องค์ประกอบอิงค์เจ็ท

Inkjet Inks • หมึกพิมพ์อิงค์เจ็ท

Image courtesy of www.c-m-y-k.com

บางคนเรียกว่า หมึก Indoor กับหมึก Outdoor แล้วมันต่างกันยังไง ถ้ามันทนอยู่ Outdoor ได้ แล้วทำไมเราจะเอามาใช้ Indoor ไม่ได้ คุณรู้ไหมว่า หมึกพิมพ์ชนิดใด เหมาะกับวัสดุที่จะใช้พิมพ์และงานที่จะนำไปใช้? หมึกพิมพ์ที่มีจำหน่ายอยู่ในท้องตลาด มีอยู่มากมายหลายประเภท แต่ละประเภทเหมาะกับงานและวัสดุที่แตกต่างกัน เรามาลองดูว่า หมึกแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อจำกัดอะไรบ้าง เพื่อช่วยให้คุณรู้จักอิงค์เจ็ทมากขึ้น

หมึกน้ำ (Aqueous) และหมึกโซลเว้นท์ (Solvent) เป็นหมึกที่ใช้กันเป็นหลักในการพิมพ์งาน และยังมีหมึก Dye Sublimation ที่ใช้ในการพิมพ์ผ้า เครื่องพิมพ์แต่ละตัว จะออกแบบมาเพื่อใช้งานกับหมึกพิมพ์ประเภทใดประเภทหนึ่งเป็นหลัก ไม่ควรเปลี่ยนประเภทของหมึกสลับไปสลับมา เครื่องพิมพ์ หัวพิมพ์ และ หมึกพิมพ์ ที่ถูกต้องกับประเภทของวัสดุและงานพิมพ์ จะช่วยให้คุณทำธุรกิจอิงค์เจ็ทได้อย่างถูกต้อง

หมึกพิมพ์ ประกอบด้วย Base carrier ตัวทำละลาย ไม่ว่าจะเป็น น้ำ (Water), น้ำมัน (Oil) หรือ โซลเว้นท์ (Solvent), Colorant เนื้อสี ทั้งแบบ Dye และ Pigment และ Additive สารเคมีที่เพิ่มคุณสมบัติต่างๆ ของหมึกพิมพ์ โดยที่เราจะเรียกหมึกพิมพ์ตามประเภทของตัวทำละลายได้ดังนี้

Water-Based Dye Ink – หมึกน้ำ Dye สีสันสดสวย ขอบเขตของสีที่พิมพ์กว้างมาก แต่จะซีดเมื่อโดนแดด
Water-Based Pigmented Ink – หมึกน้ำ Pigment สีทนขึ้น ไม่ซีดเร็ว แต่ขอบเขตของสีที่พิมพ์จะแคบกว่า
Oil-Based Pigmented Ink – หมึกน้ำมัน Pigment สีทนทานต่อการซีด ไม่จำเป็นต้องเคลือบงานหลังพิมพ์
Solvent-Based Pigmented Ink – หมึกโซลเว้นท์ Pigment สีทนทานต่อการซีด พิมพ์บนวัสดุที่ไม่ต้องเคลือบน้ำยา

แต้ถ้าเรามาลองดู หมึกพิมพ์ตามประเภทของเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทที่มีจำหน่ายอยู่ในปัจจุบัน ประเภทของหมึกพิมพ์อิงค์เจ็ท จะแบ่งออกได้ดังนี้

Aqueous

หมึกน้ำ หรือที่เรียกว่า หมึก Water-Based เป็นหมึกที่มีน้ำเป็นตัวทำละลาย โดยที่เนื้อสี (Colorants) จะมีอยู่ 2 ประเภทคือ Dye และ Pigment

