Wstęp
W cišgu ostatnich kilkunastu lat jestemy wiadkami bardzo szybkiego rozwoju informatyki. Na poczštku komputer był czym nieznanym. Był maszynš, którš można było oglšdać w dużych instytucjach naukowych, gdzie zajmował kilka pokoi i był wykorzystywany do wykonywania skomplikowanych operacji przeliczeniowych. Z czasem stał się mniejszy, szybszy i co najważniejsze Đ dostępny dla zwykłych ludzi. Jego dostępnoć połšczona z dużymi możliwociami spowodowała, iż znalazł całkiem nowe zastosowania. Zaczęto na nim tworzyć różnego rodzaju bazy danych, obrabiać grafikę oraz wykonywać najróżniejsze rzeczy, których wszystkich nie sposób wymienić. Aby te nowe możliwoci można było w pełni wykorzystywać, musiał nastšpić także rozwój różnego rodzaju akcesoriów komputerowych. Jednym z nich były drukarki.
Drukarki, poczštkowo wolne i mało wymagajšce wobec podłoży, na których drukowały, z czasem stawały się coraz szybsze i bardziej wrażliwe na właciwoci zadrukowywanego materiału. Papier offsetowy, który poczštkowo był wykorzystywany jako podłoże do drukowania, przestał w pewnym momencie spełniać wymagania, jakie stawiały mu nowoczesne drukarki. To samo spotkało tradycyjny papier kserograficzny. Rezultatem tego było stworzenie nowego podłoża drukowego w stosunku do tradycyjnego papieru kserograficznego (papieru do kopiowania, który nie nadawał się do pracy na szybkich drukarkach ani też do wstępnego zadrukowywania offsetem) przeznaczonego do wstępnego zadrukowania technikš offsetowš, a następnie dalszego drukowania w nowoczesnych drukarkach. Podłoże to zostało nazwane papierem preprint.
Celem niniejszej pracy jest zbadanie możliwoci zastosowania papierów offsetowych, kserograficznych i preprint do wstępnego zadrukowywania na maszynie offsetowej oraz możliwoć dalszego drukowania w szybkobieżnej drukarce laserowej DocuPrint 4180 firmy Xerox.
Druki personalizowane
Szybki rozwój informatyki, a razem z niš technologii drukowania cyfrowego spowodował, iż powstała całkiem nowa gama produktów poligraficznych. Sš to produkty personalizowane, czyli zadrukowywane danymi ostatecznych odbiorców.
Do druków tych można zaliczyć różnego rodzaju wysokonakładowe dokumenty, jak formularze bankowe, druki reklamy kierunkowej i inne materiały, w których końcowa obróbka polega na wydrukowaniu na druku, za pomocš szybkobieżnych drukarek laserowych, adresu odbiorcy oraz innych specyficznych informacji dotyczšcych tej osoby. Przez połšczenie w cyklu produkcyjnym możliwoci drukowania offsetowego z drukowaniem laserowym w krótkim czasie można wykonać rachunki czy też stany kont dla kilkudziesięciu tysięcy osób. Druki personalizowane sš także odpowiedziš na różnego rodzaju badania, w których stwierdzono, że klienci nie lubiš być traktowani w sposób bezosobowy. Dzięki personalizacji każdy klient jest traktowany indywidualnie.
By wykonanie wymienionych druków było możliwe, należało stworzyć odpowiedni papier o bardzo specyficznych właciwociach.
Produkcja druków personalizowanych przebiega dwuetapowo. Pierwszym etapem jest zadrukowywanie offsetowo w maszynach zwojowych lub arkuszowych. Drugi etap to drukowanie w drukarkach laserowych. W trakcie produkcji papier jest poddawany działaniu dwóch przeciwstawnych czynników, takich jak wilgoć (roztwór nawilżajšcy w czasie drukowania offsetowego) i wysoka temperatura (utrwalanie tonera w trakcie druku laserowego). Powoduje to, że papier wykorzystywany do takiej produkcji musi charakteryzować się specyficznymi właciwociami, głównie innš wilgotnociš bezwzględnš i wynikajšcymi z tego problemami zwišzanymi z deformacjš termicznš i wilgotnociowš. Właciwoci takie majš papier preprint i papier kserograficzny wyższych klas A lub A+.
Drukarki laserowe
Popularne drukarki laserowe, do pewnego czasu wykorzystywane jedynie w biurach, obecnie znalazły nowe zastosowanie. Po ich unowoczenieniu i zwiększeniu wydajnoci sš wykorzystywane w systemach druku produkcyjnego.
