چه عواملی بر اثر چاپ جوهر UV روی کاغذ تأثیر می گذارد؟
Apr 23, 2025
1. نقش تعیین کننده خصوصیات کاغذی در اثرات چاپ
2. کنترل پارامترهای اصلی فرمول جوهر UV
3. بهینه سازی هماهنگ تجهیزات چاپی و فرآیندها
5. تأثیر سیستماتیک عوامل محیطی
1. نقش تعیین کننده خصوصیات کاغذی در اثرات چاپ
جذب جوهر: ساختار منافذ و قطبیت سطح کاغذ ظرفیت جذب جوهر را تعیین می کند. برای کاغذ شل (مانند روزنامه) ، منافذ بزرگتر و بیشتری در داخل دارد که ساختاری مانند مویرگی را تشکیل می دهد. هنگامی که جوهر اشعه ماوراء بنفش با سطح روزنامه تماس می گیرد ، چسب موجود در جوهر به سرعت به کاغذ منتقل می شود که توسط عمل مویرگی هدایت می شود. این فرایند جذب سریع می تواند تثبیت جوهر را تسریع کند ، به طوری که جوهر می تواند به سرعت خاصی از خشکی روی سطح کاغذ برسد. با این حال ، با توجه به مقدار زیادی از جذب سریع چسب ، ذرات رنگدانه موجود در جوهر نسبتاً بیشتر روی سطح کاغذ حفظ می شوند و نمی توانند یک چیدمان یکنواخت و محکم را تشکیل دهند ، که ممکن است باعث کاهش براق لایه جوهر شود و جلوه بصری کسل کننده را نشان می دهد.
با این حال ، کاغذ جمع و جور (مانند کاغذ روکش شده) دارای یک سطح روکش شده با منافذ کوچک و به طور مساوی توزیع شده است. در طی فرآیند چاپ ، منافذ ریز کاغذ روکش شده به اتصال دهنده های مولکولی کم اجازه می دهد تا به داخل کاغذ نفوذ کنند ، در حالی که اجزای مولکولی بالا به دلیل اندازه مولکولی بزرگتر ورود به منافذ دشوار است و بنابراین بیشتر روی سطح کاغذ باقی می مانند. این اجزای پلیمری که بر روی سطح حفظ شده اند ، تحت عمل جراحی UV یک واکنش پخت و پز قرار می گیرند تا یک فیلم جوهر صاف ، مداوم و متراکم را تشکیل دهند و این باعث می شود چاپ های کاغذی روکش شده دارای براق و عملکرد رنگی روشن باشند.
علاوه بر این ، برای برخی از بسترهای فیلم غیر جذب کننده (مانند فیلم های پلاستیکی) ، به دلیل قطبیت سطح پایین ، برای جوهر مرطوب و رعایت سطوح آنها دشوار است. درمان کرونا یک روش بهبود مؤثر است. با استفاده از ولتاژ بالا به سطح فیلم ، یک پدیده تخلیه تاج ایجاد می شود ، ساختار مولکولی سطح فیلم تغییر می کند و گروه های قطبی برای افزایش قطبیت سطح فیلم معرفی می شوند. به این ترتیب ، جوهر می تواند بهتر مرطوب و روی سطح فیلم تحت درمان با تاج پخش شود ، نیروی پیوند بین جوهر و بستر را تقویت کرده و کیفیت چاپ را بهبود بخشد.
زبری سطح:
زبری سطح کاغذ تأثیر معنی داری بر اثر چاپ جوهر UV دارد. سطح خشن دارای برآمدگی و افسردگی میکروسکوپی بیشتری است. هنگامی که جوهر با کاغذ تماس می گیرد ، این برآمدگی ها می توانند به طور مکانیکی با جوهر نیش بزنند ، به طوری که چسبندگی جوهر روی سطح کاغذ افزایش می یابد. با این حال ، این سطح خشن نیز دارای معایب خاصی است. هنگام چاپ نقاط ، جوهر بیشتر قسمت مقعر را پر می کند و باعث می شود نقاط در طی فرآیند چاپ گسترش یابد و جزئیات تصاویر چاپی را تار و تأثیر می گذارد و بر وضوح محصولات چاپی تأثیر می گذارد. هنگام چاپ در این زمینه ، به دلیل زبری سطح ناهموار ، توزیع جوهر بر روی سطح کاغذ نیز ناهموار خواهد بود و لایه جوهر محلی ممکن است خیلی ضخیم یا خیلی نازک باشد و در نتیجه رنگ های متناقض چاپ فیلد را بر اثر کلی چاپ می کند.
