روندها و فناوري‌هاي چاپ ديجيتال الکتروفتوگرافي (تونري) در سال ۲۰۲۵

گروه پژوهش

چاپ جوهرافشان با تولید بالا در حال حاضر کیفیتی هم‌رنگ افست ارائه می‌کند. چاپ آنالوگ مجهز به انواع سیستم‌های دیجیتال نیز اکنون چاپ در تیراژ کم را هدف قرار داده است، به همین خاطر برخی معتقدند این روندها ناقوس مرگ چاپ الکتروفتوگرافی (EP) یا همان تونری را به صدا درآورده است. مارک تواین طنزنویس معروف آمریکایی می‌گوید: «گزارش‌های مربوط به مرگ من تا حد زیادی اغراق‌آمیز است» و بر اساس روندها و پیشرفت‌های اخیر در عرضه فناوری EP به نظر می‌رسد گزارش‌ها مربوط مرگ EP هم تا حد زیادی اغراق‌آمیز باشد.

سابقه

چاپ الکتروفتوگرافی (EP) در سال ۱۹۳۸ توسط چسترکارلسون آمریکایی اختراع شد. پس از چندین تراکنش و عملیات تجاری شرکت زیراکس در سال ۱۹۵۹ اولین ماشین EP که از کاغذ معمولی خشک استفاده می‌کرد به بازار ارائه کرد. عرضه ماشین چاپ زیراکس مدل Docutech در دهه ۹۰ همراه با ارائه ماشین چاپ دیجیتال Eprint ساخت ایندیگو و ماشین چاپ رول دیجیتال زایکن در سال ۱۹۹۳ باعث شتاب توسعه تولید تجهیزات چاپ EP شد و باعث شد خیلی‌ها از اقلیم چاپ افست، فلکسو و گراور در طی سه دهه گذشته به سرزمین چاپ دیجیتال مهاجرت کنند. در طول سال‌ها به نظر می‌رسید روند تکاملی چاپ دیجیتال تحت‌تأثیر توسعه چاپ جوهرافشان، حتی افست سراپا دیجیتالیزه شده و فلکسو، کند شده است بااین‌حال هنوز فناوری EP شاهد نوآوری‌ها و رشد و توسعه خوبی است و این فناوری سال‌ها در کنار ما خواهد ماند، به‌ویژه با در نظر گرفتن این واقعیت که چاپ دیجیتال در کل (EP و جوهرافشان) حاشیه سود بیشتری در مقایسه با چاپ آنالوگ نصیب چاپکاران می‌کنند.

رشد

چندین دهه است که سرمایه‌گذاری در ارائه سیستم‌های جدید و نوآوری در عرصه چاپ EP ادامه داشته است. در حقیقت، ادامه توسعه رشد چاپ EP زیر سایه رقابت با چاپ جوهرافشان و چاپ آنالوگ دیجیتال سازی شده را می‌توان به عوامل متعددی نسبت داد. در وهله اول این فناوری بسیار تثبیت‌شده است و درنتیجه مشکلات و چالش‌های مربوط به مدیا و سیستم‌های تکمیلی این فناوری چاپ تا حد زیادی حل‌شده است. از سوی دیگر و احتمالاً مهم‌تر از هر چیز دیگر هزینه‌های سرمایه‌ای اولیه (Capex) ماشین های چاپ EP کمتر از فناوری‌های چاپی دیگر است، به همین خاطر ورود به این عرصه از چاپ دیجیتال آسان‌تر و با موانع کمتری رو به رو است. ولی محدودیت‌هایی هم در زمینه سرعت، عرض ورق و میزان چاپ و تیراژ دارد، گو اینکه برخی از این محدودیت‌ها در حال حاضر با استفاده از ورق‌هایی با عرض و طول بیشتر و بهینه سازی موتورهای چاپ ماشین‌ها از میان برداشته‌شده است.

