MicroPiezo (AMC, TFP, PrecisionCore)

MicroPiezo to nazwa opatentowanej przez firmę Seiko Epson Corporation (Epson) technologii głowic drukujących (printheads) wykorzystujących zjawisko piezoelektryczne (piezoelectric effect) do precyzyjnego wystrzeliwania kropel atramentu (ink). Jest to fundamentalna i kluczowa technologia, która odróżnia drukarki atramentowe Epson (w tym linie SureColor i historyczną Stylus Pro) od wielu konkurentów stosujących głównie technologię termiczną (TIJ). Technologia MicroPiezo przeszła kilka generacji rozwoju, a jej najważniejsze implementacje to AMC, TFP oraz najnowsza i najbardziej zaawansowana – PrecisionCore.

Zasada działania technologii MicroPiezo (piezoelektrycznej):

Jak opisano wcześniej w punkcie “Technologia piezoelektryczna (Piezo Inkjet)“, głowice MicroPiezo wykorzystują specjalne elementy piezoelektryczne (kryształy lub cienkie warstwy materiału PZT), które odkształcają się (kurczą lub rozszerzają) pod wpływem przyłożonego napięcia elektrycznego. To odkształcenie powoduje zmianę objętości mikroskopijnej komory atramentowej połączonej z dyszą (nozzle), co prowadzi do precyzyjnego wypchnięcia kropli atramentu.

Kluczowe zalety technologii MicroPiezo:

  • Precyzyjna kontrola nad kroplą: Pozwala na bardzo dokładne sterowanie wielkością, kształtem i prędkością wystrzeliwanej kropli atramentu. Jest to podstawa dla Technologii Zmiennej Wielkości Kropli (VSDT), gdzie z jednej dyszy można generować krople o różnych objętościach.
  • Kompatybilność z szeroką gamą atramentów: Ponieważ proces wystrzeliwania kropli nie wiąże się z podgrzewaniem atramentu do wysokich temperatur (jak w TIJ), głowice MicroPiezo są kompatybilne z bardzo szerokim spektrum typów atramentów, w tym pigmentowymi, barwnikowymi, solwentowymi, eko-solwentowymi, UV, sublimacyjnymi, tekstylnymi, żywicznymi. Jest to jedna z największych przewag tej technologii.
  • Wysoka trwałość głowic: Elementy piezoelektryczne charakteryzują się bardzo dużą żywotnością mechaniczną (miliardy cykli odkształceń). Głowice MicroPiezo są zazwyczaj projektowane jako stałe lub półstałe komponenty drukarki, o długim okresie eksploatacji, a nie jako część wymiennego kartridża.
  • Możliwość generowania bardzo małych kropli: Co przekłada się na wysoką rozdzielczość i szczegółowość druku.
  • Brak degradacji atramentu pod wpływem ciepła: Ważne dla stabilności niektórych formulacji atramentów.

Ewolucja technologii MicroPiezo:

  1. Wczesne generacje MicroPiezo / AMC (Advanced Meniscus Control):
    • Pierwsze implementacje technologii piezoelektrycznej przez Epson. Już wtedy oferowały one przewagę nad technologią termiczną w niektórych aspektach (np. kompatybilność z atramentami pigmentowymi).
    • AMC (Advanced Meniscus Control) to technologia precyzyjnej kontroli kształtu menisku atramentu w dyszy tuż przed i po wystrzeleniu kropli. Odpowiednie sterowanie napięciem przykładanym do elementu piezoelektrycznego pozwala na optymalizację formowania kropli, minimalizację satelitów (małych, niepożądanych kropelek towarzyszących głównej kropli) i zapewnienie bardziej precyzyjnego kierunku lotu kropli. Przyczynia się to do wyższej ostrości i jakości druku.
  2. MicroPiezo TFP (Thin Film Piezo):
    • Kolejny znaczący krok w rozwoju. TFP odnosi się do technologii wytwarzania samych elementów piezoelektrycznych w postaci bardzo cienkich warstw (filmów) osadzanych na krzemowym podłożu w procesach zbliżonych do produkcji układów scalonych.
    • Zalety TFP:
      • Większa precyzja i miniaturyzacja: Pozwala na tworzenie mniejszych elementów piezoelektrycznych i gęstsze upakowanie dysz na głowicy (wyższe NPI).
      • Szybsza reakcja: Cienkie elementy piezoelektryczne mogą odkształcać się szybciej, co pozwala na wyższe częstotliwości pracy dysz i większą prędkość drukowania.
      • Lepsza kontrola nad odkształceniem: Co przekłada się na bardziej precyzyjną kontrolę nad wielkością kropli (VSDT).
    • Głowice MicroPiezo TFP były i są sercem wielu profesjonalnych drukarek Epson Stylus Pro i niektórych modeli SureColor, cenionych za wyjątkową jakość druku.
  3. MicroPiezo PrecisionCore:
    • Najnowsza i najbardziej zaawansowana generacja technologii głowic piezoelektrycznych Epson. Stanowi ona znaczący krok naprzód pod względem wydajności, precyzji, skalowalności i wszechstronności.
    • Kluczowe cechy PrecisionCore:
      • Mikro-elektro-mechaniczne systemy (MEMS): Elementy piezoelektryczne i struktury dysz są wytwarzane z niezwykłą precyzją przy użyciu zaawansowanych technik produkcji MEMS.
      • Nowy, wysokowydajny chip drukujący PrecisionCore: Jest to podstawowy moduł budulcowy głowic PrecisionCore. Jest on bardzo cienki (ok. 1 mm) i zawiera rzędy precyzyjnie rozmieszczonych elementów piezoelektrycznych i dysz.
      • Skalowalność: Chipy PrecisionCore mogą być łączone w większe zespoły (linie lub matryce), tworząc głowice o różnej szerokości i liczbie dysz, od małych głowic do drukarek biurkowych po bardzo szerokie, stacjonarne głowice liniowe (lineheads) do druku jednoprzebiegowego (podobne koncepcyjnie do HP PageWide, ale oparte na technologii piezo).
      • Bardzo wysoka gęstość dysz i rozdzielczość.
      • Niezwykła precyzja i jednorodność kropli.
      • Wysoka częstotliwość pracy i prędkość drukowania.
      • Doskonała trwałość i niezawodność.
      • Kompatybilność z jeszcze szerszą gamą atramentów i płynów.
    • Zastosowania PrecisionCore: Epson implementuje głowice PrecisionCore w coraz szerszej gamie swoich produktów, od drukarek biurowych (WorkForce Pro), przez drukarki wielkoformatowe SureColor (wiele nowych modeli serii T, P, S, F, R, V), aż po przemysłowe maszyny do druku etykiet, tekstyliów i innych zastosowań.

Technologia MicroPiezo (w swoich różnych generacjach, a zwłaszcza PrecisionCore) jest strategicznym atutem firmy Epson, pozwalającym jej na oferowanie systemów druku atramentowego o bardzo wysokiej jakości, wszechstronności i niezawodności w wielu segmentach rynku. Jest to przykład konsekwentnego rozwoju własnej, unikalnej technologii głowic drukujących, która odróżnia Epson od konkurencji.