CN108349272A

CN108349272A - 用于重量重的基底的喷墨印刷装置

Info

Publication number: CN108349272A
Application number: CN201680061925.4A
Authority: CN
Inventors: J.范加斯; T.克洛茨
Original assignee: Agfa Graphics NV
Current assignee: Agfa NV
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2018-07-31
Also published as: ES2762630T3; EP3159174A1; US10518562B2; WO2017068026A1; US20180236790A1; EP3159174B1

Abstract

喷墨印刷装置(300)包括：平板台(100)，其用于在其支撑表面(105)上支撑要在上印刷的重量重的基底；以及球传送单元(450)，其布置在支撑表面(105)中，以将基底运送和/或定位在平板台(100)上；以及其中，喷墨印刷装置(300)包括用于使球传送单元(450)移离支撑表面(105)的驱动模块。

Description

用于重量重的基底的喷墨印刷装置

技术领域

本发明涉及喷墨印刷装置，尤其是平板台喷墨印刷装置，以用于将基底、尤其是重量重的基底装载和定位在平板台上。

背景技术

较好地执行印刷头的可用性，诸如喷嘴丢失和喷嘴掉落减少，以及印刷头成本降低，扩大喷墨印刷系统的最大印刷大小，以印刷在大型基底或多个基底上，诸如木头、玻璃或印刷板。为了支撑这些大型基底或多个基底，必须制造大型平板台。最大化地使用大型平板台会增加印刷工作量和提高生产率，这在经济上是有益的。

几个喷墨印刷装置制造商出售移动台架平板台喷墨印刷机，其中，基底装载在平板台上，并且台架(包括成组印刷头)在装载的基底上方移动。成组印刷头在印刷的同时在基底的上方来回扫掠。这样的移动台架平板台喷墨印刷机的示例是FUJIFILM^TMAcuityAdvance Select X2、Agfa Graphics^TM:Jeti Mira和SwissQPrint^TMNyala 2。

平板台喷墨印刷装置中使用的另一个方法是使具有装载基底的平板台在包括在台架上的成组印刷头的下面移动。成组印刷头在印刷的同时来回扫掠，诸如AgfaGraphicsTM:Jeti 3020 Titan。

平板台喷墨印刷装置的几种现有方法全部都有它们本身的优点，诸如精确性、生产量高、多用性。

但是如果基底是刚性且重量重的基底，则现有技术的平板台喷墨印刷装置就不适合容易地运送此类基底，而且不适合容易地将此类基底定位在平板台上。尤其是当操作者必须手动地移动这样的重量重的基底来装载和定位时。目前大多数国家都遵守人体工程学标准和相关方法来在WMSD(职业性肌肉骨骼疾患)地区中进行风险评估和管理，诸如：操作者可倾斜和/或应付的最大重量是多少欧洲标准EN 1005-2中限定了关于此类风险的非常高的标准，“机器安全—人体特性—第2部分：手动操作机器和机器的构件部件”，2003年4月。该欧洲标准规定了关于机器设计的人体工程学建议，包括手动操作机器和机器的构件部件，包括链接到机器上的工具。

为了满足这样的标准，需要用于平板台喷墨印刷装置的制造工具和外接附件。

WO2013177128(GED INTEGRATED SOLUTIONS)公开了一种喷墨印刷装置，其中在多个固定球传送单元上的自动装载系统中装载托盘，以在印刷头下面容易地运送托盘，以在托盘上印刷。

为了用喷墨印刷方法印刷玻璃片，DURST^TM介绍了Durst RHO^TM Vetrocer数字印刷技术，它具有2.2米直到8.8米的模块化台单元且喷射陶瓷墨水。运送系统包括多个固定的球传送单元和真空运送橇，真空运送橇经由磁驱动来在印刷头下面准确地运送玻璃片。为了易于运送玻璃片，玻璃片由固定的球传送单元支撑，并且在固定的球传送单元上面滚动。

两个公开包括用于重量重的基底的由多个球传送单元的支撑件；但是喷墨印刷装置中诸如固化系统为了使基底上的喷射的墨水层固定不动而导致高温，有时候超过80摄氏度，这使球传送单元中的润滑剂干燥，所以效能差，而且要定期更换这些球传送单元。

在喷墨印刷装置中，由于人为引起的误差而导致墨水泄漏、墨水细雾或墨水飞溅是大量的，这会污染两个公开的球传送单元。基底的灰尘也会使球传送单元被污染。墨水残留，不论是否固化，以及/或者灰尘，冲击喷墨印刷装置中的内部球轴承(诸如两个公开)，使球传送单元的旋转减慢，从而降低球传送单元的效率。这可导致抑制效应且降低完成印刷的基底的生产率。

还需要能够使用若干种类型的基底的喷墨印刷装置，以提高喷墨印刷装置的生产率。两个公开都不能够处理任何类型的基底，诸如折叠箱、丙烯板、蜂窝板、波纹板、泡沫、中等密度纤维板、实心板、硬纸板、瓦楞芯板、塑料、铝复合材料、泡沫板、波纹塑料、地毯、纺织品、薄铝、纸、橡胶、粘合剂、乙烯树脂、胶合板、清漆绝缘板、木头、橡皮凸板、基于金属的板、玻璃纤维、塑料箔、透明箔、粘合剂PVC片、浸渍纸和其它。例如纸基底可由多个球传送单元支撑，但同时印刷纸基底未保持平整，这会导致印刷质量差。

发明内容

为了克服上面描述的问题，已经用权利要求1限定的喷墨印刷装置(300)实现了本发明的优选实施例，并且本发明的喷墨印刷方法由权利要求11限定。

根据以下描述，本发明的另外的优点和优选实施例将变得明显。

附图说明

图1示出包括负荷球(950)的球传送单元(450)的横切面，负荷球(950)附接到多个较小的支撑球(930)上，以使负荷球(950)平稳地旋转。示出的球传送单元(450)包括毛毡密封件，以防止诸如支撑球(930)的壳体(910)内部变脏。球传送单元(450)可通过螺栓(940)构建在球传送台(150)上。球传送台(150)在图中是不可见的。

图2示出若干种类型的球传送单元(450)。

图3在图3A和图3B中示出用于在基底(500)上印刷的快照，基底(500)在喷墨印刷装置(300)中运送，喷墨印刷装置在图中是不可见的。图3示出来自优选实施例的喷墨印刷装置(300)的横切面，其中，基底(500)装载和支撑在球传送单元(450)上，如在图3A中的那样，球传送单元附接到下沉系统(400)上。喷墨印刷装置(300)包括印刷头(305)和干燥系统(315)，以将墨水喷射在基底(500)上。当在基底(500)上印刷时，如图3B中的那样，下沉系统(400)使球传送单元(450)向下移动，使得基底(500)通过连接到平板台(100)的支撑表面(105)上而支撑在平板台(100)上。通过使印刷头(305)和干燥系统(315)在平板台(100)上方来回移动来执行液体的印刷。

图4在图4A和图4B中示出用于在基底(500)上印刷的快照，基底(500)在喷墨印刷装置(300)中运送，喷墨印刷装置在图中是不可见的。图3示出来自优选实施例的喷墨印刷装置(300)的横切面，其中，基底(500)装载和支撑在球传送单元(450)上，如图4A中的那样，球传送单元附接到下沉系统(400)上。喷墨印刷装置(300)包括印刷头(305)和干燥系统(315)，以将墨水喷射在基底(500)上。当在基底(500)上印刷时，如图4B中的那样，下沉系统(400)使平板台(100)向上移动，使得基底(500)通过连接到平板台(100)的支撑表面(105)上而支撑在平板台(100)上。通过使印刷头(305)和干燥系统(315)在平板台(100)上方来回移动来执行液体的印刷。

图5是如图3和图4中的那样在快照处的喷墨印刷装置(300)，其中，基底(500)由球传送单元(450)支撑。喷墨印刷装置(300)是优选实施例，因为在平板台(100)的输入处包括辊(471)，并且在平板台(100)的输出处包括辊(472)，以容易地加载基底(450)和从球传送单元(450)卸载基底(450)。

图6是如图3和图4中的那样在快照处的喷墨印刷装置(300)，其中，基底(500)由平板台(100)支撑。喷墨印刷装置(300)是优选实施例，因为在各个球传送单元(450)上方包括帽(460)。帽(460)包括在帽系统中，帽系统在图中是不可见的。

图7是来自优选实施例的喷墨印刷装置(300)，其中，第一平板台(100)由第二平板台支撑。下沉系统(400)包括在第一平板台(100)中，其中，如图3中的那样在快照处，其中，基底(500)由球传送单元(450)支撑。球传送单元(450)在第一平板台(100)中下沉，使得基底(500)将由第一平板台(100)支撑。

