Δευτέρα, 29 Σεπτεμβρίου 2014

Στα άδυτα της Νανογραφίας


Κείμενο & Φωτογραφίες
Βασίλης Δημάκης
Περιοδικό CMYK


Το Μάιο του 2012, ο κύριος Benny Landa – εφευρέτης της ψηφιακής εκτυπωτικής μηχανής Indigo – ανακοίνωσε τη νέα του εφεύρεση η οποία αναμένεται να ανατρέψει τα δεδομένα στην τεχνολογία των εκτυπώσεων αλλά και στην οικονομία του κλάδου. Από τότε μέχρι σήμερα, πολλά είναι τα δημοσιεύματα εκείνα τα οποία κάνουν λόγω για μία επανάσταση στην εκτυπωτική βιομηχανία, όμοια με εκείνη που προκάλεσε η εφεύρεση του Γουτεμβέργιου.




Η Νανογραφία, διαφέρει από τις άλλες εκτυπωτικές μεθόδους επειδή χρησιμοποιεί ένα καινοτόμο σύστημα και μία εκτυπωτική μέθοδο στην οποία χρησιμοποιείται το μελάνι Landa NanoInk, ένα μελάνι νερού με σωματίδια χρωστικής των οποίων το μέγεθος δεν ξεπερνά τα μερικές δεκάδες νανόμετρα!
Αντίθετα με τη λιθογραφία, η Νανογραφία εκμεταλλεύεται τα πλεονεκτήματα της ψηφιακής εκτύπωσης όπως τους μικρούς χρόνους προετοιμασίας, τα μειωμένα σκάρτα, τη δυνατότητα παραγωγής μικρού τιράζ και τις εκτυπώσεις μεταβλητών δεδομένων. Την ίδια στιγμή όμως, υπόσχεται ποιότητα εκτύπωσης εφάμιλλη αυτής της Offset εκτύπωσης.
Επίσης, ενώ η μέθοδος ψεκασμού (Inkjet) εναποθέτει το μελάνι απευθείας πάνω στο υπόστρωμα (χαρτί ή άλλο υλικό), η Νανογραφία πρώτα ψεκάζει το NanoInk πάνω σε ένα ειδικό θερμαινόμενο υλικό και μόνο στη συνέχεια το μελάνι μεταφέρεται πάνω στο υπόστρωμα σε μορφή πολύ λεπτού film.

Εισαγωγή
Στον κλάδο της εκτύπωσης, το 98% του συνόλου των τυπωμένων σελίδων παράγονται με αναλογικές μεθόδους εκτύπωσης ηλικίας 500 ετών. Ένας σημαντικός λόγος για τον οποίον συμβαίνει αυτό είναι επειδή η ψηφιακή εκτύπωση εναποθέτει το μελάνι απευθείας πάνω στο χαρτί με αποτέλεσμα το υγρό μελάνι να διαπερνά την επιφάνεια του και πολλά από τα σωματίδια χρωστικής του να εισχωρούν μέσα στις ίνες του χαρτιού χωρίς να μπορούν αν απορροφούν αρκετό φως.
Επιπροσθέτως, όταν πολλαπλά χρώματα τυπώνονται το ένα πάνω στο άλλο, υπάρχει ένα όριο στην ποσότητα υγρού μελανιού που μπορεί να δεχτεί το χαρτί. Το όριο αυτό ονομάζεται είτε TIC (Total Ink Coverage) είτε TAC (Total Area Coverage). Κάθε ποσότητα μελανιού που ξεπερνά αυτό το όριο δεν μπορεί να «προσκολλήσει» στο προηγούμενο μελάνι και, κυρίως, η υγρή αυτή πλεονάζουσα ποσότητα μελάνης δεν μπορεί να στεγνώσει πάνω στο χαρτί.
Το χαρακτηριστικό αυτό ισχύει για όλες τις εκτυπωτικές μεθόδους, από την Offset μέχρι την Inkjet. Στην περίπτωση δε της Inkjet τεχνολογίας, υπάρχει τόσο πολύ νερό μέσα στο μελάνι που μοιραία το χαρτί μουσκεύει και χάνει την ομοιομορφία του. Σε αυτές τις περιπτώσεις το χαρτί πρέπει αμέσως μετά την εκτύπωση να θερμανθεί ώστε να εξατμιστεί το νερό.

Η διαφορά της Νανογραφίας
Η Νανογραφία του Landa καινοτομεί εκμεταλλευόμενη το πολύ μικρό μέγεθος των μορίων χρωστικής ώστε να απορροφήσει πολύ περισσότερο φως, και με τον τρόπο αυτό επιτρέπει στις εικόνες να αποτελούνται από εξαιρετικά μικρές κουκίδες, να είναι πολύ ομοιόμορφη η εκτύπωση και ο χρωματικός χώρος CMYK που αποδίδεται να είναι αυξημένος (υπολογίζεται πως η Νανογραφία μπορεί να αποδώσει 15% περισσότερα Pantone χρώματα σε σχέση με την Offset εκτύπωση).
Πολλά από τα πλεονεκτήματα της Νανογραφίας επιτυγχάνονται επειδή ο φορέας που «κουβαλά» τα μόρια της χρωστικής δεν απορροφάται από το υπόστρωμα και έτσι το χρώμα μπορεί να απορροφά περισσότερο φως.

Διαφορά πάχους συμβατικού μελανιού με μελάνι NanoInk

Επίσης, τα μελάνια NanoInk, όπως αναφέρθηκε και νωρίτερα, δημιουργούν ένα ομοιόμορφο στρώμα film το οποίο αφενός επιτρέπει στη μηχανή να τυπώνει με πολύ μεγάλες ταχύτητες, αφετέρου να μην υπάρχει περιορισμός στα προς εκτύπωση υλικά (μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο πορώδες χαρτιά όσο και πλαστικές συσκευασίες) χωρίς κανένα συμβιβασμό στην ποιότητα.


Τα μελάνια NanoInk
Πολλά υλικά, των οποίων το μέγεθος των σωματιδίων απ’ τα οποία αποτελούνται είναι μόλις μερικά νανόμετρα, παρουσιάζουν συγκεκριμένες ιδιότητες. Μετά από μία δεκαετία παρατήρησης και έρευνας, η ομάδα του Landa, παρατήρησε ότι οι χρωστικές των μελανιών όταν φτάνουν σε τόσο μικρά μεγέθη, καταφέρνουν να χρωματίσουν άψογα μία επιφάνεια. Βασιζόμενη πάνω σε αυτήν την ανακάλυψη, η ερευνητική ομάδα «έχτισε» τη Νανογραφία γύρω από αυτήν.
Τα μελάνια Landa NanoInk περιέχουν μικροσκοπικά σωματίδια χρωστικής με μέγεθος μερικές δεκάδες νανόμετρα. Σε σχέση με ένα καλής ποιότητας μελάνι Offset του οποίου το μέγεθος των χρωστικών είναι περίπου στα 500nm, τα μελάνια NanoInk είναι 10 φορές μικρότερα! Έχουν δε ως βάση το νερό και είναι ιδιαιτέρως φιλικά στο περιβάλλον.


Η μέθοδος εκτύπωσης
Η εκτύπωση ξεκινά με την εναπόθεση δισεκατομμυρίων μικρο-σταγονιδίων. Τα σταγονίδια αυτά, όμως, δεν ψεκάζονται απευθείας πάνω στο χαρτί, όπως συμβαίνει στην Inkjet τεχνολογία. Αντιθέτως, από τις κεφαλές εκτύπωσης ψεκάζονται σε μία επιφάνεια η οποία απέχει 1-2 mm. Κάθε κεφαλή εκτύπωσης τυπώνει ένα συγκεκριμένο χρώμα. Η μηχανές διαθέτουν συνολικά 8 κεφαλές εκτύπωσης και ως εκ τούτου μπορούν να τυπώσουν έως 8 χρώματα με ένα πέρασμα.

Σχηματική παράσταση βασικών μερών μηχανής Landa

Θετικό χαρακτηριστικό των μηχανών Landa είναι το γεγονός πως μπορούν να δεχτούν, πέρα από την τετραχρωμία CMYK, και μελάνια Pantone, μεταλλικά χρώματα, λευκό κ.λπ.
Επίσης, εάν ο χειριστής χρησιμοποιήσει το ίδιο χρώμα σε 2 διαφορετικές κεφαλές, μπορεί να διπλασιάσει την παραγωγικότητα της μηχανής.
Καθώς λοιπόν τα μικρο-σταγονίδια μελανιού πέφτουν πάνω στη θερμαινόμενη επιφάνεια, απλώνονται, και πολύ γρήγορα το νερό που περιέχουν εξατμίζεται, αφήνοντας πίσω ένα πολύ λεπτό στρώμα πολυμερικού φιλμ (πάχους περίπου 500nm).

Αναπαράσταση κίνησης μελανιού

Στη συνέχεια, το φιλμ αυτό πιέζεται πάνω στο φορέα (χαρτί ή άλλο υλικό) και χωρίς να εισχωρεί μέσα στις ίνες του χαρτιού, τα δύο αυτά υλικά γίνονται ένα σώμα.
Με τον τρόπο αυτό, το τυπωμένο πλέον υπόστρωμα δεν χρειάζεται καμία άλλη πρόσθετη επεξεργασία και μπορεί άμεσα να περάσει στο επόμενο στάδιο της επεξεργασίας –όπου αυτή υπάρχει- όπως δίπλωμα, συρραφή κ.λπ. ή να ξαναμπεί στη μηχανή για να τυπωθεί και η Β’ όψη.


