Инженерные решения Canon TDS: PlotWave, ColorWave

Canon logo

Аббревиатура TDS (Technical Document Solutions) многим известна по модельному ряду компании Océ, давно и прочно занимающей передовые позиции на рынке профессиональных инженерных решений для выпуска технической документации. В конце 2020 года Océ окончательно вошла в состав Canon, обновленная линейка плоттеров Océ выпускается под этой торговой маркой и логотип Océ больше не используется.

Инженерные решения Canon TDS: PlotWave, ColorWave
графопостроитель Дигиграф

Любой ли широкоформатник можно назвать плоттером? На этот вопрос стоит ответить, поскольку настоящая статья адресована широкому кругу читателей. Термин «плоттер» происходит от многозначного английского слова «plot», которое в зависимости от контекста может переводиться и как «чертеж», «график», «диаграмма», «вычерчивать». Таким образом, плоттер — это чертежный автомат или, если пользоваться устоявшимся русскоязычным названием, графопостроитель. Наибольшее распространение во второй половине XX века получили плоттеры, формирующие изображение на широкоформатном носителе с помощью пишущего пера. В настоящее время для решения аналогичных задач повсеместно используется растровая печать, однако слово «плоттер» осталось. На сегодняшний день это полный синоним определения «широкоформатный принтер».

Что же такое инженерный принтер и стоит ли вообще выделять из всего массива широкоформатных принтеров такое подмножество? Несмотря на то, что все плоттеры способны печатать инженерную документацию и в основном для этого и предназначены, можно поделить их на более и менее производительные. Как в данном случае можно измерить производительность? Это количество отпечатков в минуту? Нет, все несколько сложнее. В контексте задач, стоящих перед проектными организациями и отделами, сама по себе скорость печати не играет решающей роли при оценке уровня общей производительности всей линии выпуска. Гораздо важнее то, с какими форматами в рамках одного пакетного задания печати предстоит работать и сможет ли плоттер безостановочно, без участия оператора выполнить отпечатки всех требуемых форматов. Для этого он должен быть оснащен соотвествующим количеством рулоноподатчиков и автоматически переключаться с одного формата на другой в процессе печати.

автоматизированная линия выпуска документации

Кроме того, пропускная способность линии зависит от ее возможности обеспечить быструю постпечатную обработку и выдать на выходе сфальцованный до А4, подготовленный для сшивания комплект проектной документации. Максимально эффективно справиться с такой задачей может только полностью автоматизированная линия выпуска, состоящая из работающих синхронно плоттера и онлайн-фолдера. Если по каким-то причинам поток автоматизации прерывается, высокая скорость печати принтера никак не компенсирует потерянное время.

Монохромная печать: Canon PlotWave

Canon PlotWave 3500
Canon PlotWave 5500
Canon PlotWave 7500

Несмотря на то, что модельный ряд принтеров серии PlotWave насчитывает пять наименований, фактически он состоит из трех устройств. Так, PlotWave 3000 и PlotWave 3500 — это один и тот же аппарат. Вся разница — только в скорости печати, которая задается и фиксируется в момент первой активации лицензии. PlotWave 5000 / PlotWave 5500 — аналогично, PlotWave 7500 — топовая машина в линейке. Важный момент — лицензии не апгрейдятся, в дальнейшем переопределить модель путем установки другой лицензии не получится.

Скорость печати (А1/мин)
PlotWave 3000 / 3500
  • 4 / 6
PlotWave 5000 / 5500
  • 8 / 10
PlotWave 7500
  • 10
Canon PlotWave 3500

Пакетная печать на трех форматах — это наиболее распространенная, типичная задача в большинстве проектных организаций. С помощью специального ПО, такого как, например, бесплатный (!) Canon Publisher Select, файлы документов сначала располагаются в нужной последовательности, задаются необходимые параметры, а затем на печать отправляется весь этот предварительно упорядоченный массив документации. На выходе он готов к дальнейшей обработке без необходимости ручной сортировки отпечатков. Исходя из этого, главным ограничением трехтысячной серии является возможность установки не более двух рулоноподатчиков (в базовой комплектации — один). Очевидно, что двухрулонный аппарат не способен в полностью автоматическом режиме напечатать задание, состоящее из документов трех разных форматов: оператору придется постоянно вручную переставлять рулоны туда-сюда. Проектная документация печатается в неизменном виде 1:1, поэтому масштабированием ситуацию не исправить.

