Seri Large Format Printer, Mengenal Teknologi Ink Jet Industrial Printer

0
26

Apa sih  Large  Format  Printer  itu?

Large  format  printer   adalah  bagian  dari   Digital  Printing,   mengapa  demikian?  karena  menurut  buku  karya  Helmut Kipphan,  Handbook  of  Print media  (2001)  Teknik  percetakan  ada yang menggunakan  tekanan  cetak  dan  tanpa  tekanan  cetak  atau  di istilahkan  dengan  NIP  Printing (Non Impact  Printing).

Digital  printing  sendiri adalah  teknik  cetak yang di dasarkan  oleh  teknologi  digital   yang berbasis  binary  (0 atau 1)  yang menjadi  dasar  komputasi  bagi banyak  sistem komputer  di dunia.  Digital  printing  merupakan  satu jawaban  terhadap apliasi  sistem digital,   yang tersebar mulai  dari  mesin  printer  sederhana   hingga  printer  besar   yang berbasis  pada  sistem laser  dan   sistem ink jet (tinta  disemprotkan).

Bagaimana  sih  diagram  tree  dari  Sistem  cetak  tanpa  tekanan (atau  NIP, Non Impact Printing),  silakan diamati tulisan Saya sebelumnya tentang mengenal dunia digital printing, teknologi dan perkembangannya pada majalah Indonesia Print Media edisi 107 Juli-Agustus 2022.

Pada pembahasan ini  agar  pembahasan detail, hanya  di bahasa  tentang  teknologi  Ink Jet,  sedangkan teknik  lainnya  pada  kesempatan lain akan di bahas.

Apa dan  bagaimana  teknologi Ink Jet Printer itu?

Ink Jet  Printer Large  Format, sama juga seperti   Ink Jet Printer  rumahan  yang di pakai  untuk  perkantoran,  Rumah Tangga  dan tentu  saja  Industrial  Printer  untuk   Bill Board  Banner  dan lain-lain.   Teknik Ink  Jet  Printer  relatif  sama  outputnya  ,  yaitu  berupa  semprotan  atau tetesan  tinta  khusus  keatas  permukaan  (substrat)  yang bisa  berupa  kertas,  atau  non kertas,  seperti plastik, mika, kaca  dan lain  sebagainya.     Gambar  1  dibawah ini  adalah diagram tree  dari   struktur  teknologi  Ink Jet Printer,  terutama teknologi  penyemprotan  atau penetesannya.

Jika  diamati   pada   diagram  tersebut,  Teknologi pencetakan InkJet dapat diklasifikasikan menjadi dua,  yaitu   (1) Kelompok InkJet  dengan tinta kontinyu (CIJ, Continous  Ink Jet) dan  (2)  kelompok Ink Jet berbasis  kebutuhan tinta  atau  tipe  DOD  (Drop-on-Demand).   Dalam sistem CIJ, aliran tetesan dikeluarkan  secara  terus menerus dengan bantuan medan magnet,  sedangkan  dengan   teknologi  DOD, tetesan dapat dihasilkan  oleh  gelombang tegangan  listrik.   Teknik  lain  seperti  :  Thermal, Teknik  Jet Elektro Hidro Dinamis (EHD,  Electo Hydro Dynamic),   Teknik  berbasis laser,  Teknik Aerosol Jet (AJP,  Aerosol Jet Printer), Teknik  Gelombang Akustik Permukaan (SAW,  Surface Acoustic Wave), Teknik Acoustophoretic, dan  lain lain.

Semua metode ini memiliki kelebihan dan kekurangan seperti  contoh  pada  Teknik Jarum (needles), dan Acoustophoretic  memiliki   kelemahan   karena nozzle yang cenderung tersumbat.

TEKNIK INKJET PIEZOELEKTRIK

Apasih Piezo  Elektrik itu?

