Каплеструйная технология CIJ 

 

CIJ технология, одна из самых популярных и востребованных технологий для маркировки продукции на производстве. Оборудование на ее основе среднезатратнымо по стоимости, отличается высокой экономичностью в эксплуатации и низкой стоимостью расходных материалов по сравнению с термо-струйной печатью (TIJ) и печатью DOD. 

Ниже приведена схема печати по технологии CIJ.

 

Сопло 

Рисунок 1 - Дробление струи на капли

 

Электропроводящие чернила под давлением подаются к соплу (2) через подающую трубку (3). Из сопла чернила под давлением выходят через маленькое отверстие (1), формируя чернильную струю.  Модуляционный синусоидальный сигнал подается на пьезокерамический преобразователь, который прикреплен к торцу сопла.  Колебания пьезокристаллов (4 и 5) вызывают продольные колебания сопла, что приводит к распаду струи на капли на небольшом расстоянии (точке распада) от соплового отверстия. Частота модулирующего сигнала различна для разных типов чернил и составляет десятки кГц. На торце сопла имеется демпфирующие грузы (6 и 7), предназначенная для механической настройки сопловой сборки на частоту модуляции.

Чернильные капли генерируются с частотой модуляции, имеют одинаковые размеры и отделены друг от друга одинаковыми промежутками. Диаметр соплового отверстия составляет обычно 60 мкм.

 

 

Вылет струи 

 

Рисунок 2 - Заряд капель

 

Заряжающий электрод (1) находится в точке распада чернильной струи на капли и охватывает участок струи протяженностью несколько капель в обе стороны от точки распада. Это обеспечивает некоторое допустимое отклонение точки распада от расчетного значения и защищает чернильный поток от влияния других электростатических полей. Расстояние от сопла (2) до заряжающего электрода составляет 3 - 5 мм.

Чернильный поток и заряжающий электрод можно считать двумя обкладками конденсатора. Если подавать на заряжающий электрод положительные импульсы определенной величины, то на участке чернильного потока внутри заряжающего электрода индуцируется отрицательный заряд. Когда капля чернил отрывается от струи, она захватывает заряд, прямо пропорциональный заряду, приложенному к заряжающему электроду. Когда положительный импульс снимается с заряжающего электрода, отрицательный заряд струи стекает через сопло на корпус. Однако, капля чернил, которая уже оторвалась от струи, не разряжается, так как больше не имеет соединения (через струю) с корпусом.

 

 Формирование изображения

 

Рисунок 3 - Отклонение капель и формирование изображения

 

После прохождения через заряжающий электрод капельный поток проходит сквозь электростатическое поле двух отклоняющих электродов, на которые подается высокое напряжение (обычно 6 кВ). Отрицательно заряженные капли отклоняются в этом поле в направлении отклоняющего электрода высокого напряжения (5). Величина отклонения капли пропорциональна заряду этой капли, который в свою очередь пропорционален напряжению, подаваемому на заряжающий электрод в момент отрыва этой капли от струи.

Отклоненные капли (6) формируют символы (в точечно-матричном формате) на поверхности маркировки (7). Капли, которые не участвуют в печати, не заряжаются и, следовательно, не отклоняются (2). Они попадают в ловушку (1) и возвращаются в чернильную систему.

 

Принцип работы оборудования на основе CIJ технологии

Рисунок 4 - Схематичное изображение нанесения  изображения на продукт.