移动台架平台式喷墨印刷机转让专利

申请号 : CN201680059737.8

文献号 : CN108136793B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : M.巴雷特

申请人 : 爱克发有限公司

摘要 :

一种喷墨印刷装置(10),包括:附接到第一台架(100)的快速扫描驱动模块,用于平行于第一方向在平台(400)上方前后移动包括喷嘴排的印刷头(150);并且其中第一方向垂直于喷嘴排;和附接到喷墨印刷装置(10)的慢扫描驱动模块,用于平行于第二方向在平台(400)上方在附接到喷墨印刷装置(10)的成组的运动轨道(450)上来回移动第一台架(100);并且其中第二方向垂直于第一方向;以及附接到第二台架(200)的第一驱动模块,用于在受墨件(20)联接到第二台架(200)上的同时在该成组的运动轨道(450)上平行于第二方向移动第二台架(200);以及通过将受墨件(20)与第二台架(200)分离而将受墨件(20)装载在平台(400)上。

权利要求 :

1.一种喷墨印刷装置(10),包括:

- 附接到第一台架(100)的快速扫描驱动模块,用于平行于第一方向在平台(400)上方来回移动包括喷嘴排的印刷头(150);并且其中所述第一方向垂直于所述喷嘴排;和- 附接到所述喷墨印刷装置(10)的慢速扫描驱动模块,用于平行于第二方向在所述平台(400)上方在附接到所述喷墨印刷装置(10)的成组的运动轨道(450)上来回移动所述第一台架(100);并且其中所述第二方向垂直于所述第一方向;且其中所述喷墨印刷装置(10)的特征在于包括:

- 附接到第二台架(200)的第一驱动模块,用于:- 当受墨件(20)联接到所述第二台架(200)时,使所述第二台架(200)平行于所述第二方向在所述成组的运动轨道(450)上移动;和- 通过将所述受墨件(20)与所述第二台架(200)分离,将所述受墨件(20)装载在所述平台(400)上;且其中,所述第一驱动模块附接到所述第二台架(200)。

2.根据权利要求1所述的喷墨印刷装置(10),包括:- 附接到第三台架(300)的第二驱动模块,用于:- 通过将印刷完成的受墨件联接到所述第三台架(300),从所述平台(400)卸下所述印刷完成的受墨件;和- 当所述印刷完成的受墨件(20)联接到所述第三台架(300)时,使所述第三台架(300)平行于所述第二方向在所述成组的运动轨道(450)上移动。

3.根据权利要求1所述的喷墨印刷装置(10),包括:- 附接到第三台架(300)的第二驱动模块,用于:- 通过将印刷完成的受墨件联接到所述第三台架(300),从所述平台(400)卸下所述印刷完成的受墨件;和- 当所述印刷完成的受墨件联接到所述第三台架(300)时,使所述第三台架(300)平行于所述第二方向在附接到所述喷墨印刷装置(10)的另一组运动轨道上移动。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的喷墨印刷装置(10),包括自动装载机其中,- 所述第一驱动模块包括在所述自动装载机中,用于基于如下方面通过检查所述平台(400)上的、所述第二台架(200)可到达的自由空间来自动装载受墨件(20):- 由所述受墨件(20)的尺寸得出的装载时间的确定;和- 在所述装载时间内自所述第一台架(100)起的位置的确定;和- 在所述装载时间内所述平台(400)上的所述可到达的自由空间的确定;和/或- 所述第二驱动模块包括在所述自动装载机中,用于基于如下方面通过检查所述平台(400)上的所述第三台架(300)可到达的装载空间来自动卸下印刷完成的受墨件(20):- 从所述平台(400)上的印刷完成的受墨件的尺寸得出的卸下时间的确定;和- 在所述卸下时间内自所述第一台架(100)起的位置的确定;和- 所述卸下时间内所述可到达的装载空间的确定。

5.根据权利要求1所述的喷墨印刷装置(10),其中,所述第一驱动模块的特征还在于:- 通过将所述受墨件(20)联接到所述第二台架(200),从所述平台(400)卸下印刷完成的受墨件。

6.根据权利要求5所述的喷墨印刷装置(10),其特征在于,- 所述第一驱动模块包括在自动装载机中,用于:

- 基于如下方面通过检查所述平台(400)上的所述第二台架(200)可到达的自由空间而自动装载受墨件(20):- 由所述受墨件(20)的尺寸得出的装载时间的确定;和- 在所述装载时间内自所述第一台架(100)起的位置的确定;和- 在所述装载时间内所述平台(400)上的所述可到达的自由空间的确定;和- 基于如下方面通过检查所述平台(400)上的、所述第二台架(200)可到达的装载空间而自动卸下印刷完成的受墨件(20):- 从所述平台(400)上的印刷完成的受墨件的尺寸得出的卸下时间的确定;和- 在所述卸下时间内的自所述第一台架(100)起的位置的确定;和- 所述卸下时间内所述可到达的装载空间的确定。

7.一种喷墨印刷方法,包括以下步骤:

- 在平台(400)上方来回并且平行于第一方向移动包括喷嘴排并附接到第一台架(100)的印刷头(150);并且其中所述第一方向垂直于所述喷嘴排;和- 使附接到喷墨印刷装置(10)的所述第一台架(100)在成组的运动轨道(450)上来回并在平台(400)上方平行于第二方向移动;并且其中所述第二方向垂直于所述第一方向:以及其中所述喷墨印刷方法的特征在于包括以下步骤:

- 将受墨件(20)联接到第二台架(200);和- 在所述受墨件(20)联接到所述第二台架(200)时,使所述第二台架(200)在所述成组的运动轨道(450)上平行于所述第二方向移动;和- 通过将所述受墨件(20)与所述第二台架(200)分离而将所述受墨件(20)装载到所述平台(400)上。

8.根据权利要求7所述的喷墨印刷方法,包括以下步骤:- 通过将印刷完成的受墨件联接到第三台架(300),从所述平台(400)卸下所述印刷完成的受墨件;和- 在所述受墨件(20)联接到所述第三台架(300)时,使所述第三台架(300)在所述成组的运动轨道(450)或另一组运动轨道上平行于所述第二方向移动;和- 将所述印刷完成的受墨件从所述第三台架(300)分离。

9.根据权利要求8所述的喷墨印刷方法,包括以下步骤,用于:- 通过检查可由所述第二台架(200)到达的所述平台(400)上的自由空间来自动装载受墨件(20),包括以下步骤:- 确定由所述受墨件(20)的尺寸得出的所述装载时间;和- 确定在所述装载时间内自所述第一台架(100)的位置;和- 确定在所述装载时间内所述平台(400)上的所述可到达的自由空间;

- 通过检查所述第三台架(300)可到达的所述平台(400)上的装载空间来自动卸下印刷完成的受墨件(20),包括以下步骤:- 确定从所述受墨件(20)的尺寸得出的卸下时间;和- 确定在所述卸下时间内自所述第一台架(100)的位置;和- 确定所述卸下时间内所述可到达的装载空间。

10.根据权利要求7所述的喷墨印刷方法,其特征在于,受墨件(20)与所述第二台架(200)的联接包括以下步骤:- 通过夹具夹紧所述受墨件(20);或

- 通过吸盘抽吸所述受墨件(20)。

11.根据权利要求7所述的喷墨印刷方法,其特征在于,所述受墨件(20)是可磁化的,并且受墨件(20)与所述第二台架(200)的联接包括以下步骤:- 通过接通电磁体来将电磁体用作受墨件联接器。

12.根据权利要求7所述的喷墨印刷方法,包括以下步骤- 通过将印刷完成的受墨件联接到所述第二台架(200),从所述平台(400)卸下所述印刷完成的受墨件;和- 在所述受墨件(20)联接到所述第二台架(200)时,使所述第二台架(200)在所述成组的运动轨道(450)上平行于所述第二方向移动;和- 将所述印刷完成的受墨件从所述第二台架(200)卸下。

13.根据权利要求9所述的喷墨印刷方法,其特征在于,确定在所述装载时间内所述平台(400)上的所述可到达的自由空间的步骤包括以下步骤:由成像装置对所述平台(400 )上的装载的受墨件(20)成像,以确定所述装载的受墨件(20)的位置。

14.根据权利要求7所述的喷墨印刷方法,其特征在于,包括以下步骤:- 在所述成组的运动轨道(450)上平行于所述第二方向前后移动另一台架,干燥源附接到所述另一台架。

