La impresión por inyección de tinta es un tipo de impresión por computadora que recrea una imagen digital impulsando gotas de tinta sobre sustratos de papel y plástico. [1] Las impresoras de inyección de tinta fueron el tipo de impresora más utilizado en 2008, [2] y van desde pequeños modelos de consumo económicos hasta costosas máquinas profesionales. En 2019, las impresoras láser se vendieron más que las impresoras de inyección de tinta en una proporción de casi 2:1, un 9,6% frente al 5,1% de todos los periféricos de computadora. [3]
El concepto de impresión por inyección de tinta se originó en el siglo XX y la tecnología se desarrolló ampliamente por primera vez a principios de la década de 1950. Mientras trabajaba en Canon en Japón, Ichiro Endo sugirió la idea de una impresora de "chorro de burbujas", mientras que casi al mismo tiempo Jon Vaught en Hewlett-Packard (HP) estaba desarrollando una idea similar. [4] A finales de la década de 1970, se desarrollaron impresoras de inyección de tinta que podían reproducir imágenes digitales generadas por computadoras, principalmente por Epson , HP y Canon. En el mercado de consumo mundial, cuatro fabricantes representan la mayoría de las ventas de impresoras de inyección de tinta: Canon, HP, Epson y Brother . [5]
En 1982, a Robert Howard se le ocurrió la idea de producir un pequeño sistema de impresión en color que utilizaba piezos para escupir gotas de tinta. Formó la empresa RH (Robert Howard) Research (llamada Howtek, Inc. en febrero de 1984) y desarrolló la tecnología revolucionaria que condujo a la impresora en color Pixelmaster con tinta sólida [6] utilizando tecnología Thermojet. Esta tecnología consiste en un generador de gotas de ondas acústicas de boquilla única inventado originalmente por Steven Zoltan en 1972 con una boquilla de vidrio y mejorado por el ingeniero de inyección de tinta de Howtek en 1984 con una boquilla moldeada de Tefzel para eliminar frecuencias de fluido no deseadas.
El mercado emergente de deposición de materiales por inyección de tinta también utiliza tecnologías de inyección de tinta, normalmente cabezales de impresión que utilizan cristales piezoeléctricos , para depositar materiales directamente sobre los sustratos.
La tecnología se ha ampliado y la "tinta" ahora también puede incluir pasta de soldadura en ensamblajes de PCB , o células vivas, [7] para crear biosensores y para ingeniería de tejidos . [8]
Las imágenes producidas con impresoras de inyección de tinta a veces se venden con nombres comerciales como Digigraph, Iris prints , giclée y Cromalin. [9] Las reproducciones de bellas artes impresas con inyección de tinta se venden comúnmente con estos nombres comerciales para dar a entender un producto de mayor calidad y evitar la asociación con la impresión cotidiana.
La tensión superficial del fluido naturalmente convierte una corriente en gotas. Los tamaños de gota óptimos de 0,004 pulgadas (0,10 mm) requieren un tamaño de boquilla de inyección de tinta de aproximadamente 0,003 pulgadas (0,076 mm). Los fluidos con tensión superficial pueden ser a base de agua, cera o aceite e incluso aleaciones de metales fundidos. La mayoría de las gotas pueden cargarse eléctricamente. Hay dos tecnologías principales que se utilizan en las impresoras de inyección de tinta contemporáneas: continua (CIJ) y gota bajo demanda (DOD). La inyección de tinta continua significa que el flujo está presurizado y en una corriente continua. Gota según demanda significa que el fluido se expulsa de la boquilla de chorro una gota a la vez. Esto se puede realizar con un medio mecánico con empuje o algún método eléctrico. Una carga eléctrica grande puede sacar gotas de una boquilla, las ondas sonoras pueden empujar el líquido desde una boquilla o la expansión del volumen de la cámara puede expulsar una gota. La transmisión continua se investigó por primera vez hace muchos años. La caída bajo demanda no se descubrió hasta la década de 1920. [ cita necesaria ]
El método de inyección de tinta continua (CIJ) se utiliza comercialmente para marcar y codificar productos y paquetes. En 1867, Lord Kelvin patentó el registrador de sifón , que registraba señales telegráficas como un trazo continuo sobre papel utilizando una boquilla de chorro de tinta desviada por una bobina magnética. Los primeros dispositivos comerciales ( registradores gráficos de tiras médicas ) fueron introducidos en 1951 por Siemens . [10] utilizando la patente US2566443 inventada por Rune Elmqvist del 4 de septiembre de 1951.
En la tecnología CIJ, una bomba de alta presión dirige tinta líquida desde un depósito a través de un cuerpo de pistola y una boquilla microscópica (generalmente de 0,003 pulgadas de diámetro), creando una corriente continua de gotas de tinta a través de la inestabilidad de Plateau-Rayleigh . Se puede utilizar un cristal piezoeléctrico para crear una onda acústica que vibra dentro del cuerpo de la pistola y hace que el chorro de líquido se rompa en gotas a intervalos regulares: se pueden lograr de 64.000 a 165.000 gotas de tinta de tamaño irregular por segundo. [11] Las gotas de tinta están sometidas a un campo electrostático creado por un electrodo de carga o por un campo de flujo magnético a medida que se forman; el campo varía según el grado de desviación de la gota deseada. Esto da como resultado una desviación controlada por la carga electrostática en cada gota. Las gotas cargadas pueden estar separadas por una o más "gotas protectoras" descargadas para minimizar la repulsión electrostática entre gotas vecinas.
Las gotas pasan a través de otro campo electrostático o magnético y son dirigidas (desviadas) por placas de desviación electrostática o campo de flujo para imprimir en el material receptor (sustrato), o se les permite continuar desviadas hacia un canal de recolección para su reutilización. Las gotas más cargadas se desvían en mayor medida. Sólo una pequeña fracción de las gotas se utiliza para imprimir y la mayoría se recicla.
