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CN109070604A - 用于热敏基材的喷墨印刷方法 - Google Patents

用于热敏基材的喷墨印刷方法 Download PDF

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CN109070604A
CN109070604A CN201680063154.2A CN201680063154A CN109070604A CN 109070604 A CN109070604 A CN 109070604A CN 201680063154 A CN201680063154 A CN 201680063154A CN 109070604 A CN109070604 A CN 109070604A
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L.鲍文斯
M.巴雷特
J.范加斯塞
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Original Assignee
Agfa Graphics NV
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Abstract

本发明涉及一种通过喷墨印刷设备(300)的喷墨印刷方法，其中所述喷墨印刷设备(300)包括用于基材(500)的真空载体，其中所述基材(500)通过空气抽吸贴靠真空载体的载体表面压紧；且其中所述喷墨印刷方法包括通过一组液体在载体表面上喷射一组层以形成具有2.0μm和200.0μm之间的表面粗糙度且比载体表面的表面粗糙度更粗糙的图案(102)的步骤；和至少部分地在图案(102)上支撑基材(500)的步骤。

Description

用于热敏基材的喷墨印刷方法
技术领域
本发明涉及一种喷墨印刷设备，其包括用于支撑通过喷墨印刷方法在其上印刷的基材、尤其是热敏基材的真空载体。
背景技术
多个喷墨印刷设备制造商出售移动台架平台式喷墨印刷机，其中基材被加载在作为基材的真空载体的真空台上，并将包括一组印刷头的台架移动到加载基材上方。在印刷时，该组印刷头在基材上方来回扫描。这种移动台架平台式喷墨印刷机的实例是FUJIFILMTMAcuity Advance Select X2，Agfa GraphicsTM: Jeti Mira和SwissQPrintTM Nyala 2。
现有技术的平台式喷墨印刷设备中的另一种方法是移动作为基材的真空载体的真空台，其中加载的基材在包括在台架上的一组印刷头下方。该组印刷头在印刷时来回扫描，诸如Agfa GraphicsTM: Jeti 3020 Titan。
具有作为基材的真空载体的真空带以在印刷头下方运输基材的喷墨印刷设备也是公知的。目前这样的喷墨印刷设备经调适用于标识展示市场，采用用于工业市场的小尺寸基材到大得多的基材或同时印刷的多个基材；以及特殊基材，诸如用于玻璃、层压地板、地毯、纺织品的制造方法，包括喷墨印刷方法。这种喷墨印刷设备的实例是AgfaGraphicsTM: Jeti Tauro。
平台式喷墨印刷设备的几种现有方法具有所有其本身的优点，诸如准确性、高产量、通用性。
现有技术的真空载体喷墨印刷设备包括真空载体以支撑和印刷某组基材，但是如果另一种基材需要特殊处理(例如冷却)，则必须使用另一个真空平台式喷墨印刷设备。使用多个喷墨印刷设备使得对于每日用印刷工作填满所有这些印刷机设备以及在7天满日制(7-days-on-7 days)工业环境中在经济上是低效的。生产中的每个喷墨印刷设备还需要单独的校正时间和整修时间，无论是否与特定的喷墨印刷设备知识一起。这就是为什么需要能够使用所有种类的基材来印刷的喷墨印刷设备的原因，使得喷墨印刷设备的生产率变得更高，而喷墨印刷设备的保养和校正损失更小。
对于在热敏基材上印刷，现有技术的真空载体喷墨印刷设备能够精调真空台的温度或干燥器的辐射。但是大多数热敏基材仍然难以在这些喷墨印刷设备上印刷。由于这些热敏基材的结构完整性的损失，难以使基材贴靠真空载体压紧。因此，需要一种喷墨印刷设备，其可以处理所有种类的热敏基材，而不用调节和精调喷墨印刷设备的参数，这些参数影响这些种类的基材上的印刷质量，诸如清晰度、基材上的粘合力和印刷图像中的起皱，且因此不接纳该印刷质量。
发明概述
为了克服上述问题，已经用如通过权利要求1限定的喷墨印刷方法实现本发明的优选的实施方案。
尤其地，用于喷墨印刷设备(300)的真空载体通过在其上喷射一个图案(102)或多个图案(102)来适配，用于更好地将基材(500)贴靠真空载体连接以避免例如通过加热使基材(500)卷曲、起皱或结构完整性松散而与来自喷墨印刷设备(300)的印刷头(305)碰撞。
简而言之，在一个优选的实施方案中本发明以算术书写形式(algorithmicwriting style)包括以下连续步骤：
a) 喷射一组层以形成图案(图2)；和
b) 将基材加载到图案上(图4)；和
c) 在基材上喷射图像(图5)；和
d) 卸载印刷好的基材；和
e) 除去图案(图6)。
该优选的实施方案的步骤a)可以通过干燥喷射的层组来扩展。
该优选的实施方案的步骤c)可以通过干燥图像来扩展。
无论是否具有步骤a)和步骤c)的扩展，优选的实施方案在步骤e)之后可以具有额外的步骤：
f) 喷射另一组层以形成另外的图案；和
g) 在该另外的图案上加载另一基材；和
h) 在该另外的基材上喷射另一图像；和
i) 卸载该印刷好的另外的基材；和
j) 除去该另外的图案。
步骤f)可以通过干燥喷射的另外的层组来扩展。
步骤h)可以通过干燥该另一图像来扩展。
无论是否具有步骤a)和步骤c)的扩展以及无论是否具有额外的步骤f)至j)，优选的实施方案可以在步骤d)和步骤e)之间具有额外的步骤：
d1) 在图案上加载第三基材；和
d2) 在第三基材上喷射第三图像；和
d3) 卸载印刷好的第三基材。
步骤d2)可以通过干燥第三图像来扩展。
从下文的描述，本发明的其他目的和细节将变得显而易见。
附图简述
图1至6(图1，图2，图3，图4，图5，图6)示出在具有作为真空载体的真空台(100)的喷墨印刷设备(300)上的根据本发明的一个优选的实施方案的一系列步骤(从A到F)，在真空台下方连接真空室(200)以在真空台(100)的载体表面上产生真空功率。图1至6示出这些图中不可见的这种喷墨印刷设备(300)的横切面。真空台(100)中的小通道是抽吸孔。图1示出喷墨印刷设备(300)的初始状态。
在图2中示出第一步骤：通过经由左印刷头(305)喷射液体在真空台(100)上印刷图案(102)。印刷头(305)随着一个或多个印刷头(305)移动(350)在真空台(100)上方移动。
在图3中示出第二步骤：通过施加真空功率使用抽吸孔，以使真空台(100)中的抽吸孔不含喷射液体。同时真空台(100)上的喷射液体通过干燥器(315)干燥。真空台(100)的载体表面上的表面粗糙度通过图案(102)增强。干燥器(315)随着一个或多个印刷头(305)移动(350)在真空台(100)上方移动。
在图4中示出第三步骤：将基材(500)加载在具有比真空台(100)的载体表面更高的表面粗糙度的图案(102)上。
