專利名稱：數(shù)字印刷的油墨計(jì)量裝置的制作方法
背景發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明通常關(guān)于一種用于數(shù)字印刷的裝置，尤其是關(guān)于一種裝置，它采用一種計(jì)量裝置來計(jì)量沉積在著色表面上油墨的量，并將計(jì)量的油墨沉積在該表面上。
本發(fā)明的背景由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展，檢查高清晰圖像的能力已經(jīng)改進(jìn)、彩色印刷機(jī)的清晰度和速度均增大，這就使人們能復(fù)制象照片一樣逼真的圖像。近年來研制的多種重要的和有利的印刷機(jī)技術(shù)之一是噴墨印刷機(jī)，它將多種顏色、通常有寶石藍(lán)、深紅、黃和黑色混合，在紙上形成彩色圖像。普通的噴墨印刷頭包括多個噴頭和加熱元件。油墨由于加熱元件的加熱、在噴頭和加熱元件靠近時由氣泡壓力從噴頭噴出。授予Hayamizu的美國專利5121143描述了一種這樣的噴墨印刷頭，它包括加熱的頭部構(gòu)件，該構(gòu)件具有至少一個由若干點(diǎn)狀加熱件組成的加熱構(gòu)件和若干不同寬度的電極，這些電極均連到每個加熱元件上，由此可得到加熱元件的不同寬度的加熱部分，從而改變一點(diǎn)上噴射的油墨量。在授予Hayamizu等的美國專利4731621中描述了另一種這類噴墨印刷頭。
在授予Yamamori等的美國專利4764780中公開了另一類型的印刷頭，其中噴墨記錄裝置包括若干連到墨盒上的噴墨頭，每個噴墨頭具有一個噴墨噴頭，微量的墨滴通過它按照一個電信號排出，一個氣體噴頭位于油墨噴頭的對面，它用于形成氣流，加速墨滴，使之流向記錄的中間體。
典型的家用或辦公室用的臺式噴墨打印機(jī)相當(dāng)便宜，但通常限于在標(biāo)準(zhǔn)辦公用紙上印刷如類似于標(biāo)準(zhǔn)尺寸或8.5×11英寸的紙上。能適用大尺寸的紙、如廣告尺寸的紙張的買價近數(shù)千美元，能印刷廣告板尺寸的紙的機(jī)器通常要數(shù)萬美元。
一些寬尺寸的印刷機(jī)能接納16英尺或更寬的如膠片、紙、乙稀樹脂及類似物的基板；按照清晰度的不同每小時可印刷300平方英尺。這種機(jī)器常采用壓電印刷頭技術(shù)，每種色彩采用多個印刷頭，每個印刷頭具有多個噴頭，以此來將油墨沉積到印刷中間體上。另一種途徑是采用氣刷技術(shù)，其中油墨由閥門和/或泵來計(jì)量并沉積到基板上。每種顏色泵出的量和在印刷中間體上沉積的位置通常由計(jì)算機(jī)控制。印刷中間體通常卷在輥上，在輥上未印刷的中間體從印刷頭的下方送入，一旦油墨具有足夠的干燥時間后再重新卷起印刷后的中間體。使用氣刷技術(shù)的大尺寸印刷機(jī)通常具有高達(dá)70dpi的清晰度。
除了機(jī)器本身的成本外，這種機(jī)器采用較小的噴口、閥門和噴頭來將所需要的油墨量和顏色沉積在印刷中間體(如紙)上，采用優(yōu)質(zhì)的油墨，油墨中的顆粒尺寸保持最小，以防止油墨系統(tǒng)中的噴口、閥門和噴頭不會堵塞。這種油墨昂貴，對印刷廣告板類的印刷品來說成本效益較低。除了油墨產(chǎn)品的數(shù)量和化費(fèi)外，印刷頭的堵塞在近代印刷技術(shù)中仍是一個問題。
很多大型印刷機(jī)也使用水基油墨，這種油墨不宜戶外使用。因此，必須采用特殊的防水系統(tǒng)和技術(shù)，如用一種基材處理印刷中間體，基材與油墨一旦沉積即形成防水特征或帶有防水膜的分層的印刷品。這些防水技術(shù)對每個印刷品來說增加了很大的成本。
因此，提供這樣一種油墨噴射器或印刷頭是有利的，它們不包括油墨必須流過的噴口和/或噴頭，因此不受油墨顆粒尺寸或大顆粒的污染物的限制，因此就油墨的物理特性來說是相當(dāng)便宜的。另外提出這樣一種裝置也是相當(dāng)有利的，它已能設(shè)計(jì)成將油墨用于標(biāo)牌和藝術(shù)工業(yè)并能用于大尺寸中間體的數(shù)字印刷中。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的在于提供一種油墨噴射器，它能用多種形式的液態(tài)印刷材料、如油墨和墨水等進(jìn)行印刷。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種油墨噴射器，它的結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單，制造起來也較便宜。
