CN106715128A - 喷墨打印方法以及用于执行所述方法的机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷墨打印方法，在所述喷墨打印方法中喷墨打印机的打印头部朝待打印的基质的方向取向并且在所述喷墨打印方法中使得墨水液滴在所述喷墨打印机的打印头部中产生，所述墨水液滴在从所述打印头部的喷嘴中逸出之后被导引到带有局部提高的温度的地带中，从而所述液滴的体积在到所述基质的飞行阶段期间主动减少。公开了用于执行所述方法的机构。

Description

喷墨打印方法以及用于执行所述方法的机构

技术领域

本发明涉及喷墨打印方法以及涉及用于执行所述方法的机构。

背景技术

在所述喷墨打印（ink-jet）期间通常在所述打印头部的喷嘴中产生单个的液滴的墨水。图1a示出与这相关的现有技术。

所述液滴或者利用气泡通过的热的工序来产生（Thermal Ink-Jet）或者借助于打印脉冲产生，所述打印脉冲通过或者压电晶体（Piezo Ink-Jet）或者静电地产生（Super-Fine Ink-jet®）。

人们将CIJ打印机（英语Continuous Ink Jet）与DOD打印机（英语Drop onDemand）区分开。在所述CIJ打印中所述喷墨通过喷嘴从所述打印头部中逸出。所述射束通过压电的转换器（所述转换器位于所述喷嘴之后）来调制，从而实现均匀地分解成各个的液滴。通过充电电极使得由此形成的液滴此时或多或少强烈地进行静电充电。10至40m/s快速的液滴接下来飞过较大的偏转电极，在该处所述液滴取决于其比电荷地侧向上被偏转。根据仪器类型，所充电的或所没有充电的液滴到达到所述基质上。不需要的液滴已经在所述打印头部处又被捕获并且重新引入给所述墨水循环。在所述DoD方法中相反于CIJ打印机，仅仅实际上所需的墨水液滴离开所述喷嘴。所述仪器附加地根据如下方式被区分，即以哪个技术将所述墨水液滴喷出。a）喷泡打印机（Bubble-Jet-Drucker）借助于加热元件产生微小的墨水液滴，所述加热元件加热在所述墨水中的水或溶剂。在此爆炸状地形成微小的蒸汽泡，所述蒸汽泡由于其压力将墨水液滴从所述喷嘴中挤出。b）压电打印机使用压电的效应以用于挤压所述打印墨水通过细的喷嘴，其中，陶瓷元件在电压下变形。所述墨水形成液滴，其体积能够通过所施加的电的脉冲的大小来控制。c）在压力阀打印机中将各个的阀安置在所述喷嘴处，如果液滴应该离开所述喷嘴，则所述阀打开。

在每种情况中所述液滴从所述喷嘴中逸出，被喷射，并且落在基质上。多个喷出的液滴（其落在所述基质上）形成所打印的结构。

所打印的结构的分辨率由各个的液滴的大小和在各个的液滴之间的间距来限定。通常适用的是，单个的液滴越小，在所述打印时的分辨率越大。因此力求产生较小的液滴。

通常在所述喷嘴中形成时影响所述液滴的大小。如果人们在所述打印头部中例如使用带有小的直径的喷嘴，则产生比于在所述打印头部中利用较大的喷嘴的打印的情况下小的液滴。在压电打印头部中所施加的电压形式和时间、或者说所述打印头部的温度和所述墨水本身起大的作用。通过修改所述电压形式和所述温度能够将所述液滴的大小显著减少，如由Meier及其他，（Phys. Status Solidi A （2009）. Inkjet printed, conductive,25μm wide silver tracks on unstructured polyimide. Vol. 206, 1626-1630）所知的那样。

附加地在所述液滴和所述基质之间的互相作用具有大的意义。如果例如打印疏水的墨水，则所述基质的亲水的改性能够导致在所述基质上在所述液滴大小中的显著的减少。这允许较密地放置所述液滴，结合着较大的分辨率。

由Perelaer及其他（Macromolecular Chemistry and Physics（2009）. Droplettailoring using evaporative inkjet printing. Vol.210, 387-393）的公开已知，通过在所述打印头部（或所述喷嘴）和所述基质之间的较大的间距，进行部分蒸发所述墨水溶剂，由此所述液滴相应变得较小。所述方法在此除了所述间距之外还考虑所述墨水的成分。不利地是，通过较大的间距产生各个的液滴的散射，由此在放置各个的液滴时出现误差。这减少所打印的结构的分辨率。

由公开文献WO 2013/166219A1已知如下装置，其允许在飞行中干燥墨水液滴。为此在所述打印头部和待打印的基质之间产生不同调温的地带的周围环境。所述装置包括大量结构、如间距保持件（其将热屏蔽件与所述打印头部分开）、另外的间距保持件（其将所述热屏蔽件与冷凝屏蔽件分开）以及在所述冷凝屏蔽件处的能量源。在所述打印头部处的温度应该低并且在热屏蔽件和冷凝屏蔽件以及冷凝屏蔽件和基质之间的温度应该高，由此从所述基质处上升的蒸汽不到达到所述打印头部处。在所述过程期间使得所述冷凝屏蔽件被加热到在所述墨水的运载液体的冷凝温度之上的温度上，以便防止所述蒸汽的冷凝。所述机构不利地构建成复杂的。

由公开文献WO 2010/134072A1已知用于喷墨打印机的打印头部，所述打印头部沿所述基质的方向设有热屏蔽件，以便避免热在加热的基质和所述打印头部之间的传递。所述机构还用于引起所述打印头部的腐蚀保护，方式是使得上升的蒸汽和热远离所述打印头部。

不利地是，不可能利用所述方法或说明的装置中的某一个来达成所述液滴体积的显著的减少。

发明内容

本发明的任务是，给出或提供如下方法和机构，利用它们能够在所述喷墨打印时实现所述液滴体积的显著的减小和由此较高的分辨率。

所述任务按照根据专利权利要求1的方法和机构或根据从属权利要求的机构来解决。对此有利的设计方案分别由与此相关的（rückbezogenen）专利权利要求得知。

在根据本发明的喷墨打印方法中将喷墨打印机的打印头部朝待打印的基质的方向取向。墨水液滴在所述喷墨打印机的打印头部中产生。所述液滴在其从所述打印头部的喷嘴中逸出之后被导引到带有局部提高的温度的地带中，从而所述液滴的体积在到所述基质的飞行阶段期间主动减少。

根据本发明的方法和机构允许在所述喷墨打印方法中'在飞行中'各个的液滴的减小。所述减小通过局部快速加热所述液滴和由此提高的脱水率来进行，所述脱水率在短的时间内引起显著的液滴体积减小。所述加热通过将能量局部引入到所述液滴来实现。所述能量引入能够例如通过所述液滴与光或与至少一个加热线材的互相作用来进行。

