[發明專利]用于在基片上進行印制的方法、裝置和系統

無效

• 申請號: 200710181916.1
• 申請日: 2001-08-30
• 公開（公告）號: CN101219611A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 理查德·N·科多
• 申請（專利權）人: L&P產權管理公司
• 主分類號: B41J3/407
• 分類號: B41J3/407;B41J11/00;B41J25/308
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡洪貴

本申請是2001年8月30日提交的、名稱為“在硬板和帶輪廓外形或有織紋的表面上進行印制的方法和裝置”的中國專利申請018149499的分案申請。

技術領域

本發明涉及在硬基片上進行印制，以及在有織紋、帶輪廓外形或者其它三維基片上進行印制。本發明尤其涉及在例如具有織物表面的基片、模制物品、諸如辦公室隔板的硬板、汽車內部板或者其它帶輪廓外形的物品上進行印制，以及涉及使用噴印技術進行這種印制。

背景技術

通過噴墨印制將油墨施加到基片上要求油墨噴嘴與基片將進行印制的表面之間具有合適的間隔。通常，該間隔必須設定在1或2毫米以內，以保持通過噴墨工藝進行有效的印制。如果從噴嘴到被印制表面的距離太大，來自不同噴嘴的微滴的理想并行路徑的偏移變大。而且，微滴從印制頭到基片的飛行路徑越長，印制的精確性越與印制頭和基片之間的相對速度相關。這種相關性限制了印制頭到基片的速度變化率，包括方向的變化。而且，從印制頭噴嘴運動到基片的微滴的速度隨著離開噴嘴的距離而減小，這種微滴的路徑隨著噴嘴到基片的距離增大而變得受氣流和其它因素更大的影響。此外，微滴離開噴嘴運動越遠，微滴形狀將變化，這又改變了微滴在基片上的效果。因此，從印制頭到基片的距離變化能夠導致對印制圖像不規則的影響。

除了將油墨噴到帶輪廓外形的表面上的問題，在表面帶輪廓外形的位置也難于實現UV油墨的固化，UV油墨需要高度聚焦的UV能以便給油墨輸送足夠的固化能。

當被加熱時，一些基片變形，甚至是暫時變形。這種變形可以是暫時的，例如，冷卻時材料回復到其未變形狀態。然而，即使是暫時變形也能夠不利地影響印制質量，如果它發生在油墨被噴到基片上時。通過在油墨一接觸基片就立即將油墨暴露到UV來進行的UV油墨局部固化過程中，當噴墨在印制區域上形成單一或多個印道(passes)時，伴隨著發熱輻射的UV能夠使諸如泡沫板的基片變形。

由于上述原因，在帶輪廓外形的材料或者其它三維基片上進行噴墨印制并不成功，尤其是在噴墨印制工藝中使用UV可固化油墨進行印制時。

發明內容

本發明的一個目的是為了能夠在三維基片上進行印制，尤其是在具有高度織紋的織物、成簇狀或不規則織物和其它材料、諸如被子和床罩的帶輪廓外形的表面、以及在模制的、沖壓的和其它方式成形的硬或者半硬材料、和其它三維表面上進行印制。本發明的一個特別目的是為了通過噴墨或者數碼印制工藝在這些表面上進行印制。本發明的一個更特別的目的是為了使用UV可固化油墨在這些基片上進行印制。

根據本發明的原理，印制圖像通過相對于被印制的基片的平面可移動的印制元件被施加到三維基片上。在某些實施例中，本發明提供一種寬基片噴墨印制裝置，該裝置帶有的印制頭可移向和移離基片平面，以保持印制頭的噴嘴和油墨被噴到其上的表面之間的固定距離。在基片平面之上的可變距離使得油墨以被控和均勻的距離噴到基片上。

在本發明的一優選實施例中，印制元件是噴墨印制頭組件，它具有多個噴墨印制頭，通常是四個，每個印制頭用于將一組顏色中的一種顏色分配到基片上，從而形成多色圖像。為了保持恒定距離或者另外為了控制該距離，設置有一或多個傳感器以測量從印制頭或者從印制頭支架軌道到基片上油墨將噴射到其上的位置的距離。傳感器產生參考信號，信號被給到控制印制頭支架上的伺服電動機的控制器。印制頭可移動地安裝在支架上，例如安裝在滾珠絲杠機構上，并且通過伺服電動機的運行可移向和移離基片的平面。

在本發明的一個優選實施例中，一組四種不同顏色的印制頭中的每個印制頭可相對于一個共用印制頭支架單獨地移動，并且連接到一組四個伺服電動機中的每一個上，通過伺服電動機印制頭相對于基片平面的位置相對于其它印制頭是可控制的。該組印制頭優選地沿著橫向方向并排地布置在支架上，使得當支架橫向掃過基片時一個印制頭緊隨著另一個印制頭通過基片寬度方向。每個印制頭上具有多個用于將預定色彩的油墨以對應的多個字點的形式分配的油墨噴嘴，例如128個油墨噴嘴，它們沿著與支架垂直的直線延伸，該直線是沿著與支架的掃描方向垂直的縱向方向的。在支架上設置兩個激光或者光傳感器，分別位于印制頭的每側，使得在印制頭沿著任一方向掃描時在印制頭之前能夠獲得從表面到基片的距離測量結果。控制器在印制頭前面記錄基片的輪廓外形，并且在每個印制頭通過獲得測量結果的位置上時改變每個印制頭的位置以移向和移離基片平面，使得每個可獨立移動的印制頭沿著輪廓外形而行，并且保持到被印制表面一個固定的距離。