本發(fā)明的又一個目的在于提供一種油墨噴射器，其中液態(tài)印刷材料通過計(jì)算機(jī)控制來計(jì)量。
本發(fā)明還有一個目的在于在一個印刷頭中提供多個油墨噴射器，每個油墨噴射器包含不同的顏色，采用這樣的印刷頭在印刷中間體上產(chǎn)生數(shù)字圖像。
為此，提供的油墨噴射器包括一個氣體噴頭，它引導(dǎo)噴氣越過一移動件，在該移動件上具有墨水、油墨或其它類似的液態(tài)顏料。噴氣將油墨推離移動件、并將它們加到先有技術(shù)已知的紙、乙烯樹脂、薄膜類的印刷中間體或其它的印刷中間體上。移動體最好是連續(xù)的材料環(huán)，它至少由一個輪子帶動在噴氣的前方移動，上述環(huán)繞在輪子上。因此，當(dāng)環(huán)在噴氣前方前進(jìn)時，環(huán)上的油墨被吹離該環(huán)，吹到印刷中間體上。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，采用一根細(xì)繩將一個容器內(nèi)的墨水或油墨與攜帶它的氣流一起吹向印刷中間體。一個微處理器或其它控制裝置控制該繩使繩子穿過氣流的前進(jìn)速度計(jì)量噴入氣流中的油墨的量。當(dāng)繩子穿過容器前進(jìn)時，油墨層粘到繩子上，油墨層的厚度通過控制油墨的粘度來控制。另外，可以采用一個如跨接在繩子附近或與繩子接觸的刮擦件那樣的機(jī)械計(jì)量裝置，在繩子進(jìn)入氣流之前控制繩子上油墨的厚度。然后帶有油墨層的繩子拉到一個或多個氣流附近。當(dāng)繩上的油墨到達(dá)噴氣時，在油墨撞擊印刷中間體之前被從繩子上推出或吹出，進(jìn)入氣流中。為了使繩子定位在氣流的前方，可將一繩子導(dǎo)向件放到氣流噴頭附近，以防止繩子偏離氣流并減少繩子在氣流中的振動。
最好將繩子拉過一油墨容器，通過將繩子繞著一個由馬達(dá)帶動的滑輪或輪子并繞著一個至少部分沉浸在油墨中的惰輪或?qū)蚣硗扛灿湍?。一個如微處理器或其它計(jì)算機(jī)裝置類的控制器控制馬達(dá)的前進(jìn)，因而使繩子移動。另外，在油墨噴射器掃過印刷中間體時，該控制器能控制油墨噴射器的移動。通過在一個印刷頭上采用多個油墨噴射器，每個包含不同顏色的油墨，通過控制和協(xié)調(diào)油墨的計(jì)量和印刷頭的位置，能夠在印刷中間體上產(chǎn)生數(shù)字圖像。
附圖概述

圖1是本發(fā)明油墨噴射器的第一個優(yōu)選實(shí)施例的透視圖，圖1A是圖1所示容器的透視圖，它包括本發(fā)明的刮擦裝置，圖2是本發(fā)明油墨噴射器的第二個優(yōu)選實(shí)施例的前視圖，圖3是本發(fā)明的噴頭本體的剖面頂視圖，圖4是本發(fā)明油墨噴射器的第三個實(shí)施例的側(cè)視圖，圖5是采用本發(fā)明的具有若干油墨噴射器的印刷頭的印刷裝置的后視圖。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述圖1中以10示出本發(fā)明的單色油墨噴射器的一個優(yōu)選實(shí)施例，它用于沉積油墨、墨水、顏料或其它液態(tài)顏料，它們可用來在基板上著色或印刷到基板上，基板包括一個框架或板12，馬達(dá)14安裝到基板上。該馬達(dá)可以是步進(jìn)馬達(dá)、直流馬達(dá)或其它先有技術(shù)中已知的能有選擇地控制它的轉(zhuǎn)動的裝置。具有環(huán)形槽38的滑輪或輪子13固定到馬達(dá)14的軸15上。一個長支架32從板12懸掛并固定到板12上，支架32伸到容器24中。一個可轉(zhuǎn)動的或靜止的惰輪或?qū)蚣?4裝到長支架32的遠(yuǎn)端37。惰輪或?qū)蚣?4可包括一個可轉(zhuǎn)動的輪子或滑輪，它可以是如圖所示的圓柱形的不可轉(zhuǎn)動的構(gòu)件。它具有環(huán)繞導(dǎo)向件34的槽40，一個結(jié)構(gòu)或一根細(xì)長材料、在本例中是一根環(huán)形細(xì)小的繩子36在輪子13轉(zhuǎn)動時滑動。應(yīng)該看到，上述材料可以包括環(huán)帶、帶子、色帶或相當(dāng)薄的結(jié)構(gòu)，它們具有可從自由轉(zhuǎn)動的惰輪、滾筒或輪子纏繞到驅(qū)動筒或輪子或任何其它結(jié)構(gòu)上的材料，在驅(qū)動筒或輪子上可以加上液態(tài)的顏料。細(xì)長繩36最好由若干小繩(如三、四或七股)制成，如每股的直徑在0.001和0.004英寸之間，也可以以單根繩螺旋形地纏繞成整個環(huán)形直徑。因此，該繩子將螺旋形地數(shù)次(如七次)圍繞環(huán)形環(huán)，其端部織入繩子的中心、修整整齊，如果需要，用激光焊接到繩子內(nèi)。整個繩子的截面直徑最好約為0.012英寸。繩子上最好能涂覆柔性的聚氨酯或其它類似的塑料涂層。
繩36裝在輪13的周向槽38和導(dǎo)向件34的周向槽40中。繩子可以用如不銹鋼、彈性金屬、鎳/鈦合金、和/或其它金屬和合金的金屬材料制成，也可采用具有高拉伸強(qiáng)度的開夫樂、石墨、尼龍或其它材料制成。繩36最好繞輪13纏繞1.5或更多次、繞導(dǎo)向件36纏繞0.5次。繩子36繞輪子13纏繞成能在輪子13和繩子36之間提供足夠的摩擦力，使繩子36不會相對于輪13滑動。當(dāng)將繩子裝到輪子13上時，最好能使繩子36放在槽38內(nèi)，從而使繩36形成的最后的環(huán)端不會在它繞輪13轉(zhuǎn)動時由于繩36頂部纏繞的阻礙而脫落。
通過相對于輪13來調(diào)節(jié)導(dǎo)向件34，使繩36的張力保持在所需要的范圍內(nèi)。然而這個張力可以非常小，這是由于制造繩36的材料的剛度和彈性性質(zhì)有助于使繩36保持張力和它相對于其余油墨噴射器的位置，還可采用安置繩子36的偏置的第二個輪子或滾輪，在繩子36上提供合適的張力。
一根長的容器保持件16裝到板12上，它包括一個法蘭18，在法蘭18和長的容器保持件16之間限定的開口20用以接納油墨容器或容器24的頂緣22。底板26用螺帽31螺接到帶螺紋的軸33上來固定到長容器保持件16的遠(yuǎn)端28上。帶螺紋的軸33固定到長容器保持件16上的遠(yuǎn)端28上。底板26貼靠容器24的底30，使容器24相對于板12固定在法蘭18和底板26之間。其它的將容器相對于板的安裝的結(jié)構(gòu)和構(gòu)形均未離開本發(fā)明的精神。另外，還應(yīng)看到，如果待沉積的顏料是采用滴落或其它施加方法、如擦過油墨浸漬墊加到繩36上，就可以不需要容器了。
一根供氣管42固定到噴頭本體44上，它通過噴口46供給空氣。噴口46對準(zhǔn)繩子36通過部分。限定一長槽50的繩子導(dǎo)向件48位于噴口46附近。繩子36跨在槽50內(nèi)，因此相對于噴口46是固定的，從而在氣體在噴口46的前方通過時基本不會移動繩子36或使繩子36發(fā)生振動。
在操作時，容器24含有的油墨或其它液態(tài)顏料由繩子36帶起、并通過輪子13以箭頭所示的方向的轉(zhuǎn)動，在噴口前方向前進(jìn)。為了有利于控制輪子13的轉(zhuǎn)速，在馬達(dá)14的軸15和輪子13之間可采用一系列的齒輪、輪子、帶子或它們的組合。穿過噴口46的氣流將油墨從繩子36配置或推向印刷表面。按照油墨的粘度、繩子36的截面直徑和形成槽38的輪子的直徑，可以通過馬達(dá)14的前進(jìn)，和由此產(chǎn)生的軸15的相當(dāng)精確的轉(zhuǎn)動分量，有效地計(jì)量出相當(dāng)精確的油墨量。這種裝置能產(chǎn)生約50dpi或更好的清晰度的圖像，這更適用大型標(biāo)志如廣告牌或類似件的印刷。另外，正如圖1A所示，一個機(jī)械計(jì)量裝置、如刮擦器21可以固定到容器24的頂端22。在刮擦器21內(nèi)可限定一個用以接納繩子36的槽23，在繩子36通過槽23前進(jìn)時，通過刮和擦而去掉繩子上的油墨。加在繩子36上的氣流的力去掉油墨，從而使一個較干凈的繩子36與輪子13嚙合。因此，繩子36能在槽36沒有油墨妨礙的情況下繞輪子13轉(zhuǎn)動。同時上述氣流還是將油墨從繩子36傳送到印刷中間體上優(yōu)選的裝置，應(yīng)該看到，其它的流體流、如先有技術(shù)中的薄的或其它材料均可用來或與氣體混合使用，來將油墨從繩子傳到印刷中間體上。
