लचीले और पहनने योग्य (वियरेबल) प्लास्टिक के लिए इंकजेट प्रिंटिंग

लचीले और पहनने योग्य (वियरेबल) प्लास्टिक के लिए इंकजेट प्रिंटिंग

लचीले/खिंचने वाले और पहनने योग्य प्लास्टिक उत्पादों पर कलर प्रिंटिंग के लिए UV LED-क्योरेबल फ़्लेक्सिबल इंक औद्योगिक इंकजेट तकनीक की नवीनतम प्रगतियों में से एक है। पॉलीओलेफ़िन बोतलों, एथलेटिक एक्सरसाइज़ स्ट्रेच बैंड और इलास्टोमेरिक/रबर वियरेबल जैसे विविध लचीले पॉलिमर उत्पादों पर कस्टमाइज़ करने योग्य जीवंत चित्र और द्वि-आयामी कोड जेट किए जाते हैं, और उच्च प्रतिशत खिंचाव (स्ट्रेच एलोंगेशन) में भी प्रिंट किया गया चित्र न तो चटकता है और न विकृत होता है। इस उपलब्धि में एक नई प्रोप्राइटरी फुल-कलर-गैमट UV LED फ़्लेक्सिबल इंक शामिल है, जो विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए विषाक्तता और जैव-संगतता प्रमाणित है।

मुख्य निष्कर्ष

• उच्च-खिंचाव वाले उत्पाद 50–200% तक खिंचते हैं, इसलिए इंक को उनके साथ बिना चटके और चित्र को विकृत किए खिंचना चाहिए।
• इंक और LED क्योर एक मिलान वाला सिस्टम होना चाहिए — तरंगदैर्घ्य, इरेडिएंस, ऊर्जा घनत्व, वर्किंग डिस्टेंस और कूलिंग, सब एक साथ निर्दिष्ट हों।
• त्वचा-संपर्क प्रमाणन मायने रखता है। वियरेबल इंक को वयस्कों और बच्चों के लिए ASTM D 4236 (LHAMA, 16 CFR 1500.14) के अनुसार प्रमाणित किया जा सकता है।
• सफ़ेद इंक सबसे समस्याजनक है — गाढ़ी, अत्यधिक पिगमेंटेड, कोहेसिव विफलता और तलछट जमने की प्रवृत्ति वाली, इसलिए इसे लगातार परिसंचरण की आवश्यकता होती है।
• सही ढंग से फ़ॉर्मूलेट की गई इंक के साथ कुछ निम्न-ऊर्जा सब्सट्रेट को पूर्व-उपचार की आवश्यकता नहीं होती, जिनमें नाइट्राइल रबर और लेटेक्स शामिल हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या उत्पाद के खिंचने पर इंकजेट इंक चटक जाएगी?

फ़्लेक्सिबल UV LED फ़ॉर्मूलेशन के साथ नहीं। विशेष रूप से बनाई गई फ़्लेक्सिबल इंक पॉलीओलेफ़िन बोतलों, एक्सरसाइज़ स्ट्रेच बैंड और 50 से 200% तक खिंचने वाले इलास्टोमेरिक वियरेबल पर बिना चटके और चित्र को विकृत किए जीवंत चित्र और 2D कोड प्रिंट करती है।

वियरेबल के लिए कौन-से सब्सट्रेट पर प्रिंट किया जा सकता है?

नाइट्राइल, विनाइल, PVC, पॉलीओलेफ़िन, थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर, कास्ट पॉलीएथिलीन, लेटेक्स, पॉलीयुरेथेन और नियोप्रीन, साथ ही लचीली पैकेजिंग फ़िल्में, लचीले प्रिंटेड इलेक्ट्रॉनिक्स और खिंचने वाले इंटरकनेक्ट।

क्या UV LED इंकजेट इंक त्वचा के संपर्क के लिए सुरक्षित है?

इसे इस रूप में प्रमाणित किया जा सकता है। इंक को इस तरह फ़ॉर्मूलेट और योग्यता-प्रमाणित किया जाता है कि ASTM D 4236 (LHAMA — 16 CFR 1500.14) के अनुसार मानव त्वचा के संपर्क में आने वाले वयस्कों और बच्चों के लिए सुरक्षित हो। प्रमाणन इंक और उसके क्योर विनिर्देश के लिए विशिष्ट है, इसलिए अपर्याप्त या अत्यधिक क्योर हुई फ़िल्म को सुरक्षित नहीं मानना चाहिए।

फ़्लैटबेड से निरंतर सिंगल-पास प्रिंटिंग तक विस्तार समस्याएँ क्यों पैदा करता है?