所述光以及所述加热线材根据本发明在喷墨打印机的射束路程中产生带有局部提高的温度的地带。所述液滴根据本发明在其从所述打印头部的喷嘴中逸出之后在所述液滴碰上到所述基质上之前首先经过第一冷的地带、此后所述带有局部提高的温度的地带和接下来第二冷的地带。所述打印头部和所述基质根据本发明不影响所述带有局部提高的温度的地带。由此根据本发明利用所述方法以及利用所述机构和由此产生的带有局部提高的温度的地带来进行局部受限地能量引入到所述液滴。所述能量引入引起所述液滴的主动的体积减小并且由此引起在所述打印方法中所述分辨率的改善。

墨水液滴能够例如被导引穿过带有至少一个或多个加热线材的小的起传导作用的格栅，电流传导通过所述格栅并且由此产生局部的温度提高。也就是说能够使用一个或多个加热线材，其产生所述带有局部提高的温度的地带。所述加热线材当然不被所述穿过的液滴所接触。

备选于此地或与所述格栅组合地还能够在所述液滴从所述打印头部的喷嘴中被喷射出来之后，将带有合适的波长的光发射到所述液滴上。通过由所述液滴的墨水组成部分吸收光学的或所述热的能量，使得在所述液滴之内的液体被加热并且部分或大部分地蒸发。所述脱水由此主动提高。这引起所述液滴体积相较于所述液滴在从所述打印头部喷嘴中输出时的体积的期望的减小。同样所述液滴的其它的性质如其形状、其速度、粘性、表面张力和/或密度能够针对性地通过所述主动的蒸发来改变。

如例如由光学的或热的方法来实现的能量引入的目的是所述体积减小和由此结果上较小的墨水液滴作为在所述基质上的打印（像素）。这允许由根据本发明的喷墨打印方法产生的结构的期望的较高的分辨率。

通过根据本发明的喷墨打印方法有利地引起所述液滴体积显著地减少了至少10%、11、12、13、14、15、16、17、18、或19%。带有例如1pL体积的液滴在通过所述带有局部提高的温度的地带之后此后最高还具有大约900fL的体积。

利用根据本发明的喷墨打印方法特别有利地引起所述液滴的体积减少了至少20%、特别优选地减少了至少21、22、23、24、25、26、27、28、29、30%、此外优选地减少了至少31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、49、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89或甚至99%或任意的中间值。

由此利用所提出的喷墨打印方法有利地引起所述分辨率提高了至少1、2、3、4、5、6、7、8、9或甚至至少10%、特别优选地提高了至少11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30%、此外优选地提高了至少31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、49、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、99.1、99.2、99.3、99.4、99.5、99.6、99.7、99.8、99.9或甚至99.99%、但或它们的任意的中间值。

在本发明的一种设计方案中将带有一定的波长、射束性质如直径、形状、功率的光源脉冲地或连续地使用。所述光源这样放置，使得所述光射束局部在喷墨打印机的打印头部（热的、基于压电的打印头部、或super-fine inkjet®和气雾-喷射®打印头部）和所述基质之间来发射。对此人们能够将所述光源有利地直接放置在所述打印头部旁边或将所述光利用射束导体、例如光学的纤维，或者说通过朝所述打印头部的转向镜来引导。所述打印头部当然能够还连同根据本发明的带有加热线材的格栅来用作上部部件。

备选地人们能够设立如下打印头部，在其中所述光源和/或所述光导体集成在所述打印头部中，从而所述光局部发射到在所述打印头部和所述基质之间的空间中。所述光源能够产生仅仅一个射束或多个射束，例如通过利用光学的纤维将光源的射束分成多个或通过使用带有相同的或不同的光学的性质的两个或多个光源。由此有利地引起，液滴从多个喷嘴中同时地或所述液滴从一个喷嘴中以不同的颜色来发射。

作为第一备选方案的光源应该产生足够大的射束，从而所述液滴（其从所述喷嘴中逸出）与所述光射束具有足够的接触面和由此与所述光射束具有足够的接触时间。所述射束没有与所述打印头部和所述基质接触，由此所述墨水的打印性质在所述飞行阶段之前不被影响，或者说还不与所打印的结构产生互相作用。

特别有利地使用聚合的光源的准直的光。由此有利地引起，所述光射束的直径能够恒定地在较长的间距上保持并且不发散。如果在所述液滴和所述射束之间期望较长的互相作用时间，则能够备选地使用发散的光源，所述发散的光源照明较大的面并且由此使得如下时间（在其中所述液滴位于所照明的区域中）提高。由此有利地引起所述液滴的进一步的体积减小。

穿过所述液滴导引的射束的阻碍能够例如通过将射束捕集器固定在所述打印头部的、所述光源逸出存在的对侧处来实现。

所述光源能够为激光，所述激光脉冲或连续地工作。能够同样使用LED或产生其它的光的系统。所述光源或多个光源应该如下选出，使得其波长通过所述打印墨水的溶剂或多个溶剂，或溶解在所述溶剂中的内含物来良好地吸收。

在所述液滴和所述光或所述加热线材之间的互相作用时间变得非常短，因为所述液滴的速度通常相当高。通常所述液滴的速度处于在100m/s和0.01m/s之间的范围中。这意味着，所述液滴通过所述光射束或者说在所述加热线材旁边经过的飞过时间，也就是说所述互相作用时间处在1ns至10ms之间，并且在此取决于所述液滴大小和所述射束宽度或者说所述温度。由此所述光源和所述加热线材应该具有足够的功率，以便足够在1ns至10ms的短的互相作用时间中将所述墨水的溶剂主动地脱水，但另一方面还不过高，并且尤其不影响所述打印头部的或所述基质的温度。

所述光源和所述加热线材能够，但不必与所述墨水的功能上的材料相互作用。所述光源以及所述加热线材能够在所述墨水中引起“在飞行中烧结”金属纳米微粒、或“在飞行中交联”聚合物。

能够用于不同的墨水的是用于产生带有局部提高的温度的地带的不同的系统。

特别适用于基于水的墨水的是例如接近红外线来发射的光源，因为水在这种波长范围中特别好地被吸收。

所述带有局部提高的温度的地带在所述基质和所述打印头部之间产生。在所述墨水液滴离开了所述打印头部的喷嘴之后并且在所述墨水液滴落在所述基质上之前，所述墨水液滴通过所述地带。所述液滴借助于光射束和/或通过加热线材来局部加热，并且在所述液滴之内的溶剂以这种方式主动地至少部分但或完全地蒸发或者说脱水。这结果上总是引起所述液滴体积的减小，或还引起其它的液滴性质的变化、如所述液滴体积的形状、速度、粘性、表面张力、密度的变化。所产生的、较小的液滴被打印到所述基质上。

所述方法根据本发明有利地还允许各个的液滴彼此的较密的定位，和相应由此允许较高的分辨率和较小的最小的结构。

作为用于产生带有局部提高的温度的地带的第一备选方案的光射束应该有利地具有可调节的功率，由此所述脱水率和由此所产生的液滴大小能够被调整。如果备选地使用一个或多个加热线材，则所述一个或多个加热线材应该以源自可调整的电流或电压源的电流来加载。

