Epson verdoppelt Düsenanzahl beim Piezodruck: Neue Dünnschicht-Piezoelemente
Epson Druckköpfe geben Tintentropfen mit Hilfe des Piezoeffektes aus. Dabei legt die Druckerelektronik Spannung an ein Piezoelement an, welches sich unmittelbar verformt und diese Bewegung an eine Tintenkammer weitergibt. Die Ausgabe der Tintentropfen erfolgt also mechanisch.
Je nach Spannungsstärke lässt sich die Verformung des Piezoelements regulieren, wodurch verschiedene Tropfengrößen möglich sind. Bei aktuellen Epson-Geräten (z.B. R265) sind das fünf verschiedene Größen von 1,5 bis 22 Picoliter.
Druckköpfe von HP oder Canon arbeiten dagegen auf thermischer Basis (Bubble-Jet). Im Düsenkanal erhitzt ein winziger Widerstand die Tinte in sekundenbruchteilen, bis eine Dampfblase entsteht. Die drückt einen Tintentropfen aus der Düse. Eine Veränderung der Tröpfchengröße ist mit diesem Verfahren nicht ohne weiteres möglich.
Bei Epson ist es aufgrund der relativ aufwändigen Piezotechnik nicht ohne weiteres möglich, die Anzahl der Düsen zu erhöhen. So weisen zu kleine Piezoelemente unter Spannung eine nicht ausreichende Verformung auf, um Tintentropfen aus den Düsenöffnungen zu schleudern. Bisher lag die Grenze bei einem Düsenabstand von 1/180 Zoll (1 Zoll entspricht 2,54 cm). Zum Vergleich: Beim Bubble-Jet-Verfahren ist derzeit ein Düsenabstand von 1/600 Zoll, durch zwei zueinander versetzte Düsenreihen sogar bis zu 1/1200 Zoll möglich. So arbeitet der HP Officejet Pro K550 mit 1.056 Düsen je Farbe bei konstanter Tropfengröße.
Dünnschicht-Piezoelemente
Bei der von Epson entwickelten neuen Druckkopfgeneration ist der Düsenabstand halbiert - es lassen sich also doppelt soviele Düsen auf derselben Fläche unterbringen.
Möglich wird dies durch neue Piezoelemente, welche dünner (siehe folgende Grafik) und wirkungsvoller sein sollen, als die bisherigen. So erzeugen die neuen Elemente deutlich mehr Hub, welcher nötig ist, um die Tinte aus der Düse austreten zu lassen.
Bisher: Herkömliche 25μm dicke Piezo-Elemente in 16 Schichten benötigen ein großes Tintenreservoir.
Rechenbeispiele
Eine höhere Dichte von Düsen beeinflusst das Drucktempo. So lassen sich die hohen, vom Hersteller versprochenen Auflösungen nur erreichen, indem sich der Druckkopf mehrmals über den Druckbereich bewegt und dabei jeweils minimal versetzt wird. Weist beispielsweise ein Druckkopf eine Dichte von 180 Düsen pro Zoll auf, muss er sich acht mal über jeden Bildbereich bewegen, um eine Auflösung von (5.760 x ) 1.440 dpi zu erreichen.
| Druckköpfe im Vergleich | ||||
|---|---|---|---|---|
| Epson R800 | NEU (1 Reihe) | NEU (2 Reihen) | HP K550 | |
| Tropfengröße | variabel | variabel | variabel | fix |
| Druckkopfgröße | 1 Zoll | 1 Zoll | 1 Zoll | 0,85 Zoll |
| Düsenabstand | 1/180 Zoll | 1/360 Zoll | 1/720 Zoll (2 Reihen) | 1/1.200 Zoll (2 Reihen) |
| Bewegungen beim Schnelldruck | 1x (180 dpi) | 1x (180 dpi) | 1x (180 dpi) | 1x (300 dpi) |
| Bewegungen beim Normaldruck | 2 (360 dpi) | 1x (360 dpi) | 1x (360 dpi) | 1x (600 dpi) |
| Bewegungen beim Grafikdruck | 4x (720 dpi) | 2x (720 dpi) | 1x (720 dpi) | 1x (1.200 dpi) |
| Bewegungen bei höchster Auflösung | 8x (1.440 dpi) | 4x (1.440 dpi) | 2x (1.440 dpi) | 2x (2.400 dpi) |
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Epson will noch im April 2007 mit der Massenproduktion starten. Wann die neuen Druckköpfe in Tintendruckern der Stylus-D- oder Stylus-Photo-R-Serie anzutreffen sind, ist noch nicht bekannt.
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