Elektrofotografi (även känd som xerografi) är en komplex process som vanligtvis används i kopiatorer och fax, liksom i digitala skrivare. Det är en bildteknik som tar en digital fil och använder en fotoreceptor, ljuskälla, elektrostatiska principer och toner för att producera utskriften. Innan denna process användes för digital utskrift användes den i stor utsträckning i Analoga kopiatorer där en lampa belyste sidan som kopierades och sedan reflekterade en serie speglar sidan direkt på trummans yta. Digitala kopiatorer ersatte den direkta ljusbanan med en sensor som omvandlar den analoga bilden till digital information, sedan skriver en laser eller en LED-array bilden på trumman. Många digitala skrivare idag bygger på samma plattform som digitala kopiatorer. Tekniken har sett många förbättringar genom åren, men den elektrofotografiska processen i sin kärna förblir relativt oförändrad.
fotoreceptorn kallas vanligen en trumma. Det är en cylinder belagd med ett material som blir ledande när det utsätts för ljus. Områden som inte exponeras har ett högt motstånd som gör att dessa områden kan hålla den elektrostatiska laddningen som är nödvändig för processen.
ljuskälla
ljuskällor som används vid digital utskrift inkluderar LED-arrayer eller, oftare, lasrar. VCSEL (vertical cavity surface emitting laser) är en avancerad typ av laser som används i de mest aktuella digitala pressar på marknaden. En VCSEL-array kan placera sin stråle med hög noggrannhet (adresserbarhet) för optimal klarhet, upplösning och bildpositionering. Detta gör den idealisk för en digital press.
elektrostatiska principer
för att förstå elektrofotografi måste vi först förstå några grundläggande elektrostatiska principer. När vissa material kommer i kontakt och sedan separeras från varandra kan dessa material bli elektriskt laddade. Att gnugga dessa material tillsammans kan öka denna effekt. Detta kallas den triboelektriska effekten. Statisk elektricitetsuppbyggnad på dina kläder i en torktumlare eller från att gnugga en ballong på håret är exempel på den triboelektriska effekten. Avgifter kan ha antingen en positiv eller negativ polaritet. Liksom laddningar avstöter varandra medan motsatta laddningar lockas, på ungefär samma sätt som polariteterna i magneter (se figur 6.2).
dessa egenskaper är kärnan i tekniken och används i nästan varje steg i den digitala bildprocessen.
toner Basics
Toner är ett mycket fint, torrt pulvermedium som används i elektrofotografisk eller xerografisk process. Den består främst av ett harts och innehåller pigment, vax och processförbättrande tillsatser. Termen xerografi, faktiskt, härrör från de grekiska orden xeros, ’torr’ och graphia, ’skriva,’ återspeglar hur toner snarare än bläck används i avbildningsprocessen. Tonerpartiklar blir elektriskt laddade när de rörs om eller omrörs genom en triboelektrisk effekt. Tonerens sammansättning bidrar inte bara till dess avbildningsegenskaper utan till dess förmåga att bibehålla och kontrollera dess laddningsegenskaper. Formen på tonern är också en faktor i dess laddningsförmåga. Denna elektriska laddning är det som gör att tonern kan manipuleras exakt under hela processen.
det finns två grundläggande typer av tonerproduktion, pulveriserad och kemisk (figur 6.3). Pulveriserad toner användes vanligtvis i tidigare digitala skrivare och tillverkas genom successiva blandnings-och slipningssteg tills önskad konsistens och storlek uppnås. De resulterande tonerpartiklarna är oregelbundna i storlek och form och är vanligtvis genomsnittliga runt 6,2 till 10,2 mikron i storlek. Pulveriserad toner ger bra resultat, upp till 600 DPI upplösning; emellertid krävs en jämn storlek och formar tillsammans med en mindre partikel storleksanpassar för att producera bättre klarhet och specificerar på högre upplösningar.
kemiska toners introducerades senare för att övervinna dessa begränsningar och är vanligt förekommande idag. Varje tillverkare har sin egen process för att skapa denna typ av toner och unika namn också. Xerox EA-toner, Ricohs PxP-toner och Konica Minoltas Simitri-toner är alla exempel på kemiska toner. Som namnet antyder, kemiska toner skapas genom en process för att bygga eller ’växande’ partikeln kemiskt. Denna process möjliggör exakt kontroll av tonerpartikelns form och storlek (under 5 mikron i vissa fall), vilket resulterar i högre definition och upplösningsförmåga. Upplösningar på 1200 dpi och 2400 dpi är möjliga till stor del på grund av användningen av denna typ av toner. Andra fördelar inkluderar mycket lägre energiförbrukning, både i tillverkningsprocessen och tryckprocessen, samt smalare partikelstorlek och laddningsfördelningar.
