System czyszczenia głowic

System czyszczenia głowic (Head Cleaning System) w drukarkach atramentowych (inkjet printers), w tym w drukarkach wielkoformatowych (LFP), to zbiór mechanizmów, procedur i funkcji mających na celu utrzymanie dysz (nozzles) głowicy drukującej (printhead) w optymalnym stanie drożności oraz usunięcie ewentualnych zatorów spowodowanych zaschniętym atramentem, pęcherzykami powietrza lub drobnymi zanieczyszczeniami. Regularne i skuteczne czyszczenie głowic jest kluczowe dla zachowania wysokiej jakości druku, zapobiegania trwałemu uszkodzeniu głowic oraz minimalizowania przestojów urządzenia.

Dlaczego system czyszczenia głowic jest niezbędny?

Atrament stosowany w drukarkach atramentowych, zwłaszcza atramenty wodne i eko-solwentowe, zawiera rozpuszczalniki, które szybko odparowują w kontakcie z powietrzem. Jeśli drukarka nie jest używana przez pewien czas, lub jeśli dysze nie są odpowiednio chronione, atrament w ich wnętrzu może zaschnąć, tworząc twarde czopy blokujące przepływ. Nawet mikroskopijne ilości zaschniętego atramentu lub pęcherzyki powietrza mogą prowadzić do:

  • Brakujących linii lub pasów na wydruku (objaw zatkanych pojedynczych dysz).
  • Nieprawidłowych kolorów (jeśli dysze jednego z kolorów są częściowo zablokowane).
  • Rozmazanego lub “mglistego” druku (jeśli strumień atramentu z dyszy jest odchylony).
  • Całkowitego braku druku danego koloru.

Elementy i metody wchodzące w skład systemu czyszczenia głowic:

System czyszczenia głowic jest zazwyczaj realizowany poprzez współdziałanie kilku elementów stacji serwisowej (maintenance station) oraz specjalnych procedur programowych:

  1. Przecieranie głowicy (Wiping):
    • Wycieraczka (Wiper Blade) w stacji serwisowej mechanicznie przeciera powierzchnię płyty dysz głowicy drukującej.
    • Usuwa to luźne resztki atramentu, kurz i inne zanieczyszczenia z czoła głowicy, zapobiegając ich gromadzeniu się i blokowaniu dysz od zewnątrz.
    • Operacja ta jest wykonywana automatycznie, np. przed rozpoczęciem drukowania, po jego zakończeniu lub jako część cyklu czyszczenia.
  2. Odsysanie atramentu (Suction / Purging / Priming):
    • Nakładki uszczelniające (Capping Unit) w stacji serwisowej szczelnie przykrywają dysze głowicy.
    • Pompa ssąca (Suction Pump) wytwarza podciśnienie, które odsysa niewielką ilość atramentu wraz z ewentualnymi zatorami (zaschnięty atrament, pęcherzyki powietrza) z wnętrza dysz i kanałów atramentowych.
    • Jest to jedna z najskuteczniejszych metod udrażniania zatkanych dysz. Zużyty w ten sposób atrament trafia do pojemnika na zużyty atrament (maintenance tank).
  3. Przepłukiwanie / “Plucie” atramentem (Spitting / Flushing / Purging):
    • Głowica drukująca jest programowo instruowana, aby wystrzelić niewielką ilość atramentu ze wszystkich (lub wybranych) dysz. Odbywa się to zazwyczaj do specjalnego miejsca w stacji serwisowej (tzw. “spittoon”) lub bezpośrednio na materiał chłonny w pojemniku na zużyty atrament.
    • Ma to na celu “przepchnięcie” świeżego atramentu przez dysze, co pomaga usunąć drobne zanieczyszczenia i utrzymać wilgotność atramentu w dyszach, zapobiegając jego zasychaniu, zwłaszcza podczas krótkich przerw w drukowaniu.
    • Niektóre drukarki wykonują tę operację bardzo dyskretnie, nawet w trakcie dłuższego zadania drukowania (tzw. “in-print spitting” lub “refresh cycles”) na specjalnie wyznaczonych obszarach poza krawędzią medium.
  4. Wibracje głowicy (w niektórych technologiach piezoelektrycznych):
    • Niektóre głowice piezoelektryczne mogą być wprawiane w delikatne wibracje o wysokiej częstotliwości, co ma na celu poruszenie atramentu w kanałach i dyszach i zapobieganie jego sedymentacji (osadzaniu się pigmentu) lub wytrącaniu się pęcherzyków powietrza.
  5. Połączenie metod:
    • Skuteczne cykle czyszczenia często łączą kilka z powyższych metod, np. najpierw odsysanie, potem przecieranie, a na końcu lekkie “plucie”.

Rodzaje cykli czyszczenia:

Drukarki zazwyczaj oferują różne poziomy intensywności czyszczenia:

Procedury wspierające system czyszczenia:

  • Test dysz (Nozzle Check): Procedura drukowania specjalnego wzoru testowego, który pozwala wizualnie ocenić, czy wszystkie dysze działają prawidłowo. Jeśli test wykaże braki, zalecane jest uruchomienie cyklu czyszczenia.
  • System wykrywania zatkanych dysz: Bardziej zaawansowane drukarki mogą posiadać automatyczne systemy (np. optyczne) do wykrywania niedrożnych dysz i w razie potrzeby samoczynnie inicjować czyszczenie lub kompensację.

Zużycie atramentu podczas czyszczenia:

Należy pamiętać, że każda operacja czyszczenia głowic, zwłaszcza ta polegająca na odsysaniu lub intensywnym “pluciu”, wiąże się ze zużyciem pewnej ilości atramentu, który nie trafia na wydruk, lecz do pojemnika na zużyty atrament. Nadmierne, niepotrzebne uruchamianie intensywnych cykli czyszczenia może prowadzić do znacznego wzrostu kosztów eksploatacji. Dlatego zaleca się najpierw wykonanie testu dysz, a dopiero w przypadku stwierdzenia problemów, uruchomienie odpowiedniego cyklu czyszczenia (zaczynając od najmniej intensywnego).

System czyszczenia głowic jest niezbędnym elementem każdej drukarki atramentowej, chroniącym jej najważniejszy komponent – głowicę drukującą. Zrozumienie jego działania i zasad prawidłowej eksploatacji (regularne drukowanie, odpowiednie wyłączanie drukarki pozwalające na zaparkowanie głowicy, rozsądne korzystanie z funkcji czyszczenia) pozwala na utrzymanie wysokiej jakości wydruków i przedłużenie żywotności urządzenia.