   Kita  bisa  perumpamaan seperti   kerja  Gendang Telinga  Manusia  yang menerima  resonansi  suara, yang kemudian oleh  syaraf  di kepa   di ubah oleh otak menjadi  alat komunikasi,    Begitu  juga  Piezo Elektrik  yaitu   seperti  Struktur mekanis pada  Kepala cetak inkjet piezoelektrik (PIP) memiliki ruang tinta yang terhubung ke kartrid tinta melalui jalur sempit yang disebut pembatas atau throttle,  diatasnya  ada   ruang tinta berupa  membran yang terdiri dari bahan piezoelektrik yang diapit di antara dua elektroda.  Nosel memasok tetesan tinta ke substrat luar dengan menerapkan pulsa listrik ke membran yang digerakkan oleh piezo di atas ruang tinta. Membran ini menekan ruang, meningkatkan kecepatan cairan di nosel. Kecepatan tinggi cairan  menyebabkan pembentukan tetesan di pintu keluar nosel . Membran piezoelektrik, ruang tinta, dan nosel diproduksi pada wafer menggunakan mikroelektro  mekanis . Sebuah pulsa listrik diterapkan pada resistor memanaskan cairan, membentuk gelembung uap yang mendorong cairan melalui  nozzle, sehingga menghasilkan tetesan atau serangkaian tetesan  (lihat  gambar no. 2 di bawah ini)

CONTINOUS  INK JET

Jika  tadi  kita  mengenal Teknik  Piezo Electric,  yuk  sekarang  kita  mengenal     Teknik  Ink Jet  Kontinyu.  Pada  Teknologi ini,    pompa bertekanan tinggi mengarahkan tinta cair dari Tanki   Persediaan  melalui Gun Body  dan lobang  nosel  yang   mikroskopis (biasanya berdiameter 0,003 inci), menciptakan aliran tetesan tinta yang terus menerus melalui   Teknik  Ketidakstabilan Plateau-Rayleigh (namanya  diabadikan untuk   penemuan teknik ini),  yaitu  bagaimana aliran fluida yang jatuh pecah menjadi paket-paket yang lebih kecil dengan volume yang sama tetapi luas permukaan yang lebih kecil dan merupakan bagian dari cabang yang lebih besar dari dinamika fluida yang berkaitan dengan putus  atau  tidaknya  butir butir  cairan fluida tersebut.

Kristal piezoelektrik dapat digunakan untuk menciptakan gelombang akustik karena bergetar di dalam Gun Body atau  alat penembak   dan menyebabkan aliran cairan pecah menjadi tetesan secara berkala: 64.000 hingga 165.000 tetesan tinta berukuran tidak teratur per detiknya  (lihat  gambar  3  dibawah ini)

Sistem  penintaan  kontinyu  ini  adalah salah satu teknologi ink jet tertua (1951),  hingga  ditemukan   teknik  Drop-on-demand yang saat ini populer. Keuntungan utama CIJ adalah kecepatan tetesan tinta yang sangat tinggi (≈20 m/s), yang memungkinkan jarak yang relatif jauh antara kepala semprotan nozzle  dan media  substrat, dan frekuensi injeksi  tetesan yang sangat tinggi, memungkinkan pencetakan berkecepatan sangat tinggi. Keuntungan lain adalah bebas dari penyumbatan nosel karena jet selalu digunakan, sehingga memungkinkan pelarut yang mudah menguap seperti keton dan alkohol digunakan, memberikan tinta kemampuan untuk “pemegangan yang kuat” ke dalam substrat dan cepat kering.

Teknik  Electro Hydro Dynamic Jet  Printing  (EHD) 

Pada   teknik  pencetakan  alametode  EHD  ini,  tinta dikeluarkan dari pintu keluar nosel oleh medan listrik yang diterapkan antara nosel dan substrat. Tergantung pada medan listrik, pencetakan EHD dapat dilakukan dalam mode CIJ atau mode DOD. Mode CIJ membutuhkan suplai DC konstan antara nosel dan substrat, sedangkan mode DOD membutuhkan tegangan DC berdenyut. Mode DOD telah menjadi area fokus karena emisi jetnya dapat dikontrol.

