Do sada smo napisali jedan sličan članak o epsonovim glavama i kako nastaju kvarovi na istim, dok ćemo u ovom članku napisati detaljnjiji prilog kako je Epson istraživao i razvijao  te na kraju proizveo Micro Piezzo precision core glave. Snage Epsona leži u njegovoj kulturi ‘Monozukuri’; japanski koncept koji znači ‘umjetnost i znanost o proizvodnji. ’Tvrtka vuče korijene iz izrade satova,stručnosti u odabiru materijala, proizvodnji i visoko preciznoj obradi. Bilo da se primjenjuje na unutarnji rad mehaničkog sata ili mikronsku strukture glave za ispis.

Kada je tvrtka počela raditi na inkjet tehnologijama 1980-ih, Epson je odabrao

piezo postupak, u kojem se tanki kristal savija kada se na njega nanese električni naboj kojem je posljedica izbacivanja tinte na papir.

Počeci razvoja

Tvrtka Epson je bila angažirana na Olimpijskim igrama u Tokiju za mjerenje vremena, zatim je napravila tijekom 1970  prve mini printere za kalkulatore. Početak razvoja piezzo tehnologije datira drugom polovicom 1970-ih kad su provedena istraživanja različitih principa tiska u eksperimentalnom laboratoriju, kojim je upravljao odjel za dizajn tvrte Shinshu Seiki, Epsonovom prethodniku.Razvoj same piezzo tehnologije  započet je oko 1975. godine u tvrtkama Suwa Seikosha i Shinshu Seiki’.

Te dvije tvrtke su označile početak stvaranja piezzo tehnologije koja se primjenjuje u današnjim printerima. Početak istraživanja označava era Kaieserove metode tj Gould metode gdje se tinta izbacuje kroz mlaznicu omatanu  piezzo električnim elemenatima oko cilindra glave ,slika gore.Epson je tada imao patent na proizvodnju kvarcnih oscilatora te su tada napravljene glave sa 12 i kasnije sa 24 pina koji se koristio u matričnim SIDM printerima.Prvi takvi 24 pinski printeri koji se pojavljuju na tržištu uredske opreme nose oznake IP-130k  te HG-4000 iz 1990 godine. Takvi printeri su nalazili primjenu samo u poslovnom okruženju jer su prilikom izrada fotografija i u bilo kakve druge svrhe bili potpuno neučinkoviti.

Nakon uvođenja matričnih pisača (SIDM printer) 1979. godine, Epsonovo poslovanje je stalno raslo. U isto vrijeme informatičke su tvrtke  80 tih počele ulaziti sa osobnim računalima u svako kućanstvo, trend za koji Epson htio ponuditi odgovor.Hp i Canon tvrtke  su već vidjele ogromne prilike na tržištu te su kao odgovor smislile tkz bubble jet tehnologiju kao alternativu matričnom printeru a tu tehnologiju označava termo  ispis.Epson se početkom 80 tih suočava sa problemom tj krizom daljnjeg osvajanja tržišta pod velikim pritiskom prvo Canonovim elektrofotografskim printerima , poznatim kao laserski printeri sa jedne strane i HP  cijenovno jeftinijim termo pisačima ( bubble ink jet). Epsonu je pokušao i sa proizvodnjom laserskih printera ali nije se tu dobro snašao.Krajem 80 tih godina suočeni sa lošom prodajom ,odlučili su okrenuti se razvoju i usavršavanju piezzo tehnologije glava za upotrebu uz osobna računala. Razvoj novih glava za ispis koja bi postigla niže troškove i minijaturizaciju te omogućila Epsonu da zadrži primat na tržištu printera u boji bio je glavni Epsonov imperativ.Kao rezultat toga, Epson je uspješno proizveo glavu veličine 1/10 prijašnje glave koja i koristi vrlo mali napon tj MACH ispisna glava.

Prvi printer koji je koristio glavu MACH bio je MJ-500, koji je predstavljen Japancima 1993. Sljedeći je proizvod bio MJ-700V2C koji je postigao razlučivost od 720 dpi na specijalnom papiru i predstavljen je 1994. godine. Ovo je bio epohalni proizvod dvostruke rezolucije po upola nižoj cijeni u usporedbi s modelima drugih tvrtki i osigurao je ogroman tržišni udio širom svijeta. MACH glava evoluirala je još više, a uvođenjem PM-700C 1996., koji je imao dvostruku rezoluciju tj ultra rezoluciju, te je Epson posato sinonim kolor printa visoke rezolucije.1997 Espon je uspio sustići Canon te se vratio kao lider na tržištu kolor printera.No uzasatopnim promjenama na tršištu kao cijenama printera, cijenama tinti i papira od kojih je Epson crpio profit, tvrtka se opet susreće sa izazovima; zamjenskim potrošnim materijalom, tintama i tonerima te rješenjima na funkcionalnost printera , kopiranje,skeniranje. Krajem 90 tih tržište se okreće sve više multifunkcijskim printerima sa mogućnostima kopiranja i skeniranja.

Kako radi piezzo glava pogledajte video:

Micro piezzo glava  primjenjuje napon kako bi promjenila oblik i poziciju  piezoelektričnih elemenata, čiji mehanički pokret tj kretnja izbacuje tintu. Recimo kako se prolaskom napona , pomiču mali tanki slojevi limića te oni uzrokuju izbacivanjem tintne tekućine. Micro Piezo glave za ispis izuzetno su izdržljive jer nisu podvrgnute funkcionalnom pogoršanju kvalitete izazvanom toplinom kao što su termo glave koje je HP razvio.Piezzo glave hlađene su  i s tintama koje njima prolaze prilikom rada i na taj način hlade pokretne elemente koji ne pregaraju.Pisači s piezzo  tehnologijom mogu koristiti široku paletu tinte, uključujući boje i pigmentne tinte. Epson Micro Piezo glave za ispis postižu vrhunsku točnost pritanja brzim izbacivanjem i do 50 000 kapljica u sekundi kontrolom limastih materijala na vrhu svake mlaznice i uporabom tehnologije točkica promjenjive veličine (VSDT). VSDT kontrolira volumen izbačenih kapljica tinte preciznom kontrolom napona koji pokreće piezoelektrične elemente u gibanje te savijanje i izbacivanje tinte.

Mnoga su se pitanja morala prevladati kako bi se stvorile glave za ispis Epson Micro Piezo sa svim prednostima koje nude. Jedan od izazova bio je smišljanje mehanizma za izbacivanje tinte pomoću piezoelektričnih elemenata. Općenito, piezoelektrični elementi s manjom površinom imaju manje propusnost od onih s većom površinom, ako su iste debljine. Stoga povećanje razine razlučivosti znači manje pomicanje piezoelektričnih elemenata i manje tinte koja se istodobno može izbaciti iz mlaznice.Povećanje pomaka piezoelektričnih elemenata izbacuje više i veće kapljice tinte.

Što su piezoelektrični elementi tanji, to je njihov pomak pod istim primijenjenim naponom veći. Međutim, tanji piezoelektrični elementi su lomljiviji i zbog toga ih je teško izraditi i njima rukovati.Kako bi riješio problem, Epson je za smislio i  usvojio višeslojni piezzo, koji se sastoji od niza tankih piezoelektričnih elemenata tj MACH tehnologija izrade (višeslojna glava) ispisne glave za izbacivanje tinte vertikalnim vibracijama piezoelektričnih elemenata. Ovim se pristupom postigla velika gustoća i odzivnost te kvalitetniji inkjet tisak. Nekoliko je tehnologija bilo presudno za postizanje MACH tehnologije.Objedinjavanjem više  tehnologija omogućeno je Epsonovim MACH Micro Piezo ispisnim glavama da omoguće ispis  i print visoke kvalitete slike, preciznosti i brzine. Tehnologija MACH nije prisutna samo u komercijalnoj Epson potrošačkoj industriji već ima primjenu u ostalim indutrijama. Epsonove glave za ispis Micro Piezo nastavljaju se razvijati i danas. Tehnologija Precision Core stvorena je kao napredak inkjet tehnologije Micro Piezo kako bi se inkjet tisak podigao na novu razinu. PrecisionCore stvoren je spajanjem velikog broja originalnih Epsonovih tehnologija, uključujući naprednu tankoplastičnu piezo (TFP) tehnologiju, koje su proizvele visoko precizne MEMS  glave koje rade sa mikroskopskim detaljima.

Dolje je usporedba dva modela evolucije tipa glave TFP i micro TFP glave

 

TFP tehnologija tehnologija koristi tanki film Piezo kristal koje ima svojstvo savijanja ili mijenjanja oblika kada se na njega primijeni električni napon. Općenito, što je tanji piezo element, to se više on savija.Piezzo glave izrađene su preciznom obradom dijelova pijeza kristala. Za svoj tanki film Piezo PrecisionCore epson koristi gusto posložene kristale.

Sastavni elementi tog tankog sloja  imaju debljinu samo 1 mikron na silicijskoj pločici, što rezultira izvanrednim performansama ispisa.

Danas su procesi proizvodnje glava potpuno automatizirani na linijama za montažu gotovo bez ljudske intervencije. Epsonova sadašnja poslovna filozofija temelji se na tome kako je vrijeme laserskih printera prošlo iz ekološki neodrživih razloga kojima je posljedica veliki plastični odpad praznih toner kazeta , potrošnja električne energije koja je puno veća kod laserskih printera zbog rada grijača i lasera te brzina rada koja je kod novijih poslovnih Epson printera smanjena za 1/3 u odnosu na laserske printere kojima je ipak potrebno određeno vrijeme zagrijavanja te printanje.

Sve su to razlozi zbog kojih Epson investira u ink jet tehnologiju.