หมึก Dye-Based เป็นหมึกพิมพ์ประเภทแรกที่พัฒนาขึ้นเพื่อนำมาใช้กับเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท สีสันจะสดสวย เพราะอาศัยการซึมของหมึกลงไปในชั้นของน้ำยาที่ถูกเคลือบไว้บนวัสดุ ขอบเขตของสีที่พิมพ์จะกว้างมากที่สุด หมึกจะแห้งได้เองเมื่อน้ำระเหยออกไปจนหมด ขนาดโมเลกุลของ Dye จะเล็กมาก ไม่ค่อยอุดดัน จึงทำให้อายุการใช้งานของหัวพิมพ์ค่อนข้างยาวนานกว่า แต่เพราะโมเลกุลขนาดเล็กของ Dye ที่ละลายตัวอยู่ในหมึก Dye-Based สีจึงละลายตัวออกมาได้เมื่อโดนน้ำหรือความชื้น และเกิดการ Oxidation จึงทำให้ไม่ทนต่อรังสี UV จึงซีดจางได้เร็วมากเมื่อโดนแสงแดด วัสดุพิมพ์จำเป็นต้องมีการเคลือบผิวด้วยน้ำยา Swellable coating เพื่อให้หมึก Dye ซึมลงไปเกาะอยู่ในชั้นน้ำยาที่อยู่บนผิวของวัสดุ (หมึกไม่ได้เกาะกับผิวของวัสดุโดยตรง และน้ำยาที่เคลือบอยู่ก็ละลายน้ำด้วย จะสังเกตได้จากเวลาที่วัสดุโดนน้ำ จะมีคราบลื่นๆ ละลายออกมา) ส่วนใหญ่จะนำไปใช้กับงาน Indoor เป็นหลัก

  โมเลกุลของ Dye ไม่กระจายแสง หมึก Dye-Based จึงมีสีสันสดใสกว่า หมึก Pigment-Based
  สีของหมึก Dye-Based จะซีดเร็ว ยิ่งถ้าโดน UV จากแสงแดด จึงไม่เหมาะกับการใช้งาน Outdoor
  ต้องพิมพ์บนวัสดุที่เคลือบน้ำยา (Swellable) เพื่อให้ Dye เกาะตัวได้ ไม่ซึมเข้าหากัน
  หมึก Dye-Based โดนความชื้นหรือน้ำไม่ได้ หมึกจะละลายออกมา จำเป็นต้องเคลือบด้วยฟิล์ม

HP Designjet D5800

HP Designjet D5800 (60”) หมึกพิมพ์ HP81 4 สี ความละเอียด 2400 x 1200 dpi

หมึก Pigment-Based เป็นหมึกพิมพ์ที่ถูกพัฒนาต่อจากหมึก Dye-Based เพื่อให้นำไปใช้กับงาน Outdoor ได้ ราคาจะแพงกว่าหมึก Dye-Based สามารถทนต่อการซีดจางเมื่อโดนแดด และทนน้ำได้ดีขึ้น เพราะว่า Pigment ที่อยู่ในหมึกเป็นสารสังเคราะห์และไม่ได้ละลายอยู่ในหมึก แต่จะรวมตัวอยู่กับ Neutral base แทน จึงทำให้สามารถทนทานต่อน้ำและแสงแดดได้ แต่เนื่องจาก Pigment ที่รวมตัวอยู่กับ Neutral base ในหมึกนี่เอง จะทำให้เกิด pattern ของสีที่พิมพ์มีสีจางลง ทำให้ขอบเขตของสีที่พิมพ์จะแคบลง เมื่อเทียบกับหมึก Dye-Based ขนาดของโมเลกุลของ Pigment ที่อยู่ในหมึก จะมีขนาดใหญกว่า Dye จึงทำให้อายุการใช้งานของหัวพิมพ์สั้นกว่า

  เป็นอนุภาคของเนื้อสี เรียกว่า Pigment อยู่ในส่วนประกอบของหมึกที่ใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย
  หมึก Pigment สีจะไม่สดเท่ากับหมึก Dye เพราะ Pigment จะถูกหุ้มด้วยสารละลายเพื่อกันน้ำ
  สีจะทนกว่า Dye จึงเหมาะกับงานพิมพ์ศิลปะ Fine Art Reproduction ถ้าพิมพ์บนวัสดุที่คุณภาพดี
  ต้องพิมพ์บนวัสดุที่เป็นแบบ Microporous Pigment จะเกาะอยู่ที่ไฟเบอร์ของวัสดุ กันน้ำได้ระดับนึง
  หมึก Pigment จะแพงกว่าหมึก Dye แต่มีสีให้เลือกมากกว่า 6 สี เช่น R, G, B, Gray, Light Gray

ผู้ผลิตเครื่องพิมพ์ส่วนใหญ่ จะเลือกประเภทของหมึกพิมพ์ที่ใช้กับเครื่องพิมพ์รุ่นนั้นๆ แค่เพียงประเภทเดียว และมักจะใช้ชื่อเรียกหมึกพิมพ์เป็นชื่อของตัวเอง เราจึงควรศึกษาก่อนว่า เป็นหมึกพิมพ์ประเภทใด Dye หรือ Pigment ก่อนจะตัดสินใจซื้อเครื่องพิมพ์

Canon imagePROGRAF iPF9400

Canon imagePROGRAF iPF9400 (60”) หมึกพิมพ์ LUCIA EX 12 สี ความละเอียด 2400 x 1200 dpi