Teknik   Nosel  Jarum 

Komponen kunci dari sistem pencetakan berbasis jarum adalah jarum, dudukan, dan nosel (lihat  gambar  4 dibawah  ini). Tekanan udara atau Aktuator Piezo Elektrik digunakan untuk menggerakkan jarum. Saat  Aktuator bekerja dengan respon cepat dan efisiensi tinggi. Namun, model  Aktuator Piezo-stack tidak cukup  mampu  menghasilkan perpindahan keluaran yang memadai untuk pengaliran fluida; oleh karena itu  dibuatlah   perbaikan   berupa   mekanisme amplikasi perpindahan, yaitu  menggunakan  penguat mekanis (misalnya, tuas) diadopsi untuk jarum dan aktuator. Dua jenis aktuator adalah aktuator piezo-stack tunggal dan ganda. Aktuator tumpukan piezo ganda digunakan untuk pengaliran viskositas tinggi dan frekuensi tinggi.

Teknik   Aerosol  Jet   Printing   (AEP)

AJP adalah teknik berbasis tetesan yang  mampu menghasilkan cetakan beresolusi tinggi,  dan dapat mencetak berbagai bahan dengan viskositas berkisar antara 1 hingga 2500 cP . Metode ini  terjadi  karena  penerapan beberapa  komponen  seperti : sensor, dioda pemancar cahaya organik, super kapasitor, transistor, dan  perangkat pencitraan medis.

AJP bekerja berdasarkan prinsip atomisasi tinta dengan  bantuan  ultrasonik  atau mekanisme pneumatik, yang menghasilkan pembentukan aerosol (yaitu  suspensi partikel cair di dalam komponen gas). Aerosol kemudian dipindahkan ke kepala deposisi oleh aliran gas inert (misalnya, N2), setelah itu dikeluarkan melalui  lobang nosel. Gas selubung ditambahkan ke kepala deposisi untuk meningkatkan kinerja. Dalam alat penyemprot ultrasonik, atomisasi tinta terjadi dari generasi gelombang tekanan frekuensi tinggi oleh transduser ultrasonik piezoelektrik.

Sedangkan  yang berbasis  pneumatik, nosel alat penyemprot ditempatkan di reservoir tinta di mana gas pembawa dengan kecepatan tinggi dilewatkan melalui ujung nosel alat penyemprot, menyemprotkan tinta. Gambar dibawah ini  memberikan ilustrasikan jet aerosol dengan kedua metode atomisasi. Kedua metode tersebut memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Dibandingkan dengan alat penyemprot pneumatik, alat penyemprot ultrasonik menghasilkan aerosol yang seragam,  namun, itu hanya dapat mencetak pada  tinta   dengan  kekentalan  tinggi.  Lihat  Gambar 5.

Teknik  Pencetakan berbasis   Laser

Teknik  ink jet   dengan bantuan  laser terdiri dari sinar laser dan jenis substrat khusus yang disebut substrat donor, dibagian atasnya dilapisi dengan lapisan penyerap dan bagian bawahnya dengan lapisan perekat tinta, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6,  Energi berupa   sinar laser mengavitasi lapisan tinta, mendorong tetesan ke substrat pengumpul.

Pencetakan dengan bantuan laser adalah teknik tanpa nosel, dan oleh karena itu, tidak mengalami penyumbatan. Teknologi ini digunakan untuk penulisan langsung metode  DOD. Hasil  produksinya  seperti :   tinta konduktif  untuk  Printed Circuit  Board (PCB) dan biomaterial, dicetak menggunakan teknologi ini.

Teknik   Pencetakan  berbasis  Surface Acoustic  Wave  (SAW) 

Teknik  SAW  atau  Surface acoustic wave  adalah  dengan bantuan   gelombang akustik akan  mendorong   permukaan cairan untuk menghasilkan tetesan. Internal  Transduser digital (IDT) memiliki  pola  pada permukaan  substrat piezoelektrik. Substrat kemudian berkontraksi dan mengembang berkat  adanya  daya frekuensi radio (RF) ke IDT, menghasilkan gelombang tekanan dengan frekuensi yang lebih tinggi,  sehingga  timbulah  tetesan yang  dikeluarkan akibat   gaya radiasi akustik yang dihasilkan dari SAW.  Illustrasi   seperti  pada  gambar 7  di bawah ini. 

