CN113795387A - 保持喷墨印刷头弯液面的方法 - Google Patents

Abstract

一种容器部件装饰系统，该容器部件装饰系统具有装饰站(156)、容器部件处理模块(102)、彩色墨源和喷墨印刷头(124)。装饰站(156)向制造队列(22)中的容器部件(14)输送艺术图形。喷墨印刷头(124)包括喷嘴，彩色油墨通过该喷嘴输送。冲洗周期控制器激活喷嘴的冲洗周期，以在基底上沉积冲洗周期油墨图案(109)，从而恢复喷嘴上的弯液面(110)。

Description

保持喷墨印刷头弯液面的方法

对相关申请的引用

不适用

联邦资助的研究或开发

不适用

技术领域

本发明涉及装饰金属容器；更具体地说，本发明涉及一种用于装饰金属容器的喷墨印刷头。

背景技术

金属饮料容器主体装饰的最新发展允许制造商在单台干式胶印饮料容器主体装饰机上生产具有彼此不同的独特装饰艺术图形的连续装饰的饮料容器主体。在这些最新发展之前，连续装饰的饮料容器主体呈现相同的装饰艺术图形。在与美国专利申请14/412,585对应的美国专利申请公告2015/0174891A1中公开了这些最新发展中的一些内容，该专利申请通过引用结合完整在此，并用于说明干式旋转胶印工艺的特定目的，因为它涉及用于两件式饮料容器的金属饮料容器主体。

在典型的干式旋转胶印饮料容器主体装饰机中，向墨盒供应彩色油墨，该彩色油墨最终被施加到金属饮料容器主体的圆柱形侧壁上。对于要施加到金属饮料容器主体上的每种颜色，在该印刷设备上均设有一个墨盒。

墨盒向印版供应油墨，该印版具有与待印刷到金属饮料容器上的装饰艺术图形对应的浮凸艺术图形。所述装饰艺术图形可以是文字、数字、或者希望在金属饮料容器上形成的任何类型的图形。因此，相对于金属饮料容器和墨盒正确地定位印版非常重要。

还要说明的是，存在于印版上的浮凸艺术图形是高浮凸的，其中向印版上的高浮凸艺术图形供应的油墨转移到转印毡上。该转印毡是在印版与待印刷的金属饮料容器之间的油墨转移装置，通常由橡胶、类似橡胶的材料或其它柔韧材料制成。

每个印版上的载有油墨的浮凸特征与单块转印毡接触。因此，每块转印毡从多个印版接收油墨，以产生装饰艺术设计。这是通过印版的旋转进行的，印版将存在于浮凸特征中的油墨转移到固定在转印毡鼓上的转印毡上，该转印毡鼓的旋转与(i)待印刷的金属饮料容器主体、(ii)置于转印毡鼓表面上的转印毡、以及(iii)印版的旋转同步。

每个饮料容器主体仅与一块转印毡接合，以接收由转印毡从多个印版接收的多种颜色的装饰艺术设计。

饮料容器主体装饰的最新发展包括在转印毡上提供浮凸形式的艺术图形。因此，每块转印毡不是具有从印版接收油墨的单个平坦表面，而是具有浮凸艺术图形(通常是低浮凸雕刻内容或高浮凸和低浮凸的配合区域)，以在干式胶印旋转饮料容器主体装饰机上在连续装饰的金属饮料容器主体上产生不同的最终图像。这种最新发展允许制造商无中断地连续装饰生产队列中的饮料容器主体，其中用不同的图像装饰连续排列的饮料容器主体。

但是，该现有工艺使制造商受限于N个连续装饰的饮料容器主体上的N种不同设计的最大值，其中N是给定装饰设备上的转印毡的数量。在一个实例中，N是24。业界需要在连续装饰的饮料容器主体上产生无限数量的装饰艺术设计。

另外，小批量饮料生产商正变得越来越受欢迎。不幸的是，由于与生产带有装饰的饮料容器主体相关的经济性，小批量饮料生产商可能仅限于购买未经装饰的饮料容器主体，并且往往会增加某种类型的套层以在饮料容器主体上装饰来源识别标记。

最近，开发者引入了使用喷墨印刷头技术装饰金属饮料容器主体的方法。这些方法的一个优点是，装饰者不会受到目前用于装饰饮料容器主体的典型干式胶印装饰机的限制。这些方法通过将喷墨印刷头与印版结合使用或完全代替印版能够在很大程度上取代或减少对雕刻印版的依赖。因此，该技术会使得装饰设备能够在单台装饰设备上在连续装饰的容器主体上印刷无限数量的不同设计。换句话说，例如，配有八块转印毡的装饰机将从能够在八个连续装饰的容器主体上印刷8种不同的最终设计变为能够在连续装饰的容器主体队列中的无限数量的装饰容器主体上印刷无限数量的最终设计。