CIJ es una de las tecnologías de inyección de tinta más antiguas (1951) en uso y está bastante madura. [ cita necesaria ] La caída bajo demanda no se inventó hasta más tarde. [ cita necesaria ] Las principales ventajas de CIJ son la muy alta velocidad (≈20 m/s) de las gotas de tinta, lo que permite una distancia relativamente larga entre el cabezal de impresión y el sustrato, y la muy alta frecuencia de expulsión de gotas, lo que permite muy impresión de alta velocidad. Otra ventaja es que no se obstruyen las boquillas, ya que el chorro está siempre en uso, lo que permite emplear disolventes volátiles como cetonas y alcoholes, dando a la tinta la capacidad de "morder" el sustrato y secarse rápidamente. [11] El sistema de tinta requiere una regulación activa del solvente para contrarrestar la evaporación del solvente durante el tiempo de vuelo (tiempo entre la expulsión de la boquilla y el reciclaje del canal) y del proceso de ventilación mediante el cual el aire que ingresa al canal junto con las gotas no utilizadas se expulsa desde el embalse. Se controla la viscosidad y se añade un disolvente (o una mezcla de disolventes) para contrarrestar la pérdida de disolvente.
A finales de la década de 1950, las tintas de cera calentadas se hicieron populares entre las tecnologías CIJ. En 1971, Johannes F. Gottwald, patente US3596285A, Liquid Metal Recorder, utilizó tinta de metal fundido con un campo de flujo magnético para fabricar símbolos formados para señalización. Este puede haber sido el primer objeto metálico en 3D impreso utilizando una memoria de núcleo magnético como datos para producir cada símbolo.
Hay muchas formas de producir inyección de tinta bajo demanda (DOD). Los métodos comunes incluyen DOD térmico y DOD piezoeléctrico para acelerar la frecuencia de las caídas. [12] El DOD puede utilizar una sola boquilla o miles de boquillas. [13] Un proceso DOD utiliza un software que dirige los cabezales para que apliquen entre cero y ocho gotas de tinta por punto, solo cuando sea necesario. [ cita necesaria ] Los materiales fluidos para inyección de tinta se han expandido para incluir pastas, epoxis, tintas termofusibles, fluidos biológicos, etc. El DOD es muy popular y tiene una historia interesante. El DOD mecánico fue el primero, seguido de los métodos eléctricos, incluidos los dispositivos piezoeléctricos, y luego los métodos térmicos o de expansión por calor.
La primera referencia a una tinta de inyección continua (CIJ) en la patente US3596285A de 1971 afirma: "La tinta preferida se caracteriza por características de viscosidad y tensión superficial tales que el líquido se mantendrá a lo largo del tramo bajo la fuerza con la que se mueve en puente o corriente". Implícito en tal requisito está que la presión aplicada a la tinta en la formación de dicha corriente es suficiente para formar un chorro y para impartir suficiente energía para transportar el chorro como una masa líquida continua a pesar de las fuerzas defectuosas que se aplican o pueden aplicarse. , el color de la tinta y el color del soporte deben ser tales que se forme un buen contraste óptico entre la siguiente impresión. La tinta preferida es una "tinta termofusible", es decir, asumirá una fase sólida en la temperatura del vehículo y la fase líquida a una temperatura algo más alta.En el momento actual no se conoce la gama de composiciones de tinta disponibles comercialmente que podrían cumplir los requisitos de la invención. Sin embargo, se ha conseguido una impresión satisfactoria según la invención con una aleación metálica conductora como tinta. Es extremadamente duro a temperatura ambiente y se adhiere bien a la superficie del soporte.
El problema básico con las tintas de inyección son los requisitos contradictorios de un agente colorante que permanezca en la superficie versus un rápido sangrado a través del fluido portador. [11]
Las impresoras de inyección de tinta de escritorio, tal como se utilizan en oficinas y hogares, tienden a utilizar tinta acuosa [11] a base de una mezcla de agua, glicol y colorantes o pigmentos . Estas tintas son económicas de fabricar pero difíciles de controlar en la superficie de los medios, y a menudo requieren medios especialmente recubiertos. Las tintas HP contienen tinte negro poliazoico sulfonado (comúnmente utilizado para teñir cuero ), nitratos y otros compuestos. [11] Las tintas acuosas se utilizan principalmente en impresoras con cabezales de inyección de tinta térmica, ya que estos cabezales requieren agua para realizar la función de expulsión de tinta.
Si bien las tintas acuosas suelen proporcionar la gama de colores más amplia y los colores más vivos, la mayoría no son impermeables sin un recubrimiento o laminación especializada después de la impresión. La mayoría de las tintas a base de tintes , aunque suelen ser las menos costosas, están sujetas a una rápida decoloración cuando se exponen a la luz o al ozono. Las tintas acuosas a base de pigmentos suelen ser más costosas, pero proporcionan una durabilidad a largo plazo y una resistencia a los rayos ultravioleta mucho mejores . Las tintas comercializadas como " calidad de archivo " suelen estar basadas en pigmentos.
Algunas impresoras profesionales de gran formato utilizan tintas acuosas, pero la mayoría en uso profesional hoy en día emplea una gama mucho más amplia de tintas, la mayoría de las cuales requieren cabezales piezoeléctricos de inyección de tinta y un mantenimiento exhaustivo.
Hay dos filosofías de diseño principales en el diseño de cabezales de inyección de tinta: cabezal fijo y cabezal desechable . Cada uno tiene sus propias fortalezas y debilidades.
La filosofía del cabezal fijo proporciona un cabezal de impresión incorporado (a menudo denominado cabezal de fuelle ) que está diseñado para durar toda la vida útil de la impresora. La idea es que, como no es necesario reemplazar el cabezal cada vez que se agota la tinta, los costos de los consumibles se pueden reducir y el cabezal en sí puede ser más preciso que uno desechable barato y, por lo general, no requiere calibración. Por otro lado, si un cabezal fijo está dañado, obtener un cabezal de repuesto puede resultar costoso, si es que es posible retirar y reemplazar el cabezal. Si no se puede quitar el cabezal de la impresora, será necesario reemplazar la impresora.