Dari  keseluruhan   data  diatas,  merupakan   teknik  metode  penetesan  tinta   Ink Jet Printer,    sekarang  kita  lanjutkan   dengan  bahan baku  dari  tinta  yang di pakai  Ink  Jet Printer.

Tinta  cetak  untuk   Ink Jet  Printer

Tinta yang digunakan untuk pencetakan ink jet biasanya berbentuk cairan,  pengecualiaannya  adalah    tintanya   berupa tinta  cair panas  atau hotmelt,  yaitu  Tinta  cair panas  ini   kemudian  disemprotkan ke substrat yang kemudian mengeras melalui  proses   pendinginan.  Hampir kebanyakan  jenis tinta jenis  Ink Jet terdiri dari pewarna atau pigmen dan   dan pembawa tintanya  berupa   air atau pelarut. Jenis tinta yang akan digunakan juga sangat ditentukan oleh sifat media, Seperti :  Ketahanan  Cahaya,  Ketahanan  rusak,  Ketahanan cuaca,  Ketahanan  gesek. 

Proses  pengeringan yang diperlukan selama pencetakan dengan sistem pencetakan yang berbeda. Jika menggunakan tinta cair, proses pengeringan terjadi melalui penguapan dan penyerapan. Proses penguapan dapat dipercepat dengan penerapan unit pengering panas atau UltraViolet (UV)

Tinta Ink Jet berbasis Dyes

Tinta  Ink Jet  berbasis  Dyes  merupakan  molekul non-planar yang mengandung kelompok pelarut,   seperti  karboksilat atau asam sulfonat.  Ikatan  antar molekulnya sangat lemah dibandingkan pewarna  berbasis  pigmen sehingga   dyes  berbentuk  kristal tersebut menjadi   kurang stabil dan mudah dipecah oleh pelarut/ solvent.  Meskipun   demikian,  sistem dyes  banyak  di gunakan  sebagai  pewarna,  walaupun  memiliki beberapa kelemahan,   misalnya  ketika   dyes  mendapatkan kelembaban udara (RH, relatif  humadity)  yang tinggi,  mereka  mudah larut dalam air.  Selain itu,  gambar hasil  cetaknya mudah  tergores  oleh  benda  tajam  atau ter gores.

Tinta  Ink Jet  berbasis  Pigmen.

Tinta  Ink Jet   berjenis   Pigmen adalah jenis  molekul yang tidak larut dan  mengandung gugus ikatan hidrogen yang kuat seperti amida dan karbonil. Fitur molekuler ini memungkinkan gaya tarik menarik antar molekul yang kuat membentuk  ikatan kristal yang  lebih stabil yang memiliki energi kisi tinggi yang sulit diganggu oleh pelarut.

Penggunaan pigmen berwarna dalam industri tinta  Ink Jet  jenis  ini   telah diterima secara luas di  bisnis  pencetakan  Ink Jet  ini,   karena  dengan  beberapa  keunggulan seperti  :   lebih tahan terhadap oksidasi, dan memiliki stabilitas thermal yang lebih tinggi. Contoh pigmen yang di pakai  seperti  :  karbon hitam,  titanium dioksida putih,  biru kobalt,  biru ftalatosianin, hijau ftalosianin, dan kuning kromium.

Komposisi  material  pada  Tinta  Ink Jet

Komposisi  tinta  Ink Jet  selain  pigment  dan   dyes  yang sudah  di sampaikan diatas,  komponen  pembantu  adalah :  Waxes  atau Lilin,   Resin,  Aditif, Anti oksidan, Biocides,  Corrosition Inhibitor, Plasticizer,  seperti  dibawah ini.

