تحليل متعمق-! مسحوق الحبر مقابل تقنية التصوير بنفث الحبر: هل تفهم حقًا الاختلافات بينهما؟

أصبحت الطباعة الرقمية اتجاها لا يمكن وقفه. في الوقت الحاضر، المزيد والمزيد من شركات طباعة الملصقات تضع الاستثمار في معدات الطباعة الرقمية على جداول أعمالها. ومع ذلك، في مواجهة مجموعة واسعة من أجهزة طباعة الملصقات الرقمية المختلفة في السوق، كيف ينبغي لشركات طباعة الملصقات اختيار المعدات التي تناسب احتياجاتها الخاصة؟ توفر هذه المقالة تحليلاً مقارنًا من جوانب متعددة مثل مبادئ الطباعة الرقمية، وخصائص المواد الاستهلاكية، وتوافق المنتج كمرجع، على أمل مساعدة شركات طباعة الملصقات على شراء معدات طباعة الملصقات الرقمية المطلوبة.

وفقًا لمبادئ التصوير، يمكن تقسيم تقنيات الطباعة الرقمية السائدة في السوق إلى فئتين رئيسيتين: تقنية التصوير الكهروستاتيكي بالحبر الرقمي وتكنولوجيا التصوير الرقمي بنفث الحبر.

تقنية التصوير الكهروستاتيكي بالحبر الرقمي

يمكن تقسيم تقنية التصوير الكهروستاتيكي بالحبر الرقمي أيضًا إلى تقنية الحبر الجاف (الممثلة بشكل أساسي بمعدات سلسلة Xeikon CX) وتقنية الحبر الرطب (الحبر الإلكتروني) (الممثلة بشكل أساسي بمعدات HP).

1. تركيب وخصائص التونر الجاف

يتكون التونر الجاف عادة من المكونات التالية:

(1) الأصباغ التي توفر اللون المطلوب؛

(2) الراتنج، وخاصة البوليستر، وهو بوليمر عضوي عالي الجزيئي يكون صلبًا في درجة حرارة الغرفة. يحيط هذا الراتينج بجزيئات الصبغة، مما يشكل الجسم الرئيسي للتونر؛

(3) مواد مالئة منتشرة في الراتينج كعوامل للتحكم في الشحن لتسريع أو، عند الضرورة، إبطاء سرعة الشحن والحفاظ على خصائص شحن مسحوق الحبر وعوامل الربط؛

(4) إضافات سطحية أو إضافات خارجية، تعمل على تحسين أداء مسحوق الحبر؛

(5) إضافات لتطبيقات محددة، تمكن التونر من الحصول على خصائص وخصائص خاصة.

جزيئات الحبر الجاف دقيقة نسبيًا، وتتراوح من 6 إلى 9 ميكرومتر، ويبلغ حجمها النموذجي 8 ميكرومتر. عند الطباعة باستخدام مسحوق الحبر الجاف، بمجرد نقل الصورة إلى الركيزة، يتم تطبيق الحرارة لدمج مسحوق الحبر مع الركيزة. تتسبب الحرارة في تصلب جزيئات مسحوق الحبر (على سبيل المثال، ذوبان الراتينج)، مما يشكل طبقة بوليستر صلبة وموحدة. في ظل الظروف العادية، يبلغ متوسط ​​سمك طبقة -صورة واحدة مطبوعة باستخدام مسحوق حبر جاف حوالي 4 ميكرومتر. دون التأثير على كفاءة الإنتاج، يمكن تحقيق طبقة صورة أكثر سمكًا عن طريق ضبط جرعة ضوء التصوير، والتي يتم تطبيقها عادةً على طبقات الحبر الأبيض المعتمة أو الطبقات الملونة التي تتطلب سمكًا ملموسًا. تكوين وخصائص الحبر الرطب (الحبر الإلكتروني)المكونات الرئيسية للحبر الرطب (الحبر الإلكتروني) المستخدم في طابعات الملصقات الرقمية الموجودة في السوق هي كما يلي: (1) الأصباغ، التي تعمل كعوامل تلوين لتحقيق اللون المطلوب؛ (2) راتينج البولي إيثيلين المعدل مع درجة حرارة انتقال زجاجية منخفضة، والمطاط-كما هو الحال في درجة حرارة الغرفة. أثناء التصنيع، يتم عجن الأصباغ في راتنج البولي إيثيلين وتكسيرها لتقليل حجم الجسيمات، وتشكيل جزيئات الحبر المميزة على شكل نجمة-؛(3) سائل ناقل، وهو زيت معدني قابل للذوبان جزئيًا في خليط الراتنج الصباغ- بسبب التوافق الكيميائي العالي مع راتنج البولي إيثيلين، مما يغير خصائص اللزوجة المرنة للراتنج بحيث يمكن نقله إلى الركيزة النهائية في شكل منصهر؛(4) المشتتات العضوية المترسبة على سطح جزيئات الحبر الرطبة، تستخدم لتثبيت وشحن جزيئات الحبر (من خلال إضافة مجمعات ملح معدنية)؛(5) المواد المضافة، وهي مكونات إضافية تضاف إلى السائل الحامل لضمان الحياد الكهربائي لنظام الحبر عندما تنتقل الجزيئات المشحونة إلى أسطوانة الموصل الضوئي. يبلغ حجم جزيئات الصبغة في الحبر الرطب (الحبر الإلكتروني) حوالي 2 ميكرومتر، وهي أصغر بكثير من الحبر الجاف. عادةً، يبلغ سمك الصورة ذات الطبقة الواحدة -المطبوعة باستخدام مسحوق حبر مبلل حوالي 1.5 ميكرومتر.

أثناء عملية الطباعة، قبل نقل الصورة إلى الركيزة، يلزم التسخين لإذابة مسحوق الحبر. يتبخر معظم السائل الحامل، وتتصلب جزيئات الحبر، وتشكل طبقة مرنة موحدة على الركيزة. بعد نقل الصورة، تستمر عملية التبخر، وأي سائل حامل متبقي سوف يتبخر تمامًا في غضون أيام قليلة، مما يسمح لبوليمر البولي إيثيلين بالعودة إلى حالته الطبيعية في درجة حرارة الغرفة. تقنية التصوير الرقمي بنفث الحبرمعدات الطباعة الرقمية التي تستخدم تقنية التصوير الرقمي بنفث الحبر تستخدم عادة نوعين من الحبر: حبر الأشعة فوق البنفسجية والحبر المائي-.1. تركيب وخصائص حبر الأشعة فوق البنفسجية يتضمن حبر الأشعة فوق البنفسجية النموذجي للطباعة النافثة للحبر بشكل أساسي ما يلي: (1) أصباغ، مطحونة إلى أقل من 150 نانومتر، ومثبتة باستخدام مشتتات للحفاظ على ثبات التشتت على المدى الطويل -؛ (2) سائل ناقل، وهو مذيب نشط، عادة ما يكون أكريلات، يحتوي على مونومرات (مواد كيميائية ذات هياكل جزيئية بسيطة يمكن أن تتحد مع جزيئات أخرى مماثلة لتكوين بوليمرات)، وهو عبارة عن خليط من المحفزات الضوئية و المعززات؛ (3) مونومرات مع مجموعة فينيل نشطة وظيفية واحدة، يتم اختيارها من مجموعة واسعة من المرشحين لضمان التصاق جيد ومرونة ومقاومة للطقس وخصائص الانكماش؛ (4) مونومرات مع مجموعة فينيل نشطة ثنائية الوظيفة (أكريليت أو إينول إيثر)، والتي تضمن المعالجة الفعالة؛ (5) المحفزات الضوئية والمعززات، التي توفر للحبر حساسية لمجموعة من الأطوال الموجية لضمان أداء معالجة جيد في جميع أنحاء طبقة الحبر، حيث يمكن للأكسجين الموجود في الهواء أن يبطئ سرعة المعالجة على سطح طبقة الركيزة أو الحبر؛(6) المواد الخافضة للتوتر السطحي، التي تتحكم في التوتر السطحي الثابت والديناميكي للحبر، مما يضمن قطرات حبر موحدة (بدون قطرات الأقمار الصناعية) وترطيب جيد وسريع ويمكن التحكم فيه عندما تصل القطرات إلى الركيزة. تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية، تتم معالجة الحبر، حيث تولد المبدئات الضوئية جذور حرة تتفاعل مع مكونات الحبر الأخرى (المونومرات) لتكوين بوليمرات -مترابطة أو فيلم معالج. بمجرد اكتمال تفاعل الارتباط- (على سبيل المثال، يتم ربط جميع المكونات-الترابط)، يتم تجفيف الحبر بالكامل.

يبلغ سُمك الصورة ذات الطبقة الواحدة-المطبوعة باستخدام حبر الأشعة فوق البنفسجية 4-6 ميكرومتر تقريبًا. نظرًا للمكونات الكيميائية المطلوبة للمعالجة، فإن حبر الأشعة فوق البنفسجية يتمتع بلزوجة أعلى مقارنة بالحبر المائي-، ولكن في الوقت نفسه، تكون لزوجته أقل بحوالي ست مرات من أحبار الأشعة فوق البنفسجية أو الأحبار الفلكسوغرافية فوق البنفسجية. ويؤدي هذا إلى عدة نتائج، والتي سيتم مناقشتها بمزيد من التفاصيل أدناه. 2. تركيب وخصائص الأحبار ذات الأساس المائي-تتكون الأحبار ذات الأساس المائي-المستخدمة في طابعات الملصقات الرقمية الموجودة في السوق عادةً من المكونات التالية:(1) وسط ناقل قائم على الماء-، يشكل 60%-90% من تركيبة الحبر؛(2) الأصباغ، التي توفر اللون المطلوب ويتم توزيعها في الحامل؛(3) المشتتات، التي تعمل على تثبيت تشتت الصباغ على مدى فترة طويلة من الزمن؛(4) المرطبات، التي تمنع الماء الموجود في الحبر من التبخر عندما لا يكون رأس الطباعة مغلقًا أو خاملاً؛(5) المواد الخافضة للتوتر السطحي، التي تسهل تكوين قطرات الحبر (دون إنشاء قطرات تابعة) وتحسن ترطيب الركائز غير الورقية؛(6) المبيدات الحيوية، التي تمنع النمو البيولوجي؛(7) المخازن المؤقتة، التي تتحكم في درجة حموضة الحبر (منذ ذوبانها) يمكن أن يؤثر ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء على درجة حموضة الحبر)؛(8) الإضافات الأخرى، مثل العوامل المخلبية، ومزيلات الرغوة، والمواد المذيبة. بعد التجفيف الكامل، يكون سمك صورة الطبقة الواحدة -المطبوعة بالحبر المعتمد على الماء- عادةً 0.2–0.4 ميكرومتر. نظرًا لللزوجة المنخفضة، يعتبر الحبر المائي-مناسبًا بشكل خاص للطباعة النافثة للحبر ذات السرعة العالية-. ومع ذلك، فإن الحبر المعتمد على الماء-ذو اللزوجة المنخفضة-له أيضًا عيب: فهو لا يضمن التشتت الكامل للجسيمات الثقيلة، مثل TiO2 في الحبر الأبيض، مما يجعل من الصعب تحقيق التشتت الكامل.