[发明专利]打印头模块

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种使用打印技术和类似技术将物质沉积在基片上的打印头模块。本发明还涉及一种用于生产这样的打印头模块的设备，以及涉及特别是在纺织品打印和精整领域中用于在连续过程中执行沉积的方法。

背景技术

用于将图像和文字喷墨打印在基片上的系统通常是已知的。许多这样的系统适于桌面或办公应用，并且非常适于执行打印在A3或A4大小的纸张或类似物品上。对于较宽的基片，需要更专用的机器，尤其是当高速和高产量是重要的时。对于这样的应用，可以使用除平版打印和常规打印技术之外的喷墨打印技术。

对于纺织品，喷墨打印技术最近也已经被开发成为传统的打印、染色和涂敷技术的替代物。由于材料和染料的因素，这些技术通常与用在图形领域中的那些不同。也已经企图使喷墨沉积技术适于纺织品改良(upgrading)和精整过程。这些方法的特性通常是，它们需要相当大体积的产品以被沉积在整个纺织品表面上。在许多情况下，沉积或涂层的均匀性是极为重要的，因为织物的质量取决于它。从视觉观点(没有条痕或瑕疵)来说并且也从功能观点(防水或阻燃性)来说，这种均匀性是重要的。

目前有两种主要用于喷墨打印的系统构造：固定阵列系统和步进式扫描装置(scan and step arrangements)。这两个都主要使用按需喷墨(DoD)技术，但是也可以使用连续喷墨(CIJ)技术。

固定阵列系统允许以相对高的生产速度打印连续移动的基片。固定阵列打印头布置在基片的宽度范围上，并且启动喷嘴以将所需材料沉积在基片上，基片在打印头阵列之下连续移动。典型的固定阵列系统用于连续的卷到卷幅片系统(reel to reel web system)上的窄宽度基片，因为只需要少数打印头来覆盖基片的宽度。在欧洲专利EP-B-1573109中描述了用于纺织品精整的固定阵列喷墨过程的使用。

固定阵列系统具有许多缺点，主要涉及这种打印系统中的低灵活性和冗余缺乏。当使用固定阵列系统打印在宽基片上时，需要大量打印头来跨越基片的宽度，导致打印系统的高资金成本。如果所需的基片速度低于打印头的最大速度(例如，由于其它较慢的处理)，那么就不能有效地利用该超额的系统能力，而浪费该超额的系统能力，即，在低于最大速度的任何情况下，打印系统对目前打印头的使用是低效的。横跨基片宽度的分辨率由打印头喷嘴的位置固定，并由此不能被容易地改变。当需要维护打印头时，基片必须停止，并且必须移动阵列远离基片以允许接近打印头。这通常是相对复杂的操作，并且与其相关的停工期是损失大的。在喷嘴在打印期间发生故障的情况下，单个垂直线出现在基片上，这是特别明显的失败模式，并代表了将材料沉积在局部区域中的完全100%失败。打印连续的图像也需要复杂的连续数据处理系统。该系统必须将数据连续地供给到打印头喷嘴，以维持图像连续地打印在基片上，并且在能够重新加载存储器的地方没有明显的断点(或者断时)。这意味着，许多固定阵列打印系统具有取决于它们的存储能力的重复长度，之后，图像被简单地重复。通过使用动态存储器处理能避免该情况，其中，数据像被供给到打印头一样快地被供给到存储器中，但是这需要明显更复杂的存储器管理系统。

步进式扫描装置操作成使打印头托架横跨固定基片的宽度来进行扫描以打印水平带或条。然后，在打印头托架跨过固定基片进行另一通过(pass)以打印第二条之前，基片被精确地前向增加。这样的系统通常用于打印在达到5m的宽基片，其中，固定阵列是不切实际的。它们也用在较低生产力是可接受的应用中，即，宽幅商业图像艺术品(wide format commercial graphic arts)打印。

对于打印在宽基片上，相对纵长的打印头模块或托架是已知的，其可在每一扫描期间打印宽条。常规喷墨打印头受限于长度，并且打印头模块可由许多安装起来的单独头组成。然而，通常不可能将两个头定位成彼此相邻而在其中不留有空隙。这是因为，对于目前可获得的头，喷嘴(沉积从其发生)的范围小于实际头的长度。换句话说，由于打印头的边缘周围和端部的不活动区，打印头的包括喷嘴的活动区的长度小于实际打印头的长度，连接元件可位于打印头的边缘和端部。现有打印头模块通过使相邻排中的头偏移和交错而解决了该问题，其可称为梳状形式(comb formation)。第一排头中的相邻头之间留下递增的宽度。第二排打印头被调准，以精确地覆盖第一排中的头之间的空隙。