چاپ

۱مقدمه
در سالهای اخیر، روشهای سنتی و مواد مصرفی برای تیمار سطحی کاغذهای تجاری (ناب) ملزومات اداری در قبال افزایش تقاضا ها با تکنولوژی نوین روند صعودی داشته اند. برس آهار زنی اشباع چنین کاغذهایی با آهار نشاسته ، نمواد تعدیل و بهبود سطح نرمال می باشد و به طرز شگرفی نهایتاً کاغذ بادوامی با تکنیکهای قدیمی تر چاپ را نظیر لیتوگرافی و چاپ DotMatrix ارائه می دهد؛ که چاپ تماسی نامیده می شود.

ولی یکی از پیشرفتهای اصلی برای تأثیر این بخش از ضایع کاغذ در سالهای اخیر، خصوصاً اواسط دهه ۱۹۸۰ ، پیشرفت چاپ کامپیوتری بوده است. این مسئله تغییرات متحول کننده ای را در مسیری که این مستندات تولید می شوند، به ارمغان آورده است .اکنون کارهای چاپی را می توان از طریق تجهیزات مستقر درمنزل بر روی میز کار یا در خانه انجام داد.
اطلاعات دیجیتالی از طریق یک کامپیوتر شخصی، به سرعت و به آسانی، می تواند با استفاده از دستگاه Ubiquitous Laser و یا پرینتی جوهری تبدیل شود که چاپگر های غیر تماسی نام دارند. سوزن دستگاه پرینت با کاغذ تماس حاصل نمی کند از این رو است که واژه غیر تماسی استفاده می شود. نرخ رشد چاپگر های نصب شده و مصرف کاغذهای برش خورده افزایش زیادی داشته اند و موقعیت نشانگر تداوم برای مدتی مدید می باشد.

این تغییرات اصلی در بازار کاغذهای تجاری و اداری معایب مواد و روشهای کاربردی تیمار سطحی به روش سنتی را بر ملا می کند. به بیان کلی، ویژگیهای سطح کاغذ مورد نظر در حد هر کابرب با پرینت لیزری ، کاملا با مجموعه موارد مورد نظر برای پرینت جوهری تفاوت دارد و لزوما تیمار آهار زنی با نشاسته نیز بهترین نمی باشد. صنعت کاغذ به این تقاضا ها و درخواستها، از طریق کابرد مواد شیمیایی اهار سطحی پیشرفته و با پیگمنتهای بسیار عالی پاسخ داده است. ممکن است که این مواد در پرس آهار یا بطور موثرتری با پوشش دهی یا تکنولوژی پرس ورقه ای به منظور استقرار بیشتر آنها در سطح کاغذ، بکار برده شوند.

۲-۱۰ چاپ غیر تماسی
چاپگرهای لیزری ضرورتاً از همان تکنولوژی دستگاهههای فتوکپی استفاده می کنند، اما تولید اولیه از طریق اطلاعات دیجیتالی نمونه برداری شده و محصول نهایی از روی نمونه اصلی اولیه کپی می شود (شکل ۱-۱۰) . یک درام حساس به نور در مقابل صفحه اش با یک طرح مربوط به تصویری که چاپ می شود، شارژ می گردد. نواحی شارژ شده که تصویر مواد را بر می دارند،نامیده می شوند، که از طریق تماس فیزیکی به کاغذ منتقل می گردند. Toners عموماً از مواد رزینهای پلی مری گرما نرم و ریزی تشکیل می شوند، بعنوان مثال پلی مری

استارین-آکریلیک با مقادیر کمی از مولها، عوامل کنترل و کربن سیاه بعنوان پیگمنت سیاه می گردند. پس از انتقال به کاغذ ، ذرات toner با حرارت دهی تحت فشار توسط استوانه های چرخان گرم بر روی کاغذ تثبیت می شوند. برخی از چاپگرها toner صرفا با فشار حرارت می دهند اما این مورد جزو موارد نادر است. دمای رایج در چاپگرهای لیزری حدود oc200 می باشد.

۲-۲-۱۰ – چاپ جوهری فورانی
تا کنون ، سه کلاس مشخص از چاپگر جوهری وجود دارد.
• قطره ای پیوسته: این چاپگرها اکثرا در موارد کاربردی بسته بندی و برای استحکام پیش برس استفاده می شوند؛ آنها بطور خاص از جوهرهای حلال استفاده می کنند.
• چاپ جوهر ی جامد : این چاپگرها در حال حاضر نادر هستند و برای چاپگرهای شخصی ، خصوصا برای کارهای رنگی استفاده می شوند؛ جوهر بصورت مواد جامد قابل پخش و مشابه با toner مصرفی در چاپگر لیزری هستند.
• Impulse drop : برای نوشت افزار تجاری این رده از چاپگر در گذشته مرسوم بود و بهمین دلیل موردهای بحث شده در بالا جایگزین این چاپگرها شده اند؛ در این رده دو نوع چاپگر وجود دارد :
• (PE) Piezo- electric
• حرارتی
هر دو سیستم قطره ای ضربه ای با یک سیستم ink-drop-on-demand که از طریق داده دیجیتالی توسط کامپیوتر به پرینتر با متشابه سازی یک مولد قطره ای تا پاشیدن قطرات جوهر تا هنگام لزوم عمل می کند. در دستگاههای PE نراتور قطره ای یک ذره کریستالی است که تحت تأثیر یک محرک الکتریکی منبسط شده و عل می کند . ذرات کریستال نسبت به اطلاعات داده شده .اکنش نشان داده و قطرات جوهر را گرم کرده و هنگام لزوم از دهانه خارج می کند. در ماشینهای گرمایی، علامتهای وارد شده یک جریان الکتریکی را در رزیستور داخل دهانه ایجاد می کنند. گرمای تولید شده در محل جوهر را به جوش می آورد ، در نتیجه حباب بخار تولید شده بر اثر افزایش فشار در سرعت بالا باعث می شود که قطره جوهر از دهانه آن خارج شود . اصول پرینتر قطره ای ضربه ای در شکل ۲۰-۱۰ آمده است.

 

پرینترهای قطره ای ضربه ای: (الف) پرینتر جوهری که با کریستال Pizo- electric است.
ب) پرینتر جوهر ی گرمایی

مقایسه با قطرات مداوم ، ضربه قطره ساده است، پر هزینه نیست، آرام است و از لحاظ اقتصادی برای جوهر به صرفه است؛ نقطه مقابل آن این است که این دستگاه تا حدی آهسته کار می کند، از لحاظ تنظیم جوهر محدودیت دارد، و هنوز نمی توان از آنها پرینتهای خیلی بزرگ گرفت.
جوهری لازم برای دستگاه چاپ با فوران مرکب لزوماً بر پایه ترکیب آب هستند، همچنین شامل مقدار کمی از حلالهای (مثل گلوکز) ، رنگها یا رنگدانه ها، ماده فعال سطحی و رنگینه های نافذ می باشند.

۳-۱۰ ویژگیهای شیمیایی پرینتهای غیر تماسی مواد تشکیل دهنده تصاویر
۱-۳-۱۰ رنگ دهندۀ (toner) پرینترهای لیزری

پلی مرها ، همسپاری (کوپلیمرهای ) اکریلیک استرن مهمترین چسبها را در ترکیب فرمول شیمیایی toner تشکیل میدهند. برای اجرای تقاضاهای جدید در مورد toner ، پلی مرهای جدیدی معرفی شده اند، بطور مثال ، آنهایی که بر اساس بوتادین استرن ، اتیلن- وینیلاست، پلی استر، ئاپوکسی تشکیل شده باشند. این فرمولهای پیشرفته toner باعث تولید و پیشرفت سختی toner ها و خواص رئولوژیکی (سیال سازی) برای ایجاد حالتهای گرم شدن بهتر می شود، تغییرات کل در فرایند چاپ لیزری نظیر فشار سرد انفجاری ، نوع براق و درخشان انفجاری را مجاز یم کند.

 

دمای تغییر شیشه پلیمر و ضریب ذوب عوامل بحرانی در تعیین دیسکوزیته تونر (toner) در دمای معین هستند و نقطه نرم شدن تونر (۶۰-۷۰ ) را مشخص می کنند که در آن تونر انعطاف پذیر می شود.

– عوامل کنترل شارژ. تاثیرات اصلی این عوامل بر ویژگیهای تونر میزان شارژ کردن، عمر گدازنده (fuser) و شارژ اصطکاک الکتریکی (اصطکاک تولید شده) هستند. بطور خاص، آنها شارژ قطبی و الکترو متاتیک تونر را تنظیم می کنند . برای شارژ منفی تونر را با پیشرفت اخیر، کمپلکسی از رنگهای متالیک بطور معمول استفاده می شوند .
– کربن مشکی . معیار انتخاب برای کربن مشکی شامل درجه سیاهی ، اندازه ذرات، کارایی سطحی ، میزان اکسیژن، انرژی سطحی و اسیدیته و یک اسید سیاه می باشد که برای تونرهای منفی و یک ماده قلیایی سیاه برای تونرهای مثبت ترجیح داده می شود.

