การวิเคราะห์เชิงลึก-! เทคโนโลยีการสร้างภาพด้วยผงหมึกเทียบกับอิงค์เจ็ท: คุณเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้จริง ๆ หรือไม่

การพิมพ์แบบดิจิทัลกลายเป็นเทรนด์ที่ไม่อาจหยุดยั้งได้ ในปัจจุบัน บริษัทการพิมพ์ฉลากจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ กำลังลงทุนในอุปกรณ์การพิมพ์ดิจิทัลในวาระการประชุมของตน อย่างไรก็ตาม เมื่อต้องเผชิญกับอุปกรณ์การพิมพ์ฉลากดิจิทัลที่หลากหลายในตลาด บริษัทการพิมพ์ฉลากควรเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะกับความต้องการของตนเองอย่างไร? บทความนี้ให้การวิเคราะห์เชิงเปรียบเทียบจากหลายแง่มุม เช่น หลักการพิมพ์ดิจิทัล คุณลักษณะของวัสดุสิ้นเปลือง และความเข้ากันได้ของผลิตภัณฑ์เพื่อใช้อ้างอิง โดยหวังว่าจะช่วยให้บริษัทการพิมพ์ฉลากซื้ออุปกรณ์การพิมพ์ฉลากดิจิทัลที่ต้องการได้

ตามหลักการถ่ายภาพ เทคโนโลยีการพิมพ์ดิจิทัลกระแสหลักในตลาดสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ๆ ได้แก่ เทคโนโลยีการถ่ายภาพไฟฟ้าสถิตด้วยผงหมึกดิจิทัล และเทคโนโลยีการถ่ายภาพอิงค์เจ็ทดิจิทัล

เทคโนโลยีการถ่ายภาพไฟฟ้าสถิตแบบดิจิตอลโทนเนอร์

เทคโนโลยีการถ่ายภาพไฟฟ้าสถิตของผงหมึกดิจิทัลสามารถแบ่งเพิ่มเติมได้เป็นเทคโนโลยีผงหมึกแห้ง (ส่วนใหญ่แสดงโดยอุปกรณ์ซีรีส์ Xeikon CX) และเทคโนโลยีผงหมึกเปียก (หมึกอิเล็กทรอนิกส์) (แสดงโดยอุปกรณ์ HP เป็นหลัก)

1. องค์ประกอบและลักษณะของดรายโทนเนอร์

โดยทั่วไปผงหมึกแบบแห้งประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:

(1) เม็ดสีที่ให้สีที่ต้องการ

(2) เรซิน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโพลีเอสเตอร์ ซึ่งเป็นพอลิเมอร์อินทรีย์โมเลกุลสูงซึ่งมีของแข็งที่อุณหภูมิห้อง เรซินนี้ล้อมรอบอนุภาคเม็ดสี กลายเป็นส่วนหลักของโทนเนอร์

(3) ฟิลเลอร์ที่กระจายอยู่ในเรซินเป็นสารควบคุมการชาร์จเพื่อเร่งหรือชะลอความเร็วในการชาร์จลงเมื่อจำเป็น และรักษาคุณสมบัติการชาร์จของผงหมึกและสารยึดเกาะ

(4) สารเติมแต่งพื้นผิวหรือสารเติมแต่งภายนอกซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของผงหมึก

(5) สารเติมแต่งสำหรับการใช้งานเฉพาะ ทำให้ผงหมึกมีคุณสมบัติและคุณลักษณะพิเศษ

อนุภาคของผงหมึกแห้งค่อนข้างละเอียด ตั้งแต่ 6 ถึง 9 μm โดยมีขนาดปกติ 8 μm เมื่อพิมพ์ด้วยผงหมึกแห้ง เมื่อภาพถูกถ่ายโอนไปยังวัสดุพิมพ์ ความร้อนจะถูกนำไปใช้เพื่อหลอมผงหมึกกับวัสดุพิมพ์ ความร้อนทำให้อนุภาคของผงหมึกแข็งตัว (เช่น เรซินละลาย) กลายเป็นฟิล์มโพลีเอสเตอร์ที่เป็นของแข็งสม่ำเสมอ ภายใต้สภาวะปกติ ความหนาเฉลี่ยของภาพชั้นเดียว-ที่พิมพ์ด้วยผงหมึกแห้งจะอยู่ที่ประมาณ 4 μm โดยไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการผลิต สามารถสร้างชั้นภาพที่หนาขึ้นได้โดยการปรับขนาดแสงของภาพ โดยทั่วไปใช้กับชั้นหมึกสีขาวทึบแสงหรือชั้นสีที่ต้องการความหนาเมื่อสัมผัส2. องค์ประกอบและลักษณะของผงหมึกเปียก (หมึกอิเล็กทรอนิกส์)ส่วนประกอบหลักของผงหมึกเปียก (หมึกอิเล็กทรอนิกส์) ที่ใช้ในเครื่องพิมพ์ฉลากดิจิทัลที่มีอยู่ในตลาดมีดังนี้:(1) เม็ดสีซึ่งทำหน้าที่เป็นสารให้สีเพื่อให้ได้สีที่ต้องการ (2) เรซินโพลีเอทิลีนดัดแปลงที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วต่ำ ยาง-เหมือนที่อุณหภูมิห้อง ในระหว่างการผลิต เม็ดสีจะถูกนวดลงในเรซินโพลีเอทิลีนและแตกออกเพื่อลดขนาดอนุภาค ทำให้เกิดอนุภาคผงหมึกรูปดาว-ที่มีลักษณะเฉพาะ (3) ของเหลวตัวพา ซึ่งเป็นน้ำมันแร่ที่ละลายได้บางส่วนในเม็ดสี-ส่วนผสมเรซินเนื่องจากความเข้ากันได้ทางเคมีสูงกับเรซินโพลีเอทิลีน ทำให้คุณสมบัติความยืดหยุ่นหนืดของเรซินเปลี่ยนแปลงเพื่อให้สามารถถ่ายโอนไปยังสารตั้งต้นสุดท้ายในรูปแบบหลอมเหลว (4) สารช่วยกระจายตัวแบบอินทรีย์ที่เกาะอยู่บนพื้นผิวของ อนุภาคของผงหมึกแบบเปียก ใช้เพื่อรักษาเสถียรภาพและชาร์จอนุภาคของผงหมึก (ผ่านการเติมเกลือเชิงซ้อนของโลหะ) (5) สารเติมแต่ง ซึ่งเป็นส่วนประกอบพิเศษที่เพิ่มลงในของเหลวตัวพาเพื่อให้แน่ใจว่าระบบผงหมึกมีความเป็นกลางทางไฟฟ้าเมื่ออนุภาคที่มีประจุเคลื่อนไปยังดรัมโฟโตคอนดักเตอร์ อนุภาคเม็ดสีของผงหมึกแบบเปียก (หมึกอิเล็กทรอนิกส์) มีขนาดประมาณ 2 μm ซึ่งเล็กกว่าผงหมึกแบบแห้งมาก โดยทั่วไป ความหนาของรูปภาพชั้นเดียว-ที่พิมพ์ด้วยผงหมึกเปียกจะอยู่ที่ประมาณ 1.5 μm

ในระหว่างขั้นตอนการพิมพ์ ก่อนที่จะถ่ายโอนภาพไปยังวัสดุพิมพ์ จะต้องให้ความร้อนเพื่อละลายผงหมึก ของเหลวตัวพาส่วนใหญ่จะระเหยออกไป และอนุภาคของผงหมึกจะแข็งตัว ทำให้เกิดฟิล์มยืดหยุ่นสม่ำเสมอบนพื้นผิว หลังจากการถ่ายโอนภาพ กระบวนการระเหยจะดำเนินต่อไป และของเหลวตัวพาที่เหลืออยู่จะระเหยไปจนหมดภายในสองสามวัน ทำให้โพลีเอทิลีนโพลีเมอร์กลับสู่สถานะปกติที่อุณหภูมิห้อง เทคโนโลยีการถ่ายภาพอิงค์เจ็ทดิจิทัล อุปกรณ์การพิมพ์ดิจิทัลที่ใช้เทคโนโลยีการถ่ายภาพอิงค์เจ็ทดิจิทัล โดยทั่วไปจะใช้หมึกสองประเภท: หมึก UV และหมึกน้ำ-1. องค์ประกอบและคุณลักษณะของหมึก UV หมึก UV ทั่วไปสำหรับการพิมพ์อิงค์เจ็ทส่วนใหญ่ประกอบด้วย:(1) เม็ดสีที่บดให้ต่ำกว่า 150 นาโนเมตร ทำให้เสถียรด้วยสารช่วยกระจายตัวเพื่อรักษาความคงตัวของการกระจายตัวในระยะยาว-(2) ของเหลวตัวพา ซึ่งเป็นตัวทำละลายที่ออกฤทธิ์ ซึ่งมักเป็นอะคริเลตที่มีโมโนเมอร์ (สารเคมีที่มีโครงสร้างโมเลกุลอย่างง่ายที่สามารถรวมกับโมเลกุลอื่นที่คล้ายคลึงกันเพื่อสร้างโพลีเมอร์) ซึ่งเป็นส่วนผสมของตัวกระตุ้นด้วยแสงและสารเพิ่มประสิทธิภาพ (3) โมโนเมอร์ที่มีกลุ่มไวนิลแอคทีฟฟังก์ชันเดียว คัดสรรมาจากตัวเลือกที่หลากหลายเพื่อให้มั่นใจในการยึดเกาะ ความยืดหยุ่น ทนต่อสภาพอากาศ และคุณสมบัติการหดตัวที่ดี (4) โมโนเมอร์ที่มีกลุ่มไวนิลแอคทีฟไวนิลแบบสองฟังก์ชัน (อะคริเลตหรืออีนอลอีเทอร์) ซึ่งรับประกันการบ่มที่มีประสิทธิภาพ (5) ตัวเร่งปฏิกิริยาและสารเพิ่มประสิทธิภาพ ที่ให้หมึกที่มีความไวต่อช่วงความยาวคลื่นเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการบ่มที่ดีทั่วทั้งชั้นหมึก เนื่องจากออกซิเจนในอากาศอาจทำให้ความเร็วการบ่มบนพื้นผิวหรือชั้นหมึกช้าลง พื้นผิว (6) สารลดแรงตึงผิวซึ่งควบคุมแรงตึงผิวแบบคงที่และไดนามิกของหมึก ทำให้มั่นใจได้ว่าหยดหมึกจะสม่ำเสมอ (ไม่มีหยดดาวเทียม) และการเปียกที่ดี รวดเร็ว และควบคุมได้เมื่อหยดไปถึงวัสดุพิมพ์ ภายใต้แสง UV หมึกจะถูกบ่มด้วยตัวกระตุ้นด้วยแสงที่สร้างอนุมูลอิสระที่ทำปฏิกิริยากับส่วนประกอบของหมึกอื่นๆ (โมโนเมอร์) เพื่อสร้าง-โพลีเมอร์ที่เชื่อมโยงแบบข้ามหรือฟิล์มที่บ่ม เมื่อปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้าม-เสร็จสมบูรณ์ (กล่าวคือ ส่วนประกอบทั้งหมดมีการเชื่อมโยงข้าม-) หมึกจะแห้งสนิท

