Elektrofotografi (også kendt som kserografi) er en kompleks proces, der ofte bruges i kopimaskiner og fakser såvel som i digitale printere. Det er en billeddannelsesteknologi, der tager en digital fil og bruger en fotoreceptor, lyskilde, elektrostatiske principper og toner til at producere det trykte output. Før denne proces blev brugt til digital udskrivning, blev den i vid udstrækning brugt i analoge kopimaskiner, hvor en lampe oplyste den side, der blev kopieret, og derefter reflekterede en række spejle siden direkte på overfladen af en tromme. Digitale kopimaskiner erstattede den direkte lyssti med en sensor, der konverterer det analoge billede til digital information, så skriver en laser eller et LED-array billedet på tromlen. Mange digitale printere i dag er baseret på den samme platform som digitale kopimaskiner. Teknologien har set mange forbedringer gennem årene, men den elektrofotografiske proces i sin kerne forbliver relativt uændret.
fotoreceptoren kaldes almindeligvis en tromme. Det er en cylinder belagt med et materiale, der bliver ledende, når det udsættes for lys. Områder, der ikke udsættes, har en høj modstand, der gør det muligt for disse områder at holde den elektrostatiske ladning, der er nødvendig for processen.
lyskilde
lyskilder, der bruges i digital udskrivning, inkluderer LED-arrays eller, mere almindeligt, lasere. VCSEL (vertical cavity surface emitting laser) er en avanceret type laser, der anvendes i de mest aktuelle digitale presser på markedet. Et VCSEL-array kan placere sin stråle med høj nøjagtighed (adresserbarhed) for optimal klarhed, opløsning og billedpositionering. Dette gør den ideel til en digital presse.
elektrostatiske principper
for at forstå elektrofotografi skal vi først forstå nogle grundlæggende elektrostatiske principper. Når visse materialer kommer i kontakt og derefter adskilles fra hinanden, kan disse materialer blive elektrisk ladede. Gnidning af disse materialer sammen kan øge denne effekt. Dette kaldes den triboelektriske effekt. Statisk elektricitetsopbygning på dit tøj i en tørretumbler eller ved at gnide en ballon på dit hår er eksempler på den triboelektriske effekt. Afgifter kan have enten en positiv eller negativ polaritet. Ligesom ladninger afviser hinanden, mens modsatte ladninger tiltrækkes, på samme måde som polariteterne i magneter (se figur 6.2).
disse egenskaber er kernen i teknologien og anvendes i næsten alle faser af den digitale billeddannelsesproces.
Toner Basics
Toner er et meget fint, tørt pulvermedium, der anvendes i den elektrofotografiske eller kserografiske proces. Det består primært af en harpiks og omfatter pigment, voks og procesforbedrende additiver. Udtrykket kserografi er faktisk afledt af de græske ord kseros, ‘ tør ‘og graphia,’ Skrivning’, der afspejler, hvordan toner snarere end blæk bruges i billeddannelsesprocessen. Tonerpartikler bliver elektrisk ladede, når de omrøres eller omrøres gennem en triboelektrisk effekt. Tonerens sammensætning bidrager ikke kun til dens billeddannelsesegenskaber, men til dens evne til at opretholde og kontrollere dens ladningsegenskaber. Tonerens form er også en faktor i dens opladningsevne. Denne elektriske ladning er det, der gør det muligt at manipulere toneren nøjagtigt gennem hele processen.
der er to grundlæggende typer tonerproduktion, pulveriseret og kemisk (figur 6.3). Pulveriseret toner blev ofte brugt i tidligere digitale printere og fremstilles ved successive sammensatte blandings-og slibetrin, indtil den ønskede konsistens og størrelse er opnået. De resulterende tonerpartikler er uregelmæssige i størrelse og form og typisk gennemsnit omkring 6,2 til 10,2 mikron i størrelse. Pulveriseret toner giver gode resultater, op til 600 dpi opløsning; imidlertid kræves en ensartet størrelse og form sammen med en mindre partikelstørrelse for at producere bedre klarhed og detaljer ved højere opløsninger.
kemiske tonere blev introduceret senere for at overvinde disse begrænsninger og er i almindelig brug i dag. Hver producent har også sin egen proces til oprettelse af denne type toner og unikke navne. Konica Minoltas Simitri toner er alle eksempler på kemiske tonere. Som navnet antyder, skabes kemiske tonere gennem en proces med at opbygge eller ‘vokse’ partiklen kemisk. Denne proces giver mulighed for nøjagtig kontrol af tonerpartiklens form og størrelse (under 5 mikron i nogle tilfælde), hvilket resulterer i højere definition og opløsningsevne. Opløsninger på 1.200 dpi og 2.400 dpi er i vid udstrækning mulige på grund af brugen af denne type toner. Andre fordele inkluderer meget lavere energiforbrug, både i fremstillingsprocessen og trykprocessen, samt smallere partikelstørrelse og ladningsfordeling.
