З того моменту, як років десять тому якість зображення цифрового друку, що отримується, стала порівнянною з офсетним, цифровий друк увійшов у ринок оперативної поліграфії, і з кожним роком завойовує на ньому все більше і більше місця.

Але одного лише якості зображення виявилося замало, вірніше його достатньо, коли йдеться про те, щоб просто відтворити якусь кольорову картинку, для потреб оперативної поліграфії важливими є ще безліч різноманітних факторів. У цій статті ми поговоримо про такий найважливіший, у контексті професійного використання цифрового обладнання параметр, як точність реєстрації зображення на аркуші під час цифрового друку.

Для початку визначимося з термінами.

Фрази «суміщення особи та обороту» або «суміщення сторін», як правило, досить рідко застосовуються в середовищі поліграфістів. Адже якщо йдеться про односторонній печатці кількох десятків, сотень або тисяч екземплярів – розміщення зображення в тому самому місці так само є важливим фактором, т.к. після друку може знадобитися ламінація, вибіркове нанесення лаку, тиснення, конгрев тощо. Зрештою, банальна порізка друкованих аркушів вимагає, щоб зображення знаходилося в тому самому місці на кожному друкованому аркуші. Термін «суміщення» не зовсім коректно звучить стосовно одностороннього друку. Найчастіше весь комплекс питань пов'язаних з розміщенням зображення на аркуші прийнято називати терміном «реєстрація зображення» (англійські варіанти – image registration, alignment). «Реєстрація» - правильніший термін, т.к. охоплює проблему точності позиціонування зображення на аркуші, як при односторонньому друку, так і при двосторонньому.

Чисто з технічної точки зору, як кажуть, при сучасному рівні розвитку науки і техніки, забезпечення точного поєднання особи та обороту при двосторонньому друку вельми просте завдання. Однак тут є один момент – точність поєднання поняття відносне. Коли йдеться про поєднання сторін, у більшості випадків мається на увазі поєднання з деякою неточністю, яка не перевищує якогось поріг чи межу. Наприклад, для офісного друку (звіти, бланки, накази тощо) неточність реєстрації (точність суміщення) в 2-3 мм і навіть 5 мм може бути цілком прийнятною. Проте для оперативної поліграфії такая неточність, найчастіше виявляється надто великою. Для офсетного обладнання неточність реєстрації зображення на аркуші може бути в межах десятих часток міліметра, і навіть менше. Така точність дозволяє без проблем проводити додаткові операції з тиражами (лак, конгрев, ламінація тощо), а також точне різання, особливо для виробів з двостороннім друком.

Проблема цифрового друку полягає в тому, що все обладнання, що використовується, так чи інакше, має коріння в офісній техніці, того чи іншого калібру. Звичайно ж, при розробці такого обладнання питання реєстрації не обійшли стороною, але вимоги до точності реєстрації зображення одержуваного на такому устаткуванні спочатку були невисокі. І все було добре, поки це обладнання не прийшло у сферу оперативної комерційної поліграфії.

Як забезпечується реєстрація зображення на аркуші (зображення щодо аркуша або аркуша щодо зображення) у різних технологіях друку?

Реєстрація зображення в офсетному друку

При подачі аркуша в машину, безпосередньо перед потраплянням до першої друкованої секції, аркуш проходить через вузол реєстрації (автомат реєстрації). Функція цього вузла полягає у вирівнюванні листа по бічній (щодо напрямку руху) кромці, при цьому точність такого вирівнювання, як уже говорилося вище, знаходиться в межах десятих часток міліметра. Після того як вузол реєстрації виконав свою функцію, лист відразу захоплюється, так званими, таскалками - спеціальними затискачами, розташованими з інтервалом в 10-15 см по всій ширині передньої кромки листа. Власне кажучи, весь нехай листа через машину відбувається за допомогою таскалок, в машині може бути кілька груп таскалок, просуваючись по машині лист, передається з однієї групи таскалок в іншу «з рук в руки», при цьому лист не зміщується, не з'їжджає, не перекошується і т.п. Приводи таскалок є механічно (це дуже важливо!) пов'язаними з приводом друкованих секцій, таким чином швидкість руху таскалок суворо пропорційна швидкості обертання друкованих барабанів. Такий підхід забезпечує високу точність та стабільність реєстрації від аркуша до аркуша.