ความหนาของรูปภาพชั้นเดียว-ที่พิมพ์ด้วยหมึก UV จะอยู่ที่ประมาณ 4–6 μm เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีที่จำเป็นสำหรับการบ่ม หมึก UV จึงมีความหนืดสูงกว่าเมื่อเทียบกับหมึกที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบหลัก- แต่ในขณะเดียวกัน ความหนืดของหมึกก็ต่ำกว่าหมึก UV offset หรือ UV flexographic ประมาณหกเท่า สิ่งนี้นำไปสู่ผลที่ตามมาหลายประการ ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไปด้านล่าง. 2. องค์ประกอบและลักษณะของหมึกที่ใช้น้ำ-หมึกที่ใช้น้ำ- หมึกที่ใช้น้ำ-ที่ใช้ในเครื่องพิมพ์ฉลากดิจิทัลที่มีอยู่ในตลาดโดยทั่วไปจะประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:(1) สื่อตัวพาที่เป็นน้ำ{- ซึ่งคิดเป็น 60%–90% ขององค์ประกอบของหมึก (2) เม็ดสีที่ให้สีที่ต้องการและกระจายตัวอยู่ในตัวพา (3) สารช่วยกระจายตัวซึ่งทำให้การกระจายตัวของเม็ดสีคงตัวในระยะเวลานาน (4) สารฮิวเมกแทนท์ซึ่งป้องกันไม่ให้น้ำในหมึกระเหยเมื่อหัวพิมพ์ไม่ได้ปิดผนึกหรือไม่ได้ใช้งาน (5) สารลดแรงตึงผิวซึ่งช่วยให้เกิดหยดหมึกได้ง่าย (โดยไม่สร้างหยดดาวเทียม) และปรับปรุงการเปียกบนพื้นผิวที่ไม่ใช่-กระดาษ (6) สารกำจัดศัตรูพืชซึ่งป้องกันการเติบโตทางชีวภาพ (7) บัฟเฟอร์ซึ่งควบคุม pH ของหมึก (เนื่องจาก CO2 ที่ละลายจากอากาศสามารถ ส่งผลต่อค่า pH ของหมึก)(8) สารเติมแต่งอื่นๆ เช่น สารคีเลต สารลดฟอง และสารละลาย หลังจากการแห้งสนิท ความหนาของภาพ-ชั้นเดียวที่พิมพ์ด้วยหมึกน้ำ-มักจะอยู่ที่ 0.2–0.4 μm เนื่องจากมีความหนืดต่ำ หมึกสูตรน้ำ-จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการพิมพ์อิงค์เจ็ตความเร็วสูง- อย่างไรก็ตาม หมึกที่ใช้น้ำ-ความหนืดต่ำ-ก็มีข้อเสียเช่นกัน เนื่องจากไม่สามารถรับประกันการกระจายตัวของอนุภาคหนัก เช่น TiO2 ในหมึกสีขาวได้อย่างละเอียด ทำให้ยากต่อการกระจายตัวอย่างสมบูรณ์