جوهر و انواع جوهرهای چاپ

جوهر و تاریخچه استفاده از آن

جوهر، سیال یا خمیری از رنگ‌های مختلف، اما معمولاً سیاه یا آبی تیره است که برای نوشتن و چاپ استفاده می‌شود. این ماده از یک رنگدانه، رنگ حل شده یا در مایعی به وسیله انتقال پخش می‌شود. جوهـرهای نوشتاری مربوط به حدود 2500 سال قبل از میلاد هستند و در مصر باستان و چین استفاده می‌شده است. آنها از لامبلاک با محلول چسب یا صمغ تشکیل شده و به صورت چوب در آمده و خشک شدند.

لامبلک نوعی کربن است. شما می‌توانید آن را مانند چیزی شبیه ذغال خیلی ریز تقسیم شده تصور کنید. از آنجا که فوق العاده رنگ دهنده است، مقدار کمی از آن یک ناحیه بزرگ را با یک رنگ سیاه شدید می‌پوشاند. قبل از استفاده، چوب‌ها را با آب مخلوط کردند. از انواع آب میوه‌های رنگی، عصاره‌ها و تعلیق مواد موجود در گیاهان، حیوانات و مواد معدنی نیز به عنوان جوهـر استفاده شده است، از جمله آلیزارین، نیل، سرخاب کولی، حلزون قرمز و قهوه استفاده می‌کردند.

برای قرن‌ها، از مخلوط نمک آهن محلول با عصاره تانن به عنوان جوهر نوشتاری استفاده می‌شد که اساس جوهـرهای سیاه و سفید مدرن است. جوهـرهای مدرن معمولاً حاوی سولفات آهن به عنوان نمک آهن با مقدار کمی اسید آلی معدنی هستند. محلول حاصل به رنگ سیاه مایل به آبی روشن است و اگر به تنهایی روی کاغذ استفاده شود، فقط کم رنگ به نظر می‌رسد. پس از ایستادن در آن تیره و نامحلول می‌شود، که به آن کیفیت دائمی می‌بخشد. برای اینکه در ابتدای نوشتن تیره و خوانا تر باشد رنگ‌ها اضافه می‌شوند.

جوهرهای رنگی مدرن و جوهرهای قابل شستشو حاوی رنگ‌های مصنوعی محلول به عنوان تنها ماده رنگ آمیزی هستند. نوشته‌ها در زیر نور شدید محو می‌شود و از پارچه های قابل شستشو شسته می‌شود اما اگر تحت چنین اثراتی قرار نگیرد، سالها طول می‌کشد تا رنگ آن از بین برود. جوهر هند پراکندگی سیاه کربن در آب است. سوسپانسیون با مواد مختلف از جمله شلاک در محلول بوراکس، صابون، ژلاتین، چسب، صمغ عربی و با سیکلودکسترین تثبیت می‌شود. این نوع جوهر عمدتا برای نقاشی استفاده می‌شود.

جوهرهای چاپ مدرن معمولاً سیالیت کمتری نسبت به جوهرهای نوشتاری دارند. ترکیب، ویسکوزیته، چگالی، فرار بودن و انتشار جوهر متغیر است.

چینی‌ها حداقل در اوایل سال 500 میلادی با جوهر چاپ از مواد گیاهی مخلوط شده با خاک‌های رنگی و دوده یا لامبلک، چاپ را تجربه کردند. هنگامی که یوهانس گوتنبرگ در سال 1440 چاپ با نوع متحرک را در آلمان اختراع کرد، جوهـرها را با مخلوط کردن لاک یا روغن دانه کتان جوشانده با لامبلک تهیه می‌کردند. برای بیش از 300 سال از چنین جوهرهایی با کمی تغییر در ترکیب آن‌ها استفاده می‌شود.

در سال 1772 اولین حق ثبت اختراع در انگلستان برای ساخت جوهـرهای رنگی صادر شد و در قرن نوزدهم عوامل خشک‌کننده شیمیایی ظاهر شدند و استفاده از انواع مختلف رنگدانه‌ها را برای جوهرهای رنگی امکان پذیر کرد.

