Piezo-Methode

Die Piezo-Methode war die zuerst entwickelte Impuls-Jet-Drucktechnik.

Tinte wird mit so geringem Druck oder Unterdruck in die Düse geführt, dass diese nur durch Kräfte der Oberflächenspannung in der Düse zurückgehalten wird.

Wird ein Tropfen benötigt, wird Spannung an das Piezo-Kristall gelegt. Dadurch biegt sich das Kristall, reduziert das Volumen des Hohlraums und ein Tropfen wird aus der Düse geschleudert.

Das Piezo-Kristall nimmt dann wieder seine ursprüngliche Form an. Die Kräfte der Oberflächenspannung ziehen mehr Tinte aus der Tintenver­sorgung, um die Düse wieder aufzufüllen.

Durch Anordnung einer großen Anzahl von Düsen aneinander, können die gewünschte Druckbreite und Auflösung erreicht werden (üblicherweise 8 bzw. 16 Punkte pro mm).

Der Abstand zwischen den Düsen bestimmt die Druck-Auflösung.

Diese kann durch Drehung des Druckkopfes erhöht werden, allerdings auf Kosten der Druckhöhe.

Eine weitere Verfeinerung des Druckbildes ist erreichbar, indem man jedem Piezo-Kristall eine ganze Reihe von Düsen zuordnet, sodass beispielsweise ein Piezo-Element gleichzeitig 8 Tropfen mit 8 Düsen erzeugt.

32 Piezo-Elemente erzeugen so 256 Tropfen, mit denen eine größere Schrifthöhe erreichbar ist. Allerdings bleibt es auch dann bei nur 32 adressierbaren Tropfen-Positionen.

Da in dem System die Tinte nicht kontinuierlich bewegt wird, muss sie in der Düse flüssig bleiben, soll jedoch auf der Oberfläche des Druckguts trocknen.

Das wird in der Regel mit Tinten auf Basis von Öl oder Wachs erreicht, die nicht trocknen, sondern von der zu bedruckenden Oberfläche aufgesaugt werden.

Es existieren einige schneller trocknende Tinten, aber auch diese benötigen deutlich längere Trocknungszeiten (mehr als 10 Sekunden).

Bei Produkten, die kurz nach der Bedruckung im Produktionsprozess bereits geführt werden müssen, kann dies problematisch sein, da die Bedruckung möglicherweise verschmiert.

Hilfsweise kann eine geringe Spannung am Piezo anliegen. Die daraus entstehenden kleinen Bewegungen verhindern das Trocknen der Tinte.

Auch Anpassungen der Tinten oder kleinere mechanische Änderungen helfen bei der Lösung dieses Problems.

Eine weitere Anwendung dieser Technik ist es, den Druckkopf aufzuheizen und eine Tinte zu verwenden, die bei Erhitzung schmilzt.

So bleibt die Tinte in der Düse flüssig, während sie sich nach dem Auftreffen auf die kühle Oberfläche des Produkts verfestigt. Dieses Verfahren erzeugt gute Resultate auf einer ganzen Reihe von Materialien.

Neben dem Problem der Trocknung von Tinte in der Düse, ist noch ein weiterer Problembereich zu beachten: Die Druckköpfe können empfindlich auf Vibrationen reagieren.

Mitunter kann Tinte so stark aus Düse und Tintenkammer „geschüttelt” werden, dass die Oberflächenspannung nicht ausreicht, um die Tintenkammer wieder mit ausreichend Tinte zu füllen.

Der Bediener muss das Nachpumpen dann manuell durchführen.

Wird das Problem vom Bediener im laufenden Betrieb nicht erkannt, leidet die Druckqualität sehr stark darunter

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