Dye Sublimation

หมึก Dye Sublimation หรือที่เรียกกันสั้นๆ ว่า Dye-Sub เป็นหมึกที่ใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย ถือว่าเป็นหมึก Water-Based อีกประเภทนึง หมึก Dye-Sub จะซึมเข้าไปในใยเนื้อผ้า หรือ เกาะติดบนวัตถุได้ โดยอาศัยการพิมพ์ลงบนกระดาษ Transfer (ต้องพิมพ์งานกลับด้านซ้าย-ขวา แบบ Mirror) แล้วใช้แรงกดและความร้อนในการถ่ายสีลงบนผ้า หมึกจะระเหิดกลายเป็นไอ (sublimate) แล้วซึมเข้าไปอยูในใยเนื้อผ้า กลายเป็นสีติดอยู่บนผ้า หรือใช้ Transfer ด้วยเครื่องอัดความร้อน (Heat Press) เพื่อถ่ายสีลงบน แก้วกาแฟ เสื้อยืด จาน หรืออะไรตามที่ต้องการ

สำหรับงานอุตสาหกรรมสิ่งทอ ที่ต้องใช้พิมพ์ลายผ้าเป็นม้วนขนาดใหญ่ หลังจากพิมพ์งานบนกระดาษ Transfer แล้ว ก็จะนำไปเข้าเครื่อง Heat Roller โดยใช้แกนความร้อนขนาดใหญ่และแรงกดจากลูกกลิ้ง ถ่ายสีลงบนผ้า และใช้แกนม้วนเก็บกระดาษ Transfer ที่ถ่ายสีแล้ว ทำให้ทำงานได้เร็วขึ้นและความร้อนคงที่กว่า

หมึกพิมพ์ที่ใช้สำหรับการพิมพ์ผ้า จะมีอยู่หลายชนิดขึ้นอยู่กับ ประเภทของผ้า ที่ต้องการนำไป Transfer ตัวอย่างเช่น

  Disperse-Dye สำหรับพิมพ์บนผ้าโพลีเอสเตอร์
  Reactive Dye สำหรับพิมพ์บนผ้าคอตต้อน ผ้าใยกัญชง ผ้าไหม ผ้าเรยอง ผ้าโพลีเอสเตอร์บางประเภท
  Acid Dye สำหรับพิมพ์บนผ้าที่มีเส้นใยจากสัตว์ เข่น ผ้าขนสัตว์ หนังสัตว์ ผ้าไหม ผ้าไนล่อน
  Textile Pigment สำหรับพิมพ์สีพิเศษ เช่น สีขาว สีสะท้อนแสง

Epson SureColor SC-F9270

Epson SureColor SC-F9270 (64”) หมึกพิมพ์ UltraChrome DS 4 สี CMY+HDK (High-Density Black) ความละเอียด 1440 dpi

Direct Dye Sublimation เป็นหมึกพิมพ์ Dye-Sublimation อีกรูปแบบนึง ใช้กับผ้าใยสังเคราะห์โพสีเอสเตอร์ (Polyester) ได้อย่างเดียว โดยการพิมพ์งานโดยตรงลงบนผ้า (ไม่ต้องใช้กระดาษ Transfer) แล้วค่อยนำไปเข้า Fixation unit ด้วยความร้อน เพื่อให้สีซึมเข้าไปในใยเนื้อผ้า

Mimaki TX500-1800DS

Mimaki Tx500-1800DS (72”) หมึกพิมพ์ Sb300 6 สี MYKLm + Blue + Light Blue ความละเอียด 1200 dpi


Solvent

หมึก Solvent เป็นหมึกที่ใช้โซลเว้นท์ (สารระเหย) เป็นตัวทำละลายหมึก ประกอบไปด้วย Carrier fluid, Pigment (เนื้อสี) และ Resin (เรซิ่น) Carrier fluid จะเป็นตัวที่ทำให้ส่วนประกอบของหมึกอยู่ในรูปของเหลว และถูกพ่นออกจากหัวพิมพ์ Pigment จะถูกทำให้ยึดเกาะบนผิวของวัสดุโดยส่วนที่เป็นเรซิ่น ซึ่งเรซิ่นในหมึกยังป้องกันการขูดขีดของหมึกอีกด้วย นิยมใช้กันมากในการพิมพ์งาน Outdoor เพราะความทนทานของสีและใช้ได้ดีกับวัสดุที่เป็นพีวีซี ทั้งไวนิลและสติกเกอร์ อายุการใช้งาน Outdoor ตั้งแต่ 6 เดือน – 5 ปี ขึ้นอยู่กับปริมาณของเนื้อสีและคุณภาพของส่วนประกอบในหมึก (ผู้ผลิตวัสดุสติกเกอร์บางรายรับประกันอายุการใช้งานถึง 6–8 ปี ถ้ามีการเคลือบด้วยฟิล์ม)

