۴-۲-۳-۱- چاپ اسکرین

چاپ اسکرین، جریانی است که در آن مرکب با فشار از یک شابلون میگذرد (شکل ۲۲-۳-۱).از استنسیل چاپی اسکرین به عنوان یک پلیت چاپی استفاده میشود. بیشتر اوقات، شابلون یک توری ظریف است که از فیبرها یا الیاف سیلک طبیعی، پلاستیکی یا فلزی ساخته شده است. امروزه بیشتر، توریهای پلاستیکی یا فلزی مورد استفاده قرار میگیرند. مرکب از شبکهی (mesh) باز و حاوی تصویر مخصوص که استنسیل آن را نپوشانده است، عبور داده شده و نقش میبندد. بدین ترتیب، پلیت چاپی اسکرین ترکیبی است از شابلون (Screen) و استنسیل.

ظرافت شابلون (تعداد الیاف شابلون در هر سانتی متر طول توری)، ضخامت شابلون، فاصله بین ابعاد بالایی و پایینی شابلون و درجهی باز بودن شابلون (درجهی باز بودن فضای شابلون در قالب درصد، نسبت کل تمامی فضاهای باز شبکه را به سطح کل توری میسنجد)، همهی این موارد، در تعیین ویژگیهای چاپی و کیفیت شابلون (Screen) نقش دارند.

توریها (Fabrics) میتوانند ۲۰۰ تا ۱۰ الیاف در هر سانتیمتر، در خود جای دهند، پرمصرفترین توریها، آنهایی هستند که در هر سانتیمتر ۱۲۰ تا ۹۰ الیاف دارند. شکل ۲۳-۳-۱ الف، تصویر میکروسکوپی یک توری اسکرین (الیاف پلی آمیدی) را همراه با بخشهای غیر چاپی و در نتیجه پوششدار شابلون (Screen) نشان میدهد. شکل ۲۳-۳-۲ ب، تصویر میکروسکوپی یک تصویر چاپی رنگی هافتنی را به نمایش درآورده است.

شکافهای روی لبه های نقاط شابلون یا اسکرین، به دلیل ساختار شابلون به وجود میآیند. کار اسکرین و چاپ کوچکترین جزئیات، نیازمند استفاده از توریهای بسیار ظریف است که با وضوح باز تولید تصویر چاپی هماهنگ شدهاند. برای کار اسکرین ظرافت توری (تعداد الیاف در هر سانتیمتر) باید سه تا چهار برابر بیشتر از ترامگذاری تصویرچاپی (تعداد خطوط در هر سانتیمتر) باشد.

استنسیل

«استنسیل» روی توری، تصویر چاپی کنونی را مشخص میکند. استنسیل در قسمتی از اسکرین یا شابلون قرار دارد که درست مقابل جایی است که اسکوییبی (تیغه) کار میکند. این کار از فرسوده شدن و آسیب رساندن به استنسیل جلوگیری به عمل میآورد. استنسیلهای دستی که میتوانند همانند استنسیلهای برشی یا ترسیمی تولید و به پشت شابلون منتقل شوند، در کارهای چاپی ساده مورد استفاده قرار میگیرند.

برای تولیدات چاپی پیچیده (تصاویر هافتنی، چاپ رنگی)، تقریباً فقط از امولسیونهای شابلون (Screen) با دیازوی حساسکننده استفاده میشود (برای تولید استنسیلها). پس از قشر دهی و خشک کردن، یک کپی فیلم پزیتیو و خوانا، با استفاده از نور یووی، بر روی طرف قشردهی شده. (طرفی که اسکویی جی را نپوشانده است) نوردهی میشود. نور یووی، امولسیون فیلم را بر روی فضاهای غیرتصویری سفت میکند (فضاهای شفاف کپی فیلم). خود فضاهای تصویری سفت نمیشوند و میتوان طی مرحلهی ظهور، آن را با آب برداشت.

پس از این مرحله، مرحله ی خشک کردن است. میتوان با لاک پوشان (Masking Lacquer) خطاهای احتمالی را برطرف نمود.

در عمل، از سه روش برای چاپ اسکرین استفاده میشود: (شکل ۲۴-۳-۱)

– «روش سطح به سطح یا مسطح» – در این روش، هم پلیت چاپ و هم سطح چاپی مسطحاند. مرکب از روزنههای شبکه (mesh) عبور میکند و با حرکت اسکویجی به سطح چاپی منتقل میشود.

– روش مسطح به مدور و چاپ بدنه» – در این روش، پلیت چاپ مسطح است، و چاپ از طریق یک سیلندر چرخان بر روی سطح انجام میشود.

پلیت و سیلندر چاپ طی زمانی که مرکب از روزنههای توری عبور کرده و توسط یک اسکویی جی ثابت به سطح چاپی منتقل میشود، به طور همزمان با هم و در یک مسیر حرکت میکنند.

