CN107148356A - 用于装饰制品的过程 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于将物质沉积到制品(10)的表面上的设备和方法，包括直接在三维制品(10)上印刷和/或装饰三维制品(10)的设备和方法，以及在其上具有物质(诸如印刷)和/或由此被装饰的制品(10)。在一些情况下，所述设备和方法涉及用装饰装置对制品提供装饰性效果，以及在物质沉积装置(26)和至少一个制品(10)之间产生再循环相对运动。在一些实施方案中，所述制品(10)可在闭环路径中被传送经过一个或多个物质沉积装置(26)。所述制品(10)可被传送经过所述一个或多个物质沉积装置(26)，使得所述制品(10)经过所述一个或多个物质沉积装置(26)至少两次。在每次经过所述一个或多个物质沉积装置(26)期间，可通过所述一个或多个物质沉积装置(26)将预定图案的一部分涂敷到所述制品(10)。

Description

用于装饰制品的过程

技术领域

本发明涉及用于将物质沉积到制品上的设备和方法，包括直接在三维制品上印刷和/或装饰三维制品的设备和方法，以及在其上具有物质(诸如印刷)和/或由此被装饰的制品。

背景技术

各种印刷设备和方法公开在专利文献中以及互联网上。公开印刷设备和方法的专利公布包括：Jennel的美国专利6,135,654；Sawatsky的美国专利6,699,352B2；Uptergrove的美国专利7,210,408B2；Baxter等人的美国专利7,467,847B2；Uptergrove的美国专利8,522,989B2；Uptergrove的美国专利8,579,402B2；Gerigk等人的美国专利8,667,895B2；以及Putzer等人的美国专利申请公布US 2011/0232514A1；Schach的US 2013/0019566A1；Domeier等人的US 2014/0285600A1；以及Till的PCT公布WO 2015/036334。此外，XenniaTechnology已经在You Tube上招贴了一个视频，标题为“Digital Outdoor TextilePrinting”，其展示了使用以转位方式移动的印刷机构在移动横幅材料上进行印刷的过程。其它类型的设备和方法包括以Broad的名义提交的标题为“Apparatus and Method forApplying a Label to a Non-Ruled Surface”的美国专利申请公布US 2012/0031548A1中所公开的设备和方法。

许多当前努力涉及在三维制品(诸如瓶子等)上进行印刷，具体地讲为喷墨印刷。当前的印刷设备可为单次经过或多次经过类型。单次经过设备的优点在于它们快于多次经过设备。多次经过设备可实现更好的质量，但是由于印刷头必须以转位方式经过制品多次，所以它们慢于单次经过设备。遗憾的是，在当前喷墨技术和当前印刷设备的情况下，可通过直接印刷在三维制品上形成的标签的质量不如形成在单独印刷的平坦标签上的质量好。多数努力表现为涉及试图改进单次经过设备的质量。存在对印刷(具体地讲在三维制品上印刷)的改进的设备和方法的需要。

发明内容

本发明涉及用于将物质沉积到制品的表面上的设备和方法，包括直接在三维制品上印刷和/或装饰三维制品的设备和方法，以及在其上具有物质(诸如印刷)和/或由此被装饰的制品。

在一些情况下，所述设备和方法涉及在至少一个制品和物质沉积装置和/或功能装置之间产生再循环相对运动。在一些实施方案中，所述制品可在闭环路径中传送经过一个或多个物质沉积装置和/或功能装置。制品可被传送经过一个或多个物质沉积装置一次或多次，并且在每次经过一个或多个物质沉积装置期间，可通过该一个或多个物质沉积装置将预定图案的一部分涂敷到制品。

所述设备可在用于对制品执行功能的一个或多个另外站点处包括一个或多个功能装置。所述功能装置可包括但不限于：另外的物质沉积装置；用于处理制品的装置(例如，用于处理制品表面、或用于固化涂敷到制品的物质的装置)；用于装饰制品的装置(例如，金属箔的涂敷)；用于转化制品性质的装置(例如，激光器)；或它们的组合。

附图说明

图1是用于将物质沉积到制品上的设备的一个实施方案的示意性俯视图。

图2A是类似于图1中所示的设备的示意性侧视图。

图2B是类似于图1中所示的设备的示意性侧视图，其示出了用于制品保持器和沉积装置的另选位置。

图3是用于将物质沉积到制品上的设备的另一实施方案的示意性俯视图。

图3A是用于将物质沉积到制品上的设备的另一实施方案的示意性端视图。

图4是印刷制品的表面的示意性侧视图，其示出了仅形成将印刷在表面上的总预定图案的一部分的二维像素阵列。

图5是印刷制品的表面的示意性侧视图，其示出了形成将印刷在表面上的总预定图案的二维像素阵列。

图6A是用于实行涂敷金属箔到制品的步骤的站点的一个实施方案的示意性侧视图。

图6B是用于实行涂敷金属箔到制品的步骤的站点的另选实施方案的示意性侧视图。

附图中所示的方法、一个或多个设备、以及制品的实施方案实质上是例证性的，并且不旨在限制由权利要求限定的本发明。此外，通过参照具体实施方案，本发明的特征将会变得更加显而易见，并且得到更充分的理解。

