¡Análisis en profundidad-! Tecnología de imágenes de tóner versus inyección de tinta: ¿realmente comprende la diferencia?
La impresión digital se ha convertido en una tendencia imparable. En la actualidad, cada vez más empresas de impresión de etiquetas incluyen en sus agendas la inversión en equipos de impresión digital. Sin embargo, frente a los tipos de equipos de impresión digital de etiquetas que surgen constantemente en el mercado, ¿cómo deberían las empresas de impresión de etiquetas elegir equipos que se adapten a sus propias necesidades? Este artículo proporciona un análisis comparativo de múltiples aspectos, como los principios de la impresión digital, las características de los consumibles y la adaptabilidad del producto como referencia, con la esperanza de ayudar a las empresas de impresión de etiquetas a comprar el equipo de impresión digital de etiquetas deseado.
Según los principios de imagen, las principales tecnologías de impresión digital del mercado se pueden dividir en dos categorías: tecnología de imagen de tóner electrostático digital y tecnología de imagen de inyección de tinta digital.
Tecnología de imágenes de tóner electrostático digital
La tecnología de imágenes de tóner electrostático digital se puede dividir a su vez en tecnología de tóner seco (representada principalmente por equipos de la serie Seiko CX) y tecnología de tóner húmedo (tinta electrónica) (representada principalmente por equipos HP).
1. Composición y Características del Tóner Seco
El tóner seco normalmente consta de los siguientes componentes:
(1) Pigmentos, que sirven como colorantes para lograr el color deseado;
(2) Resina, principalmente poliéster, un polímero orgánico de alto-molecular que es sólido a temperatura ambiente. Esta resina rodea las partículas de pigmento y forma el cuerpo principal del tóner;
(3) Cargas, agentes de control de carga dispersos en la resina, que aceleran o, si es necesario, ralentizan la velocidad de carga y mantienen las propiedades de carga del tóner y los auxiliares de adhesión;
(4) Aditivos superficiales o aditivos externos, que mejoran aún más el rendimiento del tóner;
(5) Aditivos para aplicaciones específicas, que aportan al tóner propiedades y características especiales.
Las partículas de tóner seco son relativamente finas, oscilando entre 6 y 9 µm, con un tamaño típico de 8 µm. Al imprimir con tóner seco, una vez que la imagen se transfiere al sustrato, se aplica calor para fusionar el tóner con el sustrato. El calor hace que las partículas de tóner se solidifiquen (es decir, la resina se derrita), formando una película de poliéster sólida y uniforme. En condiciones normales, el espesor promedio de una imagen de una sola capa impresa con tóner seco es de aproximadamente 4 μm. Sin afectar la eficiencia de la producción, se puede lograr una capa de imagen más gruesa ajustando la dosis de luz de la imagen, que generalmente se aplica a capas de tinta blanca opaca o capas de colores que requieren espesor táctil.2. Composición y características del tóner húmedo (tinta electrónica) Los principales componentes del tóner húmedo (tinta electrónica) utilizados en las impresoras de etiquetas digitales existentes en el mercado son los siguientes: (1) pigmentos, que sirven como agentes colorantes para lograr el color deseado; (2) resina de polietileno modificada con una temperatura de transición vítrea baja, similar al caucho-a temperatura ambiente. Durante la fabricación, los pigmentos se amasan en la resina de polietileno, luego se descomponen para reducir el tamaño de las partículas de pigmento, formando las características partículas de tóner en forma de estrella-;(3) Líquido portador, un aceite mineral, que se disuelve parcialmente en el líquido de la resina de pigmento debido a su alta compatibilidad química con la resina de polietileno, alterando las propiedades viscoelásticas de la resina para que pueda transferirse en estado fundido al sustrato final;(4) Dispersantes orgánicos depositados en la superficie de las partículas de tóner húmedas, utilizados para estabilizar y cargar las partículas de tóner (debido a la adición de complejos de sales metálicas); (5) Aditivos, componentes adicionales que se agregan al líquido portador para garantizar la neutralidad electrostática del sistema de tóner a medida que las partículas de tóner cargadas se mueven hacia el tambor fotoconductor. Las partículas de pigmento del tóner húmedo (tinta electrónica) miden aproximadamente 2 μm, mucho más pequeñas que el tóner seco. Normalmente, el grosor de una imagen de una sola-capa impresa con tóner húmedo es de aproximadamente 1,5 μm.
