Struktura

Digitální tisk

Metody digitálního tisku

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Obr. 1: Digitální produkční stroj Konica Minolta (princip tisku: elektrofotografie)

 

Vedle klasických tiskových technik, mezi které patří zejména ofset, flexotisk, hlubotisk, sítotisk a knihtisk, se v dnešní době stále častěji setkáváme s termínem „digitální tisk“. Techniky digitálního tisku jsou poměrně mladé, vznikaly postupně až ve dvacátém století a jejich intenzivnímu rozvoji dopomohla počítačová technika. Digitální tisk patří do skupiny moderních technologií, které nesou označení techniky Computer to Print. Tento název lze volně přeložit jako „z počítače do tisku“. Z počítače se odešle datový soubor do tiskové periferie, která on-line provede tisk dokumentu. Na rozdíl od klasických tiskových technik nepotřebuje digitální tisk tiskovou formu ve fyzické podobě, hovoříme o tzv. virtuální tiskové formě. Systém obraz generuje (tvoří) pro každý nový otisk znovu.

 

Techniky digitálního tisku se rozdělují podle principu vzniku a způsobu přenosu obrazu na potiskovaný materiál do dvou skupin:

  • techniky nepřímého tisku přes vložený nosič (elektrofotografie)
  • techniky přímého tisku bez vloženého nosiče (inkoustový tisk)

 

Tisková technika elektrofotografie

Elektrofotografie tvoří technologický základ kopírek, laserových tiskáren i digitálních produkčních tiskových strojů, které dnes slouží pro tisk nepřeberného množství tiskovin. Základ tiskové jednotky tvoří selenový válec, který je před tiskem kladně nabit. Na takto nabitý válec promítne laserová nebo LED zobrazovací jednotka budoucí tiskový obraz. Protože je selen fotovodivý materiál, ztratí osvícená místa svúj náboj = dojde k vybití. Práškový toner, který se na válec nanáší ve vyvolávací jednotce, má naopak záporný pól – toner přilne pouze na tisknoucích (neosvícených) místech. Při dalším otáčení válce se toner přenáší na papír. Na rozdíl od klasických tiskových technik nedochází k přenosu toneru na papír výrazným tlakem, ale především působením elektrostatických sil. Papír musí být tedy při vstupu do tiskárny elektrostaticky nabit. Po provedení otisku pokračuje papír s nánosem toneru do zapékací části, kde je toner teplem fixován k papíru. Po otisku se obrazový válec uvede do původního stavu, tj. v mazací jednotce se zruší tiskový obraz, v čistící jednotce se odstraní zbytky toneru a vybíjecí jednotka válec vybije. Pro každý otisk se celý cyklus opakuje. V současnosti je v oblasti digitálního tisku nejrozšířenější technikou právě elektrofotografie. S touto technikou se můžeme setkat u kopírek (analogových i digitálních), u laserových a LED tiskáren a u produkčních tiskových systémů, které jsou určené pro profesionální malonákladový tisk v nejvyšší kvalitě.

 

 

   

 

 

 

 

 

 

Obr. 2: Schéma elektrofotografické tiskové jednotky. 1 – obrazový válec, 2 – nabíjecí jednotka, 3 – zobrazovací jednotka (laser, LED), 4 – latentní obraz, 5 – vyvolávací jednotka s tonerem, 6 – přenosová jednotka, 7 – fixační (zapékací) jednotka, 8 – potiskovaný materiál, 9 – mazací jednotka, 10 – čisticí jednotka, 11 – vybíjecí jednotka.

 

Tisková technika inkoustového tisku

Historie inkoustového tisku se začala psát již koncem 19. století, kdy lord Rayleigh popsal chování proudu kapaliny vystřiknuté tenkou tryskou, čímž byl dán základ principu inkoustového tisku. Skutečné nasazení inkoustového tisku se datuje do šedesátých let minulého století a bylo vedeno snahou zdokonalit tehdy běžně používaný tisk pomocí jehličkových tiskáren. Největším problémem, který bylo třeba hned zpočátku vyřešit, byla nedostatečná kontrola toku inkoustu na papír a nízká ochrana tiskové hlavy proti samovolnému zasychání inkoustu. Inkoustový tisk se začal vyvíjet dvěma směry. V pořadí prvním směrem byl princip kontinuálního tisku společnosti IBM, kdy se proud mikrokapek vytváří kontinuálně a jeho směr se vychyluje pro potřeby přímého tisku pomocí elektrostatických sil, zbytek se odvádí zpět do zásobníku. Tento princip je velmi výkonný, ale také velmi drahý. Proto se s ním dnes setkáváme zejména u profesionálního velkoformátového tisku. Druhým směrem byl princip, který dnes nazýváme drop on demand. Vznikl v dílnách firmy Siemens v roce 1977 a byl hned zpočátku zajímavý podstatně nižšími náklady na výrobu i provoz zařízení.

