Początki
Płaskie podłoża papierowe stanowią bardzo szeroka gamę produktów, począwszy od papierów i tektur powlekanych i niepowlekanych, przez tektury wielowarstwowe i laminowane, aż do tektur falistych.
Podłoża płaskie były pierwszymi, które stosowane były do drukowania cyfrowego. Za datę powstania technologii drukowania cyfrowego przyjmuje się rok 1993, gdzie na targach IPEX, Benny Landa przedstawił maszynę cyfrową Indigo, do drukowania kolorowego elektrofotograficznego pośredniego, drukującą tonerem ciekłym. Co prawda drukarki ink-jet były już znane wcześniej i z powodzeniem stosowane.
Monochromatyczne od roku 1970, a kolorowe od 1982 roku. Lecz tak naprawdę uzyskiwana przez maszyny Indigo jakość sprawiła, że właśnie rok pojawienia się tych maszyn był początkiem druku cyfrowego.
W początkowym okresie druku cyfrowego przystosowywano do niego papiery produkowane do innych technik drukowania. Sposób przystosowywania polegał na dobieraniu po próbach nośników które najlepiej działały w takiej maszynie. Stworzono wtedy „skrypty”, czyli rodzaj zapisu cyfrowego, umożliwiający po jego wprowadzaniu drukowanie na konkretnym nośniku, uprzednio przetestowanym metodą prób i błędów. Brak wprowadzenia do komputera maszyny cyfrowej odpowiedniego skryptu blokował maszynę. Taki sposób doboru nośników trwał mniej więcej do roku 1997.
Od tego roku zaczynają być widoczne dwa zupełnie odmienne podejścia do papieru produkowanego do drukowania cyfrowego. Podejście pierwsze to produkcja specjalnych gatunków papierów do konkretnej maszyny lub grupy maszyn. Drugie podejście to atestacja produkowanych już papierów przez producentów poszczególnych maszyn cyfrowych.
Ogólne wymagania względem papierów przeznaczonych do drukowania cyfrowego
Pod koniec lat 90 na rynku amerykańskim opracowano ogólne kryteria jakie powinien spełniać papier stosowany w drukowaniu cyfrowym. Najpoważniej do certyfikacji papieru podeszły firmy Agfa, Xeikon, IBM oraz Indigo. Wymagania, które musi spełniać certyfikowany papier przedstawiono poniżej:
Wysoka białość – aby uzyskać konkretne rezultaty białość musi wynosić minimum ISO 92% Poniżej tego poziomu wydruk nadal jest oczywiście do zaakceptowania, lecz nie pozwala wykorzystać i zaprezentować wszystkich zalet cyfrowego druku kolorowego.
Wysoka nieprzezroczystość – ponieważ coraz częściej druk cyfrowy, jest drukiem dwustronnym, większego znaczenia nabrała nieprzezroczystość papieru. Nie można dopuścić, aby podczas druku dwustronnego kolorowe obrazy przebijały na druga stronę. Wysokiej jakości druk kolorowy wymaga nieprzezroczystości na poziomie co najmniej 92%
Duża gładkość – bardzo mała szorstkość jest istotnym czynnikiem w drukowaniu kolorowym. Nowoczesne urządzenia drukujące umożliwiają wykonanie wydruków w rozdzielczości do 800 dpi, co wymaga właśnie papierów o dużej gładkości. Gładkość ma wpływ na wyrazistość odbitki.
Równomierna struktura papieru – arkusz może być bardzo gładki i odznaczać się wysoką białością, lecz jeśli jego struktura będzie grudkowata uniemożliwi równomierne rozłożenie tonera na powierzchni papieru. W rezultacie otrzymujemy plamkowany wydruk. Najprostszym sposobem oceny struktury papieru jest oglądanie go pod światło.
Odpowiednia gramatura – zadrukowywane podłoże musi być zdolne do zaabsorbowania dużej ilości tonera lub atramentu zachowując jednocześnie stabilność wymiarową. Za minimalne dla druku cyfrowego uznaje się papiery o gramaturze około 100 g/m2. Tak jak w maszynach ink-jetowych raczej stosuje się gramatury zdecydowanie przekraczające to minimum, bo w takich maszynach optimum to gramatury w okolicach 230 g/m2 to takich samych kryteriów nie stosuje się już w przypadkach np. maszyn Indigo. W przypadku maszyn gdzie występują wałki utrwalające stosowanie większych gramatur może powodować problemy, ze względu choćby na niemożność dostatecznego utrwalenia wydruku, czy też z powodu tego, ze papiery takie przechodząc przez kolejne walki ulegają znacznym skrętom.
