Nowa głowica atramentowa Epsona
Firma Seiko Epson Corporation („Epson”) zakończyła pomyślnie prace nad stworzeniem cienkowarstwowego elementu piezo, który może pochwalić się najwyższym* na świecie współczynnikiem odkształcania. Masowa produkcja nowej generacji głowic drukujących Micro Piezo, w których elementy te zostaną wykorzystane jako siłowniki, rozpocznie się w kwietniu 2007 roku. Głowica drukująca Micro Piezo to głowica atramentowa, w której zastosowano oryginalną technologię Micro Piezo, stworzoną przez firmę Epson. Jej działalnie polega na tym, że sygnały elektryczne zmieniają kształt elementów piezo, a następnie powodują wystrzelenie kropel atramentu zgodnie z siłą wytworzoną przez te odkształcenia. (Dalej) ...
Prace rozwojowe Epsona koncentrują się obecnie na stworzeniu nowej generacji głowic drukujących Micro Piezo, dzięki którym rozwiązania atramentowe będą mogły wyjść poza drukarki konsumenckie i staną się jeszcze bardziej przydatne w biznesie i przemyśle. Efektem tych wysiłków są następujące osiągnięcia:
1. Stworzenie elementu piezo, który charakteryzuje się najwyższym na świecie stopniem odkształcalności – możliwe dzięki zmniejszeniu grubości folii
i udoskonaleniu materiałów.
2. Zwiększenie poziomu gęstości dzięki opracowaniu i wykorzystaniu nowatorskich technik obróbki cienkiej folii.
3. Zaprojektowanie zbiornika na atrament o wysokiej gęstości w ramach niezależnych prac nad technologią MEMS.
Dzięki temu Epson zdołał stworzyć dyszę o gęstości 360 dpi – najwyższej* spośród wszystkich atramentowych głowic drukujących, używających technologii piezoelektrycznej – zachowując jednocześnie wszystkie zalety tradycyjnych głowic Micro Piezo. Epson opracował również całkowicie niezależny proces produkcyjny, samodzielnie wytwarzając materiały piezoelektryczne. Zainstalowanie głowic drukujących Micro Piezo nowej generacji w drukarkach i innych urządzeniach pozwoli zaprojektować szybsze i mniejsze modele atramentowe niż kiedykolwiek wcześniej.
W przyszłości Epson zamierza skoncentrować się na technologii Micro Piezo jako jednym z podstawowych obszarów swojej działalności. Dzięki ciągłemu udoskonalaniu tego rozwiązania, Epson będzie mógł rozszerzyć skalę potencjalnych zastosowań poza rynki konsumenckie, obejmując również obszary biznesowe lub przemysłowe.
* Zgodnie z badaniami Epson
Specjalne właściwości oryginalnej głowicy drukującej Micro Piezo firmy Epson
Głowica ta spełnia wszystkie wymogi stawiane głowicom atramentowym do drukarek – znakomita wydajność wystrzeliwania atramentu, współpraca z wieloma rodzajami tuszu a także trwałość. Głowica drukująca potrafi sterować nie tylko wodnym atramentem pigmentowym, który cechuje się znakomitą odpornością na wodę i światło, ale także szeregiem innych atramentów w minimalnych ilościach. Każdy z tych atramentów jest wystrzeliwany z dużą precyzją.
1. Wydajność wystrzeliwania atramentu
· Kontrola menisku, ograniczająca wibracje na powierzchni cieczy w dyszy, pozwala uzyskać lepsze przejścia tonalne i szybszy druk, a ponadto daje następujące zalety:
1. Idealnie okrągłe kropki
2. Precyzyjne sterowanie punktem uderzenia
3. Wyższe częstotliwości napędu
4. Krople atramentu o zmiennej wielkości (technologia MSDT: multi-sized dot technology)
2. Kompatybilność z tuszami
· Oryginalny atrament pigmentowy firmy Epson zapewnia bardzo dobrą reprodukcję kolorów i trwałość.
· Trwają obecnie prace nad rozwiązaniami przemysłowymi, takimi jak tusz rozpuszczalnikowy, filtry barwne i tusze UV.
3. Trwałość
· Ponieważ w tej technologii stosuje się stałą głowicę drukującą, nadaje się ona do wielu różnych zastosowań, poczynając od drukarek konsumenckich, a kończąc na przemysłowym sprzęcie produkcyjnym.
Właściwości głowicy drukującej Micro Piezo nowej generacji
Dzięki niezależnemu opracowaniu cienkowarstwowego elementu piezo, który cechuje się najwyższym na świecie współczynnikiem odkształcania, a następnie wykorzystaniu go w roli siłownika, Epson zdołał zachować wszystkie zalety tradycyjnych głowic drukujących Micro Piezo, a jednocześnie podwoić gęstość dysz. Maksymalnie w tradycyjnych głowicach Micro Piezo wynosi ona 180 dpi, podczas gdy w głowicach nowej generacji jest to 360 dpi.
Schemat głowicy drukującej Micro Piezo nowej generacji
1. Przekrój głowicy drukującej Micro Piezo nowej generacji
Upper electrode – górna elektroda
Piezo element - element piezo (grubość folii około 1 µm)
Lower electrode - dolna elektroda
Oscillating plate – płytka oscylująca (grubość folii około 1 µm)
Ink reservoir - zbiornik atramentu (wgłębienie)
Nozzle - dysza
3. Odkształcanie cienkowarstwowego elementu Piezo
Current Micro Piezo Head – obecna głowica Micro Piezo
Next-Generation Micro Piezo Head – głowica Micro Piezo nowej generacji
PZT film thickness 25 µm, 16 warstw – grubość folii PZT 25 µm, 16 warstw
PZT film thickness 1 µm - grubość folii PZT 1 µm
Displacement of 260 nm per 108 µm CAV width – przesunięcie o 260 nm na 108 µm szerokości wgłębienia
Displacement of 400 nm per 55 µm CAV width – przesunięcie o 400 nm na 55 µm szerokości wgłębienia
Słowniczek
Siłownik - Komponent, który zamienia energię na siłę fizyczną.
Element piezo/materiał piezoelektryczny - Element, który zwiększa się lub kurczy mikroskopowo pod wpływem przyłożonego napięcia. Ze względu na swoją unikalną charakterystykę, elementy takie są często stosowane jako siłowniki lub czujniki.
MEMS (Micro Electro Mechanical Systems – mikroelektryczne systemy mechaniczne) - Urządzenia, w których stosuje się procesy półprzewodnikowe do integracji elementów mechanicznych, siłowników, podzespołów elektronicznych i innych funkcji w ramach jednego układu.
Atrament rozpuszczalnikowy - Typ atramentu cechujący się wysoką odpornością na warunki atmosferyczne, często wykorzystywany do druku np. znaków używanych na zewnątrz.
Atrament UV - Typ atramentu twardniejący pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. Cechuje się wysoką odpornością na warunki atmosferyczne i jest często wykorzystywany do druku np. znaków używanych na zewnątrz.