具体实施方式

本发明涉及用于将物质沉积到制品的表面上的设备和方法，包括直接在三维制品上印刷和/或装饰三维制品的设备和方法，以及在其上具有物质(诸如印刷)和/或由此被装饰的制品。术语“方法”在本文中可与术语“过程”可互换地使用。

图1和2A示出了用于在至少一个制品10上沉积物质22的设备20的一个非限制性实施方案。如图1和2A中所示，设备20包括制品传送机24，所述制品传送机将至少一个制品10传送经过物质沉积装置26所在的至少一个站点25A。如本文所使用的术语“传送机”一般是指代移动制品的装置，其不限于传送带。

设备20可用于在许多不同类型的三维制品10上沉积物质或材料22。此类制品包括但不限于：盖子、闭合件、瓶子；盒子；罐子；纸盒；容器；洗涤定量球；剃刀；消费产品的部件诸如剃刀刀片头部和柄部等；喷涂器触发器；浴盆；包括但不限于棉塞管的管；以及除臭剂棒容器。所述制品可包括消费产品的初级包装，包括一次性消费产品。另外的制品包括容器或包装的部件，包括但不限于：瓶盖；以及随后被吹成完成的瓶子形式的瓶子预成形件。设备20可用于传送和印刷空容器、部分填充的容器、或充满的容器。所述容器整体或部分可具有刚性或柔性结构。此类容器可为加盖或无盖的。制品可由任何合适的材料制成，包括但不限于：塑料、金属和/或硬纸板。

一个或多个物质沉积装置(“沉积装置”)26可在制品10上沉积任何合适的物质(或“材料”)。合适的材料包括但不限于：油墨(包括UV可固化的油墨和基于丙烯酸酯的油墨)、涂层和洗剂。可以任何合适的形式沉积材料。合适的形式包括但不限于：液体、粉末和热熔融物(后者为可被加热以流动的固体)。材料可以任何合适的图案沉积。合适的图案可为规则的或不规则的，并且包括但不限于：设计、图像、文本、标记、纹理、功能涂层和它们的组合。沉积装置26可为任何合适类型的装置，包括但不限于喷墨印刷头、喷嘴和其它类型的材料沉积装置。

设备20和方法可在制品10和一个或多个沉积装置26之间产生一种或多种类型的相对运动。所述相对运动可通过以下动作产生：(1)相对于沉积装置26移动一个或多个制品10；(2)相对于该一个或多个制品10移动沉积装置26；或通过相对于彼此移动该一个或多个制品10和沉积装置26两者。一个或多个制品10和一个或多个沉积装置26之间可存在一种以上不同类型的相对运动。在其中设备和方法在制品和沉积装置之间产生一种以上不同类型的相对运动的情况下，这些相对运动在本文中将被称为第一类型的相对运动、第二类型的相对运动等等。

由图1中的箭头F示出的第一类型的相对运动可被提供用于任何合适的目的。在某些非限制性实施方案中，当传送机24在制品10和沉积装置26之间提供至少部分非线性的行进运动时，产生第一类型的相对运动。可提供此类型的相对运动以便使制品10经受经过(“通过”)沉积装置26的一个以上的循环。在这种情况下，沉积装置26可为相对于地面静止或固定的；或者其可为可移动的(如下文所述)。如果沉积装置26是可移动的，那么其可将其移动限于特定方向和特定量。一个或多个制品10可经过沉积装置26至少两次。一个或多个制品10可经过沉积装置26任何合适的次数，包括但不限于：2、3、4、5次等等，多达20次或更多次。

在一些实施方案中，至少部分非线性运动可通过以再循环环路形式提供制品传送机24而实现。再循环环路可为任何合适的构型。传送机24可在曲线路径(诸如圆形路径)中或者在包括线性部分和曲线部分两者的路径中移动(并且因此移动制品10)。此类路径的非限制性示例包括：圆形路径、椭圆路径、座圈轨道构型的路径以及其它闭环路径。再循环环路包括在其至少一部分期间，绕不同于(例如，偏置于)制品的自身轴的轴移动一个或多个制品10。因此，使制品绕其自身轴旋转(诸如使罐子绕其自身轴在芯轴上旋转)将不被认为是“再循环环路”。

