帶有印刷頭取向的用于噴墨印刷的二維方法
【專利摘要】一種用于利用噴墨式印刷機通過實施多個印刷循環(huán)印刷介質(zhì)的表面的至少一部分的方法和裝置，其中，噴墨式印刷機包括印刷模塊，其具有帶有至少一個噴嘴排的至少一個印刷頭，并且印刷循環(huán)分別包括以下步驟：a)在印刷之前使印刷模塊定位和取向，其中，通過使印刷模塊圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)取向，旋轉(zhuǎn)軸線垂直于表面的待印刷的部分，b)在通過擠出墨滴印刷表面的部分期間使旋轉(zhuǎn)軸線定位，其中，該印刷方法特征在于，在步驟b)中與該定位相聯(lián)系的旋轉(zhuǎn)軸線的平移運動限定了當前的進給方向并且印刷模塊分別在印刷循環(huán)的步驟a)中通過圍繞所提及的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)被取向成使得該至少一個印刷頭的至少一個噴嘴排在步驟b)中關(guān)于進給方向具有預(yù)定的且優(yōu)選地恒定的角度。
【專利說明】帶有印刷頭取向的用于噴墨印刷的二維方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于借助于噴墨式印刷機利用墨水印刷介質(zhì)的表面的方法。噴墨式印刷機(也稱噴射印刷裝置)具有至少一個噴射印刷頭，其帶有由并排布置的噴嘴組成的至少一個噴嘴排，經(jīng)由噴嘴可將墨水施加到待印刷的表面上。在此，通過根據(jù)預(yù)定的必要時可變的滴落頻率擠出墨滴進行印刷。在擠出期間，噴射印刷頭進行線性的橫向運動，由此來印刷一行。在現(xiàn)有技術(shù)中已知的行式(Zeilenweise)印刷的方法也稱掃描方法。如果印刷頭不在待印刷的介質(zhì)的整個寬度上延伸，對于噴墨印刷至今僅已知掃描方法。如果印刷頭僅在行上駛過一次，則稱單次掃描方法。如果印刷頭在同一行上駛過多次，則稱多次掃描方法。多次掃描方法允許更高的印刷質(zhì)量，因為從多于一個方向上(例如雙方向地)實現(xiàn)印刷并且因此可使所謂的“彎曲問題”最小化。如果一行印刷完成，則將待印刷的介質(zhì)在運輸方向上垂直于由印刷頭實施的橫向運動移動一行并且可開始下一行的印刷。在此存在單方向的印刷方法，也就是說，印刷頭在橫向運動中僅在一個方向上進行印刷并且在到達行末端時不印刷就駛回行始端。但是也存在雙方向的方法，在其中在到達行末端之后將待印刷的介質(zhì)移動一行并且在印刷頭駛回到起始位置中時下一行已被印刷。
【背景技術(shù)】
[0002]在噴墨印刷中，由通過印刷所施加的液滴的間距來確定分辨率。在二維印刷的情況中，在一維上的分辨率可與在另一維上的分辨率相區(qū)別。例如，沿著印刷頭的橫向運動的分辨率由印刷頭的速度和液滴擠出頻率來確定，而在運輸方向上的分辨率通過在印刷頭的噴嘴排中的噴嘴的間距來確定。在此應(yīng)指出的是，該分辨率可通過噴嘴排的斜置而提高。
[0003]與膠版印刷(Offsetdruck)相比，噴墨印刷的印刷速度明顯小于例如膠版印刷裝置的印刷速度。為了提高該印刷速度已知給噴墨式印刷機配備有多個噴射印刷頭。
[0004]弓丨起緩慢的印刷速度的問題是該事實，即在現(xiàn)在已知的噴墨式印刷機中僅實現(xiàn)上述行式印刷方法。存在圖像，在其中幾乎每個行具有待印刷的區(qū)域和不待印刷的區(qū)域(空白區(qū)域(Freibereich))。如果印刷頭的噴嘴在行的空白區(qū)域上被引導(dǎo)，則其不擠出墨水。由此產(chǎn)生的頻繁的空轉(zhuǎn)階段(Leerlaufphase)花費許多時間。當應(yīng)來印刷帶有特征線和淺的或深的面的樣式和/或圖像時，那么這尤其相關(guān)。
[0005]因此會值得期望的是有一方法供使用，利用該方法可減少上面所談及的空轉(zhuǎn)階段，以達到更高的印刷速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于說明一種用于噴墨式印刷機的印刷方法，利用該方法很大程度上避免上述空轉(zhuǎn)階段，由此可極強地提高印刷速度。
[0007]該目的通過按照根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法的過程實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求說明的本發(fā)明方法的優(yōu)選的變體。