इंक डिपॉज़िशन और क्योरिंग का व्यवहार मूल रूप से बदल जाता है। फ़्लैटबेड पर कई पास में पतली परतें बिछाई जाती हैं और बार-बार क्योर की जाती हैं। फ़िक्स्ड-हेड निरंतर मशीनों में सभी रंग एक ही प्रिंट बार से वेट-ऑन-वेट बिछाए जाते हैं, इसलिए क्योर मोटाई एकल रंग की 250% तक हो सकती है, और परतों की असंगतता सूक्ष्म पृथक्करण और अंतर-परत विफलता का कारण बनती है।

सफ़ेद इंक को प्रोसेस कलर से अलग तरह क्यों संभाला जाता है?

तीन कारण हैं। यह प्रायः रंगीन या पारभासी सब्सट्रेट को ढकने वाली बेस कोट होती है; यह अवशोषण के बजाय प्रकाश प्रकीर्णन पर निर्भर करती है, इसलिए इसे अधिक मोटी परत में लगाना पड़ता है; और सफ़ेद पिगमेंट सघन होते हैं और तलछट जमने की प्रवृत्ति रखते हैं, इसलिए इंक को लगातार परिसंचरित करना और शटडाउन पर हेड से पर्ज करना पड़ता है।

कस्टमाइज़ किए गए वियरेबल की माँग

“वियरेबल्स,” “वियरेबल डिवाइस” और “वियरेबल टेक्नोलॉजी” शब्द उन इलेक्ट्रॉनिक तकनीकों या कंप्यूटरों को दर्शाते हैं जिन्हें उपभोक्ता पहन सकता है और जिनमें प्रायः स्वास्थ्य और फ़िटनेस से संबंधित जानकारी का ट्रैकिंग शामिल होता है। इनमें स्विमिंग कैप, एक्सरसाइज़ स्ट्रेच रेज़िस्टिव बैंड, हेडगियर, हिजाब, स्वेटबैंड, साइक्लिंग/रनिंग गियर, कलाई पर पहनने की वस्तुएँ, चश्मे, दस्ताने, बाँह पर पहनने की वस्तुएँ, पैरों के परिधान, जूते-चप्पल, स्किन पैच, एक्सोस्केलेटन और ई-टेक्सटाइल शामिल हैं, और डिवाइस का व्यवसाय विशाल है। उत्पाद कठोर या लचीले हो सकते हैं।

कस्टमाइज़ेशन की माँग बिक्री को बढ़ाती है, चाहे वे स्वास्थ्य और फ़िटनेस प्रदर्शन उत्पाद हों, स्मार्टवॉच हों, या सैकड़ों वैकल्पिक इंटरैक्टिव बैंड उत्पाद। अग्रणी बाज़ार अनुसंधान कंपनी IDTechEx का दावा है कि वियरेबल उत्पाद फल-फूल रहे हैं, और 2019 में कुल बाज़ार का मूल्य 50 बिलियन डॉलर से अधिक था, जो 2014 के बाद दोगुने से भी अधिक हो गया है। Bain & Company कहती है, “कस्टमाइज़ेशन देकर ब्रांड ऐसे समय में ग्राहक निष्ठा बढ़ाते हैं जब यह पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।

विक्रेता ग्राहकों को अपने अद्वितीय उत्पाद स्वयं बनाने देने का मूल्य खोज रहे हैं।” Amazon जैसे रिटेलर अपने ग्राहकों को वैयक्तिकृत उत्पाद सेट दिखाने के लिए बिग डेटा का उपयोग करते हैं। अब ब्रांड वैयक्तिकरण को एक बड़ा कदम आगे बढ़ाकर मास कस्टमाइज़ेशन तक ले जा रहे हैं। कस्टमाइज़ेशन प्रदान करने वाली कंपनियाँ उपभोक्ताओं को विक्रेता की तरह उपयोग कर सकती हैं, कस्टमाइज़ किए गए डिज़ाइनों से लगातार अंतर्दृष्टि प्राप्त कर सकती हैं और फ़ीडबैक लूप में उत्पादों को सुधार सकती हैं, जिससे कंपनियाँ प्रतिस्पर्धा में आगे रहती हैं।

संपूर्ण प्रोसेस समाधान

पीज़ोइलेक्ट्रिक ड्रॉप-ऑन-डिमांड UV इंकजेट प्रिंटिंग एनालॉग प्रिंटिंग की तुलना में कहीं अधिक जटिल और नाज़ुक है। इंकजेट में नोज़ल को सटीक आकार की बूँदें ठीक-ठीक सटीकता के साथ छोड़नी होती हैं। उच्च गुणवत्ता वाले इंकजेट प्रिंटिंग सिस्टम में प्रिंटहेड, द्रव, कंट्रोलर, पूर्व-उपचार और क्योर एक साथ एकीकृत होने चाहिए। इंकजेट द्रवों और क्योर का सुरक्षा प्रमाणन अत्यंत महत्वपूर्ण है। तापमान-संवेदी, लचीली पॉलिमर सामग्रियों पर मज़बूत प्रिंटिंग पाने के लिए उपयोगकर्ताओं को मिलान वाली UV LED फ़्लेक्सिबल इंक और LED क्योर सिस्टम अपनाना चाहिए।