这项新技术存在一些问题。例如，喷墨印刷头的喷嘴需要以某个最小间隔喷射油墨，以保持弯液面的稳定性。弯液面是容器、分配器或其它物体的表面附近的液体的上表面因液体的表面张力而发生的弯曲。在许多喷墨应用中，弯液面的稳定性是通过以某个预定间隔印刷实心墨条来保持的。但是，这种方法无法在分度式容器主体印刷机/装饰机中以不影响客户的图形的方式使用。

这种先前做法涉及较频繁地停止印刷机以进行维护。至少在执行和手动清除诊断印刷时需要暂停印刷作业。

本发明的目的是为了解决上述问题和其它问题，并提供这种类型的现有装饰机/印刷机所不具有的优点和特征。本发明的特征和优点的全面论述将在下文的详细说明部分参照附图进行。

发明内容

本发明的一个方面涉及冲洗周期的开发和控制，以重建和/或保持容器部件装饰系统中的喷墨印刷头的喷嘴上的弯液面。为了开发本发明的这个方面，设想了实施和利用容器装饰系统中的特征和功能的多个进一步方面。

另一个方面涉及一种容器部件装饰系统。该装饰系统包括装饰站和冲洗周期控制器。装饰站向制造队列中的多个容器部件输送一个或多个艺术图形，并且包括向印刷工位输送容器部件的容器部件处理模块、包括一种或多种彩色油墨的墨源、以及包括一个或多个喷嘴的一个或多个喷墨印刷头，所述一种或多种彩色油墨通过所述喷嘴输送。冲洗周期控制器激活所述一个或多个喷嘴的冲洗周期，以在基底上沉积冲洗周期油墨图案，从而恢复所述一个或多个喷嘴的弯液面。

可单独或以任何合理的组合包括下列的另一些方面。所述容器部件装饰系统还可包括收集与由所述一个或多个喷嘴输送的所述一种或多种彩色油墨相关联的油墨数据的油墨检测传感器。所述容器部件装饰系统还可包括第一控制器，该第一控制器评估油墨数据并提供开始冲洗周期的警报。所述容器部件装饰系统还可包括在容器制造过程中位于装饰站下游的检查站，其中该检查站包括油墨检测传感器。该检查站可与第一控制器通信，其中对所述一个或多个艺术图形的评估确定是否激活冲洗周期控制器。所述容器部件装饰系统还可包括油墨转印介质，其中所述一个或多个喷墨印刷头向该转印介质输送所述一种或多种彩色油墨，并且该油墨转印介质与容器部件接合，以向容器部件输送艺术图形。所述容器部件装饰系统还可包括充当基底并接收冲洗周期油墨图案的牺牲容器部件。所述容器部件装饰系统还可包括排出路径，其中所述牺牲容器部件被从制造队列中经由该排出路径移除。所述容器部件装饰系统还可包括油墨转印介质，从所述一个或多个喷墨印刷头接收所述一个或多个艺术图形，并且通过与制造队列中的多个容器部件之中的每一个接合而向所述多个容器部件输送所述一个或多个艺术图形。所述油墨转印介质可以是包括油墨接收表面的带，其中所述冲洗周期油墨图案被输送至该油墨接收表面。所述冲洗周期油墨图案可避开与制造队列中的所述多个容器部件之中的每一个的接合。所述带可包括沿着带的表面布置的多个毡段，其中所述一个或多个艺术图形沉积在所述多个毡段上，其中相邻的毡段由间隙分开，并且其中所述冲洗周期油墨图案沉积在所述间隙的一个或多个内。所述冲洗周期可在经过预定时间后激活。所述冲洗周期可通过操作者的干预激活。所述冲洗周期可在装饰站装饰制造队列中的预定数量的容器部件后激活。所述冲洗周期可根据环境大气状况激活。冲洗周期间隔可基于印刷所述一个或多个艺术图形之中的一个艺术图形所需的一种或多种油墨的量。冲洗周期间隔可基于印刷所述一个或多个艺术图形所需的一种或多种油墨的量。冲洗周期间隔可由软件程序固定。

一个方面涉及一种保持饮料容器部件装饰设备的印刷头喷嘴上的弯液面的方法。该方法包括以下步骤：(1)在包括多个基本相同的容器部件的装饰作业的制造队列中选择至少一个容器部件；(2)在装饰作业期间向所述至少一个容器部件输送冲洗周期油墨图案，以产生牺牲容器部件；并且(3)将牺牲容器部件与多个基本相似的容器部件的剩余容器部件组隔离。

