Odpovědi na 10 nejčastějších otázek o inkoustových tiskových hlavách

Tisková hlava je jádrem každé inkoustové tiskárny, avšak většina tiskáren je považuje pouze za syrovátku, protože nefungují podle očekávání. Sonja Angerer sdílí 10 nejčastějších otázek pro začátečníky i profesionály, které se týkají inkoustových tiskových hlav a jak najít tu správnou tiskovou hlavu pro vaši firmu a potřeby.

1. Jak dlouho existují inkoustové tiskové hlavy?

První funkční digitální tiskárny s inkoustovými hlavami uvedla na trh společnost IBM počátkem 70. let. Byly však určeny pouze pro průmyslové použití. V polovině 80. let uvedly společnosti HP a Epson na trh inkoustové tiskárny pro každodenní kancelářské použití. Zpočátku byly tiskárny ještě černobílé, ale koncem 80. let byly představeny první barevné tiskárny, které pracovaly na papíře až do formátu A3. Na konci 90. let, kdy byl zahájen digitální velkoformátový tisk, se inkoustové tiskové hlavy staly výkonnějšími a mnohé bylo potřeba zabudovat do tiskárny, aby umožnily vícebarevný tisk.

2. Kde se používají tiskové hlavy CIJ?

První inkoustové tiskárny používaly proces Continuous Ink Jet (CIJ), také známý jako Continuous Flow nebo Continuous Drop. Trysky produkují nepřetržitý proud kapiček inkoustu, které procházejí elektrickým polem, které podle potřeby kapičky vychyluje nebo zachycuje. Kapky, které nejsou potřebné pro tisk, jsou přesměrovány do sběrné nádoby a případně znovu použity.

Tisk CIJ využívá vysokou rychlost s velmi jemnými, jednotnými kapičkami, ale spotřeba inkoustu je obvykle vyšší než u inkoustových tiskáren DoD. Používají se proto pro rychlý tisk adres nebo jednoduchých štítků a také pro některé průmyslové aplikace.

3. Co je to inkoustová tiskárna DoD?

U inkoustových tiskových hlav DoD (drop-on-demand) je každá kapka vytvořená z trysky také umístěna na substrát. V termálním inkoustovém a bublinkovém paprsku se kapička vytváří zahříváním inkoustu v trysce. V piezo inkoustových hlavách to zajišťuje krystal, který je aktivován elektřinou. V grafickém průmyslu a pro kancelářské tiskárny je nejběžnější inkoustová tiskárna DoD.

4. Jak fungují piezo inkoustové tiskové hlavy?

Piezo inkoustové tiskové hlavy používají piezoelektrické krystaly, které se ohýbají při použití elektrického napětí. Tím se zmenší velikost inkoustové komory a vytlačí se kapka z trysky. Tato technika byla vyvinuta společností Epson na konci 80. let a umožňuje vysokou přesnost a spolehlivost tiskových hlav. Piezo inkoustové tiskové hlavy mohou také produkovat různé velikosti kapek. Vyrábí je mimo jiné Epson, Fujifilm , Konica Minolta , Kyocera , Toshiba a Xaar .

V piezoelektrických hlavách lze použít mnoho různých složení inkoustu. Inkoust se totiž nemusí vyvařovat. V důsledku toho jsou také vhodné složky citlivé na teplo a vysoce těkavé složky, které jsou problematické pro termální inkoustový tisk.

TITULEK: Náčrt technologie termálních a piezo inkoustových tiskových hlav. Obrazový kredit: S. Angerer

5. Jaké jsou vlastnosti termálních inkoustových hlav?

Termo inkoustové tiskové hlavy používají malý ohřívač, který odpařuje inkoust v komoře trysky. Tím se vytvoří bublina, která vytlačí kapku z trysky. Základní princip byl patentován téměř současně společnostmi HP a Canon na konci 70. let. Technické detaily mezi Canon Bubble Jet ( video ) a tiskovými hlavami HP Thermo Inkjet se však liší.

Termální inkoustové hlavy jsou obecně levnější a jednodušší na výrobu než piezo inkoustové tiskové hlavy. Mají však kratší životnost a obvykle mohou produkovat pouze jednu velikost kapky. Technologie HP Pagewide ( video ) je také variantou tepelného inkoustového procesu.

6. Co je inkoustová tisková hlava ve stupních šedi / ve stupních šedi?

Tiskové hlavy ve stupních šedi se také nazývají „variabilní body“, protože umožňují jemné přechody a přesné detaily bez dalších průchodů hlavou. K tomu emitují kapičky inkoustu v různých objemech. V závislosti na modelu se objem pohybuje od několika pikolitrů až po více než 50 pl.

