Odpowiedzi na 10 najważniejszych pytań dotyczących głowic drukujących do drukarek atramentowych

Głowica drukująca jest sercem każdej drukarki atramentowej, jednak większość drukarek uważa ją jedynie za serwatkę, która nie działa zgodnie z oczekiwaniami. Sonja Angerer dzieli się 10 najważniejszymi pytaniami dla początkujących i profesjonalistów dotyczącymi głowic drukujących do drukarek atramentowych oraz tego, jak znaleźć głowicę drukującą odpowiednią dla Twojej firmy i potrzeb.

1. Jak długo istnieją głowice drukujące do drukarek atramentowych?

Pierwsze funkcjonalne drukarki cyfrowe z głowicami atramentowymi zostały wprowadzone na rynek przez IBM na początku lat 70-tych. Były one jednak przeznaczone wyłącznie do użytku przemysłowego. W połowie lat 80. firmy HP i Epson wprowadziły na rynek drukarki atramentowe do codziennego użytku biurowego. Początkowo drukarki były jeszcze czarno-białe, jednak pod koniec lat 80. XX w. wprowadzono pierwsze drukarki kolorowe, które pracowały na papierze do formatu A3. Pod koniec lat 90., kiedy wprowadzono cyfrowy druk wielkoformatowy, głowice drukujące do drukarek atramentowych stały się potężniejsze, a wiele z nich wymagało wbudowania w drukarkę, aby umożliwić druk wielokolorowy.

2. Gdzie stosuje się głowice drukujące CIJ?

W pierwszych drukarkach atramentowych zastosowano proces ciągłego atramentu (CIJ), znany również jako ciągły przepływ lub ciągły spadek. Dysze wytwarzają ciągły strumień kropelek atramentu, które przepuszczane są przez pole elektryczne, które w razie potrzeby odchyla lub przechwytuje kropelki. Krople, które nie są potrzebne do wydruku, są kierowane do pojemnika zbiorczego i ostatecznie wykorzystywane ponownie.

Druk CIJ wykorzystuje dużą prędkość i bardzo drobne, jednolite krople, ale zużycie atramentu jest zazwyczaj wyższe niż w przypadku druku atramentowego DoD. Wykorzystuje się je więc do szybkiego druku adresów czy prostych etykiet, a także do niektórych zastosowań przemysłowych.

3. Co to jest drukarka atramentowa DoD?

W przypadku atramentowych głowic drukujących DoD (drop-on-demand) każda kropla wytworzona przez dyszę jest również umieszczana na podłożu. W termicznym druku atramentowym i bąbelkowym kropla powstaje w wyniku podgrzania atramentu w dyszy. W piezoelektrycznych głowicach atramentowych odbywa się to za pomocą kryształu aktywowanego elektrycznie. W branży graficznej i drukarkach biurowych najpopularniejszy jest druk atramentowy DoD.

4. Jak działają piezoelektryczne głowice drukujące?

Piezoelektryczne głowice drukujące wykorzystują kryształy piezoelektryczne, które uginają się pod wpływem napięcia elektrycznego. Spowoduje to zmniejszenie rozmiaru komory atramentu i wypchnięcie kropli z dyszy. Technika ta została opracowana przez firmę Epson pod koniec lat 80-tych i pozwala na uzyskanie dużej precyzji i niezawodności głowic drukujących. Piezoelektryczne głowice drukujące mogą również wytwarzać krople o różnej wielkości. Produkują je między innymi Epson, Fujifilm , Konica Minolta , Kyocera , Toshiba i Xaar .

W głowicach piezoelektrycznych można stosować wiele różnych receptur atramentów. Dzieje się tak dlatego, że atramentu nie trzeba gotować. W rezultacie odpowiednie są również składniki wrażliwe na ciepło i wysoce lotne, które są problematyczne w przypadku termicznego druku atramentowego.

PODPIS: Szkic technologii głowic drukujących termicznych i piezoelektrycznych. Źródło obrazu: S. Angerer

5. Jakie są cechy termicznych głowic atramentowych?

Termiczne głowice drukujące atramentowe korzystają z małej grzałki, która odparowuje atrament w komorze dyszy. Tworzy to pęcherzyk, który wyrzuca kroplę z dyszy. Podstawowa zasada została opatentowana niemal jednocześnie przez HP i Canon pod koniec lat 70. XX wieku. Jednakże szczegóły techniczne głowic drukujących Canon Bubble Jet ( wideo ) i głowic drukujących HP Thermo Inkjet są różne.

Termiczne głowice atramentowe są na ogół tańsze i łatwiejsze w produkcji niż piezoelektryczne głowice drukujące. Mają jednak krótszą żywotność i zazwyczaj mogą wytwarzać krople tylko o jednej wielkości. Technologia HP Pagewide ( wideo ) jest także odmianą procesu termicznego druku atramentowego.

6. Co to jest głowica drukująca w skali szarości/skali szarości?

Głowice drukujące w skali szarości nazywane są także „zmiennymi punktami”, ponieważ pozwalają na precyzyjną gradację i precyzyjne odwzorowanie szczegółów bez konieczności stosowania dodatkowych przejść głowicy. W tym celu emitują kropelki atramentu o różnej objętości. W zależności od modelu pojemność waha się od kilku pikolitrów do ponad 50 pl.

