Eingehende-Analyse! Toner vs. Tintenstrahl-Bildtechnologie: Verstehen Sie den Unterschied wirklich?

Der Digitaldruck ist zu einem unaufhaltsamen Trend geworden. Derzeit setzen immer mehr Etikettendruckunternehmen Investitionen in Digitaldruckgeräte auf ihre Agenda. Doch wie sollten Etikettendruckunternehmen angesichts der ständig neuen Arten digitaler Etikettendruckgeräte auf dem Markt Geräte auswählen, die ihren eigenen Anforderungen entsprechen? Dieser Artikel bietet eine vergleichende Analyse verschiedener Aspekte wie der Prinzipien des Digitaldrucks, der Eigenschaften von Verbrauchsmaterialien und der Produktanpassungsfähigkeit als Referenz und soll Etikettendruckunternehmen beim Kauf der gewünschten digitalen Etikettendruckausrüstung helfen.

Gemäß den Bildgebungsprinzipien können die gängigen digitalen Drucktechnologien auf dem Markt in zwei Kategorien unterteilt werden: digitale elektrostatische Toner-Bildgebungstechnologie und digitale Tintenstrahl-Bildgebungstechnologie.

Digitale elektrostatische Tonerbildtechnologie

Die digitale elektrostatische Tonerbildtechnologie kann weiter in Trockentonertechnologie (hauptsächlich vertreten durch Geräte der Seiko CX-Serie) und Nasstonertechnologie (elektronische Tinte) (hauptsächlich vertreten durch HP-Geräte) unterteilt werden.

1. Zusammensetzung und Eigenschaften von Trockentoner

Trockentoner besteht typischerweise aus folgenden Komponenten:

(1) Pigmente, die als Farbstoffe dienen, um die gewünschte Farbe zu erzielen;

(2) Harz, hauptsächlich Polyester, ein hochmolekulares organisches Polymer, das bei Raumtemperatur fest ist. Dieses Harz umhüllt die Pigmentpartikel und bildet den Hauptkörper des Toners;

(3) Füllstoffe, im Harz dispergierte Ladungskontrollmittel, die die Ladegeschwindigkeit beschleunigen oder gegebenenfalls verlangsamen und die Ladeeigenschaften des Toners und der Hafthilfsmittel aufrechterhalten;

(4) Oberflächenadditive oder externe Additive, die die Leistung des Toners weiter verbessern;

(5) Additive für bestimmte Anwendungen, die dem Toner besondere Eigenschaften und Eigenschaften verleihen.

Die Partikel des Trockentoners sind relativ fein und liegen zwischen 6 und 9 μm, wobei die typische Größe bei 8 μm liegt. Beim Drucken mit Trockentoner wird nach der Übertragung des Bildes auf das Substrat Wärme zugeführt, um den Toner mit dem Substrat zu verschmelzen. Durch die Hitze verfestigen sich die Tonerpartikel (d. h. das Harz schmilzt) und bilden einen gleichmäßigen, festen Polyesterfilm. Unter normalen Bedingungen beträgt die durchschnittliche Dicke eines mit Trockentoner gedruckten Einzelschichtbilds etwa 4 μm. Ohne die Produktionseffizienz zu beeinträchtigen, kann durch Anpassen der Bildlichtdosis eine dickere Bildschicht erreicht werden, die normalerweise auf undurchsichtige weiße Tintenschichten oder farbige Schichten angewendet wird, die eine fühlbare Dicke erfordern.2. Zusammensetzung und Eigenschaften von Nasstoner (elektronische Tinte) Die Hauptbestandteile von Nasstoner (elektronische Tinte), die in vorhandenen digitalen Etikettendruckern auf dem Markt verwendet werden, sind folgende: (1) Pigmente, die als Farbstoffe dienen, um die gewünschte Farbe zu erzielen; (2) Modifiziertes Polyethylenharz mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur, bei Raumtemperatur gummiartig. Bei der Herstellung werden Pigmente in das Polyethylenharz eingeknetet und dann zerkleinert, um die Pigmentpartikelgröße zu verringern und charakteristische sternförmige Tonerpartikel zu bilden; (3) Trägerflüssigkeit, ein Mineralöl, das sich aufgrund seiner hohen chemischen Kompatibilität mit Polyethylenharz teilweise in der Pigmentharzflüssigkeit auflöst und die viskoelastischen Eigenschaften des Harzes verändert, sodass es in geschmolzenem Zustand auf das endgültige Substrat übertragen werden kann; (4) Organische Dispergiermittel, die sich auf der Oberfläche nasser Tonerpartikel ablagern und zur Stabilisierung und Aufladung dienen die Tonerpartikel (aufgrund der Zugabe von Metallsalzkomplexen);(5) Additive, zusätzliche Komponenten, die der Trägerflüssigkeit hinzugefügt werden, um die elektrostatische Neutralität des Tonersystems sicherzustellen, wenn geladene Tonerpartikel zur Fotoleitertrommel wandern. Die Pigmentpartikel von Nasstoner (elektronische Tinte) sind etwa 2 μm groß und damit viel kleiner als Trockentoner. Typischerweise beträgt die Dicke eines mit Nasstoner gedruckten Einzelschichtbilds etwa 1,5 μm.