Odpowiednia sztywność – papier musi posiadać w miarę dużą sztywność, aby mógł bez zacięć przechodzić przez kolejne wałki. Aby nie podlegał zagięciom, które mogłyby prowadzić do zacięcia się papieru wewnątrz maszyny.
Odporność na zwijanie się – ze względu na to, że tonery często utrwalane są w wysokich temperaturach, rzędu 180 stopni C. papiery mają tendencje do zwijania się. Z tego też powodu w maszynach cyfrowych nie można stosować papierów offsetowych – papier taki nie był projektowany aby był odporny na takie oddziaływania. Dlatego tez papiery dla maszyn cyfrowych muszą być pozbawione tej skłonności, albo muszą mieć ją ograniczoną do minimum.
Wilgotność papieru – jedna z podstawowych zasad mówi, że papier musi mieć wilgotność względną równowagową, czyli równą z tym jaka panuje w pomieszczeniu pracy maszyny lub magazynu papieru. Przy zbyt wysokiej wilgotności występują zakłócenia w pracy maszyny. Niezbędne jest zatem klimatyzowanie papieru w pomieszczeniu maszyny w odpornym na wilgoć opakowaniu przez okres 24 godzin oraz pakowanie papieru w wilgotnoszczelne opakowania po zakończeniu drukowania.
Właściwe pH – w druku cyfrowym stosuje się tylko papiery bezkwasowe, czyli takie które posiadają odczyn obojętny lub zasadowy.
Pozostałe parametry – niewydzielanie przykrego zapachu podczas działania wysokiej temperatury, odporność na rozciąganie, skłonność do płaskiego leżenia. Papier tez nie może pylić, zżółknąć lub zmieniać barwy.
Poniższe wymagania oczywiście nie dotyczą wszystkich technik drukowania. W zależności od użytej technologii niektóre z wymienionych parametrów nie muszą być uwzględnione.
Certyfikat zgodności
Producenci maszyn dysponują listą papierów , które zyskały certyfikat zgodności z maszyną. Listy są otwarte i ciągle są do nich dopisywane kolejne pozycje. Procedura akceptacji polega na tym, że producent papieru wysyła wymaganą do testów ilość papieru. Natomiast producent sprzętu dokonuje testów, których pomyślne ukończenie sprawia, że papier zostaje zaakceptowany jako materiał, którego można używać w danym urządzeniu.
Każdy producent urządzeń posiada w swojej ofercie papiery specjalnie produkowane dla danego typu urządzenia. Są to tzw. Papiery dedykowane. Równocześnie producenci wprowadzili system kwalifikacji papierów dostępnych na rynku, które nadają się do użycia w maszynach cyfrowych ich produkcji. Papiery te posiadają zatem certyfikat, który jest podzielony na dwie grupy. Zakwalifikowane papiery oraz autoryzowane papiery.
Zakwalifikowane papiery – są to papiery, w przypadku których producent maszyn gwarantuje możliwość ich zadrukowania w swoich systemach druku cyfrowego oraz innych systemach typu OEM. Gwarantowane jest bezpieczeństwo podczas ich użytkowania (nietoksyczność), stabilność procesu, określony poziom jakości wydruku.
Autoryzowane papiery – są papierami, w przypadku których producent urządzenia gwarantuje możliwość zadrukowania w swoich systemach druku cyfrowego oraz w systemach OEM, ale bez gwarancji jakości druku i stabilności.
Podsumowanie
W chwili obecnej znaczenie przemysłowe mają dwie techniki druku cyfrowego. Mianowicie technika elektrofotograficzna, których przedstawicielem jest wspominany wcześniej Indigo, oraz technika ink-jet znana pod wieloma odmianami, jak druk pigmentowy, solventowy, UV itd.
Znaczącym ograniczeniem rozwoju techniki drukowania elektrofotograficznego jest specyfika przenoszenia tonera na podłoże, które odbywa się za pomocą sił pola elektrycznego, oraz kwestia termicznego utrwalania nadruku. Te rzeczy powodują, że wymagania stawiane przed papierami są bardzo specyficzne i tym samym zawęża się zakres ich stosowania. Rozwiązaniem tego jest drukowanie elektrofotograficzne za pomocą ciekłego tonera znane choćby z maszyn HP Indigo. Ciekły toner pozytywnie wpływa też na jakość druku.
Natomiast technika druku ink-jet ma tą zaletę, że zakres nośników jest bardzo szeroki. Dzięki temu wydaje się, że ta technologia zdominuje rynek drukowania cyfrowego. Szczególnie w obszarze druku wielkoformatowego, gdzie maszyny elektrofotograficzne nie mają swoich rozwiązań.
Bibliografia: Sposoby drukowania cyfrowego – Svitlana Khadzhynova, Stefan Jakucewicz (Politechnika Łódzka)