軸15的轉(zhuǎn)動是由控制器57控制的，控制器包括一個模塊56上的電路54，它接收來自一個信號發(fā)生裝置52、如采用微處理器或其它類似裝置的個人計(jì)算機(jī)的信號。這種計(jì)算機(jī)能提供不連續(xù)的信號，指導(dǎo)馬達(dá)軸15作有選擇的轉(zhuǎn)動。電路54接收來自裝置52的信號，按此信號轉(zhuǎn)動馬達(dá)的軸15。本專業(yè)技術(shù)人員都明白，這種電路54可裝入裝置51或作為裝置52的零件裝入模塊56中。在馬達(dá)14是步進(jìn)馬達(dá)的情況下，信號是以電脈沖形式遞送的，每個脈沖使步進(jìn)馬達(dá)14的軸15轉(zhuǎn)動一步。典型的步進(jìn)馬達(dá)提供每轉(zhuǎn)200步，按照馬達(dá)電壓要求的不同，每步的起動電壓范圍在0.2～5伏。因此如果需要沉積繩子36在輪子13轉(zhuǎn)半圈時所帶的油墨量，裝置52將發(fā)送出100個脈沖，電路54將每個脈沖轉(zhuǎn)換成按照步進(jìn)馬達(dá)14的電壓要求的一個電壓，該電壓足以使步進(jìn)馬達(dá)14使它的軸15轉(zhuǎn)動一步，軸將轉(zhuǎn)動100步。一根動力供給線55可以接到模塊56上，用以提供轉(zhuǎn)動馬達(dá)14的軸15的需要的電壓。驅(qū)動馬達(dá)14的推薦的方式是在裝置52進(jìn)行時間計(jì)算時，油墨噴射器10的所有的軸15均前進(jìn)，因此就不必在油墨噴射器10本身內(nèi)安裝計(jì)算裝置3。因此，除了油墨噴射器10相對于印刷中間體作有間隔的運(yùn)動、從而在較精確的位置上沉積計(jì)量的油墨外，所有的繩子36都為同樣顏色的油墨前進(jìn)，這可由裝置52的驅(qū)動邏輯線路做到，該線路連接到模塊56的驅(qū)動馬達(dá)14上。如果采用DC伺服馬達(dá)，來自裝置52的信號將由模塊56轉(zhuǎn)為一個電壓，該電壓將DC馬達(dá)的軸轉(zhuǎn)到一轉(zhuǎn)所需要的位置，一個反饋裝置，如一個光編碼器用于使電路54來控制精確的轉(zhuǎn)動。應(yīng)該看到，對于粗略計(jì)量油墨來說，通過簡單地對馬達(dá)提供一個定時的供電期間，而不必具有反饋。
參見圖2，它示出了油墨噴射器60的另一優(yōu)選實(shí)施例。該油墨噴射器60包括一個噴頭66，其上具有一對噴口64和62。噴口64和62相對于繩子68定向或定位成使如圖2所示的一個噴口64位于繩子68的一側(cè)，另一噴口62位于繩子的另一側(cè)。
正如圖2所示，第一個輪子70用一組螺釘76裝到馬達(dá)74的軸72上。此外，馬達(dá)74用螺栓80和82類似的螺栓連接到板78上。同樣，螺栓84和86將容器保持件88裝到板78上。供氣管線90具有裝到其一端的螺紋連接裝置92，并將供給管線90連到噴頭本體96的外螺紋連接器(未示出)上。噴頭本體96由螺栓98固定到板78上，一根細(xì)長件100支撐導(dǎo)向件102并由一組螺釘104固定到板78上。
圖3示出噴頭本體96的截面，它包括一個供氣連接器59和兩個噴口64和62，它們在繩子68的兩側(cè)上產(chǎn)生低壓區(qū)61和63，因此從繩子68抽吸油墨65，使之進(jìn)入氣流67。由于在繩子的兩側(cè)提供了基本相等的壓力，低壓區(qū)61和63還有助于使繩子68保持對中地位于兩個噴口64和62之間。噴口64和62中每個的直徑最好約為0.014英寸，長度為0.50英寸。在圖中已經(jīng)示出一個或兩個噴頭構(gòu)形的情況下，各種噴頭構(gòu)形對從繩子68上帶走油墨65、減少油墨在氣流內(nèi)的噴射和擴(kuò)散來說均是同等有效的，因此可以認(rèn)為它們亦屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
油墨撞擊印刷中間體引起的濺射和氣體繞繩子流動產(chǎn)生的渦流可通過控制供到噴口62和64的氣體的壓力、因此控制氣流67的速度來控制。對于上述噴口64和62，10psi的氣壓將足以使油墨65導(dǎo)向印刷中間體69，并基本使繩子68清潔、同時還能減少濺射。按照繩子68離印刷中間體69的距離，繩子68上的油墨量和噴口62和64的直徑，可同樣采用80psi或更大的壓力。
同時，正如前面所述，可以采用連續(xù)的繩子材料來計(jì)量油墨，采用能提供同樣計(jì)量效果的其它移動裝置似乎也是可行的。例如，正如圖4所示，油墨噴射器104的油墨抽吸裝置102可以包括細(xì)長桿104，它裝到一個通常以虛線106示出的如螺旋管或其它機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)上，這種結(jié)構(gòu)在典型的織機(jī)上可以看到，用于如箭頭所示將細(xì)長桿104在噴頭112前方移入移出裝在容器110中的油墨。為了計(jì)量由氣流114沉積的油墨108，桿104的移動、如進(jìn)入油墨108中次數(shù)的數(shù)量可由控制器116來控制，控制方式類似于前面參照其它優(yōu)選實(shí)施例描述的方法。
現(xiàn)參見圖5，數(shù)字式印刷裝置120采用多個如上所述的油墨噴射器122、123、124、125和126。它們裝到可移的支架128上。每個油墨噴射器122、123、124、125和126包含由多彩印刷頭121組成的不同色彩的油墨。例如，油墨噴射器122可以含有黃色、123可以含有深紅色、124可含有寶石藍(lán)、125可以含有黑色，126可以含有白色。由于印刷中間體通常是白色的，因此在一般的印刷頭上通常不用白色作標(biāo)準(zhǔn)顏色。標(biāo)準(zhǔn)的加工色彩包括黃、深紅、寶石藍(lán)和黑色。然而在白色加到混合的色彩上時，可在一個繪制藝術(shù)品上用手工加上細(xì)節(jié)，加到濕的印刷品上，從而不會使顏色和圖像“不清晰”。應(yīng)該看到，按照生產(chǎn)的印刷品所要求的色彩，可以采用含有多種色彩的比上述數(shù)量多或少的油墨噴射器。
為了有選擇地在x方向移動支架28，支架28安裝在一對軸130和132上，軸最好是一英寸的圓軸，它具有線性軸承134、135和136，使支架128能沿軸130和132滑動。一個如步進(jìn)馬達(dá)類的馬達(dá)133，由x軸驅(qū)動電器138控制，它具有裝到軸140上的鏈輪137，用來使支架128沿軸130和132移動。鏈輪137與可自由轉(zhuǎn)動的鏈輪或惰輪139和141一起與驅(qū)動鏈142嚙合，使支架128沿軸130和132移動。驅(qū)動鏈142及軸130和132固定在左支撐組件144和右支撐組件146上。還應(yīng)該看到，馬達(dá)133安裝在左組件144或右組件146或一些其它結(jié)構(gòu)上可降低支架128的質(zhì)量。這種馬達(dá)能驅(qū)動可移動的鏈條或帶子，從而將支架128定位在所需要的位置上。
為了使支架128在Z向有選擇地移動，整個印刷裝置120用支架組件150和152安裝到天花板148之類的頂部結(jié)構(gòu)上。左支架150支撐一對左Z向驅(qū)動輥鏈154(僅見到最靠近部分)，右支架組件152支撐一對右Z向驅(qū)動輥鏈156(僅見到最靠近部分)。一個自由轉(zhuǎn)動的鏈輪158安裝到右組件146上并嚙合一個右Z向驅(qū)動輥鏈156。同樣在右組件146的相對側(cè)，另一個自由轉(zhuǎn)動的鏈輪安裝到右組件146上，嚙合另一Z向驅(qū)動輥鏈156。同樣可自由轉(zhuǎn)動的鏈輪160裝到左組件144上并嚙合一個左Z向驅(qū)動輥鏈154，在左組件144相對側(cè)上的另一可自由轉(zhuǎn)動的鏈輪嚙合另一左Z向驅(qū)動輥鏈154。