کاغذ NCR چیست و فناوری کپی بدون کربن آن چگونه کار می کند؟

مقاله NCR چیست و نام آن از کجا آمده است

کاغذ NCR مخفف No Carbon Required paper، نوعی کاغذ تحریر با پوشش شیمیایی است که برداشت های دست نویس یا اعمال شده به صورت مکانیکی را از یک ورق به ورق های زیر آن بدون نیاز به درهم آمیختن کاغذ کربنی سنتی منتقل می کند. خود نام داستان را بیان می کند: قبل از تولید کاغذ NCR، تهیه کپی یا کپی های تکراری از یک سند دست نویس نیاز به قرار دادن ورق های کاغذ کربنی - یک ورق نازک که در یک طرف با رنگدانه ای بر پایه کربن پوشانده شده است - بین هر برگه کپی بود. فشار نوشتن رنگدانه کربن را به صفحه زیر منتقل کرد و یک کپی ایجاد کرد. کاغذ NCR این لایه میانی نامناسب و نامناسب را با تعبیه مکانیسم کپی در خود کاغذ از طریق شیمی ریزپوشانی پیچیده، منسوخ کرد.

این فناوری در اواخر دهه 1940 و اوایل دهه 1950 توسط شیمیدانان بری گرین و لاول شلیچر در شرکت NCR (شرکت صندوق ثبت ملی) اختراع شد، با اولین محصولات تجاری که در حدود سال 1954 به بازار رسیدند. تمام محصولات کاغذ کپی بدون کربن بدون توجه به سازنده - بسیار شبیه به نحوه استفاده عمومی از "Kleenex" برای بافت های صورت. امروزه، کاغذ NCR توسط ده‌ها کارخانه کاغذ در سراسر جهان تولید می‌شود و در زمینه چاپ، تولید رسید، صورت‌حساب و اسناد چند نسخه‌ای تقریباً در هر صنعتی که به سوابق تکراری هم‌زمان نیاز دارد، به عنوان یکی از پایه‌های اصلی آن باقی می‌ماند.

شیمی در پس نحوه عملکرد کاغذ NCR

عملکرد کاغذ NCR به واکنش بین دو جزء شیمیایی بستگی دارد که به صورت فیزیکی از هم جدا می شوند تا زمانی که فشار نوشتن با آنها تماس پیدا کند. درک این شیمی توضیح می‌دهد که چرا کاغذ NCR کپی‌های تمیز و خوانا را بدون لکه ایجاد می‌کند، چرا کپی‌ها فقط در جایی که فشار وارد می‌شود ظاهر می‌شوند، و چرا توسعه رنگ اساساً آنی است.

اولین جزء یک پیش ساز رنگ بی رنگ است - معمولاً یک رنگ لوکو مانند لاکتون کریستال ویولت (CVL) یا یک ترکیب فلوران - محصور در میکروکپسول های میکروسکوپی ژلاتین یا اوره فرمالدئید که روی سطح پشتی ورق بالایی پوشانده شده است. این کپسول ها بسیار کوچک هستند و معمولاً 3 تا 10 میکرومتر قطر دارند و به طور یکنواخت در سطح پوشش داده شده با چگالی میلیون ها در سانتی متر مربع توزیع می شوند. در شرایط عادی جابجایی، کپسول ها دست نخورده باقی می مانند و پیش ماده رنگ داخل آنها بی رنگ و غیر فعال است.

جزء دوم یک سازنده رنگ است - یک ماده معدنی خاک رس اسیدی مانند آتاپولژیت یا یک رزین فنولیک - که روی سطح بالایی ورق دریافتی زیر پوشش داده شده است. هنگامی که فشار نوشتن یا چاپ به ورق بالایی اعمال می شود، میکروکپسول ها مستقیماً در زیر نقطه پارگی فشار قرار دارند و پیش ماده رنگ مایع را آزاد می کنند. این مایع بلافاصله از طریق الیاف کاغذ به سطح ورق زیر خیس می‌شود و با پوشش اسیدی تماس پیدا می‌کند و یک واکنش اسید-باز فوری را ایجاد می‌کند که رنگ بی‌رنگ لوکو را به شکل رنگی آن تبدیل می‌کند - معمولاً رنگ‌های آبی تیره یا سیاه، اگرچه قرمز، سبز و رنگ‌های دیگر با تغییر رنگ شیمیایی تولید می‌شوند. علامت رنگی فقط در جاهایی که کپسول ها شکسته شده اند ظاهر می شود و یک کپی دقیق از هر چیزی که روی صفحه بالایی نوشته یا چاپ شده است ایجاد می کند.

