CN101466548B - 喷墨打印 - Google Patents

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Abstract

一种喷墨打印系统，包括：设置为喷射墨滴的喷墨打印头；具有多个孔洞的多孔基材支撑部，该支撑部设置为在多孔基材支撑部第一表面上支撑基材，其中喷墨打印头和多孔基材支撑部上的孔洞设置为允许至少一部分未被基材接收的喷射墨滴穿过孔洞；以及布置于多孔基材支撑部下的收集器，该收集器设置为收集至少一部分未被基材接收的喷射墨滴。

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基材上的喷墨图像。另外还需要在诸如糖果和曲奇饼之类的不规则和/或小型基材上打印图像。
一般喷墨打印系统有两种类型：连续流型(continuous stream)和按需喷墨型(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。图像的形成受控于电子信号。
在按需喷墨型系统中，小滴受到压力作用直接从漏孔射向记录介质的某一位置，该压力是通过受控于电子信号的装置(例如压电装置、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：设置为喷射墨滴的喷墨打印头；包括多个孔洞的多孔基材支撑部，该支撑部设置为在多孔基材支撑部第一表面上支撑基材；以及布置于多孔基材支撑部下的收集器。喷墨打印头和多孔基材支撑部上的孔洞设置为允许至少一部分未被基材接收的喷射墨滴穿过孔洞，并且收集器设置为收集至少一部分未被基材接收的喷射墨滴。
另一方面，喷墨打印系统包括：设置为喷射墨滴的喷墨打印头；包括多个孔洞的多孔基材支撑部，该支撑部设置为在多孔基材支撑部第一表面上支撑基材；设置为引起喷墨打印头和多孔基材支撑部之间的相对运动的输送机构；设于多孔基材支撑部的第二表面后的收集器；以及设置为清理在多孔基材支撑部上捕获到的墨流体的清理站。喷墨打印头和多孔基材支撑部上的孔洞设置为允许至少一部分喷射墨滴穿过孔洞，并且收集器设置为收集至少一部分未被基材接收的喷射墨滴。
又一方面，用于在基材上打印图像的方法包括：放置基材于包括多个孔洞的多孔基材支撑部的第一表面上；引起基材和喷墨打印头之间的相对运动；从喷墨打印头排出墨滴到基材上以形成图像；以及在多孔基材支撑部的第二表面后收集喷到基材的边缘外的墨滴。
该系统的实施方式可包括一个或多个下述特征。喷墨打印系统可以进一步包括设置为引起喷墨打印头和多孔基材支撑部之间的相对运动的输送机构。喷墨打印系统可以进一步包括覆于收集器之上的墨吸收材料，该收集器适于收集喷墨打印头所喷射的墨滴。喷墨打印系统可以进一步包括设置为从多孔基材支撑部上去除墨的清理站。喷墨打印系统可以进一步包括基材管理机构，该管理机构设置为供应基材给输送机构或用于从输送机构取回基材。多孔基材支撑部的第二表面可以与多孔基材支撑部的第一表面成相对面。多孔基材支撑部可以包括适于接收基材的圆柱面。多孔基材支撑部可以包括由一个或多个辊驱动的传送带。喷墨打印系统可以进一步包括能够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探测基材的位置或取向的传感器。喷墨打印头可以排出墨滴以在基材上形成图像。喷墨打印头可以沿基材的至少一条边无边界(full bleed)打印图像。
实施例可以包括一个或多个以下优点。该公开的喷墨系统能够无边界打印，而同时防止基材被过量喷射的墨污染。所述系统提供有效的配置用于收集和清理过量喷射的墨。此外，该公开的喷墨系统能够在小型和不规则形状墨基材上打印图像，而不必在打印前对基材进行预对正。
图像打印方法的实施方式可以包括沿基材至少一条边无边界打印图像。
一个或多个实施例的细节将在附图和以下描述中阐明。从描述、附图和权利要求中本发明的其它特征、目的和优点将会变得清楚明了。
附图说明
图1示出了一种喷墨打印系统，该打印系统具有喷墨打印头和包括多孔基材支撑部的基材传送系统。
图2示出了一种具有喷墨打印头和基材传送系统的喷墨打印系统，该基材传送系统包括具有圆柱面的多孔基材支撑部。
图3是基材的俯视图，该基材覆于图1和图2的基材传送系统中的多孔基材支撑部上。
具体实施方式
图1示出一种喷墨打印系统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；以及为喷墨打印头20供给墨的墨储存器40。基材50通过基材传送系统100来传送。基材传送系统100包括：传送带70；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。
一个或多个传感器150可以探测基材50的位置和取向。基材50位置的探测可以通过基材50的边缘来触发。基材位置的探测有助于从基材50前缘和在基材50的边缘附近打印墨图案到基材50上。在另一实施例中，传感器150可以探测位于传送带70的多孔基材支撑部上的基材50的位置和取向。根据从传感器150接收到的信号，控制单元30可以旋转所输入的数字图象以补偿基材50的取向变化。因此，能以所需方向打印图像到基材50上。
