Le principe de la technologie de codage à jet d'encre dans le fonctionnement de l'imprimante

Le principe de la technologie de codage à jet d'encre dans le fonctionnement de l'imprimante

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Le "codage jet d'encre" fait référence à un certain nombre de techniques apparentées que nous utilisons pour provoquer l'éjection de très petites gouttelettes d'encre de la buse, les gouttelettes d'encre passant dans l'air et tombant finalement sur la surface du substrat pour former une impression. modèle.

Impression de valve

Cette méthode est la plus facile à implémenter. Au cours des 20 dernières années, il a été principalement utilisé dans l'emballage extérieur. Fondamentalement, un dispositif d'impression de valve comprend un système d'encre à basse pression, une armoire de commande électronique et un conduit flexible connecté au châssis. Ajutage. L'encre dans le système d'encre est envoyée aux buses de la buse par l'intermédiaire d'une simple vanne d'ouverture / fermeture (une buse a généralement 7 à 18 buses de 200 microns ou plus de diamètre). Lorsqu'une gouttelette d'encre doit être éjectée, le composant électronique ouvre la vanne d'ouverture / fermeture correspondante et la gouttelette d'encre est éjectée.

En raison de la structure mécanique simple, le système d'impression des vannes est facile à configurer. Les clients sélectionnent généralement leurs fournisseurs en comparant l'interface utilisateur (facilité d'utilisation), la diversité / qualité d'impression / impression et les séries d'encre applicables.

La qualité de l'impression par jet est instable. En effet, l'encre reste dans la buse jusqu'à son éjection et si l'encre sèche dans le tuyau, elle se bloque. Le système utilise des encres à base d’eau pour une meilleure impression sur des surfaces perméables. De nombreux fabricants de systèmes d'impression à valve produisent des encres de surface non perméables qui sèchent plus rapidement que les encres à base d'eau. Le temps est encore assez long - environ 15 à 30 secondes.

En général, le système d'impression par valve peut fonctionner correctement si la qualité de l'impression n'est pas élevée et si la buse est nettoyée fréquemment. Bien que le coût d’acquisition soit moins élevé, le coût d’utilisation du système d’impression de soupapes étant supérieur après un ou deux ans, cette technologie a été progressivement remplacée par la technologie d’impression par impulsions. La technologie d’impression à jet d’impulsions se divise principalement en deux types: l’impression piézoélectrique et l’impression à bulles - la réalisation de ces deux technologies est très différente, une buse pour l’impression à jet d’impulsions développée à partir du domaine de l’impression de bureau - l’impression à impulsions. impression de bureau et a un bon effet.

Impression par jet d'impulsion

Même si, sur le plan conceptuel, l’impression par jet d’impulsion est simple, il convient de noter que ce n’est que ce n’est que dans les années 70 que le premier brevet a été obtenu, et même si des sociétés telles que Canon et Hewlett-Packard ont effectué de nombreuses recherches jusqu’aux années 90. Des produits bon marché et fiables sont mis sur le marché. L'impression par impulsions n'est donc pas aussi simple qu'il y paraît, qu'il s'agisse de l'impression jet d'encre à une distance d'impression fixe, du papier propre au bureau ou du codage jet d'encre dans l'environnement hostile de l'usine. Il y a plusieurs choses à faire.

Impression piézoélectrique

La technologie d'impression à jet pulsé est apparue pour la première fois dans l'impression piézoélectrique. En bref, la pression de l'encre dans la buse doit être suffisamment basse (ou négative) car la tension superficielle de l'encre maintient l'encre dans la buse et doit être imprimée. Lorsqu'une tension d'impulsion est appliquée au cristal piézoélectrique, le cristal piézoélectrique est déformé pour réduire le volume de la chambre d'encre de la buse. Ainsi, une goutte d'encre est éjectée de la buse, puis le cristal piézoélectrique retrouve sa forme d'origine et une nouvelle encre pénètre dans la buse sous l'effet de la tension superficielle. En disposant un grand nombre de buses côte à côte, il est possible d’obtenir la largeur d’impression et la résolution souhaitées (généralement 8 à 6 points / mm). Bien qu'il soit possible d'augmenter la résolution d'impression en inclinant la tête d'impression (ce qui sacrifierait la hauteur d'impression), la résolution d'impression est fondamentalement déterminée par le pas de la buse. Des améliorations plus précises peuvent faire que chaque cristal piézoélectrique entraîne plus de buses (disons 8), 32 cristaux piézoélectriques peuvent entraîner l'encre dans 256 buses, ce qui offrira une plage d'impression plus large. Bien sûr, il n'y a que 32 points d'atterrissage programmables sur la surface en cours d'impression.