Los diseños de cabezal fijo están disponibles en productos de consumo, pero es más probable que se encuentren en impresoras industriales de alta gama e impresoras de gran formato . En el sector de consumo, las impresoras de cabezal fijo son fabricadas principalmente por Epson y Canon; sin embargo, muchos modelos más recientes de Hewlett-Packard utilizan un cabezal fijo, como el Officejet Pro 8620 y la serie Pagewide de HP. [22]
La filosofía del cabezal desechable utiliza un cabezal de impresión que se suministra como parte de un cartucho de tinta reemplazable . Cada vez que se agota un cartucho, todo el cartucho y el cabezal de impresión se reemplazan por uno nuevo. Esto aumenta el coste de los consumibles y hace que sea más difícil fabricar un cabezal de alta precisión a un coste razonable, pero también significa que un cabezal de impresión dañado u obstruido es sólo un problema menor: el usuario puede simplemente comprar un cartucho nuevo. Hewlett-Packard ha favorecido tradicionalmente el cabezal de impresión desechable, al igual que Canon en sus primeros modelos. Este tipo de construcción también puede verse como un esfuerzo por parte de los fabricantes de impresoras para impedir el reemplazo de conjuntos de cartuchos de tinta por parte de terceros, ya que estos posibles proveedores no tienen la capacidad de fabricar cabezales de impresión especializados.
Existe un método intermedio: un tanque de tinta desechable conectado a un cabezal desechable, que se reemplaza con poca frecuencia (quizás cada diez tanques de tinta aproximadamente). La mayoría de las impresoras de inyección de tinta Hewlett-Packard de gran volumen utilizan esta configuración, y los cabezales de impresión desechables se utilizan en los modelos de menor volumen. Kodak utiliza un enfoque similar , donde el cabezal de impresión destinado a uso permanente es económico y puede ser reemplazado por el usuario. Canon ahora utiliza (en la mayoría de los modelos) cabezales de impresión reemplazables que están diseñados para durar toda la vida útil de la impresora, pero que el usuario puede reemplazar si se obstruyen.
Los cabezales de impresión 3D de fabricación aditiva tienen "tiempos de impresión" operativos muy prolongados y se producirán fallas debido a obstrucciones internas, daños en los orificios debido a obstáculos en la mesa de impresión, fallas de calibración debido a fallas en la vida útil de los enlaces piezoeléctricos sobrecargados y otras causas inesperadas. Los cabezales de impresión de repuesto se encuentran en las listas de repuestos para la mayoría de las impresoras 3D de larga duración.
La causa principal de los problemas de impresión por inyección de tinta es el secado de la tinta en las boquillas del cabezal de impresión, lo que hace que los pigmentos y tintes se sequen y formen un bloque sólido de masa endurecida que obstruye los conductos microscópicos de la tinta. La mayoría de las impresoras intentan evitar que se seque este secado cubriendo los inyectores del cabezal de impresión con una tapa de goma cuando la impresora no está en uso. Las pérdidas bruscas de energía o la desenchufación de la impresora antes de que haya tapado el cabezal de impresión pueden hacer que el cabezal de impresión quede destapado. Incluso cuando el cabezal está tapado, este sello no es perfecto y, durante un período de varias semanas, la humedad (u otro disolvente) aún puede filtrarse, provocando que la tinta se seque y se endurezca. Una vez que la tinta comienza a acumularse y endurecerse, el volumen de la gota puede verse afectado, la trayectoria de la gota puede cambiar o la boquilla puede dejar de inyectar tinta por completo.
Para combatir este secado, casi todas las impresoras de inyección de tinta incluyen un mecanismo para volver a aplicar humedad al cabezal de impresión. Normalmente no hay un suministro independiente de disolvente puro sin tinta disponible para realizar este trabajo, por lo que se utiliza la tinta misma para volver a humedecer el cabezal de impresión. La impresora intenta disparar todos los inyectores a la vez y, a medida que la tinta sale, una parte pasa a través del cabezal de impresión hasta los canales secos y ablanda parcialmente la tinta endurecida. Después de rociar, se pasa una escobilla limpiadora de goma por el cabezal de impresión para distribuir la humedad uniformemente por todo el cabezal de impresión, y todos los chorros se disparan nuevamente para desalojar cualquier grumo de tinta que bloquee los canales.
Algunas impresoras utilizan una bomba de succión de aire suplementaria y utilizan la estación de tapa de goma para aspirar tinta a través de un cartucho muy obstruido. El mecanismo de la bomba de succión es accionado frecuentemente por el motor paso a paso de alimentación de páginas : está conectado al extremo del eje. La bomba sólo se activa cuando el eje gira hacia atrás, por lo que los rodillos se invierten durante la limpieza del cabezal. Debido al diseño del cabezal incorporado, la bomba de succión también es necesaria para cebar los canales de tinta dentro de una impresora nueva y para volver a cebar los canales entre cambios de tanque de tinta.
Las impresoras de inyección de tinta de gran formato con tinta curable por solvente y UV profesionales generalmente incluyen un modo de "limpieza manual" que permite al operador limpiar manualmente los cabezales de impresión y el mecanismo de tapado y reemplazar las escobillas limpiadoras y otras piezas utilizadas en los procesos de limpieza automatizados. El volumen de tinta utilizado en estas impresoras a menudo provoca un "exceso de pulverización" y, por lo tanto, una acumulación de tinta seca en muchos lugares que los procesos automatizados no son capaces de limpiar.
