W innym świetle. Utwardzanie lampami LED.

Tusze utwardzane światłem UV rozwiązały wiele problemów druku inkjetowego związanych z wykorzystaniem atramentów rozpuszczalnikowych, ale jednocześnie stworzyły nowe trudności. Jednym z kłopotliwych aspektów jest natychmiastowe suszenie tuszy UV podczas druku, co wymaga zastosowania energochłonnych i szybko zużywających się lamp rtęciowych. Nowe lampy LED-owe mogą zniwelować tę wadę.

Ploter VUTEk GS3250LX z utwardzaniem LED drukuje równie szybko jak jego poprzednik z lampami rtęciowymi.

Tusze utwardzane UV okazały się być lepsze niż atramenty rozpuszczalnikowe głównie dlatego, że nie emitują lotnych związków organicznych, przez co są znacznie bardziej przyjazne dla środowiska. Nad faktem, że utwardzanie tych tuszy powoduje nowe problemy, przechodzono do tej pory zazwyczaj do porządku dziennego. Pierwsze maszyny drukujące, które w miejsce lamp rtęciowych wykorzystywały do utwardzania nowe lampy LED-owe, zostały zaprezentowane na targach Fespa Digital 2011 przez firmy: Mimaki, Roland i Efi. Pojawia się zatem pytanie, co rzeczywiście niesie ze sobą utwardzanie LED-owe. Tej technologii przypisuje się zazwyczaj trzy kluczowe zalety:

      - niższy pobór energii elektrycznej,

- mniejsze wydzielanie ciepła,

- niemal nieograniczoną żywotność.

Przeciętna żywotność lampy rtęciowej to według producentów około 1000 godzin pracy, wziąwszy pod uwagę, że lampa „starzeje się” o trzy godziny przy każdym włączeniu. Oznacza to, że podczas każdej dwunastogodzinnej zmiany „zużywamy” piętnaście godzin, co daje wynik 66 dni żywotności dla każdej lampy. Jeśli założyć, że maszyna pracuje pięć dni w tygodniu, obie lampy w każdym z dwóch bloków, a więc w sumie cztery lampy, trzeba wymieniać co trzy miesiące, co każdy doświadczony użytkownik jest w stanie zrobić samodzielnie. Przy cenie około 400 dolarów za lampę otrzymujemy roczny koszt rzędu 6400 dolarów, który producent zalicza do materiałów eksploatacyjnych.

Kolejnym, obok kosztów, problemem jest emisja ciepła. Lampy rtęciowe wydzielają energię o długości fali od 200 do 800 nanometrów, z czego tylko 5 proc. zostaje wykorzystane do utwardzenia tuszy UV, a pozostałe 95 proc. zostaje zamienione w ciepło. Energia cieplna podnosi temperaturę tuszu i podłoża, a przede wszystkim bloku lampowego, z którego ciepło „wysysane” jest przez wentylator i – z powodu ruchów głowicy drukującej – rozprowadzane po całej maszynie. Dlatego właśnie tak często widzi się plotery, które pracują z otwartą obudową.

Lampy LED-owe są bezpieczne, ponieważ nie wymagają studzenia.

W ciągu ostatnich lat lampy LED (Light Emitting Diodes) stały się coraz popularniejsze. Zastąpiły zwykłe żarówki w sygnalizacji drogowej, a nawet światła w wielu modelach samochodów. Na rynku dostępna jest szeroka gama lamp LED-owych o różnej długości fali – od długości widzialnych, aż po ultrafiolet. Do utwardzania tuszy UV wykorzystuje się zazwyczaj lampy emitujące fale o długości około 365 lub 395 nanometrów. Ponieważ pojedyncza dioda daje relatywnie mało światła, lampy LED składają się z wielu rzędów diod, tworzących jednolitą powierzchnię. Lampy LED-owe emitują energię, z której 20 proc. przeznaczone jest na utrwalanie UV, a 80 proc. zostaje zamienione w ciepło. Energię cieplną można jednak w tym przypadku z łatwością odprowadzić, dzięki czemu nie ma ryzyka nagrzania podłoża. Producenci zapewniają, że LED-y mają nieograniczoną żywotność, nie wiadomo jednak jeszcze, jak zachowują się one w maszynie drukującej. Na razie wszystko wskazuje na to, że lampy LED mogą służyć użytkownikowi co najmniej tak długo, jak sam ploter.

Dostępne dotychczas na rynku tusze UV były przeznaczone do utwardzania lampami rtęciowymi, nie istniała natomiast żadna wiążąca norma określająca, jaką długością fali należy je suszyć. Dlatego tusze UV mogą zachowywać się w różny sposób na maszynach różnych producentów. Tłumaczy to również, dlaczego niektóre z pierwszych ploterów z utwardzaniem LED nie osiągały takiej prędkości jak ich poprzednicy z lampami rtęciowymi. Efektywność utwardzania LED można jednak zoptymalizować. Wystarczy dostosować tusze UV do konkretnego przedziału długości fali, co pozwoli na osiągnięcie maksymalnej wydajności diod. Udało się to na przykład firmie Efi w jej ploterze VUTEk GS3250LX, który drukuje równie szybko jak model VUTEk GS3200 z lampami rtęciowymi.

LED-y można bez problemu wyłączać i włączać w ułamku sekundy. Oznacza to oszczędność prądu i czasu, ponieważ lampy nie muszą się nagrzewać przed rozpoczęciem druku. Według danych Efi, zużycie energii elektrycznej w ploterze z lampami rtęciowymi VUTEk GS3200 wynosi około 15 kilowatów na godzinę, podczas gdy w maszynie z diodami LED VUTEk GS3250LX – o trzy czwarte mniej, czyli około 3,6 kilowatów na godzinę.

Obok niskiego zużycia prądu, zredukowanej emisji ciepła oraz niemal nieograniczonej żywotności, utwardzanie lampami LED posiada również inne korzyści, które wynikają z niskiej temperatury suszenia. Plotery LED-UV mogą zadrukowywać podłoża, które były niemożliwe do zastosowania w maszynach z lampami rtęciowymi z uwagi na ich wrażliwość na ciepło. Pozwala to nie tylko poszerzyć gamę stosowanych mediów o nowe, ciekawe materiały, ale i zredukować koszty dzięki wykorzystaniu tańszych, bardziej wrażliwych podłoży.