Στόχος ενότητας Στόχος της ενότητας αυτής είναι η παρουσίαση των μελανιών που χρησιμοποιούνται στις ψηφιακές τεχνολογίες, η επισήμανση των κοινών και.

Παρουσίαση με θέμα: "Στόχος ενότητας Στόχος της ενότητας αυτής είναι η παρουσίαση των μελανιών που χρησιμοποιούνται στις ψηφιακές τεχνολογίες, η επισήμανση των κοινών και."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

0 Μελάνια και επικαλυπτικά (Θ)
Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας Μελάνια και επικαλυπτικά (Θ) Ενότητα 12: Μελάνια για ψηφιακές εκτυπώσεις Δρ. Σταματίνα Θεοχάρη Καθηγήτρια Εφαρμογών Τμήμα Γραφιστικής/Κατεύθυνση Τεχνολογίας Γραφικών Τεχνών Το περιεχόμενο του μαθήματος διατίθεται με άδεια Creative Commons εκτός και αν αναφέρεται διαφορετικά Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

1 Στόχος ενότητας Στόχος της ενότητας αυτής είναι η παρουσίαση των μελανιών που χρησιμοποιούνται στις ψηφιακές τεχνολογίες, η επισήμανση των κοινών και διαφορετικών χαρακτηριστικών τους σε σχέση με τα συμβατικά μελάνια εκτύπωσης.

2 Τεχνικές και υλικά ψηφιακής απεικόνισης (1 από 2)
Η επιστήμη και η τεχνολογία που αφορούν τα υλικά, που χρησιμοποιούνται στα ψηφιακά συστήματα δεν είναι γενικά νέες. Από τη δεκαετία του 1940 χρησιμοποιείται η ηλεκτροφωτογραφία. Από τη δεκαετία του 1960, η μέθοδος εκτύπωσης με ψεκασμό μελανιού και η θερμική μεταφορά του μελανιού εφαρμόζονται στην κωδικοποίηση της αλληλογραφίας (British Post Office). Από πολλές δεκαετίες πριν, η μέθοδος της εξάχνωσης χρωστικών εφαρμόζεται στην εκτύπωση.

3 Τεχνικές και υλικά ψηφιακής απεικόνισης (2 από 2)
Η καθοριστική όμως, εξέλιξη, που έδωσε ώθηση στην ανάπτυξη της τεχνολογίας σε αυτόν τον τομέα ήταν η ανάπτυξη των ηλεκτρονικών υπολογιστών και η ανάγκη μεταφοράς της εικόνας απευθείας από την οθόνη των ηλεκτρονικών υπολογιστών στα έντυπα. Από τότε, η ανάπτυξη αυτών των τεχνολογιών που χαρακτηρίζονται ως εκτυπώσεις χωρίς επαφή του υποστρώματος µε την πλάκα εκτύπωσης θα μπορούσε να χαρακτηριστεί πραγματικά ραγδαία…

4 Βασικές τεχνολογίες Οι βασικές τεχνολογίες  που χρησιμοποιούνται στις εκτυπώσεις χωρίς επαφή, δηλαδή στην ψηφιακή απεικόνιση είναι οι θερμικές, όπου συμπεριλαμβάνεται και η τεχνολογία της εξάχνωσης χρωστικών και της θερμικής διάχυσης χρωστικών, ο ψεκασμός μελανιού και η ηλεκτροφωτογραφία.

5 Χρωστικές ύλες (1 από 2) Οι χρωστικές ύλες για ηλεκτρονικούς εκτυπωτές μπορούν να είναι χρωστικές ή χρώματα ανάλογα µε τον τρόπο χρήσης τους. Οι χρωστικές μπορεί να χρησιμοποιηθούν σε συστήματα ψεκασμού μελανιού και μεταφοράς µε θέρμανση, ενώ τα χρώματα αποτελούν τη βάση για τα μελάνια σε σκόνη (toners) που χρησιμοποιούνται στην εκτύπωση µε ηλεκτροφωτογραφία. Υπάρχουν περιπτώσεις όπου τα µόρια χρωμάτων χρησιμοποιούνται όχι αποκλειστικά για το χρώμα τους, αλλά και για ορισμένες επιπλέον ιδιότητές τους.

6 Χρωστικές ύλες (2 από 2) Ένα τέτοιο παράδειγμα, αποτελούν μερικά συστατικά των μελανιών σε σκόνη, που πρέπει να συμμετέχουν σε ηλεκτροστατικά φαινόμενα και ορισμένοι οργανικοί φωτοαγωγοί που παρουσιάζουν φωτοαγωγιµότητα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό µε κάποια έγχρωμα µόρια για τις ανάγκες της εκτύπωσης.

7 Συστήματα εκτύπωσης με μελάνια σε σκόνη - (toners)

8 Συστήματα εκτύπωσης με μελάνια σε σκόνη (toners)
Υπάρχουν πέντε βασικοί τύποι συστημάτων που εκτυπώνουν µε toner, τα οποία χρησιμοποιούν ηλεκτρονικοί υπολογιστές για να σχηματίσουν την λανθάνουσα «εικόνα», επάνω στην οποία μπορεί να προσκολληθεί μελάνι σε μορφή σκόνης (toner) και είναι: η ηλεκτροφωτογραφία, η απόθεση ιόντων, η ηλεκτροστατική μέθοδος, η µαγνητογραφική και η ηλεκτρογραφία.

9 Ηλεκτροφωτογραφία (1 από 3)
Η πιο σημαντική μέθοδος λόγω μεγάλης εφαρμογής είναι η ηλεκτροφωτογραφία. Τα στάδια της λειτουργίας του συστήματος της ηλεκτροφωτογραφίας είναι τα ακόλουθα: 1ο στάδιο : Εφαρμόζεται ένα ομοιόμορφο ηλεκτροστατικό φορτίο στο τύμπανο εκτύπωσης µε το φωτοαγώγιµο στρώμα.

10 Ηλεκτροφωτογραφία (2 από 3)
2ο στάδιο: Η εικόνα μεταφέρεται από τον υπολογιστή από ψηφιακή πληροφορία, επάνω στο φωτοαγωγό, µε laser, που μετατρέπει τον φωτοαγωγό σε ηλεκτρικό αγωγό. Αυτός με την σειρά του γειώνει το φορτίο του επιστρώματος του κυλίνδρου στις περιοχές της εικόνας, αφήνοντας φορτισμένες τις άλλες περιοχές του κυλίνδρου. 3ο στάδιο: Ακολουθεί η εμφάνιση δηλαδή η ανάπτυξη της λανθάνουσας εικόνας με επικάθηση στον κύλινδρο σωματιδίων λόγω ομώνυμου φορτίου: τα σωματίδια του toner απωθούνται και κολλούν στις αφόρτιστες περιοχές του κυλίνδρου.

11 Ηλεκτροφωτογραφία (3 από 3)
4ο στάδιο: Μια δεύτερη ηλεκτρική εκκένωση κορώνας μεταφέρει ένα αντίθετο φορτίο στο υλικό προς εκτύπωση, οπότε συμβαίνει μεταφορά του toner από το τύμπανο πάνω στο υλικό προς εκτύπωση. 5ο στάδιο: Το toner θερμαίνεται και τήκεται µε θέρμανση επάνω στο υπόστρωμα δίνοντας την τελική εκτυπωμένη εικόνα.

12 Τι είναι τα μελάνια σε σκόνη (toners);
Η θερμοκρασία υαλώδους μεταπτώσεως Tg των ρητινών των toners, όπου μαλακώνουν και ρέουν, είναι περίπου 65-70°C.

13 Συστατικά μελανιών σε σκόνη (toners)
Ένα πλήρες σύστημα του μελανιού σε σκόνη περιέχει δύο είδη υλικών: Το πρώτο είδος είναι αυτό που δίνει το χρώμα που μπορεί να είναι μαύρο, κίτρινο, cyan ή magenta. Το δεύτερο είδος είναι αυτό που ελέγχει το ηλεκτροστατικό φορτίο (CCA), απαραίτητο για την κατεύθυνση των σωματιδίων του toner προς την επιφάνεια της εικόνας επάνω στο φωτοαγώγιμο τύμπανο.

14 Ποιότητα εκτύπωσης με toners (1 από 2)
Τα μεγαλύτερα σωματίδια περιορίζουν την ακρίβεια της εκτύπωσης, ενώ όσο μικρότερα είναι τόσο μεγαλύτερη ακρίβεια έχει η εικόνα. Ωστόσο, το μικρότερο μέγεθος σωματιδίων που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για τα ξηρά toners, είναι 5-10 μm, που προσεγγίζει την διάμετρο των σωματιδίων του καπνού. Κάτω απ' αυτό το μέγεθος είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί το toner και διαφεύγει στην ατμόσφαιρα.

15 Ποιότητα εκτύπωσης με toners (2 από 2)

16 Ιδιότητες των toners (1 από 4)
Μια ιδιαίτερη ιδιότητα που απαιτείται να διαθέτει το toner είναι η δυνατότητα του να φορτίζεται με τριβή. Αυτό εξασφαλίζεται από το συστατικό ελέγχου φορτίου, αλλά στην πράξη, τα διάφορα χρώματα (cyan, κίτρινο και magenta) περιέχουν πολλά και διαφορετικά συστατικά, που καθώς ανήκουν σε διάφορες χημικές ομάδες έχουν και διαφορετικές ιδιότητες.

17 Ιδιότητες των toners (2 από 4)
Τα πρόσθετα ελέγχου του ηλεκτροστατικού φορτίου παρά τις διαφορές τους, έχουν έναν παρόμοιο τρόπο δράσης, ώστε να δημιουργείται το ίδιο ηλεκτρικό φορτίο λόγω τριβής σε κάθε είδος χρώματος. Αν δεν συνέβαινε αυτό, τα σωματίδια δε θα μπορούσαν να αποτεθούν στη σωστή αναλογία, ώστε να παραχθεί το επιθυμητό χρώμα στην εικόνα. Το κίτρινο χρώμα προέρχεται από αζωτοενώσεις, Το χρώμα magenta από ενώσεις κινακριδόνης-ξανθενίου, Το cyan από φθαλοκυανίνες.

18 Ιδιότητες των toners (3 από 4)
Τα χρώματα έχουν ένα βαθμό αδιαφάνειας και αυτό είναι ανεπιθύμητο χαρακτηριστικό, όταν εκτυπώνονται το ένα χρώμα πάνω στο άλλο (πολυχρωμία). Ένα ιδανικό toner θα αποτελούνταν από μια χρωστική με πρόσθετα για στερέωση του χρώματος, που μπορεί να είναι κάποια συμπολυμερή μέσα στα πολυμερή της ρητίνης που αποτελεί τον φορέα.

19 Ιδιότητες των toners (4 από 4)
Τα toners εκτυπωτών laser μεγάλης ταχύτητας και φωτοαντιγραφικών είναι μια ξηρή σκόνη που περιέχει δύο συστατικά: Το ένα είναι το χρώμα σε κόκκους διαμέτρου 5-25 μm και το δεύτερο ο φορέας σε χονδρούς κόκκους διαμέτρου περίπου 200μm. Τα μεγάλα σωματίδια φορτίζονται με τριβή οπότε φορτίζουν και τους λεπτούς κόκκους, που έλκονται ηλεκτροστατικά από τη λανθάνουσα εικόνα του φωτοαγώγιμου τυμπάνου. Μια τυπική σύνθεση toner μπορεί να είναι μαύρο του άνθρακα (για μαύρη εκτύπωση), κάποιο πρόσθετο ρύθμισης φορτίου, 90% πολυμερές συνδετικό (ρητίνη), ξηρά λιπαντικά και πρόσθετα καθαρισμού, όπως στεατικός ψευδάργυρoς και έλαια σιλικόνης.

20 Εκτύπωση με ψεκασμό μελανιού

21 Εκτύπωση με ψεκασμό μελανιού (1 από 3)
Η αρχή της εκτύπωσης με ψεκασμό μελανιού χρησιμοποιείται εδώ και πολλά χρόνια. Η ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας αυτής, όμως, ήρθε ως αποτέλεσμα της εξέλιξης των ηλεκτρονικών υπολογιστών, καθώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εκτύπωση μιας εικόνας σε οποιοδήποτε μέγεθος από κάποια ψηφιακή πληροφορία. “Epson-inkjet-printer”, από Masgatotkaca διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0

22 Εκτύπωση με ψεκασμό μελανιού (2 από 3)
Καθώς η εκτύπωση είναι χωρίς επαφή, επομένως μόνο το μελάνι έρχεται σε επαφή με την επιφάνεια που εκτυπώνεται, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εκτύπωση σε οποιαδήποτε επιφάνεια ή υλικό... “Canon S520 ink jet printer - opened”, από Aka διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 2.5

23 Εκτύπωση με ψεκασμό μελανιού (3 από 3)
Η αρχή λειτουργίας περιλαμβάνει εκτόξευση μικρών σταγονιδίων μελανιού με κατεύθυνση το χαρτί, από ένα μικρό ράμφος, μπεκ. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι δημιουργίας σταγονιδίων, αλλά όλα διαθέτουν ένα κοινό χαρακτηριστικό, αυτό του ελέγχου των στόχων των σταγονιδίων, με μεγάλης συχνότητας ψηφιακά σήματα από τον υπολογιστή. Ο σχηματισμός σταγονιδίων γίνεται με σύστημα ελεγχόμενης πίεσης στο υγρό μελάνι προς τα μπεκ εκτύπωσης. Μελάνι Υπόστρωμα προς εκτύπωση

24 Τεχνολογίες ψεκασμού μελανιού
Υπάρχουν δύο βασικές τεχνολογίες για την εφαρμογή της εκτύπωσης με ψεκασμό μελανιού: Της συνεχούς εκτόξευσης (ροής) μελανιού και Της εκτόξευσης σταγόνων κατά ζήτηση. Τεχνολογία ψεκασμού μελανιού Συνεχούς εκτόξευσης Εκτόξευση σταγόνων κατά ζήτηση Απλό μπεκ Πολλαπλό μπεκ Hertz Ψεκασμός με βαλβίδα Πιεζο-ηλεκτρικός Θερμικός ψεκασμός ή με φυσαλίδες Hotmelt (με τήξη)

25 Αναπαράσταση της εκτύπωσης με ψεκασμό μελανιού
“Micro Piezo Animation”, από Javachan διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0

26 Εκτύπωση εικόνας με θερμική μεταφορά
Η εκτύπωση αυτή μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους : Θερμική μεταφορά κεριού, Εκτύπωση με εξάχνωση χρωστικών, Εκτύπωση με διάχυση χρωστικών. Χαρτί με την αρχική εικόνα Στρώμα χρωστικής Ίνες χαρτιού ή υφάσματος Η διάχυση στα πλάγια ελαττώνει την ακρίβεια εκτύπωσης

27 Χρωστικές κατάλληλες για εξάχνωση
CI Disperse Red 60 CI Disperse Blue 26 CI Disperse Yellow 218

28 Βιβλιογραφία Σημειώσεις για το θεωρητικό μάθημα «Μελάνια», Στ. Θεοχάρη, Σ.Γ.Τ.Κ.Σ., ΤΕΙ Αθήνας, 2008. Μελάνια και καλυπτικά εκτυπώσεων, Thompson, B, Εκδ. ΙΩΝ, 1998. Μελάνια Εκτυπώσεων, Todd R., Εκδ. ΙΩΝ, 1999. Σημειώσεις Μελάνια – Φωτοευαπαθείς ενώσεις, Π. Παπαδάκου, ΤΕΙ Αθήνας, 2007. Χημεία και Τεχνολογία του Χρώματος, Ε. Τσατσαρώνη – Ι. Ελευθεριάδης, Εκδ. Γαρταγάνη, Θεσ/κη, 2013. The Printing Ink Manual, Leach RH, Pierce RJ, 5th Ed. Springer, 2007. Colour Chemistry, Zollinger, H, VCH, 1991. Προστασία από τη διάβρωση – Χρώματα και βερνίκια, Ειρ. Τσαγκαράκη – Καπλάνογλου, ΟΕΔΒ, 1985.

29 Τέλος Ενότητας

30 Σημειώματα

31 Σημείωμα Αναφοράς Copyright Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Αθήνας, Σταματίνα Θεοχάρη Σταματίνα Θεοχάρη. «Μελάνια και επικαλυπτικά (Θ). Ενότητα 12: Μελάνια για ψηφιακές εκτυπώσεις». Έκδοση: 1.0. Αθήνα Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: ocp.teiath.gr.

32 Σημείωμα Αδειοδότησης
Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.

33 Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.

34 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.