Druckköpfe sind entscheidend für die Druckqualität und Produktivität. Innovationen wie der Dimatix SKYFIRE SF600 von Fujifilm bieten hohe Auflösung und Geschwindigkeit, während die PrecisionCore-Technologie von Epson auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit setzt. Das MicroLED-Druckkopfmodul von JBD steigert die Effizienz des Laserdrucks, und die Thermodruckköpfe von ROHM Semiconductor liefern Qualität bei geringerem Stromverbrauch. Diese kontinuierlichen Weiterentwicklungen verbessern die Druckgeschwindigkeit, die Qualität und die Gesamteffizienz und bringen die Branche voran.

Wenn ein neuer Drucker auf den Markt kommt, liegt das Hauptaugenmerk auf den Fähigkeiten des Geräts und dem, was es produzieren kann. Sei es die maximale Druckgeschwindigkeit, die Art des Materials, das er verarbeiten kann, oder sogar die maximale Druckfläche – all das ist natürlich wichtig für den Käufer.

Über eine der wichtigsten Komponenten des Geräts wird jedoch weniger gesprochen: die Druckköpfe. Sie werden zwar am Rande erwähnt, tauchen aber nur selten in den Schlagzeilen der Fachpresse oder in den wichtigsten Punkten des Geräts auf, obwohl sie bei Druckanwendungen eine wichtige Rolle spielen. Um es einfach auszudrücken: Der Druckkopf bestimmt die Qualität der Drucke, die Sie mit dem Gerät produzieren.

Vor diesem Hintergrund werfen wir einen Blick auf die jüngsten Entwicklungen bei Druckköpfen und sprechen mit den beteiligten Innovatoren, um herauszufinden, wie diese Fortschritte Druckunternehmen unterstützen können.

Engagement für Innovation

Den Anfang macht Fujifilm, das im vergangenen Jahr den Dimatix SKYFIRE SF600 Tintenstrahldruckkopf vorgestellt hat. Dieser neue Druckkopf nutzt die von Dimatix entwickelte piezoelektrische Inkjet-Technologie, die auf der Herstellung von Silizium-Mikro-Elektro-Mechanischen Systemen (Si-MEMS) basiert.

Bildunterschrift: Fujifilm hat letztes Jahr den Dimatix SKYFIRE SF600 Tintenstrahldruckkopf eingeführt

Der Kopf bietet eine Auflösung von 600 dpi mit einer Tropfengröße von 5-25 pL und einer Düsenanordnung, die laut Fujifilm eine hohe Wurfweite ermöglicht, um eine Vielzahl von Anwendungen zu erfüllen. Er ist mit einer integrierten Trimm-Heizung und einem Temperatursensor sowie einer REDIJET-Beschichtung ausgestattet, die nach Angaben des Herstellers eine optimale Nutzung von wässrigen und UV-Tinten ermöglicht.

Zu den weiteren Merkmalen gehören ein Hochgeschwindigkeitsdüsendesign mit geräuschdämpfender Technologie und doppelter Rezirkulation, die das Ausstoßen von Tinte bei hohen Geschwindigkeiten unterstützt. Der Druckkopf kann 11 Gramm Tinte pro Quadratmeter und Farbe bei einer Geschwindigkeit von über 130 Metern pro Minute mit vier Graustufen ausstoßen.

Steve Billow, Präsident und CEO von Fujifilm Dimatix, sagte, der Kopf spiegele das Engagement des Herstellers beim Übergang vom analogen zum digitalen Inkjetdruck wider.

