Nguồn: Xeikon
Biên dịch: Nguyễn Thái Dũng
CÔNG NGHỆ IN NHÃN KỸ THUẬT SỐ (1)
Không có một size phù hợp với tất cả
Ngày nay máy in nhãn được tha hồ lựa chọn. Đối với các phương pháp in truyền thống là in flexography, gravure, letterpress, offset, và in lụa, mỗi loại có đặc điểm riêng để giúp tạo ra các nhãn nổi bật trên kệ. Tương tự, phía kỹ thuật số cung cấp một số tùy chọn công nghệ, tất cả đều có các thuộc tính và tính năng cụ thể, làm cho chúng ít nhiều phù hợp với các ứng dụng cụ thể.
Có lẽ vì công nghệ kỹ thuật số tương đối mới, so với các công nghệ in truyền thống, các đặc tính cụ thể của chúng ít được hiểu rõ hơn, và các nhà sản xuất nhãn và khách hàng in đôi khi không nhìn thấy bản chất của vấn đề với tất cả các thông số kỹ thuật dpi và picoliter được sử dụng để thuyết phục họ về chất lượng vượt trội của quy trình này hoặc quy trình cụ thể đó. Nhưng dpi và picoliters không kể toàn bộ câu chuyện. Trong một thế giới có vòng đời sản phẩm ngày càng ngắn, sự gia tăng của các SKU và nhu cầu về nhãn ngày càng bắt mắt và tinh vi để thu hút khách hàng và chống hàng giả, sản xuất nhãn kỹ thuật số được cho là cách tốt nhất để đảm bảo một doanh nghiệp có lãi. Vì vậy, điều quan trọng là phải hiểu sự phức tạp của các công nghệ kỹ thuật số khác nhau để chọn công nghệ phù hợp cho từng ứng dụng.
Các công nghệ được thảo luận bao gồm những công nghệ có sẵn trên thị trường cho sản xuất nhãn chuyên nghiệp: Mực in khô và mực in lỏng, và máy in phun có thể xử lý được bằng tia UV, và để bổ sung hoàn chỉnh các công nghệ được sử dụng phổ biến nhất là máy in phun với mực in gốc nước.
1. Các công nghệ in kỹ thuật số
1.1. Electrophotography
Electrophotography là kỹ thuật trưởng thành nhất và với 85% thị phần, vẫn là công nghệ in kỹ thuật số phổ biến nhất được sử dụng trong thị trường in nhãn.
Trong quy trình electrophotography, trước tiên, đối với mỗi màu process và màu spot, một hình ảnh tĩnh điện tiềm ẩn hoặc không nhìn thấy được tạo thành từ các chấm được tạo ra trên bề mặt của trống quang dẫn tích điện âm đồng đều: Đầu in “ghi” hình ảnh bằng cách chiếu ánh sáng lên những khu vực mà hình ảnh nên có, để lại những khu vực trống, không phơi sáng. Ở những nơi trống tiếp xúc với ánh sáng, lớp quang dẫn trở nên dẫn điện và điện tích âm bề mặt của trống bị giảm, tùy thuộc vào lượng ánh sáng được sử dụng. Nguồn sáng trong đầu in có thể là tia laser bật hoặc tắt, hoặc một dãy đèn LED với một số đèn LED cố định, cường độ ánh sáng của chúng có thể được điều chỉnh (xem thêm Hình 1). Laser và đèn LED cung cấp khả năng ghi cực kỳ chính xác.
Trong bước tiếp theo, hình ảnh tĩnh điện tiềm ẩn được phát triển bằng cách đặt các hạt mực tích điện âm có màu thích hợp lên trống. Các hạt này chỉ bị hút vào những vùng tiếp xúc nơi điện tích bề mặt âm đã được giảm bớt (xem ở trên) và kết quả là hình ảnh tiềm ẩn trở nên có thể nhìn thấy được. Lưu ý: Lượng ánh sáng được sử dụng càng cao thì điện tích âm bề mặt của trống càng giảm và mực bị đọng lại càng nhiều.
Cuối cùng, hình ảnh được tạo thành bởi các hạt mực trên trống quang dẫn được chuyển đến vật liệu in, trực tiếp hoặc qua một tấm cao su trung gian.
Hạt mực có thể là một hạt bột khô hoặc một hạt rắn phân tán trong chất lỏng (xem 2.2). Trong quy trình electrophotography mực khô, một khi hình ảnh được truyền tĩnh điện đến vật liệu in, mực sẽ được hợp nhất bằng cách áp dụng nhiệt và áp lực để cố định hình ảnh. nhiệt làm cho các hạt mực tan chảy và đông lại, tạo thành một lớp màng rắn chắc, đồng nhất bám trên bề mặt vật liệu in. Trong hệ thống electrophotography bột mực lỏng, hình ảnh bột mực được chất lỏng mang chuyển sang một cao su được làm nóng trung gian, tại đây các hạt mực đông lại và chất lỏng mang bay hơi, để lại một màng đồng nhất, sau đó được truyền sang vật liệu in.
