Jakie są typy drukarek DOD?

Spis treści

TAŚMY ŻYWICOWE. TAŚMY CSO I CSI

Rys. 4. Taśmy termotransferowe ze względu na to, która strona jest pokryta środkiem barwiącym, dzieli się na dwa typy: CSO (Coated Side Out) i CSI (Coated Side In)

Taśmy trzeciego typu są najdroższe, dlatego jeżeli nie wymaga tego specyfika zastosowania, nie opłaca się z nich korzystać. Dzięki temu, że środkiem barwiącym jest żywica, która topi się w wyższej temperaturze niż te wcześniej wymienione, rozpuszcza się ona w materiale, na który jest nanoszona.

To sprawia, że charakteryzuje je największa odporność na ścieranie, zarysowania, światło słoneczne, środki chemiczne, ekstremalne temperatury, wilgoć, nawet przy długotrwałym narażeniu na te czynniki. Zapewniają też bardzo dobrą jakość druku, zarówno na papierze, jak i na tworzywach sztucznych.

Inny sposób klasyfikacji zakłada podział ze względu na to, z której strony taśmy został naniesiony środek barwiący. Ma to wpływ na sposób nawinięcia i umieszczenia szpuli w drukarce - większość tych urządzeń jest kompatybilna tylko z konkretnym rodzajem taśmy. W tym zakresie wyróżnia się dwa typy: CSO (Coated Side Out) i CSI (Coated Side In) (rys. 4). W taśmach pierwszego rodzaju tusz pokrywa zewnętrzną stronę i rozwija się ją od dołu. W tych drugiego typu z kolei środek barwiący znajduje się na wewnętrznej stronie, zaś taśmę rozwija się od góry.

PODZIAŁ DRUKAREK TERMOTRANSFEROWYCH

Rys. 5. Wyróżnić można dwa typy głowic termicznych drukarek termotransferowych: a) płaskie i b) krawędziowe

Tytułowe urządzenia ze względu na typ głowicy termicznej można podzielić na dwie grupy. Urządzenia biurowe, drukarki termotransferowe o średniej wydajności i większość tych do zastosowań przemysłowych jest wyposażona w te typu płaskiego (flat head) (rys. 5a).

Są one ustawione względem taśmy poziomo, natomiast element grzejny znajduje się w środku głowicy. W przypadku tańszych materiałów eksploatacyjnych o słabszej jakości przy dużych prędkościach drukowania mogą występować problemy z jakością nadruków. Z drugiej strony działają niezawodnie i nie wymagają zbyt wielu zabiegów konserwacyjnych. Oprócz tego w drukarkach z głowicami płaskimi można korzystać z taśm woskowych, żywicowych, i woskowo-żywicowych.

Konstrukcję głowic drugiego typu, czyli krawędziowych (near edge head) (rys. 5b), opracowano, żeby rozwiązać problemy występujące w tych płaskich przy większych prędkościach drukowania. Poza tym automatycznie dostosowują się do grubości zadrukowywanego podłoża, z czego wynika ich druga nazwa - głowice pływające. Bez konieczności ręcznego dostrajania w przypadku zmiany materiału etykiet na grubszy lub cieńszy drukowanie przebiega sprawniej.

Są one nachylone względem płaszczyzny nadruku pod kątem 45°, zaś element grzejny znajduje się na brzegu. W rezultacie obszar styku głowicy z taśmą w miejscu tworzenia nadruku jest mniejszy niż w drukarkach z głowicami płaskimi. Dlatego w urządzeniach z głowicami krawędziowymi można używać wyłącznie taśm woskowo-żywicowych i żywicowych, z warstwą ułatwiającą uwalnianie środka barwiącego.

NA CZYM POLEGA DRUK TERMICZNY BEZPOŚREDNI?

Rys. 6. Głowica drukarek termicznych bezpośrednich styka się z materiałem etykiety

W drugiej z technik zaliczanych do kategorii metod termicznych element grzejny nagrzewa etykietę bezpośrednio w punktach, które utworzą drukowany symbol. W związku z tym, że jest wykonana ze specjalnego termoczułego papieru, pod wpływem działania wysokiej temperatury w miejscach tych ulega zaczernieniu (rys. 6).

Główne podzespoły bezpośrednich drukarek termicznych to: głowica termiczna, płyta dociskowa w postaci wałka gumowego, który podaje papier i sprężyna dociskająca głowicę termiczną do papieru. Prosta konstrukcja sprawia, że są to urządzenia niedrogie, m.in. dzięki wyeliminowaniu elementów, które rozwijają, prowadzą i równają taśmę, występujących w drukarkach termotransferowych. Mniejsza liczba części to również łatwiejsza konserwacja i obsługa. Dzięki brakowi taśmy operatorzy nie tracą czasu na jej wymienianie i regulowanie - brak spowodowanych tym przestojów zwiększa wydajność.

