噴碼機的單片機原理

『壹』 噴碼機的分類

1、連續噴墨技術（continue ink jet printer）
在墨水供給泵的壓力作用下，油墨從墨水箱經過墨路管道，調節壓力、粘度、進入噴槍，隨著壓力的持續，油墨從噴嘴噴射出，油墨在經過噴嘴時，受壓電晶體的作用斷裂成一串連續的、間距相等且大小相同的墨滴，噴射墨流向下繼續運動經過充電極被充電，在充電極中墨滴從墨線中分離出來。充電極上加了一定的電壓，當墨滴從導電墨線分離出來的時候會在瞬間帶上與充電極所加電壓成正比例的負電荷。通過改變充電極的電壓頻率，使其與墨滴斷裂的頻率相同，這樣可給每一個墨滴都充上預定的負電荷，在壓力的持續下，墨流繼續向下運動，從兩個分別帶有正負電壓的偏轉板中間通過，帶電的墨滴經過偏轉板時會發生偏轉，偏轉程度取決於所帶電荷的多少，不帶電的墨滴不發生偏轉，一直向下飛行，流入回收管，最終經回收管道回到油墨箱中循環使用。帶電並偏轉的墨滴以一定的速度和角度落到從垂直噴頭的前面經過的物體上。
2、按需噴墨技術（drop on demand）
按需噴墨技術的噴碼機分為三種，壓電式噴墨技術、壓閥式噴墨技術、熱發泡式噴墨技術，每種的工作原理也不相同。
1）壓電式噴墨技術：壓電式噴碼機又叫高解析噴碼機或者高解像噴碼機，集成的噴頭上，由128或者更多個壓電晶體分別來控制噴嘴板上的多個個噴孔，通過CPU的處理，再通過驅動板輸出一連串的電信號給各個壓電晶體，壓電晶體產生變形，這樣油墨便從噴嘴中噴射出來，落在移動的物品表面，形成點陣，從而形成文字，數字或圖形。然後，壓電晶體恢復原狀，由於油墨表面張力作用，新的油墨進入噴嘴。因為每平方厘米的墨點密度很大，所以應用壓電技術可以噴印高質量的文字、復雜的徽標和條形碼等信息。
2) 電磁閥式噴碼機（大字元噴碼機）：噴頭由7組或者16組高精密智能微形閥門組成，在噴印時，要噴印的字元或圖形通過電腦主板的處理，通過輸出板輸出一連串的電信號給智能微形電磁閥，閥門迅速啟閉，墨水依靠內部恆定壓力成墨點噴出，墨點在運動的被噴印物表面形成字元或圖形。
3、熱發泡噴墨技術（Thermal Inkjet Technolog）
簡稱TIJ，是利用一個薄膜電阻器，在墨水噴出區中將小於0．5%的墨水加熱，形成一個汽泡。這個汽泡以極快的速度(小於10微秒)擴展開來，迫使墨滴從噴嘴噴出。汽泡再繼續成長數微秒，便消逝回到電阻器上。當汽泡消逝，噴嘴的墨水便縮回。接著表面張力會產生吸力。 1、小字元噴碼機
噴碼機是利用油墨帶電偏轉的方式將墨點偏移出正常的飛行路線，射向工作物的表面，利用給墨滴充電的電量控制每一個墨滴的位置。通常墨滴只有垂直方向的變化，必須使被噴印物和噴頭相對移動，才可形成我們想要列印的資料。
噴碼機標識有以下的優點：
非接觸
由於是噴射的油墨，與工作物表面並不需要直接接觸，不會破壞被噴印物表面
速度快
以汽水可樂的生產為例，每分鍾可達1000瓶以上。
容易編輯和修改噴印資料內容
在不用連接電腦的情況下編輯內容時也可加入日期時間、流水號碼、批號等會變動性的資料，噴印圖片時U盤直接插入即可。
噴碼機應用的表面材質廣泛
噴碼機有各種不同的墨水可供選擇，不論是紙張、塑膠、金屬、玻璃、堅硬的表面或是柔軟易碎的表面均可得到良好的噴印效果。
2、大字元噴碼機
如果是7個點的噴頭就有7個獨立的閥門控制其噴印的字體較大，一般應用於外箱、外包裝上或是大型的工件上，如粗水管或石棉板、隔熱板等工件。自上世紀70年代，麥修斯Matthews Swedot分公司研製出世界上第一台大字元噴碼機以來，產品在全球大字元噴碼機市場一直保持佔有率第一的位置。在世界范圍內，成功為客戶安裝調試了超過50萬個大字機噴頭,其8000系列產品最多單噴頭一次性噴印5行，運行速度為240米/分。
小字元系列，高清晰系列，大字機系列和激光機系列等專業噴碼機，廣泛應用於食品，建材，電子，印刷等行業。
3、高解析噴碼機
高解析噴碼機在原理上屬於DOD（按需供墨）式噴墨列印，一般使用XAAR 公司生產的噴頭，特點是噴印內容解析度高。