Waxes  atau  lilin

Waxes  atau  Lilin   merupakan salah satu   bahan  yang di perlukan   dalam  proses  pembuatan   tinta  Ink Jet.  Jika Komposisi  lilin kurang dari 5%   dari  berat total, berdampak pada  ketidak stabilan  titik  leleh (tinta kesulitan meleleh di bawah suhu pengaliran tinta).

Sebaliknya   jika  komposisi  wax   lebih dari  95% dari bobot tinta,  menyebabkan   kesulitan untuk mencapai  kekentalan  pada titik leleh,   dan  kemampuan  pengikatan dengan  substrat  akan mengalami  kesulitan. Karenanya  rasio  pemberian   bahan Lilin ini  sangat vital.

Bahan baku lilin  yang dipakai   berasal  dari  : tumbuhan,  hewan, hidrokarbon sintetis, asam lemak tinggi,  alkohol tinggi,   serta turunan  kimianya.  Lilin minyak bumi terdiri dari lilin parafin dan lilin mikrokristalin.  Lilin hidrokarbon sintetis berbahan baku  polietilen,  lilin Fisher-Tropsch   yang diproduksi   hasil   reaksi karbon monoksida dan hidrogen.

Lilin berasal  dari  tanaman seperti  lilin candelilla dan lilin carnuba. Lilin candelilla ditemukan sebagai eksudat pada daun dan batang tanaman (Euphorbia antisyphilitica) yang ditemukan di Meksiko utara dan barat daya Amerika Serikat, dan diperoleh dengan merebus daun dan batangnya  dengan air dan asam sulfat. Warnanya coklat kekuningan dan tidak tembus cahaya. Ini digunakan dalam pembuatan pernis dan sebagai pengganti lilin carnuba untuk memberikan kilap tinggi pada kulit yang tidak diglasir. Lilin carnauba adalah cairan lengket berwarna putih kekuningan atau hijau pada daun, buah, dan batang palem carnauba (Copernicia cerifera), ditemukan di Amerika Selatan, dan terutama Brasil. Ini digunakan untuk memberikan kilau tinggi pada permukaan  cetakan  yang tidak diglasir, dan pada  proses  penjilidan buku dengan memoles tepi buku.

Resins

Resin yang di pakai  pada  tinta  Ink Jet ini  jenis  termoplastik dan diklasifikasikan berdasarkan struktur molekul makronya. Resin  ini membentuk  Plastik Amorf atau tidak terstruktur,  tidak beraturan. Termoplastik semi kristal memiliki molekul dalam rantai yang teratur atau linier dan berawan atau semi transparan.

Adhesi tinta ke substrat pencetakan dengan  adanya  Resin ini menjadi terjamin. Pada saat yang sama, resin mengontrol viskositas tinta pada titik leleh dan menghambat kristalisasi lilin yang memberikan transparansi tinta.

Umumnya, polimer yang digunakan untuk tinta cair panas memiliki titik leleh dalam kisaran sekitar 40 °C hingga 200 °C. Dalam keadaan cair, polimer harus stabil sehingga tidak ada pembentukan produk gas atau endapan pada perangkat printer.

Contoh polimer yang cocok untuk komposisi tinta sebagai  berikut ini: resin alkid; amida; polimer akrilik; ester benzoat; plasticizer sitrat; resin cumarone-indene; asam lemak dimer; resin epoksi; asam lemak; resin keton; plasticizer maleat; alkohol rantai panjang; resin olefin; resin minyak bumi; resin fenolik; plasticizer ftalat; poliester; resin polivinil alkohol; damar; resin stirena; sulfon; sulfonamida; resin terpena; uretan; resin vinil; dan turunannya.

Bahan  Tambahan   lain  atau  Additives

Sistem polimer pada tinta Ink Jet  dipengaruhi oleh beberpa  komponen aditif,  yaitu :  aditif anti gores, aditif untuk adhesi dan ketahanan permukaan, antioksidan, biosida, plasticizer, dan inhibitor korosi yang dirancang untuk meningkatkan kinerja tinta.