15.根据权利要求14所述的喷墨印刷方法,包括以下步骤: - 在平台(400)上方来回并平行于所述第一方向移动所述干燥源。

说明书 :

移动台架平台式喷墨印刷机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种移动台架平台式喷墨印刷机,且特别涉及平台400上的受墨件20的装载以及印刷完成的受墨件20从平台400的卸下。

背景技术

[0002] 执行更好的印刷头150的可用性,例如较少的丢失(dropouts)和失效的喷嘴,以及较低的印刷头150成本,喷墨印刷系统的最大印刷尺寸被扩大以在大型的或多个受墨件20例如木材或印刷板上印刷。为了支承这些大型的或多个受墨件20,必须制造大的平台400。大型平台400的最大使用导致更大量的印刷工作和更好的生产率,这在经济上是有益的。
[0003] 最普通的平台式喷墨印刷装置10是这样的喷墨印刷装置10:其中,受墨件20在传送带上移动,其卷绕在平台400周围,并且其中,受墨件20正在通过附接到台架的成组的印刷头150。成组的印刷头150在印刷时在衬底上方来回扫描。这种喷墨印刷装置10的示例为Agfa GraphicsTM: Jeti Tauro。
[0004] 若干喷墨印刷装置制造商也销售移动台架平台式喷墨印刷机,其中,受墨件20装载在平台400上,并且包括成组的印刷头150的台架移动到装载的受墨件20上方。成组的印刷头150在印刷时在受墨件20上方来回扫描。这种移动台架平台式喷墨印刷机的示例为FUJIFILMTM Acuity Advance Select X2, Agfa GraphicsTM:  Jeti  Mira  和 SwissQPrintTM Nyala 2。
[0005] 在平台400喷墨印刷装置10中使用的另一种方法是使平台400与装载的受墨件20一起移动到包括在台架上的成组的印刷头下方。成组的印刷头150在印刷时来回扫描,例如Agfa GraphicsTM: Jeti 3020 Titan。
[0006] 平台式喷墨印刷装置的若干现有方法具有所有的它们各自的优点,例如准确性、大批量生产、多功能性。
[0007] 在现有技术中,移动台架平台式喷墨印刷机的喷墨印刷装置制造商正在提供工具以增强批量生产,例如与串联式印刷相组合的平台400中的多个真空区域:
[0008] 平台400从平台400的前部装载有受墨件20,并开始印刷工作。当机器处理第一项工作时,操作员开始用另一个受墨件20装载台的后半部分。一旦前部工作完成并且操作员确认后部工作已准备好开始,台架就向后移动并继续印刷过程。操作员同时从前部区域移除已印刷完成的受墨件并准备下一个受墨件20以便印刷。
[0009] 喷墨印刷装置制造商还提供自动板选项以促进将刚性介质装载到平台400上,例TM 如Nyala 2的SwissQPrint 的板选项,其中附接到台架的板选项的供应系统当台架已经到达台的端部时,在平台400上装载受墨件20。
[0010] 现有技术方法,例如Nyala 2的SwissQPrintTM 的板选项 (其仅用于刚性介质)在供应重载荷的受墨件20的同时可在台架上具有形变问题,其使台架上的印刷头150的校准和调整无效。另外,受墨件20的供应取决于台架的位置,其对于移动台架平台式喷墨印刷机上的更大批量生产不是最佳的。该平台400的总面积未由这些板选项完全用于移动台架平台式喷墨印刷机,并且用于这种喷墨印刷装置10的现有技术的板选项专用于刚性介质。

发明内容

[0011] 为了克服上述问题,利用根据本发明的喷墨印刷装置10实现了本发明的优选实施例,并且本发明的方法体现了本发明的另一个方面。
[0012] 从以下描述中,本发明的进一步优点和优选实施例将变得显而易见。

附图说明

[0013] 从图1至图7由喷墨印刷装置10以截面图示了本喷墨印刷方法的优选实施例,带有印刷装载在平台400上的受墨件20的步骤顺序(图1直至图7)。喷射层25的印刷是通过在也称作印刷台架的台架100上的印刷头150的来回扫描来实现的,其通过在运动轨道450上的台架移动120而移动。受墨件20通过利用受墨件20联接件250将它们联接到另一台架200上和在相同运动轨道450上的一些台架移动220来装载。另一个台架200也称为输入台架。在图6和图7中图示了顺序,其中印刷完成的受墨件由第三台架300通过将其联接到受墨件联接件350和一些在相同运动轨道450上的台架移动320而卸下。喷墨印刷装置10从图1到图7都未图示。印刷头150的来回扫描也没有在图1到图7中图示。受墨件20从托盘装载并卸下到另一托盘。但是从图1到图7中没有图示托盘。
[0014] 图1图示了喷墨印刷装置10的初始状态;从图2至图5图示了受墨件20的装载;从图3至图7图示了印刷以及从图6至图7图示了印刷完成的受墨件(图示为在顶部带有墨层25的受墨件20)的卸下。图示的本发明的优选实施例示出了同时装载和印刷以及同时印刷和卸下的能力,这在批量印刷生产中产生了优点。轨道450的相同使用使得更容易校准台架(100,200,300)的移动。
[0015] 图8和图9图示了不可见的喷墨印刷装置10的同一优选实施例。图8是优选的喷墨印刷装置的截面图,图9是该优选的喷墨印刷装置的俯视图。待装载的受墨件25堆叠在输入托盘500上。输入台架200能够通过受墨件联接件250联接来自输入托盘的受墨件25,以在成组的轨道450上移动输入托盘500的同时将受墨件25装载在平台400上。包括印刷头150和输出台架300的印刷台架100在同一组轨道450上移动。输出台架300能够通过受墨件联接件350联接印刷完成的受墨件图示为在顶部具有墨层25的受墨件20,并且将印刷完成的受墨件从平台400卸下到输出托盘600。