در آینده انتظار می‌رود EP رشد سالانه معادل ۹/۱ درصد بین سال ۲۰۲۵ و ۲۰۳۵ داشته باشد، درنتیجه طی یک دهه تقریباً ۲۱ درصد رشد خواهد داشت. درحالی‌که این ارقام حاکی از رشد کند و به بلوغ رسیده این فناوری است، بازار جهانی EP تا سال ۲۰۲۴ به ۲۴/۱۱ میلیارد دلار خواهد رسد. تأثیر توسعه و رشد چاپ جوهرافشان بر رشد EP به نوع هر کاربرد بستگی دارد، به‌گونه‌ای که کاربردهایی چون پست مستقیم (بروشورها و اقلام چاپی تبلیغات پستی) و اسناد تراکنشی بیشتر با استفاده از سیستم EP چاپ و تولید می‌شوند.

امروزه نیروی محرکه رشد و توسعه چاپ EP اساساً این بخش‌های صنعتی هستند:

• چاپ اداری و شرکتی، ازجمله اسناد حسابداری و تراکنشی، ارتباطات تجاری، دفترچه‌ها و بروشورهای راهنما و گزارش‌های مالی در دفاتر شرکت‌ها، بانک‌ها، شرکت‌های بیمه و اسناد دولتی عمدتاً توسط سیستم EP چاپ می‌شود، زیرا عملیات چاپ به‌سرعت، با اطمینان خاطر انجام می‌شود و برای اسناد رنگی و سیاه‌وسفید مقرون‌به‌صرفه است
• دفاتر فنی، جایی که از تکنولوژی EP تا حد زیادی برای چاپ بروشور، کاتالوگ، بوک مارک، بنر، دفترچه‌های راهنمای ماشین‌آلات و دیگر کارهای چاپی باکیفیت که در آن وضوح کار چاپی و دوام آن اهمیت فراوانی دارد استفاده می‌شود.
• EP هرچه بیشتر برای بسته‌بندی تولیدات، ازجمله لیبل، جعبه به‌ویژه هنگامی‌که بسته‌بندی، لیبل باید ازلحاظ قانونی و مقررات زیست‌محیطی به‌درستی چاپ و تولیدشده باشند، درعین‌حال بادوام بوده و به‌سرعت چاپ شوند مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• چاپ مقرون‌به‌صرفه کتاب‌های درسی، فرم‌های اداری و اسناد قانونی و پزشکی

فناوری و نوآوری

همه ماشین‌آلات چاپ EP مثل هم نیستند. تفاوت‌های اندکی بین بیشتر ماشین‌های چاپ  EPدر بازار وجود دارد. در ماشین‌آلات سطح بالا در حقیقت تنها دو نوع ماشین چاپ EP وجود دارد، البته بدون در نظر گرفتن ماشین‌های تصعیدی (dye sublimatiom). یکی از ماشین‌ها تونری مایع است که عمدتاً توسط شرکت HP Indigo ساخته می‌شوند و دیگر تونر خشک است که توسط بیشتر سازندگان ماشین‌های چاپ تونری مورداستفاده قرار می‌گیرد. یک وجه تمایز عمده دیگر، ورقی و رول بودن ماشین است. ماشین‌های چاپ رول میزان تولید بیشتری دارد ولی درعین‌حال ازلحاظ کاربرد محدودیت بیشتری هم دارند.

امروزه با نگاه به فناوری EP، در واقعیت ماشین های HP Indigo، در یک کفه ترازو قرار دارد و بقیه ماشین‌ها در کفه دیگر ترازو. البته این حرف به معنی ناچیز شمردن ماشین‌آلات دیگر نیست، ولی با در نظر گرفتن گستره کاربرد ونفوذ جهانی ماشین‌آلات چاپ HP Indigo، می‌توان ادعا کرد آن‌ها یک سر و گردن از دیگران بالاترند و در سطح و کلاس ویژه خودشان هستند.

