Piezo-Kopf-Technologie

Wie sie funktioniert und welche Vorteile sie hat 
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Piezo-elektronische Drop-on-Demand-Druckköpfe wurden in den 1990er Jahren bei Großformatdruckern eingeführt und haben die Anwendungen und Möglichkeiten für die Großformatbenutzer bedeutend erweitert. Das bedeutete, dass endlich Solvent-Tinten und Tinten mit UV-Härtung, die ursprünglich für den Siebdruck verwendet wurden, nun digital gedruckt werden konnten. Thermodruckköpfe, die zuvor die einzige Technologie waren, die für Großformatdrucker verfügbar war, konnten diese Tintenarten nicht verarbeiten. Es handelte sich um eine revolutionäre Entwicklung für die Branche.

Hintergrundwissen

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Piezo-Köpfe arbeiten mit der Ausdehnung und dem Zusammenziehen eines Piezokristalls (normalerweise Bleititanatzirkonat, das als PXT bezeichnet wird), der sich an der Rückseite des Tintenreservoirs befindet. Der Kristall dehnt sich aus und zieht sich zusammen, wenn eine elektrische Spannung angelegt wird. Wenn also ein Punkt erforderlich ist, wird eine Spannung an den Piezokristall angelegt, der sich ausdehnt/zusammenzieht und so einen Tintentropfen über die Düse abgibt.

Da die elektrische Spannung sofort ein- und ausgeschaltet werden kann, erfolgt die Ausdehnung/das Zusammenziehen des Kristalls ebenfalls unmittelbar, sodass es mehr Möglichkeiten zur Steuerung der Tropfenbildung als bei Thermoköpfen gibt.

Viele Piezoköpfe werden als Drop-on-Demand-Köpfe bezeichnet. Hierbei handelt es sich um die gängigste Form, die sich heutzutage bei Großformatdruckern findet. Drop-on-Demand bedeutet, dass die Tintenstrahldüsen die Tintentropfen erzeugen und abgeben, wenn und wo sie benötigt werden, um einen Punkt auf dem Medium zu erzeugen.

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Piezoköpfe können außerdem Tropfen mit variabler Größe über die gleiche Kammer und Düse abgeben, was unterschiedliche Tintendichten auf dem Medium ermöglicht. Die meisten können Tintentröpfchen erzeugen, die bis zu 1,3 Pikoliter klein sein können. Diese Technologie gibt dem Benutzer die ultimative Tintenpräzision für detaillierte Arbeiten wie Fotografien, Kunst und kleinen Text, da die Tintentröpfchen einen schärferen und körnungsfreien Druck mit sauberen Tonübergängen bieten. Diese werden als Graustufenköpfe bezeichnet.

Da Druckköpfe in einen Schlitten eingebaut sind, der mit bestimmten Geschwindigkeiten und Beschleunigungen hin und her läuft, ist es nicht immer möglich, alle möglichen Tropfenvolumen eines Druckkopfes während des Druckprozesses zu nutzen. Der Grund hierfür liegt darin, dass die abgegebenen Tropfen auch Verwirbelungen durch die Bewegung unterliegen, die sich auf den Abgabepfad auswirken. 

Vorteile von Piezo gegenüber Thermodruckköpfen

  • Für die Abgabe der Tröpfchen wird keine Wärme eingesetzt. Die Wärme kann sich auf die mechanische Zusammenstellung der Tinte auswirken.

  • Piezo-Köpfe sind mit einer größeren Bandbreite von Tintentypen und Tintenbestandteilen kompatibel.

  • Der Benutzer hat Zugriff auf eine größere Bandbreite von Anwendungen.

  • Die Köpfe sind widerstandsfähiger als Thermoköpfe und müssen nur selten ausgetauscht werden. Bei einer guten Wartung halten sie teilweise sogar für die gesamte Lebensdauer des Druckers.

  • Sie liefern genaue, variable Tropfen, wodurch sich der Tintenverbrauch reduziert.

 

Mutohs Geschichte mit der Piezo-Kopf-Technologie

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Bei Mutoh integrieren wir die Piezo-Drop-on-Demand-Tintenstrahlkopftechnologie bereits seit 1999 in alle unsere Großformatdrucker auf Wasserbasis, Solvent- und UV-Digital-Tintenstrahldrucker. Wir kennen die Piezo-Tintenstrahltechnologie bis ins kleinste Detail!

Der Schlüssel für unseren Erfolg ist die Entwicklung spezieller Tinten, die auf die Piezoköpfe abgestimmt sind und spezifische Anwendungen abdecken. Bereits seit 2006 ist Mutoh mit seiner Intelligent Interweaving (i²)-Technologie marktführend. Bei dieser Technologie wird die Tinte in einem Wellenmuster aufgebracht, was eine saubere, gestochen scharfe und einheitliche Ausgabequalität ohne Kompromisse bei der Druckgeschwindigkeit bietet.

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