核心提示：噴碼機(jī)自70年代問世至今經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展歷程。隨著市場需求的不斷增大，需求也更行業(yè)化和專業(yè)化。噴碼機(jī)自70年代問世至今經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展歷程。隨著市場需求的不斷增大，需求也更行業(yè)化和專業(yè)化。噴碼機(jī)產(chǎn)品也如雨后春筍般迅猛的增加，他們開始了激烈的角逐，經(jīng)過長時(shí)間的沉淀，目前噴碼機(jī)形成了CIJ和DOD兩大類，雖然CIJ機(jī)器進(jìn)入行業(yè)相對(duì)較早，但DOD憑借著他強(qiáng)大的功能和多樣化的應(yīng)用優(yōu)勢，像一匹黑馬在市場上很快占據(jù)了強(qiáng)有力的地位。
一、DOD噴頭的市場應(yīng)用
DOD主要分為：熱發(fā)泡、壓電式兩種。相對(duì)而言，壓電式噴頭的生產(chǎn)工藝要比熱發(fā)泡噴頭的生產(chǎn)工藝復(fù)雜很多，但由于壓電式噴頭的壽命相當(dāng)長，所以在應(yīng)用成本上要遠(yuǎn)低于熱發(fā)泡式噴頭，這成了壓電式噴頭在應(yīng)用上一個(gè)極大的優(yōu)勢，也正是因?yàn)檫@一點(diǎn)，壓電式噴頭早在幾年前便成為了市場的寵兒，得到了很多行業(yè)廣泛的應(yīng)用。
二、壓電式噴印原理說明
一個(gè)壓電式噴頭一般由噴嘴部分、噴頭主體部分、供墨系統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)電路四部分組成。其中噴嘴部分是墨水噴射的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也是最微小的一個(gè)部分。圖1便是一個(gè)簡單壓電式噴頭的噴嘴部分示意圖，箭頭下方便是實(shí)際噴墨過程中所噴射出的墨滴。圖2所示意的便是一個(gè)噴嘴在完成一次噴墨的四個(gè)狀態(tài)示意。
噴頭的主體在實(shí)際應(yīng)用中體積是最大的，也是我們第一眼便能看到的結(jié)構(gòu)，圖3所示便是一個(gè)實(shí)際應(yīng)用中的噴頭主體，圖4分別展示了噴頭在制作過程中噴嘴與噴頭之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
供墨部分由墨水的供給和傳輸兩個(gè)部分組成，圖5的接口便是墨水的供給接口，墨水通過這個(gè)接口到達(dá)噴嘴內(nèi)部，直到圖6所示的“油墨管道”，隨時(shí)等待噴嘴將油墨噴射出去。由于這種供墨形式的特殊性，所以在實(shí)際應(yīng)用中，供墨系統(tǒng)方案的好壞也直接影響著設(shè)備長期工作的穩(wěn)定性和易維護(hù)性。
壓電式噴印，簡單地說，就是通過給壓電晶體施加電壓，使之發(fā)生高速且輕微的形變，從而將噴嘴中的油墨壓出。當(dāng)壓電晶體受到外界的脈沖電壓作用時(shí)，壓電晶體便產(chǎn)生變形，從而導(dǎo)致噴嘴油墨腔的容積減少。這樣，一滴油墨便從噴嘴中射出。然后，壓電晶體恢復(fù)原狀，由于表面張力作用，新的油墨進(jìn)入噴嘴。通過并排排列大量噴嘴，就可以獲得理想的噴印寬度和解像度。
(注：壓電晶體是利用一種叫PZT的半導(dǎo)體壓電晶體材料制作而成，PZT的生產(chǎn)過程中，它經(jīng)過極性化處理，將物料的原子電荷強(qiáng)行按指定的方向排列，當(dāng)外接電場效應(yīng)，附加在經(jīng)過極性化的材料上時(shí)，根據(jù)它的方向定義，它會(huì)令PZT產(chǎn)生一個(gè)物理性的變形)。
三．壓電式噴頭在國內(nèi)噴碼行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前國內(nèi)的高解像噴碼機(jī)的品牌有很多，如易可瑪、凱博、金諾等，無論是從外觀設(shè)計(jì)還是到控制設(shè)計(jì)也是多種多樣，但就多種噴頭的應(yīng)用，由于種種原因還有很強(qiáng)的局限性，目前絕大多數(shù)都使用一種寬度為17.3mm的打印噴頭，如圖7、圖8這種噴頭的打印精度可以達(dá)到200dip,噴射速度可達(dá)4.25KHZ，而且只能支持一個(gè)打印頭進(jìn)行打印工作，這也是在國際應(yīng)用相對(duì)較為成熟的方案。但是噴頭的寬度還有36mm、70mm等多種規(guī)格。由于目前眾多廠家所使用的噴頭打印寬度有限，以及單個(gè)噴頭的工作方式相對(duì)單一，從而在某些情況下影響了應(yīng)用市場的進(jìn)一步擴(kuò)大。
噴碼機(jī)墨水是噴碼應(yīng)用中相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，壓電式噴頭分別支持多種類型的墨水，常見的有：油性墨水、快干墨水、和UV墨水三大類。油性墨水與常說的水性墨水在應(yīng)用方案上類似，它們主要應(yīng)用在可滲透性材質(zhì)表面進(jìn)行噴印，但相對(duì)水性墨水而言，油性墨水色澤更加艷麗，也就是我們通常說的更黑，同時(shí)油性墨水還有非常好的防水性能和抗UV性能(良好的抗UV性能可以讓噴印內(nèi)容在陽光下保持更長時(shí)間不褪色)。
油性墨水普遍見于板材、外包裝紙箱等行業(yè)。
快干墨水顧名思義墨水干燥速度較快(快干墨水無須添加稀釋劑)，這種墨水嚴(yán)格意義上屬于溶劑類油墨，這種墨水在很多PVC類的材質(zhì)表面帶有輕微的腐蝕性，和良好的揮發(fā)性能，在噴印材質(zhì)的表面有良好的干燥性能，所以這種墨水主要被用于非滲透性材質(zhì)，它廣泛應(yīng)用于食品、釀酒、飲料、日化、建材、醫(yī)藥、電子等行業(yè)。
UV墨水是一種新型的環(huán)保型墨水，這種墨水在固化過程中需要經(jīng)過足夠能量的紫外線照射。墨水固化后會(huì)在材質(zhì)表面形成固態(tài)的墨滴，這種墨水在材質(zhì)的表面有良好的附著力、表現(xiàn)力，它決不會(huì)被其它溶液所清除。因此，這種類型的油墨同時(shí)也具有良好的防偽性能，這種墨水在新世紀(jì)里將被廣泛的應(yīng)用。
由于UV墨水的應(yīng)用對(duì)噴頭的控制和使用要求較高，而且需要的輔助設(shè)備成本較高，所以在小包裝噴碼行業(yè)目前應(yīng)用還較少，主要以特殊防偽方案應(yīng)用為主。由于2008年電子監(jiān)管碼的出現(xiàn)，使得UV墨水被推到了一個(gè)高-潮，目前市場已有多款進(jìn)口UV設(shè)備進(jìn)入中國市場，對(duì)此偉迪捷推出了S60小字符噴碼機(jī)、小霸王U2高解析噴碼機(jī)。以上機(jī)型的出現(xiàn)標(biāo)志著國內(nèi)高速、高清晰的噴碼技術(shù)已打開了一個(gè)嶄新的局面。
由于有了完善的供墨管理方案，使得設(shè)備在正常工作期間更換或是添加墨水都不需要停機(jī)，更不會(huì)影響到打印工作。這一方案將大大提高了噴碼機(jī)的工作效率，從而實(shí)現(xiàn)工作時(shí)間內(nèi)無人值守的理想工作狀態(tài)。
