凱博噴碼機(jī)

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)計還是到控制設(shè)計也是多種多樣，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，而且只能支持一個打印頭進(jìn)行打印工作，這也是在國際應(yīng)用相對較為成熟的方案。但是噴頭的寬度還有36mm、70mm等多種規(guī)格，就國內(nèi)市場來看，目前好像只有凱博N8500一款機(jī)器使用寬度達(dá)70mm的噴頭。由于目前眾多廠家所使用的噴頭打印寬度有限，以及單個噴頭的工作方式相對單一，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，它決不會被其它溶液所清除。因此，這種類型的油墨同時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墨水被推到了一個高潮，目前市場已有多款進(jìn)口UV設(shè)備進(jìn)入中國市場，而億力電子也在國內(nèi)率先完成了基于UV墨水監(jiān)管碼應(yīng)用方案，以推出Yilijet8100UX、Yilijet8512UK等機(jī)型，以及適用于小包裝噴碼行業(yè)應(yīng)用的N8000UDA-UV等系列機(jī)型。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)已打開了一個嶄新的局面。

如下圖所示是基于國內(nèi)一款型號為N8000UA的高解析噴碼設(shè)備所畫出的供墨示意圖。這款機(jī)器嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌凑樟黧w打印的原理 ，充分保證了墨水在打印過程中壓力的穩(wěn)定，而且保證了設(shè)備工作期間的連續(xù)性和穩(wěn)定性。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，從而實現(xiàn)工作時間內(nèi)無人值守的理想工作狀態(tài)。圖中所示結(jié)構(gòu)分別是:

(a) 小型儲墨罐或副墨罐

(b) 小型液體泵

(c) 首級過濾器

(d) 墨水罐

(e)墨水反饋系統(tǒng)

(F)液位傳感器

但無論是哪種噴頭、哪種墨水，它們在不同的應(yīng)用里都有著不錯的表現(xiàn)。噴墨設(shè)備對于供墨系統(tǒng)的要求都非常之高，如何保證噴頭在工作時壓力的長期穩(wěn)定，同時供墨充足均勻，這直接決定了噴印的成品率，同時決定了設(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)能有越來越多的像N8000UA這樣穩(wěn)定，易用的設(shè)備出現(xiàn)，給用戶一個更加完美的應(yīng)用體驗。

DOD: Drop-on-demand

CIJ: Continuous Ink Jet

壓電式:Piezoelectric

熱泡式:Thermal Ink Jet

壓電晶體:PZT

噴嘴:Nozzle

油性墨水:Oil-based Ink

快干墨水:Solvent-based Ink

水性墨水:Water-based Ink

UV墨水 :UV Curable Ink

一個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)，也是最微小的一個部分。圖1便是一個簡單壓電式噴頭的噴嘴部分示意圖，箭頭下方便是實際噴墨過程中所噴射出的墨滴。圖2所示意的便是一個噴嘴在完成一次噴墨的四個狀態(tài)示意。

噴頭的主體在實際應(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所示便是一個實際應(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部分組成，圖5的接口便是墨水的供給接口，墨水通過這個接口到達(dá)噴嘴內(nèi)部，直到圖6所示的"油墨管道"，隨時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，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，根據(jù)它的方向定義，它會令PZT產(chǎn)生一個物理性的變形)。