Каплеструйный способ нанесения маркировки
Какова область применения каплеструйного оборудования? – на все эти вопросы вы найдете ответы в данной статье. Инженеры компании “Индустрия маркировки” объединили опыт источников, чтобы подробным образом осветить данную тему.
Содержание:
- Что такое маркировка?
- Бесконтактная маркировка
- Как работает каплеструйный маркиратор?
- Технология непрерывной циркуляции чернил
- Технология импульсной маркировки
- Технология “Капля по требованию”
- Заключение
Что такое маркировка?
Перед многими отраслями промышленности стоит вопрос быстрого нанесения информации на продукцию. Производство продуктов питания, фармацевтики, строительных материалов – везде существует данная проблема. Еще 30 лет назад информация наносилась либо вручную, либо с помощью допотопного оборудования, что существенно снижало производительность.
Современным решением проблемы нанесения дат и времени, сроков годности, текстовой информации, а также QR-кодов и штрихкодов является маркировка.
Маркировка незаменима на современном производстве. Она помогает отслеживать и идентифицировать товар в течение всего жизненного пути: от завода до потребителя. Помимо информационной функции, маркировка может быть еще и рекламой, ведь многие современные принтеры способны печатать изображения и логотипы.
В зависимости от отрасли промышленности, применяют различные типы маркировки. В общем случае их разделяют на контактные и бесконтактные , к которой относят каплеструйную маркировку.
Каплеструйная маркировка применяется для печати как правило на бумаге, картоне, пластике, металле, кабельной оболочке и т.д. Несомненными преимуществами являются большая скорость печати, высокое разрешение, простая интеграция маркираторов в производственную линию. Струйными являются следующие типы маркираторов:
- Каплеструйные. Пожалуй, самая популярная категория маркираторов. В данной статье мы подробно поговорим о данной технологии.
- Термоструйные. Являются модифицированной версией каплеструйных маркираторов. Принцип их работы весьма интересен и заслуживает отдельной статьи, которая обязательно будет опубликована на нашем сайте.
- Пьезоструйные. Применяются для нанесения крупносимвольной маркировки краской на пористые объекты.
Так как же работает каплеструйный маркиратор?
Для различных производственных задач были разработаны три технологии каплеструйной печати:
Технология непрерывной циркуляции чернил – CIJ ( Continuous Ink Jet ). Это простейшая реализация каплеструйной печати. Применяется для нанесения простой информации (текста или даты) в низком качестве на высокоскоростных конвейерах. Печать невозможна без использования растворителя. Отдельные модели требуют наличия компрессора со сжатым воздухом. Изображение, полученное методом CIJ, представляет собой точечную матрицу, образованную вертикальными линиями. В свою очередь, линии получаются при нанесении микроточек на определенном расстоянии друг от друга. Рассмотрим структурную схему маркиратора, работающего в режиме непрерывной циркуляции чернил:
Работа маркиратора начинается таким образом. Основным насосом в гидравлической системе создаётся давление чернил. Чернила подаются в генератор капель (рабочая жидкость подаётся в чернильную камеру), где под воздействием резонатора (пьезошток или пьезокольца) струя чернил разбивается на мелко дисперсные капли.
Капли, проходя через заряжающий электрод, получают электрический заряд постоянного тока. Величина заряда варьируется в зависимости от места позиционирования капли на объекте.
Синхронизация разбиения с моментом приложения заряжающего напряжения осуществляется при помощи системы управления, отслеживающей обратный сигнал от фазового детектора.
Далее заряженные капли проходят через систему вертикального отклонения – пластины, имеющие разность потенциалов. Действие электрического поля проявляется в возникающей силе Кулона, отклоняющей капли пропорционально их заряду.
Совокупность мельчайших капель практически мгновенно образует вертикальный штрих. Перемещение изделия относительно маркиратора (или наоборот) обеспечивает горизонтальную развертку, и штрихи накладываются. В результате чего получается изображение.