Реєстрація зображення в трафаретному друку

Трафаретний верстат, у спрощеному вигляді, є «друкарським столом», на який кладеться аркуш матеріалу (на якому треба зробити друк), зверху це все накривається сіткою з отворами в тих місцях, де має бути зображення, зверху на сітку наноситься фарба. У тих місцях, де отвори в сітці - матеріал забарвлюється, в тих місцях - де отворів немає - матеріал залишається чистим. Реєстрація забезпечується шляхом розміщення кожного запечатуваного аркуша в тому самому місці на «друкованому столі», а так само однаковим положенням сітки щодо «друкованого столу». Домогтися цього дуже просто, навіть на найпростішому устаткуванні. Тому, як правило, у трафаретному друку, так само як і в офсеті, труднощів із реєстрацією не виникає

Реєстрація зображення в цифровому друку

Одразу треба зазначити, що цифровий друк дуже широке поняття. У цьому випадку мається на увазі електрографічний друк сухою фарбою (тонером) на листових матеріалах. Обговорення рулонного друку сухими фарбами, а також електрографічний та струменевий друк рідкими фарбами мы не торкаємося.

Як уже говорилося, цифровий друк прийшов до оперативної поліграфії з офісів. Цифровий друк – це друк на принтері. Але тільки в офісі цифровим друком займається принтер вагою 5 кг, а в центрах оперативної півграфії принтери мають дещо інший калібр і важать від 100-200 кілограм до 2-3 тон, хоча по суті вони однакові, просто дуже великі і потужні.

Реалізація та якість систем реєстрації в цифрових друкованих машинах залежить від потужності машин, їхньої продуктивності, вартості, позиціонування та інших факторів.

Як приклад розглянемо систему реєстрації цифрової друкарської машини Xerox DC 12. Машина має 5 лотків для подачі паперу, але в оперативній поліграфії, як правило, використовується тільки один лоток, Лоток №5, т.к. тільки з нього можливий друк на щільних паперах та на паперах формату SR-A3 (320x450 мм).

Особливості реєстрації зображення в цифрових

На зображенні ми бачимо аркуш паперу в лотку, готовий до подачі в машину. Вирівнювання паперу збоку забезпечується двома способами, що доповнюють один одного. Перший полягає у правильному завантаженні паперу в лоток, щоб папір щільно прилягав до упору і був максимально паралельний йому. Цей спосіб багато в чому залежить від оператора та його рук. Друга особливість полягає в розташуванні валиків подачі, які, як бачимо на фото, розміщені не по центру листа, а зміщені у бік упору. Така конструкція дозволяє під час подачі аркуша створити деякий обертальний момент, який притискає аркуш до упору для забезпечення додаткового вирівнювання збоку.

Після подачі в машину лист потрапляє у вузол реєстрації – два гумові вали. Завдання цих валів полягає у подачі листа до місця перенесення фарби на папір. Реєстрація передньої кромки забезпечується оптичними датчиками, які розташовані по ходу руху листа. Сигнали з датчиків використовуються для визначення моменту початку перенесення зображення на папір. Таким чином – бічне вирівнювання реалізується механічним способом, а синхронізація руху паперу із вузлом перенесення зображення – електронним способом.

Як правило, з реєстрацією по передній кромці проблем не виникає. Оптичні датчики забезпечують достатню точність. З вирівнюванням та реєстрацією по бічній кромці, як правило, виникають проблеми. По суті, це проблема реєстрації як такої (відстань від бічної кромки листа до зображення) і проблема перекосу листа - часто при подачі в машину лист перекошується, і відстань від кромки до зображення на листі змінюється в міру проходження листа. Перекіс є критичним дефектом реєстрації, т.к. його дуже важко компенсувати рахунок вильотів у макеті чи іншими засобами. В одній частині листа поєднання може бути практично ідеальним, а в іншій виходити за всі розумні межі.

Практика використання машини Xerox DC 12 показала, що неточність суміщення обличчя та обороту при двосторонньому друку, а також розкид розміщення зображення на аркуші може перебувати в межат 2 мм, а на деяких паперах до 4 мм. Великою проблемою є низька стабільність процесів подачі та реєстрації - наприклад, при друку тиражу в 10 аркушів, на 8-ми аркушах зображення може знаходитися в одному місці, а на двох - в іншому. Надалі, при різанні такого тиражу, частина продукції виявляється бракованою.

