在圆柱形物体上打印的设备及使用该设备打印的方法技术

一种用于在圆柱形物体(31)上打印的设备，该设备包括多个打印头(32)以及至少一个保持装置。保持装置可相对于打印头(32)移动，从而使得在使用时保持装置在打印头之间移动物体。至少一个保持装置的路径包括彼此水平偏移的多个竖直部分(34)。每个竖直部分(34)包括至少两个相同定向的打印头(32)，打印头布置成使得它们以一个在另一个的正上方的方式彼此竖直移位。至少一个保持装置在至少两个打印头(32)之间移动物体(31)，从而使得物体在打印头之间的部分或全部路径是竖直的。

Print on a cylindrical object

An apparatus for printing on a cylindrical object (31) comprises a plurality of print heads (32) and at least one holding device. The holding device is movable relative to the print head (32) so that the device can be moved between the print heads while in use. The path of at least one holding device includes a plurality of vertical portions (34) that are horizontally offset from one another. Each vertical section (34) includes at least two same directional print heads (32) arranged so that they are displaced perpendicular to each other in a manner directly above the other. At least one holding device moves an object (31) between at least two print heads (32) so that the part or the entire path between the print heads is vertical.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及打印设备，更具体地，涉及被设计成用于在大体圆柱形物体(诸如，罐子或瓶子)上进行打印的设备。
技术介绍
WO93/11866中描述的那种类型的静电打印机通过使用外加电场首先集中随后喷射固体颗粒来喷射分散在化学惰性的绝缘载体流体中的带电固体颗粒。单个打印头通常将包括多个喷射器，每个喷射器可被制成根据施加在喷射位置的电压来喷射一定量的油墨。现有技术中已经描述了各种打印头设计，诸如，在WO93/11866、WO97/27058、WO97/27056、WO98/32609、WO98/42515、WO01/30576和WO03/101741中描述的那些。为了实现从打印头一致地喷射油墨，需要在喷射位置对油墨的静压进行精确控制。油墨压力可使用给打印头供料的具有堰的贮存器经由空气压力和重力的组合进行控制，堰的顶部与喷射位置之间的高度差确定油墨的总深度，因而确定重力造成的压力。喷射器处于不同高度的打印头将在其度上经历变化的油墨压力，从而将导致喷射性能的对应变化。为了在圆柱形物体上打印，可对准一个或多个打印头，以使得它们的喷射器被布置成平行于物体的纵轴，随着打印头将一连串的液滴喷射到物体的表面上物体可围绕其纵轴旋转，从而允许在物体上形成图像。US2011/0232514A1公开了用于在瓶子上打印的设备，其中瓶子被携载在水平面中，它们的纵轴在打印期间保持竖直。单个静电打印头在沿着与瓶子的路径大体相同的路径移动的同时向每个瓶子上打印。这种打印设备的几何形状需要每个打印头对准，并且其喷射位置沿着竖直轴布置。不同的喷射位置之间可能存在压力梯度，从而将需要复杂的油墨进给设备和校准过程来产生高质量图像。WO2012/147612A1公开了一种打印设备，其中在罐子和打印头两者一起移动通过竖直平面的同时，由多个打印头在罐子上打印。此处公开的打印头的多个定向也可能需要复杂的油墨进给设备和校准过程以产生高质量图像，所述打印头由于遵循圆周运动而另外经受加速力。US2013/0269551A1公开了一种打印设备，其中以主轴竖直的形式安装在载体上的瓶子或罐子在打印站之间水平移动。打印站相对于瓶子或罐子竖直移动，以使得它们进入和离开彼此的附近。这种设备还包括竖直对准的喷射器，所述喷射器也将具有上述缺点。WO2012/131478A2公开了一种打印设备，其中圆柱形物体由保持装置携带通过包括多个打印头站的单个竖直路径。US6,769,357B1公开了罐子打印设备，其中罐子被携带通过一连串的打印头站之间的大体圆形路径。该设备公开了包括不同定向的打印头的若干打印头站。这样的系统将需要复杂的油墨进给系统，以在各个喷射位置维持正确的油墨压力。