Různé velikosti kapiček umožňují lepší kvalitu obrazu pro lidské oko při stejné fyzické hustotě trysek. Například ostré hrany nebo písmena vypadají hladší a příjemnější nastavením menších kapek. K vnímané kvalitě obrazu přispívá také přesnost umístění a jednotnost kapiček, jejich minimální a maximální velikost, počet tiskových barev a pozorovací vzdálenost. Tiskové hlavy ve stupních šedi obvykle využívají technologii Piezo.

7. Co dělá „binární“ inkoustová tisková hlava?

Binární inkoustové tiskové hlavy nabízejí pouze 2 možnosti: kapičky nebo žádné kapky. To znamená, že každá kapka má stejnou velikost. Čím menší je kapka, tím je tiskárna pomalejší (ale přesnější). Je to proto, že u velmi malých kapiček je potřeba více průchodů hlavou na motiv. Binární hlavy se často používají pro průmyslový inkoustový tisk, protože mohou rychle nanést větší množství kapaliny, jako je lak nebo základní nátěr.

8. Jaké jsou výhody tiskových hlav MEMS?

MEMS je zkratka pro mikro-elektro-mechanický systém, tj. jakýkoli systém, jehož komponenty mají rozměry použití 1 mikrometr.

Když se odkazuje na inkoustové tiskové hlavy, MEMS se používá k označení výrobního procesu, jako jsou počítačové čipy na bázi křemíku. Z tohoto důvodu se jim také říká Si-MEMS nebo Thin Layer / Thin Film inkjet. První tiskové hlavy Si-MEMS byly určeny pro kancelářské tiskárny a domácí zařízení s termální nebo bubble jet technologií.

Dnes existují také piezo hlavy vyrobené z křemíkových plátků, jako jsou hlavy Epson PrecisionCore ( video )

TITULEK: Tisková hlava HP Pagewide (snímek obrazovky).

9. Jaký je rozdíl mezi jednoprůchodovými a víceprůchodovými hlavami?

Zda se tiskárna nazývá jednoprůchodové nebo víceprůchodové zařízení, závisí na celém procesu tisku, nejen na inkoustových hlavách. Při víceprůchodu se tisková jednotka několikrát přesune přes bod na substrátu. V důsledku toho lze použít méně produktivní inkoustové tiskové hlavy. Při jednoprůchodovém tisku, kde substrát prochází kolmo pod tlakovým paprskem, takže tiskový paprsek prochází každým bodem substrátu pouze jednou.

Jednoprůchodový tisk používá hlavně inkoust na vodní bázi pro papíry a vlnitou lepenku a také tisk přímo na textil. Jednoprůchodové tiskárny EFI řady Nozomi ( video ) však pracují s inkousty vytvrditelnými UV zářením. Víceprůchodový tisk je vhodný pro inkousty na vodní, rozpouštědlové, latexové nebo UV vytvrzované inkousty.

10. Mají laserové tiskárny tiskové hlavy?

Laserové nebo tonerové tiskárny nemají tiskové hlavy. Laserový paprsek je nasměrován na staticky nabitý válec, takže se náboj odstraňuje v místech, kde by neměl být aplikován toner. Takto připravený tiskový válec přenáší částice na substrát a teplem je fixuje ( video ).

Nalezení správné tiskové hlavy

Zatímco tiskové hlavy lze zakoupit jednotlivě, u tiskáren je rozdíl mezi inkoustovou tiskovou hlavou, ovládáním, mechanikou a softwarem. Proto jsou digitální tiskové stroje dodávány s předdefinovanými tiskovými hlavami. Konfigurace není měnitelná. Proto lze používat pouze inkousty schválené pro tiskovou hlavu nainstalovanou v zařízení.

Piezo tiskové hlavy jsou obvykle dražší a vydrží déle než termální tiskové hlavy. U některých tiskáren se termoskové inkoustové hlavy vyměňují společně s inkoustovou nádržkou. Obecně platí, že čím více tiskových hlav je nainstalováno, tím vyšší jsou celkové náklady na vlastnictví (TCO).

Náklady na skutečnou výměnu inkoustové tiskové hlavy však závisí na mnoha dalších faktorech: Může inkoustovou tiskovou hlavu nainstalovat a zarovnat operátoři v terénu? Musí být zapojen technik výrobce? Lze tiskové hlavy regenerovat a případně znovu použít? Jde o model tiskové hlavy, který je na trhu velmi běžný, a lze jej tedy také získat z mnoha zdrojů?

Tiskaři by proto měli i nadále žádat o radu výrobce nebo specializované prodejce.