在图5中示出第四步骤：通过用右印刷头(305)在基材(500)上喷射油墨并通过干燥器(315)干燥喷射的油墨来施加图像(502)。印刷头(305)和干燥器(315)随着一个或多个印刷头(305)移动(350)在真空台(100)上方移动。
在图6中示出第五步骤：在卸载印刷好的基材(500与502一起)之后，从真空台(100)手动剥除图案(102)。
图7示出另一喷墨印刷设备(300)，其中真空带(150)围绕真空台(100)缠绕。在真空带(150)上喷射图案(102)。图案(102)支撑基材(500)，类似于图5。
图8是正面的Agfa GraphicsTM: Jeti Tauro的图像，其中如在优选的实施方案之一中在其真空带(150)上用Agfa GraphicsTM: Jeti Tauro的UV可固化白色油墨喷射图案(102)。图案(102)包括格子图案中的多个环形结构(=环面)，当支撑在该图案上时，有利于压紧热敏基材。Agfa GraphicsTM: Jeti Tauro的真空带本身具有3.62μm的表面粗糙度，其中环形结构具有大于100μm的表面粗糙度。该图像还使用于卷对卷(roll to roll)运输基材的轴(510)可见。该轴用于加载这种基材例如纺织品的输入卷。喷射图案(102)的粘合力差，因此图案可以通过从真空带(150)上机械地击打(swiping)它容易地将其除去。
图9是图8中的图像的细节，尤其是在其真空带上用Agfa GraphicsTM: Jeti Tauro的UV可固化白色油墨喷射的具有多个环形结构的图案的细节。
实施方案的描述
本发明是一种通过喷墨印刷设备(300)的喷墨印刷方法，其中喷墨印刷设备(300)包括用于通过空气抽吸使基材(500)贴靠来自真空载体的载体表面压紧；且其中所述喷墨印刷方法包括：通过一组液体在载体表面上喷射一组层以形成具有2.0μm和200.0μm之间的表面粗糙度且比载体表面的表面粗糙度更粗糙的图案(102)的步骤；和至少部分地在图案(102)上支撑基材(500)的步骤。在一个优选的实施方案中，支撑基材(500)的步骤部分地在图案(102)上。
表面粗糙度优选在20.0μm和150μm之间，且更优选在50.0μm和120μm之间。载体表面的表面粗糙度在0.001μm和100μm之间，更优选在0.5μm和50μm之间。可以用Dektak-8TM触针轮廓仪和基于接触的2D形貌测量来测量图案的表面粗糙度。触针的几何形状在45度下优选为2.5μm，触针力为15mg，每个样品的扫描分辨率为1.1μm。测量的处理选项是优选的Dektak™的X-平面化。表面粗糙度是指平均粗糙度，大多数与符号Ra或Ra相伴。表面粗糙度和确定表面粗糙度的方法在Degarmo, E.Paul；Black, J.；Kohser, Ronald A.(2003),Materials and Processes in Manufacturing(第9版), Wiley, 第223页, ISBN 0-471-65653-4中公开。
本发明中的图案(102)是非粘性的，否则当卸载基材(500)时在与基材(500)接触时图案(102)可被剥除；且否则基材(500)的背面可能被喷射的层组污染。
图案(102)的喷射在喷墨印刷设备(300)本身上完成，且优选图案(102)容易从载体表面除去，如果必须支撑另一种类型的基材(500)且需要另一种图案类型来支撑该另外类型的基材(500)。图案(102)在载体表面和该组层上的粘附性必须足够强以适于在印刷时(且如果需要在干燥时)支撑(部分或全部)基材(500)，且更优选足够强以适于支撑(部分或全部)多个连续的基材(500)。当图案(102)可以支撑连续的基材(500)使得喷射图案(102)不必重新进行时，这在经济上是有利的。
已经发现，通过根据在真空载体上的尺寸、大小、形状和/或位置使得来自真空载体的载体表面中的区域变得更粗糙，可以增强印刷好的基材的生产。在基材(500)与图案(102)连接的情况下，强制执行真空载体上的压紧。还发现该方法对于热敏基材是有利的。当这种基材支撑在具有更高粗糙度的图案(102)上时，起皱量、尺寸变化、结构完整性松散最小化。在支撑基材(500)喷墨印刷方法的一个优选的实施方案中，基材(500)是在高于35℃，更优选高于60℃的温度下结构完整性松散的热敏基材。在一个更优选的实施方案中，热敏基材的结构完整性的损失在35℃和300℃之间，最优选在40℃和90℃之间。
通过使真空载体的载体表面变粗糙，用相同的真空载体改善压紧，但同时热敏基材也较少经受起皱、本发明的尺寸变化和结构完整性损失。这是由通过载体表面的粗糙部分的连续空气通道和在被喷射图案(102)糙化的载体表面中的真空载体上的空气抽吸造成的。
在一个优选的实施方案中，该组层大于2，使得可以根据来自真空载体的载体表面的表面粗糙度形成更高的表面粗糙度。
通过在真空载体上喷射图案(102)，真空载体中的空气通道必须保持开放，因此在一个优选的实施方案中，层的喷射步骤在经由来自真空载体的多个真空孔口增加真空压力时进行。为了防止连接到真空载体的真空室(200)中的液体碎屑，真空泵的内部装置可以包括过滤器，诸如空气过滤器和/或聚结过滤器，且其可以连接到真空泵连接器。优选地，它是作为过滤器的聚结过滤器，其连接到真空泵连接器以将液体和空气从真空泵连接器中的污染物分离。WO2015067520 (AGFA GRAPHICS)公开了具有这种真空泵连接器以分离液体和空气的一个优选的实施方案。
通过使用真空压力的有利之处在于不需要在真空载体上钻抽吸孔。
在一个优选的实施方案中，喷射图案(102)也可以从载体表面除去，因此可以在真空载体上提供用于其他基材(500)的其他图案。在喷墨印刷基材(500)(图5)之后，优选的实施方案包括步骤：从真空载体除去图案(102)(图6)。在除去图案之后，可以在真空载体上喷射另一个图案以支撑另一个基材。喷射图案的位置优选取决于基材应被加载在真空载体(100)的载体表面上的位置，因此在一个优选的实施方案中，在将图案喷射到确定位置上之前首先确定载体表面上的位置。该确定可以取决于基材的类型、基材的尺寸和/或基材的重量。可以查询数据库以确定对于每种类型的基材、基材的尺寸和/或基材的重量必须使用哪种类型的图案。
该优选的实施方案使得可以根据必须印刷的以下基材(500)的尺寸、位置、材料和/或形状来制作你的图案(102)。图案(102)的类型可以根据基材(500)的材料和/或重量改变。通过喷射图案(102)以增强粗糙度的可能性可以根据输入基材(500)来选择，所述输入基材(500)使喷墨印刷机设备为多价的(polyvalent)以处理多种类型的基材(500)且尤其是热敏基材。
在该除去步骤中可以包括数种除去图案(102)的方法：
- 将图案(102)从真空载体机械地击除；和/或
- 将图案(102)从真空载体化学地击除；和/或
- 将图案(102)从真空载体刮除；和/或
- 将图案(102)从真空载体剥除；和/或
- 将图案(102)从真空载体黏除；和/或
- 将图案(102)从真空载体烧除。
图案(102)的刮除可以用其上安装刷子的刮除设备、厨房刮刀或宽剃刀刮刀来完成。
用于剥除(图6)图案(102)的实例是通过化学浸泡图案(102)，使得图案(102)的背衬从真空载体剥离。
在一个优选的实施方案中，图案(102)用来自喷墨印刷设备(300)的油墨组中的一种或多种油墨喷射。且在另一个优选的实施方案中，图案(102)用包括在喷墨印刷设备(300)中的干燥器(315)干燥或固化，所述干燥器用于干燥来自基材(500)上的该组油墨的喷射油墨。在该优选的实施方案中，喷墨印刷设备(300)包括干燥器(315)和一组油墨；且其中所述喷墨印刷方法包括以下步骤：通过干燥器(315)干燥喷射的层组；和
- 在所述支撑步骤之后用油墨组在基材(500)上喷射图像；和通过干燥器(315)干燥图像，且更优选地该组液体是该组油墨的一部分。
油墨组和/或液体组的喷射粘度在25mPa.s和300mPa.s之间。
发现形成良好的图案(102)可以改善压紧，而且还可以改善热敏基材的冷却，从而减少本发明中出现的卷曲、起皱。在一个优选的实施方案中，图案(102)包括形成良好的多个干燥和喷射的团簇；且其中每个干燥和喷射的团簇通过喷射和干燥例如彼此相邻的多个液滴形成；且其中每个干燥和喷射的团簇具有在400和100000000μm2之间的表面积。
图案(102)优选是在真空载体的载体表面上色调值从2%至98%的喷射的半色调。半色调通过半色调方法生成，诸如错误扩散、幅度调制、频率调制以及蓝色和绿色噪声半色调模型。有关半色调方法的更多信息在LAU, D.L.和ULICHNEY, R的“Blue and green noisehalftoning models”, Signal Processing Magazine, IEEE(第20卷，第4期)，第28-38页(DOI: 10.1109/MSP.2003.1215229), 2003年7月中描述。由喷墨印刷设备(300)印刷在基材(500)上的图像由连接到该喷墨印刷设备(300)的光栅图像处理器(RIP)生成。该优选的实施方案中的半色调的半色调方法也可以在相同的光栅图像处理器(RIP)中生成。
在一个优选的实施方案中，喷射的半色调是色调值从10%至90%的半色调，以具有更高的表面粗糙度。取决于必须被支撑的基材(500)，可以改变色调值和/或可以改变半色调方法，取决于基材(500)的热敏性。发现基材(500)的热敏性越高，就需要越高的图案(102)的表面粗糙度。
有利并包括在一个优选的实施方案中的另一种类型的图案(102)是厚度在5和300μm之间的格子图案；或厚度在5和300μm之间的伪随机图案。该优选的实施方案可与前述优选的实施方案组合以甚至更多地增强该优点。
图案(102)也可以是凹陷图案。
图案(102)可以包括一组元素，其具有选自下列的形状：圆形、椭圆形、卵形、矩形、三角形、正方形、矩形、五边形、六边形、七边形、环形、八边形或包含至少三条边的任何多边形。
在一个优选的实施方案中，喷墨印刷设备(300)包括其上连接印刷头(305)的台架；且其中所述喷墨印刷方法包括在印刷头(305)下方以第一方向平行于载体表面的平面、直线且相对于台架移动真空载体以将印刷头(305)定位在基材(500)和载体表面上方的步骤，更优选包括使印刷头(305)平行于来自真空载体的载体表面的平面并垂直于第一方向沿着台架直线移动以喷射在基材(500)上和喷射在载体表面上的步骤。
在另一个优选的实施方案中，喷墨印刷方法是包括印刷头模块的单程喷墨印刷设备(300)，该印刷头模块包括页宽印刷头且液体层由页宽阵列印刷头和一组单向和/或双向真空载体移动形成。
凹陷
凹陷是高尔夫球结构的公知术语。它可以被定义为在光滑表面上制作的压痕。在本发明中，在其载体表面处在真空载体上形成的图案(102)包括一组凹陷。因此，在本发明中真空载体包括一组空气通道，其连接真空载体的载体表面和底部表面；且包括大多在其下方的真空室(200)，该真空室(200)通过空气抽吸在该组空气通道中生成真空压力。
在真空载体的载体表面处的凹陷周边可以是圆形、椭圆形、卵形、三角形、正方形、长方形、五边形、六边形、七边形、八边形、菱形、矩形、正多边形或包含至少三条边的任何多边形。它可能具有至少一个弯曲的边缘或非线性的边缘。根据本发明的另一方面，多边形凹陷周边的一条或多条边可以是非线性或弯曲的。多边形凹陷周边的优点在于可以在本发明的真空载体的顶部表面上构造具有这种凹陷周边的更多凹陷。
来自凹陷压痕的部分优选为球形；多面体；基本上球形或基本上多面体凹处，其中部分或整个凹陷压痕优选为凹形压痕。该部分优选由弯曲的外壳限定，该外壳更优选地包含在载体表面处的凹陷周边内。该部分优选地由弯曲的外壳限定，其中弯曲的外壳在载体表面处接触凹陷周边的所有侧面，或如果凹陷周边是多边形或包括线性边缘的凹陷周边，则可以在载体表面处接触凹陷周边的一个或多个边。该部分优选由圆形、卵形或基本上圆形的弯曲的外壳限定。
优选地，过渡表面将该部分连接到凹陷周边。过渡表面可以是平坦表面、基本上平坦的表面或弯曲表面，诸如圆锥形、圆柱形、球形、抛物面或其他形状。过渡表面优选地将该部分的曲率与多边形凹陷周边的边界共混。
载体表面处的凹陷周边和凹陷压痕可以是径向对称的，即，凹陷周边的中心和该部分和/或凹陷压痕的中心彼此接近。这两个中心也可能相互重合。或者，凹陷周边和凹陷压痕可以是径向不对称的，即，凹陷周边的中心和该部分和/或凹陷压痕的中心彼此偏离。
在本发明中凹陷周边的面积优选在1和15mm2之间，更优选在2和8mm2之间，最优选在3和6mm2之间。
在本发明中凹陷的体积优选在1和30mm3之间，更优选在1.8和14.2mm3之间，最优选在2.7和8mm3之间。
凹陷压痕或凹陷压痕的一部分在本发明中优选地构造以最小化去真空定时(de-vacuum-timing)，以优化印刷之前、同时和之后基材(500)的压紧和/或最小化压印/变形。
凹陷可以在其凹陷压痕中包含另一个凹陷。这种凹陷形状称为凹陷中的凹陷(dimple-in-a-dimple)形状。
空气杯(air-cup)
空气杯是在真空载体的载体表面处的凹陷，其连接到来自真空载体的空气通道(也称为真空载体空气通道)。在本发明中，在其载体表面处在真空载体上形成的图案(102)包括一组空气杯。在该空气通道中的空气抽吸应经由该连接(也称为空气杯连接器)在凹陷中产生空气抽吸。空气杯优选具有封闭的底端，且更优选地，空气杯侧向连接到空气通道。空气杯可以具有到相同空气通道的一组空气杯连接器和/或可以具有到来自真空载体的一组空气通道的一组空气杯连接器。空气杯可以经由一组空气杯及其空气杯连接器连接到空气通道。
来自空气杯的凹陷压痕或凹陷压痕的一部分优选被构造成优化基材(500)贴靠真空载体的最佳压紧。
凹陷图案
在一个优选的实施方案中，通过喷射油墨层形成的图案(102)是凹陷图案，其是一组凹陷且更优选地是一组空气杯。凹陷图案经由凹陷图案的粗糙度在真空载体上形成气吸区域，且在空气杯的情况下也经由其空气通道形成气吸区域。凹陷图案优选规则和/或对称地形成，更优选凹陷图案是格子图案，其可以在载体表面处具有凹陷行和凹陷列。凹陷图案中的格子图案可以是具有菱形格子、矩形格子、正方形格子、六边形格子、平行四边形格子、等边三角形格子或凹陷的蜂窝状格子的图案。在另一个优选的实施方案中，凹陷图案(380)是随机排列的图案或伪随机排列的图案(102)，且在一个更优选的实施方案中，凹陷图案是蓝噪伪随机排列的图案。