– فرم چاپی و اسکوییجی، با شکل مسطح چاپی (منحنی، دندانهدار،کروی) تطابق داده میشوند. پلیت و سطح چاپی، همزمان با هم در یک مسیر حرکت میکنند و اسکوییجی در یک موقعیت ثابت قرار دارد. این روش، برای چاپ بر روی بطریها و توپها، یعنی سطوح انحنادار مورد استفاده قرار میگیرد.

– «روش گرد به گرد یا چاپ روتاتیو» (Round-to-Round method)

در این روش، شابلون چاپ (Printing Screen)، استوانهای شکل است. پلیت چاپ، سطح چاپی و سیلندر چاپ به طور همزمان با هم حرکت میکنند؛ مرکب از پلیت استوانهای شکل عبور میکند و به سطح منتقل میشود.

میتوان جریان چاپی کنونی را به چهار بخش مختلف تقسیمبندی کرد (شکل ۲۵-۳-۱، برای آشکارسازی بیشتر، شابلون چاپ در قالب یک شکل ساده شده، نشان داده شده است).

یک قاب، وظیفه ی نگهداری از شابلون (Screen) را برعهده دارد. سطح چاپی، به صورت تخت بر روی پلیت پایه که بدنهی اصلی چاپ را تشکیل میدهد و حین جریان چاپ به محکمی نگهداری میشود، قرار میگیرد. اسکوییجی، مقدار مرکب موجود بر روی شابلون (Screen) را همانند یک موج جزر و مدی به حرکت درمیآورد. مرکب تحت این عمل، به شابلون نفوذ میکند. این فضا، به عنوان یک ناحیهی پر شده شناخته میشود.

یک بار دیگر، مرکب در مقابله لبه ی اسکوییجی، در ناحیه ی تماس، از توری میگذرد و با سطح چاپی تماس پیدا میکند. پشت لبهی اسکویی جی، در ناحیه اتصال، با استفاده از مرکب میتوان اطمینان حاصل نمود که فرم چاپی به سطح چسبیده است یا خیر. در «ناحیه ی پخش»، قدرت جاذبهی شابلون، فیبرهای مرکب را از لایهی مرکب خارج میسازد، یعنی ته ماندهی مرکب در توری شابلون (Screen) باقی میماند و لایهی همواری از مرکب، بر سطح به جای گذاشته میشود.

مالیدن یک لایهی خیلی ضخیم مرکب بر روی سطح، در جریان چاپ اسکرین غیرممکن است.

(ضخامت معمولی لایه ها در چاپ اسکرین، در حدود ۱۰۰-۲۰ میکرومتر و در چاپ افست، در حدود ۲-۰٫۵ میکرومتر است). ضخامت استنسیل (یعنی فاصلهای که استنسیل با شابلون دارد)، ضخامت لایهی مرکب را تعیین میکند.
امروزه، بر حسب کار و سطح چاپی، مرکبهای مختلف با ویژگیهای کاملاً متفاوتی در اختیار یک چاپکار اسکرین قرار دارد. برای چاپ اسکرین، بیش از هر تکنولوژی چاپی دیگر، انواع مختلفی از مرکب مهیاست.

تولیدات متداول چاپ اسکرین عبارتند از:

– منسوجات / مواد

– تیشرتهای چاپی

– اسباب بازیهای چاپی

– قسمت جلوی تلویزیون، رادیو و ….

– داشبورد اتومبیلها، تجهیزات اندازهگیری و ….

– بسته بندی (ساکهای پلاستیکی)

– صفحه مدارهای چاپی.

– پوسترهای تبلیغاتی لارجفرمت

۱٫۳٫۳- فناوریهای چاپی بینیاز از الگوی چاپی یا مستر (فناوریهای NIP)

در شکل ۲۶-۳-۱، فناوریهای چاپی مختلف به اختصار، در قالب نمودار گنجانده شده اند. این فناوریها به دو بخش فناوریهای چاپی متداول (با استفاده از مستر) و فناوریهای چاپی غیر تماسی (بینیاز از مستر) تقسیمبندی میشوند.

فناوریهای چاپی که به یک حامل تصویر ثابت، فیزیکی و ساکن نیاز ندارند و در اصل، میتوانند در هر نوبت چاپ، تصویر چاپی مختلفی تولید کنند، در ادامه، همراه با مثال توضیح داده خواهند شد. این نوع جریان چاپ، به چاپ غیر تماسی (فناوری NIP) نسبت داده میشود. اصطلاح غیرتماسی، بر اساس سیستمهای چاپی شکل گرفته که به صورت دیجیتالی کنترل میشود و در آنها واحدهای محاسبه و پردازش، اغلب با استفاده از چاپگرهای ماتریسی نقطهای، به چاپ اطلاعات و دادهها میپردازد.

شکلهای مختلف حروف برای چاپگرهای ماتریسی این نوع، به صورت الکترونیکی کنترل میشوند و اطلاعات از طریق سنجاقهای نگارندهی حروف که با یک نوار مرکب در تماس است به کاغذ انتقال مییابد. فناوریهای الکتروفتوگرافی، جایگزین چنین سیستمهای تماسی شدهاند. در این نوع فناوریها (الکتروفتوگرافی)، دیگر حروف در اثر تماس، به کاغذ منتقل نمیشوند (به روشی که در چاپگرهای ماتریسی منتقل میشد). در عوض، یک لیزر اطلاعات را به یک حامل میانی، یک سیلندر با پوشش فتوکنداکتیو یا رسانای نور (Photo conductive) بدون تماس به روش سنتی میفرستد.

