دستگاهی که برای چاپ نقشه های شهری مورد استفاده قرار می گیرد، در داخل خود فرآیندهایی را طی می کند که بسیار فراتر از چیزی که فکر می کنید پیچیده و تکنولوژیک است؛ حقیقت ، عملا یک معجزه است.در این مقاله می خواهیم به این پرسش جواب دهیم که در داخل یک پرینتر حرفه ای چه اتفاقی می افتد تا مطلبی روی کاغذ چاپ شود، و چه تفاوت هایی با یک پرینتر ساده خانگی دارد؟

روش های بسیار مختلفی برای ایجاد مطالب چاپی وجود دارد که چاپگر جوهر افشان ساده کنار رایانه شما تنها یکی از این روش هاست. برای شروع بدنیست نگاهی بیاندازید به این راهنمایی اولیه و پایه ای در مورد چاپ، از جمله نحوه مکانیزم های داخلی اساسی ترین انواع چاپگرها ، هم مدل های خانگی برای مصرف کننده و هم در سطح حرفه ای.

مکانیزم چاپ چگونه اتفاق می افتد؟

به منظور ایجاد  رنگ و سایه ، چاپ اغلب حاوی  نوعی مخلوط تون نوری  که توسط نقطه های کوچکی از جوهر ، شبیه به ترکیب نقاط سیاه و سفید ایجاد شده توسط تصویرگر ویرژیل فینلی (Finlay) در بالا ترسیم شده می باشند. شبیه به روشی که ویرژیل سایه روشن های های خاکستری را با نقطه های سیاه و سفید ساده ایجاد کرده، طیف رنگ سیاه و سفید نیز از جوهر سیاه اولیه، با تراکم انبوه نقاط سیاه برای ایجاد رنگ های تیره تر (در چاپ یعنی پاشش زیادتر جوهر روی کاغذ) ، و تراکم کمتر نقاط برای رنگ های روشن تر (پاشش کمتر یا عدم پاشش جوهر) به وجود می ایند. با وجود پرینترهای مدرن و با وضوح بسیار بالا و روش های نوین چاپ ، این نقاط تقریبا نامرئی اند، که همین امر تصور یک چاپ صاف و مداوم و با کیفیت را به بیننده القا می کند.

در حالی که هر رنگ از جوهر را می توان چاپ نمود، رنگ های به اصطلاح “اصلی” چاپ عبارتند از سبزآبی (Cyan)، سرخابی(Magenta) و زرد. این رنگ ها که همچنین به عنوان «رنگهای عملی» شناخته می شوند، با هم ترکیب شده تا طیفی از رنگها برای چاپ کاغذ را ایجاد کرده و برای مصارف مختلف در اختیار کاربر بگذارند. علاوه بر سبزآبی، سرخابی  و زرد، رنگ مشکی (که به عنوان رنگ کلیدی (Keyline)شناخته می شود) چهارمین رنگ اولیه متداول در جوهر چاپ است، چرا که به چاپگرها اجازه می دهد تا به چاپ رنگ مشکی بدون نیاز به مشکل مخلوط رنگ های اصلی برای حصول رنگ مشکی مانند مرکز تصویر بالا بپردازند. همچنین به عنوان یک حیطه شناخته شده، طیف رنگ جوهر CMYK (مخفف حروف رنگهای فوق)می تواند با درجه منصفانه از دقت ، عکس ها و بسیاری از انواع دیگر آثار هنری را از نو خلق کند.

در حالی که رنگ های بسیاری را می توان با استفاده از جوهر CMYK ایجاد کرد، محدودیت برای چاپ رنگی با تنها چهار انتخاب رنگ مقدماتی وجود دارد. پس هیچ پرینتر رومیزی به احتمال زیاد دقت چاپ جوهر فلورسنت را نخواهد داشت، یا در مورد تکثیر عکس از جوهر فلورسنت دقت بالایی نخواهد داشت. از آنجا که جوهر چاپ در مدل های CMYK برای ایجاد رنگهای ثانویه با هم ترکیب می شوند، لزوما نتیجه کار گرفته و بی کیفیت تر از رنگهای اصلی می باشد. بنابراین ، رنگهایی مانند رنگ فلورسنت به عنوان “خارج از حیطه” یا خارج از فضای رنگی ممکن ایجاد شده توسط روش CMYK نامیده می شوند. تصادفا ، مانیتورها و فایل های عکس هم طیف رنگی مشابه این روش دارند. در حالی که طیف رنگ ها  با توجه به تنوع رنگ های اصلی به وجود اورنده طیف،  قدری با هم متفاوتند، خواهید دید همان نوع رنگ ها در گروه “خارج از حیطه” دوباره و دوباره پیدا می شوند، زیرا همه آنها به طرق مشابه محدود می شوند.

هدف از چاپ یک چیز است، چه عمل چاپ در یک چاپخانه افست لیتوگرافی چند میلیون دلاری انجام شود یا وسیله ای به سادگی یک مهر برجسته  از سیب زمینی برای چاپ طرحی روی کاغذ استفاده شود. ایده اساسی در چاپ این است که از وسیله ای برای انتقال جوهر یا رنگدانه به جسم دیگری و طرح نقش با جوهر روی آن یا لایه ای از آن استفاده گردد. در حالت مطلوب و ایده آل، قصد  ایجاد چند نسخه پرینت را دارید، بنابراین زمانی که در راه اندازی اولیه  صرف می شود به دلیل سرعت فرآیند چاپ نسخه های متعدد جبران می گردد. هنگامی که شما ابزارهای مورد نیاز خود به منظور عمل چاپ فراهم اوردید، می توانید روی سطوح انتخابی خود ایده های خود را خلق و به مخاطب انتقال دهید، دوباره ،فرقی نمی کند چه وسیله ای برای انتقال نقش روی محیط چاپ در نظر می گیرید: یک طرح حکاکی شده روی سیب زمینی یا یک قالب پیشرفته چاپ.

در طول تاریخ چندصد ساله چاپ، مطلب فوق همیشه مدل و ایده اساسی کار بوده است، با وجود آن که با گذشت زمان وسیله چاپ کننده بسیار تکامل یافته و از اشکال ساده ای که نخستین بار گوتنبرگ استفاده کرد به انواع پیشرفته امروزی رسیده است. اجازه دهید چند دقیقه ای را صرف درک برخی از روش های مختلف چاپ کنیم…

پرینترهای جوهر افشان

در حالی که بسیاری تصور عمل پیچیده ای از چاپ در ذهن خود دارند، بسیاری از روش های قابل دوام چاپ  از روش هایی ساده تر از ایجاد یک تصویر بهره می گیرند، در واقع کاری که پرینترهای رومیزی خانگی انجام می دهند بسیار پیچیده و معجزه آساست. هر دو نوع پرینتر جوهر افشان و لیزری از روش CMYK بهره برده و به آن وسعت رنگ خاص محدود شده اند. استثنائی در این زمینه وجود دارد و آن برخی از چاپگرهای  مفصل تر  ویژه چاپ عکس هستند که پیچیدگی بیشتری برای وارد شدن به محدوده بیشتر رنگ ها از جمله رنگ های اضافی سبزآبی روشن و سرخابی روشن در خود دارند. این امر موجب افزایش تعداد رنگ ها شده و اجازه ظرافت بیشتر در چاپ ، و گسترش محدوده رنگهای روشن و تیره را می دهد. از لحاظ تئوری، پرینتر های رومیزی می توانند تعداد نامحدودی رنگ یا جوهر را در خود گنجانده، و همه رنگ های طیف رنگ را پوشش دهند، اما فروش چنین چاپگرهایی برای مصارف خانگی به احتمال زیاد دشوار خواهد بود (به دلیل قیمت بسیار بالا)، حتی اگر چاپگر بتواند جوهر فلورسنت را هم روی کاغذ چاپ کند.

به جای ایجاد یک استنسیل، تمبر ، یا ورقه، پرینترهای جوهر افشان متکی به کامپیوتر برای ردیابی موقعیت نازل های پاشنده جوهر هستند، که ذرات بسیار بسیار کوچک جوهر را در اندازه ها و تراکم های مختلف روی سطح اسپری کرده، و تون رنگ مورد نظر را روی کاغذ ایجاد می کنند. با حرکت نازل به صورت افقی روی صفحه ، غلطک های داخل چاپگر کاغذ را به طور عمودی و در تطابق با حرکت هد چاپ حرکت می دهند. نازل ها قادر به شلیک هزاران ذره جوهر همزمان با لغزش کاغذ روی هد چاپ می باشند و به طور معجزه آسایی ، کامپیوتر قادر به ردیابی کل موضوع چاپ بوده، که همه اینها سبب ایجاد محصولات چاپی بی نقص از کارهای هنری دیجیتال و یا عکس های ارسال شده به چاپگرهای چند صد دلاری متصل به رایانه از طریق یو اس بی می شود.

از آنجا که جوهر بر روی کاغذ پاشیده می شود، لزوما مایع است. این نکته سبب بروز چند نقطه ضعف می گردد: رطوبت می تواند سبب ایجاد چروکیدگی سطح کاغذ گردد، و جوهر مرطوب تمایل به پخش شدن دارد. با این حال، روش های خشک و فاقد رطوبت برای چاپگرهای رومیزی وجود دارد، مانند پرینترهای لیزری.

پرینترهای لیزری و چاپ فوری

در حالی که درک مکانیسم حاکم بر این نوع چاپگرها تا حدودی سخت تر است، پرینترهای لیزری، دستگاه هایی جذاب با فرآیندهایی هستند که قدمتشان به سال 1778 بر میگردد. اما تا اوایل قرن بیستم این تکنولوژی  با عکاسی ترکیب نشد، و حتی پس از آن زمان نیز کاملا آماده برای چاپ در هر مقیاس بزرگی نبود. پرینترهای لیزری از فرآیندی به نام زیروگرافی(Xerography) استفاده می کنند ، که از الکتریسیته ساکن و قوانین فیزیک برای ایجاد تصاویر روی کاغذ بهره می برد.

نمودار گرافیکی بالا که توسط یکی از کاربران ویکیپدیا با نام Yzmo ایجاد شده برای توضیح ایده های اولیه فرآیند زیروگرافی (یا چاپ فوری)  بسیار مفید است. اگر تا کنون به داخل یک پرینتر لیزری نگاه کرده باشید، احتمالا استوانه های مدور در داخل پرینتر توجهتان را جلب کرده است. یکی از این استوانه ها با جریان الکتریکی باردار می شود تا زمانی که یک بار الکتریسیته ساکن کلی روی سطح آن قرار بگیرد .(تصویر1) نور با مناطق باردار این استوانه واکنش نشان می دهد ، که سبب رفع بار از مناطقی از سطح استوانه که نور متمرکز بر آن تابیده می گردد، که در مورد پرینترهای لیزری این نور متمرکز لیزر است، همانطور که در تصویر(2)  دیده می شود. در این مرحله، نوعی استنسیل توسط پرتو لیزر بر روی استوانه دوار کشیده شده، و چاپگر ذراتی مانند گرد و غبار از تونر بر روی استوانه می پاشد که این ذرات باری مخالف با بارهای الکتریکی روی سطح استوانه دارند و در نتیجه همدیگر را جذب می کنند، همانطور که در تصویر (3) ملاحظه می نمایید. بارهای مخالف همدیگر را جذب کرده و به یکدیگر می چسبند، تا زمانی که بر روی بستر کاغذ با باری که ذرات تونر را به خود جلب میکند، قرار بگیرند، که نتیجه اش چاپ تصویر یا متن روی کاغذ است، همانطور که در تصویر (4.) می بینید. این هم کاربرد علم فیزیک در صنعت چاپ!

لیتوگرافی و چاپ افست

در حالی که از همان ایده های اساسی مانند انواع دیگر چاپ در این نوع چاپ نیز استفاده شده، لیتوگرافی که اغلب به عنوان ” چاپ افست” شناخته می شود (در گذشته به نام چاپ سنگی شناخته می شد)، تصاویر را با ماشین هایی که به طور همزمان کم و بیش پیچیده تر از چاپگر استاندارد کنار کامپیوترتان هستند چاپ می کنند. بخش عمده ای از چاپ مکتوب در جهان در چاپخانه های لیتوگرافی انجام می شود که سبب  چاپ روزانه  اکثر روزنامه ها ، مجلات ، کتابها ، و اکثر رسانه های چاپی تولید انبوه در جهان ما می گردند.

یکی از مزایای عمده ای از چاپ افست توانایی استفاده از رنگ هایی خارج از حیطه فرایند رنگ CMYK می باشد. هر جوهری که بتوان ساخت برای چاپ افست مناسب شناخته می شود. (اکثر جوهر ها منحصر به یک نوع از چاپ هستند). این جمله بدان معنیست که رنگ های فلورسنت ، که چاپ آن توسط پرینترهای لیزری و جوهرافشان غیر ممکن هست، در چاپ لیتوگرافی کاملا امکان پذیر میباشد. بیایید به طور خلاصه نگاهی به چگونگی روند و کار آن بیاندازیم.

