Η κεφαλή εκτύπωσης είναι ο πυρήνας κάθε εκτυπωτή inkjet, ωστόσο οι περισσότεροι εκτυπωτές την εξετάζουν μόνο όταν δεν λειτουργεί όπως αναμενόταν. Η Sonja Angerer μοιράζεται τις 10 κορυφαίες ερωτήσεις για αρχάριους και επαγγελματίες σχετικά με τις κεφαλές εκτύπωσης inkjet και πώς να βρείτε τη σωστή κεφαλή εκτύπωσης για την επιχείρησή σας και τις ανάγκες σας.
1. Πόσο καιρό υπάρχουν κεφαλές εκτύπωσης inkjet;
Οι πρώτοι λειτουργικοί ψηφιακοί εκτυπωτές με κεφαλές inkjet παρουσιάστηκαν στην αγορά από την IBM στις αρχές της δεκαετίας του 1970. Ωστόσο, προορίζονταν μόνο για βιομηχανική χρήση. Στα μέσα της δεκαετίας του 1980, η HP και η Epson παρουσίασαν εκτυπωτές inkjet για καθημερινή χρήση σε γραφεία. Αρχικά, οι εκτυπωτές ήταν ακόμη ασπρόμαυροι, αλλά προς το τέλος της δεκαετίας του 1980 παρουσιάστηκαν οι πρώτοι έγχρωμοι εκτυπωτές που λειτουργούσαν σε χαρτί μεγέθους έως και Α3. Στα τέλη της δεκαετίας του 1990, όταν ξεκίνησε η ψηφιακή εκτύπωση μεγάλου μεγέθους, οι κεφαλές εκτύπωσης inkjet έγιναν πιο ισχυρές και πολλές από αυτές έπρεπε να ενσωματωθούν σε έναν εκτυπωτή για να είναι δυνατή η πολύχρωμη εκτύπωση.
2. Πού χρησιμοποιούνται οι κεφαλές εκτύπωσης CIJ;
Οι πρώτοι εκτυπωτές inkjet χρησιμοποίησαν τη διαδικασία Continuous Ink Jet (CIJ), επίσης γνωστή ως Continuous Flow ή Continuous Drop. Τα ακροφύσια παράγουν μια συνεχή ροή σταγονιδίων μελανιού που περνούν μέσα από ένα ηλεκτρικό πεδίο που εκτρέπει ή αναχαιτίζει τα σταγονίδια ανάλογα με τις ανάγκες. Τα σταγονίδια που δεν απαιτούνται για την εκτύπωση ανακατευθύνονται σε ένα δοχείο συλλογής και τελικά επαναχρησιμοποιούνται.
Η εκτύπωση CIJ χρησιμοποιεί υψηλή ταχύτητα με πολύ λεπτά, ομοιόμορφα σταγονίδια, αλλά η κατανάλωση μελανιού είναι συνήθως υψηλότερη από την εκτύπωση μελάνης DoD. Επομένως, χρησιμοποιούνται για γρήγορη εκτύπωση διευθύνσεων ή απλών ετικετών, καθώς και για ορισμένες βιομηχανικές εφαρμογές.
3. Τι είναι το DoD inkjet;
Με τις κεφαλές εκτύπωσης DoD (drop-on-demand), κάθε σταγονίδιο που παράγεται από το ακροφύσιο τοποθετείται επίσης στο υπόστρωμα. Στα θερμικά inkjet και bubble jet, το σταγονίδιο παράγεται με θέρμανση του μελανιού στο ακροφύσιο. Στις κεφαλές piezo inkjet, αυτό γίνεται από έναν κρύσταλλο που ενεργοποιείται με ηλεκτρισμό. Στη βιομηχανία γραφικών τεχνών και στους εκτυπωτές γραφείου, οι κεφαλές inkjet DoD είναι οι πιο συνηθισμένες.
4. Πώς λειτουργούν οι κεφαλές εκτύπωσης piezo inkjet;
Οι πιεζοηλεκτρικές κεφαλές εκτύπωσης inkjet χρησιμοποιούν πιεζοηλεκτρικούς κρυστάλλους που λυγίζουν όταν εφαρμόζεται ηλεκτρική τάση. Αυτό θα μειώσει το μέγεθος του θαλάμου μελανιού και θα ωθήσει μια σταγόνα έξω από το ακροφύσιο. Η τεχνική αυτή αναπτύχθηκε από την Epson στα τέλη της δεκαετίας του 1980 και επιτρέπει υψηλή ακρίβεια και αξιοπιστία των κεφαλών εκτύπωσης. Οι κεφαλές εκτύπωσης inkjet piezo μπορούν επίσης να παράγουν διαφορετικά μεγέθη σταγόνων. Κατασκευάζονται μεταξύ άλλων από τις Epson, Fujifilm, Konica Minolta, Kyocera, Toshiba και Xaar.
