TEKNOLOJİLER&TANIMLAR

İNK JET İŞARETLEME TEKNOLOJİLERİ

Bu çalışmada üretim sürecinde ürünlerin kodlanması ve ambalajlanması için kullanılan farklı mürekkep püskürtme teknolojilerini ele alınmakta ve bu teknolojilerin karşılaştırmalı avantaj ve dezavantajlarını sorgulanmaktadır. Hedef, okuyucuyu kendi uygulamasında hangi teknoloji ile ilgili hangi kararın en iyi sonucu vereceği konusunda bilgili kılmaktır.

Mürekkep püskürtme terimi, basılı bir görüntü oluşturmak için bir baskı başından yüzeye aradaki boşluğu kat edecek şekilde itilen çok ince mürekkep damlaları prensibi ile çalışan bir dizi ilgili teknolojiyi tanımlamak için kullanılır. Tüm bu teknolojiler aşağıdaki özelliklere sahiptirler.

Temas Yokluğu: Yüzeye sadece mürekkep damlaları temas ettiğinden hareketli ya da hassas malzemeler üzerine başarılı bir şekilde baskı gerçekleştirilebilir.

Değişken Veriler: Mesajlar sürekli olarak değiştirilebildiğinden elektronik kontrol ile ve gerçek zamanlı olarak saat, tarih, parti kodları ve benzeri veriler değiştirilebilirler.

Hız: Kullanılan teknolojiye bağlı olarak yaklaşık 5m/s hıza dek hareket eden mallar üzerine baskı yapılabilir- bu bir çok üretim süreci için yeterli bir değerdir.

Her zamanki gibi diğer uygulamalara uygun başka teknolojiler bulunmaktadır ama kapasite fazlalığı mevzu bahis olduğunda mürekkep püskürtmeli teknoloji neredeyse yenilmezdir.

Püskürtmeli bir yazıcı imal etmek için gerekli bilgiler yeni değildirler. Aslında sıvı sicimlerinin damlalara bölünmesi, atımlanması ve yönlendirilmesi uygulaması 19ncu yüzyılda geliştirilmiştir. Ayrıca piezzo elektrik malzemeleri epey bir süredir bilinmektedir ve genel olarak kullanılmaktadırlar, örneğin sonar dönüştürücüler ve sigara çakmakları.

Bununla beraber, mürekkep püskürtme teknolojisinde gelişmeyi sağlayan katalizör etkenler aşağıdaki şekilde özetlenebilirler:
. ürünlerin üzerine tarih ve parti kodu girilmesi ihtiyacı (valflı ve sürekli püskürtmeli yazıcılar)
. PC yazıcıları gereksinimi (tepkimeli püskürtmeli yazıcılar)
. Mikro işlemciler

1960'lardan başlayarak bir dizi garip ve muhteşem teknoloji ortaya çıkmış çiçek açmış ve sonra kaybolup gitmiştir. Günümüze dek kalmayı başaranlar üç ana tipi oluştururlar: valflı püskürtme, tepkimeli püskürtme ve sürekli püskürtme.

Bu üç ana teknolojinin her biri uygun oldukları kullanımı belirleyen artılar ve eksilere sahip olmakla beraber gene de birbirlerine belli noktalarda yaklaşmaktadırlar.

Bu çalışmanın amacı her bir yöntemin açıklanması ve müşterilere kendi uygulamaları için en uygun yöntemi seçmeleri anlamında yardımcı olmaktır.

Valfli Püskürtme (Valve Jet)

Bu yöntem uygulanması en kolay olandır ve son yirmi yıllık dönemde dış karton ve ambalaj üstü baskıda en yaygın olarak kullanılmaktadır.
Temel olarak, oldukça düşük bir basınçta mürekkep bulunduran bir mürekkep sistemi, elektronik bir kabin ve anılan her iki bileşene esnek bir kanal ile bağlı olan bir baskı başından ibarettir.
Mürekkep sistemindeki mürekkep baskı başına aktarılır ve buradan da çıkışlara (memelere) (genellikle 200µkm çapında 7 ya da 16 meme) basit açma /kapamalı valflar aracılığı ile gönderilir. Bir mürekkep damlası gerekli olduğunda elektronik kontrol ilgili valfı açar ve mürekkep basınç itmesi ile dışarı çıkar. Aşağıdaki diyagram 1'de bu sürecin kesiti gösterilmektedir.



Valflı püskürme sistemlerinin yapılması kolaydır çünkü bunlar mekanik olarak basittirler ve rekabet halinde bulunan üreticiler arasında yapılacak seçim genellikle kullanıcı arayüzüne (yani programlama basitliği), baskı yetneği/esnekliği/kalitesine ve de kullanılabileceği mürekkep yelpazesinin genişliğine dayanılarak gerçekleştirilir.

