CIJ и PIJ — струйные принтеры: какая технология кодирования подходит для вашей производственной линии?

Сравнение технологий CIJ и PIJ

Эволюция промышленной маркировки

В современной производственной среде промышленная маркировка является критически важным компонентом обеспечения прослеживаемости продукции, соблюдения нормативных требований и защиты бренда. Независимо от того, упаковываете ли вы фармацевтические препараты, экструдируете ПВХ-трубы или разливаете напитки по бутылкам, потребность в чёткой и надёжной маркировке никогда не была выше. На протяжении десятилетий струйные принтеры непрерывной печати (CIJ) доминировали на производственных площадках. Однако появление пьезоэлектрических струйных технологий (PIJ), в частности высокоточных УФ-принтеров PIJ, предложило мощную альтернативу.
Руководителям предприятий часто приходится принимать сложное решение о закупке: продолжать использовать проверенную скорость CIJ или перейти на высокоточную маркировку с помощью PIJ? В этом подробном техническом руководстве мы проанализируем основные принципы работы, ключевые преимущества и наиболее подходящие промышленные области применения как для CIJ-, так и для PIJ-маркировочных машин.

Принцип работы струйных принтеров непрерывной печати (CIJ)

Как следует из названия, струйный принтер непрерывного действия (CIJ) работает путем генерации непрерывного потока капель чернил. Внутри печатающей головки высокочастотный акустический осциллятор разбивает под давлением поток растворительных чернил на тысячи одинаковых микрокапель в секунду.
Эти капли проходят через заряжающий электрод. Когда необходимо напечатать символ, определённым каплям придаётся электрический заряд. Заряженные капли затем пролетают через поле высокого напряжения, отклоняющее их траекторию в нужной степени, чтобы они попали на движущийся продукт и сформировали символы точечной матрицы. Незаряженные капли летят прямо в сборный желоб и возвращаются в основной резервуар с чернилами для повторного использования.

Стратегические преимущества CIJ:

Сверхвысокоскоростная работа: струйные принтеры CIJ являются бесспорными лидерами по скорости. Поскольку чернильные капли непрерывно движутся с высокой скоростью, кодеры CIJ способны поддерживать темп работы на самых высокоскоростных производственных линиях, легко превышая скорость 300 метров в минуту (идеально подходит для консервирования или экструзии проволоки).
Печать на большом расстоянии: высокая скорость чернильных капель позволяет размещать печатающую головку CIJ дальше от изделия (обычно на расстоянии от 10 до 30 мм). Такая бесконтактная печать необходима при маркировке изделий с изогнутой, неправильной или хрупкой поверхностью, например, дна алюминиевых банок или изогнутой поверхности стеклянной бутылки.
Мгновенное высыхание на непористых поверхностях: чернила CIJ содержат большое количество растворителей (например, метилэтилкетон или ацетон). При контакте с поверхностью растворитель практически мгновенно испаряется, оставляя стойкое изображение даже на гладких пластиках, металлах и стекле без размазывания.
Принцип работы пьезоэлектрической струйной технологии (PIJ)
В отличие от непрерывного потока чернил в технологии CIJ, пьезоэлектрическая струйная печать (PIJ) использует технологию «нанесения капель по требованию» (DOD). Печатающая головка PIJ содержит сотни микроскопических камер, каждая из которых оснащена пьезоэлектрическим кристаллом.
При подаче электрического импульса пьезоэлектрический кристалл физически деформируется. Эта микроскопическая деформация создаёт внезапную волну давления внутри камеры, выталкивая через сопло одну точную каплю чернил. Капли выбрасываются строго в тот момент и в том месте, где это необходимо для формирования изображения.

Стратегические преимущества технологии PIJ:

Беспрецедентно высокое разрешение (до 600 точек на дюйм, DPI): если в технологии CIJ ограничения позволяют получать лишь читаемый, но базовый текст в виде точечной матрицы, то принтеры PIJ обеспечивают чёткую, фотографического качества печать с разрешением 600 DPI и выше. Это является обязательным условием для печати плотных двумерных QR-кодов, штрихкодов класса А, пригодных для сканирования, сложных логотипов брендов и детализированных графических элементов переменных данных.
Крупноформатная печать и широкие зоны печати: высота печати струйных принтеров с непрерывной подачей чернил (CIJ) обычно ограничена примерно 15–20 мм. Струйные принтеры с постраничной подачей чернил (PIJ) позволяют соединять несколько печатающих головок для печати гигантских этикеток, графики на упаковке с высокой степенью визуальной заметности и кодирования всей поверхности коробки, что фактически устраняет необходимость в предварительно напечатанных гофрированных коробках или дорогих самоклеящихся этикетках.
Совместимость с УФ-чернилами и их адгезия: многие современные PIJ-принтеры используют УФ-отверждаемые чернила. Вместо ожидания испарения растворителя УФ-чернила мгновенно затвердевают под воздействием встроенного светодиодного УФ-излучателя. Это обеспечивает формирование чрезвычайно прочного, устойчивого к царапинам и химическим воздействиям изображения на сложных материалах, таких как глянцевая гибкая упаковка, металлические листы с покрытием и дерево с лакировкой.