左Z向驅(qū)動輥鏈154和右Z向驅(qū)動輥鏈156兩者均與Z向驅(qū)動鏈輪162(共有4個，僅見到最近的一個)嚙合，并具有重塊164(共有4個，僅見到最近的一個)，重塊164從遠(yuǎn)端166和168的遠(yuǎn)端懸掛下來，使鏈條154和156繞鏈輪162繃緊。類似于X軸驅(qū)動組件，鏈輪162由步進(jìn)馬達(dá)之類的馬達(dá)170驅(qū)動，它與先有技術(shù)中已知的螺旋齒輪裝置172嚙合，以將馬達(dá)170的轉(zhuǎn)動傳到鏈輪162上，從而移動左、右組件144和146，使支架128在Z向移動。鏈條保護(hù)裝置，如鏈條保護(hù)件174可用來靠近鏈輪162，以使鏈條154和156與鏈輪162保持嚙合。
為了使印刷頭121不會偏離印刷中間體179，或從一側(cè)偏向另一側(cè)，可安裝一垂直指向的軌道181，它固定到如壁或支架的結(jié)構(gòu)183上，印刷中間體179臨時性地固定到印刷中間體179上。正如細(xì)節(jié)A所示，軌道181具有L形截面，導(dǎo)向件185可嚙合在它上并通過它滑動。在該優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)向件185包括一個螺栓，它的頭部187由軌道181保持，它的軸189固定到右組件146上。因此，右組件146的移動被限制成不會從印刷中間體179移開或朝左組件144移動。同樣，第二根軌道191，它在軌道181的對面，固定到結(jié)構(gòu)183上，限制左組件144的移動，使它不會移離印刷中間體179或朝右組件146移動。本專業(yè)技術(shù)人員均知道，其它軌道或?qū)蚣捎脕硎褂∷⒀b置120相對于印刷中間體179保持定位，例如采用單根C形軌道和保持構(gòu)件等。
在操作中，印刷中間體179位于數(shù)字著色裝置120的前方，一個如計(jì)算機(jī)那樣的控制器180將信號送到著色裝置120，以指導(dǎo)印刷頭121的移動和來自油墨噴射器122、123、124、125和126的油墨的配置，從而在印刷中間體上形成圖像。特別是來自控制器180的信號送到Z向驅(qū)動電器182，它再將該信號轉(zhuǎn)換成鏈輪162沿鏈條154和156的移動，該移動與印刷頭121所要求的Z向位置相對應(yīng)。同樣，來自控制器180的信號送到X向驅(qū)動電器138，該信號與印刷頭121沿軸130和132所要求的X向位置相對應(yīng)?？刂破?80還單獨(dú)控制每個油墨噴射器122、123、124、125和126，將所需要的顏料沉積在印刷中間體179的需要的位置上。因此，該印刷裝置120可印刷的圖像尺寸僅受到鏈條154、156和142的長度和軸130和132的長度的限制。
本發(fā)明還考慮到印刷頭121或單獨(dú)的油墨噴射器122、123、124、125和126還可用于現(xiàn)有技術(shù)的著色方法中的其它數(shù)字印刷裝置中。例如，印刷頭121可用于一種裝置，它的印刷頭沿X軸而一個如乙烯樹脂的印刷中間體卷相對于印刷頭121有選擇地前進(jìn)，從而起到Y(jié)或Z軸移動的效果。采用這樣的裝置，印刷中間體的尺寸僅受印刷中間體卷的尺寸的限制。同樣，按照本發(fā)明，可裝有帶印刷頭的剛性框架，印刷頭可在其上作有選擇的移動，使印刷頭按照框架的定向作Z和X向移動、或X和Y向移動。
通常，本發(fā)明包括數(shù)字化控制抽吸裝置在油墨中的沉浸、一旦沉浸后和帶深層的抽吸裝置在氣流前方的前進(jìn)，以此從抽吸裝置上除去油墨并將它沉積到印刷中間體上。應(yīng)該看到，在參考說明書和權(quán)利要求書中的油墨時，術(shù)語“油墨”包括墨水、顏料和任何其它的液態(tài)的能沉積在一個表面以用于印刷或著色目的的顏料。此外，應(yīng)該看到，上述實(shí)施例僅作本發(fā)明原理的說明之用，本專業(yè)技術(shù)人員可作各種修改和置換，它們均不脫離本發(fā)明的精神和范圍。所附權(quán)利要求擬覆蓋這些修改、置換及它們的組合。
權(quán)利要求
