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Mar 11, 2023

Los codificadores de inyección de tinta son más eficientes con menos tiempo de inactividad

Kate Bertrand Connolly 1 | 09 de abril de 2020 Tecnologías de inyección de tinta para paquetes primarios

Kate Bertrand Connolly 1 | 09 de abril de 2020

Las tecnologías de inyección de tinta para la codificación de paquetes primarios y otras aplicaciones de caracteres pequeños, así como para aplicaciones de caracteres grandes, como la codificación de cajas de envío, están avanzando en varios frentes, generando innumerables beneficios para los propietarios de marcas y otros empaquetadores.

Los avances incluyen interconectividad y automatización mejoradas, sistemas inteligentes, mantenimiento optimizado, servicio remoto, tintas mejoradas y una mayor capacidad para imprimir en materiales no porosos. Encabezando la lista de beneficios se encuentran una mayor productividad, menor tiempo de inactividad y desperdicio, menores costos e impresión de códigos de barras de mayor calidad, lo que a su vez mejora la eficiencia de la cadena de suministro.

Las preguntas y respuestas exclusivas de Packaging Digest sobre codificadores de inyección de tinta reúnen, en nuestro espacio virtual, a seis expertos en codificación que comparten sus conocimientos sobre las muchas formas en que la tecnología de inyección de tinta está evolucionando:

• Mark Breunig, gerente regional de productos en Videojet

• Todd Cork, director de ventas y servicio de EE. UU. de Diagraph

• Raymond Fortuna, gerente global de productos en Matthews Marking Systems

• David Holliday, director de marketing de productos en ProMach Labeling & Coding

• Greg Kasprzak, gerente sénior de marketing de productos, impresoras de inyección de tinta de caracteres grandes, en Markem-Imaje

• Michael Poulsen, gerente de productos de inyección de tinta de caracteres grandes para Diagraph

¿Qué avances recientes ha visto en equipos de codificación de inyección de tinta (ya sea sistemas de caracteres pequeños o grandes, o ambos)?

Kasprzak : En el área de los sistemas piezoeléctricos de inyección de tinta de alta resolución y caracteres grandes, estamos viendo una mejor impresión de códigos de barras de cajas, mejorando la trazabilidad y la eficiencia en toda la cadena de suministro a costos reducidos en comparación con las etiquetas. Estos sistemas también proporcionan una mayor interconectividad y automatización para optimizar la producción.

El creciente interés de los fabricantes por utilizar códigos de barras más sofisticados y llenos de datos, como GS1-128, para mejorar la trazabilidad y facilitar la automatización en toda la cadena de suministro está impulsando la demanda de una mejor calidad de los códigos de barras en las cajas de los productos. Los códigos de barras compatibles y de alta calidad permiten un escaneo más confiable en toda la cadena de suministro.

Imprimir y aplicar dichos códigos de barras en las cajas a través de etiquetas puede ser tres veces más costoso que imprimir códigos de barras y otra información directamente en las cajas. Sin embargo, no todas las opciones de impresión directa pueden lograr de manera confiable la calidad necesaria. El contraste y la calidad del borde de línea de los códigos de barras impresos directamente deben ser altos.

Los avances en la administración de tintas y cabezales de impresión para sistemas piezoeléctricos de inyección de tinta de alta resolución y caracteres grandes permiten a los clientes lograr esta calidad de código de barras mejorada.

Corcho: Continuamos viendo que los fabricantes de inyección de tinta de caracteres pequeños se enfocan en la facilidad de uso y mantenimiento. Todos los sistemas requieren mantenimiento para garantizar un funcionamiento adecuado y, a menudo, requieren mano de obra calificada y un tiempo de inactividad significativo para completarse. Pero hoy en día, varios sistemas han implementado un diseño de "módulo de servicio" para simplificar el mantenimiento preventivo programado.

