เปิดเผยเทคนิคการเคลือบด้วยระบบอิงค์เจ็ตขั้นสูง

เหตุใดวัสดุรองรับงานพิมพ์อิงค์เจ็ตจึงต้องใช้วิธีการที่แตกต่างออกไป

การเคลือบผิวงานพิมพ์ที่พิมพ์ด้วยระบบอิงค์เจ็ตมีความท้าทายที่แตกต่างจากงานพิมพ์แบบออฟเซ็ตหรืองานพิมพ์ดิจิทัลด้วยโทนเนอร์ เนื่องจากหมึกจะอยู่บนหรือใกล้ผิวของวัสดุรองรับ แทนที่จะถูกดูดซึมและผสานเข้าไปในวัสดุนั้น ซึ่งส่งผลให้เกิดพฤติกรรมการยึดเกาะที่ฟิล์มเคลือบผิวแบบความร้อนทั่วไปไม่สามารถจัดการได้อย่างน่าเชื่อถือ แม้ว่ากระบวนการเคลือบผิวงานอิงค์เจ็ตจะพัฒนาอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่การได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอยังคงต้องอาศัยวินัยในการควบคุมกระบวนการอย่างเข้มงวดกว่าที่ผู้ปฏิบัติงานส่วนใหญ่คาดไว้ในตอนแรก

ปัญหาเคมีผิวหน้ากับชั้นหมึกอิงค์เจ็ต

หมึกอิงค์เจ็ต โดยเฉพาะสูตรที่ใช้เม็ดสีในตัวทำละลายแบบน้ำ จะสร้างชั้นผิวนุ่มและมีรูพรุนหลังจากการแห้งตัว ชั้นนี้มีพลังงานผิวต่ำและยังคงมีความชื้นค้างอยู่ซึ่งยังไม่ระเหยออกหมดจากระบบตัวทำละลายของหมึก การเคลือบฟิล์ม BOPP ที่ผ่านการเตรียมพื้นผิวมาแล้วแบบมาตรฐานลงบนพื้นผิวนี้อาจกักเก็บความชื้นที่ค้างอยู่ ส่งผลให้เกิดฟองอากาศ ชั้นเคลือบแยกตัว หรือการยึดเกาะลดลง ซึ่งมักปรากฏขึ้นหลายชั่วโมงหรือหลายวันหลังการเคลือบแทนที่จะเกิดทันที

วิธีแก้ไขไม่ได้เพียงแค่ปรับอุณหภูมิให้สูงขึ้นเท่านั้น เพราะความร้อนส่วนเกินอาจทำให้ชั้นหมึกนั้นนุ่มตัวและเคลื่อนตัว ส่งผลให้สีเพี้ยนหรือเกิดลักษณะเป็นจุดๆ (mottle) บริเวณพื้นที่สีทึบขนาดใหญ่ ตามผลการทดสอบที่เผยแพร่โดยกลุ่มทำงานด้านเทคนิค Inkjet Summit อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเคลือบแบบอิงค์เจ็ตที่ใช้หมึกแบบน้ำมักอยู่ระหว่าง 75°C ถึง 95°C ซึ่งต่ำกว่ากระบวนการเคลือบแบบออฟเซ็ตทั่วไป และจำเป็นต้องใช้กาวที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับช่วงอุณหภูมินี้

สูตรฟิล์มเคลือบล่วงหน้าที่ออกแบบมาให้เข้ากันได้กับระบบพิมพ์อิงค์เจ็ต

การตอบสนองเชิงเทคนิคจากผู้ผลิตฟิล์มคือการพัฒนาฟิล์มเคลือบล่วงหน้าที่เข้ากันได้กับระบบพิมพ์อิงค์เจ็ต พร้อมระบบที่ใช้กาวซึ่งสามารถเปิดใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำกว่า และทนต่อเคมีผิวเฉพาะของชั้นหมึกอิงค์เจ็ต

ฟิล์มเหล่านี้ไม่ได้ทำให้การตรวจสอบกระบวนการเป็นสิ่งที่ไม่จำเป็น แต่ช่วยลดความแปรปรวนของประสิทธิภาพที่ผู้ปฏิบัติงานพบเห็นลงอย่างมากเมื่อนำงานพิมพ์อิงค์เจ็ตผ่านเครื่องเคลือบแบบมาตรฐาน

การเคลือบงานพิมพ์อิงค์เจ็ตขนาดกว้าง

การผลิตงานพิมพ์อิงค์เจ็ตขนาดกว้าง ซึ่งรวมถึงงานกราฟิกเพื่อการนำเสนอ ภาพถ่าย และงานแสดงภาพสถาปัตยกรรม นั้นมีความท้าทายเพิ่มเติม เนื่องจากความกว้างของวัสดุพิมพ์และความต้องการด้านภาพแตกต่างจากงานพิมพ์เชิงพาณิชย์แบบใช้แผ่นกระดาษ ปริมาณหมึกที่ใช้ในงานพิมพ์ขนาดกว้างอาจสูงกว่างานพิมพ์เชิงพาณิชย์อย่างมาก ซึ่งส่งผลให้ปัญหาเรื่องความชื้นและการยึดเกาะรุนแรงขึ้น

บริษัทผู้ให้บริการด้านกราฟิกสำหรับการแสดงสินค้าแห่งหนึ่งในภาคเหนือของประเทศจีน พบปัญหานี้ขึ้นระหว่างช่วงงานแสดงสินค้าที่มีความเร่งด่วนสูง โดยงานพิมพ์ที่มีปริมาณหมึกสูงซึ่งพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์น้ำแบบ 8 สี ได้เกิดการลอกตัวที่ขอบภายใน 24 ชั่วโมงหลังการเคลือบฟิล์ม เมื่อบริษัทใช้ฟิล์มเคลือบล่วงหน้าแบบมาตรฐาน ทั้งนี้ ปัญหาทั้งการลอกตัวและปัญหาการยึดเกาะที่ขอบหลังการตัดได้รับการแก้ไขแล้ว โดยการเปลี่ยนไปใช้ฟิล์มเคลือบที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ต และเพิ่มระยะเวลาการบ่มหลังการเคลือบก่อนทำการตัด

จุดเวลาในการบ่มมีความสำคัญมากกว่าที่ผู้ปฏิบัติงานหลายคนเข้าใจ แม้การเคลือบจะผ่านการตรวจสอบเบื้องต้นได้แล้ว แต่พันธะของกาวยังคงพัฒนาต่อเนื่องเป็นเวลาสูงสุดถึง 24 ชั่วโมงหลังการเคลือบภายใต้สภาวะแวดล้อมปกติ การตัด ตัดแต่ง หรือพับวัสดุก่อนครบกำหนดเวลาดังกล่าวจะทำให้กระบวนการพัฒนาพันธะหยุดชะงัก และเพิ่มอัตราความล้มเหลวที่ขอบวัสดุ

การตั้งค่าอุณหภูมิและความเร็วที่ใช้งานได้จริง

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของสายพานลำเลียง อุณหภูมิบริเวณจุดสัมผัส และแรงดันที่จุดสัมผัส จะเป็นตัวกำหนดว่ากาวจะถูกกระตุ้นอย่างสมบูรณ์ทั่วทั้งพื้นผิวของวัสดุรองรับหรือไม่ การทำงานด้วยความเร็วต่ำกว่าร่วมกับอุณหภูมิต่ำกว่าโดยทั่วไปให้ผลที่ยืดหยุ่นมากกว่าการใช้ความเร็วสูงร่วมกับอุณหภูมิสูงในงานพิมพ์แบบอิงค์เจ็ต เนื่องจากช่วยให้กาวมีเวลาสัมผัสกับพื้นผิวหมึกที่มีรูพรุนนานขึ้น จุดเริ่มต้นที่เหมาะสมสำหรับการเคลือบลามิเนตแบบแผ่นบนระบบม้วนต่อม้วน (roll-to-roll) สำหรับงานพิมพ์อิงค์เจ็ต คือความเร็ว 1.5 ถึง 2 เมตรต่อนาทีที่อุณหภูมิ 80°C ถึง 85°C โดยมีแรงดันที่จุดสัมผัสอยู่ในช่วง 3 ถึง 4 บาร์ ซึ่งอาจปรับเปลี่ยนได้ตามความหนาของวัสดุรองรับ

การสอบเทียบแรงดันควรได้รับความใส่ใจมากกว่าการควบคุมอุณหภูมิเพียงอย่างเดียว เนื่องจากแรงดันที่จุดสัมผัสไม่สม่ำเสมอทั่วความกว้างของวัสดุที่ผ่านระบบ จะทำให้เกิดความแข็งแรงของการยึดติดที่ไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้เกิดจุดที่ลอกตัวออกแบบสุ่ม ซึ่งยากต่อการเชื่อมโยงกับตัวแปรกระบวนการใดตัวหนึ่งโดยไม่มีการวัดค่าอย่างเป็นระบบ

การจับคู่พื้นผิวของฟิล์มให้สอดคล้องกับประเภทของงานที่ส่งออก

ข้อกำหนดด้านการเคลือบผิวสำหรับงานพิมพ์อิงค์เจ็ตใช้หลักการที่แตกต่างจากงานพิมพ์ออฟเซ็ต โดยงานพิมพ์อิงค์เจ็ตแบบแมตต์ที่เคลือบผิวด้วยฟิล์มเคลือบแบบเงา มักก่อให้เกิดผลลัพธ์ที่เน้นความไม่เรียบของพื้นผิวชั้นหมึก ทำให้เกิดลักษณะเป็นรอยด่าง ดังนั้น การเลือกฟิล์มเคลือบที่มีลักษณะผิวสอดคล้องกับงานพิมพ์ (เช่น แมตต์บนแมตต์) มักให้ผลลัพธ์ที่สะอาดและสม่ำเสมอมากกว่า สำหรับการเคลือบผิวแบบซอฟต์ทัชบนงานพิมพ์อิงค์เจ็ตที่มีความหนาแน่นของหมึกสูง เป็นการจับคู่ที่ท้าทายทางเทคนิคมาก ซึ่งจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันรอยกดจากชั้นเคลือบแบบซอฟต์ทัชที่อาจกดลงบนพื้นผิวหมึกภายใต้แรงบีบของลูกกลิ้ง

ช่วงฟิล์มเคลือบผิวที่เข้ากันได้กับระบบพิมพ์อิงค์เจ็ตของ EKO ถูกออกแบบมาเพื่อตอบสนองตัวแปรการใช้งานเหล่านี้โดยตรง โดยมีสูตรเฉพาะที่พัฒนาขึ้นสำหรับงานพิมพ์อิงค์เจ็ตทั้งแบบน้ำ (aqueous) และแบบยูวี (UV) เพื่อให้ผู้ประกอบการพิมพ์มืออาชีพสามารถควบคุมกระบวนการได้อย่างยืดหยุ่นและได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอไม่ว่าจะพิมพ์บนวัสดุพื้นฐานชนิดใดหรือมีปริมาณหมึกมากน้อยเพียงใด