تصویر پنهان (غیر قابل رویت) و ذخیره شده بر روی این سیلندر، توسط یک تونر مرکب دهی جابه جا و سپس به کاغذ منتقل میشود. البته، در این مرحله، بین حامل اطلاعات مرکب دهی شده و کاغذ، در حین جریان چاپ تماس به وجود میآید، اما اطلاعات در اثر تماس یا ضربه منتقل نمیشوند.

بنابراین، از این جریان به عنوان چاپ غیر تماسی یاد میشود.

همانطور که در شکل ۲۶-۱٫۳ نشان داده شده است. برای تحقق این نوع چاپ، از فرآیندهای فیزیکی مختلفی استفاده میشود. فناوریهای غالب در این عرصه، چاپ الکتروفتوگرافی و جوهرافشان هستند. اگر چه یونوگرافی (Ionography)، مگنتوگرافی (Magnetography)، ترموگرافی (Thermography) و فتوگرافی (Photography) هم مورد استفاده قرار میگیرند.
فرآیندهای نوین فیزیکی که میتوانستند در چاپ غیرتماسی ادغام شوند، هماکنون در بعضی عرصهها مورد بحث قرار گرفته و با پیشرفت روبهرو شده است.

در شکل ۲۶-۳-۱، از این پیشرفتها، تحت عنوان ایکسگرافی (X-Graphy) یاد میشود. در فصلهای بعدی، توضیحات بیشتر پیرامون فناوریهای چاپی بینیاز از آب به انضمام نمونههایی از کاربرد عملی نشان ارائه خواهد شد.
در ادامه به شرح و توضیح دو تا از مهمترین فناوریهای NIP یعنی چاپ الکتروفتوگرافی و چاپ جوهر افشان میپردازیم.

(شکل ۲۶-۳-۱ را در صفحه ببینید)

۱-۳-۳-۱- الکتروفتوگرافی

مبنای کاری الکتروفتوگرافی در شکل ۲۷-۳-۱ به تصویر درآمده است.

میتوان فرآیند چاپ الکتروفتوگرافی را به ۵ مرحله تقسیمبندی کرد:

۱- تصویرسازی

تصویرسازی با شارژ یک صفحه مناسب رسانای نور (Photo-Conduchive)، از طریق یک منبع نوری کنترل شده انجام میشود. (این منبع ممکن است نور لیزری اسکن یا نور پخش شده از یک ردیف LED باشد [دیودهای نور افکن]). تصویر چاپی با نحوه قرارگیری سیگنالهای نوری موجود بر استوانهی هادی نور، همخوانی دارد. صفحه حامل تصویر متجانس، متناسب با تصویر چاپی مورد نظر، بار خود را تخلیه میکند. (از آنجا که میتوان در الکتروفتوگرافی، تصویرسازی را هم با استفاده از اشعهی لیزری و هم با استفاده از اشعهی حاصل از دیودها انجام داد، اغلب در بهکارگیری اصطلاح «چاپگر لیزری» و «چاپگر الکتروفتوگرافی» اشتباه رخ میدهد).

۲- مرکبدهی

در الکتروفتوگرافی، از مرکبهای ویژه ای استفاده میشود. این مرکبها، میتوانند به شکل تونرهای پودری یا مایع باشند که متناسب با اجزای تشکیل دهنده، در ساختار آنها هم تفاوت دیده میشود و مواد رنگی را در قالب رنگدانهها در خود جای میدهند. مرکب، اصلیترین و مهمترین جزء چاپی است. مرکبدهی از طریق تماس با استوانهی رسانای نور (Photoconductor drum) منتقل میکنند.
شارژ تونر به روشی شکل میگیرد که فضاهای شارژ شدهی سطح رسانای نور، تونر را میپذیرند. (همان طور که در مثال نشان داده شد، بدین ترتیب، تصویرسازی با تصویر نگاتیو انجام میشود چون در نوردهی، شارژهای پزتیو تخلیه میشوند).
در نتیجه، پس از مرکبدهی، در قسمتهایی از استوانهی رسانای نور که از تونر استفاده شده است، تصویر پنهان، آشکار میشود.

۳- انتقال تونر (چاپ)

ممکن است تونر مستقیماً به کاغذ منتقل شود، اگر چه در بعضی موارد، این احتمال وجود دارد که از طریق سیستمهای میانی و در قالب یک استوانه یا تسمه، این کار انجام شود. همان طور که در شکل ۲۷-۳-۱ میبینیم، اغلب انتقال، مستقیماً از استوانهی رسانای نور به سطح رخ میدهد. برای انتقال ذرات تونر شارژ شده از سطح سیلندر به کاغذ، یک منبع شارژ (Corona)، نیروهای الکترواستاتیکی تولید میکند فشار ناشی از تماس بین سطح استوانه و کاغذ، از این نیروها محافظت میکند و بدین ترتیب، ذرات تونر را به کاغذ منتقل میکند.