但無論是哪種噴頭、哪種墨水，它們在不同的應(yīng)用里都有著不錯(cuò)的表現(xiàn)。噴墨設(shè)備對(duì)于供墨系統(tǒng)的要求都非常之高，如何保證噴頭在工作時(shí)壓力的長期穩(wěn)定，同時(shí)供墨充足均勻，這直接決定了噴印的成品率，同時(shí)決定了設(shè)備的穩(wěn)定性，然而一款優(yōu)秀而穩(wěn)定的噴碼設(shè)備，離不開擁有專業(yè)而專注精神的強(qiáng)大硬件、軟件以及電氣工程師們的努力。希望國內(nèi)能有越來越多的性能穩(wěn)定的設(shè)備出現(xiàn)，給用戶一個(gè)更加完美的應(yīng)用體驗(yàn)。
一、DOD噴頭的市場應(yīng)用
DOD主要分為：熱發(fā)泡、壓電式兩種。相對(duì)而言，壓電式噴頭的生產(chǎn)工藝要比熱發(fā)泡噴頭的生產(chǎn)工藝復(fù)雜很多，但由于壓電式噴頭的壽命相當(dāng)長，所以在應(yīng)用成本上要遠(yuǎn)低于熱發(fā)泡式噴頭，這成了壓電式噴頭在應(yīng)用上一個(gè)極大的優(yōu)勢，也正是因?yàn)檫@一點(diǎn)，壓電式噴頭早在幾年前便成為了市場的寵兒，得到了很多行業(yè)廣泛的應(yīng)用。
二、壓電式噴印原理說明
一個(gè)壓電式噴頭一般由噴嘴部分、噴頭主體部分、供墨系統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)電路四部分組成。其中噴嘴部分是墨水噴射的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也是最微小的一個(gè)部分。圖1便是一個(gè)簡單壓電式噴頭的噴嘴部分示意圖，箭頭下方便是實(shí)際噴墨過程中所噴射出的墨滴。圖2所示意的便是一個(gè)噴嘴在完成一次噴墨的四個(gè)狀態(tài)示意。
噴頭的主體在實(shí)際應(yīng)用中體積是最大的，也是我們第一眼便能看到的結(jié)構(gòu)，圖3所示便是一個(gè)實(shí)際應(yīng)用中的噴頭主體，圖4分別展示了噴頭在制作過程中噴嘴與噴頭之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
供墨部分由墨水的供給和傳輸兩個(gè)部分組成，圖5的接口便是墨水的供給接口，墨水通過這個(gè)接口到達(dá)噴嘴內(nèi)部，直到圖6所示的“油墨管道”，隨時(shí)等待噴嘴將油墨噴射出去。由于這種供墨形式的特殊性，所以在實(shí)際應(yīng)用中，供墨系統(tǒng)方案的好壞也直接影響著設(shè)備長期工作的穩(wěn)定性和易維護(hù)性。
壓電式噴印，簡單地說，就是通過給壓電晶體施加電壓，使之發(fā)生高速且輕微的形變，從而將噴嘴中的油墨壓出。當(dāng)壓電晶體受到外界的脈沖電壓作用時(shí)，壓電晶體便產(chǎn)生變形，從而導(dǎo)致噴嘴油墨腔的容積減少。這樣，一滴油墨便從噴嘴中射出。然后，壓電晶體恢復(fù)原狀，由于表面張力作用，新的油墨進(jìn)入噴嘴。通過并排排列大量噴嘴，就可以獲得理想的噴印寬度和解像度。
(注：壓電晶體是利用一種叫PZT的半導(dǎo)體壓電晶體材料制作而成，PZT的生產(chǎn)過程中，它經(jīng)過極性化處理，將物料的原子電荷強(qiáng)行按指定的方向排列，當(dāng)外接電場效應(yīng)，附加在經(jīng)過極性化的材料上時(shí)，根據(jù)它的方向定義，它會(huì)令PZT產(chǎn)生一個(gè)物理性的變形)。