图8是来自优选实施例的喷墨印刷装置(300)，其中，球传送台(150)由平板台(100)支撑。球传送台(150)可与平板台(100)脱开，以印刷平板台(100)上的柔性基底。球传送台(150)联接到平板台(100)上，以印刷重量重的基底。

具体实施方式

本发明是喷墨印刷装置(300)，其包括：平板台(100)，其用于在其支撑表面(105)上支撑要在上印刷的基底；以及球传送单元(450)，其布置在支撑表面(105)中，以将基底运送和/或定位在平板台(100)上；以及其中，喷墨印刷装置(300)包括驱动模块，以使球传送单元(450)移离支撑表面(105)。

可手动地操纵驱动模块，但优选用电能对驱动模块提供功率。驱动模块可由气动或液压缸、凸轮或杠杆驱动，以使球传送单元(450)移离支撑表面(105)。驱动模块可包括差速器和/或锁定差速器。在优选实施例中，驱动模块包括一个或多个螺旋千斤顶、球螺旋千斤顶、度量螺旋千斤顶、锥齿轮千斤顶和/或斜球促动器。这样的适合包括在驱动模块中的螺旋千斤顶系统由ZIMM(www.zimm-screwjacks.com)制造，诸如其GSZ系列。

运送和/或定位由球传送单元(450)支撑的基底是在平板台(100)上方进行的，并且与平板台(100)的支撑表面(105)没有接触。当基底装载和定位时，驱动模块使球传送单元(450)移离，使得基底由平板台(100)支撑，以在基底(500)上印刷。本发明的喷墨印刷装置(300)容易地运送和/或定位基底，使得遵守反对WMSD的国际法律和/或国内法律是可行的。

使球传送单元(450)尤其是在球传送单元(450)支撑基底时移离平板台(100)，可为受控移动，以控制移动的加速度，使得球传送单元(450)平稳地移离平板台(100)。该平稳移动有利于防止损伤球传送单元(450)的顶部上的基底，尤其是当基底脆弱、易破或易碎时。

本发明的实施例也是一种喷墨印刷方法，其包括用喷墨印刷装置在基底(500)上印刷的以下步骤：将基底(500)运送和/或定位在球传送单元(450)上，球传送单元布置在平板台(100)的支撑表面中，平板台(100)包括在喷墨印刷装置(300)中，以在印刷时支撑的基底(500)；以及在印刷基底(500)和/或使喷墨印刷的基底(500)干燥之前，使球传送单元(450)移离平板台(105)的支撑表面。在使球传送单元(450)移离平板台(105)的支撑表面时，球传送单元(450)支撑基底。

取决于基底(150)的大小，成组球传送单元(450)不支撑基底(150)是可行的。在优选实施例中，成组球传送单元移离支撑表面(105)。在更优选的实施例中，球传送单元(450)中的各个球传送单元可独立地移离支撑表面(105)。

通过使球传送单元(450)移离支撑表面(105)，球传送单元不那么容易被来自喷墨印刷装置(300)上的装载的基底的墨水碎屑和灰尘污染。在印刷头(305)下面的侵蚀性气氛也可破坏球传送单元(450)。这样的侵蚀性气氛可包括大气中的有毒和/或酸性湿气。

也通过移离球传送单元(450)，可防止在球传送单元支撑基底的侧处的基底上有刮痕，因为球传送单元(450)的负荷球上的干燥墨水碎屑可对基底(诸如玻璃)造成刮痕。

球传送单元(450)由于印刷头(305)或干燥系统(315)而加热，以及/或者被负荷球上的墨水碎屑污染的球传送单元(450)，可污染基底(500)的被球传送单元(450)支撑且与基底(500)的印刷侧相对的背侧。根据本发明使球传送单元(450)移离可防止该背侧污染，这是重要的优点，因为之后就不需要清洁了。

本发明还具有在喷墨印刷装置(300)上可装载、运送、卸载和定位多种基底的优点：仅仅在平板台(100)上或者仅仅在球传送单元(450)上。所以当柔性基底定位、运送、装载在平板台(100)上以及从平板台上卸载柔性基底时在柔性基底上印刷仍然是可行的。本发明中的该多功能使得实施例有经济优点，因为仅仅需要一个喷墨印刷装置(300)。

在优选实施例中，驱动模块是下沉系统(400)，它使球传送单元(450)垂直于支撑表面(105)的平面，相对于平板台(100)，移动到支撑表面(105)下方；或者下沉系统使球传送单元(450)朝支撑表面且到平板台的支撑表面下方枢转。喷墨印刷方法具有用于使球传送单元(450)移离支撑表面(105)的优选方法，包括使球传送单元(450)朝支撑表面(105)且到支撑表面(105)下方枢转的步骤。移离由下沉系统(400)执行。该优点当在诸如玻璃片的半透明或透明基底上印刷时更加重要。

在优选实施例中，下沉系统包括一个或多个螺旋千斤顶、球螺旋千斤顶、度量螺旋千斤顶、锥齿轮千斤顶和/或斜球促动器，使得当支撑在球传送单元(450)上时，下沉系统能够支撑重量重的基底和大基底。这样的适合包括在下沉模块中的螺旋千斤顶系统可由ZIMM(www.zimm-screwjacks.com)制造。

喷墨印刷方法具有用于使球传送单元(450)移离支撑表面(105)的优选方法，包括以下步骤：使球传送单元(450)垂直于支撑表面(105)的平面，相对于平板台(100)，移动到支撑表面(105)下方的步骤。移离由下沉系统(400)执行。

下沉器件可包括用于使球传送单元(450)移动或枢转的气动或液压缸、凸轮或杠杆。该优选实施例使得这种驱动系统的制造成本低，而且可容易地以高精度制造这种驱动系统。

下沉系统(400)可使球传送单元(450)向下移动，并且/或者可使平板台(100)向上移动，以使球传送单元(450)相对移动到支撑表面(105)下方。

为了压住基底(500)，平板台(100)可为真空台，其中，经由平板台(100)中的空气通道和通过由真空腔提供的真空功率，抵靠平板台(100)压住基底(500)。在优选实施例中，当球传送单元(450)在平板台的支撑表面下方时，成组空气通道包绕来自球传送单元(450)的球传送单元。更优选，下沉系统(400)连接到真空腔上，以通过真空功率使球传送单元(450)移动或枢转到支撑表面(105)下方。

重要的是抵靠平板台(100)不动地压住基底(500)，以防止带状颜色重合，以避免在印刷时重新定位基底(500)。

在喷墨印刷装置(300)中，可提供干燥系统来使喷射在基底(500)上的墨水层固定不动，诸如钉干或最终干燥。使喷射的墨水层干燥的常用方式是用UV源进行UV固化或者用IR源进行IR固化。为了防止球传送单元变形，或者为了防止球传送单元由于墨水泄漏、墨水飞溅、墨水细雾、印刷头(305)下面的侵蚀性气氛被污染，优选实施例包括用于用帽(460)盖住球传送单元(450)的帽系统，优选各个球传送单元有单独的帽(参见图6)，当球传送单元(450)在支撑表面(105)下方时，帽系统朝向支撑表面(105)。帽系统或包括在帽系统中的各个帽可包括用于从包括在喷墨印刷装置(300)中的UV源捕集UV光的光阱，以防止UV光进入球传送单元(450)的壳体(910)中。这种光阱也称为UV光屏蔽。帽系统还有利于防止。

在优选实施例中，帽系统中的帽优选地辐射抵抗包括在喷墨印刷装置(300)中的干燥源的辐射；更优选地UV辐射抵抗包括在喷墨印刷装置(300)中的UV源的辐射。在优选实施例中，帽系统中的帽包括UV过滤器。

在优选实施例中，球传送单元在支撑表面(105)下面移动，直到球传送单元处于平板台(100)的阴影中，其中，阴影是由包括在喷墨印刷装置中的UV源引起的。

在优选实施例中，喷墨印刷装置(300)包括台架，印刷头(305)附接在台架上，以在装载在平板台(100)上的基底(500)上印刷；以及其中，喷墨印刷装置(300)包括另一个驱动模块，以平行于支撑表面(105)的平面，使平板台(100)线性地且相对于台架在印刷头(305)下面，沿第一方向移动，以将印刷头(305)定位在基底(500)上方。更优选地，驱动模块使平板台(100)移动和/或使台架移动，以使平板台(100)在印刷头(305)下面相对于台架移动。为了使基底上的喷射的墨水层干燥，可将诸如UV源的干燥系统附接到台架上，使得在另一个驱动模块使平板台(100)线性地且相对于台架在印刷头(305)下面移动时，喷射的墨水层固化。因此移离球传送单元(450)是有利的，因为辐射干燥系统可使球传送单元(450)变形，或者使球传送单元(450)内部的润滑剂干燥。

前面的优选实施例及其更优选的实施例包括第三驱动模块，以平行于支撑表面(105)的平面且垂直于第一方向，使印刷头(305)沿着台架移动，以在基底(500)上印刷。诸如UV源的干燥系统可附接到印刷头(305)上，使得在第三驱动模块平行于支撑表面(105)的平面且垂直于第一方向使印刷头(305)沿着台架移动，以在基底(500)上印刷时，喷射的墨水层固化。因此移离球传送单元(450)是有利的，因为辐射干燥系统可使球传送单元(450)变形，或者使球传送单元(450)内部的润滑剂干燥。

要由喷墨印刷装置印刷在上面的基底(500)优选是重量重的基底，它具有介于900kg/m³和20000kg/m³之间的密度(ρ)和介于1m²和50m²之间的表面。

球传送单元(450)在平板台(100)中的布置取决于基底的大小和种类。布置在现有技术球传送台中典型地是长方形型式。在优选实施例中，布置为伪随机型式，更优选蓝噪声伪随机型式。

在优选实施例中，喷墨印刷方法是玻璃片上的喷墨印刷方法或者镜片上的喷墨印刷方法。

在优选实施例中，喷墨印刷装置(300)是玻璃喷墨印刷机，更优选多功能玻璃喷墨印刷机，它也能够在其它基底上印刷，诸如，折叠箱、丙烯板、蜂窝板、波纹板、泡沫、中等密度纤维板、实心板、硬纸板、瓦楞芯板、塑料、铝复合材料、泡沫板、波纹塑料、地毯、纺织品、薄铝、纸、橡胶、粘合剂、乙烯树脂、胶合板、清漆绝缘板、木头、橡皮凸板、基于金属的板、玻璃纤维、塑料箔、透明箔、粘合剂PVC片、浸渍纸和其它。

在优选实施例中，喷墨印刷装置(300)是镜喷墨印刷机，更优选也能够在其它基底上印刷的多功能玻璃喷墨印刷机。

处理玻璃片或镜片，诸如定位玻璃片，是非常精密和脆弱的。来自本发明的优选实施例的喷墨印刷方法和喷墨印刷装置防止球传送单元由于墨水碎屑或灰尘而“生锈”，生锈可导致被处理的基底破裂。“生锈”的意思是指当被污染或者球传送单元(450)内部的润滑剂干燥时，球传送单元(450)中的负荷球(950)或支撑球(930)的无延性行为。

本发明的喷墨印刷的玻璃片的室内应用优选为：商店家具、吧台装饰、交易会、家具的玻璃、分隔墙、电视游戏、诸如用于咖啡机的发光涂层、电梯。

本发明的喷墨印刷的玻璃片的室外应用优选为：大楼正面、临时商店、季节性室外标志或者太阳能板。

在平板台(100)的输入侧(基底装载在平板台(100)上的那侧)处，并且/或者在平板台(100)的输出侧(基底从平板台(100)卸载的那侧)处，可附接伸长辊，以通过使基底在伸长辊上面滚入/滚出喷墨印刷装置(300)，来容易地将基底装载在球传送单元(450)上/从球传送单元(450)卸载基底。(参见图5)辊的顶部优选地定位在相同平面上，球传送单元(450)的顶部定位在该平面上。球传送单元(450)的顶部是在其上支撑基底的位置。在装载/卸载球传送单元(450)上的基底之后，辊也可移离平板台(100)。

在优选实施例中，本发明的平板台(100)支撑在另一个平板台上，该另一个平板台通常用于印刷所有类型的基底，但是当印刷重量重的基底时，通过手动或自动移动将平板台(100)连接到该另一个平板台上，以使平板台(100)带到该另一个平板台的支撑表面的顶部上(参见图7)。该另一个平板台可为真空台，并且以其在该另一个平板台的支撑表面上的真空功率，抵靠该另一个平板台压住平板台(100)，来完成与平板台(100)的连接。在该优选实施例中，用以移离球传送单元(450)的驱动模块然后附接到平板台(100)上。

球传送单元(450)

球传送单元是安装在夹具(也称为壳体(910))内部的全方向负荷承载球形球(参见图1和图2)。球传送单元(450)不包括任何用于移动负荷球的马达，所以球传送单元(450)是空转器件。球传送单元也不局限于单向或双向旋转。夹具主要是约束夹具。球传送单元的设计典型地是单个大球，也称为负荷球(950)，由较小的球轴承支撑，也称为支撑球(930)。它们主要在机场用来运送重量重的行李，其中，负荷球(950)支撑行李。多个球传送单元(450)布置成产生用于行李的支撑平面。这种布置也称为球传送台(150)，其中，在固定到大型框架或台上的球传送单元中的多个自由旋转球上面，通过重力人工地推动行李。了解到它们在行李尺寸大且需要人工地长距离或短距离推动行李的情况下是非常有效的。

R.G.P INTERNATIONAL (www.rpgball.com)和SKF USA(www.linearmotion.skf.com)是球传送单元(450)的制造商。他们提供全范围的用于在球传送单元(450)上支撑重量重的材料的设计。他们还提供关于球传送单元(450)在框架或台上的布置的解决办法，诸如正方形节距或菱形节距或延伸节距，这取决于球传送单元(450)必须支撑的重量重的材料的大小。

关于球传送单元(450)的技术工作的更详细信息在US3466697 (BEARING SEALS &GEARS)、US7007787 (ROLLER BEARING COMPANY OF AMERICA)、EP1316518 (GOODRICHCORPORATION)和US3739894 (WESTERN GEAR CORP)中有公开。

已经发现本发明的球传送单元优选为：

-球传送单元(450)，其具有清洗流体供应器，清洗流体供应器具有适合从负荷球(950)和支撑球(930)清洁墨水碎屑的墨水清洁液体；以及/或者

-球传送单元(450)，其具有防护流体供应器，防护流体供应器具有适合防护被墨水碎屑污染的球传送单元的旋转能力的墨水防护液体；以及/或者

-球传送单元(450)，其具有润滑端口，以对支撑球(930)结合、再填充、添加或更换润滑剂，因为来自喷墨印刷装置(300)的入射干燥辐射可使支撑球(930)的润滑剂干燥；以及/或者

-球传送单元(450)，其具有成组的排泄孔，以从球传送单元中排出墨水碎屑；以及/或者

-球传送单元(450)，其具有密封环，包括刷，以防止污染内部壳体(910)和支撑球(930)，以及/或者防止内部壳体(910)中和支撑球(930)上有干燥辐射。干燥辐射可使负荷球(950)和/或支撑球(930)的无延性旋转，因为支撑球(930)周围有半干或全干润滑剂。球传送单元的现有技术中的密封环是毛毡密封件而不是刷。本发明的实施例是球传送单元，并且不仅仅在喷墨印刷装置的领域，而且还大体对于所有类型的运送装置，它包括用于防止灰尘进入球传送单元的密封件，并且其中，密封件是刷。附接到球传送单元上、包括刷的该密封件的更优选的实施例在章节“其它实施例1”中有公开。

球传送单元的负荷球(950)优选地、更优选地也是夹具，能够抵抗来自干燥源的辐射，干燥源用于使喷墨印刷装置(300)中的基底(500)上的喷射层固定不动。当喷墨印刷装置(300)包括UV源以使基底(500)上的喷射层固定不动时，抵抗辐射在优选实施例中是UV辐射抵抗。

球传送单元(450)的摩擦系数，由来自基底的质量的百分比表示，它优选地介于10%和0.001%之间，并且更优选地介于5%和0.01%之间，并且最优选地介于1%和0.1%之间。

为了能够耐高温，球传送单元(450)的构件优选由钢制成，并且更优选由不锈钢制成，并且最优选由AISI 420C不锈钢制成。

为了使球传送单元(450)有较长的寿命，可用耐腐蚀处理物涂覆球传送单元(450)。

在优选实施例中，球传送单元(450)具有介于0.1米/秒和5米/秒之间的输送速度，更优选地介于1米/秒和3米/秒之间，以便在由球传送单元(450)支撑时定位和运送基底(500)。输送速度高有利于快速地将基底(500)运送和/或定位在喷墨印刷装置(300)上。输送速度是当由喷墨印刷装置(300)中的球传送单元(450)支撑时，手动地运送和/或定位基底(500)的最大速度。

