Canon, 1pl droplets. Δύο καινοτομίες που βελτιώνουν την απόδοση των εκτυπώσεων, με τη βελτίωση των κεφαλών εκτύπωσης

 

Μικρότερο μέγεθος ακροφυσίων

Στις προηγούμενης τεχνολογίας (BubbleJet) κεφαλές εκτύπωσης, οι σταγόνες που εκτοξεύονται σχηματίζονται με την πίεση που ασκείται στο εσωτερικό των ακροφυσίων.

Στις νέας τεχνολογίας κεφαλές εκτύπωσης, οι σταγόνες σχηματίζονται με πίεση που ασκείται στο άκρο των ακροφυσίων. Τα ακροφύσια είναι μικρότερα σε μέγεθος και τα θερμαντικά στοιχεία είναι τοποθετημένα πιο κοντά στο άκρο των ακροφυσίων. Με αυτό τον τρόπο, επειδή όλη η ποσότητα μελανιού που περιέχεται στο άκρο του ακροφυσίου εκτοξεύεται, η ποσότητα του μελανιού που εκτοξεύεται καθορίζεται από το χώρο μεταξύ θερμαντικού στοιχείου και ανοίγματος του ακροφυσίου. Η διαφορά αυτή, εγγυάται ακριβή μέγεθος και μορφή σταγόνας, ανεξάρτητα ακόμα και από τη θερμοκρασία του μελανιού. Επίσης η ενέργεια που απαιτείται για τη δημιουργία μιας σταγόνας είναι μικρότερη, επιτρέποντας υψηλότερες ταχύτητες εκτύπωσης (μικρότερη απώλεια θερμότητας, λιγότερη θέρμανση της κεφαλής).

 

Conventional Ink-Ejection Process
Conventional Ink-Ejection Process
New Ink-Ejection Process
New Ink-Ejection Process

 

 

Κατασκευή κεφαλών εκτύπωσης υψηλής ακρίβειας

Στο παρελθόν, οι κεφαλές εκτύπωσης (printheads) σε όλους τους inkjet εκτυπωτές κατασκευάζονταν με συγκόλληση των κομματιών από τα οποία αποτελείται η κεφαλή. Τα κομμάτια συγκολούνταν στη σωστή θέση με τη βοήθεια εγκοπών ή/και τρυπών. Σήμερα όμως (2005) για να επιτευχθεί μικρότερο μέγεθος σταγόνων εκτύπωσης, χρειάζεται οι κεφαλές να κατασκευάζονται με μεγαλύτερη ακρίβεια. Η κεφαλή εκτύπωσης του Canon iP8500 έχει 768 nozzles για κάθε ένα από τα 8 χρώματα, δηλαδή συνολικό αριθμό ακροφυσίων 6,144. Το αποτέλεσμα είναι να μπορεί να τυπώσει σε υψηλή ανάλυση 4800 dpi (horizontal) x 2400 dpi (vertical). Το μέγεθος των σταγόνων εκτύπωσης έχει μειωθεί στο 1pl (pico liter) και η διάμετρος των ακροφυσίων στα 2μ (micron).

Με τον παραδοσιακό τρόπο κατσκευής των κεφαλών -με συγκόλληση κομματιών- δεν είναι δυνατή η κατασκευή κεφαλών με μεγάλο αριθμό ακροφυσίων και με την ακρίβεια που απαιτείται. Η Canon ανέπτυξε τεχνολογία κατασκευής κεφαλών συνδυάζοντας τις μεθόδους κατασκευής των chip.


Σκαρίφημα των ακροφυσίων εκτύπωσης
και της δομής μιας κεφαλής Canon

 

Με τη νέα μέθοδο, η κεφαλή εκτύπωσης κατασκευάζεται σε υλικό πυριτίου όπως ένα chip:

Πρώτα "τυπώνονται" στο πυρίτιο τα θερμαντικά στοιχεία και το ηλεκτρονικό κύκλωμα.
Μετά "τυπώνεται" μια ρητίνη (Α) -που σχεδιάστηκε ειδικά για την κατασκευή των ακροφυσίων- χρησιμοποιώντας τη μέθοδο εκτύπωσης/κατασκευής των chip.

Πάνω από τη ρητίνη Α, "τυπώνεται" ρητίνη Β με την ίδια μέθοδο εκτύπωσης, που σχηματίζει τη δεύτερη στρώση.
Στο επόμενο βήμα χρησιμοποιείται μια ειδική μέθοδος χαράγματος, ώστε να δημιουργηθούν οι κατάλληλες τρύπες παροχής του μελανιού.
Τέλος αφαιρείται/διαλύεται η ρητίνη Α. Στο τελικό στάδιο δημιουργούνται οι τρύπες των ακροφυσίων.
Στη διπλανή εικόνα βλέπετε το ίδιο τμήμα κεφαλής γυρισμένο "ανάποδα" ώστε να αντιστοιχεί με την πραγματική θέση όταν εκτυπώνει. Το γαλάζιο είναι το μελάνι.
Η μέθοδος δίνει τη δυνατότητα να κατασκευαστούν κεφαλές με υψηλή ακρίβεια σε μια μεγάλη επιφάνεια, χρησιμοποιώντας την ακρίβεια της τεχνολογίας κατασκευής των chip, και αποφεύγοντας την ανάκγκη συγκόλησης ανεξάρτητων κομματιών.