具体实施方式

[0016] 本发明为一种喷墨印刷装置10,包括:
[0017] - 附接到第一台架100的快速扫描驱动模块,其用于在平台400上方平行于第一方向来回移动包括喷嘴排的印刷头150;并且其中第一方向垂直于喷嘴排;和
[0018] - 附接到喷墨印刷装置10的慢速扫描驱动模块,用于在平台400上方平行于第二方向在附接到喷墨印刷装置10的成组的运动轨道450上来回移动120第一台架100;并且其中第二方向垂直于第一方向;和
[0019] - 附接到第二台架200的第一驱动模块,用于在受墨件20联接到第二台架200时平行于第二方向移动220在该成组的运动轨道450上的第二台架200;以及通过将受墨件20与第二台架200分离而将受墨件20装载到平台400上。第一驱动模块也称为输入模块。受墨件20通过可为吸盘或夹具的受墨件联接件220联接到第二台架200。如果受墨件20是可磁化的,则也可通过接通电磁体将电磁体用作受墨件联接器220。
[0020] 第一方向也称为快速扫描方向,而第二方向也称为慢速扫描方向。第二台架200的其它名称是装载台架或输入台架。慢速扫描方向平行于受墨件50的输入到输出方向,也称为印刷方向。第一台架的其它名称是印刷台架。现有技术中已知用于沿着成组的运动轨道移动台架的方法,例如带有由轨道引导的线性移动的线性促动器技术。
[0021] 本发明还是一种喷墨印刷方法,其包括以下步骤:
[0022] - 在平台400上方来回并且平行于第一方向移动包括喷嘴排并附接到第一台架100的印刷头150;并且其中第一方向垂直于喷嘴排;和
[0023] - 在平台400上方在成组的运动轨道450上来回并平行于第二方向移动附接到喷墨印刷装置10的第一台架100;并且其中第二方向垂直于第一方向;以及
[0024] - 将受墨件20联接到第二台架200;和
[0025] - 当受墨件20联接到第二台架200时,在该成组的运动轨道450上平行于第二方向移动第二台架200;和
[0026] - 通过将受墨件20与第二台架200分离而将受墨件20装载到平台400上。在更优选的实施例中,到受墨件20的第二台架200的联接来自第一托盘500。也称为输入托盘500的第一托盘500可为附接到平台400的外部供应站或也称为基板堆叠器的受墨件堆叠器,其包括多个受墨件20。
[0027] 本发明的主要优点是喷墨印刷装置10中的若干台架的独立移动但仍连接到喷墨印刷装置10,因此可监视任何颤动、状态、错误状态,以及将它们发送到若干台架,这使得喷墨印刷装置10的例如温度条件的调节比现有技术中的喷墨印刷装置容易得多。可实现对于若干台架的类似机械公差。尤其是当同一组的轨道450用于印刷台架和输入台架时,对于两个台架的机械公差会成为相同的。印刷台架和输出台架可使用同一组轨道450,因此两个台架的机械公差应该成为相同的。以下作为优选实施例描述了可附接到喷墨印刷装置10的若干台架,例如输入台架200和输出台架300。
[0028] 在优选实施例中,台架,例如输入台架100或输出台架200,可容易地附接至成组的轨道450,印刷台架在其上沿慢速扫描方向移动,例如通过点击系统,或推动或推挤成组的轨道450上的台架的能力。台架更优选地为即插即用的台架,这意味着其促进在喷墨印刷装置10中发现台架,而不需要物理装置构造或操作员介入来解决资源冲突。优选地,电源位于该成组的轨道450上,因此这组轨道450上的每个台架都具有使用该电源的能力。
[0029] 本实施例和优选实施例中的若干台架(100,200,300)的另一优点是可能不同地且独立地控制来自若干台架(100,200,300)的温度调节和/或支承。附接到印刷台架上的成组的印刷头与用于喷射的液体一起的重量不能被低估。
[0030] 移动和位置的准确性在喷墨印刷装置中是非常重要的,因为任何偏差都可导致例如颜色-颜色失配、条纹,光泽差异,因此使用同一组的轨道是突破性的并且其还具有准确地知道每个台架的位置的优点。当编码器条安装在该成组的轨道上时,这可能会成为更高的优势。没有额外的校准,例如位置校准;在若干台架之间也是不需要的。已知的是,例如由于轨道线性的小偏差,可能发生台架的移动偏差。这些移动偏差可在校准台架的移动之后解决。因为使用相同的轨道,所以可在同一轨道上在所有台架上更快地执行校准。
[0031] 在优选实施例中,多个受墨件20可联接到第二台架200、在平台400上方移动并且同时装载在平台400上。
[0032] 在优选实施例中,喷墨印刷装置10包括
[0033] - 第二驱动模块,其附接到第三台架300,用于通过将印刷完成的受墨件联接到第三台架300来从平台400卸下印刷完成的受墨件;并且当印刷完成的受墨件联接到第三台架300时,在该成组的运动轨道450或另一组运动轨道上平行于第二方向移动第三台架300。第二驱动模块也称为输出模块。受墨件20通过可为吸盘或夹具的受墨件联接件320联接到第三台架300。如果受墨件20是可磁化的,则也可通过接通电磁体将电磁体用作受墨件联接件
320。另一组运动轨道联接到喷墨印刷装置10。
[0034] 第二台架的其它名称是卸下台架、拾取台架或输出台架。慢速扫描方向平行于受墨件50的输入到输出方向,也称为印刷方向。
[0035] 或者喷墨印刷方法的优选实施例还包括以下步骤:
[0036] - 通过将印刷完成的受墨件联接到第三台架300,从平台400卸下印刷完成的受墨件;和
[0037] - 当受墨件20联接到第三台架300时,在该成组的运动轨道450或另一组运动轨道上平行于第二方向移动第三台架300;和
[0038] - 将印刷完成的受墨件与第三台架300分离。在更优选的实施例中,受墨件20与第二台架200的分离是联接到第二托盘600。也称为输出托盘600的第二托盘600可为附接到平台400的外部输出站或也称为基板堆叠器的受墨件堆叠器,其包括多个印刷完成的受墨件20。另一组运动轨道附接到喷墨印刷装置10。
[0039] 在优选实施例中,多个印刷完成的受墨件20可联接到第三台架300、在平台400上方移动并且从平台400同时卸下。
[0040] 在本发明的优选实施例中,输入模块包括在自动装载机中,该自动装载机用于基于如下方面通过检查平台400上的、第二台架200可到达的自由空间来自动装载受墨件20:
[0041] - 由受墨件20的尺寸得出的装载时间的确定;和
[0042] - 在装载时间内自第一台架100的位置的确定;和
[0043] - 在装载时间内平台400上的可到达的自由空间的确定。受墨件20的尺寸确定优选平行于第二方向的装载时间。如果优选实施例包括输出模块,则在更优选的实施例中,输出包括在相同的自动装载机或另一自动装载机中,其用于基于如下方面通过检查平台400上的、第三台架300可到达的装载空间来自动卸下印刷完成的受墨件20:
[0044] - 从平台400上的印刷完成的受墨件的尺寸得出的卸下时间的确定;和
[0045] - 在卸下时间内自第一台架100起的位置的确定;和
[0046] - 卸下时间内的可到达的装载空间的确定。同样在这个更优选的实施例中,受墨件20的尺寸确定优选平行于第二方向的卸下时间。
[0047] 由于喷墨印刷装置10的生产率变得更高,因此装载受墨件50和卸下已印刷完成的受墨件的自动化在经济上是很大的优点。使用相同组的轨道使得这种喷墨印刷装置10的制造更便宜。
[0048] 在优选实施例中,第一驱动模块还可通过将受墨件20联接到第二台架200而从平台400卸下印刷完成的受墨件。因此,第一驱动模块不仅是用于在平台400上装载受墨件20的输入模块,而且还是用于从平台卸下受墨件20的输出模块。更优选地,输入模块包括在自动装载机中,其用于基于如下方面通过检查平台400上的、第二台架200可达到的自由空间自动装载受墨件20:
[0049] - 由受墨件20的尺寸得出的装载时间的确定;和
[0050] - 在装载时间内自第一台架100起的位置的确定;和
[0051] - 在装载时间内平台400上的可到达的自由空间的确定;和
[0052] 用于基于如下方面通过检查平台400上的、可由第二台架200到达的装载空间来自动卸下已印刷完成的受墨件20:
