کاغذ و فیلم لیبل، سازگار با چاپ دیجیتال

کاغذ و فیلم لیبل، سازگار با چاپ دیجیتال

دو تکنولوژی تونر مایع و خشک به عنوان روش‌هایی برای چاپ دیجیتال لیبل شناخته شده‌اند. تست‌های گسترده‌ای که در محیط‌های واقعی و آزمایشگا‌هی انجام شده، چگونگی دستیابی به بهترین حالت ممکن برای انتقال و چسبندگی مرکب، کیفیت تصویر و یکنواختی رنگ را با هر دو روش نشان داده‌اند.

نمای کلی

چاپ دیجیتال در بازار لیبل با استفاده از سه تکنولوژی اصلی انجام می‌شود: تکنولوژی تونر مایع که در ماشین‌های HP Indigo مورد استفاده قرار می‌گیرد، بخش عمده‌ای از بازار کنونی چاپ دیجیتال لیبل را در دست دارد. تکنولوژی تونر خشک که بیشتر در ماشین‌های Xeikon استفاده می‌شود و حدود 20 درصد از بازار را در برمی‌گیرد. تکنولوژی سوم، جوهر افشان، جدیدترین تکنولوژی وارد شده به این بازار است، که انتظار می‌رود در آینده ای نزدیک به گزینه اصلی برای چاپ دیجیتال لیبل تبدیل شود.هر یک از این سه تکنولوژی چاپ دیجیتال از نظر انتقال و چسبندگی مرکب، کیفیت تصویر/نقطه (ترام) و یکنواختی رنگ به ویژگی‌های سطحی که قرار است چاپ روی آن انجام شود، حساس هستند. درجه حساسیت نیز در هر تکنولوژی متفاوت است. برای تکنولوژی‌های تکامل یافته تونر مایع و خشک، می‌توان میزان دقیق حساسیت سطح چاپ شونده را بر اساس تست‌‌های واقعی و آزمایشگاهی تعریف کرد. تمرکز این مقاله نیز بر این تکنولوژی‌هاست. گزینه‌های ممکن برای تکنولوژی جوهرافشان بسیار وسیع هستند، بنابراین عاقلانه است که بحث حساسیت‌های سطوح چاپ شونده جوهرافشان را به آینده واگذاریم.

الزامات منحصر به فرد

علاوه بر الزامات اولیه‌ای که سطح چاپی هر لیبلی باید داشته باشد (مانند قابلیت تیغ زنی، خواص مربوط به پخش مرکب، سازگاری با  چسب و غیره) سطوح چاپ شونده برای چاپ دیجیتال باید دارای دو ویژگی باشند: اول انتقال و چسبیدن مرکب (تونر یا جوهر) و دوم کیفیت تصویر و یکنواختی رنگ.

انتقال و چسبیدن مرکب

اولین مورد، یعنی انتقال و چسبیدن مرکب (تونر یا جوهر)، به طور مستقیم به آن دسته از خواص ویژه مرکب مانند رسانایی الکتریکی برای تونر چاپ مربوط می‌شود که برای سازگاری با چاپ دیجیتال ضروری است. این ویژگی‌ها باعث اختلاف شیمیایی زیاد این مرکب با مرکب‌های چاپ معمولی می‌شود. در نتیجه ترکیب منحصر به فردشان، ممکن است انتقال و چسبیدن بسیاری از این مرکب‌ها به سطح چاپی مشکل باشد. بنابراین اولین شرط، انتخاب سطح چاپ شونده قابل چاپی است که با فرآیند انتقال تونر در چاپ دیجیتال هم از نظر نحوه انتقال و هم از نظر چسبیدن آن به کاغذ سازگار باشد.

کیفیت چاپ و یکنواختی رنگ

دومین نیاز، یعنی کیفیت چاپ و یکنواختی رنگ، به دنبال پذیرش تکنولوژی‌های دیجیتال به عنوان جریان اصلی چاپ در صنعت لیبل بوجود آمده است. با تکامل تکنولوژی ها، لیبل‌های چاپ شده به صورت دیجیتال بیش از پیش هدف استاندارد‌های کیفیت به ویژه تلرانس انطباق رنگ - که برای لیبل‌های چاپ شده به شیوه‌های معمول تهیه شده - قرار گرفتند. در فرآیند‌های چاپ سنتی این تلرانس‌ در مرحله ساخت مرکب، با ترکیب مرکب‌های جداگانه و تطبیق با مشخصات رنگی سیستم انطباق رنگ پنتون موسوم به PMS (Pantone  (Matching System کنترل می‌شود. در چاپ دیجیتال این موضوع متفاوت و حل آن دشوارتر است. اگر تغییرات سریع چاپ دیجیتال (تعویض سریع کار) بخواهد به واقعیت بپیوندد، همه رنگ‌ها باید توسط ترام‌های چند مرکب اولیه ساخته شوند و از این توانایی چشم انسان که هنگام مشاهده نقاط نزدیک به هم، رنگ آنها را با هم ترکیب شده می‌بیند استفاده شود. بنابراین، کیفیت ترام کیفیت چاپ است.