अनुप्रयोग सब्सट्रेट में नाइट्राइल, विनाइल, PVC, पॉलीओलेफ़िन, थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर (TPE), कास्ट पॉलीएथिलीन (CPE), लेटेक्स, पॉलीयुरेथेन और नियोप्रीन शामिल हैं। अन्य अनुप्रयोग लचीली पैकेजिंग फ़िल्में, लचीले प्रिंटेड इलेक्ट्रॉनिक्स और खिंचने वाले इंटरकनेक्ट हैं।

UV LED क्योर इंक, उपभोक्ता सुरक्षा प्रमाणन

एक नई UV LED क्योर इंकजेट इंक, Apollo FTX Ink शृंखला, को इस तरह फ़ॉर्मूलेट और योग्यता-प्रमाणित किया गया है कि ASTM D 4236 (LHAMA – 16 CFR 1500.14) के अनुसार वह वयस्कों और बच्चों (मानव त्वचा के संपर्क) के लिए सुरक्षित है। यह केवल एक और इंक नहीं है; इसका रसायन विशिष्ट UV LED क्योर विनिर्देशों से सटीक रूप से मेल खाता है। इससे अंतिम क्योर गुण और सौंदर्य मज़बूत रहते हैं, न कि अपर्याप्त क्योर (चिपचिपी) या अत्यधिक क्योर (भंगुर) स्थिति। इंकजेट इंक के डिज़ाइन की चुनौती इस बात से उपजती है कि इंक को किसी विशिष्ट प्रिंटहेड के साथ तालमेल में विकसित करना महत्वपूर्ण है। प्रत्येक इंक बूँद को जेट करने का द्रव रसायन और भौतिकी अत्यंत सटीक और सुसंगत रूप से व्यवहार करने चाहिए ताकि वे चरम परिस्थितियों में चल सकें, जो ड्रॉप-ऑन-डिमांड प्रिंटिंग संचालन के लिए आवश्यक है।

यह नई इंक प्रवाह की उच्च संगति (स्थिर रियोलॉजिकल व्यवहार) और नोज़ल से निकलती इंक के निकास संपर्क कोण (सुसंगत जेट ब्रेक-अप) को दर्शाती है। इस नई इंक में उत्कृष्ट सब्सट्रेट वेटिंग और आसंजन, तथा सफ़ेद इंक (बेस परत) और फुल-गैमट रंगों के बीच अंतर-आणविक आसंजन है। कुछ निम्न-ऊर्जा सब्सट्रेट सामग्रियों, जिन पर प्रिंट करना परंपरागत रूप से कठिन रहा है, जैसे नाइट्राइल रबर और लेटेक्स, पर सतह पूर्व-उपचार आवश्यक नहीं है। ये विशेषताएँ उच्च-गति, इन-लाइन, सिंगल-पास इंकजेट प्रिंटिंग को संभव बनाती हैं। पिगमेंट को सटीक कण आकार तक फैलाना और उनका पृथक्करण बनाए रखना जेटिंग प्रदर्शन और प्रिंट गुणवत्ता के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। UV-क्योरेबल इंक में चार घटक होते हैं: मोनोमर, ऑलिगोमर, पिगमेंट और फोटो इनिशिएटर।

बहुत बड़े या गुच्छित (एग्लोमरेटेड) कण जेटिंग सटीकता से समझौता करेंगे, जिसके परिणामस्वरूप अस्वीकार्य प्रिंट गुणवत्ता होगी। किसी भी शुष्क इंक का अधिकांश भाग बाइंडर होता है – वह रंग को अपनी जगह रोके रखता है, उसे घर्षण से बचाता है और सतह से बंध जाता है। बाइंडर सामान्यतः एक पॉलिमर होता है। UV इंक प्रिंटिंग अन्य प्रकारों से भिन्न है, क्योंकि पॉलिमर क्योरिंग के दौरान मोनोमर और ऑलिगोमर की शृंखला अभिक्रिया से बनता है। मोनोमर कम-श्यानता वाले द्रव होते हैं, इसलिए वे द्रव इंक वाहक का भी काम करते हैं और पानी या विलायक की आवश्यकता समाप्त कर देते हैं – इसीलिए UV क्योर इंक 100% ठोस होती हैं और सॉल्वेंट इंक के आदर्श विकल्प हैं। ऑलिगोमर – बड़े अभिक्रियाशील अणु – में अनेक रासायनिक कार्यात्मकताएँ होती हैं और बाइंडर के उचित निर्माण के लिए महत्वपूर्ण हैं।

