InkJet home page    
   
Πώς δουλεύουν οι εκτυπωτές inkjet
Τα πάντα γύρω από το μελάνι των inkjet
Νέες τεχνολογίες
Τιμές μελανιών, κεφαλών και κιτ ξαναγεμίσματος
Πώς θα επικοινωνήσετε
Σελίδες αφιερωμένες στους εκτυπωτές LASER
Σελίδες αφιερωμένες στους inkjet PLOTTERS

 

Μελάνια για plotter

 

Στην ανάπτυξη της ψηφιακής τεχνολογίας συντέλεσαν τρεις παράγοντες: οι μηχανές (hardware), το λογισμικό (software) και τα αναλώσιμα. Η εξέλιξη του hardware και του software αφορά την ανάλυση της εκτύπωσης ή/και την ταχύτητα παραγωγής. Τα αναλώσιμα υλικά (υποστρώματα, μελάνια) έχουν σχέση με το κόστος του τελικού προϊόντος και κυρίως με το είδος της εφαρμογής. Τα τελευταία χρόνια αναπτύχθηκαν πολλές διαφορετικές σειρές μελανιών, που ήρθαν να καλύψουν τις διάφορες ανάγκες της αγοράς και χωρίζονται σε έξι βασικές κατηγορίες ανάλογα με το είδος του διαλύτη που έχει χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή τους (νερό, λάδι, χημικοί διαλύτες) ή/και την τεχνολογία στεγνώματος.

1. Υδατοδιαλυτά dye και pigment που απαιτούν επιστρωμένα υλικά εκτύπωσης.
2. Υδατοδιαλυτά για επιστρωμένα και μη, βινύλια, που στεγνώνουν με υπέρυθρη ακτινοβολία.
3. Βάση λαδιού για επιστρωμένα υλικά.
4. Βάση ήπιου διαλύτη για επιστρωμένα και όχι, υλικά.
5. Βάση οργανικού διαλύτη.
6. Τεχνολογίας UV, χωρίς διαλύτη, τα οποία στεγνώνουν με υπεριώδη ακτινοβολία.

Αντίθετα με ότι θα περίμενε ο περισσότερος κόσμος, δεν είναι η εξέλιξη των plotter που έφερε την ανάπτυξη της ψηφιακής εκτύπωσης, αλλά η εξέλιξη των μελανιών. Επιχειρώντας μια ανασκόπηση των τεχνολογικών αλλαγών διαπιστώνουμε ό,τι η δημιουργία ενός καινούργιου μελανιού δεν είχε ως αποτέλεσμα την εξάλειψη των προϋπαρχόντων σειρών, αλλά την ανάπτυξη καινούργιων μοντέλων εκτυπωτών για την κάλυψη περισσότερων εφαρμογών. Για να λειτουργεί μ' ένα συγκεκριμένο μελάνι, ένας inkjet εκτυπωτής πρέπει να σχεδιαστεί και να κατασκευαστεί με τις αντίστοιχες προδιαγραφές του μελανιού.
Το πρώτο είδος μελανιού που χρησιμοποιήθηκε στους inkjet είναι τα υδατοδιαλυτά μελάνια τύπου dye, με χρωστική που διαλύεται μέσα στον υγρό διαλύτη. Τα μελάνια τύπου dye παρήγαγαν εκτυπώσεις με πολύ ζωντανά χρώματα, αλλά απαιτούσαν ειδικά επιστρωμένα υποστρώματα. Τα μειονεκτήματα αυτού του μελανιού είναι:
• Μικρή ή μηδενική αντοχή στις εξωτερικές συνθήκες, γεγονός που περιόριζε τις εφαρμογές μόνο σε εσωτερικής χρήσης.
• Ανεπαρκής πιστότητα χρωματικού αποτελέσματος κατά την αναπαραγωγή του ίδιου θέματος.
•"Τρέξιμο" του μελανιού πάνω στην εκτύπωση ή/και ζάρες στις περιοχές που καλύπτονται από μεγάλη ποσότητα μελανιού.
• Αργό στέγνωμα.

Το επόμενο βήμα στα μηχανήματα inkjet ήταν η ανάπτυξη της τεχνολογίας και η κατασκευή υδατοδιαλυτών μελανιών τύπου pigment. Η διαφορά των μελανιών τύπου pigment από τα dye είναι στο είδος της χρωστικής που χρησιμοποιείται για την παραγωγή τους. Στα pigment η χρωστική αποτελείται από στερεά σωματίδια, τα οποία δεν διαλύονται αλλά παραμένουν ομοιόμορφα διασκορπισμένα στον υγρό διαλύτη. Παρότι λύθηκαν κάποια προβλήματα όπως: αντοχή στο χρόνο και στην ηλιακή ακτινοβολία, συνέχισε να υπάρχει το πρόβλημα του υψηλού κόστους, αφού εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ειδικά επιστρωμένα υλικά. Το μεγάλο επίτευγμα είναι ότι, πλέον οι ψηφιακές εκτυπώσεις μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για εξωτερικές εφαρμογές και για επιγραφές.

