Wie der Inkjet-Druckkopf den Großformatdruck voran brachte

Der Inkjet-Druck entwickelt sich auch außerhalb bereits etabliertes Sparten wie Großformat, Keramik und Barcode-Druck als Technologie weiter. Sein Hauptvorteil gegenüber dem Sieb- oder Offsetdruck besteht darin, dass der Tintenstrahldrucker berührungslos arbeitet. Deshalb lässt er sich für eine Vielzahl von Substraten auslegen, die schlecht für andere Drucktechnologien geeignet  sind, also etwa Verbundplatten, dünne  oder extrabreite Folien, und 3D-Objekte. Das bedeutet auch, dass ein gewisser Abstand eingehalten werden kann, so dass unregelmäßige oder wellenförmige Oberflächen den Druckkopfes nicht beschädigen können.  Darüber hinaus bietet der Tintenstrahldruck eine Flexibilität und Schnelligkeit, die der Offset- oder Siebdruck nicht bieten kann.

Während die Technologie in einigen Märkten noch Fuß fasst, gibt es einen Bereich, in dem der Inkjet schon lange dominiert: Der Druck von großformatige Grafiken. In dem Maße, in dem sich die Druckqualität verbesserte, wuchs das On-Demand-Geschäftsmodell. Denn mit Inkjet-Maschinen kann man Bilder in kürzester Zeit und zu geringeren Kosten als zuvor drucken. Das hat  die Welt der Display-Grafik revolutioniert und eine Dominanz geschaffen, die bis heute anhält.

Druckköpfe forciren das Wachstum

Xaar wurde 1990 gegründet. Ziel war es, Lizenzen für Patente zu erwerben, die aus der Arbeit von Cambridge Consultants Ltd entstanden. Diese sollten für die neue digitale Tintenstrahldrucktechnologie weiterentwickelt und kommerziell genutzt werden. Nach der Übernahme eines Lizenznehmers stellte Xaar 1999 seinen ersten Druckkopf her. Dieser bnasiert auf den beiden Kerntechnologien Scher-Modus und Shared Wall: Der Druckkopf tröägt den Namen Xaar 128 und ist auch heute noch erhältlich. Aufgrund seiner Robustheit, der einfachen Installation und der niedrigen Kosten wird der Druckkopf heute noch in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt. Die niedrigen Gesamtbetriebskosten von Xaar 128-basierten Großformat-Druckern trieben den kontinuierlichen Austausch alter Scitex-Drucker weltweit voran. Sie waren die Grundlage für die dominante Präsenz von Xaar bei  Großformatdruckern für die grafische Industrie in den späten 1990er und frühen 2000er Jahren.

Im Jahr 2000 brachte Xaar einen 70 mm breiten Druckkopf auf den Markt, der eine hohe Produktivität ermöglichte: So musste man nicht mehr vier kleinere Köpfe zusammenmontieren. Der Druckkopf war in dieser Hinsicht revolutionär. Schon 2003 kam dann von Xaar auch der erste Graustufenkopf auf den Markt. Mit seinen kleineren Tropfen für eine höhere Auflösung und der Möglichkeit, bei Bedarf unterschiedliche Tropfengrößen aus verschiedenen Düsen zu erzeugen, wurden höhere (optische) Auflösungen in Single-Pass-Anwendungen Realität.

Im Jahr 2007 führte Xaar eine brandneue Piezo-Architektur ein, den Hybrid Side Shooter mit TF-Technologie. Diese bietet eine besonders genau Positionierung der Tröpfchen und kann eine größere Bandbreite von Flüssigkeiten versprühen.  Der Xaar 1001 war der erste Druckkopf, der die TF-Technologie einsetzte. Die Tinte wurde bei sehr hohen Durchflussraten ständig an der Rückseite der Düse vorbeigeführt, was Qualität und Zuverlässigkeit enorm erhöhte – eine bedeutender Fortschritt, der letztlich entscheidend für den Durchbruch des Tintenstrahls in der Keramikindustrie war.Die Entwicklungen von Xaar führten dazu, dass die grafische Industrie als eine der ersten durch Tintenstrahldruckköpfe der ersten Generation revolutioniert wurde. Traditionelle Drucktechniken wie der Siebdruck wurden für vielen Anwendungen durch Inkjetdruck ersetzt. Der Sektor entwickelte sich, als die Erwartungen der Endverbraucher an Flexibilität, Druckqualität und Produktivität stiegen. Gleichzeitig entwickelten sich die Xaar-Druckköpfe zu einem zuverlässigen Partner in den Industriemärkten rund um den Globus. Denn sie waren die effektivste Methode um präzise und punktgenaue Tinten- und Flüssigkeitsmengen zu erzeugen.

