поступающую под давлением. Однако имеются и некоторые особенности. Во­первых, печатная форма — переменная, то есть в процессе печати некоторые печатающие элементы могут превратиться в пробельные (краска с этого элемента не переходит на запечатываемую поверхность материала). Во­вторых, все элементы печатной формы могут попеременно выполнять функцию печатающего или пробельного элемента. В­третьих, для перехода краски с печатающих элементов на запечатываемую поверхность нет необходимости не только в давлении печати, но и в контакте печатающего элемента с запечатываемой поверхности или с поверхностью промежуточного передаточного звена, как при офсетном способе печати (резинотканевое полотно) или в тампопечати (тампон).

Из этого можно сделать три основных вывода:

• при струйной печати используется переменная печатная форма (печатная головка в виде матрицы из сопел), и любой ее элемент (сопло) может выполнять функцию печатного или пробельного в зависимости от команды, поданной с управляющего звена (уточним, что печатные элементы формы передают краску на запечатываемый материал или на передаточное звено, а пробельные не передают ее ни на запечатываемый материал, ни на передаточное звено);

• струйная печать является бесконтактным способом печати , так как при печати отсутствует необходимость в контакте печатающего элемента с запечатываемой поверх­ности или с поверхности промежуточного передаточного звена;

• в современных технологиях струйной печати управляющим звеном в процессе печати при создании переменной печатной формы является цифровой компьютер, а следовательно, можно говорить о цифровой струйной печати .

И опять вернемся к терминам. Из высказанного следует, что в отношении струйной печати можно использовать для определения конечного продукта печати только термин « отпечаток ». Слово « оттиск » для этого способа печати не годится, поскольку здесь нет ни давления печати, ни соприкосновения печатной формы с поверхностью запечатываемого материала.

Ежик, созданный из тумана

Не пренебрегайте притчами. Затерянную золотую монету можно отыскать с помощью света самой дешевой свечи. Глубочайшую истину можно постичь с помощью самого простого рассказа.

Энтони де Мелло

Если быть предельно точным, то изображение ежика на поверхности запечатываемого материала в процессе струйной печати создается из красочного тумана — смеси мелкодисперсных частиц, находящихся в воздухе во взвешенном состоянии. Вернувшись к определению этого способа печати, точнее к его технологической части, можно говорить о струйной печати как о способе печати с использованием красочного тумана для переноса изображения с печатной формы на запечатываемый материал.

Кто выдвинул идею использовать туман в качестве носителя, автору статьи пока неизвестно, но в книге Е.Л.Немировского «Новые способы печати» (М.: Искусство, 1956) сказано следующее: «Печатание дымами — один из способов бесконтактной печати, при котором в качестве красящего вещества могут быть использованы аэрозоли с твердыми взвешенными в воздухе мельчайшими частицами. Способ печатания дымами был открыт и описан в 1952 г . В.Г. Хюбнером. Им же была построена машина для печатания дымами».

Виды струйной печати

Цель жизни – расцвет человеческой души. Сегодня же людей больше интересует совершенствование техники.

Энтони де Мелло

Струйная печать во всех ее разновидностях и модификациях представляет собой принципиально новое направление в развитии полиграфии, предусматривающее бесконтактную печать без постоянной печатной формы с синтезом красочного изображения непосредственно на поверхности бумаги. Перспективность струйной печати заключается в ее отличной совместимости с электронной техникой при подготовке информации для воспроизведения в печати — с оптическими читающими устройствами, высокоскоростным фотонабором, цветоделителями­цветокорректорами, видеотерминалами и компьютерами. Отсутствие в такой системе печатной формы, которая заменена печатной головкой, создает непрерывный информационный поток для выдачи готового печатного произведения.

Характерной особенностью струйного метода при многокрасочной печати является также возможность осуществления одновременного нанесения всех красок для однопроцессного получения готовых репродукций цветных изображений. Одновременное запечатывание одного и того же участка поверхности всеми красками позволяет решить проблемы приводки однокрасочных изображений при синтезе на отпечатке многокрасочных, устранить муар и обеспечить высокую резкость и четкость многокрасочного изображения.

Струйный метод не предъявляет особых требований к качеству и микрогеометрии (неровности) поверхности запечатываемого материала. Струйная подача краски обеспечивает простоту заполнения всех микронеровностей запечатываемой поверхности. По этой причине возможно достичь высокой интенсивности и яркости отпечатка при минимальной толщине красочного слоя на нем.

Согласно опубликованным данным В.С.Лапатухина (Способы печати. М.: Книга, 1976): «работы в области струйной печати первоначально (в 50­х гг.) велись для регистрации выходных данных электронных приборов, например осциллограмм. В конце 60­х гг. было разработано печатающее устройство “Инктроник” (США). В этом устройстве насосной системой краска под давлением подается к соплу. Поле высокого напряжения между этим соплом и кольцевым электродом вытягивает краску в тонкую нить, которая в конце концов превращается в дискретную направленную систему заряженных капелек. С помощью отклоняющей электростатической системы такой красочной струей можно воспроизводить любой знак.

В Японии струйная печать была применена для синтеза многокрасочного печатного изображения с использованием анализирующей части электронного цветоделителя — цветокорректора. Для получения крупноформатных многокрасочных репродукций размером до 3,0 x 4,5 м в секции записи машины был установлен соответствующий по размерам цилиндр с шириной по образующей 3 м . Для получения многокрасочного изображения используется система сопел. Эта система работает таким образом, что все четыре красочные струи попадают на один участок поверхности не последовательно, как это сейчас принято, а одновременно. При этом используется аналоговый метод управления процессом струйного нанесения краски, при котором изменение яркости регулируется количеством краски, подаваемой в единицу времени.

В качестве оригинала служит цветной диапозитив размером 9 x 12 см. Оригинал сканируется анализирующей головкой и соответствующие сигналы, откорректированные электронной системой цветокорректора, управляют системой струйной подачи четырех цветных красок триады (CMYK). Репродукция максимального формата 3 x 4,5 м изготавливается описанным методом за 50 мин».

Струйное печатающее устройство может быть основано не только на аналоговом, но и на дискретном (цифровом) принципе воспроизведения, при котором изображение формируется из отдельных точек, одинаковых по размерам, но при их переменном числе на участках с различной оптической плотностью. Струйное печатающее устройство, основанное на этом принципе воспроизведения полутонов, предусматривает применение 39­польной полутоновой шкалы с матричной структурой, состоящей из закрашенных и незакрашенных элементарных участков бумаги (размер капли плюс пробельные элементы).

Разработки струйных печатающих устройств были направлены на повышение качества воспроизведения и повышение их производительности. Принцип построчной печати, аналогичный построчной развертке в телевидении, открывал новые возможности. Эти возможности сегодня применяются при струйном способе репродуцирования для печати непосредственно у потребителей информации с использованием электронных каналов связи. Струйная печать применяется также для печати упаковок, рекламной и бланочной продукции и во многих других областях.

Короче говоря, вывод, сделанный В.С.Лапатухиным в вышеуказанной публикации более четверти века назад, полностью оправдался: «Струйные виды печати уже сейчас начинают приобретать практический интерес для осуществления одноциклического однопроцессного и одноциклического дистанционного способов печати. Но еще предстоит большой поиск новых высокопроизводительных технических средств, прежде чем струйная печать будет принята на вооружение полиграфической промышленностью для массового размножения разнообразной печатной информации».

Достоинства струйной печати

Если ищешь совершенства, стремись изменить себя, а не других. Проще самому надеть сандалии, чем покрывать ковром всю землю.

Энтони де Мелло

К важнейшим достоинствам способа струйной печати относятся следующие:

• возможность полного программирования процесса печати и одно­стадийность его проведения;

• решение всех проблем, связанных с изготовлением печатной формы и с ее износом;

• высокая скорость печатания;

• большая разрешающая способность процесса печати;

• возможность печати на самых разнообразных по фактуре поверхности, по составу и механическим свойствам материалах (бумага, пластмассы, металлы, ткани

и т.д.);

• оперативное модулирование программ печатания с помощью запоминающего устройства компьютера, клавиатуры или другого носителя цифровой информации;

• устранение сложностей, связанных с приводкой красок при печати многокрасочных изображений (все краски, необходимые для воспроизведения оригинала, наносятся на запечатываемый материал одновременно).

Окончание в следующем номере.

КомпьюАрт 3'2004