球传送单元(450)中的负荷球(950)优选地具有的直径介于3mm和100mm之间，更优选地介于8mm和70mm之间，以及最优选地介于10mm和50mm之间。必须选择球传送单元的高度，使得球传送单元(450)可移离支撑表面(SSF)的距离最小，但记住必须基于基底的重量和负荷球(950)和基底之间的摩擦来最佳地确定负荷球(950)的直径，以支撑基底。

球传送单元(450)中的负荷球(950)可包括工程热塑料，诸如聚氧化甲烯(POM)、酚醛树脂；AISI 420不锈钢或AISI 440不锈钢。工程热塑料防止基底(500)的背侧上有刮痕，尤其是当背侧已经印刷好时，就像在双面印刷中的那样。

球传送台(150)上的球传送单元(450)典型地布置成规则和/或对称的方式，使得它们形成晶格型式，晶格型式可具有球传送单元排和球传送单元列。在优选实施例中，用以布置球传送单元的该晶格型式是斜方晶格、六角形晶格、平行四边形晶格、等边三角形晶格或蜂窝晶格。

更优选地，球传送单元布置成随机布置型式或伪随机布置型式，而且在最优选的实施例中，球传送单元布置成蓝噪声伪随机布置型式。已经发现由于该更优选的实施例和最优选的实施例，较快速地运送基底，以及较稳妥快速地将基底定位在喷墨印刷装置(300)中。

球传送单元(450)应当构建成防止损伤基底。例如来自球传送单元(450)的壳体(910)的边缘可具有圆化边缘。球传送单元(450)和壳体(910)的边缘可构造成具有低摩擦规格。

当支撑在球传送单元(450)上时，负荷球(950)优选包括用于无刮痕地运送和/或定位基底的工程塑料。优选地用于无刮痕地操纵的工程塑料包括非常耐用的聚酰亚胺，诸如DuPont^TM Vespel，或聚苯并咪唑，诸如Duratron^TM CU60 PBI，或聚醚醚酮，也称为PEEK。

平板台(100)

在喷墨印刷系统在基底(500)上印刷时，平板台(100)是基底(500)的支撑件。基底(500)的支撑件必须是平的，以在大基底(500)上印刷。平板台(100)包括基本单元。基本单元优选是稳定和坚固的。它包括适合附接到喷墨印刷系统上的固定器件。为了具有结实、稳定和坚固的基本单元，基本单元优选地包括金属，诸如钢或铝。支撑层可具有任何形状，但优选为长方形。来自平板台(100)的支撑层的大小优选为从1m²直到60.0m²，更优选地从2.0直到50.0m²，以及最优选地从3.00m²直到30.0m²。支撑层的大小越大，就可支撑越大基底(500)或越多基底(500)，这可提高生产率。平板台(100)的宽度或高度优选从1.0m直到10m。宽度和/或高度越大，平板台(100)就可支撑越大的基底(500)，这在经济上是有好处的。

优选地，实施例的平板台(100)包括蜂窝结构板，它夹在顶部和底部夹层板之间。顶部夹层板优选为基本单元的顶部。这种平板台(100)和基本单元的重量低，因为蜂窝结构的重量小于实心平板台(100)，尤其是当平板台(100)的支撑层为至少1.5m²时。这使得可容易地操纵和制造平板台(100)或其中构建有这种平板台(100)的喷墨印刷系统。蜂窝结构板还使得稳定性高，以及平板台(100)不那么弯曲(=平直度较好)。为了实现高稳定性，蜂窝结构板优选地包括金属，诸如铝。实施例中的平板台(100)的宽度等于基底(500)进入到平板台(100)上的印刷台的那侧的尺寸。平板台(100)的长度等于垂直于基底(500)进入到平板台(100)上的平板台(100)的那侧的侧部的尺寸。

支撑层的顶部上的平直度对于支撑在支撑层上的基底(500)上具有良好的印刷质量是至关重要的，因为平直度会影响抛距。

为了测量平板台(100)的平直度，在现有技术中可获得若干平直度测量工具，例如US6497047(FUJIKOSHI KIKAI KOGYO KK)中公开的测量工具。

也可用表面光度仪测量平板台(100)的平直度，诸如KLA-Tencor^TM系列的台式触针和光学表面光度仪。

平板台(100)可包括：

-加热装置，其构造成从支撑的基底(500)的背侧加热它；或

-冷却装置，其构造成从支撑的基底(500)的背侧冷却它；或

-固化装置，其构造成从支撑的基底(500)的背侧使它上面的喷射的墨水层固化；

-湿度调整器，其构造成从支撑的基底(500)的背侧以液体使它湿润和/或除湿。

基底(500)的背侧是接触平板台的那侧。背侧的相对侧是印刷侧。

喷墨印刷装置(300)

喷墨印刷装置(300)，诸如喷墨印刷机，是标记装置，它使用印刷头(305)或具有一个或多个印刷头(305)的印刷头(305)组件，印刷头在基底上将液体喷射为液滴或蒸发液体。通过在基底上喷射喷墨印刷装置(300)所标记的型式优选为图像。型式可为无色或彩色的。

喷墨印刷装置(300)的优选实施例在于，喷墨印刷装置(300)是喷墨印刷机且更优选地宽幅喷墨印刷机。宽幅喷墨印刷机大体接受为印刷宽度超过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被称为超宽印刷机或巨型格式印刷机。宽幅印刷机主要用来印刷横幅、海报、纺织品和一般性标志，而且在一些情况下可比诸如丝网印刷的短程方法更经济。

喷墨印刷装置(300)中的平板台(100)可在印刷头(305)下面移动，或者台架可使印刷头(305)在平板台(100)上面移动。这些所谓的平板台喷墨印刷机最常用来印刷平坦基底、凸式基底和成片的柔性基底。它们可结合干燥系统(315)，诸如IR干燥器或UV干燥器，以在产生印迹时防止印迹彼此粘住。宽幅印刷机且尤其是平板台喷墨印刷机的示例在EP1881903B(AGFA GRAPHICS NV)中有公开。

优选地，喷墨印刷装置(300)包括喷射UV可固化墨水以对基底作标记的一个或多个印刷头(305)，以及UV源(=紫外源)，它作为干燥器源，以在标记之后使墨水固化。可通过局部固化或“钉固化”处理来控制UV可固化喷墨墨水在基底上的散布，其中，墨水液滴“被钉住”，即，固定不动，在此之后不发生另外的散布。例如，WO 2004/002746(INCA)公开了一种使用可固化墨水按多道对基底的区域进行印刷的喷墨印刷方法，该方法包括使第一道墨水淀积在区域上；使在第一道中淀积的墨水部分地固化；使第二道墨水淀积在区域上；以及使区域上的墨水完全固化。

UV源的优选构造为汞蒸汽灯。在包含例如带电荷的汞的石英玻璃管内，添加能量，并且汞蒸发且离子化。由于蒸发和离子化，对于任何汞原子、离子和自由电子开放的高能使得许多汞原子和离子都处于激发状态。随着它们回到它们的基态，发射辐射。通过控制灯中存在的压力，可稍微准确地控制所发射的辐射的波长，目的当然是为了确保所发射的大部分辐射都落在光谱的紫外部分，且处于将有效地使UV可固化墨水固化的波长。另一个优选的UV源是UV光发射二极管，也称为UV-LED。

任何紫外光源，只要发射光的一部分可被光敏引发剂或光敏引发剂系统吸收，都可用作辐射源，诸如高压或低压汞灯、冷式阴极管、黑色光、紫外线LED、紫外线激光和闪光。在它们之中，优选的源是展现相对较长波长的UV-贡献、具有300-400nm的支配波长的源。特别地，UV-A光源是优选的，因为随其光散射减少，从而使得内部固化更加高效。大体如下将UV辐射分类为UV-A、UV-B和UV-C：

•UV-A：400nm至320nm

•UV-B：320nm至290nm

•UV-C：290nm至100nm。

在优选实施例中，喷墨印刷装置(300)包含波长大于360nm的一个或多个UV LED，优选波长大于380nm的一个或多个UV LED，以及最优选波长为大约395nm的UV LED。

此外，连续或同时使用波长或照度不同的两个光源来使图像固化是可行的。例如，第一UV源可选择成富含UV-C，特别是在260nm-200nm的范围中。然后第二UV源可能富含UV-A，例如掺镓灯，或者UV-A和UV-B都较高的不同的灯。已经发现使用两个UV源具有例如固化速度快和固化度高的优点。