[0053] - 从平台400上的印刷完成的受墨件的尺寸得出的卸下时间的确定;和
[0054] - 在卸下时间内自第一台架100起的位置的确定;和
[0055] - 在卸下时间内的可到达的装载空间的确定。同样在这个更优选的实施例中,受墨件20的尺寸确定优选平行于第二方向的装载和卸下时间。
[0056] 在优选实施例中,平台400上可到达的自由空间的确定包括通过成像装置(例如数字照相机)将在平台400上的装载的受墨件20成像以确定装载的受墨件20的位置的步骤。
[0057] 在优选实施例中,确定平台400上的可到达的装载空间包括通过成像装置(例如数字照相机)将在平台400上的装载的受墨件20成像以确定装载的受墨件20的位置的步骤。
[0058] 本发明及其优选实施例将批量产量增加了巨大的高度。它们使得可能以最小的校准和最小的偏差同时装载、卸下和/或印刷受墨件(参见图1至图7),因此可实现最佳的印刷质量和受墨件处理。
[0059] 干燥台架
[0060] 在移动台架平台式喷墨印刷机的现有技术中,干燥源附接到扫描印刷头150,由此来自扫描印刷头150的喷射墨被固定,例如销干燥。在优选实施例中,干燥源为选自UV球泡灯、IR干燥器、NIR干燥器、SWIR干燥器、UV LED、UV-A LED、UV-B LED、UV-C LED和碳红外发射器的组的干燥源,且在更优选的实施例中,为选自UV球泡灯、IR干燥器、NIR干燥器、SWIR干燥器、UV LED、UV-A LED、UV-B LED、UV-C LED和碳红外发射器的组的最少两个干燥源的组合。一些干燥源对于干燥顶部是有利的,并且其它干燥源对于深度干燥是更优选的,所以这两种干燥源的组合是真正的优点,这是由于在现有技术喷墨印刷装置中的多色墨层的厚度。
[0061] 该优选实施例和更优选的实施例可包括另一台架,也称为干燥台架,其在成组的运动轨道450或另一组运动轨道上平行于第二方向来回移动。同一组的运动轨道450是最优选的实施例。干燥台架包括从UV球泡灯、IR干燥器、NIR干燥器、SWIR干燥器、UV LED、UV-A LED、UV-B LED、UV-C LED和碳红外发射器的组中选择的干燥源,且在更优选的实施例中是选自UV球泡灯、IR干燥器、NIR干燥器、SWIR干燥器、UV LED、UV-A LED、UV-B LED、UV-C LED和碳红外发射器的组的最小两种干燥源的组合。一些干燥源对于干燥顶部是有利的,并且其它干燥源对于深度干燥是更优选的,所以这两种干燥源的组合是真正的优点,这是由于在现有技术喷墨印刷装置中的多色墨层的厚度。干燥台架上的干燥源用于固定(例如销干燥)受墨件50上的墨层25。
[0062] 如上所述,干燥台架优选用于在由操作员或输出台架卸下已印刷完成的受墨件之前将喷射层25完全干燥在受墨件50上。
[0063] 干燥台架可包括附接到干燥台架上的另一个快速扫描驱动模块,用于平行于快速扫描方向在平台400上方前后移动干燥源。
[0064] 为了避免与多个台架发生“交通堵塞”并优化喷墨印刷装置10上的生产量,必须为每个台架确定平台400上的可到达区域,例如在自动装载机的优选实施例中规定的。
[0065] 干燥台架的优点是可能不同且独立地控制来自干燥台架和印刷机(台架)的温度调节。
[0066] 在优选实施例中,干燥台架可联接到印刷台架,使得台架在印刷时与印刷台架一起移动。
[0067] 切割台架
[0068] 在具有本发明规定的优选实施例中的多个台架的情况下,移动台架平台式喷墨印刷机可包括另一个台架,在该台架上附接了切割源,其可通过驱动模块沿该台架移动。这样的另一个台架称作切割台架。切割台架能够在平行于慢速扫描方向的方向上在该成组的移动轨道450或另一成组的移动轨道上来回移动。同组的运动轨道450是最优选的实施例。
[0069] 为了避免与多个台架发生“交通堵塞”并优化喷墨印刷装置10上的生产量,必须为每个台架确定平台400上的可到达区域,例如在自动装载机的优选实施例中规定的。印刷台架和切割台架的组合由于在切割时产生灰尘而并不理想,这会导致印刷头150的喷嘴上的污染,因此在优选实施例中,真空吸尘器也附接到切割源。
[0070] 在优选实施例中,切割台架可联接到输出台架,使得切割台架与输出台架一起移动。
[0071] 在优选实施例中,切割台架可联接到印刷台架,使得切割台架与印刷台架一起移动。
[0072] 干燥台架的优点是可能不同地且独立地控制来自切割台架和印刷台架100的温度调节和/或支承。
[0073] 等离子体处理台架
[0074] 在具有本发明的规定的优选实施例中的多个台架的情况下,移动台架平台式喷墨印刷机可包括另一台架,等离子体处理源附接其上,其可由驱动模块沿着台架移动。这样的另一台架称作等离子体处理台架。等离子体处理台架能够在平行于慢速扫描方向的方向上在成组的移动轨道450或另一组移动轨道上来回移动。同一组的运动轨道450是最优选的实施例。
[0075] 等离子体处理源优选地包括具有至少一个偏心设置的等离子体喷嘴的旋转头,其用于产生与旋转轴线平行而引导的等离子体射流。喷嘴包括用于使等离子体射流旋流的旋流系统。在US6265690(COTTIN DEVELOPMENT LTD)中描述了这种类型的源的更多信息。
[0076] 为了避免与多个台架发生“交通堵塞”并优化喷墨印刷装置10上的生产量,必须为每个台架确定平台400上的可到达区域,例如在自动装载机的优选实施例中规定的。
[0077] 在优选实施例中,等离子体处理台架可联接到输入台架,使得等离子体处理台架与输入台架一起移动。
[0078] 在优选实施例中,等离子体处理台架可联接到印刷台架,使得等离子体处理台架与印刷台架一起移动。
[0079] 干燥台架的优点是可能不同地且独立地控制来自切割台架和印刷台架100的温度调节和/或支承。
[0080] 其它优选台架
[0081] 移动台架平台式喷墨印刷机可包括在成组的轨道上移动—更优选地与印刷台架在同一组轨道上移动—的其它台架:
[0082] - 清洁台架,用以清洁平台400和/或装载的受墨件20;和/或
[0083] - 喷嘴清洁台架,用以清洁印刷头150的喷嘴;和/或
[0084] - 使平台400上的装载的受墨件20涂覆有涂层—优选为喷墨吸收涂层—的涂层台架;和/或
[0085] - 装饰台架,用以装饰平台400上的印刷完成的受墨件;和/或
[0086] - 浸渍台架,用以利用液体浸渍装载的受墨件和/或印刷完成的受墨件;和/或[0087] - 防静电台架,用于去除装载的受墨件和/或印刷完成的受墨件或平台400上的静电荷,其中防静电台架可包括驱动模块以平行于快速扫描方向而来回移动离子化喷嘴或电离枪;和/或
[0088] - 火焰等离子体处理台架,用以利用易燃气体和周围空气处理受墨件和/或印刷完成的受墨件。
[0089] 这些台架可联接到其它台架,例如输入台架200、印刷台架100或输出台架300。
[0090] 为了避免与多个台架发生“交通堵塞”并优化喷墨印刷装置10上的生产量,必须为每个台架确定平台400上的可到达区域,例如在自动装载机的优选实施例中规定的。
[0091] 多个台架的优点在于可能不同地且独立地控制来自多个台架的温度调节和/或支承。
[0092] 其它优选实施例
[0093] 输入台架200可联接到印刷台架100。当受墨件20联接到输入台架200并且输入台架200联接到印刷台架100时,受墨件20可与印刷台架一起沿印刷方向移动并且可装载在平台400上。用这种方法可增加生产率。
[0094] 输出台架300可以联接到印刷台架100。当印刷完成的受墨件联接到输出台架300并且输出台架300联接到印刷台架100时,受墨件20可与印刷台架一起沿印刷方向移动并且可从平台400卸下。用这种方法可以增加生产率。
[0095] 联接和分离由台架联接装置执行,该台架联接装置可包括电磁体以利用磁力联接两个台架。
[0096] 为了保持装载的受墨件50,平台400是真空台。优选地,该真空台包括多个真空区域。在WO2015067520(AGFA GRAPHICS NV)中公开了真空台上的多个真空区域的更多信息。