  ใช้ Pigment ที่อยู่ในตัวทำละลายที่เป็นโซลเว้นท์ ไปยึดเกาะกับผิวของวัสดุที่ไม่จำเป็นต้องเคลือบน้ำยา ราคาวัสดุถูกกว่า
  หมึกจะทำให้ผิวของวัสดุอ่อนนุ่มลง โดยกัดลงไปในผิวของวัสดุ ส่วนที่เป็น Pigment จะยึดเกาะและถูกล็อคเอาไว้ด้วยเรซิ่น จึงป้องกันการขูดขีดได้ดีกว่า
  Solvent เป็นสารเคมีที่ประกอบไปด้วย สารระเหยอินทรีย์ (VOCs - Volatile Organic Compounds) ซึ่งไม่ดีต่อสุขภาพ มีกลิ่นเหม็น ระหว่างพิมพ์งาน
  หมึก Solvent จำพวก MEK (Methyl Ethyl Ketone) ที่มีส่วนผสมของสารประกอบ Cyclohexanone ถูกสั่งห้ามใช้ในหลายประเทศ ตั้งแต่ปี 2006 ผู้ผลิตเครื่องพิมพ์และหมึกรายใหญ่เลยหันไปพัฒนาหมึกพิมพ์ประเภทอื่นแทน

หมึก Solvent อาจจะถูกเรียกว่า Hard Solvent หรือ True Solvent หลังจากที่เริ่มมีหมึก Eco-Solvent (Mild Solvent) ออกมา

OKI ColorPainter W-64S

OKI ColorPainter W-64S (64”) หมึกพิมพ์ 6 สี CMYK + Neon Pink + Neon Yellow ความละเอียด 900 dpi


Eco-Solvent

หมึก Eco-Solvent เป็นหมึกที่ถูกเริ่มพัฒนาหลังจากหมึก Solvent เพราะปัญหาของหมึก Slovent ที่มีกลิ่นเหม็นและเป็นสารอันตราย หมึก Eco-Solvent จะมีส่วนประกอบที่เป็นอันตรายน้อยกว่า และกลิ่นเหม็นน้อยลงหรือแทบจะไม่มีเลย แต่สีที่พิมพ์ออกมาก็จะไม่สดเท่ากับหมึก Solvent และมีราคาจำหน่ายแพงกว่าหมึก Solvent อายุการใช้งาน Outdoor ของหมึก Eco-Solvent จะอยู่ที่ 18 เดือน – 3 ปี ขึ้นอยู่กับปริมาณของเนื้อสีและคุณภาพของส่วนประกอบในหมึก (ผู้ผลิตวัสดุสติกเกอร์บางรายรับประกันอายุการใช้งานถึง 4–5 ปี ถ้ามีการเคลือบด้วยฟิล์ม)

คำว่า Eco ในหมึก Eco-Solvent เป็นที่สงสัยกันมาตลอด ว่าหมายถึงอะไร ตั้งแต่เริ่มต้น น่าจะเป็นตัวย่อจากคำว่า Ecological เพราะว่ามีปริมาณของ VOCs น้อยลง จึงน่าจะเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แต่เมื่อผู้ผลิตหมึกรายอื่นแย้งว่า หมึก Eco-Solvent ไม่ใช่หมึกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม 100% เพราะว่ายังมี VOCs อยู่ ถึงแม้ว่าจะมีปริมาณน้อยลงก็ตาม จึงมีการอ้างว่าย่อมาจากคำว่า Economical ที่หมายถึง ประหยัด แทน แต่ราคาของหมึก Eco-Solvent กลับมีราคาสูงกว่าหมึก Solvent ซะอีก คำว่า Eco จึงไม่มีความหมายเฉพาะเจาะจงว่าหมายถึงอะไร และไม่มีมาตรฐานระหว่างแต่ละผู้ผลิตหมึกประเภทนี้ จริงๆ แล้ว ควรจะเรียกหมึกประเภทนี้ว่า Light Solvent หรือ Mild Solvent ที่หมายถึง อ่อนกว่า น่าจะเหมาะสมกว่า

