CN101437690A - 喷墨打印 - Google Patents

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Abstract

一种喷墨打印系统，其包括：设置为用于供给墨滴到基材上的喷墨打印头；具有设置为用于通过与基材的下表面接触来支撑基材的多个凸起的支承构件；和设置为用于引起喷墨打印头和支承构件之间相对运动的基材输送机构。

Description

喷墨打印
技术领域
本申请涉及喷墨打印领域。
背景技术
喷墨打印是一种非击打式打印方法，其响应于电子数字信号制造沉积于诸如纸张或透明胶片之类基材(substrate)上的墨滴。在各种商业或消费应用中，普遍需要提供边到边地打印于墨基材上的墨像。另外还需要在诸如糖果和曲奇饼之类的不规则和/或小型墨基材上打印墨像。
一般喷墨打印系统有两种类型：连续流型(continuous stream)和按需下滴型(drop-on-demand)。在连续流喷墨系统中，墨在压力下通过至少一个漏孔或喷嘴以连续流的方式喷射出来。另外为了提高成像速度和吞吐量可能会使用多个漏孔或喷嘴。墨从漏孔射出并被摄动，导致墨在距漏孔固定的距离上被打散成小滴。在打散点，带电的墨滴穿过受控于数字信号并依据该信号开启和关闭的外加电场。带电墨滴穿过一可控电场，该电场可调节每个小滴的轨迹以使小滴要么进入出料槽以进行墨消除和回流、要么到达记录介质的指定位置来形成图像。图像形成受控于电子信号。
在按需下滴型系统中，小滴受到压力作用直接从漏孔射向记录介质的某一位置，所述压力是由受控于电子信号的装置，例如压电装置(piezoelectric device)、声学装置或热能装置，产生的。除非墨滴要被置于记录介质上，否则它将不会产生并从成像装置的喷嘴射出。
发明内容
一方面，喷墨打印系统具有：设置为用于供给墨滴到基材上的喷墨打印头；具有设置为用于通过与基材的下表面接触来支撑基材的多个凸起的支承构件；以及设置为用于引起喷墨打印头与支承机构之间相对运动的基材输送机构。另一方面，流体供给系统具有：设置为用于供给流体滴到基材上的流体供给头；和具有设置为用于通过与基材的下表面接触来支撑基材的多个凸起的支承构件。
又一方面，在基材上打印墨像的方法包括：提供在支承构件的表面上具有多个凸起的支承构件；放置基材在多个凸起上；以及从喷墨打印头排出墨滴到基材上。
该系统的实施方式可包括一个或多个下述特征。流体供给系统还可进一步包括设置为用于引起流体供给头与支承构件之间相对运动的基材输送机构。流体供给系统具有控制器，其设置为用于控制流体供给头以供给流体到基材上，并控制基材输送机构以引起流体供给头与支承构件之间的相对运动。支承构件的至少一部分要包括一个基本上为平面的表面。凸起要设置成被凸起所支撑的基材要基本上与支承构件表面相平行。凸起可以包括锥形端以适于支撑基材。支承机构可以包括一个或多个传送带。支承机构可以包括一个或多个连续传送带。喷墨打印系统可以进一步包括能相对于基材移动喷墨打印头的打印头传送机构。喷墨打印系统可以进一步包括一个或多个设置为用于探测墨基材的位置或取向的传感器。喷墨打印头可以释放墨滴以在基材上形成墨像。沿着基材的至少一条边可以无边界(fullbleed)打印墨像。基材可以包括至少一条不规则形状边。喷墨打印系统可以进一步包括覆于支承构件表面上的墨吸收性材料。
实施例可以包括一个或多个下述优点。该公开的流体供给系统能进行无边界打印，同时减少或防止基材由于流体的过量喷射而受到污染。该公开的流体供给系统能在小型和不规则形状的基材上打印墨像，该系统在打印前无需对基材进行预对正，或允许预对正具有更大误差。流体供给系统可以无边界打印到和超过不规则形状基材的边缘。此外，该系统可以提供有效的方法和机理用于清理过量喷射的流体。
在附图和如下描述中将阐明一个或多个实施例的详情。从如下描述、附图和权利要求中，本发明的其它特征、目的和优点将变得明显。
附图说明
图1阐明了一种具有喷墨打印头和墨基材传送系统的喷墨打印系统。
具体实施方式
如图1所示，喷墨打印系统10包括：喷墨打印头20；提供图像数据和其它数字数据给喷墨打印头20的控制单元30；以及设置为用于供给墨给喷墨打印头20的墨储存器40。