为了有利于固化，喷墨印刷装置(300)通常包括一个或多个氧耗尽单元。氧耗尽单元布置氮或其它相对隋性的气体(例如CO₂)的毯，它们具有可调节位置和可调节隋性气体浓度，以便降低固化环境中的氧浓度。残余氧水平通常保持低到200ppm，但大体在200ppm至1200ppm的范围中。

喷墨印刷装置(300)可包括IR源(=红外源)，以通过红外辐射使墨水凝固。IR源优选为NIR源(=近红外源)，诸如NIR灯或SWIR(=短波红外源)诸如SWIR灯。IR源可包括碳红外发射器，它具有非常短的响应时间。

以上优选实施例中的IR源或UV源在平板台(100)上产生干燥区，以使基底上的喷射墨水固定不动。类似于干燥区，喷墨印刷装置(300)还包括在平板台(100)上的印刷区，它限定喷墨印刷装置(300)的最大印刷大小。

喷墨印刷装置(300)可包括电晕放电装备，以在基底经过喷墨印刷装置(300)的印刷头(305)之前处理基底，因为一些基底具有化学惰性和/或非多孔顶表面，从而导致表面能低，表面能低可导致印刷质量差。

用语“局部干燥”、“钉干”和“全干”指的是干燥度，即，转化功能组的百分比，并且可由例如对于干燥配方领域的技术人员来说众所周知的方法RT-FTIR(实时傅利叶变换红外光谱学)确定。局部干燥也称为钉干，它被定义为固化度，其中，涂覆配方中的功能组的至少5%、优选至少10%已经转化。全干被定义为干燥度，其中随着辐射暴露增加(时间和/或剂量)，转化功能组的百分比增加是可忽略的。全干对应于在从由RT-FTIR图(百分比转化对固化能或干燥时间)中的水平渐近线限定的最大转换百分比的10%内、优选5%内的转换百分比。

喷墨印刷装置(300)可包含热固化装置，以移除喷墨印刷图像中的水和有机溶剂。热固化装置可由不同的单元组成。

在喷墨印刷装置(300)中可包括预加热装置，以在喷射之前加热基底。预加热装置可为下面描述的红外辐射源，或者可为导热装置，诸如热板或热鼓。优选的热鼓是感应热鼓。

热固化装置可包括干燥器。适当的干燥器包括循环热空气的装置、烤炉，以及使用吸气的装置。但是为了降低能量消耗，优选使用红外辐射源来进行热固化。

优选的红外辐射源包括近红外辐射源(NIR：750-1400nm)和短波红外辐射源(SWIR：1400-3000nm)。优点是可包括在固化装置中以便将红外光聚集在基底上的玻璃透镜在该红外区域中传送，这与中等波长红外光(MWIR：3000-8000nm)或长波长红外光(LWIR：8000-15000nm)相反。

最优选的红外光源是SWIR光源，因为水吸收率在1450nm下显著地提高。

SWIR光源的商业示例是可从HERAEUS获得的碳红外发射器CIRTM，例如以大约2000nm的波长发射。

另一个优选的热固化装置是NIR源发射近红外辐射。NIR辐射能快速进入到喷墨印刷墨水层的深度中，并且从整个层厚度移除水和溶剂，而传统的红外和热空气能主要在表面处吸收且慢慢传导到墨水层中，这通常导致较慢地移除水和溶剂。

可从ADPHOS^TM获得在市售的NIR发射器。

热固化装置优选地可至少部分地布置成与喷墨印刷机的印刷头结合，随它行进，使得在喷射之后不久就应用固化辐射。这允许在喷射在基底上时钉住含水UV自由基可固化喷墨印刷墨水。

基底

喷墨印刷装置(300)可标出大范围的基底(500)，诸如折叠箱、丙烯板、蜂窝板、波纹板、泡沫、中等密度纤维板、实心板、硬纸板、瓦楞芯板、塑料、铝复合材料、泡沫板、波纹塑料、地毯、纺织品、薄铝、纸、橡胶、粘合剂、乙烯树脂、胶合板、清漆绝缘板、玻璃片、木头、橡皮凸板、基于金属的板、玻璃纤维、塑料箔、透明箔、粘合剂PVC片、镜片、浸渍纸和其它。基底可包括喷墨接收层。基底可为纸基底或浸渍纸基底或被热固性树脂浸渍的纸基底。

在优选实施例中，基底(500)是大基底，它具有介于1m²和50m²之间的尺寸，更优选地介于2m²和25m²之间。大基底的厚度优选地介于1mm和30mm之间，更优选地介于3mm和25mm之间。

在优选实施例中，基底(500)是重量重的基底，它具有介于750kg/m³和20000kg/m³之间的密度，并且更优选地是大基底，它具有介于1m²和50m²之间、更优选介于2m²和25m²之间的尺寸。重量重的基底的密度更优选地介于1250kg/m³和10000kg/m³之间，以及最优选地介于2000kg/m³和5000kg/m³之间。

在优选实施例中，基底(500)是平坦基底，这意味着要在上印刷的表面近似于数学平面。

在优选实施例中，基底(500)是木头面板，并且喷墨印刷装置(300)是木头喷墨印刷机。这种印刷机在WO2011101150 (DIEFFENBACHER)中有公开。木头面板优选为门、家具面板、拼花板或地板层压板。

在另一个优选实施例中，基底(500)是石膏板，并且喷墨印刷装置(300)是石膏板喷墨印刷机。这种印刷机在EP2836373 (KNAUF GIPS)中有公开。

基底优选为混凝土板，并且喷墨印刷装置(300)优选为混凝土板喷墨印刷机。这种印刷机在US20140120325(XEROX)中有公开。

基底优选为玻璃片，并且喷墨印刷装置(300)优选为玻璃片喷墨印刷机，也称为玻璃喷墨印刷机。这种印刷机在EP2436527 (TECGLASS)中有公开。其它玻璃喷墨印刷机由DIPTech (www.dip-tech.com)制造：“Dip-Tech数字玻璃内印刷机”。

基底优选为金属片，并且喷墨印刷装置(300)优选为金属片喷墨印刷机，也称为金属喷墨印刷机。

本发明中的优选实施例使得将具有其易裂性、易碎性、脆弱性和/或重量重的木头面板、石膏板、混凝土板、玻璃片、金属片运送和/或定位在喷墨印刷装置(300)上和/或从喷墨印刷装置(300)运送和/或定位它们更加容易。

在优选实施例中，喷墨印刷装置(300)可包括附接装载站、装载站、干燥站、进料站、水平洗涤器和/或出料站。

电晕放电装备

电晕放电装备由高频功率生成器、高电压变压器、静止电极和处理器防护辊组成。标准公用电功率转换成较高频率的功率，然后较高频率的功率供应给处理器站。处理器站通过空气间隙上面的陶瓷或金属电极将该功率应用到材料的表面上。

在本发明中可对未涂底漆的基底(200)应用电晕处理，但是也可对涂底漆的基底(200)应用电晕处理。

真空腔

真空腔是刚性封壳，它由许多材料构建而成，优选地它可包括金属。基于强度、压力和渗透性来选择材料。真空腔的材料可包括不锈钢、铝、软钢、黄铜、高密度陶瓷、玻璃或丙烯。

真空泵在真空腔的内部提供真空压力，并且通过诸如管的真空泵连接器而连接到真空泵输入上，诸如真空腔中的孔口。在真空泵连接器之间可提供真空控制器，诸如阀或抽头，以控制其中定位有孔口的亚真空腔中的真空。

为了防止污染，诸如纸灰尘、基底纤维、墨水、墨水残留和/或墨水碎屑，诸如固化墨水，经由平板台(100)的成组空气通道(605)污染真空泵的内部器件，可将诸如空气过滤器和/或聚结过滤器的过滤器连接到真空泵连接器上。优选地，将聚结过滤器，作为过滤器，连接到真空泵连接器上，以将液体和空气从真空泵连接器中的污染分开。

喷墨真空台

为了避免在基底上印刷时有对准问题，以及为了避免在输送基底时有碰撞，基底必须连接到平板台(100)上。喷墨真空台是平板台，其中，基底通过真空压力而连接到平板台(100)上。喷墨真空台也称为多孔平板台，或者简单地说，也称为真空台。

优选地，实施例中的喷墨真空台包括成组空气通道，以通过喷墨真空台的支撑层处的真空腔来提供压差，以产生真空区，以及在平板台(100)的底部表面处的成组孔口，成组孔口连接到成组空气通道上。底层处的这些孔口可为圆形、椭圆形、正方形、长方形和/或凹槽，诸如平行于喷墨真空台的底层的缝隙。