El sistema de inyección de tinta de alta resolución IJ4000 de Diagraph utiliza tecnología piezoeléctrica (Trident Impulse Jet) y suministro de tinta centralizado para varios cabezales de impresión.

fortuna: Los sistemas de tinta a granel de caracteres pequeños para inyección de tinta térmica (TIJ, por sus siglas en inglés), Active Bulk Ink Systems (ABIS), representan un importante avance reciente en la tecnología de inyección de tinta. Creo que estamos entrando en la era de la "tinta inteligente a granel".

Dia festivo:El área de la codificación de inyección de tinta en la que estamos viendo avances rápidos es en la inyección de tinta térmica, en gran parte impulsada por HP.

HP presentó su sistema de inyección de tinta térmica (TIJ) 2.5 y su cartucho de tinta 45A asociado hace unos años, y esto creó la plataforma para el desarrollo que ha tenido lugar desde entonces.

Con el lanzamiento de TIJ 2.5, la tecnología de inyección de tinta térmica pudo pasar de la oficina a aplicaciones industriales y de embalaje serias.

Breunig:Con interfaces de usuario más intuitivas y conectividad remota, las impresoras de inyección de tinta continua (CIJ) son cada vez más fáciles de usar y mantener, mientras que los costos operativos generales o el costo total de propiedad (TCO) continúan disminuyendo.

Las soluciones que aprovechan la conectividad en la nube, los datos de la impresora y la tecnología de acceso remoto están impulsando las operaciones de codificación. Nuestra solución de servicio remoto brinda a los usuarios, supervisores y técnicos de impresoras CIJ visibilidad de la actividad de la impresora y la experiencia para ayudar a mantener las impresoras en funcionamiento. Nuestros técnicos pueden monitorear de forma remota el estado de la impresora, así como diagnosticar y solucionar cualquier problema, sin necesidad de estar frente a la impresora.

Poulsen: Los cabezales de impresión de limpieza automática para codificadores de inyección de tinta de alta resolución son imprescindibles en los entornos de producción actuales. Sobre todo porque la mayoría de los fabricantes están aprovechando los beneficios económicos del cartón corrugado reciclado, que simplemente crea un entorno más polvoriento que los cartones corrugados vírgenes.

En toda la industria, estamos viendo un mayor interés en el control central de los sistemas automatizados de codificación y etiquetado de inyección de tinta.

¿Cómo se comparan estos sistemas avanzados con los sistemas anteriores?

Corcho: Los codificadores heredados requerían mano de obra calificada para el mantenimiento preventivo básico. El servicio más requerido en intervalos tan cortos como 2000 a 4000 horas de funcionamiento. El procedimiento de mantenimiento era invasivo y muchas empresas requerían que el proveedor realizara el servicio a un costo significativo. También introdujo problemas de programación relacionados con la disponibilidad del servicio y el tiempo de inactividad de la producción.

La mayoría de los sistemas heredados y muchos sistemas actuales solo ofrecen una interfaz de punto de uso. Algunos incluso requieren una interfaz por cabezal de impresión. Esto lleva a un tiempo de configuración significativo, presenta problemas de accesibilidad, da como resultado errores de entrada del operador y no permite la validación de datos entre tipos de paquetes. Además, muchos sistemas ni siquiera ofrecen opciones de interfaz, y la configuración de mensajes en la línea de producción no es práctica en muchos casos.

Los sistemas anteriores no ofrecían ninguna opción de limpieza automática. La intervención manual significativa era un requisito para mantener un rendimiento de impresión óptimo.

Kasprzak:Los sistemas de inyección de tinta "antiguos" se utilizan, y se han utilizado históricamente, principalmente para texto alfanumérico y logotipos, y si se trata de códigos de barras, solo para aplicaciones en las que el grado del código de barras no importaba.

Las tintas líquidas tradicionales tienden a migrar hacia ya lo largo de las fibras corrugadas de la caja. Por lo tanto, es difícil lograr consistentemente el grado C mínimo requerido por los códigos de barras GS1-128, por ejemplo, incluso con el último estándar ISO/IEC 15416 (2016).

Por el contrario, las tintas sólidas de última generación utilizadas en algunos codificadores de inyección de tinta piezoeléctricos de alta resolución, que se derriten y secan inmediatamente al contacto, aseguran que el resultado final sea del estándar requerido, porque la tinta permanece exactamente donde se aplicó.

Los modernos codificadores piezoeléctricos de inyección de tinta de alta resolución y caracteres grandes se pueden vincular a otros sistemas para monitorear y mantener los estándares. Por ejemplo, los sistemas de visión pueden detectar si los inyectores están obstruidos, lo que activa una purga automática para restaurar la calidad de impresión.

Dia festivo:Para la inyección de tinta térmica, quizás la mejora más importante con respecto a los sistemas anteriores es que la nueva tecnología de cartucho ha permitido el desarrollo de tintas a base de solventes, que incluyen tintas pigmentadas.

Anteriormente, la inyección de tinta térmica estaba restringida a tintas con base acuosa o con base de agua que solo eran adecuadas para su uso en materiales porosos.

Estas nuevas tintas han aumentado drásticamente el número de aplicaciones para inyección de tinta térmica para incluir la impresión de láminas, películas y etiquetas recubiertas.

La química detrás de las nuevas tintas continúa mejorando, con mejores tiempos de secado; los tiempos de destapado del cartucho, que es el tiempo que se puede dejar un cartucho destapado antes de que la tinta se seque en las boquillas; adhesión; contraste; duración; e incluso la distancia de proyección: tradicionalmente, un cabezal de inyección de tinta térmica debía montarse muy cerca del sustrato. Se está produciendo un gran desarrollo de tintas, con nuevas formulaciones que llegan regularmente.

fortuna: Los sistemas inteligentes de tinta a granel utilizan procesadores y sensores para garantizar un comportamiento preciso incluso en entornos de producción cambiantes. Las antiguas unidades a granel requerían ajustes a medida que cambiaban las condiciones atmosféricas (presión/temperatura). Los sistemas inteligentes proporcionan un bucle de comunicación/retroalimentación al controlador para permitir que el software maneje los ajustes.

Breunig: Otros sistemas tienen varios elementos de mantenimiento que requieren múltiples toques con diferentes programas de reemplazo, pero un [sistema] de un solo componente es económico y fácil de cambiar. Algunas unidades pueden tener componentes únicos que duran mucho tiempo, pero tienden a ser lentos y costosos de reemplazar.

¿Cuáles son los beneficios de estos avances para los compradores/usuarios de maquinaria de envasado?

Poulsen: Los sistemas más avanzados de la actualidad pueden ofrecer poderosas funciones de conectividad para optimizar la eficiencia del cambio y eliminar los errores de codificación/etiquetado y las retenciones de productos. El software de gestión de impresoras permite a los operadores impulsar soluciones de identificación de productos desde el producto principal hasta el palé a través de una selección intuitiva de productos. Incluso ofrece la posibilidad de realizar cambios desde un dispositivo móvil aprobado.

Kasprzak:Al imprimir códigos de barras de mayor calidad en las cajas, los sistemas piezoeléctricos de inyección de tinta de alta resolución y caracteres grandes mejoran la trazabilidad y la eficiencia de la cadena de suministro, a un costo significativamente menor que las etiquetas con códigos de barras.

También optimizan la producción a través de una mayor interconectividad y automatización. El software para crear y administrar trabajos de impresión se está volviendo más sólido e incluso puede monitorear la disponibilidad del equipo para ayudar a impulsar una mayor eficiencia en la línea de empaque.

