[发明专利]具有多个活动打印头的表面打印装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序所述特征的具有多个活动打印头的表面打印装置。 

背景技术

由现有技术公开了具有活动喷墨打印头的喷墨打印机，例如可在家中或办公室将其用于对纸张进行多色打印。每一种打印色均有一个单独的打印头，各个打印头或者其相应的喷嘴阵列均相同。在产生多色印刷的同时，打印头相对于纸张运动并且在此同时喷出墨水滴，也就是所有打印头均工作。完成打印之后使得所有打印头进入同一个停放位置，在该位置中至少也对打印头进行清洁，也就是所有打印头均不工作。除此之外，已知也有配有喷墨头的工业应用，例如将喷墨头固定在较大的X-Y机架上，可用于打印面积很大的纸张或者纸幅。此外已知也可将喷墨头安装于可以在空间中自由运动的机器人臂上，以这种方式不仅可以打印平坦表面，而且也能打印(任意)弯曲的表面，例如交通工具的车身部件。当然在打印车身部件时多数使用喷雾嘴，也就是利用喷雾来喷涂部件。与喷墨头的不同之处在于，此类喷雾嘴无法通过控制脉冲喷出液滴，因此很难产生(局部多色、尤其是基于网格像素的)图像信息，取而代之的是，大多只能例如对某一个车身构件进行单色或多色涂装(全局多色，但是局部仅一种色)。以下将描述现有技术的示例。 

DE 4120293描述了一种可在X-Y机架上旋转的喷墨头(具有可以逐一控制的喷嘴，例如根据压电原理)，可以将其用来打印任意走向且线条宽度保持不变的曲线。也可以采用许多但是相同的喷墨头进行多色打印(黄，氰，洋红，黒)。 

DE 102008053178A1描述了一种例如用于交通工具车身部件的涂装装置，将喷墨头(具有可以逐一控制的喷嘴，例如根据压电原理)安装在机器人臂上，从而可以使其进入任意位置并且可以沿着任意轨迹运动。打印头可以具有一个连续喷出涂层剂的部件和一个逐滴喷出的部件。打印头也可以具有不同大小的喷口，例如具有较大喷嘴的喷嘴列和具有较小喷嘴的喷嘴列。也可以采用多个相同的打 印头，这些打印头可以相互转动，以便更好适应弯曲部件的表面(参见DE 102008053178A1的附图22)。 

EP 970811A1描述了一种用于交通工具的自动涂装装置，具有用于四种颜色的喷枪。四个相同的喷枪均安装在X-Y机架上，可个别地在Z方向改变喷枪与交通工具表面之间的距离。 

因此按照现有技术，如果使用多个打印头，则始终使用相同的打印头，也就是相同的喷嘴阵列。此外所有打印头始终同时工作并且打印或者不工作并且不打印。仅可使得打印头靠近部件并且保持距离地沿着部件运动，或者以相对定位多个打印头的方式来适应弯曲部件的表面。如果打印弯曲程度很大的表面(曲率半径很小)尤其是具有所谓的侧凹的表面(具有自由突出的表面部分并且这些部分例如妨碍自由接近其它表面部分)，将会引起问题。 

打印头的尺寸也可能会引起另一个问题。如果已知与待打印的表面之间的工作距离A，并且该工作距离因为几何关系而存在公差TA，那么使用长度为L的喷墨打印头只能对最小曲率半径为Rmin的表面进行打印(L和A：参考附图1)

示例： 

从该表可以看出，Rmin随着L增大而增大并且随TA增大而减小。从理论上来说，也就是纯粹从几何关系来看，Rmin与A没有关系。因此假设A的合理值为10mm。实际上Rmin还是与A有关，因为并不能预期打印头能够在与表 面之间的任何距离A中达到同样的打印分辨率，因此(如果已知打印分辨率)Rmin因此会随着A的增大而减小。 

发明内容

在此背景下，本发明的任务是提供一种与现有技术相比经过改进的装置，所述装置能克服上述问题并且可对任意形状尤其是任意曲率的表面进行打印，或者能实现所需的有利条件。 

按照本发明所述，采用具有权利要求1所述特征的装置可解决这些任务。相关从属权利要求以及描述和附图所述均为本发明的有益改进实施形式。 

本发明所述具有多个活动打印头的表面打印装置包括多个可以逐一控制的喷嘴并且具有至少一个打印位置和至少一个打印头停放位置，其中，打印头可以运动到相应的位置中，其特征在于，至少一个第一打印头和至少一个第二打印头具有相互不同的喷嘴阵列，在第一模式下第一打印头处在打印位置并且第二打印头处在停放位置，在第二模式下第一打印头处在停放位置并且第二打印头处在打印位置。