喷墨真空台的宽度或高度优选为从1.0m直到10m。宽度和/或高度越大，喷墨真空台可支撑的基底越大，这在经济上是有好处的。

在喷墨真空台的支撑层处的成组孔口可连接到空气通道上。支撑层处的这些孔口可为圆形、椭圆形、正方形、长方形和/或凹槽，诸如平行于喷墨真空台的支撑层的缝隙。优选地，如果孔口是凹槽，则凹槽沿着喷墨印刷装置(300)的印刷方向定向。

优选地，实施例的喷墨真空台包括蜂窝结构板，它夹在顶部和底部夹层板之间，顶部和底部夹层板各自包括成组孔口，成组孔口连接到喷墨真空台中的一个或多个空气通道上。蜂窝结构板中的蜂窝芯是空气通道的一部分，它使得在喷墨真空台的支撑表面上有更均匀的真空分布。

空气通道的尺寸和量应当大小设置成且常常定位成对喷墨真空台提供充足的真空压力。在喷墨真空台的底部表面处的孔口的尺寸和量也应当大小设置成且常常定位成对喷墨真空台提供充足的真空压力。在喷墨真空台的两个空气通道或底部表面处的两个孔口之间的尺寸可为不同的。蜂窝芯优选为正弦形或六角形。

如果在喷墨真空台中包括蜂窝结构板，则蜂窝芯的尺寸和量应当大小设置成且常常定位成对喷墨真空台提供充足的真空压力。两个相邻蜂窝芯之间的尺寸可为不同的。

平板台(100)的支撑层应当构建成防止损伤基底。例如在支撑层处的与空气通道连接的孔口可具有圆化边缘。平板台(100)的支撑层可构造成具有低摩擦规格。

喷墨真空台优选地平行于地面，喷墨印刷系统连接到地面上，以避免有对偏的印刷型式。

可对喷墨真空台的顶表面或喷墨真空台的一部分(诸如其空气通道的内侧)进行涂覆，以使其具有容易清洁的性能，例如由于灰尘或墨水泄漏而需要清洁。涂层优选为除灰剂和/或除墨剂和/或疏水涂层。也可在球传送单元(450)上应用这种涂层。优选地，通过产生减少摩擦的光滑且排斥的表面，用排斥墨水的疏水方法来处理喷墨真空台的顶表面或喷墨真空台的一部分，诸如其空气通道的内侧。

在优选实施例中，喷墨真空台包括多个真空区和更优选地可变大小的真空区。

真空区在优选实施例中可独立于其真空功率而改变，以便更加压住基底(500)，或者容易地使基底(500)与台架脱开。

各个真空区在优选实施例中可改变正压力，诸如吹气，以使完成印刷的基底与喷墨真空台脱开。

各个真空区在优选实施例中可改变正压力，诸如吹气，以产生空气缓冲来容易地在喷墨真空台上装载基底(500)，以及/或者从喷墨真空台卸载基底(500)。

在优选实施例中，喷墨真空台包括多个空气缓冲区和更优选地可变大小的空气缓冲区。

空气缓冲区在优选实施例中可独立于空气缓冲功率而改变，以容易地在喷墨真空台上装载基底(500)，以及/或者从喷墨真空台卸载基底(500)。

印刷头(305)

印刷头(305)是用于通过喷嘴将液体喷射在基底上的器件。喷嘴可包括在附接到印刷头(305)上的喷嘴板中。印刷头(305)优选地具有可包括在喷嘴板中的多个喷嘴。包括在印刷头(305)中的成组液体通道对应于印刷头(305)的喷嘴，这意味着成组液体通道中的液体可用喷射方法离开对应的喷嘴。液体优选为墨水，更优选为UV可固化喷墨印刷墨水或水基喷墨印刷墨水，诸如水基树脂喷墨印刷墨水。由印刷头(305)用来喷射的液体也称为可喷射液体。

将印刷头(305)结合到喷墨印刷装置(300)中的方式对本领域技术人员来说是众所周知的。

印刷头(305)可为任何类型的印刷头(305)，诸如阀喷射印刷头、压电印刷头、热印刷头(305)、连续印刷头(305)类型、按需式静电滴印刷头(305)类型或按需式声音滴印刷头(305)类型或页面宽度印刷头(305)阵列，也称为页面宽度喷墨阵列。

印刷头(305)包括成组主要入口，以对印刷头(305)提供来自成组外部液体进给单元的液体。优选地，印刷头(305)包括成组主要出口，以执行液体再循环通过印刷头(305)。再循环可在液滴形成器件前面完成，但更优选的是，在印刷头(305)(所谓的通流印刷头(305))本身中完成再循环。通流印刷头(305)中的连续液体流从印刷头(305)的液体通道移除气泡和成堆微粒，从而避免堵塞喷嘴，喷嘴堵塞会阻碍液体喷射。连续流防止沉积且确保有一致的喷射温度和喷射粘度。它还有利于堵塞喷嘴自动恢复，这最小化液体和接收器浪费。

成组主要入口中的主要入口的数量优选为1至12个主要入口，更优选1至6个主要入口，以及最优选1至4个主要入口。经由成组主要入口的一个或多个主要入口来补充对应于喷嘴的成组液体通道。

通流印刷头(305)中的成组主要出口的主要出口的数量优选为1至12个主要出口，更优选1至6个主要出口，以及最优选1至4个主要出口。

在优选实施例中，在补充成组液体通道之前，将成组液体混合到补充成组液体通道的可喷射液体。优选用混合器件执行混合到可喷射液体，混合器件也称为混合器，它优选地包括在印刷头(305)中，其中，混合器件附接到成组主要入口和成组液体通道上。混合器件可包括在液体容器中的搅拌装置，诸如印刷头(305)中的歧管，其中，成组液体由混合器混合。混合到可喷射液体还表示将液体稀释到可喷射液体。稍晚混合用于可喷射液体的成组液体具有以下好处：沉积可避免，以用于分散稳定性有限的可喷射液体。

液体通过液滴形成器件，通过对应于液体通道的喷嘴，而离开液体通道。液滴形成器件包括在印刷头(305)中。液滴形成器件启用液体通道，以通过对应于液体通道的喷嘴将液体移出印刷头(305)。

成组的液体通道中的对应于喷嘴的液体通道的数量优选为1至12个，更优选1至6个，以及最优选1至4个液体通道。

本发明的印刷头(305)优选地适合喷射具有8mPa.s至3000mPa.s的喷射粘度的液体。优选的印刷头(305)适合喷射具有20mPa.s至200mPa.s的喷射粘度的液体；并且更优选地适合喷射具有50mPa.s至150mPa.s的喷射粘度的液体。

阀喷射印刷头

本发明的优选印刷头(305)是所谓的阀喷射印刷头。优选的阀喷射印刷头(305)具有介于45和600µm之间的喷嘴直径。阀喷射印刷头(305)包括多个微型阀，允许有15至150DPI的分辨率，这对于在不折衷图像品质的同时具有高生产率来说是优选的。阀喷射印刷头也称为微型阀的卷带包装或者微型阀的分配模块。将阀喷射印刷头(305)结合到喷墨印刷装置(300)中的方式对于本领域技术人员来说是众所周知的。例如，US 2012105522(MATTHEWSRESOURCES INC)公开了一种阀喷射印刷机，它包括电磁线圈和具有磁敏感柄的柱塞杆。适当的商业阀喷射印刷头(305)是来自Zimmer的chromoJET^TM200、400和800，来自VideoJet的Printos^TM p16和来自Fritz Gyger^TM的微型阀SMLD300的卷带包装。阀喷射印刷头的喷嘴板常常被称为面板且优选由不锈钢制成。

阀喷射印刷头的液滴形成器件通过以电磁的方式促动来控制阀喷射印刷头中的各个微型阀，以关闭或打开微型阀，使得介质流过液体通道。阀喷射印刷头(305)优选地具有高达3000Hz的最大分配频率。

在阀喷射印刷头的优选实施例中，一个单个液滴的最小滴大小(也称为最小分配量)为1nL(=纳升)至500μL(=微升)，在更优选的实施例中，最小滴大小为10nL至50μL，在最优选的实施例中，最小滴大小为10nL至300μL。通过使用多个单个液滴，可实现较大的滴大小。

在优选实施例中，阀喷射印刷头具有10DPI至300DPI的自然印刷分辨率，在更优选的实施例中，阀喷射印刷头具有20DPI至200DPI的自然印刷分辨率，以及在最优选的实施例中，阀喷射印刷头具有50DPI至200DPI的自然印刷分辨率。