Canon PlotWave 5500

Количество рулоноподатчиков всегда должно соответствовать количеству рабочих форматов, если необходимо обеспечить непрерывность потока автоматизации. С этой точки зрения PlotWave 5000 / 5500 — гораздо более универсальное и, как показывает практика, востребованное решение, поскольку, имея два рулоноподатчика в базовой версии, может дополнительно комплектоваться еще двумя. PlotWave 7500 умеет работать сразу с шестью рулонами, четыре рулоноподатчика доступны по умолчанию, еще два — опционально. Примечательно, что во всех устройствах линейки нож обрезки предусмотрен для каждого рулона, это позволяет быстрее переключаться между форматами в процессе печати.

Из дополнительных возможностей — полноценная печать на кальках и опциональный лоток листовой подачи, который может быть полезен для печати ТЗ. Печать на кальках доступна и в машинах трехтысячной серии, но некоторые конструктивные упрощения не позволяют им уверенно работать с тонкими кальками плотностью 60 г/м2 и меньше. PlotWave 5000 / 5500 / 7500 лишены этого недостатка. Это выражается в качестве регистрации бумаги, более равномерном протаскивании, и, как следствие, отсутствии заминов и разрывов при печати на таких тонких и скользких носителях. Почему это может быть важно для некоторых заказчиков? Помимо ее традиционного применения многие ценят кальку за то, что она тонкая и одновременно достаточно прочная. Отпечатанные на кальке и сфальцованные документы занимают минимум места при архивном хранении.

За визуальное качество печати отвечает технология Pico: разрешение печати 1200 × 600 точек на дюйм обеспечивает высокую детализацию, четкость линий и текста, плавность кривых и градиентов, равномерность заливок.

Canon Radiant Fusing vs. традиционная ксерография

Несмотря на то, что в основе работы лежит технология сухого электростатического переноса, устройства серии PlotWave в отличие от конкурирующих решений используют принципиально иной — бесконтактный метод закрепления тонера на поверхности носителя. Это радикальным образом увеличивает износостойкость оборудования и одновременно сокращает номенклатуру ресурсных, то есть подлежащих регулярной замене, компонентов. К их числу относится блок термозакрепления — так называемая печка. И это один из наиболее дорогостоящих узлов всей системы в классическом исполнении. Конструктивно он состоит из двух валов — горячего и прижимного.

После того, как предварительно сформированное на поверхности фотобарабана изображение разницей потенциалов переносится на лист, частицы тонера удерживаются на нем только за счет статики. Затем лист прокатывается между этими валами и тонер вплавляется в поверхность бумаги. Закрепление происходит при температуре порядка 170 ℃. Высокая температура — один из основных факторов, оказывающих разрушающее воздействие на тефлоновое покрытие валов, особенно с учетом того, что для сокращения времени прогрева и быстрого выхода на рабочий режим печка не должна остывать в течение всего рабочего дня. Расход электроэнергии — соответствующий.

Среди менее значимых недостатков:

  • повышенный уровень шума: много подвижных элементов, более мощный мотор, активная вентиляция;
  • большая занимаемая оборудованием площадь: для предотвращения перегрева и эффективной работы системы охлаждения плоттер должен быть расположен на расстоянии от стен / шкафов и т.д.;
  • выделение озона и соответствующий запах;
  • риск попадания мелкодисперсного тонера в воздух, а затем в дыхательные пути;
  • отработанный тонер и картридж нужно специальным образом утилизировать, поскольку они представляют определенную опасность для окружающей среды и здоровья человека.
Canon ColorWave 3800

В устройствах серии PlotWave термозакрепление происходит иначе: бумага подается на массив стальных струн, позволяющих листу с нанесенным изображением скользить над источником теплового излучения в горизонтальной плоскости. Его рабочей температуры — 110 ℃, достигаемой за 16 секунд после старта из холодного состояния, достаточно для того, чтобы тонер надежно зафиксировался на поверхности бумаги. Для получения первого отпечатка на системах PlotWave требуется всего 40 секунд с момента включения оборудования. В конкурирующих решениях это время исчисляется минутами. Так, некоторым современным устройствам может понадобиться до 6 минут.

