Nguyên lý in tĩnh điện

d. Các câu hỏi cần trả lời vàcác đề nghị chỉnh sửa:

2.2.1 Nguyên lý in tĩnh điện

Hình 2. 3 Nguyên lý của kỹ thuật in tĩnh điện

Về cơ bản cả quá trình trải qua 6 bước chính:

- Bước 1: Sạc điện

Đầu tiên bộ phận sạc điện sẽ tích điện âm đồng đều lên bề mặt ống quang dẫn bằng bộ phận sạc điện corona, còn những điện tích dương sẽ bị hút đi. Nếu bề mặt trên ống quang dẫn không đồng đều về điện tích thì chất lượng sản phẩm sau khi in sẽ bị ảnh hưởng.

- Bước 2: Ghi ảnh

Khi nhận được tín hiệu hình ảnh bộ phận ghi ảnh sẽ chiếu tia laser lên bề mặt ống quang dẫn và tạo ra hình ảnh ẩn trên đó. Nhờ tính đồng nhất của ống quang dẫn nên ở những vị trí được chiếu sẽ tích điện trai dấu với những chỗ không. Tia laser chiếu vào ống thì sẽ có bước sóng vào 700 nm, vì thế lớp phủ trên ống phải phù hợp.

- Bước 3: Truyền mực

Bộ phận cấp mực sẽ truyền mực in vào ống quang dẫn, dù mực in của kỹ thuật Electrophotography sử dụng loại mực bột hay lỏng nhưng các hạt mực bắt buộc phải có diện tích trái dấu với phần tử in, còn phần không in thì sẽ bị đẩy đi.

8

- Bước 4: Truyền hình ảnh

Truyền hình ảnh có thể truyền trực tiếp thông qua ống quang dẫn hay gián tiếp thông qua hệ thống trung gian (lô cao su, băng chuyền,..), ở phía dưới vật liệu sẽ có thêm một bộ phận corona tạo một lực hút tĩnh điện trái dấu với các hạt mực giúp truyền mực xuống bề mặt vật liệu.

- Bước 5: Ổn định hình ảnh in

Thông qua sử dụng nhiệt làm chảy các hạt mực và sau đó dưới áp lực của lô ép để mực bám lên bề mặt vật liệu chắc chắn hơn.

- Bước 6: Vệ sinh

Sau khi thực hiện in, trên bề mặt ống quang dẫn có thể sót một vài hạt mực thừa, có thể vệ sinh cơ học bằng chổi lông và vòi hút hoặc bằng điện bằng cách chiếu sáng trung hòa về điện lại bề mặt ống và không còn giữ các hạt mực nữa.

Quan trọng của quy trình electrophotography là thiết kế bộ phận mang hình ảnh trung gian. Bộ phận này bao gồm một ống được chế tạo bằng một khối nhôm hay một dây đai linh hoạt được phủ chất nhạy sáng (chất nhạy quang)

9 Có ba khả năng chính có thể dùng để thiết kế ống ghi ảnh và phủ chất quang dẫn:

- Phủ As2Se3 (thạch tín) hay hợp chất tương tự là selenium.

- Chất nhạy ánh sáng hữu cơ (OPC).

- Amorphic silicon (-Si)

Phủ nhiều lớp nhạy sáng hữu cơ là cách sử dụng rộng rãi nhất và ngày càng dùng nhiều hợp chất Amorphic silicon hơn, trong khi đó hợp chất của selen được dùng ít hơn. Đưa ra một vật mang ảnh với thiết kế cơ bản được phủ OPC tích điện âm đồng đều. Ánh sáng sẽ bị hút vào lớp CGL (charge-generating layer), vì vậy lớp này tích điện dương. Sau đó, hai sự tích điện âm và dương này sẽ bù trừ cho nhau trên bề mặt vật mang ảnh bởi một lớp truyền điện tích CTL (charge transport layer). Bề mặt phủ OPC mang điện tích âm trong khi đó nếu phủ -si hay Selenium thì mang điện tích dương. So sánh với phủ OPC thì phủ -si có tính chống mòn cao hơn tuy nhiên giá thành cũng cao hơn. Lớp phủ OPC có thể được cải tiến bằng cách áp dụng thêm một lớp làm giảm mòn. Theo hướng sắp tới, ống quang dẫn được phủ cả hai hệ thống trên.