„Unsere Kunden benötigen Druckköpfe, die einer Vielzahl von Tinten standhalten und mit hohen Geschwindigkeiten drucken können, während sie gleichzeitig hohe Qualität und Langlebigkeit bieten“, sagte er. „Das einzigartige Design und die Funktionen des Dimatix SKYFIRE SF600 unterstreichen unser kontinuierliches Engagement für Innovation und bieten einen zuverlässigen, qualitativ hochwertigen Dauerdruck zur Steigerung der Produktivität in einer Vielzahl von Anwendungen.“

Optimierung der Leistung

Jessica Shorten Hood, Produktmanagerin C&I bei Epson, gab einen Einblick in die neuesten Entwicklungen des Herstellers. Sie sagte, dass das Unternehmen in letzter Zeit bedeutende Fortschritte bei seiner PrecisionCore-Druckkopftechnologie gemacht hat und damit seine Kernkompetenz im Bereich der piezoelektrischen Inkjet-Innovationen weiter ausbaut.

Bildunterschrift: Jessica Shorten Hood, Produktmanagerin C&I bei Epson, sagte, das Unternehmen habe seine PrecisionCore-Druckkopftechnologie erheblich weiterentwickelt

„Unsere neuesten Entwicklungen konzentrieren sich auf die Optimierung der Düsenarchitektur und der Tintenflusssteuerung, um eine noch höhere Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei industriellen Druckgeschwindigkeiten zu erreichen“, so Hood. „Das Ergebnis sind schärfere Details, sanftere Abstufungen und eine höhere Farbgenauigkeit bei einer Vielzahl von Substraten.

„Wir haben auch unseren Ansatz zur Selbstüberwachung und Wartung der Druckköpfe selbst weiterentwickelt, um Ausfallzeiten zu minimieren und manuelle Eingriffe zu reduzieren. All dies wird durch kontinuierliche Investitionen in ein skalierbares Druckkopfdesign unterstützt, so dass sowohl Produktionsumgebungen mit hohem Druckaufkommen als auch solche mit hohem Druckaufkommen von der gleichen bewährten Epson Technologie profitieren können.“

Mit Blick auf die Zukunft sagte Hood, dass Epson sich darauf konzentriert, seine Druckkopftechnologie weiterzuentwickeln, um die sich entwickelnden Anforderungen des Druckmarktes zu erfüllen. Sie sagte, dass sich die laufende Forschung darauf konzentriert, die Druckgeschwindigkeit, Präzision und Haltbarkeit zu verbessern und gleichzeitig die Umweltverträglichkeit unserer Produkte zu erhöhen.

„Ein Beispiel dafür ist die Unterstützung unserer Kunden und Partner mit einem CO₂-Rechner“, sagte sie. „Wir erforschen neue Wege, um die Tintenabgabe zu optimieren und den Abfall zu reduzieren, sowie Innovationen bei den Selbstdiagnosefunktionen, die die Ausfallzeiten weiter minimieren und die Wartung für unsere Kunden vereinfachen.

„Angesichts der steigenden Nachfrage nach kurzen Durchlaufzeiten und vielfältigen Anwendungsanforderungen wird die Fähigkeit, Präzision bei hoher Geschwindigkeit zu liefern, immer wichtiger. Unsere neuesten Verbesserungen an den Druckköpfen wurden entwickelt, um diesen Anforderungen gerecht zu werden, mit einer robusten Leistung über lange Produktionsläufe hinweg und einer minimalen Verschlechterung im Laufe der Zeit.“

Laser fokussiert

Eine weitere aktuelle Innovation ist das neue MicroLED-Druckkopfmodul von JBD für den Einsatz im Laserdruck. Mit seiner minimalistischen Konfiguration, die aus einer einzigen Reihe von MicroLED-Pixelarrays und einem zylindrischen Linsenarray besteht, reduziert der Hersteller nach eigenen Angaben den Platzbedarf durch den Wegfall von Spiegeln, mechanischen Reflektoren und Streulinsen, die bei Lasermodulen üblich sind, erheblich.

Das Modul unterstützt eine Auflösung von 1200 dpi und nutzt eine präzise Spot-Kontrolle und mehrere Graustufen-Technologien, um das wiederzugeben, was MicroLED als „gestochen scharfen Text und detailreiche Bilder“ beschreibt.