图1示出了用于在至少一个制品10上沉积物质22(诸如印刷)的设备20的一个非限制性实施方案。制品10沿着弓形路径相对于沉积装置26移动。更具体地说，图1中所示的传送机24在“转塔”型旋转装置中在圆形路径P中移动制品10。如图1中所示，传送机24具有旋转轴A。旋转轴A可以任何合适的取向进行取向，包括垂直取向(使得传送机如同旋转木马般旋转)、水平取向(使得传送机如同摩天轮般旋转)、或介于水平和垂直之间的某种取向。

再循环环路允许以高于线性移动滑架型装置的速率(每个单位时间若干制品)将一个或多个制品呈现给沉积装置多次以实现材料在一个或多个制品10上的多次经过沉积。例如，使用两次经过来在三维制品上沉积物质的一种类型的平板滑架型装置以每分钟12个制品的速率进行印刷。取决于一个或多个制品的尺寸，本发明的方法可能每分钟能够印刷多达60或更多个制品。

传送机24可为用于将一个或多个制品10传送经过沉积装置26的任何合适类型的装置。合适的传送机包括但不限于：转塔传送机、星形轮传送机、无端环形传送机，其可呈轨道、带、链条等等的形式。如图1、2A和2B中所示，传送机24可包括载体28和接合到载体28用于制品10的至少一个任选的保持器30。术语“接合到”涵盖通过将元件直接附连到另一元件而将元件直接固定到另一元件的构型；通过将元件附连到一个或多个中间构件，该一个或多个中间构件再附连到另一元件而将元件间接地固定到所述另一元件的构型；和一个元件与另一元件是一体的构型，即一个元件本来就是另一元件的一部分。如果存在一个以上保持器30，那么保持器可以任何合适的布置接合到载体28。合适的布置包括但不限于围绕圆形载体28的径向阵列。

如图1和2A中所示，载体28可在水平平面H中绕轴A(在此情况下是垂直的)沿大箭头F的方向旋转。在图1中，旋转方向F是顺时针的。在其它实施方案中，旋转方向可为逆时针的。通常，传送机24将在一个或多个制品经过一个或多个沉积装置26的通过之间在相同方向上旋转(为顺时针或逆时针，根据情况而定)。因此，传送机24可但通常不会在制品经过一个或多个沉积装置26的一次通过之间顺时针旋转，并然后在另一次经过期间逆时针旋转(或反之亦然)。传送机24可以恒定速度旋转，或者如果需要，旋转速度可改变。传送机24的旋转可为连续的或如果需要，则可为间歇的。一个或多个制品10将具有向量V，所述向量表示制品10在沿着传送制品的路径P的任何给定位置处的移动方向(和速度)。

如图1、2A和2B中所示，沉积装置26和保持器30可相对于载体28处在若干可能的位置中。在图1和2A中所示的实施方案中，一个或多个沉积装置26可能需要设置在载体28包含保持制品10的保持器30的部分上。在图2A中，制品10将在水平平面H中移动。当它们在沉积装置26下方时，制品10的移动方向V为延伸到附图平面中的垂直线。在这类情况下，物质22将具有基本上平行于垂直轴A和基本上垂直于其中制品正在移动的平面(在此情况下，是水平平面H)的涂敷方向D。当据信涂敷方向D基本上垂直于水平平面H时，所述涂敷方向可但无需精确地垂直于制品移动的方向。

在其它实施方案中，如图2B中所示，载体28也在平面中(诸如在水平平面H中)绕垂直轴A旋转。在此实施方案中，制品10也将在水平平面H中在某个方向上移动，在所述方向上，V是当制品邻近于沉积装置26时延伸到附图平面中的垂直线。然而，在此实施方案中，涂敷方向D平行于或基本上平行于水平平面H，并且制品保持器30位于载体28的外围侧上使得制品10将面向沉积装置26。在这类情况下，制品10将在水平平面H中移动并且物质22将具有平行于水平平面H(取代如图2A中的基本上垂直)的涂敷方向D。然而，在此实施方案中，当制品被定位成邻近于用于将物质涂敷至制品的沉积装置26时，涂敷方向D也垂直于或基本上垂直于一个或多个制品的移动方向V(但是以另一方式，在三维空间中)。

在其它实施方案中，一个或多个沉积装置26可定位在制品10的行进路径P内部。此外，如果在图2A和2B中所示的实施方案中的任一者中的载体28倾斜使得其位于垂直平面内并且在垂直平面内旋转(或在取向在水平和垂直之间的某个平面中)，涂敷方向D与在那些实施方案中所描述的旋转平面可仍然具有相同关系，但是旋转平面将是垂直的或取向在水平和垂直之间，根据情况而定。