OGRANICZENIA DRUKU BEZPOŚREDNIEGO

Wybierając pomiędzy techniką bezpośrednią a termotransferową, należy wziąć pod uwagę to, że drukarki drugiego typu zazwyczaj mogą wykonywać nadruki obiema metodami. Jeśli jednak nie jest planowane drukowanie z wykorzystaniem taśm termotransferowych, nie warto przepłacać.

Z drugiej strony niestety jakość ani trwałość nadruków nie są mocną stroną bezpośrednich drukarek termicznych. Napisy przez nie wykonane z czasem zanikają (zwykle po pół roku), a pod wpływem ciepła i światła słonecznego etykiety drukowane tą metodą mogą stać się nieczytelne. Nie są poza tym odporne na inne uciążliwe czynniki na przykład środki chemiczne. W związku z tym metoda bezpośrednia nie sprawdza się w przypadku nadruków na etykietach narażonych na intensywne i długotrwałe użytkowanie i z informacjami o znaczeniu krytycznym.

W przypadku drukarek termicznych bezpośrednich materiał eksploatacyjny, czyli papier termoczuły, jest zarazem etykietą, inaczej niż w drukarkach termotransferowych, w których znaczący wkład w koszty druku może wnieść koszt taśmy termotransferowej. Poza tą zaletą ma to niestety poważne negatywne konsekwencje.

Drukarka przemysłowa LC-16
Drukarka atramentowa DOD. Liczba dysz: 7, 16, 32, wysokość nadruku (bez rotacji): 7 dysz - 14,4 do 21 mm, 16 dysz - 32 do 50 mm, 32 dysze - 100 mm, odległość między punktami w poziomie: 2,4 do 3,33 mm (bez rotacji), maksymalna szybkość nadruku oraz prędkość linii: do 600 punktów/s (każda dysza) lub 60 m/min, odstęp głowicy od produktu: 1 do 20 mm, dostępny atrament: na bazie wody, na bazie alkoholu, na bazie MEK.
Półprzemysłowa drukarka etykiet ZT50
Druk termotransferowy i termiczny. Rozdzielczość druku: 203 dpi, maks. prędkość druku: 356 mm/s, szerokość druku: 104 mm, maks. długość druku: 3988 mm, min. szerokość etykiet: 25 mm, szerokość etykiety: 114 mm, wysokość etykiety: 991 mm, maks. średnica zewn. rolki etykiet: 203 mm, średnica wewn. rolki z etykietami: 3", maks. długość taśmy barwiącej: 450 m, maks. szerokość taśmy barwiącej: 110 mm, średnica wewn. rolki z taśmą: 1".
Thermomark Roll
Termotransferowa drukarka firmy Phoenix Contact oznaczników na rolce. Rozdzielczość druku: 300 dpi. Akcesoria: rolka do etykietowania EML (20×8) R biała z 1000 etykiet i taśma barwiąca: 50 m. Dostępne oprogramowanie do projektowania i drukowania Clip Project advanced.
Drukarka THM MMP 2430920000
Drukarka termotransferowa firmy Weidmüller. Rozdzielczość druku: 300 dpi. Szybkość druku: 125 mm/s. Typ znacznika: MultiMark, węże termokurczliwe, rolki etykietek. Oprogramowanie: M-Print PRO.
Drukarka etykiet BBP12
Drukarka marki Brady o rozdzielczości druku: 300 dpi. Prędkość druku: 100 mm/s. Szerokość etykiet: od 10 do 112 mm. Interfejsy: szeregowy, praca w sieci (Ethernet), USB 2.0 (możliwość podłączenia klawiatury).
Drukarki atramentowe, popularne w domach i biurach, w których cenione są przede wszystkim jako urządzenia łatwe w obsłudze, dość szybkie oraz stosunkowo tanie w zakupie i eksploatacji, są także wykorzystywane w zastosowaniach specjalistycznych w przemyśle. W teorii zasada działania tego typu urządzeń jest prosta i jednakowa, bez względu na klasę drukarek, pomimo występujących pomiędzy nimi różnic w skali w zakresie rozmiarów, wydajności i szybkości drukowania.