Mereka dapat meningkatkan kompatibilitas dan mencampur atau melemahkan lelehan yang mendorong  pemisahan dan penggabungan polimer.

Aditif Anti Gores,  berupa  silikon berbasis  karet,  dengan berat molekul tinggi dapatmeningkatkan ketahanan gores campuran polimer. Umumnya  pemakaian  dengan  takaran , 1-4% diperlukan. Molekul  jenis  Polisiloksan dengan berat molekul tinggi tidak berdampak negatif pada daya rekat dan kemampuan cetak.

Adhesi dan Aditif untuk  permukaan,  dengan  bahan   PTFE dengan berat molekul rendah dapat meningkatkan ketahanan abrasi, mengurangi koefisien gesekan dan keausan mekanis, mengurangi kontaminasi permukaan, dan memodifikasi penampilan. Misalnya, polietilen dengan berat molekul sangat … Bersambung ke halalaman 46

Sambungan halaman 13

tinggi dapat digunakan untuk pelapis tahan gores

Antioxidants.

Selama  fase  perubahan  polimerisasi,  yaitu  dari  cair ke keras,  harus di cegah kejadian oksidasi ,  karenanya antioksidan dapat ditambahkan ke komposisi tinta. Antioksidan adalah zat  ketika pada  konsentrasi rendah bersifat relatif terhadap substrat yang dapat dioksidasi, secara signifikan menunda atau mengurangi oksidasi substrat. Takaran anti oksidan yang sesuai dengan rasio sekitar 0,1% sampai 1,0% berat komposisi tinta, bahan  yang di pakai  seperti :  Irganox.RTM. 1010 dan Iragofos.RTM. 168 (dari  produsen Ciba-Geigy Corp.).

Biocides.

Biosida adalah zat kimia yang mampu membunuh berbagaibentuk organisme hidup. Biosida juga dapat ditambahkan ke bahan lain (biasanya cairan) untuk melindungi bahan dari infestasi dan pertumbuhan biologis. Mereka dapat ditambahkan dalam kisaran sekitar 0,01% sampai 5%, berdasarkan berat komposisi tinta. Contoh biosida yang sesuai meliputi bis(triklorometil) sulfon, seng piridintion, asam sorbat, dan vinilenebistiosianat.

Corrosion inhibitors.

Corrotion  Inhibitor  berfungsi   menurunkan laju korosi. Satu atau lebih inhibitor korosi dapat ditambahkan untuk menghambat korosi logam yang berhubungan  dengan tinta Ink Jet, terutama saat  perubahan fase (panas meleleh). Inhibitor korosi yang sesuai, terdapat dalam kisaran sekitar 0,1% sampai 5% (berdasarkan berat komposisi tinta), termasuk amonium dinonil naftalena sulfonat.

Plasticizers.

Plasticizer adalah zat yang ditambahkan ke plastik atau lainnya bahan untuk membuat atau menjaganya tetap lembut atau lentur dan menjamin fleksibilitas.

Plasticizer bereaksi dengan resin tinta dan mengurangi ikatan silang dari polimer. Mereka meningkatkan gloss dan adhesi, melindungi dari menjadi terlalu rapuh pada suhu rendah dan mencegah pemblokiran.

Mekanisme  kerja   Inkjet

Printer Ink Jetet didasarkan pada ide dasar yang sama yaitu menggunakan  tetesan tinta cair yang  ditembakkan dari nosel ke substrat, untuk  menciptakan gambar.  Tiga teknologi khusus yang digunakan dalam printer inkjet di pasaran saat ini: 

1. Continuous inkjet—Sebuah pompa bertekanan tinggi menembakkan tinta dari reservoir melalui nozzle kecil, menciptakan aliran tetesan tinta yang terus menerus,  setiap tetesan tinta diberikan muatan listrik variabel yang menentukan sudut defleksi, atau di mana pada substrat tetesan itu akan mendarat.

