تاریخچه و انواع روش‌های چاپ

همان‌قدر که امروزه خواندن مطالب اینترنتی روی صفحه کامپیوتر لذت دارد، در قرن 15 میلادی خواندن یک کتاب‌  لذت داشت و جالب به نظر می‌رسید. زیرا در آن زمان تکنولوژی چاپ تازه شروع به فعالیت کرده‌بود و اختراع دستگاه‌های چاپ پرسی جدید این امکان را مهیا می‌کرد که به‌جای این‌که طی یک فرایند طولانی و طاقت فرسا، نسخه‌های یک کتاب با دست نوشته شوند، به‌راحتی آن را در صدها و یا هزاران نسخه به چاپ  رساند. امروزه با این‌که اکثر روزنامه‌ها، مجلات، کتاب‌ها و دیگر موارد همگی دارای فرمت آنلاین هستند، هنوز هم صنعت چاپ از اهمیت خاصی برخوردار است. نگاهی به اطراف خود بیندازید؛ مسلما بسیاری موارد چاپ  شده پیدا می‌کنید؛ مثل استیکرهای روی کامپیوتر، چاپ‌های روی تی‌شرت‌ها و پوسترهای روی دیوار. پس بهتر است با طرز کار دستگاه‌های چاپ آشنا شویم.

کلمه چاپ Printing از کلمه لاتین Premere به معنای فشار دادن می‌آید؛ زیرا تمامی انواع چاپ شامل فشار دادن یک چیز روی چیز دیگری می‌شود.

اگرچه روش‌های مختلفی برای چاپ وجود دارد؛ اما معمولا این فرایند شامل تبدیل کلمات و تصاویر اصلی به یک نسخه قابل چاپ است که به این نسخه صفحه چاپ گفته می‌شود. این صفحه چاپ با جوهر پوشانده می‌شود و سپس روی کاغذ، کارت، پارچه، یا هر چیز دیگری فشار داده می‌شود تا شکل یا تصویر مورد نظر کپی شود. برخی از انواع معمول چاپ عبارتند از: دستگاه‌های فتوکپی، جوهر افشان و چاپ لیزری. که در تمامی این روش‌ها جوهر با استفاده از حرارت و الکتریسیته ساکن به کاغذ انتقال پیدا می‌کند و ما در این‌جا به توضیح آن‌ها نمی‌پردازیم. در ادامه فقط درباره روش‌های سنتی چاپ با جوهر صحبت خواهیم کرد.

فرایند چاپ یک کار فیزیکی مشکل است که معمولا با کمک یک ماشین به نام پرس چاپ انجام می‌شود. ساده‌ترین و قدیمی‌ترین نوع پرس، میز بزرگی بود که با استفاده از یک پیچ سربالا و مکانیسم اهرم کار می‌کرد و صفحه چاپ را به‌ آرامی روی کاغذ فشار می‌داد. هنوز هم گاهی برای چاپ حجم پایینی از برخی مواد از دستگاه‌های چاپ پرسی استفاده می‌شود. از طرف دیگر دستگاه‌های پرس جدید که امروزه برای چاپ کتاب‌، روزنامه و مجله‌ها به‌کار می‌رود دارای مکانیسم سیلندر هستند که با سرعت بالا می‌چرخند و در یک ساعت هزاران کپی را آماده می‌کنند.

سه شیوه متداول چاپ عبارتند از: لترپرس، گراور یا اینتاگلیو و افست. در هر سه روش جوهر از صفحه چاپ به کاغذ یا هر چیز دیگری انتقال پبدا می‌کند. اما کارکرد هر یک کمی با دیگری متفاوت است. در این‌جا به‌صورت اجمالی به مقایسه این سه روش خواهیم پرداخت و سپس هر یک را به تفصیل توضیح‌ می‌دهیم.

لتر پرس: این روش از بقیه آشناتر است. اگر تابه‌حال چاپ با سیب‌زمینی را انجام داده‌اید و یا از یک ماشین تحریر قدیمی استفاده کرده باشید، در واقع از این شیوه چاپ استفاده کرده‌اید. ایده اصلی در این نوع چاپ این است که از طرح مورد نظر خود یک مهر درست می‌کنید و آن را با جوهر می‌پوشانید. چون سطح طرح مورد نظر نسبت به بقیه صفحه‌ی پرینت بالاتر است جوهر فقط جذب آن قسمت می‌شود. سپس صفحه چاپ روی کاغذ یا هر سطح دیگری فشار داده می‌شود و نسخه چاپ شده آماده است.