光源还应该具有开关，由此根据需要能够接通和切断光。所述光射束应该根据本发明还具有如下机械，所述机械能够调节所述射束沿X、Y和沿Z方向的位置。这能够变得需要，以便能够将所述射束与所述液滴较好地相遇。

作为与用于局部加热所述液滴的一个或多个光源的备选方案或组合，特别有利地使用优选地由金属或由其它的起传导作用的材料制成的起传导作用的格栅。所述格栅具有开口，所述开口大得足以让各个液滴通过在所述加热线材之间的中间空间。格栅还能够包括仅仅一个加热线材。那么所述液滴以较直接紧靠的方式经过所述加热线材和由所述加热线材产生的带有局部提高的温度的地带。

所述起传导作用的格栅优选地包括两个起导电作用的、例如由起导电作用的金属制成的板，所述板两者都电地彼此绝缘并且布置在基质上。所述基质用作热屏蔽件。在所述两个板之间撑开所述至少一个加热线材并且将所述两个板彼此连接。在所述加热线材中的电阻在此高于在所述起导入作用的板中的电阻至少一个数量级也就是说10倍、优选地20倍、30、40、50、60、70、80、90或100倍或甚至直到1000倍或优选地甚至直到10000倍或它们的某一任意的中间值。由此有利地引起，利用所述能量引入将仅仅所述加热线材加热，但所述板本身没有被加热。由此在所述加热线材的直接的周围环境中但没有在所述板中产生所述带有局部提高的温度的地带。在所述加热线材和所述板之间的电阻比越高，越好。所述比决定性地由所述板的和加热线材的材料和几何结构所影响。

如果合适的电流被传导通过所述格栅或所述格栅的加热线材，则使得所述加热线材加热并且由此在所述格栅的加热线材的直接的周围环境中产生局部的温度提高。如果所述液滴沿着所述加热线材飞行而没有接触所述加热线材，则所述液滴由在该处存在的提高的温度来加热并且以这种方式主动地使得优选地所述墨水的溶剂的脱水率提高。通过这种主动的蒸发结果上使得所述液滴体积变较小。

引入如此多的能量，以至于所述液滴的温度在通过所述带有局部提高的温度的地带时不应该超过所述液滴的或所述液滴的组成部分的沸腾温度。所述加热线材的或在所述光射束中的温度必须足够高，以便足够在仅仅1ns至10ms的这些短的互相作用或飞过时间内使得所述墨水的溶剂蒸发。但所述温度另一方面不可以过高并且还不可以影响所述打印头部的和所述基质的温度。

所述机构能够在这种意义中具有上部部件，带有至少一个或多个加热线材用于热蒸发优选地所述墨水的溶剂。源自所述打印头部的液滴通过所述局部的温度梯度来加热和蒸发。所述局部的温度梯度通过加热格栅或通过加热例如两个彼此平行走向的加热线材或备选地利用一个或多个光源或与一个或多个光源组合地来产生。

所述机构能够在这种意义中还具有上部部件，带有至少一个或多个光源用于热蒸发优选地所述墨水的溶剂。源自所述打印头部的液滴通过所述局部的温度梯度来加热和蒸发。所述局部的温度梯度通过在光源的光射束中加热所述墨水或备选地或利用一个或多个加热线材或与一个或多个加热线材组合地来产生。

为此提供根据本发明的用于现有的打印头部系统的上部部件。

用于产生所述局部的温度梯度的上部部件能够为两件式。第一部分是固定的并且固定在所述打印头部或所述打印头部保持件处或上。另一个部分刚性或可翻转地固定在所述第一部分上，例如通过粘结或通过磁的机械。

根据本发明的用于喷墨打印机的打印头部的上部部件优选地包括：

- 待与所述基质对齐的、带有用于所述墨水的开口的热屏蔽件，

- 两个直接布置在所述热屏蔽件处的、待与所述基质对齐的、并且设有电的输入线路的起导电作用的板，所述板本身来看彼此电地由中间空间来分开，

- 其中，在所述板之间的中间空间布置在所述热屏蔽件的开口之下，以及

- 至少一个加热线材，其将所述两个板彼此连接，

- 其中，所述电的输入线路将电流通过所述板传导到用于产生带有局部提高的温度的地带的、所述至少一个加热线材中。

在所述加热线材中的电阻能够在此在运行中高于在所述起导入作用的板中的电阻至少一个数量级也就是说10倍、优选地20倍、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍或100倍或甚至直到1000倍或优选地甚至直到10000倍或它们的某一任意的中间值。由此有利地引起，所述带有局部提高的温度的地带仅仅在所述加热线材处但不是在所述板处产生。

根据本发明的用于打印头部保持件的上部部件由此尤其包括热屏蔽件。所述热屏蔽件由起电和热绝缘作用的材料、如例如由阳极化的铝制成。所述热屏蔽件具有用于所述墨水液滴的小的开口。所述热屏蔽件保护所述打印头部有利地以防提高的温度。

直接地在所述热屏蔽件上，也就是说在没有另外的与所述热屏蔽件的间距保持件的情况下，将两个薄的起导电作用的板布置在所述热屏蔽件处。所述板为电的导体、例如薄的金属的板或由钢制成的薄膜。所述两个板能够粘上在所述热屏蔽件上或另外直接布置在所述热屏蔽件上。在所述热屏蔽件上的两个板本身来看彼此电绝缘。也就是说，所述两个板在它们之间具有中间空间，从而所述两个板彼此没有物理的接触。所述空间直接地相对于在所述热屏蔽件中的开口来布置，从而从所述喷嘴中逸出的液滴沿所述基质的方向没有与所述热屏蔽件、所述板或在所述板之间撑开的加热线材接触地穿过所述上部部件。

当然其它的材料能够用于所述热屏蔽件和/或所述板。例如（但不仅仅）考虑为用于所述热屏蔽件的材料的是玻璃、石英和陶瓷。这些材料有利地良好地能够进行处理并且便宜。在所述热屏蔽件中的开口能够例如0.5mm宽。

除了所提及的钢之外例如（但不仅仅）考虑为用于所述板的材料的还有碳和铜以及例如铟钛氧化物（ITO）。

本领域技术人员能够自由组合这些材料，以便制造根据本发明的、用于所述打印头部的上部部件。

例如带有0.5mm的开口的玻璃能够用作热屏蔽件。此后直接粘上0.5mm厚的钢板。所述加热线材如描述的那样利用起传导作用的银粘结剂在所述钢板之间处进行粘结和烘烤。

例如带有0.5mm的开口的玻璃能够用作热屏蔽件。此后直接粘上例如0.1mm厚的碳板。所述加热线材利用起传导作用的碳膏来粘结在所述碳板处。

例如带有0.5mm的开口的陶瓷能够用作热屏蔽件。此后直接粘上例如0.1mm厚的铜板。所述加热线材利用起传导作用的银粘结剂粘结在所述碳板处。

还能够将玻璃或石英利用所述光学的平版印刷的方法来处理。所述玻璃或所述石英用作热屏蔽件并且具有0.5mm的开口。两个ITO板（铟锡氧化物）1µm厚地在其上被析出并且利用光学的平版印刷结构化。在所述板之间所述加热线材或由钨制成的格栅10µm宽地析出到所述玻璃或石英上并且到所述ITO板之间并且利用光学的平版印刷结构化，从而所述两个ITO板利用所述钨线材来桥接。

