3. Technologie drukowania natryskowego

Wyróżnia się dwie podstawowe technologie druku natryskowego: technologię ciągłego strumienia/druku atramentowego z ang. continuous flow lub continuous ink jet (w skrócie CIJ) i technologię kropli na żądanie, z ang. zwanej drop on demand (w skrócie DOD).

Rys. 1 Podział technologii drukowania natryskowego. Źródło: [Khadzhynova Svitlana, Jakucewicz Stefan, Piłczyńska Katarzyna. Drukowanie natryskowe (ink-jet). Monografia. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 2017.]

W technologii ciągłego strumienia tworzy się ciągły strumienia kropel atramentu dzięki wytwarzaniu impulsów o wysokiej częstotliwości w głowicy drukującej. Jest kilka metod selekcji kropel na te, które docierają do podłoża, a te wychwytywane z obiegu. Jedna z metod polega na ładowaniu części kropel i odchyleniu ich trajektorii w polu elektrycznym. Są również inne metody sposobu generowania i selekcji kropel. Technologia ta umożliwia bardzo wysokie prędkości druku. Na przykład, Kodak Prosper 7000 Turbo Press, najszybsza drukarka atramentowa na rynku, osiąga maksymalną prędkość druku 410 m/min. Głowice atramentowe CIJ cieszą się opinią najtrwalszych i najdroższych [Khadzhynova Svitlana, Jakucewicz Stefan. Sposoby drukowania cyfrowego. Monografia. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 2016. , Khadzhynova Svitlana, Jakucewicz Stefan, Piłczyńska Katarzyna. Drukowanie natryskowe (ink-jet). Monografia. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 2017., Brian Derby. Inkjet Printing of Functional and Structural Materials: Fluid Property Requirements, Feature Stability, and Resolution. Annual Review of Materials Research. June 2010, 40(1) p. 395-414. DOI: 10.1146/annurev-matsci-070909-104502. https://www.researchgate.net/publication/229439905_Inkjet_Printing_of_Functional_and_Structural_Materials_Fluid_Property_Requirements_Feature_Stability_and_Resolution]. 

Rys. 2. Metoda z ciągłego strumienia kropel Źródło: [6]

Rys. 3. Głowica drukująca: 
a – termiczna; 
b – piezoelektryczna. Źródło: [Brian Derby. Inkjet Printing of Functional and Structural Materials: Fluid Property Requirements, Feature Stability, and Resolution. Annual Review of Materials Research. June 2010, 40(1) p. 395-414. DOI: 10.1146/annurev-matsci-070909-104502. https://www.researchgate.net/publication/229439905_Inkjet_Printing_of_Functional_and_Structural_Materials_Fluid_Property_Requirements_Feature_Stability_and_Resolution]

W technologii kropli na żądanie kropla atramentu wyrzuca się z dyszy tylko w momencie, gdy sygnał/impuls elektryczny podawany jest do aktywatora. Takie głowice są zazwyczaj w stanie formować krople o różnych rozmiarach – tzw. multidrop. Stosowane są dwa rodzaje aktywatorów: płytka grzejna (metoda termiczna, ang. Termal Ink-jet) i element piezoceramiczny (metoda piezoelektryczna, ang. Piezo Ink-jet), które umieszcza się w kanale łączącym dyszę z komorą zawierającą atramentem. W technologii termicznej element grzejny podgrzewa atrament do temperatury wrzenia, w trakcie wrzenia wytwarza się pęcherzyk pary, który wyrzuca kroplę (rys. 3a). W metodzie piezoelektrycznej wyrzucenie kropli atramentu następuje na skutek deformacji elementu piezoceramicznego (kryształu piezoelektrycznego). Odkształcenie to wytwarza impuls ciśnienia w komorze z atramentem, co powoduje wyrzut kropli (rys. 3b). Istnieje wiele odmian głowic zależnych od konstrukcji kryształu piezoelektrycznego i typu jego deformacji [Khadzhynova Svitlana, Jakucewicz Stefan. Sposoby drukowania cyfrowego. Monografia. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 2016. , Khadzhynova Svitlana, Jakucewicz Stefan, Piłczyńska Katarzyna. Drukowanie natryskowe (ink-jet). Monografia. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź, 2017., Brian Derby. Inkjet Printing of Functional and Structural Materials: Fluid Property Requirements, Feature Stability, and Resolution. Annual Review of Materials Research. June 2010, 40(1) p. 395-414. DOI: 10.1146/annurev-matsci-070909-104502. https://www.researchgate.net/publication/229439905_Inkjet_Printing_of_Functional_and_Structural_Materials_Fluid_Property_Requirements_Feature_Stability_and_Resolution].