La impresión por inyección de tinta es un tipo de impresión por computadora que recrea una imagen digital al proyectar 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 modelos pequeños y económicos para el consumidor hasta costosas máquinas profesionales. En 2019, las impresoras láser superaron en ventas a las impresoras de inyección de tinta en una proporción de casi 2:1, 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 "inyección de burbuja", mientras que por la misma época Jon Vaught en Hewlett-Packard (HP) estaba desarrollando una idea similar. [4] A fines 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, Robert Howard tuvo la idea de producir un pequeño sistema de impresión a 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 dio lugar a la impresora a color Pixelmaster con tinta sólida [6] utilizando tecnología Thermojet. Esta tecnología consiste en un generador de gotas de ondas acústicas de una sola boquilla tubular 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 fluidos 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 comprender pasta de soldadura en el ensamblaje de PCB o células vivas, [7] para crear biosensores y para ingeniería de tejidos . [8]
Las imágenes producidas en impresoras de inyección de tinta a veces se venden bajo nombres comerciales como Digigraph, Iris prints , giclée y Cromalin. [9] Las reproducciones de bellas artes impresas con inyección de tinta se venden comúnmente bajo dichos nombres comerciales para implicar un producto de mayor calidad y evitar la asociación con la impresión cotidiana.
La tensión superficial del fluido atrae naturalmente una corriente hasta formar gotitas. Los tamaños óptimos de gota 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 metal fundido. La mayoría de las gotas pueden cargarse eléctricamente. Hay dos tecnologías principales en uso en las impresoras de inyección de tinta contemporáneas: continua (CIJ) y gota a demanda (DOD). La inyección de tinta continua significa que el flujo está presurizado y en una corriente continua. La gota a demanda significa que el fluido se expulsa de la boquilla de chorro una gota a la vez. Esto se puede hacer con un medio mecánico con un empujón o algún método eléctrico. Una gran carga eléctrica puede sacar gotas de una boquilla, las ondas sonoras pueden empujar el fluido de una boquilla o una expansión del volumen de la cámara puede expulsar una gota. La transmisión continua se investigó por primera vez hace muchos años. La gota a demanda solo se descubrió en la década de 1920. [ cita requerida ]
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 de gráficos de banda médica ) fueron introducidos en 1951 por Siemens . [10] utilizando la patente US2566443 inventada por Rune Elmqvist con fecha del 4 de septiembre de 1951.
En la tecnología CIJ, una bomba de alta presión dirige la 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 Plateau-Rayleigh . Se puede utilizar un cristal piezoeléctrico para crear una onda acústica a medida que vibra dentro del cuerpo de la pistola y hace que la corriente 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 se someten 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 deseado. Esto da como resultado una desviación controlada por carga electrostática en cada gota. Las gotas cargadas pueden estar separadas por una o más "gotas de protección" sin carga para minimizar la repulsión electrostática entre gotas vecinas.
Las gotitas pasan a través de otro campo electrostático o magnético y son dirigidas (desviadas) por placas de deflexión electrostática o campo de flujo para imprimir en el material receptor (sustrato), o se les permite continuar desviándose hacia un canal de recolección para su reutilización. Las gotitas con mayor carga se desvían en mayor grado. Solo una pequeña fracción de las gotitas se utiliza para imprimir, la mayoría se recicla.
La CIJ es una de las tecnologías de inyección de tinta más antiguas (1951) en uso y es bastante madura. [ cita requerida ] La gota a demanda no se inventó hasta más tarde. [ cita requerida ] Las principales ventajas de la CIJ son la altísima velocidad (≈20 m/s) de las gotas de tinta, que permite una distancia relativamente larga entre el cabezal de impresión y el sustrato, y la altísima frecuencia de expulsión de gotas, que permite una impresión a muy alta velocidad. Otra ventaja es la libertad de obstrucción de la boquilla, ya que el chorro siempre está en uso, lo que permite el uso de disolventes volátiles como cetonas y alcoholes, lo que da a la tinta la capacidad de "morder" el sustrato y secarse rápidamente. [11] El sistema de tinta requiere una regulación activa del disolvente para contrarrestar la evaporación del disolvente durante el tiempo de vuelo (tiempo entre la expulsión de la boquilla y el reciclado del canalón), y del proceso de ventilación por el que el aire que se aspira hacia el canalón junto con las gotas no utilizadas se ventila desde el depósito. Se controla la viscosidad y se añade un disolvente (o mezcla de disolventes) para contrarrestar la pérdida de disolvente.