۴- تثبیت تونر

برای تثبیت اجزای تونر بر روی کاغذ و خلق یک تصویر پایدار، به یک واحد تثبیتکننده نیاز است. این واحد، معمولاً به گونهای طراحی میش ود که ذوب و به دنبال آن تثبیت تونر بر روی کاغذ، با استفاده از حرارت و به کمک فشار تماسی انجام میشود.

۵- پاکسازی

همانطور که در شکل ۲۷-۳-۱ نشان داده شده است، مواد و ذرات رسوب شدهی تونر، پس از این که تصویر چاپی از استوانهی رسانای نور به کاغذ انتقال یافت، بر روی سطح استوانه بقای میماند. برای آمادهسازی استوانه (drum) به طوری که بتوان تصویر بعدی را به چاپ رساند، باید هم پاکسازی مکانیکی و هم پاکسازی الکتریکی بر روی سطح انجام شوند.

میتوان پاکسازی مکانیکی را که ذرات تونر را میزداید، به وسیلکه قلمموها یا یک دستگاه مکنده انجام داد. این در حالی است که «پاکسازی» الکتریکی (خنثی کردن) با تابش روشنایی همگون بر روی سطح صورت میپذیرد. پس از این مرحله، سطح از نظر الکتریکی خنثی شده و تمام اجزای تونر، از روی آن پاک میشود.

حال، استوانه ی رسانای نور، دوباره یک تصویر متجانس را که با استفاده از یک منبع (Corona) شارژ شده است، برمیدارد. سپس تصویرسازی با در نظر گرفتن تصویر مورد نظر انجام میشود.

الکتروفتوگرافی و الگوی چاپی

با توجه به آنچه گفته شد، به آسانی میتوان دریافت که الکتروفتوگرافی با استفاده از یک تصویر چاپی حکاکی شده و ثابت و بدون به کارگیری یک الگو (Master) عمل میکند. پس از هر گردش، میتوان در استوانه ی رسانای نور، از چاپ یک تصویر کاملاً متفاوتی استفاده نمود. این بدان معناست که امکان چاپ یک تصویر کاملاً متفاوت در هر نوبت چاپ وجود دارد.

برخلاف روشهای چاپی که از یک حامل تصویر ثابت (مثلاً یک پلیت) استفاده میکنند، این فرآیند (با در نظر گرفتن صد نسخهی چاپی یکسان)، نیاز دارد که در هر نوبت، تصویر چاپی در قالب یک تصویر شارژ شدهی پنهان، دوباره خلق شود. این تکرار ممکن است باعث ایجاد اختلاف در تصویر چاپی شود

. چنین اختلافاتی ممکن است در اثر تغییر در شرایط خلق تصویر شارژ شده و یا نتیجهی تغییر شرایط (در ضمن فرآیند تکنیکی) در هنگام مرکبدهی رسانای نور با تونر و متعاقباً، انتقال چاپی غیر تماسی میتوانند در مقایسه با فناوریهایی که به یک الگوی چاپی (Master) نیاز دارند، در یک نوبت چاپ، تنوع گستردهتری به وجود آورند.

از طرف دیگر، جذابیت و برتری این تکنیک در این است که با استفاده از این روش، میتوان در هر نوبت، تصویر چاپی کاملاً متفاوتی خلق کرد (چاپ متغیر)، اگر چه لازم نیست که برای هر ورقهی چاپی، یک مستر مکانیکی جداگانه تولید نمود. حتی چاپ با تیراژهای بسیار پایین (مثلاً یک کپی)، با استفاده از این فناوری مقرون به صرفه است. علاوه بر این، هر صفحه از یک بروشور را، از اولین صفحه گرفته تا آخرین صفحه، میتوان به صورت پیدرپی به چاپ رساند؛ تا زمانی که کار چاپ اولین کتاب به اتمام نرسیده باشد، نمیتوان کار چاپ دومین کار را آغاز کرد. همچنین، میتوان شخصیسازی بعضی از صفحات مانند درج آدرس یا اطلاعات تکمیلی دیگر را مستقیماً، به صورت کپی به کپی انجام داد.

الکتروفتوگرافی و چاپ رنگی

در شکل ۲۸-۳-۱، نمونهای از یک سیستم چاپی الکتروفتوگرافی برای چاپ رنگی نشان داده شده است. این سیستم، همانند دستگاههای افست ورقی، براساس «اصل طراحی واحد» استوار است. در شکل ۲۸-۳-۱، ترکیب نشان داده شده، شامل چهار واحد چاپی الکتروفتوگرافیکی است که جریان معمول رنگهای مشکی، سایان، ماژنتا و زرد را به صورت پیدرپی به هر ورقه ی چاپی منتقل میکند.

