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

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 الأنواع الناشئة باستمرار من معدات طباعة الملصقات الرقمية 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، وقابلية المنتج للتكيف كمرجع، على أمل مساعدة شركات طباعة الملصقات على شراء معدات طباعة الملصقات الرقمية المرغوبة.

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

تقنية التصوير بالحبر الكهروستاتيكي الرقمي

يمكن تقسيم تقنية التصوير بالحبر الكهروستاتيكي الرقمي أيضًا إلى تقنية الحبر الجاف (الممثلة بشكل أساسي بمعدات سلسلة Seiko 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 تعمل كملونات لتحقيق اللون المطلوب؛

(2) الراتنج، بشكل أساسي البوليستر، وهو بوليمر عضوي عالي -عالي الجزيئية ويكون صلبًا في درجة حرارة الغرفة. يحيط هذا الراتينج بجزيئات الصبغة ويشكل الجسم الرئيسي للتونر؛

(3) مواد الحشو وعوامل التحكم في الشحن المنتشرة في الراتنج، والتي تعمل على تسريع أو، إذا لزم الأمر، إبطاء سرعة الشحن والحفاظ على خصائص شحن مسحوق الحبر ومساعدات الالتصاق؛

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

(5) إضافات لتطبيقات معينة، والتي تزود التونر بخصائص وخصائص خاصة.

جزيئات الحبر الجاف دقيقة نسبيًا، ويتراوح حجمها 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، ثم يتم تكسيرها لتقليل حجم جسيمات الصباغ، وتشكيل جزيئات حبر مميزة على شكل نجمة-؛(3) سائل ناقل، وهو زيت معدني، يذوب جزئيًا في سائل راتينج الصباغ بسبب توافقه الكيميائي العالي مع راتنج البولي إيثيلين، مما يغير خصائص اللزوجة المرنة للراتنج بحيث يمكن نقله في حالة منصهرة إلى الركيزة النهائية؛(4) المشتتات العضوية المترسبة على سطح مسحوق الحبر الرطب الجسيمات، المستخدمة لتثبيت وشحن جزيئات الحبر (بسبب إضافة مجمعات الملح المعدنية)؛(5) المواد المضافة، مكونات إضافية تضاف إلى السائل الحامل لضمان الحياد الكهروستاتيكي لنظام الحبر عندما تنتقل جزيئات الحبر المشحونة إلى أسطوانة الموصل الضوئي. يبلغ حجم جزيئات الصباغ في الحبر الرطب (الحبر الإلكتروني) حوالي 2 ميكرومتر، وهو 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. تكوين 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 معدل 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. وهذا يؤدي إلى عدة عواقب، والتي سيتم مناقشتها أدناه. تركيب وخصائص الأحبار ذات الأساس المائي-الأحبار ذات الأساس المائي-المستخدمة في طابعات الملصقات الرقمية المتوفرة تجاريًا، والتي تتكون عادةً من المكونات التالية:(1) وسيط ناقل ذو أساس مائي-يشكل 60%-90% من الحبر؛(2) الأصباغ، التي توفر اللون المطلوب ويتم تشتيتها داخل الحامل؛(3) المشتتات، التي تعمل على تثبيت مشتتات الصبغة لفترات طويلة؛(4) المرطبات، التي تمنع تبخر الماء الموجود في الحبر عندما لا يكون رأس الطباعة مغلقًا أو خاملاً؛(5) المواد الخافضة للتوتر السطحي، التي تسهل تكوين القطرات (تمنع قطرات الأقمار الصناعية) وتحسن ترطيب الركائز غير الورقية؛(6) المبيدات الحيوية، التي تمنع نمو الميكروبات؛(7) المخازن المؤقتة، التي تتحكم في درجة حموضة الحبر (يمكن أن يؤثر ثاني أكسيد الكربون المذاب في الهواء على درجة حموضة الحبر)؛(8) أخرى المواد المضافة، مثل العوامل المخلبية، ومزيلات الرغوة، والمذيبات. بمجرد التجفيف الكامل، يبلغ سمك صورة الطبقة الواحدة-المطبوعة بالحبر المائي- عادةً 0.2–0.4 ميكرومتر. نظرًا لأن الحبر المائي-يحتوي على أقل لزوجة، فهو مناسب تمامًا للطباعة النافثة للحبر ذات السرعة العالية-. ومع ذلك، فإن اللزوجة المنخفضة للأحبار ذات الأساس المائي{31}} لها عيب: فهي لا تضمن التشتيت المناسب للجسيمات الثقيلة، مثل TiO2 في الحبر الأبيض، مما يجعل التشتيت الشامل أمرًا صعبًا.