本领域技术人员能够使用源自所述光学的平版印刷的另外的析出方法，以便制造根据本发明的上部部件。

在所述两个板之间作为连接相应布置有至少一个薄的加热线材。

那么所述上部部件包括所述热屏蔽件、布置在其上的板以及布置在其之间的加热线材以及在所述两个起传导作用的板处的电的输入线路，从而所述电的输入线路能够联接到电流源或电压源处，其加热所述加热线材。

在所述热屏蔽件和所述起传导作用的板之间不存在附加的间距。也就是说由热屏蔽件和板构成的上部部件有利地是非常薄的并且能够无问题地在场地技术上布置在打印头部的喷嘴和所述基质之间。由热屏蔽件和带有加热线材的起导电作用的板构成的机构总体上优选地在0.5至5mm之间厚。所述上部部件在所述打印头部处的固定沿所述墨水的射束方向同样不消耗另外的场地。这同样保证，所述机构无问题地能够布置或固定在打印头部和所述基质之间。

根据本发明的上部部件在所述打印头部处的固定例如通过粘附、卡夹装置或在所述打印头部中插入的裂缝来进行，由热屏蔽件和板构成的机构能够推到所述裂缝中去。当然处在本领域技术人员的专业知识的范围中的固定的类型应该还能够以其它的类型来进行，例如通过一个或多个在所述打印头部的材料中能够下降的磁体（假如所述上部部件包括磁的材料如例如所提及的钢板）。所述上部部件还能够旋紧地或以另外方式地固定在所述打印头部处地存在。所述固定的类型不应该影响所述上部部件的厚度。在所述固定之后使得所述加热线材非常靠近地布置在所述基质处。

根据本发明的用于喷墨打印机的打印头部的第二上部部件由此包括：

- 待与所述基质对齐的、带有用于所述墨水的开口的热屏蔽件，

- 至少一个光源，其发射到在所述热屏蔽件的开口之下的射束路程中，并且产生带有局部提高的温度的地带以用于所述墨水液滴。

同样这种上部部件相应地是非常薄的。

根据本发明的上部部件应该如下固定在所述打印头部处，使得能够进行精细调节。所述调节在所述平面中进行，从而所述液滴必须经过所述光射束或沿着所述加热线材飞行并且穿过所述带有局部提高的温度的地带。

能够利用根据本发明的上部部件修改任意的打印头部，尤其工业打印机的打印头部。

这样的根据本发明的上部部件能够布置在根据本发明的由带有喷嘴的打印头部构成的机构中，例如方式是在所述打印头部处布置地存在有小的能够下降的磁体，所述磁体吸引根据本发明的上部部件的金属的板穿过所述热屏蔽件并且进行固定。同样所述固定的其它的类型是可行的。在此要注意的是，在所述射束路程中的场地供应通常是受限的。所述固定器件必须与此相匹配，也就是说所述固定器件应该沿所述喷墨的方向不要求另外的场地。

所述固定的类型以如下方式，即根据本发明的上部部件在其固定在所述打印头部处之后有利地还又在所述平面中取向，从而所述液滴直接沿着所述加热线材穿过地被喷射到所述基质上而没有接触所述加热线材，或飞过所述光射束。为了所述上部部件的取向能够使用调节螺纹紧固件。

所述上部部件的固定如下进行，即所述上部部件的厚度有利地不由于所述固定器件来提高，因为在所述基质和打印头部之间的场地供应通常非常受限。

所述上部部件能够相应还由热屏蔽件和布置在其处的光源构成，所述光源发射到在打印头部和基质之间的空间中并且产生所述带有局部提高的温度的地带。

源自打印头部的喷嘴的液滴必须沿所述基质的方向飞过所述上部部件。为此所述液滴在其从所述喷嘴中逸出之后首先经过在所述热屏蔽件中的开口并且直接此后在所述加热线材旁飞行或经过所述光射束，而所述液滴为此还不必经过在所述热屏蔽件和所述两个板之间的中间空间。

有利地由热屏蔽件和带有加热线材或者说光源的优选地金属的板构成的这种上部部件总体上是非常薄的，例如仅仅0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1mm、或2、3、4、5、6、7、8、9或10mm或采用中间值的值薄。这有利地引起在打印头部和基质之间产生带有局部提高的温度的地带，从而在所述打印机的射束路程中在所述打印头部处产生冷的地带，此后产生所述带有局部提高的温度的地带并且在所述基质处产生第二冷的地带。

那么在所述打印头部中的射束路程由带有喷嘴的打印头部、根据本发明的用于所述打印头部的上部部件和所述待打印的基质构成。所述上部部件沿打印方向或飞行方向具有所述热屏蔽件用于保护所述打印头部和所述喷嘴以及所述墨水。在所述热屏蔽件之下在一种备选方案中来布置所述两个板、优选地金属板（所述板承载所述加热线材）和/或备选地用于产生所述光的器件。

在所述热屏蔽件并且如有可能所述上部部件的板中重合地布置有开口用于所述穿过飞行的液滴到所述基质上的通行。

在带有仅仅一个或多个加热线材的备选方案中，所述打印机的射束路程具有带有所述喷嘴的打印头部、以及优选地带有开口的热屏蔽件、以及在此处沿基质的方向布置地具有带有所述可加热的加热线材的板，所述加热线材产生所述带有局部提高的温度的地带。

所述两个金属板由此彼此通过一个或多个薄的、也就是说在直径中例如1µm、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101…、398、399或400µm厚的或采纳任意的中间值的、由金属的导体如例如金、钨、铜、铝、碳、康铜、锰镍铜合金、铬、钛、或其它的金属的化合物制成的线材电地彼此连接。所述板在没有所述加热线材的情况下电地彼此绝缘。

所施加的电流流动通过所述线材。例如所述电流能够具有1µA、1mA至150A或某一任意的中间值的电流强度，只要所述电流仅仅产生所述温度梯度。所述电流产生所述加热线材的焦耳加热。根据本发明，所述线材相较于所述两个（金属）板的电阻是大的，由此所述线材比所述（金属）板自身由所述电流强得多地被加热。以这种方式产生所述温度曲线的局部的产生并且此外保护所述打印头部和所述基质有利地以防所述温度。

由此仅仅在所述线材处和之间或者说通过所述光源关于圆状地围绕所述打印头部的剩余的空间产生温度梯度。在两个线材之间的温度梯度取决于所述线材彼此的间距。所述线材的间距优选地如下设立，使得所述梯度是最强的，并且使得所述液滴能够飞过所述线材，而不接触所述线材。所述间距例如在10µm和1mm之间并且最好在50µm至100µm之间设立。所述温度梯度或高的温度场用于产生的液滴的飞过。从所述打印头部的喷嘴中喷出的液滴在此通过所述线材在到所述基质的路径上进行加速。在所述飞过时使得所述液滴加热并且所述墨水的溶剂部分地至完全地蒸发。通过所述蒸发使得所述液滴在所述飞过之后的大小相较于在所述飞过之前的大小迅速减小。这允许将较小的液滴放置在所述基质上和由此允许在所述喷墨打印方法中实现较高的分辨率。

