Hĺbková{0}analýza! Toner a atramentová zobrazovacia technológia: Naozaj chápete ich rozdiely?

Digitálna tlač sa stala nezastaviteľným trendom. V súčasnosti čoraz viac spoločností zaoberajúcich sa tlačou etikiet zaraďuje investície do zariadení na digitálnu tlač do svojich programov. Avšak vzhľadom na širokú škálu rôznych zariadení na digitálnu tlač etikiet na trhu, ako by si mali spoločnosti na tlač etikiet vybrať zariadenie, ktoré vyhovuje ich vlastným potrebám? Tento článok poskytuje porovnávaciu analýzu z viacerých aspektov, ako sú princípy digitálnej tlače, charakteristiky spotrebného materiálu a kompatibilita produktov pre referenciu, v nádeji, že pomôže spoločnostiam zaoberajúcim sa tlačou štítkov pri nákupe ich požadovaného zariadenia na digitálnu tlač štítkov.

Podľa princípov zobrazovania možno hlavné technológie digitálnej tlače na trhu rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: digitálna tonerová elektrostatická zobrazovacia technológia a digitálna atramentová zobrazovacia technológia.

Technológia elektrostatického zobrazovania digitálneho tonera

Technológiu elektrostatického zobrazovania digitálneho tonera možno ďalej rozdeliť na technológiu suchého tonera (predovšetkým zastúpené zariadeniami série Xeikon CX) a technológiu mokrého tonera (elektronický atrament) (reprezentované najmä zariadeniami HP).

1. Zloženie a vlastnosti suchého tonera

Suchý toner sa zvyčajne skladá z nasledujúcich komponentov:

(1) Pigmenty, ktoré poskytujú požadovanú farbu;

(2) Živica, hlavne polyester, vysokomolekulárny organický polymér, ktorý je pevný pri izbovej teplote. Táto živica obklopuje častice pigmentu a tvorí hlavnú časť tonera;

(3) Plnivá, rozptýlené v živici ako činidlá na riadenie náboja na urýchlenie alebo, ak je to potrebné, na spomalenie rýchlosti nabíjania a udržanie nabíjacích vlastností tonera a spojív;

(4) povrchové prísady alebo externé prísady, ktoré ďalej zlepšujú výkon tonera;

(5) Prísady pre špecifické aplikácie, ktoré umožňujú, aby toner mal špeciálne vlastnosti a charakteristiky.

Častice suchého tonera sú relatívne jemné, v rozmedzí od 6 do 9 μm, s typickou veľkosťou 8 μm. Pri tlači suchým tonerom sa po prenesení obrazu na substrát aplikuje teplo, aby sa toner spojil so substrátom. Teplo spôsobí, že častice tonera stuhnú (tj živica sa roztopí), čím sa vytvorí jednotný pevný polyesterový film. Za normálnych podmienok je priemerná hrúbka jednej-vrstvy obrazu vytlačenej suchým tonerom približne 4 μm. Bez ovplyvnenia efektivity výroby možno hrubšiu obrazovú vrstvu dosiahnuť úpravou dávky zobrazovacieho svetla, ktorá sa zvyčajne aplikuje na vrstvy nepriehľadného bieleho atramentu alebo farebné vrstvy, ktoré vyžadujú hmatovú hrúbku.2. Zloženie a vlastnosti mokrého tonera (elektronický atrament) Hlavné zložky mokrého tonera (elektronického atramentu) používaného v existujúcich digitálnych tlačiarňach štítkov na trhu sú tieto: (1) pigmenty, ktoré slúžia ako farbivá na dosiahnutie požadovanej farby; (2) modifikovaná polyetylénová živica s nízkou teplotou skleného prechodu, kaučuk{14}}ako pri izbovej teplote. Počas výroby sa pigmenty zamiešajú do polyetylénovej živice a rozložia sa, aby sa zmenšila veľkosť častíc, čím sa vytvoria charakteristické častice tonera v tvare hviezdy;(3) Nosná kvapalina, minerálny olej, ktorý je čiastočne rozpustný v zmesi pigmentovej živice, vďaka vysokej chemickej kompatibilite s polyetylénovou živicou, ktorá mení viskoelastické vlastnosti živice tak, že sa v roztavenej forme môže preniesť na povrchový substrát (4) disperzný povlak na organ; mokré častice tonera, používané na stabilizáciu a nabitie častíc tonera (prostredníctvom pridania komplexov kovových solí);(5) Aditíva, ďalšie zložky pridávané do nosnej kvapaliny na zabezpečenie elektrickej neutrality tonerového systému, keď sa nabité častice presúvajú do fotovalca. Pigmentové častice vlhkého tonera (elektronického atramentu) majú veľkosť približne 2 μm, oveľa menšie ako suchý toner. Hrúbka jednovrstvového obrázka vytlačeného vlhkým tonerom je zvyčajne približne 1,5 μm.