此外，在很多情况下，在物体的一次旋转期间不可能由单个打印头形成整个图像。例如，可能出现下列情况：图像由多种颜色形成，每种颜色都必须由不同的打印头打印。也可能出现下列情况：为了实现所需的打印分辨率或密度，每个喷射器需要在物体上多次通过。此外，如果物体的纵向范围大于单个打印头的宽度，那么可需要放置多个打印头，以跨越整个表面。替代地，相同的打印头可相对于物体移动通过多次。单个喷墨打印头一般不能在单次通过期间在圆柱形物体上形成完整的图像是限制可以在圆柱形物体上打印的速率的一个因素。另一限制因素是单个打印头可以打印的最大速率，这通常是所使用的打印头类型的固定特征并且可能无法增加。为了克服这个限制并且因而增加打印系统的吞吐量，需要并行执行多个打印操作。这可由同时在相同物体上进行打印的打印头站处的多个打印头或者同时在不同物体上进行打印的多个打印头站实现。一般而言，可能具有一连串的打印头站，每个打印头站包括多个打印头，所述打印头布置成使得在每个打印头站处，由多个打印头在圆柱形物体上进行打印。随后可将圆柱形物体从一个打印头站携带到下一打印头站，以使得可在不同打印头站处打印图像的不同方面。使用这种技术，同时发生的打印操作的总速率可以从使用单个打印头可能实现的速率增加NpxNs倍，其中Np是每个打印头站处的打印头的数量，并且Ns是总共的打印头站的数量。尽管Ns不受限制，但只有供一定数量的打印头Np布置成使得它们能够同时打印到相同的物体中的足够空间。此外，使用可打印到相同圆柱形物体上的最大数量的打印头未必是最佳布置的原因有多个。当多个打印头不同地定向以在不同方向上喷墨时会出现问题。向打印头喷射器进料的油墨进给设备必须维持在固定定向，以正确地调节到达喷射器的油墨压力和流量。因此，具有多个打印头定向需要用于每个打印头的、可以独立于打印头定向的油墨进给系统的更复杂设计，增加其物理尺寸和复杂性。这种布置的另一问题在于每次油墨进给的压力控制必须独立设置，以考虑当打印头布置在不同定向上时由于油墨进给与打印头喷射器之间的可变高度引起的不同流体静压力，从而增加油墨进给设备的操作的复杂性。此外，如果单个打印头的喷射器不位于相同的水平面中，那么每个喷射位置处的油墨压力将改变，从而影响通过打印头的油墨输出和打印图像的质量。当打印头定向成以高于水平面的角度喷射油墨时出现其他问题，因为灰尘和其他悬浮颗粒可能停留在打印头的打印面上并且折衷喷射的可靠性。此外，由于待被打印的物体必须从一个打印头站携带到下一打印头站，因此，期望每个打印头站处的打印头的布置不妨碍打印头站之间的物体或保持装置的优选路径。如果物体的圆柱形表面的所有侧都被打印头环绕，那么将需要其保持装置的高度复杂运动以使物体从第一打印头站脱出，并且需要另一复杂运动以将物体放入第二打印头站，从而折衷吞吐量并且使得从站到站的准确的打印配准更具挑战性。需要提供这样的打印头和打印头站的布置，该布置提供尽可能大的物体吞吐量，而不折衷打印头操作的有效性或不会使物体在打印头站之间的移动不实际。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于在大体圆柱形物体上打印的设备。大体圆柱形物体可以是沿着其长度的至少一部分具有大体恒定的横截面的物体。其也可以是沿着其长度的至少一部分围绕纵轴大体旋转对称的物体。大体圆柱形物体的实例包括但不限于罐子、瓶子和管子。本专利技术的一个实施方式包括：多个打印头；以及至少一个保持装置，所述保持装置可相对于所述打印头移动，从而使得在使用时所述保持装置在所述打印头之间移动所述物体，其中至少一个保持装置的路径包括彼此水平偏移的多个竖直部分，其中每个竖直部分包括至少两个相同定向的打印头，所述打印头布置成使得它们以一个直接位于另一个的正上方的方式彼此竖直移位；以及其中所述至少一个保持装置在所述至少两个打印头之间移动所述物体，从而使得其路径的部分或全部在所述打印头之间是竖直的。打印头的这种布置和定向允许将待打印的物体带入打印头的附近并且随后在所述物体上进行打印的比已知技术更有效方法。通过使打印头沿着多个竖直路径布置，多个单独的打印头能够以它们的喷射器阵列平行于水平面放置来起作用，从而简化喷射位置上的压力分布。此外，通过指定每个打印头相对于水平面相同定向，可以进一步简化将油墨的正确压力和流率递送到打印头所需的油墨进给设置。提供移动通过多个竖直路径的保持装置允许多个打印系统提供较大吞吐量，同时最小化油墨进给系统和打印头校准过程的所需复杂性。单个保持装置可用于将一个圆柱形物体携带通过多个竖直路径，或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在圆柱形物体上打印的设备，所述设备包括：多个打印头；以及至少一个保持装置，所述至少一个保持装置能够相对于所述打印头移动，从而使得在使用时所述保持装置在所述打印头之间移动所述物体；其中所述至少一个保持装置的路径包括彼此水平偏移的多个竖直部分，其中每个竖直部分包括相同定向的至少两个打印头，所述打印头布置成能够彼此竖直移位，其中一个打印头在另一打印头的正上方；以及其中所述至少一个保持装置在所述至少两个打印头之间移动所述物体，以使得所述物体在所述打印头之间的部分或全部路径为竖直的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.28 GB 1407440.51.