Verschil tussen inkjet- en thermische inkjetprinters

Inkjet, inkjet, thermische inkjet, continue inkjet,...?

Inkjetprinters zijn tegenwoordig onmisbaar geworden. Ze leveren snelle, kleurrijke afdrukken van documenten of foto’s in de particuliere sector en hebben zich ook gevestigd in de industriële sector, vooral voor snelle en goedkope markering van producten en verpakkingen. Veel termen worden door elkaar gebruikt als het gaat om industriële etikettering met inkt. Maar inkjet-etikettering is eigenlijk helemaal niet ingewikkeld.

Inkjetprinter

Inkjet (inkjetprinter, inkjettechnologie,...) wordt gebruikt als overkoepelende term voor technologieën die printen of etiketteren met inkt. De technologie ontwikkelde zich bijna gelijktijdig met de opkomst van personal computers. Terwijl matrixprinters in de jaren 80 de thuismarkt domineerden (werking vergelijkbaar met een klassieke typemachine), verspreidden inkjetprinters zich al snel in het commerciële segment. De doorbraak van laserprinters zorgde ook voor wijdverspreid gebruik van inkjetprinters, omdat ze de beste oplossing waren voor kleurenafdrukken als alternatief voor laserprinters, die aanvankelijk alleen monochroom waren en later zeer duur voor kleurafdrukken.

Drop-on-Demand printer

Drop-on-demand omvat de inkjettechnologieën waarbij de nozzle een inktdruppel precies uitwerpt wanneer het printbeeld dit vereist. Daarentegen zijn er continue inkjetprocessen waarbij een constante inktstraal elektrisch wordt afgebogen en op het substraat wordt geprojecteerd zoals nodig.

Continue Inkjetprinter

Continue inkjet is een inkjettechnologie waarbij – in tegenstelling tot thermische inkjet – een constante inktstraal wordt gegenereerd (meestal piezo-technologie). De individuele inktdruppels krijgen ook een elektrische lading, die wordt gebruikt om ze met behulp van afbuigplaten op het substraat te richten (vergelijkbaar met buis-tv’s). Niet-gebruikte inkt wordt teruggevoerd naar de inktvoorziening. Continue inkjet kenmerkt zich door extreem hoge verwerkingssnelheden. Nadelen van continue inkjet (CIJ) zijn hogere service- en onderhoudskosten en de noodzaak van oplosmiddelen voor snel drogende processen.

Thermische Inkjetprinter

Dus wat is thermische inkjet? In de nozzles van thermische inkjetsystemen (thermische inkjetprinters, soms ook thermal inkjet genoemd) zorgen kleine elektrisch bestuurbare verwarmings-elementen ervoor dat de inkt daarin aanzienlijk opwarmt (tot 300°C) en van fase verandert naar gasvormig. Dit leidt tot een volumetoename en bouwt druk op in de nozzle. De hoge druk aan het uiteinde van de nozzle zorgt ervoor dat inktdruppels met zeer hoge snelheid worden uitgestoten en over enkele millimeters op het substraat worden geprojecteerd. Door de temperatuur van het verwarmingselement daarna te verlagen, keert de inkt terug naar vloeibare toestand. Thermische inkjet maakt zeer hoge frequenties mogelijk (tot 1500 Hz), wat resulteert in de hoge verwerkingssnelheid van deze systemen. Vroeger werd de technologie algemeen "bubblejet" genoemd. Tegenwoordig wordt de term alleen gebruikt om de technologie te onderscheiden van bijvoorbeeld piezosystemen.

Thermische inkjetcartridges zijn gestandaardiseerd en hebben een printkop van 1/2 inch (ca. 12 mm) of 1 inch (ca. 24 mm). In de praktijk zijn TIJ-inktcartridges en printercartridges soms gecodeerd, zodat niet elke cartridge in elk apparaat werkt. Kopers moeten dit dienovereenkomstig controleren.

Voordelen van Thermische Inkjet

• Eenvoudige en robuuste mechanica en elektronica. Bijna onderhoudsvrij
• Hoogwaardige afdrukresultaten (vooral voor barcodes en QR-codes)
• Voordelige aanschaf- en operationele kosten
• Bijna elk substraat (printoppervlak) mogelijk
• Concaaf en convex oppervlak kunnen ook worden bedrukt dankzij contactloos printen
• Eenvoudige integratie in bestaande productiesystemen of processen (compact ontwerp)

Nadelen van Thermische Inkjet

Het is niet gemakkelijk de nadelen van het thermische inkjetproces uit te leggen. De technologie is eenvoudig maar ook robuust en economisch. Een mogelijk nadeel is de relatief kleine vulhoeveelheid van de TIJ-cartridges, slechts 42 ml. Bij mobiel gebruik beperkt dit natuurlijk de toepassingsduur totdat een cartridge moet worden vervangen. Dit kan echter zeer snel worden gedaan. Bij stationair gebruik kan dit "nadeel" zelfs volledig worden vermeden met behulp van bulk-inkt systemen.

(Thermische inkjet moet niet worden verward met zogenaamde thermische printers. Deze "printen" eigenlijk niet, maar gebruiken speciaal papier – thermisch papier – dat op bepaalde punten door warmte verkleurt. Deze technologie wordt vaak gebruikt in kassa’s of faxapparaten. Het grootste nadeel: thermisch papier vervaagt sterk in de loop van de tijd totdat het volledig onleesbaar wordt)

Piezo-printer

Het piezoproces werd ontwikkeld en gepatenteerd door fabrikant Epson, die het nog steeds gebruikt. Het piëzo-effect maakt gebruik van kristallen of keramiek die uitzetten of krimpen wanneer er spanning op wordt gezet. De uitzetting duwt de inkt uit de nozzle. De krimp zorgt ervoor dat nieuwe inkt kan instromen. In de praktijk kenmerkt piezo-printen zich doordat de inkten geen toevoeging van water nodig hebben, de inkt niet expliciet voor thermisch gedrag hoeft te worden ontwikkeld en het verwerken van pigmentgebaseerde inkten eenvoudiger is.

Dus, welke inkjet-etikettering is beter? Welke is beter – thermische inkjet of inkjet?

Er bestaat geen optimale printtechniek, zeker niet voor industriële toepassingen. Alle technologieën hebben hun voor- en nadelen. Thermische inkjet heeft zich in veel industriële etiketteringsgebieden bewezen omdat het uitstekende printkwaliteit biedt tegen voorspelbare kosten. De eenvoud waarmee inkten kunnen worden vervangen of de mogelijkheid van onderbrekingsvrij printen met bulk-inktsystemen was ook een doorslaggevende factor voor het succes van deze technologie.