A finales de la década de 1950, las tintas de cera calentada se hicieron populares con las tecnologías CIJ. En 1971, la patente US3596285A de Johannes F. Gottwald, 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 de metal en 3D impreso utilizando una memoria de núcleo magnético como datos para producir cada símbolo.
Existen muchas formas de producir una inyección de tinta de gota a demanda (DOD). Los métodos comunes incluyen DOD térmico y DOD piezoeléctrico para acelerar la frecuencia de las gotas. [12] El DOD puede utilizar una sola boquilla o miles de boquillas. [13] Un proceso DOD utiliza un software que dirige los cabezales para aplicar entre cero y ocho gotas de tinta por punto, solo donde sea necesario. [ cita requerida ] Los materiales fluidos de 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 llegó primero, seguido por los métodos eléctricos que incluyen 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 establece: "La tinta preferida se caracteriza por características de viscosidad y tensión superficial tales que el líquido se mantendrá en el intervalo 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. Además, el color de la tinta y el color del portador 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 a la temperatura del portador y una fase líquida a una temperatura más alta. La gama de composiciones de tinta disponibles comercialmente que podrían satisfacer el requisito de la invención no se conoce en la actualidad. Sin embargo, se ha logrado una impresión satisfactoria de acuerdo con la invención con una aleación de metal conductor 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 conflictivos entre un agente colorante que permanecerá en la superficie y un rápido sangrado a través del fluido portador. [11]
Las impresoras de inyección de tinta de escritorio, como las que se utilizan en oficinas y hogares, tienden a utilizar tinta acuosa [11] basada en 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 con un revestimiento especial. Las tintas HP contienen colorante negro poliazo 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 ofrecer la gama de colores más amplia y los colores más vivos, la mayoría no son resistentes al agua sin un revestimiento o laminación especial después de la impresión. La mayoría de las tintas a base de colorantes , si bien 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 ofrecen una durabilidad a largo plazo y una resistencia a los rayos ultravioleta mucho mejores . Las tintas comercializadas como " de calidad de archivo " suelen estar basadas en pigmentos.
Algunas impresoras profesionales de gran formato utilizan tintas acuosas, pero la mayoría de las impresoras profesionales actuales emplean una gama mucho más amplia de tintas, muchas de las cuales requieren cabezales de inyección piezoeléctricos y un mantenimiento extenso.
Existen dos filosofías de diseño principales en el diseño de cabezales de inyección de tinta: cabezal fijo y cabezal desechable . Cada una tiene sus propias fortalezas y debilidades.
La filosofía de cabezal fijo proporciona un cabezal de impresión incorporado (a menudo denominado cabezal con 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, se pueden reducir los costos de consumibles y el cabezal en sí puede ser más preciso que uno desechable barato, que normalmente no requiere calibración. Por otro lado, si un cabezal fijo se daña, obtener un cabezal de repuesto puede resultar costoso, si es que es posible quitarlo y reemplazarlo. Si el cabezal de la impresora no se puede quitar, será necesario reemplazar la impresora en sí.
Los diseños de cabezal fijo están disponibles en productos de consumo, pero es más probable encontrarlos 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 la 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, se reemplaza todo el cartucho y el cabezal de impresión por uno nuevo. Esto aumenta el costo de los consumibles y dificulta la fabricación de un cabezal de alta precisión a un costo razonable, pero también significa que un cabezal de impresión dañado u obstruido es solo un problema menor: el usuario simplemente puede 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 de los fabricantes de impresoras para frenar los reemplazos de conjuntos de cartuchos de tinta 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 un uso permanente es, sin embargo, 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 pueden ser reemplazados por el usuario si se obstruyen.
Los cabezales de impresión 3D de fabricación aditiva tienen "tiempos de impresión" operativos muy largos y pueden producirse fallos debido a obstrucciones internas, daños en los orificios por golpes con obstáculos en la mesa de impresión, fallos de calibración debido a fallos en la vida útil de los enlaces piezoeléctricos por exceso de tensión y otras causas inesperadas. Los cabezales de impresión de repuesto se encuentran en las listas de piezas de repuesto de la mayoría de las impresoras 3D de larga vida útil.
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 los tintes se sequen y formen un bloque sólido de masa endurecida que obstruye los conductos microscópicos de tinta. La mayoría de las impresoras intentan evitar que se produzca este secado cubriendo las boquillas del cabezal de impresión con una tapa de goma cuando la impresora no está en uso. Los cortes de energía abruptos o la desconexión de la impresora antes de haber tapado el cabezal de impresión pueden hacer que el cabezal de impresión quede sin tapa. Incluso cuando el cabezal está tapado, este sellado no es perfecto y, tras un período de varias semanas, la humedad (u otro disolvente) puede filtrarse, lo que hace 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 humedecer el cabezal de impresión. Normalmente, no hay un suministro independiente de disolvente puro sin tinta disponible para realizar esta tarea, por lo que en su lugar se utiliza la propia tinta para volver a humedecer el cabezal de impresión. La impresora intenta activar todas las boquillas a la vez y, a medida que la tinta sale por pulverización, parte de ella se filtra por el cabezal de impresión hacia los canales secos y ablanda parcialmente la tinta endurecida. Después de la pulverización, se pasa una escobilla de goma por el cabezal de impresión para distribuir la humedad de manera uniforme por todo el cabezal de impresión y se vuelven a activar todos los chorros para desalojar los grumos de tinta que bloquean los canales.
Algunas impresoras utilizan una bomba de succión de aire adicional, que utiliza la estación de tapa de goma para succionar tinta a través de un cartucho muy obstruido. El mecanismo de la bomba de succión suele estar impulsado por el motor paso a paso de avance de página : está conectado al extremo del eje. La bomba solo 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 los cambios de tanque de tinta.
Las impresoras de inyección de tinta de gran formato profesionales que utilizan tintas curables con solventes y UV 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 que se utiliza en estas impresoras a menudo genera "exceso de rociado" y, por lo tanto, acumulación de tinta seca en muchos lugares que los procesos automatizados no pueden limpiar.
La tinta que se consume en el proceso de limpieza debe recogerse para evitar que se derrame en la impresora. El área de recogida se denomina escupidera y , en las impresoras Hewlett-Packard, es una bandeja de plástico abierta debajo de la estación de limpieza/limpieza. En las impresoras Epson, normalmente hay una almohadilla de absorción grande en una bandeja debajo de la platina de alimentación de papel. En las impresoras que tienen varios años, es habitual que la tinta seca en la escupidera forme una pila que puede acumularse y tocar los cabezales de impresión, atascando la impresora. Algunas impresoras profesionales más grandes que utilizan tintas solventes pueden emplear un receptáculo de plástico reemplazable para contener la tinta y el solvente de desecho, 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 entra a través de un tubo laberíntico extremadamente largo y delgado, de hasta 10 cm (3,9 pulgadas) de largo, que se enrolla de un lado a otro del tanque de tinta. El canal es largo y estrecho para reducir la evaporación de humedad a través del tubo de ventilación, pero aún así se produce algo de evaporación y, finalmente, el cartucho de tinta se seca de adentro hacia afuera. Para combatir este problema, que es especialmente agudo con las tintas solventes profesionales de secado rápido, muchos diseños de cartuchos de impresora de formato ancho contienen la tinta en una bolsa hermética y plegable que no requiere ventilación. La bolsa simplemente se encoge hasta que el cartucho está vacío.
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 requerida ]
Los cartuchos de tinta han sido el método tradicional para suministrar 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 reponen los cartuchos incorporados a través de tanques externos conectados a través de tubos, generalmente una configuración de actualización . Las impresoras de supertanque , un subconjunto de las impresoras CISS, tienen tanques de tinta integrados de alta capacidad o paquetes de tinta y se rellenan manualmente a través de botellas de tinta. Cuando los sistemas de tinta de supertanque se combinan con la tecnología de cabezal de impresión desechable, se utilizan cartuchos reemplazables para reemplazar los cabezales de impresión agotados.