Baskı kalitesi genellikle değişkendir çünkü mürekkep kullanılana dek meme içinde kalır; eğer cihaz seyrek olarak kullanılıyorsa memedeki mürekkep kurur ve kanal içinde tıkanıklık üzerinde kullanılırlar. Bir dizi üretici gözeneksiz yüzeyler için, su tabanlı mürekkeplerden daha hızlı kuruyan mürekkepler üretmektedirler ama gene de bloklar oluşabilmektedir ve kuruma zamanları oldukça (yaklaşık 30 saniye) yavaş kalmaktadır.

Genel olarak bu sistemler eğer baskı kalitesi çok önemli değilse ve düzenli temizleme gerçekleştiriliyorsa iyi işler çıkarmaktadırlar. İlk masraflar düşük olmansa rağmen bir ya da iki yıl içinde maliyetler yükselmekte ve sonuç olarak tepkimeli püskürtme teknolojisi bu teknolojinin yerini artan bir oranda almaktadır.

Tepkimeli Püskürtme ( Impulse Jet )

Tepkimeli püskürtmeli baskı iki ana kategoriye ayrılmaktadır- piezo ve baloncuk püskürtme- bu teknolojilerin uygulama alanları birbirlerinde geniş ölçüde farklıdır.

Tepkimeli püskürtme başları orijinal olarak ofis baskı pazarı için geliştirilmişlerdir ve halihazırda bu görevler için kabul görmüşler, mükemmel sonuçlar vererek çalışmaktadırlar.

Kavramsal olarak tepkimeli püskürtme teknoloji son derece basit olmakla beraber orijinal patentlerin 1970'lerde alındığını ve Canon ve Hewlett Packard gibi şirketler tarafından ayrılan devasa teknik kaynaklara rağmen 1990lara güvenilir ve ucuz ürünlerin pazara sürülmesi mümkün olmamıştır. Yani bu teknolojinin kullanımı göründüğü kadar basit değildir ve ofis ortamında temiz bir kağıt üzerinde sabit bir baskı uzaklığından üzerine basılma gerçekleştirilmesi için tasarlanmış bir ürün üzerinde kullanılması ile fabrika ortamının daha az kontrollü şartlarında kullanılması sonuçları arasında sonuç farkları olabileceği akılda tutulmalıdır.

Piezo (Basınçlı Püskürtücü)

Piezo yöntemi geliştirilen ilk tepkimeli püskürtme sistemidir ve diyagram 2'de gösterilmektedir.

Basitçe, mürekkep memeye yeterli derecede düşük (ya da negatif) bir basınç ile aktarılarak yüzey gerilim güçleri tarafından tutulması sağlanır. Bir damla gerekli olduğunda piezo kristaline voltaj verilir ve yakınındaki boşluğun hacminde oluşan düşme sayesinde damla memeden dışarı çıkar. Bu aşamadan sonra piezoya verilen voltaj kesilir ve yüzey gerilimi tedarik merkezinden daha çok mürekkep çekerek memenin tekrar dolmasını sağlar. Sistemde çok sayıda memenin yan yana konumlandırılması konfigürasyonu ile istenen baskı genişliğİ ve çözünürlüğü (genellikle 8 ila 16 nokta/mm) elde edilebilir. Memeler arasındaki boşluk baskı çözünürlüğünü belirler ama çözünülürlük baskı başının açılandırılması (ve baskı yüksekliğinde fedakarlık edilmesi) ile geliştirilebilir. Başka bir iyileştirme ise her bir piezonun damlaları örneğin sekiz memeden bırakmasıdır. Bu durumda 32 piezo 256 damla bırakacak ve daha geniş bir kapsam elde edilecektir ama tabi ki yüzeyde sadece 32 konumlandırılabilir damla konumu sabit kalacaktır.

Sistem süreklilik arz etmediğinden mürekkep memelerde sıvı halde kalmalı ve basıldığı yüzeyde kurumalıdır. Bunun başarılması için genellikle yağ ya da parafin bazlı mürekkepler kullanılmaktadır. Bunlar kurumazlar ama basıldıkları yüzey tarafından emilirler. Bazı daha hızlı kuruyan mürekkepler kullanılmaktadırlar ama bunlar dahi oldukça uzun bir süreye ihtiyaç duymaktadırlar (10 saniyeden daha fazla) ve bu sebeple baskıları gerçekleştikten kısa bir süre işleme alınmaları gereken ürünlerde silinti lekesi sorunu ortaya çıkabilmektedir. Alternatif olarak piezoya küçük voltajlar vererek mürekkepte daha küçük hareketlenmeler yaratmak sureti ile kurumanın engellenmesi gerçekleştirilebilmektedir. Bu sorun ya mürekkep formülasyonu ya da mekanik iyileştirme ile giderilmelidir.