Πολλές διαφορετικές συνθέσεις μελανιού μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πιεζοκεφαλές. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το μελάνι δεν χρειάζεται να βράσει. Κατά συνέπεια, είναι επίσης κατάλληλα τα ευαίσθητα στη θερμότητα και τα ιδιαίτερα πτητικά συστατικά, που είναι προβληματικά με τη θερμική εκτόξευση μελάνης.
Πίστωση εικόνας: S. Angerer
5. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά των θερμικών κεφαλών inkjet;
Οι κεφαλές εκτύπωσης Thermo inkjet χρησιμοποιούν μια μικρή θερμάστρα που εξατμίζει το μελάνι στο θάλαμο του ακροφυσίου. Αυτό δημιουργεί μια φυσαλίδα που αποβάλλει τη σταγόνα από το ακροφύσιο. Η βασική αρχή κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας σχεδόν ταυτόχρονα από την HP και την Canon στα τέλη της δεκαετίας του 1970. Ωστόσο, οι τεχνικές λεπτομέρειες μεταξύ των κεφαλών εκτύπωσης Canon Bubble Jet(βίντεο) και των κεφαλών εκτύπωσης HP Thermo Inkjet είναι διαφορετικές.
Οι θερμικές κεφαλές εκτύπωσης inkjet είναι γενικά λιγότερο ακριβές και ευκολότερες στην παραγωγή από τις κεφαλές εκτύπωσης piezo inkjet. Ωστόσο, έχουν μικρότερη διάρκεια ζωής και μπορούν συνήθως να παράγουν μόνο ένα μέγεθος σταγονιδίων. Η τεχνολογία Pagewide της HP(βίντεο) είναι επίσης μια παραλλαγή της θερμικής διαδικασίας inkjet.
6. Τι είναι η κεφαλή εκτύπωσης σε κλίμακα του γκρι / κλίμακα του γκρι;
Οι κεφαλές εκτύπωσης κλίμακας του γκρι ονομάζονται επίσης “μεταβλητές κουκκίδες” επειδή επιτρέπουν λεπτές διαβαθμίσεις και ακριβείς λεπτομέρειες χωρίς πρόσθετα περάσματα κεφαλής. Για να το πετύχουν αυτό, εκπέμπουν σταγονίδια μελανιού σε διαφορετικούς όγκους. Ανάλογα με το μοντέλο, ο όγκος κυμαίνεται από μερικά πικολίτρα έως και πάνω από 50 pl.
Τα διαφορετικά μεγέθη σταγονιδίων επιτρέπουν καλύτερη ποιότητα εικόνας για το ανθρώπινο μάτι με την ίδια φυσική πυκνότητα ακροφυσίου. Για παράδειγμα, οι αιχμηρές άκρες ή τα γράμματα εμφανίζονται πιο ομαλά και πιο ευχάριστα με τη ρύθμιση μικρότερων σταγόνων. Η ακρίβεια της τοποθέτησης και η ομοιομορφία των σταγονιδίων, το ελάχιστο και το μέγιστο μέγεθός τους, ο αριθμός των μελανιών εκτύπωσης και η απόσταση θέασης συμβάλλουν επίσης στην αντιληπτή ποιότητα της εικόνας. Οι κεφαλές εκτύπωσης κλίμακας του γκρι είναι συνήθως τεχνολογίας Piezo.
7. Τι κάνει μια “δυαδική” κεφαλή εκτύπωσης inkjet;
Οι δυαδικές κεφαλές εκτύπωσης inkjet προσφέρουν μόνο 2 επιλογές: σταγονίδια ή καθόλου σταγονίδια. Αυτό σημαίνει ότι κάθε σταγόνα έχει το ίδιο μέγεθος. Όσο μικρότερη είναι η σταγόνα, τόσο πιο αργός (αλλά πιο ακριβής) είναι ο εκτυπωτής. Αυτό συμβαίνει επειδή με πολύ μικρές σταγόνες, απαιτούνται περισσότερα περάσματα της κεφαλής ανά μοτίβο. Οι δυαδικές κεφαλές χρησιμοποιούνται συχνά για βιομηχανικές εκτυπώσεις inkjet, επειδή μπορούν να εφαρμόζουν γρήγορα μεγαλύτερες ποσότητες υγρού, όπως βερνίκι ή αστάρι.
8. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα των κεφαλών εκτύπωσης MEMS;
MEMS σημαίνει μικρο-ηλεκτρο-μηχανικό σύστημα, δηλαδή κάθε σύστημα του οποίου τα στοιχεία έχουν διαστάσεις εφαρμογής 1 μικρομέτρου.
Όταν αναφερόμαστε στις κεφαλές εκτύπωσης inkjet, η λέξη MEMS χρησιμοποιείται για να υποδηλώσει μια διαδικασία κατασκευής όπως τα τσιπ υπολογιστών που βασίζονται στο πυρίτιο. Για το λόγο αυτό, αποκαλούνται επίσης Si-MEMS ή Thin Layer / Thin Film inkjet. Οι πρώτες κεφαλές εκτύπωσης Si-MEMS προορίζονταν για εκτυπωτές γραφείου και οικιακές συσκευές με τεχνολογία θερμικής ή φυσαλίδων.