图3示出了用于在至少一个制品10上沉积物质22的设备20的另选实施方案。在图3中所示的实施方案中，制品传送机24呈座圈轨道构型。这种类型的传送机将具有两个平行轴，传送机24和制品10在行进路径的至少一部分期间绕所述轴旋转。这些轴被指定为A1和A2。图3中所示的设备20可具有上文关于图1、2A和2B中所示的设备描述的性质中的任一者，包括但不限于其取向(水平或垂直)，和一个或多个沉积装置26相对于传送机24的布置，以及任何制品保持器30在其上的布置。在此类座圈轨道实施方案中，如图3中所示，可能布置一个或多个沉积装置26使得一个或多个制品10在曲线路径上或线性路径上移动经过一个或多个沉积装置26，此取决于一个或多个沉积装置26是定位在座圈轨道形路径的端部32中的一者处，还是沿着座圈轨道形路径的侧部34中的一者定位。在任一情况下，制品10的移动所沿的路径仍然在连续环路中，并且当一个或多个制品10第二次(或后续次)移动经过给定沉积装置26时，制品将在与其第一次移动经过沉积装置26时相同的方向上移动。因此，每当经过沉积装置26时，制品10可但将通常不在相反方向上移动。例如，制品10可但将通常不会在一次经过时顺时针移动，并在另一次经过时逆时针移动。

图3A示出了用于在至少一个制品10上沉积物质的设备20的另一另选实施方案。在图3A中所示的实施方案中，制品传送机24基本上呈圆筒的构型，但是其中具有为至少一个制品10提供容器的凹陷部。传送机24可具备1、2到20个或更多个容器。在所示实施方案中，存在四个容器，其中每个被示为其中具有制品10。容器可为适用于保持一个或多个制品10的任何构型。如图3A中所示，传送机24绕轴A旋转，诸如在箭头F的方向上。传送机24具有半径R。此实施方案在将在其上沉积物质的制品10的表面12的部分具有与基本上为圆筒形的传送机24相同的曲率或基本上相同的曲率时特别有利。例如，制品的表面12的该部分可具有与传送机24的半径R基本上相同的半径。(因此，制品10的表面12的向外面向的部分可连同传送机24至少部分形成(或完全形成)圆筒形表面。)设备20也可具有用于干燥或固化沉积在制品上的物质的任选装置50。干燥或固化装置50可相对于传送机24被定位在任何合适位置处，诸如相对于沉积装置26定位在传送机24的相反侧上。

图3A中所示的设备可以其它方式具有上文关于图1、2A和2B中所示的设备描述的性质中的任一者，包括但不限于其取向(水平或垂直)，以及一个或多个沉积装置26和其它站点相对于传送机24的布置。定位成邻近于传送机24的物质沉积装置26也可为可移动的。例如，传送机24可为顺时针旋转的(或逆时针旋转的)，并且物质沉积装置26可为可纵向(平行于轴A)向内(进入页面的方向)和/或向外移动。图3A中所示的设备可提供如下优点：其维持制品10的表面12和沉积装置之间的相同距离而无需将沉积装置26朝向和远离制品10的表面12移动来调整所述表面的曲率。

因此，如上文所示和描述，第一类型的相对运动F可与当前多个经过印刷过程和设备形成对比，所述当前过程和设备通常涉及在制品上方来回线性地移动包含印刷头的滑架以及对滑架或制品转位。第一类型的相对运动F也可与将印刷头保持稳定并且相对于印刷头对制品转位的当前多次经过印刷过程和设备形成对比。不同于转位运动，在第一类型的相对运动F的情况下，一个或多个制品10的移动所沿的路径(以及限定路径的任何轴)可在循环之间保持固定。因此，轴或路径P均无需在循环之间偏移。

制品10(如果是三维的)将通常具有至少两个相对端。例如，瓶子将具有基部和顶部。制品10也可具有前面、后面和侧部。制品10也将具有表面12。例如，制品10如在一些剃刀刀片柄部的情况下可为实心的，或者在瓶子的情况下可为中空的。如果制品是中空的，那么它们也将具有内部。制品10的表面可为平坦的或弯曲的。整个表面无需是平坦的或弯曲的。例如，制品10的表面可具有：平坦部分；弯曲部分；或者所述表面可具有平坦部分和弯曲部分两者。例如，在瓶子的情况下，表面的至少一部分可具有凸曲率。也可能的是，一些制品可具有表面，所述表面的一部分具有凹曲率。

方法和设备特别有利于在具有弯曲表面的制品上进行印刷。设备和方法将物质22沉积在一个或多个制品10的表面上。设备和方法也特别有利于直接在一个或多个制品10的表面上进行印刷。例如，取代将预先印刷的标签附着至诸如瓶子等制品的是，设备和方法可用于直接将标签的主题印刷在制品上。当然，设备和方法不限于将充当标签的主题印刷在制品上。设备和方法也有利于在制品上印刷设计等等。

制品10可以任何合适取向位于制品传送机24上。例如，制品10可以竖立取向或倒置取向定位在传送机24上(并且在任何制品保持器30中)。另选地，制品10可平坦地铺设在传送机24上(并且在任何制品保持器30中)。唯一的要求是其上将沉积物质22的制品10的表面的部分应当在需要在制品10上沉积物质22时被暴露于沉积装置26。

传送机24可在给定时间处保持任何合适数目的制品。制品10的合适数目的范围可为从1-20个或更多个制品。因此，可存在至少1个制品、至少两个制品等等。如果在给定时间在传送机上存在多个制品，那么它们在本文中可被称为“一批”制品。该批制品通常将全部在相同路径P上行进，直到制品从传送机24移除用于后续处理。在给定时间在传送机24上的制品10的数目可小于、等于或大于设置为邻近于传送机24的一个或多个沉积装置26的数目。设备20可因此通过在设备上使用较少的一个或多个沉积装置(如果需要，仅包括一个沉积装置)而与某些其它设备相比提供成本优势。

如上文所讨论，沉积装置26可为任何合适类型的装置，包括但不限于印刷头、喷嘴和其它类型的材料沉积装置。沉积装置26可为非接触类型的沉积装置。就“非接触”而言，其意指沉积装置26不接触其上将沉积物质22的一个或多个制品10的表面。在印刷头的情况下，可使用任何合适类型的印刷头，包括但不限于喷墨式印刷头、压电式印刷头、静电印刷头和/或印刷阀印刷头。印刷头可为按需喷墨类型的沉积装置。就“按需喷墨”而言，其意指印刷头可仅在需要之处涂敷油墨小滴诸如以形成呈字词、图(例如，图片)或设计形式的图案。喷墨印刷头通常是可数字致动的并且可印刷由计算机提供的图像。

喷墨印刷头通常将包括多个喷嘴40。如图1中所示，印刷头具有具线性轴L的长度。喷嘴40通常以行大体对准并且被构造成在大体平行于其它喷嘴的方向的特定方向上喷射油墨。印刷头上每行内的喷嘴可被线性对准。另选地，如图1中以虚线所示，喷嘴40可在相对于印刷头的较长维度(或长度)对角取向的一行或多行中。喷嘴的此类布置均可被认为是基本上线性排列的。喷墨印刷头可在其中包括任何合适数目和布置的喷嘴。一个合适的喷墨印刷头每英寸(每2.54cm)包含大约360个喷嘴。Xaar 1002是用在本文中的合适印刷头的示例，并且可购自Xaar,Cambridge,UK。

由喷墨印刷头形成的油墨小滴的直径范围可为从约10微米或更小至约200微米或更多。油墨小滴可以任何合适数目分布在给定区域上方。通常，在喷墨印刷中，油墨小滴形成矩阵，其中每英寸的滴数(DPI)在印刷头或将被印刷的制品的移动方向上和在垂直于其的制品的表面上的方向上是被指定的。图4和5中示出了油墨小滴42的此类矩阵的二维表示。(应当理解，在本文所述的过程中，此类阵列可形成在至少部分三维(例如，弯曲)表面上。)提供在制品表面上以形成数字图像的油墨滴的涂敷在至少一个方向上每英寸的滴数(DPI)的范围可为从约200或更小多达约2,880或更多。在一些情况下，油墨小滴可沉积在矩阵中，在至少一个方向上每英寸的范围为从1,080至1,440滴。在一些情况下，油墨小滴可沉积在矩阵中，在至少一个方向上每英寸大于1,200滴。

设备20可包括任何合适的数目、布置和类型的沉积装置26。例如，设备可包括介于1-20个之间或更多个沉积装置26。因此，可能存在多个沉积装置26。一个或多个沉积装置26可沿着制品传送机24以分隔开的关系布置。另选地，一个或多个沉积装置26可被定位成邻近于该一个或多个沉积装置26中的另一个并且与其接触。一个或多个沉积装置26可被定位在制品传送机24中的制品10上方，或在移动路径P内部或外部的制品10的任一侧部。

当一个或多个沉积装置26包括印刷头时，一个或多个沉积装置26可包括印刷单元(或“印刷站点”)。喷墨印刷头可被构造成印刷黑色或彩色。每个印刷单元可包括任何数目的印刷头，从一个到四个或更多个。例如，在一些情况下，印刷单元可包括针对用于产生不同颜色组的多色印刷的CMYK(青色、洋红色、黄色和主色(黑色))彩色方案的四个印刷头。印刷单元也可包括另外颜色(例如，白色和或特殊颜色)的一个或多个另外印刷头，其用于底涂层作为第一印刷步骤或用于基层(例如，粘合剂)和/或用于涂敷透明密封或保护性涂层。在一些实施方案中，可存在多个连续再循环环路，诸如一个或多个再循环环路用于基部涂层，一个或多个再循环环路用于装饰涂层，以及一个或多个再循环环路用于顶部涂层。