Οι διαφορά στις κουκίδες
Οι κουκίδες στην Inkjet εκτύπωση δεν έχουν σαφή όρια. Το χαρακτηριστικό αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο νερό που περιέχει το μελάνι και το οποίο απορροφάται από το χαρτί, με αποτέλεσμα οι χρωστικές να «μπερδεύονται» μέσα στις ίνες του χαρτιού και να χάνουν το κυκλικό τους σχήμα. Στα μελάνια της offset τα πράγματα είναι σαφώς καλύτερα, αλλά, και εδώ, οι κουκίδες αποκτούν ένα ακανόνιστο σχήμα και τριχοειδή άκρες αν τις παρατηρήσει κανείς με ένα μικροσκόπιο.

Μεγέθυνση κουκίδας Νανογραφίας και Offset σε χαρτί χωρίς επίστρωση

Στη νανογραφία το ανεπιθύμητο αυτό φαινόμενο δεν υπάρχει, καθώς, όπως είπαμε νωρίτερα, το μελάνι δεν στεγνώνει πάνω στο χαρτί αλλά μεταφέρεται σε αυτό ήδη στεγνό και συμπαγές. Έτσι δεν «χύνεται» πάνω στο χαρτί ώστε να περάσει μέσα στις ίνες του, αλλά μένει στην επιφάνεια.

Η θέση μιας κουκίδας σε μεγέθυνση


Διευρυμένος χρωματικός χώρος
Άλλο ένα όριο καταφέρνει να «σπάσει» η μέθοδος εκτύπωσης της Νανογραφίας, αυτό του χρωματικού χώρου. Όπως φαίνεται και στην εικόνα 6, η εκτυπωτική μέθοδος διευρύνει το χρωματικό χώρο που μπορεί να αποδώσει σε σχέση με την κλασική offset εκτύπωση. Μεγαλύτερος χρωματικός χώρος συνεπάγεται εδώ και μεγαλύτερη απόδοση Pantone χρωμάτων με τη χρήση τετραχρωμίας CMYK, αλλά και περισσότερους τόνους του γκρι. Επίσης, χάρη στο συμπαγές film που παράγεται κατά την εκτύπωση, βελτιωμένη εμφανίζεται και η συνολική πυκνότητα χρώματος (density).
Χρωματικός χώρος

Τα οικονομικά πλεονεκτήματα
Βάσει μετρήσεων που έχει κάνει η εταιρεία σε σχέση με τα οικονομικά οφέλη από τη χρήση της Νανογραφίας, κατέληξε στο συμπέρασμα πως πρόκειται για μία τεχνολογία με το χαμηλότερο κόστος παραγωγής ανά σελίδα σε σχέση με όλες τις άλλες μεθόδους ψηφιακής εκτύπωσης. Το γεγονός αυτό οφείλεται σε μια σειρά παραγόντων όπως:
Το μελάνι NanoInk: Βασίζεται στο νερό, το οποίο, εκ των πραγμάτων είναι φθηνότερο μέσω από το διαλύτη ή τα μελάνια UV.
Η μικρή ποσότητα μελανιού που απαιτείται: Το φιλμ που δημιουργείται στην εκτύπωση έχει μόλις 500nm πάχος, με αποτέλεσμα οι εικόνες και τα στοιχεία της εκτύπωσης να έχουν σχεδόν το μισό πάχος σε σχέση με την offset εκτύπωση.
Κατανάλωση ενέργειας: Οι μηχανές νανογραφίας έχουν χαμηλή κατανάλωση ρεύματος και η θερμότητα που αναπτύσσουν χρησιμοποιείται για να εξατμιστεί η μικρή ποσότητα νερού που περιέχει το μελάνι και όχι για να στεγνώσουν ολόκληρα «μουσκεμένα» φύλλα χαρτιού.
Ο συνδυασμός των μελανιών με την εκτυπωτική μηχανή αποδίδει μια παραγωγικότητα της τάξεως των 13,000 φύλλων 70χ100 (DIN B1) την ώρα ή 200 μέτρων ανά λεπτό για τις αντίστοιχες κυλινδρικές μηχανές. Μια βελτίωση παραγωγικότητας της τάξεως του 100% έναντι άλλων μεθόδων ψηφιακής εκτύπωσης.

Σχετικά άρθρα

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου