專利名稱：數碼平臺噴繪印刷機及其噴嘴防堵控制方法
技術領域：
本發明涉及印刷機械，特別涉及一種噴墨墨頭錯位排列的數碼平臺噴繪 印刷機及其噴嘴防堵控制方法。
背景技術：
眾所周知，平臺噴繪印刷機可以直接地在硬質基材上完成短版活，相對 于網版印刷減少了材料和勞動力，改善了產品的質量。在平臺噴繪印刷機的 印刷過程中使用的溶劑型油墨黏度低，易流動，對其干燥的控制非常重要， 目前的平臺噴繪印刷機在印刷過程中，其墨頭并排排列的結構對油墨的干燥 時間不能很好的進行控制，因此容易出現流墨的問題，影響印刷質量；為了 提高印刷質量往往需要在印刷基材的表面涂敷一層吸收性強的涂料，進而增 加了印刷成本。而且，在印刷的過程中會有停頓準備時間，并且不同顏色的 墨頭噴墨使用頻率是不同的，使用頻率低的顏色墨頭容易出現墨水凝固堵 塞，使得印刷品出現缺色現象，影響印刷質量。
發明內容
本發明的目的是為延長平臺噴繪印刷機印刷過程中油墨的干燥時間，解 決印刷過程中出現流墨問題；克服印刷的過程中停頓準備時間以及使用頻率 低的顏色墨頭容易出現墨水凝固噴嘴堵塞的現象，而提出的一種分色墨頭錯 位排列的數碼平臺噴繪印刷機及其噴嘴防堵控制方法。
為實現上述目的本發明的技術方案是
一，數碼平臺噴繪印刷機，包括印刷工作平臺、Y軸小車導軌、Y軸 伺服電機和齒形皮帶傳動裝置、Y軸小車、Y軸定位裝置、X軸小車導軌、X 軸伺服電機和齒形皮帶傳動裝置、X軸小車、X軸定位裝置、墨盒和噴墨墨 頭；X軸運動小車上安裝有墨頭安裝底板，噴墨墨頭上設有一排噴嘴；所述 Y軸小車導軌安裝在印刷工作臺兩側，Y軸小車連接在Y軸齒形皮帶上；X
軸小車導軌、X軸定位裝置安裝在Y軸小車上，X軸小車連接在X軸齒形皮 帶上，墨盒和噴墨墨頭固定在墨頭安裝底板上；所述噴墨墨頭至少為一組， 每組中噴墨墨頭之間相互平行、依次等距離錯開排列固定在墨頭安裝底板 上，錯開距離是墨頭噴嘴數的整數位。
所述一組噴墨墨頭為四個，其中，第二個墨頭的首位噴嘴錯開第一個墨 頭的首位噴嘴與第一個墨頭的中間位噴嘴水平對齊，第三個墨頭的首位噴嘴 錯開第二個墨頭的首位噴嘴與第二個墨頭的中間位噴嘴水平對齊，第四個墨 頭的首位噴嘴錯開第三個墨頭首位噴嘴與第三個墨頭的中間位噴嘴水平對 齊。
所述一組噴墨墨頭為四個，其中，第二個墨頭的首位噴嘴與第一個墨頭 的末位噴嘴水平對齊，第三個墨頭的首位噴嘴與第二個墨頭的末位噴嘴水平 對齊，第四個墨頭的首位噴嘴與第三個墨頭的末位噴嘴水平對齊。
所述噴墨墨頭為兩組，所述兩組噴頭的第一個墨頭的首位噴嘴水平對齊。
所述噴墨墨頭為三組，三組墨頭的第一個墨頭的首位噴嘴水平對齊。 所述Y軸定位裝置為定位開關和Y軸伺服電機的光柵碼盤，定位開關固 定在Y軸導軌的兩端，Y軸伺服電機的光柵碼盤安裝在Y軸伺服電機驅動軸上。
所述X軸定位裝置為光柵尺和光柵感應器，所述光柵尺與X軸小車導軌 平行安裝在Y軸小車上，光柵感應器安裝在X軸小車上。
所述X軸定位裝置為定位開關和X軸伺服電機的光柵碼盤，定位開關固 定在X軸小車導軌的兩端，X軸伺服電機的光柵碼盤安裝在X軸伺服電機的 驅動軸上。