Es necesario recolectar la tinta consumida en el proceso de limpieza para evitar fugas de tinta en la impresora. El área de recolección se llama escupidera y, en las impresoras Hewlett-Packard, es una bandeja de plástico abierta debajo de la estación de limpieza. En las impresoras Epson, normalmente hay una almohadilla de absorción grande en una bandeja debajo de la platina de alimentación de papel. En el caso de impresoras que tienen varios años, es común que la tinta seca en la escupidera forme una pila que puede acumularse y tocar los cabezales de impresión, atascando la impresora. Algunas imprentas profesionales más grandes que utilizan tintas solventes pueden emplear un recipiente de plástico reemplazable para contener la tinta residual y el solvente, que debe vaciarse o reemplazarse cuando esté lleno.
Existe un segundo tipo de secado de la tinta que la mayoría de las impresoras no pueden evitar. Para que la tinta salga del cartucho, debe entrar aire para desplazar la tinta extraída. El aire ingresa a través de un tubo laberíntico extremadamente largo y delgado, de hasta 10 cm (3,9 pulgadas) de largo, que envuelve el tanque de tinta de un lado a otro. El canal es largo y estrecho para reducir la evaporación de la humedad a través del tubo de ventilación, pero todavía se produce algo de evaporación y, finalmente, el cartucho de tinta se seca de adentro hacia afuera. Para combatir este problema, que es especialmente grave con las tintas solventes profesionales de secado rápido, muchos diseños de cartuchos de impresora de gran formato contienen la tinta en una bolsa plegable hermética que no requiere ventilación. La bolsa simplemente se encoge hasta que el cartucho se vacía.
La limpieza frecuente que realizan algunas impresoras puede consumir bastante tinta y tiene un gran impacto en las determinaciones del costo por página.
Las boquillas obstruidas se pueden detectar imprimiendo un patrón de prueba estándar en la página. Se conocen algunos métodos alternativos de software para redirigir la información de impresión desde una boquilla obstruida a una boquilla que funciona. [ cita necesaria ]
Los cartuchos de tinta han sido el método tradicional para enviar tinta al cabezal de impresión. Las impresoras de inyección de tinta con sistema de tinta continua (CISS) conectan el cabezal de impresión a tanques o paquetes de tinta de alta capacidad, o recargan los cartuchos incorporados a través de tanques externos conectados mediante tubos, generalmente una configuración de actualización . Las impresoras Supertank , un subconjunto de impresoras CISS, tienen tanques de tinta o paquetes de tinta integrados de alta capacidad y se rellenan manualmente mediante botellas de tinta. Cuando los sistemas de tinta supertank se combinan con la tecnología de cabezales de impresión desechables, se utilizan cartuchos reemplazables para reemplazar los cabezales de impresión agotados.
En comparación con las anteriores impresoras en color orientadas al consumidor, las impresoras de inyección de tinta tienen una serie de ventajas. Su funcionamiento es más silencioso que las impresoras matriciales de impacto o las de tipo margarita . Pueden imprimir detalles más finos y fluidos gracias a una resolución más alta. Las impresoras de inyección de tinta de consumo con calidad de impresión fotográfica están ampliamente disponibles.
En comparación con tecnologías como la cera térmica , la sublimación de tinta y la impresión láser , los chorros de tinta tienen la ventaja de prácticamente no tener tiempo de calentamiento y, a menudo, de un costo por página más bajo. Sin embargo, las impresoras láser de bajo costo pueden tener costos por página más bajos, al menos para la impresión en blanco y negro, y posiblemente para la impresión en color.
Para algunas impresoras de inyección de tinta, los juegos de tintas monocromáticas están disponibles a través del fabricante de la impresora o de otros proveedores. Estos permiten a la impresora de inyección de tinta competir con los papeles fotográficos a base de plata utilizados tradicionalmente en la fotografía en blanco y negro, y proporcionar la misma gama de tonos: neutros, "cálidos" o "fríos". Al cambiar entre juegos de tintas a todo color y monocromáticos, es necesario eliminar la tinta vieja del cabezal de impresión con un cartucho de limpieza. Generalmente se requiere un software especial o al menos un controlador de dispositivo modificado para manejar las diferentes asignaciones de colores .
Algunos tipos de impresoras de inyección de tinta industriales ahora son capaces de imprimir a velocidades muy altas, en formatos amplios o para una variedad de aplicaciones industriales que van desde señalización, textiles, medios ópticos, [23] cerámica e impresión 3D hasta aplicaciones biomédicas y conductivas. circuitos. Entre las empresas líderes e innovadoras en hardware se incluyen HP, Epson, Canon, Konica Minolta, FujiFilm, EFi, Durst, Brother, Roland, Mimaki, Mutoh y muchas otras en todo el mundo.
Muchos cartuchos de tinta "inteligentes" contienen un microchip que comunica el nivel de tinta estimado a la impresora; esto puede hacer que la impresora muestre un mensaje de error o informe incorrectamente al usuario que el cartucho de tinta está vacío. En algunos casos, estos mensajes se pueden ignorar, pero algunas impresoras de inyección de tinta se negarán a imprimir con un cartucho que se declara vacío, para evitar que los consumidores rellenen los cartuchos. Por ejemplo, Epson incorpora un chip que impide imprimir cuando el chip afirma que el cartucho está vacío, aunque un investigador que anuló el sistema descubrió que en un caso podía imprimir hasta un 38% más de páginas de buena calidad, a pesar de que el chip indicaba que el cartucho estaba vacío. [24] Los proveedores de tinta externos venden cartuchos de tinta con importantes descuentos (al menos entre un 10% y un 30% de descuento en los precios de los cartuchos OEM, a veces hasta un 95%, normalmente con un promedio de alrededor del 50%), [ cita requerida ] y también tinta a granel y cartuchos propios . -kits de recarga a precios aún más bajos. Los cartuchos de tinta "inteligentes" de muchos proveedores han sido sometidos a ingeniería inversa . Ahora es posible comprar dispositivos económicos para restablecer de manera confiable dichos cartuchos y reportarlos como llenos, de modo que puedan recargarse muchas veces.