一种用于在圆柱形物体上打印的设备，所述设备包括：多个打印头；以及至少一个保持装置，所述至少一个保持装置能够相对于所述打印头移动，从而使得在使用时所述保持装置在所述打印头之间移动所述物体；其中所述至少一个保持装置的路径包括彼此水平偏移的多个竖直部分，其中每个竖直部分包括相同定向的至少两个打印头，所述打印头布置成能够彼此竖直移位，其中一个打印头在另一打印头的正上方；以及其中所述至少一个保持装置在所述至少两个打印头之间移动所述物体，以使得所述物体在所述打印头之间的部分或全部路径为竖直的。2.一种用于在圆柱形物体上打印的设备，所述设备包括：多个打印头站，所述打印头站布置成使得所述打印头站中的至少两个彼此水平偏移，其中每个打印头站包括至少两个打印头，所述至少两个打印头布置成使得它们处于相同高度并且彼此水平移位，从而在它们之间形成间隙，待被打印的圆柱形物体能够通过所述间隙；以及至少一个保持装置，所述保持装置能够相对于所述打印头移动，以使得在使用时所述保持装置在所述打印头之间移动所述物体，从而使得所述物体在所述打印头之间的路径的部分为竖直的。3.根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其中：多个所述打印头组成到至少一个打印头站中，使得一个打印头站处的所有所述打印头都能够在相同物体上打印，优选地同时打印，其中，所述物体不沿着所述路径移动。4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中：所述至少两个打印头中的至少一个包括线性的喷射器阵列。5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中：所述保持装置被配置成使圆柱形物体围绕所述圆柱形物体的纵轴旋转，同时在喷射器进行打印时保持所述纵轴与所述喷射器阵列平行。6.一种用于在圆柱形物体上打印的设备，所述设备包括：至少两个打印头，位于至少一个打印头站中，每个打印头均具有线性的喷射器阵列；以及至少一个保持装置，用于保持圆柱形物体并且将所述圆柱形物体移动到所述至少一个打印头站附近，以使得所述至少一个打印头能够在所述圆柱形物体上打印，所述保持装置被配置成使所述圆柱形物体围绕所述圆柱形物体的纵轴旋转，同时在喷射器进行打印时保持所述圆柱形物体的所述纵轴与所述喷射器阵列平行。7.根据权利要求6所述的设备，其中：所述至少两个打印头与水平面定向成相同的角度。8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中：所述保持装置被布置成保持圆柱形物体，以使得所述圆柱形物体的所述纵轴在打印期间保持水平。9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中：所述至少两个打印头各自具有多个喷射器，所述喷射器中的每个具有中心轴。10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中：所述至少两个打印头是静电打印头，每个包括限定所述打印头的大体平面的中间电极。11.根据权利要求10所述的设备，其中：所述至少两个打印头定向成使得它们的中间电极不位于水平面中。12.根据权利要求9所述的设备，其中：所述至少两个打印头定向成使得对于每个打印头，所述多个喷射器的所有的所述中心轴在打印时位于大体水平面中。13.根据权利要求10所述的设备，其中：所述至少两个打印头各自定向成使得它们的中间电极位于大体竖直平面中。14.根据权利要求2、3和6中的至少一个权利要求所述的设备，其中：所述至少一个保持装置能够在连续的打印头站之间移动待打印的物体，从而使得所述物体的路径的至少部分是竖直的。15.根据至少权利要求4或权利要求6所述的设备，其中：所述至少两个打印头中的每个的所述喷射器阵列沿着水平轴布置。16.根据权利要求3至6中的至少一个权利要求所述的设备，其中：所述至少一个打印头站是彼此竖直移位的多个打印头站中的一个。17.根据权利要求2所述的设备，其中：所述多个打印头站中的所述打印头站彼此竖直移位。18.根据权利要求16所述的设备，其中：所述多个打印头站彼此竖直对准。19.根据权利要求3和6中的至少一个权利要求所述的设备，其中：所述至少一个打印头站是布置成串的多个打印头站中的一个，从而使得所述保持装置将所述圆柱形物体依次移动到所述串中的每个打印头站的附近。20.根据权利要求2所述的设备，其中：所述多个打印头站中的所述打印头站布置成串，从而使得所述保持装置将所述圆柱形物体依次移动到所述串中的每个打印头站的附近。21.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中：所述至...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·约翰·科里平戴尔，约翰·劳顿·夏普，西蒙·爱德华兹，
申请(专利权)人：唐杰有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB