6.2: Inyección de tinta

La impresión por inyección de tinta es un tipo de imagen digital donde se inyectan gotas de tinta sobre el sustrato en un patrón muy preciso desde una boquilla. Esta boquilla, también llamada cabeza de impresión, se requiere que sea muy precisa y precisa, lo cual es un desafío cuando se considera que el objetivo es conseguir que muchos miles de pequeñas gotas de tinta aterricen exactamente donde sea necesario en la superficie impresa. Con el tiempo, la tecnología de inyección de tinta se ha vuelto más avanzada, lo que permite una mayor resolución, un color más preciso y, en general, una fidelidad visual más fina al original. El método más común de impresión por inyección de tinta con fines comerciales se llama drop-on-demand (DOD). Este tipo de cabezal de impresión de inyección de tinta solo dispara cada gota individual de tinta cuando es necesario (bajo demanda) y viene en dos tipos, térmicos o piezoeléctricos (ver Figura 6.1). La precisión en la impresión por inyección de tinta DOD se logra manteniendo el cabezal de impresión cerca de la superficie que se está imprimiendo (sustrato) ya que la velocidad de la tinta inyectada es baja.

Figura 6.1 Cabezal piezoeléctrico a la izquierda, térmica a la derecha

Inyección de tinta térmica

En un cabezal de impresión térmica, cada boquilla contiene un depósito especial que está delimitado por un elemento calefactor. Cuando la corriente pasa a través del elemento calefactor, hace que la tinta se expanda rápidamente, expulsándose de la boquilla para aterrizar sobre el sustrato en una posición determinada. El cabezal de impresión está compuesto por una matriz de muchas de estas cámaras, y cada cabezal de impresión está conectado a un color diferente de tinta. A medida que la tinta expulsada sale de la cámara, la tinta fresca se introduce en el depósito por la tensión superficial y el vacío creado por la gota anterior de tinta que sale.

La inyección de tinta térmica es más común en impresoras de inyección de tinta domésticas y de consumo. Un beneficio importante del uso de la tecnología de cabezal de impresión térmica es el cabezal de impresión relativamente económico. Dado que cada color impreso requiere un cabezal de impresión separado, y algunos dispositivos de impresión pueden contener ocho o más colores de tinta, la tecnología térmica mantiene el costo inicial del dispositivo bajo y reduce los costos de reemplazo cuando un cabezal de impresión falla o se daña.

Inyección de tinta piezoeléctrica

Los cabezales de impresión piezoeléctricos (piezoeléctricos) también utilizan un pequeño depósito para contener una gota de tinta. Sin embargo, a diferencia de los cabezales de impresión térmica, los cabezales piezoeléctricos contienen una pequeña membrana flexible, o diafragma, que se mueve hacia arriba y hacia abajo para arrojar la tinta fuera de la boquilla de impresión. La presión causada por la flexión del material piezoeléctrico es muy precisa, permitiendo que una caída, o múltiples caídas, golpeen el sustrato con precisión. Similar al térmico, el cabezal de impresión está formado por una matriz de varias de estas boquillas individuales. Y mediante el uso de múltiples cabezales de impresión, son posibles múltiples colores.

La piezoeléctrica es más común en aplicaciones de impresión comerciales y de gran formato, aunque hay algunas calidades de consumo de impresoras que también usan piezo. Piezo es más preciso, y debido a que la tinta en la cámara no tiene que ser vaporizada para formar las gotas de tinta, piezo puede imprimir con una variedad más amplia de tintas como acuosa, ultravioleta y látex.

Tipos de Tinta

La impresión por inyección de tinta se ha vuelto más avanzada no solo en la mecánica de cómo funcionan los cabezales de impresión, sino también en la variedad y uso de diferentes tipos de tinta. A continuación se presentan algunos tipos comunes de tinta y una breve explicación de cómo podrían usarse.

Tinta Acuosa

La tinta acuosa, como se discutió anteriormente, es una tinta a base de agua. Este tipo de tinta se utiliza en impresoras de consumo que utilizan tecnología térmica, pero también se puede utilizar en impresoras piezoeléctricas comerciales. El acuoso es muy adecuado para la tecnología térmica porque la formulación de la tinta permite que se vaporice en el cabezal de impresión para su expulsión sobre el papel. El componente de agua de la tinta, sin embargo, también contribuye a su mayor inconveniente: la susceptibilidad de la pieza impresa terminada a correr o manchar si se moja. Muchos usuarios de impresoras de escritorio en sus hogares se han sentido decepcionados cuando llevan sus páginas impresas afuera bajo la lluvia. Incluso unas gotas de agua pueden hacer que la tinta corra y sangra en el papel.

