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

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 neustále sa objavujúce typy zariadení na digitálnu tlač štítkov na trhu, ako by si mali spoločnosti na tlač štítkov vybrať zariadenie, ktoré vyhovuje ich vlastným potrebám? Tento článok poskytuje porovnávaciu analýzu z viacerých aspektov, ako sú princípy digitálnej tlače, charakteristiky spotrebného materiálu a prispôsobivosť produktu pre referenciu, v nádeji, že pomôže spoločnostiam zaoberajúcim sa tlačou štítkov pri nákupe požadovaného zariadenia na digitálnu tlač štítkov.

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

Technológia digitálneho elektrostatického zobrazovania tonera

Technológiu digitálneho elektrostatického zobrazovania tonera možno ďalej rozdeliť na technológiu suchého tonera (predovšetkým zastúpené zariadeniami série Seiko 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 slúžia ako farbivá na dosiahnutie požadovanej farby;

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

(3) Plnidlá, činidlá regulujúce náboj rozptýlené v živici, ktoré urýchľujú alebo v prípade potreby spomaľujú rýchlosť nabíjania a zachovávajú nabíjacie vlastnosti tonera a pomocných adhéznych prostriedkov;

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

(5) Prísady pre špecifické aplikácie, ktoré poskytujú toneru 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 vmiešajú do polyetylénovej živice, potom sa rozložia, aby sa zmenšila veľkosť pigmentových častíc, čím sa vytvoria charakteristické častice tonera v tvare hviezdy;(3) Nosná kvapalina, minerálny olej, ktorý sa čiastočne rozpúšťa v kvapaline pigmentovej živice vďaka svojej vysokej chemickej kompatibilite s polyetylénovou živicou, čím sa menia viskoelastické vlastnosti živice, takže ju možno preniesť do konečného stavu na roztavený povrch (roztopený substrát)4 častice tonera, používané na stabilizáciu a nabitie častíc tonera (v dôsledku pridania komplexov kovových solí);(5) Aditíva, ďalšie zložky pridávané do nosnej kvapaliny na zabezpečenie elektrostatickej neutrality tonerového systému, keď sa nabité častice tonera pohybujú do fotovalca. Pigmentové častice vlhkého tonera (elektronického atramentu) sú asi 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 obsahuje najmä: (1) Pigmenty, mleté na menej ako 150 nm, stabilizované dispergačnými činidlami, aby sa udržala dlhodobá- stabilita disperzie; (2) Nosná kvapalina, aktívne rozpúšťadlo, zvyčajne akrylát, obsahujúce monoméry (chemikálie 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 povrchu substrátu alebo 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 ďalej diskutovať nižšie.2. Zloženie a vlastnosti vodných{7}}atramentov{8}}na vodnej báze používané v komerčne dostupných digitálnych tlačiarňach etikiet sa zvyčajne skladajú z nasledujúcich zložiek:(1) nosné médium{10}}na vodnej báze, ktoré tvorí 60 % – 90 % atramentu;(2) pigmenty, ktoré poskytujú požadovanú farbu a sú rozptýlené v nosiči s dlhou periódou;(3) disperzné látky na dlhú periódu;(3) Zvlhčovadlá, ktoré zabraňujú vyparovaniu vody z atramentu, keď tlačová hlava nie je utesnená alebo je nečinná;(5) Povrchovo aktívne látky, ktoré uľahčujú tvorbu kvapiek (zabraňujú vzniku satelitných kvapôčok) a zlepšujú zmáčanie na nepapierových substrátoch;(6) Biocídy, ktoré zabraňujú rastu mikróbov;(7) Tlmivé roztoky, ktoré kontrolujú pH v atramente rozpustenom vo vzduchu (CO2) pH);(8) Iné prísady, ako sú chelatačné činidlá, odpeňovače a solubilizátory. Po úplnom zaschnutí je hrúbka jednej-vrstvy obrázka vytlačeného{24}}atramentom na vodnej báze zvyčajne 0,2 – 0,4 μm. Pretože atrament na vodnej{28}}základe má najnižšiu viskozitu, je vhodný pre vysokorýchlostnú atramentovú tlač. Nízka viskozita atramentov na báze vody- má však nevýhodu: nedokáže zabezpečiť primerané rozptýlenie ťažkých častíc, ako je TiO2 v bielom atramente, čo sťažuje dôkladné rozptýlenie.