[0008]在本發(fā)明的范圍中，印刷方法的在液滴擠出時期之前或之內(nèi)來進行的步驟被概括為印刷循環(huán)。在此，液滴擠出時期在此就在從噴嘴中擠出液滴之后開始并且隨接下來的下一次從噴嘴中擠出液滴結(jié)束而結(jié)束。
[0009]如果在本說明書的范圍中提到定位，則由此不僅指在固定的位置中的靜止的布置。在概念定位中絕對還應(yīng)指跨越一定位置的運動。
[0010]如果在本說明書的范圍中提到取向，則這涉及噴嘴排圍繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)，假如這樣的旋轉(zhuǎn)是必需的話。假如不需要旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)噴嘴排的根據(jù)本發(fā)明的定向，旋轉(zhuǎn)了 0°也被理解成取向或定向。
[0011]根據(jù)本發(fā)明如此來進行，即放棄行式印刷而沿著待印刷的圖像或圖形的特征線來引導(dǎo)印刷頭。即，使印刷頭在兩維上相對于待印刷的介質(zhì)運動并且基本上僅掃過實際上也必須被印刷的區(qū)域。這導(dǎo)致上面所說明的空轉(zhuǎn)階段的限制減少并且印刷速度提高數(shù)倍。在此，此外事實上僅印刷頭在兩維上還是僅待印刷的介質(zhì)在兩維上還是由印刷頭和介質(zhì)的運動的組合被執(zhí)行并不重要。重要的僅是印刷頭相對于待印刷的表面的自由的相對運動，從而可跟隨待印刷的圖像的特征線和面。
[0012]在該過程中然而產(chǎn)生該問題，即為了能夠獲得良好的印刷質(zhì)量，上面所說明的印刷分辨率必須能夠在兩個維度上來控制并且例如被保持恒定。根據(jù)本發(fā)明，這由此來實現(xiàn)，即印刷模塊被實施成可圍繞軸線旋轉(zhuǎn)，其中，旋轉(zhuǎn)軸線大致垂直于在當前待印刷的位置中待印刷的介質(zhì)的表面。以該方式，通過使印刷頭圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)可來調(diào)整印刷頭的噴嘴排的定向。
[0013]如果現(xiàn)在使印刷頭跟隨待印刷的圖像的特征線在兩個維度上在待印刷的表面上運動并且使所提及的旋轉(zhuǎn)軸線與其一起，則通過旋轉(zhuǎn)軸線的當前的平移運動得到當前的進給方向。根據(jù)本發(fā)明現(xiàn)在被印刷成使得噴嘴排在印刷期間被取向成使得其相對于當前的進給方向遵循預(yù)定的且優(yōu)選地恒定的角度。
[0014]如果保持角度、印刷頻率和進給速度恒定，則以該方式保證即使在方向改變時沿著所印刷的線或帶墨滴密度保持恒定。在此，在進給方向上的墨滴密度當然可與橫向于進給方向的墨滴密度相區(qū)別。噴嘴排相對于進給方向的角度在此確定橫向于進給方向的分辨率。相對地，進給速度和印刷頻率確定沿著進給方向的分辨率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]現(xiàn)在根據(jù)附圖詳細地且示例性地來說明本發(fā)明。
[0016]圖1以俯視圖顯示了用于按照根據(jù)本發(fā)明的方法印刷介質(zhì)的方法步驟S至Y的示意性的圖示，
圖2顯示了噴墨印刷裝置的優(yōu)選的實施形式的透視性的圖示，
圖3以側(cè)視圖顯示了噴墨印刷裝置的優(yōu)選的實施形式的透視性的圖示，
圖4以俯視圖顯示了噴墨印刷裝置的優(yōu)選的實施形式的透視性的圖示。
【具體實施方式】
[0017]在圖1中以圖示(S-Y)示例性地示出用于印刷介質(zhì)100的邊緣區(qū)域的各個步驟。在該示例中，常常參考方法步驟a)或b)，其中，以此指根據(jù)權(quán)利要求1的方法步驟。
[0018]在此清楚的是，控制單元控制噴墨式印刷機電子儲存的圖像。根據(jù)本發(fā)明，控制單元為一定的圖像計算最佳的印刷過程、也就是說時間上最短的印刷過程。這通過例如在第一步驟中控制單元將待印刷的圖像劃分成虛構(gòu)的子區(qū)域而實現(xiàn)。在第二步驟中，考慮圖像的所有虛構(gòu)的子區(qū)域的布置和大小用于根據(jù)權(quán)利要求1的方法步驟a)和b)計算最佳的印刷過程。
[0019]在計算最佳的印刷過程時來確定交點(Al, BI, Cl, Dl)和特征線(A1B1, B1C1,...見圖1)。在交點處進行方法步驟a)而在特征線處進行方法步驟b)。
[0020]圖1包含了各個方法步驟S至Y，其現(xiàn)在應(yīng)被詳細地公開 圖示S:
