Глибокий-аналіз! Тонер проти струменевої технології обробки зображень: чи справді ви розумієте різницю?

Цифровий друк став тенденцією, яку неможливо зупинити. В даний час все більше і більше компаній, що займаються друком етикеток, включають інвестиції в обладнання для цифрового друку. Однак, зважаючи на те, що на ринку постійно з’являються типи цифрового обладнання для друку етикеток, як компаніям, що друкують етикетки, вибрати обладнання, яке відповідає їхнім потребам? Ця стаття надає порівняльний аналіз з багатьох аспектів, таких як принципи цифрового друку, характеристики витратних матеріалів і адаптованість продукту для довідки, сподіваючись допомогти компаніям, що друкують етикетки, придбати необхідне обладнання для цифрового друку етикеток.

Відповідно до принципів створення зображень, основні технології цифрового друку на ринку можна розділити на дві категорії: технологія цифрового електростатичного тонерного зображення та технологія цифрового струменевого друку зображення.

Технологія цифрового електростатичного тонера

Технологію зображення цифрового електростатичного тонера можна далі розділити на технологію сухого тонера (в основному представлену обладнанням серії Seiko CX) і технологію вологого тонера (електронні чорнила) (в основному представлену обладнанням HP).

1. Склад і характеристики сухого тонера

Сухий тонер зазвичай складається з таких компонентів:

(1) Пігменти, які служать барвниками для досягнення бажаного кольору;

(2) Смола, головним чином поліефір, високо{1}}молекулярний органічний полімер, твердий за кімнатної температури. Ця смола оточує пігментні частинки та утворює основну частину тонера;

(3) Наповнювачі, агенти контролю заряду, дисперговані в смолі, які прискорюють або, якщо необхідно, уповільнюють швидкість заряджання та зберігають властивості заряджання тонера та адгезійних засобів;

(4) Поверхневі добавки або зовнішні добавки, які додатково покращують характеристики тонера;

(5) Добавки для спеціальних застосувань, які надають тонеру особливі властивості та характеристики.

Частинки сухого тонера відносно дрібні, від 6 до 9 мкм, з типовим розміром 8 мкм. Під час друку сухим тонером, коли зображення переноситься на підкладку, нагрівається, щоб сплавити тонер із основою. Тепло спричиняє твердіння частинок тонера (тобто смола плавиться), утворюючи однорідну тверду поліефірну плівку. За нормальних умов середня товщина одношарового-зображення, надрукованого сухим тонером, становить приблизно 4 мкм. Не впливаючи на ефективність виробництва, товстіший шар зображення можна досягти, регулюючи дозу світла для зображення, яка зазвичай застосовується до непрозорих шарів білого чорнила або кольорових шарів, які потребують тактильної товщини.2. Склад і характеристики вологого тонера (електронних чорнил) Основними компонентами вологого тонера (електронних чорнил), що використовуються в існуючих на ринку цифрових принтерах етикеток, є такі: (1) пігменти, які служать барвниками для досягнення бажаного кольору; (2) модифікована поліетиленова смола з низькою температурою склування, гума-як при кімнатній температурі. Під час виробництва пігменти вмішуються в поліетиленову смолу, потім розщеплюються, щоб зменшити розмір частинок пігменту, утворюючи характерні частинки тонера у формі зірки; (3) рідина-носій, мінеральна олія, яка частково розчиняється в рідині пігментної смоли завдяки своїй високій хімічній сумісності з поліетиленовою смолою, змінюючи в’язкопружні властивості смоли, щоб її можна було перенести в розплавлений стан до кінцевої підкладки; (4) Органічні диспергатори, нанесені на поверхню вологих частинок тонера, які використовуються для стабілізації та заряджання частинок тонера (через додавання комплексів солей металів); (5) Добавки, додаткові компоненти, додані до рідини-носія для забезпечення електростатичної нейтральності системи тонера, коли заряджені частинки тонера рухаються до барабана фотокондуктора. Частинки пігменту вологого тонера (електронного) чорнило) мають розмір приблизно 2 мкм, що набагато менше, ніж сухий тонер. Зазвичай товщина одношарового-зображення, надрукованого вологим тонером, становить приблизно 1,5 мкм.

