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“Piezas a la cabeza” lo último en avances de cabezales

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gran-formatolos cabezales son la pieza primordial del hardware y, como tal, han sido un componente en constante evolución tecnológica. Conozca qué novedades han presentado estas esenciales piezas en los últimos años.

a receta para un buen equipo de impresión puede reducirse a sólo dos ingredientes esenciales: la tinta y el cabezal. Conocer los avances en la química de los insumos y los dispositivos electrónicos de estas piezas nos permiten determinar hacia dónde está avanzando la industria, además de ofrecer claves para realizar una inversión que se adecúe a sus necesidades.

Lejos han quedado los días en que los insumos funcionaban únicamente con cabezales Epson DX. Actualmente, los fabricantes de equipos y cabezales han cambiado y reformulado alianzas específicas para lograr mejores combinaciones. Por ejemplo, una mayoría de impresoras de curado UV ha incorporado cabezales Konica Minolta, Ricoh o Dimatrix Spectra. Los Epson DX han reemplazado casi en un 90% a los cabezales Xaar en impresoras chinas económicas. A su vez, los Xaar han encontrado un nicho en los equipos para imprimir sobre cerámica.

El problema de la gota
Hoy día, el tema principal en el desarrollo de los cabezales es los avances en el tamaño de la gota disparada. Desde hace más de una década ya se pronosticaba un aprovechamiento radical y eficiente en materia de picolitros. Como bien recordará, la terminología técnica advierte que cuando hablamos de esta medida de volumen (equiparada a la trillonésima parte de un litro), nos referimos a la magnitud de la gota que sale por las boquillas del cabezal. Como regla general, entre más pequeña sea ésta, mayor será el nivel de detalle en el producto final.
Aunque hace tan sólo seis años, el mercado contaba con cabezales de 50 picolitros, hoy podemos encontrar dispositivos capaces de inyectar 3.4 millones de gotas de 1.2 picolitros por segundo, como es el caso de la Canon Océ ColorWave 900. Este equipo, operado por un cabezal Memjet, tiene un ancho de impresión de 106 cm y funciona particularmente bien para gráficos en punto de venta, exposiciones, mapas y CAD. Por otro lado, la i960 de Canon cuenta con un total de 3,072 boquillas, las cuales expulsan gotas de 2 picolitros. Esta impresora de 512 boquillas por 6 colores puede liberar cerca de 74 millones de gotas por segundo.
Sin embargo, hay quienes consideran que el reto principal en esta área no radica en alcanzar tamaños de gota cada vez más microscópicos. Para Sophie Matthews-Paul, consultora especializada en la industria de impresión en gran formato, lo verdaderamente esencial –en lo que concierne a la calidad del gráfico– radica en cómo los desarrolladores logran controlar a los picolitros.
De acuerdo con la analista, en nuestra industria hay numerosos criterios que definen la calidad final de un trabajo. No todas las aplicaciones demandan un tamaño de gota tan reducido. Aunque algunos equipos especializados en lograr impresiones de calidad fotográfica (como los Epson, Canon o HP) pueden jactarse de ofrecer gotas menores a 4 picolitros, algunos trabajos como los carteles, las pancartas y los floor graphics sólo requieren de una impresora que pueda colocar adecuadamente la gota.
Por ejemplo, para imprimir una aplicación a 300dpi, el tamaño del picolitro puede variar entre 30 y 80. La variación que este rango presente en el producto final puede ser difícil de detectar por el ojo humano. Elegir estos tamaños puede ser una gran decisión cuando tiene trabajos urgentes, ya que entre más grande sea el volumen de la gota, más rápido operará la máquina.
En el caso de la última actualización para su cabezal Proton, Xaar optó por apuntar hacia esa dirección. Comercializado principalmente en equipos chinos, se trata de una pieza de banda ancha (53,7 mm) de variantes binarias que ofrece una calidad de impresión en dos opciones de volumen de gota. Aunque originalmente fue introducido en el mercado en una versión de 35 picolitros, ahora cuenta con una modalidad de 60 picolitros compatible con tintas solventes y UV. Esto aspira a lograr uniformidad en el gráfico sin comprometer la velocidad de impresión, sobre todo en aplicaciones grandes como la señalización en exteriores, codificación y marcado y gráficos interiores para exhibiciones.
Según algunos usuarios, el Xaar Proton no ha sido tan popular como los Xaar 126 y 128, pues este cabezal requiere de un clima controlado para evitar variaciones de voltajes.
Fujifilm Dimatix también es otro representante de esta tendencia. Sus cabezales Q-Class Emerald vienen en dos modelos que ofrecen variantes de 30 y 80 picolitros. El Emerald QE-256/30 puede ser ajustado para ofrecer gotas de 30 a 80 picolitros en modo binario o un tamaño de gota de
30 picolitros en escala de grises. Siguiendo un principio similar, el Emerald QE-256/80 puede utilizarse a 80 picolitros por gota en escala de grises, además de ofrecer 200 picolitros en modo binario.