-在第一方法步驟a)使印刷模塊101從停止位置定位和取向至點Al。
[0021]圖示T:
-在方法步驟b)中沿著特征線(虛線)AlBl在線性運動中將印刷模塊101從點Al引導(dǎo)直至點BI，在此期間邊緣區(qū)域被印刷。
[0022]-在位置BI中根據(jù)方法步驟a)使印刷模塊101取向成使得在另一方法步驟b)中可沿著特征性BlCl來印刷邊緣區(qū)域。
[0023]在根據(jù)U至Y的圖示中以類似的方式來進行至步驟T。
[0024]在說明書中至此公開了一種印刷頭，其包括噴嘴排107 (其鑒于當前的進給方向遵循預(yù)定的角度)。
[0025]然而在多色印刷中，對于所應(yīng)用的墨水顏色，相應(yīng)的印刷頭典型地分別具有每個墨水顏色至少一個噴嘴排。根據(jù)本發(fā)明的一特別優(yōu)選的實施形式，對于這些噴嘴排中的多個或每個，可彼此獨立地來選擇與墨水顏色相關(guān)聯(lián)的關(guān)于當前進給方向的角度。以該方式，對于不同的墨水顏色可選擇不同的角度(和因此分辨率)。
[0026]公開了一種用于利用噴墨式印刷機通過實施多個印刷循環(huán)印刷介質(zhì)100的表面的至少一部分的方法，其中，噴墨式印刷機包括印刷模塊101，其具有帶有至少一個噴嘴排107的至少一個印刷頭，并且印刷循環(huán)分別包括以下步驟:
a)在印刷之前使印刷模塊101定位和取向，其中，通過使印刷模塊101圍繞旋轉(zhuǎn)軸線103(其垂直于表面的待印刷的部分)旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)取向。
[0027]b)在通過擠出墨滴印刷表面的該部分期間使旋轉(zhuǎn)軸線103定位。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，旋轉(zhuǎn)軸線103的在步驟b)中與該定位相聯(lián)系的平移運動限定當前的進給方向，并且分別在印刷循環(huán)的步驟a)中通過圍繞所提及的旋轉(zhuǎn)軸線103旋轉(zhuǎn)使印刷模塊101取向成使得該至少一個印刷頭的至少一個噴嘴排107在步驟b)中關(guān)于進給方向具有預(yù)定的且優(yōu)選地恒定的角度。
[0029]可在單次掃描方法和/或多次掃描方法中實現(xiàn)該表面的至少一部分的印刷。
[0030]可單方向地和/或雙方向地或多方向地實現(xiàn)該表面的至少一部分的印刷。
[0031]印刷模塊101根據(jù)步驟a)的定位和取向可同時或時間上分開地實現(xiàn)。
[0032]在步驟a)中與印刷模塊101的定位相聯(lián)系的運動可一維地、二維地或三維地來執(zhí)行。
[0033]印刷循環(huán)可根據(jù)預(yù)定的印刷過程(其不同于掃描方法的印刷過程)實現(xiàn)。
[0034]可預(yù)設(shè)用于印刷表面的至少一部分的印刷過程，也就是說可從數(shù)據(jù)中提取或者通過控制單元或計算單元來確定用于一定的圖像的印刷過程。[0035]控制單元或計算單元為了確定印刷順序(=印刷進程)在第一步驟中將該表面的至少一部分劃分成虛構(gòu)的子區(qū)域并且在第二步驟中來考慮所有虛構(gòu)的子區(qū)域的參數(shù)用于根據(jù)方法步驟a)和b)計算印刷過程。
[0036]在此，參數(shù)涉及虛構(gòu)的子區(qū)域的布置和/或位置和/或長度和/或?qū)挾取?br> [0037]在計算印刷過程時，來確定用于方法步驟a)的交點和用于方法步驟b)的特征線，根據(jù)交點和特征線實現(xiàn)印刷過程。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的噴墨式印刷機包括印刷模塊101和定位裝置，其設(shè)計成能夠使印刷模塊101和介質(zhì)100與待印刷的表面在印刷模塊101與該表面的間距恒定時以預(yù)定的方式在二維上相對于彼此運動，其中，印刷模塊101包括帶有至少一個噴嘴排107的至少一個印刷頭，其特征在于，在印刷模塊101處設(shè)置用于使該至少一個噴嘴排107圍繞旋轉(zhuǎn)軸線103旋轉(zhuǎn)的器件105，旋轉(zhuǎn)軸線103垂直于該表面的待印刷的部分并且通過該用于旋轉(zhuǎn)的器件105能夠通過旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行噴嘴排107的取向。
