Vad du behöver veta om digitala bläck

När det gäller bläckstråleskrivare i storformat är själva bläcket en av de viktigaste delarna av ekvationen.

Det finns flera olika typer som används regelbundet inom digitaltryck, var och en med mycket olika egenskaper. Det är dessa egenskaper som du måste förstå när du fattar dina investeringsbeslut, eftersom de kan göra stor skillnad i kostnad och kvalitet.

Kärnan i alla bläckstråleskrivare är bläcket, som i huvudsak består av pigment suspenderade i en bärarvätska. Bläckets uppgift är att leverera pigmentet till mediet och att binda det till mediets yta. De olika substrat som bläcket kan arbeta med avgör i slutändan vilka applikationer som en tryckmotor kan hantera.
Gör fel val och du kommer att bli besviken på resultatet. Bläckleverantörer arbetar för närvarande med att utöka utbudet av substrat som deras bläck fungerar direkt med, så att substraten inte behöver behandlas med en primer.

Bläcktillverkarna ser en stor potential utanför den grafiska branschen, med mer industriella användningsområden för deras bläckprodukter, t.ex. inom möbel- och biltillverkning. Bärarvätskan spelar en nyckelroll när det gäller att bestämma vilka substrat som bläcket ska fungera med.

Vatten är den billigaste och mest hållbara bäraren, men när pigmentet väl har transporterats till mediet måste vattnet torkas. Eftersom vatten tenderar att sugas in i obelagda medier innebär det också att vattenbaserade bläck endast kan användas på belagda medier, och även om det finns ett ganska brett utbud av lämpliga substrat innebär det att kostnaden för förbrukningsvaror ökar.

Standardskrivare med vattenbaserat bläck är dock relativt billiga och har utmärkt färgåtergivning. Vanligtvis kan vattenbaserade bläck ge mycket skarpa bilder med livfulla färger, och de flesta leverantörer har modeller med upp till tolv bläck för ökad färgskala. Detta gör dem lämpliga för framställning av fotografiska affischer och konstaffischer. Bilder från dessa skrivare är normalt endast avsedda för inomhusbruk, men de kan också lamineras för utomhusbruk.

Material som trycks med vattenbaserade färger är särskilt lämpliga för skyltar i detaljhandeln eftersom de inte avger de obehagliga lukter som är vanliga med vissa lösningsmedels- och UV-färger. Inom textiltryckeriet används också vattenbaserade sublimeringsfärger som lämpar sig för tryck på polyestertyger. Vattnet fungerar som en bärare för att placera pigmentet, antingen direkt på tyget eller på ett överföringsark.

En värmepress används sedan för att koka bläcket till en gas som driver pigmentet in i textilfibrerna, så att när bläcket svalnar har bilden smält samman med tyget i stället för att bara sitta ovanpå ytan.
Latexbläck

Ett antal företag har utvecklat latexbläck, där en polymerharts kapslar in pigmenten och hjälper till att binda dem till substratet. Latexbläcktekniken har populariserats av HP (nedan) och Mimaki.

De använder vatten som bärare och har marknadsförts som miljövänliga på grund av detta. De kräver dock en avsevärd mängd energi för att avlägsna vatteninnehållet och härda bläcket. Den största fördelen med latexbläck är att trycket är torrt innan det når upptagningsrullen. Det innebär att trycket kan lamineras och färdigställas omedelbart efter tryckningen, utan att man behöver vänta på att gaserna ska avdunsta från substratet.

Men även utan laminering är latexfärgerna reptåliga och hållbara utomhus, vilket gör dem till ett bra substitut för lösningsmedelsfärger. Det finns ett stort utbud av lämpliga substrat och latexbläck kan även användas på vissa standardvinyler och tyger.

Detta gör latexbläck till ett bra alternativ för mjuka skyltar. Den värme som krävs för härdning utesluter dock vissa substrat, särskilt tunnare självhäftande material, även om de senare generationerna av dessa bläck fungerar med lägre härdningstemperaturer.

Lösningsmedelsbaserade tryckfärger

Lösningsmedlet som används i solventbläck har en dubbel funktion eftersom det både är en bärare som levererar färgpigmentet till mediet och hjälper till att smälta mediets yta. Färgpigmenten kan tränga in under den uppmjukade ytan och bita sig fast i själva mediet.

När lösningsmedlet avdunstar etsas färgämnena in i mediet, vilket ger en mycket robust bild som tål repor och väderpåverkan. Detta gör också att lösningsmedelsbläck kan användas på ett stort antal olika medier, inklusive mycket billiga obestrukna medier. Lösningsmedelsinnehållet i denna typ av bläck kan utgöra upp till 90 procent av dess volym.

När lösningsmedlet har gjort sitt jobb avdunstar det ut i atmosfären och lämnar kvar det torkade pigmentet. Det finns farhågor om att lösningsmedlet när det avdunstar avger flyktiga organiska föreningar, eller VOC, som med tidigare generationer av bläck kan orsaka andningsproblem.

Det är därför som ångorna måste avlägsnas från den lokala tryckmiljön. De flesta lösningsmedelsbläck producerar nu mycket mindre VOC än tidigare, så att särskild ventilation inte är lika viktig som tidigare. Det är fortfarande lämpligt att säkerställa ett bra luftflöde runt lösningsmedelsskrivare. Idag erbjuder de flesta tillverkare ett urval av eco-solvent- eller light-solvent-bläck, där den senare använder en mer aggressiv typ av lösningsmedel. Detta bör fungera med ett bredare utbud av obelagda medier samt ha bättre färgskala.

