Zpravodaj 2/2006: Tisková technika na elektrofotografickém principu

Jelikož jsem se pustil do publikování o tiskových technikách použitých pro tisk poštovních známek, nelze vynechat tuto, pro známkovou tvorbu (dá-li se to tak nazvat), nejmladší tiskovou techniku.

Tisková technika na elektrofotografickém principu




V roce 2003 byly poprvé vydány výplatní známky s kuponem pro privátní přítisky. Tento produkt se tak vedle „přítiskové“ dopisnice stává další možností, jak zviditelnit svoji firmu, společnost, osobu či vyrobit upomínkový předmět pro své blízké. Vzhledem k tomu, že emisní plány poštovních známek jsou omezené co do námětu i počtu kusů, stává se tato varianta známky (sousedního kuponu) další neomezenou emisní záležitostí, která je v plné režii zákazníka. Přítisky na kuponech mají sice svá pravidla, ale pokud dodržíte platné zákony, jsou možnosti zadavatele námětu opravdu neomezené.

První známkou této kategorie u nás byla známka s námětem „Růže nad Prahou“ 6,40 Kč od Karla Zemana. K datu vydání byl použit na místě kuponů text „kupon pro Vás“ a doplněn ornamentem. Takovýto PL o devíti známkách (na obrázku je jen část PL) a 12 kuponech obdržel každý, kdo odebírá novinky poštovních známek. Tento nový projekt byl odborem Postfila OZ DOS poprvé představen veřejnosti 24. 4. 2003 na filatelistické výstavě OSTROPA 2003 v Jihlavě. Zde si návštěvníci výstavy mohli nechat pořídit svoji fotografii a ihned ji nechat vytisknout na kuponech. Za tímto účelem vlastní dnes již samostatné Oddělení známek s kuponem pro přítisky Postfily přenosné počítačové centrum s laserovou barevnou tiskárnou Xerox Phaser 6200, na které se tisk provádí. Právě tuto tiskovou techniku vám chci dnes blíže představit. Vlastní tisk PL byl svěřen společnosti VSP a není dnes předmětem tohoto článku. Na úvod jen poznamenám, že zakázky do 200 ks PL zabezpečuje již zmíněné oddělení Postfily formou přítisku na nepotištěné kupony, a to barevným laserovým tiskem. V případě, že zakázka je objemnější, je provedena ofsetem přímo ve VSP.


Takový tisk byl v souvislosti s výstavou Ostropa proveden na PL číslovaných V0000000001 – 3 s náměty erbu města Jihlava, erbu Kraje Vysočina a medailonkem k 80. výročí založení KF v Jihlavě. Jedněmi z posledních TL vyrobených ve VSP byly PL s novým motivem „Brána s pávem“ u příležitosti konání Evropské filatelistické výstavy BRNO 2005. Mají pořadová čísla V0000000081 – 4 a jsou na nich motivy mající vztah k Bitvě tří císařů, která se uskutečnila před 200 lety na Moravě. Jakmile se sběratelům dostane do ruky PL s pořadovým číslem začínajícím písmenem „V“, znamená to, že šlo o tisk ofsetem ve VSP a o tomto tisku přinesu samostatný článek. Dnes mi jde o PL, které jsou označeny pořadovými čísly začínající písmenem „P“, což značí Postfila. Tyto PL byly dodatečně opatřeny laserovým přítiskem buďto na „základně“ v budově pošty na Ortenově náměstí v Praze Holešovicích, nebo v přenosném „studiu“ na některých z organizovaných akcích (Sběratel, výstavy, veletrhy,…) Postfilou. V samotném úvodu se tedy nejprve pokusím vysvětlit princip elektrofotografického tisku a laserové tiskárny.

Princip elektrofotografického tisku, využívaného v laserových tiskárnách je následující:
Základním prvkem tiskové jednotky je tiskový válec, vyrobený z elektricky vodivého materiálu (slitina hliníku). Na povrchu válce je nanesena vrstva polovodivého materiálu např. na bázi selenu. Polovodivá vrstva se ve tmě chová jako izolant. Je-li však osvětlena dostatečně silným zdrojem světla, stane se elektricky vodivou.

Postup tisku je zjednodušeně znázorněn na Obr. 1. (Tiskový válec je zde nahrazen rovinnou deskou.)

1. Polovodivá vrstva nanesená na povrchu tiskového válce je koronově nabita kladným nábojem na potenciál několika kV. Protože je tiskový válec ve tmě, chová se polovodivá vrstva jako izolant. (Obr. 1 a)


2. Nabitá polovodivá vrstva se exponuje laserovým paprskem nebo řadou diod LED. Paprsek je rozmítán a modulován tak, aby na povrchu válce vykreslil rastrovým způsobembudoucí tištěný obraz. V místě expozice se polovodivá vrstva stane vodivou a její náboj je odveden. (Obr. 1 b)


3. Obraz, vytvořený nábojem v polovodivé vrstvě je „vyvolán“ kladně nabitým práškovým barvivem (tonerem). V místech, kde nebyla polovodivá vrstva exponována, je dosud kladný náboj, který brání přichycení souhlasně nabitého barviva. Na válci se tak vytvoří vidi-telný obraz z práškového barviva, zachyceného na dříve exponovaných místech (Obr. 1 c) ).


