Impresoras de inyección de tinta continua industrial (CIJ), y sistemas de impresión de CIJ

Aparecen por primera vez en el mercado a principios de la década de 1950, las impresoras continuas de inyección de tinta (CIJ) son una de las opciones de marcado industrial más usadas. Diseñadas para su uso en operaciones industriales, las impresoras CIJ pueden colocar códigos de barras, códigos de lote, fechas de caducidad y otras marcas esenciales directamente en los productos. Las impresoras CIJ logran esto con un método de impresión sin contacto que permite la impresión continua en sustratos porosos y no porosos, independientemente de si las superficies son planas o curvas.

En este artículo se explicará qué beneficios ofrecen las impresoras CIJ, para qué aplicaciones son muy adecuadas y, por último, cómo funcionan las impresoras industriales de inyección de tinta continua.

Ventajas de los sistemas de impresión de inyección continua de tinta (CIJ)

El proceso de circulación continua utilizado por las impresoras CIJ ofrece varios beneficios que se adaptan especialmente a las aplicaciones industriales. En particular, las impresoras CIJ ofrecen:

Impresión de alta velocidad

El sistema de inyección de tinta continua se centra en la creación de un flujo continuo y presurizado de tinta. En consecuencia, las máquinas CIJ pueden imprimir sobre sustratos a velocidades más rápidas que muchas otras impresoras. Para una comparación rápida, la impresora CIJ promedio puede aplicar códigos a productos que se mueven a 5 metros por segundo, mientras que las impresoras de inyección de tinta térmica (TIJ) generalmente están limitadas a alrededor de 2 metros por segundo. Si bien algunas impresoras TIJ pueden imprimir a velocidades comparables a las impresoras CIJ, no son adecuadas para el funcionamiento continuo 24 horas al día, 7 días a la semana, para el que están diseñadas las impresoras CIJ.  

Codificación confiable

Las impresoras CIJ se utilizan con mayor frecuencia para colocar marcas como códigos de lote, números de lote y fechas de vencimiento en los productos. Estas marcas ayudan a garantizar la trazabilidad, evitan la falsificación de materiales y, a menudo, son requeridas por los canales de distribución. No aplicar códigos claramente legibles puede resultar en multas por parte de los minoristas y, en ciertos casos, hacer que los fabricantes infrinjan reglamentaciones gubernamentales.

Para evitar estos problemas, las empresas deben asegurarse de que sus productos estén correctamente marcados de acuerdo con los requisitos de los minoristas y las regulaciones gubernamentales. Las impresoras CIJ pueden producir códigos legibles de manera confiable día tras día, incluso bajo la presión de un funcionamiento rápido y continuo. Sin embargo, como sucede con toda la maquinaria industrial, se requiere cierto mantenimiento para que todo funcione sin problemas. 

Mantenimiento sencillo

Las impresoras CIJ tienen muy pocas piezas móviles, lo que hace que la mayoría de los problemas sean fáciles de solucionar. Los problemas más comunes están relacionados con la tinta de baja calidad, los filtros obstruidos o los flujos de tinta bloqueados, todos los cuales se pueden evitar con un simple mantenimiento rutinario.

Resistencia ambiental

El principio de funcionamiento y la robusta construcción de las impresoras CIJ las hacen resistentes a los factores ambientales tradicionalmente problemáticos. A diferencia de otros tipos de impresoras, las impresoras de inyección de tinta continua no aplican calor a la tinta y, por lo tanto, son más resistentes a temperaturas de producción más altas. Muchas impresoras CIJ ofrecen rangos de funcionamiento de entre 4 y 38 °C. Muchos modelos CIJ fabricados en acero inoxidable modular con una certificación IP55, lo que los fortalece aún más contra problemas ambientales como el polvo y algo de humedad.

Gran variedad de opciones de tinta y aplicaciones versátiles

Las impresoras CIJ son compatibles con una amplia gama de opciones de tinta, lo que las hace adecuadas para una gran cantidad de sustratos, tanto porosos como no porosos. El método de impresión sin contacto que utilizan las impresoras CIJ también permite imprimir en superficies planas y curvas. Como resultado, las impresoras CIJ pueden imprimir en una variedad de sustratos, incluidos:

• Latas de aluminio 
• Botellas de vidrio
• Tarros de plástico rígido
• Cajas y cartones de cartón
• Embalaje flexible
• Cables y alambres
• Tubos de plástico PVC

Para aplicaciones más especializadas, las impresoras CIJ también pueden utilizar las siguientes tintas:

• Tinta de alta temperatura
• Tinta sin transferencia 
• Tinta de pigmento suave
• Tinta de pigmento duro
• Tinta resistente al alcohol
• Tinta termocromática
• Tinta legible por rayos UV

Aplicaciones de impresoras de inyección de tinta continua industriales

La naturaleza versátil y fiable de los sistemas de impresión por inyección de tinta continua los hace populares en varias industrias. Las impresoras CIJ se utilizan principalmente para aplicar códigos en los siguientes campos:

EMBALAJE DE ALIMENTOS

Las bolsas flexibles, los cartones, las latas de metal y los estuches rígidos son solo algunas de las muchas formas en que los productores de alimentos envasan sus productos para la venta. La disponibilidad de diferentes formulaciones de tinta compatibles con CIJ permite a quienes trabajan en la industria alimentaria etiquetar con precisión sus productos y evitar los efectos nocivos de la migración de la tinta .

ENLATADO Y EMBOTELLADO DE BEBIDAS

Al igual que los productos alimenticios, las bebidas enlatadas y embotelladas deben mostrar códigos de lote, códigos de barras y fechas de caducidad para cumplir con los requisitos y las regulaciones de los minoristas. Las impresoras de inyección de tinta continua se utilizan comúnmente para aplicar estas marcas, ya que la distancia de impresión de 2 a 10 cm que permite el cabezal de impresión CIJ se adapta a la superficie curva del envase.

CUIDADO PERSONAL, COSMÉTICOS Y FARMACIA

Champús, desinfectantes para manos, productos de higiene femenina, maquillaje y ungüentos tópicos son solo algunos de los artículos que se incluyen en el paraguas de los productos de cuidado personal. Muchos de estos productos no solo están sujetos a la Ley de etiquetado y empaquetado justo que se aplica a todos los bienes de consumo, sino que también califican como productos farmacéuticos de venta libre (OTC), lo que significa que deben mostrar una monografía requerida por Sanidad . Los productos que requieren una monografía de la FDA incluyen cremas para el acné, aerosoles antimicóticos, antitranspirantes, protectores solares y más. Los elementos de la monografía, como las fechas de vencimiento y los números de control, a menudo se aplican mediante impresoras CIJ que están equipadas con boquillas de 50 micrones. El tamaño de boquilla más pequeño permite que la impresora ajuste de manera legible estos códigos en el espacio limitado de la botella. Los fabricantes de medicamentos recetados también utilizan impresoras CIJ para cumplir con las pautas de etiquetado de medicamentos.

ALAMBRE Y CABLE

Los cables y alambres se producen generalmente en líneas que se mueven a decenas de metros por minuto. Para cumplir con estas velocidades, los productores de cables y alambres requieren las capacidades de marcado ininterrumpido de las impresoras de inyección de tinta continua industriales. El diseño exclusivo de las impresoras CIJ también permite cambios de filtros y fluidos sin detener el trabajo, lo que permite a los usuarios maximizar el tiempo de funcionamiento.

EXTRUSIONES DE PLÁSTICO Y METAL

Al igual que los cables y alambres, las extrusiones de plástico y metal se crean en líneas de producción de rápido movimiento ubicadas en instalaciones que presentan desafíos medioambientales. Las tuberías son el artículo más común producido en las operaciones de extrusión y, a menudo, se codifican con números de lote o códigos de barras para permitir la trazabilidad, transmitir datos de producción y evitar falsificaciones. Las impresoras CIJ garantizan que estos códigos se apliquen de manera legible y a tiempo con velocidades de producción rápidas. Las líneas de producción de extrusión pueden equipar impresoras CIJ con boquillas de 60/70 micrones que imprimen códigos en fuentes en negrita y muy visibles, ideales para materiales con superficies de textura rugosa como el metal. 