[0097] 平台400
[0098] 平台400是在喷墨印刷系统正在受墨件20上印刷时用于受墨件20的支承件。受墨件20的支承件必须是平坦的以在大的受墨件20上印刷。平台400包括基部单元。基部单元优选是稳定且坚固的。其包括适合于附接到喷墨印刷系统的固定装置。为了具有坚强、稳定和坚固的基部单元,基部单元优选包括金属,例如钢或铝。支承层可具有任何形状,但是优选是矩形的。来自平台400的支承层的大小优选为2.50至20.0m2,更优选为2.80至15.0m2,且最优选为3.00至10.0m2。支承层的大小越大,就可支承更大的受墨件20或更多的受墨件20,这会导致产量增加。支承层的大小越大,在平台400的成本有效的生产中,越难以达到小于300μm的平整度。平台400的宽度或高度优选为1.0米至10米。宽度和/或高度越大,可由平台400支承的受墨件20越大,这在经济上是有益的。
[0099] 优选地,实施例的平台400包括夹在顶部和底部夹层板之间的蜂窝结构板。顶部夹层板优选地是基部单元的顶部。由于蜂窝结构的重量低于实心平台400,特别是当平台400的支承层至少为1.5m2时,这种平台400和基部单元的重量较低。这导致平台400或其中构造有这种平台400的喷墨印刷系统的操作和制造更容易。蜂窝结构板还导致平台400的高稳定性和较少弯曲(=更好的平坦度)。为了实现高稳定性,蜂窝结构板优选包括例如铝的金属。蜂窝芯优选为正弦形或六边形,以在若干方向上提供最大刚度,从而由受墨件20的支承件引起的力从平台400分布在支承层的表面区域上。顶部夹心板600的平坦度优选小于1.2mm,且更优选小于0.6mm,这使得本发明的制造方法中的磨损量耗时更少。
[0100] 该实施例中的平台400可以由多孔传送带包裹,该多孔传送带通过最小2个滑轮连接,其中多孔传送带通过从起始位置移动到端部位置来承载受墨件20 。优选地,多孔传送带在相继的距离移动(也称为离散步长增量)中移动受墨件20。在印刷时,平台400导致多孔传送带上的受墨件20的平坦支承。
[0101] 在该实施例中,印刷台的宽度等于印刷台的、受墨件20进入平台400上的侧的尺寸。多孔平台400的长度等于与印刷台的、受墨件20进入平台400的侧垂直的侧的尺寸。
[0102] 支承层顶部的平坦度对于在支承层上支承的受墨件20具有良好的印刷质量是至关重要的,因为其影响抛掷距离。
[0103] 为了测量平台400的平坦度,现有技术中有若干平坦度测量工具可用,例如US6497047(FUJIKOSHI KIKAI KOGYO KK)中公开的测量工具。
[0104] 平台400的平坦度也可通过表面轮廓仪—例如KLA-TencorTM系列台式触控笔和光学表面轮廓仪—来测量。
[0105] 在优选实施例中,任何成组的轨道附接到平台400。轨道的数量优选为两个,其平行于慢速扫描方向附接到平台400的两侧。在这些成组的轨道上移动的重型台架和这些“直线”移动的精度需要非常高,因此这两个轨道是有利的。其也解决了这些台架上的梁应力。
[0106] 如何沿着轨道移动的若干方法在现有技术中是公知的,例如齿轮轨道和单轨。
[0107] 轨道优选在平台400的输入侧延伸(参见图8和图9),使得输入托盘可容易地联接到喷墨印刷装置10。
[0108] 轨道优选在平台400的输出侧延伸(参见图8和图9),使得输出托盘可容易地联接到喷墨印刷装置10。
[0109] 喷墨印刷装置10
[0110] 例如喷墨印刷机的喷墨印刷装置10是使用印刷头150或带有一个或多个印刷头150的印刷头150组件的标记装置,其在受墨件上喷射液体,如液滴或蒸发液体。通过喷墨印刷装置10在受墨件上的喷射而标记的图案优选为图像。图案可为无色或彩色的。
[0111] 喷墨印刷装置10的优选实施例是喷墨印刷装置10为喷墨印刷机,更优选是宽幅喷墨印刷机。大体上认为宽幅喷墨印刷机是印刷宽度超过17英寸的任何喷墨印刷机。印刷宽度超过100英寸的喷墨印刷机大体上称为超宽印刷机或大幅印刷机。宽幅印刷机主要用于印刷横幅、海报、织物和普通标牌,且在某些情况下可比例如网印的短版方法更经济。宽幅印刷机大体上使用成卷的受墨件而不是单片的受墨件,但是现在宽幅印刷机也具有平台400而存在,平台400称为平板,其上装载有受墨件。宽幅印刷机优选包括带式步进传送系统。
[0112] 喷墨印刷装置10中的平台400可在印刷头150下面移动,或者台架可在平台400上方使印刷头150移动。这些所谓的平台式喷墨印刷机最通常用于印刷平面受墨件、脊状受墨件和柔性受墨件片。他们可结合红外线干燥器或紫外线干燥器,以防止印刷品在它们被生产时互相粘在一起。在EP1881903B(AGFA GRAPHICS NV)中公开了宽幅印刷机和更具体的平台式喷墨印刷机的示例。
[0113] 喷墨印刷装置10可标记广泛范围的受墨件20,例如折叠纸箱、亚克力板、蜂窝板、波纹板、泡沫、中密度纤维板、实心板、刚性纸板、凹槽核心板、塑料、铝复合材料、泡沫板、波纹塑料、地毯、织物、薄铝、纸张、橡胶、胶粘剂、乙烯基、胶合板、清漆毛毯、木材、柔印板、金属基板、玻璃纤维、塑料箔、透明箔片、粘合剂PVC片材、浸渍纸等等。受墨件可包括喷墨接受层。受墨件可为纸基材或浸渍纸基材或热固性树脂浸渍纸基材。
[0114] 优选地,喷墨印刷装置10包括喷射UV可固化墨以标记受墨件的一个或多个印刷头150和作为干燥剂源的UV源(= 紫外线源),以在标记之后固化墨。可通过部分固化或“销固化”处理来控制UV可固化喷墨在受墨件上的扩散,在“销固化”中墨滴被“钉住”,即被固定化而此后不发生进一步扩散。例如,WO 2004/002746(INCA)公开了一种喷墨印刷方法,其使用可固化墨以多道(印刷)来印刷受墨件的区域,该方法包括:在该区域上沉积第一道墨;部分固化在第一道中沉积的墨;在该区域上沉积第二道墨;并完全固化该区域上的墨。
[0115] UV源的优选构造是汞蒸气灯。在包含例如带电的汞的石英玻璃管内加入能量,并且汞蒸发和电离。作为蒸发和电离的结果,汞原子、离子和自由电子的高能量秩序混乱(free for all)导致许多汞原子和离子的激发态。当它们回落到它们的基态时,会发射辐射。通过控制灯中存在的压力,可在某种程度上准确地控制发射的辐射的波长,目标当然是确保发射的很多辐射落入光谱的紫外线部分中,并且处于将对UV可固化墨的固化有效的波长。另一种优选的UV源是UV-发光二极管,也称为UV-LED。
[0116] 只要部分发射光可由光引发剂或光引发剂系统吸收,任何紫外光源都可用作辐射源,如高压汞灯或低压汞灯、冷阴极管、黑光、紫外线LED、紫外线激光器和闪光灯。其中,优选的源是展现具有300-400nm的主波长的相对长波长的UV贡献的那个。具体而言,UV-A光源是优选的,因为其减少的光散射导致更高效的内部固化。UV辐射大体归类为如下的UV-A、UV-B和UV-C:
[0117] •UV-A:400 nm至320 nm
[0118] •UV-B:320 nm至290 nm
[0119] •UV-C:290 nm至100 nm。
[0120] 在优选实施例中,喷墨印刷装置10包含一个或多个波长大于360nm的UV LED,优选一个或多个波长大于380nm的UV LED,并且最优选带有约395nm的波长的UV LED。
[0121] 此外,有可能连续或同时使用不同波长或照度的两个光源来固化图像。例如,可选择第一UV源富含UV-C,特别是在260nm-200nm的范围内。然后第二UV源可富含UV-A,例如掺镓灯,或UV-A和UV-B两者都高的不同灯。已经发现使用两个UV源具有优点,例如固化速度快,固化程度高。
[0122] 为了促进固化,喷墨印刷装置10通常包括一个或多个氧气排减单元。氧气排减单元放置氮气或其它相对惰性的气体(例如CO2)的覆盖,其带有可调整的位置和可调整的惰性气体浓度,以降低固化环境中的氧气浓度。通常残余氧水平保持低至200ppm,但大体上在200ppm至1200ppm的范围内。
[0123] 喷墨印刷装置10可包括通过红外辐射固化墨的IR源(=红外源)。IR源优选地是例如NIR灯的NIR源(=近红外源)或例如SWIR地图的SWIR(=短波红外源)。IR源可包括具有非常短的响应时间的碳红外发射器。