در مثال نشان داده شده، استوانه ی رسانای نور (Photo conductor)، با استفاده از یک سیستم اپتیکال، تصویرسازی میشود. در این سیستم، اشعهی لیزر، به وسیله یک آینهی چرخان و ابزار اپتیکی ویژهای، بر روی سطح استوانهی رسانای نور منحرف میشود (شکل ۲۹-۳-۱).

اشعه ی لیزر، با سرعت بالا به سمت سطح استوانه هدایت میشود. یک مبدل که به صورت دیجیتالی کنترل میشود، پرتو نور را هدایت میکند و با توجه به نوع تصویر، این نور کم و زیاد میشود یعنی شارژ، یا خالی میشود یا روی استوانهی رسانای نور شارژ شده باقی میماند (Charged Photoconductor drum). سیستم نشان داده شده به عنوان یک سیستم تصویرسازی آر.اُ.اس (ROS: Raster Output Scanner) شناخته شده است.

انتقال کاغذ به وسیله ی یک نسخه ی انتقال، یکی از نکات قابل توجه در شکل ۲۸-۳-۱ است، چون در این مرحله، برای انتقال ورق، از هیچ پنجهای (grippers) استفاده نمیشود. واقعیت این است که تنها نیروهای الکترواستاتیکی به کار گرفته شد در نسخه، کاغذ را نگه میدارند و این امر با در نظر گرفتن دقت انطباق رنگی (color register)، محدودیتهایی ایجاد میکند. معمولاً دامنهی مجاز در این فناوری، دو تا چهار برابر بیشتر از فناوریهای متداول مانند چاپ افست است.

چاپ دوبلکس

همچنین، در سیستم چاپی نشان داده شده در شکل ۲۸-۳-۱ الف، امکان چاپ بر روی هر دو طرف یک کاغذ (چاپ دوبلکس duplex printing) میسر شده است. در این سیستم، ورق به صورت اتوماتیک، پس از چاپ یک طرف، بر میگردد و واحدهای چاپی، عملیات لازم را روی آن انجام میدهند.

در سیستمهای چاپ از این نوع، میتوان محتویات تصویر چاپی را به دو روش به عرصهی ظهور رساند. در ابتدا، میتوان نسخهی اصلی را با استفاده از یک اسکنر، اسکن کرد (اسکنری که یا در سیستم چاپی ادغام شده و یا از طریق یک رابط متصل شده است).

سپس، میتوان هم از دادههای دیجیتالی ذخیره شده بر روی حاملةای دادهها استفاده کرد و هم آنها را مستقیماً از طریق یک شبکه، به سیستم تولید رساند. سیستم نشان داده شده در شکل ۲۸-۳-۱، یک اسکنر مسطح تلفیقی دارد که اسکن نوری کرده و کپی تصویر را دیجیتالسازی مینماید. پس از به پایان رسیدن این مرحله، خود فرآیند چاپ انجام میشود.

اگر چه در دستگاههای کپی متداول، مانند آن دسته از دستگاههایی که در دفاتر و ادارات برای چاپ تک رنگی نصب میشوند، تصویر کپی دیجیتالسازی نمیگردد بلکه مستقیماً بر روی استوانهی رسانای نور، نوردهی میشود. سیستمهای چاپی که اطلاعات را در قالب یک کپی آنالوگ دریافت میدارند (اورجینال یا نسخه اصلی)، معمولاً به «دستگاههای کپی» (Copier) معروفند و اصطلاح «چاپگر» هنگامی مورد استفاده قرار میگیرد که دادههای تهیه شده مستقیماً در سیستم به شکل دیجیتال درمیآیند.

در اینجا، یک تفاوت قابل ملاحظه بین «سرعت چاپی» یک سیستم چاپی ان.آی.پی (NIP) و سرعتهای چاپی دستگاههای افست ورقی وجود دارد. سیستم نشان داده شده در شکل ۲۸-۳-۱ (به دلیل ساختار مرکز تعبیه شده، نسبتاً سرعت بالایی دارد)، میتواند در یک ساعت، ۱۲۰۰ ورقهی A3 را به چاپ برساند. اگر چه معمولاً یک دستگاه افست ورقی A3، در هر ساعت، چاپ ۱۵۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ ورقه را به اتمام میرساند.

این تفاوت در میزان کارآمدی، اصولاً نتیجه ی فناوری تصویرسازی به کار گرفته شده است.

سیستم تصویری و سیلندری

هر نوبت چاپ به تصویرسازی جدیدی نیاز دارد، حتی اگر قرار باشد تصویر یکسانی چاپ شود. از طرفی دیگر، سرعت تصویرسازی را، اجزای سخت افزاری و نرم افزاری مختلف تعیین میکنند (که متناسب با آن، قیمت هم تغییر پیدا میکند) و از طرفی دیگر، سرعت چاپ متاثر از فرآیند فیزیکی و طراحی انتقال مرکب و سیستمهای جابه جایی کاغذ است.