تکنولوژی‌های دیجیتال شرایط فوق‌العاده‌ای را برای رسیدن به نقاط و ترام‌های بسیار ریز- به صورت قابل اطمینان، یکنواخت و بسیار تکرارپذیر روی سطح چاپ شونده- ایجاد می‌کنند. نقاط و ترام‌های بریده بریده یا از دست رفته، انطباق رنگی را به خطر می‌اندازد و می‌تواند باعث به وجود آمدن باطله زیادی به دلیل عدم انطباق رنگ شود.از آن جا که بسیاری از سطوح چاپ شونده به منظور چاپ با تکنولوژی‌های دیجیتال مشکل آفرین هستند، اصلاح و تغییر در سطح آن‌ها لازم است. این کار به طور معمول با به کار بردن یک لایه کوتینگ روی سطح آن، برای رسیدن به سازگاری مورد نظر انجام می‌شود. علاوه بر این، تکنولوژی‌های تونر مایع و تونر خشک  به میزان قابل ملاحظه‌ای در میزان نیازشان به اصلاح سطح چاپ شونده با یکدیگر اختلاف دارند.

چاپ تونر مایع

برای چاپ تونر مایع، چسبیدن مرکب به معنی یک پیوند شیمیایی است در لایه‌ای که فقط چند مولکول ضخامت دارد.در فرآیند چسبیدن مرکب، ذوب شدن و امتزاج اتفاق نمی افتد.مکانیزم اصلی به‌منظور چسبیدن مرکب در فرآیند تونر مایع، جذب شیمیایی است، بنابراین خواص شیمیایی سطح چاپ شونده نقش تعیین‌کننده‌ای در توانایی چاپ روی یک مدیا به روش تونر مایع، ایفا می‌کند.از آنجاکه طیف سطوح دارای چسبندگی مناسب با مرکب‌های تونر مایع بسیار محدود است، به‌طور معمول برای دستیابی یا بهتر کردن چسبندگی سطوحی که در این سیستم‌ها استفاده می‌شوند، لایه کوتینگ لازم است. این پوشش‌ها، چاپ با تکنولوژی‌های تونر مایع روی طیف وسیعی از مواد مختلف را ممکن می‌سازند.

یکنواختی نقاط (ترام)

هر چند چسبندگی مرکب در موفقیت آمیز بودن چاپ یک عامل حیاتی محسوب می‌شود، بهبود بخشیدن به ویژگی‌های شیمیایی پوشش سطح چاپ شونده به تنهایی برای چسبیدن مرکب کافی نیست. یکنواختی رنگ به قابلیت چاپ یکنواخت نقاط (ترام ها) بستگی دارد، و خواص شیمیایی پوشش به همان اندازه برای رسیدن به یکنواختی ترام حیاتی است.

دو سطح چاپ شونده با پوشش هایی (کوتینگ) که از لحاظ شیمیایی با هم فرق دارند (و هر دو برای چسبیدن مرکب، بهینه سازی و از طرف HP تایید شده‌اند)، روی یک ماشین تحت شرایط یکسان چاپ شده اند. سطح چاپ شونده سمت چپ، فیلم OPP ExxonMobil با پوشش Digilyte است. سطح چاپ شونده سمت راست کاغذی با پوشش (کوتینگ) دیجیتال متفاوت است. تفاوت در کیفیت نقاط (ترام) برای یک بیننده غیر حرفه ای نیز مشهود است. نقاط (ترام های) روی فیلم از نظر اندازه و شکل بسیار یکنواخت هستند. نقاط (ترام های) چاپ شده روی کاغذ طیف وسیعی از اندازه‌ها را شامل می‌شوند و بسیاری از نقاط (ترام ها) به طور کامل چاپ نشده‌اند.

