Cabeças de Impressão Jato de Tinta

Hoje em dia, existem diversas formas para você comunicar uma ideia. Você pode usar a internet. Pode não, deve, pois quem não a usa está fora da realidade. Pode usar painéis luminosos, seja por LEDs, monitores e TVs LCD, usando tecnologias distintas de animação. Se você usa áudio e vídeo, nunca esteve tão fácil publicar seu material.Mas tem gente que prefere ir na velha ideia do século 19, de um alemão chamado Gutenberg, de imprimir alguma coisa e entregar em mãos ou colar/pendurar em algum local para que todos vejam. Se você pensa que esse é um conceito antiquado, é porque você não sabe o quanto evoluiu nos últimos 20 anos o processo digital de impressão de documentos e peças publicitárias.

Temos inúmeras formas de imprimir, desde os processos puramente artesanais, como as antigas serigrafias que ainda usam fotolito, até impressão eletrônica em pedra, vidro e qualquer outra superfície não tratada para impressão, mas que pode ser personalizada de acordo com a criatividade do artista.

Quero focar meu texto no processo de impressão Ink Jet, ou o mais popular Jato de Tinta. Essa é a tecnologia que as impressorinhas caseiras usam para imprimir documentos, disparando microgotas de tinta nas cores Ciano, Magenta, Amarelo e Preto, que misturadas reproduzem uma enorme quantidade de cores. A peça responsável por expelir essas gotas chama-se cabeça de impressão. Ela está presente nas impressoras caseiras, nas de ampliação fotográfica e nas gigantes do mercado de comunicação visual, com equipamentos chegando a imprimir até 5 metros de largura por 50 metros de comprimento. É nesse mercado de comunicação visual que vou abordar mais tecnicamente.

Como disse anteriormente, da cabeça de impressão são expelidas microgotas de tinta, que se depositam no substrato, que antes só podia ser o papel, depois passou a se usar lona, adesivo e tecido, e hoje pode-se imprimir em qualquer coisa. Essas gotas vão formando uma retícula desordenada, conhecida como ESTOCÁSTICA, diferente da retícula HALFTONE, usada em offset ou serigrafia. Veja nas imagens abaixo o comportamento diferente de cada retícula.

Imagem Original

Retícula Halftone

Retícula Estocástica

Agora, como funciona o processo de expelir essas gotas? Para isso precisamos entender como funciona uma cabeça de impressão. Temos dois métodos para formação de gotas: o TÉRMICO (ou BOLHA, dependendo do fabricante) e o PIEZO. Veja abaixo um esquema genérico de uma cabeça de impressão jato de tinta:

1) Canal da tinta: É a tubulação por onde a tinta chega até a câmara interna da cabeça de impressão.

2) Câmara de tinta: Local onde a tinta é depositada à espera do sistema expelente.

3) Sistema expelente de jato de tinta: É nessa parte que as cabeças se diferenciam tecnologicamente umas das outras. A tinta pode ser expelida através de calor (sistema Buble ou Thermo Inkjet) ou por cargas elétricas (piezo eletric).

4) Nozzles: São verdadeiros “buracos” no fim da cabeça que delimitam o tamanho da gota de tinta expelida. Quanto menor o nozzle, menor será a gota de tinta, e consequentemente, menor será o ponto de retícula e maior será a resolução da impressão.

Thermal (HP®) Ou Bubble (Epson®) Inkjet

É um sistema de simples fabricação, baixo custo e altíssima resolução, indicado para o uso no mercado fotográfico, em tintas com veículo (componente responsável por “transportar” os pigmentos) à base de água. Dentro da câmara de tinta há um aquecedor, responsável por “explodir” a tinta gerando um vapor que segue para o nozzle, muito pequeno (capaz de gerar uma gota a partir de 14 picolitros – unidade de medida de volume da gota) que forma assim a gota de tinta “explodida”.

Piezo Eletricidade

Antes dos detalhes técnicos relativos à impressão, uma breve explicação sobre a Piezoeletricidade. De acordo com o Dicionário Livre de Geociências (http://www.dicionário.pro.br), piezoeletricidade é a propriedade de um mineral em ficar com sua superfície carregada eletricamente, quando é submetido a uma pressão nos extremos de seus eixos cristalográficos, ou vice versa, de sofrer pequenas mudanças de volume quando lhe é aplicada uma voltagem elétrica. Descoberta em 1880 pelos físicos franceses Pierre Curie e seu irmão Paul Jacques Curie, a piezoeletricidade passou a ter um uso grande nos laboratórios e na indústria, como sensor (transdutor) de pressão e como calibrador da frequência de elementos oscilantes, na medida em que uma voltagem aplicada a um cristal piezoelétrico provoca sua dilatação e contração, segundo a polaridade da corrente (oscilação). Essa técnica é usada nos cabeçotes de impressão de impressoras inkjet para expelir tinta com precisão e velocidade.

O sistema expelente de tinta é formado por paredes feitas de minerais piezoelétricos (veja o esquema anterior, é de uma cabeça Piezo). Um transdutor piezo é instalado acima de um diafragma que veda a câmara da tinta. Na placa piezo, um pulso elétrico positivo deforma em sentido côncavo o diafragma a fim de “sugar” a tinta para a câmara. Um novo pulso, porém negativo, deforma o diafragma no sentido contrário (convexo) e empurra a tinta em direção aos nozzles, um novo pulso positivo leva o diafragma para a forma côncava e corta o fluxo de tinta expelido, enchendo novamente a câmara com nova tinta.

Este processo pode gerar gotas enormes, com 80 picolitros, usadas no mercado de gigantografia, ou retículas minúsculas, com menos de 4 picolitros, para o mercado fotográfico. A grande vantagem do método PIEZO é poder usar vários tipos de tinta, como base água, solvente ou látex.

Tecnologias De Tinta Para Impressão Piezo

A partir deste esquema básico, a tecnologia Piezo avançava em conjunto com a indústria química de fabricação de tinta, para gerar uma picolitragem cada vez menor, com tintas mais fluidas e resistentes às intempéries. Para o mercado de comunicação visual, se usa amplamente as tintas com veículo à base de solvente, com durabilidade de 6 a 24 meses de exposição externa. Porém, as cabeças com picolitragem maior podem usar tintas mais resistentes, com o chamado solvente Full. Em contrapartida, quanto menor o picolitro, menor a resistência, pois tem que se usar solventes mais fluidos (os chamados ecosolventes) e menos agressivos à mídia, o que influi diretamente na ancoragem do pigmento com o substrato.

Muitos avanços já foram feitos nas tintas para cabeças Micro-piezo (as que possuem picolitragem abaixo de 14). hoje temos tintas excelentes, com solventes intermediários (chamado também de Mild Solvent) que possuem durabilidade de 18 meses, e seu solvente não é agressivo aos componentes físicos da cabeça. Há tintas solvente full para micro-piezo, porém a vida útil da mesma é reduzida, corroída pela agressividade do veículo da tinta.

Tecnologia De Impressão Em Ondas

Essa é uma tecnologia implantada no software da impressora, mas que aumentou e muito o desempenho das cabeças de impressão. A imagem impressa é feita em camadas sobrepostas de retículas. Quando se fala em impressão em 4 passes, significa que 4 camadas de retícula foram depositadas na mesma área, veja o exemplo abaixo:

O problema deste método é que durante a impressão o alinhamento da tração da mídia pode variar, o que causa um espaço entre uma passada e outra, causando uma linha branca na imagem. Para resolver ou amenizar este problema, criou-se a impressão em ondas (Wave Technology), onde entre uma passada reta e outra, faz-se uma passada ondulada, preenchendo qualquer espaço branco de desalinhamento que possa ocorrer, veja a imagem:

Equipamentos fabricados no Japão são os pioneiros a utilizarem esta tecnologia com grande sucesso, em impressoras de altíssima resolução.

Tecnologia Greyscale (Ou Variable Dots)

Esta é a tecnologia de maior expressão nos equipamentos atuais, fazendo um nozzle gerar gotas variáveis, de 14 a 2 picolitros. A vantagem desse processo é o aumento da resolução do impresso, pois em cores chapadas ele usa gotas maiores, e em detalhes fotográficos, gotas menores. E o melhor: tudo isso com inteligência artificial, sem precisar de qualquer interação do usuário para decidir qual o tamanho da gota para cada área da imagem. Para fazer uma gota menor, o canal de tinta expele para o nozzle apenas uma gota de tinta, enquanto isso o canal do nozzle ao lado expele 3 ou 4 gotas juntas, que no ar se fundem formando uma gota única maior.

Há muita coisa acontecendo em pesquisa e desenvolvimento para cabeças de impressão. Por mais que outras tecnologias avancem, sempre haverá espaço para uma comunicação visual impressa, seja um adesivo, um panfleto, um banner ou uma foto.

 

FONTE: Artigo escrito por ADRIANO MEDEIROS, publicado no Jornal O Serigráfico, edição abril de 2011 http://www.oserigrafico.com/usuario/resultados.aspx?codigo=%202305

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