二，數碼平臺噴繪印刷機噴嘴防堵控制方法，基于上述數碼平臺噴繪印 刷機的結構，還包括含有噴繪印刷機控制卡和RIP分色軟件的電腦、噴繪 控制板、伺服驅動板；噴繪印刷機控制卡的噴繪信號通過光纖電纜接至噴繪 控制板，噴繪印刷機控制卡的X、 Y軸伺服電機的控制信號通過接口電纜接 至伺服驅動板，X、 Y軸伺服電機和Y軸定位裝置、X軸定位裝置的反饋信號接至伺服驅動板；其特征在于，數碼平臺噴繪印刷機噴嘴防堵控制方法步驟 如下
A. 復位將噴墨墨頭定位到初始位置；
B. 墨頭噴嘴閃噴墨頭噴嘴執行間歇噴墨的動作；
C. 等待噴繪命令調進噴繪圖形，設置噴繪圖形在工作臺的位置，設置 在X軸兩端非圖形區內的噴嘴全噴色標區；
D. 執行噴繪命令包括如下步驟， D-l.停止墨頭噴嘴閃噴；
D-2.驅動噴墨墨頭沿X軸進入圖形噴繪區；
D-3.在X軸首端色標區，噴嘴執行全噴在噴墨墨頭進入X軸首端色標
區時，墨頭噴嘴執行全噴動作； D-4.噴繪圖形噴墨墨頭進入圖形區，墨頭根據色彩命令噴墨r D-5.移動Y軸小車；噴墨墨頭進入X軸末端色標區后，Y軸小車向前移
動，移動的距離為墨頭噴嘴數的整數位的距離； D-6.噴墨墨頭在X軸末端位置，噴嘴全噴在X軸末端色標區墨頭噴嘴
執行全噴動作；
D-7.噴繪圖形驅動噴墨墨頭沿X軸進入圖形噴繪區，噴墨墨頭根據色 彩命令噴墨；
D-8.移動Y軸小車；噴墨墨頭進入X軸首端色標區后，Y軸小車向前移
動，移動的距離為墨頭噴嘴數的整數位的距離； D-9.重復步驟D-3到步驟D-8，直至完成圖形噴繪返回到步驟A。 所述閃噴頻率為6HZ至4KHZ。 本發明對現有技術的貢獻是
1. 本發明的噴頭噴嘴之間采用錯位排列的結構，可以在無涂層的硬質 或軟質基材上噴涂印刷，而不出現流墨的問題；
2. 具有重復定位裝置，可以在同一印刷圖案上重復印刷；
3. 多組噴頭的設置，增加了色彩的選擇，擴展了印刷機的性能；實現 同色墨頭的互補，提高了印刷質量；4.解決了使用頻率低的顏色墨頭容易出現墨水凝固堵塞的問題，使得
每次墨頭的印刷過程都處在同等的條件之下，提高了印刷質量。 下面結合附圖和實施例對本發明做一詳細描述。
圖1為本發明結構主視示意圖； 圖2為本發明結構左視示意圖3為本發明結構X軸光柵尺和光柵感應器裝配關系示意圖，(圖2A
的放大圖)； 圖4為本發明結構俯視示意圖5為本發明二組噴墨墨頭在墨頭安裝底板排列安裝示意圖； 圖6為本發明一組噴墨墨頭在墨頭安裝底板排列安裝示意圖； 圖7為本發明三組噴墨墨頭在墨頭安裝底板排列安裝示意圖； 圖8為本發明墨頭噴嘴首尾對齊錯位排列的示意圖； 圖9為本發明電控結構示意圖10為本發明數碼平臺噴繪印刷機印刷控制方法步驟流程圖。具體實施方式
實施例1，
參見圖l，圖2、圖3、圖4和圖5，其中，數碼平臺噴繪印刷機，包括 印刷工作平臺1、 Y軸小車導軌2、 Y軸伺服電機3和Y軸齒形傳動皮帶4組 成的Y軸傳動裝置、Y軸小車5、 Y軸定位裝置、X軸小車導軌7、 X軸伺服 電機8和X軸齒形傳動皮帶9組成的X軸傳動裝置、X軸小車IO、 X軸定位 裝置、墨盒12和噴墨墨頭13;噴墨墨頭至少有一組， 一組噴墨墨頭為四個， 每一個墨頭放一種顏色；X軸小車上安裝有墨頭安裝底板14，噴墨墨頭上設 有一排噴嘴13-1，噴嘴數量是以64乘n的規律擴充，其中n是正整數；本 實例噴嘴的數量是128個；所述Y軸小車導軌安裝在印刷工作臺兩側，Y 軸小車連接在Y軸齒形傳動皮帶上，Y軸伺服電機驅動Y軸齒形傳動皮帶帶 動Y軸小車在Y軸小車導軌上前后運動；X軸小車導軌、X軸定位裝置安裝 在Y軸小車上，X軸小車連接在X軸齒形傳動皮帶上，X軸伺服電機驅動X
軸齒形傳動皮帶帶動X軸小車在X軸小車導軌上左右運動。
本實施例中墨盒和兩組噴墨墨頭固定在墨頭安裝底板上，圖中墨頭旁的
序號為第一至第四墨頭的序號；每組中噴墨墨頭之間相互平行、依次等距離
錯開排列固定在墨頭安裝底板上，錯開距離是墨頭噴嘴數的整數位，即第二 個墨頭的首位噴嘴與第一個墨頭中間位噴嘴水平對齊，第三個墨頭的首位噴 嘴與第二個墨頭的中間位噴嘴水平對齊，第四個墨頭的首位噴嘴與第三個墨
頭中間位噴嘴水平對齊；兩組墨頭的第一個墨頭的首位噴嘴水平對齊；
本實施例Y軸定位裝置為定位開關6和Y軸伺服電機的光柵碼盤，定位 開關固定在Y軸導軌的兩端，Y軸伺服電機的光柵碼盤安裝在Y軸伺服電機 驅動軸上；定位開關用于定位Y軸小車的初始位置和用于圖形重復印刷的初 始定位，然后通過Y軸伺服電機的光柵碼盤反饋信號給出Y軸小車的移動距離。
本實施例X軸定位裝置為光柵尺11和光柵感應器11-1，所述光柵尺與 X軸小車導軌平行安裝在Y軸小車上，光柵感應器l卜l安裝在X軸小車上。
本實施例中在X軸小車導軌兩端安裝有X軸小車限位開關15。
X軸定位裝置也可以是定位開關和X軸伺服電機的光柵碼盤，定位開關 固定在X軸小車導軌的兩端，X軸伺服電機的光柵碼盤安裝在X軸伺服電機 的驅動軸上；其工作原理是定位開關用于定位X軸小車的初始位置和用于圖 形重復印刷的初始定位，然后通過X軸伺服電機的光柵碼盤反饋信號給出X 軸小車的移動距離。
實施例2,
參見圖6和實施例1，與實施例l不同的是噴墨墨頭為一組四個，噴墨 墨頭之間相互平行、依次等距離錯位排列即第二個墨頭的首位噴嘴與第一個 墨頭的中間位噴嘴水平對齊，第三個墨頭的首位噴嘴與第二個墨頭的中間位 噴嘴水平對齊，第四個墨頭的首位噴嘴與第三個墨頭中間位噴嘴水平對齊。
實施例3，
參見圖7和實施例1，與實施例l不同的是噴墨墨頭為三組，每組四個 噴墨墨頭，每組中的噴墨墨頭之間相互平行、依次等距離錯位排列即第二個
墨頭噴嘴的首位與第一個噴頭噴嘴中間位水平對齊，第三個墨頭的噴嘴首位 與第二個噴頭噴嘴中間位水平對齊，第四個墨頭的噴嘴首位與第三個噴頭噴 嘴中間位水平對齊；三組噴頭的第一個墨頭噴嘴的首位水平對齊。
實施例4，
參見圖8和實施例1至實施例3，與上述實施例不同的是本實施例第二 墨頭的首位噴嘴與第一個墨頭末位噴嘴水平對齊，第三個墨頭的首位噴嘴與 第二個墨頭末位噴嘴水平對齊，第四個墨頭的首位噴嘴與第三個墨頭末位噴 嘴水平對齊。
參見圖8，圖9和實施例1，數碼平臺噴繪印刷機噴嘴防堵控制方法， 基于實施例1的數碼平臺噴繪印刷機的結構，還包括含有噴繪印刷機控制 卡(市場上出售的Print Controler II型卡)和RIP (Raster Image Processor
