sistemas de alimentación de tinta · con cabezal epson dx4) y algunos équipos chinos con cabezal...
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Sistemas de Alimentación de Tinta
- Introducción
- Tipos de Cabezales
- Bombas de Tinta
- Tipos de Alimentación de Entrega de Tinta
By
Paul Geldenhuys
Es de critica importancia el entender los sistemas de entrega de tinta en maquinas de
impresión digital, esto le asegurara estar correctamente equipado para interpretar
correctamente cualquier comportamiento relacionado a la tinta y a su desempeño, son
varios los elementos que conforman este sistema, cada empresa tiene su propio
método de lograr el mismo resultado, aquí intentaremos llevarlos a través de los
sistemas mas comúnmente usados en la industria para tanques principales/cartuchos,
bombas de tinta, filtros, diseño de sub tanques, cabezales, sistemas de mantenimiento
y de pausa.
Introducción
Cartuchos•Bulk
•Bulk con Flotador
•Estandar
•Bulk de Tinta en Bolsas
Dampers• Damper normal
• Válvula
Cabezales• Goteo Bajo Demanda ( Drop on Demand ) Principios de Operación – Bomba de Tinta
•Thermal Ink Jet
•Sistema Continuo de tinta ink jet
• Tinta Piezo
•Selección Inicial de Cabezales :
•XAAR
•128/200, 360, Plus
•Spectra (aka. Fujifilm Dimatix)
•Nova 256, Sx128, Polaris
•Konica
•KM512(14/42pl), 1024
•Epson
•DX4/5/6
•Seiko
•SPT510(15/35pl)
Sumario
Cabezales…•Ricoh
•Gen 3 E1, Gen 4 E1
•Kyocera
•Panasonic
•Brother
•Trident
•Bombas de tinta•Diaphragm
•Gear
•Peristaltic
Sistemas de entrega de tinta:•Type 1: Damper Normal
•Type 2: Damper de Valvula
•Type 3: Sub Tanque Colgante
•Type 4: Sistema de Vacio
Sumario…
•Sistems de chip:•Mimaki/Roland
•Mutoh
•Seiko Color Painter/Oce 6060/HP 9000
•Oce Arizona GT/Vutek UV
Sumario…
La siguiente acción abarca información importante para las siguientes
maquinas: Mimaki, Mutoh y Roland.
BulkEs el método usado principalmente por distribuidores para meter sus tintas en las
maquinas. Consiste en un recipiente que guarde la tinta, con un agujero en la parte de
arriba en el cual se puede rellenar usando un embudo. Cabe en la misma ranura del
recipiente original de 440ml y puede tener un chip hackeado que permita el rellenado del
cartucho.
Cartuchos
Bulk con FlotadorEste es otro método popular usado por distribuidores alternativos de tinta para usar su
propia tinta en mas talleres de impresión digital. consiste en un recipiente para la tinta con
una válvula de flotador que controla el flujo de la tinta al cartucho. Cabe en la ranura
original de cartucho de 440 ml, y puede tener un chip hackeado que permita el rellenado.
Este sistema tiene 2 ventajas por encima del que se vio:
1.El nivel de tinta se mantiene constante.
2.Puedes meterle al sistema hasta un litro de tinta de una sola carga
Cartuchos…
Ink level remains
constant
Cartucho Desechable (220/440ml)Este es el sistema utilizado por los distribuidores de maquinas Mutoh/Mimaki/Roland.
Consiste en una caja de cartuchos que contienen una bolsa de tinta metalizada. También
cuenta con un detector de vacio que indicara cuando no haya tinta.
Las ventajas de este sistema son las siguientes:
1.En el proceso de llenado de fabrica la tinta es manejada de una manera especial la cual
asegura menor aire. La bolsa metalizada garantiza siempre la frescura de la tinta.
2.Con el tiempo el bulk deja sedimento inevitablemente, no importa que sistema se utilice.
con los cartuchos se remplazan cada 440 ml de tinta disminuyendo el sedimento.
Cartuchos…
End level marker
Bulk en Bolsaeste sistema ofrece un bulk de entre uno a dos litros, lo que generalmente es
mas efectivo que los 440 ml hablando de costos y ofrece casi la misma
integridad y desempeño en comparación a otros. Consiste de una bolsa de
tinta desechable y un sub tanque con marcador de llenado compatible con la
maquina para el aviso de baja tinta como los cartuchos originales. Para
algunos sistemas en le mercado esta es la única manera confiable de
asegurar un optimo desempeño. Este sistema no requiere válvulas de
dámper
Estas son las ventajas que este sistema tiene:
1.En el proceso de llenado de fabrica la tinta es manejada de una manera
especial la cual asegura menor aire. La bolsa metalizada garantiza siempre la
frescura de la tinta.
2.Garantía de fabricante.
3.Previene contaminación a diferencia de los sistemas de bulk
Cartuchos…
2
Ink in
Air out
Disposable
pouch
Permanent
cartridge
Damper Normal ( utilizado en Mimaki JV3, Roland y equipos Mutoh
con cabezal Epson DX4) y algunos équipos Chinos con cabezal DX5
Dampers
Filter
Ink out
Ink in
Air space
Damper de válvula usado mayormente en equipos Epson DX5 como
la series Roland VS , Mimaki JV33/4, JV5, CJV-30 y Mutoh Valuejet.
Dampers…
Alimentación Bajo Demanda ( Drop on Demand ) principios
operacionales:El cabezal de una impresora digital es solamente una bomba de tinta muy sofisticada. Un extremo jala
tinta y el otro extremo la arroja. Estos son los principios para una operación confiable:
1.Se requiere que la presión negativa sea mantenida correctamente, – esto para asegurar la integridad
de los meniscos.
2.La cantidad de tinta que debe llegar al cabezal debe superar a la cantidad de tinta que es inyectada
ejemplo.:
Ink IN > Ink OUT
Cabezales:
Meniscus
Nozzle Plate
Nozzle
Ink IN
Ink OUT
Principios de Operación de “Drop on Demand”…:Usaremos el ejemplo de una jeringa para demostrar el concepto. Drop-on-Demand
significa que se pueden hacer disparos o goteos a voluntad. Esto convierte al cabezal en
una herramienta muy útil al tener el control de disparar el goteo sobre un sustrato o media
para crear una imagen.
Cabezales…
0
+V
0
+V
0
+V
0
+V
0
+V
Principio de Operación de Goteo “ On Demand ”…:El transductor es el elemento clave en esta tecnología. Tiene la habilidad de transformar
energía eléctrica a energía mecánica.
en caso de el CIJ(Jet continuo de tinta), depende de la carga eléctrica del goteo usando
placas cargadas para causar el disparo
En el caso de el TIJ(jet de tinta en temperatura), depende del rápido calentamiento de una
de las líneas , causando que la tinta en la cavidad hierva y por lo tanto se expanda
rápidamente haciendo el disparo.
El PIJ(Piezo Ink Jet) es nuestro punto de interés, depende del principio de que corriente
eléctrica genera vibraciones o pequeños cambios en un cristal de cuarzo, PZT(Lead
Zirconate Titanate) .
En la fabricación de los cristales PZT, los cristales son expuestos a campos magnéticos.
Este campo magnético ordena las moléculas de los cristales para que todas estén
orientadas hacia el mismo lugar. Esto convierte el cristal en un transductor que transforma
energía eléctrica en mecánica.
Existen dos métodos, linear y compartido. En el modo linear, el cristal crece o se encoje
de acuerdo a cargas eléctricas aplicadas. El modo compartido resulta en deformación de
el cristal. Esta tecnología es explotada para hacer diferentes tipos de sensores
Cabezales…
Clasificación de Cabezales:
Cabezales…
Cabezales…PIJ PIJ
LINEAR compartido
CIJ TIJ
Jet Continuo de Tinta Utiliza una combinación entre piezos electricidad estática y flujo de
tinta. La tinta es continuamente bombeada del cabezal al sub tanque. En el cabezal la oscilación del
piezo pone la tinta en movimiento hasta el punto que se separa en un goteo saliendo del cabezal,. El
goteo esta eléctricamente cargado , para ser dirigido hacia el sustrato o a el tanque de recolección.
Cabezales …
Jet de Tinta con TemperaturaUtiliza el principio de el punto de ebullición de un liquido o un fluido. Cuando un liquido cambia a
estado gaseoso hay un gran incremento en el volumen el cual dispara la tinta del noczile. La hp látex
trabaja de esta manera
Cabezales…
0
+V
0
+V
0
+V
GAS
0
+V
0
+V
0
+V
GAS
0
+V
Piezo Ink JetEste cabezal utiliza un tipo especial de cristal con la habilidad de convertir carga eléctricas en
movimientos mecánicos , cuando el cristal es disparado con impulsos eléctricos este movimiento
dispara la tinta a través del nozle , ese es el principio de funcionamiento de muchos cabezales de la
industria.
Cabezales…
0
+V
0
+V
0
+V
0
+V
0
+V
0
+V
0
+V
Goteo “ On Demand”…:Son los métodos usados para convertir impulsos eléctricos en movimientos mecánicos
para realizar el disparo de tinta atravez de los nozles.
Cabezales…
PIJ
LINEAR
FRONT SIDE
SHOOTER SHOOTER
PIJ
SHEAR
XAAR:Probablemente uno de los fabricantes mas importantes de el mercado, y asociado en otros
mercados con: Brother, Konica, Sharp and Toshiba Tec. Estas compañias producen sus
cabezales basados en “XAAR technology”.
Cabezales…
XAAR128/360XAAR128/200
XAAR500
XAAR1001
XAAR128/15 -
ELECTRON
XAAR126/35
SPECTRA (aka. FUJIFILM DIMATIX):Uno de los fabricantes mas importantes del mundo, igualmente vende y promociona sus
propios productos, también cuenta con acuerdos con: Brother, Konica, Sharp and Toshiba
Tec. Estas compañías producen sus cabezales basados en “XAAR technology”.
Cabezales…
NOVA/GALAXY
256/80 SKYWALKER Sx128/30-50-80
POLARIS 15/35
KONICA:Aun es una de las lideres de ala resolución y en la industria de UV igualmente que con el
solvente.. el KM1024/12pl es usado por Seiko en Japan, y numerosos clientes de korea y
china.
Cabezales…
KONICA 1024
EPSON:Es el cabezal líder mas usado en Japón, Mimaki, Mutoh y Roland. Recientemente Epson a entrado al
mercado del solvente usando esta tecnología.
Cabezales…
DX5
DX4
DX6DX6
SEIKO:Utilizado solo por la compañía japonesa, Roland on the AJ-740/1000. es un cabezal popular
utilizado en maquinas chinas.
Cabezales …
SPT510/35 SPT255/35
SPT1020/35
RICOH:Uno de los primeros fabricantes en incursionar en el mercado del solvente en las Vutek
UltraVu 3300 y Scitex Novo(Idanit)/Pressjet. Esta compañía se quedo atrás por un tiempo
y recientemente lanzo su cabezal Gen 4-E1 muy popular en las nuevas maquinas chinas y
de Turquía
Cabezales …
GEN3/E1 GEN4/E1
Cabezales…
KYOCERA:Lleva mucho tiempo en el mercado, pero no esta en el mercado digital
Cabezales …
KJ4A-GD06AHG-STDC/N KJ4B-HD06MHG-STDV
PANASONIC:No hay mucha informacion acerca de este cabezal.
Cabezales …
BROTHER:Este cabezal puede imprimir(108 mm) con un sola cabeza y permite imprimir a velocidades súper rápidas de 800mm por sec a
resolución de 600dpi*4x600dpi. Usando la tecnología unimorph5 hace de este un cabezal muy compacto y con requerimientos bajos de
energía para el piezo en el mercado.
Cabezales …
Main specifications
Print method Drop-on-demand piezo method
Size (width x depth x height) 152 x 22 x 1 mm
Number of nozzles 2656 nozzles per head
Print width 4.25 inch (108 mm)
Resolution 600 dpi (in print width direction)
Drive frequency 20 kHz
Number of droplet sizes 4 sizes
Drive voltage Standard: 17 V (maximum: 24 V)
Power requirements Approximately 2.5 mW / nozzle*
Print speed 847 mm/second (at 600 dpi resolution in paper feed direction)
Reliability 10 billion dots / nozzle or more (testing)
*(During continuous use at standard voltage and maximum drive frequency)
TRIDENT:Esta tecnología de patente es un cabezal que puede ser desmantelado y re armado
después de el limpiado o para remplazarle partes.
Utiliza un cristal cargado eléctricamente que cambia de forma cuando se le es aplicado
otro campo magnético esta tecnología utiliza el piezo como pistón opuesto al orificio por
donde se dispara la tinta. Cada gota toma 0.0001 segundos. A través de frecuencias y
velocidades altas de disparo se regula la distancia entre el cabezal y el sustrato
Cabezales …
768Jet
Bomba de DiafragmaTrabaja sobre el principio de un diafragma que mete y saca la tinta de una cavidad. Este
movimiento empuja la tinta a través de la válvula (NRV) llenando el sub tanque. Este
método es muy común en el mercado.
Bombas de Tinta
Bomba peristálticaUtiliza un pequeño tubo muy similar a como funciona una garganta, jalando el liquido de
un lado del tubo hacia el otro a través de rodillos sobre la superficie del tubo. Es usado
generalmente en: DGI amchines, and Mutoh, Mimaki, Roland and Seiko machines.
Bombas de Tinta
…
Bomba de EngraneDos engranes sincronizados en un cigüeñal, rotan en direcciones opuestas en un deposito
de tinta. moviendo la tinta de un lado hacia el otro. Usado en: NUR Fresco machine, y
usadas en la primera Xljet machines (circa. 2001-2002).
Bombas de Tinta…
Tipo 1: Dámper NormalEste sistema usa una válvula de dámper descrita anteriormente. Por esta razón la
alimentación puede hacerse desde arriba de el cabezal. De otra forma el flujo se puede ver
afectado. Los dámper funcionan como depositos de tinta para el cabezal. será usada mas
tinta si se imprimen imágenes de alta densidad. Un cabezal se queda sin tinta debido a que
las líneas son largas y delgadas y a veces no llega la tinta. Sin esta válvula se puede
presentar este problema llamado mala alimentación de el nozle, resultando en nozles
perdidos en la impresión de la imagen.
El dámper previene delas siguientes maneras:
•El dámper tiene una pared flexible. Al consumirse la tinta a un radio alto la pared del
dámper colapsa si no llega suficiente tinta.
•El deposito que forma el dámper asegura suficiente tinta para la pasada.
•Al terminar la pasada el carrito del cabezal toma una pequeña pausa en donde no es
requerida tinta. Aquí es cuando el sistema actualiza las líneas y rellena los dámper
alistándolos para la próxima pasada a velocidades altas.
•Se pueden perder nozles por blockeos en los filtros de los dámper.
Tipos de Sistemas de Entrega de Tinta
Type 1: Damper Normal
Tipos de Sistemas de Entrega de Tinta
Tipo 2: Dámper de VálvulaEste sistema usa un dámper normal como se describe anteriormente. Por esta razón la
alimentación debe ser desde abajo de el cabezal. Y en este caso la tinta no se saldrá de el
cabezal. Tiene una función dual.
1.Y como el dámper normal su función también es guardar un poco de tinta cerca de el
cabezal.
2.También sirve como sistema de vacio para el flujo de el cabezal y nozles. Esto es ogrado
por la válvula dentro del dámper. Solo abrir el flujo cuando el cabezal jale la tinta de el
dámper. Resultando en tinta fluyendo atreves de el dámper hacia el cabezal, si se usa un
dámper normal puede presentar el problema de que no se alimente adecuadamente el
cabezal y pierda nozles. Como consecuencia de el uso de sistemas de bulk se acumula
aire en las lineas provocando perder un banco completo de nozles al llegar al cabezal.
Este comportamiento puede ir de línea en línea.
Para evitar este problema se sugiere el uso de nuestro sistema de bulk nutec de 440ml.
Tipos de Sistemas de Entrega de Tinta
Type 2: Damper de Válvula
Tipos de Sistemas de Entrega de Tinta
Tipo 3: Sub Tanque ColganteEstos sistemas en usados en maquinas SWF/WF como la serie DGI VT/XP , Scitex XLjets, y
un buen numero de maquinas chinas. Como los sistemas de tipo uno, la tinta del sub
taque esta por abajo del cabezal para asegurar presión negativa.
El nivel es controlado por un sensor normalmente activando una bomba cuando el nivel
baja. Controlado en un rango de 10mm mas o menos.
Lo mejor de estos sistemas es que son muy confiables.
Tipos de Sistemas de Entrega de Tinta
Tipo 4: Sistema de VácioSon usados en maquinas SWF/WF como la VUTEk UltraVu X360, Mutoh Toucan/Osprey,
Ghandi Jeti y DGI Polajet y algunas maquinas chinas especializadas.
Como con los del tipo 2 la alimentación esta encima de el cabezal presión negativa es
controlada por una bomba de presión negativa éstos sistemas son muy estos asegurando
presión en los nozles.
existe un riesgo muy algo en estos sistemas si se presenta algún tipo de contaminación
del sistema de aire con tinta si hay tinta en las lineas de aire como el ejemplo.
Tipos de Sistemas de Entrega de Tinta
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