[0124] 上述优选实施例中的IR源或UV源在真空带上形成干燥区域,以将喷射的墨固定在受墨件上。
[0125] 喷墨印刷装置10可包括电晕放电装置以在受墨件通过喷墨印刷装置10的印刷头150之前处理受墨件,因为一些受墨件具有化学惰性和/或无孔顶表面,导致低表面能,这可导致差的印刷质量。
[0126] 术语“部分干燥”、“销干燥”和“完全干燥”是指干燥程度,即转化功能性组的百分比,并且可通过例如RT-FTIR(实时傅立叶变换红外光谱学)(干燥制剂领域技术人员公知的方法)来确定。部分干燥,也称为销干燥,限定为这样的固化程度:其中涂覆的制剂中的功能性组的至少5%、优选至少10%被转化。完全干燥限定为这样的干燥程度,其中转化的功能性组的百分比的增加以及对辐射的暴露(时间和/或剂量)的增加可忽略不计。完全干燥对应于离由RT-FTIR图(百分比转化率-固化能或干燥时间)中的水平渐近线限定的最大转化百分比在10%内,优选在5%内的转化百分比。
[0127] 电晕放电装置
[0128] 电晕放电装置由高频发电机、高压变压器、固定电极和处理机地面辊组成。标准市电功率转换成更高频率的功率,其然后被供给到处理站。处理站通过气隙上的陶瓷或金属电极将此功率应用到材料表面上。
[0129] 在本发明中可将电晕处理应用于未涂底漆(unprimed)的受墨件200,但也应用于涂底漆的受墨件200。
[0130] 真空室
[0131] 真空室是刚性外壳,其由许多材料构成,优选地其可包括金属。材料的选择基于强度、压力和渗透性。真空室的材料可包括不锈钢、铝、低碳钢、黄铜、高密度陶瓷、玻璃或亚克力。
[0132] 真空泵在真空室内部提供真空压力,并通过真空泵连接器(例如管)连接至真空泵输入,例如真空室中的孔。在真空泵连接器之间,可设置真空控制器,例如阀或龙头,以控制其中定位有孔的次真空室中的真空。
[0133] 为了防止例如纸屑、受墨件纤维、墨、墨残余物和/或墨屑(例如固化墨)的污染物经由平台400的成组的空气通道605污染真空泵的内部装置,例如空气过滤器和/或聚结过滤器的过滤器可连接到真空泵连接器。优选地,作为过滤器的聚结过滤器连接到真空泵连接器,以使液体和空气与真空泵连接器中的污染物分离。
[0134] 喷墨真空台
[0135] 为了避免在受墨件上印刷时的配准问题和为了避免在传送受墨件时发生碰撞,需要将受墨件连接到平台400。喷墨真空台是平台400,其中,受墨件通过真空压力连接到平台400。喷墨真空台也称作多孔平台400。
[0136] 优选地,该实施例中的喷墨真空台包括成组的空气通道,以通过真空室在喷墨真空台的支承层处提供压力差,以形成真空区,并且在平台400的底表面处包括连接到该成组的空气通道的成组的孔。底层上的这些孔可为与喷墨真空台的底层平行的圆形、椭圆形、正方形、矩形和/或凹槽,例如狭缝。
[0137] 喷墨真空台的宽度或高度优选为1.0米至10米。宽度和/或高度越大,喷墨真空台可支承的受墨件越大,这是经济上有益的。
[0138] 喷墨真空台的支承层处的成组的孔可连接到空气通道。支承层处的这些孔可为与喷墨真空台的支承层平行的圆形、椭圆形、正方形、矩形和/或凹槽,例如狭缝。优选地,如果孔是凹槽,则凹槽沿着喷墨印刷装置10的印刷方向定向。
[0139] 优选地,本实施例的喷墨真空台包括蜂窝结构板,该蜂窝结构板夹在顶部和底部夹层板之间,该顶部和底部夹层板各包括连接到喷墨真空台中的一个或多个空气通道的成组的孔。蜂窝结构板中的作为空气通道的部分的蜂窝芯导致在喷墨真空台的支承表面上更均匀的真空分布。
[0140] 空气通道的尺寸和数量应该大小设置为并经常定位成向喷墨真空台提供足够的真空压力。此外,在喷墨真空台的底表面处的孔的尺寸和数量应当大小设置为并且经常定位成向喷墨真空台提供足够的真空压力。喷墨真空台的底表面上的两个空气通道或两个孔之间的尺寸可不同。蜂窝芯优选为正弦形或六边形。
[0141] 如果蜂窝结构板包括在喷墨真空台中,则蜂窝芯的尺寸和数量也应当大小设置为并且经常定位成向喷墨真空台提供足够的真空压力。两个相邻蜂窝芯之间的尺寸可不同。
[0142] 平台400的支承层应构造成防止受墨件的损坏。例如,与空气通道连接的支承层处的孔可具有圆形边缘。平台400的支承层可构造成具有低摩擦规格。
[0143] 喷墨真空台优选平行于喷墨印刷系统连接于其上的地面以避免未对齐的印刷图案。
[0144] 喷墨真空台的顶表面或喷墨真空台的部分(例如其空气通道的内侧)可被涂覆,以具有易于清洁的性能,例如,由于灰尘或墨泄漏。涂层优选是防尘和/或防墨和/或疏水涂层。优选地,喷墨真空台的顶表面或喷墨真空台的部分(例如其空气通道的内侧)通过产生减少摩擦的光滑且排斥的表面而利用排斥墨疏水方法处理。
[0145] 在优选实施例中,喷墨真空台包括多个真空区域,且更优选为可变大小的真空区域。
[0146] 在优选实施例中,真空区域可独立地改变其真空功率以更多地固定受墨件20,或者便于将受墨件20与台架分离。
[0147] 在优选实施例中,每个真空区域可以正压力改变,例如吹气,以将来自喷墨真空台的印刷完成的受墨件联接到台架上。
[0148] 在优选实施例中,每个真空区域可以正压力改变,例如吹气,以产生气垫,以便于在喷墨真空台上装载受墨件20和/或从喷墨真空台卸下受墨件20和/或当联接到台架上时在喷墨真空台上方的受墨件20的移动。
[0149] 在优选实施例中,喷墨真空台包括多个气垫区域,且更优选为可变大小的气垫区域。
[0150] 在优选实施例中,气垫区域可独立地改变其气垫功率,以便于在喷墨真空台上装载受墨件20和/或从喷墨真空装置20卸下受墨件20和/或在联接到台架上时在喷墨真空台上方的受墨件20的移动。
[0151] 印刷头150
[0152] 印刷头150是用于通过喷嘴将液体喷射在受墨件上的装置。喷嘴可包括在附接到印刷头150的喷嘴板中。印刷头150优选具有多个可包括在喷嘴板中的喷嘴。包括在印刷头150中的成组的液体通道对应于印刷头150的喷嘴,这意味着在该喷射方法中成组的液体通道中的液体可离开对应的喷嘴。该液体优选为墨,更优选为UV可固化喷墨或水基喷墨,例如水基树脂喷墨。用于由印刷头150喷射的液体也称为可喷射液体。
[0153] 将印刷头150结合到喷墨印刷装置10中的方式对于本领域技术人员来说是公知的。
[0154] 印刷头150可为任何类型的印刷头150,例如阀射流印刷头、压电印刷头、热印刷头150、连续印刷头150型、静电液滴按需印刷头150型或声学液滴按需印刷头150型或页宽印刷头150阵列(也称为页宽喷墨阵列)。
[0155] 印刷头150包括成组的主入口以向印刷头150提供来自成组的外部液体供应单元的液体。优选地,印刷头150包括成组的主出口以执行液体通过印刷头150的再循环。再循环可在液滴形成装置之前完成,但更优选的是再循环在印刷头150本身中完成,所谓的通流印刷头150。通流印刷头150中的液体的连续流动从印刷头150的液体通道中移除气泡和团聚颗粒,从而避免阻止液体喷射的阻塞的喷嘴。连续流动防止沉降并确保一致的喷射温度和喷射粘度。其还促进堵塞的喷嘴的自动恢复,这会最大程度地减小液体和接收器的浪费。
[0156] 主入口组中的主入口的数量优选为从1到12个主入口,更优选为从1到6个主入口,并且最优选为从1到4个主入口。对应于喷嘴的成组的液体通道经由该成组的主入口中的一个或多个主入口补充。
[0157] 通流印刷头150中的主出口组中的主出口的数量优选为从1到12个主出口,更优选为从1到6个主出口,并且最优选为从1到4个主出口。
[0158] 在优选实施例中,在补充成组的液体通道之前,将成组的液体与可喷射液体混合,其补充成组的液体通道。与可喷射液体的混合优选由优选包括在印刷头150中的混合装置(也称为混合器)来执行,其中混合装置附接到该成组的主入口和该成组的液体通道。混合装置可包括液体容器(例如印刷头150中的歧管)中的搅拌装置,其中成组的液体通过混合器混合。与可喷射液体混合也意味着将液体稀释成可喷射液体。用于可喷射液体的成组的液体的后期混合具有以下益处:可避免分散稳定性有限的可喷射液体的沉降。