Her er en YouTube-video af, hvordan kemisk toner er lavet:https://youtu.be/852TWDP61T4
tør toner kommer i to former: monokomponent og dobbelt komponent. Begge er afhængige af magnetiske jern-eller jernfilterpartikler for at’ holde ‘ den ladede toner på en magnetisk rulle. Monokomponent tonere inkorporerer det magnetiske materiale i sammensætningen af selve tonerpartiklen, hvor dobbeltkomponent tonere har det magnetiske materiale blandet sammen med toneren, men som separate komponenter. Denne blanding kaldes Udvikler.
ElectroInk
ElectroInk er en unik form for toner, der bruges i HP Indigo digitale presser. Toneren kommer i form af en pasta og blandes internt i pressen med imaging oil, et letvægtsoliedestillat. Denne type toner betragtes som en flydende toner, da partiklerne suspenderes i den flydende billeddannelsesolie, men bruger stadig en elektrofotografisk proces til billeddannelse. En af de vigtige fordele ved denne type toner er dens partikelstørrelse. ElectroInk tonerpartikler er 1 til 2 mikron, betydeligt mindre end den mindste tørre tonerpartikel. I denne størrelse ville en tør toner blive luftbåren og ville være meget vanskelig at kontrollere. Toner – og olieophænget opnår højere opløsninger, ensartet glans, skarpe billedkanter og meget tynde billedlag. Et tyndt billedlag gør det muligt for toneren at tilpasse sig overfladen af underlaget, hvilket giver et ensartet udseende mellem afbildede og ikke-afbildede områder. En ulempe ved denne toner er imidlertid, at substrater muligvis skal forbehandles for at toneren skal klæbe ordentligt. Der er substrater til rådighed til brug specifikt på HP Indigo digitale presser, men typisk er disse dyrere eller er muligvis ikke kompatible med andre udskrivningsmetoder. Nogle Indigo-presser er udstyret med en forbehandlingsstation, der udvider substratkompatibiliteten i vid udstrækning og endda overgår andre former for digital udskrivning.
Nanografi
Nanografi er en meget ny og spændende printteknologi, der i øjeblikket er under udvikling af skaberen af Indigo digital press, Benny Landa. Det låner nogle af de samme begreber, der bruges i Indigo, men med en anden tilgang til implementeringen af disse. Teknologien centrerer omkring NanoInk, et gennembrudsblæk med pigmentstørrelser i snesevis af nanometer. Til sammenligning er pigmenter, der findes i offsetfarver af god kvalitet, i området 500 nanometer. Farvestoffer intensiveres, og blækdensiteten øges på dette mikroskopiske niveau, hvorved blækets farveskala udvides betydeligt. Blækket bruger vand som bærer i stedet for billedolie, hvilket gør det mere omkostningseffektivt og miljøvenligt. Milliarder af blækdråber sprøjtes på et opvarmet tæppe, ikke direkte på underlaget som ved inkjetudskrivning. Blækket spredes ensartet på tæppet, og vandet fordamper hurtigt og efterlader kun en ultratynd (ca.500 nanometer), tør polymerfilm. Denne film overføres fuldstændigt til underlaget ved kontakt og producerer et hårdt, slidstærkt billede. Denne udskrivningsteknologi kan bruges med næsten ethvert underlag uden forbehandling og på grund af sin lille filmtykkelse forstyrrer ikke finishen. Uanset om det er højglans eller mat, matcher blækfinishen underlaget. Selvom teknologien er klar til at revolutionere printbranchen, er den første presse, der bruger den, i øjeblikket i beta-test. Du kan finde de seneste nyheder og mere information om nanografi på denne hjemmeside: http://www.landanano.com/nanography