Причина такої низької точності реєстрації полягає у конструктивних особливостях машини. По-перше, механізми подачі та вирівнювання листа орієнтовані переважно на тонкі папери (порядку 80-160 гр/м). І якщо таких паперах система реєстрації цілком непогано справляється з вирівнюванням і позиціонуванням листа, то товстих паперах точність реєстрації помітно знижується, до наведених вище значень. Якщо більш детально розглядати конструктивні недоліки, що призводять до низької точності реєстрації, то першою варто згадати відсутність механізму компенсації перекосу листа. Сам по собі Лоток №5, як уже згадувалося, має два упори для паперу і зміщені валики, що подають, проте така конструкція не здатна стабільно виконувати покладені на неї функції при друку на всіх спектрах матеріалів. Другим «слабким місцем» є вузол реєстрації всередині машини, який є двома гумовими валами. Ці вали нерухомі в процесі роботи і ніяк не можуть виправити перекіс листа. Грубо кажучи, вони приймають лист у положенні «як прийшов, так і пішов» і просто проштовхують його далі на друк. І хоча існує механічне регулювання цього вузла, і, теоретично, його можна підлаштувати таким чином, що перекіс буде відсутній, як правило, коректну роботу після такого налаштування можна очікувати тільки з паперами близькими за щільністю до того, що використовувалося при налаштуванні. При використанні паперу іншої щільності всі параметри стають неактуальними, з'являється перекіс. У той же час, будь-які підстроювання вузла реєстрації аж ніяк не збільшують стабільність подачі листа, яка більшою мірою визначається вузлом подачі в лотку №5, ніж вузлом реєстрації. А якщо до сказаного додати, що процедура підстроювання вузла реєстрації досить нетривіальна і повинна проводитися кваліфікованим фахівцем, то фактично, з точки зору оператора машини, вона втрачає будь-який сенс принаймні у традиційному режимі роботи центрів оперативної поліграфії – з різними типами матеріалів. Також не слід заробити про те, що точність і особливо стабільність реєстрації зображення суттєво знижує в міру зносу та забруднення роликів тракту, що подає машини.

У результаті споживачам доводиться, з одного боку, миритися з неточністю реєстрації зображення на аркуші, а з іншого - використовувати різні хитрощі при підготовці макетів, починаючи від використання великих вильотів на зображеннях і розташуванням важливих елементів макета якнайдалі від лінії різу, і закінчуючи зміщенням і перекосом (у протилежний бік перемоком). двостороннього друку. Ну і банальну фразу-відповідь на претензію клієнта «це ж цифра, що ж ви хочете…» ніхто не скасовував :)

Ще раз повернемося до того, що всі великі цифрові машини конструктивно корінням сягають офісної маленької техніки. На цьому прикладі ми змогли в цьому переконатися. Xerox DC 12 чудово справляється з друком на тонких паперах, забезпечуючи хорошу якість друку та пристойну (принаймні, для офісного використання) точність реєстрації, але на щільніших матеріалах, для яких вона за великим рахунком не призначена, все виглядає не так райдужно. Водночас, вмілі руки та чуйний підхід до машини дозволяють досягати чудової якості навіть з такою мізерною апаратною начинкою.

Можна з упевненістю стверджувати, що більшість машин класу Xerox DC 12 мають схожу точність реєстрації і мають схожі проблеми в цьому плані. Але технології не стоять на місці і розробники цифрового обладнання, відповідаючи на потреби ринку, постійно впроваджують нові рішення у своє обладнання, що дозволяють значно підвищити точність реєстрації зображення на аркуші.

Як ілюстрацію таких доробок, розглянемо машину Xerox DC 8000. Зупинимося на покращеннях та доопрацюваннях у конструкції покликаних збільшити точність реєстрації.

Машина має два лотки для паперу великого формату, з яких може здійснюватись друк на матеріалах будь-якої щільності. На фотографії видно, що конструктивно лоток забезпечує покращене попереднє вирівнювання аркуша, оскільки папір, перебуваючи в лотку, вирівнюється по 4 упорах, які жорстко фіксуються і мають велику площу контакту з папером.

Наступною відмінністю є вузол реєстрації. Найголовніша інновація полягає в механізмі вирівнювання паперу всередині вузла за допомогою роликів, розташованих під кутом до лінії руху листа. Таким чином, кожен лист, що проходить через вузол, «підбивається» і вирівнюється так, щоб бічна кромка листа була паралельна лінії його руху. Ще однією відмінністю є механізм зміщення валів реєстрації (на малюнку знаходяться під захисним кожухом) вздовж осі перпендикулярно до напрямку руху листа. Механізм дозволяє для кожного типу та розміру паперу індивідуально підбирати положення аркуша таким чином, щоб зображення знаходилося строго по центру аркуша. Зміщенням валів керує спеціальний двигун, керування яким доступне оператору друкарської машини! Також в машині реалізований механізм повороту вузла реєстрації навколо своєї осі. Цим процесом керує окремий двигун, керувати яким теж може оператор.

Перелічений набір механізмів дозволив суттєво збільшити точність та стабільність реєстрації друкованих аркушів у цифровій друкарській машині. Неточність реєстрації на Xerox DC 8000 зазвичай не перевищує 0.5-0.7 мм, а в більшості випадків становить близько 0.3-0.5 мм.

Наприкінці хочеться сказати, що цифрові друкарські машини на сьогодні впритул наблизилися до можливостей офсетних машин, а в деяких областях, таких як друк малих тиражів або змінних даних, вже перевершили своїх офсетних побратимів. Кожне нове покоління цифрових друкарських машин стає кращим, точнішим і стабільнішим.