在一个优选的实施方案中，凹陷图案的分布为每dm2大于2个凹陷，更优选在每dm24个凹陷和每dm2 400个凹陷之间，最优选在每dm2 10个凹陷和每dm2 200个凹陷之间。
如果凹陷图案是具有凹陷行和凹陷列的格子图案，则凹陷行和/或凹陷列中的凹陷的密度优选为每dm大于2个凹陷，更优选在每dm 1个凹陷和每dm 20个凹陷之间，最优选大于每dm 30个凹陷。
凹陷图案的表面粗糙度可以用Dektak-8™触针轮廓仪和基于接触的2D形貌测量来测量。触针的几何形状在45度下优选为2.5μm，触针力为15mg，每个样品的扫描分辨率为1.1μm。测量的处理选项是优选的Dektak™的X-平面化。
喷墨印刷设备(300)
喷墨印刷设备(300)诸如喷墨印刷机是标记设备(marking device)，其使用印刷头(305)或具有一个或多个印刷头(305)的印刷头组件，该印刷头在基材(500)上喷射作为液滴或蒸发液体的液体。通过喷墨印刷设备(300)的喷射在基材(500)上标记的标记优选为图像。图案(102)可以是无色或彩色的。
喷墨印刷设备(300)的一个优选的实施方案是，喷墨印刷设备(300)是喷墨印刷机，且更优选是宽幅喷墨印刷机。宽幅喷墨印刷机通常被公认是印刷宽度超过17英寸的任何喷墨印刷机。印刷宽度超过100英寸的喷墨印刷机通常称为超宽印刷机或大幅印刷机。宽幅印刷机主要用于印刷横幅、海报、纺织品和普通标牌，且在某些情况下可能比小批量(short-run)方法例如丝网印刷更经济。宽幅印刷机通常使用基材卷材而不是单独的基材片材，但现在也存在具有其上加载基材(500)的印刷台的宽幅印刷机。宽幅印刷机优选包括带式步进传送系统。
喷墨印刷设备(300)中的印刷台(可以是真空台(100))可以在印刷头(305)下面移动，或台架可以使印刷头(305)在印刷台上移动。这些所谓的平台式数字印刷机最通常用于印刷平面基材、波纹基材和柔性基材片。它们可能结合IR干燥器或UV干燥器，以防止印刷品在生产时相互粘在一起。在EP1881903B(AGFA GRAPHICS NV)中公开了宽幅印刷机和更具体的平台式数字印刷机的实例。
喷墨印刷设备(300)可以执行单程印刷方法。在单程印刷方法中，喷墨印刷头(305)通常保持静止，且基材(500)在所述一个或多个喷墨印刷头(305)下方传送一次。在单程印刷方法中，所述方法可以通过使用覆盖基材(500)的整个宽度的页宽喷墨印刷头(305)或多个交错的喷墨印刷头(305)来执行。EP2633998(AGFA GRAPHICS NV)中公开了单程印刷方法的一个实例。这样的喷墨印刷设备(300)也称为单程喷墨印刷设备(300)。
喷墨印刷设备(300)可以标记宽范围的基材(500)，例如折叠纸板、丙烯酸型板、蜂窝板、瓦楞板、泡沫、中密度纤维板、实心板、硬纸板、槽芯板、塑料、铝复合材料、泡沫板、波纹塑料、木材、地毯、纺织品、薄铝、纸、橡胶、粘合剂、乙烯基类、胶合板、清漆毯、木材、柔版印刷板、基于金属的板、玻璃纤维、塑料箔、玻璃片、镜子、透明箔、粘合剂PVC片、浸渍纸等。基材(500)可以包括喷墨接受层。
基材(500)可以是纸基材或浸渍纸基材或热固性树脂浸渍纸基材。这种热固性树脂浸渍纸基材非常脆且是热敏性的，所以对于这些基材本发明也是有益的。这些热固性树脂浸渍纸基材的应用包括装饰面板诸如装饰层合材料。在一个优选的实施方案中，本发明包括在该应用的制造中：根据本发明的一个优选实施方案的用于制造装饰面板的方法包括以下步骤：使用水性有颜料的喷墨油墨在热固性树脂浸渍纸基材上喷墨印刷图像；将印刷好的热固性树脂浸渍纸基材热压成装饰层合材料；和将层合材料切割成装饰面板。更多信息在US 8196366(UNILIN)中公开。其上热压印刷好的热固性树脂浸渍纸基材的芯层是颗粒板、MDF(中密度纤维板)或HDF(高密度纤维板)或定向刨花板(OSB)。
为了干燥标记的基材(500)，喷墨印刷设备(300)可以包括干燥器(315)以将喷射的油墨固定在基材(500)上。干燥器(315)优选包括IR源和/或UV源。
优选地，喷墨印刷设备(300)包括喷射UV可固化油墨以标记基材(500)的一个或多个印刷头(305)和作为干燥器(315)的UV源(=紫外光源)，以在标记之后固化油墨。可以通过部分固化或“销定固化(pin curing)”处理来控制UV可固化喷墨油墨在基材(500)上的铺展，其中油墨滴被“销定”，即在其后不发生进一步铺展。例如，WO 2004/002746(INCA)公开了一种使用可固化油墨多遍印刷基材(500)的区域的喷墨印刷方法，该方法包括：在该区域上沉积第一遍油墨；部分固化在第一遍中沉积的油墨；在该区域上沉积第二遍油墨；和完全固化该区域上的油墨。
UV源的优选构造是汞蒸气灯。在含有例如加载的汞的石英玻璃管内，添加能量，且汞被气化和电离。由于气化和电离，高能完全自由的汞原子、离子和自由电子导致许多汞原子和离子的激发态。当它们回落到其基态时，会发射辐射。通过控制灯中存在的压力，可以多少准确地控制发射的辐射的波长，目标当然是确保发射的大部分辐射落入光谱的紫外线部分，且在对UV可固化油墨固化有效的波长下。另一种优选的UV源是UV-发光二极管，也称为UV-LED。
喷墨印刷设备(300)可以包括通过红外辐射固化油墨的IR源(=红外源)。IR源优选为NIR源(=近红外源)，诸如NIR灯。IR源可以包括具有非常短的响应时间的碳红外发射器。其他红外源是SWIR(=短波红外源)。
上述优选的实施方案中的IR源或UV源在真空带(150)上形成固化区域，以将喷射的油墨固定在基材(500)上。
喷墨印刷设备(300)可以包括电晕放电设备以在基材(500)通过喷墨印刷设备(300)的印刷头(305)之前处理基材(500)，因为一些基材(500)具有化学惰性和/或无孔顶部表面，导致低表面能，这可能导致印刷质量差。
印刷方法的实施方案优选包含在工业喷墨印刷方法诸如纺织品喷墨印刷方法中。
纺织品喷墨印刷设备
优选地，喷墨印刷设备(300)是执行纺织品喷墨印刷方法的纺织品喷墨印刷设备。由于在纺织品表面上运输和/或加热时例如在热印刷区域和/或热固化区域中基材(500)(大多数时候是热敏基材)易于起皱造成的基材(500)贴靠真空载体的不可控制的粘合，在真空载体上处理这种基材是困难的。在基材(500)上的这种起皱作用不能在当前真空载体上被压紧并保持平坦，使得基材(500)可以与来自喷墨印刷设备(300)的印刷头(305)接触。还有如果纺织品在印刷时不平坦，则起皱的纺织品例如由于印刷质量差对于销售是不可接受的。如果在喷墨印刷设备(300)中没有实施额外的引导措施来压紧纺织品且使其平坦，这导致额外的制造成本。例如在热印刷区域和/或热固化区域(如果可得的话)纺织品的起皱作用可以变得更大。但是在本发明中，即使在来自喷墨印刷设备(300)的这些热印刷区域和/或固化区域(如果可得的话)中也保证了基材(500)与真空载体的连接、压紧和平坦化。纺织品优选通过电晕放电设备电晕处理来预处理，因为一些纺织品具有化学惰性和无孔表面，导致低表面能。还有一些纺织品也具有收缩问题，本发明通过在真空载体上纺织品的良好整体连接来避免收缩。这对于纺织品喷墨印刷设备是非常高的优势。当前，粘性传送带用于避免纺织品上的这种收缩问题，但是因此传送带必须定期施加胶水，但这对于本发明来说不是必需的。