آیا اختلاف به علت نرمی سطح فیلم است یا ویژگی‌های شیمیایی سطح چاپ شونده؟

برای تفکیک تاثیرات زبری سطح از ویژگیهای شیمیایی آن، سطح چاپ شونده سومی را اضافه کردیم (در ستون وسط). این سطح، یک کاغذ مصنوعی است با پوششی که از نظر ویژگیهای شیمیایی مشابه فیلم Digilyte بوده، اما مشخصات زبری سطح کاغذ را داراست. هر سه سطح (تحت شرایط چاپ مشابه) با ترام‌های 30 درصد سایان چاپ شدند و از نرم‌افزار آنالیز تصویر برای تجزیه و تحلیل تصاویر به وجود آمده استفاده شد. داده‌ها -تعداد نقطه‌های چاپ شده، میانگین سطح ترام  و یک انحراف معیار به عنوان درصدی از سطح متوسط (average area)- در جدول تصاویر ارایه شده‌اند. این تجزیه و تحلیل‌ها به وضوح اثبات می‌کنند که ویژگی‌های شیمیایی پوشش سطح چاپ شونده (کوتینگ)، عامل مهمی به حساب می‌آید. فیلم و کاغذ مصنوعی هر دو از 35 ترام مورد نظر هر 35 ترام را به چاپ رسانده‌اند، در صورتی که تنها 34 ترام به کاغذ انتقال یافته است. به علاوه، سطح ترام‌های چاپ شده روی فیلم و کاغذ مصنوعی نسبت به آن‌هایی که روی کاغذ چاپ شده اند، کمتر فرق می‌کنند. بنابراین ما آزمون را با ترام‌ها و نقاط 10% تکرار کردیم. تصویر 4 این نتایج را نشان می‌دهد.نکته مهم در اینجا از بین رفتن ترام‌ها است. یک بار دیگر  هم روی فیلم و هم روی کاغذ مصنوعی هر 35 نقطه مورد نظر چاپ شدند. در حالی که تعداد ترام‌های منتقل شده به کاغذ بسیار متغیر است.  تعداد 26 ترام منتقل شده را نشان می‌دهد، اما در نمونه‌هایی دیگر تعداد ترام‌ها عدد متغیری از 20 تا 30 ترام را شامل می‌شود. با این درجه از تغییر پذیری، رسیدن به یک رنگ دلخواه تنها با صرف کاغذ باطله بسیار و زمان بیشتر میسر است.

پوشش یکنواخت

علاوه بر ویژگی های شیمیایی سطح چاپ شونده، نحوه اعمال و به کارگیری پوشش نیز نقش مهمی در یکنواختی ترام‌ها یا نقاط ایفا می‌کند. تشکیل ترام، تابع لایه‌های نازک چند مولکولی از کوتینگ سطح است، بنابراین صاف و یکنواخت بودن کوتینگ برای اتصال خوب بین پوشش سطح کاغذ و مرکب و در نتیجه، یکنواختی بالای ترام‌ها ضروری است.دستیابی به این یکنواختی حتی در تولید انبوه و در مقیاس صنعتی مشکل است، و اگر کوتینگ توسط خود چاپخانه انجام شود، و در تیراژ‌های کم با استفاده از تجهیزات خارج از خط تولید (off line)  یا نامناسب انجام شود، می‌تواند بسیار پر مخاطره و دردسر ساز باشد.

پوششی که در چاپخانه  انجام می‌شود – خطرات

پوشش کوتینگ انجام شده در چاپخانه علاوه بر تحمیل هزینه‌های اضافی، باطله زیاد، اتلاف وقت و پیچیدگی برای چاپکار، امکان یکنواختی رنگ در ماشین را کاهش می‌دهد. در نهایت اگر اختلاف رنگ اتفاق بیافتد، این چاپکار است که باید هزینه‌های ناشی از مشکلات کیفیت را تقبل کند.در مقابل، سطوح چاپی که از قبل بهینه‌سازی شده اند، از نظر یکنواختی رنگ بهترین عملکرد را دارند، زیرا در تیراژ‌های بالاتر و در مقیاس صنعتی و با فرآیندهای پیشرفته‌ای که برای اطمینان از یکنواختی کیفیت نقاط یا ترام‌ها ساخته شده‌اند پوشش روی آنها اعمال می‌شود. شرکت‌های ارایه دهنده خدمات کوتینگ و مواد بهینه سازی شده، در قبال محصولاتشان مسئولند، در نتیجه خطری که چاپکار با آن مواجه می‌شود به طور چشم گیری کاهش پیدا کرده و در صورت هرگونه مشکلی می‌تواند حق خود را مطالبه کند.

چاپ تضمین شده از لحاظ رنگ

چاپ تضمین شده از لحاظ رنگ، مفهوم جدید و گامی بلند در پیشبرد پشتیبانی از محصول است. این مفهوم تضمین می‌کند که اگر فایل دیجیتال با استفاده از نرم افزار EskoArtwork با تکنولوژی PacVantage آماده‌سازی شده بـاشد، و روی کـاغـذ لیبل پشت چسبدار Fasson-brand با پــوشـش سطـحـی (کـوتیـنـگ) ExxonMobil Chemical Digilyte چاپ شده باشد رنگ ایجاد شده روی ماشین چاپ با پروف رنگی منطبق خواهد بود.