به عنوان نمونه کاغذ بدون پوشش ، سطح آن نسبتاً خشن است. در فرآیند چاپ ، به منظور تعادل با راندمان انتقال و ترمیم جزئیات ، فشار چاپ و ویسکوزیته جوهر باید به طور منطقی تنظیم شود. افزایش مناسب فشار چاپ می تواند باعث شود جوهر قسمت مقعر سطح کاغذ را بهتر پر کرده و راندمان انتقال جوهر را بهبود بخشد ، اما فشار بیش از حد ممکن است باعث گسترش بیش از حد نقاط شود. در عین حال ، تنظیم ویسکوزیته جوهر نیز بسیار مهم است. ویسکوزیته جوهر بالاتر می تواند انتشار جوهر روی سطح کاغذ را کاهش داده و به حفظ شکل و اندازه نقاط کمک کند ، اما ویسکوزیته بسیار زیاد ممکن است در انتقال جوهر و لایه جوهر ناهموار مشکل ایجاد کند.
مقدار pH:
مقدار pH کاغذ یکی از خصوصیات شیمیایی مهم آن است که تأثیرات زیادی در اثر چاپ جوهر UV دارد. کاغذ اسیدی (pH <7) حاوی مقدار مشخصی از مواد اسیدی است که باعث مهار روند فیلمبرداری اکسیداسیون جوهر می شود. در فرآیند خشک کردن جوهرهای سنتی ، فیلمبرداری اکسیداسیون یک مکانیسم خشک کردن مهم است و محیط اسیدی این روند را کند می کند و از این طریق زمان خشک شدن جوهر طولانی می شود. برای جوهرهای اشعه ماوراء بنفش ، اگرچه روش اصلی خشک کردن آن از پخت نور UV است ، اما محیط اسیدی هنوز هم ممکن است در واکنش پخت جوهر تداخل داشته و بر اثر پخت تأثیر بگذارد.
کاغذ قلیایی (pH> 7) ممکن است باعث تغییر رنگ جوهر یا آغوش کاغذ شود. مواد قلیایی ممکن است از نظر شیمیایی با قطعات خاصی در جوهر واکنش نشان دهند و باعث تغییر رنگ جوهر شوند و بر دقت رنگ محصول چاپی تأثیر بگذارد. در عین حال ، محیط قلیایی برای مدت طولانی روی کاغذ عمل می کند که ساختار فیبر کاغذ را از بین می برد ، کاغذ را شکننده می کند و قدرت و دوام فیزیکی کاغذ را کاهش می دهد.
در فرآیند چاپ افست ، مقدار pH مقاله نیز تأثیر مهمی در تعادل محلول چشمه خواهد گذاشت. راه حل چشمه نقش مهمی در چاپ افست دارد. این می تواند قسمت خالی صفحه چاپ را آبگریز نگه دارد و از چسبیدن جوهر به قسمت خالی جلوگیری کند. با این حال ، مقدار pH مقاله بر تعادل pH محلول چشمه تأثیر می گذارد. اگر کاغذ اسیدی باشد ، ممکن است اسیدیته محلول چشمه را افزایش داده و باعث امولسیون جوهر شود. امولسیون جوهر به مخلوط کردن محلول جوهر و چشمه برای تشکیل امولسیون اشاره دارد که باعث کاهش ویسکوزیته و انتقال جوهر می شود ، بر کیفیت چاپ تأثیر می گذارد و باعث ایجاد مشکلاتی مانند رنگ جوهر سبک و نقاط تاری می شود. اگر کاغذ قلیایی باشد ، ممکن است باعث افزایش قلیایی محلول چشمه شود و چسبندگی جوهر را در صفحه چاپ بدتر کند و باعث خاک چسبنده شود ، یعنی اثری از جوهر که در قسمت خالی محصول چاپی ظاهر می شود.
سفتی و ضخامت:
سفتی و ضخامت کاغذ نیز عوامل مهمی است که بر اثر چاپ جوهر UV تأثیر می گذارد. به دلیل ضخامت نازک و قدرت فیزیکی نسبتاً کم ، کاغذ نازک در طی فرآیند چاپ آسان است. به عنوان مثال ، در فرآیند چاپ بیش از حد چند رنگ ، کاغذ نازک ممکن است به دلیل عواملی مانند فشار چاپ و انقباض خشک کن جوهر ، خم شود ، پیچ و مهره ها را خم کند ، که باعث ایجاد بیش از حد نادرست رنگهای بعدی و انحراف بیش از حد می شود و باعث می شود که به طور دقیق تراز کردن گرافیک های محصول چاپ شده ، تأثیرگذاری بر کیفیت محصول چاپ شده را برطرف کنید.