Här är en YouTube-video om hur kemisk toner tillverkas: https://youtu.be/852TWDP61T4
torr toner finns i två former: monokomponent och dubbel komponent. Båda är beroende av magnetiska järn-eller järnoxidpartiklar för att hålla den laddade tonern på en magnetisk rulle. Mono komponent toners införliva det magnetiska materialet i sammansättningen av tonerpartikeln själv där dubbla komponent toners har det magnetiska materialet blandas tillsammans med tonern men som separata komponenter. Denna blandning kallas Utvecklare.
ElectroInk
ElectroInk är en unik form av toner som används i HP Indigo digitala pressar. Tonern kommer i form av en pasta och blandas internt i pressen med imaging oil, ett lätt petroleumdestillat. Denna typ av toner anses vara en flytande toner eftersom partiklarna suspenderas i den flytande bildoljan, men använder fortfarande en elektrofotografisk process för avbildning. En av de viktiga fördelarna med denna typ av toner är dess partikelstorlek. ElectroInk tonerpartiklar är 1 till 2 mikron, betydligt mindre än den minsta torra tonerpartikeln. Vid denna storlek skulle en torr toner bli luftburet och skulle vara mycket svår att kontrollera. Toner-och oljesuspensionen ger högre upplösningar, enhetlig glans, skarpa bildkanter och mycket tunna bildlager. Ett tunt bildlager gör att tonern kan överensstämma med ytan på substratet, vilket ger ett konsekvent utseende mellan avbildade och icke-avbildade områden. En nackdel med denna toner är dock att substrat kan behöva förbehandlas för att tonern ska fästa ordentligt. Det finns substrat tillgängliga för användning specifikt på HP Indigo digitala pressar, men vanligtvis är dessa dyrare eller kanske inte kompatibla med andra tryckmetoder. Vissa indigopressar är utrustade med en förbehandlingsstation som expanderar substratkompatibiliteten i stor utsträckning och överträffar till och med den för andra former av digital utskrift.
Nanografi
Nanografi är en mycket ny och spännande tryckteknik som för närvarande utvecklas av skaparen av Indigo digital press, Benny Landa. Det lånar några av samma begrepp som används i Indigo men med ett annat tillvägagångssätt för genomförandet av dessa. Tekniken centrerar runt NanoInk, ett genombrott bläck med pigmentstorlekar i tiotals nanometer. I jämförelse är pigment som finns i offsetbläck av god kvalitet i 500 nanometerområdet. Färgämnen intensifieras och bläckdensiteten ökar på denna mikroskopiska nivå, vilket ökar bläckets färgskala avsevärt. Bläcket använder vatten som bärare istället för att avbilda olja vilket gör det mer kostnadseffektivt och miljövänligt. Miljarder bläckdroppar sprutas på en uppvärmd filt, inte direkt på substratet som vid bläckstråleskrivare. Bläcket sprider sig jämnt på filten och vattnet avdunstar snabbt och lämnar bara en ultratunn (cirka 500 nanometer), torr polymerfilm. Denna film överförs helt på substratet vid kontakt och ger en tuff, nötningsbeständig bild. Denna tryckteknik kan användas med nästan vilket substrat som helst utan förbehandling och på grund av sin lilla filmtjocklek stör inte finishen. Oavsett om det är högglans eller matt, matchar bläckfinishen substratets. Även om tekniken är redo att revolutionera utskriftsindustrin, är den första pressen att använda den för närvarande i beta-testning. Du kan hitta de senaste nyheterna och mer information om nanografi på denna webbsida: http://www.landanano.com/nanography