2.2.2 Mực in tĩnh điện

Sau khi được ghi hình thì bắt đầu qua bước tiếp theo là cấp mực cho ống quang dẫn. Mực được sử dụng ở đây là một loại mực đặc biệt, được tích điện trái dấu với điện tích trên ống quang dẫn sau khi được ghi hình. Khi hình ảnh ẩn trên ống quang dẫn đi tới vị trí của bộ phận cấp mực thì do hiện tượng tĩnh điện, mực sẽ được hút lên những vị trí nhiễm điện trên ống quang dẫn. Như vậy, quá trình cấp mực hoàn thành, lúc này mắt người đã có thể nhìn thấy hình ảnh in trên bề mặt ống quan dẫn nên bước này còn được gọi là hiện hình. Loại mực đặc biệt này thường có dạng hạt hoặc lỏng và có sự khác biệt trong thành phần cấu tạo.

Mực dạng hạt có hai dạng: Mực hai thành phần và mực một thành phần.

+ Mực hai thành phần: Các hạt mực trong hệ thống này truyền tới hình ảnh in trên vật thể trung gian thông qua các hạt mang (ví dụ là oxit sắt, có đường kính khoảng 80μm) giữ các hạt mực xung quanh (có kích thước khoảng 8μm) nhờ lực tĩnh điện. Trong quá trình in, các hạt mực sẽ thoát ra và các hạt mang sẽ được thu hồi để tái sử dụng lại trong hệ thống cấp mực.

+ Mực một thành phần: Gồm mực có từ tính và mực không có từ tính. Mực có từ tính bao gồm một lõi sắt oxit bên trong các thành phần mực (pigment, chất liên kết, …), dạng mực này thường được sử dụng cho hệ thống in một màu (thường là màu đen) do ảnh hưởng của oxit sắt trong thành phần hạt mực đến chất lượng tiêu chuẩn của các màu Cyan, Magenta, Yellow. Mực không có từ tính thường sử dụng

10 trong các hệ thống in chậm. Do không có tính từ nên mực được cấp bằng cách quét, điều này ảnh hưởng đến sự đồng đều, linh hoạt dẫn đến chất lượng in cũng suy giảm. Để đưa các hạt mực dễ dàng lên bề mặt trống trung gian, người ta dùng một thiết bị gọi là quét từ tính

Hình 2. 5 Chổi quét từ tính để truyền mực lên ống quang dẫn:

a. Chất mang và hạt mực được truyền bởi lô từ tính

b. Thiết kế của chồi từ với lô từ và lô vòng ngoài xoay ngược chiều nhau làm

cho mực truyền lên bề mặt mịn hơn. (Nguồn: GT Công nghệ In)

Mực dạng lỏng bao gồm dung dịch chất lỏng có nhiệm vụ như một chất mang mang các hạt mực (kích thước 1-3μm). Dung dịch này phải được loại bỏ trước khi quá trình truyền mực từ vật thể trung gian trên giấy, sau đó được tái sử dụng cho quá trình in. Việc loại bỏ các chất mang này được thực hiện dựa trên nguyên lý bay hơi và sự dụng các lô dàn,…để thu hồi và tái sử dụng dung dịch mang này.