Drukarki te do drukowania obrazu wykorzystujš technikę elektrostatycznš. Obraz tworzony jest na podobnej zasadzie, jak w przypadku kserokopiarek. Centralnym elementem drukarek laserowych jest bęben drukujšcy. Przed przystšpieniem do drukowania powierzchnia bębna jest ładowana ujemnym ładunkiem elektrycznym. Napływajšce do drukarki materiały w postaci cyfrowej informujšce o wyglšdzie drukowanej strony sš przetwarzane przez procesor i za porednictwem precyzyjnego mechanizmu optycznego przenoszone na bęben. Za nawietlanie powierzchni bębna odpowiedzialny jest promień lasera odchylany przez wirujšce z prędkociš kilku tysięcy obrotów na minutę zwierciadło wielokštne (dostępne sš również modele, w których zamiast lasera i układu odchylajšcego stosuje się zestaw diod wiecšcych). Owietlone miejsca bębna zmieniajš swoje właciwoci elektryczne i sš ładowane dodatnio, tworzšc mozaikę miejsc aktywnych i nieaktywnych elektrostatycznie na bębnie. Przenoszone w pobliżu bębna naładowane ujemnie drobne czšstki barwnika zwanego tonerem zostajš przeniesione na naładowane dodatnio elementy bębna. Dalej czšstki tonera sš przenoszone na uprzednio naładowanš elektrostatycznie kartkę papieru, do której przylegajš. Tak uzyskany wydruk zostaje następnie utrwalony przez wtopienie tonera w powierzchnię papieru. Ostatnim etapem drukowania jest rozładowanie z ładunków elektrostatycznych papieru. Drukarki te charakteryzujš się cichš pracš, dużš szybkociš i wysokš jakociš drukowania.
Wymagania stawiane papierom w szybkobieżnych drukarkach laserowych
Papier do drukarek laserowych jest papierem bardzo specyficznym. Ze względu na fakt, że papier stosowany do szybkobieżnych drukarek laserowych jest często wstępnie zadrukowywany technikš offsetowš, musi on spełniać również wszystkie wymagania dotyczšce papierów offsetowych. Jest to jednak tylko pewna częć wymagań, którym musi sprostać. Drugš grupa wymagań wynika z technologii drukowania laserowego. Sš to właciwoci, które wpływajš na wydajnoć pracy drukarki oraz na jakoć druku.
Papiery przeznaczone do drukowania laserowego po uprzednim zadrukowaniu technikš offsetowš to najczęciej papiery kserograficzne wyższych klas, którym po przebytych pomylnie testach firma produkujšca drukarki laserowe przyznała certyfikat jakoci wiadczšcy o przydatnoci danego papieru do zadruku w drukarkach laserowych.
Papier arkuszowy stosowany w drukarkach laserowych musi przede wszystkim charakteryzować się odpowiedniš wilgotnociš. Wilgotnoć papieru kserograficznego wpływa na jedne z najważniejszych cech użytkowych tego papieru:
Ľ skłonnoć do płaskiego leżenia,
Ľ opornoć powierzchni.
W przypadku papieru do drukarek laserowych skłonnoć do płaskiego leżenia jest bardzo istotna, gdyż papier w drukarce jest prowadzony jedynie za pomocš tam i rolek prowadzšcych. Gdy papier jest wygięty, istnieje duże prawdopodobieństwo, iż przechodzšc przez drukarkę zaczepi o wewnętrzne elementy, przez co ulegnie zacięciu. Papier o zbyt dużym wygięciu może powodować trudnoci już w momencie pobierania z zasobnika. Sposobem na sprawdzenie, czy papier jest przydatny do drukowania w drukarce, jest porównanie go z odpowiedniš skalš. Sposób wykonania badania przedstawia rysunek 2.
Przykładem takiej skali jest skala opracowana przez firmę Xerox, którš prezentujemy w postaci szablonu w oryginalnej wersji językowej (rys. 3).
Na rysunku tym wyranie widać, w którš stronę jaki stopień wygięcia jest dopuszczalny.
Wielkociš, która zmienia się wraz ze zmianš wilgotnoci, jest opornoć powierzchni papieru. Opornoć powierzchni papieru kserograficznego powinna wynosić od 108 do 1011 omów na kwadrat pomiarowy o bokach 10 x 10 cm. Jest to cecha bardzo istotna, ponieważ decyduje o przyjmowaniu przez papier czšstek tonera. Często charakteryzujšc papier kserograficzny mówi się o jego przewodnoci. Wynika to z faktu, iż przewodnoć jest odwrotnociš opornoci. W przypadku, gdy papier jest zbyt suchy (tj. ma za małš wilgotnoć), przewodnoć spada, natomiast gdy wilgotnoć ronie, to ronie z niš także przewodnoć. W przypadku zbyt dużej wilgotnoci możemy się spotkać z tak dużym wzrostem przewodnoci, iż pobierany toner zacznie częciowo osadzać się również obok miejsc rysunkowych tworzšc zadymienie.