在这两个介绍的备选方案中，也就是说使用一个或多个光源或一个或多个加热线材能够特别有利地设置有或者说使用围绕所述打印头部的吸出器以用于引开溶剂蒸汽。所述吸出器能够例如实现为用于所述打印头部的上部部件地存在和使用。为此从两个侧沿着所述打印头部来构建由金属、或由塑料或其它的对于墨水溶剂惰性的材料制成的抽出小管。所选出的材料能够以这种方式为所述上部部件相对于所述溶剂实现好的腐蚀保护。所述小管借助于软管与泵、吸出器或用于产生负压的其它的器件连接。通过所述负压产生的空气流应该足够强，以便将所蒸发的溶剂从所述打印区域中去除，然而不应该如此强，以至于影响所喷射的液滴的飞行路径。所述吸出器由此仅仅用于将蒸发出来的溶剂从所述打印区域中去除和由此使得接下来的液滴、或其物理的性质不受影响。所述吸出器能够或者集成在现存的打印头部中，或者所述吸出器能够用作用于新的打印头部的设计的部件。备选地所述整个的打印机能够位于受保护的或被抽吸的大气中。

在所述带有局部提高的温度的地带中在所述液滴中产生如下温度，所述温度处在所述墨水的溶剂或溶剂混合物的沸腾温度之下。另一方面不再能够进行检查在所述基质上的打印图，因为否则所述液滴会炸裂。

本领域技术人员取决于所使用的墨水的组成部分和尤其溶剂地如下地借助于加热线材和/或光源来提高在所述带有局部提高的温度的地带中的温度，使得产生所期望的打印图并且同时使得所述分辨率，相较于没有通过所述墨水液滴的温度提高来主动减小所述体积的标准喷墨打印方法而显著提高。

对于根据本发明的方法能够有利的是如下墨水，其溶剂特别强地吸收光或温度并且由此使得液滴的脱水和减小在飞行中以小的能量在较短的时间中进展。那么所述墨水的一个或所有的溶剂应该在所述光的所使用的波长的情况下具有强的吸收。

所使用的加热机械本身不可以加热所述打印头部，并且也不应该改变所述墨水的物理的性质并且影响所述墨水从所述喷嘴中的喷射特性。为此能够有利地设置成，在所述打印头部和所述带有局部提高的温度的地带之间布置有热屏蔽件。

对于根据本发明的喷墨打印方法，所述打印头部应该有利地由所述局部提高的温度的地带的热屏蔽件来保护。由此特别有利地引起，所述墨水的物理的性质不由于提高的温度输入而在从所述喷嘴中逸出之前已经改变。此外由此还以特别合适的方式防止所述打印头部的喷嘴的堵塞。

根据本发明的机构具有带有喷嘴的喷墨打印头部。所述机构此外具有至少一个待以电流来加载的加热线材或金属的格栅或与此备选地或组合地具有用于在所述喷墨打印头部的喷嘴和待打印的基质之间产生射束的光源。

所述加热线材或者说所述光源用于产生带有局部提高的温度的地带或用于局部加热从所述打印头部喷嘴中逸出的墨水，由此在到所述基质的路径上经过所述地带的液滴的体积主动减小。

对于这种变型方案，加热线材的这两个端部能够固定在两个金属的导体（例如作为金属的格栅）处地存在。

特别有利地，使得所述两个电的导体例如所述金属的板（利用它们使得电流被传导到所述加热线材中）直接地布置在与所述打印头部对齐的热屏蔽件处。也就是说在所述金属板和所述热屏蔽件之间不存在间距保持件。

无关于根据本发明的也就是说带有至少一个或多个加热线材或带有至少一个光源的机构或上部部件的类型，特别有利地在所述打印头部和所述基质之间产生带有温度曲线的提高的温度的地带。

根据本发明的带有加热线材或光源的上部部件或根据本发明的带有加热线材或光源的机构产生所述带有局部提高的温度的地带。在所述地带中产生如下温度曲线，即在大约1mm的路径长度上具有至少10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30°C、此外优选地以至少31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、49、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89或甚至90°C、同样优选地至少91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、或200°C或任意的中间值的温度差。

通过根据本发明的机构或上部部件产生的、在所述带有局部提高的温度的地带中的温度梯度具有不同的温度的范围。所述范围处于在所述地带的边缘区域中的大约25°C和直接在所述加热线材处或在所述光源的斑点中的225°C之间。

在沿着所述打印射束的y轴线的自由的路径长度上，也就是说在所述打印机的射束路程中，从0mm（所述加热线材或所述光射束定位在所述0mm处）直到大约0.5mm产生直到150°C的温度差。在沿着所述y轴线在0mm和1mm之间的路径长度上产生如有可能直到大约200°C的温度差。

在根据本发明的方法期间产生的温度曲线由于不对称的类型的热屏蔽件是特别有利的，这意味着，所述打印头部在所述液滴通过所述热的地带期间在所述液滴落到所述冷的基质上之前处于冷却。

接下来的墨水能够例如但不是仅仅在根据本发明的喷墨打印方法期间到达用于使用。所述墨水能够优选地由至少两个溶剂构成，所述至少两个溶剂具有不同的沸点和蒸汽压力和可选地还不同的粘性和表面张力。所述墨水能够优选地由至少一个活性的材料制成，也就是说所述墨水那么应该具有聚合物、金属纳米微粒、碳纳米微粒或类似物。所述墨水能够，但不必含有附加的组成部分、如例如表面活性剂、附着剂、去沫剂。通过在飞行中的加热使得带有较低的沸点和蒸汽压力的第一溶剂比另外的溶剂蒸发得强得多。以这种方式引起，在打印时在所述基质上所述液滴基本上由带有较高的沸点和较低的蒸汽压力的溶剂构成。如果所剩下的溶剂具有较高的粘性，那么所述液滴的总粘性比之前高。这引起，所述液滴在所述基质上比在带有较低的粘性的液滴的情况下潮解得较少并且保持得较小。如果在所述液滴中剩下的溶剂具有较高的表面张力，那么所述液滴的总表面张力较高。这引起，所述液滴与所述基质形成大的接触角度并且总体上在所述基质上润湿比带有较低的表面张力的液滴小的斑点。然而根据本发明所述表面张力不应该高于40-50mN/m，以便避免所述液滴在所述基质上的再积聚和所打印的结构的润滑。活性的材料如例如聚合物、金属纳米微粒、碳纳米微粒或其它的材料的浓度相较于根据现有技术的喷墨打印方法可以保持得低。通过在飞行中蒸发溶剂使得在所述液滴中的活性的材料的重量份额会提高。这允许在所述墨水制造时附加活性的材料的较小的份额。附加地所述活性的材料的较小的浓度实现在所述基质上的打印的结构和覆层相较于带有活性的材料的较高的浓度的墨水小的厚度。通过在所述液滴中的活性的材料的较大的浓度来减少所谓的咖啡环或咖啡斑效应。如果带有较高的沸腾温度的溶剂的粘性还较高，则这还进一步促进减少所述咖啡环或咖啡斑效应。

