Твердочернильные принтеры: безотходное производство

Если спросить случайного человека о том, какие бывают принтеры, он сходу ответит: струйные и лазерные. Старшее поколение вспомнит ещё матричные устройства — но на этом все закончится. На деле же существует ещё ряд технологий, и одна из них имеет серьёзные преимущества перед прочими перечисленными. Речь о твердочернильных принтерах.
Тим Скоренко
3
17538

История твердочернильной печати началась в середине 1980-х, когда появились первые принтеры, работающие по этому принципу. На рынок они вышли в 1991-м, но по-настоящему необычная технология раскрылась лишь десять лет спустя, когда её развитием занялись инженеры компании Xerox. Перед ними стояла нетривиальная задача — сделать необычную технологию настолько недорогой и простой, чтобы в полной мере раскрыть её преимущества.

Читать далее

Итак, преимущества

Чем же твердочернильный принтер отличается от привычных нам струйных и лазерных? Струйный принтер формирует изображение из разноцветных точек, которые наносятся печатающей головкой — матрицей с жидкими красителями. Картинка получается чёткой, с хорошей передачей полутонов, но работает «струйник» довольно медленно, а изображение выходит нестойким, подверженным выцветанию, размытию или стиранию. Лазерный принтер использует ксерографию; сухие чернила (тонер) распределяются по барабану, который прокатывается по бумаге. Затем получившийся отпечаток закрепляется с помощью термической обработки. «Лазерник» работает довольно быстро, но качество печати цветных полутоновых изображений (например, фотографий) ниже, чем при струйной печати. Помимо того, новые картриджи для лазерного принтера стоят достаточно дорого, в некоторых случаях почти достигая стоимости самого устройства.

Твердочернильная печать совмещает в себе характеристики известных технологий, при этом избегая их недостатков. Для заправки такого принтера используются не дорогие картриджи-расходники, подлежащие утилизации, а… брикеты чернил! То есть расходник является таковым в полной мере, не оставляя после себя ничего лишнего. Кроме того, в конструкции твердочернильного принтера минимизировано количество подвижных элементов, что снижает износ в десятки раз. Как же работает это устройство?

  • Общий принцип работы твердочернильного принтера.
    Фото
    Общий принцип работы твердочернильного принтера.

Барабаны и ролики

Говоря упрощенно, твердочернильная схема включает всего четыре элемента — неподвижный загрузчик чернил (в нем же бруски расплавляются), печатную головку, алюминиевый барабан, на который наносится изображение и откуда оно переносится на лист бумаги, и смазывающий ролик, предназначенный для нанесения силиконовой смазки на поверхность барабана. Эта схема является, можно сказать, «гибридом» струйной и лазерной, а заодно включает в себя некоторые черты офсетной печати. При этом твердочернильные принтеры изначально предназначались для цветной печати — в отличие от своих «родителей», переживших эволюцию от монохрома к цвету.

Факт №1. Первые твердочернильные принтеры печатали достаточно медленно, со скоростью порядка 1 страницы в минуту. Скорость печати современных устройств достигает 30 стр./мин.

Брикеты четырёх цветов (классический CMYK), по консистенции похожие на свечной воск, вставляются в приёмные отделения принтера — то есть в загрузчик чернил. По мере необходимости они плавятся, соприкасаясь одним концом с нагревающейся пластиной, и подаются в резервуары печатающей головки. Интересно, что компания Xerox придумала «формовое кодирование»: каждый брусок, помимо цвета, отличается формой, его невозможно вставить в чужое «гнездо». Докладывать бруски можно даже во время печати — сама головка и приёмные окна разделены. Бруски, к слову, сделаны из полимера, основанного на смоле и чем-то схожем с мелом (естественно, точная формула держится в секрете) — они не токсичны и биоразлагаемы.

Тем временем печатающая головка, оснащённая специальными соплами, подаёт расплавленные чернила на вращающийся барабан, покрытый силиконовым маслом. Барабан примерно в два раза холоднее, чем головка (65° против 135°), и чернила густеют. В процессе печати к барабану прижимается ролик переноса — бумага попадает как раз в зазор между барабаном и роликом. Адгезия между барабаном и чернилами крайне мала — и последние прилипают к бумаге в заданной последовательности, где и застывают окончательно.