Während des Druckvorgangs ist vor der Übertragung des Bildes auf das Substrat eine Erwärmung erforderlich, um den Toner zu schmelzen. Der Großteil der Trägerflüssigkeit verdunstet und die Tonerpartikel verfestigen sich und bilden einen gleichmäßigen flexiblen Film auf dem Substrat. Nach der Bildübertragung setzt sich der Verdunstungsprozess fort und die verbleibende Trägerflüssigkeit verdunstet innerhalb weniger Tage vollständig, sodass das Polyethylenpolymer bei Raumtemperatur in seinen Normalzustand zurückkehren kann. Digitale Inkjet-BildtechnologieDigitale Druckgeräte mit digitaler Inkjet-Bildtechnologie verwenden üblicherweise zwei Arten von Tinte: UV-Tinte und Tinte auf Wasserbasis-.1. Zusammensetzung und Eigenschaften von UV-Tinte Typische UV-Tinte für den Tintenstrahldruck umfasst hauptsächlich: (1) Pigmente, gemahlen auf unter 150 nm, stabilisiert mit Dispergiermitteln, um die Langzeitstabilität der Dispersion aufrechtzuerhalten; (2) Trägerflüssigkeit, ein aktives Lösungsmittel, normalerweise ein Acrylat, das Monomere (Chemikalien mit einfachen Molekülstrukturen, die sich mit anderen ähnlichen Molekülen zu Polymeren verbinden können) enthält, eine Mischung aus Photoinitiatoren und Verstärkern; (3) Monomere mit einem einzelnen funktionellen Wirkstoff Vinylgruppe, ausgewählt aus einer breiten Palette von Kandidaten, um gute Haftung, Flexibilität, Witterungsbeständigkeit und Schrumpfeigenschaften zu gewährleisten; (4) Monomere mit einer bifunktionellen aktiven Vinylgruppe (Acrylat oder Enolether), die eine effektive Aushärtung gewährleisten; (5) Photoinitiatoren und Verstärker, die der Tinte eine Empfindlichkeit gegenüber einer Reihe von Wellenlängen verleihen, um eine gute Aushärtungsleistung in der gesamten Tintenschicht zu gewährleisten, da Sauerstoff in der Luft die Aushärtungsgeschwindigkeit auf dem Substrat oder der Oberfläche der Tintenschicht verlangsamen kann; (6) Tenside, die die statische und statische Aufladung steuern Dynamische Oberflächenspannung der Tinte sorgt für gleichmäßige Tintentröpfchen (ohne Satellitentröpfchen) und eine gute, schnelle und kontrollierbare Benetzung, wenn die Tröpfchen das Substrat erreichen. Unter UV-Licht wird die Tinte ausgehärtet, wobei Photoinitiatoren freie Radikale erzeugen, die mit anderen Tintenkomponenten (Monomeren) reagieren und vernetzte Polymere oder einen ausgehärteten Film bilden. Sobald die Vernetzungsreaktion abgeschlossen ist (d. h. alle Komponenten sind vernetzt), ist die Tinte vollständig getrocknet.

Die Dicke eines mit UV-Tinte gedruckten einschichtigen Bildes beträgt etwa 4–6 μm. Aufgrund der für die Aushärtung erforderlichen chemischen Komponenten weist UV-Farbe im Vergleich zu wasserbasierten Farben eine höhere Viskosität auf, gleichzeitig ist ihre Viskosität jedoch etwa sechsmal niedriger als die von UV-Offset- oder UV-Flexodruckfarben. Daraus ergeben sich mehrere Konsequenzen, auf die weiter unten eingegangen wird.2. Zusammensetzung und Eigenschaften wasserbasierter TintenWasserbasierte Tinten, die in handelsüblichen digitalen Etikettendruckern verwendet werden, bestehen typischerweise aus den folgenden Komponenten: (1) wasserbasiertes Trägermedium, das 60–90 % der Tinte ausmacht; (2) Pigmente, die für die gewünschte Farbe sorgen und im Träger dispergiert sind; (3) Dispergiermittel, die die Pigmentdispersionen über lange Zeiträume stabilisieren; (4) Feuchthaltemittel, die verhindern verhindert, dass das Wasser in der Tinte verdunstet, wenn der Druckkopf nicht abgedichtet ist oder im Leerlauf ist;(5) Tenside, die die Tröpfchenbildung erleichtern (Satellitentröpfchen verhindern) und die Benetzung auf Nicht-Papiersubstraten verbessern;(6) Biozide, die mikrobielles Wachstum verhindern;(7) Puffer, die den pH-Wert der Tinte steuern (gelöstes CO2 in der Luft kann den pH-Wert der Tinte beeinflussen);(8) Andere Zusatzstoffe, wie z. B. Chelatbildner, Entschäumer und Lösungsvermittler. Nach dem vollständigen Trocknen beträgt die Dicke eines einzelnen-schichtigen Bildes, das mit wasserbasierter Tinte-gedruckt wird, typischerweise 0,2–0,4 μm. Da wasserbasierte Tinte die niedrigste Viskosität aufweist, eignet sie sich gut für den Hochgeschwindigkeits-Tintenstrahldruck. Allerdings hat die niedrige Viskosität wasserbasierter Tinten einen Nachteil: Sie kann keine ausreichende Dispersion schwerer Partikel wie TiO2 in weißer Tinte gewährleisten, was eine gründliche Dispersion erschwert.