Znajomość różnych rodzajów farb do druku cyfrowego jest istotna dla każdego, kto zajmuje się zakupem druku, projektowaniem lub samodzielnym wydawaniem publikacji. Każda technologia farby inaczej zachowuje się na różnych podłożach, wpływa na jakość druku i wiąże się z własnym kompromisem między kosztem a wydajnością. Ten przewodnik omawia sześć głównych kategorii farb do druku cyfrowego i wyjaśnia, co wyróżnia każdą z nich.
1. Toner suchy (farba proszkowa)
Toner suchy to drobny proszek złożony z cząstek pigmentu, środka kontrolującego ładunek i topliwej żywicy. W drukarce laserowej lub maszynie cyfrowej cząstki tonera mają ujemny ładunek elektrostatyczny. Bęben obrazowy, naświetlany laserem, przyciąga toner do naładowanych obszarów i tworzy obraz. Toner jest następnie przenoszony na papier i utrwalany ciepłem, które topi żywicę i trwale wiąże cząstki z podłożem.
Toner suchy jest szeroko stosowany w biurowych drukarkach laserowych i produkcyjnych maszynach cyfrowych. Zapewnia ostry tekst, dobrą powtarzalność i dobrze współpracuje z papierami niepowlekanymi i matowymi.
2. Farba ciekła (atramentowa)
Farba ciekła to najczęstszy rodzaj farby w druku cyfrowym, zwłaszcza w systemach atramentowych. Skład farby zależy od technologii głowicy drukującej, która dzieli się na dwie kategorie: termiczną (bubble jet) i piezoelektryczną.
Głowice termiczne podgrzewają farbę, tworząc pęcherzyk pary, który wyrzuca krople przez dyszę. Głowice piezoelektryczne wykorzystują kryształ zmieniający kształt pod wpływem napięcia, co wypycha farbę z większą precyzją. Epson stosuje precyzyjne głowice piezoelektryczne, natomiast Xaar i Spectra używają wariantów o niższej precyzji.
Farby ciekłe występują w dwóch głównych postaciach:
Farby wodne stosuje się głównie w systemach termicznych i niektórych piezoelektrycznych. Zawierają barwniki (barwniki rozpuszczalne lub pigmenty), wodę, środki powierzchniowo czynne, regulatory pH i środki suszące. Wodne farby pigmentowe zapewniają doskonały zakres kolorów i odporność na światło, dlatego są pierwszym wyborem w druku artystycznym i fotograficznym.
Farby rozpuszczalnikowe są częstsze w druku wielkoformatowym i przemysłowym. Lepiej znoszą wodę i ekspozycję na UV, ale wymagają wentylacji ze względu na emisję LZO.
W maszynach HP Indigo stosuje się specjalną ciekłą farbę elektrofotograficzną. Nie opiera się ona na czasie schnięcia. Farba natychmiast twardnieje po zetknięciu z podgrzanym bębnem pośrednim o temperaturze około 130°C, a następnie w 100% przenosi się na podłoże. Mikroskopijne cząstki mają kształt wielokątów, więc pod ciśnieniem ściśle się zazębiają zamiast rozpływać, co daje ostrzejsze punkty i drobniejszy detal niż w konwencjonalnym druku offsetowym.
3. Farba stała
Farba stała ma postać stałego, woskowego sztyftu w temperaturze pokojowej. Farba jest topiona wewnątrz drukarki i wyrzucana jako gorąca ciecz na podłoże, gdzie stygnie i twardnieje niemal natychmiast. Technologia farby stałej została spopularyzowana przez Xerox i słynie z żywych kolorów na papierach niepowlekanych. Dziś jest rzadziej stosowana, ale nadal ceniona w niektórych zastosowaniach biurowych i graficznych, gdzie liczy się żywotność kolorów na zwykłym papierze.
4. Farba elektroniczna (E Ink)
Farba elektroniczna jest stosowana w technologii wyświetlaczy, a nie w konwencjonalnym druku. Składa się z milionów mikrokapsułek, każda o średnicy zbliżonej do ludzkiego włosa, zawieszonych w przezroczystym płynie. Wewnątrz każdej mikrokapsułki znajdują się dodatnio naładowane cząstki białe i ujemnie naładowane cząstki czarne.
Po przyłożeniu pola elektrycznego o dodatnim ładunku białe cząstki przemieszczają się na powierzchnię (widoczną dla odbiorcy), a czarne opadają na dół. Pole ujemne odwraca ten układ i powierzchnia staje się czarna. Matryca wyświetlacza steruje każdą mikrokapsułką osobno, tworząc tekst i obrazy. E Ink to technologia stosowana w czytnikach e-booków, takich jak Kindle, ceniona za wygląd zbliżony do papieru i bardzo niski pobór energii.
5. Farba utwardzana UV
Farba utwardzana UV pozostaje płynna do chwili naświetlenia promieniowaniem ultrafioletowym, które wywołuje natychmiastową reakcję chemiczną i utwardza farbę. Największą zaletą farb UV w druku cyfrowym jest stabilność: ponieważ nie wysychają w głowicy, ryzyko zatkania dysz jest znacznie mniejsze, co wydłuża żywotność głowicy i skraca przestoje serwisowe.
Farby UV dobrze wiążą się też z podłożami nieporowatymi, takimi jak tworzywa sztuczne, akryl, metal i szkło, dlatego są standardowym wyborem w druku oznakowań, opakowań i druku przemysłowym. Wadą jest to, że utwardzanie UV może obniżać ogólną prędkość druku, częściowo z powodu ograniczeń w podawaniu farby i konieczności odpowiedniego naświetlenia przy każdym przejściu.
W ostatnich pracach rozwojowych pigmentowe farby UV XenJet Vivid CMYK firmy Xennla otrzymały certyfikat Xaar do stosowania w głowicy Omnidot 760, co pokazuje dalsze prace nad recepturami farb UV pod kątem wyższej jakości i zgodności.
6. Farba utwardzana wiązką elektronów (EB)
Podobnie jak farba UV, farba EB utwardza się pod wpływem energii, w tym przypadku wiązki elektronów o wysokiej energii. Utwardzanie EB nie wymaga fotoinicjatorów (potrzebnych farbom UV), co daje czystszy profil chemiczny. Farby EB stosuje się głównie w specjalistycznych opakowaniach i druku etykiet, gdzie wymagane jest szybkie utwardzanie i procesy bezrozpuszczalnikowe.
Wybór odpowiedniej farby
Dla zamawiających druk i projektantów wybór technologii farby bezpośrednio wpływa na gotowy produkt. Pigmentowe farby wodne zapewniają trwałość archiwalną zdjęć i odbitek artystycznych. Farby rozpuszczalnikowe są tworzone z myślą o trwałości na zewnątrz. Farby UV działają na niemal każdej powierzchni, także na materiałach sztywnych. Toner suchy pozostaje najekonomiczniejszym wyborem przy dużych nakładach dokumentów tekstowych.
Rynek farb do druku cyfrowego stale się zmienia, a główni producenci, tacy jak Canon, HP, Epson i Ricoh, oraz wyspecjalizowani dostawcy farb, m.in. DIC, Sun Chemical, Flint Group i Sakata INX, inwestują w receptury nowej generacji. Wraz ze wzrostem wolumenu i możliwości druku cyfrowego znajomość tych rodzajów farb pomaga podejmować lepsze decyzje przy projektach drukowych.