چاپ جوهرافشان را معمولا به چند روش ثابت و معمول جهانی می شناسیم؛ در فرآیند چاپ جوهرافشان، قطرات مرکب به سه روش چاپ حرارتی، پیزو و جوهرافشان پیوسته برروی بستر پاشیده می شوند. اما درواقع، فناوری جوهرافشان دیگری هم به نام فرآیند هلیوسونیک وجود دارد که در این مقاله به آن می پردازیم.
هلیوسونیک فرآیندی ست که در آن برای پاشش مرکب، در هد پرینتر نیاز به وجود نازل نیست. سیستم های چاپی هلیوسونیک به زودی توسط کمپانی آلمانی Atlanta، که یکی از تامین کنندگان بزرگ مواد شیمیایی تخصصی در جهان و یکی از سرمایه گذاران بزرگ شرکت Landa Digital Printing است، به بازار عرضه می شود.
فرایند هلیوسونیک با یک بستر حامل شروع میشود که فیلم مرکب بر روی آن قرار می گیرد. بستر حامل، یک نوار روبان از جنس پلیمر شفاف است که میتوان مرکب های چاپ سنتی را هم بر روی آن چاپ کرد. سپس تصویر چاپی، توسط اشعه های لیزری یک اسکنر بر پشت روبان پلیمری تصویر نگاری میشود. با برخورد اشعه ی لیزر بر پشت روبان شفاف، بخش بسیار کوچکی از مرکب به شکل فوری تبخیر می شود و بقیه ی مرکب را هم بر روی بستر اصلی می پاشد. بخش خشک کنی یا کیورینگ مرکب هم، بسته به نوع مرکب می تواند متفاوت باشد. در پایان هم برای تکرار فرآیند، روبان پلیمری در یونیت مرکب دوباره مرکب گیری می کند.
این فرآیند یک مزیت مهم دارد: هلیوسونیک هیچ محدودیت مرکبی ای ندارد و می تواند برای چاپ از طیف بسیار گسترده ای از مرکب ها استفاده کند؛ از مرکب های یووی دیجیتال گرفته تا مرکب های چاپ های سنتی؛ از مرکب های رایج چاپ افست هم می توان در این فرآیند استفاده کرد. مرکب های با فرمولاسیون خاص، مرکب های کاربردی و حتی خمیرهای پلیمری را نیز می توان به این روش به راحتی چاپ کرد.
در این فرآیند بسته به نوع مرکب چاپی، ممکن است لازم باشد که از نوعی جذب کننده (که رنگ مرکب را عوض نمیکند) استفاده کرد تا هم جذب لیزر به مقدار کافی را تضمین کند و هم سیالیت مرکب را حفظ کند. البته برای اینکار به مقدار بسیار کمی از جذب کننده نیاز است. در این فرآیند میتوان از تمام انواع مرکب های سالونت، اکو سالونت، پایه آب و یووی، و هرکدام با طریقه ی خشک کنی منحصر به فرد آنها به آسانی استفاده کرد.
یکی دیگر از مزیت های حذف نازل ها در این فرآیند این است که میتوان از پیگمنت هایی با ذرت درشت، مرکب با غلظت بالا و مرکب های تیکسوتروپیک (مرکب هایی که در مواجه با انواع استرس مانند برش، سیال می شوند) هم استفاده کرد. همچنین برخی از مرکب های امنیتی با فرمولاسیون منحصر به فرد که تا به امروز، امکان چاپ با فرآیند جوهرافشان را نداشتند، حالا می توانند در این فرآیند به راحتی چاپ شوند.
فرآیند چاپ هلیوسونیک را میتوان به شکل چاپ تک رنگ، چند رنگ و تمام رنگ به کار گرفت. در گذشته قرار بود از فرآیند هیلوسونیک، به عنوان جایگزین کم هزینه تر چاپ جوهرافشان استفاده شود، زیرا این فرآیند هم هزینه های راه اندازی کمتری دارد و هم میتواند از مرکب های افست استفاده کند که ارزان تر هستند. اما بعدا با سازگاری چاپ جوهرافشان با مرکب های پایه آب، این ایده کنار گذاشته شد.
امروزه از چاپ هلیوسونیک در زمینه های زیر استفاده می شود:
در حال حاضر، این فرآیند با سرعت چاپ ده متر در دقیقه، یک فرآیند چاپی با سرعت متوسط به شمار می رود. عرض چاپ ماژول های لیزری این فرآیند، 18 سانتی متر است و البته هد پرینت هایی با عرض 33 سانتی متر هم در حال طراحی و توسعه هستند. وضوح چاپی هلیوسونیک هم 300 در 600 Dpi است که میتوان آن را به نسبت کاربرد آن تغییر داد. البته شاید فکر کنید که این رزولوشن چاپی برای چاپ کارهای گرافیکی مناسب نیست، درست است؛ همانطور که گفتیم این فرآیند فعلا برای چاپ قطعات الکترونیکی استفاده می شود و این وضح چاپی برای چاپ این قطعات بسیار مناسب و حتی بهتر از کیفیت مورد نیاز است.
این فرآیند به طور معمول می تواند فیلم مرکبی با ضخامت 20 میکرومتر را از روی روبان بر روی بستر چاپ منتقل کند، اما حداکثر ضخامت فیلم مرکب به 40 میکرومتر هم میرسد. چاپ با ضخامت کمتر از 20 میکرومتر هم امکان پذیر است که البته نسبت به ضخامت های بالاتر، کاربرد کمتری دارد.
امسال، کمپانی آتلانتا قصد دارد چند نسخه ی بتا از این سیستم ها را به شکل آزمایشی نصب و راه اندازی کند. تجهزات پرینت هد و مرکب چاپ هم توسط خود کمپانی تامین می شود، بااینحال میتوان مرکب چاپ را از کمپانی های دیگر هم سفارش داد.
به گفته ی خود کمپانی، سیستم های چاپ هلیوسونیک آتلانتا، فعلا در مرحله ی آزمون و خطا قرار دارند و نمیتوان به چشم یک فرآیند تجاری به آنها نگاه کرد. آتلانتا همچنین به دنبال شرکای تجاری و سرمایه گذاری ست که بتوانند در کنار هم این تکنولوژی را هرچه بیشتر توسعه دهند. در نسخه های بعدی این پرینتر، می توان از آنها به عنوان یک یونیت تکمیلی چاپ یا یک آپشن افزوده در خطوط عملیات تکمیلی استفاده کرد.
نکته ی دیگر در مورد چاپ هلیوسونیک این است که در حال حاضر این فرآیند با پرینترهای جوهرافشان امروزی یکپارچه نمی شود و باید به شکل یک سیستم کاملا مجزا به آن نگاه کرد. امکان چاپ با سفارشات محدود و چاپ اطلاعات متغیر، یکی از چشم اندازهای هیجان انگیزی ست که برای این فرآیند تصور می شود و انتظار میرود که از این فرآیند در سال های آینده بتوان به عنوان یکی از فرآیندهای پرکاربرد چاپ دیجیتال یاد کرد.
هلیوسونیک فرآیندی ست که در آن برای پاشش مرکب، در هد پرینتر نیاز به وجود نازل نیست. سیستم های چاپی هلیوسونیک به زودی توسط کمپانی آلمانی Atlanta، که یکی از تامین کنندگان بزرگ مواد شیمیایی تخصصی در جهان و یکی از سرمایه گذاران بزرگ شرکت Landa Digital Printing است، به بازار عرضه می شود.
فرایند هلیوسونیک با یک بستر حامل شروع میشود که فیلم مرکب بر روی آن قرار می گیرد. بستر حامل، یک نوار روبان از جنس پلیمر شفاف است که میتوان مرکب های چاپ سنتی را هم بر روی آن چاپ کرد. سپس تصویر چاپی، توسط اشعه های لیزری یک اسکنر بر پشت روبان پلیمری تصویر نگاری میشود. با برخورد اشعه ی لیزر بر پشت روبان شفاف، بخش بسیار کوچکی از مرکب به شکل فوری تبخیر می شود و بقیه ی مرکب را هم بر روی بستر اصلی می پاشد. بخش خشک کنی یا کیورینگ مرکب هم، بسته به نوع مرکب می تواند متفاوت باشد. در پایان هم برای تکرار فرآیند، روبان پلیمری در یونیت مرکب دوباره مرکب گیری می کند.
این فرآیند یک مزیت مهم دارد: هلیوسونیک هیچ محدودیت مرکبی ای ندارد و می تواند برای چاپ از طیف بسیار گسترده ای از مرکب ها استفاده کند؛ از مرکب های یووی دیجیتال گرفته تا مرکب های چاپ های سنتی؛ از مرکب های رایج چاپ افست هم می توان در این فرآیند استفاده کرد. مرکب های با فرمولاسیون خاص، مرکب های کاربردی و حتی خمیرهای پلیمری را نیز می توان به این روش به راحتی چاپ کرد.
در این فرآیند بسته به نوع مرکب چاپی، ممکن است لازم باشد که از نوعی جذب کننده (که رنگ مرکب را عوض نمیکند) استفاده کرد تا هم جذب لیزر به مقدار کافی را تضمین کند و هم سیالیت مرکب را حفظ کند. البته برای اینکار به مقدار بسیار کمی از جذب کننده نیاز است. در این فرآیند میتوان از تمام انواع مرکب های سالونت، اکو سالونت، پایه آب و یووی، و هرکدام با طریقه ی خشک کنی منحصر به فرد آنها به آسانی استفاده کرد.
یکی دیگر از مزیت های حذف نازل ها در این فرآیند این است که میتوان از پیگمنت هایی با ذرت درشت، مرکب با غلظت بالا و مرکب های تیکسوتروپیک (مرکب هایی که در مواجه با انواع استرس مانند برش، سیال می شوند) هم استفاده کرد. همچنین برخی از مرکب های امنیتی با فرمولاسیون منحصر به فرد که تا به امروز، امکان چاپ با فرآیند جوهرافشان را نداشتند، حالا می توانند در این فرآیند به راحتی چاپ شوند.
فرآیند چاپ هلیوسونیک را میتوان به شکل چاپ تک رنگ، چند رنگ و تمام رنگ به کار گرفت. در گذشته قرار بود از فرآیند هیلوسونیک، به عنوان جایگزین کم هزینه تر چاپ جوهرافشان استفاده شود، زیرا این فرآیند هم هزینه های راه اندازی کمتری دارد و هم میتواند از مرکب های افست استفاده کند که ارزان تر هستند. اما بعدا با سازگاری چاپ جوهرافشان با مرکب های پایه آب، این ایده کنار گذاشته شد.
امروزه از چاپ هلیوسونیک در زمینه های زیر استفاده می شود:
- چاپ قطعات الکترونیکی
- چاپ امنیتی
- چاپ برای کاربردهای خاص
در حال حاضر، این فرآیند با سرعت چاپ ده متر در دقیقه، یک فرآیند چاپی با سرعت متوسط به شمار می رود. عرض چاپ ماژول های لیزری این فرآیند، 18 سانتی متر است و البته هد پرینت هایی با عرض 33 سانتی متر هم در حال طراحی و توسعه هستند. وضوح چاپی هلیوسونیک هم 300 در 600 Dpi است که میتوان آن را به نسبت کاربرد آن تغییر داد. البته شاید فکر کنید که این رزولوشن چاپی برای چاپ کارهای گرافیکی مناسب نیست، درست است؛ همانطور که گفتیم این فرآیند فعلا برای چاپ قطعات الکترونیکی استفاده می شود و این وضح چاپی برای چاپ این قطعات بسیار مناسب و حتی بهتر از کیفیت مورد نیاز است.
این فرآیند به طور معمول می تواند فیلم مرکبی با ضخامت 20 میکرومتر را از روی روبان بر روی بستر چاپ منتقل کند، اما حداکثر ضخامت فیلم مرکب به 40 میکرومتر هم میرسد. چاپ با ضخامت کمتر از 20 میکرومتر هم امکان پذیر است که البته نسبت به ضخامت های بالاتر، کاربرد کمتری دارد.
امسال، کمپانی آتلانتا قصد دارد چند نسخه ی بتا از این سیستم ها را به شکل آزمایشی نصب و راه اندازی کند. تجهزات پرینت هد و مرکب چاپ هم توسط خود کمپانی تامین می شود، بااینحال میتوان مرکب چاپ را از کمپانی های دیگر هم سفارش داد.
به گفته ی خود کمپانی، سیستم های چاپ هلیوسونیک آتلانتا، فعلا در مرحله ی آزمون و خطا قرار دارند و نمیتوان به چشم یک فرآیند تجاری به آنها نگاه کرد. آتلانتا همچنین به دنبال شرکای تجاری و سرمایه گذاری ست که بتوانند در کنار هم این تکنولوژی را هرچه بیشتر توسعه دهند. در نسخه های بعدی این پرینتر، می توان از آنها به عنوان یک یونیت تکمیلی چاپ یا یک آپشن افزوده در خطوط عملیات تکمیلی استفاده کرد.
نکته ی دیگر در مورد چاپ هلیوسونیک این است که در حال حاضر این فرآیند با پرینترهای جوهرافشان امروزی یکپارچه نمی شود و باید به شکل یک سیستم کاملا مجزا به آن نگاه کرد. امکان چاپ با سفارشات محدود و چاپ اطلاعات متغیر، یکی از چشم اندازهای هیجان انگیزی ست که برای این فرآیند تصور می شود و انتظار میرود که از این فرآیند در سال های آینده بتوان به عنوان یکی از فرآیندهای پرکاربرد چاپ دیجیتال یاد کرد.