Le système n'étant pas continu, l'encre doit rester fluide dans la buse et sécher sur la surface à imprimer. Les encres utilisées dans l'impression piézoélectrique sont généralement à base d'huile ou à base de paraffine. Ces deux types d'encres ne sèchent pas dans la buse mais sont absorbés par la surface d'impression. L'impression piézo utilise également des encres à séchage rapide, qui prennent encore longtemps (environ 10 secondes) à sécher. L'utilisation d'encres à séchage rapide crée des problèmes lorsque le produit doit être traité rapidement après l'impression et que les taches sont interdites. Pour éviter le dessèchement de l'encre dans la buse, nous pouvons également ajouter une tension d'impulsion plus faible au cristal piézoélectrique, ce qui entraînera une légère perturbation de l'encre dans la buse et l'encre dans la buse ne se dessèche pas. Cette méthode repose sur des modifications de la composition de l'encre ou sur des améliorations mécaniquement plus sophistiquées.

Une autre méthode d’impression piézoélectrique consiste à chauffer la buse tout en utilisant une encre soluble à chaud. Ainsi, l'encre qui reste fluide dans la buse se solidifie à la surface de l'impression plus froide. Ce système d’impression piézoélectrique donne de bons résultats sur de nombreuses surfaces imprimées, mais s’enlève facilement au toucher. En plus du problème que l'encre va sécher dans la buse, un autre problème à prendre en compte est que la buse est sensible aux vibrations. Les vibrations provoquent le retrait de l'encre de la buse et de la chambre d'encre de sorte que la tension superficielle ne permette pas à l'encre de remplir la buse et le système doit être redémarré. Évidemment, lorsque le problème de vibration est détecté, la qualité d'impression est affectée.

Impression de bulles

La technologie d'impression à jet d'encre est une technologie mise à jour qui est encore largement utilisée dans le secteur des bureaux.

Une tension est appliquée aux deux bornes et l'encre est chauffée en raison de l'impédance entre les bornes, formant ainsi une bulle de vapeur, et une gouttelette d'encre est éjectée de la buse en raison de la dilatation de la bulle de chlore. Lorsque la tension entre les bornes est supprimée, les bulles disparaissent et une nouvelle encre remplit les buses en raison de la tension superficielle. À l'instar de l'impression piézoélectrique, une série de buses sont alignées pour donner une plage d'impression plus grande. La résolution est en grande partie déterminée par l'intensité de la disposition des buses.

Les caractéristiques de l'encre sont particulièrement importantes pour le bon fonctionnement des systèmes à jet de bulle. Au bureau, vous pouvez contrôler la surface de l’imprimé en fonction de l’encre, mais dans l’environnement de production, c’est une tout autre affaire. Pour cette raison, l'impact de la technologie d'impression à jet de bulle dans le domaine du codage de produit a été limité. Cependant, dans le cas des encres pour imprimantes à bulles, nous pouvons obtenir d’excellents résultats d’impression.

Le codage à jet d'encre continu a de nombreuses applications et constitue peut-être la technologie la plus diversifiée. Du milieu des années 1970 à la fin des années 1970, les premiers codeurs à jet d'encre continu étaient complexes à utiliser et échouaient souvent. Cette impression existe toujours, mais la situation a changé, tout comme nous ne perdons plus d'huile en conduisant. Le dernier système de codage à jet d'encre continu ne nécessite qu'un seul opérateur pour appuyer sur la touche Marche / Arrêt et effectuer un entretien de routine hebdomadaire, et l'entretien nécessite beaucoup moins d'entretien que d'autres appareils désespérés. Il existe deux types de techniques de codage à jet d'encre continu qui sont liées mais différentes: l'impression à jet oblique, l'impression à jet binaire.

Impression de déflexion

La technologie d'impression par déflexion est commercialisée depuis le début des années 1970 et pourrait être l'une des technologies les plus développées dans l'environnement de production. Bien que le principe soit assez simple, un grand nombre de circuits de commande ont été combinés pendant de nombreuses années pour en assurer la fiabilité et la facilité d'utilisation.

