CN104118212A - 一种喷墨打印装置及喷墨打印方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种喷墨打印装置，包括打印单元和走料单元，打印单元包括打印支架和打印小车，打印小车可沿打印支架作相对运动，在打印小车上设置至少一个打印头；走料单元包括处于同一水平面内的两相互平行的转轴和升降装置；走料单元设置在打印单元的下方，走料单元与打印单元在垂直方向上的距离可以调节，其特征在于，在所述打印单元的下方和所述走料单元的上方设置一压紧机构。本发明中喷墨打印装置通过在打印单元和走料单元之间设置压紧机构，能保证打印过程中待打印物体的位置保持不动，提高打印质量的同时也使喷墨打印装置的打印速度不受限制。

Description

一种喷墨打印装置及喷墨打印方法

技术领域

本发明涉及一种喷墨打印装置，具体说涉及一种带压紧机构的用于打印圆柱状物体或需打印部分为圆柱状的物体的喷墨打印装置及该喷墨打印装置的打印方法。

背景技术

传统瓶子印刷方式，一般较多以丝印或者粘贴商标的方式居多，而丝印针对排版、制版、重复套色工艺流程比较繁琐，而且小批量多色个性制版打印成本较高，不利于个性化印制市场。喷墨打印技术最大的优势就在于它的灵活性。喷墨打印无需制版，没有起印量的限制，省去传统印刷的所有印前流程，只需要像平时打印一样把文件输入，用一台电脑操作，就可以将图像或文字打印在带打印物体上。

中国专利200510045534.7公开了一种在蜡烛表面打印图文的装置包括喷墨打印单元，喷墨打印单元包括打印头，打印头可相对支架直线往复运动，喷墨打印单元下方设置两个处于同一水平面且相互平行的转轴，至少一个转轴与驱动装置连接；需打印的圆柱形的蜡烛放置在两转轴之间，转轴旋转带动蜡烛转动，往复运动的打印头可在蜡烛的圆柱外周面打印上图文。由于该需打印的圆柱形的蜡烛只是放置在两转轴之间，在转轴高速旋转时蜡烛在两转轴之间的位置容易偏离，在转轴转速达到一定高度时需打印的圆柱形蜡烛甚至有可能脱离两转轴。因此该打印装置的打印速度受限，打印质量无法保证。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种打印速度快，打印质量高，且适于在不同直径圆柱状的物体外圆周表面打印图像或文字的喷墨打印装置。

为实现上述目的，本发明提出一种喷墨打印装置包括打印单元和走料单元，打印单元包括打印支架和打印小车，打印小车可沿打印支架作相对运动，在打印小车上设置至少一个打印头；走料单元包括处于同一水平面内的两相互平行的转轴和升降装置；走料单元设置在打印单元的下方，转轴与打印单元在垂直方向上的距离可以调节，其特征在于，在打印单元的下方和转轴的上方设置一压紧机构；该压紧机构包括处于同一平面内的两相互平行设置的光轴和驱动机构，该驱动机构可驱动两光轴沿垂直于光轴轴向作相互靠近或相互远离的运动。在光轴上设置至少一个压紧轮，且压紧轮可沿光轴移动，压紧轮的压力可调节。本发明中的打印小车沿打印支架作单向步进运动。本发明中的压紧机构固定设置在打印单元的下方和转轴的上方。

本发明还提出一种喷墨打印装置的打印方法，所述打印装置包括打印单元、走料单元和压紧机构，打印单元包括打印支架和打印小车，打印小车可沿打印支架作相对运动；走料单元包括处于同一平面内的两相互平行的转轴和升降装置；走料单元设置在打印单元的下方，转轴与打印单元在垂直方向上的距离可以调节，压紧机构固定设置在打印单元的下方和转轴的上方，其特征在于，喷墨打印前，升降装置驱动两转轴下降至最低位置，将待打印物体放置在两相互平行的转轴上；升降装置驱动转轴上升至适于喷墨打印的高度；喷墨打印时，打印头沿打印支架作单向步进运动，转轴驱动待打印物体绕待打印物体旋转中心轴持续旋转，打印头步进一次，待打印物体旋转一周，打印头在静止不动的情况下将墨滴喷射到持续旋转的待打印物体表面上，如此，打印头步进一次，待打印物体旋转一周直至打印结束；喷墨打印后，升降装置驱动两转轴下降至最低位置，将待打印物体从转轴取下完成一个待打印物体的整个打印过程。

本发明中喷墨打印装置通过在打印单元和转轴之间设置压紧机构，将待打印物体固定在转轴与压紧机构之间，能保证整个打印过程中待打印物体在其旋转中心轴向的位置保持不变，从而提高打印质量的同时也使喷墨打印装置的打印速度不受限制。

附图说明

图1为本发明一个实施例中的喷墨打印装置的立体示意图；

图2为本发明一个实施例中的喷墨打印装置中的走料单元的立体示意图；

图3为本发明一个实施例中的压紧机构的立体图；

图4为本发明一个实施例中的压紧机构的另一状态的立体图；

图5为本发明的喷墨打印装置的打印方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明一个实施例中的喷墨打印装置包括打印单元01和走料单元02，打印单元01包括一打印小车2和一打印支架，打印支架包括导轨梁64和第一驱动机构，打印小车2安装在导轨梁64上，在导轨梁64上安装一导轨63。第一驱动机构包括电机62和丝杆61，丝杆61与安装在打印小车2上的丝母配合，电机62与丝杆61通过一联轴器66连接，电机62驱动丝杆61旋转从而带动打印小车2沿丝杆61的轴向作步进运动。在导轨梁64的两端还各安装一防撞装置65a和65b。本发明一个实施例中的防撞装置采用聚氨酯块。

本发明的喷墨打印装置中的打印小车2上安装多个打印头、多个用于容纳墨水的墨盒及相应的负压控制系统。本发明一个实施例中的打印小车2上设置四个打印头21a、21b、21c、21d分别用于喷射青色（C）墨水，品红色（M）墨水，黄色（Y）墨水和黑色（K）墨水。打印头21a、21b、21c、21d的喷嘴所在直线共轴线，且打印头21a、21b、21c、21d沿共轴线依次等间距排列。本发明实施例中的打印头上设置一排喷嘴，本发明的打印头也可以为设置两排喷嘴的打印头，但两排喷嘴的间距最好在2mm左右。且打印头的打印宽度D最好较窄，这样打印头进入打印区的速度较快，能提高单个打印对象的打印效率。本发明中的打印小车上也可以设置五个、六个或者更多的打印头，用于喷射青色（C）墨水，品红色（M）墨水，黄色（Y）墨水、黑色（K）墨水、白色（W）墨水和透明色（V）墨水，或者更多颜色的墨水。

如图2所示，本发明一个实施例中的走料单元02包括处于同一平面内的相互平行的第一转轴31和第二转轴32、升降装置5和压紧机构1，压紧机构1通过第一压紧支架10a、第二压紧支架10b、第三压紧支架10c和第四压紧支架10d固定安装在底座支架50上。走料单元02用于安装和带动待打印物体4绕其旋转中心轴旋转和沿垂直方向上下运动；控制系统控制打印头的工作及打印小车2和待打印物体4的运动。打印小车2设置在待打印物体4的旋转中心轴的上方，控制系统控制打印小车2沿箭头a所示方向步进运动，控制走料单元02带动待打印物体4绕其旋转中心轴旋转，并控制打印小车2上的打印头在待打印物体4旋转的过程中将墨水喷射于待打印物体4的表面实现图像或文字的打印。压紧机构1用于将待打印物体4固定在第一转轴31、第二转轴32与压紧机构1之间，保证整个打印过程中待打印物体4在其旋转中心轴轴向的位置保持不变。本发明实施例中的待打印物体4为瓶身为圆柱体的瓶子。本发明的待打印物体可以为圆柱状物体或者需打印部分为圆柱状的物体。

本发明中的第一转轴31和第二转轴32同方向的一端连接第三驱动机构30，本发明的喷墨打印装置也可以设置为两相互平行的转轴中的一根转轴连接第三驱动机构30。为避免待打印物体表面已经被打印上的图像或文字在转动过程中被第一转轴31和/或第二转轴32摩擦掉，在第一转轴31和第二转轴32上各设置两个胶套311、312和胶套321、322，胶套可沿转轴的轴向滑动。在打印不同大小的待打印物体时，通过移动胶套在转轴上的位置以保证胶套与待打印物体的接触位置位于带打印物体上的打印区域之外。

本发明一个实施例中的升降装置5通过电机带动第一转轴31、第二转轴32及安置在第一转轴31和第二转轴32上的待打印物体4在垂直方向上下运动，使本发明的喷墨打印装置在打印不同直径大小的圆柱体，或是待打印区域为圆柱体的待打印物体时保证待打印物体与打印头之间的距离为最合适的打印距离（一般为1-3mm）。本发明喷墨打印装置的升降装置5也可以采用气动、液压或手动升降方式。

如图3和图4所示，本发明喷墨打印装置的一个实施例中的压紧机构1包括一双头丝杆16、第一光轴11a和第二光轴11b，在第一光轴11a的上安装第一压紧轮12a和第二压紧轮12b，第一压紧轮12a和第二压紧轮12b可沿第一光轴11a的轴线左右移动；在第二光轴11b上安装第三压紧轮12c和第四压紧轮12d，第三压紧轮12c和第四压紧轮12d可沿第二光轴11b的轴线左右移动，通过移动第一压紧轮12a与第二压紧轮12b之间的距离，第三压紧轮12c和第四压紧轮12d之间的距离以适应不同长度的圆柱状物体的打印。在第一光轴11a的左端安装第一齿轮13a和第一调整块14a，在第一光轴11a的右端安装第二齿轮13b和第二调整块14b。在第二光轴11b的左端安装第三齿轮13c和第三调整块14c，在第二光轴11b的右端安装第四齿轮13d和第四调整块14d。双头丝杆16的一端安装一旋钮15，本发明实施例中的旋钮15可以用电机代替。双头丝杆16包括一段左旋螺纹161，一段光轴162和一段右旋螺纹163。第一调整块14a与双头丝杆16的右旋螺纹段163配合，第三调整块14c与双头丝杆16的左旋螺纹段161配合。双头丝杆16通过第一安装块19a和第二安装块19b安装在第一齿条18a上，第一光轴11a的一端和第二光轴11b的一端分别通过第一调整块14a和第三调整块14c安装在双头丝杆16上。第一光轴11a的另一端和第二光轴11b另一端分别通过第二调整块14b和第四调整块14d安装在导向光轴10上。导向光轴10通过第三安装块19c和第四安装块19d安装在第二齿条18b上。通过旋转旋钮15可使第一光轴11a和第二光轴11b相互靠近或相互远离以适应不同直径的待打印物体4。

如图5所示，喷墨打印前，将待打印物体4放置于走料单元02的走料单元1的第一转轴31与第二转轴32之间，通过调节升降装置5使待打印物体4沿垂直方向向上运动，使打印小车2上打印头所在的平面距离待打印物体4的待打印面之间的距离打印最合适的距离（通过为1~3mm），打印最合适的距离根据用户选择的打印对象材质及打印墨水的性能而定。调节压紧机构1的第一光轴11a与第二光轴11b之间的距离，及第一光轴11a上的第一压紧轮12a和第二压紧轮12b之间的距离和及第二光轴11b上的第三压紧轮12c和第四压紧轮12d之间的距离以适于待打印物体4的大小，保证第一压紧轮12a、第二压紧轮12b、第三压紧轮12c和第四压紧轮12d压在待打印物体4的打印区域之外。同时还需调节各压紧轮的压力使之适于喷墨打印。

