Сущность твердотельной печати и сферы её применения
История появления и развития
Твердотельная печать была изобретена в конце двадцатого века американской компанией Tektronix. По замыслу инженеров компании, твердотельная технология печати должна была занять достойное место среди уже существующих технологий. Для этого планировалось разработать недорогие, экологически чистые красители, лишённые недостатков сыпучего тонера и жидких чернил. Разработки компании Tektronix привели к появлению твердотельной технологии печати (1986 год) и выходу в свет первого принтера Tektronix Phaser III с твёрдыми красителями (1991 год). На протяжении последующего десятилетия компания Tektronix пыталась усовершенствовать твердотельную технологию печати, вкладывая в её развитие огромные денежные средства, но, так и не добившись желаемого результата, продала подразделение по производству твердотельных принтеров вместе со всеми лицензиями и патентами корпорации Xerox.Современные линейки твердотельных принтеров
С момента приобретения патента на производство твердотельных принтеров корпорация Xerox выпустила три линейки печатающих устройств с твёрдыми красителями: МФУ Xerox Workcentre (2005 г.), Xerox Phaser (2007 г.) и Xerox ColorQube (2009г.).
Твердотельное МФУ Xerox Workcentre С2424
Твердотельный принтер Xerox Phaser 8870
Твердотельный принтер Xerox ColorQube 9200
Из огромных и сверхдорогих агрегатов твердотельные печатающие устройства Xerox превратились в компактные аппараты с множеством режимов печати и полезных функций.
Современные твердотельные печатающие устройства Xerox – это техника высокого класса, которая выполняет самые разнообразные задачи, включая печать, сканирование, копирование документов и их отправку по электронной почте. В 2008 году на рынок твердотельной печати уверенно вышла голландская компания Oce Technologies, представив общественности широкоформатное печатающее устройство Oce ColorWave 600 на твёрдых красителях. Чтобы подчеркнуть уникальность своей машины, Oce Technologies назвала расходные материалы не твёрдыми чернилами, а твёрдым тонером Oce TonerPearls. Своё название твёрдый тонер получил благодаря округлой форме крупных, похожих на жемчуг, зёрен. По данным корпорации Xerox в настоящее время по всему миру используется более одного миллиона твердотельных принтеров, которые ежегодно производят почти шесть миллиардов отпечатков.Расходные материалы для твердотельной печати
Твёрдые чернила изготавливаются из воска, красителей и полимерных добавок. Корпорация Xerox компонует твёрдые чернила в бруски с разным поперечным сечением, облегчающим их загрузку в печатающее устройство. Компания Oce Technologies изготавливает красители в виде округлых восковых шариков, по форме и размеру напоминающих жемчужины.
 |
 |
| Твёрдые чернила Xerox | Твёрдый тонер TonerPearls |
Расходные материалы для твердотельной печати
Во время распыления на носитель чернила корпорации Xerox находятся в жидком состоянии, а жемчужный тонер Oce TonerPearls – в желеобразном. Твёрдые красители не проникают в глубинные волокна бумаги, застывая на её поверхности. Чернила Xerox моментально кристаллизуются под действием введённых в их состав присадок, а жемчужный тонер быстро высыхает под действием потока тёплого воздуха.
В отличие от жидких чернил твёрдые красители не пачкают руки и не растекаются, а в отличие от сыпучего тонера – не попадают в дыхательные пути и не провоцируют развитие хронических заболеваний.Устройство твердотельных принтеров
Твердотельные принтеры имеют простую и надёжную конструкцию. Количество подвижных деталей и механизмов в таких принтерах сведено к минимуму, что гарантирует долгую бесперебойную работу без замены изношенных деталей. Рассмотрим строение твердотельных принтеров на примере модели Xerox Phaser.
Твердотельный принтер Xerox Phaser в разрезе
Твердотельные принтеры оснащены интуитивно понятной панелью управления (А), которая обеспечивает широкий доступ к возможностям аппарата, помогает оператору управлять процессом печати и устранять неисправности.
Твердотельный принтер Xerox Phaser, изображённый на рисунке, имеет два загрузочных лотка (В): большой многоцелевой лоток, рассчитанный на 100 листов, и основной лоток, в который можно загрузить до 525 листов. По желанию пользователя к принтеру могут быть добавлены дополнительные загрузочные лотки.
Сердцевиной твердотельного принтера является барабан печати (С), благодаря которому принтеры с твёрдыми красителями становятся похожими на лазерные и офсетные печатающие устройства. Наличие барабана обеспечивает высокую скорость твердотельной печати. Твердотельные принтеры оснащены печатающей головкой (D), которая аккуратно и точно распыляет на бумагу разогретые чернила. Печатающая головка имеет множество чернильных дюз. В модели, представленной на рисунке выше, их количество достигает 1236. Ежесекундно дюзы печатающей головки распыляют на носитель почти 30 миллионов чернильных капель. Простой бумагопроводящий тракт (Е) делает твердотельные принтеры неприхотливым к качеству и плотности носителей.Такие принтеры способны печатать как на прозрачных тонких плёнках, так и на плотном картоне.
Нагреватель бумаги (F) увеличивает температуру поверхности носителя, обеспечивая её восприимчивость к передаче изображения. В загрузочный отсек (G) устанавливаются брикеты твёрдых чернил. Чернила могут подгружаться прямо во время работы принтера. Боковая панель (I) обеспечивает доступ оператора ко всем электронным разъёмам. На поверхности печатающей головки имеются четыре резервуара для расплавленных чернил (J), из которых чернила распыляются на печатающий барабан. Комплект обслуживания (К) – это единственная заменимая часть твердотельного принтера. Он наносит на барабан слой силиконового геля, а после переноса изображения удаляет излишки смазки. Отработанные чернила поступают в резервуар для отработки (L).Сравнение с другими технологиями печати
Твердотельная печать занимает промежуточное место между лазерной и струйной технологиями печати.
Твердотельные принтеры по образу и подобию струйных принтеров имеют печатающую головку, которая распыляет на бумагу расплавленные чернила. В отличие от компактных печатающих головок большинства струйных принтеров, печатающая головка твердотельного аппарата выполнена в виде прямоугольной пластины, вытянутой по ширине бумагоопорного вала. Как в твердотельных, так и в струйных принтерах используются чернила, но если струйные чернила имеют стабильную жидкую консистенцию, то твердотельные чернила в процессе печати переходят из твёрдого состояния в жидкое, а затем, кристаллизуясь на бумаге, вновь становятся твёрдыми. Твердотельные принтеры похожи на лазерные печатающие устройства наличием промежуточного носителя – барабана, на котором формируется изображение, прежде чем оно попадёт на бумагу.Твердотельные принтеры отличаются от лазерных печатающих устройств расходными материалами. В лазерной технологии используется сыпучий тонер, заправленный в пластиковые картриджи. В твердотельной технологии применяются бруски твёрдых чернил.
Широкая печатающая головка твердотельных принтеров, совершающая колебательные движения, отдалённо напоминает станину линейно-матричных печатающих устройств. Отличаются твердотельные и матричные устройства по типу расходных материалов: в твердотельных принтерах используются твёрдые чернила, а в матричных принтерах – пропитанная восковыми красителями нейлоновая лента, намотанная на катушки или уложенная складками в картридже.Твердотельная печать значительно экологичнее матричной, лазерной и струйной печати, так как твёрдые чернила загружаются в принтер без пластиковых картриджей, а потому не требуют особых условий утилизации. Твёрдые чернила используются в процессе печати на 95 %, остальные 5 % попадают в бункер для отработки. Такие чернила не представляют опасности для здоровья человека, поэтому их можно выбросить в бак для бытовых отходов.
Подытожим сравнение твердотельной печати с другими технологиями. Для этого составим таблицу.Сравнение твердотельной технологии печати с другими технологиями
| Технологии печати | Сходства | Отличия |
|---|---|---|
| Лазерная печать | И в лазерных, и в твердотельных принтерах имеется промежуточный носитель – барабан, на котором формируется изображение, прежде чем оно попадёт на бумагу | В лазерной технологии используется сыпучий тонер, заправленный в пластиковый картридж. В твердотельной технологии применяются бруски твёрдых чернил. |
| Струйная печать | Так же как струйные принтеры, твердотельные печатающие устройства имеют печатающую головку и распыляют жидкие чернила на носитель | В отличие от струйных принтеров печатающая головка твердотельных аппаратов вытянута по ширине бумагоопорного вала. Для заправки принтеров используются твёрдые чернила, а не жидкие, как в струйной печати |
| Матричная печать | Широкая печатающая головка твердотельных принтеров по форме, размеру и совершаемым колебательным движениям напоминает станину линейно-матричных принтеров | В твердотельных принтерах используются твёрдые чернила, а в матричных принтерах – пропитанная восковыми красителями нейлоновая лента |
Преимущества и недостатки твердотельной печати
Как и любая другая технология печати, твердотельная печать имеет ряд преимуществ и недостатков.Преимущества и недостатки твердотельной технологии печати
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
|
|
Из таблицы видно, что твердотельные принтеры имеют как достоинства, выгодно отличающие их от других технологий печати, так и недостатки, сдерживающие развитие технологии.
Сферы применения
Твёрдые чернила моментально кристаллизуются на носителе, что позволяет их использовать для потоковой печати оперативной информации. Такие отпечатки можно использовать сразу, как только они попали в приёмный лоток принтера. Дополнительного времени на просушку они не требуют.
Отпечатки, сделанные твёрдыми чернилами, имеют приятный шелковистый блеск, а потому с успехом используют для печати фотографий. Но блеск – это не единственная причина, по которой твёрдые чернила оптимально подходят для фотопечати. Такие чернила печатают качественные фотографии не только на дорогой фотобумаге, но и на экономичных видах бумаги.
Твердочернильные отпечатки выглядят очень привлекательно, поэтому их используют для изготовления рекламы и оформления помещений. Главное – не размещать рекламные проспекты у нагревательных приборов, так как при перегреве такие чернила пачкаются и легко смазываются.
Твердотельные чернила отталкивают влагу, поэтому их можно использовать для изготовления наружной рекламы. Учитывая, что такие чернила боятся солнечных лучей и быстро выгорают на солнце, лучше использовать их для изготовления рекламы в прохладное время года: весной, зимой, осенью.
В заключение следует отметить, что твердотельная технология печати моложе лазерной, матричной и струйной, но при этом год от года она укрепляет свои позиции на рынке печати. В ближайшие годы ожидается укрепление позиций твердотельной печати и наращивание линейки устройств, работающих на твёрдых чернилах.