แต่ในยุคแรกๆ ของหมึก Eco-Solvent ก็มีการผลิตหมึกที่ใช้ตัวทำละลายที่สกัดมาจากข้าวโพดหรือถั่วเหลือง เรียกว่า Bio Solvent แต่ไม่ได้รับความนิยมจากตลาด เพราะมีราคาสูง จึงได้เลิกพัฒนาไป

  หมึก Eco-Solvent ใช้ตัวทำละลายที่เป็นโซลเว้นท์ที่สกัดมาจาก Refined Mineral Oil (น้ำมันแร่กลั่น)
  ถึงว่าหมึก Eco-Solvent จะแห้งหลังจากผ่านฮีทเตอร์ของเครื่องพิมพ์ แต่ควรทิ้งไว้อย่างน้อย 24 ชั่วโมง ก่อนเคลือบฟิล์ม
  หมึก Eco-Solvent จะกัดลงไปในผิวของวัสดุเหมือนกัน แต่จะไม่ดีเท่ากับหมึก Solvent จึงมีอายุการใช้งานสั้นกว่า
  หมึก Eco-Solvent ต้องใช้ความร้อนในการทำให้หมึกแห้งสูงกว่าหมึก Solvent จึงต้องใช้วัสดุพิมพ์งานที่หนากว่า

หมึก Eco-Solvent ได้รับการพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง เพราะว่ามีผู้ผลิตเครื่องพิมพ์ยังใช้หมึกประเภทนี้อยู่เป็นจำนวนมาก ในปัจจุบันมีทั้งหมึกที่เป็นสีขาวและสีเมทัลลิก (สีเงิน) และยังมีหมึก Eco-Solvent ที่ได้รับ Greenguard Gold มาตรฐานด้านความปลอดภัยในการใช้งานในสถานที่อย่างเช่น โรงเรียนและโรงพยาบาล อย่างเช่น หมึกพิมพ์ของ Roland Eco-Sol Max 2 และ Eco-Sol Max 3 อีกด้วย

Roland VS-640i

Roland VS-640i (64”) หมึกพิมพ์ Eco-Sol Max 2 8 สี CMYKLcLm + White + Metallic ความละเอียด 1440 dpi


Latex

หมึก Latex หรือที่เรียกว่า หมึกเรซิ่น (Resin) เป็นหมึกที่มีส่วนประกอบของ น้ำ (เป็นตัวทำละลาย), Pigment, โพลีเมอร์ (เรซิ่นที่ใช้ความร้อนในการทำให้แห้ง เรียกว่า Latex polymer) และ Additives (ส่วนประกอบอื่นๆ ของหมึก เรียกว่า Co-polymers) เพื่อที่จะทำให้ Pigment เกาะอยู่บนผิวของวัสดุ พัฒนาออกมาเพื่อเป็นทางเลือกใหม่ทดแทนหมึก Solvent โดยที่ยังคงคุณสมบัติในเรื่องการทนต่อน้ำและการซีดจาง แต่จะไม่มี VOCs และ HAPS ไม่เป็นอันตราย และไม่มีกลิ่น

หมึก Latex จะถูกพิมพ์ลงบนวัสดุ โดยที่ต้องอาศัยความร้อนสูง ทั้งจากด้านบนและด้านล่างเพื่อให้ส่วนประกอบที่เป็นน้ำระเหยออกไปอย่างรวดเร็ว และความร้อนยังจะทำให้ส่วนประกอบที่เป็นเรซิ่นในหมึก รวมตัวกับ Pigment ไปยึดเกาะบนผิวของวัสดุ ในรูปแบบของฟิล์มบางๆ ที่กันน้ำได้

  Wetting agent และ Humectant ในหมึก Latex จะทำให้ผิวชองวัสดุอ่อนนุ่ม ช่วยให้หมึกยึดเกาะได้ดีขึ้น
  หมึก Latex เป็นหมึกน้ำ ไม่เป็นอันตราย ไม่ติดไฟ และไม่ลามไฟ
  หมึก Latex ของ HP ได้รับมาตรฐาน UL ECOLOGO และ Greenguard Gold
  อายุการใช้งาน Indoor 5 ปี และ Outdoor 3 ปี โดยไม่ต้องเคลือบฟิล์ม

โดยคำว่า Latex เป็นคำที่ HP เลือกที่จะใช้เรียกหมึกของตัวเองตั้งแต่ปี 2008 ที่ใช้สื่อความหมายถึงปฏิกิริยา Emulsion ของหมึกที่เป็นฟิล์มมีความยืดหยุ่นสูง ไม่ได้มีส่วนประกอบของยางธรรมชาติ (Latex) แต่อย่างใด หมึก Latex ใช้เรียกหมึกที่ใช้กับเครื่องพิมพ์ของ HP และ RICOH / Mimaki อย่างไรก็ดี ยังมีหมึก Water-Resin Hybrid ของ Epson ที่ใช้ในเครื่องพิมพ์ฉลาก รุ่น SurePress L-4033A และ L-4033AW ที่ใช้หมึกประเภทนี้เหมือนกัน

RICOH Pro L4160

RICOH Pro L4160 (64”) หมึกพิมพ์ Latex 7 สี CMYK + Orange + Green + White ความละเอียด 1200 dpi


UV

หมึก UV หรือที่เรียกว่า หมึก UV-Curable เป็นหมึกที่มีส่วนประกอบของ Acrylic monomers และ Initiator เป็นหลัก หมึกจะอยู่ในรูปของเหลว จนกว่าจะโดนแสงยูวี จึงจะเกิดการ Polymerization (การเกาะตัวกันของ Acrylic monomers เป็นรูปแบบโมเลกุลที่ซับซ้อนขึ้น เพื่อให้เกิดความแข็งแรงขึ้น) และ Initiator จะทำปฏิกิริยาทางเคมีให้ Pigment และส่วนประกอบอื่นของหมึกเปลี่ยนรูปเป็นของแข็ง เปลี่ยนสภาพเป็นชั้นของสีเกาะอยู่บนผิวของวัสดุ อายุการใช้งาน Outdoor ใกล้เคียงกับหมึก Solvent ประมาณ 3 – 5 ปี ขึ้นอยู่กับปริมาณของเนื้อสีและคุณภาพของส่วนประกอบในหมึก

หมึก UV ที่พิมพ์ออกมาจากหัวพิมพ์ จะถูกทำให้แห้งทันทีด้วยแสงยูวี จากหลอด Mercury หรือหลอด LED UV ที่มีบานเปิด-ปิดควบคุมเวลาของแสงยูวีตามที่ต้องการ (สามารถควบคุมระยะเวลาให้เร็วเพื่อกำหนดให้หมึกแห้งแล้วเงา หรือให้นานขึ้นเพื่อให้หมึกแห้งแล้วด้าน) การทำให้แห้ง (Curing) จะต้องใช้แสงยูวีหลังงานสูงในระยะเวลาสั้นๆ แค่เพียงไม่กี่ microseconds ทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีอย่างรวดเร็ว ไม่มีส่วนประกอบของหมึกที่ต้องทำให้ระเหยออกไป ทำให้ส่วนประกอบของหมึกทั้ง 100% ถูกใช้ในการสร้างเป็นชั้นสี หมึก UV จึงมีความเข้มของเนื้อสีมากกว่าหมึกประเภทอื่น

หลอด Mercury ที่ใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงยูวี จะทำให้เกิดความร้อนสูงมาก อาจจะทำให้มีปัญหาเวลาพิมพ์กับวัสดุที่ไม่ทนความร้อน และกินกระแสไฟสูงมาก อายุการใช้งานของหลอดประมาณ 5,000 ชั่วโมง แต่ราคาของหลอด Mercury จะถูกกว่าหลอด LED ซึ่งทำให้เกิดความร้อนน้อยกว่า กินกระแสไฟน้อยกว่า และอายุการใช้งานนานกว่าถึง 2–3 เท่า เพราะว่า ชุดอุปกรณ์ Curing ที่ทำให้หมึกแห้งมีราคาแพง จึงส่งผลให้เครื่องพิมพ์ที่ใช้หมึก UV มีราคาสูงตามไปด้วย

หมึก UV สามารถพิมพ์ได้บนวัสดุแทบทุกประเภท ทั้งแบบแผ่น (Rigid) และแบบม้วน (Roll) สำหรับการพิมพ์บนวัสดุแบบ Rigid เราต้องการหมึกที่สามารถยึดเกาะได้ดีกว่าการพิมพ์บนวัสดุแบบ Roll ที่ต้องการหมึกที่สามารถยืดตัวตามวัสดุได้ โดยไม่มีปัญหาเรื่องการแตก (Cracking) จึงมีการผลิตหมึก UV ที่มีความยืดหยุ่นตัวได้ เรียกว่า UV Flexible ink แต่ขอบเขตของสีที่พิมพ์ได้จะแคบกว่าหมึก UV Rigid Ink