墨基材50通过墨基材传送系统100来传送。墨基材传送系统100包括：至少一个传送带70；设置为用于驱动传送带70的辊120和130；以及在控制单元30的控制下可以驱动辊120的马达110。从传送带70的表面伸出多个凸起80。基材50置于凸起80上，并由所述凸起支承。基材50的下表面与凸起80的顶端相接触。基材50由凸起80带到喷墨打印头20的下方位置，以接收由喷墨打印头20射出的墨滴140。与本发明兼容的基材包括纸质或人造图像基材，其用于显示包括不透明、半透明和透明材料在内的图像。基材还可包括食物，例如曲奇饼、糖果和蛋糕。基材还可包括塑料、陶瓷、石头、金属基材、木头和织物。
凸起80可由多个突起物提供，这些突起物被接到传送带70上。突起物可安装到传送带上，也可作为整体形成于传送带上。凸起80可由模制到传送带70上的橡胶材料制成。凸起80还可以是被插到或拧到传送带70上的实心材料。
凸起80一般是稀疏分布以便限制它与基材50下表面的接触面积。凸起的密度和尺寸可与基材50的尺寸成比例。例如，对于8＂×10＂大小的基材，凸起80可以以1英寸的间隔呈二维阵列分布。凸起80的宽度可窄于1/8或1/16英寸。凸起80可包括靠近传送带70表面的底端和从传送带70朝外的外端。外端可为锥形并窄于凸起的底端。凸起80的锥形外端进一步限制凸起80与基材50之间的接触面积。
在一种排列中，传送带具有多个凸起。凸起的顶端形成一个平面，基材置于其上。随着传送带在打印头下方的移动，基材会随着传送带的凸起一起运动。基材置于其上的凸起的平面可与传送带平行。或者，传送带70可安装到一柱状旋转鼓(rotating drum)上。如图1所示，传送带70可为连续式，也可张紧于主动辊(feeding roll)和从动辊(receiving roll)之间。
在另一实施例中，用于支撑基材50的凸起80被安装在非移动支承构件上。喷墨打印头由打印头传送系统传送。当在墨基材50上打印墨像时，喷墨打印头扫描基材50。
一个或多个传感器150可以探测墨基材50的位置和取向。传感器150可以包括：布置在预定位置的多个光电二极管；或可以探测到至少一部分基材50的图像的图像传感器。每个光电二极管在一定距离照射光束。基材50的到达遮断了光束从而产生一个电子信号。光束遮断的位置和时间的相关性可用于计算基材的位置和取向。相似地，由图像传感器捕捉到的图像可以由图案识别软件来处理以确定基材50的位置和取向。墨基材50位置的检测可以由墨基材50的边缘来触发。墨基材位置的检测有助于在墨基材50上从前缘和围绕墨基材50的边缘打印墨图案(ink pattern)。
过量喷射到基材50边缘外的墨可以被传送带捕获，不会在基材50下侧的附近堆积。在没有凸起80的基材传送机构中，墨基材上的墨污染是众所周知的问题，尤其是对于无边界喷墨打印。
凸起80和墨基材50下表面之间的有限接触面积显著地减少了在墨基材50下表面的墨污染概率。此外，墨基材50优选地被这样布置，以使凸起80没有任何一个顶端与基材50的边缘接触。
本喷墨打印系统对打印小型和/或不规则形状的墨基材特别有用，例如金鱼、曲奇饼和糖果。术语＂不规则形状＂是指至少一条边不是直线的基材。小型和/或不规则形状墨基材的位置和取向可以被一个或多个传感器150探测到。可以沿基材50的至少一条边无边界打印墨图案。过量喷射物可以被传送带70捕获，而不会污染墨基材的下侧，这是因为墨基材50的下侧和传送带70分开了一空间。墨图案还可以根据基材50的特殊取向被自动调整。所以本喷墨打印系统能实现在不规则形状墨基材上进行喷墨打印，而不必在传送带70上对基材50进行对正。
当打印一批或多批墨基材50之后，传送带70和多个凸起80最好通过擦、吸、洗等方式定期清理。墨基材传送系统100可以进一步包括吸收性材料90，其靠近凸起80的下侧、位于传送带70上。墨吸收性材料可以包括海绵、凝胶(gel)和纸质材料。优选地，吸收性材料90是可替换的或可任意处理的，以保持墨基材传送系统100的清洁。吸收性材料90可以包括人造或天然材料。吸收性材料90还可以定制成对吸收特种墨最有效的方式，该特种墨用于每批墨基材：例如水型(aqueous)、溶剂型墨。
与上述喷墨打印系统相兼容的墨类型包括水基墨、溶剂基墨和热熔性墨。墨中的着色剂(colorants)可以包括染料(dye)或颜料(pigment)。此外，该公开的喷墨打印系统还兼容供给其它流体，例如聚合物溶液、凝胶溶液、含粒子的溶液、低分子量微粒(其可包括也可不包括任何着色剂)、香料、营养素、生物流体(biological fluids)或电子流体(electronicfluids)。