11

Hình 2. 6 Đơn vị in với mực in lỏng và ống quang dẫn phủ α-Si

Ngoài ra, chúng ta cũng có thể điều khiển lượng ánh sáng chiếu vào bề mặt ống (điều kiện mức độ tích điện) để tạo ra khả năng chứa mức khác nhau trên hình ảnh in

Hình 2. 7 Hiện mực với các điện thế khác nhau

2.2.3 Ưu và nhược điểm của in tĩnh điện

❖ Ưu điểm

- Chất lượng in cao, có khả năng tạo được nhiều giá trị tông xám

- Chất lượng in được nâng cao nhờ kích thước hạt mực nhỏ, hình ảnh in có độ

sắc nét cao

- Vẫn có thể nhận biết và chuyển tải được khi chỉ có 1 điểm ảnh. Có khả năng

12

- Các dữ liệu bài in được lưu lại để sử dụng cho các lần in sau. Điều này sẽ giúp

cho các đơn hàng lặp lại được in giống hệt nhau

❖ Nhược điểm

- Tốc độ in thấp

- Chỉ in trên các loại giấy nhẹ do không có các bộ phận hỗ trợ cấp giấy như ở

phương pháp in truyền thống

- Chất lượng in cao nhưng độ sáng của hình ảnh không bằng các phương pháp

in truyền thống

- Phải kiểm soát năng lượng của nguồn lazer và xử lý bề mặt của ống quang dẫn

- Giá thành không giảm khi in số lượng lớn

2.3 Các dòng sản phẩm của in tĩnh điện - Catalogue - Poster - Brochure - Decal - Tờ rơi - Nhãn Hangtag 2.3.1 Hangtag là gì?

Hangtag (nhãn treo) cũng được xem như một dạng nhãn phụ có chức năng cung cấp thông tin tới khách hàng trong các lĩnh vực như may mặc và thời trang, hàng tiêu dùng… Nhờ có hangtag mà người tiêu dùng có thể biết đến thương hiệu của sản phẩm,giá cả, thông hướng dẫn sử dụng, thông tin từ nhà sản xuất,…vì thế hangtag giống như yếu tố chính luôn được khách hàng tìm kiếm đầu tiên để xem xét lựa chọn có mua sản phẩm hay không.

2.3.2 Ứng dụng

Sử dụng để treo lên sản phẩm có trên kệ, hoặc cũng có thể trang trí với nhiều lĩnh vực cần có sự hiện diện của hangtag:

- Thời trang, may mặc

- Thiết bị điện tử

- Phiếu giảm giá

- Làm biển thông báo

- Rượu bia

13

2.3.3 Phân loại.

- Theo thông tin hiển thị: Thông tin hiển thị của hangtag có thể là tên thương

hiệu cùng với những slogan đi cùng, thông tin còn có thể ở dạng chuyển đổi được hiển thị trên một thiết bị khác,…

- Theo loại vật liệu sử dụng: Hangtag có thể dùng nhiều loại vật liệu khác nhau,

tùy theo mong muốn của nhà sản xuất. Vật liệu được sử dụng phải làm sao phù hợp với tính chất của sản phẩm, cũng như chi phí sản xuất hangtag theo vật liệu đó. Một số vật liệu để làm hangtag:

+ Chất liệu giấy: Loại vật liệu thường để sản xuất hangtag, dễ in, dễ thành phẩm

và chi phí cho vật liệu giấy không cao. Ứng dụng cho vật liệu giấy rộng rãi nhất trong lĩnh vực thời trang may mặc, các loại nhãn giá cả, thông tin treo trên chai rượu,…

Hình 2. 9 Hangtag chất liệu giấy Hình 2. 8 Phân loại theo hiển thị

14

+ Chất liệu kim loại: Ít được sản xuất để làm hangtag do chi phí đầu tư sẽ nhiều

cho vật liệu và sản xuất ra hangtag. Nhóm vật liệu này ứng dụng vào sản phẩm cao cấp sang trọng, làm phụ kiện, trang sức,…

Hình 2. 10 Hangtag chất liệu kim loại

+ Chất liệu da: Vật liệu có đặc điểm mềm, dẻo, ít biến dạng trong quá trình sử

dụng. Hangtag dạng này thường được sản xuất bằng cách cắt, dập. Thông tin trên hangtag thường được thực hiện bằng phương pháp ép nhũ hoặc dập chìm nổi để tăng tính sang trọng. Các sản phẩm thời trang, các sản phẩm túi da, ba lô,… thường áp dụng cho vật liệu này.

