用于在三维（3D）对象上进行打印的系统技术方案

本发明专利技术提供一种打印系统，其有助于制品的打印。所述系统包含打印头阵列、被定位成平行于由所述打印头阵列所形成的平面的支撑构件、可移动地安装至所述支撑构件的构件、可操作地连接至所述可移动地安装的构件的致动器、被配置成安装至所述可移动地安装的构件的对象保持器，以及可操作地连接至多个打印头和所述致动器的控制器。所述控制器被配置成操作所述致动器以使所述对象保持器移动通过所述打印头阵列，并且操作所述多个打印头以在所述对象保持器传送所述打印头阵列时将标记材料喷射到由所述对象保持器保持的对象上。所述支撑构件和打印头阵列竖直定向，以使得所述打印系统能够被装配在竖直机柜中，这在非生产环境中提供小的占据面积。

A system for printing on a three dimensional (3D) object

The invention provides a printing system that helps to print products. The system includes a printhead array, is positioned parallel to the printhead array formed by the plane of the support member and movably mounted to the support member, the member is operatively connected to the movable mounting member is configured to be mounted to the actuator, the movable the installation of the components of the object holder, and operatively connected to the print head and the actuator controller. The controller is configured to operate the actuator so that the object holder moves through the array printing head, and the operation of the plurality of print head holder to transfer the print head arrays will be marked by the material is injected into the holder on the object keep the object in the object. The supporting member and the print head array are vertically orientated so that the printing system can be assembled in the vertical cabinet, which provides small occupying area in the non production environment.

