Αρθρογραφία

Τεχνολογίες Ψηφιακών Εκτυπώσεων

Τεχνολογίες Ψηφιακών Εκτυπώσεων

την 17 Σεπτεμβρίου, 2017
Laser εκτυπωτές

Οι πρώτοι Laser εκτυπωτές παρουσιάστηκαν από τη HEWLETT PACKARD το 1984 βασιζόμενοι όμως σε μια τεχνολογία που ανέπτυξε η CANON. Η αρχή λειτουργίας τους (γνωστή και ως ξηρογραφία) ήταν παρόμοια με αυτή των φωτοαντιγραφικών συστημάτων με μόνη διαφορά την πηγή φωτός.

laser εκτυπωτέςΑν λοιπόν στα κλασσικά φωτοαντιγραφικά η πηγή φωτός έρχεται από ιδιαίτερα λαμπρούς λαμπτήρες, στους εκτυπωτές laser το φως προέρχεται από την ανάπτυξη της τεχνολογία των laser. Το υπόλοιπο μέρος της διαδικασίας είναι σχεδόν το ίδιο, με την εκπεμπόμενη φωτεινή δέσμη να δημιουργεί μια ηλεκτροστατική εικόνα της προς εκτύπωσης εικόνας πάνω σε ένα φορτισμένο σύστημα (photoreceptor).
Το σύστημα αυτό με τη σειρά του έλκει το toner στα πλαίσια αυτής της φόρμας. Πιο συγκεκριμένα, η εικόνα που πρόκειται να τυπωθεί, επικοινωνεί με τον εκτυπωτή διαμέσω μιας κοινής γλώσσας που ονομάζεται page description language (PDL). Η πρώτη δουλειά του εκτυπωτή είναι να μεταφράσει τις πληροφορίες της εικόνας σε bitmap. Αυτό γίνεται από τον εσωτερικό επεξεργαστή του εκτυπωτή και το αποτέλεσμα είναι μια «εικόνα» στη μνήμη του εκτυπωτή κάθε κουκκίδας η οποία θα επικολληθεί αργότερα στο χαρτί.

Στην καρδιά κάθε laser εκτυπωτή βρίσκεται ένα μικρό περιστρεφόμενο τύμπανο γνωστό και ως Organic Photo Conductive Cartridge (OPC) με ειδική επίστρωση που επιτρέπει τη συγκράτηση της ηλεκτροστατικής φόρτισης. Ακολούθως, μια ακτίνα laser σαρώνει την επιφάνεια του τυμπάνου σχηματίζοντας το σχήμα της προς εκτύπωσης εικόνας. Η επιφάνεια του τυμπάνου είναι πάντα η ίδια με την επιφάνεια (μέγεθος) του χαρτιού που χρησιμοποιείται. Το χαρτί πριν φτάσει στο τύμπανο φορτίζεται αρνητικά από ένα κατάλληλο ηλεκτρικό σύστημα. Καθώς το χαρτί έρχεται σε επαφή με το τύμπανο έλκει μαγνητικά τα σωματίδια του toner που έχουν ήδη επικολληθεί στο τύμπανο με αποτέλεσμα τα σωματίδια αυτά να επικολλούνται στο χαρτί και να σχηματίζουν (τυπώνουν) την τελική εικόνα πάνω σε αυτό.

Όλη η φιλοσοφία στηρίζεται σε θετικά και αρνητικά φορτισμένες επιφάνειες με ηλεκτρικό τρόπο και στη μεταξύ τους μαγνητική έλξη. Το toner ή καλύτερα τα σωματίδια του toner που έχουν ήδη επικολληθεί στο χαρτί είναι ειδικά σχεδιασμένα να λιώνουν πολύ γρήγορα. Το χαρτί περνάει μέσα από ένα θερμό σύστημα που ταυτόχρονα ασκεί και πίεση έτσι ώστε τα σωματίδια αυτά να λιώσουν και να απορροφηθούν από το χαρτί. Το τελευταίο στάδιο περιλαμβάνει τον καθαρισμό του toner ώστε να αρχίσει ξανά η διαδικασία.