دقت و صحت کارکرد قطعات و اجزا (مخصوصاً بین سیستمهای تصویری و گروههای سیلندری)، تابع شرایط کاملاً ویژه ای است. به عنوان مثال، موقعیتها باید کاملاً با در نظر گرفتن دقت و مقاومت مطلوب سنجیده شوند. هم چنین جابه جایی کاغذها هم باید با استفاده از سیستمهای تکنیکی پیشرفته صورت پذیرد. از آنجا که سرعت چاپی بعضی از این سیستمها پایین است، شرایط دینامیکی و بارگیری چنین دستگاههایی، پایینتر است. در واقع ساختاری که سادهتر و سبکتر باشد، به تجهیزات کمتری هم نیاز دارد.

به دلیل در دسترس بودن اجزای با کیفیت فنی، «کیفیت چاپی» تولید شده توسط سیستمهای الکتروفتوگرافی، در سطح بالایی قرار دارد. اگر چه، این کیفیت، خیلی پایینتر از کیفیت بالای تولید شده توسط فناوریهای متداول است. کیفیت مربوط به سیستمهای چاپی غیرتماسی، بر روی تعداد نقاط یا پیکسلها در واحد مشخص، تعداد درجههای رنگی خاکستری (یا سطوح خاکستری) در هر پیکسل و «فناوریتونر» به کار گرفته شده تمرکز میکنند.

سیستم نشان داده شده در شکل ۲۸-۳-۱، وضوح ۴۰۰dpi دارد. هنگام تصویرسازی یک پیکسل، میتوان با تغییر در شدت پرتو نور تصویرسازی، شارژهای مختلفی به وجود آورد. این بدان معناست که امکان تشخیص ده درجهی رنگی مختلف رنگ خاکستری، از طریق انتقال تونر متناسب با آن در پیکسل چاپی وجود دارد.

همانطور که در بخش ۳-۴-۱ توضیح داده شد و در شکل ۳۹-۴-۱ به نمایش گذاشته شد، بازتولید ساختارهای بسیار ظریف، توسط تعداد نقاط یا پیکسلهای یک واحد مشخص تعیین میشوند و درجههای رنگی خاکستری در هر پیکسل و تعداد نقاط، دامنه و درجههای مثال بازتولید امکانپذیر را رقم میزنند.

همچنین کیفیت چاپ تابع عوامل دیگری نیز است:

کیفیت تونر، اندازهی ذرات سازندهی آن، شکل هندسی و ساختار شیمیایی/فیزیکی. معمولاً برای چاپ با کیفیت بالا، از تونرهایی استفاده میشود که اندازهی ذرات آن تنها در حدود ۸-۶ میکرومتر باشد. بدین ترتیب امکان بازتولید تصویر با کیفیت بالا نیز فراهم میشود.

استفاده از تونرهای پودری، ممکن است باعث ایجاد تغییر در کیفیت چاپ شود یعنی آن قسمتهایی از تصویر که نباید مرکبدهی شوند به ذرات پخش شدهی تونر آغشته میگردند.

آنچه که در ایجاد کیفیت بالای همگون وباز تولید و چاپ به بهترین روش، در فناوریهای معمول که به یک الگوی چاپی (Master) نیاز دارند، نقش مهمی ایفا میکند، این است که در این فناوریها از یک حامل تصویر ثابت استفاده میشود. این الگوی چاپی بیانگر تصویر در قالب یک الگوی (Master) مکانیکی است (فرآیند چاپ مکانیکی). در رابطه با الکتروفتوگرافی (فرآیند چاپ الکترونیکی)، نیاز مداوم به تصویرسازی دوباره میتواند، باعث تولید سیستمی شود که در هر نوبت چاپ تغییرات لازم را اعمال میکند.

تونر پودری یا مایع؟

همانطور که در شکل ۲۶-۳-۱ نشان داده شده است، فناوریهای الکتروفتوگرافی، میتوانند با «تونر پودری یا مایع» هم کار کنند. هنوز استفاده از تونرهای مایع رواج پیدا نکرده است، اگر چه اساساً مزیت آنان در این است که با استفاده از تونر کمتر، تصویر را با کیفیت بالاتری خلق میکنند.

هنگام مقایسه ی فناوریهای چاپی متداول با چاپ غیرتماسی (به ویژه فناوریهایی که از یک تصویر میانی پنهان استفاده میکنند)، باید این نکته را خاطر نشان کرد که در ان.آی.پی NIP، به عنوان مثال در الکتروفتوگرافی، محیط استوانهی رسانای نور باید با طول تصویر یکسان باشد. در بسیاری موارد، قطر استوانه، کوچکتر از ماکسیمم طول تصویر مورد نیاز است. این بدان معناست که برای چاپ یک صفحه، استوانه (Drum) باید در یک چرخش ۳۶۰ درجهای، تصویرسازی شود.

بدین ترتیب، حتی اگر تصاویر چاپی یکسان باشند، تصویر پنهان و مرکب دهی توسط واحد مرکب دهی، در هر نوبت چاپ بر روی نقطهی یکسانی از سطح استوانه به وقوع نمیپیوندد. بدون توجه به تونر پودری یا مایع، تجزیهی مجدد مرکب (ink resplitting) مانند آنچه که در فرآیند چاپی افست ورقی رخ میدهد، در الکتروفتوگرافی، قابل قبول واقع نمیشود. اطلاعات بیشتر در زمینهی الکتروفتوگرافی و توضیح مفاهیم و مثالهای سیستم در بخشهای بعدی آورده شده است.