传送带70的至少一部分包括多孔基材支撑部，该支撑部包括延伸穿过传送带的孔洞。多孔基材支撑部可以包括金属线网筛或冲有孔洞的塑料薄膜。优选地，孔洞占传送带70的表面面积的大部分，以便允许过量喷射的墨穿过。网筛中的开口或冲孔可以具有0.1英寸到1英寸范围内的尺寸，以便允许墨滴穿过而同时还保持基材50平坦。多孔基材支撑部的顶面优选地包括墨排斥材料，例如聚四氟乙烯(Teflon)，有助于防止墨堆积在多孔基材支撑部的实心部分。基材50被传送带70的多孔基材支撑部传送到位于喷墨打印头20下的位置，接收由喷墨打印头20喷射的墨滴140。如图1所示，当图像由喷墨打印头20打印到基材50上时，基材50可以被传送带70的平坦部分支撑。或者，支撑基材的多孔基材支撑部在打印期间可以是固定的。通过喷墨打印头扫描基材来打印图像。
俯视图图3示出一个多孔基材支撑部370的实例。多孔基材支撑部370包括占有大部分面积的多个孔洞310。基材350放置于多孔基材支撑部370上，横跨多个孔洞310。
该公开的喷墨打印系统10能够生成沿基材50至少一条边为无边界打印的图像。无边界打印的一个众所周知的问题是从打印头喷射的墨经常沿基材边缘喷洒到基材外面，在边缘处图像是被无边界打印的。如果处理不当过量喷射的墨可能污染支撑基材和基材的背部表面。
在一实施例中，喷墨打印系统10包括位于传送带70中的多孔基材支撑部下的收集器90。过量喷射到基材50边缘外的墨流体可以穿过多孔基材支撑部的通孔落下，然后被收集器90捕获。收集器90可以进一步包括吸收性材料95。吸收性材料95可以是可替换的或可任意处理的，以保持基材传送机构100的清洁。吸收性材料95可以包括人造或天然材料。吸收性材料95还可以选用对吸收特种墨最有效的材料，该特种墨用于每批基材，例如水型、溶剂型墨。
在另一实施例中，喷墨打印系统10包括在打印之后和在基材50被接收之后能够清理传送带70的清理站80。清理站80可以包括：可以刮掉积聚在传送带70上的墨的橡胶刮刀81；可以擦除和吸收传送带70上的墨的海绵82。当打印一个或多个批次的基材50后，传送带70可以通过擦、吸、洗等方式定期清理。
该喷墨打印系统对打印诸如曲奇饼和糖果之类的小型和/或不规则形状基材特别有用。术语“不规则形状”是指基材至少有一条边不是直线。小型和/或不规则形状基材的位置和取向可以被一个或多个传感器150探测到。所打印的墨图案沿基材50的至少一条边为无边界打印。过量喷射的墨可以被收集器90捕获而不污染基材的下侧。墨图案还可以根据基材50的特殊取向被自动调整。所以该喷墨打印系统能实现在不规则形状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。
在如图2所示的另一实施例中，喷墨打印系统310包括：喷墨打印头320；提供图像数据及其它数字数据给喷墨打印头320的控制单元330；和为喷墨打印头320供给墨的墨储存器340。基材350被包括鼓形辊(drumplaten)370和马达410的基材传送系统300传送，该马达410在控制单元330的控制下可以驱动鼓形辊370。
一个或多个传感器450可以探测到基材350的位置和取向。基材350位置的探测可以通过基材350的边缘来触发。基材位置的探测可以有助于从基材350前缘和在基材350的边缘附近打印墨图案到基材350之上。在另一实施例中，传感器450可以探测到基材530的位置和取向，该基材位于鼓形辊370的多孔基材支撑部上。根据从传感器450接收到的信号，控制单元330可以旋转输入的数字图象以补偿基材350的方向变化。因此，能以所需取向打印图像到基材350之上。
鼓形辊370被适于接收基材350的圆柱面限定边界。鼓形辊370的至少一部分包括具有通孔的多孔基材支撑部。基材350通过夹持或真空抽吸附着于鼓形辊370的多孔基材支撑部上。基材350被传送到喷墨打印头320下方的位置，以便接收喷墨打印头320所喷射的墨滴440。过量喷射的墨通过多孔基材支撑部的通孔被固定于鼓形辊370内的打印区下的收集器390捕获。收集器390可以包括墨吸收材料395。当鼓形辊370表面的沾污区域旋转到清理站380时，鼓形辊的表面可以被刮刀381和海绵382定期清理。
基材传送系统300可以进一步包括：用于供应基材350到鼓形辊370上的基材挑选机构；和用于从鼓形辊370上取回基材350的基材取回机构。含有图像的被释放出来的基材425可以保持在基材托盘420中。
与本发明相兼容的基材包括天然纸张或人造材料，用于显示包括不透明、半透明和透明材料在内的图像。基材还可以包括食物，例如曲奇饼、糖果和蛋糕。基材还可以包括塑料、陶瓷、石头、金属基材、木头和织物。与上述喷墨打印系统相兼容的墨的类型包括水基墨、溶剂基墨和热熔性墨。墨中的着色剂可以包括染料或颜料。此外，该公开的喷墨打印系统还兼容传递其它流体，例如聚合物溶液、凝胶溶液、含粒子的溶液、或低分子量微粒，其可包括也可不包括着色剂。
本发明的多个实施例已经被描述。然而，应该了解的是在不背离本发明的精神和范围的基础上，可以进行种种修改。因此，其它实施例包括在权利要求的范围内。