在具有阀喷射印刷头的优选实施例中，喷射粘度为8mPa.s至3000mPa.s，更优选地25mPa.s至1000mPa.s，以及最优选地30mPa.s至500mPa.s。

在具有阀喷射印刷头的优选实施例中，喷射温度为10℃至100℃，更优选地20℃至60℃，以及最优选地25℃至50℃。

压电印刷头

本发明的另一个优选印刷头(305)是压电印刷头。压电印刷头，也称为压电喷墨印刷头(305)，它基于当对其应用电压时，包括在印刷头(305)中的压电陶瓷变换器的移动。应用电压会改变压电陶瓷变换器的形状，以在液体通道中产生空隙，然后其中充满液体。当再次移除电压时，陶瓷膨胀到其原来的形状，从而从液体通道喷出液体液滴。

压电印刷头的液滴形成器件控制成组的压电陶瓷变换器，以应用电压来改变压电陶瓷变换器的形状。液滴形成器件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种类型的压电促动器。

适当的商业压电印刷头是来自TOSHIBA TEC^TM的TOSHIBA TEC^TM CK1和CK1L(https://www.toshibatec.co.jp /en/products/industrial/inkjet/products/cf1/)和来自 XAAR^TM的XAAR^TM 1002 (http://www.xaar.com /en/products/xaar-1002)。

压电印刷头中的液体通道也称为压力腔。

在压电印刷头的液体通道和主要入口之间连接有歧管，以存储液体以供应至成组液体通道。

压电印刷头优选为通流压电印刷头。在优选实施例中，通流压电印刷头中的液体再循环在成组的液体通道和喷嘴的入口之间流动，其中，成组的液体通道对应于喷嘴。

在优选实施例中，在压电印刷头中，一个单个喷射液滴的最小滴大小为0.1pL至300pL，在更优选的实施例中，最小滴大小为1pL 至30pL，在最优选的实施例中，最小滴大小为1.5pL 至15pL。通过使用灰度级喷墨头技术，多个单个液滴可形成较大滴大小。

在优选实施例中，压电印刷头具有3米每秒至15米每秒的滴速，在更优选的实施例中，滴速为5米每秒至10米每秒，在最优选的实施例中，滴速为6米每秒至8米每秒。

在优选实施例中，压电印刷头具有25DPI至2400DPI的自然印刷分辨率，在更优选的实施例中，压电印刷头具有50DPI至2400DPI的自然印刷分辨率，以及在最优选的实施例中，压电印刷头具有150DPI至3600DPI的自然印刷分辨率。

在具有压电印刷头的优选实施例中，喷射粘度8mPa.s至200mPa.s，更优选地25mPa.s至100mPa.s，以及最优选地30mPa.s至70mPa.s。

在具有压电印刷头的优选实施例中，喷射温度为10℃至100℃，更优选地20℃至60℃，以及最优选地30℃至50℃。

压电印刷头中的喷嘴排的喷嘴间隔距离优选为10μm至200μm；更优选地10μm至85μm；以及最优选地10μm至45μm。

喷墨印刷墨水

在优选实施例中，印刷头(305)中的液体是含水可固化喷墨印刷墨水，并且在最优选的实施例中，喷墨印刷墨水是UV可固化喷墨印刷墨水。

优选的含水可固化喷墨印刷墨水包括含水介质和装有可聚合化合物的聚合物纳米微粒。可聚合化合物优选地选自下者组成的组：单体、低聚物、可聚合光敏引发剂和可聚合共引发剂。

在优选实施例中，喷墨印刷墨水是尤其是针对玻璃印刷开发的无机颜料墨水，尤其是浮法玻璃和夹层安全玻璃(LSG)。喷墨印刷墨水优选地包括下者的混合物：金属；无毒颜料、无铅玻璃粉和分散流体和载液。喷墨印刷墨水适合直接在玻璃上印刷，而不需要对玻璃涂底漆。该优选和更优选的喷墨印刷墨水，当在超过400摄氏度的外部烤炉中点火时，墨水与玻璃耐久地熔化在一起。

喷墨印刷墨水可为无色喷墨印刷墨水，并且可用作例如底漆来改进粘着性，或者可用作清漆来获得期望光泽。但是，优选地喷墨印刷墨水包括至少一种着色剂，更优选地彩色颜料。喷墨印刷墨水可为青色、洋红、黄色、黑色、红色、绿色、蓝色、橙色，或者点滴比色喷墨印刷墨水，优选集合点滴比色喷墨印刷墨水，诸如Coca-Cola^TM的红色喷墨印刷墨水和VISA^TM或KLM^TM的蓝色喷墨印刷墨水。在优选实施例中，喷墨印刷墨水包括金属微粒，或者包括无机微粒，诸如白色喷墨印刷墨水。

喷墨印刷墨水可包括功能性特征，诸如防滑、导电、抗菌。

在优选实施例中，喷墨印刷墨水包含选自下者组成的组的一种或多种颜料：碳黑，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，以及它们的混合晶。

喷射粘度和喷射温度

通过在喷射温度下测量液体的粘度来测量喷射粘度。

可在喷射温度下且以12转每分钟(RPM)，使用CPE 40轴，用各种类型粘度计测量喷射粘度，诸如布氏DV-II+粘度计，CPE 40轴对应于90s-1的剪切速率，或者用HAAKERotovisco 1流变仪，其带有以1000s-1的剪切速率的传感器C60/1 Ti。

在优选实施例中，喷射粘度为10mPa.s至200mPa.s，更优选地25mPa.s至100mPa.s，并且最优选地30mPa.s至70mPa.s。

可用各种类型的温度计来测量喷射温度。

在喷射的同时在印刷头(305)中的喷嘴的出口处测量喷射液体的喷射温度，或者可在通过喷嘴喷射的同时，通过测量液体通道或喷嘴中的液体的温度来测量喷射液体的喷射温度。

在优选实施例中，喷射温度为10℃至100℃，更优选地20℃至60℃，并且最优选地30℃至50℃。

其它实施例1

本发明的实施例是球传送单元，它包括密封件，密封件包括刷。在现有技术中，球传送单元中的密封件主要是毛毡密封件。密封件是要排除轴承(也称为支撑球(930))上的碎屑，并且/或者排除球传送单元内部的干燥，使得防止球传送单元中的润滑剂干燥，或者防止污染球传送单元的液体干燥。

刷优选地接触包括在球传送单元中的负荷球(950)的外表面。

刷可为地毯纤维，其中，地毯纤维可具有绒面，绒面由处于回路和/或切割构造的纱簇组成，并且/或者其中，绒面的高度为0.5mm至20mm，并且/或者其中，地毯纤维的纤维密度为1000直到100000细丝每cm²，并且/或者其中，绒面由下者构成：聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯(PP)、聚氨酯、聚酯、芬芳聚酰胺(ARAMID)、人造丝、丙烯、纤维素、粘胶纤维或尼龙。

刷是有多根毛(也称为刚毛)、线或细丝的工具。刷用于清洁表面和防止辐射。球传送单元(450)的实施例中的刷附接到壳体(910)上。污染和经过刷的辐射可被多根毛捕捉并且保持。

在没有刷的壳体(910)和加载球的外表面之间的最小距离可为0.001mm至5.00mm，优选地0.01mm至1.00mm。

包括在壳体(910)中的刷可围绕轴线旋转，以更好地防止球传送单元(450)中有污染。

球传送单元(450)的实施例中的刷的细丝优选地可包括含氟聚合物或具有多个强碳-氟键合的基于碳氟化合物的聚合物，因为特征在于对溶剂、酸和碱的耐受力高。

在球传送单元(450)的优选实施例中，刷是地毯纤维。

地毯纤维的另一个优点是具有尺寸更加不准确的球传送单元及其壳体(910)的自由度更高。该自由度较高的设计使得构建多孔印刷台更便宜。

优选地，作为球传送单元(450)的实施例中的刷的地毯纤维围绕壳体(910)的内侧附接和更优选地卷绕。

地毯纤维的绒面是在将主要背衬附接到器件上之后，地毯纤维的可见表面，它由回路和/或切割构造中的纱簇组成。地毯纤维的绒面也称为地毯纤维的表面或绒毛。

地毯纤维的地毯背衬纤维是纱簇插入到其中的器件。主要背衬可由黄麻、紧捻纸线、棉花、织造或非织造合成物制成；优选地实施例中的地毯纤维的地毯背衬纤维包括聚丙烯。

绒面高度是来自地毯背衬纤维的纱簇到地毯纤维的顶表面的长度(用一英寸的小数部分表示)。绒面高度较高的地毯纤维在地毯背衬纤维上将拥有更多纱线且将基本更耐用。地毯纤维的绒面高度在优选实施例中为0.0001至3mm，以及优选0.001至1mm。