纺织品喷墨印刷设备中的纺织品是织造或非织造纺织品。纺织品优选选自棉纺织品、丝纺织品、亚麻纺织品、黄麻纺织品、大麻纺织品、莫代尔纺织品、竹纤维纺织品、菠萝纤维纺织品、玄武岩纤维纺织品、苎麻纺织品、基于聚酯的纺织品、基于丙烯酸类化合物的纺织品、玻璃纤维纺织品、芳族聚酰胺纤维纺织品、聚氨酯纺织品、高密度聚乙烯纺织品及其混合物。纺织品可以是透明、半透明或不透明的。
本发明的主要优点是可以在宽范围纺织品上进行印刷。合适的纺织品可以由许多材料制成。这些材料来自四个主要来源：动物(例如羊毛，丝)，植物(例如棉花，亚麻，黄麻)，矿物(例如石棉，玻璃纤维)和合成物(例如尼龙，聚酯，丙烯酸类化合物)。根据材料类型，它可以是针织、机织或非织造纺织品。
纺织品优选选自棉纺织品、丝纺织品、亚麻纺织品、黄麻纺织品、大麻纺织品、莫代尔纺织品、竹纤维纺织品、菠萝纤维纺织品、玄武岩纤维纺织品、苎麻纺织品、基于聚酯的纺织品、基于丙烯酸类化合物的纺织品、玻璃纤维纺织品、芳族聚酰胺纤维纺织品、聚氨酯纺织品(例如Spandex或LycraTM)、高密度聚乙烯纺织品(TyvekTM)及其混合物。合适的聚酯纺织品包括聚对苯二甲酸乙二醇酯纺织品、阳离子可染聚酯纺织品、乙酸酯纺织品、二乙酸酯纺织品、三乙酸酯纺织品、聚乳酸纺织品等。
这些纺织品的应用包括汽车纺织品、帆布、横幅、旗帜、室内装饰、服装、泳装、运动装、领带、围巾、帽子、地垫、门垫、地毯、床垫、床罩、衬里、口袋布、家具装饰品、地毯、窗帘、帷帐、床单(sheet)、枕套、阻燃和防护织物等。在一个优选的实施方案中，本发明包括在这些应用之一的制造中。聚酯纤维用于所有类型的服装，无论是单独或与纤维诸如棉共混。芳族聚酰胺纤维(例如Twaron)用于阻燃服装、切割保护和铠甲。丙烯酸是用于仿羊毛的纤维。
已经发现，在本发明中，喷射的油墨或液体在纺织品的纤维中更容易渗透。
皮革喷墨印刷设备
优选地，喷墨印刷设备(300)是执行皮革喷墨印刷方法的皮革喷墨印刷设备。由于在皮革表面上运输和/或加热时例如在热印刷区域和/或热固化区域中基材(500)易于起皱造成的基材(500)贴靠真空载体的不可控制的粘合，在真空载体上处理这种热敏性基材是困难的。在基材(500)上的这种起皱作用不能在当前真空载体上被压紧且保持平坦，使得基材(500)可以与来自喷墨印刷设备(300)的印刷头(305)接触。还有如果皮革在印刷时不平坦，则起皱的皮革例如由于印刷质量差对于销售是不可接受的。如果在喷墨印刷设备(300)中没有实施额外的引导措施来压紧皮革且使其平坦，这导致额外的制造成本。例如在热印刷区域和/或热固化区域(如果可得的话)皮革的起皱作用可以变得更大。但是在本发明中，即使在来自喷墨印刷设备(300)的这些热印刷区域和/或固化区域(如果可得的话)中也保证了基材(500)与真空载体的连接、压紧和平坦化。
皮革优选通过电晕放电设备电晕处理来预处理，因为一些皮革诸如人造皮革具有化学惰性和无孔表面，导致低表面能。还有一些皮革也具有收缩问题，本发明通过在真空载体上皮革的良好整体连接避免这种问题。这对于皮革喷墨印刷设备是非常高的优势。在需要皮革状饰面但真材料成本过高、不合适或出于伦理原因不可用的情况下，人造皮革是旨在在诸如家具装饰品、服装和织物和其他用途领域中替代皮革的织物。
人造皮革以许多名称销售，包括“人造革(leatherette)”、“人造皮革(fauxleather)”和“人造皮革(pleather)”。合适的人造皮革包括多孔仿皮革、科芬人造皮革(corfam)、koskin和人造革。合适的商业品牌包括来自BioThane Coated Webbing的BiothaneTM，来自Birkenstock的BirkibucTM和Birko-FlorTM，来自Kleerdex的KydexTM，来自Lorica Sud的LoricaTM和来自DuPont的FabrikoidTM。
这些皮革的应用包括家具装饰品、服装、鞋子等。在一个优选的实施方案中，本发明包括在这些应用之一的制造中。
与在皮革上印刷类似：热敏基材优选为热塑性箔，更优选为选自聚氯乙烯(PVC)、聚烯烃如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)或其混合物或共聚物的热塑性箔。这些热塑性箔的应用包括聚合物装饰面板。在一个优选的实施方案中，本发明包括在本申请的制造中：根据本发明的一个优选实施方案的用于制造聚合物装饰面板的方法包括以下步骤：使用水性有颜料的喷墨油墨在热塑性箔上喷墨印刷图像；在喷墨印刷图像上施加第二热塑性箔；将第一和第二热塑性箔热压成装饰层合材料；和将装饰层合材料切割成装饰面板。
塑料箔喷墨印刷设备
优选地，喷墨印刷设备(300)是执行塑料箔喷墨印刷方法的塑料箔喷墨印刷设备。这种喷墨印刷设备(300)的基材(500)总是塑料箔，诸如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚偏二氯乙烯(PVdC)。塑料箔的厚度优选在30和200μm之间，更优选在50和100μm之间，且最优选在60至80μm之间。在一个优选的实施方案中，塑料箔适用于制造塑料袋。塑料箔通常是热敏基材。
由于在塑料箔表面上运输和/或加热时例如在热印刷区域和/或热固化区域中基材(500)易于起皱造成的基材(500)贴靠真空载体的不可控制的粘合，在真空载体上处理这种基材是困难的。在基材(500)上的这种起皱作用不能在当前真空载体上被压紧且保持平坦，使得基材(500)可以与来自喷墨印刷设备(300)的印刷头(305)接触。还有如果塑料箔在印刷时不平坦，则起皱的塑料箔例如由于印刷质量差对于销售是不可接受的。如果在喷墨印刷设备(300)中没有实施额外的引导措施来压紧塑料箔且使其平坦，这导致额外的制造成本。例如在热印刷区域和/或热固化区域(如果可得的话)塑料箔的起皱作用可以变得更大。但是在本发明中，即使在来自喷墨印刷设备(300)的这些热印刷区域和/或固化区域(如果可得的话)中也保证了基材(500)与真空载体的连接、压紧和平坦化。塑料箔优选通过电晕放电设备电晕处理来预处理，因为大多数塑料诸如聚乙烯和聚丙烯具有化学惰性和无孔表面，导致低表面能。
电晕放电设备
电晕放电设备由高频功率生成器、高电压转换器、固定电极和处理器碾辊(groundroll)组成。标准公用电力被转换成更高频率的功率，然后被供应到处理站。处理站通过气隙上的陶瓷或金属电极将该功率施加到材料表面上。
在本发明中可以将电晕处理应用于未涂底涂层的基材，但也应用于涂底涂层的基材。
真空室(200)
真空室(200)是刚性外壳，其由许多材料构造，优选其可以包含金属。材料的选择基于强度、压力和渗透性。真空室(200)的材料可以包括不锈钢、铝、低碳钢、黄铜、高密度陶瓷、玻璃或丙烯酸类材料。
真空泵在真空室(200)内部提供真空压力，且通过真空泵连接器(例如管)连接到真空泵输入端(诸如真空室(200)中的孔口)。在真空泵连接器之间，可以提供真空控制器，诸如阀或龙头，以控制亚真空室中的真空，其中孔口位于该亚真空室中。
为了防止污染物(诸如纸尘、基材纤维、油墨、油墨残留物和/或油墨碎屑诸如固化的油墨)经由真空载体的空气通道组和/或来自真空载体的真空带空气通道组污染，真空泵的内部装置，过滤器，诸如空气过滤器和/或聚结过滤器，可以连接到真空泵连接器。优选地，作为过滤器的聚结过滤器连接到真空泵连接器，以分离来自真空泵连接器中的污染物的液体和空气。