三．壓電式噴頭在國內(nèi)噴碼行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前國內(nèi)的高解像噴碼機(jī)的品牌有很多，如易可瑪、凱博、金諾等，無論是從外觀設(shè)計(jì)還是到控制設(shè)計(jì)也是多種多樣，但就多種噴頭的應(yīng)用，由于種種原因還有很強(qiáng)的局限性，目前絕大多數(shù)都使用一種寬度為17.3mm的打印噴頭，如圖7、圖8這種噴頭的打印精度可以達(dá)到200dip,噴射速度可達(dá)4.25KHZ，而且只能支持一個(gè)打印頭進(jìn)行打印工作，這也是在國際應(yīng)用相對(duì)較為成熟的方案。但是噴頭的寬度還有36mm、70mm等多種規(guī)格。由于目前眾多廠家所使用的噴頭打印寬度有限，以及單個(gè)噴頭的工作方式相對(duì)單一，從而在某些情況下影響了應(yīng)用市場的進(jìn)一步擴(kuò)大。
噴碼機(jī)墨水是噴碼應(yīng)用中相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，壓電式噴頭分別支持多種類型的墨水，常見的有：油性墨水、快干墨水、和UV墨水三大類。油性墨水與常說的水性墨水在應(yīng)用方案上類似，它們主要應(yīng)用在可滲透性材質(zhì)表面進(jìn)行噴印，但相對(duì)水性墨水而言，油性墨水色澤更加艷麗，也就是我們通常說的更黑，同時(shí)油性墨水還有非常好的防水性能和抗UV性能(良好的抗UV性能可以讓噴印內(nèi)容在陽光下保持更長時(shí)間不褪色)。
油性墨水普遍見于板材、外包裝紙箱等行業(yè)。
快干墨水顧名思義墨水干燥速度較快(快干墨水無須添加稀釋劑)，這種墨水嚴(yán)格意義上屬于溶劑類油墨，這種墨水在很多PVC類的材質(zhì)表面帶有輕微的腐蝕性，和良好的揮發(fā)性能，在噴印材質(zhì)的表面有良好的干燥性能，所以這種墨水主要被用于非滲透性材質(zhì)，它廣泛應(yīng)用于食品、釀酒、飲料、日化、建材、醫(yī)藥、電子等行業(yè)。
UV墨水是一種新型的環(huán)保型墨水，這種墨水在固化過程中需要經(jīng)過足夠能量的紫外線照射。墨水固化后會(huì)在材質(zhì)表面形成固態(tài)的墨滴，這種墨水在材質(zhì)的表面有良好的附著力、表現(xiàn)力，它決不會(huì)被其它溶液所清除。因此，這種類型的油墨同時(shí)也具有良好的防偽性能，這種墨水在新世紀(jì)里將被廣泛的應(yīng)用。
由于UV墨水的應(yīng)用對(duì)噴頭的控制和使用要求較高，而且需要的輔助設(shè)備成本較高，所以在小包裝噴碼行業(yè)目前應(yīng)用還較少，主要以特殊防偽方案應(yīng)用為主。由于2008年電子監(jiān)管碼的出現(xiàn)，使得UV墨水被推到了一個(gè)高-潮，目前市場已有多款進(jìn)口UV設(shè)備進(jìn)入中國市場，對(duì)此偉迪捷推出了S60小字符噴碼機(jī)、小霸王U2高解析噴碼機(jī)。以上機(jī)型的出現(xiàn)標(biāo)志著國內(nèi)高速、高清晰的噴碼技術(shù)已打開了一個(gè)嶄新的局面。
由于有了完善的供墨管理方案，使得設(shè)備在正常工作期間更換或是添加墨水都不需要停機(jī)，更不會(huì)影響到打印工作。這一方案將大大提高了噴碼機(jī)的工作效率，從而實(shí)現(xiàn)工作時(shí)間內(nèi)無人值守的理想工作狀態(tài)。
但無論是哪種噴頭、哪種墨水，它們在不同的應(yīng)用里都有著不錯(cuò)的表現(xiàn)。噴墨設(shè)備對(duì)于供墨系統(tǒng)的要求都非常之高，如何保證噴頭在工作時(shí)壓力的長期穩(wěn)定，同時(shí)供墨充足均勻，這直接決定了噴印的成品率，同時(shí)決定了設(shè)備的穩(wěn)定性，然而一款優(yōu)秀而穩(wěn)定的噴碼設(shè)備，離不開擁有專業(yè)而專注精神的強(qiáng)大硬件、軟件以及電氣工程師們的努力。希望國內(nèi)能有越來越多的性能穩(wěn)定的設(shè)備出現(xiàn)，給用戶一個(gè)更加完美的應(yīng)用體驗(yàn)。
