Printhovedet er kernen i enhver inkjetprinter, men de fleste printere tænker kun på dem, når de ikke fungerer som forventet. Sonja Angerer deler de 10 vigtigste spørgsmål til begyndere og professionelle om inkjet-printhoveder, og hvordan man finder det rigtige printhoved til sin virksomhed og sine behov.
1. Hvor længe har inkjet-printhoveder eksisteret?
De første funktionelle digitale printere med inkjet-hoveder blev introduceret på markedet af IBM i begyndelsen af 1970’erne. De var dog kun beregnet til brug i industrien. I midten af 1980’erne lancerede HP og Epson inkjetprintere til daglig kontorbrug. I begyndelsen var printerne stadig sort-hvide, men mod slutningen af 1980’erne kom de første farveprintere, som kunne skrive på papir op til A3-format. I slutningen af 1990’erne, da digital storformatprint blev lanceret, blev inkjet-printhoveder mere kraftfulde, og der skulle indbygges mange i en printer for at muliggøre flerfarveprint.
2. Hvor bruges CIJ-printhoveder?
De første inkjetprintere brugte Continuous Ink Jet (CIJ)-processen, også kendt som Continuous Flow eller Continuous Drop. Dyserne producerer en kontinuerlig strøm af blækdråber, som ledes gennem et elektrisk felt, der afbøjer eller opfanger dråberne efter behov. De dråber, der ikke skal bruges til printet, ledes til en opsamlingsbeholder og genbruges til sidst.
CIJ-print bruger høj hastighed med meget fine, ensartede dråber, men blækforbruget er typisk højere end DoD inkjet. De bruges derfor til hurtig udskrivning af adresser eller enkle etiketter samt til nogle industrielle anvendelser.
3. Hvad er DoD inkjet?
Med DoD (drop-on-demand) inkjet-printhoveder placeres hver dråbe, der produceres fra dysen, også på substratet. I termisk inkjet og bubble jet produceres dråben ved at opvarme blækket i dysen. I piezo-inkjethoveder sker det ved hjælp af en krystal, der aktiveres af elektricitet. I den grafiske industri og til kontorprintere er DoD inkjet det mest almindelige.
4. Hvordan fungerer piezo inkjet-printhoveder?
Piezo inkjet-printhoveder bruger piezoelektriske krystaller, der bøjes, når der tilføres en elektrisk spænding. Det reducerer størrelsen på blækkammeret og skubber en dråbe ud af dysen. Denne teknik blev udviklet af Epson i slutningen af 1980’erne og giver mulighed for høj præcision og pålidelighed i printhovederne. Piezo inkjet-printhoveder kan også producere forskellige dråbestørrelser. De fremstilles af bl.a. Epson, Fujifilm, Konica Minolta, Kyocera, Toshiba og Xaar.
Mange forskellige blækformuleringer kan bruges i piezo-hoveder. Det skyldes, at blækket ikke behøver at blive kogt. Derfor er varmefølsomme og meget flygtige komponenter, som er problematiske med termisk inkjet, også velegnede.
Billedkredit: S. Angerer
5. Hvad er egenskaberne ved termiske inkjet-hoveder?
Thermo inkjet-printhoveder bruger et lille varmelegeme, som fordamper blækket i dysekammeret. Det skaber en boble, som driver dråben ud af dysen. Det grundlæggende princip blev patenteret næsten samtidig af HP og Canon i slutningen af 1970’erne. De tekniske detaljer mellem Canons Bubble Jet(video) og HP’s Thermo Inkjet-printhoveder er dog forskellige.
Termiske inkjet-hoveder er generelt billigere og lettere at producere end piezo-inkjet-printhoveder. De har dog en kortere levetid og kan normalt kun producere én dråbestørrelse. HP’s Pagewide-teknologi(video) er også en variant af den termiske inkjetproces.
6. Hvad er et gråtonet / gråtonet inkjet-printhoved?
Gråskalaprinthoveder kaldes også “variable dots”, fordi de giver mulighed for fine gradueringer og præcise detaljer uden ekstra hovedpassager. For at gøre dette udsender de blækdråber i forskellige mængder. Afhængigt af modellen varierer mængden fra nogle få picoliter til over 50 pl.