Claims (17)

1.一种喷墨打印系统，包括：
设置为喷射墨滴的喷墨打印头；
多孔基材支撑部，其包括多个孔洞和所述孔洞之间的平板部分，所述多个孔洞比所述平板部分占据所述多孔基材支撑部的更大部分面积，所述多孔基材支撑部设置为在所述多孔基材支撑部的第一表面上支撑基材，其中所述喷墨打印头和所述多孔基材支撑部的孔洞设置为允许至少一部分未被基材接收的喷射墨滴穿过所述孔洞；和
布置于所述多孔基材支撑部下的收集器，设置为收集当墨滴沉积在基材的边缘上时喷洒到基材的边缘的外面的至少一部分喷射墨滴。
2.如权利要求1所述的喷墨打印系统，其中，进一步包括设置为引起所述喷墨打印头和所述多孔基材支撑部之间的相对运动的输送机构。
3.如权利要求1所述的喷墨打印系统，其中，进一步包括覆于所述收集器上的墨吸收材料，所述收集器适于收集由所述喷墨打印头喷射的墨滴。
4.如权利要求1所述的喷墨打印系统，其中，进一步包括设置为从所述多孔基材支撑部上去除墨的清理站。
5.如权利要求2所述喷墨打印系统，其中，进一步包括基材管理机构，所述管理机构设置为供应所述基材给所述输送机构，或用于从所述输送机构取回所述基材。
6.如权利要求1所述喷墨打印系统，其中，所述多孔基材支撑部包括适于接收所述基材的圆柱面。
7.如权利要求1所述喷墨打印系统，其中，所述多孔基材支撑部包括由一个或多个辊驱动的传送带。
8.如权利要求1所述喷墨打印系统，其中，进一步包括能够相对于所述基材移动所述喷墨打印头的打印头传送机构。
9.如权利要求1所述喷墨打印系统，其中，进一步包括设置为探测所述基材的位置或取向的一个或多个传感器。
10.如权利要求1所述喷墨打印系统，其中，所述喷墨打印头排出墨滴，以在所述基材上形成图像。
11.一种喷墨打印系统，包括：
设置为喷射墨滴的喷墨打印头；
包括多个孔洞的多孔基材支撑部，所述多个孔洞占据所述多孔基材支撑部的大部分面积，所述多孔基材支撑部设置为在所述多孔基材支撑部的第一表面上支撑基材，其中所述喷墨打印头和所述多孔基材支撑部的孔洞设置为允许至少一部分喷射墨滴穿过所述孔洞；
设置为引起所述喷墨打印头和所述多孔基材支撑部之间的相对运动的输送机构；
布置于所述多孔基材支撑部的第二表面后的收集器，设置为收集当墨滴沉积在基材的边缘上时喷洒到基材的边缘的外面的至少一部分喷射墨滴；以及
设置为清理在多孔基材支撑部上捕获的墨流体的清理站。
12.如权利要求11所述的喷墨打印系统，其中，进一步包括控制器，所述控制器设置为控制所述喷墨打印头用以喷射墨滴，并且用于控制所述输送机构用以引起所述喷墨打印头和所述多孔基材支撑部之间的相对运动。
13.如权利要求11所述的喷墨打印系统，其中，所述多孔基材支撑部包括适于接收所述基材的圆柱面。
14.如权利要求11所述的喷墨打印系统，其中，所述多孔基材支撑部包括由一个或多个辊驱动的传送带。
15.如权利要求11所述的喷墨打印系统，其中，进一步包括能够相对于所述基材移动所述喷墨打印头的打印头传送机构。
16.如权利要求11所述的喷墨打印系统，其中，所述喷墨打印头排出墨滴以在所述基材上形成图像，其中所述图像沿所述基材的至少一条边为无边界打印。
17.一种在基材上的图像打印方法，包括：
放置基材于包括多个孔洞的多孔基材支撑部的第一表面上，所述多个孔洞占据所述多孔基材支撑部的大部分面积；
引起所述基材和喷墨打印头之间的相对运动；
从所述喷墨打印头排出墨滴到所述基材之上以形成图像；以及
在多孔基材支撑部的第二表面后收集当墨滴沉积在基材边缘上时喷到基材的边缘外的墨滴。
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