设备20还可包括定位在沿着传送机24的任何期望位置处的一个或多个另外的站点或装置。此类另外的装置可包括但不限于用于预处理制品的表面的预处理装置48，诸如火焰处理、电晕处理和等离子体射流处理装置。此类另外的装置也可包括用于在印刷或其它处理(诸如超紫外(UV)光源或电子束源)之后干燥或固化制品的装置50。

物质(诸如一种或多种油墨)可以预定图案直接涂敷至一个或多个制品10。如本文中所使用的术语“预定图案”指代任何类型的印刷图案，包括但不限于在印刷起始之前确定的字词、图(例如，图片)或设计。如上文所讨论，喷墨印刷图像通常由布置成小滴或像素矩阵的多个油墨小滴构成。

沉积装置诸如一个或多个印刷头26可在制品每次经过沉积装置26时仅将预定图案的一部分沉积在每个制品10上。预定图案的部分可采用若干可能的形式。例如，预定图案将通常覆盖制品的给定区域。在一些实施方案中，预定图案的总区域的第一部分(例如，图像的上半部)可在制品第一次经过一个或多个印刷头26期间印刷在制品上。然后，在随后经过(诸如第二次经过)中，图像的另一部分(或图像的其余部分(诸如下半部))可印刷在制品上。当然，此类实施方案不限于在一次经过中印刷图像的半部，以及在第二次经过中印刷另外半部。图像的任何合适部分可在任何合适数目的经过中的每次经过中被印刷以形成完整的图像。

在其它实施方案中，如图4和5中所示，一个或多个沉积装置26可被编程为在第一次经过时沉积多个分隔开的积料，诸如形成预定图案的一部分的油墨小滴42A，并且然后在第二次以及任何随后经过时，一个或多个沉积装置26可填充积料诸如油墨小滴42B，其中至少一些定位在积料诸如在第一次经过时沉积的小滴42A之间。诸如在第一次经过和随后一次或多次经过中沉积的油墨等材料的部分一起构成图5中所示的总预定图案。在诸如图4和5中所示的实施方案中沉积的油墨小滴的图案可被认为是混和的或交错的。混和或交错印刷的一个优点在于印刷图像中由不工作的印刷头上的一个或多个喷嘴引起的任何缺陷将比在单次经过中用这类有缺陷的喷嘴印刷整个图像的情况较不明显。

本文中所述的设备和方法不限于图中所示的示例。应当理解，本文中所述的设备和方法允许任何预定图案的任何部分在每次经过期间被涂敷至制品。除了在每次经过期间印刷油墨的预定图案的任何部分之外，预定图案也可包括油墨下方的基部涂层和/或保护性涂层(诸如沉积在油墨上方的透明涂层)。在这类情况下，如果需要，基部涂层可被涂敷在油墨的预定图案的全部或仅一部分下方。同样地，如果需要，透明涂层可被涂敷在油墨的预定图案的全部或仅一部分上方。

在一些实施方案中，为了沉积预定图案的不同部分，所述设备和方法可在制品10和沉积装置26之间产生一种以上类型的相对运动。例如，一个或多个印刷头26可相对于一个或多个制品10移动以便在经过之间诸如在给定制品10经过印刷头26的第一次和第二次(随后)经过之间与一个或多个制品10的不同部分对准。一个或多个印刷头26可以任何合适方式以任何合适类型的移动相对于一个或多个制品移动。

图1、2A和2B示出了这类第二种类型的相对运动S的方向。在某些实施方案中，除了传送机的再循环运动(第一类型的相对运动)之外，第二种类型的相对运动S可涉及在基本上垂直于物质在制品上的涂敷方向D的方向上移动物质沉积装置诸如一个或多个印刷头26。在图1和2A中所示的实施方案中，第二种类型的相对运动S的方向平行于平面H。在图2B中所示的实施方案中，第二种类型的相对运动S的方向平行于轴A并且垂直于平面H。在两种情况下，当物质被涂敷到制品时，第二种类型的相对运动S的方向基本上垂直于制品移动的方向和速度V(在某种意义上，在三维空间中)。

物质沉积装置26可在一个位置(诸如S1)和另一个位置(诸如S2)之间移动。在一些实施方案中，如果沉积装置26是喷墨印刷头，那么位置S1和S2可被建立成使得当沉积装置26处在这些位置处时，油墨喷嘴40将被完全定位在将被提供预定图案的制品10的表面上的区域的一侧外部。在这类布置中，当印刷头26相对于制品10移动时，所有喷嘴将能够从将被提供预定图案的制品10的表面上的区域的一侧到将被提供预定图案的区域的相对侧而涂敷油墨到制品10。当然，S1和S2可被设置成使得沉积装置26将相对于一个或多个制品10移动到任何合适程度。

在一些情况下，一个或多个印刷头26可在移动一个位置诸如S1和制品10被定位成邻近于其以接收物质诸如油墨于其上时的另一位置S2之间的距离的至少部分时进行印刷。在一些情况下，一个或多个印刷头26可在从一个位置连续移动到制品10被定位成用于接收物质诸如油墨于其上时的另一位置时进行印刷。在其它情况下，印刷头26可在其再次开始印刷之前在给定制品10经过印刷头26的随后经过之间转位。换句话讲，印刷头26可在给定制品10经过印刷头26的随后经过之间在基本上平行于喷嘴L的轴的方向上移动或偏移特定距离。在转位印刷头26的情况下，印刷头26在印刷时可为固定的。

其它类型的相对运动也是可能的。例如，在某些实施方案中，可能期望移动制品10以便向沉积装置26呈现制品的不同部分。例如，制品10可以任何合适方式在给定制品10经过印刷头26的第一次和后续经过之间转动或旋转。

如果存在一个以上沉积装置26，那么一个或多个沉积装置可为可移动的并且一个或多个沉积装置可为固定的。如果存在一个以上可移动的印刷头26，那么不同的印刷头26可全部以相同类型的移动进行移动。另选地，某些印刷头26可以一种类型的移动进行移动，并且其它印刷头26可以不同类型的移动进行移动。

如果需要，可在印刷之前对制品的表面进行处理。一般的表面处理技术包括火焰处理、电晕处理和等离子体射流处理。如果需要，可在任何经过之后，包括在每次经过之后，可固化所沉积的材料22。例如，如果物质22是UV反应性油墨，那么这类油墨可在一次或多次经过之后通过暴露于UV光或电子束而固化。

如上文所讨论，设备20也可包括装饰站点。装饰站点为在其上通过将材料沉积到制品10或通过转化制品的性质或它们的组合而施加视觉、触觉或嗅觉效果的站点。在不将材料沉积在制品上的情况下而转化制品的性质的示例是通过激光器将图像施加在制品的表面上。单个装饰站点可用于施加单个装饰效果或多个装饰效果。另选地，可使用多个装饰站点来施加一个或多个装饰效果。所述装饰可在将物质印刷在制品10上之前或之后发生。

在一些实施方案中，装饰站点可包括金属物质到制品的涂敷。金属物质可为箔。箔涂敷站点可为热或冷箔过程。可以任何合适的方式执行步骤。在冷箔过程的情况下，一个(或多个)冷箔涂敷站点可对制品执行以下步骤：1)在制品上以预定图案沉积(包括数字沉积)粘合剂；2)在粘合剂上压印金属箔；3)至少部分固化粘合剂；以及4)移除箔以在沉积粘合剂之处留下金属效果。另选地，冷箔涂敷站可执行以下步骤：1)在制品上以预定图案沉积低粘性材料；2)将材料转化成高粘性压敏粘合剂；3)在粘合剂上压印金属箔；以及4)移除箔以在沉积粘合剂之处留下金属效果。将材料转化成高粘性压敏粘合剂可以任何合适方式发生，包括但不限于热活化或光聚合。

如果需要，箔可具有涂敷到其的接收涂层或底漆，其可通过印刷过程印刷在上方，所述印刷过程可在箔涂敷之后发生以便实现油墨对箔的期望粘合。在一些情况下，接收涂层或底漆可为漆。如果需要，保护性涂层诸如涂敷的漆可在箔被涂敷后涂敷以保护箔和印刷在其上的任何油墨。

图6A和6B示出了冷箔过程的两个实施方案。应当理解，虽然制品10在图6A和6B中被示为在线性传送方向上传送，但是这类冷箔过程可在本文所述的不同类型的传送机24的任何站点25处执行。

图6A示出了用于实行在制品10上沉积粘合剂52的第一步骤的站点25B。粘合剂52可具有任何合适的类型，包括但不限于UV可固化的、压敏的或两者。粘合剂52可以任何合适的方式涂敷。在一些情况下，可期望通过数字涂敷过程沉积粘合剂52，诸如通过喷墨印刷过程，以进行粘合剂的精确定位。此可通过使用类似于在站点25A处所使用的喷墨印刷头26而进行。

图6A还示出了冷箔过程的第二站点25C的一个实施方案。在第二站点25C处的设备包括：退绕辊60，其在背衬64上包含金属物质62；回绕辊66；辊70，其用于在使用压敏粘合剂的情况下将其上具有金属物质62的背衬64压抵于一个或多个制品；以及装置72，其用于在将UV可固化粘合剂涂敷到一个或多个制品的情况下至少部分固化粘合剂。在第二站点25C处的步骤可包括以下步骤中的一者或多者：2)将金属箔压印到粘合剂中；3)至少部分固化粘合剂(在其中使用可固化粘合剂的情况下)；和4)移除箔和任何非传送的金属以在沉积粘合剂之处留下金属效果。