LED बनाम पारंपरिक UV क्योरिंग

UV इंक और LED क्योर मिलान वाले सिस्टम होने चाहिए। तरंगदैर्घ्य, इरेडिएंस, ऊर्जा घनत्व, वर्किंग डिस्टेंस और कूलिंग तंत्र जैसे कारकों के लिए निश्चित विनिर्देश होना चाहिए। सभी UV LED सिस्टम समान नहीं होते। दुर्भाग्य से बड़ी संख्या में UV LED सिस्टम और विक्रेता समान उत्पाद विशेषताओं और सभी UV इंक क्योर करने की क्षमता का दावा करते हैं। Apollo FTX इंक को UV आर्क सिस्टम के विकल्प, LED से क्योर होने के लिए इंजीनियर किया गया है। UV LED मर्करी वेपर क्योरिंग सिस्टम से इस मायने में भिन्न है कि वह फ़ोकस्ड नहीं होता और न ही रिफ़्लेक्टर का उपयोग करता है। सब्सट्रेट पर निर्देशित प्रकाश विसरित होता है। UV LED सिस्टम में उत्सर्जित तरंगदैर्घ्य अपेक्षाकृत एकवर्णी होते हैं, जिन्हें संकरे, सामान्य वक्र वितरण से दर्शाया जाता है, जिनकी नाममात्र पीक इरेडिएंस 395 nm पर होती है और सामान्यतः सहनसीमा +/- 5 nm होती है। ध्यान दें, 98% शक्ति 377 nm से 422 nm के बीच उत्सर्जित होती है।

4+ वॉट और 395 nm UV LED प्रकाश स्रोतों के आने से इंक को स्क्रीन और डिजिटल प्रिंटिंग की विशिष्ट तेज़ प्रोसेसिंग गति पर प्रभावी ढंग से क्योर किया जा सकता है। 4 वॉट से कम वाले सिस्टम को क्योरिंग के समय पतले इंक डिपॉज़िट, कम पिगमेंट वाली इंक, लैंप और प्रिंटेड इंक के बीच कम दूरी और धीमी स्कैनिंग/बेल्ट गति की आवश्यकता होगी। UV LED लैंप को कुशलता और प्रभावशीलता से चलने के लिए लैंप और इलेक्ट्रॉनिक्स पर कूलिंग की आवश्यकता होती है। एक अच्छे कूलिंग सिस्टम में निरंतर उपयोग के 20,000 या अधिक घंटे का लैंप जीवनकाल होना चाहिए। UV LED लैंप को कुशलता और प्रभावशीलता से चलने के लिए लैंप और इलेक्ट्रॉनिक्स पर कूलिंग की आवश्यकता होती है। एक अच्छे कूलिंग सिस्टम में निरंतर उपयोग के 20,000 या अधिक घंटे का लैंप जीवनकाल होना चाहिए।

इंकजेट प्रिंटहेड, प्रिंट रेज़ोल्यूशन, सिंगल/मल्टी-पास मशीन

केवल इंक रसायन और LED क्योरिंग सिस्टम प्रिंटिंग की सफलता, आसंजन या गुणवत्ता सुनिश्चित नहीं करते। विचार करने के लिए कई कारक हैं, जिनमें प्रिंट रेज़ोल्यूशन DPI, प्रिंटिंग की गति और मल्टी-पास बनाम सिंगल-पास के लिए इंक संबंधी विचार शामिल हैं। प्लास्टिक उत्पादों की प्रिंटिंग के लिए सबसे अधिक संस्थापन छोटे फ़्लैटबेड UV क्योर इंकजेट प्रिंटर के हैं, जिनमें कम से कम चार प्राथमिक रंग (RGBK) होते हैं, सामान्यतः सफ़ेद (W) और क्लियर (Cl या ओवर-वार्निश) भी, और कभी-कभी विस्तारित कलर गैमट सेट (CMYRGBK) के साथ। ये गैन्ट्री-प्रकार के प्रिंटर सामान्यतः सस्ते होते हैं, इसलिए अलग-अलग वस्तुओं की इकाई लागत अनेक नए बाज़ारों को लाभदायक बना रही है।

फिर भी, अधिक उत्पादकता की माँग तेज़ी से बढ़ रही है। रोबोटिक लोडिंग और अनलोडिंग प्लेटफ़ॉर्म को लोड और अनलोड करने से होने वाला चेंजओवर समय घटाती है। लेकिन ग्राफ़िक आर्ट्स की तरह ही, थ्रूपुट उन सिस्टम की बराबरी नहीं कर सकता जिनमें प्रिंट किया जाने वाला उत्पाद फ़िक्स्ड हेड के नीचे से लगातार गुज़रता है। फ़्लैटबेड से निरंतर इन-लाइन तक विस्तार पहली नज़र में सीधा-सादा लगता है। किंतु इंक डिपॉज़िशन और क्योरिंग के दृष्टिकोण से इसमें पर्याप्त अंतर है। फ़्लैटबेड “गैन्ट्री” प्रिंटर में आगे-पीछे चलने वाले प्रिंटहेड होते हैं जिनके अग्र और पश्च सिरों पर लैंप लगे होते हैं। किफ़ायत के लिए, यह देखते हुए कि UV क्योर इंक सक्षम प्रिंटहेड महँगे होते हैं, बुनियादी प्रिंटरों में प्रत्येक इंक रंग के लिए नोज़ल की केवल एक पंक्ति उपलब्ध होती है।

