Technologische Grundlagen

DES INKJET-VERFAHRENS

Das Inkjetdruckverfahren hat sich in den vergangen zwei Jahrzehnten in vielen Anwendungsgebieten einen beachtlichen Marktanteil gesichert. Durch die stetige Weiterentwicklung der Technologie werden hier inzwischen Ergebnisse erzielt, die mit analogen Druckverfahren qualitativ durchaus mithalten können. Seit 2011 bietet IST METZ gemeinsam mit Integration Technology Ltd. (ITL) das weltweit größte Portfolio an UV-Lampen- und LED-Härtungssystemen sowie weiteren Trocknungslösungen für Digitaldruck, Verklebungen und weitere industrielle Anwendungen an.

 

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Der grundlegende Unterschied zwischen Inkjetdruck und anderen Druckverfahren liegt darin, dass für die Übertragung des Bildes auf den Bedruckstoff keine Druckform erforderlich ist. Das Bild wird direkt und berührungslos auf das Substrat gedruckt. Es handelt sich dabei um ein sogenanntes „Computer-to-Print“-Verfahren. Unterschieden wird im Inkjetdruck zwischen einem Bildaufbau in nur einem Durchgang (Singlepass-Systeme) und einem Bildaufbau in mehreren Durchgängen (Multipass-Systeme). Im Singlepass ist die Druckqualität durch die Auflösung der Druckköpfe begrenzt, wohingegen im Multipass höhere Druckqualitäten erreicht werden können, was allerdings zu Lasten der Produktivität geht. Systemtechnisch betrachtet ist das Inkjet-Verfahren die kompakteste Technik, um Informationen als Druckbild auf das Substrat zu übertragen.

Beim Auftrag der Farbe gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten, die in sich wiederum Varianten zulassen. Im Continuous Inkjet wird ein kontinuierlicher Strom von kleinen Farbtröpfchen erzeugt. Abhängig vom zu druckenden Bild werden sie teilweise elektrisch aufgeladen. Nicht benötigte Tropfen werden abgelenkt und aufgefangen, benötigte Tropfen fliegen weiter zum Bedruckstoff. Beim Drop-on-Demand-Verfahren wird nur dann ein Farbtropfen erzeugt, wenn er im Bild benötigt wird.

 

Hier gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten: Entweder wird der Farbtropfen über Erhitzen oder lokales Verdampfen einer Flüssigkeit in der Düsenkammer erzeugt (Thermal Inkjet), oder der Tropfen wird durch die Verformung eines sogenannten Piezokristalls gebildet. Dieser ist an der Düsenkammer angebracht und verformt sich aufgrund elektrischer Spannung. Der Tropfen wird durch den entstandenen Überdruck gebildet und aus der Düsenkammer heraus auf den Bedruckstoff geschleudert (Piezo Inkjet). Mit der Entwicklung dieser Art des Farbauftrags wurden die Vorteile der UV-Technologie auch für den Inkjetmarkt verfügbar gemacht. Im Gegensatz zu Thermal-Inkjet-Systemen ermöglichen Piezo-Inkjet-Systeme die Ansteuerung mit höheren Frequenzen und den Einsatz einer größeren Vielfalt von Farbformulierungen.

Meist kommen im Inkjetdruck niederviskose (flüssige) Farben zum Einsatz. Dadurch sind je nach Druckkopf unterschiedliche Schichtdicken beim Farbauftrag möglich, die in qualitativ sehr hochwertigen Drucken resultieren.

 

Der Einsatz von UV- und LED-Farben im Inkjetdruck hat außerdem noch eine Vielzahl anderer Vorteile, die zur Produktionssteigerung und Prozesssicherheit beitragen. Durch die Entwicklung abgestimmter Farbsysteme und passender Druckköpfe kann ein hervorragendes Ergebnis hinsichtlich Farbbeständigkeit, Lichtechtheit sowie chemischer und mechanischer Stabilität ohne zusätzliche Überlackierung oder Kaschierung erzielt werden. UV- und LED-Farben sind 100%-Feststoffformulierungen. Sie enthalten kein Lösemittel und können daher nicht eintrocknen. Es entsteht keine Geruchsbelästigung und keine gesundheitliche Beeinträchtigung durch die Farben. Gesetzlich vorgegebene Grenzwerte werden eingehalten. Wartungs- und Reinigungsarbeiten an der Druckmaschine werden reduziert, da die Farben nur im Kontakt mit UV- bzw. LED-UV-Licht aushärten.

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