ماشین‌آلات ایندیگو که بنی لاندا برای اولین بار آن‌ها در سال ۱۹۹۳ به بازار ارائه کرد، بخش عمده‌ای از صنعت چاپ دیجیتال با میزان تولید بالا را به خود اختصاص داده‌اند. در سال ۲۰۰۱ تولید و فروش این ماشین‌ها به شرکت HP سپرده شد. بر اساس آمار و ارقام IDC بیش از ۱۰۳۰۰ ماشین چاپ ایندیگو طی بیست سال گذشته در سراسر جهان نصب و راه‌اندازی شده که ۲۰۰۰ عدد آن‌ها ماشین چاپ بسته‌بندی و لیبل هستند.

درحال‌حاضر ۷۵۰۰ ماشین چاپ دیجیتال  HPدر ۴۵۰۰ چاپخانه در ۱۲۰ کشور جهان کار چاپی تولید می‌کنند. این ماشین شامل ماشین ورقی سایز دو ورقی مدل HP Indigo 1000 Digital Press و HP Indigo 2000 که ماشین رول است و همچنین ماشین ورقی
HP Indigo 3000 Digital Press که ویژه چاپ بسته‌بندی است، می‌شود. درمجموع بیش از ۳۰۰ یونیت از ماشین‌های سایز دو ورقی نصب‌شده‌اند. بر اساس آمار IDC ماشین‌های HP Indigo بیش از ۵۱ درصد از بازار ماشین‌های چاپ دیجیتال را به خود اختصاص داده‌اند که شامل ۴۵۰۰ ماشین می‌شوند. دلیل این استقبال گسترده کاربرد این ماشین برای چاپ تجاری و بسته‌بندی است. به‌عنوان‌مثال در حوزه لیبل بیش از ۲۵۰۰ ماشین ایندیگو کار چاپ می‌کنند که حدود ۵۰ درصد از کل بازار چاپ دیجیتال لیبل است. مدل‌های جدید 6K و V12 شرکت HP اکنون به‌سرعت جای پای خود در این بخش از بازار چاپ محکم می‌کند. امروزه در عرصه چاپ انعطاف‌پذیر دیجیتال،  HP تنها راه‌حل کاربردی را عرضه کرده است و تاکنون ۴۰۰ ماشین HP Indigo برای چاپ دیجیتال انعطاف‌پذیر مورد بهره‌گیری قرارگرفته‌اند.

سرعت

درحالی‌که بیشتر سازندگان ماشین‌آلات چاپ EP ماشین‌آلات جوهرافشان نیز می‌سازند، همه آن‌ها میزان تولید تجهیزات EP خود را از طریق افزایش سرعت این ماشین‌ها و هوشمندتر کردن سیستم‌های عامل آن‌ها بیشتر کرده‌اند. چنین کاری درنتیجه نیاز به ماشین‌آلات EP به‌عنوان بخش جدایی‌ناپذیر فناوری‌های چاپ دیجیتال انجام‌شده است. به‌تازگی ما شاهد ارائه ماشین‌آلات EP جدیدی بودیم که کارایی آن‌ها تا حد زیادی افزایش پیداکرده است، که خود ثابت می‌کند که ماشین چاپ EP برای مدت‌زمان زیادی کارایی خود را حفظ خواهند کرد. سرعت ماشین‌آلات جدید سری ۵ ایندیگو در مقایسه با سری ۴، دود ۳۰ درصد افزایش پیداکرده است. معماری سری ۶ جدید این‌لاین در مقایسه با معماری‌های معمول پیشرفت فراوانی کرده است.، سرعت ماشین V12 شرکت HP اکنون به ۱۲۰ متر در دقیقه رسیده است. این ماشین اکنون ۱۲ ایستگاه مرکب دارد درحالی‌که

سرعت ماشین‌های جوهرافشان ۱۵۰ متر در دقیقه است درعین‌حال ماشین جوهرافشان RotaJet ساخت شرکت کونیگ‌اندبائر سرعتی معادل ۳۰۰ متر در دقیقه دارد. با در نظر گرفتن این موارد می‌توان گفت که ماشین‌های EP به‌خوبی می‌توانند جایگزین ماشین‌های جوهرافشان در بسیاری از موارد شوند.

