Технология печатающей головки — один из важнейших компонентов УФ-принтера. Она напрямую влияет на качество печати, скорость печати, совместимость чернил, надежность и эксплуатационные расходы оборудования.
В цифровой печати используются две основные струйные технологии:
Хотя обе технологии позволяют выбрасывать капли чернил на подложку, принципы их работы принципиально различны.
В промышленной УФ-печати широко используются пьезоэлектрические печатающие головки, поскольку они обеспечивают большую гибкость в выборе чернил, точный контроль капель и лучшую пригодность для непрерывного производства.
Так почему же в УФ-принтерах обычно используются пьезоэлектрические печатающие головки вместо термопузырьковых?
Давайте рассмотрим подробнее.
Что такое пьезоэлектрическая печатающая головка?
В пьезоэлектрической печатающей головке для управления выбросом чернил используется пьезокерамический элемент.
При подаче электрического сигнала на пьезоэлектрический элемент керамический материал слегка деформируется. Эта деформация изменяет объем чернильной камеры и создает давление, которое проталкивает каплю чернил через сопло.
Процесс можно упростить следующим образом:
Электрический сигнал → Пьезоэлектрическая деформация → Изменение давления → Выброс чернильной капли
Важно отметить, что для образования капли чернил саму краску нагревать не нужно.
Это одна из ключевых причин широкого применения пьезоэлектрических технологий в промышленной цифровой печати.
Что такое термопузырьковая печатающая головка?
Технология термоструйной печати с эффектом пузырьков работает по-другому.
Внутри печатающей головки крошечный нагревательный элемент быстро нагревает чернила. Тепло создает пузырь пара, который генерирует давление и проталкивает каплю чернил через сопло.
Основной процесс выглядит следующим образом:
Электрический сигнал → Нагрев → Образование парового пузыря → Давление → Выброс чернильной капли
После того как пузырек схлопывается, камера снова заполняется чернилами, и процесс повторяется.
Технология термопузырькового нанесения широко используется в офисных и настольных струйных принтерах, поскольку она позволяет создать компактную и экономичную конструкцию печатающей головки.
Однако термическая обработка предъявляет дополнительные требования, если сами чернила чувствительны к теплу или содержат специальные химические компоненты.
Почему пьезоэлектрические печатающие головки подходят для УФ-печати?
1. Совместимость с УФ-чернилами
УФ-чернила обладают иными химическими и физическими характеристиками по сравнению со многими обычными водными чернилами.
В УФ-принтере могут использоваться чернила, содержащие фотоинициаторы, пигменты, смолы и другие компоненты.
Поскольку пьезоэлектрические печатающие головки выбрасывают чернила за счет механической деформации, а не нагрева, чернилам не требуется многократно проходить цикл высокотемпературного нагрева внутри печатающей головки.
Это делает пьезоэлектрическую технологию более гибкой для промышленных составов УФ-чернил.
Совместимость чернил всегда зависит от конкретной печатающей головки и состава чернил, но принцип нетермического выброса обеспечивает важное преимущество.
2. Точный контроль капель
Одним из важнейших преимуществ пьезоэлектрической технологии является точный контроль над каплей чернил.
Изменяя форму электрического сигнала, подаваемого на пьезоэлектрический элемент, принтер может управлять такими параметрами, как:
объем капли
скорость капли
Частота струйного потока
движение мениска
Различные размеры капель
Это позволяет производителям оптимизировать печатающую головку для различных требований к печати.
Например, более мелкие капли могут помочь создать тонкие детали и сгладить градиенты, в то время как более крупные капли могут увеличить нанесение чернил и производительность.
Такая гибкость особенно полезна для УФ-печати с высоким разрешением.
3. Улучшенный контроль печати с переменным количеством капель.
Многие промышленные пьезоэлектрические печатающие головки поддерживают технологию переменного размера капли.
Вместо того чтобы создавать капли только одного фиксированного размера, печатающая головка может генерировать капли различного объема в зависимости от данных изображения и условий печати.
Это может помочь сбалансировать ситуацию:
Качество изображения + Плавность цветопередачи + Скорость печати
Например, более мелкие капли можно использовать для проработки мелких деталей, а более крупные — для создания сплошных цветовых пятен.
Это одна из причин широкого применения пьезоэлектрических печатающих головок в профессиональном и промышленном оборудовании для цифровой печати.
4. Подходит для различных составов чернил.
В зависимости от области применения промышленным принтерам может потребоваться работа с различными типами чернил.
Примеры включают:
УФ-отверждаемые чернила
Чернила на водной основе
Растворимые чернила
Экосольвентные чернила
Пигментные чернила
Пьезоэлектрические технологии не ограничиваются одним конкретным типом чернил.
Фактическая совместимость по-прежнему зависит от материалов печатающей головки, конструкции тракта подачи чернил, диапазона вязкости, поверхностного натяжения, температурных требований и технических характеристик производителя.
Однако отсутствие нагревательного элемента в процессе выброса чернил обеспечивает пьезоэлектрическим печатающим головкам большую гибкость при работе со специализированными промышленными чернилами.
5. Высокоскоростная промышленная печать
Современные пьезоэлектрические печатающие головки предназначены для высокочастотной струйной печати.
В зависимости от модели печатающей головки, промышленные печатающие головки могут обеспечивать высокую плотность сопел и высокую частоту струйной подачи.
Для увеличения эффективной ширины печати можно также расположить несколько печатающих головок вместе.
Например, планшетный УФ-принтер может использовать одну или несколько промышленных печатающих головок в зависимости от требуемых параметров:
Ширина печати
Разрешение
Скорость
Конфигурация чернил
Объём производства
Благодаря этому пьезоэлектрические печатающие головки подходят для самых разных применений, от изготовления продукции на заказ до промышленной цифровой печати.
