Ink jet tehnologija, danas neizostavna u digitalnom tisku i proizvodnim procesima, u svojoj je srži mnogo više od „mlaznica koje špricaju boju“. Srce svakog ink jet sustava čini print glava, mikroprecizna komponenta koja uz pomoć piezoelektričnih ili termalnih impulsa, pretvara digitalni signal u tisuće savršeno doziranih kapljica.
Da bismo razumjeli današnje industrijske primjene, vrijedi se osvrnuti na povijest i evoluciju ovih sofisticiranih mehanizama.
Print glave – od laboratorija do industrije
Prve ideje o ispisu pomoću kontroliranih kapljica datiraju još iz sredine 20. stoljeća kada su istraživači razvijali metode za stvaranje mikroskopskih mlazova tekućine pomoću električnih impulsa.
Tijekom 1960-ih pojavljuju se prvi koncepti kontinuiranog ink jeta (CIJ), a 1970-ih razvija se ključna paradigma današnjeg digitalnog tiska – drop-on-demand (DOD – kapljica na zahtjev), odnosno izbacivanje kapljica samo kada je to potrebno.
Krajem 1970-ih Canon patentira BubbleJet tehnologiju, prvu uspješnu termalnu ink jet glavu, gdje se zagrijavanjem boje stvara mjehurić koji izbacuje kapljicu. Ova tehnologija postala je osnova za generacije uredskih i potrošačkih printera.
U isto vrijeme, Epson razvija piezoelektrične glave u kojima se kapljica stvara mehaničkim pritiskom piezo kristala, bez zagrijavanja boje. Taj princip, poznat kao Micro Piezo, postavio je temelje suvremenog profesionalnog i industrijskog ink jeta.
Tijekom 1990-ih ink jet prelazi iz ureda u industriju. Pojavljuju se proizvođači print glava Xaar, Seiko, Konica Minolta, Kyocera i Ricoh, a kasnije i Fujifilm Dimatix s piezoMEMS tehnologijom. Glave postaju otpornije, brže i kompatibilne s UV, solventnim, čak i funkcionalnim bojama od kojih mnoge više nemaju ništa zajedničko s tradicionalnom grafičkom bojom.
CIJ – kontinuirani ink jet
Zamislite liniju malih otvora (mlaznica) iz kojih neprestano teče tekućina (boja) i pada na papir koji se transportira ispod linije. Na mjestima gdje nije potrebna boja na papiru, jednostavno se zakrene tok i boja se vraća u rezervoar.
To bi bio uopćeni princip rada CIJ tehnologije. Upravljanje s tisućama mlazova boje. Električnim poljem te se kapljice nabijaju i usmjeravaju te samo one “potrebne” idu na papir, a ostale se vraćaju natrag u sustav boje i recikliraju.
Prednost CIJ tehnologije je izuzetno brz ispis, rad na različitim površinama, od papira, metala, plastike, stakla pa do hrane. Baziran je na brzosušećim bojama zbog izuzetne brzine tiska. Nedostatak je potreba za čestim čišćenjem i održavanjem jer se boje brzo suše. Sustav tiska je kompleksan, sastoji se od pumpe za svaku mlaznicu, recirkulacije mlaznica, kontrole mlaza nabojem…
TIJ – Termalni ink jet – termalne print glave
Kod TIJ tehnologije nema stalnog mlaza boje. U termalnim glavama mikroskopski grijač, smješten u svakoj mlaznici, u djeliću sekunde zagrije tekućinu koja stvori mjehurić pare koji se širi i istisne kapljicu kroz mlaznicu. Kad kapljica izađe, komora se puni novom bojom. Ovaj proces ponavlja se tisućama puta u jednoj sekundi. Grijačem u mlaznicama upravljamo pomoću električnog impulsa i ispaljujemo kapljice po potrebi. Ova tehnologija je najčešća u uredskom okruženju, ali i u tisku sekundarne ambalaže.
Prednosti ove tehnologije su jednostavnija i jeftinija konstrukcija print glave, visoka gustoća mlaznica i dobra kontrola upravljanja kapljicama za manje formate.
Nedostaci su visoka temperatura rada koja zahtijeva posebnu formulaciju boje otporne na temperature. Ove print glave nisu pogodne za agresivna otapala i viskozne industrijske boje.
DOD (drop on demand) – piezo print glave
U piezo glavi, svaka mlaznica ima piezoelektrični element – keramičku pločicu koja mijenja oblik kad se na nju primijeni električni impuls. Ta deformacija stvara tlak koji potiskuje preciznu količinu boje kroz otvor mlaznice (eng. nozzle). Kada se impuls prekine, element se vraća u početni položaj i komora se ponovno puni bojom.
Proces izbacivanja kapljica ne zagrijava boju i osigurava dugovječan kontinuirani rad print glave, 24/7. Print glave kompatibilne su s različitim formulacijama boja, od solventne, UV, lateks, pigmentne i funkcionalne. Ove glave idealan su izbor za industrijsku primjenu gdje se traži pouzdanost tehnologije. Susrećemo ih u tehnologijama tiska ambalaže, etiketa, keramike, dekora, tekstila te u 3D i funkcionalnom tisku.
Nedostatak je viša proizvodna cijena ovih print glava u odnosu na termalne, no bez obzira na cijenu, dugovječnost i funkcionalnost ove tehnologije temelj su današnjeg ink jet industrijskog tiska.
Ink jet tisak obrađen je u sklopu teme broja u Print Magazinu broj 6/25 koji je sada dostupan i online. Cijeli članak pročitajte ovdje