Cómo funcionan las impresoras de inyección de tinta continua

Las impresoras CIJ están diseñadas para funcionar de forma continua las 24 horas del día, los 7 días de la semana en líneas de montaje industriales , incluidas aquellas que se mueven a velocidades de más de 300 metros por minuto. La codificación de alta velocidad de las impresoras CIJ se posibilita mediante un flujo de tinta continuo dentro de la máquina. 

Para examinar cómo se logra esta operación, analizaremos las diferentes partes de una impresora CIJ y examinaremos cómo funcionan juntas para una codificación ininterrumpida .

Construcción interna de CIJ y principio de circulación

Si bien la construcción interna de las impresoras CIJ varía levemente según el modelo, los elementos estructurales básicos son constantes y se pueden dividir en dos categorías: el núcleo (a veces denominado módulo de tinta) y el cabezal de impresión. Arriba se incluye una representación gráfica de estas dos estructuras. A continuación, examinaremos cómo funcionan juntos estos dos componentes para facilitar el principio de circulación de inyección de tinta continua.

El proceso de impresión

El núcleo es donde comienza la circulación. Dentro del núcleo hay una serie de válvulas y bombas que presurizan la tinta, moviéndola hacia el cabezal de impresión a través de un tubo o umbilical. La zona del núcleo consta de:

1. Dos botellas con chip: estas dos botellas suministran la tinta que se utilizará para imprimir en los sustratos. Un cartucho contiene la tinta en sí, mientras que el otro contiene disolvente o disolvente. La parte del “chip” se refiere a una pequeña placa de circuito impreso que se utiliza para garantizar que se suministre la tinta correcta a la impresora.

2. Depósito principal: aquí, las dos botellas se combinan entre sí para formar una mezcla de tinta imprimible.

3. Bomba presurizadora: Ubicada junto al depósito principal, la bomba presuriza la mezcla de tinta para alimentarla hacia el cabezal de impresión.

4. Válvula de descompresión: este es el último elemento del controlador. La válvula de descompresión ajusta la presión de la tinta antes de que la mezcla llegue al cabezal de impresión.

Una vez que el flujo de tinta pasa por la válvula de descompresión, llega al cabezal de impresión. En el cabezal de impresión, el flujo de tinta oscila, se carga eléctricamente y se impulsa con precisión hacia el sustrato. Estas funciones se habilitan mediante las siguientes piezas del cabezal de impresión:

5. Elemento piezoeléctrico: El elemento piezoeléctrico hace oscilar el flujo de tinta mediante vibración, lo que hace que el flujo forme gotas.

6. Boquilla : Las gotas llegan a la boquilla donde son impulsadas hacia el sustrato.

7. Placa de electrodos de carga : en el camino hacia el sustrato desde la boquilla, las gotas de tinta reciben una carga eléctrica por parte del electrodo. La carga permite que las gotas sean dirigidas hacia el siguiente elemento.

8. Placa de electrodo deflector : esta segunda placa de electrodo crea un campo magnético que diferencia qué gotas deben impulsarse hacia el sustrato y qué gotas deben redirigirse hacia el tanque principal.

9. Canalón : El canalón recoge las partículas de tinta innecesarias y las redirige al tanque, lo que garantiza que el flujo de tinta sea continuo.

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Las impresoras de inyección de tinta continua son máquinas versátiles que pueden ofrecer una codificación ininterrumpida día tras día. Ya sea que trabaje con botellas de vidrio, envases flexibles de alimentos o tuberías de metal, las capacidades de impresión de alta velocidad de una impresora CIJ pueden maximizar el tiempo de funcionamiento de su operación y la precisión de la codificación. Sin embargo, con la cantidad de modelos CIJ y formulaciones de tinta que existen en el mercado hoy en día, puede resultar difícil determinar qué combinación de impresora y tinta funcionará mejor para sus necesidades.

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