By wymienione cechy były na odpowiednim poziomie, wilgotnoć bezwzględna papieru kserograficznego powinna wynosić około 4,5% ą 0,8%. Chcšc utrzymać te wartoci, należy pamiętać o prawidłowym przechowywaniu papieru (wilgotnoć względna papieru 50% ą 2%, temperatura powietrza 23Ą ą 1ĄC). Papier przechowywany w pomieszczeniach, w których wilgotnoć względna jest mniejsza niż 30%, staje się suchy, marszczy się i jest zbyt sztywny. Papier przechowywany w wilgotnoci względnej powyżej 70% ma natomiast za małš opornoć elektrycznš.
Kolejnš cechš wymaganš od papieru kserograficznego jest odpowiednia sztywnoć. Cecha ta Đ podobnie jak skłonnoć do płaskiego leżenia papieru Đ wpływa na wydajnoć pracy drukarki, gdyż decyduje o prawidłowym pobraniu przez podajnik oraz przejciu papieru przez drukarkę. Sztywnoć wyraża odpornoć papieru na wygięcia pod wpływem sił działajšcych prostopadle do jego powierzchni. Ponieważ w szybkobieżnych drukarkach laserowych preferowany jest papier o gramaturze 80 g/m2, pożšdana jest jego odpowiednia sztywnoć. W wyniku testów stwierdzono, iż sztywnoć ta powinna być powyżej 0,13 Nm (oznaczona metodš dwupunktowš wg Lorentzena-Wettre). To wymaganie zwišzane jest z faktem, iż w drukarkach tych papier do gramatury 170 g/m2 musi mieć włókna ułożone równolegle do dłuższego boku arkusza. Sztywnoć nie może być zbyt mała, ponieważ może to grozić zaczepianiem, zawijaniem, a w konsekwencji zacinaniem się papieru w drukarce. Zbyt duża sztywnoć może wystšpić przy zadruku papierów o gramaturze powyżej 170 g/m2. Należy wtedy zadrukowywać papier, którego włókna ułożone sš równolegle do krótkiego boku arkusza, gdyż w wyniku anizotropii papier z tak ułożonymi włóknami ma mniejszš sztywnoć. Papier o zbyt dużej sztywnoci le będzie przylegał do bębna drukujšcego oraz wałków utrwalajšcych, czego rezultatem będzie wadliwy rysunek. Może także ulegać trwałym wygięciom po przejciu przez drukarkę, powodować spowolnienie pracy drukarki, a w sytuacjach ekstremalnych jej zacięcia.
Do cech papieru, które wpływajš na wydajnoć pracy szybkobieżnych drukarek laserowych oraz na ich zużycie, należy skłonnoć papieru do pylenia. Pył, który odrywa się od papieru, osadza się na częciach maszyny powodujšc jej zacinanie się i szybsze zużycie. Zbiera się także na rolkach i tamach prowadzšcych arkusz papieru, powodujšc ich lizganie się po powierzchni papieru. Papiery stosowane do drukarek laserowych powinny być ăbezpyłoweÓ lub wykazywać pylenie w stopniu minimalnym.
Kolejnš cechš wymaganš od papierów kserograficznych jest ich odpowiednia gładkoć (a w zasadzie szorstkoć).
Firma Xerox opracowała następujšce zalecenia eksploatacyjne dla papierów wykorzystywanych w procesie drukowania na drukarkach serii DocuPrint:
1. Papier niepylšcy
2. Wilgotnoć papieru nie większa niż 4,5% wilgotnoci bezwzględnej
3. Szorstkoć powierzchni 120-240 ml/min (wg Bendtsena)
4. Brak defektów (zagięte rogi, rozdarcia)
5. Dokładnoć cięcia Đ zachowanie prostokštnoci oraz równoległoci boków
6. Tolerancja wymiarów < 0,8 mm
7. Ułożenie włókien Đ równoległe do dłuższego boku papieru A4
8. Gramatura od 70 do 200 g/m2 (zalecana 80 g/m2)
Jeżeli papier spełnia wymagania ogólne, to można stosować papier kolorowy, papier poddrukowany (tj. wstępnie zadrukowany offsetem), papier dziurkowany (do skoroszytów), papier perforowany, papier samokopiujšcy.
Papier poddrukowany musi dodatkowo wytrzymywać temperaturę 220ĄC oraz cinienie 965 kPa w okresie 25 milisekund bez uszkodzenia farby drukarskiej i jej odwarstwienia.
Zalecenia w stosunku do przechowywania papieru:
1. Papier należy przechowywać w płaskich opakowaniach aż do momentu rozpoczęcia drukowania.
2. Na płaskich powierzchniach magazynowych (palety, półki).
3. W zamkniętych pomieszczeniach o temperaturze 20-24ĄC i wilgotnoci względnej 35-50%. cdn.