地毯纤维的地毯纤维密度可为500直到100000细丝每cm²；优选2000直到110000细丝每cm²。

作为球传送单元(450)的实施例中的刷的地毯纤维的绒面可由下者构成：聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯(PP)、聚氨酯、聚酯、芬芳聚酰胺(ARAMID)、人造丝、丙烯、纤维素、粘胶纤维或尼龙，优选由聚四氟乙烯(PTFE)构成。

优选地，必须通过下者使作为球传送单元(450)的实施例中的刷的地毯纤维中的细丝变松散最小化：

-超声切割地毯纤维的边缘；和/或

-在切割期间或之后移除松散细丝。

地毯纤维和负荷球(950)的外表面之间的距离可小于绒面的高度。

作为球传送单元的实施例中的刷的地毯纤维的其它特征可为：

-抗菌地毯纤维；和/或

-抗静电地毯纤维；和/或

-维度稳定的地毯纤维。

其它实施例2

本发明的实施例是喷墨印刷装置(300)，其中，球传送台(150)支撑在平板台(100)上，喷墨印刷装置通常用来印刷所有种类的基底，但当印刷重量重的基底时，通过手动或自动移动来将球传送台(150)连接到平板台(100)上，以将球传送台(150)带到平板台(100)的支撑表面的顶部上。(参见图8)

该实施例还具有可在喷墨印刷装置(300)上装载、运送、卸载和定位多种基底的优点：仅仅在平板台(100)上或者仅仅在球传送台(150)的球传送单元(450)上。所以当柔性基底定位、运送、装载在平板台(100)上以及从平板台上卸载柔性基底时在柔性基底上印刷仍然是可行的。此实施例中的该多功能使得实施例有经济优点，因为仅仅需要一个喷墨印刷装置(300)。

平板台(100)可为真空台，并且优选地通过其在平板台(100)的支撑表面上的真空功率，抵靠平板台压住球传送台(150)，来实现与球传送台(150)的连接。

也可使用其它连接系统，诸如螺钉或任何种类的卡扣系统。

在喷墨印刷装置(300)中，可提供干燥系统来使喷射在基底(500)上的墨水层固定不动，诸如钉干或最终干燥。使喷射的墨水层干燥的常用方式是用UV源进行UV固化或者用IR源进行IR固化。

在优选实施例中，喷墨印刷装置(300)包括台架，印刷头(305)附接在台架上，以在装载在平板台(100)或连接的球传送台(150)上的基底(500)上印刷；以及其中，喷墨印刷装置(300)包括另一个驱动模块，以平行于支撑表面(105)的平面，使平板台(100)线性地且相对于台架在印刷头(305)下面沿第一方向移动，以将印刷头(305)定位在基底(500)上方。更优选地，驱动模块使平板台(100)移动和/或使台架移动，以使平板台(100)或连接球传送台(150)在印刷头(305)下面相对于台架移动。

前面的优选实施例及其更优选的实施例包括第三驱动模块，以平行于支撑表面(105)的平面且垂直于第一方向，使印刷头(305)沿着台架移动，以在基底(500)上印刷。

由喷墨印刷装置在上印刷的基底(500)优选为支撑在球传送台(150)上的重量重的基底，它具有介于900kg/m³和20000kg/m³之间的密度(ρ)和介于1m²和50m²之间的表面。

球传送台(450)的布置取决于基底的大小和种类。布置在现有技术的球传送台(150)中典型地为长方形型式。在优选实施例中，布置是伪随机型式。

参照标号列表

表1

Claims

1. 一种喷墨印刷装置(300)，包括：

-平板台(100)，其用于在其支撑表面(105)上支撑要在上印刷的基底；以及

-球传送单元(450)，其布置在所述支撑表面(105)中，以将基底运送和/或定位在所述平板台(100)上；以及

-其中，所述喷墨印刷装置(300)包括用于使所述球传送单元(450)移离所述支撑表面(105)的驱动模块。

2. 根据权利要求1所述的喷墨印刷装置(300)，其特征在于，所述驱动模块是下沉系统(400)：

-它使所述球传送单元(450)，垂直于所述支撑表面(105)的平面，相对于所述平板台(100)，移动到所述支撑表面(105)下方；或者

它使所述球传送单元(450)朝所述支撑表面且到所述平板台的支撑表面下方枢转。

3.根据权利要求2所述的喷墨印刷装置(300)，其特征在于，所述平板台(100)是真空台，以通过由真空腔提供的真空功率，经由所述平板台中的空气通道，抵靠所述平板台(100)压住所述基底(100)；以及

其中，当所述球传送单元(450)在所述平板台的支撑表面下方时，来自成组空气通道的各个空气通道包绕来自所述球传送单元(450)的球传送单元。

4.根据权利要求3所述的喷墨印刷装置(300)，其特征在于，

其中，所述下沉系统(400)连接到所述真空腔上，以通过真空功率使所述球传送单元(450)移动或枢转到所述支撑表面(105)下方。

5.根据权利要求2至权利要求4中的任一项所述的喷墨印刷装置(300)，其特征在于，所述下沉系统(400)使所述球传送单元(450)向下移动，并且/或者使所述平板台(100)向上移动，以使所述球传送单元(450)相对地移动到所述支撑表面(105)下方。

6.根据权利要求2至权利要求4中的任一项所述的喷墨印刷装置(300)，其特征在于，所述喷墨印刷装置(300)包括帽系统，以在所述球传送单元(450)在所述支撑表面(105)下方时，朝所述支撑表面(105)盖住所述球传送单元(450)。

7.根据权利要求1至权利要求6中的任一项所述的喷墨印刷装置(300)，其特征在于，所述喷墨印刷装置(300)包括台架，印刷头(305)附接在所述台架上，以在装载在所述平板台(100)上的基底(500)上印刷；以及其中，所述喷墨印刷装置(300)包括另一个驱动模块，以平行于所述支撑表面(105)的平面，使所述平板台(100)线性地且相对于所述台架在所述印刷头(305)下面沿第一方向移动，以将所述印刷头(305)定位在所述基底(500)上方。

8.根据权利要求7所述的喷墨印刷装置(300)，其特征在于，所述驱动模块移动所述平板台(100)和/或移动所述台架，以使所述平板台(100)在所述印刷头(305)下面相对于所述台架移动。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的喷墨印刷装置(300)，其特征在于，所述喷墨印刷装置(300)包括第三驱动模块，以平行于所述支撑表面(105)的平面且垂直于所述第一方向，使所述印刷头(305)沿着所述台架移动，以在所述基底(500)上印刷。

10.根据权利要求7至权利要求9所述的喷墨印刷装置(300)，其特征在于，所述基底(500)是大型、重量重、刚性且平坦的基底，它具有介于500kg/m³和20000kg/m³之间的密度(ρ)和介于1m²和50m²之间的表面。

11. 一种喷墨印刷方法，包括通过喷墨印刷装置在基底(500)上印刷的步骤：

-将所述基底(500)运送和/或定位在球传送单元(450)上，所述球传送单元(450)布置在平板台(100)的支撑表面中，所述平板台(100)包括在所述喷墨印刷装置(300)中，以在印刷时支撑所述基底(500)；以及

-其中，所述喷墨印刷方法包括以下步骤：在印刷所述基底(500)和/或使喷墨印刷的基底(500)干燥之前，使所述球传送单元(450)移离所述平板台(105)的支撑表面。

12.根据权利要求11所述的喷墨印刷方法，其特征在于，使所述球传送单元(450)移离所述支撑表面(105)的步骤包括以下步骤：使所述球传送单元(450)朝所述支撑表面(105)且到所述支撑表面(105)下方枢转。

13.根据权利要求11所述的喷墨印刷方法，其特征在于，使所述球传送单元(450)移离所述支撑表面(105)的步骤包括以下步骤：使所述球传送单元(450)，垂直于所述支撑表面(105)的平面，相对于所述平板台(100)，移动到所述支撑表面(105)下方。

14.根据权利要求11至权利要求13中的任一项所述的喷墨印刷方法，其特征在于，所述喷墨印刷方法包括以下额外步骤：在印刷和/或干燥之前，朝所述平板台(100)的顶表面盖住所述球传送单元(450)。

15.根据权利要求11至权利要求14中的任一项所述的喷墨印刷方法，其特征在于，所述基底(500)是重量重的基底，它具有介于500kg/m³和20000kg/m³之间的密度(ρ)和介于1m²和50m²之间的表面。