300-dpi सिस्टम पर विचार करें: इकाई 300 x 300 dpi पिक्सेल को ढकने के लिए आवश्यक इंक की मात्रा बड़ी, अपव्ययी और अपने आप में दिखाई देने वाली होती है। हेड की चौड़ाई के ¼ के चरणों में कई पास करने से नेटिव रेज़ोल्यूशन 1200 dpi तक बढ़ गया। दोनों दिशाओं में प्रिंट करने पर एकल 300 dpi पिक्सेल छोटे वर्गों का 4 x 4 मैट्रिक्स बन जाता है। प्रत्येक पास में प्रिंटर प्रत्येक रंग के लिए इनमें से चार स्थानों पर इंक डिपॉज़िट करेगा। इससे दृश्य रूप बेहतर होता है और इंक की खपत कम होती है। इसके अतिरिक्त, प्रत्येक पास में क्योर होने वाली इंक की परत अपेक्षाकृत पतली होती है। प्रत्येक पास में अन्य रंग गीली इंक के ऊपर नहीं, बल्कि वहाँ लगाए जाएँगे जहाँ इंक नहीं है, या इंक क्योर हो चुकी है। केवल थोड़ी मात्रा में वेट-ऑन-वेट इंक की आवश्यकता होती है। क्योर सीधा-सादा है और प्रत्येक परत कई बार एक्सपोज़ होती है। निरंतर हेड में किसी भी रंग की सारी इंक एक ही प्रिंट बार से लगाई जाती है – यानी पूरी प्रिंट चौड़ाई के लिए सिरे से सिरा जुड़े प्रिंट हेड की असेंबली। यदि 300 dpi नोज़ल से बनाई जाए, तो दो पंक्तियाँ 600 dpi और चार पंक्तियाँ 1,200 dpi के समतुल्य देती हैं। पूर्ण रंग घनत्व के लिए बड़े पिक्सेल को अनुपात में अधिक इंक चाहिए। ग्रेस्केल (परिवर्तनीय बूँद आयतन) में सक्षम प्रिंटहेड आम हैं, इसलिए कम घनत्व में प्रत्येक पिक्सेल में छोटे डॉट होते हैं, कभी-कभार एक बड़ा डॉट नहीं। सभी हेड क्रम से होने पर इंक वेट-ऑन-वेट बिछती है, इसलिए क्योर की जाने वाली मोटाई सबसे गहरे रंग जितनी – संभवतः 250% तक – हो सकती है। परत सतहों की असंगतता सूक्ष्म पृथक्करण पैदा कर सकती है – पानी पर तेल की तरह – जो अधिक से अधिक मामूली दृश्य विकृतियाँ हैं, पर अंतर-परत विफलता का कारण भी बन सकती हैं। इंक की सतह रसायन को अनुक्रम के आधार पर प्रोसेस करना होता है। सब्सट्रेट से सटी इंक का पूर्ण क्योर सामान्यतः अधिक तीव्रता वाले लैंप और अधिक प्रभावी फोटो इनिशिएटर पैकेज से प्राप्त होता है।

इसी कारण फ़्लैटबेड से निरंतर प्रिंटिंग तक विस्तार को कुछ मायनों में फ़ॉर्मूलेशन की नए सिरे से खोज या संशोधन की शुरुआत होना चाहिए। फ़िक्स्ड हेड से निरंतर प्रिंटिंग में प्रोसेस कलर प्रिंट हेड को पास-पास रखना और सबका क्योर अंत में करना प्रचलित है। ग्राफ़िक आर्ट्स वेब प्रेस में हेड के बीच अधिक दूरी हो सकती है, और उनके बीच इंक को गाढ़ा करने या पिन करने के लिए कम शक्ति वाली क्योर इकाई हो सकती है। वेब नियंत्रण, ताकि रजिस्ट्रेशन 1,200 dpi के समतुल्य बना रहे, आम है। जिन पुर्ज़ों को कन्वेयर या शृंखलाओं पर कसकर नहीं पकड़ा जाता, उनमें मामूली कंपन भी रंग-दर-रंग डॉट की स्थिति बदल देगा। सघन पैकिंग इसे न्यूनतम करती है। सफ़ेद इंक को तीन कारणों से प्रोसेस कलर से अलग तरह संभाला जाता है। पहला, यह प्रायः रंगीन सब्सट्रेट को ढकने या पारभासी सामग्री को अपारदर्शी बनाने के लिए लगाई जाने वाली बेस कोट होती है। पारदर्शी सब्सट्रेट पर पिछली ओर प्रिंटिंग में यह निश्चय ही अंतिम और अलग पास होगी। दूसरा, सफ़ेद इंक और कोटिंग्स अवशोषण पर नहीं, प्रकाश प्रकीर्णन पर निर्भर करती हैं।