Запомним, что при использовании технологии непрерывной циркуляции чернил капли формируются постоянно. Капли, не получившие заряд, попадают в систему рекуперации и возвращаются обратно в резервуар чернил.
На этой технологии работают немецкие каплеструйные маркираторы InkDustry .
Технология импульсной маркировки. (маркираторы Maple Jet , Yeacode )
Применяется повсеместно ввиду широкого спектра возможностей и гибких настроек. Позволяет изменять как скорость маркировки, так и разрешение печати.
Чтобы понять принцип работы технологии, вспомним курс школьной физики. Обещаем, будет нескучно.
В природе существую кристаллы, называемые пьезоэлектриками. Отличительной особенностью пьезоэлектриков является их способность резко сжиматься под действием электрического поля и возвращаться в исходное состояние при его отключении. Данное явление называется обратным пьезоэлектрическим эффектом.
Работа маркираторов с импульсной технологией печати основана именно на этом эффекте. Под действием импульсного скачка напряжения происходит сжатие мельчайших красочных камер – пьезокристаллов, заполненных чернилами. При деформации в камере создаётся избыточное давление. В результате содержимое камеры выбрасывается из сопла на поверхность маркировки. В результате абсолютно все образовавшиеся капли выбрасываются из сопла на поверхность маркировки.Несомненным преимуществом технологии импульсной маркировки является формирование капель по запросу. То есть во время бездействия маркиратор переводится в ждущий режим. При этом сокращается потребление электроэнергии и чернил.
Технология “ Капля по требованию ”– DoD ( Drop — on — Demand ).
Маркираторы Zanasi , Cycjet
Применяется, как правило, для нанесения крупной маркировки в хорошем качестве и с большой скоростью.
Данный метод печати является камнем преткновения среди непрофессионалов в области маркировки. Все дело в схожести этой технологии и принципа импульсной печати. Капли чернил, как и в импульсном методе, образуются только по запросу. От управляющего контроллера, а во время простоя маркиратор переводится в спящий режим.
А в чем тогда отличия? DoD маркировка использует клапанный метод для формирования мелкодисперсных капель. Каждая печатающая головка содержит в себе до 60 клапанов. Каждый клапан способен открываться и закрываться до 10 раз в секунду.
DoD принтер состоит из блока управления, печатающей головки, помпы и ёмкости для чернил. При включении маркиратора, чернила из бака нагнетаются в печатающую головку под давлением. При поступлении запроса на печать, клапаны начинают открываться и закрываться с большой скоростью. Чернила буквально выдавливаются мельчайшими порциями из сопла. А изображение печатается сразу целиком, т.к. печатающая головка содержит несколько выходных отверстий.
Электроклапанная – в печатающей головке расположены клапаны, способные изменять свое состояние (открытый/закрытый) в такт с быстро изменяющимся электрическим полем.
Размер капель чернил, получающихся при DoD-маркировке электроклапанным методом значительно больше, чем при пьезоэлектрической печати. Дело в том, что первый метод образования капель в технологии “Капля по требованию” – чисто механический (открытие клапана), в то время как во втором случае мы имеем дело с молекулярно-физическим процессом.
Крупные капли электроклапанной печати подходят для нанесения сообщений до шести строк. Размер маркировки можно регулировать как аппаратным способом – через контроллер, так и механически. Изменение положения печатающей головки относительно маркируемой поверхности изменяет угол падения капель т.е. проекцию капли на подложку. Расположив принтер под тупым углом, можно увеличить размер печати (правда, в этом случае снизится ее качество).
Заключение
На современном рынке представлены десятки технологий маркировки. Каждая имеет свои специфические особенности, преимущества и недостатки. Интеграция системы промышленной печати – ответственный шаг. Правильно подобранное и настроенное оборудование для маркировки способно увеличить производительность и придать соответствующий статус вашим товарам. Неверный выбор приведет к разочарованию и впустую потраченному времени.
Доверьте выбор оборудования для промышленной печати компании “ Индустрия маркировки ”. Наши эксперты с радостью подберут маркираторы, исходя из особенностей вашего производства и бюджета.