以两pass打印为例，喷墨打印开始时，第一个打印头21a的前一半喷嘴进入打印区，控制系统控制打印头21a前一半喷嘴喷射墨滴于旋转的待打印物体4上，待打印物体4旋转一周后，第一pass打印结束，第一pass（遍）打印过程中打印头21a的后一半喷嘴及打印头21b、打印头21c、打印头21d不喷墨。打印头沿箭头a所示方向步进半个打印头，此时第一个打印头21a的喷嘴全部进入打印区，控制系统控制打印头21a喷嘴喷射墨滴于旋转的待打印物体4上，待打印物体4旋转一周后，第二pass打印结束，第二pass（遍）打印过程中打印头21b、打印头21c、打印头21d不喷墨。打印头继续沿箭头a所示方向步进半个打印头，如此重复，在打印第八pass时所有打印头的喷嘴进入打印区，控制系统控制打印小车2沿箭头a所示方向步进运动，控制第一转轴31和第二转轴32带动待打印物体4绕待打印物体的旋转中心轴持续旋转，同时控制打印小车2上的打印头喷射墨滴于旋转的待打印物体4上，待打印物体4旋转一周，控制系统控制第一转轴31和第二转轴32带动待打印小车2沿箭头a所示方向步进半个打印头，打印小车2步进之后停止不动，控制系统控制打印小车2上的打印头喷射墨滴于旋转的待打印物体4上，整个打印过程中，控制系统控制打印小车2沿第一轴作步进运动，控制待打印物体4匀速旋转。从倒数第七pass开始，打印头开始远离待打印物体4上的打印区，在喷墨打印的最后一pass，打印小车2上的打印头21a、21b、21c已经完全离开打印区，打印头21d的前一半喷嘴也离开打印区，打印头21d的后一半喷嘴还在打印区，控制系统控制打印头21d的后一半喷嘴喷射墨滴于待打印物体4上以完成最后一pass的打印，至此图像打印结束。

喷墨打印结束后控制系统控制升降装置5带动已经打印好的待打印物体4沿垂直方向下降至最低位置，操作人员将已经打印好的待打印物体4取下，并将一新的未打印的待打印物体4放置在第一转轴31和第二转轴32上，控制系统控制升降装置5将待打印物体4升至合适的打印位置以进行下一待打印物体的打印工作。

需要指出的是根据本发明的具体实施方式所作的任何变形，均不脱离本发明的精神以及权利要求记载的范围。

Claims (10)

1.一种喷墨打印装置，包括打印单元和走料单元，打印单元包括打印支架和打印小车，打印小车可沿打印支架作相对运动，在打印小车上设置至少一个打印头；走料单元包括处于同一水平面内的两相互平行的转轴和升降装置，至少一个转轴的一端连接一驱动装置；走料单元设置在打印单元的下方，转轴与打印单元在垂直方向上的距离可以调节，其特征在于，在所述打印单元的下方和转轴的上方设置一压紧机构，喷墨打印时，待打印物体放置在转轴上，压紧机构压在待打印物体上。

2.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述压紧机构包括处于同一平面内的两相互平行设置的光轴和驱动机构，该驱动机构可驱动两光轴沿垂直于光轴轴向作相互靠近或相互远离的运动。

3.如权利要求2所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述压紧机构固定设置在所述走料单元上。

4.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述光轴上设置至少一个压紧轮。

5.如权利要求4所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述压紧轮可沿光轴轴向移动。

6.如权利要求4所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述压紧轮的压力可调节。

7.如权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述打印小车沿所述打印支架作单向步进运动。

8.一种如权利要求1所述喷墨打印装置的打印方法，其特征在于，喷墨打印前，升降装置驱动两转轴下降至最低位置，将待打印物体放置在两相互平行的转轴上；升降装置驱动转轴上升至适于喷墨打印的高度；喷墨打印时，打印头沿打印支架作单向步进运动，转轴驱动待打印物体绕待打印物体旋转中心轴持续旋转，打印头步进一次，待打印物体旋转一周，打印头在静止不动的情况下将墨滴喷射到持续旋转的待打印物体表面上，如此，打印头步进一次，待打印物体旋转一周直至打印结束；喷墨打印后，升降装置驱动两转轴下降至最低位置，将待打印物体从转轴取下完成一个待打印物体的整个打印过程。

9.如权利要求8所述的喷墨打印方法，其特征在于，还包括在喷墨打印之前，通过调节压紧轮调节压紧机构压在待打印物上的压力。

10.如权利要求8所述的喷墨打印方法，其特征在于，还包括调节压紧轮压在待打印物上的位置。