Claims (21)

1、一种流体供给系统，其包括：设置为用于供给流体滴到基材上的流体供给头；和具有设置为用于通过与所述基材的下表面接触来支承所述基材的多个凸起的支承构件。
2、如权利要求1所述的流体供给系统，其中，进一步包括设置为用于引起所述流体供给头和所述支承构件之间相对运动的基材输送机构。
3、如权利要求1所述的流体供给系统，其中，进一步包括控制器，该控制器设置为用于控制所述流体供给头以供给流体滴到所述基材上，并控制所述基材输送机构以引起所述流体供给头和所述支承构件之间的相对运动。
4、如权利要求1所述的流体供给系统，其中，所述支承构件的至少一部分包括基本上为平面的表面。
5、如权利要求1所述的流体供给系统，其中，所述凸起配置成由所述凸起支撑的基材基本上与所述支承构件的表面平行。
6、如权利要求1所述的流体供给系统，其中，所述凸起包括适于支撑所述基材的锥形端。
7、如权利要求1所述的流体供给系统，其中，所述支承构件包括一个或多个传送带。
8、如权利要求1所述的流体供给系统，其中，进一步包括能相对于所述基材移动所述流体供给头的打印头传送机构。
9、如权利要求1所述的流体供给系统，其中，进一步包括一个或多个设置为用于探测所述基材的位置或取向的传感器。
10、如权利要求1所述的流体供给系统，其中，所述流体供给头供给墨滴以在所述基材上形成墨像。
11、如权利要求10所述的流体供给系统，其中，所述流体供给头设置为用于沿所述基材的至少一条边进行无边界打印。
12、如权利要求1所述的流体供给系统，其中，进一步包括覆于所述支承构件表面上的吸收性材料。
13、一种喷墨打印系统，其包括：
设置为用于供给墨滴到基材上的喷墨打印头；和
具有设置为用于通过与所述基材的下表面接触来支撑所述基材的多个凸起的支承构件。
14、如权利要求13所述的喷墨打印系统，其中，进一步包括设置为用于引起所述喷墨打印头和所述支承构件之间相对运动的基材输送机构。
15、一种用于在基材上打印墨像的方法，其包括：
提供支承构件，所述支承构件的表面上具有多个凸起；
放置基材于所述多个凸起上；和
从喷墨打印头排出墨滴到所述基材上。
16、如权利要求14所述的方法，其中，进一步包括：引起所述基材和所述喷墨打印头之间的相对运动。
17、如权利要求15所述的方法，其中，所述支承构件包括一个或多个传送带。
18、如权利要求14所述的方法，其中，进一步包括：形成沿所述基材的至少一条边无边界打印的墨像。
19、如权利要求14所述的方法，其中，所述基材的至少一条边为不规则形状。
20、如权利要求14所述的方法，其中，所述基材包括食物。
21、如权利要求14所述的方法，其中，进一步包括：在所述支承构件的表面上提供墨吸收性材料，以吸收由所述喷墨打印头喷射出来但不被所述基材接收的过量喷射的墨滴。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication