Что такое красители для цифровой печати и чем они отличаются от красителей для традиционной печати?

Технолог участка цифровой печати хмуро смотрел на предупреждения о засорении сопел, которые одно за другим выскакивали на дисплее принтера. Сроки по этому заказу были жесткими, а печатающая головка на середине тиража начала давать обрывы линий и выпадение цветовых участков. Только через несколько часов поисков выяснилось, что дело в красителе, который заменили в последний момент: чтобы не срывать выработку, в цехе просто взяли марку, привычную для традиционной печати. Весь тираж пошел в брак, а срок поставки сдвинулся вместе с ним.

Что такое красители для цифровой печати и чем они отличаются от красителей для традиционной печати? Красители для цифровой печати разработаны специально под принцип работы струйной печатающей головки: размер их частиц намного меньше, чем у красителей для традиционной печати, а требования к тонкости фильтрации и контролю вязкости заметно строже. Традиционный краситель допускает наличие сравнительно крупных частиц, тогда как краситель для цифровой печати обязан достигать равномерной субмикронной дисперсности, чтобы беспрепятственно проходить через микропористую структуру головки.

На головке оборудования для цифровой печати расположены тысячи микроотверстий, и диаметр каждого обычно составляет всего несколько десятков микрон. Если частицы красителя слишком крупные или их распределение по размеру неоднородно, они легко накапливаются внутри головки, забивают сопла и вызывают обрывы линий, выпадение цвета или размытость рисунка. Ротационная и плоская шаблонная печать намного терпимее к размеру частиц: слегка более крупное зерно на результат не влияет, поскольку отверстия шаблона существенно больше микроотверстий струйной головки.

В процессе производства краситель для цифровой печати проходит более тонкий помол и диспергирование: частицы стабильно удерживают на субмикронном уровне и обеспечивают предельно узкое распределение по размеру, чтобы в раствор не попали отдельные слишком крупные частицы. Помол традиционного красителя достаточно вести до размера ниже отверстия шаблона, поэтому требования к точности процесса мягче, а себестоимость производства ниже. Подбирая цвет для клиентов из сферы цифровой печати, мы дополнительно вводим стадию тонкой фильтрации и контроля гранулометрии, чтобы каждая отгружаемая партия стабильно отвечала требованиям прохождения через головку.

В ходе производства и хранения любого красителя трудно полностью исключить попадание следовых загрязнений или агломерацию частиц. Для традиционной печати такие следовые примеси обычно не дают заметного эффекта. Для цифровой печати даже крайне малое количество частиц, выходящих за пределы допуска, попав в систему головки, способно необратимо забить отдельные сопла, а стоимость ремонта головки, как правило, многократно превышает цену самого красителя.

Перед отгрузкой краситель для цифровой печати обычно проходит многоступенчатую прецизионную фильтрацию, на которой шаг за шагом удаляются загрязняющие частицы микронного и даже субмикронного размера, а на этапах розлива и перевозки строго контролируется герметичность, чтобы раствор не подвергся вторичному загрязнению. Требования к фильтрации традиционного красителя более базовые и направлены главным образом на удаление видимых глазом примесей и комков. Если традиционный краситель без дополнительной подготовки залить прямо в оборудование цифровой печати, фактическое содержание примесей вполне может многократно превысить допустимое для головки, даже когда жидкость выглядит прозрачной.

Струйная печатающая головка очень точна в своих требованиях к вязкости раствора. Слишком высокая вязкость мешает раствору выходить из сопла и приводит к обрыву подачи чернил или к образованию шлейфа. Слишком низкая вязкость вызывает разбрызгивание капель, по краям рисунка появляются зубчатые цветовые пятна, и четкость печати падает. Изменения температуры и небольшие колебания содержания сухого остатка в красителе напрямую отражаются на значении вязкости.

Оборудование цифровой печати обычно требует, чтобы вязкость раствора удерживалась в довольно узком диапазоне, и достаточно температуре в цехе подняться или упасть на несколько градусов, чтобы она вышла за пределы этого окна. Если из-за погрешности дозирования колеблется содержание сухого остатка, вслед за ним меняется и вязкость, а это сказывается на равномерности струйной подачи и четкости рисунка. Клиентам, работающим с цифровой печатью, мы рекомендуем перед применением перепроверять вязкость и содержание сухого остатка каждой партии, чтобы риск от ошибочного применения традиционного красителя или от неподходящих условий хранения был снят заранее, до выхода в производство.

Смешивать красители для цифровой и для традиционной печати мы не рекомендуем: стандарты по размеру частиц, вязкости и чистоте у цифровой марки разработаны под конструкцию головки, и традиционный краситель не отвечает этим физическим требованиям даже при близком химическом составе. Мы советуем клиентам подбирать марку красителя под тип оборудования и тем самым избегать поломки оборудования или брака целого заказа. Красители для цифровой печати обычно дороже традиционных, и разница объясняется прежде всего сложностью производства: более тонкие помол и диспергирование, многоступенчатая фильтрация и более строгие стандарты контроля добавляют технологические операции и затраты на управление качеством, которые в итоге отражаются в цене. Мы считаем, что эти вложения окупаются снижением затрат на обслуживание оборудования и уровня брака, а значит экономически оправданы в долгосрочной перспективе. Чтобы понять, подходит ли конкретный краситель для оборудования цифровой печати, мы советуем до закупки проверить данные о распределении частиц по размеру, протокол испытаний вязкости и показатель тонкости фильтрации, а также запросить у поставщика заключение о совместимости со струйным оборудованием; кроме того, перед серийным запуском стоит провести пробную печать небольшой партии и выходить в производство только после того, как поведение красителя на реальном оборудовании подтвердит свою стабильность.