۲-۳-۳-۱- جوهر افشان

در اصل، فناوری چاپی غیرتماسی جوهر افشان، به یک حامل میانی برای اطلاعات تصویر، آن طور که یک استوانهی رسانای نور در الکتروفتوگرافی انجام میدهد، نیاز ندارد. در فرآیند جوهر افشان، میتوان مرکب را مستقیماً به روی کاغذ منتقل کرد.
همان طور ه در شکل ۲۶-۳-۱ نشان داده شده است، میتوان فناوریهای جوهرافشان را به جوهر افشان «همگون» و جوهرافشان «قطره بر ح سب تقاضا» (Drop on demand) تقسیمبندی کرد.

معمولاً مرکب مورد استفاده در چاپ جوهرافشان، مایع است. حرارت، مرکب را به حالت مذاب داغ درمیآورد. مرکب به روی سطح پاشیده میشود و در آن جا، پس از خنک شدن، سفت میگردد.

اصلیترین فناوریهای جوهر افشان همراه با ویژگیهای برجستهشان در شکل ۳۰-۳-۱ به تصویر کشیده شدهاند. فناوری «جوهرافشان پیوسته» جریان پیوستهای از قطرههای کوچک مرکب تولید میکند که متناسب با تصویر شارژ شده و به صورت الکترونیکی کنترل میگردند. قطرههای شارژ شده توسط یک میدان الکتریکی منحرف میشوند و قطرههای شارژ نشده به روی کاغذ جاری میگردند. این بدان معناست که سیگنال تصویرسازی برای شارژ قطره ها، با یک تصویر چاپی نگاتیو همخوانی دارد.

معمولاً، چاپ جوهر افشان پیوستهف تنها بخش کوچکی از جریان قطرهها را به روی سطح میرساند. معمولاً در جوهر افشان پیوسته، تنها بخش کوچکی از حجم قطرهها که ورقه را متناسب با اطلاعات چاپی پوشش میدهند، به روی سطح منتقل میشوند. بخش بزرگی از آنها به سیستم باز میگردد.

قطره بر حسب تقاضا [Drop on demand]

از طرف دیگر، در فناوری معروف به «قطره بر حسب تقاضا»، یک قطره تنها زمانی تولید میشود که لازم باشد. مهمترین فناوریهای «قطره بر حسب تقاضا» [Drop on demand]، چاپ جوهر افشانی پیزو (Piezo) و چاپ جوهر افشان حرارتی است.
«جوهرافشان حرارتی»، قطرهها را با حرارت دادن تولید میکند. در «جوهرافشان پیزو»، قطرهی مرکب شکل میگیرد و با تغییر شکل مکانیکی دهانهی حفره، قطرهها از جوهر افشان (nozzle) خارج میشوند. تغییر شکل نتیجهی وجود یک سیگنال الکترونیکی و ویژگیهای پیزو الکتریکی (Piezoelectric) دیوارهی حفره است.

به دلیل شرایط تکنیکی موجود، در فناوری حرارتی، نسبت به فناوری پیزو،بسامد قطرههای کوچک کمتر است.
اگر بخوئاهیم یک بینش نظام یافته داشته باشیم، چاپ جوهر افشان، برای انتقال اطلاعات به یک صفحه نرمال، در قالب یک تصویر چاپی، سریعترین فناوری است. تنها کافیست که قطرهی کوچک مرکب را بر روی سیگنالهای وابسته به تصویر تولید کرده و آن را مستقیماً بدون استفاده از یک حامل میانی به روی سطح پاشید.

فناوری سیتم چاپی جوهرافشان

سیستمهای چاپی جوهر افشان معمولاً در مقایسه با فناوریهای چاپی که از الگو (Master) استفاده میکنند، کندتر هستند. یعنی با سرعت پایینتری کار چاپ را به اتمام میرسانند. مخصوصاً اگر تصویرسازی با استفاده از جوهر پخشهای (nozzles) جداگانه انجام گیرد.

شکل ۳۱-۳-۱، یک سیستم چاپی جوهر افشانی را نشان میدهد که در آن، با استفاده از سیستمهای جوهر افشان چهار تایی، یک تصویر چهار رنگی خلق میشود. (هر سیستم برای هر کدام از چهار رنگ) برای انجام این کار، کاغذ به استوانه (یا سیلندر) بسته میشود و سیستمهای جوهر افشان جداگانه (برای رنگهای فیروزهای (سایان)، صورتی (ماژنتا)، زرد (یلو) و مشکی (بلک))، تجزیههای رنگی جداگانهرا به سطح منتقل می:ند. این امر در اثر حرکت اسکن محوری هد تصویرسازی و چرخش سریع استوانه، به وقوع میپیوندد.