वे किसी भी रंग से कम कुशल होती हैं और उन्हें अधिक मोटी परत में लगाना पड़ता है। तीसरा, सफ़ेद के साथ मिले रंग फीके होते हैं। यदि अन्य गीली इंक डालने से पहले सफ़ेद को कम से कम आंशिक रूप से क्योर कर लिया जाए, तो पृथक्करण से बचा जा सकता है। अंत में, सफ़ेद पिगमेंट सघन होते हैं और तलछट जमने की प्रवृत्ति रखते हैं। इंक को प्रिंट हेड में लगातार परिसंचरित करना आवश्यक है। यदि प्रिंटर बंद करना हो, तो सफ़ेद इंक को हेड से पर्ज कर देना चाहिए।

प्रिंट गुणवत्ता का एक प्रमुख गुण प्रिंट रेज़ोल्यूशन है। इसे दो दृष्टिकोणों से देखा जाता है। पहला, बारीक टेक्स्ट, रेखाओं और ठोस रंगों के बीच स्पष्ट सीमाओं के लिए सीधी रेखाओं और वक्रों से विचलन मानव आँख को दिखने वाली सबसे छोटी विशेषता से भी सूक्ष्म होने चाहिए। इसका आधार पिक्सेल संख्या या नेटिव रेज़ोल्यूशन है। यह एक दिशा में नोज़ल पृथक्करण और दूसरी दिशा में हेड या सब्सट्रेट के स्टेप पर आधारित है। ग्रेस्केल क्षमता, जिससे बड़े डॉट के बीच छोटे डॉट का उपयोग किया जा सके, कम रेज़ोल्यूशन वाले हेड से रेज़ोल्यूशन में प्रत्यक्ष सुधार देगी। नाइट्राइल दस्ताने, Apollo FTX UV Ink विषाक्तता-प्रमाणित सुरक्षित ASTM D 4236 (LHAMA – 16 CFR 1500.14) 4 www.plasticsdecorating.com January/February 2020.

रेज़ोल्यूशन का दूसरा तत्व सहज संक्रमण या हल्के रंगों वाले क्षेत्रों में कठोर विशेषताओं से बचना है। उदाहरण के लिए, 300-dpi प्रिंट बार से साइयान या काले डॉट की छोटी संख्या भी पेस्टल क्षेत्र में आसानी से दिख जाएगी।

फिर से, ग्रेस्केल प्रिंट हेड एक बड़े दृश्यमान डॉट के स्थान पर कई छोटे, बिखरे हुए डॉट रखने की सुविधा देते हैं। रेज़ोल्यूशन से संबंधित है विभिन्न रंगों का आपस में और प्रिंट की जा रही वस्तु के साथ रजिस्ट्रेशन। फ़्लैटबेड पर वस्तु को कसकर बाँधा जा सकता है। ये मशीनें इस तरह इंजीनियर की जाती हैं कि कंपन आदि बूँद की स्थिति में अनुमत भिन्नता से कम हों। फ़िक्स्ड हेड मशीनों में, जहाँ कन्वेयर पर रखे पुर्ज़े मज़बूती से नहीं पकड़े जाते और कन्वेयर से कंपन के अधीन होते हैं, प्रारंभिक विनिर्देश में रजिस्ट्रेशन के लिए अधिक छूट उचित हो सकती है या उन्नत मटीरियल हैंडलिंग की अतिरिक्त लागत शामिल की जा सकती है। अब तक सॉफ़्टवेयर पृष्ठभूमि का मुद्दा रहा है।