[0159] 液体通过液滴形成装置经过对应于液体通道的喷嘴离开液体通道。液滴形成装置包括在印刷头150中。液滴形成装置触发液体通道以将液体通过对应于液体通道的喷嘴移出印刷头150。
[0160] 对应于喷嘴的成组的液体通道中的液体通道的数量优选为从1到12、更优选为从1到6、并且最优选为从1到4个液体通道。
[0161] 本发明的印刷头150优选适用于喷射具有8mPa.s至3000mPa.s的喷射粘度的液体。优选的印刷头150适用于喷射具有20mPa.s至200mPa.s的喷射粘度的液体;更优选适用于喷射具有50mPa.s至150mPa.s.的喷射粘度的液体。
[0162] 阀射流印刷头
[0163] 用于本发明的优选印刷头150是所谓的阀射流印刷头。优选的阀射流印刷头150具有在45和600μm之间的喷嘴直径。包括多个微型阀的阀射流印刷头150允许15至150dpi的分辨率,这对于具有高生产率而不包括图像质量而言是优选的。阀射流印刷头也称作微型阀的盘卷包装或微型阀的分配模块。将阀射流印刷头150结合到喷墨印刷装置10中的方式对于本领域技术人员来说是公知的。例如,US 2012105522(MATTHEWS RESOURCES INC)公开了一种包括螺线管线圈和具有易受磁性的柄的柱塞杆的阀射流印刷机。适当的商用阀射流印TM TM刷头150是来自Zimmer的chromoJET  200、400和800,来自VideoJet的Printos  P16和来自Fritz GygerTM的微型阀SMLD 300's的盘卷包装。阀射流印刷头的喷嘴板通常称为面板,并且优选由不锈钢制成。
[0164] 阀射流印刷头的液滴形成装置通过电磁地促动来控制阀射流印刷头中的每个微型阀以关闭或打开微型阀,使得介质流过液体通道。 阀射流印刷头150优选具有高达3000Hz的最大分配频率。
[0165] 在阀射流印刷头的优选实施例中,一个单液滴的最小液滴大小(也称为最小分配容量)为1nL(=纳升)至500μL(=微升),在更优选的实施例中,最小液滴大小为从10nL到50μL,在最优选的实施方式中,最小液滴大小从10nL到300μL。通过使用多个单液滴,可实现更高的液滴大小。
[0166] 在一个优选实施例中,阀射流印刷头具有从10DPI到300DPI的原始印刷分辨率,在更优选的实施例中,阀射流印刷头具有从20DPI到200DPI的原始印刷分辨率,并且在最优选的实施例中,阀射流印刷头具有从50 DPI到200 DPI的原始印刷分辨率。
[0167] 在带有阀射流印刷头的优选实施例中,喷射粘度为从8mPa.s到3000mPa.s,更优选地从25mPa.s到1000mPa.s,最优选地从30mPa.s到500mPa.s。
[0168] 在带有阀射流印刷头的优选实施例中,喷射温度为从10℃到100℃,更优选地从20℃到60℃,最优选地从25℃到50℃。
[0169] 压电印刷头
[0170] 用于本发明的另一优选印刷头150是压电印刷头。当施加电压到其时,也称作压电喷墨印刷头150的压电印刷头基于包括在印刷头150中的压电陶瓷换能器的移动。电压的施加改变压电陶瓷换能器的形状以在液体通道中形成空隙,然后利用液体填充该空隙。当再次移除电压时,陶瓷膨胀到其原始形状,从液体通道喷出液体的液滴。
[0171] 压电印刷头的液滴形成装置控制成组的压电陶瓷换能器以施加电压来改变压电陶瓷换能器的形状。液滴形成装置可为挤压模式促动器、弯曲模式促动器、推动模式促动器或剪切模式促动器或另一类型的压电促动器。
[0172] 适当的商用压电印刷头是来自TOSHIBA TECTM的TOSHIBA TECTM CK1和CK1L(https://www.toshibatec.co.jp/en/products/industrial/inkjet/products/cf1/)以及来自XAARTM的XAARTM 1002(http://www.xaar.com/en/products/xaar-1002)。
[0173] 压电印刷头中的液体通道也称作压力室。
[0174] 在液体通道和压电印刷头的主入口之间,存在歧管,连接歧管以储存液体来供应到成组的液体通道。
[0175] 压电印刷头优选为通流式压电印刷头。在优选实施例中,通流压电印刷头中的液体的再循环在成组的液体通道和喷嘴入口之间流动,其中成组的液体通道对应于喷嘴。
[0176] 在优选实施例中,在压电印刷头中,一个单一喷射液滴的最小液滴大小为0.1pL至300pL,在更优选的实施例中,最小液滴大小为1pL至30pL,在最优选实施例中,最小液滴大小从1.5pL到15pL。通过使用灰度喷墨头技术,多个单个液滴可形成更大的液滴大小。
[0177] 在优选实施例中,压电印刷头具有从每秒3米到每秒15米的降落速度,在更优选的实施例中,降落速度为从每秒5米到每秒10米,在最优选实施例中,降落速度为从每秒6米到每秒8米。
[0178] 在优选实施例中,压电印刷头具有从25DPI到2400DPI的原始印刷分辨率,在更优选的实施例中,压电印刷头具有从50DPI到2400DPI的原始印刷分辨率,并且在最优选的实施例中,压电印刷头具有从150 DPI到3600 DPI的原始印刷分辨率。
[0179] 在带有压电印刷头的优选实施例中,喷射粘度为从8mPa.s至200mPa.s,更优选地从25mPa.s至100mPa.s,且最优选地从30mPa.s至70mPa.s。
[0180] 在带有压电印刷头的优选实施例中,喷射温度为从10℃至100℃,更优选为从20℃至60℃,且最优选为从30℃至50℃。
[0181] 压电印刷头中的喷嘴排的喷嘴间隔距离优选为从10μm至200μm;更优选地从10μm至85μm;且最优选地从10μm至45μm。
[0182] 喷墨
[0183] 在优选的实施例中,印刷头150中的液体是水性可固化喷墨,并且在最优选的实施例中,喷墨是UV可固化喷墨。
[0184] 优选的水性可固化喷墨包含水性介质和充填有可聚合化合物的聚合物纳米粒子。可聚合化合物优选地选自包含单体、低聚物、可聚合光引发剂和可聚合共引发剂的组。
[0185] 喷墨可为无色喷墨,并且例如可用作底漆以改进粘附性或用作清漆以获得期望的光泽。然而,优选喷墨包含至少一种着色剂,更优选为有色颜料。喷墨可为青色、品红色、黄色、黑色、红色、绿色、蓝色、橙色或专色喷墨、优选为企业专色喷墨,例如Coca-ColaTM的红色喷墨和VISATM或KLMTM的蓝色喷墨。在优选实施例中,喷墨包括金属颗粒或包括例如白色喷墨的无机颗粒。
[0186] 在优选的实施例中,喷墨包含一个或多个选自下组的颜料,该组包含:炭黑、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I颜料黄150、C.I颜料黄151、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄74、C.I.颜料红254、C.I.颜料红176、C.I.颜料红122及其混合晶体。
[0187] 喷射粘度和喷射温度
[0188] 通过测量喷射温度处液体的粘度来测量喷射粘度。
[0189] 喷射粘度可利用各种类型的粘度计(例如Brookfield DV-II+粘度计)在喷射温度和12转每分钟(RPM)下—使用CPE 40转轴—来测量,该转轴对应于90s-1的剪切速率,或者利用带有传感器C60/1 Ti的HAAKE Rotovisco 1流变仪,剪切速率为1000s-1。
[0190] 在优选的实施例中,喷射粘度为从10mPa.s至200mPa.s,更优选地从25mPa.s至100mPa.s,且最优选地从30mPa.s至70mPa.s。
[0191] 喷射温度可利用各种类型的温度计来测量。
[0192] 喷射液体的喷射温度在喷射时在印刷头150中的喷嘴出口处测量,或者其可通过在通过喷嘴喷射时测量液体通道或喷嘴中的液体的温度来测量。
[0193] 在优选实施例中,喷射温度为从10℃至100℃,更优选地从20℃至60℃,且最优选地从30℃至50℃。
[0194] 计算机直接制版系统