 2014 brachte Xaar schließlich das Modell den Xaar 501 für den UV- und Solvent-Druck auf den Markt. Dieser Druckkopf enthielt die neueste Generation der Hybrid Side Shooter-Architektur und nutzte alle aktuellen Technologien von Xaar, wie z.B. TF-Technologie, Graustufendruck, PrecisionPlus-Architektur, ASIC-Wellenformen – und das alles in einem dünnen, robusten und hochgenauen Druckkopf. Der Xaar 501 zielte grafische Märkte, in denen relativ geringe Auflösungen gefragt waren, also etwa Outdoor-Banner, Schilder und Point-Of-Sale. Er bewies, dass die Technologie der Treiber ist, der im Markt der Köpfe für den Großformat-Druck für Verbesserungen in Bezug auf Verfügbarkeit, Durchsatz, Druckqualität und Druckzuverlässigkeit sorgt.

Neuer Dünnfilm Piezo-Silizium Druckkopf

Heute bietet Xaar eine Reihe von Tintenstrahldruckköpfen für Großformatanwendungen an. Jüngster Neuzugang ist der Xaar 1201, der 2017 in den Markt eingeführt wurde  und besonders für hochauflösende Applikationen wie Indoor-Poster, Schilder, Plattendruck sowie Outdoor-Banner, Plakate, Fahnen und andere textile Trägermedien konzipiert wurde. Es handelt sich um einen Dünnfilm-Piezo-Silizium-MEMS-Druckkopf für den Druck von großformatigen Grafiken und Textilien. Dieser verfügt über 1.280 Düsen, die in vier Reihen angeordnet sind. Dieser kann entweder ein- oder zweifarbig mit 600 dpi oder vierfarbig mit 300 dpi drucken. Der Xaar 1201 ist der führende Druckköpf des Unternehmens für die grafische Industrie. Er kann Eco-Solvent, UV-härtende und wasserbasierte Tinten drucken. Der Druckkopf Xaar 1201 ermöglicht qualitativ hochwertigen Druck in Verbindung mit hoher Produktivität.

Druckkopf und Tinte ein Duo

Welche Tinte zum Einsatz kommen soll, ist bei der Konzeption jeder neuen industriellen Inkjet-Anwendung entscheidend. Es ist wichtig, eine Tinte zu wählen, die für die Anwendung geeignet ist und auf allen zu bedruckenden Substraten funktioniert. Mittlerweile gibt es zahlreiche Tintentypen, darunter Eco-Solvent und Hard-Solvent-Tinten, Latex-Tinten, Ölfarben, UV-Tinten, Hotmelt-Tinten sowie wässrige Farb-, Pigment- und Reaktiv/Säure-Tinten, die in vielen grafischen und textilen Anwendungen eingesetzt werden.

Da es sich bei Tintenstrahldruckköpfen um Präzisionsprodukte mit ultrafeinen Düsen, dünner als ein menschliches Haar handelt, muss die Zusammensetzung der Tinte sorgfältig auf den Druckkopf abgestimmt werden. Nur so kann die Tinte zuverlässig und gleichmäßig ausgestoßen werden. Dies gilt beim großformatigen Inkjet-Druck mit Dünnschicht-Druckköpfen mehr denn je. Denn sie sind nicht nur produktiver und erlauben bessere Auflösung – sondern eben auch empfindlicher gegenüber schlecht formulierten oder falsch verwendeten Tinten.

Die meisten Druckkopfhersteller optimieren die Art und Weise, wie der Druckkopf den Tropfen für  jede zertifizierten Tinte abfeuert. Damit wird die optimale Ausstoß-Leistung für jede spezifische Anwendung gewährleistet.

Xaar ist in dieser Hinsicht keine Ausnahme. Das Unternehmen setzt sich für ein offenes Wellenformmodell ein und unterstützt seine Kunden durch Tinten-Zertifizierungen, Wellenformwerkzeuge sowie Partnerschaften mit  Tintenlieferanten, Integratoren und Herstellern von Verbrauchsmaterialien.

Der Druckkopf bleibt der Schlüssel für den Erfolg

Es wird erwartet, dass der Bereich der großformatigen Drucke auf absehbare Zeit weiterhin von Tintenstrahldruckern dominiert wird. Nur sie schöpfen das Potenzial einer Technologie voll aus, die es ermöglicht, individuelle Motive kostengünstig anzubieten. Die Kunden der grafischen Industrie wollen ihre Print-Aufträge heute binnen Stunden, nicht Tagen ausgeführt sehen, in immer höheren Auflösungen, auf immer vielfältigeren Medien, mit immer komplizierteren Bildern und Veredelungen. Inkjet ist dabei führend bei der Bereitstellung von Lösungen für diese Anforderungen. Die Technologie gewinnt an Dynamik und Glaubwürdigkeit als praktikable und kostengünstige Druckmethode für eine Reihe von kommerziellen und industriellen Druckanwendungen. Damit treibt sie gleichzeitig das Wachstum der großformatigen Applikationen in der grafischen Industrie voran.