Počas procesu tlače, pred prenosom obrazu na substrát, je potrebný ohrev, aby sa toner roztopil. Väčšina nosnej kvapaliny sa vyparí a častice tonera stuhnú a vytvoria na substráte jednotný pružný film. Po prenose obrazu proces odparovania pokračuje a všetka zostávajúca nosná kvapalina sa úplne odparí v priebehu niekoľkých dní, čo umožní polyetylénovému polyméru vrátiť sa do normálneho stavu pri izbovej teplote. Technológia digitálneho atramentového zobrazovaniaZariadenia na digitálnu tlač využívajúce technológiu digitálneho atramentového zobrazovania bežne používajú dva typy atramentu: UV atrament a atrament na -vodnej báze.1. Zloženie a vlastnosti UV atramentu Typický UV atrament pre atramentovú tlač zahŕňa hlavne: (1) Pigmenty, mleté na menej ako 150 nm, stabilizované dispergačnými činidlami na udržanie dlhodobej- stability disperzie; (2) Nosná kvapalina, aktívne rozpúšťadlo, zvyčajne akrylát, obsahujúce monoméry (chemické látky s jednoduchými molekulovými štruktúrami, ktoré sa môžu spájať s inými polymérmi a zmesou podobných polymérov) zosilňovače;(3) monoméry s jednou funkčnou aktívnou vinylovou skupinou, vybrané zo širokého spektra kandidátov na zabezpečenie dobrej priľnavosti, pružnosti, odolnosti voči poveternostným vplyvom a zmršťovacích vlastností;(4) monoméry s bifunkčnou aktívnou vinylovou skupinou (akrylát alebo enoléter), ktoré zaisťujú účinné vytvrdzovanie;(5) fotoiniciátory a zosilňovače, ktoré zaisťujú, že atrament je citlivý na celý rozsah vlnovej dĺžky vytvrdzovania vzduchu rýchlosť vytvrdzovania na substráte alebo povrchu vrstvy atramentu;(6) Povrchovo aktívne látky, ktoré riadia statické a dynamické povrchové napätie atramentu, zaisťujú rovnomerné kvapôčky atramentu (bez satelitných kvapôčok) a dobré, rýchle a kontrolovateľné zmáčanie, keď kvapôčky dosiahnu substrát. Pod UV svetlom sa atrament vytvrdzuje, pričom fotoiniciátory generujú voľné radikály, ktoré tvoria zložky {14}, ktoré reagujú s inými zosieťovanými polymérmi alebo vytvrdený film. Po dokončení{16}}prepájacej reakcie (tj všetky komponenty sú{19}}prepojené), atrament úplne zaschne.

Hrúbka jedno{0}}vrstvového obrázka vytlačeného UV atramentom je približne 4–6 μm. Kvôli chemickým zložkám potrebným na vytvrdzovanie má UV atrament vyššiu viskozitu v porovnaní s atramentom na báze vody-, no zároveň je jeho viskozita asi šesťkrát nižšia ako viskozita UV ofsetových alebo UV flexografických atramentov. To vedie k niekoľkým dôsledkom, o ktorých sa bude diskutovať nižšie. 2. Zloženie a vlastnosti vodných-Atramentov na vodnej báze-Atramenty na báze vody používané v existujúcich digitálnych tlačiarňach etikiet na trhu sa zvyčajne skladajú z nasledujúcich komponentov:(1) Nosné médium-na vodnej báze, ktoré tvorí 60 % – 90 % zloženia atramentu, ktoré poskytujú požadované farby a nosiče;(3) požadované pigmenty. Dispergačné činidlá, ktoré dlhodobo stabilizujú disperziu pigmentu;(4) zvlhčovadlá, ktoré zabraňujú odparovaniu vody z atramentu, keď tlačová hlava nie je utesnená alebo nečinná;(5) povrchovo aktívne látky, ktoré uľahčujú tvorbu kvapôčok atramentu (bez vytvárania satelitných kvapôčok) a zlepšujú zmáčanie na ne-papierových substrátoch;(6) ktoré kontrolujú biologický rast pH povlakov;(6) biocídy; (keďže rozpustený CO2 zo vzduchu môže ovplyvniť pH atramentu);(8) Iné prísady, ako sú chelatačné činidlá, odpeňovače a solubilizátory. Po úplnom zaschnutí je hrúbka jednej-vrstvy obrázka vytlačeného atramentom-na vodnej báze zvyčajne 0,2 – 0,4 μm. Vďaka svojej nízkej viskozite je atrament na-vodnej báze vhodný najmä na vysokorýchlostnú{29}}inkjetovú tlač. Atrament na vodnej báze s nízkou -viskózou{32}} má však aj nevýhodu: nedokáže zabezpečiť dôkladné rozptýlenie ťažkých častíc, ako je napríklad TiO2 v bielom atramente, čo sťažuje dosiahnutie úplného rozptýlenia.