Métodos de impresión sin impacto

Hemos definido como impresión digital a cualquier sistema de impresión que utiliza datos digitales para producir el impreso.

A todos los efectos es la lógica evolución de la impresión convencional a la que se le han reducido procesos, implementado nuevas técnicas y aplicado nuevas funciones.

La referencia a impresión sin impacto que aparece en el título de este apartado es un concepto que procede de la traducción del término inglés “Non impact technologies(NIP). Esta expresión se acuñó para diferenciar  estas nuevas tecnologías de otras tecnologías de impresión digital, ya superadas, que creaban la imagen mediante el impacto de un elemento sobre una cinta o similar con tinta de tal manera que ésta quedaba transferida al soporte (el ejemplo más claro son las impresoras matriciales). 

Impresión por impacto. Enlaces de interés:

impresión digital ,esquema, tecnologías, impresión digital, jesús garcía jiménez

 

Electrofotografía

La electrofotografía fue inventada en 1938 por Chester Carlson. El sistema se basa en la diferenciación de las zonas de imagen de las zonas no imagen en una superficie conductora mediante la aplicación de cargas eléctricas.

Tal diferenciación permite aplicar partículas con carga eléctrica (tóner) que se fijarán en las zonas imagen que presentan carga opuesta y son repelidas en las zonas no imagen que disponen de igual carga. – Cargas opuestas se atraen; lcargas iguales se rechazan –

El siguiente paso consiste e transferir el tóner al soporte y fijarlo mediante calor.

La implementación comercial de este desarrollo se debe a la compañía Halloid Corporation que más tarde pasaría a llamarse Xerox en honor a esta nueva técnica de impresión denominada Xerografía (del griego Xero -seco ya que el manchante, denominado comúnmente tóner, era un polvo seco a diferencia de las tintas que tienen un componente fluido). 

En la actualidad la electrofotografía es uno de los métodos de impresión digital más utilizados y Xerox sigue siendo el principal desarrollador de esta tecnología (de tóner seco) aunque existen otros competidores en el mercado.

Entre los competidores más destacado se halla  Hewlett Packard (HP)  que entre el año 2000 y 2001 adquirió el 100% de la compañía Indigo, compañía fundada en 1977 por Benny Landa. Indigo lanzó en los primeros años de los 90 la E-Print 1000. Esta exitosa tecnología utiliza el mismo principio que la Xerografía, con la diferencia que el tóner es líquido.

Su estrategia de márketing para posicionarse en el mercado no era competir directamente con Xerox sino vender su producto como el offset digital (dadas las reticencias de los impresores ante la tecnología digital) y  en ningún caso utilizarán el concepto de tóner líquido sino Electroinks.

El éxito de esta tecnología es notorio ocupando un lugar de privilegio en muchos sectores. El tóner líquido es más manejable, produce resoluciones mayores que se ven favorecidas por una tecnología de impresión basada en seis tintas al añadir a las convencionales verde y azul-violeta. Otras configuraciones son posibles.

Enlaces de interés:

Ionografía

La inografía es un sistema similar a la electrofotografía. Su desarrollo principal se realiza a partir de la década de los 60, años en los cuales la compañía Delphax, uno de principales líderes de esta tecnología, inicia el desarrollo de los primeros prototipos.

La diferencia con respecto a la electrofotografía es que no es necesario cargar homogéneamente el elemento fotoconductor como paso previo a la generación de la imagen latente mediante la exposición. En este caso el proceso de carga eléctrica de la superficie y la exposición de las zonas a imprimir se realizan el paralelo.

La exposición en este caso se realiza mediante una fuente de iones. Los iones son átomos o moléculas con carga positiva o negativa formándose estos en la unidad de exposición mediante corriente eléctrica.

Los manchantes empleados son tóneres al igual que en la electrofotografía y también se requiere limpiar la superficie de transferencia una vez que el tóner se ha transferido al soporte. La transferencia y fijación del tóner en los soportes se efectua mediante presión y calor.

La ionografía es también conocida como impresión EBI (Electron Beam Ion), técnica, por cierto, que se emplea también en impresión litográfica (Ion Beam Lithography)  para imprimir circuitos electrónicos y en pequeñas estructuras propias de la nanotecnología así como en el secado de tintas convencionales.

Enlaces:

 

Magnetografía

La magnetografía se basa en las propiedades magnéticas de ciertos materiales para generar la impresión. En este caso la superficie de transferencia es un tambor magnetizable en el cual se formará la imagen. Este tambor está constituido por varias capas (magnéticas y no magnéticas) con capacidad de soportar los cambios necesarios para la generación de la imagen latente (magnetizado-no magnetizado). La grabación de la imagen en este tambor se realiza mediante cabezales que magnetizan las áreas de imagen que a su vez atraparán el tóner. En este caso el tóner tiene la peculiaridad de ser magnético y por lo tanto se fijará en las áreas magnetizadas.

Una vez impreso el tóner sobre el soporte la imagen formada en el tambor debe ser limpiada y el tambor desmagnetizado. La fijación sobre el soporte puede realizarse mediante presión y calor o mediente luz Xenon que aporta la ventaja de calentar menos el soporte.

Para que el tóner sea magnético éste debe portar partículas magnéticas, siendo éstas por lo general de óxido de hierro.

El problema asociado a este particular es que el elemento magnético necesario es opaco por lo que no es posible conseguir, en la impresión multicolor, una saturación adecuada de colores equivalente a la de otros sistemas de impresión y además se pueden generar cambios poco controlables en las superposiciones de los colores obteniéndose efectos no deseados (cambios de color, colores poco saturados y oscurecimiento en general en los colores superpuestos).

Las empresas que tradicionalmente se han implicado más en el desarrollo y aplicación de esta tecnología son Nipson y Océ (esta última en el momento actual dentro del grupo Canon).

Océ desarrolló en su momento una tecnología de impresión multicolor parecida a aquella técnica desarrollada por los pintores puntillistas*, en la cual los puntos de trama se imprimen unos junto a otros pero no unos encima de otros. En la actualidad su uso está restringido a unas pocas máquinas dentro de la oferta del Océ (ver enlace en esta misma página).

En cuanto a Nipson sigue ofertando en el mercado impresoras, por lo general a un color o con color añadido con la función de realce, para determinadas aplicaciones especializadas (etiquetado por ejemplo) donde la rapidez de ejecución es importante así como la seguridad.

Enlaces:

*Puntillismo: Estilo de pintura postimpresionista que consiste en pintar con puntos adyacentes de colores puros los cuales con la debida distancia se funden en la retina del observador creando la sensación multicolor. Entre sus principales representantes se hallan Georges Seurat y Paul Signac.

Chorro de tinta

El Ink Jet (también conocido como Chorro de tinta) es, junto con la electrofotografía, el sistema de impresión digital más extendido a nivel mundial.

La impresión Ink Jet es la autentica tecnología “computer to print” dado que las gotas de tinta son literalmente disparadas (inyectadas) contra el soporte lo que significa que no es necesaria una superficie intermedia de transferencia. El disparo de las gotas se maneja electrónicamente en los inyectores a partir de los datos digitales.

En este caso las tintas son fluidas, “líquidas” secando mediante  una combinación de penetración y evaporación.

Actualmente, mediante la tecnología Ink Jet se puede imprimir sobrecualquier tipo de soporte siempre que éste se halle acondicionado (en realidad no se podría imprimir sobre soportes poco o nada porosos como los plásticos o algunos papeles estucados brillantes por ejemplo).

Los mejores soportes, al igual que con el resto de sistemas de impresión, son aquellos que se fabrican expresamente para esta tecnología, no obstante es posible imprimir sobre determinados soportes no expresamente preparados para la tecnología Ink Jet (en los departamentos de producción de los periódicos es posible encontrar impresoras de chorro de tinta,debidamente ajustadas, imprimiendo pruebas sobre el mismo papel prensa que se utilizará posteriormente para imprimir los diarios).

Existen dos tecnologías principales:

Ink Jet de flujo continuo  (continuous Ink Jet)

Ink Jet de flujo bajo demanda (Drop on Demand Ink Jet)

Flujo continuo

En la tecnología Ink Jet de flujo continuo, las gotas de tinta son expulsadas mediante un sistema piezoeléctrico* de forma continua, en un chorro único mientras el dispositivo está encendido. Para formar la imagen las gotas que no son necesarias deben ser desviadas de nuevo hacia el depósito.

Para desviar las gotas que deben volver al depósito, éstas se cargan individualmente al inicio de su expulsión mediante un electrodo de tal manera que a continuación al pasar por un deflector (mecanismo que genera un campo eléctrico) son influenciadas por éste y como consecuencia desviadas hacia el colector para volver de nuevo a iniciar el proceso.

Las gotas que no han sido cargadas siguen su camino hasta el soporte y son las encargadas por lo tanto de formar la imagen.

*La piezoelectricidad es una propiedad de determinados cristales de deformarse al aplicarles una corrie

Enlaces:

Cromalin digital de Dupont: http://www2.dupont.com/Products/en_RU/Cromalin_en.html

Bajo demanda

En el flujo bajo demanda las gotas solo se disparan si es requerida tinta (bajo demanda) para formar la imagen. El sistema de funcionamiento es línea a línea aunque lo común es que se impriman varias líneas a la vez. El cabezal de los inyectores va recorriendo una franja horizontal del trabajo e inyecta la tinta si esta es requerida por trabajo.