स्पष्ट है कि प्रोसेस की गति को उद्योग की कम समय में बड़ी मात्रा में प्रिंट करने की माँगों से आगे रहने के लिए लगातार बढ़ाया गया है। लेकिन अब सॉफ़्टवेयर अन्य तरीक़ों से प्रभावी है। वक्र सतहों पर, जैसे अग्र या पश्च किनारे बनाते समय, दिखने वाली विकृतियों के प्रति सहनशीलता कम है। इनसे उत्पन्न छवि घनत्व अंतर को ग्रेस्केल फ़ीचर से कम किया जा सकता है। अन्य मामलों में, डॉट को बाहर फेंकने वाले विद्युत पल्स की संरचना को छवि के केवल एक हिस्से में समायोजित किया जा सकता है, ताकि सतह की स्थलाकृति से उत्पन्न होने वाली स्थानीय विकृतियाँ दूर की जा सकें। यह सर्वश्रेष्ठ कलर मैनेजमेंट सिस्टम की क्षमता में एक प्रगति है, जो केवल किसी रंग के लिए – या कैलिब्रेशन के दौरान अलग-अलग नोज़ल के लिए – पल्स समायोजित नहीं करती, बल्कि उसे डायनामिक मोड में उपयोग करती है। उच्च-वॉल्यूम, चौड़े, सिंगल-पास, दो-तरफ़ा वेब प्रिंटर में शामिल की गई एक और तकनीकी प्रगति डायनामिक रजिस्ट्रेशन है, जो प्रिंटर से केवल कुछ इंच पहले लगे कैमरों के आधार पर विरूपणीय सब्सट्रेट की परिवर्तनशील विशेषताओं से प्रिंट का मिलान करती है। स्पष्ट है कि कन्वेयर पर बेतरतीब रखी वस्तु पर पूरे प्रिंट को संरेखित करना इसकी तुलना में सीधा-सादा है। दूसरी ओर, ऑटोमोटिव घटकों जैसे 3D पुर्ज़ों के रोबोटिक प्रिंटर में सॉफ़्टवेयर और विज़न सिस्टम केंद्रीय भूमिका निभाते हैं। इनमें हेड और सब्सट्रेट के बीच की दूरी बदलती रहती है, इसलिए प्रिंट के लिए उपयोग होने वाले नोज़ल चुनने और थ्रो डिस्टेंस के अनुसार बूँद के निष्कासन को समायोजित करने की आवश्यकता होती है। प्रिंट किए गए क्षेत्रों को ट्रैक करना और भिन्न कोणों पर आसन्न पासों से उत्पन्न विकृतियों से बचना एक और चुनौती है, जिस पर काम हो रहा है। इस प्रसार में पॉलिमर नेटवर्क के लिए नए मोनोमर, एथिलीनिक बंधों वाले फोटो इनिशिएटर जो अंतिम पॉलिमर से बँध सकते हैं, अधिक शुद्ध रंग वाले महीन पिगमेंट और अधिक प्रभावी डिस्पर्सेंट भी योगदान दे रहे हैं।

UV क्योर का उपयोग करने वाले प्रिंटिंग और कोटिंग उद्योगों को एडिटिव मैन्युफ़ैक्चरिंग और 3D मॉडलिंग में हुए व्यापक प्रयासों का लाभ मिला है, जिनके लिए ऐसे फ़ॉर्मूलेशन उपलब्ध हो गए हैं जो पारंपरिक एक्सट्रूज़न पॉलिमर की नकल कर सकते हैं। कस्टमाइज़ेशन की माँग बिक्री को बढ़ाती है, चाहे वे स्वास्थ्य और फ़िटनेस प्रदर्शन उत्पाद हों, स्मार्टवॉच हों या सैकड़ों वैकल्पिक इंटरैक्टिव बैंड उत्पाद। ये नए पॉलिमर भौतिक-रासायनिक गुणों के ऐसे संयोजन दे रहे हैं जो मूल ग्राफ़िक आर्ट्स फ़ॉर्मूलेशन में प्राप्त नहीं थे। उदाहरण के लिए, समान मोटाई के लिए तन्य शक्ति की कहीं अधिक विस्तृत रेंज में लचीलापन दिया जा सकता है। वियरेबल बाज़ार में बड़ी संख्या में वस्तुएँ उच्च-खिंचाव वाली सामग्रियों की हैं, जैसे डिस्पोज़ेबल दस्ताने, एक्सरसाइज़ स्ट्रेच रेज़िस्टेंस बैंड और स्विमिंग कैप। ये उत्पाद 50 से 200% तक खिंचते हैं। ऐतिहासिक रूप से ऐसे उत्पादों पर प्रिंट करने के लिए पैड और स्क्रीन प्रिंटिंग का उपयोग होता था, लेकिन – एनालॉग स्टॉप/स्टार्ट होने के कारण – निरंतर सिंगल-पास इंकजेट की तुलना में इनकी उत्पादकता अपेक्षाकृत कम थी। कमोडिटी वस्तुओं के लिए एकाधिक रंग लगभग लागत की दृष्टि से निषेधात्मक हैं। UV क्योर इंकजेट की सफल तैनाती उच्च-खिंचाव वाले फ़ॉर्मूलेशन से संभव हुई है, जिनका उद्गम ऑटोमोटिव विनाइल बाज़ार में हुआ। फिर भी वियरेबल अधिक की माँग करते हैं, क्योंकि उनमें व्यापक तापमान सीमा में लचीलापन और खिंचाव होना चाहिए।

उच्च-खिंचाव वाले उत्पादों के लिए जिस दूसरे कारक का समाधान आवश्यक था, वह आसंजन है। खिंचने वाले उत्पादों के लिए नाइट्राइल और अन्य TPE रबर आम तौर पर प्रयुक्त होते हैं। कमज़ोरियाँ इंक-से-इंक बंधन में, विशेषकर रंग से सफ़ेद के बीच, और स्वयं इंक के भीतर उत्पन्न होती हैं। सफ़ेद इंक, गाढ़ी और अत्यधिक पिगमेंटेड होने के कारण, कोहेसिव विफलताओं के प्रति विशेष रूप से प्रवण है। अंतर-इंक बंधन इंटरफ़ेस पर जमा होने वाले रसायनों पर निर्भर करते हैं। परतों के बीच कुछ प्रत्यक्ष बंधन निर्माण की क्षमता आवश्यक है। इसके अलावा, परतों को जोड़ते या प्रिंट करते समय गुणों में नियमित क्रमिक परिवर्तन होना चाहिए। उदाहरण के लिए, एनालॉग वेट-ऑन-वेट प्रिंटिंग में इंक की श्यानता क्रम से घटती जाती है, इसलिए विभाजन सदैव सबसे ऊपरी इंक में होता है। इंकजेट संपर्क-रहित होने के कारण गीली इंक की यह आवश्यकता नहीं रखता, परंतु क्योर होने पर उसमें आंतरिक और अंतर-परत बंधन शक्ति का समान क्रम आवश्यक है। उद्योग विशेषज्ञ जानते हैं कि सफ़ेद से शुरू करके फ़ॉर्मूलेशन का क्रम कैसे प्रबंधित किया जाए। विकास और विस्तार के दौरान विशेषज्ञ विकृतियों और उनके मूल कारणों को पहचान लेते हैं। उदाहरण के लिए, आसंजन की हानि में विफलता की क्रियाविधि क्या है? विफलता कहाँ हुई है? उत्तर उस स्थान से भिन्न हो सकता है जहाँ वह सबसे अधिक दिखाई देती है।

यहाँ चर्चा की गई प्रतिक्रियाएँ जेट की गई इंक से इतनी संबंधित नहीं हैं, क्योंकि सफल बूँद निष्कासन और बूँद निर्माण के लिए प्रिंटहेड और इंक आपूर्ति में सटीक तापमान नियमन होता है। सब्सट्रेट या वस्तु के तापमान से, इंक इतनी पतली होती है कि डिपॉज़िशन और लैंप के बीच तापमान बदल जाता है। यह प्रभाव ग्राफ़िक आर्ट्स, जहाँ से यह तकनीक शुरू हुई, और उन प्लास्टिक वस्तुओं पर प्रिंटिंग के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर है जिनसे दीर्घकालिक टिकाऊपन की अपेक्षा की जाती है।

निष्कर्ष

लचीले/खिंचने वाले और पहनने योग्य प्लास्टिक उत्पादों पर कलर प्रिंटिंग के लिए UV LED-क्योरेबल फ़्लेक्सिबल इंक औद्योगिक इंकजेट तकनीक की नवीनतम प्रगतियों में से एक है। कारकों की जटिलताओं और अंतर्संबंधों को देखते हुए, उत्पादकता और अंतिम-उपयोग प्रदर्शन के अनुकूलन को रैखिक अध्ययनों की शृंखला नहीं मानना चाहिए। बल्कि इसे फ़ॉर्मूलेशन, इंक डिपॉज़िशन, क्योरिंग, गति और तापमान की एक संपूर्ण प्रोसेस प्रणाली के रूप में देखना चाहिए, जिसमें किसी एक कारक में परिवर्तन संभवतः अन्य परिणामों में हस्तक्षेप करेगा और सामग्रियों की प्रक्रिया में अतिरिक्त परिवर्तन की माँग करेगा। अग्रणी OEM ने ग्राफ़िक आर्ट्स के लिए इंकजेट समाधान इसी तरह विकसित किए, जहाँ केवल कुछ ही सब्सट्रेट थे। वियरेबल में अनेक सब्सट्रेट, आकार और जटिल इंजीनियरिंग समाधानों की आवश्यकताएँ हैं, तभी उत्पादक और लाभदायक संचालन प्राप्त होता है।

Scott R. Sabreen The Sabreen Group, Inc. के संस्थापक और अध्यक्ष हैं, जो प्लास्टिक द्वितीयक प्रसंस्करण में विशेषज्ञता रखने वाली इंजीनियरिंग कंसल्टिंग कंपनी है – इंकजेट प्रिंटिंग, लेज़र मार्किंग, सतह पूर्व-उपचार, बंधन, डेकोरेटिंग व फिनिशिंग और उत्पाद सुरक्षा। Sabreen 30 से अधिक वर्षों से अग्रणी तकनीकें विकसित कर रहे हैं और विनिर्माण समस्याएँ हल कर रहे हैं। उनसे 972.820.6777 पर या www.sabreen.com अथवा www.plasticslasermarking.com पर जाकर संपर्क किया जा सकता है। Dene Taylor, Ph.D. ने 2000 में SPF Inc. की स्थापना की, जो प्रिंटिंग और पैकेजिंग उद्योगों की सेवा करती है और नए बाज़ारों व अनुप्रयोगों के लिए डिजिटल प्रिंटिंग को अनुकूलित करने पर केंद्रित है। प्रशिक्षण से नैनोकेमिस्ट, उनके लगभग आधे 25 US पेटेंट डिजिटल प्रिंटिंग से संबंधित हैं। वे SGIA, TAPPI और RadTech के सदस्य हैं। उनसे [email protected] पर संपर्क किया जा सकता है।

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