Piezoeléctrico vs. Termal
Actualmente, el “título” a mejor cabezal está dividido en dos bandos: el piezoeléctrico y el termal. En términos prácticos, los primeros poseen un cristal llamado piezoeléctrico que literalmente inyecta la tinta sobre el papel. El cristal, ubicado en la parte posterior de un diminuto depósito de tinta, recibe una descarga eléctrica que lo atrae hacia adentro. Cuando la corriente se interrumpe, el cristal regresa a su posición original y una pequeña cantidad de tinta sale por la boquilla. Cuando la corriente se reanuda, atrae al cristal hacia atrás y lanza la siguiente gota. Cada inyector tiene su propio cristal. Epson y Xaar producen cabezales piezo.
Este tipo de cabezal está diseñado para utilizarse con diferentes tintas donde los colorantes están suspendidos en la fórmula. Entre ellas podemos encontrar los insumos base-agua, solvente y UV.
Los termales, también conocidos comercialmente como Bubble Jet utilizan calor para generar una burbuja que empuja al insumo por la boquilla. En este caso, un impulso eléctrico genera un incremento de temperatura que hierve una pequeña cantidad de tinta dentro de una cámara, formando una burbuja de vapor que fuerza su salida por los inyectores. Al salir al exterior, este vapor se condensa y forma una minúscula gota de tinta sobre el papel. Después, el vacío resultante arrastra nueva tinta hacia la cámara. Entre los principales exponentes de esta tecnología podemos encontrar a Canon, HP, Lexmark y Memjet.
De acuerdo con la agencia de investigación y consultoría FLAAR, las disputas entre estos dos son, en el fondo, una cuestión de marketing alimentada por diversas “leyendas urbanas”. Después de todo, cada departamento de mercadotecnia intentará a toda costa atraerlo hacia su producto.
Difícilmente se podría decir con seguridad que una es mejor que otra, ya que ambas poseen limitantes y beneficios particulares que deben analizarse. Sólo basta darle un vistazo a los siguientes dos mitos para darse cuenta que el cabezal no siempre es como lo pintan.

1. Los cabezales piezo son para siempre. Tristemente, este argumento no es del todo cierto. De tomarse como verdadero, puede resultar grave, ya que presupone que ahorrarás dinero al no gastar en repuestos. Pero no asumas que los cabezales durarán para siempre. Reemplazar estos dispositivos es más común y más costoso de lo que cree la mayoría de la gente.
Sin embargo, hay marcas que sí advierten a sus usuarios sobre los posibles costos y buenas prácticas para asegurar un correcto funcionamiento. Por ejemplo, Roland confirmó que sus cabezales piezo no son permanentes y, si lo desea, puede cambiarlos cada año y medio. Hace una década, este costo era de aproximadamente $550 USD por cabezal; actualmente tendría que pagar el doble por una nueva pieza.

2. Los cabezales termales son más propensos a taparse que los piezo. Las boquillas de los cabezales piezoeléctricos tienden a atascarse con frecuencia. Para limpiarlos, es necesario inyectar tinta a través de ellos. Este proceso es laborioso e incluso puede hacer que consuma una gran cantidad de insumo. Para evitarlo, asegúrate de que el espacio donde se encuentra tu equipo esté libre de polvo, tierra o pelusa. Algunas máquinas, como las Roland, son altamente sensibles a la “basurita”, y más si el sustrato que entra a la máquina presenta capas de polvo.
Por lo general, los cabezales de equipos Roland, Epson, Mimaki o Mutoh (los cuales utilizan cabezales Epson) suelen operar bastante bien. Inclusive, FLAAR reporta que el 99% de los usuarios de estas tecnologías no enfrentarán problemas ni averías causadas por utilizar sustratos que presenten un poco de polvo.