گراور: شیوه گراور دقیقا برعکس چاپ لتر پرس است به این معنی که به‌جای آن‌که روی صفحه چاپ یک طرح برجسته حک شود، تصویر و طرح مورد نظر روی صفحه حکاکی می‌شود و حالت فرورفته می‌گیرد. وقتی می‌خواهید چاپ را انجام دهید، تمامی صفحه را با جوهر می‌پوشانید به‌طوری‌که جوهر تمامی قسمت‌های کنده‌کاری شده را فرا بگیرد. سپس صفحه چاپ کاملا تمیز می‌شود تا تمامی جوهر از قسمت مسطح آن پاک شود؛ اما در قسمت‌های کنده‌کاری شده باقی بماند. در نهایت صفحه با فشار زیادی روی کاغذ فشار داده می‌شود. بنابراین کاغذ به قسمت‌های دارای جوهر فشرده می‌شود و جوهر جذب آن شده و طرح روی کاغذ شکل می‌گیرد.

افست: در این روش نیز جرهر از صفحه چاپ به کاغذ منتقل می‌شود؛ اما به‌جای این‌که صفحه چاپ مستقیما روی کاغذ فشار داده شود مسیر دیگری را طی می‌کند. صفحه چاپ بر روی یک رولر نرم فشار داده می‌شود و تصویر را به آن منتقل می‌کند و سپس این رولر روی کاغذ پرس می‌شود. یعنی به‌جای چاپ مستقیم ابتدا تصویر مورد نظر از روی صفحه چاپ روی رولر افست شده و سپس به کاغذ انتقال پیدا می‌کند. در این روش صفحه چاپ دراثر فشار مداوم روی کاغذ زود فرسوده نمی‌شود و کیفیت چاپ نیز خیلی بالاتر است.

اغلب مواد و اجناس چاپ شده کم کیفیت و با حجم پایین، با استفاده از دستگاه‌های چاپ لترپرس تولید می‌شدند که همگی برگرفته از دستگاه چاپی است که گوتنبرگ در قرن 15 میلادی اختراع کرد. در نوع ساده‌تر چاپ لترپرس که با عنوان پرس مسطح معروف است، کاغذ روی یک صفحه آهنی صاف و مسطح به نام پلاتن قرار می‌گیرد که خود درون یک صفحه صاف دیگر است که دارای یک مهر از تصویر مورد نظر است. صفحه چاپ را با جوهر می‌پوشانند این کار با دست و یا با استفاده از یک قلمو یا رولر اتوماتیک انجام می‌شود و سپس کاغذ محکم روی آن پرس می‌شود و بعد برداشته می‌شود. این پروسه را چندین بار می‌توان تکرار کرد.

روش چاپ فلت‌بد پرس معمولا کندترین شیوه چاپ است؛ زیرا بلند کردن و جوهری کردن صفحه چاپ و بارگذاری و برداشتن کاغذ خیلی وقت‌گیر است. به‌همین دلیل است که در اغلب دستگاه‌های لترپرس از سیلندرهای چرخان روی یک یا هر دو فلت‌بد استفاده می‌شود. در نوع دیگری از این دستگاه که با عنوان فلت‌بد سیلندر معروف است، صفحه چاپ روی یک فلت‌بد یا سطح مسطح سوار می‌شود که به‌سمت عقب و جلو حرکت می‌کند، سیلندر روی آن حرکت کرده و آن را جوهری می‌کند و سپس کاغذ روی آن پرس شده و سپس کاغذ پرینت شده با کاغذ سفید جایگزین می‌شود. این کار باعث بالا رفتن سرعت چاپ می‌شود اما بارگذاری و برداشتن کاغذ هم‌چنان روند کار را آهسته می‌کنند.

سریع‌ترین دستگاه چاپ لترپرس با عنوان Rotary Webfed شناخته می‌شود. در این دستگاه صفحه‌های چاپ در یک سیلندر فلزی چرخان پیچیده می‌شود و این صفحه به کاغذ پرس می‌شود و کاغذ به‌صورت اتوماتیک از رول‌های بزرگی بارگذاری می‌شود. در چاپ روزنامه‌ که هر دو روی کاغذ هم‌زمان چاپ می‌شوند  و قابلیت چاپ هزاران نسخه در زمانی کوتاه امکان‌پذیر است از این روش استفاده می‌شود.