真空台(100)
真空台(100)是真空载体。包含在喷墨印刷设备(300)中的真空室(200)压紧基材(500)以将基材(500)贴靠真空台(100)固定。
为了避免在基材(500)上印刷时的配准问题并避免在输送基材(500)时的碰撞，基材(500)需要连接于也称为印刷台的载体。真空台(100)是印刷台，其中基材(500)通过真空压力连接到印刷台。真空台(100)也称为多孔印刷台。当真空带(150)围绕真空台(100)缠绕时，基材(500)和真空台(100)之间可以是真空带(150)。
优选地，该实施方案中的真空台(100)包括通过在真空台(100)的载体层处的真空室(200)提供压差以形成真空区域的一组空气通道，和在印刷台的底部表面处连接到空气通道组的一组孔口。在底层的这些孔口可以是与真空台(100)的底层平行的圆形、椭圆形、正方形、矩形的和/或凹槽，诸如狭缝。
真空台(100)的宽度或高度优选为1.0m至10m。宽度和/或高度越大，可以由真空台(100)支撑的基材(500)越大，这具有经济益处。
在真空台(100)的底部表面和载体表面处的孔口可连接到一个或多个空气通道。真空台(100)的底部表面或载体表面处的孔口可以是小尺寸的，优选直径为0.3至12mm，更优选直径为0.4至8mm，最优选直径为0.5至5mm且优选在真空载体上均匀间隔开，优选相隔1mm至50mm，更优选相隔4至30mm，且最优选相隔5至15mm，以使得能够产生均匀的真空压力，所述真空压力将基材(500)与真空台(100)连接在一起。
真空台(100)的载体层处的一组孔口可以连接到空气通道。载体层处的这些孔口可以是与真空台(100)的载体层平行的圆形、椭圆形、正方形、矩形成型的和/或凹槽，诸如狭缝。优选地，如果孔口是凹槽，则凹槽沿着喷墨印刷设备(300)的印刷方向定向。
优选地，该实施方案的真空台(100)包括夹在顶部和底部夹板之间的蜂窝结构板，夹板包括各自一组连接到真空台(100)中的一个或多个空气通道的孔口。蜂窝结构板中作为空气通道的一部分的蜂窝芯导致在真空台(100)的载体表面上更均匀的真空分布。
空气通道的尺寸和数量应当定大小和经常定位以向真空台(100)提供足够的真空压力。还有真空台(100)的底部表面处的孔口的尺寸和数量应当定大小且经常定位以向真空台(100)提供足够的真空压力。真空台(100)的底部表面处的两个空气通道或两个孔口之间的尺寸可以不同。蜂窝芯优选为正弦或六边形。
如果蜂窝结构板包括在真空台(100)中，则蜂窝芯的尺寸和数量也应当定大小且经常定位以向真空台(100)提供足够的真空压力。两个相邻蜂巢芯之间的尺寸可能不同。
印刷台的载体层应当被构造成防止基材(500)或真空载体(如果适用)的损坏。例如，与空气通道连接的载体层处的孔口可具有圆化边缘。印刷台的载体层可以被构造成具有低摩擦规格。
真空台(100)优选平行于其上连接喷墨印刷系统的基面(ground)以避免未对齐的印刷图像。
真空台(100)的载体表面上的真空区域中的真空压力可以通过夹持承载基材(500)的真空带(150)连接基材(500)和真空台(100)。该连接优选在印刷时完成以压紧基材(500)以避免不良对准和颜色间套色问题。真空台(100)的载体表面上的真空区域中的真空压力可以在真空载体移动且以输送方向承载基材(500)时向真空载体施加足够的法向力。真空压力还可防止真空载体或真空载体上的基材(500)的任何颤动和/或振动。真空区域的真空压力可以在印刷时适配。
真空台(100)或真空台(100)的一部分的顶部表面(也称为载体表面)(诸如其空气通道的内侧)可被涂覆以具有易于清洁的性能，例如由于灰尘或油墨泄漏。涂层优选是斥灰尘和/或斥油墨和/或疏水涂层。优选地，真空台(100)或真空台(100)的一部分的顶部表面，诸如其空气通道的内侧，用通过产生减少摩擦的润滑和斥性表面的斥油墨疏水方法处理。
真空载体空气通道
真空载体空气通道是从真空载体的载体表面到底部表面的空气通道。如果载体表面处的真空载体空气通道的周边基本上是圆形，则它也称为抽吸孔。
在本发明中真空载体的载体表面处的真空载体空气通道的面积优选在0.3mm2和5mm2之间。更优选地，载体表面处的真空载体空气通道的周边具有与圆形、椭圆形、卵形、矩形、三角形、正方形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形或含有至少三条边的任何多边形相同的形状。
为了载体表面处的最佳真空压力效果，真空载体空气通道优选在底部表面方向上渐缩。
空气通道在真空载体的载体表面上的分布优选在每dm2 1个空气通道和每dm2 100个空气通道之间；更优选在每dm2 5个空气通道和每dm2 50个空气通道之间。
抽吸孔的周边优选为0.3至10mm直径，更优选为0.4至5mm直径，最优选为0.5至2mm直径。吸气区(105)中的真空带空气通道优选在真空载体上均一间隔开，优选相隔3mm至50mm，更优选相隔4mm至30mm，且最优选相隔5至15mm，以便能够产生均匀的真空压力，以将基材(500)与真空载体保持在一起。真空载体中的孔口越小，真空载体顶部的真空压力越高。
真空带(150)
真空带(150)是真空载体。包括在喷墨印刷设备(300)中的真空带(150)传输基材(500)以用于印刷和压紧基材(500)以使基材(500)贴靠真空带(150)固定。
优选地，真空带(150)具有两层或更多层材料，其中下层提供线性强度和形状，也称为主体(carcass)，而上层称为覆盖物或载体侧support side。主体优选是织造织物网，且更优选是聚酯、尼龙、玻璃织物或棉的织造织物网。覆盖物的材料优选为各种橡胶，且更优选是塑性化合物，且最优选是热塑性聚合物树脂。但是当牵引力是必需时，也可以使用用作覆盖物的其他外来材料(exotic material)，诸如有机硅或树胶橡胶。在US 20090098385A1(FORBO SIEBLING GMBH)中公开了用于普通带式输送机系统的多层输送带的实例，其中覆盖物具有凝胶涂层。
优选地，真空带(150)包括玻璃织物或者主体是玻璃织物，且更优选地，玻璃织物作为主体在顶部具有包含热塑性聚合物树脂的涂层，且最优选地，该玻璃织物在顶部具有涂覆层，所述涂覆层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、聚氨酯(PU)和/或聚芳基醚酮(PAEK)。该涂层还可以包含脂族聚酰胺、聚酰胺11(PA 11)、聚酰胺12(PA 12)、UHM-HDPE、HM-HDPE、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚砜(PS)、聚(氧化对亚苯基)(PPOTM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)。
优选地，真空带(150)是环状真空带(150)。在EP 1669635B (FORBO SIEBLINGGMBH)中公开了用于制造用于普通带式输送机系统的环状多层真空带(150)的实例和图。