В плоттерах серии PlotWave печка представляет собой массив вольфрамовых элементов с керамическим покрытием. В ней нет движущихся частей и она никак не контактирует с носителем в процессе печати. С учетом такого малого времени разогрева и выхода первой страницы нет никакой необходимости постоянно поддерживать ее высокую температуру. Поэтому блок термозакрепления рассчитан на весь срок эксплуатации оборудования, а это, на минуточку, 10 лет и более в зависимости от общего состояния аппарата. Таким образом, один из наиболее подверженных износу и дорогостоящих узлов в традиционной компоновке в случае с Canon PlotWave превращается фактически в один из самых надежных элементов всей конструкции: низкотемпературная бесконтактная печка допускает нагрузки практически без ограничений. Выделение озона — в 100 раз ниже предусмотренных СанПиН, запаха нет вообще.

Постпечатная обработка: Canon Folder Professional 6013

comb bound books

Как мы уже выяснили, в случае с проектными организациями и ОТД готовый продукт — это не ворох скрученных в улитку листов, а сфальцованный и сшитый комплект документации. И 90% проектных заказчиков ожидают увидеть его не в канцелярской папке на кольцах, а сшитым на пластиковую пружину. Это общепринятый стандарт для такого рода документов. Как это сделать? Оптимальный вариант — на финальном этапе фальцовки автоматически подклеивать на каждый документ специальную перфорированную ленту-корешок, сквозь отверстия которой затем и будет пропущена пружина на переплетной машине.

Canon Folder Professional 6013

И фальцовщики с таким функционалом имеются у каждого производителя плоттеров. Просто потому, что это оборудование производится сторонней компанией Es-Te и оно у всех одинаковое. Но есть нюанс: в тех лентах, которые доступны всем, может быть либо два, либо четыре отверстия, и для сшивания на пружину они не предназначены. Поэтому данный функционал, как правило, остается невостребованным. Вместо этого формат фальцовки меняется таким образом, чтобы оставались пустые поля, которые затем надрезаются, подгибаются и перфорируются (20 отверстий!). Все эти операции выполняются вручную для каждого отпечатка. Очевидно, что это обесценивает все достигнутые за счет предшествующей автоматизации результаты: при таком подходе экономия времени и усилий персонала, увы, не состоится. Но это не относится к Canon Folder Professional 6013! Для него есть эксклюзивная лента на треть корешка с семью отверстиями как раз для сшивания на пружину. Таким образом, на выходе из фолдера оператор получает полностью готовые для пакетной брошюровки документы.

plastic spines

Цветная инженерная печать: Canon ColorWave

Canon ColorWave 3800

Цветной плоттер универсален, ведь он может печатать как в цвете, так и в ч/б, вопрос только в том, сколько будет стоить такой отпечаток. Мы привыкли думать, что цветная печать априори дороже монохромной, и по факту так оно и есть. Исключение — Canon ColorWave: себестоимость ч/б отпечатка на этих цветных плоттерах ниже, чем на монохромных аппаратах соответствующего класса. Более того, одним этим преимущества ColorWave отнюдь не исчерпываются. В чем секрет?

Восемь печатающих головок, идущих в комплекте с аппаратом — это единственные подлежащие замене детали в устройствах серии ColorWave. В абсолютном большинстве случаев устройства такого уровня приобретаются вместе с сервисным контрактом, предусматривающим гарантию на головки в течение всего срока действия договора, максимум — 10 лет. По прошествии 10 лет проводится аудит оборудования, по результатам которого гарантия может быть продлена. Откуда такая щедрость и уверенность в том, что все будет хорошо?