Казалось бы, всё идеально. Но есть причины, по которым твердочернильные принтеры идеальны для одних отраслей и не совсем выгодны для других.

Плюсы и минусы

В принципе, о плюсах мы уже поговорили: практически полная безотходность печати, простота конструкции и, следовательно, долговечность, низкая стоимость эксплуатации, высокая скорость работы. Есть и ещё один плюс — качество печати не снижается со временем (даже у лазерников фотобарабаны изнашиваются, здесь же этой проблемы нет). Кроме того, цвета печати яркие, как у дорогих «лазерников», а печатать твердочернильный принтер может на любой бумаге — хоть на газетной, хоть на картоне, лишь бы лист прогибался под барабан. А из-за невысокой температуры ролика и барабана никаких замятий из-за прилипания материала к валам — вечная болезнь «лазерников»! — тут быть не может.

Факт №2. Около 90% твердых бытовых отходов в России не уничтожаются, а подвергаются захоронению. Ежегодно в стране образуется порядка 40 миллионов тонн твердых бытовых отходов, и практически весь этот объем размещается на полигонах ТБО, санкционированных и не санкционированных свалках. На этом фоне применение твердочернильных принтеров с их минимальным использованием расходных материалов является заметным вкладом в экологическую ситуацию в стране и мире.

Тем не менее, отходы в принтере все-таки присутствуют, пусть их в 30 раз меньше, чем у лазерного конкурента. Дело в том, что при выключении принтера расплавленные чернила, поступившие в головку, снова застывают. А повторного расплава они не выдерживают — изменяется консистенция и цвет; приходится «сливать» то, что уже было расплавлено и застыло. Этот процесс занимает немало времени — запуск принтера из неработающего состояния может достигать 5−10 минут, поэтому рекомендуется отключать его от розетки как можно реже. Это нетрудно осуществить в офисе, но не всегда удобно дома, а при небольших объёмах печати раз в неделю вообще не имеет смысла.

Второй момент — это стойкость чернил. Хотя твердочернильный принтер перенял у «лазерника» скорость печати, да и водой отпечатки не смоешь, их механическая прочность довольно низка. Проще говоря, отпечаток можно соскоблить или нарушить с помощью сильного залома — с «лазером» так не сделаешь.

Факт №3. Твердые чернила не пачкаются, как не пачкается, например, свечной воск. Это отличает твердочернильную технологию от использования картриджей с тонером.

Все эти факторы позволяют твердочернильным принтерам идеально вписаться практически в любую нишу, где нужна быстрая и качественная печать при минимуме затрат и расходников. Например, для работы с документами, графиками и таблицами сложно придумать что-то лучшее, поэтому технология нашла широкое применение в деловой сфере, в офисах, на биржах, на предприятиях и в целом у пользователей, которые печатают много документации.

Сегодня твердочернильная печать — это ноу-хау Xerox. Компания постоянно совершенствует технологию, постепенно завоевывающую всё больший сегмент офисной печати. Технологию используют в том числе последние модели МФУ компании — Xerox ColorQube 8580/8880 и ColorQube 8900. Твердочернильная печать — это не технология будущего в том смысле, что она активно используется в настоящем. Но сегмент её использования закономерно растет, потому что полезные изобретения не могут долго оставаться в тени.

Ответы на самые распространенные вопросы относительно твердочернильной печати можно найти на сайте Xerox.

Преимущества твердочернильной технологии

— низкий износ оборудования, долговечность и надёжность;

— простота замены и низкая стоимость расходников;

— практически полное отсутствие отходов;

— высокая скорость печати;

— стойкость отпечатков к размытию;

— возможность печати на широком спектре материалов.

Недостатки твердочернильной технологии

— нестойкость отпечатков к физическим воздействиям и высоким температурам;

— высокая длительность запуска после отключения от сети;

— утилизация застывших чернил после отключения от сети.

Комментарии

3 комментария