图6B示出了类似站点25B，但为实行步骤(2)到(4)的冷箔过程的第二站点25C的另一实施方案。图6B中所示的实施方案不同于图6A中所示的实施方案，不同之处在于压板74位于定位辊76和78之间。压板74用于将箔62压印到粘合剂52上，如下：1)具有粘合剂的制品10被转位在压板74下方；2)压板74朝向制品10移动，从而将箔62压印到制品10上的粘合剂52上；3)通过固化UV粘合剂或通过已经具有高粘性性质的粘合剂的性质而在箔62和制品10之间获得粘合；以及4)移除膜载体64和任何非传送的金属，从而在涂敷粘合剂52之处留下金属效果。

在期望的预定图像被涂敷到一个或多个制品10之后，该批制品中的一个或多个制品可通过传送机24传送至另一传送机或设备以作进一步处理。例如，如果一个或多个制品10是瓶子，那么瓶子可从传送机24传送至充填机和压盖机。

本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“90度”的量纲旨在表示“约90度”。

应当理解在本说明书中给出的每一最大数值限度包括每一更低数值限度，如同此类更低数值限度在本文中明确写出一样。贯穿本说明书给出的每一最小数值限度将包括每一更高数值限度，如同此每一更高数值限度在本文中明确书写。贯穿本说明书给出的每一数值范围将包括落在此较宽数值范围内的每个较窄数值范围，如同此较窄数值范围在本文中完全明确书写。

在具体实施方式中引用的所有文件都在相关部分中以引用方式并入本文中。对于任何文件的引用不应当解释为承认其是有关本发明的现有技术。当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。

虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施方式，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本发明实质和范围的情况下可作出多个其它改变和变型。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有这些改变和变型。

Claims (10)

1.一种用于装饰制品和以预定图案将物质沉积到制品的表面上的过程，

所述过程包括：

提供至少一个装饰装置；

提供非接触物质沉积装置；

提供具有表面的至少一个三维制品；

提供传送机以运送所述至少一个制品经过所述装饰装置和所述物质沉积装置；

用所述装饰装置对所述至少一个制品提供装饰性效果；所述过程的特征在于其还包括：

在所述至少一个制品和所述物质沉积装置之间产生再循环相对运动，使得所述至少一个制品经过所述物质沉积装置至少两次；以及

在所述相对运动期间，对于所述至少一个制品中的每一个，通过使用所述物质沉积装置而将物质沉积到所述制品的所述表面的至少一部分上，其中在每次经过中，所述沉积装置仅沉积将形成的总预定图案的一部分，并且所述制品经过所述物质沉积装置至少两次以形成所述预定图案。

2.根据权利要求1所述的过程，其中用所述装饰装置对所述至少一个制品提供装饰性效果的所述步骤包括在用于将冷箔涂敷到所述制品的一个或多个站点处用金属材料装饰所述制品。

3.根据权利要求1或2所述的过程，其中每当所述至少一个制品经过所述沉积装置时，所述制品正在相同方向上移动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的过程，其中在第一次经过所述物质沉积装置期间以多个分隔开的积料形式将物质沉积在所述制品上，并且在随后经过所述物质沉积装置期间以多个分隔开的积料的形式沉积物质，其中由所述随后经过形成的所述积料中的至少一些位于第一次经过期间形成的所述积料之间以形成积料的混和图案。

5.根据权利要求4所述的过程，其中当制品被定位成在所述沉积装置处将物质沉积在其上时，所述制品正在以某个速度在某个方向上移动，并且所述沉积装置在基本上垂直于所述制品的所述移动方向的方向上连续地移动。

6.根据权利要求4所述的过程，其中当制品被定位成在所述沉积装置处将物质沉积在其上时，所述制品正在以某个速度在某个方向上移动，并且所述沉积装置在基本上垂直于所述制品的所述移动方向的方向上的经过之间转位。

7.根据权利要求1所述的过程，还包括在经过之间固化所述物质。

8.根据权利要求4所述的过程，其中所述再循环相对运动首先用于涂敷基部涂层，并且然后再循环相对运动用于涂敷装饰涂层，并且然后再循环相对运动用于涂敷顶部涂层。

9.根据权利要求4所述的过程，其中提供至少一个三维制品的所述步骤包括在所述传送机上提供一批三维制品，其中在所述再循环相对运动期间，所述制品中的全部在相同路径上行进。

10.根据权利要求1所述的过程，其中所述装置是按需喷墨的沉积装置，优选为喷墨印刷头。