2. Inkjet piezoelektrik—Bahan piezoelektrik (seperti kristal keramik) dipasang di ruang berisi tinta di belakang nosel,  ketika tegangan diterapkan, bahan piezoelektrik berubah bentuk atau ukuran, yang, pada gilirannya, menciptakan tekanan pada tinta, memaksa tetesan keluar dari nosel. Tetesan yang dikeluarkan dari nosel mungkin atau mungkin tidak bermuatan listrik: jika tujuan tetesan yang diberikan adalah kertas, itu tidak diberi muatan, dan keluar dari nosel. jika tetesan tidak diperlukan untuk pencetakan, itu diberikan muatan positif sehingga akan tertarik ke pelat bermuatan negatif dan dikumpulkan untuk didaur ulang kembali ke ruang tinta.

3. Inkjet thermal—Elemen pemanas dipasang di ruang tinta, dan, selama pencetakan, arus listrik mengaktifkan elemen pemanas, yang menciptakan ledakan uap di dalam ruang. Ledakan uap ini menciptakan gelembung yang memaksa tetesan tinta keluar dari nosel dan ke atas kertas.

Selama beberapa dekade terakhir, pencetakan inkjet menemukan aplikasi terluasnya di printer desktop, terutama printer foto). Sejak pertengahan 1990-an, inkjet telah menggantikan perangkat elektrostatik sebagai teknologi dominan untuk pencetakan format lebar (didefinisikan seperti itu karena  lebar lebih dari 24 inci). Pada saat bersamaan, sistem pemeriksaan inkjet pertama muncul. dalam lima tahun terakhir ini, sistem inkjet telah ditingkatkan ukuran format  cetaknya  dan kecepatan yang sesuai untuk pencetakan komersial  atau  industri.   Merk  yang  beredar  di pasar  seperti  : Riso, HP, dan Kodak,  yang menciptakan  mesin cetak inkjet komersial berkecepatan tinggi dan dan pengumpan berupa substrat berbentuk Roll.   Aplikasi pencetakan Ink Jet meliputi: Proofing,  Wide Format Printing, Digital Printing, Variable Data Printing,  Transpromotion. Lihat  Gambar 8  dibawah ini :

Adapun  Perbedaan  Teknik   Ink Jet seperti  tabel dibawah ini

Prinsipnya  adalah  mengarahkan  tetesan kecil tinta dari nozzle ke permukaan yang akan dicetak.  Ada beberapa metode berbeda untuk menghasilkan tetesan, tetapi fitur umum adalah kontrol posisi tetesan pada substrat dengan responsnya terhadap sinyal elektronik digital frekuensi tinggi. Pembentukan tetesan melibatkan penerapan tekanan terkontrol pada tinta cair di reservoirnya saat mengalir ke nozel pencetakan sehingga dipecah menjadi tetesan.

Teknologi  yang  umum  di  pakai  saat ini  adalah teknik Ink Jet   Drop-on-demand (DOD) dan pencetakan aliran Kontinyu  (CIJ,  continous  Ink Jet) , 

Teknologi  ini  mampu   mengubah  dari pencetakan kode alfanumerik resolusi rendah yang sederhana ke pencetakan warna yang cepat dan berkualitas baik.  Pihak  percetakan   tertarik pada teknologi inkjet karena menawarkan kecepatan yang sangat tinggi, biaya tinta yang rendah dan merupakan proses satu langkah tanpa kontak.

Kepala cetak inkjet digunakan di printer rumah dan kantor, format lebar printer dan dalam sistem pemeriksaan digital untuk reproduksi berkualitas sangat tinggi. Saat unit pencitraan menjadi lebih cepat, unit ini semakin banyak digunakan dalam aplikasi volume tinggi. Karena prosesnya tidak berdampak – hanya semburan tinta yang bersentuhan dengan permukaan pencetakan – proses ini dapat digunakan untuk mencetak pada bentuk atau tekstur media apa pun. Dalam sebagian besar metode pencetakan digital lainnya, gambar ditekan dan menyatu ke dalam media dengan panas. Pencetakan inkjet ditunjukkan secara skematis pada Gambar 5.14.

