Elektrofotografia (znana również jako kserografia) jest złożonym procesem powszechnie stosowanym w kopiarkach i faksach, a także w drukarkach cyfrowych. Jest to technologia obrazowania, która ma plik cyfrowy i wykorzystuje fotoreceptor, źródło światła, Zasady elektrostatyczne i toner do produkcji wydruku. Zanim proces ten został wykorzystany do druku cyfrowego, był szeroko stosowany w kopiarkach analogowych, gdzie lampa oświetlała kopiowaną stronę, a następnie seria luster odbijała stronę bezpośrednio na powierzchni bębna. Kopiarki cyfrowe zastąpiły bezpośrednią ścieżkę światła czujnikiem, który przekształca obraz analogowy w informację cyfrową, a następnie laser lub tablica LED zapisuje obraz na bębnie. Wiele drukarek cyfrowych jest obecnie opartych na tej samej platformie co kopiarki cyfrowe. Technologia ta doczekała się wielu ulepszeń na przestrzeni lat, ale proces elektrofotograficzny w swej istocie pozostaje stosunkowo niezmieniony.
fotoreceptor jest powszechnie określany jako Bęben. Jest to cylinder pokryty materiałem, który staje się przewodzący pod wpływem światła. Obszary, które nie są narażone, mają wysoką odporność, która pozwala tym obszarom utrzymać ładunek elektrostatyczny niezbędny do procesu.
Źródło Światła
Źródła światła stosowane w druku cyfrowym to tablice LED lub, częściej, lasery. VCSEL (vertical cavity surface emitting laser) to zaawansowany rodzaj lasera stosowany w najbardziej aktualnych prasach cyfrowych na rynku. Tablica VCSEL może pozycjonować swoją wiązkę z wysoką dokładnością (adresowalność), aby uzyskać optymalną klarowność, rozdzielczość i pozycjonowanie obrazu. Dzięki temu idealnie nadaje się do prasy cyfrowej.
Zasady elektrostatyczne
aby zrozumieć elektrofotografię, musimy najpierw zrozumieć podstawowe zasady elektrostatyczne. Gdy niektóre materiały stykają się, a następnie oddzielają się od siebie, materiały te mogą stać się naładowane elektrycznie. Pocieranie tych materiałów razem może zwiększyć ten efekt. Nazywa się to efektem triboelektrycznym. Elektryczność statyczna gromadząca się na ubraniach w suszarce lub z pocierania balonu na włosach to przykłady efektu triboelektrycznego. Ładunki mogą mieć dodatnią lub ujemną polaryzację. Podobnie jak ładunki odpychają się nawzajem, podczas gdy przeciwne ładunki są przyciągane, w podobny sposób jak polaryzacje magnesów (patrz rysunek 6.2).
te właściwości są podstawą technologii i są wykorzystywane na prawie każdym etapie procesu cyfrowego obrazowania.
podstawy tonera
Toner to bardzo drobny, suchy proszek stosowany w procesie elektrofotograficznym lub kserograficznym. Składa się głównie z żywicy i zawiera pigment, Wosk i Dodatki usprawniające proces. Termin kserografia w rzeczywistości pochodzi od greckich słów xeros, „suchy” i graphia, „pisanie”, odzwierciedlając sposób, w jaki toner zamiast atramentu jest używany w procesie obrazowania. Cząsteczki tonera zostają naładowane elektrycznie podczas mieszania lub mieszania poprzez efekt triboelektryczny. Skład tonera przyczynia się nie tylko do jego właściwości obrazowania, ale także do jego zdolności do utrzymywania i kontrolowania właściwości ładunku. Kształt tonera ma również wpływ na jego zdolność ładowania. Ten ładunek elektryczny umożliwia precyzyjną manipulację tonerem podczas całego procesu.
istnieją dwa podstawowe rodzaje produkcji tonera, sproszkowany i chemiczny (rysunek 6.3). Sproszkowany toner był powszechnie stosowany we wcześniejszych drukarkach cyfrowych i jest wytwarzany przez kolejne etapy mieszania i mielenia mieszanki, aż do uzyskania pożądanej konsystencji i rozmiaru. Powstałe cząstki tonera mają nieregularny rozmiar i kształt i zwykle mają średni rozmiar od 6,2 do 10,2 mikrona. Sproszkowany toner daje dobre wyniki, rozdzielczość do 600 dpi; jednak spójny rozmiar i kształt wraz z mniejszym rozmiarem cząstek jest wymagany, aby uzyskać lepszą klarowność i szczegółowość przy wyższych rozdzielczościach.