¿Qué hay de nuevo? Marcas y modelos
Habiendo establecido las diferencias entre ambas tecnologías de cabezal, así como las tendencias en el control y tamaño de los picolitros, démosle un vistazo a lo que los diferentes fabricantes han desarrollado últimamente.

Xaar
Como se mencionó antes, esta firma ha comenzado a perfilarse como líder en cabezales para la impresión de mosaicos. Entre sus avances podemos encontrar dispositivos como la línea Xaar 1002. Disponible en dos variantes de tamaño de gota, estos cabezales han sido pensados para la creación de baldosas de cerámica, etiquetas, laminados, “direct-to-shape”, envases y otros tipos de decoración de productos.
Sus tres modelos (1002 GS6, Xaar 1002 GS12 y Xaar 1002 GS40) comparten las siguientes características: 1,000 inyectores activos, 70.5 mm de banda de impresión ancha, 8 niveles de grises y dimensiones de 125x31x61 mm. Aunque los dos primeros son compatibles con tinta solvente, UV y aceite, el tercero opera únicamente con insumos base-aceite. Dependiendo de la tinta utilizada y de la integración del sistema, el primero ofrece un volumen de gota de 6 a 42 picolitros, mientras que el segundo abarca de 12 a 84 picolitros y el tercero, 40 a 160 picolitros.
Sin embargo, Xaar también ha presentado avances en el área de impresión en gran formato. El cabezal Xaar 501 está diseñado para imprimir aplicaciones como banners para exteriores, vallas publicitarias o materiales para puntos de venta destinados a interiores. Cuenta con 500 inyectores activos y posee una banda de impresión ancha de 70.5 mm.
Sus tres modelos (501 GS8U, 501 GS8S y 501 GS8R) ofrecen un tamaño de gota a 4 niveles de 8 a 30 picolitros. Mientras que el primero funciona con tinta UV base-aceite, el segundo opera con insumos solventes. Por su parte, el tercero es compatible tanto con solvente como con UV.

SPECTRA
Los cabezales Spectra son tan viejos como los cabezales Xaar y se pueden encontrar en equipos como Mutoh y Flora, dentro de la última tecnología de Spectra encontramos el polaris que es otro tipo de cabezal piezoeléctrico, con gotas desde 15, 35 y hasta 50 picolitros aunque éste último no es muy común, los más frecuente es el polaris de 35 picolitros, los cabezales Spectra usan voltajes muy altos de entre 70 y 120 volts en corriente directa.

Durst
Este fabricante italiano también ha dado de que hablar en lo que va del año. En el área de textiles, los avances en sus cabezales piezo multipasada QuadroZ han buscado combatir problemas como la formación de “banding”, el cual se genera cuando un sistema de cabezales de impresión dispuestos asimétricamente alcanza velocidades elevadas. Para contrarrestarlo, esta tecnología, incorporada en la línea de impresoras Kappa, acomoda los colores simétricamente en cabezales de 8 canales. Esta disposición “en espejo” permite que las secuencias de color sean impresas en todas direcciones.
Entre sus actualizaciones, la tecnología V2 QuadroZ permite imprimir sobre materiales textiles (como el algodón, el lino, la viscosa y la seda) con tintas dispersas, ácidas y reactivas a base de agua con certificación GOTS a través de una placa de boquillas especialmente endurecida y resistente a la fibra con tamaños de gota de 7 a 21 picolitros. Estos equipos cuentan con hasta 6,144 inyectores distribuidos en 32 cabezales que imprimen 8 colores CMYK, naranja, rojo, azul y gris. Además, incluye un sistema de protección que, al cubrir las boquillas herméticamente, cuida que el equipo esté disponible inmediatamente, incluso durante pausas prolongadas. Adicionalmente, se ejecuta una micropurga, también conocida como spitting, de cada inyector individual. Asimismo, también permite limpiar los slots de un determinado color.
Entre las aplicaciones que la Kappa 180 (195 cm de ancho de impresión) y la Kappa 320 (330 cm de ancho de impresión) pueden realizar se encuentran artículos de decoración como mantas, ropa de cama, mantelerías, cortinas y materiales publicitarios como banderolas o banners.