Durante el proceso de impresión, antes de transferir la imagen al sustrato, se requiere calentamiento para derretir el tóner. La mayor parte del líquido portador se evapora y las partículas de tóner se solidifican, formando una película flexible uniforme sobre el sustrato. Después de la transferencia de la imagen, el proceso de evaporación continúa y cualquier líquido portador restante se evaporará por completo en unos pocos días, lo que permitirá que el polímero de polietileno vuelva a su estado normal a temperatura ambiente. Tecnología de imágenes de inyección de tinta digital Los equipos de impresión digital que utilizan tecnología de imágenes de inyección de tinta digital suelen utilizar dos tipos de tinta: tinta UV y tinta a base de agua-.1. Composición y características de la tinta UV La tinta UV típica para impresión de inyección de tinta incluye principalmente: (1) pigmentos, molidos a menos de 150 nm, estabilizados con dispersantes para mantener la estabilidad a largo plazo-de la dispersión; (2) líquido portador, un solvente activo, generalmente un acrilato, que contiene monómeros (sustancias químicas con estructuras moleculares simples que pueden combinarse con otras moléculas similares para formar polímeros), que es una mezcla de fotoiniciadores y potenciadores; (3) Monómeros con un único grupo vinilo activo funcional, seleccionados entre una amplia gama de candidatos para garantizar una buena adhesión, flexibilidad, resistencia a la intemperie y propiedades de contracción;(4) Monómeros con un grupo vinilo activo bifuncional (acrilato o enol éter), que garantizan un curado eficaz;(5) Fotoiniciadores y potenciadores, que proporcionan a la tinta sensibilidad a una variedad de longitudes de onda para garantizar un buen rendimiento de curado en toda la capa de tinta, ya que el oxígeno en el aire puede ralentizar la velocidad de curado en el sustrato o en la superficie de la capa de tinta;(6) Surfactantes, que controlan la tensión superficial estática y dinámica de la tinta, lo que garantiza gotas de tinta uniformes (sin gotas satélite) y una humectación buena, rápida y controlable cuando las gotas llegan al sustrato. Bajo luz ultravioleta, la tinta se cura, con fotoiniciadores que generan radicales libres que reaccionan con otros componentes de la tinta (monómeros) para formar polímeros reticulados-o una película curada. Una vez que se completa la reacción de reticulación (es decir, todos los componentes están reticulados), la tinta se seca por completo.
El grosor de una imagen de una sola-capa impresa con tinta UV es de aproximadamente 4 a 6 μm. Debido a los componentes químicos necesarios para el curado, la tinta UV tiene una viscosidad más alta en comparación con la tinta a base de agua-, pero al mismo tiempo, su viscosidad es aproximadamente seis veces menor que la de las tintas offset UV o flexográficas UV. Esto tiene varias consecuencias, que se analizarán más adelante.2. Composición y características de las tintas a base de agua-Las tintas a base de agua- utilizadas en impresoras de etiquetas digitales disponibles comercialmente generalmente constan de los siguientes componentes:(1) medio portador a base de agua-, que constituye entre el 60 % y el 90 % de la tinta; (2) pigmentos, que proporcionan el color deseado y se dispersan dentro del portador; (3) dispersantes, que estabilizan las dispersiones de pigmentos durante períodos prolongados; evitan que el agua de la tinta se evapore cuando el cabezal de impresión no está sellado o está inactivo;(5) tensioactivos, que facilitan la formación de gotas (previniendo las gotas satélite) y mejoran la humectación en sustratos que no son-papel;(6) biocidas, que previenen el crecimiento microbiano;(7) tampones, que controlan el pH de la tinta (el CO2 disuelto en el aire puede afectar el pH de la tinta);(8) otros aditivos, como agentes quelantes, antiespumantes y solubilizantes. Una vez completamente seco, el espesor de una imagen de una sola-capa impresa con tinta-a base de agua suele ser de 0,2 a 0,4 μm. Debido a que la tinta-a base de agua tiene la viscosidad más baja, es muy adecuada para la impresión de inyección de tinta de alta-velocidad. Sin embargo, la baja viscosidad de las tintas a base de agua-tiene un inconveniente: no puede garantizar una dispersión adecuada de partículas pesadas, como el TiO2 en la tinta blanca, lo que dificulta una dispersión completa.