[0039]定位裝置可包括線性引導(dǎo)系統(tǒng)，其具有至少兩個導(dǎo)軌201和在導(dǎo)軌的行進方向上設(shè)有引導(dǎo)元件的且能夠可動地引導(dǎo)的至少一個橫梁203，其中，導(dǎo)軌201設(shè)計成以預(yù)定的方式一維地且雙方向地移動橫梁203。
[0040]橫梁203可包括線性引導(dǎo)系統(tǒng)，其具有至少兩個導(dǎo)軌204和在導(dǎo)軌204的行進方向上設(shè)有引導(dǎo)元件的能夠可動地引導(dǎo)的至少一個印刷滑塊207，其中，導(dǎo)軌204設(shè)計成相對于橫梁203的一維的運動方向能夠以預(yù)定的方式在第二維上雙方向地移動印刷滑塊207。
[0041]印刷滑塊207可包括線性引導(dǎo)系統(tǒng)，其設(shè)計成相對于橫梁203和印刷滑塊207的運動方向能夠以預(yù)定的方式在第三維上雙方向地移動印刷模塊101和用于旋轉(zhuǎn)的器件105，使得印刷模塊101相對于介質(zhì)100的高度能夠在垂直于介質(zhì)100的方向上可動地變化。
[0042]用于旋轉(zhuǎn)的器件105可包括步進馬達。
[0043]該定位裝置可包括至少一個運輸帶209，其用于在印刷模塊101之下在至少一個運輸方向上運輸介質(zhì)100。
[0044]噴墨式印刷機可包括用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的控制單元。
【權(quán)利要求】
1.一種用于利用噴墨式印刷機通過實施多個印刷循環(huán)印刷介質(zhì)(100)的表面的至少一部分的方法，其中，所述噴墨式印刷機包括印刷模塊(101)，其具有帶有至少一個噴嘴排(107)的至少一個印刷頭，并且印刷循環(huán)分別包括以下步驟: a)在印刷之前使所述印刷模塊(101)定位和取向，其中，通過使所述印刷模塊(101)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(103)旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)取向，所述旋轉(zhuǎn)軸線(103)垂直于所述表面的待印刷的部分， b)在通過擠出墨滴印刷所述表面的部分期間使所述旋轉(zhuǎn)軸線(103)定位， 其中，所述印刷方法特征在于， -在所述步驟b)中與所述定位相聯(lián)系的所述旋轉(zhuǎn)軸線(103)的平移運動限定了當前的進給方向，并且分別在印刷循環(huán)的步驟a)中通過圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(103)旋轉(zhuǎn)使所述印刷模塊(101)取向成使得至少一個所述印刷頭的至少一個噴嘴排(107)在所述步驟b)中關(guān)于所述進給方向具有預(yù)定的且優(yōu)選地恒定的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以單次掃描方法和/或以多次掃描方法實現(xiàn)所述表面的至少一部分的印刷。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，單方向地和/或雙方向地或多方向地實現(xiàn)所述表面的至少一部分的印刷。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，同時地或者時間上分開地實現(xiàn)所述印刷模塊(101)根據(jù)步驟a)的定位和取向。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，一維地、二維地或三維地來執(zhí)行在所述步驟a)中與所述印刷模塊(101)的定位相聯(lián)系的運動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)與所述掃描方法不同的預(yù)定的印刷過程實現(xiàn)所述印刷循環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，預(yù)設(shè)用于印刷所述表面的至少一部分的印刷過程，也就是說，能夠從數(shù)據(jù)中提取或者由控制單元或計算單元來確定用于一定的圖像的印刷過程。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制單元或所述計算單元在第一步驟中將所述表面的至少一部分劃分成虛構(gòu)的子區(qū)域并且在第二步驟中考慮所有虛構(gòu)的子區(qū)域的參數(shù)用于根據(jù)方法步驟a)和b)計算所述印刷過程。