高解析噴印機又叫高解析噴碼機、高解像噴碼機，其噴頭跟辦公室使用的列印機是屬於同一種的方式，都屬於DOD式，在噴嘴上密布式排列了很多的小孔徑噴孔，這一特點決定了該類機器一般採用油性墨，而油性墨只有噴在吸附性材料，如不覆膜的紙張、不覆膜的木板等，墨水才會乾的快。若是噴在塑料或者金屬等非吸附性材料上，墨水乾燥時間會更長。
高解像噴碼機有更大范圍的字元高度 1.2mm--17mm
可噴印數字點陣式字體（仿點陣），漢字無法使用點陣，高解像字體印刷體，甚至可以噴印電腦上的任意字體。噴印速度不受字型點陣影響，最快可達到60m/min。
機器運行時，按需噴墨，墨水不循環使用，，墨水濃度始終如一。不需添加稀釋劑（溶劑），運行成本比CIJ式低。
墨水不需回收，供墨系統密封良好，避免墨水污染。墨水直接噴出，自帶壓力，無需壓力泵或其他設備提供壓力。
高解析噴碼機的缺點，無法用於凹凸產品，噴頭在使用過程中易堵，使用過程需要反復擠墨，造成浪費，墨水始終無法用盡，操作繁瑣，目前高解析正在加快的從市場消失，該噴碼機唯一的優點價格便宜，唯一的缺點故障率極高，使用過高解析噴碼機的客人再次購機會選擇小字元的。
控制系統簡單可靠，操作簡便易於維護。
墨水不循環使用，使用環保油墨，無刺激性氣味，對環境污染較小。機器內沒有大功率器件，工作時，無需散熱，設備系統密閉良好，不受工作環境的影響。
高解析噴碼機的這些優點正被市場所關注，銷量不斷增大。
4、激光噴碼機
激光噴碼機使用軟體偏轉激光束，利用激光的高溫直接燒灼需標識的產品表面，形成字體或圖案。
激光噴碼機的優勢主要有如下幾個方面：
1、降低生產成本，減少耗材，提高生產效率。
2、防偽效果明顯，激光噴碼技術可以有效的對產品標識假冒起到抑製作用。
3、有利於產品跟蹤記錄，激光噴碼機可以打出產品的批號生產日期，班次等。可以使每一件產品得到很好的跟蹤性能。
4、增加附加值，可以使產品看上去檔次更高。提升產品品牌的知名度。
5、設備可靠，激游標刻（打碼）機具有成熟的工業設計，性能穩定可靠，可24小時連續工作，激光器免維護時間長達2萬小時以上。溫度適應范圍寬（5℃—45℃），廣泛適用於各行業生產包裝領域。
6、環保、安全，激光打碼機不產生任何對人體和環境有害的化學物質。符合GB7247-87；GB10320-88標准。是環保型高科技產品。
7、激光噴碼機能在極小的范圍內噴印大量數據，激光能以極細的光束標刻在產品材料本身，列印精度極高，控制准確無誤，清晰完美詮釋了噴印內容，具有極強的市場競爭力，並且環保安全，沒有任何腐蝕性，徹底隔絕了化學污染，對於操作人員也是一種貼心的保護，保證了生產現場的干凈整潔，減少了後期投入，減少了噪音污染。
人類對環境保護及資源有效利用的認識，達到了一個空前的高度。最大限度地淘汰造成環境污染及資源浪費的落後設備生產工藝，已成為發達國家及包括中國在內的大多數發展中國家的共識。由於「點陣式墨水打碼機」 存在無法克服的高污染、高耗材、高故障、高維護四大難題，特別是其在使用時產生的化學污染，可對環境和操作人員造成傷害。
5、油墨噴碼機
油墨噴碼機是一種由單片機控制，非接觸式噴墨標識系統。其通過控制內部齒輪泵或由機器外部供應壓縮氣體，向系統內墨水施加一定壓力，使墨水經由一個幾十微米孔徑噴嘴射出。並由加在噴嘴上方晶體振盪信號將射出連續墨線分裂成頻率相同，大小相等，間距一定的墨滴，然後，墨滴在經過充電電極時被分別充電，其所帶電量大小由中央處理器CPU進行控制；再經過檢測電極檢測墨滴實際所帶電量與相位是否正確；最後，帶電墨滴在偏轉電極形成偏轉電場中發生偏轉，從噴頭處射出，分別打在產品表面不同位置，形成所需各種文字，圖案等標識。而沒有被充電墨滴則打入回收槽，重新進入機器內部的墨水循環系統。
6、熱轉印噴碼機
熱轉印的工作原理： 每個列印頭都有一排加熱元件;這些元件以釉（一種玻璃質薄層）做為保護層，並在適當的時間按被驅動和加熱；這些元件所產生的熱量將色帶上的墨融化，同時由於氣壓的壓力把墨轉移到襯底上。 只有熱轉印打碼機的字不是獨立打的，可以行列印。世界上最快的打碼機可以每秒600MM。

『貳』 噴碼機有哪些分類

噴碼機(ink jet printer)是一種由單片機控制，非接觸式噴墨標識系統。其通過控制內部齒輪泵或由機器外部供應壓縮氣體，向系統內墨水施加一定壓力，使墨水經由一個幾十微米孔徑噴嘴射出。並由加在噴嘴上方晶體振盪信號將射出連續墨線分裂成頻率相同，大小相等，間距一定的墨滴，然後，墨滴在經過充電電極時被分別充電，其所帶電量大小由中央處理器CPU進行控制；再經過檢測電極檢測墨滴實際所帶電量與相位是否正確；最後，帶電墨滴在偏轉電極形成偏轉電場中發生偏轉，從噴頭處射出，分別打在產品表面不同位置，形成所需各種文字，圖案等標識。而沒有被充電墨滴則打入回收槽，重新進入機器內部的墨水循環系統。
噴碼機是運用帶電的墨水微粒，由高壓電場偏轉的原理，在各種物體表面上噴印上圖案文字和數碼，是集機電一體化的高科技產品。產品廣泛應用於食品工業、化妝品工業、醫葯工業、汽車等零件加工行業、電線電纜行業、鋁塑管行業、煙酒行業以及其他領域，該機機可用於噴印生產日期、批號、條型碼以及商標圖案、防偽標記和中文字樣，是貫徹衛生法和促進包裝現代化強有力的設備。
噴碼機歷史：
噴碼機理論發明於六十年代末，直到七十年代未才生產出世界第一台商用噴碼機。至今也只有美、法、英、日等少數幾個國家能生產這種噴碼機。自從1992年以來。國內第一個生產噴碼機的廠家出現結束了國外產品壟斷的局面。
● 什麼是小字元噴印機？
噴印機是利用油墨帶電偏移的方式將油墨偏移出正常的循環路線，油墨直接射向工作物的表面，利用邏輯的控制每一個墨滴的位置，通常墨滴只有垂直方向的變化，必需透過工作物的移動才可形成我們想要列印的資料，由於是噴射的油墨，與工作物表面並不需要直接接觸，所以可得到以下的優點：
1.速度快
以汽水可樂的生產為例，每分鍾可達1000瓶以上。
2.資料變化性
由於是電腦控制資料，所以可以很輕易的變化資料，資料內容中可加入日期時間、流水號碼、批號等會變動性的資料。
3.應用的表面材質
噴印機有各種不同的墨水可供選擇，不論是紙張、塑膠、金屬、玻璃、堅硬的表面或是柔軟易碎的表面均可得到良好的噴印效果。
● 什麼是大字元噴印機？
大字體的原理與小字體相當類似，只是其油墨噴出的方式是利用每一個單獨的閥門控制開關。
如果是7個點的噴頭就有7個獨立的閥門控制其噴印的字體較大，一般應用於外箱、外包裝上或是大型的工件上，如粗水管或石棉板、隔熱板等工件。其優點與小字體相似，只是其工作速度較慢平均每分鍾60米，依噴印字體的寬廣而定。
●什麼是高解像噴碼機？
高解像噴碼機主要有以下特點：(免溶劑、高解像、低污染、低成本、低故障、低保養)
低污染 --- 高解像噴碼機皆使用 "環保型油墨" ，無高揮發性之有機溶劑。機器不使用稀釋液(也稱溶劑)，沒有揮發性的問題。而傳統 CIJ (點陣式)機種，使用 MEK 溶劑 (學名: 甲乙基酮)，屬高揮發溶劑，機器一但開機
就開始持續性地揮發此一溶劑至工作場所中.
低成本 --- 因為不需要油墨稀釋液(也稱溶劑)，所以耗材之總消耗量為傳統 CIJ (點陣式)機種之1/3 ~ 2/3以上，大大地降低生產成本。而且每ㄧ個墨點大小隻有 90 pl (pico liter) ，油墨用量非常地節省。而傳統 CIJ 機種，因為有使用稀釋液(也稱溶劑)所以每小時會以 15~20c.c. 的揮發速度來揮發至工作場所中，無形中地浪費成本，以一天工作 8 小時為例，大約一個禮拜就會用掉一瓶稀釋液。
低故障 --- 機器內部無繁瑣之油墨管路和閥門設計，降低了抖動組件(馬達/閥門)所造成之故障率，因為不使用稀釋液(也稱溶劑)，所以沒有因為混合濃度比(即油墨粘稠度)不均,而造成墨水偏轉錯誤,出現漏墨等故障.而傳統CIJ (點陣式)機種，管線長且閥門多，相對地故障率也就跟著提高。
低保養 --- 使用最新技術的工業級噴頭大大地降低了保養率,而傳統CIJ (點陣式)機種，因為墨水需回收循環再利用，有時會因為回收孔阻塞，而常需清洗噴頭。 需定期地更換濾網和定期地校正偏極板，偏極板有時也會因為保養時不小心去撞到而造成變形，使得油墨漏射不停。
● 什麼是雷射列印機？
電射列印與噴墨方式極為類似，只是將油墨改成CO2雷射光，利用電射光將工作物的表面燒灼，形成字體。 而DGM則利用旋轉電射光，進而可隨心所欲的在指定的范圍內作出想要的圖形或資料。