بعداً لاک‌هایی با سختی متنوع برای ساخت جوهـر برای کاغذها و مطبوعات مختلف تولید شدند. در هنگام چاپ پرس روزنامه‌های پرسرعت، وارنیش با روغن معدنی در جوهـرها جایگزین شد. پایه روغن به سرعت وارد روزنامه می‌شود و به سرعت خشک می‌شود. از جـوهرهای پایه آب نیز به ویژه برای چاپ روی صفحه استفاده می‌شود. فقط در آغاز قرن 20 بود که جوهر سازی به یک فرآیند پیچیده شیمیایی – صنعتی تبدیل شد.

در ساخت جـوهرهای مدرن در سطح قابل چاپ، فرایند چاپ و نیازهای ویژه کار مانند رنگ، کدورت، شفافیت، درخشندگی، سبک بودن، سختی سطح، قابلیت انعطاف پذیری، ترشوندگی، خلوص و بی‌بو بودن مورد توجه قرار می‌گیرد. جوهرها برای چاپ با سرعت کم حروف -روشی که معمولاً در تولید کتاب استفاده می‌شود- از کربن سیاه، لاک سنگین و خشک کن تشکیل شده است تا زمان خشک شدن کاهش یابد. بسیاری از وسایل انتقال‌دهنده، رنگدانه‌ها و اصلاح کننده‌های دیگر ممکن است استفاده شوند.

جوهرهای چاپ فرونقش از نفتا، رزین‌ها و حلال‌های قیر ذغال تشکیل شده‌اند. روند چاپ فرونقش عمدتا در چاپ مکمل‌های روزنامه و کارتن‌ها، برچسب‌ها و لفافه‌ها به کار می رود. مواد پلاستیکی معمولاً با جوهرهای آنیلین که حاوی متیل الکل، رزین‌های مصنوعی و شلاک هستند چاپ می‌شوند.

انواع جوهرهای چاپی

اجزای جوهر چاپ

جوهـرهای چاپی شامل سه جزء هستند: وسیله انتقال‌دهنده، مواد تشکیل‌دهنده رنگ و مواد افزودنی.

عامل انتقال دهنده

عامل انتقال دهنده، مسئول انتقال مواد رنگی از چشمه جـوهر به نوع، می‌تواند یک پایه گیاهی (روغن بذر کتان، گل محمدی یا روغن چوب) باشد که با نفوذ و اکسیداسیون خشک می‌شود و در عین حال تثبیت می‌شود یا یا از یک پایه حلال حاصل از نفت سفید استفاده می‌شود که در این حالت خشک شدن با تبخیر صورت می‌گیرد.

مواد تشکیل دهنده رنگ

مواد تشکیل دهنده رنگ به اشکال مختلف وجود دارد: رنگدانه‌ها، ذرات ریز تولید شده از مواد شیمیایی هستند، به طور کلی در آب حل نمی‌شوند و فقط در حلال‌ها کمی محلول هستند. عوامل ساخته شده از مواد شیمیایی اما محلول در آب و حلال ها هستند و لاک‌هایی که با تثبیت ماده رنگ آمیزی روی آلومینیوم پودر شده بدست می‌آیند.

مواد افزودنی

مواد افزودنی مخلوط را تثبیت کرده و به جـوهر خصوصیات مطلوب بیشتری می‌بخشد. ماهیت و تناسب مواد با توجه به فرآیند چاپی که باید استفاده شود و مواد چاپی متفاوت است. در حین چاپ باید نسبت‌ها بررسی و گاهی اصلاح شوند.

انواع چاپ و جوهر های مورداستفاده

چاپ لترپرس و افست از جوهـرهای چرب استفاده می‌کنند. برای چاپ روی پرس‌های ورق دار، از جوهـرهای چرب ضخیم استفاده می‌شود که در آن‌ها عامل انتقال به طور کلی از روغن‌های گیاهی با افزودن رزین‌های طبیعی یا مصنوعی سخت در روغن‌های معدنی ساخته شده است. ماشین چاپ دوار از جوهـرهای چرب مایع استفاده می‌کنند که عامل انتقال از روغن‌های معدنی سنگین تشکیل شده است.

رنگ سیاه به طور کلی از یک رنگدانه آلی، کربن سیاه، حاصل از احتراق ناقص روغن یا گاز طبیعی بدست می‌آید. رنگدانه‌های رنگی ترکیبات غیر آلی کروم (زرد، سبز و نارنجی)، مولیبدن (نارنجی)، کادمیوم (قرمز و زرد) و آهن (آبی) هستند. جوهر برای چاپ افست بسیار بیشتر از مقدار رنگی مورد استفاده در لترپرس است، زیرا باید قبل از رسیدن به کاغذ به پتو منتقل شوند. علاوه بر این، رنگدانه‌ها باید در برابر برداشتن آب از سیستم رطوبت مقاومت کنند.

جوهرهایی با کیفیت‌های خاص مختلف هم برای لترپرس و هم برای افست وجود دارد. در جوهـرهای براق، خودرو مانند جوهـرهای معمولی همگن نیست، بلکه بر اساس رزین‌های مصنوعی محلول در یک حلال، با مواد افزودنی سرب و کبالت، ناهمگن است. این جوهـر با خشک شدن لعاب می‌زند.

جوهرهای تنظیم سریع از عامل انتقال دهنده‌ای استفاده می‌کنند که دارای یک پایه رزین محلول در یک حلال قابل خشک شدن سریع است.

جوهرهای تنظیم شده با حرارت به منظور سهولت در فرآیند اکسیداسیون و تبخیر حلال و همچنین نفوذ عناصر خاصی که مایع بیشتری به جوهـر وارد کرده‌اند، به گرما نیاز دارند. جوهرهای سرد پس از چاپ با سرد شدن سخت می‌شوند، زیرا با حرارت، مایعات نگه داشته می‌شوند تا زمانی که روی فرم تایپ استفاده شوند.

جوهرهای با رطوبت تنظیم شده از نظر رطوبت ثابت می‌شوند وقتی که مستقیماً روی کاغذ مرطوب یا در معرض اسپری آب قرار بگیرند، بعد از اینکه روی کاغذ خشک قرار گرفتند در چنین جوهرهایی که بیشتر از اروپا در ایالات متحده استفاده می‌شود، عامل انتقال یک حلال است که در آب محلول است و در اثر تماس به کاغذ نفوذ می‌کند و رنگدانه را روی سطح خود می‌گذارد.

از جوهرهای تنظیم شده بدون رطوبت برای چاپ بسته بندی مواد غذایی استفاده می‌شود.

از جمله جوهـرهای خاص دیگر جوهرهای فلزی حاوی مس پودر شده، برنز، آلومینیوم یا طلا است که با رنگدانه مخلوط شده است. جوهـرهای مغناطیسی، حاوی آهن مغناطیسی پودری مخلوط شده با رنگدانه برای «شناختن» شکل کاراکترهای چاپی هنگام عبور از وسایل الکترونیکی خواندن و جوهـرهای فلورسنت.

روتوگراور از جوهـرهای سیالی استفاده می‌کند که در آن ماده رنگ کننده، روی رزین طبیعی یا مصنوعی ثابت شده، در یک حلال سیال ادغام شده است. درست قبل از چاپ، دومین حلال بسیار فرار به آن اضافه می‌شود. در فلکسوگرافی همچنین از جوهـرهای مایع استفاده می‌شود که رنگدانه‌ها یا مواد رنگ آور آن در الکل خالص، محلول‌های الکلی یا آب حل می‌شوند.

چاپ سیلک با توجه به سطحی که قرار است روی آن بکار گیرد، از جوهرهایی با قوام بسیار متنوع استفاده می‌کند. بعضی از آنها تفاوت کمی با رنگ معمولی دارند، با این تفاوت که ترکیب آن‌ها نباید به گونه‌ای باشد که خشک شدن سریع مش صفحه را مسدود کند.