En comparación con las impresoras a color orientadas al consumidor anteriores, las impresoras de inyección de tinta tienen una serie de ventajas. Son más silenciosas en su funcionamiento que las impresoras matriciales de impacto o las impresoras de rueda de margarita . Pueden imprimir detalles más finos y suaves gracias a una mayor resolución. Las impresoras de inyección de tinta para el consumidor con calidad de impresión fotográfica están ampliamente disponibles.
En comparación con tecnologías como la cera térmica , la sublimación de tinta y la impresión láser , las impresoras de inyección de tinta tienen la ventaja de que prácticamente no requieren tiempo de calentamiento y, a menudo, tienen un menor costo por página. 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 ya sea del fabricante de la impresora o de proveedores externos. Estos permiten que la impresora de inyección de tinta compita con los papeles fotográficos a base de plata que se utilizan tradicionalmente en la fotografía en blanco y negro y proporcionan la misma gama de tonos: neutros, "cálidos" o "fríos". Al cambiar entre juegos de tintas a todo color y monocromáticas, es necesario eliminar la tinta vieja del cabezal de impresión con un cartucho de limpieza. Por lo general, se requiere un software especial o al menos un controlador de dispositivo modificado para manejar los diferentes mapeos de color .
Algunos tipos de impresoras de inyección de tinta industriales son capaces de imprimir a velocidades muy altas, en formatos amplios o para una variedad de aplicaciones industriales que van desde la señalización, los textiles, los medios ópticos, [23] la cerámica y la impresión 3D hasta aplicaciones biomédicas y circuitos conductores. 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 de 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 declare vacío, para evitar que los consumidores rellenen los cartuchos. Por ejemplo, Epson incorpora un chip que impide la impresión cuando el chip indica 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, aunque el chip indicaba que el cartucho estaba vacío. [24] Los proveedores de tinta de terceros venden cartuchos de tinta con importantes descuentos (al menos un 10-30% de descuento sobre 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 kits de auto-recarga de cartuchos a precios incluso más bajos. Los cartuchos de tinta "inteligentes" de muchos proveedores han sido sometidos a ingeniería inversa . Actualmente es posible comprar dispositivos económicos que permiten restablecer de forma fiable dichos cartuchos para que informen que están llenos, de modo que se puedan rellenar muchas veces.
Las boquillas de inyección de tinta, que son muy estrechas, son propensas a obstruirse. La tinta que se consume al limpiarlas (ya sea durante la limpieza solicitada por el usuario o, en muchos casos, realizada automáticamente por la impresora según un programa de rutina) puede representar una proporción significativa de la tinta utilizada en la máquina. Las boquillas de los cabezales de impresión de inyección de tinta se pueden limpiar con disolventes especializados o sumergiéndolas en agua destilada tibia durante períodos cortos (para tintas solubles en agua).
El alto costo de los cartuchos de tinta OEM y los obstáculos intencionales para rellenarlos han sido abordados por el crecimiento de los proveedores de tinta de terceros. Muchos fabricantes de impresoras desalientan a los clientes de usar tintas de terceros, afirmando que pueden dañar los cabezales de impresión debido a que no tienen la misma fórmula que las tintas OEM, causar fugas y producir resultados de calidad inferior (por ejemplo, de 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 generar 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 prefirieron el resultado producido con tinta de terceros sobre la tinta OEM. En general, las tintas OEM han sido sometidas a importantes pruebas de confiabilidad del sistema con los materiales del cartucho y del cabezal de impresión, mientras que los esfuerzos de I+D en la compatibilidad del material de tinta de terceros probablemente sean significativamente menores. Algunos fabricantes de impresoras de inyección de tinta han intentado evitar que los cartuchos se rellenen mediante diversos esquemas, incluida la instalación de chips en los cartuchos que registran cuánto ha impreso el cartucho y evitan el funcionamiento de un cartucho recargado.
La garantía de una impresora puede no aplicarse si la impresora resulta dañada 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 se utilicen únicamente piezas y suministros de marca con sus productos, como insinúan algunos fabricantes de impresoras. Sin embargo, esto no se aplicaría si los artículos no aprobados causan daños.