Forskellige dråbestørrelser giver bedre billedkvalitet for det menneskelige øje med den samme fysiske dysetæthed. Skarpe kanter eller bogstaver ser f.eks. glattere og mere tiltalende ud ved at indstille mindre dråber. Nøjagtigheden af dråbernes placering og ensartethed, deres minimums- og maksimumsstørrelse, antallet af trykfarver og betragtningsafstanden bidrager også til den opfattede billedkvalitet. Gråskalaprinthoveder er typisk Piezo-teknologi.
7. Hvad gør et “binært” inkjet-printhoved?
Binære inkjet-printhoveder giver kun to muligheder: dråber eller ingen dråber. Det betyder, at hver dråbe har samme størrelse. Jo mindre dråberne er, jo langsommere (men mere præcis) er printeren. Det skyldes, at der med meget små dråber kræves flere hovedpassager pr. motiv. Binære hoveder bruges ofte til industriel inkjetprint, fordi de hurtigt kan påføre større mængder væske som f.eks. lak eller primer.
8. Hvad er fordelene ved MEMS-printhoveder?
MEMS står for mikroelektromekanisk system, dvs. ethvert system, hvis komponenter har dimensioner på 1 mikrometer.
Når der henvises til inkjet-printhoveder, bruges MEMS til at betegne en fremstillingsproces som siliciumbaserede computerchips. Af denne grund kaldes de også Si-MEMS eller Thin Layer / Thin Film inkjet. De første Si-MEMS-printhoveder var beregnet til kontorprintere og hjemmeenheder med termisk eller boblejet-teknologi.
I dag findes der også piezo-hoveder lavet med siliciumskiver, såsom Epson PrecisionCore-hoveder(video).
9. Hvad er forskellen på single-pass og multi-pass hoveder?
Om en printer kaldes en single-pass eller en multi-pass enhed afhænger af hele printprocessen, ikke kun inkjet-hovederne. I multi-pass bevæger printenheden sig flere gange hen over en plet på substratet. Som følge heraf kan der bruges mindre produktive inkjet-printhoveder. Ved single pass-printning passerer substratet vinkelret under trykstrålen, så printstrålen kun passerer hver plet på substratet én gang.
Single-pass-printning bruger hovedsageligt vandbaseret blæk til papir og bølgepap samt til direkte tekstilprintning. EFI’s single-pass-printere i Nozomi-serien(video) arbejder dog med UV-hærdende blæk. Multi-pass-print er velegnet til vandbaseret, opløsningsmiddelbaseret, latex- eller UV-hærdende blæk.
10. Har laserprintere printhoveder?
Laser- eller tonerprintere har ikke printhoveder. En laserstråle rettes mod en statisk ladet rulle, så ladningen fjernes på steder, hvor der ikke skal påføres toner. Trykrullen, der er forberedt på denne måde, overfører partiklerne til underlaget og fikserer dem ved hjælp af varme(video).
Find det rigtige printhoved
Printhoveder kan købes enkeltvis, men for printere er det forbindelsen mellem inkjet-printhovedet, styringen, mekanikken og softwaren, der gør hele forskellen. Det er derfor, digitale trykmaskiner leveres med foruddefinerede printhoveder. Konfigurationen kan ikke ændres. Derfor kan der kun bruges blæk, der er godkendt til det printhoved, der er installeret i maskinen.
Piezo-printhoveder er normalt dyrere og holder længere end termiske printhoveder. På nogle printere udskiftes termiske inkjet-hoveder sammen med blækbeholderen. Generelt gælder det, at jo flere printhoveder, der er installeret, desto højere er de samlede ejeromkostninger (TCO).
Omkostningerne ved udskiftning af inkjet-printhovedet afhænger dog af mange andre faktorer: Kan inkjet-printhovedet installeres og justeres af operatører i marken? Er det nødvendigt at involvere en tekniker fra producenten? Kan printhoveder regenereres og eventuelt genbruges? Er det en printhovedmodel, der er meget almindelig på markedet, og som derfor også kan fås fra mange kilder?
Printere bør derfor fortsat søge råd hos producenter eller specialforhandlere.