Bu sistemin başka bir uygulaması baskı başının ısıtılması ve ısı altında eriyen tip mürekkep kullanılmasıdır. Böylece mürekkep memede sıvı halde kalmaktadır ama soğu yüzeylere basıldığında katılaşmaktadır. Bu sistem oldukça geniş bir yüzey türleri yelpazesinde olumlu sonuçlar vermektedir.

Mürekkebin memede kuruması sorununda ayrı olarak başka bir dikkat gerektiren konu da başların vibrasyona duyarlı olabilecekleri konusudur. Bu durumda mürekkep memeden "sallanarak" çıkabilir ve yüzey gerilim güçleri memenin tekrar dolması için yetersiz kalır, sistem operatör tarafından tekrar ayarlanmak durumunda kalır. Tabi ki sorun anlaşılana kadar baskı kalitesi düşük kalacaktır.

Baloncuk Püskürtme

Baloncuk püskürtme teknolojisi daha yeni bir uygulamadır ve ofis segmanında sıklıkla kullanılmaktadır. Diyagram 3'te gösterilmektedir.

İki terminale voltaj verilir ve bu ikisi arasında oluşan dirençten kaynaklanan ısı bir buhar baloncuğu oluşturur. Buhar baloncuğu genişler ve memedeki bir mürekkep damlasının yerini alarak damlan çıkmasını sağlar. Voltaj kesildiğinde baloncuk patlar ve meme yüzey gerilimi ile tekrar dolar. Piezo yönteminde olduğu üzere daha geniş baskı meme serilerini yan yana dizerek sağlanabilir ve çözünürlük de büyük ölçüde memelerin ne kadar yakın bir şekilde dizilebildiklerine bağlıdır.

Sistemin doğru bir şekilde çalışması için mürekkep özelliklerinin son derece yüksek önem taşıdığı bilinmelidir. Bir ofis uygulamasında üzerine baskı yapılacak malzemeleri kontrol etmek ve bunların mürekkep ile kullanılabilmesini sağlamak mümkündür ama endüstriyel uygulamalarda bu yapılamayabilir. Bu sebeple bu teknolojinin ürün işaretleme alanındaki etkiler sınırlıdır. Aynı şekilde standart mürekkebin kullanılabileceği uygulamalarda mükemmel sonuçlar alabilmek mümkündür.

Sürekli Püskürtme ( Continuous Jet )

Sürekli püskürtme çok farklı ve en geniş yelpazede uygulamaya hitap etmektedir ve çok yönlülük açısından muhtemelen birinci sıradaki bir teknolojidir. 1970'lerin ortalarında görülmeye başlayan ilk dönem sürekli püskürtmeli makineler son derece zor kullanımlara sahiptiler ve sorunlara sebep olabilmekteydiler. Bu algılama halen mevcuttur ama aslında artık geçerliliğini yitirmiştir. Bunu kanıtı üretim sektöründe görülebilmektedir; operatör müdahalesi bir anahtarı çevirmek ve haftalık bakımı gerçekleştirmekten ibarettir. Aslında birbirleri ile bağıntılı ama gene de farklı iki sürekli püskürtme teknolojisi bulunmaktadır:
- baskı için yönlendirme
- çiftli

Baskı için Yönlendirme

Bu yöntem 1970'lerin başlarından bu yana kullanılabilmektedir ve muhtemelen üretim alanında kullanılan en gelişmiş sahip teknolojidir. Sistemin prensibi son derce basit olmakla beraber, geçen yıllar içinde kullanım kolaylığı ve güvenilirliğini artırmak için büyük oranlarda kontrol devreleri eklenmiştir. Sistem şematik olarak diyagram 4'te gösterilmektedir.


Mürekkep basınç altında memeye beslenir ve yaklaşık 20 m/s hızda püskürtme seyahati gerçekleştirir. Memenin arkasında konumlandırılmış bir piezo elektrik cihazı voltaj yediğinde harekete eder. Bu hareket püskürme eylemine müdahale eder ve, piezoya püskürmenin direnç frekansında sinyaller gönderilmesi ile, eş boyutlu ve eş mesafeli damlalar yaratır. Püskürme hareketinin sürekli bir damlalar akıntısına dönüşmesi noktasında püskürme şarjlı bir elektrot ile çevrili haldedir. Bu elektroda damlalar ile aynı frekansta voltaj uygulanarak her bir damla için şarjlı elektroda uygulanan voltaja oranlı bir şarj yaratılabilir. Damlalar yollarına devam ederler ve iki deflektör arasından sabit voltaj ile (örneğin +/- 5 kV) geçerek elektriksel birgüç alanı oluştururlar. Bu alanın mevcudiyetinde şarj edilmiş bir damlacık deflektör levhalardan birine doğru yön (damla üzerindeki yüke oranlı olarak) değiştirecek ve yüzeye çarpacak şekilde başı geçerek dışarı fırlayacaktır. Bir damlacık şarjlı değilse yön değiştirmeyecek ve baskı başının alt kısmındaki haznede tekrar döngüye katılmak üzere yerini alacaktır.