光柵圖像處理器)分色軟件(市場上出售的噴繪打印機普遍使用的軟件)的 電腦16、噴繪控制板17、伺服驅動板18;噴繪印刷機控制卡的噴繪信號通 過光纖信號纜18接至噴繪控制板，噴繪印刷機控制卡的X、 Y軸伺服電機的 控制信號通過接口電纜19接至伺服驅動板，X、 Y軸伺服電機，Y軸定位裝 置、X軸定位裝置的反饋信號接至伺服驅動板；其控制步驟如下
A. 復位將噴墨墨頭定位到初始位置(設備調試時設置原點位置)；
B. 墨頭噴嘴閃噴墨頭噴嘴執行間歇噴墨的動作；閃噴頻率為6至4KHZ 可調；
C. 等待噴繪命令調進噴繪圖形，設置噴繪圖形在工作臺的位置，設置 在X軸兩端非圖形區內的噴嘴全噴色標區；
D. 執行噴繪命令包括如下步驟， D-l.停止墨頭噴嘴閃噴；
D-2.驅動噴墨墨頭沿X軸進入圖形噴繪區；
D-3.在X軸首端色標區，噴嘴執行全噴在噴墨墨頭進入X軸首端色標 區時，墨頭噴嘴執行全噴動作，即所有的墨頭噴嘴噴墨，噴墨時間控 制在0. 1-1秒之間； D-4.噴繪圖形噴墨墨頭進入圖形區，墨頭根據色彩命令噴墨；
D-5.移動Y軸小車；噴墨墨頭進入X軸末端色標區后，Y軸小車向前移
動，移動的距離為墨頭噴嘴數的整數位的距離； D-6.噴墨墨頭在X軸末端位置，噴嘴全噴在X軸末端色標區墨頭噴嘴
執行全噴動作，即所有的墨頭噴嘴噴墨，噴墨時間控制在O. 1-l秒
之間；
D-7.噴繪圖形驅動噴墨墨頭沿X軸進入圖形噴繪區，噴墨墨頭根據色 彩命令噴墨；
D-8.移動Y軸小車；噴墨墨頭進入X軸首端色標區后，Y軸小車向前移
動，移動的距離為墨頭噴嘴數的整數位的距離； D-9.重復步驟D-3到步驟D-8，直至完成圖形噴繪返回到步驟A。 由于本發明的墨頭之間采用錯位排例的結構，每組四個墨頭組成了四基 色，與傳統的不錯位排列墨頭結構的噴繪過程比較，傳統的不錯位墨頭排列 結構第二基色覆蓋第一基色的時間，只是X軸小車移動兩個墨頭之間距離的 時間，因此時間短，墨水不容易干，易出現流墨的現象；而本發明采用兩個 墨頭噴嘴之間為錯位排例的結構，第二基色要覆蓋第一基色延所需時間是X 軸小車移動到底的時間，再加上Y軸小車移動第二個墨頭噴嘴到覆蓋第一個 墨頭噴嘴位置的時間，延長了每種基色的干燥時間，因此噴繪過程中不易出 現流墨的現象，所以印刷基材的表面無需涂敷一層吸收性強的涂料，進而減 少了印刷成本。
又由于本發明在機器運行的過程中，增加了待機時墨頭噴嘴進行閃噴步 驟，以及在噴繪圖形的兩端設置全噴色標區，在墨頭進入全噴色標區時噴嘴 執行全噴的步驟，使得噴嘴不易堵塞，并且在進入繪圖區域時所有噴嘴都處 在同一狀態下，提高了噴嘴工作狀態完好率和噴繪圖形的質量。
在本發明中，采用了兩組或三組甚至多組墨頭組合，增加了噴繪顏色的 選擇，同時進一步提高了噴繪的質量。
以實施例4為例進一步描述噴繪的工作過程是
噴墨墨頭進入X、 Y軸噴繪原點，X軸伺服電機驅動噴墨墨頭首先沿X
軸從首端向末端運動，在X軸首端色標區墨頭噴嘴執行全噴動作；噴墨墨頭 進入圖形區，第一個墨頭根據色彩命令噴墨，噴墨墨頭進入X軸末端色標區， Y軸向前運動，運動的距離是兩個墨頭噴嘴之間的錯位的距離，墨頭噴嘴執 行全噴動作，.即所有的墨頭噴嘴噴墨，噴墨時間控制在0. 1-1秒之間；