1.一種用于將計(jì)量的液態(tài)顏料量沉積在一個表面上的裝置，包括一個具有可轉(zhuǎn)動的軸的馬達(dá)；一個由上述馬達(dá)的上述軸轉(zhuǎn)動的輪子，一個惰輪，一根細(xì)長件，放置成至少繞著部分上述輪子和部分上述惰輪并由上述輪子帶動前進(jìn)，上述細(xì)長件具有一定量的沉積在至少一部分上的液態(tài)顏料，至少一個流體噴頭，它被定位和定向成引導(dǎo)噴射流體噴向上述至少上述細(xì)長件的一部分，和一個控制器電連接到上述馬達(dá)上，用以有選擇地控制上述馬達(dá)軸的轉(zhuǎn)動。
2.權(quán)利要求1的裝置，還包括一個裝有液態(tài)顏料的容器，上述細(xì)長件至少部分放置在上述液態(tài)顏料中。
3.權(quán)利要求1的裝置，其中上述馬達(dá)是步進(jìn)馬達(dá)。
4.權(quán)利要求1的裝置，其中上述馬達(dá)是伺服馬達(dá)。
5.權(quán)利要求1的裝置，其中上述控制器包括一個微處理器。
6.權(quán)利要求1的裝置，其中上述細(xì)長件包括一根環(huán)形繩。
7.權(quán)利要求1的裝置，其中上述細(xì)長件包括一帶狀物。
8.權(quán)利要求1的裝置，其中上述細(xì)長件繞上述輪子至少纏繞一次。
9.權(quán)利要求1的裝置，其中上述流體由空氣組成。
10.權(quán)利要求1的裝置，其中上述惰輪包括一靜態(tài)導(dǎo)向件。
11.權(quán)利要求1的裝置，還包括嚙合至少一部分上述細(xì)長件，用以引導(dǎo)上述細(xì)長件使之基本位于上述至少一個噴頭前方的細(xì)長件的導(dǎo)向件。
12.權(quán)利要求1的裝置，還包括基本位于上述惰輪和上述至少一個噴頭之間并與部分上述細(xì)長件接觸的機(jī)械計(jì)量裝置。
13.權(quán)利要求1的裝置，其中上述至少一個噴頭限定一個第一噴口和一個第二噴口，上述第一噴口對準(zhǔn)上述細(xì)長件材的第一側(cè)附近，第二噴口對準(zhǔn)上述細(xì)長件材的第二側(cè)附近。
14.一種將液態(tài)顏料沉積在一個表面上的裝置，包括用以提供流體流的裝置，使至少一部分具有液態(tài)顏料的一個結(jié)構(gòu)通過上述流體流裝置的前進(jìn)裝置，上述流體流定向成從上述結(jié)構(gòu)上除去上述液態(tài)顏料，控制裝置，用以控制上述前進(jìn)裝置并因此控制通過上述流體流裝置前進(jìn)的液態(tài)顏料的量。
15.權(quán)利要求14的裝置，其中上述結(jié)構(gòu)由至少一根環(huán)形繩子、環(huán)形線、帶狀物、細(xì)長桿和帶子組成。
16.權(quán)利要求14的裝置，還包括將上述液態(tài)顏料加到上述結(jié)構(gòu)上的加料裝置。
17.權(quán)利要求16的裝置，其中上述加料裝置包括一含有上述液態(tài)顏料的容器，其中上述結(jié)構(gòu)由上述前進(jìn)裝置帶動至少部分進(jìn)入上述容器。
18.權(quán)利要求14的裝置，其中上述液態(tài)顏料包括至少一種油墨、墨水和染料。
19.權(quán)利要求17的裝置，其中上述前進(jìn)裝置包括由上述控制裝置控制的馬達(dá)、由上述馬達(dá)轉(zhuǎn)動的輪子、至少部分在容器中的惰輪和至少部分繞著上述惰輪和至少部分繞著上述輪子的環(huán)形繩子。
20.權(quán)利要求19的裝置，其中上述馬達(dá)包括一個步進(jìn)馬達(dá)。
21.權(quán)利要求19的裝置，其中上述控制裝置包括一個送出一個信號指示上述馬達(dá)轉(zhuǎn)動上述輪子的步進(jìn)數(shù)量的微處理器。
22.權(quán)利要求14的裝置，還包括用以使上述結(jié)構(gòu)被引導(dǎo)在上述氣流裝置前方的導(dǎo)向裝置。
23.權(quán)利要求14的裝置，其中上述氣流裝置包括通過噴頭的基本連續(xù)的空氣流，該氣流對準(zhǔn)其上帶有液態(tài)顏料的部分上述結(jié)構(gòu)。
24.權(quán)利要求14的裝置，還包括用以使上述氣流裝置和上述前進(jìn)裝置相互固定的支架裝置。
25.一種數(shù)字著色裝置，包括一個支撐結(jié)構(gòu)，一個支架，它與上述支撐結(jié)構(gòu)協(xié)作并可相對于上述支架在至少一個方向上移動，多個固定到上述支架上的油墨噴射器，每個包括一個具有轉(zhuǎn)動軸的馬達(dá)，一個由上述馬達(dá)的上述軸轉(zhuǎn)動的輪子，一個惰輪，一個細(xì)長件，它被放置成繞著至少部分上述輪子和部分上述惰輪，并由上述輪子帶動前進(jìn)，上述細(xì)長件至少在其部分上帶有一定量的液態(tài)顏料；和至少一個液體噴頭，它被放置并定向成能指導(dǎo)朝向上述至少一部分上述細(xì)長件的流體的噴射；和一個電連接到每個馬達(dá)上的控制器，用以控制每個輪子的轉(zhuǎn)動和控制上述支架相對于上述支撐結(jié)構(gòu)的位置。
26.權(quán)利要求25的裝置，其中上述多個油墨噴射器的每個還包括裝有上述液態(tài)顏料的容器。
27.權(quán)利要求26的裝置，其中至少上述多個油墨噴射器的兩個容器裝有不同顏色的油墨。
28.權(quán)利要求27的裝置，其中上述多個油墨噴射器包括五個油墨噴射器，每個裝有黃色、深紅色、寶石藍(lán)、黑色和白色油墨中的一種。
29.權(quán)利要求25中的裝置，其中上述支撐結(jié)構(gòu)包括一個左支撐組件和一個右支撐組件，上述支架安裝在上述左和右支撐組件之間并能在它們之間移動。
30.權(quán)利要求25中的裝置，其中上述左支撐組件由至少一根可相對于上述左支撐組件移動的第一鏈條從頂部結(jié)構(gòu)上懸掛下來，上述右支撐組件由至少一根可相對于上述右支撐組件移動的第二鏈條從上述頂部結(jié)構(gòu)懸掛下來；還包括至少一個與上述左和右支撐組件中的一個相連、并具有至少一個鏈輪的馬達(dá)，上述至少一個鏈輪與上述至少一個第一和第二鏈條嚙合，由此上述至少一個鏈輪的轉(zhuǎn)動在Z方向上移動上述左和右支撐組件。
31.一種數(shù)字著色方法，包括提供至少一個具有可前進(jìn)結(jié)構(gòu)的油墨噴射器，上述可前進(jìn)結(jié)構(gòu)在電子控制下向前進(jìn)，和將油墨涂覆到至少部分上述可前進(jìn)結(jié)構(gòu)上，和將流體流引導(dǎo)到上述可前進(jìn)結(jié)構(gòu)的油墨層的部分上，由此從上述可前進(jìn)結(jié)構(gòu)上除去油墨并使它沉積到印刷中間體的表面上。
32.權(quán)利要求31的方法，其中上述至少一個油墨噴射器包括一個由馬達(dá)的軸轉(zhuǎn)動的輪子和一個至少部分放置在容器的油墨中的惰輪，上述可前進(jìn)結(jié)構(gòu)包括一個環(huán)形繩，它至少部分地繞著上述輪子和上述隋輪。
33.權(quán)利要求31的方法，還包括電子控制至少一個油墨噴射器相對印刷中間體的位置。
全文摘要
一種用于數(shù)字印刷的油墨噴射器(10),其中油墨以計(jì)量方式沉積在印刷中間體(69)上,該噴射器包括由馬達(dá)(48)的軸(15)轉(zhuǎn)動的輪子(13),一個放置在油墨容器(24)內(nèi)的惰輪(34),一根繞著輪子(13)和惰輪(34)的環(huán)形繩子(36)。馬達(dá)(48)最好由計(jì)算機(jī)(57)控制從而使輪子(13)的轉(zhuǎn)動和有選擇的移動受到控制。當(dāng)輪子(13)轉(zhuǎn)動時,油墨容器(24)中的油墨涂覆到繩子(36)上,因此由繩子(36)帶向氣流(67)的前方。氣流(67)從繩子上推出油墨并由它攜帶流向印刷中間體(69)。通過將多個這樣的油墨噴射器裝到一個印刷頭上,每個都含有不同的顏色、固定到計(jì)算機(jī)控制器上、可移動的支架(16)位于印刷中間體(69)的上方,印刷頭可將數(shù)字圖像印在印刷中間體(69)上。
文檔編號B41J3/407GK1260738SQ98806329
公開日2000年7月19日 申請日期1998年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月19日
發(fā)明者迪安·羅伯特·加里·安德森 申請人:迪安·羅伯特·加里·安德森