در سیستم نشان داده شده، یک تصویر رنگی A3، در حدود ۵ دقیقه چاپ میشود. در نتیجه، این نوع سیستم، بیشتر در چاپ نمونههای مورد استفاده در مرحلهی پیش از چاپ دیجیتالی، قبل از فرآیند کامپیوتر به پلیت (CTP) (نوردهی دیجیتالی و بدون فیلم پلیت چاپ) کاربرد دارد.

همانطور که قبلاً توضیح داده شد، فناوریهای جوهر افشان که معمولاً با وضوح تصویر بین ۶۰۰dpi تا ۳۰۰ کار میکنند، میتوانند با قرار دادن قطرات کوچک در یک پیکسل، چندین درجه رنگ خاکستری تولید کنند. امکان خلق ۳۰ نوع درجهی رنگی خاکستری، در سیستمهای جوهر افشان با بسامد بالا میسر است.

جوهر پخش کن

برای افزایش کارآیی سیستم چاپی جوهر افشان، باید ردیف جوهر پخشکن ها به اندازه ی صفحه ی چاپی باشد.
شکل ۳۲-۳-۱، نمونهای از یک سیستم جوهر افشان را به نمایش میگذارد که با استفاده از دو هد جوهر افشان، کل پهنای رول را چاپ میکند (۲۴۰dpi).

با استفاده از سیستم نشان داده شده، چاپ رنگی بر روی قسمتهای بالایی و پایینی رول ممکن شده است.
هر چند، سیستم نشان داده شده در شکل، تنها در چاپ رنگی مقطعی و نه در فرآیند رنگی چاپ هافتنی کاربرد دارد.
مرکب خشک کنی در چاپ جوهر افشان، معرف مسئلهای خاص است و قابلیت سطح کاغذ برای نگهداری مرکب، نیازمند توجه ویژهای میباشد.

معمولاً برای چاپ تصاویر با کیفیت بالا، از کاغذهای روکشدار ویژهای استفاده میشود. اگر چه به کارگیری مرکبهای خاص همراه با یک فرآیند مرکب خشک کنی سازگار شده، میتواند طیف کاغذهای قابل قبول را به طور قابل ملاحظهای افزایش دهد. مرکبهای مذاب داغ، طرفداران بسیاری دارند چون به سرعت خشک میشوند و چاپ را بر روی طیف گستردهای از کاغذ به انجام میرسانند.

در بخشهای بعد، به طور مفصل به فناوری ان.آی.پی (NIP) چاپ جوهرافشان، مفاهیم سیستمی و ذکر نمونهها خواهیم پرداخت.

۳-۳-۳-۱- سیستمهای چاپ استوار بر فناوریهای چاپی غیرتماسی

شکل ۳۳-۳-۱ در قالب یک جدول نشان مدهد که امکان تنظیم سیستمهای تولیدی رسانهی چاپ که بر اساس فناوریهای چاپی غیرتماسی کار میکنند، وجود دارد.

تصویر چاپی پس از چاپ

چنین سیستمهایی قادرند، کل محصول چاپی را به صورت این-لاین (in-line) تولید کنند. در فناوریهای چاپی غیرتماسی، آنچه که از اهمیت اساسی برخوردار است، این است که تصویر چاپی پس از چاپ، خشک شده باشد (همانند آنچه که پیرامون الکتروفتوگرافی با مرحلهی تثبیت یا فرآیندهای جوهرافشان که از تکنیکهای مرکب خشککنی یا مرکب مذاب داغ استفاده میکنند، گفته شد). در این روش، میتوان مرحلهی پایانی و تکمیلی را (جمعآوری، اتصال و تاکردن اوراق)، به صورت این لاین (in-line) انجام داد، بدین ترتیب، ذخیرهسازی میانی ورقههای چاپی، کار بیهوده و زائد است.

شکل ۳۴-۳-۱، نمونهای از یک «سیستم چاپی» را نشان میدهد که یک بروشور کاملاً تمام شده را کپی به کپی پس میدهد. در اینجا، جریان چاپ به صورت دیجیتالی کنترل میشود و یک فایل دادهای شامل تمامی فنون، تصاویر و اطلاعات گرافیکی است که قرار است صفحهبه صفحه به چاپ برسند. پیش از این که کار چاپ آغاز شود، میتوان از طریق یک اسکنر مسطح متصل، اضافات و تغییرات لازم را اعمال کرد. این نوع سیستم تولیدی را میتوان به صورت خلاصه، سیستم «دادهها وارد- محصول خارج» نامید.

اگر قرار است که از سیستمهای چاپی منطبق بر فناوریهای غیرتماسی استفاده شود، باید توصیف کاملی از «محصول چاپی» در «قالب دیجیتالی» داشته باشیم.

شکل ۳۵-۳-۱، در قالب یک جدول ساده شده نشان میدهد که در مرحلهی پیش زا چاپ، برای آمادهسازی کل صفحهی چاپی با متون، گرافیکها و تصاویر به صورت دیجیتال، برای چاپ تک یا چند رنگی، چه اقداماتی باید صورت پذیرد. توضیحات بیشتر در این زمینه در بخش ۲-۳ داده خواهد شد.