X軸伺服電機驅動噴墨墨頭沿X軸從末端向首端運動，第一個墨頭和第 二個墨頭根據色彩命令噴墨，噴墨墨頭進入X軸首端色標區，Y軸向前運動， 運動的距離是兩個墨頭噴嘴之間的錯位的距離，墨頭噴嘴執行全噴動作，即 所有的墨頭噴嘴噴墨，噴墨時間控制在0. 1-1秒之間；
X軸伺服電機驅動噴墨墨頭沿X軸從首端向末端運動，第一個墨頭、第 二個墨頭和第三個墨頭根據色彩命令噴墨，噴墨墨頭進入X軸末端色標區，
Y軸向前運動，運動的距離是兩個墨頭噴嘴之間的錯位的距離，墨頭噴嘴執
行全噴動作，即所有的墨頭噴嘴噴墨，噴墨時間控制在O. l-l秒之間；
X軸伺服電機驅動噴墨墨頭沿X軸從末端向首端運動，第一個墨頭、第
二個墨頭、第三個墨頭和第四個墨頭根據色彩命令噴墨，噴墨墨頭進入x軸
首端色標區，Y軸向前運動，運動的距離是兩個墨頭噴嘴之間的錯位的距離，
墨頭噴嘴執行全噴動作，即所有的墨頭噴嘴噴墨，噴墨時間控制在o. l-l秒
之間；
以此類推直至完成圖形噴繪，X、 Y軸小車返回到初始位置，墨頭噴嘴閃 噴即執行間歇噴墨的動作；閃噴頻率在6HZ至4KHZ之間設定，本實施例閃 噴頻率為16 HZ。
權利要求
1.數碼平臺噴繪印刷機，包括印刷工作平臺、Y軸小車導軌、Y軸伺服電機和齒形皮帶傳動裝置、Y軸小車、Y軸定位裝置、X軸小車導軌、X軸伺服電機和齒形皮帶傳動裝置、X軸小車、X軸定位裝置、墨盒和噴墨墨頭，X軸運動小車上安裝有墨頭安裝底板，噴墨墨頭上設有一排噴嘴；所述Y軸小車導軌安裝在印刷工作臺兩側，Y軸小車連接在Y軸齒形皮帶上；X軸小車導軌、X軸定位裝置安裝在Y軸小車上，X軸小車連接在X軸齒形皮帶上，墨盒和噴墨墨頭固定在墨頭安裝底板上；所述噴墨墨頭至少為一組，其特征在于，每組中噴墨墨頭之間相互平行、依次等距離錯開排列固定在墨頭安裝底板上，錯開距離是墨頭噴嘴數的整數位。
2. 根據權利要求1所述的數碼平臺噴繪印刷機，其特征在于，所述一 組噴墨墨頭為四個，其中，第二個墨頭的首位噴嘴錯開第一個墨頭的首位 噴嘴與第一個墨頭的中間位噴嘴水平對齊，第三個墨頭的首位噴嘴錯開第 二個墨頭的首位噴嘴與第二個墨頭的中間位噴嘴水平對齊，第四個墨頭的 首位噴嘴錯開第三個墨頭首位噴嘴與第三個墨頭的中間位噴嘴水平對齊。
3. 根據權利要求1所述的數碼平臺噴繪印刷機，其特征在于，所述一 組噴墨墨頭為四個，其中，第二個墨頭的首位噴嘴與第一個墨頭的末位噴 嘴水平對齊，第三個墨頭的首位噴嘴與第二個墨頭的末位噴嘴水平對齊， 第四個墨頭的首位噴嘴與第三個墨頭的末位噴嘴水平對齊。
4. 根據權利要求1所述的數碼平臺噴繪印刷機，其特征在于，所述噴 墨墨頭為兩組，兩組噴頭的第一個墨頭的首位噴嘴水平對齊。
5. 根據權利要求1所述的數碼平臺噴繪印刷機，其特征在于，所述噴 墨墨頭為三組，三組墨頭的第一個墨頭的首位噴嘴水平對齊。
6. 根據權利要求1所述的數碼平臺噴繪印刷機，其特征在于，所述Y 軸定位裝置為定位開關和Y軸伺服電機的光柵碼盤，定位開關固定在Y軸 導軌的兩端，Y軸伺服電機的光柵碼盤安裝在Y軸伺服電機驅動軸上。
7. 根據權利要求1所述的數碼平臺噴繪印刷機，其特征在于，所述X軸定位裝置為光柵尺和光柵感應器，所述光柵尺與x軸小車導軌平行安裝在Y軸小車上，光柵感應器安裝在X軸小車上。
8. 根據權利要求1所述的數碼平臺噴繪印刷機，其特征在于，所述X 軸定位裝置為定位開關和X軸伺服電機的光柵碼盤，定位開關固定在X軸 小車導軌的兩端，X軸伺服電機的光柵碼盤安裝在X軸伺服電機的驅動軸 上。
9. 數碼平臺噴繪印刷機噴嘴防堵控制方法，包括權利要求1所述數碼 平臺噴繪印刷機，還包括含有噴繪印刷機控制卡和RIP分色軟件的電腦、 噴繪控制板、伺服驅動板；噴繪印刷機控制卡的噴繪信號通過光纖電纜接 至噴繪控制板，噴繪印刷機控制卡的X、 Y軸伺服電機的控制信號通過接口 電纜接至伺服驅動板，X、 Y軸伺服電機和Y軸定位裝置、X軸定位裝置的 反饋信號接至伺服驅動板；其特征在于，數碼平臺噴繪印刷機噴嘴防堵控 制步驟如下A. 復位將噴墨墨頭定位到初始位置；B. 墨頭噴嘴閃噴墨頭噴嘴執行間歇噴墨的動作；C. 等待噴繪命令調進噴繪圖形，設置噴繪圖形在工作臺的位置，設 置在X軸兩端非圖形區內的噴嘴全噴色標區；D. 執行噴繪命令包括如下步驟， D-l.停止墨頭噴嘴閃噴；D-2.驅動噴墨墨頭沿X軸進入圖形噴繪區；D-3.在X軸首端色標區，噴嘴執行全噴在噴墨墨頭進入X軸首端色標區時，墨頭噴嘴執行全噴動作； D-4.噴繪圖形噴墨墨頭進入圖形區，墨頭根據色彩命令噴墨； -D-5.移動Y軸小車；噴墨墨頭進入X軸末端色標區后，Y軸小車向前移動，移動的距離為墨頭噴嘴數的整數位的距離lD-6.噴墨墨頭在X軸末端位置，噴嘴全噴在X軸末端色標區墨頭噴 嘴執行全噴動作；D-7.噴繪圖形驅動噴墨墨頭沿X軸進入圖形噴繪區，噴墨墨頭根據 色彩命令噴墨；D-8.移動Y軸小車；噴墨墨頭進入X軸首端色標區后，Y軸小車向前移動，移動的距離為墨頭噴嘴數的整數位的距離； D-9.重復步驟D-3到步驟D-8，直至完成圖形噴繪返回到步驟A。 10.根據權利要求9所述的數碼平臺噴繪印刷機印刷控制方法，其特 征在于，所述閃噴頻率為6HZ至4KHZ。
全文摘要
本發明涉及一種噴墨墨頭錯位排列的數碼平臺噴繪印刷機及其噴嘴防堵控制方法。包括印刷工作平臺、Y軸小車、X軸小車、墨盒和噴墨墨頭；墨盒和噴墨墨頭固定在墨頭安裝底板上；所述噴墨墨頭至少為一組，每組中噴墨墨頭之間相互平行、依次等距離錯開排列固定在墨頭安裝底板上，錯開距離是墨頭噴嘴數的整數位。本發明對現有技術的貢獻是1.本發明的噴頭噴嘴之間采用錯位排例的結構，可以在無涂層的硬質或軟質基材上噴涂印刷，而不出現流墨的問題；2.多組噴頭的設置，實現同色噴頭的互補，提高了印刷質量；3.解決了使用頻率低的顏色墨頭容易出現墨水凝固堵塞的問題，使得每次墨頭的印刷過程都處在同等的條件之下，提高了印刷質量。
文檔編號B41J2/145GK101337474SQ2007101229
公開日2009年1月7日 申請日期2007年7月4日 優先權日2007年7月4日
發明者榮 金 申請人:榮 金