Existen diferentes tecnologías para realizar la inyección de tinta bajo demanda:

Por proceso térmico: en este caso se calienta la tinta hasta que vaporiza, formándose una burbuja que reduce el volumen en el interior del inyector, de esta manera una cierta cantidad de tinta en forma de gota es expulsada del inyector debido a la presión del vapor de la mencionada burbuja y la consiguiente reducción de volumen de la cámara del inyector (esta tecnología también recibe el nombre de “Buble Jet“).

Por proceso piezoeléctrico: en este caso, el cambio de volumen en la cavidad del inyector se produce a partir de un efecto piezoeléctrico* provocando una deformación en un  material flexible que obliga a expulsar la gota.

*La piezoelectricidad es una propiedad de determinados materiales los cuales al ser sometidos  a un campo eléctrico se deforman bajo la acción de fuerzas internas. El efecto producido es normalmente reversible, por lo que al dejar de someter los cristales a un voltaje exterior o campo eléctrico, recuperan su forma. Efecto este necesario para la generación de la siguiente gota.

Por proceso electroestático: en este caso es generado un campo eléctrico  entre el cabezal de impresión  y el soporte de impresión, y que mediante alteraciones dependientes de imagen en el sistema de inyector de chorro de tinta. Cambios en este campo eléctrico hacen que se libere la gota. Los cambios en el campo eléctrico se pueden provocar mediante señales eléctricas o mediante  energía térmica (aplicación de calor).

Termografía

Dos son las principales aplicaciones de la Termografía, oimpresión mediante calor.

1. Impresión térmica directa.

2. Impresión térmica de transferencia.

La impresión térmica directa, deriva de las impresoras de impacto matriciales, generando la imagen mediante la aplicación de un cabezal caliente a un papel reactivo térmico. Los puntos donde se aplica el cabezal ennegrecen al aplicar el calor. Para su impresión se necesita por lo tanto un papel especial. Esta tecnología se utiliza en cajas registradoras y dispositivos similares.

La impresión térmica indirecta, utiliza los cabezales para calentar la tinta o substancia similar contenida  en un elemento de transferencia. La tinta calentada se transferirá al soporte quedando fijada a bajar la temperatura. La transferencia puede ser por fusión(cambio de estado de sólido a líquido) o por sublimación (cambio de estado de sólido a gaseoso).

En todos los casos la tecnología está siendo superada, bien por el gasto de tinta que supone (solo se imprime una pequeña parte del área dispuesta), la necesidad de utilizar soportes especialmente preparados, el alto consumo de energía y el hecho de que las tecnologías competidoras obtienen economías de escala y tienen mayor margen de mejora.

Sublimación térmica

El proceso de transferencia es similar al de transferencia por fusión. No obstante en este caso la tinta sublima, es decir pasa al estado gaseoso, para a continuación fijarse en el soporte. Requiere substratos especiales para que la tinta quede fiada adecuadamente (estucado preparado para la recepción de la tinta sublimada).

Aunque a finales del siglo pasado aparecieron soluciones sobre todo encaminadas al mercado de la prueba de color (Agfa DuoProof) en la actualidad existe un escaso desarrollo de esta tecnología quedando relegada a nichos de mercado muy concretos. En le ejemplo: impresión de tarjetas de identidad y productos similares.

 

Transferencia térmica tinta sólida

En este caso la tinta en estado sólido de la cinta de transferencia será transferida en parte en función de la aplicación de los cabezales calientes. La parte de tinta sobe la que se aplica el cabezal se funde y fijándose al soporte al volver a su estado natural a cesar el calor.

Fotografía

La tecnología fotográfica digital se basa en el mismo principio que la convencional. En este caso es necesario un papel con un estucado especial fotosensible que en el proceso esactivado selectivamente mediante tecnología láser.

La imagen se forma a partir de tres láseres cada uno de los cuales se corresponden con las longitudes de onda del rojo, verde  y el azul. Las capas del estucado son sensibles a cada uno de estas longitudes de onda >>(rojo, verde y azul). El resultado final es similar al obtenido mediante la fotografía convencional.

Esta tecnología desarrollada como la alternativa digital a la fotografía  convencional así como para sistemas de prueba contractuales se ha visto desbancada desde ya hace unos años por la mejora continuada de los sistemas Ink Jet, con sistemas de alta calidad sobre papeles fotográficos.

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