Las impresoras modernas pueden conectarse en red a otros sistemas de información de la fábrica y pueden usar accesorios como escáneres para la búsqueda automática de trabajos y cámaras para la verificación de códigos. También admiten una gestión más segura y centralizada de la gran cantidad de códigos, impresiones o etiquetas entre los que pueden elegir los operadores.

Con escáneres y cámaras, así como enlaces a sistemas administrativos, si se desea, el operador consume menos tiempo seleccionando trabajos y observando las impresiones para asegurarse de que tengan la calidad suficiente para su envío. También hay una mayor precisión. Todo esto da como resultado menos tiempo de inactividad, reelaboración y desechos, así como una mayor producción de fábrica.

Donde las impresoras modernas tienen múltiples opciones de entrada y salida, los sistemas más antiguos son más independientes, con entradas y salidas limitadas. Históricamente, esto ha restringido su capacidad de control centralizado y les ha impedido recibir datos variables de órdenes de trabajo maestras, sistemas de planificación de recursos empresariales (ERP) u otras bases de datos.

Breunig: Aunque aumentar las velocidades de producción es importante, las mayores oportunidades para la mayoría de las operaciones industriales son la eficiencia y el tiempo de actividad. Los sistemas confiables que continúan optimizando su propio desempeño y están respaldados por una sólida organización de servicios, pero que son lo suficientemente simples para que los clientes sean autosuficientes con poco esfuerzo, crean un entorno para la mejora.

Corcho: Los sistemas actuales ofrecen un módulo de mayor duración que se puede reemplazar con mano de obra no calificada. Tenemos uno, por ejemplo, que ofrece un módulo de fácil cambio con una vida útil seis veces mayor que los modelos anteriores. El sistema guía a un operador a través del reemplazo, lo que requiere poca intervención y se puede realizar en la línea de producción en menos de 20 minutos para minimizar las interrupciones en la producción.

Los cabezales de impresión de limpieza automática en los codificadores de inyección de tinta de alta resolución ofrecen un sistema mucho más confiable y una calidad de impresión más consistente. La clave es un sistema que realmente enjuague la boquilla en lugar de rociar otra solución sobre la superficie, ya que la mayoría de los problemas de obstrucción con la inyección de tinta ocurren dentro del cabezal, no en la superficie. Los sistemas no solo deben enjuagar/limpiar los componentes críticos, sino también gestionar la recolección de desechos.

fortuna: Un rendimiento más confiable significa más tiempo de actividad y un costo por marca significativamente reducido. Las soluciones TIJ pueden ser costosas en entornos de uso intensivo. Los sistemas de tinta a granel para TIJ hacen que el costo de propiedad esté más en línea con CIJ, pero con una marca de mayor resolución.

La impresora de inyección de tinta térmica Code Tech X1 Jet Washdown de ProMach Labeling & Coding se utiliza principalmente en la industria de proteínas y otros mercados en los que el equipo se lava al final del turno.

Dia festivo: Hay varios beneficios para los avances de los cartuchos y tintas TIJ. En primer lugar, los usuarios ahora pueden imprimir en productos no porosos. La adherencia ha mejorado mucho para la durabilidad en plásticos, vidrio, metal y otros sustratos típicamente difíciles.

El avance de tinta con pigmentos permite imprimir en sustratos oscuros con tintas blancas o amarillas, lo que produce resultados vívidos. El rendimiento general del cartucho en términos de no secarse y permanecer estable durante más tiempo ayuda a que esta sea una excelente solución de codificación de productos primarios que normalmente no se ha utilizado en el pasado.

Al comparar la tecnología de inyección de tinta térmica con las impresoras de inyección de tinta continua tradicionales, las principales diferencias son las instalaciones rápidas y sencillas; calidad de impresión mejorada, incluida la capacidad de imprimir códigos de barras 2D de alta densidad; excepcional facilidad de uso; y mínima necesidad de mantenimiento.