Τα μελάνια inkjet με βάση λαδιού πρωτοεμφανίστηκαν το 1997, ως απάντηση των κατασκευαστών στο πρόβλημα της περιορισμένης ταχύτητας της πρώτης γενιάς πιεζοηλεκτρικών κεφαλών. Στη χρήση υδατοδιαλυτών μελανιών, υπήρχαν τεχνολογικά προβλήματα που καθιστούσαν αδύνατη την αύξηση της συχνότητας εκτόξευσης σταγονιδίων από τις κεφαλές inkjet. Τα μελάνια βάση λαδιού, σε συνδυασμό με ειδικά επιστρωμένα υλικά, που "παγιδεύουν" ολοκληρωτικά τα σταγονίδια inkjet, πρόσφεραν μια λύση, επιτρέποντας, επίσης, γρήγορο στέγνωμα για περαιτέρω γρηγορότερη επεξεργασία. Έτσι δόθηκε η δυνατότητα στους επαγγελματίες να υλοποιούν μεγαλύτερες παραγγελίες σε πιο γρήγορους χρόνους. Παρέμενε, βέβαια, το πρόβλημα του κόστους, λόγω της χρήσης επιστρωμένων υλικών και του υψηλού κόστους του μελανιού.

Τα μελάνια με βάση διαλύτη χρησιμοποιούνται στη μεταξοτυπία από το 1940, χρειάστηκε μισός αιώνας για να καταλάβουν οι κατασκευαστές ψηφιακών μηχανών ότι τα μελάνια αυτά ήταν η απάντηση στα προβλήματά τους.
Πρώτοι οι κατασκευαστές μηχανημάτων πολύ μεγάλου μεγέθους Vutek, Scitex, Signtech και Nur χρησιμοποίησαν μελάνια βάση διαλύτη.
Η τάση της αγοράς για μικρότερο αριθμό αντιτύπων καθώς και ο μεγαλύτερος αριθμός εταιρειών που ασχολούνταν με την υπαίθρια διαφήμιση, έδωσαν μεγάλη ώθηση στις πωλήσεις plotter πολύ μεγάλου μεγέθους. Ταυτόχρονα αυξήθηκε ο αριθμός επαγγελματιών που θα ήθελαν να εισχωρήσουν σε μια συνεχώς διευρυνόμενη αγορά. Το κόστος, όμως, των μηχανημάτων πολύ μεγάλου μεγέθους ήταν και παραμένει απαγορευτικό για την πλειοψηφία των επαγγελματιών.
Πρώτη η Raster Graphics παρουσίασε, το 1999, μηχάνημα inkjet χαμηλού κόστους με μελάνια βάση διαλύτη, το Arizona. Αν αφαιρέσουμε τα λειτουργικά προβλήματα που παρουσίαζε, το μηχάνημα αυτό φιλοδοξούσε να καλύψει ένα κενό της αγοράς. Έτσι άρχισε ο "χορός" της κατασκευής μηχανημάτων μεγάλου μεγέθους, και τη χρήση μελανιών βάση διαλύτη σε συνδυασμό με μη επιστρωμένα υλικά. Η αγορά αυτή εξελίχθηκε τόσο πολύ, που σήμερα το κόστος ενός εκτυπωτή inkjet μεγάλου μεγέθους με μελάνια βάση διαλύτη ξεκινάει από τα 9.000 ευρώ. Είναι βασικό να τονίσουμε ότι ο ορισμός "μελάνι με βάση διαλύτη" αναφέρεται σε μια πολύ μεγάλη γκάμα προϊόντων, η οποία ξεκινάει από τα πιο "σκληρά" μελάνια με ισχυρό διαλύτη και καταλήγει στις νέες σειρές "οικολογικών" μελανιών με πιο ήπια συστατικά. Μερικά μελάνια βάση διαλύτη χαρακτηρίζονται επικίνδυνα υλικά και απαιτούν προσοχή στην κατασκευή, στη μεταφορά και τη χρήση τους. Κάποια άλλα ανήκουν στην κατηγορία των μη επικίνδυνων και δεν απαιτούν ιδιαίτερη μεταχείριση.
Η πλειοψηφία των plotter με μελάνια βάση διαλύτη διαθέτει ενσωματωμένο γραμμικό θερμαντήρα, κατάλληλα σχεδιασμένο για να εξατμίζεται η υγρασία από την επιφάνεια του υποστρώματος προς εκτύπωση. Η εξάτμιση της υγρασίας βοηθά στον έλεγχο του μεγέθους της κουκίδας, γεγονός που μεταφράζεται σε περιορισμό της εξάπλωσης του σταγονιδίου μελανιού. Ταυτόχρονα, σε ένα ζεστό υπόστρωμα το μελάνι θα στεγνώσει πιο γρήγορα, εξατμίζοντας τον υγρό φορέα.
Τεχνολογικά, με την εμφάνιση των inkjet εκτυπωτών μεγάλου μεγέθους με μελάνια βάση διαλύτη, είχαν λυθεί σχεδόν όλα τα προβλήματα των επαγγελματιών. Την "ησυχία" των κατασκευαστών ήρθαν να ταράξουν οι οικολογικές ανησυχίες της Ευρωπαϊκής Ένωσης, οι οποίες τείνουν να εξαπλωθούν σε ολόκληρο τον πλανήτη.