Los documentos de inyección de tinta pueden tener una durabilidad de archivo entre pobre y excelente , dependiendo de la calidad de las tintas y el papel utilizados. [27] Si se utiliza papel de baja calidad, puede amarillearse 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 cuando se manipulan. Las impresiones de inyección de tinta de alta calidad en papel sin ácido pueden durar tanto como los documentos escritos a mano o a máquina en el mismo papel.
Debido a que la tinta que se utiliza en muchas impresoras de inyección de tinta de bajo costo para el consumidor es soluble en agua, se debe tener cuidado con los documentos impresos con inyección de tinta para evitar incluso la más mínima gota de humedad, que puede causar una "borrosidad" o "corrimiento" graves. [ cita requerida ] En casos extremos, incluso las yemas de los dedos sudorosas durante un clima cálido y húmedo pueden hacer que las tintas de baja calidad se corran. De manera similar, los marcadores fluorescentes a base de agua pueden difuminar los documentos impresos con inyección de tinta y decolorar la punta del marcador. La vida útil de las impresiones de inyección de tinta producidas con tintas acuosas es generalmente más corta (aunque hay tintas resistentes a los rayos UV) que las producidas con impresoras de inyección de tinta a base de solventes; sin embargo, se han producido las llamadas "tintas de archivo" para su uso en máquinas a base de agua 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 ahora tintas a base de pigmentos que son muy resistentes al agua: al menos la tinta negra suele ser a base de pigmentos. El papel fotográfico protegido con resina o silicona está ampliamente disponible a bajo costo, lo que introduce una resistencia total al agua y al roce mecánico para las tintas a base de colorantes y pigmentos. El papel fotográfico en sí debe estar diseñado para pigmentos o para tintas a base de colorantes, ya que las partículas de pigmento son demasiado grandes para poder penetrar a través de la capa protectora del papel fotográfico a base de solo colorantes.
Las impresiones de inyección de tinta de la más alta 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 archivista pueda confiar en su durabilidad a largo plazo.
Para aumentar la durabilidad de las impresiones de las impresoras de inyección de tinta, es necesario prestar más atención a los cartuchos de tinta. Una forma de tratar los cartuchos de tinta de una impresora de inyección de tinta es mantener la temperatura de la propia impresora. La variación excesiva de la temperatura del espacio es muy perjudicial para los cartuchos de tinta de la impresora. El usuario debe evitar que la impresora se caliente o enfríe demasiado, ya que los cartuchos pueden secarse. Para que la impresora dure más tiempo, el usuario debe asegurarse de que el área tenga un nivel de temperatura regular y constante. [ cita requerida ]
Las impresoras de inyección de tinta 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 regularmente, mientras que las impresoras láser son mucho más tolerantes al uso intermitente. [ cita requerida ] Las impresoras de inyección de tinta requieren una limpieza periódica del cabezal, que consume una cantidad considerable de tinta y aumentará los costos de impresión, especialmente si la impresora no se usa durante períodos prolongados.
Si un cabezal de inyección de tinta se obstruye, en algunos casos se encuentran disponibles disolventes de tinta/limpiadores de cabezales de terceros y cabezales de repuesto. El costo de estos 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 los mantenimientos necesarios. Muchos modelos de impresoras de inyección de tinta ahora tienen cabezales instalados de forma permanente, que no se pueden reemplazar de manera económica si se obstruyen de manera irreversible, lo que da como resultado el desguace de toda la impresora. Por otro lado, los diseños de impresoras de inyección de tinta que utilizan un cabezal de impresión desechable generalmente cuestan significativamente más por página que las impresoras que utilizan cabezales permanentes. [ cita requerida ] Por el contrario, las impresoras láser no tienen cabezales de impresión que se obstruyan o reemplacen con frecuencia, y generalmente pueden producir muchas más páginas entre intervalos de mantenimiento.
Las impresoras de inyección de tinta tradicionalmente han producido una mejor calidad de impresión que las impresoras láser a color cuando se trata de material fotográfico. Ambas tecnologías han mejorado drásticamente con el tiempo, aunque las impresiones giclée de mayor calidad que prefieren los artistas utilizan lo que es esencialmente un tipo especializado de impresora de inyección de tinta de alta calidad.