Σήμερα, υπάρχουν επίσης πιεζοκεφαλές που κατασκευάζονται με πλακίδια πυριτίου, όπως οι κεφαλές Epson PrecisionCore(βίντεο).
9. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των κεφαλών μονής και πολλαπλής διέλευσης;
Το αν ένας εκτυπωτής αποκαλείται συσκευή μονής ή πολλαπλής διέλευσης εξαρτάται από ολόκληρη τη διαδικασία εκτύπωσης, όχι μόνο από τις κεφαλές εκτύπωσης μελάνης. Στην περίπτωση πολλαπλών περασμάτων, η μονάδα εκτύπωσης κινείται πολλές φορές πάνω από ένα σημείο του υποστρώματος. Ως αποτέλεσμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν λιγότερο παραγωγικές κεφαλές εκτύπωσης inkjet. Στην εκτύπωση ενός περάσματος όπου το υπόστρωμα περνάει κάθετα κάτω από την ακτίνα πίεσης, οπότε η ακτίνα εκτύπωσης περνάει από κάθε σημείο του υποστρώματος μόνο μία φορά.
Η εκτύπωση ενός περάσματος χρησιμοποιεί κυρίως μελάνι με βάση το νερό για χαρτιά και κυματοειδές χαρτόνι, καθώς και εκτύπωση απευθείας σε ύφασμα. Ωστόσο, οι εκτυπωτές μονής διέλευσης της σειράς Nozomi της EFI(βίντεο) λειτουργούν με μελάνια UV-σκληρυνόμενα. Η εκτύπωση πολλαπλών περασμάτων είναι κατάλληλη για μελάνια με βάση το νερό, διαλύτη, λατέξ ή μελάνια που είναι ανθεκτικά στην υπεριώδη ακτινοβολία.
10. Οι εκτυπωτές λέιζερ έχουν κεφαλές εκτύπωσης;
Οι εκτυπωτές λέιζερ ή τόνερ δεν διαθέτουν κεφαλές εκτύπωσης. Μια δέσμη λέιζερ κατευθύνεται σε έναν στατικά φορτισμένο κύλινδρο, έτσι ώστε να αφαιρείται το φορτίο σε σημεία όπου δεν θα έπρεπε να εφαρμοστεί τόνερ. Ο κύλινδρος εκτύπωσης που προετοιμάζεται με αυτόν τον τρόπο μεταφέρει τα σωματίδια στο υπόστρωμα και τα σταθεροποιεί με θερμότητα(βίντεο).
Εύρεση της σωστής κεφαλής εκτύπωσης
Ενώ οι κεφαλές εκτύπωσης μπορούν να αγοραστούν μεμονωμένα, για τους εκτυπωτές, είναι η σύνδεση μεταξύ της κεφαλής εκτύπωσης inkjet, του ελέγχου, της μηχανικής και του λογισμικού που κάνει όλη τη διαφορά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα μηχανήματα ψηφιακής εκτύπωσης παραδίδονται με προκαθορισμένες κεφαλές εκτύπωσης. Η διαμόρφωση δεν μπορεί να αλλάξει. Ως εκ τούτου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο μελάνια εγκεκριμένα για την κεφαλή εκτύπωσης που είναι εγκατεστημένη στο μηχάνημα.
Οι κεφαλές εκτύπωσης πιεζομηχανισμού είναι συνήθως ακριβότερες και διαρκούν περισσότερο από τις θερμικές κεφαλές εκτύπωσης. Σε ορισμένους εκτυπωτές, οι θερμικές κεφαλές εκτύπωσης μελάνης αντικαθίστανται μαζί με το δοχείο μελάνης. Γενικά, όσο περισσότερες κεφαλές εκτύπωσης είναι εγκατεστημένες, τόσο υψηλότερο είναι το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας (TCO).
Ωστόσο, το κόστος της πραγματικής αντικατάστασης της κεφαλής εκτύπωσης inkjet εξαρτάται από πολλούς άλλους παράγοντες: Μπορεί η κεφαλή εκτύπωσης inkjet να εγκατασταθεί και να ευθυγραμμιστεί από τους χειριστές στο πεδίο; Χρειάζεται να εμπλακεί τεχνικός του κατασκευαστή; Μπορούν οι κεφαλές εκτύπωσης να αναγεννηθούν και ενδεχομένως να επαναχρησιμοποιηθούν; Πρόκειται για ένα μοντέλο κεφαλής εκτύπωσης που είναι πολύ κοινό στην αγορά, και επομένως μπορεί επίσης να αποκτηθεί από πολλές πηγές;
Συνεπώς, οι εκτυπωτές θα πρέπει να συνεχίσουν να ζητούν συμβουλές από τους κατασκευαστές ή τους ειδικούς λιανοπωλητές.