ساده‌ترین نوع چاپ گراور، چاپ Emgraving یا کنده کاری است که در آن تصویری توسط یک هنرمند روی صفحه مسی که سراسر با ماده شیمیایی مقاوم در برابر اسید پوشانده شده است، کنده‌کاری و حکاکی می‌شود. پس از تکمیل طرح، معمولا این صفحه چاپ را در اسید فرو می‌برند تا خطوط ایجاد شده روی مس عمیق‌تر شوند. اما دیگر قسمت‌های صفحه چاپ دست‌ نخورده باقی می‌ماند. سپس لایه مقاوم در برابر اسید از روی صفحه چاپ مسی شسته می‌شود و یک چاپ مسی ایجاد می‌گردد و از آن چندین کپی شکل می‌گیرد و به این کپی‌های مسی قلم‌زنی می‌گویند. این روش چاپ سنتی خیلی کار سخت و طاقت‌فرسایی است؛ بنابراین هنرمندان اقدام به این کار می‌کنند و تعداد نسخه‌های چاپ شده در این روش بسیار اندک است.

یکی از شیوه‌های مشابه که خیلی کاربردی‌تر است به نام فوتوگراور معروف است که معمولا در زمینه‌های تجاری برای حجم زیادی از چاپ‌های باکیفیت عالی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این روش به‌جای این‌که کنده‌کاری روی مس با دست انجام شود، طرح مورد نظر را به روش فوتوگرافی روی صفحه مسی انتقال می‌یابد و سپس بر روی آن کنده‌کاری می‌شود. وقتی که صفحه چاپ آماده شد، از آن برای چاپ روی دستگاه فلت‌بد پرس یا دستگاه روتاری که به ماشین چاپ روتاگراور معروف است، استفاده می‌شود. مجله‌های روغنی و بسته‌بندی‌های مقوایی را اغلب با این روش چاپ می‌کنند.

امروزه متداول‌ترین نوع چاپ روشی است که به افست لیتوگرافی معروف است و معمولا به‌طور مخفف به آن افست لیتو گفته می‌شود. روش کار آن بسیار ساده است. همان روز که دیدیم در روش افست چاپ مستقیما از روی صفحه چاپ روی کاغذ یا ماده مورد نظر انجام نمی‌شود و در عوض با استفاده از یک واسطه روی کاغذ انتقال پیدا می‌کند. اما معنی لیتوگرافی چیست؟

لیتوگرافی در لغت به معنای چاپ سنگی و حکاکی روی سنگ است و در سال 1798 توسط یک بازیگر و نمایش‌نامه‌نویس آلمانی به نام آلویس سنفلدر اختراع شد. او سنگ بزرگی را انتخاب کرد و با مداد شمعی روی آن طرحی را پیاده کرد. سپس سنگ را در آب فرو کرد و نقاطی از سنگ که طرح نداشتند خیس شد.بعد او این طرح را وارد جوهر کرد و جوهر فقط به طرح چسبید و دیگر قسمت‌های سنگ که خیس بودند، جوهری نشدند. به‌این ترتیب او دارای یک صفحه چاپ آغشته به جوهر بود که می‌توانست از آن برای چاپ استفاده کند.در شیوه لیتوگرافی نیازی به صفحه چاپ‌های قدیمی نیست.

در دستگاه‌های چاپ افست لیتوگرافی از نسخه مدرن و امروزی همان طرح استفاده می‌شود و به‌جای سنگ، یک صفحه چاپ فلزی خیلی نازک به‌کار می‌رود. ابتدا تصویر مورد نظر با شیوه فوتوگرافی روی صفحه انتقال پیدا می‌کند؛ بعد قسمت‌هایی از صفحه چاپ که طرح مورد نظر روی آن چاپ شده است با لایه‌ای از رنگ الکلی پوشانده می‌شود و به این صورت جوهر را جذب می‌کند و دیگر قسمت‌های صفحه چاپ با سمغ پوشانده می‌شوند و آب را جذب می‌کنند. این صفحه‌های فلزی دور یک سیلندر پرینت پیچیده می‌شوند و روی یک سری رولر پرس می‌شود که ابتدا این صفحات را با آب مرطوب کرده و سپس به آن‌ها جوهر می‌زند. با این روش تنها قسمت‌هایی از صفحه چاپ، که با لاک الکلی پوشانده شده است جوهر را به خود جذب می‌کنند. صفحه چاپ آغشته به جوهر به سیلندر لاستیکی نرمی به نام سیلندر بلنکت یا پتو پرس می‌شود و تصویر را به آن انتقال می‌دهد. سپس سیلندر بلنکت یا پتو روی کاغذ پرس می‌شود و چاپ نهایی انجام می‌شود. دستگاه‌های چاپ افست لیتوگرافی سریع معمولا دارای تغذیه‌کننده‌های شبکه‌ای از سیلندرهای کاغذ هستند و می‌تواننددر یک ساعت چیزی حدود 20 کیلومتر کاغذ را چاپ کنند.

از روش‌های چاپ لترپرینت، افست و گراور برای چاپ حجم زیادی از کتاب‌ها، مجلات، پوسترها، لوازم‌التحریر، و دیگر وسایل استفاده می‌شود؛ اما علاوه‌ بر این روش‌ها، شیوه‌های چاپ دیگری نیز وجود دارد که برای چاپ انواع وسایل به‌کار می‌رود. مثلا برای چاپ طرح‌ روی لباس‌ها و تی‌شرت‌ها معمولا از روشی به نام چاپ سیلک اسکرین استفاده می‌شود. در این روش ابتدا سطح مورد نظر برای چاپ مثل تی‌شرت کتانی ساده را با لایه‌ای از مش و استنسیل می‌پوشانند و سپس جوهر روی مش را با یک قلمو پاک می‌کنند. جوهر از طریق مش به پارچه نفوذ می‌کند و در آن‌جا طرح روی استنسیل، جلوی حرکت و نفوذ بیشتر جوهر را می‌گیرد. یکی دیگر از روش‌های موجود کولوتایپ یا ژلاتین فوتوگرافیک است که این روش خیلی متداول نیست. در این شیوه یک صفحه چاپ پوشانده شده با ژلاتین را با بهترین کیفیت و با روش فوتوگرافی درست می‌کنند. این روش برای چاپ جزئیات بسیار عالی است و در چاپ‌های با کیفیت عالی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اگر سریعا در پاسخ به این سوال می‌گویید یوهانس گوتنبرگ؛ باید بگویم که تقریبا حق با شماست. مطالعه مختصری درباره تاریخچه چاپ نشان می‌دهد که این آلمانی معروف تنها نیمی از مسیر را پیموده است و یکی از افرادیست که چاپ را به شکل امروزی خود درآورد. 

3000-1000 پیش از میلاد در  بابل قدیم مردم از مهرهای سنگی و رنگ کردن آن برای چاپ امضاهای‌شان استفاده می‌کردند و این اولین نمونه چاپ گراور بود.

‌30-500 میلادی در رم باستان برده‌ها با دست اقدام به کپی کردن دست‌نوشته‌ها می‌کردند.

105 میلادی چینی‌ها اولین کاغذ را با استفاده از ساقه‌های درخت ساختند.

500 میلادی چینی‌ها با استفاده از یک بلوک چوبی کنده‌کاری شده چاپ انجام دادند.

1000 میلادی بودایی‌ها نوشته‌های تریپیتاکا را با استفاده از بلوک چوبی چاپ کردند.

1040 میلادی در قرن 11 یک چاپگر چینی به نام بی‌شنگ ایده چاپ با تایپ متحرک را اختراع کرد. او تعداد زیادی بلوک خشتی کوچک، درست کرد و هر یک از آن‌ها دارای حروف یا نشانه جداگانه‌ای بود که او آن‌ها را در قاب چاپ مرتب می‌کرد و با این روش می‌توانست چیزهای زیادی را چاپ کند. متاسفانه از آن‌جا که در زبان و ادبیات چینی هزاران حرف وجود دارد، این ایده خیلی جلب توجه نکرده و زود پیشرفت نکرد؛ و چاپگران ترجیح دادند که از همان روش کنده‌کاری روی چوب استفاده کنند.

 1400-1200 تکنولوژی ساخت کاغذ از کشورهای شرقی به کشورهای غربی رسید.

 1300 چاپ با استفاده از بلوک‌ها برای اولین بار در اروپا مورد استفاده قرار گرفت.

1450 یوهانس گوتنبرگ اولین دستگاه مدرن چاپ را با استفاده از دستگاه تایپ فلزی قابل حمل ساخت. توجه کنید که او نه چاپ پرس را اختراع کرد و نه تایپ قابل حمل. ابداع وی کنار هم قرار دادن این دو به شیوه‌ای جدید بود. این ایده شدیدا مورد قبول واقع شد و در تمام دنیا مورد استفاده قرار گرفت.

1456 گوتنبرگ، انجیل معروف گوتنبرگ را چاپ کرد.

1500 از متد گوتنبرگ در هزاران پرینتر استفاده شد و میلیون‌ها کتاب با آن به چاپ رسید.

1798 آلویس سنفلدر بازیگر و نمایش‌نامه نویس آلمانی چاپ لیتوگرافی را اختراع کرد.

1800 چارلز ارل استانهوپ، نجیب‌زاده انگلیسی اولین پرس چاپ را ساخت.

1803 هنری فوردرینر و سیلی فوردرینر با استفاده از مجموعه‌ای از رولرهای خیلی بزرگی که به صورت ردیفی در کنار هم قرار داشتند، ماشین کاغذسازی جدیدی را اختراع کردند.

1814 فردریک کونیگ، خیلی پیش از همه‌گیر شدن نیروی الکتریسیته، دستگاه‌های چاپ پرسی را اختراع کرد که با نیروی بخار کار می‌کرد و سرعت کار آن بیشتر از دیگر دستگاه‌ها بود. این دستگاه نوعی پرس سیلندری فلت‌بد بود که در آن سیلندر با نیروی بخار حرکت می‌کرد.

1846 ریچارد مارچ هو، دستگاه پرس روتاری را برای چاپ روزنامه‌ها درست کرد و بعدها آن را تکمیل کرد تا بتواند چاپ را روی هر دو روی کاغذ انجام دهد و در یک ساعت 20.000 کاغذ را چاپ می‌کرد.

1863 ویلیام بلاک دستگاه چاپ  پرسی روتاری با منبع تغذیه شبکه‌ای را برای چاپ روزنامه‌ها  اختراع کرد.

1868 کریستوفر لاتام شولز ماشینی را درست کرد که برای چاپ نامه‌ها و دیگر نوشته‌های شخصی  استفاده می‌شد این ماشین تحریر دارای کیبورد  QWERTY  بود.

1880 برادران آمریکایی ماکس و لوییس لوی چاپ ترام را توسعه دادند.

1886 اوتمار مرگرنتالر دستگاه لینوتایپ را اختراع کرد. در این دستگاه به‌صورت اتوماتیک و با ریخته‌گری یک خط کامل از کتاب یا مجله، تایپ فلز داغ در صفحه چاپ انجام می‌شود. این اختراع او با نام حروف‌چینی معروف است و به‌وسیله آن می‌توان روزنامه‌ها را سریع‌تر و راحت‌تر از قبل، چاپ کرد.

1887 مخترع آمریکایی تولبرت لانستون یک سیستم حروف‌چینی دیگر به نام مونوتایپ را به‌جود آورد. در این دستگاه به‌جای چیدمان یک خط کامل از کتاب؛ هر یک از حروف و ارقام به‌صورت قطعات جداگانه در کنار یکدیگر قرار می‌گرفتند و تشکیل یک خط را می‌دادند.

1905 ایرا روبل سیستم چاپ افست را شروع کرده و بسط داد.

1938 چستر کارلسون اصول اولیه دستگاه فتوکپی را اختراع کرد. دستگاهی برای تولید دوباره و چندباره یک نوشته با استفاده از الکتریسیته ساکن. هر چند که اولین دستگاه کپی تجاری یک دهه بعد ساخته شد و به فروش رسید؛ این اختراع تا دهه 1960  و 1970  که توسط Xerox به بازار عرضه شد، چندان شناخته‌شده نبود.

1949 ماشین‌های حروف‌چینی عکسی فوتوتایپ ستینگ اختراع شدند. در این دستگاه‌ها به‌جای استفاده از "فلز داغ" برای حروف‌چینی از عکس استفاده می‌شد. اولین ماشین این‌چنینی به نام لومیتایپ توسط دو فرانسوی به نام‌های رنه هیگونت و لوییس مویرود اختراع شد و سپس توسط شرکت آمریکایی لیتومات بسط داده شد و با نام تجاری لیتومات فوتون به بازارعرضه شد.

1984 استیو جابز شرکت کامپیوتری اپل را پایه‌گذاری کرد، که با ارائه پرینتر لیزری انقلاب بزرگی در زمینه انتشارات به‌وجود آوردند.

1989 تیم برنر لی یک طرح پیشنهادی برای سیستم انتشارات آنلاین به نام شبکه گسترده جهانی نوشت. این طرح امکان انتشار و چاپ سریع مطالب و بررسی و خواندن آن‌ها را با استفاده از اینترنت در کسری از ثانیه در سراسر دنیا را فراهم ‌کرد.