Un modelo de negocio común para las impresoras de inyección de tinta consiste en vender la impresora real al precio de producción o por debajo de este, mientras se aumenta drásticamente el precio de los cartuchos de tinta (propietarios) (un modelo de beneficio denominado " modelo de cuchillas y navajas "). La mayoría de las impresoras de inyección de tinta actuales intentan imponer esta vinculación de productos mediante medidas anticompetitivas , como microchips en los cartuchos para impedir el uso de cartuchos de tinta de terceros o recargados. Los microchips controlan el uso e informan a la impresora de la tinta restante. Algunos fabricantes también imponen "fechas de caducidad". Cuando el chip informa de que el cartucho está vacío (o vencido), la impresora deja de imprimir. Incluso si se recarga el cartucho, el microchip indicará a la impresora que el cartucho está agotado. En muchos modelos (especialmente de Canon), el estado "vacío" se puede anular introduciendo un "código de servicio" (o, a veces, simplemente pulsando de nuevo el botón "iniciar"). En algunas impresoras, hay disponibles "intermitentes" de circuitos especiales que restablecen la cantidad de tinta restante al máximo. [29] [30]
Algunos fabricantes, en particular Epson y Hewlett-Packard , han sido acusados de indicar que un cartucho está agotado mientras que todavía queda una cantidad sustancial de tinta. [31] [32] Un estudio de 2007 descubrió que la mayoría de las impresoras desperdician una cantidad significativa de tinta cuando declaran que un cartucho está vacío. Se descubrió que los cartuchos de una sola tinta tenían en promedio un 20% de su tinta restante, aunque las cifras reales varían 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 de varias tintas de una sola pieza, que se declaran vacíos tan pronto como se agota un color. Una gran molestia para muchos usuarios son aquellas impresoras que se niegan a imprimir documentos que requieren solo tinta negra, solo 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 US$8.000 por galón (US$2.100 por litro) por la tinta de impresora. Las alternativas para los consumidores son copias más baratas de cartuchos, producidas por terceros, y la recarga de cartuchos, utilizando kits de recarga. Debido a las grandes diferencias de precio causadas por los márgenes de los OEM, hay muchas empresas que venden cartuchos de tinta de terceros. La mayoría de los fabricantes de impresoras desaconsejan la recarga de cartuchos desechables o el uso de cartuchos de copia del mercado de accesorios, y dicen que el uso de tintas incorrectas puede causar una mala calidad de imagen debido a las diferencias en la viscosidad, 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. Las empresas de impresoras como HP , Lexmark y Epson han utilizado patentes y la DMCA para iniciar demandas contra proveedores externos. [34] [35] En Estados Unidos se inició una demanda colectiva antimonopolio contra HP y la cadena de suministros de oficina Staples , alegando que HP pagó a Staples 100 millones de dólares para mantener los cartuchos de tinta baratos de terceros fuera de los estantes. [36]
En Lexmark Int'l v. Static Control Components , el Tribunal de Apelaciones de los Estados Unidos para el Sexto Circuito dictaminó que la elusión de esta técnica no viola la Ley de Derechos de Autor del Milenio Digital . [37] La Comisión Europea [ cita requerida ] también dictaminó que esta práctica es anticompetitiva: desaparecerá en los modelos más nuevos vendidos en la Unión Europea. [38] Si bien el caso DMCA abordó la protección de los derechos de autor, las empresas también confían en la protección de patentes para evitar la copia y recarga de cartuchos. Por ejemplo, si una empresa idea todas las formas en que se pueden manipular sus microchips y se pueden recargar los cartuchos y patenta estos métodos, puede evitar que cualquier otra persona rellene 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 impresoras (en particular los de Canon), el microchip del propio 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 incrustan sus microchips en lo profundo del cartucho en un esfuerzo por evitar este enfoque.
En 2007, Eastman Kodak entró en el mercado de las impresoras de inyección de tinta con su propia línea de impresoras multifunción, basada en un modelo de marketing que se diferenciaba de la práctica predominante de vender la impresora a pérdida y obtener grandes beneficios con los cartuchos de tinta de repuesto. Kodak afirmaba que los consumidores podían ahorrar hasta un 50 por ciento en impresiones utilizando sus cartuchos de menor coste llenos de colorantes pigmentados patentados por la empresa, evitando al mismo tiempo los posibles problemas asociados a las tintas de otras marcas. [39] Esta estrategia no tuvo éxito y Kodak abandonó el negocio de las impresoras de inyección de tinta para el consumidor en 2012.
Un desarrollo más reciente es la impresora supertanque , que utiliza un sistema de tinta continua integrado . Las impresoras supertanque 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 sustancial, pero las botellas de tinta son económicas y contienen suficiente tinta para imprimir miles de páginas. Las impresoras supertanque generalmente se envían con botellas de tinta llenas 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 al lanzar la gama EcoTank, primero en Indonesia en 2010, [40] con un lanzamiento en América del Norte en 2015. [41] El concepto de supertanque resultó comercialmente exitoso, [40] y Canon y HP lanzaron sus propias líneas de impresoras supertanque, bajo los nombres MegaTank (Canon) [42] y Smart Tank (HP).
Muchos fabricantes asignan a sus impresoras y cartuchos códigos de región , comparables a los de los DVD , de modo que los clientes no puedan 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 en ese caso la impresora queda bloqueada por región, como una unidad de DVD RPC-2.
Un método para evitar la codificación por región de la impresora es almacenar cartuchos vacíos de la región anterior y rellenarlos con tinta de la nueva región, pero, como se mencionó anteriormente, muchos cartuchos de tinta modernos tienen chips y sensores para evitar la recarga, lo que dificulta el proceso. En Internet, hay instrucciones de recarga disponibles para diferentes modelos de impresora. Otro método es enviar cartuchos de tinta de la región anterior a la nueva región.
Algunos fabricantes de impresoras con código regional también ofrecen impresoras sin código regional diseñadas especialmente para viajeros.
Además de las impresoras de inyección de tinta pequeñas de uso generalizado para el hogar y la oficina, existen impresoras de inyección de tinta profesionales, algunas para la impresión en formato de "ancho de página" y muchas para la impresión en formato ancho. El formato de ancho de página significa que el ancho de impresión varía de aproximadamente 8,5 a 37 pulgadas (22 a 94 cm). "Formato ancho" significa un ancho de impresión que varía de 24" a 15' (aproximadamente de 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 un diseño y color de alta calidad. Particularmente con la incorporación de tecnologías de datos variables , las impresoras de ancho de página son importantes en la facturación, el etiquetado y los catálogos y periódicos individualizados. La aplicación de la mayoría de las impresoras de formato ancho es la impresión de gráficos publicitarios; una aplicación de menor volumen es la impresión de documentos de diseño por parte 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 especial de las impresoras de 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 precisa del color de cómo se verá la imagen final (una "prueba") cuando el trabajo finalmente se produce en una prensa de gran volumen, como una prensa de litografía offset de cuatro colores. Un ejemplo es una impresora Iris , cuyo resultado es lo que se denominó giclée en francés .
El mayor proveedor es Hewlett-Packard , que abastece a 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 (que incluye 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 la impresión de gráficos, así como la nueva Designjet Z6100, que se encuentra en la cima de la gama HP Designjet y cuenta con un sistema de tinta pigmentada 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 cabezales de impresión y tintas piezoeléctricas Epson: Mimaki, Roland y Mutoh .
Scitex Digital Printing desarrolló impresoras de inyección de tinta de datos variables y alta velocidad para la impresión de producción, pero vendió sus activos rentables asociados con la tecnología a Kodak en 2005, que ahora comercializa las impresoras como sistemas de impresión Kodak Versamark VJ1000, VT3000 y VX5000. Estas impresoras con alimentación por bobina pueden imprimir a una velocidad de hasta 305 m por minuto.
Las impresoras de inyección de tinta profesionales de gran volumen son fabricadas por una amplia variedad de empresas. El precio de estas impresoras puede variar entre 35.000 y 2 millones de dólares . El ancho del carro de estas unidades puede variar entre 54" y 192" (aproximadamente entre 1,4 y 5 m), y las tecnologías de tinta tienden hacia el uso de tintas solventes, ecosolventes y de curado por UV, con un enfoque más reciente hacia los conjuntos de tintas a base de agua (acuosas). Las principales aplicaciones en las que se utilizan estas impresoras son para exteriores, para vallas publicitarias, laterales y cortinas de camiones, gráficos de edificios y pancartas, mientras que las exhibiciones para interiores incluyen exhibiciones para puntos de venta, exhibiciones retroiluminadas, gráficos para exposiciones y gráficos para museos.
Los principales proveedores de impresoras profesionales de gran formato y de gran volumen 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 de inyección de tinta multifunción SOHO para impresión fotográfica utilizan hasta 6 tintas diferentes:
Las impresoras de inyección de tinta para impresión fotográfica profesional utilizan hasta doce tintas diferentes:
Pueden imprimir una imagen de 36 megapíxeles en papel fotográfico sin bordes tamaño A3 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 a partir de 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 llegaron al mercado poco después de que la impresión de fotografías en el hogar despegara a principios de la década de 2000. Fueron diseñadas como una alternativa al revelado de fotografías o a la impresión de las mismas en una impresora fotográfica de inyección de tinta estándar.
La mayoría de las impresoras fotográficas compactas sólo pueden imprimir imágenes de 100 mm × 150 mm (4 × 6 pulgadas). Dada esta limitación, no están pensadas para sustituir a las impresoras de inyección de tinta estándar. Muchos fabricantes anuncian el coste por página de las fotografías impresas en sus máquinas; esto, en teoría, convence a la gente de que pueden imprimir sus propias fotografías a un coste tan bajo como en las tiendas minoristas o a través de servicios de impresión online. La mayoría de las impresoras fotográficas compactas comparten un diseño similar. Son unidades pequeñas, normalmente con grandes pantallas LCD para permitir a la gente explorar y editar sus fotografías, como se puede hacer en un ordenador. Las opciones de edición suelen ser algo avanzadas, permitiendo al usuario recortar las fotografías, eliminar los ojos rojos, ajustar la configuración del color, así como otras funciones. Las impresoras fotográficas compactas suelen disponer de una gran cantidad de opciones de conexión, incluidas USB y la mayoría de los formatos de tarjetas de memoria .
Actualmente, la mayoría de los principales fabricantes de impresoras, como Epson , Canon , HP , Lexmark y Kodak , fabrican impresoras fotográficas compactas . Si bien han aumentado su popularidad en los últimos años, aún representan una parte relativamente pequeña del mercado de impresoras de inyección de tinta. La Pocket Photo de LG utiliza papel térmico Zink que tiene químicos integrados en cada papel fotográfico sin tinta y la imagen aparecerá con el calor. [54]
La patente estadounidense 6.319.530 describe un "método de fotocopiado de una imagen sobre una banda comestible para decorar productos horneados glaseados". En otras palabras, esta invención permite imprimir con inyección de tinta una fotografía en color apta para uso alimentario sobre la superficie de una tarta de cumpleaños . Muchas panaderías venden ahora este tipo de decoraciones, que se pueden imprimir con tintas comestibles e impresoras de inyección de tinta especializadas. [ cita requerida ] La impresión con tinta comestible se puede realizar utilizando impresoras de inyección de tinta de uso doméstico normales, como las impresoras Canon Bubble Jet con cartuchos de tinta comestible instalados, y utilizando papel de arroz o láminas de glaseado. [ cita requerida ]
Las impresoras de inyección de tinta y tecnologías similares se utilizan en la producción de muchos objetos microscópicos. Véase 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, son de uso bastante común en muchos laboratorios de todo el mundo para desarrollar métodos de deposición alternativos que reducen el consumo de materiales caros, 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 estos métodos de impresión incluyen transistores orgánicos de película fina, diodos orgánicos emisores de luz, células solares orgánicas y sensores. [55] [56]
La tecnología de inyección de tinta se utiliza en el campo emergente de la bioimpresión . También se utiliza para la producción de pantallas OLED . [57]
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