Современная издательско – полиграфическая техника

Бурное развитие в ХХ веке техники печати привело к появлению большого количества печатающих устройств, которые нашли широкое применение в крупно-, средне - и малотиражном производстве печатной продукции.

Системы крупно– и среднетиражной печати

Крупнотиражные печатные машины основываются главным образом на технологии офсетной печати. Они применяются в крупных типографиях коммерческих и государственных организаций.

Офсетная печать осуществляется на печатных машинах, которые имеют различные форматы печати, красочность и конструктивные особенности. Общим для всех современных печатных машин является то, что они относятся к машинам цилиндрового типа. Печатная форма закрепляется на формном цилиндре, и сама печать осуществляется по общему для офсетного способа принципу.

Какова технология работы офсетной машины? При вращении на цилиндре печатная форма с изображением, которое должно печататься одной определенной краской, увлажняется при помощи специального валикового увлажняющего аппарата. Сразу же после этого на нее накатывается валиками красочного аппарата печатная краска. Вследствие того, что увлажненные, специально предварительно обработанные пробельные участки печатной формы отталкивают краску, она прилипает только к участкам изображения. Затем печатающие элементы под давлением с формы переносятся на второй (офсетный) цилиндр, обтянутый резиновым полотном, и уже с него, также под давлением, которое создается между этим офсетным и третьим, печатным, цилиндрами, где проходит бумага, изображение передается на нее, и получается однокрасочный оттиск.

Средние и мелкие типографии, а также настольные издательские системы используют принципиально иную технику.

К среднетиражным печатающим устройствам относится ризограф,
в основе работы которого лежит принцип трафаретной печати.

Работа ризографа состоит из двух этапов: подготовки печатной формы и собственно печати, которые в рамках одного компактного устройства полностью автоматизированы. Процесс печати заключается в нанесении на бумагу специального пастообразного красителя (изготавливается на основе глицерина, поставляется в герметичных тубах). Туба с красителем находится в центре красящего барабана.

Во время печати бумага проходит под вращающимся красящим барабаном из подающего лотка в приемный лоток. Рабочая матрица (мастер - пленка) служит трафаретом, через который наносится краситель. Это позволяет получить до 5000 оттисков без потери качества с оригинала любой сложности. После окончания работы мастер - пленка автоматически снимается с красящего раскатного барабана и помещается в приемник использованных рабочих матриц.

Ризограф обеспечивает достаточно высокую скорость печати. Например, печать 1 000 листов на ризографе занимает всего 8 минут Практическая эксплуатация ризографов показала, что с одного листа мастер - пленки (для несложного оригинала) можно изготовить 15 000 оттисков без потери качества. Одной тубы с краской хватает в среднем на получение 18 000 – 36 000 копий формата А4.

К типу среднеформатных машин относится также дупликатор, принцип действия которого имеет много общего с работой ризографа. Здесь также используется трафаретный способ печати, но технология передачи изображения основана на цифровом методе. В начале печати оригинал помещается во встроенный в аппарат сканер, с которого изображение в цифровом виде передается на блок термоголовки. Она прожигает трафарет на матрице – мастер - пленке. Далее следует процесс, аналогичный тому, который происходит
в ризографе. На дупликаторах можно воспроизводить четкие тексты с полутоновыми иллюстрациями. Для печати второй и последующих красок достаточно сменить печатный барабан.

Дупликатор может быть укомплектован интерфейсом (англ. interface), который обеспечивает системную связь унифицированных сигналов и аппаратуры. В этом случае к дупликатору могут быть подключены компьютеры, позволяющие повысить качество воспроизведения полутоновых и цветных изображений.

Системы малотиражной печати

К числу малотиражных печатных устройств относятся различные принтеры и копировальные устройства. Настольные принтеры подразделяются на матричные, струйные и лазерные аппараты.

Матричные (игольчатые) принтеры. Такие принтерыпринадлежат к числу наиболее первых устройств автоматической печати. Принцип печати матричных принтеров состоит в следующем: на элемент печатающей головки (так называемая игла) в нужный момент времени поступает электрический импульс, который приводит в действие электромагнит. Происходит удар по красящей ленте, и на бумажном носителе появляется отпечаток. Размер отпечатка иглы формирует графическое разрешение матричного принтера при печати. Важную роль при этом играет количество игл печатающей головки: чем их больше, тем выше качество и скорость печати.

Современные игольчатые принтеры используют печатающую головку
с 9 или 24 иглами, управляемыми при помощи магнитов. Быстродействие последних и количество печатающих игл в основном определяют скорость печати. Печать осуществляется при горизонтальном движении головки (каретки) ее иглами через красящую ленту, заправленную в специальную кассету (картридж). Переход к следующей строке достигается синхронизированным движением бумаги.

Современные принтеры обычно имеют размер точки при печати порядка 0,25 мм и разрешение по вертикали (вдоль листа) порядка 180 точек на дюйм (dpi). Быстродействие данных принтеров при печати простейшими шрифтами, особенно 24 - игольчатых, очень высоко и достигает нескольких десятков листов формата А4 в минуту. Однако печать более сложными шрифтами снижает скорость вывода документа в несколько раз (обеспечивается быстродействие в диапазоне 25 - 500 знаков в минуту).

Игольчатые принтеры имеют гибкие возможности вывода других шрифтов с применением соответствующих драйверов и различных форматов матрицы символа.

При цветной печати на игольчатых принтерах применяется многоцветная лента, на которую нанесены несколько полосок разных красителей. Для получения оттенков изображение растрируется. Растр (нем. Raster – решетка) используется для структурного преобразования направленного светового пучка. Различают 1) прозрачные растры, 2) в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных элементов, 3) отражательные растры с зеркально отражающими и поглощающими (или рассеивающими) элементами.