Hình 2. 11 Hangtag chất liệu da

+ Chất liệu vải: Vật liệu có độ bền cao, chắc chắn, chi phí cho vải sợi không cao.

Quá trình sản xuất phải qua nhiều bước như kéo sợi, dệt, làm sạch bề mặt…để định hình thành hangtag. Thông tin trên vật liệu được in bằng phương pháp in lụa, truyền nhiệt, in phun,… Một số sản phẩm may mặc, thời trang thường sử dụng loại hangtag này.

15

Hình 2. 12 Hangtag chất liệu vải

+ Chất liệu nhựa PVC: Vật liệu bền, cứng thông tin được in không bị phai màu.

Hangtag được sản xuất bằng bế nhiệt hoặc cắt laze. Thông tin trên hangtag được in bằng phương pháp in chuyển nhiệt, in lụa, in phun với mực UV,…Ứng dụng cho sản phẩm quần áo, trang trí, thẻ treo thông báo,…

Hình 2. 13 Hangtag chất liệu nhựa PVC

+ Chất liệu gỗ: Vật liệu bền, chắc, bề mặt trên gỗ đẹp. Chi phí cho vật liệu gỗ

cao cùng với sản xuất bằng cắt CNC nên ít được sử dụng rộng rãi. Do bề mặt gỗ không bằng phẳng nên phương pháp truyền tải thông tin lên hangtag thường dùng là in phun với mực UV. Ứng dụng vào các sản phẩm trang trí, thẻ treo thông báo,…

16

Hình 2. 14 Hangtag chất liệu gỗ

- Theo kiểu lỗ để xỏ dây: Hangtag có thể được trang trí thêm cho phần lỗ xỏ dây

để tăng giá trị sản phẩm cao hơn so với không trang trí. Thiết kế lỗ xỏ dây của hangtag có những tiêu chuẩn kích thước khác nhau cũng dựa trên khả năng máy móc công ty in làm được. Thông thường lỗ xỏ dây có hình tròn kích thước 0.125 inch, 0.1875 – 0.25 inch để xỏ dây hoặc ruy băng, 0.5 inch tùy theo yêu cầu làm lớn hơn.

- Theo hình dạng: Hangtag thông thường thì có một số hình dạng quen thuộc

như hình vuông, hình chữ nhật (có thể bo góc, cắt cạnh tùy theo yêu cầu khách hàng) và hình tròn. Tuy nhiên nếu là người sáng tạo có thể thiết kế hình dạng hangtag có tính sáng tạo theo chủ đề thương hiệu đang nhắm tới. Thay đổi thiết kế của hangtag

17 thông thường sang dạng booklet (dạng sách), fold over (gấp lại) để chứa nhiều thông tin tới khác hàng.

- Theo kích thước: Dù hình mang hình dạng nào đi nữa thì kích thước của

hangtag phải đủ chỗ chứa các thiết kế và thông tin và dựa theo tiêu chuẩn đã đề ra bên phía nhà in để phù hợp với máy in bên họ.

2.3.4 Đặc điểm của vật liệu in Hangtag giấy

Hangtag có thể sử dụng đa dạng vật liệu khác nhau để sản xuất mà trong đó vật liệu giấy chiếm nhiều vì đây là thân thuộc với ngành in. Ưu điểm của giấy gồm:

+ Thỏa mãn nhiều tính chất công nghệ, tiêu dùng, kinh tế,…

+ Giấy cũng mỏng, nhẹ, bền, tương đối phẳng và láng,

Hình 2. 17 Phân loại theo kích thước Hình 2. 16 Phân loại theo hình dạng

18

+ Cấu trúc giấy có khả năng chịu được áp lực, mực in rất dễ bám lên

+ Độ trắng của giấy đảm bảo cho tái tạo chất lượng hình ảnh. Giấy in có tính

chất đục nên khi in không cần thêm màu trắng lót.

