Poglobljena-analiza! Toner proti brizgalni slikovni tehnologiji: Ali res razumete razliko?

Digitalni tisk je postal neustavljiv trend. Trenutno vse več podjetij za tiskanje nalepk na svoje dnevne rede postavlja naložbe v opremo za digitalno tiskanje. Toda kako naj podjetja, ki se ukvarjajo s tiskanjem nalepk, izberejo opremo, ki ustreza njihovim lastnim potrebam, ob soočanju z nenehno pojavljajočimi se vrstami opreme za digitalno tiskanje nalepk na trgu? Ta članek nudi primerjalno analizo z več vidikov, kot so načela digitalnega tiska, značilnosti potrošnega materiala in prilagodljivost izdelka za referenco, v upanju, da bo podjetjem za tiskanje etiket pomagal pri nakupu želene opreme za digitalno tiskanje etiket.

Glede na načela slikanja lahko glavne tehnologije digitalnega tiskanja na trgu razdelimo v dve kategoriji: tehnologijo digitalnega elektrostatičnega slikanja s tonerji in tehnologijo digitalnega brizgalnega tiskanja.

Tehnologija digitalnega elektrostatičnega slikanja tonerjev

Tehnologijo digitalnega elektrostatičnega slikanja tonerjev lahko nadalje razdelimo na tehnologijo suhega tonerja (predvsem z opremo serije Seiko CX) in tehnologijo mokrih tonerjev (elektronsko črnilo) (predvsem z opremo HP).

1. Sestava in lastnosti suhega tonerja

Suhi toner je običajno sestavljen iz naslednjih komponent:

(1) Pigmenti, ki služijo kot barvila za doseganje želene barve;

(2) Smola, predvsem poliester, visoko{1}}molekularni organski polimer, ki je trden pri sobni temperaturi. Ta smola obdaja pigmentne delce in tvori glavno telo tonerja;

(3) Polnila, sredstva za nadzor naboja, razpršena v smoli, ki pospešijo ali, če je potrebno, upočasnijo hitrost polnjenja in ohranjajo lastnosti polnjenja tonerja in pripomočke za oprijem;

(4) Površinski dodatki ali zunanji dodatki, ki dodatno izboljšajo delovanje tonerja;

(5) Dodatki za specifične aplikacije, ki tonerju zagotovijo posebne lastnosti in karakteristike.

Delci suhega tonerja so razmeroma drobni, velikosti od 6 do 9 μm, s tipično velikostjo 8 μm. Pri tiskanju s suhim tonerjem, ko se slika prenese na podlago, se toner zlije s podlago s toploto. Toplota povzroči, da se delci tonerja strdijo (tj. smola se stopi), pri čemer nastane enoten trden poliestrski film. Pod normalnimi pogoji je povprečna debelina eno-slojne slike, natisnjene s suhim tonerjem, približno 4 μm. Brez vpliva na proizvodno učinkovitost je mogoče doseči debelejšo slikovno plast s prilagajanjem odmerka slikovne svetlobe, ki se običajno uporablja za neprozorne plasti belega črnila ali barvne plasti, ki zahtevajo otipljivo debelino.2. Sestava in značilnosti mokrega tonerja (elektronskega črnila) Glavne komponente mokrega tonerja (elektronskega črnila), ki se uporablja v obstoječih digitalnih tiskalnikih nalepk na trgu, so naslednje: (1) Pigmenti, ki služijo kot barvila za doseganje želene barve; (2) Modificirana polietilenska smola z nizko temperaturo posteklenitve, guma-kot pri sobni temperaturi. Med proizvodnjo se pigmenti vmešajo v polietilensko smolo, nato se razgradijo, da se zmanjša velikost delcev pigmenta, pri čemer nastanejo značilni delci tonerja v obliki zvezde-; (3) Nosilna tekočina, mineralno olje, ki se delno raztopi v tekočini pigmentne smole zaradi visoke kemične združljivosti s polietilensko smolo, pri čemer se spremenijo viskoelastične lastnosti smole, tako da se lahko prenese v staljeno stanje do končnega substrata; (4) Organska disperzijska sredstva, nanešena na površino delcev mokrega tonerja, ki se uporabljajo za stabilizacijo in polnjenje delcev tonerja (zaradi dodatka kompleksov kovinskih soli); (5) Dodatki, dodatne komponente, dodane nosilni tekočini za zagotovitev elektrostatične nevtralnosti sistema tonerjev, ko se nabiti delci tonerja premikajo v boben fotoprevodnika. Pigmentni delci mokrega tonerja (elektronski črnilo) so približno 2 μm, kar je veliko manjše od suhega tonerja. Običajno je debelina eno-plastne slike, natisnjene z mokrim tonerjem, približno 1,5 μm.