„Durch die Nutzung kleiner Pixelgrößen kann die Technologie-Roadmap für MicroLED-Druckköpfe sogar auf 2400 oder 4800 dpi ausgedehnt werden, um die speziellen Anforderungen für den ultrahochauflösenden Druck zu erfüllen“, sagte MicroLED.

Weitere Punkte sind der geringere Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Lasermodulen, während die MicroLED, so der Hersteller, einen schnelleren Druck als ältere Module ermöglichen.

Es hieß: „Die Belichtung eines Lasermoduls funktioniert nulldimensional, während ein mechanischer Scanner jeweils einen Punkt belichtet und die Geschwindigkeit durch mechanische Rotation begrenzt. Im Gegensatz dazu verwendet das MicroLED-Modul einen eindimensionalen Ansatz. Ein lineares LED-Array belichtet eine ganze Reihe in einem Durchgang. Das schnelle Umschalten der LEDs steigert die Druckeffizienz erheblich und spart dem Anwender wertvolle Zeit.

„MicroLEDs bieten außerdem eine stabile Leistung mit einer T95-Betriebslebensdauer von bis zu 1.000 Stunden. Durch die Festkörperstruktur ohne mechanische Teile vermeidet das Druckkopfmodul den üblichen Verschleiß und die mechanischen Ausfälle von Lasermodulen, was die potenziellen Wartungskosten reduziert. Diese Eigenschaften verdeutlichen nicht nur die langfristigen wirtschaftlichen Vorteile des MicroLED-Druckkopfmoduls, sondern bieten den Endherstellern auch eine zuverlässigere Lösung.“

Kleineres Format

ROHM Semiconductor bringt ebenfalls neue Innovationen auf den Markt und hat Anfang des Jahres den Thermodruckkopf KA2008-B07N70A angekündigt. Nach Angaben des Unternehmens wurde dieser für eine hohe Druckqualität bei geringem Stromverbrauch entwickelt und für A4-Drucker mit einer Breite von bis zu 210 mm optimiert.

Bildunterschrift: ROHM Semiconductor hat in diesem Jahr den Thermodruckkopf KA2008-B07N70A für mobile A4-Drucker angekündigt

„Die Höhe wurde um ca. 16% von den herkömmlichen 14 mm auf 11,67 mm reduziert, was zu einem kompakteren Druckerdesign beiträgt“, so ROHM. „Die Optimierung der Heizelementstruktur bei gleichzeitiger Verbesserung des Treiber-ICs und des Kabellayouts ermöglicht zudem den Betrieb mit 7,2 V, wodurch die zum Drucken benötigte Energie im Vergleich zum konventionellen 12-Volt-Antrieb um etwa 66 % reduziert wird.

„Anpassungen an der individuellen Verdrahtung der Widerstandselemente sorgen für eine gleichmäßige Wärmeentwicklung, stabilisieren die Druckqualität und ermöglichen einen scharfen und hochauflösenden Druck mit 203 dpi, selbst bei Geschwindigkeiten von bis zu 100 mm/s.“

Ebenfalls neu von ROHM ist der Thermodruckkopf KR2002-Q06N5AA, der letztes Jahr eingeführt wurde. Er ist mit einem Li-Ionen-Akku kompatibel und erreicht laut Hersteller eine hohe Druckleistung bei gleichzeitiger Energieeinsparung von etwa 30%.

Es scheint, dass die Entwicklung von Druckköpfen nie aufhören wird. Die Hersteller reagieren weiterhin auf die sich ändernden Anforderungen des Marktes und bringen neue Innovationen auf den Markt, die Druckereien auf der ganzen Welt dabei helfen, schneller und in besserer Qualität zu drucken. Halten Sie Ausschau nach weiteren Innovationen, um sicherzustellen, dass Ihre Systeme auf dem neuesten Stand sind und die Vorteile dieser neuesten Fortschritte nutzen.