所述方法可单独或任意组合地包括以下步骤之中的一个或多个。所述方法可包括确定冲洗周期间隔的步骤，该冲洗周期间隔是第一冲洗周期与第二冲洗周期之间的持续时间，每个冲洗周期在一个单独的牺牲容器部件上沉积单独的冲洗周期油墨图案。所述方法可包括在装饰作业中分析装饰容器部件上的油墨图案的步骤，其中该分析的结果用于确定所述至少一个牺牲容器部件的冲洗周期的选择。所述方法可包括向与所述至少一个牺牲容器部件接合的油墨转印介质转移冲洗周期油墨图案以将冲洗周期油墨图案转印到牺牲容器部件上的步骤。所述方法可包括手动激活冲洗周期的步骤，该步骤导致在所述至少一个容器部件上沉积冲洗周期油墨图案。

一个方面涉及一种牺牲容器部件。在此，制造队列包括装饰作业中的多个基本相似的容器部件。每个基本相似的容器部件在装饰作业期间接收油墨图案。所述制造队列还包括至少一个牺牲容器部件，该牺牲容器部件包括冲洗周期油墨图案。

通过下文中结合附图做出的说明，本发明的其它特征和优点将变得明显。

附图说明

为了理解本发明，现在将参照附图以示例方式进行说明，在附图中：

图1是用于生产容器部件的制造过程的示意图，该制造过程的特点是包括与装饰站相关的多个上游和下游过程；

图2是装饰设备的侧视图；

图3是装饰设备的印刷工位的近视图；

图4是在其表面上沉积有冲洗周期油墨图案的基底的视图；

图5是转印介质的俯视图，其中冲洗周期油墨图案沉积在其上表面的间隙内；

图6是在其侧壁上沉积有冲洗周期油墨图案的牺牲容器部件的侧视图；

图7是检查站的透视图；以及

图8是排出模块，示出了排出斜槽和通过其处理的牺牲容器部件。

具体实施方式

虽然本发明可有许多不同形式的实施例，但是在附图中示出了并在本文中将详细说明本发明的一些优选实施例，应理解，本公开应视为本发明的原理的范例，并且本发明的范围不限于所示的实施例。

本公开的一个特征是有意地以预定或随机的间隔周期性地牺牲一个或多个容器主体，以完全“冲洗”喷墨印刷头喷嘴。这个特征包括从容器部件的生产队列中自动移除牺牲的容器部件的能力。从生产线排出这些牺牲的容器部件的能力的好处是不需要停止生产来保持印刷头喷嘴的稳定性。

这项技术带来了额外的好处。例如，用户可根据需要调节牺牲容器部件的间隔，以保持印刷质量。或者，可根据环境温度/湿度条件通过算法以编程方式调节该间隔，或者根据客户的印刷品的油墨覆盖率以编程方式调节该间隔(若油墨覆盖率低，则会更频繁地需要牺牲容器主体)。

本公开的实施例可通过冲洗间隔来区分。冲洗间隔是在牺牲容器部件上沉积冲洗油墨图案的冲洗周期之间的时段。该时段可通过操作者的干预手动限定，也可由持续时间、装饰或处理的容器部件的数量或数目、环境条件、喷墨印刷头的使用或者这些变量的组合自动限定。该间隔可在软件例程中固定。该间隔可以是可变的和/或取决于一个或多个操作条件，例如环境温度/湿度(较热/较干的条件需要较多冲洗)。可根据客户作业的油墨覆盖率调节(可能通过编程方式)冲洗间隔(较低的油墨输出需要较多冲洗)。冲洗也可由在制造过程中处于装饰机下游的视觉检查摄像头系统按需触发。

可在没有操作者参与的情况下执行程序。与检查系统(例如在PCT/US2017/033527中说明的检查系统，该专利文献通过引用整体结合在此，如同在本文中全面阐述一样，尤其是针对结合到容器主体制造过程中的装饰检查系统的广泛方面)相结合，在此限定的系统和视觉装饰检查系统通过传输的信号进行通信，其中当检测到印刷质量处于降级状态或超出制造公差时，该视觉系统可与印刷机/装饰机通信，以命令印刷机/装饰机在一个或多个牺牲容器部件上印刷。

本公开的一个优点是通过减少停机时间来提高效率，在如上所述的装饰系统中，必须每60-90分钟进行一次印刷头清洗。每个8小时班次进行6次印刷头清洗(6x15分钟)可能会导致90分钟停机时间或者12600个容器部件的潜在损失(90x140 CPM)。即使在8小时的生产周期中每分钟牺牲一个容器部件(紫外线油墨不需要这样的速率，但水基油墨可能需要这样的速率)，每个8小时班次也仅会牺牲480个容器部件。

请参考图1，容器装饰系统可以是容器部件制造过程10中的一个子系统。图中示出了用于生产容器主体14的典型过程10的示意图。但是，在本文中说明的系统和子系统很容易应用于其它容器部件的生产，例如盖子、拉片等。