W drukarkach atramentowych głowica wyrzuca strumień kropli barwnika, nie stykając się z zadrukowywaną powierzchnią, a te łączą się, tworząc obraz. Praktyczna realizacja tej metody niestety nie jest prosta - w celu uzyskania zakładanej rozdzielczości nadruku krople atramentu o rozmiarach rzędu mikrometrów powinny być nakierowywane na zadrukowywaną powierzchnię z bardzo dużą precyzją. Osiąga się to na kilka sposobów.

Przemysłowe drukarki atramentowe ze względu na tryb pracy dzieli się na dwie kategorie: CIJ (Continuous Ink Jet) oraz DOD (Drop On Demand). W pierwszych strumień kropli atramentu z głowicy płynie nieprzerwanie - część z nich tworzy obraz, a pozostałe są zawracane do zbiornika do powtórnego użycia. W drukarkach DOD natomiast głowica wyrzuca krople tylko w momencie wystąpienia zapotrzebowania na nie.

NA CZYM POLEGA DRUK CIJ?

W drukarkach typu CIJ strumień kropli atramentu jest wyrzucany z jednej albo z kilku dysz z dużą częstością. Następnie przechodzą one przez zestaw elektrod, które naładowują je elektrostatycznie. Dzięki temu kolejny element wyposażenia drukarek CIJ - płytka odchylająca, która wytwarza pole elektryczne, może przekierować część kropli na zadrukowywaną powierzchnię w taki sposób, żeby uformowały się na niej w zadany wzór. Niewykorzystany atrament zostaje z powrotem zassany do zasobnika. Technika ciągła, chociaż ma wiele zalet, nie jest niestety pozbawiona wad.

Drukarki typu CIJ sprawdzają się w znakowaniu powierzchni z różnych materiałów i o rozmaitych kształtach, w tym zakrzywionych, o różnych teksturach oraz wymiarach. Duża częstość wyrzucania kropel atramentu z dyszy głowicy zapewnia dużą szybkość drukowania.

Dzięki temu korzysta się z nich na liniach produkcyjnych, na których wymagana jest duża wydajność znakowania, na przykład w nadrukowywaniu oznaczeń na opakowania. Oprócz tego duża prędkość uzyskiwana przez krople atramentu przy wylocie z dyszy, sięgająca nawet kilkudziesięciu m/s, pozwala na zachowanie stosunkowo dużej odległości pomiędzy głowicą drukarki a zadrukowywaną powierzchnią.

Z drugiej strony, by zapewnić wymagane właściwości tuszu (przede wszystkim szybkie wysychanie i przyczepność do różnych podłoży), należy stosować specjalne lotne rozpuszczalniki. Te z czasem odparowują, co z kolei przekłada się na większe koszty eksploatacji drukarek CIJ. Z ich powodu technika ta bywa również postrzegana jako nieprzyjazna środowisku.

Inne jej ograniczenia to: stosunkowo niska rozdzielczość nadruku i duże wymagania w zakresie konserwacji. Oprócz tego drukarki CIJ najlepiej sprawdzają się w nadrukowywaniu wzorów o niedużych rozmiarach, gdyż im większe znaki, tym drukowanie jest wolniejsze. Dodatkowo wymóg, aby tusz był ładowany elektrycznie, ogranicza stosowalność tej techniki.

JAKIE SĄ TYPY DRUKAREK DOD?

Jak pisaliśmy wcześniej, w drukarkach DOD, inaczej niż w tych typu CJI, głowica wyrzuca krople tylko w razie wystąpienia takiej potrzeby. Ze względu na sposób wyzwalania ich wylotu w ramach tej kategorii urządzeń wprowadza się dalszą klasyfikację na dwie grupy, z głowicą termiczną albo piezoelektryczną.

Pierwsze z nich, typu TIJ (Thermal Ink Jet), to głównie drukarki do zastosowań domowych oraz biurowych, choć coraz częściej korzysta się z nich także w przemyśle. Ich częścią jest pojemnik z atramentem zbudowany z wielu komór, z których każda wyposażona jest w grzałkę. Ogrzewa ona tusz, co powoduje powstanie pary. Pod wpływem jej ciśnienia z dyszy drukarki wypychana jest kropla. By było to możliwe, używa się atramentów z lotnym składnikiem. Miejsce wypchniętej kropli wypełnia tusz, z którego zostanie uformowana kolejna.

Wśród zalet tej konstrukcji wymieniane są możliwości: wytworzenia kropli o bardzo małym rozmiarze i gęstego rozmieszczenia dysz. To z kolei wpływa na niższy koszt głowicy drukującej, pozwala uzyskać większą rozdzielczość druku oraz zapewnia większą kompaktowość urządzenia.

Spis treści