Konsep  Kerja  Print Head  Ink Jet  Kontinyu (CIJ, Continous  Ink Jet)

Pada  konsep  teknik ini,  aliran tinta dipaksa memasuki  celah sempit dari nosel  dengan bantuan  tekanan angin angin yang kuat. Kecepatan tinggi yang dihasilkan memecah aliran tinta menjadi tetesan. Ukuran dan frekuensi tetesan yang dihasilkan ditentukan oleh surface  tension  atau  tegangan permukaan tinta cair, tekanan yang diterapkan dan diameter nosel. Untuk memastikan keteraturan ukuran dan jarak pembentukan tetesan, di berikan  tekanan berdenyut frekuensi tinggi secara  terus menerus ke tinta  dengan cara  memakai   tegangan bolak-balik frekuensi tinggi (hingga 1Mhz) ke kristal piezoelektrik yang terpasang pada wadah tinta.

Agar  penempatan tetesan  tinta individu   terkontrol,  digunakan induksi muatan elektrostatik saat  keluar  dari  nosel. Tetesan bermuatan kemudian melewati satu set pelat bermuatan serupa yang membelokkan tetesan ke posisi yang diperlukan pada substrat. Jumlah defleksi dan posisi tetesan pada substrat ditentukan oleh ukuran muatan yang diinduksi pada tetesan saat meninggalkan nosel. Ini pada gilirannya dikendalikan oleh ukuran sinyal digital yang dipasok ke pelat pengisian oleh input file raster digital. Tidak ada muatan yang memungkinkan tetesan untuk lewat tanpa dibelokkan ke selokan, dan ukuran muatan memvariasikan posisi titik, hingga defleksi maksimum. Dengan cara ini gambar, biasanya teks, didefinisikan dalam satu dimensi, dengan yang lain dari pergerakan kepala atau substrat. Jet kontinu tunggal banyak digunakan untuk pengkodean inline, penomoran dan sistem pengalamatan, di mana mereka mampu mencetak pada kecepatan web hingga 20m/s atau 100.000 artikel per jam,  lihat  gambar  10.   Proses  penetesan  tinta  pada  CIJ.

Konsep kerja  print head  DOD (Drop on demand)

Pengembangan  peralatan  Print Head  pada   InkJet  piezoelectric  model   DOD ini   menggunakan dua  model,  (1)  teknik   dua jalur  yang saling melengkapi., yaitu  adalah membangun print head menggunakan teknologi film tipis sistem mikro-elektro-mekanis (MEMS), yang memungkinkan pembuatan cepat dan biaya lebih rendah. (2)  menciptakan Print Head   yang kuat yang dapat menggunakan rentang tinta yang lebih luas yang cocok untuk aplikasi cetak yang lebih banyak.

Kedua pendekatan bertujuan untuk menghasilkan pelat klaster atau cara lain untuk mengelompokkan dan menyambungkan kepala cetak ke dalam susunan yang lebih besar dan lebar penuh. Namun, untuk susunan lebar penuh untuk mencapai kelayakan ekonomi, biayanya harus jauh lebih rendah per nosel daripada untuk perangkat piezo saat ini.

Demikian  beberapa  ulasan  singkat tentang  teknologi  Ink Jet  Industrial,  semoga bermanfaat.

Sumber  tulisan :

1. Kipphan, Helmut,  Printmedia Hand Book, Springer, 2002

2. IEEE Access  (2021),   Classifications and Applications of Inkjet Printing Technology: A Review, by.  MUHAMMAD ALI SHAH 1,2, DUCK-GYU LEE2, BO-YEON LEE2, AND SHIN HUR 1,2, 1)Department of Nano-Mechatronics, University of Science and Technology, Daejeon 34113, South Korea 2) Korea Institute of Machinery and Materials, Daejeon 34103, South Korea

3. Handbook of Industrial Inkjet Printing A Full System Approach , by Werner Zapka Volume 1  & 2  (2018) Wiley VCH VerlagGmbH & Co.,Weinheim,Germany

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here