Las boquillas de inyección de tinta, que son muy estrechas, son propensas a obstruirse. La tinta consumida al limpiarlos, ya sea durante la limpieza solicitada por el usuario o, en muchos casos, realizada automáticamente por la impresora en un cronograma de rutina, puede representar una proporción significativa de la tinta utilizada en la máquina. Las boquillas del cabezal de impresión de inyección de tinta se pueden limpiar con solventes especializados o sumergiéndolas en agua destilada tibia durante períodos cortos de tiempo (para tintas solubles en agua).
El alto costo de los cartuchos de tinta OEM y los obstáculos intencionales para recargarlos se han abordado con el crecimiento de proveedores de tinta externos. Muchos fabricantes de impresoras disuaden a los clientes de utilizar tintas de terceros, afirmando que pueden dañar los cabezales de impresión debido a que no tienen la misma formulación que las tintas OEM, provocar fugas y producir resultados de calidad inferior (por ejemplo, con una gama de colores incorrecta). Consumer Reports ha observado que algunos cartuchos de terceros pueden contener menos tinta que los cartuchos OEM y, por lo tanto, no generan ahorros de costos, [25] mientras que Wilhelm Imaging Research afirma que con tintas de terceros la vida útil de las impresiones puede reducirse considerablemente. [26] Sin embargo, una revisión de abril de 2007 mostró que, en una prueba doble ciego , los revisores generalmente preferían el resultado producido con tinta de terceros a la tinta OEM. En general, las tintas OEM se han sometido a importantes pruebas de confiabilidad del sistema con los materiales del cartucho y del cabezal de impresión, mientras que los esfuerzos de I+D sobre la compatibilidad de materiales de tinta de terceros probablemente sean significativamente menores. Algunos fabricantes de inyección de tinta han intentado evitar que los cartuchos se rellenen utilizando varios esquemas, incluida la instalación de chips en los cartuchos que registran cuánto ha impreso el cartucho e impiden el funcionamiento de un cartucho recargado.
Es posible que la garantía de una impresora no se aplique si la impresora se daña por el uso de suministros no aprobados. En los EE. UU., la Ley de Garantía Magnuson-Moss es una ley federal que establece que los garantes no pueden exigir que solo se utilicen piezas y suministros de marca con sus productos, como dan a entender algunos fabricantes de impresoras. Sin embargo, esto no se aplicará si los artículos no aprobados causan daños.
Los documentos de inyección de tinta pueden tener una durabilidad de archivo de pobre a excelente , dependiendo de la calidad de las tintas y el papel utilizados. [27] Si se utiliza papel de baja calidad, puede amarillear y degradarse debido al ácido residual en la pulpa sin tratar; En el peor de los casos, las impresiones antiguas pueden literalmente desmoronarse en pequeñas partículas al manipularlas. Las impresiones de inyección de tinta de alta calidad sobre papel sin ácido pueden durar tanto como los documentos escritos a máquina o a mano en el mismo papel.
Debido a que la tinta utilizada en muchas impresoras de inyección de tinta de bajo costo es soluble en agua, se debe tener cuidado con los documentos impresos por inyección de tinta para evitar incluso la más mínima gota de humedad, que puede causar graves "borrosos" o "corridos". [ cita necesaria ] En casos extremos, incluso las yemas de los dedos sudorosas durante el clima cálido y húmedo podrían hacer que las tintas de baja calidad se corran. De manera similar, los marcadores resaltadores a base de agua pueden difuminar los documentos impresos con inyección de tinta y decolorar la punta del resaltador. La vida útil de las impresiones de inyección de tinta producidas con tintas acuosas es generalmente más corta (aunque hay disponibles tintas resistentes a los rayos UV) que las producidas con inyección de tinta a base de solventes; sin embargo, se han producido las llamadas "tintas de archivo" para su uso en máquinas de base acuosa que ofrecen una vida útil más prolongada.
Además de las manchas, la decoloración gradual de muchas tintas puede ser un problema con el tiempo. La vida útil de la impresión depende en gran medida de la calidad y la formulación de la tinta. Las primeras impresoras de inyección de tinta, destinadas a aplicaciones domésticas y de pequeñas oficinas, utilizaban tintas a base de colorantes. Incluso las mejores tintas a base de colorantes no son tan duraderas como las tintas a base de pigmentos, que ahora están disponibles para muchas impresoras de inyección de tinta. Muchas impresoras de inyección de tinta utilizan actualmente tintas a base de pigmentos que son muy resistentes al agua: al menos la tinta negra suele estar basada en pigmentos. El papel fotográfico protegido con resina o silicona está ampliamente disponible a bajo costo, lo que presenta una resistencia total al agua y al frote mecánico para tintas colorantes y pigmentadas. El propio papel fotográfico debe estar diseñado para pigmentos o tintas colorantes, ya que las partículas de pigmento son demasiado grandes para poder penetrar a través de la capa protectora del papel fotográfico únicamente colorante.
Las impresiones de inyección de tinta de mayor calidad suelen denominarse impresiones " giclée " para distinguirlas de las impresiones menos duraderas y de menor costo. Sin embargo, el uso del término no es garantía de calidad, y las tintas y el papel utilizados deben investigarse cuidadosamente antes de que un archivero pueda confiar en su durabilidad a largo plazo.
Para aumentar la durabilidad de las impresiones de las impresoras de inyección de tinta, se necesita más atención al cartucho de tinta de inyección. Una forma de tratar los cartuchos de tinta en una impresora de inyección de tinta es mantener la temperatura de la propia impresora. La variación excesiva en la temperatura del espacio es muy mala para los cartuchos de tinta de las impresoras. El usuario debe evitar que la impresora se caliente o enfríe demasiado, ya que los cartuchos pueden secarse. Para lograr una eficiencia duradera de la impresora, el usuario debe asegurarse de que el área tenga un nivel de temperatura regular y estable. [ cita necesaria ]
Las impresoras de inyección utilizan tintas a base de solventes que tienen fechas de vencimiento mucho más cortas en comparación con el tóner láser, que tiene una vida útil indefinida. [28] Las impresoras de inyección de tinta tienden a obstruirse si no se usan con regularidad, mientras que las impresoras láser son mucho más tolerantes al uso intermitente. [ cita necesaria ] Las impresoras de inyección de tinta requieren una limpieza periódica del cabezal, lo que consume una cantidad considerable de tinta y aumentará los costos de impresión, especialmente si la impresora no se utiliza durante períodos prolongados.