کاغذ ضخیم به دلیل ضخامت آن ، نور UV را به شدت جذب می کند. در طی فرآیند درمان اشعه ماوراء بنفش ، نور UV برای انتقال انرژی به فوتوینیتور در جوهر ، باید به لایه جوهر و سطح کاغذ نفوذ کند و از این طریق واکنش پخت را آغاز کند. هنگامی که کاغذ ضخیم تر است ، نور UV در فرآیند نفوذ به کاغذ جذب و پراکنده می شود و در نتیجه کاهش انرژی نور UV به جوهر پایین می رسد. اگر انرژی پخت بر این اساس افزایش نیافته باشد ، جوهر پایین ممکن است کاملاً درمان نشود ، بنابراین بر چسبندگی جوهر ، مقاومت سایش و سایر خصوصیات تأثیر می گذارد. بنابراین ، هنگام چاپ روی کاغذ ضخیم ، معمولاً لازم است قدرت لامپ UV را افزایش دهید یا زمان پخت را افزایش دهید تا اطمینان حاصل شود که جوهر پایین می تواند انرژی کافی برای درمان و بدست آوردن اثر چاپ خوب داشته باشد.
2. کنترل پارامترهای اصلی ازجوهر UVفرمول
ترکیب شیمیایی و خصوصیات رئولوژیکی جوهر به طور مستقیم قابلیت چاپ و اثر پخت را تعیین می کند.
2.1 ویسکوزیته و تیکسوتروپی:
ویسکوزیته بر راندمان انتقال جوهر و وضوح نقطه تأثیر می گذارد. جوهرهای کم ویسکوزیته (مانند جوهر اشعه ماوراء بنفش افست) برای چاپ با سرعت بالا مناسب هستند ، اما ممکن است باعث ایجاد علائم آب یا رنگ های روشن شود. جوهرهای با ویسکوزیته بالا (مانند جوهر اشعه ماوراء بنفش صفحه نمایش) منجر به تجمع لایه جوهر ضخیم می شوند ، اما برای جلوگیری از چسبیدن صفحه ، باید با خراش دهنده های سخت و سخت مطابقت داشته باشند. جوهرهای تیکوتروپیک هنگام ایستادن ضخیم تر می شوند ، که می تواند در هنگام چاپ ، چکه جوهر را کاهش دهد.
2.2 غلظت و پراکندگی رنگدانه:
رنگدانه های با غلظت بالا (مانند سفید و سیاه) نور اشعه ماوراء بنفش بیشتری را جذب می کنند و در نتیجه پخت ناقص ایجاد می شود. به عنوان مثال ، جوهر سفید مات برای درمان دشوارتر از سیاه است و انرژی UV باید افزایش یابد یا ضخامت لایه جوهر کاهش یابد. پراکندگی رنگدانه ضعیف ممکن است باعث ایجاد خطوط چاقو یا انحراف رنگ شود ، که باید توسط پراکندگی ها بهینه شوند.
2.3 فوتوینیتور و سیستم رزین:
طیف جذب فوتوینیتور باید با منبع نور UV مطابقت داشته باشد. نوع رزین انعطاف پذیری و مقاومت شیمیایی لایه جوهر را تعیین می کند. رزین های اکریلیک به سرعت درمان می شوند اما شکننده تر هستند ، در حالی که رزین های اصلاح شده پلی اورتان می توانند چسبندگی را بهبود بخشند.
2.4 افزودن مواد افزودنی:
عوامل سطح بندی ، صاف بودن فیلم جوهر را بهبود می بخشند و مهار کننده ها مانع از پخت و پز زودرس در هنگام ذخیره می شوند. پروموتورهای چسبندگی (مانند عوامل جفت سیلان) می توانند پیوند شیمیایی بین جوهر و کاغذ را تقویت کنند.
3. بهینه سازی هماهنگ تجهیزات چاپ و فرآیند
عملکرد تجهیزات و پارامترهای عملیاتی به طور مستقیم بر دقت انتقال و کارآیی پخت جوهر تأثیر می گذارد.
