Inkoustová tisková média

K výsledné kvalitě
inkoustového tisku přispívá potištěné médium přinejmenším stejnou měrou, jako
hardware tiskárny nebo použitá inkoustová sada. Již v pionýrských dobách
inkoustových tiskáren se ukázalo, že vysoké kvality tisku je možno dosáhnout
pouze na speciálně upravených papírech vybavených přijímací tiskovou vrstvou.
K výslednému dojmu z výtisku potom přispívají obě složky, tj. nosná
podložka i přijímací vrstva.

1. Nosné podložky

Ačkoli se nosné podložky většinou
přímo nepodílejí na interakci s inkoustem, jejich funkce je mnohem
důležitější než pouhý nosič inkoustového záznamu. V současné době musí
podložky mimo mechanických a optických parametrů splňovat přísné požadavky na
archivní stálost. Vzhledem k tomu, že vysoce kvalitní inkoustový tisk bývá
často porovnáván s mokrým fotografickým procesem, podívejme se nejprve,
jakými médii disponuje klasická fotografie. Barevné materiály jsou vyráběny
výhradně na inertních podložkách, do nichž nemohou nasáknout zpracovatelské
lázně:

  • RC papír (resin coated), čili papír oboustranně
    potažený vrstvičkou polyethylenu. Toto je běžná a levná podložka, známá z
    minilabových zvětšenin i z profesionálních laboratoří.
  • Neprůhledný bílý polyester (PES) má výhodu v neuvěřitelné
    pevnosti – fotku nelze roztrhnout. Výjimečný je také dokonale hladký povrch a
    zrcadlový lesk, který proslavil zejména pozitivní materiály Ilfochrome. Ale i
    barvotvorným vyvoláváním zhotovená zvětšenina získá na této podložce exkluzivní
    vzhled.
  • Průsvitný bílý polyester má stejné vlastnosti, je ale
    určen pro prosvětlovací pulty bez mléčného skla.
  • Průhledný polyester má opět stejné vlastnosti, je ale
    určen pro výrobu velkoplošných diapozitivů zvětšováním z barevných
    negativů.

Nezávisle na podložce si lze
obvykle volit z několika povrchů, mimo tradičního lesku a matu u
některých výrobců také různě označovaný polomat. Černobílé materiály se
vyrábějí na stejných podložkách jako barevné, v praxi však výrazně
převažuje RC podložka, PES podložky jsou vysoce speciální záležitostí. Navíc je
však k dispozici klasická podložka založená na

  • Barytovaném papíru (FB – fiber based). Kvalitní
    bezdřevý papír je potažen vrstvou barytu v organickém pojivu, který
    zajišťuje výborné optické vlastnosti, a na něj je polita citlivá vrstva
    s halogenidem stříbra. Při vyvolávání papíru však zpracovatelské lázně
    nasáknou do podložky a musejí být potom pracně a dlouho vypírány. Výsledný
    vzhled povrchu a jeho lesk závisí na konečném ošetření papíru podle režimu
    sušení a/nebo leštění. Mezi uměleckými fotografy se velké popularitě těší
    zejména pololesklý povrch získaný volným schnutím lesklých barytových papírů,
    který se v branži označuje jako ADFB (air dryed fiber based) a
    zrcadlově lesklý povrch získaný leštěním barytových papírů na vyhřívaném
    chromovaném plechu – FTFB (ferrotyped fiber based).

Přejdeme-li od mokrých
fotografických procesů k inkoustovému tisku, zjistíme, že nabídka podložek
je analogická. RC papír hraje dominantní roli v oblasti tzv. fotopapírů a
pro extrémní požadavky na kvalitu je k dispozici několik tiskových
materiálů na PES podložkách. Tyto podložky se v oblasti inkoustového tisku
souhrnně nazývají barrier type, protože představují bariéru pro průnik
inkoustu pod přijímací vrstvu. Pro potřeby fine-art tisků existuje
široká nabídka speciálních bezdřevých papírů nebo papírů z hadroviny (tzv.
photo-rag), které tvoří ekvivalent k populární FB podložce známé
z černobílé fotografie. Tyto podložky nemají přirozeně bariérovou funkci –
při tisku je sice barvonosná složka inkoustu zachycena především v horní přijímací
vrstvě, ale pohyblivější rozpouštědlo může proniknout hlouběji do profilu
papírového nosiče.

