Technologie d'impression jet d'encre thermique : principes, avantages et défis
- Principe technique (Principe de fonctionnement)
Le cœur de la thermique impression jet d'encre réside dans l'éjection de bulles sous l'effet de la chaleur :
- Chauffage instantané de l'élément chauffant (résistance à couche mince)
Il existe un film électrothermique à l'intérieur de la cavité de la buse de taille micrométrique.
Chauffée par courant pulsé, la température peut atteindre 300 à 400 °C.
- La vaporisation partielle de l'encre produit des bulles.
Les températures élevées provoquent la vaporisation locale de l'encre à l'intérieur de la cavité de la buse, formant des bulles thermiques qui se dilatent rapidement.
- jet d'encre à compression de bulles
Les bulles d'air qui se dilatent propulsent l'encre hors de la buse, formant ainsi des gouttelettes d'encre.
- Refroidissement par bulles et retrait
Lorsque le chauffage s'arrête, les bulles éclatent rapidement et de l'encre neuve est introduite dans la cavité depuis la zone de stockage d'encre.
- Répéter
Chaque buse peut répéter l'action de pulvérisation des dizaines de milliers de fois par seconde.
- Avantages
① Structure simple et faible coût
Elle ne nécessite pas de composants coûteux tels que des puces piézoélectriques, et la structure de la buse ainsi que le processus de fabrication sont relativement simples.
C'est moins cher que Jet d'encre piézoélectrique (PIJ) et facilite la réalisation d'imprimantes à bas coût ou de têtes d'impression jetables à bas coût.
② Haute précision d'injection
La micro-buse a une densité élevée, permettant un dpi élevé (600–1200 dpi ou même plus).
Le volume des gouttelettes d'encre peut être réduit au niveau du picolitre (pL).
③ Vitesse rapide et réponse rapide
Dilatation thermique induite, temps de réponse de l'ordre de la nanoseconde à la microseconde.
Convient aux lignes de production à grande vitesse pour le codage, l'impression d'étiquettes, l'impression de documents de bureau, etc.
④ Entretien simple
Il est moins sujet aux problèmes de vieillissement propres aux buses piézoélectriques.
Les buses jetables permettent d'éviter les problèmes de maintenance à long terme.
⑤ Circuit de commande simple et facile à intégrer
Ce système de commande ne nécessite qu'un simple courant pulsé et ne requiert ni haute tension ni contrôle complexe de la forme d'onde.
- Défis
① Haute compatibilité avec l'encre
Le moussage thermique nécessite des encres capables de résister à un chauffage instantané à haute température et qui doivent posséder les propriétés suivantes :
- faible viscosité
- Bonne stabilité thermique
- Il n'est pas facile de former des dépôts ou de la carbonisation
Par conséquent, thermique Impression jet d'encre ne convient pas aux encres UV, aux encres à haute viscosité ni aux encres contenant des solvants particulaires.
② La durée de vie de la buse est affectée par la chaleur.
Un chauffage répété et prolongé peut entraîner la fatigue de la couche de résistance et le cokage de la cavité de la buse.
Bien qu'il soit possible de concevoir des buses jetables, la question des buses industrielles à longue durée de vie reste une limitation.
③ En raison de l'énergie limitée du jet, il est difficile de faire en sorte que le volume de la goutte d'encre soit très important.
Comparé à impression piézoélectrique, SON est mieux adaptée à l'impression de petites gouttelettes, de haute précision et rapide, plutôt qu'aux applications grand format, à volume élevé et à haute viscosité.
④ Problèmes de stabilité causés par les gradients de température
Des cycles répétés de température de la buse, passant de centaines de degrés Celsius à la température ambiante, peuvent entraîner une pulvérisation instable et un colmatage de la buse.
La température et l'humidité ambiantes ont un impact significatif sur les propriétés de l'encre.
⑤ Limitations de compatibilité des matériaux
Certaines encres industrielles chimiquement très agressives peuvent corroder la structure de la tête d'impression, limitant ainsi leur applicabilité industrielle. son.