【技术实现步骤摘要】
用于在三维(3D)对象上进行打印的系统
本公开大体涉及用于在三维(3D)对象上进行打印的系统，并且更具体地说，涉及用于在非生产环境中打印此类对象的系统。
技术介绍
商业制品打印通常出现在制品的生产期间。例如，在球完成且充气之前，球皮打印有图案或标识。结果，非生产机构例如在例如潜在产品客户支持多个专业团队或学院团队的地区中定制产品的分发站点需要保留具有各种团队的标识的产品的库存。为各个不同标识订购正确数量的产品以维持库存可以是有问题的。解决非生产销售点中的这些问题的一种方式应为保留产品的未打印的版本，并且在分发站点处在其上打印图案或标识。采用已知的打印技术例如二维(2D)介质打印技术以将图像内容应用于三维对象上应为困难的。由于待打印的表面必须作为相对平坦的二维表面呈现给打印头，所以必须谨慎地操纵对象以将制品的部分作为平行的平面呈现给打印头。因而，可打印3D对象的能够在非生产环境中操作的打印系统是未知的，但是期望的。
技术实现思路
新的打印系统被配置成在非生产环境中在3D对象上打印图像。打印系统包含多个打印头，所述多个打印头布置成二维阵列，每个打印头被配置成喷射标记材料；支撑构件，所述支撑构件被定位成平行于由打印头的二维阵列所形成的平面；构件，所述构件可移动地安装到支撑构件；致动器，所述致动器可操作地连接至可移动地安装的构件以使得致动器能够使可移动地安装的构件沿着支撑构件移动；对象保持器，所述对象保持器被配置成安装到可移动地安装的构件以使得所述对象保持器能够在可移动地安装的构件沿着支撑构件移动时传送阵列；以及控制器，所述控制器可操作地连接至多个打印头和致动器，所述控制器被配置成操作致动器以使对象保持器移动通过打印头阵列，并且操作多个打印头以在对象保持器传送打印头阵列时将标记材料喷射到由对象保持器保持的对象上。附图说明在以下结合附图的描述中解释了在3D对象上打印图像的打印系统的上述方面和其它特征。图1示出被配置成在3D对象上进行打印的示例性打印系统100。图2A和图2B是使用双支撑构件以使得对象能够移动通过打印头阵列的系统100的其它实施例。图2C描绘图2A和图2B中所示的实施例中的一个实施例可装配在其内的机柜。图3A至图3D描绘图2A和图2B中所示的对象保持器和可移动地安装的构件的细节。图4A至图4I描绘图2A和图2B中所示的用于保持不同类型对象的对象保持器的各种配置。图5描绘用于制造环境的系统100的实施例。图6A描绘使得介质片材能够打印有测试图案以验证系统的配置的图1的系统中的对象保持器的实施例对象保持器。图6B描绘可选择性地附接至在图1的系统中的对象保持器以使得将被打印在构件的表面上的测试图案能够验证系统的配置的构件的实施例。具体实施方式为了本实施例的一般理解，参考附图。在附图中，已经贯穿全文使用类似附图标记来标明类似元件。图1示出被配置成在3D对象上进行打印的示例性打印系统100。打印系统100包含打印头阵列104、支撑构件108、可移动地安装至支撑构件108的构件112、可操作地连接至可移动地安装的构件112的致动器116、被配置成安装至可移动地安装的构件112的对象保持器120和可操作地连接至多个打印头和致动器的控制器124。如图1所示，打印头阵列104被布置成二维阵列，在图中，所述二维阵列为10×1阵列，但可使用其它阵列配置。每个打印头流体地连接到标记材料的供应源(未示出)，并且被配置成喷射从供应源接收的标记材料。打印头中的一些打印头可连接至相同的供应源，或者每个打印头可连接至其自身的供应源，如此每个打印头可喷射不同的标记材料。控制器124还可操作地连接至光学传感器350。支撑构件108被定位成平行于由打印头阵列所形成的平面，并且如图所示定向，如此支撑构件108的一端相较于支撑构件的另一端处于较高的重力势。此定向使得打印系统100相较于如下的替代性实施例能够具有较小的占据面积：使打印头阵列水平定向，并且配置支撑构件、可移动地安装的构件和对象保持器，以使得对象保持器能够传送对象通过水平布置的打印头，如此打印头可将标记材料向下喷射在对象上。构件112可移动地安装至支撑构件108，以使得所述构件能够沿着支撑构件滑动。在一些实施例中，构件112可沿着支撑构件双向移动。在其它实施例中，支撑构件108被配置成提供至支撑构件的下端的返回路径，以形成用于可移动地安装的构件的轨道。致动器116可操作地连接至可移动地安装的构件112，如此致动器116可使可移动地安装的构件112沿着支撑构件108移动，并且使得连接至可移动地安装的构件112的对象保持器120能够在打印头的二维阵列的一个维度上传送打印头阵列104。在图中描绘的实施例中，对象保持器120使对象122沿着打印头阵列104的长度维度移动。控制器124配置有存储于可操作地连接至控制器的存储器128中的可编程指令，如此控制器可执行可编程指令以操作在打印系统100中的部件。因此，控制器124被配置成操作致动器116以使对象保持器120移动通过打印头阵列104，并且操作打印头阵列104以在对象保持器传送打印头阵列104时将标记材料喷射到由对象保持器120保持的对象上。额外地，控制器124被配置成操作在打印头阵列104的打印头内的喷墨口，如此它们喷射相较于从此类打印头喷射的液滴的质量更大的质量的液滴。在一个实施例中，控制器124以发射信号波形操作在打印头阵列104的打印头中的喷墨口，发射信号波形使得喷墨口能够喷射液滴，所述液滴在对象表面上产生直径为大约7mm至大约10mm的液滴。所述液滴尺寸明显地大于在材料接收表面上产生质量大约为21ng的液滴的液滴。图1所示的系统配置在多个方面尤其有利。举个例子，如上所述，打印头阵列104和支撑构件108的竖直配置使得系统100相较于以阵列和支撑构件的水平定向配置的系统能够具有较小的占据面积。系统的这种较小占据面积使得系统100能够容纳在如图2C所描绘的单个机柜180中且装配在非生产销售点中。一旦装配，如下文中另外描述的各种对象保持器可与系统一起使用，以打印在被打印之前外观通用的各种商品。图1所示的系统100的另一个有利方面为在由对象保持器120承载的对象和打印头阵列104的打印头之间存在间隙。在所述实施例中的间隙在大约5mm至大约6mm的范围内。直到此时，间隙维持在以大约1mm为中心的范围内这种较小的间隙被认为确保更精确的放置来自喷射打印头的液滴。申请人已经发现较大的间隙宽度降低了在打印头和接收标记材料液滴的表面之间的间隙中的层流气流效应，如此液滴放置的精确性尤其对于较大3D对象而言得以维持。这种效应在此前提到的较大液滴尺寸的情况下特别有效。在无由非常接近打印头的对象的移动产生的湍流情况下，所喷射的液滴的动量足以将液滴保持在其计划的路线上，使得可以保持来自不同打印头的液滴的对准以维持图像质量。额外地，控制器124可配置有可编程指令以操作致动器116来以减弱在用于系统100中的打印头和对象表面之间的较大间隙中的空气湍流的速度移动对象保持器。图2A中示出系统100的替代性实施例。在所述替代性实施例200中，支撑构件为一对支撑构件208，可移动地安装的构件212围绕一对支撑构件208进行安装。所述实施例包含一对固定地定位的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打印系统，包括：布置成二维阵列的多个打印头，每个打印头被配置成喷射标记材料；支撑构件，所述支撑构件被定位成平行于由打印头的所述二维阵列所形成的平面；构件，所述构件可移动地安装至所述支撑构件；致动器，所述致动器可操作地连接至所述可移动地安装的构件，以使得所述致动器能够使所述可移动地安装的构件沿所述支撑构件移动；对象保持器，所述对象保持器被配置成安装至所述可移动地安装的构件，以在所述可移动地安装的构件沿着所述支撑构件移动时，使得所述对象保持器能够传送所述打印头阵列；以及控制器，所述控制器可操作地连接至所述多个打印头和所述致动器，所述控制器被配置成操作所述致动器以使所述对象保持器移动通过所述打印头阵列，并且操作所述多个打印头以在所述对象保持器传送所述打印头阵列时将标记材料喷射到由所述对象保持器保持的对象上。