L'encre est pressurisée et envoyée à la buse pour former un flux d'encre d'environ 20 M / s. Un dispositif piézoélectrique se trouve derrière la buse. Lorsque la tension est appliquée, l'appareil génère un déplacement. Ce déplacement perturbera le flux d'encre. Si la fréquence du signal électrique appliqué au dispositif piézoélectrique résonne avec la fréquence du jet d'encre, le flux d'encre sera interrompu. Des gouttelettes d'encre de la même taille et du même espacement. Une électrode de charge se trouve à l'emplacement où le flux continu d'encre se fragmente en une série de gouttes d'encre. Si la fréquence de la tension d'impulsion sur l'électrode de charge est identique à la fréquence à laquelle le flux d'encre se rompt, chaque gouttelette d'encre portera une charge correspondante. Les gouttelettes d'encre continuent de passer au-delà d'une paire de plaques de déflecteur. La tension sur la plaque de déviation est une valeur fixe (par exemple, +/- 5KV), formant un champ électrostatique. Sous l'action du champ électrostatique, les gouttelettes d'encre chargées correspondent à l'une des plaques de déviation selon la quantité de charge. La quantité de déviation. Les gouttelettes d'encre finissent par traverser l'air et se posent sur la surface de l'objet qui traverse la tête d'impression. Les gouttelettes d'encre non chargées ne sont pas déviées et sont récupérées par un réservoir de récupération installé au bas de la tête de pulvérisation, puis recyclées vers la buse à travers un réservoir d'encre.

Impression continue

Ainsi, approximativement, le mode d'impression en goutte d'encre correspond à la tension d'impulsion appliquée à l'électrode de charge. Le processus actuel n'est pas si simple. Nous devons casser les gouttelettes d’encre en synchronisme avec la charge de la plaque de chargement et tenir compte de la répulsion mutuelle entre les gouttelettes d’encre chargées et même du problème aérodynamique des gouttelettes d’encre en vol. Les utilisateurs de codeurs à jet d'encre continus ne ressentent pas ces problèmes, mais ce sont ces problèmes qui rendent la conception de codeurs à jet d'encre continus intéressante.

Le jet d'encre étant continu, les codeurs à jet d'encre continus peuvent utiliser de nombreux types d'encres, en particulier celles qui sèchent très rapidement (en moins d'une seconde). Les techniques de codage par jet d'encre continu sont donc idéales pour les produits dont la surface est non perméable (tels que les canettes et les plastiques) et qui nécessitent un traitement rapide après l'impression. De plus, des encres pigmentées avec des couleurs plus vives peuvent être utilisées.

L'impression en continu ayant une vitesse de projection relativement élevée, la distance d'impression de l'impression en continu est généralement beaucoup plus longue que celle de l'impression par impulsions (généralement supérieure à 10 mm) et la qualité d'impression ne diminue pas. La position de la buse permet un plus grand choix.

Impression binaire

Le concept de technologie d'impression binaire continue est aussi long que la technologie d'impression par déviation, qui a été développée très tôt dans le domaine commercial de l'impression à grande vitesse (à coût élevé). Avec les progrès de la technologie, l’impression binaire sera rapidement mise en pratique.

L'encre est éjectée d'une série de buses bien agencées avec une résolution d'impression de 4 à 8 points par mm. Le flux d’encre est décomposé par le dispositif piézoélectrique en gouttelettes d’encre. La fracture est similaire à l’impression de déviation (bien que l’impression binaire ait un débit d’encre supérieur). Les points qui n'ont pas besoin d'être imprimés sont chargés, déviés puis récupérés par le réservoir de récupération. Les points d'encre à imprimer ne sont pas chargés, ne sont pas déviés et frappent directement sur la surface de l'objet à imprimer. Ainsi, la largeur du motif d'impression est déterminée par le nombre de buses ou le nombre de flux d'encre. Bien sûr, nous pouvons également utiliser l’impression à jet d’encre à jet d’encre pour récupérer les gouttelettes d’encre non chargées.

Les empreintes binaires ont une empreinte plus petite que les empreintes déviées, mais sont toujours beaucoup plus grandes que les empreintes de valve. En principe, une grande variété d'encres pour l'impression par déflexion peut être appliquée à l'impression binaire. À l'avenir, le choix d'utiliser une impression binaire ou défensive dépendra du fait que l'impression soit centrée sur le nombre de lignes d'information ou sur la vitesse et le coût. Lorsque vous imprimez plus de 3 lignes d’informations en même temps, l’impression binaire est sans aucun doute plus rapide que l’impression par déviation. Toutefois, l’impression binaire est plus coûteuse et nécessite davantage de travail manuel dans les premières applications, en particulier lorsqu’on utilise des encres différentes du sexe opposé. Fondamentalement, les jets binaires et inclinés coexisteront car ils offrent actuellement aux clients la solution la plus polyvalente et la plus efficace dans le domaine de l'impression en ligne.