Inkjetprintkoppen, gebruikers en aparte toepassingen
PRODUCTIE-INNOVATIE – Vanuit grafische optiek verdelen we markten voor printkoppenfabrikanten in singlepass-, multipass- en speciale toepassingen. Hoe ziet die markt in elkaar?
• Leestijd ca. 5 minuten
Printkoppen komen in markten via printerfabrikanten, OEMs, Integrators en webshops. De marktgrootte wordt door de Yole-Group uit Frankrijk geschat richting drie miljard dollar met ongeveer 20% grafische- en 50% industriële printkoptoepassingen. Dit met naar schatting een jaarlijkse groei van ongeveer 4,7 procent.
Ricoh printers & printkoppen en OEMs
Voorgaande printkopartikelen highlighten inkjetsystemen, printpassbreedte en nozzlestructuren, invloed op de printerconstructie, MEMS-technologie, singlepass- en multipassprinters. Paramaters die resolutiefijnheid en printoutput beïnvloeden. Daarmee is Printmedianieuws’ printkoppen-serie bedoeld onvolledig qua markt- en technologie-analyse. Blijft open bijvoorbeeld waarom Ricoh’s printkoppen zo worden genóemd bij multi- en singlepassinkjet, terwijl Ricoh daarin zèlf progressief acteert met eigen printers. Snijdt ze in eigen vlees?
Waarom Ricoh’s printkoppen zo worden genóemd
Ricoh printkoppen functioneren en/of functioneerden in veel Aziatische- en Westerse OEM-wideformatprinters en textielprinters van Agfa, Azon, d.gen, DuPont, EFI, HandTop, Iqdemy, Kuendo, Liyu, Mimaki, MTUTech, Yotta UV-printers e.a. In diezelfde markt lanceert Ricoh immers haar DTG-, wideformat- en flatbedprinters. Zo bewijst Ricoh met eigen printers wat ze kúnnen dankzij eigen printkoppen. Toch conflicteert dat niet, want printermachinerieën worden immers voor zóveel markten uit zóveel meer componenten van derden opgebouwd. Commercieel gezien zijn de jetinkten véél doorslaggevender in deze concurrerende markt! Uiteindelijk bijt men elkaar liever niet!
Ricoh’s printkoppen juist in OEMs singlepass-applicaties
In bovengenoemde voorbeelden gedragen OEMs zich op de markt als aanbieders van druk/printsystemen onder eigen label, met ‘onder de motorkap’ printkoppen (of meer) van Ricoh. Ricoh’s printkoppen zijn ook gewild in OEM-singlepass-installaties zoals de Screen/Ricoh Pro VC70000 roll2roll smalbaanprinter, EFI VUTEk’s Nozomi C1800, Hymmen’s Saturn vloerdécorprinter (links) en Olbrich Wallpaper-printer (rechts). Dat is een 55cm brede roll2roll singlepass inkjetprinter voor behang en andersoortige PVC-folies. Olbrich claimt (vanuit een behangdrukfocus) dat geen speciale inkten en/of primers nodig zijn “want de inkt wordt geabsorbeerd en ingebed in de natte plastisol.” Output is 70m/min in CMYK op 600dpi met Ricoh printkoppen. Iedere gele unit bovenin bevat twee inkjetkleuren; dus áchter elkaar geplaatst is het CMYK. Gezien de nieuwheid van deze Olbrich-printer ontbreken gebruikersreferenties.
Ricoh’s printkoppenarchitectuur anticipeert specifiek op singlepass inkjetprintproducties. De inktcirculatie achter de nozzleplate is zo ontwikkeld om versperringsrisico vóór de nozzleopening weg te houden. Denk aan een eventueel ‘hangend’ luchtbelletje of pigmentklontje. Anders gezegd: Ricoh’s industriële printkoppen werken ‘hufterproof’ in singlepassprinting en maken ze gevraagd voor die toepassing.
Ricoh’s marktverovering dichtbij begonnen
1936 startte Ricoh met fotografie (papier en Ricohflex III camera) en werd het 2004-2005 voordat Ricoh’s inkjetprintkoppenproductie begon. Eerst nam Ricoh Hitachi Printing Solutions over en startte het Ricoh Printing Systems dat ook IBM Print Divisions aan boord nam. Sindsdien exploiteert Ricoh printkopfabrieken in Japan en Amerika. Al vroeg maakte Ricoh de sprong naar Europa om zich zo dicht mogelijk tegen grote commerciële markten aan te vleien: 1971 Ricoh Europe Holdings in Amstelveen, 1978 Ricoh Deutschland GmbH / 1983 Ricoh UK Products Ltd. / 1987 Ricoh France. Ricoh Europe 2006 in Londen en Amstelveen met 24 Europese landenvestigingen. Dat dicht op de markten gaan zitten heeft vruchten afgeworpen!
Integrators verrijken productieapparatuur met printkoppen
In Nederland vind je enkele integrators die zelf printkoppen inkopen met als doel een printonderdeel van een totaal productiesysteem printfunctionaliteiten te laten uitvoeren via inkjet. Bijvoorbeeld in vul- en verpakkingsmachines. Zij brengen geen series standaardoplossingen op de markt. We noemen het werk van AAE Helmond / Berlijn, DJM in Harderwijk, NTS-Eindhoven (rechts) en het Britse FFEI (kopfoto) en Global Inkjet Systems (GIS links).
AAE fabrieksautomatisering-Helmond integreert namens Grauel-Berlijn inkjetprintsystemen (die méér kunnen dan het simpelweg coderen) op bijvoorbeeld postale-, vul- en verpakkingslijnen. Dit naast analoge druksystemen voor hetzelfde doel.
DJM-Harderwijk integreert vooral singlepassprintkoppen in roll2roll maatwerkprinters in de DM- en transactionmarkt en meer. Werkt graag met Fujifilm-Dimatix’, maar even graag met HP-printkoppen of/en -modules.
GIS-UK specialiseert zich in overbruggingselektronica voor printkop-aansturing tot beoogde eindfunctie in een printsysteem. GIS assembleert printkoppen zoals van Ricoh en anderen met elektronica-opbouw, test deze gecompleteerde units op eindfuncties en levert die units aan derden om in te bouwen in single- of multipassinkjetprinters.
NTS-Eindhoven integreert voor derden printkoppen in productie-equipment met printfuncties . Heeft eigen testsysteem om printkopprestaties op fit met NTS-eisen en die van opdrachtgevers te analyseren. Werkt onder de mediaradar omdat opdrachtgevers dat eisen.
Printkoppen voor specifieke toepassing: ‘printed electronics’
De ‘printed electronics’-markt vereist printen geleidende inkten die zilver- en/of koperhoudend zijn, en wel 2.000€/kg of meer kosten. Die hebben een sterk slijtende werking op het interieur van de printkop en zou de regulaire printkop snel doen slijten. Trident-USA fabriceert voor die markt roestvrijstalen printkoppen met garantie. Trident geeft ook reparatieservice voor deze printkoppen. De afgebeelde 256Jet-S printkop van Trident heeft een passbreedte van 10cm met 256 verticale nozzles. Het is een inert, roestvrijstalen ontwerp met de mogelijkheid om zure of alkalische vloeistoffen te spuiten. Dus voor meer markten geëigend dan alleen de printed electronics- markt. De afgebeelde flexibele elektronische sensor is geheel in print vervaardigd.
Printkoppen voor aparte toepassing: tapijtdruk/print
Kenmerken voor tapijtprint zijn: hoogvolume kleur opspuiten bij een betrekkelijk geringe resolutie. Daarop gespecialiseerde digitale printers worden op de markt gebracht door Zimmer-Oostenrijk. In 2010 bracht Zimmer haar eerste (Dimatix) drop-on-demand printkopprinter op de markt, die inktdroplets genereert van 72-220pL op 400dpi. Toch blijkt de prakrijk weerbarstig omdat deze combinatie van printkoppen, sublimatie-textielinkten en processing niet eenzelfde kleurvastheid leveren als de bestaande ChromoJET 800. Dat is een 400cm brede printer met 16 mengbare basiskleuren. Deze multipassprinter spuit onder druk pigmentpasta’s direct ín het tapijt via rechtstreeks aangestuurde highspeed/hogedruk-magneetklepnozzles. Die kleurpasta ‘landt’ tussen de geschoren of lusgeknopte tapijtvezels en dringt zich met behulp van veel stoom en verwarming naar binnen bij de vezels. Zo’n ChromoJET 800 produceert bedrukte vloerkleedtapijten/vloerkledenrollen in gramgewichten 300-1300gr/m2 poolgewicht. Die krijgen zodoende een vele malen hogere slijtvastheid en hogere kleurechtheid dan bijvoorbeeld on-demand-webwinkeltapijten/tapijtjes. Die laatsten zijn wellicht goed genoeg om het een beursperiode van een paar weken uit te houden.
Printkoppen voor aparte toepassing: coaten en lakken
Alchemie ‘The Digital Materials Science Company’ uit Cambridge ontwikkelt digitale precisiecoatingtechnologieën. Daarbij maakt het gebruik van Jetronica’s 48PL nozzlemodules tot max 3m breedte. Zo’n Jetronica-unit genereert een vloeistoffenschicht met een lage- tot gemiddelde viscositeit via een reeks van honderden digitaal geregelde ‘Piezoneedle’-dispensers (100 piezoneedle/p.inch) die aan hun uiteinde door trilling een regelbare druppeltjesspreiding geven in een laagdikte van 0.1-100 µm. Vloeistofgeschiktheid voor 20-150oC / viscositeit 1-200 cPoise / partikelgrootte tot 200µm. Afstand tussen nozzles en substraat 1-50mm. Een Jetronica-unit is over de breedte digitaal variabel aanstuurbaar. Dat leidt overigens niet tot ’plaatjes’, maar die variabiliteit kan in de doorvoerrichting wel decoratieve patronen opbouwen. Jetronica-units zijn inzetbaar boven plano- en roll2roll doorgevoerde substraten.
In de wereld van lakken en coatings aanbrengen maakt men ook gebruik van inkjettechnieken. Bijvoorbeeld Wemhöner’s modulair ontworpen MasterDigital; gebouwd voor verwerking van plano panelen. Wemhöner specificeert het variabel adresseerbare digitale laksysteem 100 tot 1.000 m²/u bij 600x600dpi. Omdat detailleringen geen grote rol spelen is hoge resolutie is niet noodzakelijk; maar wel een forse druppelgrootte. Fujifilm-Dimatix printkop Spectra Polaris PQ-512/85 AAA genereert 85-150 picoliters druppelgrootte is erg geschikt voor UV-lakken and solventinkt formuleringen.
Kopfoto: Integrator FFEI in Hemel Hempstead-UK (2006 ontstaan uit Fujifilm en Crosfield) is integratiespecialist voor inkjettechnologie in conventionele printprocessen.
