De 10 bästa frågorna om bläckstråleskrivhuvuden besvarade

Skrivhuvudet är kärnan i alla bläckstråleskrivare, men de flesta skrivare betraktar dem bara som vassle, de fungerar inte som förväntat. Sonja Angerer delar med sig av de 10 bästa frågorna för nybörjare och proffs om bläckstråleskrivhuvuden och hur man hittar rätt skrivhuvud för ditt företag och dina behov.

1. Hur länge har bläckstråleskrivhuvuden funnits?

De första funktionella digitala skrivarna med bläckstrålehuvuden introducerades på marknaden av IBM i början av 1970-talet. De var dock endast avsedda för industribruk. I mitten av 1980-talet lanserade HP och Epson bläckstråleskrivare för dagligt kontorsbruk. Till en början var skrivarna fortfarande svartvita, men mot slutet av 1980-talet introducerades de första färgskrivarna som arbetade på papper upp till A3-format. I slutet av 1990-talet, när digital storformatsutskrift lanserades, blev bläckstråleskrivhuvuden kraftfullare, och många behövde byggas in i en skrivare för att möjliggöra flerfärgsutskrift.

2. Var används CIJ-skrivhuvuden?

De första bläckstråleskrivarna använde Continuous Ink Jet (CIJ)-processen, även känd som Continuous Flow eller Continuous Drop. Munstyckena producerar en kontinuerlig ström av bläckdroppar som passerar genom ett elektriskt fält som avleder eller fångar upp dropparna efter behov. De droppar som inte krävs för utskriften omdirigeras till en uppsamlingsbehållare och återanvänds så småningom.

CIJ-utskrift använder hög hastighet med mycket fina, enhetliga droppar, men bläckförbrukningen är vanligtvis högre än DoD-bläckstråle. De används därför för snabb utskrift av adresser eller enkla etiketter, samt för vissa industriella tillämpningar.

3. Vad är DoD inkjet?

Med DoD (drop-on-demand) bläckstråleskrivhuvuden placeras varje droppe som produceras från munstycket också på substratet. I termisk bläckstråle och bubbelstråle produceras droppen genom att värma upp bläcket i munstycket. I piezobläckstrålehuvuden görs detta av en kristall som aktiveras av elektricitet. Inom den grafiska industrin och för kontorsskrivare är DoD bläckstråleskrivare vanligast.

4. Hur fungerar piezo-bläckstråleskrivhuvuden?

Piezo bläckstråleskrivhuvuden använder piezoelektriska kristaller som böjs när en elektrisk spänning appliceras. Detta kommer att minska storleken på bläckkammaren och trycka ut en droppe ur munstycket. Denna teknik utvecklades av Epson i slutet av 1980-talet och möjliggör hög precision och tillförlitlighet för skrivhuvudena. Piezo bläckstråleskrivhuvuden kan också producera olika droppstorlekar. De tillverkas av bland annat Epson, Fujifilm , Konica Minolta , Kyocera , Toshiba och Xaar .

Många olika bläckformuleringar kan användas i piezohuvuden. Det beror på att bläcket inte behöver kokas. Som ett resultat är värmekänsliga och mycket flyktiga komponenter, som är problematiska med termisk bläckstråle, också lämpliga.

BILDtext: Skiss över termisk och piezo-bläckstråleskrivhuvudsteknologi. Bildkredit: S. Angerer

5. Vilka egenskaper har termiska bläckstrålehuvuden?

Termo bläckstråleskrivhuvuden använder en liten värmare som förångar bläcket i munstyckskammaren. Detta skapar en bubbla som driver ut droppen från munstycket. Grundprincipen patenterades nästan samtidigt av HP och Canon i slutet av 1970-talet. De tekniska detaljerna mellan Canon Bubble Jet ( video ) och HP Thermo Inkjet-skrivhuvuden är dock olika.

Termiska bläckstrålehuvuden är i allmänhet billigare och lättare att tillverka än piezobläckstråleskrivhuvuden. De har dock en kortare livslängd och kan vanligtvis bara producera en droppstorlek. HP:s Pagewide-teknik ( video ) är också en variant av den termiska bläckstråleprocessen.

6. Vad är ett gråskala/gråskala bläckstråleskrivarhuvud?

Gråskala skrivhuvuden kallas också "variable dots" eftersom de tillåter fina nyanser och exakta detaljer utan extra huvudpass. För att göra detta avger de bläckdroppar i olika volymer. Beroende på modell varierar volymen från några pikoliter till över 50 pl.