چاپ تونر خشک

شاید بزرگترین مزیت چاپ تونر خشک این واقعیت باشد که نسبت به تکنولوژی تونر مایع با طیف بسیار وسیع تری از سطوح چاپی سازگار است. انرژی‌های بالاتری که در ذوب تونر خشک وجود دارد، باعث افزایش چسبندگی بین ذرات بزرگتر استفاده شده در این تکنولوژی و سطوح چاپ شونده لیبل‌های معمولی می‌شود. از طرف دیگر، محدودیت هایی برای این تکنولوژی وجود دارد: بعضی سطوح چاپ شونده، به علت شرایط فیزیکی ویژه ای که دارند، مانند کاغذ‌های متالایز شده نقره ای، به سادگی با استفاده از تکنولوژی تونر خشک قابل چاپ نیستند. دیگر این که، بعضی از سطوح چاپی فیلمی به ویژه پلی اتیلن PE، برای به‌کارگیری در این شیوه، به گرما بسیار حساس هستند.
همانند تکنولوژی تونر مایع، در چاپ تونر خشک نیز یکنواختی کیفیت ترام شرط اساسی برای رسیدن به یکنواختی رنگ است. دنسیتی (جرم مرکب) و وضوح چاپ تکنولوژی تونر خشک تحت تاثیر فعل و انفعال بین سطح چاپ شونده، تونر و ماشین چاپ دیجیتال است. تصویر 5 این تاثیر را در اختلاف وضوح و دنسیتی به دست آمده در سطوح چاپی مختلف نشان می‌دهد.

یک طبیعت بخشنده- اما با چه قیمتی؟

طبیعت بخشنده تکنولوژی تونر خشک، تامین‌کنندگان کاغذ و سطوح چاپ شونده را برای فروش محصولاتشان در این بخش از بازار تشویق می‌کند در حالی‌که بسیاری از این محصولات برای رسیدن به کیفیت مطلوب نقاط در چاپ با تونر خشک بهینه‌سازی نشده‌اند. هر دو سطح چاپ شونده تصویر 5 هنوز جا برای بهینه‌سازی بیشتر دارند اما به طور کل، طیف سطوح چاپ شونده ای که برای رسیدن به کیفیت مطلوب ترام تونر خشک و بنابراین رسیدن به کیفیت چاپ مناسب هستند در صنعت خیلی گسترده نیست.

چاپ جوهر افشان

در حالی که جوهر افشان هنوز یک تکنولوژی نو پا است تجربه ما در استفاده از چاپگر‌های جوهر افشان به منظور دستگاه‌های نمونه گیری برای PacVantage نشان داده است که توانایی چاپ ترام‌های با کیفیت بالا به میزان قابل ملاحظه‌ای تحت تاثیر کیفیت سطوح چاپ شونده استفاده شده برای چاپ جوهر افشان است.

هرچند جوهر افشان آینده بالقوه خوبی در عرصه چاپ دیجیتال دارد هنوز برای هر گونه اظهار نظر قطعی در مورد آن زود است. ما فقط می‌توانیم بگوییم که سطح بعضی از مواد نتایج خوبی را با جوهر افشان UV و جوهر افشان پایه آب نشان داده اند در صورتی که دیگر مواد یا به درد این کار نمی خورند یا برای ارایه نتایج خوب، نیاز به زمان خشک شدن بسیار طولانی دارند.

نتیجه‌گیری
از آنجا که بسیاری از سطوح چاپ شونده برای چاپ با استفاده از تکنولو‍ژی‌های دیجیتال مشکل ساز هستند، تامین کننده‌ها برای بهتر کردن سطح مواد چاپ شونده موجود و افزایش گستره انتخاب‌های مشتریانشان انگیزه ای قوی دارند. این  کار به طور معمول با به کار بردن یک پوشش بر روی سطوح چاپ شونده ناسازگار، به منظور چاپ‌پذیر ساختن آنها توسط تکنولوژی مورد بحث قابل دستیابی است. سه تکنولو‍ژی اشاره شده در میزان نیازشان به اصلاح سطح، اختلافات بسیار دارند. در حالی که طبیعت بخشنده تونر خشک اجازه می‌دهد که تکنولوژی روی طیف مختلفی از سطوح چاپ شونده بدون پوشش سطحی اولیه کار کند، تونر مایع فقط با کوتینگ اولیه می‌تواند نتایج چاپی خوبی ایجاد کند. استفاده از روش پوشش سطحی (کوتینگ) علاوه بر نقش کلیدی در یکنواختی پوشش می‌تواند نقش مهمی در یکنواختی ترام ایفا کند. واضح است که سطوح چاپی پیش آماده سازی شده در حال حاضر بهترین کیفیت چاپ ممکن را تضمین کرده و باعث حذف کار‌های چاپی برگشتی و باطله شدن کاغذ می‌شود.

https://www.linkedin.com/in/mohammadreza-mehdizade

09101436763