La inyección de tinta térmica también es una excelente solución para las empresas que desean minimizar el uso de metiletilcetona (MEK) nociva y otros solventes. Y el desarrollo de impresoras para entornos hostiles hace que la inyección de tinta térmica sea una tecnología viable para industrias como la del empaque de carnes y aves, donde las condiciones son difíciles y los equipos deben lavarse.

Además de las otras ventajas, el costo de capital suele ser mucho menor que el de las tecnologías de la competencia.

¿Qué áreas de la codificación de inyección de tinta aún necesitan trabajo y por qué?

Poulsen: Los fabricantes necesitan minimizar los componentes y el cableado para simplificar la instalación, minimizar el espacio ocupado, reducir la necesidad de cableado y ofrecer más opciones de interfaz. No hay ninguna razón por la que los operadores no puedan usar un teléfono inteligente con contraseña para impulsar la selección de mensajes con unas pocas pulsaciones de teclas para mantenerse al día con los entornos de empaque de ritmo rápido de hoy.

Dia festivo: Las áreas con inyección de tinta térmica que aún están evolucionando incluyen la necesidad de tintas de secado más rápido combinadas con una mejor adhesión. Las tintas de inyección de tinta térmica actualmente no pueden funcionar tan bien como algunos productos de tinta CIJ, cuando se trata de estos factores.

Otro factor con el que TIJ puede tener problemas es la distancia de proyección limitada de las gotas de tinta, lo que significa que el cabezal de impresión debe montarse muy cerca del producto que se codifica. Las impresoras de inyección de tinta CIJ son mucho más capaces en esta área.

fortuna: La tecnología TIJ todavía necesita estar muy cerca del sustrato. Esto limita las aplicaciones aceptables. Los productos redondos o las líneas de producción con un control deficiente del producto pueden tener dificultades para mantener la distancia de proyección muy corta.

Kasprzak: Con respecto a los sistemas piezoeléctricos de inyección de tinta de alta resolución y caracteres grandes, todavía hay margen para la innovación continua para mejorar la eficiencia al aumentar la disponibilidad de la impresora y reducir aún más el desperdicio. Es probable que la mayor disponibilidad provenga de la reducción continua de las necesidades de mantenimiento, redes mejoradas con mayor flexibilidad de opciones de entrada/salida y soporte de integración basada en estándares.

Será necesario implementar protocolos abiertos basados ​​en estándares a medida que avanzamos hacia la Industria 4.0 y el Internet industrial de las cosas (IIOT), para permitir la interoperabilidad de diferentes equipos. Estándares como PackML ya están en uso para modelar de manera consistente los estados de las máquinas y, en el futuro, esperaría ver un mayor uso de protocolos abiertos para administrar de manera segura las transiciones entre esos estados, ya sea en tiempo real o no.

Corcho: La inyección de tinta de caracteres grandes debe trabajar para encontrar una solución rentable para el reemplazo del cabezal de impresión. Aunque los sistemas de inyección de tinta son modulares hoy en día, el reemplazo del cabezal de impresión puede ser costoso. La mayoría de los fabricantes solo ofrecen cabezales desechables con una vida útil limitada. Un diseño de motor de impresión reparable permite que los programas de intercambio ayuden a maximizar el tiempo de actividad y minimizar los costos.

La interfaz de la impresora Videojet 1580 CIJ presenta facilidad de uso y flexibilidad para imprimir códigos y texto en productos y productos empaquetados. Los componentes de mantenimiento preventivo de la impresora están todos en un módulo, para un reemplazo rápido y fácil.

Breunig: Los usuarios a menudo pierden oportunidades de mejora más allá de la impresora. Las soluciones de software desarrolladas para una marca o línea de productos de impresoras específicas pueden ayudar a mejorar la producción al aprovechar las capacidades predictivas y analíticas dentro de la solución de codificación. Las soluciones de software también pueden ayudar a los usuarios a administrar y monitorear sus datos de producción, tiempo de ejecución e interrupciones.