Si un cabezal de inyección de tinta se obstruye, en algunos casos se encuentran disponibles disolventes de tinta/limpiadores de cabezales y cabezales de repuesto de terceros. El costo de dichos artículos puede ser menos costoso en comparación con una unidad de transferencia para una impresora láser, pero la unidad de impresora láser tiene una vida útil mucho más larga entre el mantenimiento requerido. Muchos modelos de impresoras de inyección de tinta ahora tienen cabezales instalados permanentemente, que no pueden reemplazarse de manera económica si se obstruyen irreversiblemente, lo que resulta en el desguace de toda la impresora. Por otro lado, los diseños de impresoras de inyección de tinta que utilizan un cabezal de impresión desechable suelen costar mucho más por página que las impresoras que utilizan cabezales permanentes. [ cita necesaria ] Por el contrario, las impresoras láser no tienen cabezales de impresión que se obstruyan o reemplacen con frecuencia y, por lo general, pueden producir muchas más páginas entre intervalos de mantenimiento.
Las impresoras de inyección de tinta tradicionalmente han producido resultados de mejor calidad que las impresoras láser a color al imprimir material fotográfico. Ambas tecnologías han mejorado dramáticamente con el tiempo, aunque las impresiones giclée de mayor calidad preferidas por los artistas utilizan lo que es esencialmente un tipo de impresora de inyección de tinta especializada de alta calidad.
Un modelo de negocio común para las impresoras de inyección de tinta implica vender la impresora real al costo de producción o por debajo de él, al tiempo que se aumenta drásticamente el precio de los cartuchos de tinta (patentados) (un modelo de ganancias llamado " modelo de cuchillas y navajas "). La mayoría de las impresoras de inyección de tinta actuales intentan imponer este producto vinculando mediante medidas anticompetitivas , como microchips en los cartuchos, para obstaculizar el uso de cartuchos de tinta recargados o de terceros. Los microchips monitorean el uso e informan la tinta restante a la impresora. Algunos fabricantes también imponen "fechas de caducidad". Cuando el chip informa que el cartucho está vacío (o desactualizado), la impresora deja de imprimir. Incluso si se rellena el cartucho, el microchip indicará a la impresora que el cartucho está agotado. Para muchos modelos (especialmente de Canon), el estado "vacío" se puede anular ingresando un "código de servicio" (o, a veces, simplemente presionando el botón "iniciar" nuevamente). Para algunas impresoras, hay disponibles "intermitentes" de circuitos especiales que restablecen al máximo la cantidad de tinta restante. [29] [30]
Algunos fabricantes, sobre todo Epson y Hewlett-Packard , han sido acusados de indicar que un cartucho está agotado mientras queda una cantidad sustancial de tinta. [31] [32] Un estudio de 2007 encontró que la mayoría de las impresoras desperdician una cantidad significativa de tinta cuando declaran que un cartucho está vacío. Se descubrió que a los cartuchos de una sola tinta les quedaba en promedio un 20% de tinta, aunque las cifras reales oscilan entre el 9% y el 64% de la capacidad total de tinta del cartucho, según la marca y el modelo de impresora. [33] Este problema se agrava aún más con el uso de cartuchos multitinta de una sola pieza, que se declaran vacíos tan pronto como se acaba un color. Para muchos usuarios resultan muy molestos aquellos impresores que se niegan a imprimir documentos que sólo requieren tinta negra, simplemente porque uno o más de los cartuchos de tinta de color están agotados.
En los últimos años, muchos consumidores han comenzado a cuestionar las prácticas comerciales de los fabricantes de impresoras, como cobrar hasta 8.000 dólares por galón (2.100 dólares por litro) de tinta para impresoras. Las alternativas para los consumidores son las copias más baratas de los cartuchos, producidas por terceros, y la recarga de los cartuchos mediante kits de recarga. Debido a las grandes diferencias de precio causadas por los márgenes de beneficio de los OEM, existen muchas empresas que venden cartuchos de tinta de terceros. La mayoría de los fabricantes de impresoras desaconsejan recargar cartuchos desechables o usar cartuchos de copia no originales, y dicen que el uso de tintas incorrectas puede causar una calidad de imagen deficiente debido a diferencias en la viscosidad, lo que puede afectar la cantidad de tinta expulsada en una gota y la consistencia del color, y puede dañar el cabezal de impresión. No obstante, el uso de cartuchos y tintas alternativos ha ido ganando popularidad, amenazando el modelo de negocio de los fabricantes de impresoras. Empresas de impresoras como HP , Lexmark y Epson han utilizado patentes y la DMCA para iniciar demandas contra proveedores externos. [34] [35] Se inició una demanda colectiva antimonopolio en los EE. UU. contra HP y la cadena de suministro de oficina Staples , alegando que HP pagó a Staples 100 millones de dólares para mantener fuera de los estantes cartuchos de tinta económicos de terceros. [36]
En el caso Lexmark Int'l v. Static Control Components , la Corte de Apelaciones del Sexto Circuito de los Estados Unidos dictaminó que la elusión de esta técnica no viola la Ley de Copyright del Milenio Digital . [37] La Comisión Europea [ cita necesaria ] también dictaminó que esta práctica es anticompetitiva: desaparecerá en los modelos más nuevos vendidos en la Unión Europea. [38] Si bien el caso DMCA se refería a la protección de los derechos de autor, las empresas también dependen de la protección de patentes para evitar la copia y recarga de cartuchos. Por ejemplo, si una empresa diseña todas las formas en que se pueden manipular sus microchips y se pueden recargar los cartuchos y patenta estos métodos, puede evitar que alguien más recargue sus cartuchos [ cita requerida ] . Las patentes que protegen la estructura de sus cartuchos impiden la venta de copias más baratas de los cartuchos. Para algunos modelos de impresora (en particular, los de Canon), el microchip del fabricante se puede quitar y colocar en un cartucho compatible, evitando así la necesidad de replicar el microchip (y el riesgo de ser procesado). Otros fabricantes insertan sus microchips en lo profundo del cartucho en un esfuerzo por evitar este enfoque.