سه نوع ورق کاغذ NCR و نحوه کار آنها با هم

مجموعه‌های کاغذ NCR از سه نوع ورق مجزا مونتاژ می‌شوند، که هر کدام بسته به موقعیت آن‌ها در مجموعه‌ی هم‌پوشانی، پیکربندی‌های پوشش متفاوتی دارند. مونتاژ صحیح این برگه ها در توالی درست همان چیزی است که فرم های چند کپی را قادر می سازد به درستی کار کنند.

• ورق CB (پشت روکش دار): این صفحه همیشه بالای هر مجموعه NCR است. فقط روی سطح پشتی خود دارای پوشش میکروکپسولی است. سطح جلویی بدون روکش است و سطح نوشتار یا چاپ است. هنگامی که فشار به قسمت جلو اعمال می شود، کپسول های روی پشت پاره می شوند و پیش ماده رنگ را روی سطح توسعه دهنده ورق زیر آزاد می کنند.
• ورق CFB (روکش دار جلو و پشت): این برگه میانی است که در مجموعه‌های سه نسخه یا بیشتر استفاده می‌شود. دارای پوشش توسعه دهنده در سطح جلویی خود - که رنگ را از ورق CB بالا دریافت می کند - و روکش میکروکپسول روی سطح پشتی خود دارد که به نوبه خود یک کپی را به ورق بعدی زیر منتقل می کند. چندین ورق CFB را می توان برای ایجاد مجموعه های چهار، پنج یا بیشتر روی هم قرار داد، اگرچه کیفیت تصویر با هر لایه اضافی به دلیل کاهش تدریجی انتقال فشار کمی کاهش می یابد.
• ورق CF (جلو پوشش داده شده): این همیشه صفحه پایین در هر مجموعه NCR است. روی سطح جلویی خود روکش توسعه دهنده دارد تا اثر کپی نهایی را از ورق CFB بالای آن دریافت کند. سطح پشتی آن بدون پوشش است زیرا هیچ ورق دیگری برای دریافت کپی در زیر آن وجود ندارد.

بنابراین یک مجموعه استاندارد دو قسمتی NCR شامل یک صفحه CB در بالا و یک صفحه CF در پایین است. یک مجموعه سه قسمتی یک صفحه CFB را در وسط اضافه می کند. این سیستم لایه‌بندی منطقی به این معنی است که مجموعه‌های کاغذ NCR را می‌توان با اضافه کردن تعداد مناسب ورق‌های CFB، مشروط به محدودیت عملی خوانایی از طریق لایه‌های متعدد، به هر تعداد مورد نیاز قطعه ساخت.

رنگ های رایج و نحوه شناسایی موقعیت ورق NCR

برای جلوگیری از خطاهای مونتاژ و کمک به کاربران برای شناسایی سریع ورق مورد استفاده، مجموعه های کاغذ NCR در رنگ های متمایز بر اساس قرارداد تولید می شوند. در حالی که طرح‌های رنگی دقیق بسته به تولیدکننده و بازار منطقه‌ای متفاوت است، رنگ‌های زیر به طور گسترده در فرم‌های تجاری استاندارد استفاده می‌شوند:

طرح‌های رنگی سفارشی اغلب توسط کسب‌وکارهایی که فرم‌های چاپی NCR را در حجم سفارش می‌دهند، مشخص می‌شوند و به آن‌ها اجازه می‌دهد با برند شرکتی مطابقت داشته باشند، بین انواع فرم‌ها تمایز قائل شوند یا قراردادهای مسیریابی داخلی را اتخاذ کنند که بلافاصله برای کارکنان قابل تشخیص است. سیستم کدگذاری رنگ به طور قابل توجهی خطاهای رسیدگی را در محیط های تراکنش با حجم بالا مانند انبارهای حمل و نقل، دفاتر پذیرش بیمارستان و عملیات نقطه فروش کاهش می دهد.

صنایع اولیه و کاربردهایی که بر کاغذ NCR تکیه دارند

علیرغم دیجیتالی شدن گسترده فرآیندهای تجاری، کاغذ NCR در طیف وسیعی از صنایع مورد استفاده فعال باقی می‌ماند که اسناد کاغذی چند کپی اهداف عملی، قانونی یا عملیاتی را انجام می‌دهند که جایگزین‌های دیجیتال هنوز به طور کامل برآورده نشده‌اند. ماندگاری کاغذ NCR در این بخش‌ها نشان‌دهنده قابلیت اطمینان، هزینه کم، قابل حمل بودن و این واقعیت است که برای عملکرد به برق، اتصال شبکه یا دستگاه الکترونیکی نیاز ندارد.

تدارکات، حمل و نقل و تحویل

صنعت لجستیک و حمل و نقل یکی از بزرگترین مصرف کنندگان کاغذ NCR در سراسر جهان است. بارنامه، رسید تحویل، بارنامه و فرم‌های اثبات تحویل بر روی مجموعه‌های کاغذی NCR تولید می‌شوند تا راننده، مشتری و انبار هر کدام یک کپی همزمان از همان سابقه معامله را در محل تحویل دریافت کنند. این امر به ویژه در حمل‌ونقل بین‌المللی که در آن اسناد گمرکی به چندین نسخه یکسان با امضای اصلی نیاز دارد، مهم است - شرطی که یک سند تک برگ با فتوکپی نمی‌تواند به همان شیوه‌ای که اصل‌های همزمان تولید شده توسط NCR برآورده شود.

مدارک بهداشتی و پزشکی

بیمارستان‌ها، کلینیک‌ها، داروخانه‌ها و آزمایشگاه‌های تشخیصی از فرم‌های کاغذی NCR برای سوابق پذیرش بیمار، پدهای نسخه، فرم‌های درخواست تست آزمایشگاهی و خلاصه‌های ترخیص استفاده می‌کنند. فرم‌های NCR پزشکی تضمین می‌کنند که بیمار، پزشک معالج، داروخانه و بخش سوابق بیمارستان، همگی نسخه‌های یکسانی از اطلاعات بالینی حیاتی تولید شده در یک نقطه ورودی دریافت می‌کنند. در شرایط اضطراری که سیستم‌های الکترونیکی ممکن است در دسترس نباشند یا بسیار کند باشند، پدهای نسخه‌ای NCR و فرم‌های تریاژ اجازه می‌دهند تا مستندات بالینی بدون وقفه ادامه یابد.

ساخت و ساز، مهندسی و خدمات میدانی

گزارش‌های بازرسی محل، اسناد تحویل مواد، سفارش‌های کاری پیمانکاران فرعی، و سفارش‌های تغییر در پروژه‌های ساختمانی به طور معمول بر روی کاغذ NCR تولید می‌شوند، زیرا کار در مکان‌هایی انجام می‌شود که چاپگرها و رایانه‌ها غیرعملی هستند. یک سرکار سایت که یک سوابق کاری روزانه را روی یک صفحه NCR تکمیل می‌کند، می‌تواند یک نسخه را به نماینده مشتری بدهد، یک نسخه را برای سوابق پیمانکار نگه دارد، و یک نسخه را به دفتر مرکزی بفرستد - همه به طور همزمان در این زمینه با یک عمل نوشتن ایجاد می‌شوند.

چاپ بر روی کاغذ NCR: چه چیزی کار می کند و چه چیزی باید از آن اجتناب کرد

مجموعه های کاغذ NCR به صورت تجاری با استفاده از چاپ افست لیتوگرافی استاندارد، چاپ فلکسوگرافی، و فرآیندهای چاپ لیزری چاپ می شوند - اما ملاحظات خاصی برای هر روش اعمال می شود تا از فعال شدن زودرس میکروکپسول ها یا تداخل با شیمی کپی جلوگیری شود.

• چاپ افست لیتوگرافی پرکاربردترین روش برای تولید فرم های تجاری NCR از پیش چاپ شده است. فشار نسبتاً سبک چاپ افست، میکروکپسول ها را فعال نمی کند و جوهرهای معمولی یا UV به خوبی به سطوح پوشش داده شده و بدون پوشش NCR متصل می شوند. طرح‌های فرم چند رنگ، شماره‌گذاری متوالی و سوراخ‌کاری همگی می‌توانند در یک خط گنجانده شوند.
• چاپ لیزری روی کاغذ NCR به درجه‌های سازگار با لیزر نیاز دارد که به‌طور خاص برای مقاومت در برابر گرمای واحد فیوزر (معمولاً 150 تا 200 درجه سانتی‌گراد) بدون پارگی زودرس کپسول یا تغییر رنگ توسعه‌دهنده فرموله شده باشند. کاغذ استاندارد NCR برای چاپ لیزری مناسب نیست. هنگام سفارش ورق برای استفاده از پرینتر لیزری اداری، نمرات NCR سازگار با لیزر باید به صراحت مشخص شود.
• چاپ جوهر افشان روی کاغذ NCR امکان پذیر است، اما به دلیل تغییر در جذب جوهر بین سطوح پوشش داده شده و بدون پوشش انواع مختلف ورق، نتایج سازگار کمتری ایجاد می کند. نمرات NCR مخصوص جوهر افشان با پوشش های رویی اصلاح شده برای این کاربرد موجود است.
• چاپ ماتریس ضربه ای از لحاظ تاریخی روش اولیه برای چاپ داده های متغیر بر روی فرم های از پیش چاپ شده NCR در نقاط فروش و کاربردهای لجستیکی بود. مکانیسم ضربه پین ​​برای فعال کردن کپسول‌های NCR مناسب است و کپی‌های واضحی را از طریق مجموعه‌های چند قسمتی با یک پاس چاپ واحد تولید می‌کند.