Mimaki rapporterar t.ex. att 98 procent av deras solventkunder väljer deras lätta solventbläck SS21 framför det något billigare eco-solventalternativet. Solventbläck är fortfarande ett av de mest kostnadseffektiva sätten att trycka på obelagda substrat för utomhusbruk.

Det används ofta inom fordonsgrafik, där bläcket måste värmas upp och sträckas ut för att passa runt svåra former som dörrhandtag. Den stora nackdelen med lösningsmedelsbläck är dock att även om utskrifterna är torra när de kommer ut ur skrivaren, måste de ändå lämnas i upp till 24 timmar för att lösningsmedlet ska avdunsta helt från mediet. Detta försenar eventuell efterbehandling, t.ex. laminering.

UV-härdande bläck

UV-härdande bläck har ett antal fördelar som förklarar deras utbredda popularitet. Till att börja med torkar de direkt, vilket innebär att de kan skäras ut eller på annat sätt färdigställas omedelbart. UV-härdbara bläck förlitar sig på fotoinitiatorer, som producerar fria radikaler när de utsätts för UV-ljus. Till skillnad från de andra bläcktyperna finns det ingen bärarvätska eftersom detta bläck härdar snarare än torkar.

De viktigaste komponenterna i UV-härdande färger är monomerer och oligomerer, som de fria radikalerna tvingar att korsbinda varandra, en kemisk reaktion som kallas fotopolymerisation. Det finns ytterligare två fördelar med UV-härdande tryckfärger. De härdar till en tålig yta som är mycket motståndskraftig mot repor och väderpåverkan. Detta är idealiskt för långvarig skyltning utomhus, och fotopolymeriseringsprocessen binder också bläcket ordentligt till ett brett spektrum av substrat från PVC till trä.

Det finns vissa undantag, t.ex. släta ytor som glas där det är svårt för färgerna att hitta en nyckel. Det är relativt enkelt att använda en primer för dessa substrat, men många färgtillverkare arbetar med att utveckla UV-färger för att övervinna denna begränsning. De ursprungliga UV-härdande färgerna härdade till en mycket hård yta som lämpar sig för styva material, men mer flexibla UV-färger har utvecklats för rullmatade skrivare.

Färgerna är mjukare och har därför inte samma rep- och väderbeständighet som de hårdare färgerna. Men de ger alla fördelar med UV-färger i rullformat och ökar antalet applikationer där UV-färger kan användas. Vissa färger är till och med tillräckligt elastiska för att kunna sträckas ut för fordonsgrafik.

Fujifilm har gått ett steg längre och utvecklat en uppsättning bläck som kan termoformas på 3D-objekt för verkligt vilda möjligheter. Det finns en märkbar trend mot att använda lysdioder för härdning. De flesta nyare skrivare i instegsklassen använder nu denna teknik, även om de för närvarande inte är tillräckligt kraftfulla för att hålla jämna steg med maskinerna för högre produktion.

Att härda med LED-lampor ger ett antal fördelar. För det första håller LED-lampor vanligtvis i över 15 000 till 20 000 timmar, medan kvicksilver- eller metallhalogenlampor har en genomsnittlig livslängd på bara 1000 timmar. Dessutom kan LED-lampor sättas på eller stängas av direkt, så det går inte att slösa bort tid på att vänta på att lamporna ska komma upp i temperatur.

Hybridbläck

Flera tillverkare arbetar med hybridfärger, där man försöker kombinera de bästa egenskaperna hos olika färger. Det mest uppenbara exemplet är Solvent UV som kombinerar ett milt lösningsmedel med ett UV-härdande bläck. Mimaki introducerade Solvent UV på marknaden i samband med lanseringen av JV400SUV. Fujifilm har också släppt en version av denna skrivare, som de kallar Vybrant.

Båda är fyrfärgsskrivare. Själva bläcket är en blandning av ett vattenbaserat lösningsmedel och UV-bläckteknik. Mike Horsten, Mimakis europeiska marknadschef, förklarar: ”Lösningsmedelsfärgen angriper mediet och ger den vidhäftning som behövs, medan UV-färgen ger den färg, styrka och flexibilitet som UV har.”

En viktig egenskap hos dessa bläck är att UV-härdningen fördröjs, vilket resulterar i en mycket mer glansig, reflekterande yta med ett större färgomfång än med vanligt UV-härdbart bläck.

Colorific har också utvecklat en egen solvent UV-hybrid för sitt Lightbar-system. Denna består av en Lightbar som kan eftermonteras på befintliga solventskrivare för att utföra härdningen. Bläcket i sig är en hybrid mellan lösningsmedels- och UV-härdande, vilket ger de lägre kostnader som är förknippade med lösningsmedel och den omedelbara torkning som är typisk för UV-bläck, med det främsta försäljningsargumentet att utskrifterna kan lamineras eller monteras omedelbart eftersom det inte finns något behov av att vänta på att bläcket ska avgasas.

Slutligen är det värt att notera att det finns ett brett urval av bläck från tredje part. De flesta skrivarleverantörer gör stora ansträngningar för att testa sina bläck med sina skrivhuvuden för att säkerställa att bläcket inte försämrar huvudena.

Men bläck från tredje part kan ge betydande besparingar, vilket gör att många storformatsanvändare kommer att byta till dessa bläck när skrivarens garanti har löpt ut. I vissa fall kan dessa bläck användas för att göra om en skrivare, t.ex. genom att anpassa en gammal solventskrivare för latex- eller dye-subbläck.

Den här artikeln är en del av Wild Format Digital Printing Technology Guide, en av en serie som produceras av Digital Dots med stöd av Agfa, Caldera, Durst, EFI, Esko och Fujifilm.