A cabeça de impressão é o núcleo de qualquer impressora de jato de tinta, no entanto, a maioria das impressoras só as considera quando não funcionam como esperado. Sonja Angerer partilha as 10 principais perguntas para principiantes e profissionais sobre cabeças de impressão de jato de tinta e como encontrar a cabeça de impressão certa para o seu negócio e necessidades.

1. Há quanto tempo existem cabeças de impressão de jato de tinta?

As primeiras impressoras digitais funcionais com cabeças de jato de tinta foram introduzidas no mercado pela IBM no início da década de 1970. No entanto, destinavam-se apenas a utilização industrial. Em meados da década de 1980, a HP e a Epson lançaram impressoras de jato de tinta para utilização quotidiana no escritório. Inicialmente, as impressoras eram ainda a preto e branco, mas no final dos anos 80 foram introduzidas as primeiras impressoras a cores que trabalhavam em papel até ao formato A3. No final da década de 1990, com o lançamento da impressão digital de grande formato, as cabeças de impressão de jato de tinta tornaram-se mais potentes, sendo necessário incorporar muitas numa impressora para permitir a impressão multicolor.

2. Onde são utilizadas as cabeças de impressão CIJ?

As primeiras impressoras de jato de tinta utilizavam o processo de jato de tinta contínuo (CIJ), também conhecido como fluxo contínuo ou gota contínua. Os bicos produzem um fluxo contínuo de gotículas de tinta que são passadas através de um campo elétrico que desvia ou intercepta as gotículas conforme necessário. As gotas que não são necessárias para a impressão são redireccionadas para um recipiente de recolha e eventualmente reutilizadas.

A impressão CIJ utiliza alta velocidade com gotículas muito finas e uniformes, mas o consumo de tinta é normalmente mais elevado do que o jato de tinta DoD. Por conseguinte, são utilizadas para a impressão rápida de endereços ou etiquetas simples, bem como para algumas aplicações industriais.

3. O que é o jato de tinta DoD?

Com as cabeças de impressão de jato de tinta DoD (drop-on-demand), cada gota produzida pelo bocal é também colocada no substrato. No jato de tinta térmico e no jato de bolhas, a gota é produzida através do aquecimento da tinta no bocal. Nas cabeças de jato de tinta piezoeléctricas, isto é feito por um cristal que é ativado por eletricidade. Na indústria das artes gráficas e nas impressoras de escritório, o jato de tinta DoD é o mais comum.

4. Como funcionam as cabeças de impressão de jato de tinta piezoeléctricas?

As cabeças de impressão de jato de tinta Piezo utilizam cristais piezoeléctricos que se dobram quando é aplicada uma tensão eléctrica. Isto reduz o tamanho da câmara de tinta e empurra uma gota para fora do bocal. Esta técnica foi desenvolvida pela Epson no final dos anos 80 e permite uma elevada precisão e fiabilidade das cabeças de impressão. As cabeças de impressão de jato de tinta piezoeléctricas também podem produzir gotas de diferentes tamanhos. São fabricadas pela Epson, Fujifilm, Konica Minolta, Kyocera, Toshiba e Xaar, entre outras.

Muitas formulações diferentes de tinta podem ser utilizadas em cabeças piezoeléctricas. Isto deve-se ao facto de a tinta não necessitar de ser fervida. Consequentemente, os componentes sensíveis ao calor e altamente voláteis, que são problemáticos com o jato de tinta térmico, também são adequados.

Crédito da imagem: S. Angerer

5. Quais são as caraterísticas das cabeças de jato de tinta térmico?

As cabeças de impressão de jato de tinta térmico utilizam um pequeno aquecedor que vaporiza a tinta na câmara do bocal. Isto cria uma bolha que expulsa a gota do bocal. O princípio básico foi patenteado quase em simultâneo pela HP e pela Canon no final da década de 1970. No entanto, os pormenores técnicos entre as cabeças de impressão Canon Bubble Jet(vídeo) e HP Thermo Inkjet são diferentes.

As cabeças de jato de tinta térmicas são geralmente menos dispendiosas e mais fáceis de produzir do que as cabeças de impressão de jato de tinta piezoeléctricas. No entanto, têm uma vida útil mais curta e normalmente só podem produzir um tamanho de gota. A tecnologia Pagewide da HP(vídeo) é também uma variante do processo de jato de tinta térmico.

6. O que é uma cabeça de impressão de jato de tinta em escala de cinzentos?

As cabeças de impressão de escala de cinzentos são também chamadas “pontos variáveis” porque permitem gradações finas e detalhes precisos sem passagens adicionais da cabeça. Para tal, emitem gotas de tinta em diferentes volumes. Dependendo do modelo, o volume varia entre alguns picolitros e mais de 50 pl.

Diferentes tamanhos de gotas permitem uma melhor qualidade de imagem para o olho humano com a mesma densidade física de bocal. Por exemplo, as arestas vivas ou as letras parecem mais suaves e mais agradáveis com gotas mais pequenas. A precisão do posicionamento e a uniformidade das gotas, o seu tamanho mínimo e máximo, o número de tintas de impressão e a distância de visualização também contribuem para a perceção da qualidade da imagem. As cabeças de impressão de escala de cinzentos são normalmente de tecnologia Piezo.

7. O que faz uma cabeça de impressão de jato de tinta “binária”?

As cabeças de impressão de jato de tinta binárias apenas oferecem 2 opções: gotas ou sem gotas. Isto significa que cada gota tem o mesmo tamanho. Quanto mais pequena for a gota, mais lenta (mas mais precisa) é a impressora. Isto deve-se ao facto de, com gotas muito pequenas, serem necessárias mais passagens da cabeça por motivo. As cabeças binárias são frequentemente utilizadas para a impressão industrial a jato de tinta porque podem aplicar rapidamente grandes quantidades de líquido, como verniz ou primário.

8. Quais são as vantagens das cabeças de impressão MEMS?

MEMS significa sistema micro-electro-mecânico, ou seja, qualquer sistema cujos componentes tenham dimensões de aplicação de 1 micrómetro.

Quando se refere às cabeças de impressão de jato de tinta, MEMS é utilizado para designar um processo de fabrico como os chips de computador baseados em silício. Por este motivo, são também designadas por Si-MEMS ou jato de tinta de camada fina/filme fino. As primeiras cabeças de impressão Si-MEMS destinavam-se a impressoras de escritório e a dispositivos domésticos com tecnologia de jato térmico ou de bolhas.

Atualmente, também existem cabeças piezoeléctricas fabricadas com bolachas de silício, como as cabeças Epson PrecisionCore(vídeo)

9. Qual é a diferença entre cabeças de passagem única e cabeças de passagem múltipla?

O facto de uma impressora ser designada por dispositivo de passagem única ou de passagem múltipla depende de todo o processo de impressão e não apenas das cabeças de jato de tinta. Na multi-passagem, a unidade de impressão desloca-se várias vezes sobre um ponto do substrato. Como resultado, podem ser utilizadas cabeças de impressão de jato de tinta menos produtivas. Na impressão de passagem única, o substrato passa perpendicularmente sob o feixe de pressão, pelo que o feixe de impressão passa apenas uma vez por cada ponto do substrato.

A impressão de passagem única utiliza principalmente tinta à base de água para papéis e cartão canelado, bem como para a impressão direta em têxteis. No entanto, as impressoras de passagem única da EFI da gama Nozomi(vídeo) funcionam com tintas de cura UV. A impressão multi-passos é adequada para tintas à base de água, à base de solvente, látex ou curáveis por UV.

10. As impressoras a laser têm cabeça de impressão?

As impressoras a laser ou de toner não têm cabeças de impressão. Um raio laser é dirigido a um rolo carregado estaticamente, removendo assim a carga em locais onde não deve ser aplicado toner. O rolo de impressão assim preparado transfere as partículas para o suporte e fixa-as por calor(vídeo).

Encontrar a cabeça de impressão correta

Embora as cabeças de impressão possam ser compradas individualmente, para as impressoras, é a ligação entre a cabeça de impressão a jato de tinta, o controlo, a mecânica e o software que faz toda a diferença. É por isso que as máquinas de impressão digital são fornecidas com cabeças de impressão predefinidas. A configuração não pode ser alterada. Por conseguinte, só podem ser utilizadas tintas aprovadas para a cabeça de impressão instalada na máquina.

As cabeças de impressão piezoeléctricas são normalmente mais caras e duram mais tempo do que as cabeças de impressão térmicas. Em algumas impressoras, as cabeças de jato de tinta térmicas são trocadas juntamente com o depósito de tinta. Em geral, quanto maior for o número de cabeças de impressão instaladas, maior será o seu custo total de propriedade (TCO).

No entanto, o custo da substituição efectiva da cabeça de impressão de jato de tinta depende de muitos outros factores: A cabeça de impressão de jato de tinta pode ser instalada e alinhada por operadores no terreno? É necessário o envolvimento de um técnico do fabricante? As cabeças de impressão podem ser regeneradas e possivelmente reutilizadas? Trata-se de um modelo de cabeça de impressão muito comum no mercado e que, por isso, também pode ser obtido em muitas fontes?

Por conseguinte, as empresas de impressão devem continuar a aconselhar-se junto dos fabricantes ou dos retalhistas especializados.