Med postopkom tiskanja, pred prenosom slike na podlago, je potrebno segrevanje, da se toner stopi. Večina nosilne tekočine izhlapi, delci tonerja pa se strdijo in tvorijo enoten prožen film na substratu. Po prenosu slike se postopek izhlapevanja nadaljuje in morebitna preostala nosilna tekočina bo v nekaj dneh popolnoma izhlapela, kar bo omogočilo vrnitev polietilenskega polimera v normalno stanje pri sobni temperaturi. Tehnologija digitalnega brizgalnega slikanja Oprema za digitalno tiskanje, ki uporablja tehnologijo digitalnega brizgalnega slikanja, običajno uporablja dve vrsti črnila: UV črnilo in črnilo na vodni- osnovi.1. Sestava in značilnosti UV črnila Tipično UV črnilo za brizgalno tiskanje v glavnem vključuje: (1) pigmente, zmlete pod 150 nm, stabilizirane z disperzivnimi sredstvi za ohranitev dolgoročne- stabilnosti disperzije; (2) nosilno tekočino, aktivno topilo, običajno akrilat, ki vsebuje monomere (kemikalije s preprosto molekularno strukturo, ki se lahko kombinirajo z drugimi podobnimi molekule za tvorbo polimerov), ki je mešanica fotoiniciatorjev in ojačevalcev; (3) Monomeri z eno samo funkcionalno aktivno vinilno skupino, izbrani iz širokega nabora kandidatov za zagotavljanje dobrega oprijema, prožnosti, odpornosti proti vremenskim vplivom in lastnosti krčenja; (4) Monomeri z bifunkcionalno aktivno vinilno skupino (akrilat ali enol eter), ki zagotavljajo učinkovito utrjevanje; (5) Fotoiniciatorji in ojačevalci, ki zagotavljajo črnilu občutljivost na vrsto valovnih dolžin za zagotovitev dobrega strjevanja celotne plasti črnila, saj lahko kisik v zraku upočasni hitrost strjevanja na substratu ali površini sloja črnila; (6) Površinsko aktivne snovi, ki nadzorujejo statično in dinamično površinsko napetost črnila, kar zagotavlja enakomerne kapljice črnila (brez satelitskih kapljic) ter dobro, hitro in nadzorovano vlaženje, ko kapljice dosežejo substrat. Pod UV svetlobo, črnilo strdi, pri čemer fotoiniciatorji ustvarjajo proste radikale, ki reagirajo z drugimi komponentami črnila (monomeri) in tvorijo navzkrižno{14}}povezane polimere ali strjen film. Ko je reakcija navzkrižnega{16}}povezovanja končana (tj. vse komponente so navzkrižno{19}}povezane), je črnilo popolnoma posušeno.

Debelina eno-slojne slike, natisnjene z UV črnilom, je približno 4–6 μm. Zaradi kemičnih komponent, potrebnih za strjevanje, ima UV črnilo višjo viskoznost v primerjavi s črnilom na vodni- osnovi, hkrati pa je njegova viskoznost približno šestkrat nižja kot pri UV ofsetnih ali UV fleksografskih črnilih. To vodi do več posledic, o katerih bomo podrobneje razpravljali v nadaljevanju. Sestava in značilnosti vodnih -črnil Vodna-črnila, ki se uporabljajo v komercialno dostopnih digitalnih tiskalnikih nalepk, so običajno sestavljena iz naslednjih komponent: (1) vodni-nosilni medij, ki sestavlja 60–90 % črnila; (2) pigmenti, ki zagotavljajo želeno barvo in so razpršeni v nosilcu; (3) disperzijska sredstva, ki stabilizirajo pigmentne disperzije za dolgo časa obdobja; (4) Vlažila, ki preprečujejo izhlapevanje vode v črnilu, ko tiskalna glava ni zaprta ali miruje; (5) Površinsko aktivne snovi, ki olajšajo nastajanje kapljic (preprečujejo satelitske kapljice) in izboljšajo vlaženje ne-papirnatih podlag; (6) Biocidi, ki preprečujejo rast mikrobov; (7) Pufri, ki nadzorujejo pH črnila (raztopljeni CO2 v zraku lahko vpliva pH črnila);(8) Drugi dodatki, kot so kelatna sredstva, sredstva proti penjenju in sredstva za raztapljanje. Ko se popolnoma posuši, je debelina eno-slojne slike, natisnjene s črnilom na-vodni osnovi, običajno 0,2–0,4 μm. Ker ima črnilo na-vodni osnovi najnižjo viskoznost, je zelo primerno za-hitro brizgalno tiskanje. Vendar pa ima nizka viskoznost črnil-na vodni osnovi pomanjkljivost: ne more zagotoviti ustrezne disperzije težkih delcev, kot je TiO2 v belem črnilu, kar oteži temeljito disperzijo.