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述參數(shù)涉及虛構(gòu)的所述子區(qū)域的布置和/或位置和/或長度和/或?qū)挾取?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在計算所述印刷過程時確定用于所述方法步驟a)的交點和用于所述方法步驟b)的特征線，所述印刷過程根據(jù)所述交點和特征線實現(xiàn)。
11.一種噴墨式印刷機，其包括印刷模塊(101)和定位裝置，所述定位裝置設(shè)計成能夠使所述印刷模塊(101)和介質(zhì)(100)與待印刷的表面在所述印刷模塊(101)與所述表面的間距恒定時以預(yù)定的方式在二維上相對于彼此運動，其中，所述印刷模塊(101)包括帶有至少一個噴嘴排(107)的至少一個印刷頭，其特征在于，在所述印刷模塊(101)處設(shè)置有用于使至少一個所述噴嘴排(107)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(103)旋轉(zhuǎn)的器件(105)，所述旋轉(zhuǎn)軸線(103)垂直于所述表面的待印刷的部分并且通過用于旋轉(zhuǎn)的所述器件(105)能夠通過旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行所述噴嘴排(107)的取向。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴墨式印刷機，其特征在于，所述定位裝置包括線性引導(dǎo)系統(tǒng)，其具有至少兩個導(dǎo)軌(201)和在所述導(dǎo)軌的行進方向上設(shè)有引導(dǎo)元件的且能夠可動地引導(dǎo)的至少一個橫梁(203)，其中，所述導(dǎo)軌(201)設(shè)計成以預(yù)定的方式一維地且雙方向地移動所述橫梁(203)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的噴墨式印刷機，其特征在于，所述橫梁(203)包括線性引導(dǎo)系統(tǒng)，其具有至少兩個導(dǎo)軌(204)和在所述導(dǎo)軌(204)的行進方向上設(shè)有引導(dǎo)元件的能夠可動地引導(dǎo)的至少一個印刷滑塊(207)，其中，所述導(dǎo)軌(204)設(shè)計成相對于所述橫梁(203)的一維的運動方向能夠以預(yù)定的方式在第二維上雙方向地移動所述印刷滑塊(207)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴墨式印刷機，其特征在于，所述印刷滑塊(207)包括線性引導(dǎo)系統(tǒng)，其設(shè)計成相對于所述橫梁(203)和所述印刷滑塊(207)的運動方向能夠以預(yù)定的方式在第三維上雙方向地移動所述印刷模塊(101)和用于旋轉(zhuǎn)的所述器件(105)，使得所述印刷模塊(101)相對于所述介質(zhì)(100)的高度能夠在垂直于所述介質(zhì)(100)的方向上可動地變化。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項所述的噴墨式印刷機，其特征在于，用于旋轉(zhuǎn)的所述器件(105)包括步進馬達。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴墨式印刷機，其特征在于，所述定位裝置包括至少一個運輸帶(209)，其用于在所述印刷模塊(101)之下在至少一個運輸方向上運輸所述介質(zhì)(100)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴墨式印刷機，其特征在于，所述噴墨式印刷機包括用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法的控制單元。
【文檔編號】B41J3/28GK104023989SQ201280042487
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月18日
【發(fā)明者】P.魏因加特納 申請人:杜斯特攝影技術(shù)數(shù)碼技術(shù)有限公司