[0195] 本实施例的喷墨印刷装置10可用于制造用于计算机直接制版(CTP)系统的印刷板,其中将专有液体喷射到金属基部上以从数字记录制造成像板。因此,本实施例的喷墨印刷方法优选包括在喷墨计算机直接制版制造方法中。这些板不需要处理或后烘,并且可在喷墨成像完成后立即使用。另一个优点是带有喷墨印刷装置10的制版机比通常用于计算机直接制版(CTP)系统的激光或热装置便宜。优选地,可由喷墨印刷装置10的实施例喷射的物体是平版印刷板。由喷墨印刷装置10制造的这种平版印刷板的示例公开于EP1179422B(AGFA GRAPHICS NV)中。
[0196] 由于高生产率的能力,快速从平台400装载和卸下印刷板的高生产率的优点对于计算机直接制版系统而言是巨大的经济优势。
[0197] 织物喷墨印刷装置
[0198] 优选地,喷墨印刷装置10是执行织物喷墨印刷方法的织物喷墨印刷装置10。由于受墨件在运输过程中容易起皱,所以受墨件对平台400的附着是不受控制的,由此平台400上的这种受墨件的操作是困难的。由于本发明,即在喷墨印刷装置10中使用同一组的运动轨道450来装载织物并印刷织物,所以更容易控制这些一起使用的运动轨道上的移动上的任何缺陷,因此可更容易地避免织物起皱。织物优选通过电晕放电装置进行电晕处理来预处理,因为一些织物具有化学惰性和无孔表面,导致低的表面能。
[0199] 织物喷墨印刷装置10中的织物是编织或非编织织物。织物优选选自包括棉织物、丝织物、亚麻织物、黄麻织物、大麻织物、莫代尔织物、竹纤维织物、菠萝纤维织物、玄武岩纤维织物、苎麻织物、聚酯基织物、丙烯酸基织物、玻璃纤维织物、芳族聚酰胺纤维织物、聚氨酯织物、高密度聚乙烯织物及其混合物的组。
[0200] 织物可为透明的、半透明的或不透明的。
[0201] 本发明的主要优点是可在很宽范围的织物上执行印刷。适当的织物可由许多材料制成。这些材料来自四个主要来源:动物(例如羊毛,丝绸)、植物(例如棉花,亚麻,黄麻)、矿物(例如石棉,玻璃纤维)和合成纤维(例如尼龙,聚酯,丙烯酸)。取决于材料的类型,其可为针织、编织或非编织织物。
[0202] 织物优选选自包括棉织物、丝织物、亚麻织物、黄麻织物、大麻织物、莫代尔织物、竹纤维织物、菠萝纤维织物、玄武岩纤维织物、苎麻织物、聚酯基织物、丙烯酸基织物、玻璃纤维织物、芳族聚酰胺纤维织物、聚氨酯织物(例如Spandex或LycraTM)、高密度聚乙烯织物(TyvekTM)及其混合物的组。
[0203] 适当的聚酯织物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯织物、阳离子可染聚酯织物、醋酸酯织物、二醋酸酯织物、三醋酸酯织物、聚乳酸织物等。
[0204] 这些织物的应用包括汽车织物、帆布、横幅、旗帜、内部装饰、服装、泳装、运动服、领带、围巾、帽子、地垫、门垫、地毯、床垫、床垫罩、衬里、麻袋、室内装饰品、窗帘、布帘、床单、枕套、阻燃和防护织物等。在优选实施例中,本发明包括在这些应用之一的制造中。聚酯纤维用于所有类型的服装,无论是单独使用还是与例如棉的纤维混纺。芳纶纤维(如Twaron)用于阻燃服装、切割防护和装甲。亚克力是用来模仿羊毛的纤维。
[0205] 皮革喷墨印刷装置
[0206] 优选地,喷墨印刷装置10是皮革喷墨印刷装置,执行皮革喷墨印刷方法。由于受墨件在运输过程中容易起皱,所以受墨件对平台400的附着是不受控制的,由此平台400上的这种受墨件的操作是困难的。由于本发明,即在喷墨印刷装置10中使用同一组运动轨道450来装载皮革并印刷皮革,所以更容易控制这些一起使用的运动轨道上的移动上的任何缺陷,因此可更轻松地避免皮革起皱。
[0207] 本发明还具有以下优点:印刷后在皮革中不存在凹痕图案的印痕。皮革优选通过电晕放电装置进行电晕处理来预处理,因为一些皮革,例如人造皮革,具有化学惰性和无孔表面,导致低表面能。此外,一些皮革也具有收缩问题,本发明通过皮革在真空带上的良好整体联接而避免了收缩问题。这对于皮革喷墨印刷装置来说是非常高的优势。人造皮革是一种织物,意在替代如下领域中的皮革:例如室内装饰品、服装和织物,以及其中需要皮革状表面处理,但实际材料成本过高、不适合、或由于道德原因不能使用的其它用途。
[0208] 人造皮革以许多名称出售,包括“人造革”,“假皮革”和“革”。适当的人造皮革包括多孔仿皮革、人造皮、合成革和人造革。适当的商用品牌包括来自BioThane Coated Webbing的BiothaneTM、来自Birkenstock的BirkibucTM和Birko-FlorTM、来自Kleerdex的TM TM TMKydex 、来自Lorica Sud的Lorica 和来自DuPont的Fabrikoid 。
[0209] 这些皮革的应用包括室内装饰品、服装、鞋子等。在优选实施例中,本发明包括在这些应用其中之一的制造中。
[0210] 波纹纤维板喷墨印刷装置
[0211] 优选地,喷墨印刷装置10是波纹纤维板喷墨印刷装置,其执行波纹纤维板喷墨印刷方法。这种喷墨印刷装置10的受墨件总是波纹纤维板。波纹纤维板是一种纸基材料,由凹槽波纹介质和一个或两个平坦挂面纸板组成。波纹介质和挂面纸板优选由牛皮纸的箱板制成,并且/或者优选波纹纤维板的厚度在3mm和15mm之间。波纹纤维板有时被称为波纹纸板;尽管纸板可为任何重型的基于纸浆的板。本发明的用于印刷波纹纤维板的快速生产在经济上是有利的。
[0212] 其它实施例1
[0213] 本发明还是一种喷墨印刷装置10,包括:
[0214] - 附接到第一台架100的快速扫描驱动模块,用于平行于第一方向在平台400上方前后移动印刷头150,其包括喷嘴排;并且其中第一方向垂直于喷嘴排;和
[0215] - 附接到喷墨印刷装置10的慢速扫描驱动模块,用于平行于第二方向在平台400上方来回移动120附接到喷墨印刷装置10的成组的运动轨道450上的第一台架100;并且其中第二方向垂直于第一方向;和
[0216] - 输出驱动模块,其附接到输出台架300,用于通过将印刷完成的受墨件联接到输出台架300来从平台400卸下印刷完成的受墨件;并且在印刷完成的受墨件联接到输出台架300时,在成组的运动轨道450上平行于第二方向移动输出台架300。
[0217] 在“具体实施方式”一节中详细描述的优选实施例与所提供的问题-解决方案推理一起也适用于该实施例。
[0218] 其它实施例2
[0219] 本发明还是一种这样的喷墨印刷装置50,其中印刷头不是沿着快速扫描方向扫描,而是附接了沿印刷台架优选交错排列的印刷头阵列。该页宽的印刷头阵列包括喷嘴排,其垂直于慢速扫描方向和印刷方向。为了在装载的受墨件上印刷墨层,印刷台架100在印刷时平行于印刷方向在一个方向上或双向移动。
[0220] 因此,该实施例是喷墨印刷装置10,包括:
[0221] - 包括页宽印刷头阵列的第一台架100,其中该页宽印刷头阵列包括喷嘴行;和[0222] - 附接到喷墨印刷装置10的快速扫描驱动模块,用于在附接到喷墨印刷装置10的成组的运动轨道450上将第一台架100在平台400上方在快速扫描方向上来回移动,其中快速扫描方向垂直于喷嘴行;和
[0223] - 附接到第二台架200的第一驱动模块,用于:
[0224] - 当受墨件20联接到第二台架200时,平行于快速扫描方向在该成组的运动轨道450上移动第二台架200;和
[0225] - 通过将受墨件20与第二台架200分离而将受墨件20装载到平台400上。
[0226] 在该实施例中,快速扫描方向也平行于也称作印刷方向的输入到输出方向。
[0227]  在“具体实施方式”一章中详细描述的优选实施例与所提供的问题-解决方案推理一起也适用于该实施例。
[0228] 参考标号列表
[0229] 表1
[0230]10 喷墨印刷装置 300 输出台架
100 印刷台架 350 受墨件联接件
150 印刷头 400 平台
200 输入台架 450 运动轨道
250 受墨件联接件 20 受墨件
220 输入台架移动 25 喷射层
120 印刷台架移动 320 输出台架移动
500 输入托盘 600 输出托盘