HAGA CLIC EN SIGUIENTE ABAJO:¿Qué sigue y cuándo podríamos ver más mejoras en los codificadores de inyección de tinta?

¿Qué sigue y cuándo podríamos ver más mejoras en los codificadores de inyección de tinta?

Dia festivo:Hay varios desarrollos nuevos y emocionantes en la tecnología de inyección de tinta térmica que veremos pronto.

Uno importante es el nuevo concepto TIJ 4.0 de HP. TIJ 4.0 ofrece una altura de impresión de 22 mm (alrededor de 7/8 pulg.) en comparación con la altura máxima de impresión actual de TIJ 2.5 de 12,5 mm (1/2 pulg.). Esto permitirá que un solo cabezal de impresión maneje una gama más amplia de aplicaciones, que actualmente a menudo necesitan dos cabezales "cosidos" para lograr el área de impresión requerida.

TIJ 4.0 ya se lanzó, pero actualmente solo puede usar tintas acuosas. La capacidad de usar tintas a base de solventes que permitirán su uso en muchos más sustratos llegará en el futuro.

Funai produce un sistema alternativo de inyección de tinta térmica que también es muy prometedor. El sistema Funai ofrece una mayor distancia de proyección, lo que permite una mayor flexibilidad para las instalaciones y la capacidad de imprimir en los huecos de los productos, y velocidades más altas que el sistema HP.

Además de los desarrollos de hardware, esperamos ver la continuación del rápido desarrollo de tintas para inyección de tinta térmica, proporcionando un rendimiento cada vez mayor.

Están sucediendo muchas cosas en el mundo de la inyección de tinta térmica.

fortuna:En TIJ, espero ver la capacidad de imprimir marcas de alta resolución en productos redondos y en aplicaciones de larga distancia.

El sistema de tinta activa a granel (ABIS) VIAjet L-Series de Matthews Marking Systems proporciona una impresión de alta resolución con tintas a base de agua. El sistema a granel ofrece mejor productividad y menor costo que los cartuchos de un solo uso.

Poulsen: Una tecnología que planeamos lanzar en 2020 ofrecerá capacidades inalámbricas inteligentes; minimizar el número de componentes necesarios; ofrecer varias opciones de interfaz diferentes para adaptarse a los requisitos específicos del cliente; y tienen un cabezal de impresión de cambio rápido integrado para cambios simples sobre la marcha.

Un programa de intercambio único permitirá al cliente cambiar por un cabezal de impresión de cambio rápido de reemplazo por una fracción del costo de un cabezal de impresión nuevo, optimizando el tiempo de actividad y minimizando el costo de propiedad.

Kasprzak: Un mayor interés global en la sustentabilidad conducirá a una mayor reciclabilidad de los consumibles después de la impresión, así como a la reciclabilidad del empaque de esos consumibles. Si bien Markem-Imaje ya brinda a los fabricantes opciones para codificar de manera más sostenible, gran parte del sector no lo hace. Para obtener más información sobre nuestros esfuerzos de sostenibilidad existentes, consulte nuestro documento técnico completo. Predecimos que la presión de los clientes impulsará un cambio significativo en esta área durante los próximos cinco años.

El codificador piezoeléctrico de inyección de tinta de caracteres grandes Markem-Imaje 5800 imprime códigos de alta resolución en cajas de cartón corrugado, bandejas y películas para envolver, utilizando tintas ecológicas.

Breunig: Hemos estado mejorando y ampliando continuamente nuestra línea de productos de codificadores de inyección de tinta. Varios productos nuevos están en proyecto a corto plazo y se lanzarán en 2020. Continuamos mejorando nuestras ofertas de software y ofrecemos múltiples opciones de compra y financiación. También estamos desarrollando nuevas formas de ayudar a reducir el tiempo que los usuarios dedican al mantenimiento de los dispositivos de impresión, para que puedan concentrarse en mejorar otras áreas de sus operaciones.

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