附图说明

此外将本发明按照一些实施例和附上的图详细地阐述，而不会由此引起限制本发明。反而本领域技术人员应该在完全熟悉所述实施例的情况下也可以将所述实施例彼此组合，以便由此到达如下主题，所述主题无疑同样被本发明所包括。

只要没有其它说明，在图中的相同的附图标记表示结构相同的物体。

其中：

图1示出根据本发明的方法的和所述机构（B-E）的以及现有技术（A）的示意性的描述。

图2示出根据本发明的方法的和所述机构的示意性的描述。

图3示出带有局部提高的温度的地带和温度曲线。

具体实施方式

能够使用所述墨水的下面的成分。所述墨水具有带有2至10nm直径的硫醇稳定化的金纳米微粒。所述金微粒在所述墨水处具有2重量%的重量份额；所述墨水反过来具有90%甲苯，也就是说90%的体积份额。反过来10%为a香油脑（10%体积份额）。

由于高的密度，能够忽略所述金纳米微粒在所述液滴中的体积。所述墨水的液滴的1pL的体积由此按体积份额地几乎仅仅由溶剂构成。所述液滴的重量到98%地由所述溶剂并且仅仅到2%地由金纳米微粒构成。

_甲苯=0.90pL；V_a香油脑=0.10pL；

m_甲苯（Toluene）=V_甲苯*ρ_甲苯=0.90pL*870g/L=783pg

m_a香油脑=V_a香油脑*ρ_a香油脑=0.10pL*930g/L=93pg

m_{金纳米微粒}=18pg

m_液滴=783+93+18=894pg

这样的墨水能够通过在飞行中在从所述喷嘴中逸出之后的加热和经过带有局部提高的温度的地带而丢失直到所述溶剂的90%。也就是说，所述液滴体积能够从1pL下降到100fL上。由于在甲苯（沸点=111°C）和a香油脑（沸点=218°C）之间在沸点方面的差并且由于较高的蒸汽压力，主要使得所述甲苯被蒸发。也就是说，所打印的液滴的质量将仅仅仍由所述a香油脑的和所述金纳米微粒的质量构成。

_液滴=93+18=111pg

所产生的新的、所述金纳米微粒在所述液滴中的浓度此后为

C_{金纳米微粒}=18/111*100%=16.2重量%。

假如人们采用球状的液滴形状，则所述液滴的直径，由于所述溶剂的大约90%蒸发而从6.2µm（1pL液滴）下降到2.9µm（100fL液滴）上。

多亏a香油脑的较高的粘性和表面张力，使得所变小的液滴还潮解得较少并且由此小得多地被打印到所述基质上，这在最终效果方面实现在打印时的较大的分辨率。由此在当前实现所述分辨率以大于系数2的提高。

这些或其它的墨水能够无问题地在所述喷墨打印方法期间来使用。

在图中表示的用于抽吸存在的溶剂蒸汽的吸出器或蒸汽捕集器例如由铝制成并且作为所述整个上部部件的部件围绕所述打印头部地布置。为此能够使用简单的磁的垫（pads）。原则上使得所述吸出器或所述蒸汽捕集器制造为在所述铝壳体中沿着所述打印头部在两个或在所有四个侧处的裂缝。所述裂缝与在所述上部部件中的空心的通道连接并且向外通过软管来引开。在所述软管的端部处能够布置有通风机或小的真空泵，所述真空泵产生所述负压并且由此向外促使溶剂蒸汽的流动，所述溶剂蒸汽在所述打印头部之下形成。所述流动不过高，以便使得所喷射的液滴不从直的飞行轨迹中偏转。但所述流动应该足够强，以便向外抽吸所述溶剂蒸汽。所述吸出器可选地在小的打印频率的情况下，也就是说在溶剂蒸汽的总体上非常小的体积的情况下不是强制性必要的，因为所述液滴被动地通过在所述空气中的扩散和对流而向外和由此离开所述打印头部地来引导。然而对于当前的实施例而言有时提到所述吸出器。

对于所述实施例而言使用Dimatix^TM（Fujifilm）的打印头部作为打印头部、例如DMC和DMCLCP 1和10pL。所述打印头部装配在UniJet公司的喷墨打印机OJ300中。用作用于所述上部部件、用于所述射束捕集器和用于所述蒸汽捕集器的材料的是阳极化的铝。

第一实施例:

第一实施例涉及带有780-5000nm的波长的、在1µs-1fs的脉冲持续时间的情况下的以及带有1mW至10W的功率的脉冲的红外线激光。所述红外线激光装配在如描述的那样的打印头部处并且作为光源产生所述带有局部提高的温度的地带。

第二实施例:

第二实施例涉及另外的上部部件，其装备有两个加热线材用于使得所述墨水的溶剂热蒸发。源自所述打印头部的液滴通过局部的温度梯度来加热和蒸发。所述局部的温度梯度通过加热格栅或通过加热两个彼此平行走向的加热线材来产生。用于产生所述局部的温度梯度的上部部件是两件式的。一个部件是固定的并且固定在所述打印头部或所述打印头部保持件上。另一个部件固定在所述第一部件上，但也能够被去除。所述第二部件由两个大面积的金属板构成，所述金属板电地彼此绝缘。所述两个金属板彼此通过薄的、也就是说在直径中例如1µm、12.5µm、25µm、50µm至200µm厚的或采用中间值的、由例如金、钨、铜、铝、碳、康铜、锰镍铜合金、铬、钛、或其它的金属的化合物制成的线材电连接。所述电流流动通过所述两个线材。例如所述电流能够具有1µA、1mA至100A的电流强度。所述电流产生所述加热线材的焦耳加热。因为所述线材相较于所述两个金属板具有高得多的电阻，故所述线材比所述金属板自身加热地强得多。以这种方式来产生所述温度曲线的局部的产生。

因此在所述线材之间关于圆状地围绕所述打印头部的剩余的空间地产生温度梯度。在两个线材之间的温度梯度取决于所述两个线材彼此的间距。所述线材的间距如下来设立，使得所述梯度是最强的，并且使得所述液滴能够飞过所述线材而不接触所述线材。所述间距在10µm和1mm之间、最好在50µm或100µm之间设立。所述温度梯度或高的温度场用于飞过产生的液滴。从所述打印头部的喷嘴中喷出的液滴在此通过所述线材在到所述基质的路径上进行加速。在所述飞过时使得所述液滴加热并且所述墨水的溶剂部分地直到完全地蒸发。通过所述蒸发使得所述液滴在所述飞过之后的大小相较于在所述飞过之前的大小迅速减小。这允许较小的液滴放置在所述基质上以及由此允许实现在所述喷墨打印方法时的较高的分辨率。