真空带(150)或真空带(150)的一部分的顶部表面，诸如其空气通道，可被涂覆以便易于清洁，例如由于灰尘或油墨泄漏。涂层优选是斥灰尘和/或斥油墨和/或疏水涂层。优选地，真空带(150)或真空带的一部分的顶部表面用通过产生减少摩擦的润滑和斥性表面的斥油墨疏水方法处理。
真空带(150)中的中性纤维层优选构造在离底部表面2mm和0.1mm之间，更优选1mm和0.3mm之间的距离。具有中性纤维的该层对于具有在真空带(150)上的最小侧向力的直线传送方向和/或用于高印刷精度传送的真空带(150)的节距线的最小化波动具有很大重要性。
真空带(150)的顶部表面(也称为载体表面)包括具有在0.2和5.5mm之间的优选厚度(从顶部表面到底部表面测量)的优选硬聚氨酯。真空带(150)的总厚度(从顶部表面到底部表面(108)测量)优选在1.2和7mm之间。顶部表面优选对溶剂具有高耐受性，使得喷墨印刷设备(300)可用于工业印刷和/或制造环境。
印刷头(305)
印刷头(305)是用于通过喷嘴将液体喷射到基材(500)上的装置。喷嘴可以包括在连接到印刷头(305)的喷嘴板中。印刷头(305)优选具有可包含在喷嘴板中的多个喷嘴。包括在印刷头(305)中的一组液体通道对应于印刷头(305)的喷嘴，这意味着在喷射方法中该组液体通道中的液体可以离开相应的喷嘴。液体优选为油墨，更优选为UV可固化喷墨油墨或水基喷墨油墨，诸如水基树脂喷墨油墨。用于由印刷头(305)喷射的液体也称为可喷射液体。使用UV可固化喷墨油墨的高粘度喷射方法称为高粘度UV可固化喷射方法。用水基喷墨油墨的高粘度喷射方法称为高粘度水基喷射方法。
将印刷头(305)结合到喷墨印刷设备(300)中的方式对于技术人员来说是公知的。
印刷头(305)可以是任何类型的印刷头(305)，诸如Valvejet印刷头、压电印刷头、热印刷头(305)、连续印刷头(305)类型、静电按需供滴印刷头(305)类型或声学按需供滴印刷头(305)类型或页宽印刷头(305)阵列，也称为页宽喷墨阵列。
印刷头(305)包括一组主入口以向印刷头(305)提供来自一组外部液体进料单元的液体。优选地，印刷头(305)包括一组主出口以执行液体通过印刷头(305)的再循环。再循环可以在液滴形成装置之前完成，但是更优选再循环在印刷头(305)本身、所谓的流通型印刷头(305)中完成。流通型印刷头(305)中的液体的连续流动从印刷头(305)的液体通道除去气泡和聚集的颗粒，从而避免阻止液体喷射的喷嘴阻塞。连续流动防止沉降且确保一致的喷射温度和喷射粘度。它还有助于堵塞喷嘴的自动恢复，使液体和接收器废物最小化。
主入口组中的主入口的数量优选为1至12个主入口，更优选1至6个主入口，且最优选1至4个主入口。对应于喷嘴的液体通道组经由该组主入口中的一个或多个主入口补给。
流通型印刷头(305)中的主出口组中的主出口的数量优选为1至12个主出口，更优选为1至6个主出口，且最优选为1至4个主出口。
在一个优选的实施方案中，在补给一组液体通道之前，一组液体与补给液体通道组的可喷射液体混合。与可喷射液体的混合优选通过优选包括在印刷头(305)中的混合装置(也称为混合器)来执行，其中混合装置连接到该组主入口和该组液体通道。混合装置可以包括液体容器中的搅拌设备，诸如印刷头(305)中的歧管，其中该组液体通过混合器混合。与可喷射液体混合也意味着将液体稀释成可喷射液体。用于可喷射液体的一组液体的后期混合具有以下益处：对于分散稳定性有限的可喷射液体，可以避免沉降。
液体通过液滴形成装置通过对应于液体通道的喷嘴离开液体通道。液滴形成装置包括在印刷头(305)中。液滴形成装置激活液体通道以使液体通过对应于液体通道的喷嘴移出印刷头(305)。
对应于喷嘴的该组液体通道中的液体通道的数量优选为1至12个，更优选为1至6个，且最优选为1至4个液体通道。
本发明的印刷头(305)优选适用于喷射具有8mPa.s至3000mPa.s的喷射粘度的液体。优选的印刷头(305)适用于喷射具有20mPa.s至200mPa.s的喷射粘度的液体；且更优选适用于喷射具有50mPa.s至150mPa.s的喷射粘度的液体。
带式步进输送机系统
在一个优选的实施方案中，喷墨印刷设备(300)包括围绕真空台(100)缠绕的真空带(150)，其中真空带(150)通过以优选连续距离移动(successive distance movement)(也称为离散步进增量)从开始位置移动到末端位置来携带基材(500)。这也称为带式步进输送机系统。
带式步进输送机系统可以由电动步进器电机驱动以产生皮带轮的转矩，使得通过电动皮带轮上的真空带(150)的摩擦，真空带(150)和基材(500)在输送方向上移动。使用电动步进器电机使负载的运输更可控，例如以改变输送速度并以连续距离移动方式移动真空带(150)上的负载。在EP 1235690A(ENCAD INC)中描述了用于宽幅印刷机的介质传送的具有电动步进器电机的带步进传送带系统的实例。
为了了解带式步进输送机系统中的连续距离移动的距离，该带式步进输送机系统由电动步进器电机驱动以产生皮带轮的转矩，使得通过电动皮带轮上的真空带(150)的摩擦，真空带(150)和基材(500)在真空带(150)上的基材(500)输送方向中移动，使得其可以被传送到其他控制器，例如喷墨印刷设备(300)的渲染器(renderer)或喷墨头的控制器中，编码器包括在与真空带(150)连接的皮带轮之一上。
但优选地，编码器直接在真空带(150)上通过测量设备测量真空带(150)的线性进料(linear feed)，所述测量设备包括可连接到真空带(150)的位置传感器和静止参考装置，其中检测位置传感器与静止参考装置的相对位置。位置传感器优选地包括光学传感器，该光学传感器可以在优选包括在静止参考装置处的距离尺，诸如编码器条上解释位置传感器和静止参考装置之间的距离。优选地，测量装置包括夹持器以将位置传感器夹在输送带上。测量设备可以包括引导装置，通过该引导装置，相对于静止参考装置引导位置传感器，优选直线引导。通过在输送方向上移动真空带(150)的同时将位置传感器连接到真空带(150)，可以在位置传感器和静止参考装置之间测量该距离。在离散步进增量之间，位置传感器可以释放真空带(150)且可以返回到静止参考。
为了提高该测量设备的准确性，可以提供一组真空区域的真空台(100)在真空带(150)边缘优选涉及由移动的真空分隔器产生的亚真空室(200)，以通过在真空带(150)边缘处的真空区域中施加不同的真空压力来校正皮带轮上的平坦度、弹性、倾斜移动校正、位置和/或真空带(150)的张力。
压电印刷头
用于本发明的另一种优选的印刷头(305)是压电印刷头。压电印刷头，也称为压电喷墨印刷头，基于包括在印刷头中的压电陶瓷换能器在对其施加电压时的移动。电压的施加改变压电陶瓷换能器的形状以在液体通道中形成空隙，然后用液体填充空隙。当再次除去电压时，陶瓷膨胀到其原始形状，从液体通道喷出液体液滴。
压电印刷头的液滴形成装置控制一组压电陶瓷换能器以施加电压来改变压电陶瓷换能器的形状。液滴形成装置可以是挤压模式致动器、弯曲模式致动器、推动模式致动器或剪切模式致动器或另一类型型的压电致动器。
合适的商业压电印刷头是来自TOSHIBA TECTM的TOSHIBA TECTM CK1和CK1L
(https://www.toshibatec.co.jp/en/products/industrial/inkjet/products/cf1/)和来自XAAR™的XAAR™ 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室。
在液体通道和压电印刷头的主入口之间，存在连接以储存液体以供应到该组液体通道的歧管。
压电印刷头优选为流通型压电印刷头。在一个优选的实施方案中，流通型压电印刷头中的液体的再循环在一组液体通道和喷嘴入口之间流动，其中该组液体通道对应于喷嘴。
在一个优选的实施方案中，在压电印刷头中，一个单一喷射液滴的最小液滴尺寸为0.1pL至300pL，在一个更优选的实施方案中，最小液滴尺寸为1pL至30pL，在一个最优选的实施方案中，最小液滴尺寸为1.5pL至15pL。通过使用灰度喷墨头技术，多个单个液滴可以形成更大的液滴尺寸。
在一个优选的实施方案中，压电印刷头具有3米/秒至15米/秒的落下速度，在一个更优选的实施方案中，落下速度为5米/秒至10米/秒，在一个最优选的实施方案中，落下速度为6米/秒至8米/秒。
在一个优选的实施方案中，压电印刷头具有25DPI至2400DPI的原始印刷分辨率，在一个更优选的实施方案中，压电印刷头具有50DPI至2400DPI的原始印刷分辨率，且在一个最优选的实施方案中，压电印刷头具有150DPI至3600DPI的原始印刷分辨率。
在具有压电印刷头的一个优选的实施方案中，喷射粘度为8mPa.s至200mPa.s，更优选为25mPa.s至100mPa.s，且最优选为30mPa.s至70mPa.s。
在具有压电印刷头的一个优选的实施方案中，喷射温度为10℃至100℃，更优选为20℃至60℃，最优选为30℃至50℃。
压电印刷头中的喷嘴行的喷嘴间隔距离优选为10μm至200μm；更优选10μm至85μm；且最优选10μm至45μm。
喷墨油墨
在一个优选的实施方案中，印刷头(305)中的液体是水性可固化喷墨油墨，且在一个最优选的实施方案中，喷墨油墨是UV可固化喷墨油墨。
优选的水性可固化喷墨油墨包括水性介质和载有可聚合化合物的聚合物纳米颗粒。可聚合化合物优选选自单体、低聚物、可聚合光引发剂和可聚合共引发剂。
喷墨油墨可以是无色喷墨油墨，且例如可以用作底漆以改善粘合力或用作清漆以获得期望的光泽度。然而，优选喷墨油墨包含至少一种着色剂，更优选为有色颜料。喷墨油墨可以是青色、品红色、黄色、黑色、红色、绿色、蓝色、橙色或专色喷墨油墨，优选企业专色喷墨油墨，诸如Coca-Cola™的红色喷墨油墨和VISA™或KLM™的蓝色喷墨油墨。在一个优选的实施方案中，喷墨油墨包含金属颗粒或包含无机颗粒诸如白色喷墨油墨。
在一个优选的实施方案中，喷墨油墨包含一种或多种选自炭黑、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及其混晶的颜料。
喷射粘度和喷射温度
通过测量液体在喷射温度下的粘度来测量喷射粘度。
喷射粘度可以用各种类型的粘度计诸如Brookfield DV-II+粘度计在喷射温度和12转/分钟(RPM)下使用对应于90s-1剪切速率的CPE 40转子或在1000s-1的剪切速率下用具有传感器C60/1 Ti的HAAKE Rotovisco 1流变仪测量。
在一个优选的实施方案中，喷射粘度为10mPa.s至200mPa.s，更优选25mPa.s至100mPa.s，且最优选30mPa.s至70mPa.s。
喷射温度可以用各种类型的温度计测量。
喷射液体的喷射温度在喷射时在印刷头(305)中的喷嘴出口处测量，或其可以通过在通过喷嘴喷射时测量液体通道或喷嘴中的液体温度来测量。
在一个优选的实施方案中，喷射温度为10℃至100℃，更优选20℃至60℃，且最优选30℃至50℃。
参考符号列表
100 真空载体
102 图案
150 真空带
200 真空室
300 喷墨印刷设备
305 印刷头
315 干燥器
350 印刷头移动
500 基材
502 图像

Claims (15)

1.一种通过喷墨印刷设备(300)的喷墨印刷方法，其中所述喷墨印刷设备(300)包括用于通过空气抽吸将基材(500)贴靠来自真空载体的载体表面压紧的真空载体；且
其中所述喷墨印刷方法包括：
-通过一组液体在载体表面上喷射一组层以形成具有2.0μm和200.0μm之间的表面粗糙度且比载体表面的表面粗糙度更粗糙的图案(102)的步骤；和
-至少部分地在图案(102)上支撑基材(500)的步骤。
2.根据权利要求1的喷墨印刷方法，其中所述基材(500)是在高于35℃的温度下结构完整性松散的热敏基材。
3.根据权利要求1或2的喷墨印刷方法，其中在经由来自真空载体的多个真空孔口增加真空压力时执行喷射层的步骤。
4.根据权利要求1至3中任一项的喷墨印刷方法，在喷墨印刷基材(500)之后包括以下步骤：
-从真空载体除去图案(102)。
5.根据权利要求4的喷墨印刷方法，其中所述除去步骤包括：
- 将图案(102)从真空载体机械地击除；和/或
- 将图案(102)从真空载体化学地击除；和/或
- 将图案(102)从真空载体刮除；和/或
- 将图案(102)从真空载体剥除；和/或
- 将图案(102)从真空载体黏除；和/或
- 将图案(102)从真空载体烧除。
6.根据权利要求1至5中任一项的喷墨印刷方法，其中所述喷墨印刷设备(300)包括干燥器(315)和一组油墨；且其中所述喷墨印刷方法包括以下步骤：
-通过干燥器(315)干燥所喷射的层组；和
-在所述支撑步骤之后用所述油墨组在基材(500)上喷射图像；和通过干燥器(315)干燥图像。
7.根据权利要求6的任一项的喷墨印刷方法，其中所述液体组是所述油墨组的一部分。
8.根据权利要求6或权利要求7的喷墨印刷方法，其中来自所述液体组和/或所述油墨组的喷射粘度在25mPa.s和300mPa.s之间。
9.根据权利要求1至8中任一项的喷墨印刷方法，其中所述层组中的层数最小为2。
10.根据权利要求1至9中任一项的喷墨印刷方法，其中所述图案(102)包括多个干燥和喷射的团簇；且其中每个干燥和喷射的团簇通过喷射和干燥多个液滴形成；且其中每个干燥和喷射的团簇具有在400和100000000μm2之间的表面积。
11.根据权利要求1至10中任一项的喷墨印刷方法，其中所述图案(102)是具有在5和300μm之间的厚度的格子图案(102)；或
具有在5和300μm之间的厚度的伪随机图案(102)。
12.根据权利要求1至10中任一项的喷墨印刷方法，其中所述图案(102)是凹陷图案。
13.根据权利要求1至12中任一项的喷墨印刷方法，其中所述喷墨印刷设备(300)包括其上连接印刷头(305)的台架；且
其中所述喷墨印刷方法包括以下步骤：
-在印刷头(305)下方以第一方向平行于载体表面的平面、直线且相对于台架移动真空载体以将印刷头(305)定位在基材(500)和载体表面上方。
14.根据权利要求13的喷墨印刷方法，包括以下步骤：
-平行于来自真空载体的载体表面的平面并垂直于第一方向沿着台架直线移动印刷头(305)以喷射在基材(500)上和喷射在载体表面上。
15.根据权利要求1至14中任一项的喷墨印刷方法，其中所述真空载体是真空带(150)。
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