En usos comerciales, la inyección de tinta acuosa es bien conocida por su fidelidad de color y calidad, pero la pieza terminada tiene que ser protegida de la humedad. Este tipo de productos de impresión probablemente solo se usarían en interiores, montados detrás del vidrio o con una capa de plástico laminado en la parte superior. Hay recubrimientos resistentes al agua que se pueden pulverizar sobre un producto terminado, pero aún así, no querría dejarlo afuera por un período prolongado de tiempo. La tinta acuosa es una opción común para las impresiones artísticas.

Inyección Ultravioleta

La tinta ultravioleta (UV) es un tipo de tinta curada por energía que permanece húmeda hasta que es bombardeada con radiación ultravioleta. Esta radiación UV se proyecta comúnmente sobre la superficie recién impresa por medio de una bombilla especial de alta intensidad. Una vez que los rayos UV golpean la tinta, se activa un proceso molecular especial, haciendo que las cadenas de moléculas en la tinta se unan y se solidifiquen instantáneamente. La tinta UV no se seca por la exposición al aire, ni por el calor. Sin embargo, una vez que la tinta UV ha sido curada, es muy sólida y bastante duradera.

Para uso comercial, las tintas UV tienden a ser populares para usos al aire libre como pancartas y letreros. La señalización interior también se imprime comúnmente con UV debido a su durabilidad y resistencia al frotamiento. Dado que las tintas UV se secan instantáneamente, pueden retirarse de la impresora y manejarse mucho antes. Las tintas UV se asientan principalmente en la parte superior de la superficie del sustrato, y debido a su unión sólida son más propensas a agrietarse si se doblan o doblan. UV no es una buena opción de tinta donde se requiere flexibilidad del sustrato.

Inyección de Látex

La tinta de látex es una formulación más nueva que ha explotado en la escena de impresión por inyección de tinta en los últimos años. Las tintas de látex son a base de agua y se curan principalmente a través del calor, pero lo más importante, no están sujetas a daños por humedad una vez curadas Esto se debe a que el pigmento es portado por las moléculas de látex, y una vez que el látex se ha unido al sustrato, el pigmento permanece intacto. Los productos impresos en látex se secan inmediatamente y están listos para usar tan pronto como se desprenden del dispositivo de impresión.

Las tintas de látex se utilizan en muchas aplicaciones comerciales, particularmente donde se necesita durabilidad y flexibilidad al aire libre. Uno de los muchos usos comunes de la impresión de inyección de tinta de látex es en envolturas de automóviles de imágenes Una envoltura de automóvil es un material adhesivo flexible que se imprime plano, luego se estira o envuelve alrededor de los contornos de un vehículo, generalmente con fines de marketing o publicidad. La figura I.1 de la introducción de este libro de texto muestra un ejemplo de una envoltura de automóvil. Debido a esta flexibilidad, la señalización impresa en látex también se puede adherir a superficies más rugosas como la madera o el ladrillo. La popularidad del látex se puede atribuir a una formulación de inyección de tinta previamente popular que es a base de solventes.

Inyección de tinta solvente

Debido al aumento de la popularidad de la tinta látex en los últimos años, ha habido una gran disminución en el uso de tintas de inyección solventes. Anteriormente, este era el tipo de tinta necesaria para una impresión flexible y duradera. Las tintas solventes se formulan usando solvente como portador para el pigmento, y a medida que el solvente se seca, el pigmento permanece unido al sustrato. Una gran preocupación por el uso de la impresión a base de solventes es la liberación de compuestos orgánicos volátiles, o COV. Estos COV se liberan a la atmósfera durante la impresión y secado de las impresiones solventes, y tienen que ser ventilados al aire libre para no contaminar el espacio de trabajo. Incluso las tintas ecológicas más nuevas aún liberan COV, aunque a un nivel inferior. Algunas áreas tienen leyes ambientales que restringen la liberación de contaminantes al aire (Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, 2000). Los clientes a menudo se quejan del olor de las impresiones solventes, particularmente cuando se usan en interiores. Debido a esto, la inyección de tinta solvente se elige principalmente para usos al aire libre, como señalización de gran formato, pancartas y envolturas de automóviles. El solvente puede ser muy económico, y si bien la calidad no es tan aguda como la UV o la acuosa, es excelente para proyectos muy grandes que se verán incluso desde una distancia moderada. La presión en el mercado de tintas solventes viene porque la mayoría de estos usos ahora también se pueden lograr con tintas de látex, y la industria ha visto una divergencia entre las empresas que aún usan tintas solventes o eco-solventes y las que están cambiando al látex.

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