Konica Minolta
El cabezal Konica Minolta es un cabezal muy robusto y fácil de manejar pues el voltaje que utiliza es muy bajo, solamente utiliza desde 14 hasta 18 unidades de voltaje, es más fácil de depurar, aunque pueda tener una burbuja de aire dentro, no va dar tanto problema como los demás cabezales, es un cabezal muy noble. El cabezal Konica 1024i tiene 1024 inyectores en un cabezal con gotas también variables de 42 y 14 picolitros, siendo la variable de 42 picolitros utilizada para una mayor velocidad en la producción al ser la gota más gruesa permite una resolución máxima de 720 dpi; el cabezal de 14 picolitros alcanza una resolución de 1440 dpi.

Hewlett-Packard
En el rubro de los cabezales termales, HP presentó sus últimos avances con la tercera generación de equipos Latex. La HP Latex 3000 es una máquina que cuenta con 70,000 boquillas. La tinta, compuesta en un 60% por agua, se sirve de aditivos acuosos que ayudan a reducir la viscosidad y generar burbujas de vapor para la eyección de la tinta. Dentro de cada generador de gota se forma por 10 microsegundos dicha burbuja, la cual termina por expulsar al insumo por la boquilla.
Los cabezales HP 881 Latex tienen una configuración bicolor con dos columnas de 5,280 inyectores por color, lo cual cubre una superficie de 1,200 boquillas por pulgada. Además, todas las tintas HP 881 Latex ofrecen volúmenes de gota de 12 picolitros. Estas piezas están diseñadas para reemplazarse de forma eficiente: solamente hay que abrir la tapa del cabezal, sacar el dispositivo gastado, colocar el nuevo y cerrar el comportamiento.

Adicionalmente, estos cabezales pueden ser reciclados a través del Programa HP Planet Partners.

Algunos puntos importantes
Elija lo que elija, es indispensable tomar en cuenta los siguientes consejos para evitar problemas en el mantenimiento de sus equipos y cabezales:

• No abandones a tu impresora. Si mantienes un equipo en desuso, incluso en periodos cortos de 3 meses, los cabezales pueden taparse con la acumulación de tinta seca.
• Toma en cuenta a la tinta. Es indispensable conocer qué tipo de tinta está usándose dentro del cabezal, además de tener en claro si se trata de un dispositivo binario o en escala de grises. Por ejemplo, las tintas base-solvente son un poco más difíciles de operar en términos de mantenimiento, dado que también tienden a tapar las boquillas.
• Considera qué cuidados necesita tu equipo. Entre más pequeño sea el tamaño de picolitros, mayor será el mantenimiento que tu equipo necesite. En países y zonas calientes y húmedas es considerablemente más difícil operar un equipo en gran formato de 14 picolitros utilizando tintas base-solvente que con insumos UV, puesto que estos últimos se mantienen en un estado líquido hasta el curado.
• Determina qué aplicaciones requieres producir. Como se mencionó al inicio, el elemento picolitro es sólo un factor para producir gráficos exitosos. Entre más grande sea el tamaño de la gota, menor será la resolución final. Sin embargo, las aplicaciones en gran formato pueden beneficiarse precisamente de sistemas de impresión de pocas pasadas y del hecho de que la cobertura total de la tinta cubrirá cualquier imperfección. Las gotas pequeñas necesitan un mayor número de pasadas y, en nuestra industria, esto sería un gasto superfluo, ya que la mayoría de las aplicaciones serán visualizadas desde grandes distancias.
Los cabezales piezoeléctrico tienen diferentes usos, por incluso para sublimación -que utiliza tintas base agua-, se requiere de una cabezal con gota muy fina, por lo que esta técnica solo la emplean los equipos Epson, Roland y Mimaki, los cabezales Xaar no están diseñados para trabajar con tintas base agua, básicamente están diseñados para tintas solventes y algunos cerámicos, los cabezales Konica y Spectra los puedes utilizar tanto para base solvente como para tinta UV.

Agradecemos a las empresas Xaar, Epson y a Juan Pablo garcía de nazdar, así como a la consultoría de FLAAR Reports, por la información proporcionada para la elaboración de este artículo.

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