Источник
Обзор каплеструйных технологий и оборудования
Обзор каплеструйных технологий и оборудования
Маркировка — процесс нанесения текста, символов, графики и зашифрованной информации на товар или упаковку для идентификации и учёта этого товара в процессе производства, транспортировки, хранения и продажи; дополнения товара необходимой сопроводительной информацией (дата изготовления, срок хранения и т.п.)
Маркировка товара может быть осуществлена несколькими способами. На сегодняшний день в мире наибольшее распространение получили два метода маркировки продукции: нанесение информации непосредственно на товар или упаковку (с применением, например, каплеструйного, лазерного и другого оборудования) или с помощью самоклеящихся этикеток . Часто применяются разные сочетания этих методов.
В этой статье мы рассмотрим основные каплеструйные технологии и оборудование на основе этих технологий, которые позволяют наносить любую маркировку практически на любую поверхность.
Каплеструйная маркировка
Каплеструйная маркировка – это бесконтактный способ нанесения изображения на какую-либо поверхность, при котором все элементы этого изображения формируются каплями жидкой краски или чернил.
Каплеструйные маркировочные системы наиболее часто применяются для нанесения переменной информации, графики и штриховых кодов непосредственно на товары, упаковку либо этикетку. Под переменной информацией понимаются данные, которые изменяются с течением времени, например: дата и время изготовления или упаковки, счётчик порядкового номера товара или группы товаров, номер смены, срок годности и т.д. Графика – это любые рисунки и изображения, например, логотипы предприятий, эмблемы, специальные знаки и т.п.
Всё каплеструйное оборудование можно разделить на три группы, использующие принципиально разные каплеструйные технологии:
каплеструйные принтеры с непрерывной циркуляцией чернил – технология CIJ ( Continuous Ink Jet );
импульсное каплеструйное оборудование – технология IJ ( Impulse Jet );
оборудование с применением технологии «капля-по-требованию» — DoD ( Drop — on — Demand ).
У каждой из вышеперечисленных технологий есть свои плюсы и минусы.
Промышленные каплеструйные принтеры CIJ
Оборудование CIJ обычно применяется для нанесения простой маркировки в виде букв и цифр небольшого размера, располагающихся в одну-две строки.
Одно из достоинств этого оборудования заключается в том, что оно может работать в самых сложных производственных условиях.
Этим каплеструйным принтерам для работы необходим специальный растворитель, которого расходуется в процессе маркировки достаточно большое количество. Некоторым моделям необходима подача очищенного сжатого воздуха, что также влечёт за собой дополнительные расходы и сложности при установке и наладке. Кроме того, нужно учесть, что изображение, получаемое с помощью этого оборудования, имеет очень низкое разрешение. Некоторые модели каплеструйных принтеров CIJ способны наносить штриховые коды, но из-за низкого разрешения, для их уверенного считывания, необходимо применять сканирующие устройства высокого разрешения, к примеру, ПЗС-сканер Datalogic Gryphon , лазерные сканеры Datalogic Lynx или Symbol DS 6600.
Чаще всего каплеструйное оборудование CIJ применяется на высокоскоростных конвейерных линиях для нанесения даты изготовления и срока годности товара. Также эти принтеры находят применение для решения узкоспециализированных задач, где важно именно решить, любым способом, специальную задачу маркировки товаров, а расходы на содержание оборудования и качество изображения являются уже второстепенными факторами.
Импульсные каплеструйные маркировочные системы Impulse Jet
Импульсное каплеструйное оборудование применяется для нанесения любой маркировки: от самой простой до самой сложной и качественной.
Особенностью импульсной технологии является то, что микроскопические капли чернил, предназначенные для формирования изображения на запечатываемом объекте, образуются с помощью резкого сжатия очень маленьких красочных камер, заполненных чернилами. Стенки этих камер выполнены из особого материала, резко уменьшающегося в размерах при подаче на него электрического импульса, т.е. используется, известный нам со школьных уроков физики, обратный пьезоэлектрический эффект.
У этого оборудования много достоинств и преимуществ перед каплеструйными принтерами, использующими другие технологии.
Одним из главных преимуществ импульсных маркировочных систем является то, что им для работы не требуется растворитель. Это имеет сразу несколько положительных моментов: отсутствие вредных для человека испарений; исключение возникновения пожаров, т.е. безопасность; низкие расходы на содержание оборудования и маркировку.
Следующим достоинством импульсного каплеструйного оборудования является высокое качество наносимой маркировки.
Разрешение изображений, печатаемых импульсными каплеструйными системами, доходит до 300 точек на дюйм. Вследствие этого, читабельность текстов очень высока и штриховые коды, нанесённые с применением импульсного каплеструйного оборудования, уверенно считываются всеми типами сканеров.
Также к преимуществам этого типа каплеструйного оборудования относится способность наносить любые символы и графику высотой от 2 до 100 мм, используя всего одну печатающую головку. Установив две печатающие головки под управлением одного контроллера можно получить каплеструйную маркировочную систему, наносящую текст, графику или штриховые коды высотой от 2 до 200 мм. Причём в этом случае можно использовать для каждой печатающей головки свой цвет чернил.
Для нанесения любой информации и изображений на короба и гофротару небольшими тиражами, вместо применения флексопечати, отлично подойдут некоторые модели импульсных маркировочных систем, так как они позволяют мгновенно менять или редактировать печатаемое изображение. Такие решения пока необычны для российских производителей, но в Европе и других странах мира применяются довольно часто.
Некоторые модели импульсного каплеструйного оборудования могут заменить собой целый этикетировочный комплекс. По цене они сопоставимы, но если подсчитать расходы в обоих случаях, то нередко применение импульсного каплеструйного оборудования окажется более выгодным решением, так как процесс маркировки товара происходит без использования этикеток.
Для нанесения максимально устойчивой маркировки на самые сложные поверхности (стекло, полированный металл и т.п.) применяются особые чернила, которые мгновенно высыхают (затвердевают) под воздействием ультрафиолетовых лучей. Источником УФ-лучей служит УФ-лампа, монтируемая сразу за маркировочной системой.
С каждым годом технологии каплеструйной печати совершенствуются и время от времени происходят, можно сказать, революционные прорывы в данной сфере. Примером этому служит выпуск английской компанией Applied Technology Developments ltd ( ATD ) инновационной импульсной каплеструйной системы Solid Jet System , использующей твёрдые чернила.
Отличительной особенностью этой новой технологии является использование термопластичных чернил, которые помещаются в нагреваемый резервуар, плавятся под воздействием высокой температуры и далее, уже в жидком состоянии, подаются к соплам печатающей головки. Для её работы не нужен растворитель, не требуется сжатый воздух, нет опасных испарений, фактически – это качественно новый уровень в области оборудования для маркировки разнообразных товаров и упаковки.
Необходимо отметить следующую особенность импульсного каплеструйного оборудования: в нём нет никаких движущихся частей и в чернильной системе практически нет давления, что обеспечивает долговременную и надёжную работу этого оборудования без необходимости частого обслуживания и ухода.
Также следует сказать о высокой экономичности импульсного оборудования – расход чернил, по сравнению с принтерами, использующими другие технологии, очень мал, и это, конечно, тоже является несомненным преимуществом технологии импульсной каплеструйной печати.
В начале применения импульсного каплеструйного оборудования иногда возникали некоторые сложности, связанные с системой подачи чернил. В настоящее время, с развитием технического прогресса и совершенствованием смежных технологий, их удалось успешно преодолеть. И сейчас с большой степенью вероятности можно сказать, что импульсная технология вполне может через некоторое время вытеснить все другие, оставив им нишу узкоспециализированного применения.
Для долгой и надёжной работы этого оборудования нужно лишь соблюдать правильные условия эксплуатации и иметь квалифицированного, прошедшего обучение оператора для управления этими маркировочными системами.
Единственное, что может быть можно отнести к недостаткам, – это чуть более высокая цена по сравнению с некоторыми моделями принтеров CIJ .
Промышленные каплеструйные принтеры с технологией «капля-по-требованию», DoD ( Drop — on — Demand ):
Каплеструйное оборудование, изготовленное с применением DoD -технологии, нередко путают с импульсной технологией, и отсюда часто возникает определённое непонимание в среде непрофессионалов, стремящихся вникнуть в принципиальные отличия и тонкости разных каплеструйных технологий. Правильнее было бы назвать эту технологию «клапанной» ( Valve Jet ) – как её и называют некоторые производители.
Главным отличием технологии DoD является метод образования капель чернил (или краски), принципиально отличающийся от других каплеструйных технологий. Здесь, также как в импульсной технологии, капли чернил образуются только по команде управляющего контроллера, а не постоянно, как в принтерах CIJ . Но происходит это при помощи многочисленных клапанов. Количество их может достигать до 700 и больше на одну печатающую головку. В этом и состоит главное и принципиальное отличие технологии DoD от Импульсной ( IJ ) каплеструйной технологии.
Основной сферой применения DoD -принтеров является маркировка вторичной упаковки.
Достоинство этого оборудования состоит в том, что оно может работать в производственных условиях с очень высоким уровнем вибрации или сильной запылённостью воздуха.
Обычно эти принтеры могут наносить маркировку со сравнительно большого расстояния. Разрешение наносимых изображений обычно низкое или среднее, так как, в большинстве случаев они применяются для нанесения крупносимвольной маркировки на тару и упаковку. Хотя, необходимо отметить, что существуют модели DoD -принтеров и с хорошей разрешающей способностью, пригодные для выполнения специальных задач и нанесения мелких и средних символов.
К недостаткам этого оборудования можно отнести довольно большой расход чернил. Для сравнения: импульсная маркировочная система производства ATD способна нанести в 10-20 раз больше символов, используя то же количество чернил, чем обычный DoD -принтер.
Чернильная система в принтерах с клапанной технологией находится под высоким давлением, которое обеспечивается встроенным компрессором. Некоторым моделям DoD -принтеров требуется подача чистого сжатого воздуха от внешнего источника, что тоже влечёт за собой дополнительные расходы и сложности при установке, настройке и эксплуатации этого оборудования.
Итак, подводя итог, мы можем сказать, что не существует «плохих» или «хороших» каплеструйных технологий, – а существует совершенно определённое оборудование, наиболее подходящее для решения той или иной задачи маркировки.
При выборе каплеструйного оборудования для решения специфичных задач маркировки товаров и упаковки лучше всего обращаться к профессионалам в этой области, обладающим достаточными знаниями и опытом для подбора наиболее оптимального решения применительно к каждой конкретной задаче.
ООО «ИнфоТек и Сервис» продемонстрирует оборудование известных мировых производителей на следующих выставках:
«ЭТИКЕТКА -2006», 11-14 апреля 2006 г. – выставочный комплекс «Сокольники»; «РОСУПАК-2006», 19-23 июня – выставочный комплекс «Крокус Экспо». На стенде будут представлены:
термотрасферные принтеры этикеток Zebra Technologies (США)
каплеструйные маркировочные системы ATD (Англия)
аппликаторы этикеток Mectec (Швеция)
сканеры и терминалы сбора данных Datalogic (Италия) и Symbol (США)
оборудование и технология маркировки древесины Latschbacher (Австрия)
средства автоматизации производства Datasensor (Италия)
сигнальная техника Werma (Германия) и др.
Оборудование этих марок успешно используется на многих предприятиях России и Европы: «ТетраПак», Nestle , Coca — Cola , «Вимм-Билль-Данн», «Очаково», «Лианозово», «Микоян», FinnForest , Heineken , «Останкино», Campina , Daymler — Crysler AG и др.
Специалисты компании «ИнфоТек и Сервис» помогут в выборе необходимого оборудования, установят и наладят его, проведут обучение персонала.
Источник