Τεχνολογία LED Εκτυπωτών

κεφαλές εκτύπωσης ledΗ τεχνολογία εκτυπωτών με LED (Light Emitting Diode) αναπτύχθηκε κυρίως από τη CASIO και την ΟΚΙ και χρησιμοποιείται επίσης και σε πολλούς εκτυπωτές της LEXMARK. Οι εκτυπωτές που ενσωματώνουν τη τεχνολογία LED κατατάσσονται στην κατηγορία των laser εκτυπωτών αφού ο τρόπος λειτουργίας τους είναι πανομοιότυπος. Η τεχνολογία των LED εκτυπωτών παράγει αποτελέσματα σχεδόν όμοια με εκείνα ενός laser εκτυπωτή και χρησιμοποιεί ακριβώς την ίδια αρχή επικόλλησης του toner πάνω στο χαρτί. Η βασική διαφορά με τους κλασσικούς laser εκτυπωτές εντοπίζεται κυρίως στον τρόπο διανομής του φωτός. Οι LED εκτυπωτές λειτουργούν χάρη σε πολλαπλές διατάξεις από φωτοδιόδους (LED) που βρίσκονται ενσωματωμένες στο εσωτερικό του εκτυπωτή (συνήθως περισσότερα από 2500 Leds).

Για παράδειγμα, ένας LED εκτυπωτής των 600 dpi θα διαθέτει 600 LEDs ανά ίντσα πάνω από το απαιτούμενο πλάτος της σελίδας. Το μεγάλο πλεονέκτημα είναι ότι οι διατάξεις με LEDs είναι φτηνότερες να κατασκευαστούν εν συγκρίση με ένα laser σύστημα που διαθέτει καθρέφτη και κινητά τμήματα. Οι έγχρωμοι LED εκτυπωτές διαθέτουν τέσσερις σειρές από LEDs, μια για κάθε χρώμα του μοτίβου CMYK.

Solid Ink

Η εν λόγω τεχνολογία εκτύπωσης παρουσιάστηκε αποκλειστικά από την Tektronix και είχε το πλεονέκτημα του χαμηλού κόστους. Οι εκτυπωτές Solid Ink χρησιμοποιούν κέρινα μελανωμένα sticks (wax inks) και στηρίζονται στην αλλαγή φάσης του υλικού από στερεό σε υγρό. Η βασική αρχή λειτουργία στηρίζεται στο λιώσιμο των wax inks μέσα στο δοχείο τους και εν συνεχεία τη μεταφορά τους πάνω στο τύμπανο και διαμέσω αυτού στο χαρτί όπου και το λιωμένο υλικό ψύχεται.

Οι Solid Ink εκτυπωτές είναι αρκετά φτηνοί στην αγορά τους όπως επίσης και αρκετά οικονομικοί στη λειτουργία τους. Η ποιότητα τους είναι αρκετά καλή αλλά δεν συνίσταται για εκτυπώσεις με υψηλές απαιτήσεις και δεν μπορούν να συγκριθούν με τα καλά μοντέλα των laser και inkjet εκτυπωτών. Πρόκειται για μηχανήματα που απευθύνονται σε γενικού τύπου εκτυπώσεις με μικρές ταχύτητες. Παρόλα αυτά μπορούν να βρουν πεδίο εφαρμογής σε μερικές ειδικές εκτυπωτικές εφαρμογές όπως η εκτύπωση έγχρωμων διαφανειών και κάποιες εξειδικευμένες εκτυπώσεις μεγάλου φορμά.

Dye Sublimation

Για πολλά χρόνια οι dye-sublimation εκτυπωτές εμφανίζονταν ως ειδικευμένες συσκευές ευρέως χρησιμοποιούμενες σε απαιτητικές εφαρμογές γραφικών τεχνών και φωτογραφικών εκτυπώσεων.
Η de facto καθιέρωση της ψηφιακής φωτογραφίας ως απόλυτο εργαλείο παραγωγής αποτέλεσε τη βάση για πολλούς standalone, portable photo printers βασισμένους στην εν λόγω τεχνολογία. Η εκτυπωτική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στους αμιγώς dye-sublimation εκτυπωτές διαφέρει από αυτή των inkjet. Εδώ, το μελάνι αντί να ψεκάζεται πάνω στο χαρτί, χρησιμοποιείται ένα ειδικό film το οποίο το περιέχει.

Το εν λόγω φιλμ περνά κατά μήκος μιας θερμικής κεφαλής εκτύπωσης, που αποτελείται από χιλιάδες μικροσκοπικά στοιχεία θερμότητας. Αυτή ακριβώς η θερμότητα κάνει τη βαφή που είναι επικολλημένη στο φιλμ να εξαχνωθεί, δηλαδή, να αλλάξει φάση από στέρεο σε αέριο χωρίς καθόλου υγροποίηση. Εν συνεχεία η εξαχνωμένη βάση επικολλάται στο χαρτί ενώ η ποσότητα που θα αεριοποιηθεί ελέγχεται από τη διάρκεια της θερμοκρασίας των στοιχείων θερμότητας. Όταν το μελάνι επικολληθεί στο χαρτί τείνει να διαχυθεί προκαλώντας το γνωστό blurring. Αυτό ακριβώς αξιοποιεί η τεχνική για να δημιουργήσει continuous tones (τονικές διαβαθμίσεις) του χρώματος από την ανάμειξή του με κάποιο άλλο.

Σήμερα, υπάρχουν στην αγορά μερικοί inkjet εκτυπωτές ικανοί να προσομοιώσουν τη λειτουργία dye-sublimation. Η διαφορά με το πραγματικό dye sublimation εντοπίζεται στο γεγονός ότι το μελάνι βρίσκεται σε cartridges με ειδική ταινία που μπορούν να καλύψουν όμως μια λωρίδα μονάχα κάθε φορά πάνω στο χαρτί. Μια παρόμοια τεχνική είναι γνωστή ως "Micro Dry" σήμερα.

Αξίζει τέλος να σημειωθεί ότι παρόμοια με τη Dye Sublimation τεχνική εκτύπωσης είναι και η τεχνική Thermal Wax που πολλοί τη θεωρούν παρακλάδι της Dye Sublimation.

Thermo Autochrome

Η τεχνολογία Thermo Autochrome (TA) θεωρείται πιο σύνθετη τόσο σε σχέση με την τεχνολογία inkjet όσο και με την τεχνολογία laser. Το πεδίο εφαρμογής της εντοπίζεται κυρίως σε εκτυπωτές που συνοδεύουν ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές. Τα ειδικά TA χαρτιά περιέχουν τρία επίπεδα από pigment: cyan, magenta και yellow, καθένα από τα οποία έχει διαφορετική θερμοκρασιακή ευαισθησία ξεκινώντας από τη χαμηλότερη που έχει το yellow και φτάνοντας στη μεγαλύτερη που έχει το cyan.

Ο εκτυπωτής είναι εφοδιασμένος τόσο με θερμικές όσο και με ultraviolet κεφαλές και το χαρτί περνάει μέσα από αυτές τρεις φορές. Στο πρώτο πέρασμα το χαρτί θερμαίνεται σε μια θερμοκρασία ιδανική να ενεργοποιήσει τη κίτρινη βαφή και η οποία αμέσως μετά σταθεροποιείται από την ultraviolet κεφαλή και αμέσως αρχίζει το δεύτερο και τρίο πέρασμα για κάθε χρώμα ξεχωριστά με την ίδια διαδικασία. Αν και το τελευταίο πέρασμα (cyan) μπορεί να μην συνοδεύεται από ultraviolet σταθεροποίηση, τα αποτελέσματα με την τεχνική αυτή είναι πολύ πιο μόνιμα σε σχέση με άλλες εκτυπωτικές μεθόδους.

Τεχνολογία GELSPRINTER

Η εν λόγω τεχνολογία εκτύπωσης αναπτύχθηκε και παρουσιάστηκε από τη RICOH. Η καινοτομία εδώ βρίσκεται στο γεγονός ότι δεν χρησιμοποιείται αμιγώς μελάνι αλλά ένα παχύρρευστο gel που σταθεροποιείται ανάμεσα στις ίνες του χαρτιού προσφέροντας υψηλή αντοχή στο νερό και το φως. Η τεχνολογία Liquid Gel βρίσκεται ανάμεσα στις δύο βασικές τεχνολογίες inkjet και laser παίρνοντας στοιχεία και από τις δύο. Ένα από τα σημαντικά πλεονεκτήματα αυτής της τεχνικής είναι το χαμηλό κόστος εκτύπωσης και η ανθεκτικότητα στο νερό και το φως. Η ποιότητα και η ταχύτητα της νέας τεχνικής που σήμερα βρίσκεται στη 2η γενιά της κυμαίνονται σε καλά επίπεδα.