1.2. Máy in phun
Trong số các quy trình hình ảnh kỹ thuật số được sử dụng để in nhãn, máy in phun, với thị phần 15%, là quy trình ít được thiết lập hơn.
Quá trình in phun về cơ bản là đầu in phun các giọt mực có màu sắc khác nhau trực tiếp lên vật liệu in để tạo thành hình ảnh mong muốn, điều này nghe có vẻ đơn giản.
Hai công nghệ máy in phun chính là máy in phun liên tục, tạo ra hình ảnh bằng cách làm lệch các giọt đã chọn khỏi dòng mực liên tục và máy in phun theo yêu cầu (DOD), tạo ra các giọt mực khi cần thiết để xây dựng hình ảnh. Tùy thuộc vào công nghệ được sử dụng để đẩy mực ra, máy in phun DOD được chia thành các hệ thống nhiệt (thermal) và áp điện (piezoelectric).
Trong bài báo này, chúng tôi sẽ chỉ xem xét công nghệ thường được sử dụng nhất để in nhãn cao cấp, tức là máy in phun DOD dựa trên sự hình thành giọt áp điện (các hệ thống máy in phun có thể xử lý được bằng tia UV không bao giờ sử dụng đầu in nhiệt vì tính chất hóa học của mực có thể xử lý được bằng tia UV không ổn định ở nhiệt độ cần thiết để vận hành các đầu này). Chúng tôi sẽ giới hạn trong cuộc thảo luận này về các hệ thống single-pass: Trong máy in phun DOD single-pass, đầu in vẫn cố định ở một vị trí và hình ảnh được tạo ra trong một lần chuyển khi vật liệu in được vận chuyển bên dưới, trong một hướng vuông góc với đầu in.
Đầu in được tạo thành từ một loạt các đầu phun, mỗi đầu phun được kết nối với các khoang mực nhỏ lần lượt được kết nối với một bình chứa mực. Các đầu phun này thường được sắp xếp thành nhiều hàng so le nhau, để đáp ứng kích thước tối thiểu cần thiết của các buồng mực, trong khi vẫn đảm bảo đủ độ phân giải (xem Hình 2). Số lượng hàng đầu phun so le phụ thuộc vào kiến trúc đầu in. Ngoài các hàng đầu phun so le này, hầu hết các hệ thống single-pass cũng có các hàng đầu in khác nhau riêng biệt cho từng màu
Trong hệ thống máy in phun DOD áp điện, các giọt mực được đẩy ra qua các đầu phun bằng một xung áp suất tạo ra bởi các tinh thể áp điện tiếp xúc với mực. Khi có điện trường tác dụng, một tinh thể áp điện bị biến dạng, tạo ra xung áp suất trong khoang chứa mực phía sau đầu phun, do đó làm cho một giọt mực bị đẩy ra từ đầu phun lên bề mặt. khi tinh thể trở lại trạng thái ban đầu, hoạt động của mao dẫn làm cho mực chảy trở lại vòi phun, sẵn sàng tạo ra giọt tiếp theo. Không có xung áp suất, mực sẽ nằm trong khoang chứa mực, được giữ lại ở đầu phun mở bởi lực căng bề mặt. Đầu in nhiều cấp độ xám hoặc nhiều cấp độ có thể tạo ra các giọt mực ở các kích cỡ khác nhau (xem Hình 2).
Loại mực được sử dụng để in nhãn là loại có thể xử lý được bằng tia UV hoặc gốc nước. Trong hệ thống máy in phun có thể xử lý được bằng tia UV, hình ảnh in được xử lý bằng tia UV, được tạo ra bởi đèn thủy ngân pha hợp kim (ví dụ như sắt hoặc gali iotua) hoặc đèn UV-LED. Trong hệ thống máy in phun gốc nước, hình ảnh được làm khô bằng cách đưa vật liệu in qua các tấm hoặc cuộn sấy đã được làm nóng và / hoặc bằng cách thổi không khí nóng, kết quả là nước trong mực bay hơi.
Độ phân giải gốc 600 dpi (xem Hình 2) có nghĩa khoảng cách đầu phun là 40 µm, quá nhỏ để đáp ứng kích thước của các khoang mực có khả năng chứa lượng mực cần thiết để tạo ra các giọt mực có kích thước mong muốn. Bằng cách so le các hàng khác nhau, có thể đạt được độ phân giải mong muốn.
Kết thúc bài 1
Mời quý đọc giả đón đọc phần 2 – “So sánh công nghệ electrography và in phun”