第三实施例

根据第三实施例，将源自所述墨水的液滴在所述打印头部中通过压电元件产生来并且无障碍地在飞行阶段之后到达所述基质。用于以光能量来“在飞行中”蒸发液滴的上部部件装配在所述打印头部处。所述上部部件包括所述光源，所述光源将所产生的液滴在其从所述喷嘴中逸出之后借助于源自所述光源的薄的射束来照射。通过所述局部的加热使得所述液滴的溶剂部分蒸发。在与所述射束互相作用之后所述较小的液滴落在所述基质上。

射束捕集器在所述上部部件中布置成相对于用于所述光的光源。所述射束捕集器阻止所述光并且抑制不期望的散射。所述射束捕集器在此由阳极化的铝制成。

此外所述上部部件还具有用于抽吸溶剂蒸汽的蒸汽捕集器。所产生的液滴通过源自所述光源的薄的射束来照射。通过在所述射束中的局部的加热使得所述液滴的溶剂部分蒸发。所述溶剂蒸汽在所述蒸汽捕集器中借助于小的负压被抽吸。在与所述射束互相作用之后所述较小的液滴落在所述基质上。

第四实施例

图1示出喷墨打印头部的示意性的描述，在其处来布置根据本发明用于产生带有局部提高的温度的地带的加热线材。

所述液滴7由所述墨水在所述打印头部5中通过压电元件产生并且在从所述喷嘴1中逸出之后在飞行阶段之后无障碍地到达所述基质4。这种过程作为现有技术在图1A中示出。

图1B示出带有用于通过借助于加热线材来加热所述液滴来进行“在飞行中”蒸发液滴7的上部部件8的喷墨打印头部5的侧视图。所产生的液滴7从所述喷嘴1中逸出，在所述线材之间穿过飞行，所述线材固定在两个金属板之间（在图1中没有示出）。从一个金属板到另一个地通过所述两个薄的线材来传导电流。所述电流在所述线材中但不是在所述金属板3中产生所需要的焦耳加热，因为所述金属板3的面积大得多并且其电阻较小。所述加热产生在围绕所述线材周围的周围环境和围绕所述打印头部的剩余的空间之间的温度梯度。所述金属板布置在所述热屏蔽件（没有示出）处，所述热屏蔽件与所述打印头部对齐。

所述液滴7经过所述加热线材并且蒸发。所述蒸汽7'通过在所述上部部件8中的蒸汽捕集器（没有示出）被抽吸。

结果是由此使得所述液滴的体积变小并且液滴7''被打印到所述基质上。

图1C示意性地示出从这样的带有用于通过利用加热线材6来局部的蒸发进行加热来引起主动地“在飞行中”蒸发液滴的上部部件8的喷墨打印头部5的下方的视图。示出的是所述两个金属板3a、3b。所述金属板布置在所述热屏蔽件处并且像用于所述打印头部的上部部件8的这些组成部分那样，所述打印头部由于从下方的视图而没有示出。所述金属板当然设有用于施加电流的器件（没有示出）。能够由此将直流电或交流电施加在所述板处。所述直流电或交流电加热薄的线材6，所述线材位于所述喷嘴1之下。两个水平的裂缝9在所述上部部件中设置为用于所蒸发的溶剂7'的蒸汽捕集器。在所述蒸汽捕集器8处施加有小的负压，所述负压将所述蒸汽7'从在打印头部和基质之间的关键的地带中抽吸出来。

图1D为侧视图，其相较于图1B转动了90°。在所述打印头部5处布置所述上部部件8。所述蒸汽捕集器9实现为环绕的槽，所述槽布置在所述上部部件8的边缘区域中。所述溶剂蒸汽通过小的负压抽吸到所述蒸汽捕集器中。在与所述线材互相作用之后所述体积较小的液滴7''落在所述基质4上。

图1E示意性地示出从用于利用通过利用备选地两个线材6a、6b来局部地蒸发进行加热进行“在飞行中”蒸发液滴的上部部件8的第二部分的下方的视图。所述上部部件的第二部分包括所述两个金属板3a和3b，所述两个金属板通过所述两个薄的线材6a和6b电地彼此连接。相应两个银点7a和7c或7b和7d在此为了所述加热线材设置成用于固定在所述金属板处。所述金属板在它们之间具有中间空间，从而所述金属板在没有所述加热线材的情况下电地彼此绝缘。

电流流动通过所述两个线材6a和6b并且产生所述线材6a和6b的加热和由此在与所述基质对齐的打印头部之下和朝所述打印头部周围环境的剩余的期望的温度梯度。所产生的液滴从所述打印头部喷嘴1中在所述加热线材6a和6b之间穿过飞行并且在此由所述温度梯度部分地蒸发。在与所述线材互相作用之后所述较小的液滴落在所述基质4上。

附图标记9表示在所述金属板之间的开口，在所述金属板中使得所述加热线材撑开。

在图1的扩展方面，图2在其上部的部分A中在横截面中示出根据本发明的用于执行所述方法的机构或上部部件。所述机构在所述打印头部25的喷嘴21的部位处被剖切并且示出所述机构的于在所述热屏蔽件22中的开口和所述金属板23a、23b之上的取向。

根据本发明的上部部件在此包括所述热屏蔽件和所述两个金属的板23a、23b。

所述热屏蔽件22在所述表面处由不起传导作用的阳极化的铝制成并且具有100x0.5x20mm的尺寸BxHxT。两个布置在其之下的金属板电地彼此绝缘（参见图2B）并且具有附图标记23a和23b。所述金属板23a和23b由钢制成。所述金属板分别具有45x0.5x20mm（BxHxT）的尺寸。由热屏蔽件22和金属板23构成的整个的高度相应有利地为仅仅大约1mm。所述两个板23a和23b设有用于施加电流的输入线路。这在图2的下部的部分中在图B中示出。所述两个加热线材26a、26b具有分别25至80µm的直径和大约5mm的长度，因为所述开口具有相应的质量。所述线材利用相应两个银粘结剂液滴27a、27b固定在所述金属的板23a和23b处。仅仅在左边的金属板上的银粘结剂液滴设有附图标记，但此外所述机构相应于在所述图1E中的。

这种根据本发明的由热屏蔽件22和金属的板23连同加热线材和电的输入线路在内构成的上部部件为了刚性的固定所述加热线材而在大约150°C的情况下以大约1/2小时来烘烤。所述两个线材26a、26b此后根据其彼此的定位具有在50至200微米之间的间距。

所述上部部件优选地通过在所述打印头部中下沉的磁体来插入到现有的、带有一个或多个喷嘴的打印头部系统中。所述金属的钢板为了将所述上部部件固定在所述打印头部25处而与所述基质对齐并且所述热屏蔽件相应与所述打印头部对齐。所述上部部件通过在所述打印头部的材料中下沉的磁体（没有示出）以特别简单的方式来布置。所述磁体固定在所述打印头部处的上部部件，从而所述上部部件还能够进行调节。

