Trends, die die Druckkopfentwicklung beeinflussen
Autor: Jason Thelander, Chief Technology Officer (CTO)
Bei der Druckkopfentwicklung dreht sich alles um Geschwindigkeit, Auflösung und Zuverlässigkeit. Diese Anforderungen erzeugen in der Entwicklung einen großen Innovationsdruck.
Wichtige Antriebsfaktoren neuer Entwicklungen im Großformat- und Industriedruck sind derzeit On-Demand-Druck, Personalisierung und wasserbasierende Druckfarben. Sie haben zwar keinen direkten Einfluss auf die Druckkopfentwicklung, wohl aber auf die Ausführung des Drucksystems. Und bei diesem ist wiederum der Druckkopf eine Hauptkomponente.
Beim On-Demand-Druck ist der Datenpfad komplexer, da er zur schnellen Anpassung an veränderliche Druckanforderungen (Überspringen von Seiten/Paketen, Nachdrucken bei Bedarf usw.) kleinste Datenpuffer benötigt. Das Erfordernis eines präzisen Timings beim On-Demand-Druck hat Konsequenzen für alle Drucksystemkomponenten, vom RIP bis hin zur digitalen Kommunikation zum Vorbereiten und Auslösen des Druckkopfs.
Wasserbasierende Pigmenttinten erfordern im Hinblick auf Druckkopfdüsenaustrocknung, thermische Leistung und Wartungsprofile ein höheres Maß an Druckzonensteuerung. All dies fließt in die Entwicklung eines Druckkopfs ein, für den außerdem auch spezifische Druckfarben formuliert werden müssen.
Zuverlässigkeit ist entscheidend
Am wichtigsten ist sicherlich die Zuverlässigkeit. In einer automatisierten, extrem schnell laufenden Verpackungs- und Drucklinie, die eine hohe Druckqualität liefern soll, ist der Druck jedes einzelnen Auftragselements entscheidend. Es darf nicht vorkommen, dass auf einer ganzen Substratrolle Auftragselemente fehlen und das erst beim nächsten Prozessschritt bemerkt wird. Die Lösung ist entweder ein kostspieliges und komplexes Überwachungssystem oder die Integration des Leistungsmerkmals Zuverlässigkeit direkt im Druckkopf.
Beim Single-Pass-Drucken ist dies noch schwieriger und die meisten derzeit erhältlichen seitenbreiten Druckköpfe bieten keine Düsenredundanz. Natürlich kann man zusätzliche Drucksysteme einsetzen um Redundanz zu erreichen, doch das ist teuer und würde die Auftragskosten in die Höhe treiben.
Memjet löst dieses Problem sehr elegant mit einer 5-fachen Düsenredundanz pro vertikaler Druckzeile. Für unsere Kunden bedeutet dies höchste Zuverlässigkeit: Selbst wenn 40 % der für jede Druckzeile verantwortlichen Düsen blockiert wären, sänken Druckqualität und optische Dichte nur minimal. Jedes Auftragselement wird zuverlässig gedruckt bis zum nächsten Wartungszyklus, bei dem alle Düsen wieder in einen funktionsfähigen Zustand versetzt werden. Dank unserer branchenführend hohen Auflösung hat das Fehlen einzelner Tröpfchen deutlich geringere Auswirkungen. Bei Systemen mit geringerer Auflösung und größeren Tröpfchen entstehen bei (in allen Systemen unvermeidlichen) Düsenausfällen größere Weißflächen.
Wichtige Herausforderungen für die Zukunft im Industriedruck
Bei unseren neuen Druckkopfkonstruktionen geht es uns vor allem um Einsatzflexibilität und Nutzbarkeit durch vielfältige Kundentypen. Die Druckköpfe müssen einfach genug sein, damit auch Hersteller anderer Maschinen als Drucker (z. B. Verpackungsmaschinenhersteller) sie nutzen können, und flexibel genug, um eine Konstruktionsdifferenzierung für die großen Druckerhersteller zu ermöglichen.
Mit Drucksystemen, die die gesamte Druckproduktion nach Bedarf bzw. so spät wie möglich in der Fertigung zulassen, haben unsere Kunden das wichtigste Mittel zu der heute normal gewordenen Personalisierung an der Hand. Eine Technologie, die Bilder in Fotoqualität mit einer branchenführenden nativen Auflösung erzeugen kann, auf den Industriedruck mit mehr als 200 m/min zu skalieren ist wahrlich kein Kinderspiel. Doch genau das ist es, was Memjet mit Erfolg bewältigt.
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