+ Có khả năng tái tạo tốt, đây là ưu điểm rất lớn nên giấy luôn được lựa chọn

ưu tiên hàng đầu.

Bên cạnh đó vật liệu giấy cũng có một số nhược điểm:

+ Khả năng thấm hút ẩm khá lớn, gây khó khăn ổn định chất lượng in

+ Sự không đồng nhất về cấu trúc theo diện tích và thể tích, điều dẫn tới việc in

đồng đều vùng mực ở diện tích lớn gây khó.

Thành phần chính của giấy bao gồm: Xenlulo, Hemi xenlulo, lignin, các chất phụ gia. Trong quá trình sản xuất giấy thường sử dụng hai nguyên liệu là xenlulo gỗ và bột gỗ

+ Xenlulo gỗ: vật liệu có chất lượng cao được tạo ra bằng cách loại bỏ lignin

(tuy nhiên không thể loại bỏ hoàn toàn). Tùy thuộc vào lượng lignin có trong xenlulo có thể chia ra thành ba loại là xenlulo mềm chứa 1-1.5% lignin, xenlulo trung bình chứa 1.5-3.0% lignin, xenlulo cứng chứa 3-4% lignin.

+ Bột gỗ: bán nguyên liệu được tạo ra bằng cách tẩy cơ học bột gỗ trong môi

trường nước.

Bảng 2.1 Thành phần bột gỗ trong các loại gỗ

Thành phần bột gỗ

Loại gỗ

Thông Thông hai lá Dương liễu

Thân Nhánh Thân Nhánh Thân Nhánh

Xenlulo 58.8-59.3 44.8 56.5-57.6 48.2 52 43.9

Hemi xenlulo 20.7 19.5 18.9 19.4 23.4 35.6

Lignin 28.0 34.4 27 27.4 21.2 25.9

Nhựa 1.0 1.3 4.5 3.3 1.5 2.5

Các sản phẩm hòa tan trong nước nóng

1.7 6.6 2.5 3.4 2.5 4.9

Tro 0.2 0.35 0.2 0.4 0.3 0.3

Tính chất của giấy: Các tính chất của giấy có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, nếu hiểu được mối lên hệ sẽ lựa chọn được loại giấy phù hợp cho sản phẩm cần in. Trong trường hợp không thay đổi được loại giấy thì cũng chọn được cách phù hợp nhất để tối ưu được các tính chất giảm nhược điểm của giấy.

19 Một số tiêu chí cần quan tâm trong quá trình kiểm tra giấy sử dụng trong in hangtag như: định lượng, độ dày, độ ma sát, hướng sớ giấy, độ nhẵn, độ ẩm, độ trắng, sáng và độ bụi giấy.

- Định lượng: Giấy được sử dụng để in hangtag thường có định lượng cao, dày, cứng, nhằm thể hiện rõ nội dung của sản phẩm. Tránh bị gấp, gãy, nhàu, khiến chất lượng Hangtag giảm cũng như không thể hiện rõ nội dung cần truyền tải. Một số tiêu chuẩn kiểm tra định lượng giấy: TAPPI T 410, SCAN P6, DIN53104 & ISO BSENISO536.

- Độ dày: Độ dày giúp xác định xem giấy phồng xốp hay được nén chặt như thế nào. Cần phải đảm bảo sao cho độ dày được đồng đều trên tờ giấy, vì nếu không có thể ảnh hưởng tới những tiêu chí khác. Tiêu chuẩn kiểm tra độ dày giấy: TAPPI T 410.

- Độ ma sát: Giấy khi được xếp lên nhau cần đảm bảo sao cho bề mặt giữa