Różne rozmiary kropelek zapewniają lepszą jakość obrazu dla ludzkiego oka przy tej samej fizycznej gęstości dysz. Na przykład ostre krawędzie lub litery wydają się gładsze i przyjemniejsze dzięki zastosowaniu mniejszych kropli. Dokładność umiejscowienia i jednorodność kropelek, ich minimalny i maksymalny rozmiar, liczba farb drukarskich i odległość oglądania również wpływają na postrzeganą jakość obrazu. Głowice drukujące w skali szarości są zazwyczaj wykonane w technologii piezoelektrycznej.

7. Do czego służy „binarna” głowica drukująca do drukarek atramentowych?

Binarne głowice drukujące atramentowe oferują tylko 2 opcje: kropelki lub brak kropel. Oznacza to, że każda kropla ma ten sam rozmiar. Im mniejszy spadek, tym wolniejsza (ale dokładniejsza) drukarka. Dzieje się tak dlatego, że w przypadku bardzo małych kropelek wymagana jest większa liczba przejść głowicy na motyw. Głowice binarne są często stosowane w przemysłowym druku atramentowym, ponieważ pozwalają na szybkie nałożenie większych ilości cieczy, np. lakieru czy podkładu.

8. Jakie są zalety głowic drukujących MEMS?

MEMS oznacza system mikroelektromechaniczny, czyli dowolny system, którego elementy mają wymiary aplikacyjne 1 mikrometr.

W odniesieniu do głowic drukujących do drukarek atramentowych, MEMS jest używany do określenia procesu produkcyjnego, takiego jak chipy komputerowe na bazie krzemu. Z tego powodu nazywane są również drukarkami atramentowymi Si-MEMS lub Thin Layer/Thin Film. Pierwsze głowice drukujące Si-MEMS przeznaczone były do drukarek biurowych i urządzeń domowych z technologią termiczną lub bąbelkową.

Obecnie dostępne są także głowice piezoelektryczne wykonane z płytek krzemowych, np. głowice Epson PrecisionCore ( wideo )

PODPIS: Głowica drukująca HP Pagewide (zrzut ekranu).

9. Jaka jest różnica między głowicami jednoprzebiegowymi i wieloprzebiegowymi?

To, czy drukarkę można nazwać urządzeniem jednoprzebiegowym, czy wieloprzebiegowym, zależy od całego procesu drukowania, a nie tylko od głowic atramentowych. W trybie wieloprzebiegowym zespół drukujący przesuwa się kilka razy nad punktem na podłożu. W efekcie można stosować mniej wydajne głowice drukujące do drukarek atramentowych. W przypadku druku jednoprzebiegowego, w którym podłoże przechodzi prostopadle pod wiązką dociskową, zatem wiązka drukująca przechodzi przez każdy punkt podłoża tylko raz.

W druku jednoprzebiegowym wykorzystuje się głównie atramenty wodne do papieru i tektury falistej, a także druk bezpośrednio na tekstyliach. Jednoprzebiegowe drukarki EFI z serii Nozomi ( wideo ) współpracują jednak z atramentami utwardzanymi promieniami UV. Druk wieloprzebiegowy nadaje się do atramentów na bazie wody, rozpuszczalników, lateksu lub utwardzanych promieniami UV.

10. Czy drukarki laserowe mają głowice drukujące?

Drukarki laserowe lub tonerowe nie mają głowic drukujących. Wiązka lasera kierowana jest na naładowany statycznie wałek, dzięki czemu usuwany jest ładunek w miejscach, w których nie należy nakładać tonera. Tak przygotowany wałek drukarski przenosi cząsteczki na podłoże i utrwala je za pomocą ciepła ( wideo ).

Znalezienie właściwej głowicy drukującej

Chociaż głowice drukujące można kupić osobno, w przypadku drukarek to połączenie między głowicą drukującą atramentową, sterowaniem, mechaniką i oprogramowaniem robi różnicę. Dlatego też cyfrowe maszyny drukujące dostarczane są z predefiniowanymi głowicami drukującymi. Konfiguracja nie podlega zmianie. Dlatego można używać wyłącznie atramentów zatwierdzonych do głowicy drukującej zainstalowanej w urządzeniu.

Głowice drukujące piezoelektryczne są zwykle droższe i działają dłużej niż głowice termiczne. W niektórych drukarkach termosowe głowice atramentowe wymieniane są razem ze zbiornikiem z atramentem. Ogólnie rzecz biorąc, im więcej zainstalowanych głowic drukujących, tym wyższy całkowity koszt posiadania (TCO).

Jednakże koszt faktycznej wymiany głowicy drukującej do drukarek atramentowych zależy od wielu innych czynników: Czy operatorzy w terenie mogą zainstalować i wyregulować głowicę drukującą do drukarek atramentowych? Czy technik producenta musi być zaangażowany? Czy głowice drukujące można poddać regeneracji i ewentualnie ponownie wykorzystać? Czy jest to model głowicy drukującej, który jest bardzo powszechny na rynku i w związku z tym można go również pozyskać z wielu źródeł?

Dlatego drukarze powinni w dalszym ciągu zwracać się o porady do producentów lub wyspecjalizowanych sprzedawców detalicznych.