图3示出根据本发明产生的温度曲线，所述温度曲线利用程序Comsol （ComsolInc., USA）来仿真。

在所述2D仿真（横截面）中将两个带有25µm的直径的铜线材相邻地以100µm的间距布置。将由铝制成的带有开口的热屏蔽件32布置在所述喷嘴之下离开所述线材500µm。所述开口具有500µm的长度。所述热屏蔽件具有同样大约500µm的厚度。通过所述线材来传导带有150mA的强度的电流以便产生所述加热线材的焦耳加热。所述室温在20°C时固定并且由所述焦耳加热产生的温度梯度以不同的黑白填充作为2D温度曲线来画上在图3上。

示意性地示出的是所述热屏蔽件32和所述喷嘴31。它们以及所述基质34被局部的温度提高略过，如所述仿真示出的那样。

明显的是，借助于根据本发明的由打印头部和热屏蔽件构成的机构，如说明的那样能够执行根据本发明的方法并且能够到不同的温度范围中产生和细分所述带有局部提高的温度的地带。

在图3中示出的温度梯度由此示例性地具有不同的温度的范围。所述范围处于在所述边缘区域处的大约25°C和直接在所述加热线材处的大约105°C之间并且通过两个用于所述仿真的加热线材在150mA的电流强度的情况下来产生。

在此在大约3mm的自由的路径长度上进行说明所述温度梯度。在所述y轴线的从0mm（定位所述加热线材）直到大约0.5mm的自由的路径长度上在当前的情况中实现大约68-105°C的温度差，这得出几乎40°C的温度差。在所述Y轴线的在0mm和1mm之间的路径长度上实现甚至大约80°C的温度差。所述温度曲线在此由热屏蔽件32决定地，是不对称的类型，这意味着，所述打印头部处于冷却中，而所述液滴通过所述热的地带并且落到所述冷的基质上。

利用这样的根据本发明的机构或根据本发明的上部部件（如在图1B-1E以及图2中示出的那样），相应可行的是，将穿过所述热屏蔽件的开口和板来导引的墨水液滴局部地加热并且达成所述液滴的体积减少，所述体积减少包括所述原有的体积的至少10%。

可理解的是，所述仿真是示例性的。在本发明的范围内能够产生可能其它的温度梯度。为此本领域技术人员会将所述加热线材的、所述板的、和所述热屏蔽件的材料匹配在所述打印头部处的情况并且会实现所述液滴的所期望的体积减小。

此外可理解的是，本领域技术人员能够将所述材料进行自由选取并且彼此组合。由此可行的是，将所述材料如下进行组合。

实施例5至9

例如带有0.5mm的开口的玻璃能够用作热屏蔽件。此后直接将两个0.5mm厚的钢板粘上。所述加热线材如描述的那样利用起传导作用的银粘结剂来粘结到所述钢板处并且被烘烤。

例如带有0.5mm的开口的玻璃能够用作热屏蔽件。此后直接将两个0.1mm厚的碳板粘上。所述加热线材利用起传导作用的碳膏粘结到所述碳板处。

例如带有0.5mm的开口的陶瓷能够用作热屏蔽件。此后直接将例如0.1mm厚的铜板粘上。所述加热线材利用起传导作用的银粘结剂粘结到所述铜板处。

本领域技术人员能够使用平版印刷的方法，以用于处理所述上部部件。

由此还能够将玻璃或石英作为热屏蔽件利用所述光学的平版印刷的方法来处理。所述玻璃或所述石英用作热屏蔽件并且具有0.5mm的开口。两个ITO板（铟锡氧化物）1µm厚地在其上析出并且利用光学的平版印刷来结构化。在所述板之间使得由钨制成的格栅或加热线材10µm宽地到所述玻璃或石英上并且到所述ITO板之间进行析出并且利用光学的平版印刷结构化，从而所述两个ITO板以所述钨线材来桥接。

本领域技术人员能够使用源自所述光学的平版印刷的另外的析出方法，以便制造根据本发明的上部部件。

Claims (14)

1.喷墨打印方法，在所述喷墨打印方法中喷墨打印机的打印头部（5）朝待打印的基质（4）的方向取向并且在所述喷墨打印方法中使得墨水液滴（7）在所述喷墨打印机的打印头部中产生，所述墨水液滴在从所述打印头部的喷嘴（1）中逸出之后被导引到带有局部提高的温度的地带中，从而所述液滴的体积在到所述基质的飞行阶段期间主动减少。

2.根据前述权利要求所述的喷墨打印方法，

其特征在于，

所述液滴体积进行显著地减少了至少10%。

3.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨打印方法，

其特征在于，

所述液滴体积进行减少了至少以至少20%、此外优选地减少了至少30%、40%、50%、60%、70%、80%或直到99.99%或它们的任意的中间值。

4.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨打印方法，

在其中所述局部提高的温度的地带通过至少一个加热线材或通过至少一个光源产生。

5.根据前述权利要求所述的喷墨打印方法，

其特征在于，

所述局部提高的温度的地带通过由至少两个加热线材构成的机构产生，在所述至少两个加热线材之间来导引所述液滴。

6.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨打印方法，

其特征在于，

所述液滴（7）通过所述局部提高的温度的地带来导引，所述地带在1mm路径长度上具有至少10°C优选地至少200°C的温度差。

7.根据前述权利要求中任一项所述的喷墨打印方法，

其特征在于，

所述打印头部（5）通过被动或主动冷却的热屏蔽件（2）来保护以防所述局部提高的温度的地带。

8.一种机构，由带有喷嘴（1、21）的喷墨打印头部（5、25）和至少一个待以电流来加载的加热线材（26a、26b）或在所述喷墨打印头部的喷嘴和待打印的基质（4、24）之间的用于产生带有局部提高的温度的地带和加热从所述打印头部喷嘴中逸出的墨水（7）的光源构成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的机构，

其特征在于，

具有至少两个加热线材，在所述至少两个加热线材之间将所述墨水沿基质的方向来导引。

10.根据前述权利要求所述的机构，

其特征在于，

所述加热线材的端部（7a、7c）固定在两个彼此电绝缘的板（3a、3b；23a、23b）处。

11.根据前述权利要求中任一项所述的机构，

在其中所述两个板（3a、3b；23a、23b）直接布置在与所述打印头部（25）对齐的被动或主动冷却的热屏蔽件（22）处。

12.根据前述权利要求中任一项所述的机构，

其特征在于，

所述加热线材或所述光源在所述打印头部和所述基质之间能够产生带有如下温度曲线的提高的温度的地带，所述温度曲线在1mm的路径长度上具有至少10°C的温度差。

13.用于喷墨打印机的打印头部的上部部件，包括

- 带有开口的热屏蔽件，

- 两个直接布置在所述热屏蔽件处的、待与所述基质对齐的、并且设有电的输入线路的起传导作用的板，所述板彼此由中间空间来分开，

- 其中，所述中间空间在所述板之间布置在所述热屏蔽件的开口之下，以及

- 至少一个加热线材，其将所述两个板彼此连接，

- 其中，所述输入线路将电流通过所述板传导到所述至少一个、用于产生带有局部提高的温度的地带的加热线材中。

14.打印头部，带有用于固定根据前述权利要求所述的上部部件的器件。