  หมึก UV จะยึดเกาะกับผิวของวัสดุแบบ Porous (ผิวมีรูพรุน) ได้ดีกว่าวัสดุแบบ Non-porous (ผิวเรียบ)
  หมึก UV จะไม่แข็งตัว ถ้าไม่ถูก cure ด้วยแสงยูวี ด้วยสาเหตุนี้ หัวพิมพ์จะไม่ค่อยมีปัญหาเรื่องการอุดตัน
  เครื่องพิมพ์ที่ใช้หมึก UV จะไม่มีสารเคมีตกค้างในอากาศ เพราะไม่ต้องอาศัยการระเหยเพื่อทำให้หมึกแห้ง
  หมึก UV อายุการใช้งานใกล้เคียงกับ Solvent ราคาต่อลิตรจะแพงกว่า แต่ใช้ปริมาณหมึกน้อยกว่า 20%

หมึก UV ไม่มีส่วนประกอบที่เป็นสาร VOCs จึงไม่เป็นอันตราย ถ้าถูกทำให้แห้งอย่างถูกวิธี แต่หมึกที่ยังไม่ได้ถูกทำให้แห้ง อาจจะทำให้เกิดอาการแพ้ทางผิวหนัง และส่งผลต่อระบบทางเดินหายใจได้ ถ้าสูดดมเป็นเวลานาน จึงไม่เหมาะที่จะนำไปใช้กับงานพิมพ์บรรจุภัณฑ์สำหรับอาหารและเสื้อผ้า เพื่อป้องกันความเสี่ยงที่หมึกที่ยังไม่แห้งปนเปื้อนไปในอาหารหรือเสื้อผ้าที่สัมผัสกับผิวหนังได้

LDP GUV 1608

LDP GUV 1608 (63”) UV LED หมึกพิมพ์ 7 สี CMYKLcLm + White / Varnish ความละเอียด 1200 dpi


Solvent-UV

หมึก Solvent-UV เป็นหมึกลูกผสมระหว่างหมึก Solvent กับ หมึก UV โดยจะผสมโซลเว้นท์ปริมาณไม่มากกับ UV Curable เรซิ่น เพื่อให้ Pigment ยึดเกาะกับผิวของวัสดุได้ดีขึ้น โซลเว้นท์จะทำให้ polymer ที่เป็นของเหลวเจือจาง มีผิวมัน และยังช่วยให้ผิวของวัสดุนุ่ม หมึกเกาะได้แน่นขึ้น ชุดทำความร้อนในเครื่องพิมพ์จะทำให้โซลเว้นท์ระเหยออกไป ก่อนที่หลอด UV จะทำให้หมึกแห้งสนิท หมึก Solvent-UV ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อเป็นทางเลือกที่ประหยัดกว่าหมึก Latex เพราะว่าจะใช้ความร้อนน้อยกว่าในการทำให้หมึกแห้ง อายุการใช้งาน Outdoor ของหมึก Solvent-UV จะอยู่ที่ 3 ปี ขึ้นอยู่กับปริมาณของเนื้อสีและคุณภาพของส่วนประกอบในหมึก

ด้วยข้อจำกัดของชุด UV curing ที่ต้องมีความยาวเต็มหน้ากว้างของเครื่องพิมพ์ ในปัจจุบันจึงมีผู้ผลิตเครื่องพิมพ์ที่ใช้ระบบหมึก Solvent-UV เพียงไม่กี่ราย ได้แก่ Mimaki JV400-130 SUV, Mimaki JV400-160 SUV, Fujifilm VyBrant F1600 และ Colorific Lightbar (ชุดอัพเกรดสำหรับเครื่องพิมพ์ Roland, Mimaki และ Mutoh สำหรับใช้งานกับหมึก Solvent-UV จาก csl-digital.com ประเทศอังกฤษ)

เนื่องจากหมึก Eco-Solvent จะต้องรอให้โซลเว้นท์ในหมึกที่พิมพ์ระเหยออกไปจนหมด ซึ่งจะใช้เวลาประมาณ 24–48 ชั่วโมง ก่อนจะนำมาเคลือบงานด้วยฟิล์มได้ มิฉะนั้นจะมีปัญหาเรื่อง Outgassing (โซลเว้นท์ไม่สามารถระเหยออกไปได้ เพราะมีฟิล์มเคลือบทับหน้าอยู่ ทำให้เกิดฟองอากาศในงานหรือหลุดร่อนออกจากงานได้) แต่หมึก Solvent-UV จะไม่มีโซลเว้นท์ที่ต้องระเหยออกไป เพราะหมึกถูกทำให้แห้งสนิทด้วยแสงยูวี จึงไม่มีปัญหา Outgassing เลยเคลือบงานได้ทันที