tonery chemiczne zostały wprowadzone później, aby przezwyciężyć te ograniczenia i są obecnie powszechnie stosowane. Każdy producent ma swój własny proces tworzenia tego typu tonera i unikalne nazwy. Toner EA firmy Xerox, toner PXP firmy Ricoh oraz toner Simitri firmy Konica Minolta to przykłady tonerów chemicznych. Jak sama nazwa wskazuje, tonery chemiczne powstają w procesie budowy lub „wzrostu” cząsteczek chemicznie. Proces ten pozwala na precyzyjną kontrolę kształtu i wielkości cząstek tonera (w niektórych przypadkach poniżej 5 mikronów), co skutkuje wyższymi możliwościami rozdzielczości i rozdzielczości. Rozdzielczości 1200 dpi i 2400 dpi są możliwe w dużej mierze dzięki zastosowaniu tego typu tonera. Inne korzyści obejmują znacznie niższe zużycie energii, zarówno w procesie produkcyjnym, jak i w procesie drukowania, a także węższy rozmiar cząstek i rozkład ładunków.
oto film na YouTube o tym, jak powstaje toner chemiczny:https://youtu.be/852TWDP61T4
suchy toner występuje w dwóch formach: jednoskładnikowej i dwuskładnikowej. Oba opierają się na magnetycznych cząsteczkach żelaza lub tlenku żelaza, aby „utrzymać” naładowany toner na rolce magnetycznej. Tonery jednoskładnikowe zawierają materiał magnetyczny w składzie samej cząstki tonera, gdzie tonery dwuskładnikowe mają materiał magnetyczny zmieszany z tonerem, ale jako oddzielne komponenty. Mieszanka ta nazywana jest wywoływaczem.
ElectroInk
ElectroInk to unikalna forma tonera stosowana w drukarkach cyfrowych HP Indigo. Toner występuje w postaci pasty i jest mieszany wewnętrznie w prasie z olejem obrazowym, lekkim destylatem ropy naftowej. Ten rodzaj tonera jest uważany za ciekły toner, ponieważ cząstki są zawieszone w ciekłym oleju do obrazowania, ale nadal wykorzystuje proces elektrofotograficzny do obrazowania. Jedną z ważnych zalet tego typu tonera jest jego wielkość cząstek. Cząstki tonera ElectroInk są od 1 do 2 mikronów, znacznie mniejsze niż najmniejsze cząstki suchego tonera. Przy takim rozmiarze suchy toner unoszący się w powietrzu byłby bardzo trudny do kontrolowania. Zawieszenie tonera i oleju zapewnia wyższą rozdzielczość, jednolity połysk, ostre krawędzie obrazu i bardzo cienkie warstwy obrazu. Cienka warstwa obrazu pozwala tonerowi dopasować się do powierzchni podłoża, zapewniając spójny wygląd między sfotografowanymi i nie sfotografowanymi obszarami. Wadą tego tonera jest jednak to, że podłoża mogą wymagać wstępnej obróbki, aby toner mógł się prawidłowo przylegać. Dostępne są podłoża przeznaczone specjalnie do drukarek cyfrowych HP Indigo, ale zazwyczaj są one droższe lub mogą nie być kompatybilne z innymi metodami drukowania. Niektóre Prasy Indigo są wyposażone w stację obróbki wstępnej, która znacznie rozszerza kompatybilność podłoża, a nawet przewyższa inne formy druku cyfrowego.
Nanografia
Nanografia to bardzo nowa i ekscytująca technologia druku opracowywana obecnie przez twórcę Prasy cyfrowej Indigo, Benny ’ ego Landę. Zapożycza niektóre z tych samych pojęć używanych w Indigo, ale z innym podejściem do ich realizacji. Technologia koncentruje się wokół NanoInk, przełomowego atramentu o rozmiarach pigmentu w dziesiątkach nanometrów. Dla porównania, pigmenty znajdujące się w dobrej jakości farbach offsetowych mieszczą się w zakresie 500 nanometrów. Barwniki nasilają się, a gęstość atramentu wzrasta na tym mikroskopijnym poziomie, co znacznie rozszerza gamę kolorów atramentu. Atrament wykorzystuje wodę jako nośnik zamiast oleju obrazującego, co czyni go bardziej opłacalnym i przyjaznym dla środowiska. Miliardy kropel atramentu są wyrzucane na podgrzewany koc, a nie bezpośrednio na podłoże, jak w druku atramentowym. Farba rozprowadza się równomiernie na kocu, a woda szybko paruje, pozostawiając tylko ultra cienką (około 500 nanometrów), suchą warstwę polimerową. Ta folia przenosi się całkowicie na podłoże w kontakcie i tworzy twardy, odporny na ścieranie obraz. Ta technologia druku może być stosowana z prawie każdym podłożem bez obróbki wstępnej, a ze względu na niewielką grubość folii nie ingeruje w wykończenie. Niezależnie od tego, czy ma wysoki połysk, czy matowy, wykończenie tuszu pasuje do podłoża. Chociaż technologia ta ma zrewolucjonizować przemysł poligraficzny, pierwsza prasa, która z niej korzysta, jest obecnie w fazie testów beta. Najnowsze wiadomości i więcej informacji na temat nanografii można znaleźć na tej stronie: http://www.landanano.com/nanography