مانند غلتک و روش مورد استفاده در زیروگرافی، ماشین چاپ سنگی از  صفحات پیچیده فتوگرافیک، به ازای هر رنگ یک صفحه، برای چاپ تصاویر استفاده می کند. صفحات دو سطح اساسی دارند که جوهر توسط مناطق هیدروفیل (آب دوست) دفع شده و به مناطق هیدروفوب (آب گریز) می چسبد ، و این مناطق آبگریز مناطق قابل چاپ تصویر شما را ایجاد می کنند.

تصویر بالا روشن تر تفاوت بین مناطق آبگریز و آبدوست را نشان می دهد، چرا که مناطق چاپ شده به رنگ سیاه مناطق آبگریز هستند. این یک روش چاپ سنگی قدیمی است، شبیه به یکی از آنهایی که آلیوس سِنفِلدر (Alois Senefelder)  زمانی که به سال 1796 این روش را اختراع کرد مورد استفاده قرار می داد. دستگاه های چاپ افست مدرن دیگر از قالب های سنگی استفاده نمی کنن ، بلکه با صفحات فلزی مشابه و استفاده از ویژگی های آبگریز / آبدوست عمل چاپ روی سطوح را انجام می دهند.

به دلیل این نوع  سبک چاپ «هر صفحه به ازای هر رنگ»، چاپگر می تواند رنگ های مشخصی فراتر از مجموعه CMYK داشته باشد. تا زمانی که دستگاه چاپ خاصی دارای ایستگاه هایی برای اضافه کردن صفحات متعدد به خود باشد، هر تعداد رنگ اضافی را می تواند اضافه نموده و در چاپ مورد استفاده قرار داد، که این امر چاپ برای حالاتی که به رنگهایی  خارج از حیطه رنگ معمول نیاز است میسر می سازد. با این حال ، هر چه رنگ های بیشتری اضافه شود ، مشکلات و پیچیدگی ها در چاپ تصاویر افزایش می یابد.

آنچه که در عکس نشان داده شده در بالا می بینید کاغذ به صورت رول های طولانی -که همچون فرفره در سرعت های خیلی سریع می چرخند و از این رو در تصویر بالا تار و در حرکت به نمایش در امده- با ایستگاه های مختلف ، هر کدام با تعدادی صفحه چاپ، که همه این اجزا در طول دستگاه گسترش یافته و سبب شده اند دستگاه چاپ چندین متر طول داشته باشد. در هر ایستگاه ، کاغذ تمایل به کشیده شدن از درازا دارد، و همانطور که کاغذ بین غلطک ها فشرده می شود، اغلب تصاویری چاپی با مشخصه ظاهری”خارج از محور” ایجاد می شود که در آن رنگ ها درست در جایی که برایشان در نظر گرفته شده قرار نمی گیرند.  این می تواند یکی از نقطعه ضعف های این نوع چاپ باشد و برای داشتن تصاویر چاپی بهتر باید دستگاه ها و اجزا آنها را مرتب تنظیم نمود.

پایان سخن

در حالی که امروزه بسیاری از ناشران بزرگ در حال حرکت به سمت بازار کتاب های الکترونیکی (e-book) هستند، کاملا روشن است که با افزایش چشمگیر جمعیت این کره خاکی نیاز به تولید سریع و انبوه ادامه خواهد یافت: نه تنها چاپ کتاب، بلکه همه محصولات کاغذی در تیراژ میلیونی، و به همین دلیل است که تصور مرگ یا انقراض برای صنعت چاپ فعلا کاملا بعید است. در حالی که بسیاری از روش های قدیمی و سنتی انتشار اطلاعات از پیشرفت های فن آوری های جدید رنج می برند (مانند برخی روزنامه ها)، اما بسیاری از رسانه های مکتوب نیز از فن آوری های جدید به خوبی استفاده کرده اند که باعث بهبود ظاهر و کیفیت چاپ بهتر شده است. به احتمال زیاد شاهد نوآوری های جالب و بنیادین در صنعت چاپ طی چند سال آینده خواهیم بود: محصولات پیشرفته تری نظیر چاپگرهای لیزری و جوهرافشان برای مصرف کنندگان، و ماشین های چاپ حرفه ای پیشرفته تر که قادر به کارهایی هستند که با مشین های امروزی حتی خوابش را هم نمی دیدیم.

منبع: Howto Geek