 

Rozdělení inkoustového tisku

Drop on demand představuje skupinu tiskáren, u kterých se tiskové kapky vytvářejí pouze tehdy, dostane-li trysková hlava povel vytvořit tiskový bod. Zjednodušeně: jedna kapka – jeden tiskový bod. Podle způsobu, jakým je tisková kapka vytvořena, rozdělujeme princip drop on demand na dvě podskupiny:

 

  • Termální princip vychází z hydrodynamiky – pohybu kapalin, v tomto případě na základě změny teplot. Kapka inkoustu se v trysce vytvoří rychlým ohřevem inkoustu pomocí topného tělíska (200 oC), které způsobí přetlak (12 MPa) a vystřelí kapku (10 m/s) tryskou na potiskovaný materiál. Podle způsobu tvorby kapky, který se v angličtině označuje termínem „bubble“ = bublina, je tento druh inkoustového tisku také označován jako bubble jet.

 

Obr. 3: Princip termálního inkjetového tisku

  • Piezoelektrický princip, kapka se v trysce vytvoří opět na principu přetlaku. Ten však způsobí piezokrystal, který je schopen měnit svůj tvar a fungovat jako miniaturní pumpa. Piezoelektrický princip je oproti termálnímu principu propracovanější, kvalitnější a také dražší. Používá se prakticky u všech inkoustových systémů nejvyšší technické úrovně a je schopen produkovat kapky o objemu až 1 pikolitr.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 4: Princip piezoelektrického inkjetového tisku

 

Kontinuální tisk představuje tvorbu nepřetržitého proudu velkého množství kapiček inkoustu, kde vybrané kapky (určené pro vytvoření bodu na potiskovaném médiu) jsou vychýleny tak, aby dopadly na potiskované médium, a ostatní kapky jsou odváděny sběrným systémem zpět do zásobníku. Výhodou této technologie je zejména vysoká rychlost tisku. S přihlédnutím k vysoké ceně těchto zařízení se s kontinuálním principem setkáváme zejména u velkoformátového tisku a u některých drahých nátiskových systémů.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 5: Princip kontinuálního tisku 1 – zásobník s inkoustem a tryskovou hlavou, 2 – nabíjecí elektrody, 3 – deflekční (vychylovací) elektrody), 4 – sběrná nádoba na nepou­žitý inkoust, 5 – potiskovaný materiál.

 

 

V současné době patří inkoustové tiskárny, co se týká poměru ceny a kvality, k nejprodávanějším tiskárnám na trhu vůbec. K vysoké kvalitě tisku přispívá zejména vysoké rozlišení (5 760 x 1 440 dpi) a široký barevný gamut, čili rozsah barevnosti. Ten je docílen použitím přídavných primárních inkoustů. Kromě známých CMYK inkoustů jsou přidány lM (light magenta), lC (light cyan) a GY (grey). Ideální uplatnění nachází inkoustový tisk například při zhotovování produkce ve fotografické kvalitě, k reklamnímu tisku a všude tam, kde je vyžadovaná vysoká barevná věrnost (např. nátisk).

 

Výhody digitálního tisku

Digitální tisk díky absenci fyzické formy přináší možnost personalizovat obsah tiskovin. Zařadíme-li do tiskového systému databázi s proměnnými údaji - například jména a adresy, bude na každém výtisku provedena změna obsahu, v tomto případě oslovení a uvedením adresy. Rozsah změn na tiskovině může být různý, měnit lze textovou i obrazovou část. Digitální tisk konkuruje klasickým tiskovým technikám, zejména nejrozšířenějšímu ofsetu. Kvalita digitálního tisku dnes dosahuje úrovně ofsetového tisku a je plně akceptovatelná pro většinu zákazníků. Na trhu produkčních digitálních strojů existuje celá řada řešení jak pro kotoučové, tak i archové zpracování potiskovaného materiálu. Vedle papíru se potiskují i některé plastické hmoty, samolepící fólie a další materiály. Podíl digitálních tiskových technik na světových trzích samozřejmě neustále roste a lze předpokládat, že budou postupně vytěsňovat všechny konveční tiskové techniky. Ve světě i v České republice se stává standardem, že tiskárny jsou vybaveny nejen konvečními stroji, ale také  digitálními produkčními systémy. 

Zdroje

  • KAPLANOVÁ, Marie. a kol. Moderní polygrafie. Praha: Svaz polygrafických podnikatelů, 2010, 391 s. ISBN 978-80-254-4230-2
  • PANÁK, Ján, Michal ČEPPAN, Vladimír DVONKA, Ĺudovít KARPINSKÝ, Pavel KORDOŠ, Milan MIKULA a Stefan JAKUCEWICZ. Polygrafické minimum. 2. doplněné vydání. Bratislava: TypoSet, 2000, 264 s. ISBN 80-967811-3-8.
  • ŠALDA, Jarosalv., SVOBODA, Ladislav. Přehled polygrafie. Praha: SPN, 1981, 464 s. ISBN 83-30-32/2
Obrázky
  • Obr. 1 Konica Minolta Business Solutions. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2014-11-25]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bizhub_C452_Bild_A.jpg?uselang=cs
  • Obr. 2, 3, 4, 5, 6, 7 archiv autora

Obrázek

Content canon

Obr. 6: Produkční digitální tiskový stroj využívající princip elektrofotografie - Canon VP6610

Obrázek

Content mimaki

Obr. 7: Digitální inkjetový stroj Mimaki UJF 3042. K tisku využívá piezoelektrický princip.

Kontrolní otázka

1. Popiš princip elektrofotografie.

2. Jaký je rozdíl mezi termálním a piezoelektrickým principem v inkjetovém tisku?

3. Vyjmenuj výhody digitálních tiskových technologií, čím se liší od konvenčních technik?

Logolink