ماشین رول زایکن مدل SX3000 در مقایسه با مدل‌های قبلی افزایشی سرعتی معادل ۳۰ درصد دارد، که به لطف طراحی پلات فورم جدید ماشین محقق شده است. پلات فورم Sirius که شامل تغییرات سخت‌افزاری، بهبود سیستم تغذیه سطح چاپ پذیر، برج‌های چاپ، فیوزینگ و سیم سردکننده می‌شود امکان افزایش سرعت را تا ۳۰ متر در دقیقه که معادل ۴۰۴ ورق A4 در دقیقه است فراهم آورده است. برای چاپ رول لیبل شرکت کونیکا مینولتا ماشین AccurioLabel 400 را که سریع‌ترین ماشین EP دیجیتال این شرکت است به بازار عرضه کرده است. سرعت این ماشین  معادل  ۴۰ متر در دقیقه است.

زمان زیادی نمی‌گذرد که بیشترین سرعت ماشین‌های ورقی تمام‌رنگی تونری حداکثر ۸۰ یا ۱۰۰ چاپ در دقیقه بود، البته چاپ به‌صورت یکرو. برای چاپ دو رو این رقم به نصف کاهش پیدا می‌کرد. امروزه ماشین‌های EP بسیار کارآمدتر شده‌اند. به‌عنوان‌مثال ماشین کانن مدل Varioprint 1350 می‌تواند ۱۳۵ چاپ در دقیقه تحویل دهد. سرعت ماشین کونیکا مینولتا مدل Accurio Press C14000 (e) به ۱۴۰ چاپ در دقیقه می‌رسد. این ماشین ۴۰ درصد سریع‌تر از دیگر مدل‌های کونیکا مینولتا چاپ می‌کند. ماشین ریکو مدل Pro C9500 که توسط شرکت هایدلبرگ با نام VersaFire EP به فروش می‌رسد سرعتی معادل ۱۳۵ چاپ در دقیقه دارد. سریع‌ترین ماشین EP شرکت زیراکس در حال حاضر Iridesse است، که سرعتی معادل ۱۲۰ چاپ در دقیقه دارد. زیراکس هنوز خدمات برای ماشین IGEN 51750 خود که سرعتی معادل ۱۵۰چاپ در دقیقه دارد ارائه می‌دهد. البته این ماشین دیگر تولید نمی‌شود.

فراتر از سرعت

کارایی کلی یک ماشین یا OEE تنها توسط سرعت آن ارزیابی نمی‌شود. سرعت به هیچ دردی نمی‌خورد اگر زمان تنظیم و آماده‌سازی ماشین زیاد باشد و یا اینکه مجبور باشید برای تنظیم رنگ و رجیستر ماشین را متوقف کنید. درحالی‌که نوآوری‌های منحصربه‌فردی در این ماشین‌ها انجام شده. چندین حوزه کلیدی وجود دارد که مزایای طراحی این ماشین‌ها را به خوبی به نمایش می‌گذارد.

چه شما یک کاغذ نازک و یا یک مقوای ضخیم، پاکت حتی آهنربا ، هرکدام با ویژگی‌های خاص خودش را، وارد ماشین کنید، فرایند تعذیه و تصویرسازی تحت تأثیر قرار می‌گیرد. اگر دورو هم‌زمان چاپ شود مشکلاتی به‌ویژه برای کاغذهایی با طول و عرض زیاد رخ خواهد داد.