O halde yüzeye vuran damlacıkların yolu şarj elektroduna uygulanan voltaj yoluna simetrik olmaktadır. Ama tabi işler bu kadar basit değildir. Damlacık kırılması zaanı ile şarj voltajı arasında senkronizasyon sağlanarak doğru şark etkileşimleri yaratılmalı ve benzer damlacıklar arasındaki itmelere izin verilmeli ve hatta uçan damlacıkların aerodinamik yönlenimlerine isabet kazandırılmalıdır. Tabi bunların hiçbiri kullanıcıyı ilgilendirmemektedir ama tasarımı yapanlara cehennem ıstırabı yaşatmaktadır.

Püskürtmenin sürekli olması dolayısıyla bu teknoloji birçok mürekkep ile, özellikle çok çabuk kuruyanlar (yani ikinci alt grup), kullanılabilmektedir. Bu yüzden ürünün basıldıktan kısa bir süre sonra taşınması gerekli olan durumlarda, kutular ve plastikler gibi gözeneksiz yüzeyler üzerine, baskı yapmak için bu sistem idealdir. Ayrıca renklendirilmiş mürekkep daha iyi renk tanımlamaları için ya da pigmentin başkaca kullanımları için bu sistem dahilinde kolaylıkla kullanılabilir.

Yüksek püskürtme ivmesine bağlı olarak damlaların tepkimeli püskürtmeden çok daha hızlı atılabilmesi mümkündür ve baskı kalitesinde herhangi bir düşme olmamaktadır. Ayrıca baskı başı son derece zorlu konumlara sokulabilmektedir.

Çiftli

Sürekli çiftli baskılama kavramı yönledirmeli baskı teknolojisi ile yaşıt olmakla beraber bu teknolojideki erken gelişmeler yüksek hız (ve maliyet) ve geniş uygulama alanı çözümlerine odaklanmıştır. Gelişmeler göstermektedir ki çok kısa bir süre içinde bu teknoloji endsütriyel uygulamalar için hazır hale gelecektir. Sistem diyagram 5'te gösterilmektedir.



Mürekkep bir dizi yakın konumlandırılmış memeden dışarı verilerek 4 ila 8 nokta/mm çözünürlük elde edilir ve damlacıklar her bir püskürtmede piezo etkisi ile (yönlendirmeli baskıdakine benzer bir şekilde) oluşturulur ama bu sistemde daha fazla püskürtme bulunmaktadır. Baskı için gerekli olmayan damlalar şarj edilirler ve toprak levhası ile yönlendirilip haznede toplanırlar. Baskı için gerekli olan damlalar ise şarjsız bırakılırlar ve direk olarak baskı yüzeyine atılırlar. Bu durumda baskı genişliği kullanılan meme ya da püskürtme sayısına bağlıdır. Alternatif olarak baskı için şarj olan damlaları kullanmak ve şarjsız olanları haznede toplamak da mümkündür.

Atılma uzaklığı yönlendirmeli baskıdakinden daha azdır ama gene de valflı püskürmedekinden çok daha fazladır. Prensip olarak yönlendirmeli baskıda kullanılabilen birçok özel mürekkep türü bu sistemde de kullanılabilir.

İki sistem arasında yapılacak seçim, gelecekte, veri hatları ile hız ve maliyet arasında kurulacak dengeden etkilenecektir. Çiftli sistem daha hızlı işleyecek ama üç ya da daha fazla metin hattı kullanmak durumunda olacaktır. Gene de daha pahalı olacak ve ilk dönemlerinde daha yüksek operatör müdahalesi gerektirecektir (özellikle daha egzotik mürekkepler kullanılacaksa). Aslında iki teknoloji de mevcut olacaklardır çünkü ikisini varlığı kullanıcının en esnek ve en dayanıklı çözümü ilgili uygulamaya bağlı olarak seçebilmesine imkan tanıyacaktır.


 
Anasayfa   |   Şirket Profili   |   Ürünler   |   Teknolojiler   |   Teknik Destek   |   Sektörünüz & Çözümümüz   |   Referanslar&Uygulamalar   |   İletişim

2017 © 869TR TÜRKİYE'DE KODLAMANIN ADRESİ | YASAL UYARI