Окончательное сравнение: как выбрать подходящий принтер

При выборе между CIJ и PIJ для вашего производства учтите следующие четыре ключевых эксплуатационных фактора:
1. Качество печати и требования к содержанию Если ваши требования просты — например, базовая двухстрочная дата истечения срока годности или код партии — струйная печать с непрерывным чернильным потоком (CIJ) является высокоэффективным и экономичным решением. Однако если на вашей упаковке требуются высокоплотные сканируемые QR-коды для вовлечения потребителей, сложные графические изображения или микротекст для защиты от подделок, то струйная печать с перемещающейся головкой (PIJ) — единственный технологический вариант, способный обеспечить необходимое разрешение (DPI).
2. Форма основы и расстояние до печати Физическая форма вашего изделия существенно влияет на выбор технологии. Если вы печатаете на вогнутом дне движущейся алюминиевой банки, требуется струйный принтер с непрерывным чернильным потоком (CIJ), обладающий достаточным «расстоянием выброса». Напротив, при печати на плоских поверхностях — таких как складные картонные коробки, стальные листы или движущиеся полотна гибкой упаковочной пленки — головка струйного принтера с перемещающейся головкой (PIJ) может быть расположена близко к основанию, что позволяет максимально использовать её высокое разрешение.
3. Техническое обслуживание и время безотказной работы. Струйные принтеры CIJ изначально требуют более частого технического обслуживания. Непрерывный цикл переработки растворительных чернил подвергает жидкость воздействию воздуха, что требует постоянного добавления «восполняющей жидкости» для поддержания необходимой вязкости. Кроме того, сложная система отвода излишков чернил требует регулярной очистки во избежание засоров. Принтеры PIJ оснащены активными внутренними системами циркуляции чернил, которые обеспечивают постоянное движение УФ-чернил внутри печатающей головки. Это предотвращает сильное оседание пигментов (особенно при использовании белых чернил) и практически полностью исключает засорение сопел, обеспечивая почти нулевое время простоя, связанное с техническим обслуживанием.
4. Общая стоимость владения (TCO). Первоначальные капитальные затраты на струйный принтер непрерывной печати (CIJ) обычно ниже. Однако текущие эксплуатационные расходы выше из-за постоянного расхода дорогостоящих реагентов для восстановления состава чернил и регулярной замены внутренних фильтров жидкости. Струйный принтер с пьезоэлектрическим управлением (PIJ) требует более высоких первоначальных инвестиций, но обеспечивает значительно меньшие эксплуатационные расходы. Поскольку технология PIJ основана на принципе «нанесение капли по запросу» (Drop-on-Demand), чернила расходуются только во время активной печати. Дополнительная жидкость для восстановления состава не требуется, а срок службы промышленных пьезоэлектрических печатающих головок чрезвычайно длителен, что обеспечивает существенно более высокую рентабельность инвестиций (ROI) в течение 5-летнего периода.

Заключение: принятие окончательного решения

Не существует универсального решения «один размер подойдет всем»; лучшая технология полностью зависит от вашей конкретной задачи.
Выберите струйную печать непрерывного типа (CIJ), если для вас приоритетными являются максимальная скорость печати на изогнутых или нерегулярных поверхностях, а требования к маркировке ограничиваются базовыми буквенно-цифровыми символами.
Выберите пьезоэлектрический струйный принтер (PIJ), если вы печатаете на плоских субстратах и вам необходима высокая разрешающая способность графики, сканируемые QR-коды, печать крупных символов или если вы хотите использовать чрезвычайно долговечные УФ-отверждаемые чернила при минимальных затратах на техническое обслуживание.
В OMA JET мы понимаем, что каждая производственная линия уникальна. Независимо от того, нужен ли вам кодер CIJ с высокой скоростью работы или УФ-принтер PIJ с высоким разрешением, наша инженерная команда предоставляет индивидуальные решения прямого завода-изготовителя, чтобы обеспечить безупречную работу ваших систем маркировки круглосуточно, 24/7.