سیستم تعذیه انحصاری کانن به نام POD ÷به‌گونه‌ای طراحی‌شده تا فرایند تعذیه با اطمینان خاطر و ثبات بیشتر برای انواع مدیا انجام شود. استفاده از جریان هوا برای تعذیه باعث می‌شود تا حرکت و نقل‌وانتقال، برگ به برگ به‌خوبی انجام شود، سپس ورق توسط یک تسمه مکنده برداشته‌شده، رجیستر ‌شده و سپس وارد ماشین می‌شود. برای انجام عملیات تعذیه بدون وقفه با این سیستم جدید اگر دو کاغذ هم‌زمان برداشته شود سیستم بلافاصله آن را به یک سینی ویژه منتقل می‌کند و هیچ‌گونه وقفه‌ای در کار چاپ رخ نخواهد داد و اپراتور نیازی ندارد وارد عمل شود. ماشین AccurioPress C14000 ساخت شرکت کونیکا مینولتا از یک سیستم انحصاری به نام IQ-501 که به‌طور خودکار تنظیمات رجیستر را قبل از چاپ انجام می‌دهد استفاده می‌کند. این سیستم تصویر را از هر دو طرف ورق تنظیم می‌کند به‌گونه‌ای که نیازی به دخالت اپراتور نباشد. ریکو نیز یک یونیت جدید انتقال کاغذ طراحی ‌کرد تا عملیات رجیستر به‌صورت کاملاً اتوماتیک انجام شود و دقت چاپ افزایش پیدا کند.

ارائه رنگ‌های دقیق و تکرارپذیر در طول چاپ کاری اجتناب‌ناپذیر است. امروز دقت در چاپ و تنظیم رنگ توسط بیشتر ماشین‌های چاپ EP با استفاده از یک اسپکتروفتومتر این لاین انجام می‌شود بیشتر ماشین‌آلات چاپ سازندگان عمده و حتی ماشین‌های چاپ با تولید متوسط دارای سیستم‌های تنظیم هستند که به‌صورت توکار نصب‌شده‌اند. ماشین Ricoh C9500 دارای یک یونیت به نام Auto Color Diagnosis Unit است که به‌طور خودکار رنگ را رجیستر کرده، کیفیت آن را کنترل می‌کند و نوسانات رنگ را زیر نظر می‌گیرد و می‌تواند به‌طور خودکار تنظیمات را برای چاپ مجدد یک کار بار دیگر وارد سیستم کرده و انحرافات رنگ را اصلاح کند. ماشین Ricoh C9500 به حسگرهای این لاین و سیستم Auto Color Diagnosis Unit مجهز است. این سیستم‌ها پیوسته‌کار چاپ‌شده را مونیتور می‌کند. تصاویر را در طول عملیات چاپ اسکن می‌کند و به‌طور خودکار مقادیر رنگ را اگر دچار انحراف شده باشند تنظیم می‌کند تا نیازی به دخالت اپراتور نباشد.

ماشین کانن مدل ImagePress این کار را با استفاده از مجموعه‌ای از فناوری‌های کاملاً خودکار انجام می‌دهد. ماشین Image Press V1000 به‌صورت کاملاً خود ۲۰ لکه (Patches) رنگی (دنسیته‌های ۲۰ درصد، ۴۰ درصد، ۶۰ درصد، ۸۰ درصد و ۱۰۰ درصد رنگ‌های اصلی) را هر دقیقه (۱۲۰ صفحه) با استفاده از یک دنسیتومتر توکار اندازه‌گیری می‌کند، درعین‌حال ماشین ImagePress V1000 این اندازه‌گیری را بین هر دو تصویر انجام می‌دهد. اگر مقادیر خارج از تلرانس باشد، ماشین چاپ به‌طور خودکار رنگ را در لحظه تنظیم می‌کند. دستگاه می‌تواند عملیات کالیبراسیون مدیا را تنها انجام داده، برای هر مدیا پروفایل ویژه ساخته و بر اساس استاندارد G7 مدیا را کالیبره کند و حتی می‌تواند کالیبراسیون بر اساس استانداردهای دیگر انجام دهد.