  มีเวลาให้ Pigment ซึมลงไปในผิวของวัสดุก่อน งานพิมพ์จะไม่ค่อยนูนเหมือนกับงานที่พิมพ์ด้วยหมึก UV
  เนื่องจากมีผู้ผลิตเครื่องพิมพ์เพียงไม่กี่ราย ราคาเครื่องพิมพ์และหมึกจึงไมีค่อยมีการแข่งขัน ราคาจึงยังสูงอยู่

Mimaki JV400-160 SUV

Mimaki JV400-160 SUV (64”) หมึกพิมพ์ SU100 4 สี ความละเอียด 1200 dpi

Stacks Image 22746

Lightbar RF-640 (64”) ชุดอัพเกรด Roland VersaEXPRESS RF-640 หมึกพิมพ์ UV Light 4 สี ความละเอียด 1440 dpi


Solid

หมึก Solid เป็นหมึกที่จะอยู่ในรูปของแข็ง เป็นขี้ผึ้งในรูปแท่ง ก้อน หรือเม็ดกลม แล้วใช้ความร้อนในการทำให้หมึกละลายก่อนที่จะพ่นออกจากหัวพิมพ์ หลังจากที่พิมพ์ออกมาอยู่บนวัสดุแล้ว หมึกจะแห้งกลับสภาพเป็นของแข็งโดยทันที

หมึก Solid เริ่มพัฒนาโดย Textronix ในปี 1986 และเริ่มวางจำหน่ายเครื่องพิมพ์ในปี 1991 ภายใต้ชื่อ Phaser หลังจากนั้น Xerox ได้ซื้อกิจการไปและยังคงจำหน่ายเครื่องพิมพ์แบบ Desktop ที่ใช้ Solid Ink Sticks ภายใต้ชื่อรุ่น Xerox ColorQube และ Xerox Phaser

Océ (ในปัจจุบันเป็นของ Canon) ก็ใช้เทคโนโลยี Solid Ink เช่นเดียวกัน โดยเรียกเทคโนโลยีนี้ว่า CrystalPoint ซึ่งจะใช้หมึก Solid ที่เป็นเม็ดกลมๆ เรียกว่า TonerPearls ใช้อยู่มนเครื่องพิมพ์แบบแปลนและโปสเตอร์หน้ากว้าง รุ่น Canon ColorWave 500 / 600 / 700

  หมึก Solid พิมพ์บนวัสดุได้หลายประเภท การยึดเกาะของหมึกจะขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุ อาจจะขูดแล้วหลุดร่อนได้
  หมึกพิมพ์จะนูน และดูแล้วมันๆ เหมือนขี้ผึ้ง จึงไม่เหมาะสำหรับงานพิมพ์ประเภทรูปถ่ายและงานที่ต้องดูระยะใกล้

Stacks Image 22758

Océ ColorWave 600 (42”) CrystalPoint Technology หมึกพิมพ์ TonerPearls 4 สี ความละเอียด 600 dpi

ถ้าหัวพิมพ์เปรียบเสมือนหัวใจของเครื่องพิมพ์ หมึกพิมพ์ก็คงต้องเปรียบเป็นเสมือนเลือดที่หล่อเลี้ยงหัวใจ ตราบใดที่ระบบอิงค์เจ็ทยังพัฒนาไปอย่างไม่มีที่สิ้นสุด หัวพิมพ์แต่ละรุ่น หมึกพิมพ์แต่ละประเภท ก็ยังไม่มีใครบอกได้ว่า หัวพิมพ์ไหน หมึกพิมพ์ใด ดีที่สุด ดังนั้นการเลือกเครื่องพิมพ์ หัวพิมพ์ และ หมึกพิมพ์ ให้เหมาะกับงานแต่ละประเภทที่ต้องการ ยังคงเป็นเรื่องจำเป็นอยู่ในสถานการณ์ที่ยังไม่หยุดพัฒนาเช่นนี้ รู้จักหัวพิมพ์และหมึกพิมพ์ที่ต้องการ ศึกษาและเปรียบเทียบก่อนตัดสินใจซื้อเครื่องพิมพ์ เราจะได้รู้ว่า เหมาะหรือไม่เหมาะ ทำได้หรือทำไม่ได้ ย้ำอีกทีว่า ไม่มีเครื่องพิมพ์ที่ดีที่สุดในโลก แต่มีเครื่องพิมพ์ที่เหมาะที่สุดสำหรับแต่ละประเภทของงานที่ต้องการ  

2016 inkjetsociety   11.2016   
6,629