4. Obraz je přenesen na papír. Přenosu napomáhá záporně nabitá plocha (resp. válec), přiložená k zadní straně papíru (Obr. 1 d) ).


5. Obraz vytvořený práškovým barvivem je „ustálen“ horkým přítlačným válcem nebo ohřevem IR zářením. Tisková jednotka laserové tiskárny

V laserové tiskárně se výše popsané kroky provádí během jedné otáčky tiskového válce, jak je schematicky naznačeno na Obr. 2.


Vlastní tisková jednotka laserové tiskárny je další technicky složitější zařízení. Jako zdroj záření slouží polovodičový přímo modulovaný laser. Laserový paprsek je rozmítán rotujícím zrcadlem a současně modulován tak, že při každém přeběhu exponuje na tiskovém válci jednu rastrovou řádku budoucího obrazu. Kompenzační optika, zařazená mezi rotující zrcadlo a tiskový válec upravuje geometrii stopy paprsku tak, aby rychlost jeho přeběhu po celé aktivní dráze na tiskovém válci byla konstantní. Některé typy tiskáren nepoužívají polovodičový laser, nýbrž plynový laser doplněný akusticko-optickým modulátorem (piezoelektrický člen vytváří v modulátoru akustické vlny, které se chovají jako optická mřížka). Nepovažuji za důležité k tomuto textu zveřejňovat obrázek, věřím, že základní princip přenosu tonerového prášku na papír jste pochopili. Kupony určené pro přítisky motivů jednotlivých zákazníků jsou potišťovány barevně, bude vhodné tedy sdělit, že i barevný laserový tisk se skládá ze čtyř základních barev CMYKu jako tisk ofsetový. Znamená to, že barevné laserové tiskárny obsahují čtyři kazety s barevným tonerem, který je přenášen na papír podle sejmuté předlohy počítačovým skenerem nebo rovnou z digitálního fotoaparátu.

Barevné laserové tiskárny

Barevné laserové tiskárny pracují na principu subtraktivního míchání barev. Tiskárna proto musí mít čtyři tiskové jednotky (pro základní složky Cyan, Magenta, Yellow a doplňující složku BlacK). Vzájemné uspořádání tiskových jednotek se u různých typů barevných laserových tiskáren liší. Někdy se k přenosu barviva na papír používá kromě válce i přenosový pás, na který se postupně přenáší obrazy z tiskových válců jednotlivých tiskových jednotek.


Toto je jedno z možných schémat barevné laserové tiskárny. Namísto zdroje světla (digitální LED hlava) může být nainstalovaný optický nebo plynový laser.

Elektronika laserové tiskárny

Z popisu funkce laserové tiskárny je zřejmé, že výsledný obraz je tvořen z jednotlivých černých resp. barevných bodů. Černobílé tiskárny střední kvality mají rozlišení alespoň 600*600 DPI (bodů na palec). Na běžné stránce A4 je tak přibližně 34 000 000 bodů. Tiskne-li tiskárna přibližně 10 stran za minutu, vychází frekvence tisku 5.6 miliónu bodů za sekundu. Touto rychlostí musí být modulován paprsek laseru. Protože proces tisku jedné stránky nelze přerušit, musí být celý obraz předem připraven ve vyrovnávací paměti tiskárny. Přenos bitové mapy celé stránky přímo z počítače by vyžadoval přenášet pro každou stránku více než 4 MB dat. Častěji je proto do tiskárny přenášen vektorový popis obrazu (pokud to jeho povaha dovoluje). Tiskárna je vybavena rastrovací jednotkou, která převádí vektorový popis na bitovou mapu stránky. Pro zajištění dostatečně rychlého tisku musí být rastrovací jednotka vybavena velmi výkonným procesorem, spolupracujícím s dalšími specializovanými obvody pro řízení samotného tisku. Nároky na rychlost elektroniky ještě vzrostou při použití technik pro zvýšení výsledné kvality obrazu. Ty obvykle využívají víceúrovňovou modulaci laserového paprsku buď řízením jeho optického výkonu nebo pulsní modulací v rámci každého bodu. Tak je možné vytvářet body různé velikosti a částečně vyhladit zubaté linie křivek v rastrovém prostředí. Pod různými názvy (RET, PQE, ...) používá tyto techniky řada firem. Pro vektorový popis stránky a řízení dalších funkcí tiskárny (volba zásobníku papíry,...) se používají speciální jazyky. Standardem se zde stal jazyk PCL (Printer Control Language), původně vyvinutý firmou Hewlett Packard. Jeho podmnožinou je i jazyk HP-GL, určený pro komunikaci s kreslicími stoly. Dalším rozšířeným jazykem pro vektorový popis stránky (nejen pro tiskárny) je jazyk Postskript. (obecné informace převzaty z www.geoinformatics.upol.cz)

Laserové tiskárny Xerox Phaser 6200 má Posftila instalované dvě. Každé zařízení musí být zálohované pro případ poruchy. Tiskárna není velká, proto její mobilita je bezproblémová a kromě fotoaparátu a vlastního počítače se skenerem se snadno převeze na zřízené pracoviště třeba veletrhu Sběratel.