【技术特征摘要】
2016.05.25 US 15/1638801.一种打印系统，包括：布置成二维阵列的多个打印头，每个打印头被配置成喷射标记材料；支撑构件，所述支撑构件被定位成平行于由打印头的所述二维阵列所形成的平面；构件，所述构件可移动地安装至所述支撑构件；致动器，所述致动器可操作地连接至所述可移动地安装的构件，以使得所述致动器能够使所述可移动地安装的构件沿所述支撑构件移动；对象保持器，所述对象保持器被配置成安装至所述可移动地安装的构件，以在所述可移动地安装的构件沿着所述支撑构件移动时，使得所述对象保持器能够传送所述打印头阵列；以及控制器，所述控制器可操作地连接至所述多个打印头和所述致动器，所述控制器被配置成操作所述致动器以使所述对象保持器移动通过所述打印头阵列，并且操作所述多个打印头以在所述对象保持器传送所述打印头阵列时将标记材料喷射到由所述对象保持器保持的对象上。2.根据权利要求1所述的打印系统，另外包括：接触一对滑轮的带，在所述对滑轮中的所述滑轮中的一个滑轮可操作地连接至所述致动器，以使得所述致动器能够转动所述一个滑轮，从而使所述带围绕所述对滑轮移动，并且使所述对象保持器移动通过所述打印头阵列。3.根据权利要求2所述的打印系统，其中所述对滑轮固定地定位，并且所述带围绕所述对滑轮传动，以形成环形带；且所述可移动地安装的构件包含接合所述环形带的第三滑轮，以使得所述第三滑轮能够响应于围绕所述对滑轮移动的所述环形带的所述移动而转动，从而使所述可移动地安装的构件移动。4.根据权利要求1所述的打印系统，其中所述致动器为使所述可移动地安装的构件双向移动的线性致动器。5.根据权利要求1所述的打印系统，其中所述支撑构件被定向成使得所述支撑构件的一端相较于所述支撑构件的第二端能够处于较高的重力势。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·A·布加，J·J·斯本思，J·G·埃利奥特，M·F·利奥，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：美国,US