3.1 سازگاری روش چاپ:
چاپ افست: مناسب برای گرافیک با دقت بالا ، برای جلوگیری از امولسیون جوهر UV لازم است تعادل آب را کنترل کنید.
چاپ فلکسو: عرضه جوهر کمی از طریق غلتک آنیلوکس ، مناسب برای چاپ جامد در منطقه بزرگ ، اما باید به تطبیق قدرت لامپ UV و سرعت چاپ توجه شود.
چاپ صفحه:لایه جوهر ضخیم (10-12 میکرومتر) قابل دستیابی است ، اما برای بهبود سیالیت باید جوهر ویسکوزیته بالا از قبل گرم شود.
3.2 سیستم تأمین جوهر:
در چاپ گرانشی ، تعداد خطوط غلتک آنیلوکس و شکل سوراخ جوهر میزان انتقال جوهر را تعیین می کند. غلطک های آنیلوکس با خط بالا (مانند 1200LPI) برای چاپ خوب مناسب هستند و غلطک های خط پایین (مانند 300LPI) برای بلوک های رنگی جامد استفاده می شوند.
3.3 فشار و سرعت:
فشار چاپ کافی منجر به انتقال کافی جوهر می شود و فشار بیش از حد ممکن است الیاف کاغذ را خرد کند. هنگامی که سرعت چاپ خیلی سریع است ، برای اطمینان از پخت کامل لازم است که قدرت لامپ UV یا افزایش تعداد واحدهای پخت را افزایش دهید.
فرآیند پخت یک پیوند کلیدی در تعیین عملکرد جوهرها است و باید از سه جنبه بهینه سازی شود: انرژی ، طول موج و محیط.
1. انتخاب منبع نور UV:
لامپ جیوه: خروجی طیف کامل ، مناسب برای جوهرهای چند رنگ ، اما مصرف انرژی زیاد و عمر کوتاه (حدود 1000 ساعت).
UV LED: طیف باریک (مانند 395 نانومتر) ، مصرف انرژی کم ، عمر طولانی (20 ، {2} ساعت) ، اما باید با فوتوینیتور جوهر مطابقت داشته باشد و به دلیل ویژگی های منبع نور سرد ممکن است باعث کاهش چسبندگی شود.
2. مدیریت انرژی:
انرژی UV باید با توجه به نوع جوهر و ضخامت لایه جوهر تنظیم شود. به عنوان مثال ، چاپ کاغذ معمولاً به 800-1200 MJ\/cm² نیاز دارد ، در حالی که چاپ فیلم ممکن است به بیش از 1500mj\/cm² نیاز داشته باشد. انرژی کافی منجر به پخت ناقص می شود و انرژی بیش از حد ممکن است باعث آغشته شدن جوهر یا تغییر شکل بستر شود.
3. محیط درمانی:
Oxygen inhibits free radical polymerization, and the curing efficiency can be improved by nitrogen purging or reducing the oxygen content in the environment. In addition, high temperature environment (>30 درجه) ممکن است پخت جوهر را تسریع کند ، اما باید از تغییر شکل کاغذ جلوگیری شود.
5. تأثیر سیستماتیک عوامل محیطی
متغیرهای محیطی مانند دما ، رطوبت ، گرد و غبار و برق استاتیک باید در کل کنترل فرآیند چاپ گنجانده شوند.
5.1 کنترل دما و رطوبت:
دما: ویسکوزیته جوهر با افزایش دما کاهش می یابد و درجه {0}} دامنه کار ایده آل است. دمای بیش از حد بالا ممکن است باعث جریان جوهر شود و دمای بیش از حد پایین ممکن است باعث ژل شود.
Humidity: High humidity (>70 ٪ RH) ممکن است باعث جذب کاغذ و تغییر شکل شود و بر صحت چاپ بیش از حد تأثیر بگذارد. رطوبت کم (<30% RH) is prone to static electricity, adsorbing dust and interfering with ink transfer.
5.2. مدیریت پاکیزگی:
برای جلوگیری از تعبیه گرد و غبار در لایه جوهر ، کارگاه چاپی باید سطح گرد و غبار کم را حفظ کند تا لکه های سفید ایجاد شود. آلودگی را می توان از طریق سیستم های تصفیه هوا و تمیز کردن منظم کاهش داد.
5.3. حذف برق استاتیک:
برق استاتیک ممکن است باعث پاشش جوهر یا چسبندگی کاغذ شود. از طرفداران یون یا رطوبت (رطوبت> 50 ٪ RH) می توان برای کاهش خطر برق استاتیک استفاده کرد.