Olika droppstorlekar möjliggör bättre bildkvalitet för det mänskliga ögat med samma fysiska munstyckstäthet. Till exempel, vassa kanter eller bokstäver ser jämnare och mer tilltalande ut genom att sätta mindre droppar. Noggrannheten i placeringen och likformigheten hos dropparna, deras minsta och maximala storlek, antalet tryckfärger och betraktningsavståndet bidrar också till den upplevda bildkvaliteten. Gråskala skrivhuvuden är vanligtvis Piezo-teknik.

7. Vad gör ett "binärt" bläckstråleskrivhuvud?

Binära bläckstråleskrivhuvuden erbjuder bara två alternativ: droppar eller inga droppar. Det betyder att varje droppe har samma storlek. Ju mindre fall, desto långsammare (men mer exakt) är skrivaren. Detta beror på att med mycket små droppar krävs fler huvudpassningar per motiv. Binära huvuden används ofta för industriell bläckstråleutskrift eftersom de snabbt kan applicera större mängder vätska som lack eller primer.

8. Vilka är fördelarna med MEMS-skrivhuvuden?

MEMS står för micro-electro-mechanical system, dvs alla system vars komponenter har applikationsdimensioner 1 mikrometer.

När man hänvisar till bläckstråleskrivhuvuden, används MEMS för att beteckna en tillverkningsprocess som kiselbaserade datorchips. Av denna anledning kallas de också Si-MEMS eller Thin Layer / Thin Film inkjet. De första Si-MEMS-skrivhuvudena var avsedda för kontorsskrivare och hemenheter med termisk eller bubbelstråleteknik.

Idag finns det även piezohuvuden gjorda med silikonwafers, som Epson PrecisionCore-huvuden ( video )

BILDtext: HP Pagewide skrivhuvud (skärmdump).

9. Vad är skillnaden mellan single-pass och multi-pass heads?

Huruvida en skrivare kallas en engångs- eller multipassenhet beror på hela utskriftsprocessen, inte bara på bläckstrålehuvudena. I multi-pass rör sig tryckenheten flera gånger över en punkt på substratet. Som ett resultat kan mindre produktiva bläckstråleskrivhuvuden användas. I enkelpassagetryckning där substratet passerar vinkelrätt under tryckstrålen, så passerar tryckstrålen varje punkt på substratet endast en gång.

Engångstryck använder huvudsakligen vattenbaserat bläck för papper och wellpapp, samt direkt-till-textiltryck. EFI-enpassade skrivare i Nozomi-serien ( video ) fungerar dock med UV-härdbara bläck. Multi-pass utskrift är lämplig för vattenbaserade, lösningsmedelsbaserade, latex eller UV-härdbara bläck.

10. Har laserskrivare skrivhuvuden?

Laser- eller tonerskrivare har inga skrivhuvuden. En laserstråle riktas mot en statiskt laddad rulle, så att ta bort laddningen på platser där ingen toner ska appliceras. Den på detta sätt framställda tryckvalsen överför partiklarna till substratet och fixerar dem med värme ( video ).

Att hitta rätt skrivhuvud

Även om skrivhuvuden kan köpas individuellt, för skrivare, är det kopplingen mellan bläckstråleskrivhuvudet, kontroll, mekanik och programvara som gör hela skillnaden. Det är därför digitala tryckmaskiner levereras med fördefinierade skrivhuvuden. Konfigurationen kan inte ändras. Därför kan endast bläck som är godkänt för skrivhuvudet installerat i maskinen användas.

Piezo-skrivhuvuden är vanligtvis dyrare och håller längre än termiska skrivhuvuden. På vissa skrivare byts termosbläckstrålehuvuden ut tillsammans med bläckbehållaren. I allmänhet gäller att ju fler skrivhuvuden som är installerade, desto högre är den totala ägandekostnaden (TCO).

Kostnaden för att byta ut bläckstråleskrivhuvuden beror dock på många andra faktorer: Kan bläckstråleskrivhuvudet installeras och justeras av operatörer i fält? Behöver en tillverkares tekniker involveras? Kan skrivhuvuden regenereras och eventuellt återanvändas? Är det en skrivhuvudsmodell som är mycket vanlig på marknaden, och som därför också kan erhållas från många källor?

Skrivare bör därför fortsätta att söka råd från tillverkare eller specialiserade återförsäljare.