Η τεχνολογία των μελανιών απλοποιημένη

Η δεύτερη πιο δημοφιλής μέθοδος καθημερινής εκτύπωσης σε γραφείο και σπίτι είναι η laser εκτύπωση. Στην πραγματικότητα ο laser εκτυπωτής δεν χρησιμοποιεί μελάνη, αλλά μία πολύ λεπτή πούδρα χρωστικής ουσίας η οποία ονομάζεται “γραφίτης” (toner).
Ο γραφίτης βρίσκεται σε μεγάλα δοχεία (cartridges) μέσα στον εκτυπωτή και μεταφέρεται στον εκτυπωτή με τεχνολογία laser ή LED. Στη συνέχεια το χαρτί περνάει μέσα από ένα φούρνο (fuser) και η υψηλή θερμοκρασία λειώνει (fuse) το γραφίτη και τον σταθεροποιεί επάνω στο χαρτί.
Σχεδόν όλοι οι έγχρωμοι εκτυπωτές laser χρησιμοποιούν τέσσερα χρώματα CMYK. Το τελευταίο διάστημα εμφανίστηκαν εκτυπωτές που εκτός από τα τέσσερα χρώματα, τυπώνουν και λευκό χρώμα (White), όπως ο OKI 920WT και ο OKI 711WT.

Το toner, σε αντίθεση με τους άλλους τύπους μελανιών, δεν χρησιμοποιεί καθόλου υγρά για την σταθεροποίησή του στο υλικό με αποτέλεσμα να είναι ιδανικό για αδιάβροχη εκτύπωση, όμως εξεθωριάζει στη διάρκεια του χρόνου.
Επίσης επειδή ο γραφίτης χρησιμοποιεί θερμοκρασία για την σταθεροποίησή του στο υλικό, για αυτούς που  ενδιαφέρονται για θερμομεταφορά σε ύφασσμα ή μπλουζάκι, είναι σημαντικό να χρησιμοποιήσουν έναν εκτυπωτή με φούρνο ο οποίος δεν ανεβάζει θερμοκρασία πάνω από 175°C αλλιώς το χαρτί της θερμομεταφοράς θα λειώσει και θα κολλήσει μέσα στον εκτυπωτή.
Γιαυτό παίζει μεγάλο ρόλο η συμβατότητα των χαρτιών με το αντίστοιχο μοντέλο του εκτυπωτή που επιλέξατε και πάντα χρειάζειται δοκιμή για να βεβαιωθείται για την δυνατότητα σωστής εκτύπωσης στον εκτυπωτή σας.
Με την συγκεκριμένη αγορά να βρίσκεται διαρκώς σε άνοδο, τα τελευταία χρόνια οι κατασκευαστές laser εκτυπωτών έχουν αρχίσει να παράγουν και να κυκλοφορούν στην αγορά μοντέλα με δυνατότητα και θερμομεταφοράς.
Συνήθως τα περισσότερα μοντέλα ΟΚΙ έχουν δοκιμαστεί επιτυχώς με τα περισσότερα χαρτιά θερμομεταφοράς που κυκλοφορούν στο εμπόριο.

Τα μελάνια θερμομεταφοράς, αν και είναι υδατοδιαλυτά, έχουν τεράστια διαφορά με τα υδατοδιαλυτά μελάνια dye-based και συνήθως συγχέονται. Το μελάνι της θερμομεταφοράς Dye-Sublimation εκτυπώνεται σε ειδικό χαρτί θερμομεταφοράς (σχεδόν σαν χασαπόχαρτο στην υφή) και το οποίο βοηθάει στην απελευθέρωση του μελανιού μόλις βρεθεί στη σωστή θερμοκρασία και πίεση με το υλικό.  Μετά η “μαγική” διαδικασία της εξάχνωσης, μετατρέπει άμεσα το μελάνια από στερεά κατάσταση σε αέρια κατάσταση, χωρίς να περνάει ενδιάμεσα από την υγρή κατάσταση.
Είναι συμβατά με λίγους μικρούς εκτυπωτές όπως τον Epson 1400 και τον Ricoh SG2110. Είναι επίσης συμβατά με μεγάλου πλάτους εκτυπωτές της Epson και Mutoh για αυτούς που θέλουν μεγάλη παραγωγή, μεγάλο πλάτος και πολύ χαμηλότερο κόστος.
Για την σωστή απόδοση του χρώματος,  απαραίτητα είναι τα σωστά χρωματικά προφίλ ICC για κάθε εκτυπωτή που θα επιλέξετε. Συνήθως τα μελάνια θερμομεταφοράς για Epson εκτυπωτές, έχουν μεγαλύτερη αναλογία χρωστικής ουσίας προς νερό, με αποτέλεσμα να βουλώνει πολύ πιο εύκολα η κεφαλή εάν δεν χρησιμοποιείται καθημερινά, όμως είναι οι μοναδικοί εκτυπωτές inkjet που στα τελευταία μοντέλα της σειράς L, υπάρχει ενσωματωμένο σύστημα συνεχούς ροής για μεγάλη οικονομία.
Τα μελάνια Sublijet R και Sublijet HD που χρησιμοποιούν οι εκτυπωτές Ricoh είναι σε μορφή gel, χρησιμοποιεί λιγότερο νερό και δεν βουλώνει την κεφαλή εύκολα, όμως τα μελάνια dye-sublimation που κυκλοφορούν είναι μόνο σε κασέτα και όχι σε σύστημα συνεχούς ροής, με αποτέλεσμα να είναι ακριβά σε κόστος.
Η διαδικασία της θερμομεταφοράς στο ύφασμα, γίνεται εκτυπώνοντας ανάποδα (καθρέφτη) το σχέδιό μας στον εκτυπωτή και στο αντίστοιχο χαρτί θερμομεταφοράς και κατόπιν η μεταφορά στο ύφασμα γίνεται βάζοντας το χαρτί επάνω στο ύφασμα και πατώντας σε μία πρέσα θερμομεταφοράς, με διάρχεια 20-30″ και συνήθως στους 180-200°C.
Η διαδικασία της εξάχνωσης τελειώνει μόλις σηκώσουμε το καπάκι της πρέσας και το ύφασμα κρυώσει. Σημειώστε ότι τα χρώματα στο χαρτί που βγαίνει από τον εκτυπωτή, είναι τελείως αχνά και άτονα, όμως μόλις τελειώσει η θερμομεταφορά τα χρώματα ζωντανεύουν μαγικά. Η διαδικασία της θερμομεταφοράς “ποτίζει” την χρωστική ουσία μέσα στο υφάσμα με μοριακές αντιδράσεις και δεν αφήνει την χρωστική απλά επάνω στην επιφάνεια του υφάσματος, με αποτέλεσμα περισότερη αντοχή στα πλυσίματα.
Επειδή η διαδικασία της θερμομεταφοράς είναι προσθετική, δηλαδή προσθέτει χρώμα και “ποτίζει” το χρώμα μέσα στο ύφασμα, είναι συμβατή μόνο με λευκά ή ανοιχτόχρωμα υφάσματα. Το χρώμα σε ένα μη-λευκό ύφασμα θα ενσωματωθεί με το χρώμα του σχεδίου (το μαύρο ύφασμα, μπλοκάρει το σχέδιο μας τελείως), με αποτέλεσμα η θερμομεταφορά σε μαύρα t-shirts να μην ειναι δυνατή. Τα υφάσματα που είναι συμβατά με την παραπάνω διαδικασία είναι τα 100% πολυεστερικά και τα επικαλλυμένα με πολυεστέρα.
Επίσης μίξεις πολυεστερικών υφασμάτων με βαμβακερά μπορούν επίσης να τυπωθούν, όμως μόνο το ποσοστό του πολυεστέρα θα πιάσει το μελάνι – παράδειγμα: 50/50 πολυεστερικό/βαμβακερό ύφασμα θα βγεί με την μισή φωτεινότητα και ζωντάνια χρωμάτων σε σχέση με ένα 100% πολυεστερικό ύφασμα. Επίσης η θερμομεταφορά με αυτά τα μελάνια δεν πιάνει σε φυσικά υφάσματα (βαμβακερά, βισκόζε, μάλινα κλπ) μια και ξεβάβει άμεσα.

Τα μελάνια διαλύτη είναι πιό “επιθετικά” μελάνια, διαθέσιμα συνήθως σε επαγγελματικούς εκτυπωτές γραφικών τεχνών με κεφαλές inkjet και χρησιμοποιούνται συνήθως σε επιγραφές και εκτυπώσεις εξωτερικού χώρου λόγω του ότι μπορούν να τυπωθούν σε πολλά υλικά για εξωτερικό χώρο όπως αυτοκόλλητο βινύλιο και μουσαμά για φορτηγά, με εκπληκτικές χρονικές αντοχές. Ιδανικά για εκτυπώσεις σε φωτεινές επιγραφές, εκτυπώσεις βιτρίνας, θερμομεταφορά σε T-shirt, ταπετσαρίες, μουσαμάδες για φορτηγά, αυτοκόλλητα ολικής επικάλυψης αυτοκινήτων κ.α. Η χρωστική ουσία του μελανιού διαλύεται σε χημικό solvent διαλύτη αντί για νερό, και ο οποίος εξατμίζεται μετά την εκτύπωση. Η χημική τους σύσταση τα κάνει ιδανικά για εκτυπώσεις αδιάβροχες, με αντοχή στο ξεθώριασμα από την απευθείας έκθεση σε ήλιο και με αντοχές σε γρατζουνίσματα. Ομως λόγω αυτής της χημικής τους σύστασης, η οποία είναι καυστική, είναι συμβατά μόνο με επαγγελματικού εκτυπωτές μεγάλου μεγέθους, τους λεγόμενους solvent inkjet printers. Εταιρίες όπως η Mimaki, Roland, Mutoh, Epson κ.α. δραστηριοποιούνται στην συγκεκριμένη αγορά αρκετά χρόνια.

Τα μελάνια διαλύτη Solvent, τεχνικά χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, αν και είναι παραπλήσιες η μία με την άλλη (όπως τα υδατοδιαλυτά μελάνια pigment και dye-based):

Σκληρά solvent μελάνια– Αυτά τα μελάνια έχουν δυνατότερα και πιο καυστικά χημικά στη σύστασή τους, η οποία τα επιτρέπει να εξατμίζονται και να ξεραίνονται γρηγορότερα μετά την εκτύπωσή τους και να διεισδύουν βαθύτερα σε περισσότερα υλικά εκτύπωσης, τα οποία μπορεί να είναι και μή επιστρωμένα.

Παράδειγμα εκτύπωσης με μελάνια Solvent
Ομως, καθώς ο διαλύτης εξατμίζεται, ερχόμενος σε επαφή με τον αέρα, δημιουργεί πτητικές ουσίες οι οποίες είναι επικίνδυνες για τον ανθρώπινο οργανισμό μόλις αναπνευσθούν. Σε τέτοιες εγκαταστάσεις είναι απαραίτητη η κατασκευή ειδικού χώρου εκτύπωσης με ειδικό εξαερισμό.

Eco solvent μελάνια– Η ονομασία “Eco” μπερδεύει τους περισσότερους από εμάς, γιατί η παραπλανητική ονομασία “Eco”,  δεν είναι και τόσο οικολογική. Τα συγκεκριμένα μελάνια έχουν λιγότερο επικύνδυνες χημικές ουσίες για τον ανθρώπινο οργανισμό. Τα Eco-solvent μελάνια (στην εταιρία εκτυπωτών Mimaki ονομάζονται Mild Solvent inks), είναι μελάνια τα οποία χρησιμοποιούν χημικούς διαλύτες όχι τόσο επιθετικούς, συνήθως παραγόμενοι από ορυκτέλαια,  και είναι πιο ιδανικά για χώρους γραφείου, χωρίς ειδικό εξαερισμό.

Παράδειγμα εκτύπωσης με μελάνια ecosolvent
Το μειονέκτημα της “οικολογικής” τους σύστασης είναι η μεγαλύτερη διάρκεια στεγνώματος,  από μερικά δευτερόλεπτα έως και 12 ώρες ανάλογα του υλικού εκτύπωσης και της χημικής σύστασης της κατασκευαστικής εταιρίας του μελανιού.
Τα περισσότερα υλικά και μελάνια τα τελευταία χρόνια είναι πλέον ταχυστέγνωτα, εκμηδενίζοντας το συγκεκριμένο μειονέκτημα.

Τα μελάνια απευθείας εκτύπωσης σε ρούχα (DTG) είναι μελάνια τα οποία μεταφέρονται και στερεοποιούνται στο ρούχο (συνήθως t-shirt), συνήθως 100% βαμβακερά, με εκτύπωση από ειδικούς εκτυπωτές flat bed, όπως ο Epson SureColor F2000.  Αυτά τα μελάνια είναι υδατοδιαλυτά, παραπλήσια με τα pigment-based υδατοδιαλυτά μελάνια, και με χρώματα Cyan, Magenta, Yellow, blacK και White. Μόλις εκτυπωθούν, παραμένουν μόνιμα στην επιφάνεια του υφάσματος, χρησιμοποιώντας θερμοκρασία και πίεση, με πρέσσα στου 170-175C για 1 λεπτό ή λιγότερο ανάλογα το βαμβακερό υλικό. Εχουν την υφή και αίσθηση της μεταξοτυπίας (μερικοί δεν μπορούν να καταλάβουν την διαφορά). Μερικές φορές έχουν πολύ απαλότερη αίσθηση, εξαιτίας της διαδικασίας εκτύπωσής τους, επειδή δεν χρησιμοιείται αυτοκόλλητο βινύλιο και χαρτί, αφήνοντας το μελάνι μόνο του στο βαμβακερό ύφασμα. Αντέχουν όσο και το ρούχο και είναι αδιάβροχα και ανεξίτηλα.

Τα άσπρα ή ανοιχτόχρωμα ρούχα δεν χρειάζονται προετοιμασία πριν την εκτύπωση και το σχέδιο τυπώνεται κατευθείαν σε αυτά.  Ομως επειδή το μελάνι αποροφάται από το ύφασμα, είναι δύσκολο να έχουμε ζωντά χρώματα, με αντίθεση, επάνω σε σκούρα υφάσματα, γιατί το χρώμα χρειάζεται λευκό υπόβαθρο για να το καταλάβει το ανθρώπινο μάτι.  Γι’ αυτό το λόγο τυπώνεται λευκή επίστρωση σε σκουρόχρωμα και μαύρα ρούχα.  Αυτή η πρώτη στρώση λευκού χρώματος έχει σαν συνέπεια μια πιο “βαριά” εκτύπωση.  Επίσης το λευκό χρώμα που χρησιμοποιείται σαν βάση περιέχει οξείδια του τιτανίου, με αποτέλεσμα να γίνεται πραγματικά βαρύτερο.  Το αποτέλεσμα της προηγούμενης διαδικασίας είναι το ξεβαμένο ύφασμα. Για να το αποφύγουμε αυτό να συμβεί,  τα μαύρα/σκουρόχρωμα ρούχα επιστρώνονται χειροκίνητα με μία ειδική επίστρωση (pre-treatment solution) χρησιμοποιώντας πιστόλια βαφής ή ειδικά μηχανήματα ψεκασμού. Η διαδικασία αυτή αφήνει μία λεπτή στρώση διάφανου υλικού επάνω στο ρούχο, η οποία επιτρέπει στο λευκό μελάνι να εισχωρήσει καλύτερα στο ρούχο χωρίς να απλώνει.  Αυτή η λεπτή διάφανη στρώση φεύγει με το πρώτο πλύσιμο, αφήνοντας το ρούχο καθαρό και με ζωντανότερα χρώματα.

Τα DTG μελάνια είναι 100% συμβατά με βαμβακερά υφάσματα και μίξεις βαμβακερών/πολυεστερικών.  Τα 100% πολυεστερικά ρούχα δεν συνιστώνται με τα παραπάνω μελάνια, επειδή η πλαστική τους φύση δεν τα αφήνει να απορροφήσουν το μελάνι, με αποτέλεσμα το μελάνι να μένει στην επιφάνεια του υφάσματος. Με συνηθισμένη χρήση πλυσίματος του ρούχου, η εκτύπωση θα ξεθωριάσει στην διάρκεια του χρόνου.

Η τεχνολογία εκτύπωσης με μελάνια UV είναι μια τεχνολογία εκτύπωσης κατά την οποία χρησιμοποιούνται μελάνια υπεριώδους ακτινοβολίας (ultra-violet lights) για να ξεράνουν και να σταθεροποιήσουν το μελάνι επάνω στο υλικό προς εκτύπωση. Καθώς η κεφαλή inkjet του εκτυπωτή ψεκάζει το μελάνι στην επιφάνεια εκτύπωσης, ειδικά σχεδιασμένες λάμπες υπεριώδους ακτινοβολίας UV, τοποθετημένες δεξιά και αριστερά της κεφαλής, στεγνώνουν το μελάνι ακαριαία. Αρχικά σχεδιασμένες για να ξεραίνουν βαφές σε νύχια κατά την διάρκεια μανικιούρ, οι λάμπες υπεριώδους ακτινοβολίας γρήγορα επεκτάθηκαν και στον χώρο της βιομηχανίας και της ψηφιακής εκτύπωσης. Επειδή οι λάμπες UV ξεραίνουν το εκτυπωμένο μελάνι άμεσα, οι κουκκίδες εκτύπωσης (dots) του μελανιού δεν έχουν την δυνατότητα να “απλωθούν” επάνω στο υλικό, με αποτέλεσμα την καλύτερη ανάλυση και λεπτομέρεια στην εκτύπωση. Επιπρόσθετα, τα μελάνια UV είναι περισσότερο ανθεκτικά σε συνθήκες άμεσης έκθεση σε φως και προσφέρουν μεγαλύτερη αντοχή σε ξεθώριασμα και γρατζουνιές. Η διαδικασία εκτύπωσης με μελάνια UV είναι περισσότερο φιλική προς το περιβάλλον καθώς αποβάλλει λιγότερες πτητικές οργανικές ενώσεις (Volatile organic compounds ή VOCs) και λιγότερη θερμοκρασία, σε σύγκριση με μελάνια διαλύτη. Επίσης η τεχνολογία εκτύπωσης με μελάνια UV, δίνει την δυνατότητα εκτύπωσης σε επίπεδα υλικά που δεν μπορούν να εκτυπωθούν από συνηθισμένους εκτυπωτές, υλικά όπως ακρυλικά και φύλλα αλουμινίου καθώς και ξύλινες επιφάνειες και γυαλί.