2. Přijímací inkoustové vrstvy

Přijímací vrstvy inkoustových
médií jsou dnes vysoce sofistikované systémy s pečlivě vyladěnými
vlastnostmi. Právě sem se soustředí úsilí výrobců o dosažení co nejvyšší
kvality a nejlepšího dojmu z výsledného tisku. Na obyčejném, neupraveném
papíru prostě není kvalitní inkoustový tisk možný.

Obr. 1: Schéma průniku pigmentového a barvivového inkoustu do neupraveného papíru
Obr. 1: Schéma průniku pigmentového a barvivového inkoustu do neupraveného papíru
Obr. 2: SEM snímek neupraveného papíru
Obr. 2: SEM snímek neupraveného papíru. Všimněte si slisovaných vláken celulózy drobných částic minerálního plnidla

Příjímací vrstvy tzv. fine-art
papírů nesených na podložkách z kvalitních nebo bezdřevých nebo
hadrovinových papírů jsou formulovány tak, aby zachovávaly přírodní matný
povrch a strukturu kvalitních papírů použitých na podložky. Vytvoření lesklého
povrchu na přírodním papíru zůstává technologickým problémem, i když první
vlaštovky se již objevují. Matné přijímací vrstvy tedy obsahují velmi málo
polymerního pojiva a vysoké procento konvenčního minerálního plniva. Tím je
zaručena kompatibilita jak s dye-, tak s pigment-based inkousty.

Obr. 3: Schéma průniku pigmentového a barvivového inkoustu do fine-art média
Obr. 3: Schéma průniku pigmentového a barvivového inkoustu do fine-art média tvořeného papírovou podložkou a konveční matnou přijímací vrstvou
Obr. 4: SEM snímek konvenční matné přijímací vrstvy
Obr. 4: SEM snímek konvenční matné přijímací vrstvy. Všimněte si hrubých částic minerálního plnidla a malého podílu polymerního pojiva.

V případě inertních podložek
nesoucích barrier-type materiály jsou na přijímací vrstvu kladeny velmi
vysoké nároky zejména kvůli schopnosti absorpce velkých množství inkoustu. Na
rozdíl od obyčejného papíru, kdy inkoust mohl být absorbován hluboko do profilu
papírového listu, v případě inertní podložky musí být veškerý inkoust
fixován pouze v samotné přijímací vrstvě, jejíž tloušťka se pohybuje od několika
do několika desítek mikrometrů.

Pro dye-based inkousty se
používají přijímací vrstvy na bázi hydrofilních polymerů, nejčastěji
polyvinylalkoholu, často doplněného o modifikované želatiny a/nebo škroby. Tyto
přijímací vrstvy se potom nazývají swellable polymer type. Při interakci
s inkoustem dojde k nabobtnání potištěného místa rozpouštědlem a
barvivo difunduje do vzniklého gelu. Posléze se rozpouštědlo odpaří a výsledkem
je selektivně probarvený xerogel.

Obr. 5: Schéma průniku pigmentového a barvivového inkoustu do vrstvy typu swellable polymer
Obr. 5: Schéma průniku pigmentového a barvivového inkoustu do vrstvy typu swellable polymer
Obr. 6: SEM snímek vrstvy typu swellable polymer
Obr. 6: SEM snímek vrstvy typu swellable polymer. Tuto vrstvu tvoří prakticky homogenní vrstva hydrofilního polymerní slitiny

Zcela zásadní vliv na kvalitu
tisku mají v tomto případě povrchové síly řídící interakce mezi kapičkami
inkoustu a potiskovanou plochou, tj. stupeň smáčení: pokud by inkoust nesmáčel
dostatečně potiskovanou plochu, kapičky by se na povrchu sbalovaly a měly by
tendenci ujíždět ve směru dopadu; naopak pokud by se kapičky příliš rozestíraly
po potiskovaném povrchu, docházelo by příliš velkému nárůstu rastrového bodu.
Proto musejí být vzájemné povrchové vlastnosti tiskového média a inkoustu
pečlivě vyladěny, a to je taky jeden z důvodů, proč výrobci nedoporučují
použití neoriginálního spotřebního materiálu.

Špatné vyladění mezifázových sil
mezi inkoustem a potiskovaným médiem se projevuje jevem nazvaným pooling,
kdy se inkoust slévá do malých loužiček zejména ve více krytých oblastech.
Řešením tohoto problému může být buďto snížení rychlosti tisku, aby inkoust měl
čas nabobtnat přijímací vrstvu a byl tak fixován do gelu, anebo zvýšení
rychlosti průniku inkoustu do vrstvy. Za tímto účelem se do přijímací vrstvy
přidávají anorganická porézní plnidla (např. různé formy oxidů křemíku a
hliníku), která zvyšují porozitu přijímací vrstvy a urychlují tak průnik
inkoustu do vrstvy.

