جت پرینتر ها به‌عنوان یکی از فناوری‌های پیشرفته در صنعت چاپ، امکان چاپ مستقیم و بدون تماس روی انواع سطوح را فراهم می‌کنند. این مقاله به بررسی عملکرد جت‌پرینترها و انواع مختلف آن‌ها، از جمله مدل‌های دستی و صنعتی، می‌پردازد.
عملکرد جت پرینترها در چاپ مستقیم؛ بررسی فنی
جت‌پرینترها یا Inkjet Coders دستگاه‌هایی هستند که بدون تماس فیزیکی، اطلاعاتی نظیر تاریخ تولید، بارکد، شماره سریال، لوگو و… را روی سطوح چاپ می‌کنند. قلب عملکرد این دستگاه‌ها، سیستم پرتاب قطره جوهر با کنترل دیجیتال است.
اساس کار فیزیکی
-
تبدیل سیگنال دیجیتال به تحریک مکانیکی یا حرارتی
ابتدا داده‌ای که باید چاپ شود (مثلاً یک عدد یا کد QR) به پالس الکتریکی تبدیل شده و به هد چاپگر ارسال می‌شود. -
فشار یا دما برای خروج جوهر از نازل
-
در فناوری TIJ (Thermal Inkjet) -
در فناوری TIJ (Thermal Inkjet): المنت‌های حرارتی داخل هد باعث ایجاد حباب بخار در مخزن کوچک جوهر شده و با ایجاد فشار، قطره جوهر از نازل بیرون می‌پرد.
-
در فناوری PIJ (Piezo Inkjet) -
در فناوری PIJ (Piezo Inkjet): ارتعاش پیزوالکتریک باعث تغییر حجم محفظه می‌شود و قطره از نازل خارج می‌شود.
-
-
در فناوری CIJ (Continuous Inkjet) -
در فناوری CIJ (Continuous Inkjet): جوهر دائماً از نازل خارج شده و با شارژ الکتریکی و انحراف میدان الکتریکی، به سمت جسم هدف یا محفظه بازیابی هدایت می‌شود.
-
-
کنترل پرتاب قطرات با میدان الکتریکی (در CIJ)
نازل با فرکانس بالا (۵۰ تا ۱۲۰ کیلوهرتز) قطرات را پرتاب می‌کند. هر قطره شارژ الکتریکی خاصی دریافت می‌کند تا بر اساس فرمان چاپ، روی محل مشخصی از سطح بنشیند.
نقاط فنی کلیدی در چاپ مستقیم
-
غیرتماسی بودن باعث می‌شود بتوان روی سطوح حساس یا ناصاف (مثل پلاستیک PET، کارتن موج‌دار، فلز) چاپ کرد.
-
سیستم Vision Alignment یا Encoder در جت پرینترهای پیشرفته، حرکت جسم روی نوار نقاله را رصد می‌کند تا چاپ با دقت میلی‌متری در مکان مناسب انجام شود.
-
جبران فاصله نازل تا سطح (Throw Distance) بسیار حیاتی‌ست. در اکثر مدل‌ها، بین ۲ تا ۵ میلی‌متر تنظیم می‌شود، چون افزایش فاصله باعث کاهش وضوح و پرتاب اشتباه می‌شود.
-
جذب جوهر و زمان خشک شدن بسته به جنس سطح (جاذب یا غیرجاذب) انتخاب جوهر متفاوت است (UV، پایه حلال، پایه آب).
انواع جت پرینترها و کاربردهای آن‌ها
1. جت پرینترهای دستی (Handheld Inkjet Printers)
این دستگاه‌ها به‌صورت قابل‌حمل طراحی شده‌اند و برای چاپ روی اجسام بزرگ یا در مکان‌هایی که جابه‌جایی جسم دشوار است، مناسب هستند. از ویژگی‌های آن‌ها می‌توان به چاپ بارکد، تاریخ، شماره سریال و لوگو روی سطوح مختلف اشاره کرد.
2. جت پرینترهای صنعتی (Industrial Inkjet Printers)
این دستگاه‌ها در خطوط تولید نصب می‌شوند و با سرعت بالا و دقت زیاد، اطلاعات متغیر مانند تاریخ تولید، بارکد و شماره سریال را چاپ می‌کنند. آن‌ها با سیستم‌های PLC و پایگاه داده‌ها هماهنگ می‌شوند تا عملیات چاپ به‌صورت خودکار انجام شود.
فناوری‌های مختلف جت پرینترها
1. چاپ پیوسته (Continuous Inkjet – CIJ)
در این فناوری، جوهر به‌صورت پیوسته از نازل خارج می‌شود و با استفاده از میدان الکتریکی، قطرات جوهر به سطح مورد نظر هدایت می‌شوند. این روش برای چاپ با سرعت بالا و روی سطوح منحنی مناسب است.
2. چاپ قطره به تقاضا (Drop On Demand – DOD)
در این روش، جوهر تنها هنگام نیاز از نازل خارج می‌شود. این فناوری به دو نوع تقسیم می‌شود: پیزوالکتریک و حرارتی (TIJ). TIJ با استفاده از گرما، جوهر را از نازل خارج می‌کند و برای چاپ با وضوح بالا مناسب است.
جوهرها و سازگاری با سطوح مختلف
انتخاب نوع جوهر بر اساس سطح مورد نظر اهمیت دارد:
- جوهرهای پایه حلال: برای سطوح غیرجاذب مانند پلاستیک و فلز مناسب هستند.
- جوهرهای UV: با استفاده از نور UV خشک می‌شوند و برای سطوح غیرجاذب کاربرد دارند.
- جوهرهای پایه آب: برای سطوح جاذب مانند کاغذ و مقوا مناسب هستند.
مقایسه انواع جت پرینترها
| نوع جت‌پرینتر | مزایا | معایب |
|---|---|---|
| دستی | قابل‌حمل، مناسب برای چاپ در محل | دقت کمتر نسبت به مدل‌های صنعتی |
| صنعتی | سرعت بالا، دقت زیاد، مناسب برای خطوط تولید | هزینه بالاتر، نیاز به فضای نصب |
| CIJ | مناسب برای چاپ با سرعت بالا و روی سطوح منحنی | مصرف جوهر بیشتر، نیاز به نگهداری منظم |
| DOD | دقت بالا، مصرف جوهر کمتر | سرعت کمتر نسبت به CIJ |
آینده جت پرینترها
با پیشرفت فناوری، جت‌پرینترها به سمت هوشمندسازی و افزایش دقت حرکت می‌کنند. استفاده از هوش مصنوعی برای کنترل کیفیت چاپ و توسعه جوهرهای زیست سازگار از جمله روندهای آینده در این حوزه هستند.
با درک عمیق‌تر از عملکرد و انواع جت‌پرینترها، می‌توان انتخاب مناسبی برای نیازهای چاپی در صنایع مختلف داشت. این دستگاه‌ها با قابلیت‌های متنوع خود، نقش مهمی در بهبود فرآیندهای تولید و بسته‌بندی ایفا می‌کنند.