Když jsme se seznámili s obecným principem laserového tisku, seznámíme se nyní přímo s pracovištěm Postfily, kde se vlastní tisk odehrává. Oddělení poštovních známek s kupony pro přítisky má svojí vedoucí, paní Michaelu Petrusovou, která má na starosti vlastní realizaci od převzetí motivu zákazníka přes digitalizaci v počítači až po vytištění na kupony. S objednávkami, fakturami a další nezbytnou administrativou jí pomáhá paní Věra Gruntorádová. Jejich pracoviště jsem navštívil koncem minulého roku, abych se dozvěděl o přítiscích více.

V ten den měli na svém „kontě“ již přes 21 500 ks hotových zakázek. Tolik motivů by teoreticky mohl mít sběratel těchto přítisků, pokud by to bylo reálné. Jedním ze zákazníků tohoto oddělení byl také náš SČF, který na kuponech známek Růže nad Prahou 6,50 Kč nechal vytisknout budovu pošty na Smíchově, kde nyní sídlí – bývalý klášter s kostelem sv.Gabriela.


Fotografie laserové tiskárny Xerox Phaser 6200

Zákazníkem tohoto oddělení je ale také samotná Postfila, která již poněkolikáté použila kupon pro námět PFky, které rozesílá svým partnerům.


Paní Michaela se chystá připravit předlohu další zakázky. Zpracování zajišťuje počítačový sw Adobe Photoshop, Adobe InDesign a Corel.

Kromě námětů, které si zákazník připraví sám, lze využít bohaté nabídky klipartů různých motivů. Málokdo ví, že kromě devíti hlavních kuponů, které jsou umístěny vždy po levé straně známek a slouží pro hlavní motiv přítisku (ten musí být vždy na všech devíti kuponech stejný), obsahuje TL také tři kupony navíc. Jsou umístěny pod sebou úplně vpravo na kraji TL. Ten horní je na TL natištěn současně se známkami výrobcem, v tomto případě společností VSP.


Ostatní dva jsou také k dispozici zákazníkovi. Ten může volit vlastní motiv včetně textu, nebo si může vybrat opět z nabídky Postfily – viz obrázek.


Kromě přítisků na kuponech TL lze využít také přítisky na obálky. Zákazník může volit buďto stejný motiv, jako má na kuponech, nebo si opět může vybrat něco z nabídnutých klipartů. Zajímavostí je, že kromě běžných obálek velikosti C5, C6 a DL si zákazník může vybrat obálku C6 luxus stejnou, jako pošta používá pro tisk FDC. Cena takové obálky bez potisku je sice 3,- Kč, ale pro některé reprezentační účely je víc než vhodná. Kolik nás sběratelů by uvítalo ve své sbírce TL bez potištěných kuponů? Paní Petrusová je ale „bezúplatná“, a tak se mi získat tento exemplář nepodařilo. (pokus o vtip)

Na závěr tohoto pojednání jsem provedl naskenování části kuponu vytištěného ofsetem ve VSP a části kuponu vytištěného na laserové tiskárně v Postfile. Jak velký rozdíl mezi rastry vidíte, posuďte sami. Barevné foto rastrů je také na obálce Zpravodaje


Na obrázku vlevo je vidět typická struktura ofsetového rastru (rozeta). Při stejném zvětšení je na laserovém tisku (obrázek vpravo) rastr znatelně jemnější. Jako vodítko může posloužit číslo archu. Pokud začíná písmenem V jde o přítisk vyrobený ve VSP a tedy zpravidla vytištěný ofsetem, začíná-li na P, jde o přítisk vyrobený na pracovišti Postfila na laserové tiskárně.

Někteří sběratelé i obchodníci varují před snahou katalogizovat náměty přítisků. Vzpomeňme, jak dopadli sběratelé privátních CDV s přítisky. Založili si novou odbornou společnost při SČF. Netvrdím, že v tomto případě by se situace až takto vyhrotila, v rámci naší společnosti může vzniknout sekce, která bude náměty kuponů sbírat. Osobně na tom nevidím nic špatného. Existuje již řada vkusných námětů, které svojí povahou souvisí s poštovním provozem – již zmíněné náměty výstav Ostropa, Brno 2005, Sběratel nebo PFka Postfily a tyto by se do sbírky hodily. O cenu takových exemplářů se postará trh podle četnosti výskytu. Ostatně uvítám vaše názory na tuto problematiku.