Canon CrystalPoint

Canon ColorWave TonerPearls

Все дело в разработанной компанией Océ технологии сухой струйной печати CrystalPoint, которая, несмотря на почтенный возраст, не теряет своей актуальности. Вместо привычного мелкодисперсного тонера или жидких чернил в плоттерах линейки ColorWave используется гранулированный тонер TonerPearls. Это монолитные цветные шарики диаметром примерно 1 см., состоящие из смеси синтетических смол и пигмента. Все вещества в их составе химически инертны, поэтому тонер TonerPearls экологичен и абсолютно безопасен для здоровья: он не имеет запаха, не выделяет летучие соединения при нагревании, его можно совершенно спокойно брать руками, рисовать им как мелками, — гранулы не крошатся и не рассыпаются. В отличие от опасных для здоровья порошковых тонеров, которым требуется герметичный бункер отработки, здесь в этом качестве выступает… упаковка из под картриджа. Поскольку TonerPearls не представляет опасности для окружающей среды, никакие специальные процедуры и условия для его утилизации не предусмотрены.

Canon ColorWave TonerPearls
Canon CrystalPoint

Технология CrystalPoint обеспечивает высокую степень адгезии тонера к любым материалам и превосходную водостойкость полученного изображения. Кроме того, в процессе печати носитель не подвергается тепловому воздействию, поэтому никаких ограничений при его выборе нет. Выходит, печатать можно буквально на чем угодно, включая влагостойкие и легкоплавкие материалы: полимерные пленки, тайвек, бумаги всех видов. Изображение получается рельефным и очень четким вне зависимости от материала носителя, поскольку гель не растекается и застывает в момент нанесения. При этом оттенок материала для печати никак не влияет на фактическое качество цветопередачи, ведь в отличие от чернил тонер не впитывается.

Solid in — Solid out

Из прозрачного 500-граммового картриджа в каретку гранулы TonerPearls попадают довольно забавным образом: сначала шарик поднимается шнековым механизмом, а затем просто скатывается по желобку и падает в соответствующее отверстие печатающего модуля. Там при температуре 130 ℃ тонер моментально расплавляется до гелеобразного состояния и пьезоэлектрическим методом наносится на поверхность носителя, где мгновенно кристаллизуется. Этот процесс полностью обратим, поэтому застывание тонера в печатающих головках — вовсе не проблема: он может многократно — до тысячи раз! — менять свое состояние с твердого на жидкое и обратно, полностью сохраняя при этом все необходимые свойства. С учетом того, что в каждую из восьми головок-формирователей изображения помещается не более трех граммов тонера, а средний его расход при цветной САПР-печати – полграмма на квадратный метр, достичь теоретического максимума циклов плавления / кристаллизации при всем желании не получится.

Моментальное застывание тонера избавляет от необходимости просушивать отпечаток перед фальцовкой во избежание так называемого отмарывания. В случае с мокрой печатью риск возникновения этого дефекта печати является серьезным препятствием на пути к полной автоматизации процесса выпуска документации. Представьте — влажный от жидких чернил лист бумаги для инженерной печати плотностью 75-80 г/м2 без специального впитывающего покрытия с только что нанесенным изображением попадает в онлайн-фолдер, где резко прокатывается роликами — совершенно очевидно, что ничего хорошего из этого не выйдет. Непросохшая краска отпечатается на противоположной стороне листа при сложении, а размягченная бумага запросто может порваться, особенно если печатаются документы со сплошной заливкой, например, карты. Специальная бумага для струйной печати стоит заметно дороже обычной и не вполне решает проблему: чем выше скорость печати, тем больше вероятность брака на выходе. Кстати о браке…

Canon Paint (Piezo Acoustic Integrated Nozzle Technology)

Технология Canon Paint позволяет системе в режиме реального времени отслеживать состояние сопел печатающей головки, диагностировать и устранять их непроходимость с помощью акустических импульсов, а также компенсировать работу засоренных форсунок резервными в процессе печати. Эти меры позволяют предотвратить дефекты печати и связанные с этим издержки, а также продлить срок службы самого принтера. Также эта технология отвечает за контроль и корректировку объема капли для достижения оптимального качества и точной цветопередачи.

CrystalPoint vs. традиционные технологии печати

Совмещая в себе преимущества ксерографии и струйной печати, CrystalPoint, похоже, лишена недостатков обеих технологий. Каких же? Если мы говорим о широкоформатной струйной печати с использованием жидких чернил, то это:

  • мокрая печать: отпечаток должен просохнуть, на это нужно время;
  • риск отмарывания, особенно при скоростной печати и онлайн-фальцовке;
  • водорастворимые чернила расплываются, смазываются при попадании жидкости;
  • сложная система подачи чернил;
  • большое количество ресурсных деталей;
  • дорогостоящие комплекты для обслуживания;
  • дополнительные расходные материалы: «полотенца», «памперсы»;
  • риск протечки чернил;
  • риск засыхания чернил в соплах печатающей головки;
  • для качественной печати требуются носители со специальным впитывающим покрытием;
  • оттенок материала носителя влияет на цветопередачу, поскольку чернила впитываются в бумагу;
  • высокая стоимость расходных материалов;
  • печать на водостойких материалах невозможна.

Рассказывая о монохромных системах инженерной печати серии PlotWave, мы перечислили основные недостатки традиционной технологии сухого электростатического переноса. Однако цветная широкоформатная ксерография имеет свою специфику, главным образом обусловленную тем, что конструкция цветного принтера по сравнению с монохромным значительно более сложна. При этом требуется максимально согласованная работа всех ее компонентов. Так, для каждого основного цвета CMYK нужен отдельный фотобарабан, который, в свою очередь, приводится в движение отдельным мотором через отдельный редуктор. Чтобы добиться стопроцентного совмещения цветовых слоев при переносе тонера на бумагу, требуется ювелирная подгонка и синхронизация вращения каждого фотобарабана. В противном случае изображение будет двоиться и, к примеру, вместо одной тонкой зеленой линии на чертеже получится две параллельных: синяя и желтая. Чем больше формат печати и, соответственно, диаметр фотобарабана, тем сложнее добиться этого совмещения. Помимо этого, многое зависит от носителя и качества регистрации бумаги: достаточно небольшого перекоса и мы снова получим несовмещение цветовых слоев. В плоттерах ColorWave такая проблема не стоит, потому что там реализован совершенно иной принцип формирования изображения. Печатающие головки зафиксированы в каретке и неподвижны по отношению друг к другу, движется сама каретка, поэтому несовмещение исключено.

Электрография чувствительна к микроклимату, влажность оказывает существенное влияние на однородность нанесения тонера и общее качество цветопередачи: оттенки могут «гулять» в довольно широком диапазоне в пределах одного тиража. В еще большей степени оно зависит технического состояния блока термопереноса и фотобарабана. Не стоит также забывать, что для достижения наилучшего результата калибровку цветной печати необходимо выполнять отдельно для каждого конкретного типа носителя.

Краткое сравнение возможностей ColorWave 3600 / ColorWave 3800
Назначение
  • ColorWave 3600: Для простой и удобной печати
  • ColorWave 3800: Для тех, кому необходима большая емкость носителей и универсальность
Скорость печати
  • 4 × А1/мин.
Макс. кол-во рулонов
  • ColorWave 3600: 4
  • ColorWave 3800: 6
Режимы печати
  • ColorWave 3600: 4
  • ColorWave 3800: 9
Макс. кол-во проходов
  • ColorWave 3600: 4
  • ColorWave 3800: 6
Макс. толщина носителя
  • ColorWave 3600: 0.2 мм
  • ColorWave 3800: 0.8 мм
MediaSense*
  • ColorWave 3600: нет
  • ColorWave 3800: есть
Контроллер
  • ColorWave 3600: Intel® Core™ i3-8100 @ 3.6GHz,
    4 × Core, 4 × Thread
  • ColorWave 3800: Intel® Core™ i5-8500 @ 4.1GHz,
    6 × Core, 6 × Thread
Замена
  • ColorWave 3500 ➔ ColorWave 3600
  • ColorWave 3700 ➔ ColorWave 3800
Расходные материалы
  • Стоимость картриджей для модели ColorWave 3800 на 20% ниже, чем для ColorWave 3600, картриджи не взаимозаменяемы.
* Технология MediaSense обеспечивает автоматическую калибровку высоты печатающей головки в зависимости от толщины носителя, а также позволяет сохранять эти значения для последующего использования.