Pokud se pokusíme média založená
na polymerní přijímací vrstvě potisknout pigmentovými inkousty, narazíme na
vážný problém: Rozpouštědlo sice nabobtná přijímací polymer, ale částice
pigmentu jsou příliš velké a nemohou difundovat do vzniklého gelu. Pigmenty se
tak hromadí na povrchu a jsou příčinou vzniku rušivých artefaktů označovaných
nejčastěji jako tzv. mottling.

Problém byl vyřešen zavedením
vysoce porézních přijímacích vrstev, označovaných jako microporous.
V hydrofilním polymeru jsou rozptýleny vysoce porézní mikrokapsule
s obrovským aktivním povrchem, jejichž póry jsou větší než rozměry
pigmentových částic. V praxi se využívalo např. zeolitů, které jsou však
nyní nahrazovány syntetickými sorbenty, které výrobci označují např. poněkud
zavádějícím termínem mikrokeramické nanočástice. „Nano“ se zde vztahuje
spíše k velikosti pórů než k velikosti vlastních částic. Hydrofilní
polymer plní již pouze funkci pojiva a zajišťuje lesklý povrch vrstvy, fixace
inkoustu potom probíhá výhradně v mikropórech sorbentu. Tento přístup se
ukázal jako velice vhodný a dobře použitelný i pro dye-based inkousty.
Dye-based inkoust proniká do takovéto vrstvy tak rychle, že pečlivé vyladění povrchových
vlastností již není nezbytně nutné a takováto tisková média jsou univerálně
použitelná s inkousty různých výrobců. Výtisky jsou navíc prakticky
okamžitě „suché“ v tom smyslu, že přijímací vrstva nelepí. Rozpouštědlo se však
z pórů může odpařovat delší dobu (několik hodin) a během této doby může
výtisk mírně změnit barvu. Molekuly barviva se v tomto případě vážou na
aktivní místa sorbentů tak pevně, že výtisky získávají vysoký stupeň
voděodolnosti.

Obr. 7: Schéma průniku pigmentového a barvivového inkoustu do vrstvy typu microporous
Obr. 7: Schéma průniku pigmentového a barvivového inkoustu do vrstvy typu microporous
Obr. 8: SEM snímek vrstvy typu microporous
Obr. 8: SEM snímek vrstvy typu microporous. Strukturu vrstvy lze velmi dobře přirovnat k sušenkám rozdrobeným do roztavené čokolády. Na snímku jsou patrné kusy syntetického sorbentu rozptýlené ve vrstvě organického pojiva

Při tisku pigmentovými inkousty
na microporous média však lze v některých případech pozorovat
nerovnoměrný lesk potištěné vrsty, tzv. bronzing. V praxi je totiž
nemožné zajistit dostatečně úzkou distribuci velikostí pigmentových částic a
velikosti póru v sorbentu, proto vždy zůstane určitý zlomek částic
pigmentu na povrchu potištěného média, kde způsobují odlišný lesk od
nepotištěných ploch. Tento problém bývá nejvíce pozorovatelný u černého
inkoustu. Řešení se našlo pomocí zavedení dvou druhů černých inkoustů – matného
a lesklého. V jednodušších modelech tiskáren musí uživatel ručně měnit
zásobníky černého inkoustu, v pokročilých modelech jsou oba druhy černého
inkoustu stále v tiskárně a volba inkoustu se provádí softwarově v ovladači
při tisku. Některé nejnovější tiskárny Epson si s tímto problémem poradily
překvapivým způsobem: inkoustová sada byla rozšířena o tzv. gloss optimizer (GlOp),
čili „zlepšovač lesku“. Jedná se bezbarvou akrylátovou disperzi, která je
selektivně nanášena na nepotištěná místa. GlOp tedy nefunguje jako lak
překrývající celý výtisk, ale je nanášen na nepotištěná místa a sjednocuje tak
celkový lesk výtisku.

Obr. 9: GlOp nanesený na nepotištěná místa sjednotí lesk výtisku
Obr. 9: GlOp nanesený na nepotištěná místa sjednotí lesk výtisku

1 komentář u „Inkoustová tisková média“

Napsat komentář