Однопрохідна революція у широкому форматі

Чи змінить цю технологію правила гри?

Перед тим як обговорювати однопрохідний друк, уточнимо, що ми розуміємо під цим терміном, а також позначимо технологію, з якою ми її порівнюватимемо, як «друк із рухомою (скануючою) головкою». Поліграфісти використовують велику кількість способів і технологій нанесення барвника на поверхню, що запечатується, наприклад, трафаретний і офсетний друк. У цифровому широкоформатному друку вибір технологій та опцій також дуже широкий. У цій статті ми обмежимося сектором струминного друку. При друку з рухомою (скануючою) головкою головка обходить (сканує) всю поверхню, що запечатується, і наносить на неї чорнило в кілька проходів, створюючи друкований відбиток. У рулонних принтерах друкується також і запечатуваний матеріал. При однопрохідному друку друкуюча головка (або блок/лінійка головок) нерухома - рухається тільки матеріал, що запечатується.

Технологія MEMS

Оскільки в процесі друку головка нерухома і може випустити на матеріал безліч крапель величезного сумарного об'єму (наприклад, в системах Memjet друкуюча лінійка може генерувати більше трьох мільярдів крапель на секунду), можна значно збільшити швидкість подачі матеріалу, а отже, і продуктивність друку. Можливість створення такої кількості крапель забезпечується технологією MEMS («мікроелектромеханічні системи»), заснованої на використанні мініатюрних механічних елементів.

Ця технологія вже використовується протягом деякого часу, а вперше вона була випробувана з водним чорнилом на основі барвника. Потім вдалося подолати всі супутні технологічні труднощі та поширити цютехнологію на інші типи чорнила, у тому числі на УФ- та пігментне чорнило на водній основі. Сьогодні системи однопрохідного друку добре себе зарекомендували у промисловості, там, де потрібна висока швидкість друку. Наприклад, під час друку по керамічній плитці. При цьому плитки на великій швидкості проходять через друкарську машину і тим самим досягається висока продуктивність: велика кількість плиток запечатується за невеликий час.

До чого потрібно бути готовим

При використанні цієї технології доводиться мати справу з низкою труднощів, наприклад, з малим часом друку між операціями технічного обслуговування, а також з відмовою окремих сопел (дюз). При друку з рухомою («скануючою») головкою завдяки кільком її проходам ефект від наявності сопла, що не працює, істотно менш помітний. Однопрохідна технологія позбавлена цієї розкоші, і проблему справді потрібно вирішувати. За словами Расса Брауна, керівника відділу збуту компанії Fujifilm Dimatix, однопрохідна технологія струминного друку з п'єзоелектричною імпульсною подачею чорнила (drop-on-demand) Samba дозволяє забезпечити рециркуляцію чорнила в області сопел. Завдяки цьому сопла працюють у більш стабільних умовах, а також збільшується час між операціями техобслуговування, що запобігають забиванню сопел. Модулі друкуючих головок Samba можуть друкувати з роздільною здатністю 1200 dpi, а завдяки технології VersaDrop з регульованим розміром краплі, можуть в режимі «градацій сірого» створювати краплі від 1 пл.

Друкувальні головки Fujifilm Dimatix Samba дуже легко інтегруються в лінійки необхідної довжини

Ще одна перевага технології Samba – можливість розміщувати модулі друкуючих головок у лінію з освітоюєдиної друкуючої лінійки. Можна створювати такі лінійки різної ширини з урахуванням розмірів друкарської машини та особливостей конкретної сфери застосування технології.

Друкувальна головка HP HDNA PageWide з подвоєною фізичною роздільною здатністю 2400 dpi для промислових рулонних машин серії HP PageWide Txxx

Ще одна компанія, яка успішно використовує цю технологію - Hewlett Packard (HP). За словами Пет Мак-Грю, що займається просуванням струменевих технологій, сімейство рулонних друкарських машин HP PageWide включає пристрої, розраховані на різну ширину запечатуваного матеріалу, від 500 до 2900 мм. Це, на її думку, становитиме гідну конкуренцію рулонного офсетного друку. Типовий для HP термоструминний друкуючий модуль має ширину 108 мм і містить п'ять змонтованих на загальній пластині головок (генераторів крапель) на кремнієвих чіпах-матрицях. Кожен чіп-матриця - приблизно 25 мм завширшки і містить від 2100 до 4200 сопел. Термоструминні головки можуть працювати з пігментним чорнилом. Вони генерують від 150 до 300 мільйонів крапель за секунду, тому забезпечують високу швидкість друку, яку вимагають рулонні пристрої. Друкуючі голівки встановлюються з перекриттям каналами, забезпечуючи необхідну надмірність, що дозволяє виявляти і компенсувати «випадання» сопел у процесі друку. Для друку на некрейдованому папері в цих головках використовується спеціальна зв'язувальна речовина. Потім пристрої сушіння обробляють матеріал, що проходить потоком нагрітого повітря. Друкуючі головки проходять автоматичне обслуговування на спеціальній станції, що чистить, де вони проходять очищення, необхідну для безперебійної роботи сопел.

Компоненти системиоднопрохідний друк HP (зліва направо): один модуль друкуючих головок HP PageWide XL; вакуумний конвеєр для переміщення запечатуваного матеріалу з нерухомою лінійкою модулів друку над ним (через певні інтервали часу друк припиняється, а станція, що чистить, переміщається вздовж лінійки і виконує очищення сопел); чистяча станція

За словами Джеймі Сіроїс, керівника напрямку розвитку та просування продуктів HP PageWide XL у країнах Америки, найближча мета, яку компанія має намір досягти за допомогою HP PageWide XL, — «принести колір» у світ монохромного LED-друку.

Цільовою групою споживачів цієї технології спочатку були користувачі САПР — архітектори та інші виробники креслень, але завдяки використанню пігментного чорнила технологія швидко поширилася на геоінформаційні системи (ГІС) та виготовлення тимчасових інформаційних покажчиків для приміщень. У широкоформатних принтерах серії HP PageWide XL встановлені друкарські лінійки, складені з восьми модулів, кожен шириною 12,7 см.

Перші однопрохідні струменеві широкоформатні принтери були побудовані на друкуючих головках Memjet з розміром краплі 1-2 пл і максимальною роздільною здатністю 1600 dpi

Заглядаючи у майбутнє

Цікаво стежити за тим, як технології однопрохідного друку будуть знаходити собі застосування у нових областях, наприклад, у друку по тканині, у тому числі в друку на папері для термоперенесення на тканину при високошвидкісному запечатуванні тканини.

На думку Брана, від того, якими будуть якість друку, швидкість, надійність та зниження витрат на друк при використанні нових пристроїв, залежатиме те, яка галузь наступної перейде наці технології. Поки що «в черзі» проглядається виробництво упаковки, покриттів для підлоги і меблевих стільниць.