یونیت IQM ریکو دارای سه سطح شناسایی است که می‌تواند به‌طور خودکار داده‌های پردازش‌شده توسط ریب را با ورق چاپ‌شده که از پیش اسکن کرده مقایسه کند و اگر مشکلی وجود داشته باشد برطرف کند. شما حتی می‌توانید سطح براقیت (گلاسه) برای مدیا و مشخصات موردنیاز آرت ورک را تنظیم کرده و رنگ را به‌صورت کاملاً اتوماتیک رجیستر کنید. ماشین AccurioPress C14000 FQ-501 ساختمان کونیکا مینولتا سیستمی‌ دارد که موتور چاپ را به‌طور خودکار تنظیم می‌کند، یعنی اینکه ماشین خودش را تنظیم می‌کند و از این طریق از اتلاف وقت جلوگیری کرده و دقت چاپ افزایش پیدا می‌کند. از سوی دیگر این سیستم عملیات کنترل رنگ را با اندازه‌گیری مداوم و اصلاح رنگ به‌صورت تمام‌خودکار انجام می‌دهد. این کار باعث انسجام و ثبات در رنگ‌های چاپ شده حتی در تیراژهای بالا می‌شود. این سیستم کنترل دنسیته رنگ را به‌طور خودکار انجام می‌دهد و می‌توان آن را به‌گونه‌ای پیکربندی کرد که جابجایی رنگ و خطوط ناخواسته را در طول انجام یک کار چاپی تشخیص دهد.

گاموت رنگ گسترده

امروزه صنعت چاپ به ارزش نقش خود به‌عنوان یک روش ارتباطی باارزش افزوده پی برده و جلوه‌ها و تزئینات چاپی نیز اکنون به‌طور گسترده با استفاده از ابزارهای دیجیتال چاپ می‌شوند. درنتیجه سازندگان ماشین‌آلات EP این قابلیت‌ها را در طراحی ماشین‌آلات خود لحاظ می‌کنند. ماشین زیراکس شش رنگ مدل Iridesse اولین ماشین دیجیتالی بود که از تونر CMYK EA-ECO دوستدار محیط‌زیست همراه با فرایند ظهور ویژه VCSEL همراه با دو یونیت اضافی دیگر برای جلوه‌های ویژه استفاده کرد. در این ماشین که توسط فوجی فیلم ساخته می‌شود و فوجی فیلم آن را با نام Revoria Press PC1120 ارائه می‌کند از تونرهای خشک استفاده می‌شود. ترتیب رنگ‌ها را می‌توان در ماشین انتخاب کرد. از دو یونیت اضافی می‌توان با استفاده از تونرهای ویژه که شامل نقره‌ای متالیک، صورتی، طلایی، نقره‌ای، سفید و شفاف می‌شود برای چاپ جلوه‌های ویژه استفاده کرد. تونر شفاف (Clear) در آخرین یونیت چاپ به کار می‌رود.

جمع‌بندی

صنعت فناوری چاپ بسیار پویا است. دیجیتال‌سازی ماشین‌آلات چاپ افست و اتوماسیون تمام و کمال باعث شده تا افست بتواند با چاپ دیجیتال برای چاپ در تیراژهای کم رقابت کند. فناوری ماشین‌آلات چاپ جوهرافشان ازلحاظ کیفیت و میزان تولید در حال پیشرفت است و نوآوری‌های فراوانی در این عرصه در آینده ارائه خواهد شد. بااین‌حال ماشین‌های چاپ EP نیز به سهم خود در حال عبور از یک دوره نوآوری است و به‌عنوان یک فرایند چاپ قابل‌اعتماد حالا حالاها با ما خواهند بود.