Τα μελάνια με βάση ήπιου διαλύτη, αυτά που παρουσιάζονται ως "οικολογικά" και "eco-solvent" πρωτοχρησιμοποιήθηκαν από την Mutoh το 2001. Στόχος της εταιρείας ήταν να ελκύσει τις μικρομεσαίες εταιρείες που αναζητούσαν μια οικονομική λύση για εκτύπωση σε μη επιστρωμένα υλικά. Ακόμα και έτσι, δεν λύθηκε το πρόβλημα του κόστους, γιατί εξακολουθούσε να υπάρχει η ανάγκη του ειδικού υποστρώματος. Τα υλικά αυτά, που διαφημίζονταν ως υποστρώματα με ελαφρά επίστρωση, αν και πιο φτηνά από τα κλασικά ειδικά υποστρώματα, παρέμεναν αντιοικονομικά για μεγάλες παραγωγές. Το 2003 η Mutoh και η Roland παρουσίασαν, σχεδόν ταυτόχρονα, νέες σειρές plotter με ενσωματωμένο θερμαντήρα και μελάνια ήπιων διαλυτικών νέας γενιάς, τα οποία κάνουν εφικτή την εκτύπωση σε μία μεγάλη γκάμα μη επιστρωμένων υλικών. Η Mutoh ονόμασε το μελάνι της "Eco Solvent" ενώ η Roland "Eco Sol". Τα μελάνια αυτά, ενώ έχουν όλα τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά των μελανιών βάση διαλύτη, είναι φιλικότερα προς το περιβάλλον και το χρήστη γιατί δεν περιέχουν επικίνδυνους οργανικούς διαλύτες και κατά τη διάρκεια της εξάτμισης παράγουν λιγότερη οσμή. Με την καινούργια αυτή γενιά μελανιών έχει μειωθεί αισθητά το κόστος εκτύπωσης και σε συνδυασμό με τη χαμηλή τιμή αγοράς του μηχανήματος, δίνεται η δυνατότητα στις μικρομεσαίες επιχειρήσεις του χώρου να ασχοληθούν ουσιαστικά με τις εφαρμογές της ψηφιακής εκτύπωσης. Οι καινοτομίες αυτές στα μελάνια βάση διαλύτη δεν άφησαν ασυγκίνητους τους άλλους κατασκευαστές μηχανημάτων: Η Encad απάντησε με τη δημιουργία του VinylJet, ενός plotter με υδατοδιαλυτά μελάνια για εκτύπωση σε αυτοκόλλητο βινύλιο, με προαιρετικό στέγνωμα με υπέρυθρη ακτινoβολία.
Σε κάθε περίπτωση, ανεξάρτητα αν ο κατασκευαστής διαφημίζει το προϊόν του ως οικολογικό και μη επικίνδυνο, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι όλα τα μελάνια περιέχουν χημικά. Όπως όλα τα χημικά, έτσι και τα μελάνια διατίθενται στην αγορά με τις ανάλογες οδηγίες χρήσεως, οι οποίες αναφέρονται στον τρόπο αποθήκευσης και μεταχείρισης του υλικού, αλλά και στην ασφάλεια του χρήστη. Δεν περιέχουν όλα τα μελάνια τις ίδιες διαλυτικές ουσίες, και έτσι κάποια χρειάζονται περισσότερες προφυλάξεις κατά τη χρήση.

Τα μελάνια τεχνολογίας UV εφαρμόστηκαν πρώτη φορά το 2000, σ' ένα inkjet τραπέζι, που κατασκεύασε η Siasprint. Η εφαρμογή τους στόχευε στην ανάπτυξη συστημάτων ψηφιακής εκτύπωσης και σε άκαμπτα μη επιστρωμένα υλικά. Φυσικά μπορούν να χρησιμοποιούνται και για εκτύπωση σε εύκαμπτα υλικά. Βασικό χαρακτηριστικό των μελανιών τεχνολογίας UV είναι ότι δεν περιέχουν πτητικούς οργανικούς διαλύτες. Η χημική τους σύσταση περιλαμβάνει ρητίνες, χρωστικές ομοιόμορφα διασκορπισμένες και φωτοενεργά συστατικά (συστατικά που η παρουσία UV ακτινοβολίας ξεκινά τη χημική αντίδραση μεταξύ τους). Τα μελάνια UV, έχουν μεγαλύτερο ιξώδες και είναι πιο δύσκολη η εκτόξευσή τους από τις κεφαλές inkjet. Ένα άλλο τεχνολογικό εμπόδιο που χρειάστηκε να ξεπεραστεί είναι η εκτύπωση πολύ μικρών σταγονιδίων μελανιού, με μέγεθος ανάλογο με εκείνο των μελανιών βάση διαλύτη, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται υψηλή ανάλυση. Παραμένουν σε υγρή μορφή και δεν στεγνώνουν παρά μόνον αν εκτεθούν σε πηγή υπεριώδους ακτινοβολίας συγκεκριμένης συχνότητας. Τα συστήματα inkjet που εκτοξεύουν μελάνια UV πρέπει να διαθέτουν πηγή υπεριώδους ακτινοβολίας. Συνήθως αυτή η πηγή σταθεροποιείται δίπλα στις κεφαλές inkjet και κινείται μαζί τους. Σε ό,τι αφορά την ασφάλεια κατά τη χρήση τους, τα μελάνια UV δεν περιέχουν υψηλό ποσοστό διαλυτικού και δεν απαιτούν συστήματα εξαερισμού. Χρειάζεται, όμως, παραπάνω προσοχή για να αποφευχθεί η απευθείας έκθεσή τους στο φως και γενικά πρέπει να αποφεύγεται η επαφή με το δέρμα, πριν στεγνώσουν εντελώς.
Πρέπει να διευκρινίσουμε ότι τα inkjet μελάνια τεχνολογίας UV δεν είναι ίδια με τα UV μελάνια της μεταξοτυπίας. Χρειάζεται χαμηλότερο ιξώδες ώστε να είναι εφικτή η εκτόξευση των σταγονιδίων από τις πιεζοηλεκτρικές κεφαλές. Για να επιτευχθεί αυτή η ρευστότητα, χρησιμοποιούνται πολυμερικές ρητίνες χαμηλού μοριακού βάρους. Στη μεταξοτυπία χρησιμοποιούνται πολυμερικά με πολύ μεγαλύτερο μοριακό βάρος, ώστε να παράγουν ένα παχύτερο στρώμα εκτυπωμένου μελανιού. Υπάρχουν δηλαδή, διαφορές στη μηχανική αντοχή και το βαθμό επικόλλησης των μελανιών UV, ανάλογα με το αν έχουν εκτυπωθεί ψηφιακά ή με την μέθοδο της μεταξοτυπίας. Άλλα προβλήματα που παρουσιάστηκαν με τα ψηφιακά μελάνια UV πρώτης γενιάς είναι η περιορισμένη γυαλάδα και η εμφάνιση γραμμώσεων, όταν γίνεται εκτύπωση χαμηλής ανάλυσης.

Ακριβώς όπως τα μελάνια βάση διαλύτη, τα μελάνια UV δεν έχουν καλή επικόλληση σε όλα τα υποστρώματα. Για παράδειγμα, σε ένα υλικό χαμηλής επιφανειακής τάσης και λείο, η επικόλληση είναι δυσκολότερη, ενώ αντίθετα σε ένα υλικό με τραχιά επιφάνεια θα επικολληθεί καλύτερα. Όλα αυτά βέβαια, εκτιμούμε ότι θα διορθωθούν με το χρόνο, γιατί οι κατασκευαστές μελανιών και plotter συνεχίζουν τις έρευνές τους. Και φυσικά, θα δημιουργηθούν νέες σειρές μελανιών φιλικότερα προς το περιβάλλον, με καλύτερα χαρακτηριστικά.

 

 


| Μελάνια για plotter | Inkjet | Επικοινωνία | Laser |

 

Copyright Anakenisi, 2009