У процесі друку, перед перенесенням зображення на підкладку, необхідний нагрів, щоб розплавити тонер. Більша частина рідини-носія випаровується, а частинки тонера твердіють, утворюючи однорідну гнучку плівку на підкладці. Після перенесення зображення процес випаровування продовжується, і будь-яка рідина-носій, що залишилася, повністю випарується протягом кількох днів, дозволяючи поліетиленовому полімеру повернутися до свого нормального стану при кімнатній температурі. Технологія обробки цифрових струменевих зображень. Обладнання для цифрового друку, що використовує технологію цифрових струменевих зображень, зазвичай використовує два типи чорнила: УФ-чорнило та чорнило на водній- основі.1. Склад і характеристики УФ-чорнил. Типові УФ-чорнила для струменевого друку в основному включають: (1) Пігменти, подрібнені до товщини менше 150 нм, стабілізовані диспергаторами для підтримки тривалої -стабільності дисперсії; (2) Рідина-носій, активний розчинник, зазвичай акрилат, що містить мономери (хімічні речовини з простою молекулярною структурою, які можуть поєднуватися з іншими подібними). молекули для утворення полімерів), що є сумішшю фотоініціаторів і підсилювачів; (3) Мономери з однією функціональною активною вініловою групою, вибрані з широкого діапазону кандидатів для забезпечення хорошої адгезії, гнучкості, стійкості до атмосферних впливів і властивостей усадки; (4) Мономери з біфункціональною активною вініловою групою (акрилат або енольний ефір), які забезпечують ефективне затвердіння; (5) Фотоініціатори та підсилювачі, що забезпечують чорнилу чутливість до діапазону довжин хвиль для забезпечення хорошої ефективності затвердіння в усьому шарі чорнила, оскільки кисень у повітрі може уповільнити швидкість затвердіння на підкладці або поверхні шару чорнила; (6) поверхнево-активні речовини, які контролюють статичний і динамічний поверхневий натяг чорнила, забезпечуючи рівномірні краплі чорнила (без крапель-супутників) і гарне, швидке та контрольоване змочування, коли краплі досягають підкладки. Під ультрафіолетовим світлом, чорнило твердне, фотоініціатори утворюють вільні радикали, які реагують з іншими компонентами чорнила (мономерами), утворюючи поперечно{14}}з’єднані полімери або затверділу плівку. Після завершення реакції зшивання (тобто всі компоненти з’єднані), чорнило повністю висохне.

Товщина одношарового-зображення, надрукованого УФ-чорнилом, становить приблизно 4–6 мкм. Через хімічні компоненти, необхідні для затвердіння, УФ-чорнило має вищу в’язкість порівняно з чорнилом на водній -основі, але водночас їх в’язкість приблизно в шість разів нижча, ніж у УФ-офсетних або УФ-флексографічних чорнил. Це призводить до кількох наслідків, які будуть обговорюватися далі.2. Склад і характеристики чорнил на водній-основі. Чорнила на водній- основі, що використовуються в комерційно доступних цифрових принтерах для друку етикеток, зазвичай складаються з таких компонентів: (1) носій-на водній основі, який становить 60–90% чорнила; (2) пігменти, які забезпечують потрібний колір і диспергуються в носії; (3) диспергатори, які стабілізують дисперсію пігменту протягом тривалого часу. періоди; (4) Зволожувачі, які запобігають випаровуванню води з чорнила, коли друкуюча головка не запечатана або не працює; (5) Поверхнево-активні речовини, які сприяють утворенню крапель (запобігаючи появі крапель-супутників) і покращують змочування не-паперових підкладок; (6) Біоциди, які запобігають росту мікробів; (7) Буфери, які контролюють рН чорнила (розчинений CO2 у повітрі може впливати на рН чорнила);(8) Інші добавки, такі як хелатні агенти, піногасники та солюбілізатори. Після повного висихання товщина одношарового-зображення, надрукованого-чорнилом на водній основі, зазвичай становить 0,2–0,4 мкм. Оскільки чорнила на водній-основі мають найнижчу в’язкість, вони добре підходять для високошвидкісного-струменевого друку. Однак низька в’язкість чорнил на водній-основі має недолік: вона не може забезпечити адекватну дисперсію важких частинок, таких як TiO2, у білому чорнилі, що ускладнює ретельне диспергування.