6. Многоканальные конфигурации чернил
Промышленные УФ-принтеры часто требуют большего, чем стандартная печать CMYK.
В зависимости от конфигурации оборудования, могут быть добавлены следующие каналы:
Белый
Лак
Светло-голубой
Светло-пурпурный
Другие специальные цвета
Белые чернила особенно важны для печати на темных или прозрачных материалах.
Пьезоэлектрическая печатающая головка может быть сконструирована с несколькими независимыми каналами подачи чернил, что позволяет промышленным принтерам создавать более совершенные конфигурации подачи чернил.
Например:
CMYK + Белый
или:
CMYK + Белый + Лак
Это обеспечивает большую гибкость для различных применений УФ-печати.
7. УФ-печать требует точного нанесения чернил.
УФ-печать — это не просто нанесение цвета на поверхность.
Количество чернил, нанесенных на подложку, напрямую влияет на конечный внешний вид.
Недостаток чернил может привести к следующим последствиям:
Слабые цвета
Низкая плотность
Плохое покрытие
Избыток чернил может привести к следующим последствиям:
Точное управление каплями позволяет принтеру оптимизировать нанесение чернил в зависимости от подложки и изображения.
Это особенно важно при печати на таких материалах, как акрил, стекло, металл, ПВХ и другие непористые подложки.
Пьезоэлектрические и термопузырьковые печатающие головки
Эти две технологии можно сравнить на базовом уровне:
| Особенность | Пьезоэлектрический | Термопузырь |
|---|
| генерация капель | Механическая деформация | Образовавшийся от тепла паровой пузырь |
| Нагрев чернил | Для выброса не требуется нагрев. | Используется нагревательный элемент. |
| контроль капель | Высокая степень управляемости | Как правило, конструкция более фиксирована. |
| Переменное падение | Доступно для многих промышленных моделей | Ограничения зависят от технологии. |
| Промышленные применения УФ-излучения | Широко используется | Менее распространенный |
| Совместимость со специализированными чернилами | Широкий, в зависимости от печатающей головки. | В большей степени ограничено термическим процессом. |
| Промышленное производство | Отличная пригодность | Чаще используется в офисной/бытовой печати. |
Это не означает, что технология термопузырьковой печати непригодна для всех видов печати.
Термоструйная технология обеспечивает превосходное качество печати и широко используется в настольных принтерах, офисных принтерах, системах кодирования и других областях применения.
Разница заключается в том, что промышленная УФ-печать предъявляет более высокие требования к совместимости чернил, непрерывной работе, контролю капель и гибкости производства.
Означает ли пьезоэлектрический принцип работы, что печатающая головка никогда не нуждается в обслуживании?
Нет.
Несмотря на значительные преимущества пьезоэлектрических печатающих головок для промышленной УФ-печати, они все же требуют надлежащего обслуживания.
К типичным требованиям по техническому обслуживанию относятся:
Регулярная уборка
осмотр форсунки
Правильное закрытие крышки
Управление циркуляцией чернил
Контроль влажности
Управление отходами чернил
Правильные процедуры завершения работы
УФ-чернила затвердевают под воздействием ультрафиолетового излучения. Поэтому предотвращение попадания УФ-излучения в область сопла и поддержание правильных условий работы печатающей головки имеют особое значение.
Правильное техническое обслуживание помогает снизить засорение сопел и продлить срок службы печатающей головки.
Почему в промышленных УФ-принтерах предпочтение отдается пьезоэлектрической технологии?
Ответ можно свести к четырем основным пунктам:
1. Нетермическая подача чернил
Чернила выбрасываются посредством механической деформации, а не нагрева.
2. Точный контроль капель
Форму сигнала можно регулировать для управления поведением капель и качеством печати.
3. Гибкая совместимость с чернилами
Пьезоэлектрические печатающие головки могут быть разработаны для работы с широким спектром промышленных чернильных составов.
4. Возможности промышленного производства
Высокочастотная струйная печать, технология регулируемого размера капель и многоканальные конфигурации делают пьезоэлектрические печатающие головки подходящими для сложных производственных условий.
Заключение
Как пьезоэлектрическая, так и термоструйная технологии нанесения пузырьковых чернил имеют свои преимущества.
Технология термопузырьковой печати широко используется в бытовой и офисной печати благодаря своей компактной конструкции и экономичному исполнению.
Однако для промышленной УФ-печати пьезоэлектрическая технология предлагает ряд важных преимуществ. Принцип механического образования капель позволяет избежать нагрева чернил во время выброса и обеспечивает точное управление размером капель, скоростью и формой волны выброса.
Эти характеристики делают пьезоэлектрические печатающие головки особенно подходящими для планшетных УФ-принтеров, рулонных УФ-принтеров, цилиндрических УФ-принтеров, упаковочных принтеров и другого промышленного цифрового печатного оборудования .
В конечном итоге, выбор печатающей головки должен основываться не только на самой технологии, но и на конкретном составе чернил, скорости печати, разрешении, материале печати, объеме производства и требованиях к применению .
Для производителей, ищущих решение для УФ-печати, выбор правильной комбинации печатающей головки + чернил + программного обеспечения RIP + системы УФ-отверждения + механической платформы имеет решающее значение для достижения стабильной и надежной производительности печати.
Компания Hongchuan Digital предлагает решения для УФ-печати с различными конфигурациями промышленных печатающих головок для таких применений, как вывески, упаковка, акрил, стекло, металл, дерево, рекламная продукция и печать на заказ.
Свяжитесь с нами, чтобы обсудить вашу задачу и протестировать ваши материалы с помощью подходящего решения для УФ-печати.