Растрирование применяется при репродуцировании полутоновых оригиналов на стадии копирования или фотографирования с целью получения мелкоточечного изображения. Несмотря на универсальность матричной технологии, ее лучше применять для печати текста. Современные матричные принтеры предусматривают работу с форматами бумаги А4 или А3, имеют различные способы подачи бумаги, они печатают на прямом и обратном ходе каретки, имеют удобный пользовательский интерфейс.

Затраты при печати на матричных принтерах невелики: здесь сказывается низкая стоимость расходных материалов и технического обслуживания. Это большой плюс по сравнению с другими типами принтеров. Главная отличительная особенность матричных принтеров состоит в том, что здесь возможна печать через копировальную бумагу, в отличие от других, где необходимо распечатывать копии последовательно, что удорожает печать. Матричные принтеры не требовательны к качеству бумаги.

Принтеры, основанные на технологии термопечати, по своему устройству очень близки к матричным принтерам (в них используется печатная головка, оснащенная матрицей нагревательных элементов, и специальная бумага, пропитанная термочувствительным красителем). Изготовляемая по толстопленочной технологии матрица головки для термопечати может иметь более высокое разрешение (до 200 точек на дюйм), однако инерционность и ряд других принципиальных ограничений процесса печати не позволяют существенно повысить скорость печати, обычно составляющую 40 – 120 символов в минуту. К недостаткам такого принтера можно отнести недостаточную яркость, контрастность изображения и необходимость использовать специальную дорогостоящую бумагу. Достоинствами же термопринтеров являются малый уровень шума при работе, компактность, надежность, отсутствие заправляемых расходных материалов. Технология термопечати является сегодня малораспространенной.

Струйные принтеры.Более высокий класс принтеров образуют струйные принтеры. Принципиально струйные принтеры отличаются от матричных и термопринтеров печатающей головкой. Лежащая в основе этого класса принтеров струйная технология использует метод «выбрасывания» капель красителя на бумагу. Матрица печати такого принтера представляет собой набор сопел, с которыми соединены емкости для чернил и управляющие механизмы. Недостатком струйных принтеров являются высокие требования к краскам, а качество изображения сильно зависит от типа бумаги.

Современные струйные принтеры для массового применения, как правило, имеют разрешающую способность на уровне 600 или 720 точек на дюйм, могут печатать с удовлетворительным качеством на обычной бумаге и с высоким качеством на специальной бумаге. В последнее время струйные принтеры приближаются к лазерным по качеству и скорости печати. Последние модели струйных принтеров печатают 4 - 5 страниц в минуту, а отдельные модели – 10 - 12 страниц в минуту.

Лазерные принтеры.Наиболее качественными и технически совершенными являются лазерные принтеры. В них используется свойство фоточувствительности ряда материалов, которые изменяют свой поверхностный электростатический заряд под воздействием света. Для реализации этого процесса, помимо механизма протяжки бумаги, данные принтеры содержат светочувствительный барабан, зеркальную систему развертки, устройства фокусировки и лазерный диод (или матрицу светодиодов).

После зарядки и поточечной засветки светочувствительного барабана, соответствующей формируемому изображению, на него подается и закрепляется в соответствии с распределением электрического заряда специальный красящий порошок – тонер. Далее по барабану прокатывается бумага и снимает с него тонер. Окончательное закрепление изображения на бумаге достигается ее разогревом до температуры расплавления тонера.

Особенности данного процесса характеризуются малыми размерами точки матрицы изображения, что отражается на характеристиках разрешающей способности лазерных принтеров, которая на практике составляет
300 - 1200 точек на дюйм. Высокая разрешающая способность принтеров позволяет использовать их для печати разнообразной текстовой и графической информации, вплоть до изготовления полиграфических макетов и форм.

Для обеспечения печати графики лазерные устройства, как правило, имеют буферную память объемом до 1Мб.

Данные принтеры используют обычную и высококачественную бумагу, печатают текст и графику со скоростью от 4 до 20 (и более) листов формата А4 (А3) в минуту, т. е. выводят текстовую информацию со скоростями порядка 160 - 2000 знаков в минуту и практически бесшумны в работе.

Лазерные принтеры требуют квалифицированного обслуживания, и на стоимость их продукции относят эксплуатационные и амортизационные расходы. Лазерная печать дороже, чем у других групп печатающих устройств, однако цены на лазерные принтеры непрерывно снижаются, а расходы оправдываются весьма высоким качеством продукции, приближающимся
к уровню полиграфии.

Принцип действия ксерокопировального аппарата во многом схож
с принципом работы лазерного принтера.

Роль лазерного луча в ксероксе играет отраженный от системы зеркал световой поток, несущий информацию о светотенях на специальный барабан, который иначе называют «фотопроводник» или «фоторецептор». Под воздействием света на барабане формируется латентное изображение, соответствующее изображению копируемого оригинала. При этом на засвеченных участках остается тонер, а при прохождении листа мимо барабана тонер переносится на бумагу. Покрытие барабанов выполняется из различных материалов как неорганических (селен, триселенид арсения и др.), так и органических.

По названию покрытия называют и барабан, например: «селеновый» барабан. Так как при переносе тонера на бумагу выделяется озон, нарушающий нормальный состав воздуха, важным параметром является объем выделяемого озона. Чем меньше выделяется озона, тем лучше атмосфера в офисе. Органические барабаны выделяют меньше озона, чем неорганические, и лучше передают полутона. Кроме того, их производство значительно дешевле. По окончании срока службы органические барабаны не требуют специальной утилизации, так как не загрязняют окружающую среду.