ذخیره سازی، جابجایی و طول عمر کاغذ NCR

ذخیره سازی صحیح کاغذ NCR برای حفظ عملکرد کپی آن و جلوگیری از فعال شدن یا تخریب زودرس پوشش های شیمیایی ضروری است. کاغذ NCR باید در بسته بندی مهر و موم شده اصلی خود در محیط خشک و خنک با دمای بین 15 تا 25 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی بین 45 تا 65 درصد نگهداری شود. قرار گرفتن در معرض گرمای بیش از حد - بالای 40 درجه سانتیگراد - می تواند باعث پارگی خود به خود میکروکپسول های روی پوشش CB شود و باعث ایجاد لکه پس زمینه در سطوح CF و CFB در زیر شود بدون اینکه هیچ گونه نوشته ای رخ دهد. رطوبت بالا مواد کپسوله را نرم می کند و می تواند باعث ادغام کپسول شود که وضوح کپی را کاهش می دهد.

کاغذ NCR که در شرایط توصیه شده ذخیره می شود، عملکرد کپی خود را به مدت پنج سال یا بیشتر از تاریخ تولید حفظ می کند. پس از تولید نسخه‌های تکمیل‌شده NCR، تصویر رنگی توسعه‌یافته روی سطوح CF و CFB در شرایط ذخیره‌سازی معمولی - که از نور مستقیم خورشید و گرما طولانی‌مدت محافظت می‌شود - برای چندین سال پایدار است و برای اکثر الزامات نگهداری سوابق تجاری مناسب است. با این حال، برای نگهداری طولانی‌مدت بایگانی اسناد مهم قانونی، فتوکپی یا اسکن کپی‌های NCR بر روی کاغذ ساده یا فرمت‌های دیجیتالی توصیه می‌شود تا از خوانایی دائمی بدون توجه به هرگونه تخریب تصویر شیمیایی در آینده اطمینان حاصل شود.

ملاحظات زیست محیطی و فرمولاسیون های کاغذی NCR مدرن

فرمول‌های اولیه کاغذ NCR از رزین‌های فنولیک به‌عنوان جزء سازنده رنگ استفاده می‌کردند و برخی از سیستم‌های ریزپوشانی اولیه از موادی استفاده می‌کردند که نگرانی‌های بهداشت محیطی و شغلی را برانگیخت. تولید کاغذ NCR مدرن تا حد زیادی این مسائل را از طریق فرمول‌بندی مجدد با سازندگان خاک رس معدنی - عمدتاً کائولن و آتاپولژیت - که از نظر محیطی بی‌خطر هستند و از طریق توسعه سیستم‌های ریز کپسوله‌سازی با استفاده از مواد غذایی یا درجه دارویی که هیچ خطری برای استنشاق یا پوستی در شرایط حمل و نقل عادی ندارند، برطرف کرده است.

کاغذ NCR از طریق جریان های استاندارد بازیافت کاغذ در اکثر بازارها قابل بازیافت است. پوشش های شیمیایی کسر بسیار کمی از وزن کل کاغذ را نشان می دهد و به طور قابل توجهی با فرآیند خمیر و خمیر مجدد مورد استفاده در کارخانه های بازیافت کاغذ تداخل نمی کند. چندین تولیدکننده بزرگ کاغذ NCR گواهینامه محتوای بازیافتی در محصولات خود را به دست آورده اند و از طریق برنامه های ارزیابی چرخه عمر، ردپای زیست محیطی مواد شیمیایی پوشش را کاهش داده اند. برای کسب‌وکارهایی که به دنبال ایجاد تعادل بین ضرورت عملی اسناد کاغذی چند کپی با مسئولیت‌های زیست‌محیطی هستند، مشخص کردن کاغذ NCR دارای گواهی FSC از تولیدکنندگان با اعتبار زیست‌محیطی تایید شده، مسیری عملی برای خرید پایدار بدون به خطر انداختن عملکرد عملیاتی که کاغذ NCR به‌طور منحصربه‌فرد ارائه می‌کند، فراهم می‌کند.