En 2007, Eastman Kodak ingresó al mercado de inyección de tinta con su propia línea de impresoras Todo en Uno basada en un modelo de marketing que difería de la práctica predominante de vender la impresora con pérdidas y obtener grandes ganancias con los cartuchos de tinta de repuesto. Kodak afirmó que los consumidores podrían ahorrar hasta un 50 por ciento en la impresión utilizando sus cartuchos de menor costo llenos de colorantes pigmentados patentados por la compañía y evitando al mismo tiempo los problemas potenciales asociados con tintas de otras marcas. [39] Esta estrategia resultó infructuosa y Kodak abandonó el negocio de impresoras de inyección de tinta para el consumidor en 2012.
Un desarrollo más reciente es la impresora supertank , que utiliza un sistema de tinta continua integrado . Las impresoras Supertank se definen por sus grandes tanques de tinta instalados permanentemente que se llenan con botellas de tinta. La impresora en sí suele venderse a un precio considerable, pero las botellas de tinta son económicas y contienen suficiente tinta para imprimir miles de páginas. Las impresoras Supertank generalmente se envían con botellas llenas de tinta en la caja, lo que permite hasta dos años de impresión antes de que sea necesario rellenar los tanques. Epson fue pionera en esta tecnología con el lanzamiento de la gama EcoTank, primero en Indonesia en 2010, [40] y con un lanzamiento en Norteamérica en 2015. [41] El concepto de supertanque resultó comercialmente exitoso, [40] y Canon y HP lanzaron sus propias líneas de supertank. impresoras, bajo los nombres MegaTank (Canon) [42] y Smart Tank (HP).
Muchos fabricantes dan a sus impresoras y cartuchos códigos de región , comparables a los de los DVD , por lo que los clientes no pueden importarlos desde una región más barata. El cliente o el departamento de atención al cliente del fabricante pueden cambiar el código de región varias veces, pero luego la impresora está bloqueada por región como una unidad de DVD RPC-2.
Un método para evitar la codificación de regiones de la impresora es almacenar cartuchos vacíos de la región anterior y rellenarlos con tinta de la región nueva, pero, como se mencionó anteriormente, muchos cartuchos de tinta modernos tienen chips y sensores para evitar el llenado, lo que dificulta el proceso. más difícil. En Internet hay instrucciones de recarga disponibles para diferentes modelos de impresoras. Otro método es enviar cartuchos de tinta de la región anterior a la nueva región.
Algunos fabricantes de impresoras con código de región también ofrecen impresoras sin región especialmente diseñadas para viajeros.
Además de las pequeñas impresoras de inyección de tinta ampliamente utilizadas para el hogar y la oficina, existen impresoras de inyección de tinta profesionales, algunas para impresión en formato "ancho de página" y muchas para impresión en gran formato. El formato de ancho de página significa que el ancho de impresión oscila entre 8,5 y 37 pulgadas (22 y 94 cm). "Formato ancho" significa anchos de impresión que van desde 24" hasta 15' (aproximadamente 60 cm a 5 m). La aplicación más común de las impresoras de ancho de página es la impresión de comunicaciones comerciales de gran volumen que no necesitan diseño ni color de alta calidad. Particularmente con la incorporación de tecnologías de datos variables , las impresoras de ancho de página son importantes en facturación, etiquetado y catálogos y periódicos individualizados. La aplicación de la mayoría de las impresoras de gran formato es la impresión de gráficos publicitarios; una aplicación de menor volumen es la impresión de diseños. documentos de arquitectos o ingenieros, pero hoy en día existen impresoras de inyección de tinta para impresión textil digital de hasta 64" de ancho con una buena imagen de alta definición de 1440×720 ppp. [43]
Otra aplicación especializada de la inyección de tinta es la producción de pruebas de color de preimpresión para trabajos de impresión creados digitalmente. Estas impresoras están diseñadas para ofrecer una reproducción cromática precisa de cómo se verá la imagen final (una "prueba") cuando el trabajo finalmente se produzca en una prensa de gran volumen, como una prensa de litografía offset de cuatro colores. Un ejemplo es una impresora Iris , cuya producción es para lo que se acuñó el término francés giclée .
El proveedor de mayor volumen es Hewlett-Packard , que abastece más del 90 por ciento del mercado de impresoras para la impresión de dibujos técnicos. Los principales productos de su serie Designjet son la Designjet 500/800, la serie de impresoras Designjet T (incluidas la T1100 y la T610), la Designjet 1050 y la Designjet 4000/4500. También tienen la HP Designjet 5500, una impresora de seis colores que se utiliza especialmente para imprimir gráficos, así como la nueva Designjet Z6100, que se encuentra en la parte superior de la gama HP Designjet y cuenta con un sistema de tintas pigmentadas de ocho colores.
Epson , Kodak y Canon también fabrican impresoras de gran formato, que se venden en cantidades mucho menores que las impresoras estándar. Epson tiene un grupo de tres empresas japonesas a su alrededor que utilizan predominantemente tintas y cabezales de impresión piezoeléctricos Epson: Mimaki, Roland y Mutoh .
Scitex Digital Printing desarrolló impresoras de inyección de tinta de alta velocidad y datos variables para impresión de producción, pero vendió sus activos rentables asociados con la tecnología a Kodak en 2005, quien ahora comercializa las impresoras como sistemas de impresión Kodak Versamark VJ1000, VT3000 y VX5000. Estas impresoras de bobina pueden imprimir hasta 305 m por minuto.
Diversas empresas fabrican impresoras de inyección de tinta profesionales de gran volumen. El precio de estas impresoras puede oscilar entre 35.000 y 2 millones de dólares . Los anchos de los carros en estas unidades pueden variar de 54" a 192" (alrededor de 1,4 a 5 m), y las tecnologías de tinta han tendido hacia el curado solvente, ecosolvente y UV con un enfoque más reciente hacia tintas a base de agua (acuosas). conjuntos. Las principales aplicaciones en las que se utilizan estas impresoras son entornos exteriores para vallas publicitarias, laterales y cortinas de camiones, gráficos de construcción y carteles, mientras que las pantallas de interior incluyen pantallas de puntos de venta, pantallas retroiluminadas, gráficos de exposiciones y gráficos de museos.
Los principales proveedores de impresoras profesionales de gran volumen, gran formato y gran formato incluyen: EFI , [44] LexJet, Grapo, Inca, Durst, Océ , NUR (ahora parte de Hewlett-Packard ), Lüscher, VUTEk, Scitex Vision ( ahora parte de Hewlett-Packard ), Mutoh , Mimaki, Roland DG, Seiko I Infotech, IQDEMY, Leggett and Platt, Agfa, Raster Printers, DGI y MacDermid ColorSpan (ahora parte de Hewlett-Packard ), swissqprint, SPGPrints (anteriormente Stork Prints ), MS Printing Systems y Digital Media Warehouse. [45]
Las impresoras multifunción de inyección de tinta SOHO para impresión fotográfica utilizan hasta 6 tintas diferentes:
Las impresoras de inyección de tinta para la impresión fotográfica profesional utilizan hasta doce tintas diferentes:
Pueden imprimir una imagen de 36 megapíxeles en papel fotográfico A3 sin bordes con 444 ppp . [53]
Una impresora fotográfica compacta es una impresora de inyección de tinta independiente diseñada para producir impresiones de 4×6 o 2×3 pulgadas desde cámaras digitales . Funciona sin el uso de una computadora. También se la conoce como impresora fotográfica portátil o impresora de instantáneas. Las impresoras fotográficas compactas aparecieron en el mercado poco después de que despegara la popularidad de la impresión fotográfica doméstica a principios de la década de 2000. Fueron diseñados como una alternativa al revelado de fotografías o a su impresión en una impresora fotográfica de inyección de tinta estándar.
La mayoría de las impresoras fotográficas compactas sólo pueden imprimir fotografías de 4 x 6 pulgadas (100 mm x 150 mm). Dada esta limitación, no están destinados a reemplazar las impresoras de inyección de tinta estándar. Muchos fabricantes anuncian el coste por página de las fotografías impresas en sus máquinas; En teoría, esto convence a las personas de que pueden imprimir sus propias fotografías a un precio tan bajo como en las tiendas minoristas o mediante servicios de impresión en línea. La mayoría de las impresoras fotográficas compactas comparten un diseño similar. Son unidades pequeñas, generalmente con pantallas LCD grandes para permitir a las personas explorar y editar sus fotografías, como se puede hacer en una computadora. Las opciones de edición suelen ser algo avanzadas, lo que permite al usuario recortar fotografías, eliminar ojos rojos, ajustar la configuración de color y otras funciones. Las impresoras fotográficas compactas suelen presentar una gran cantidad de opciones de conexión, incluido USB y la mayoría de los formatos de tarjetas de memoria .
Actualmente, las impresoras fotográficas compactas son fabricadas por la mayoría de los principales fabricantes de impresoras, como Epson , Canon , HP , Lexmark y Kodak . Si bien su popularidad ha aumentado en los últimos años, todavía representan una porción relativamente pequeña del mercado de impresoras de inyección de tinta. Pocket Photo de LG utiliza papel térmico Zink que tiene productos químicos incrustados en cada papel fotográfico sin tinta y la imagen aparecerá con el calor. [54]
La patente estadounidense 6.319.530 describe un "Método de fotocopiar una imagen en una red comestible para decorar productos horneados helados". En otras palabras, esta invención permite imprimir con inyección de tinta una fotografía en color de calidad alimentaria sobre la superficie de una tarta de cumpleaños . Muchas panaderías ahora venden este tipo de decoraciones, que se pueden imprimir con tintas comestibles e impresoras de inyección de tinta específicas. [ cita necesaria ] La impresión con tinta comestible se puede realizar utilizando impresoras de inyección de tinta de uso doméstico normal, como las impresoras Canon Bubble Jet con cartuchos de tinta comestible instalados y utilizando papel de arroz u hojas de glaseado. [ cita necesaria ]
En la producción de muchos artículos microscópicos se utilizan impresoras de inyección de tinta y tecnologías similares. Ver Sistemas microelectromecánicos .
Las impresoras de inyección de tinta se utilizan para formar trazas conductoras para circuitos y filtros de color en pantallas LCD y de plasma.
Las impresoras de inyección de tinta, especialmente los modelos producidos por Dimatix (ahora parte de Fujifilm), Xennia Technology y Pixdro, se utilizan con bastante frecuencia en muchos laboratorios de todo el mundo para desarrollar métodos de deposición alternativos que reducen el consumo de materiales costosos, raros o problemáticos. Estas impresoras se han utilizado en la impresión de polímeros, macromoleculares, puntos cuánticos, nanopartículas metálicas y nanotubos de carbono. Las aplicaciones de tales métodos de impresión incluyen transistores orgánicos de película delgada, diodos emisores de luz orgánicos, células solares orgánicas y sensores. [55] [56]
La tecnología de inyección de tinta se utiliza en el campo emergente de la bioimpresión . También se utilizan para la producción de pantallas OLED . [57]
{{cite book}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link){{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite book}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)