اغلب سایر مواد در مقادیر ناچیزی برای بهبود جریان، رسانایی نور مناسب و انتقال تونر اضافه می شوند.
اندازه ذرات تونر مهم است و معمولا در رنج اندازه ۵ تا ۱۰ میکرون می باشد
۲-۳-۱۰ جوهرهای فورانی
جوهرهای فورانی برای چاپگرهای ضربه ای قطره ای عموما محلول در آب هستند . این جوهر های حاوی ترکیبات دیگری هستند که برای کار این مناسب اهمیت حیاتی دارند. حلالهایی نظیر دی اتیلن و آن – متیل – پیرولیدن به تاخیر تبخیر آب، جلوگیری از انسداد سوزن نازل و نیز جهت کنترل کشش سطحی و ویسکوزیته اضافه می شوند که تأثیر بزرگی کیفیت چاپ روی کاغذ دارند.

حضور اب : فرسودگی نوک پرینتر و حضور محتویات باکتری را افزایش می دهد. این جوهرها حاوی رنگهایی هستند که رنگ خاصی را مهیا می کنند، این مسدله مهمی است که رنگ و نتیجه کار جوهر خالص بوده و عاری از هر گونه مواد خاصی باشند . پیشرفت اخیر در تکنولوژی جوهر نورانی اینست که جوهر بصورت پیگمنت است که تولید کنندگان جوهر برای غلبه بر مسائل و مشکلات قابل ذکر آلاینده های خاص را بیان می کنند و چاپگر Hewlett – Packer 660 c از جوهر با پایه کربن مشکی استفاده می کند.

جوهرهای پیگمنتی در مقایسه با انواع بر پایه رنگ بدلیل دانستیه بالای اپتیکی قابل توجه و سرعت نور بهبود یافت چندین مزیت دارند که پیشنهاد می شوند ولی بدلیل حضور پیوند ضعیف پیگمنتها بدین مفهوم است که مقاومت ضعیفتر مواد لاستیکی در مقایسه با جوهر محتوی رنگ می باشد. جوهرهای رنگی پیگمنت دار بطور رایج تحت پیشرفت و توسعه هستند و کمی شک بدلیل وجود جوهرهای پیگمنتی وجود دارد که جوهرهای پیگمنتی جایگزین جوهرهای رنگی خواهند شد.

موارد کاربردی با دانستیه اپتیکی بالا، ثبات آب و ثات رنگ موارد بحرانی هستند (بعنوان مثال علامت و نشانه) که ممکن است تکنولوژی نوین همگن و هماهنگ شود.
۴-۱۰ موارد مورد نیاز کاغذ برای چاپ غیر برخوردی

متاسفانه برای فرد کاغذ ساز ، موارد مورد نیاز کاغذ برای چاپ لیزری از موارد مورد نیاز برای چاپ جوهری نورانی بسیار متفاوت اند. بازار انتظار چند کاربردی از کاغذ را با قابلیت پذیرش چاپ کیفی کم بر روی دامنه تکنولوژی های چاپ نشان می دهد. این تناقص در توسعه شدید ترکیبات کاربردی سطحی و سخت افزار نتیجه داده است و این تاثیرات در ادامه در این فصل بحث خواهند شد.

۱-۴-۱۰ چاپگرهای لیزری
در واژههای کیفیت و تسخیص ویژگی چاپ ، فرآیند چاپ لیزری دوام زیاد ویژگیهای کاغذ است. ولی ماهیت فیزیکی و شیمیایی سطح کاغذ درتعیین کاربرد و اجرای فرضی بحرانی هستند. مقاومت الکتریکی کاغذ بدین جهت که بر روش اینکه تونر با عسل انفجاری بر روی کاغذ تثبیت می شود، موثر است، مهم می باشد؛ مقاومت به مقدار ۱۰ ۱۰ الی ۱۲ ۱۰ اهم بر متر مربع معمولا در حد اپتیسم قابل قبول است. مقاومت کاغذ تمایل به این دامنه داردو تولید کنندگان چاپگر بخش سخت افزار آنها را تأثیر گذاری حداکثر در این ناحیه طراحی کرده اند.

مشکلات کیفیت تصویر با رسانایی که در بخشهای چاپ با تفاوت های فاحش در دانستیه اپتیکی آشکار می شوند، اغلب با از دست دادن کامل و یا بخشی از خواص ایجاد می شوند. تونر که مسیر خود را بر روی ورقه کاغذ می یابد برروی سطح آن پاشیده خواهد شد. میزان رسانایی را بعنوان با تنظیم رطوبت نسبی کاغذ (رطوبت بیشتر رسانایی بیشتری را منجر می شود) و افزایش محتاطانه نمک با مخلوط رایج در برس اهار و نشاسته معمولی، اداره کرد.

شاید رایجترین و جدی ترین مشکل مشترک در میان چاپگرهای لیزری چسبندگی ضعیف تونر باشد. هنگامیکه ورقه کاغذ در امتداد محور چاپ حروف تا شود، مهمترین مورد قابل توجه است. در اکثر کاغذها این حروف چاپی با از دست دادن کامل یا قسمتی در شرایط کاملا نا رضایت بخش پوسته پوسته خواهند شد.