装饰站

请参考图2和3，装饰站优选包括向制造队列22中的多个容器部件14输送一个或多个艺术图形的装饰设备100。装饰设备100具有向印刷工位124输送容器部件14的容器部件处理模块102、着墨装置104中的包括一种或多种彩色油墨的墨源、以及具有一个或多个喷嘴的一个或多个喷墨印刷头108，所述一种或多种彩色油墨通过所述喷嘴输送。可安装在计算机400上的冲洗周期控制器激活所述一个或多个喷嘴的冲洗周期，以在基底25上沉积冲洗周期油墨图案109，从而恢复所述一个或多个喷嘴的弯液面110。所述冲洗周期控制器可包含在装饰站中，或者包含在如下所述的计算机网络的一部分中。因此，该冲洗周期控制器可在装饰机的外部或内部，例如在装饰机本身的硬件内，而不需要任何外部控制器。换句话说，如在本文中所用的，所述冲洗周期控制器不一定是外部元件，并且不应被认为是外部元件，除非明确地说明如此修改。

容器部件处理模块102的特征在于具有分度器，该分度器将容器部件14逐一输送至印刷工位124，在印刷工位124，油墨从图像转印介质转印，例如图2所示的连续带116、图5所示的分段式转印毡、或者本领域已知的通常采用附接至旋转转印鼓的多块转印毡的任何较传统的胶印型转印系统。在任何情况下，装饰设备100均包括喷墨印刷头108。

装饰设备100具有包括多个印刷头108的着墨装置104。喷墨印刷头108通过喷嘴按所需图案向图像转印带116输送一定量的油墨112。每个印刷头108向转印介质输送一定量的油墨112，以产生所需颜色(优选是多种颜色)的油墨112的所需图案。

图像转印介质将从喷墨印刷头108接收的油墨112的图案输送至印刷工位124，在印刷工位124，容器部件14与图像转印介质之间的接合(即，接触)转印油墨112，以直接在容器部件14施加艺术图形。

油墨112的图案在饮料容器部件和图像转印带116上的压力下被转印到容器部件14上。更具体地说，随着容器部件14围绕压印构件的中心轴线旋转，携带所需油墨112的图案的印刷表面132被压靠在由压印构件支撑的多个容器部件14之一上。

装饰设备100可配有油墨固化站148。该油墨固化站148可包括热量152。热量152使油墨112在图像转印介质上预固化，以最大限度地减少容器部件14上的湿气问题。在向容器部件14转印油墨112之前，这能产生更稳定的油墨112作为油墨图像或图案。由于向转印介质上印刷并进行预固化，因此可组合多个色点，以利用基色产生更大的色卡方案。

装饰设备100允许一键施加整个艺术图形。向转印介质上连续施加油墨112能使印刷头108的极限速度因子最大化。印刷头108与具有可变表面的移动圆形饮料容器主体相对地在可重复的位置/条件下向接收转印介质上喷射能实现一致性和所需速度。

还设想到装饰设备100可配置为直接在容器部件14上沉积艺术图形，而无需首先将油墨112沉积在转印介质上。

在制造作业中，装饰设备100可在连续装饰的容器部件14的印刷期间沉积冲洗周期油墨图案109。冲洗周期油墨图案109的一个目的是喷射大量油墨112(与典型印刷期间喷射的油墨相比)。通过在很短时间间隔内喷射预定量的油墨112，每个喷墨印刷头108的喷嘴被充分“冲洗”，并且重新形成油墨弯液面。该弯液面110对喷墨印刷头108的性能至关重要。

例如，冲洗周期可沉积冲洗周期油墨图案109，其中以100％的密度喷射每种颜色的0.5英寸油墨112。例如，请参考图4，0.5英寸是给定基底上的冲洗周期油墨图案109的矩形或条形的宽度co的指标。该量度还涉及一个时间变量，即，周期。在功能上，冲洗周期涉及0.5英寸印刷油墨量，在典型情况下可能是每种颜色2毫升。100％密度喷射指印刷头在操作者或设计者要求/请求/指令/预编程的任何持续时间或间隔内喷射其能够喷射的最大墨滴(因印刷头的型号而异)。基本上说，在所示的实施例中，使用与设备(主要包括印刷头)能够在基底(即，转印介质、待印刷的目标、罐部件等)上沉积的最多油墨量来印刷实心矩形/条形。在本文中使用的“每种颜色”指包含在每个印刷头108内的油墨的精确颜色。这通常是青色、品红色、黄色和关键色(通常是黑色)(“CMYK”)；但是，“每种颜色”也可包括用于扩展色域印刷的其它颜色，例如橙色和绿色，或者甚至包括特定的专色。

这种冲洗周期是必要的，因为在典型的使用中，喷墨型装饰设备100可能不会利用每种颜色的所有喷嘴。例如，若成品容器的艺术图形的上半部分不使用黑色油墨，则该区域中的黑色印刷头喷嘴不会喷射任何油墨。假设数字装饰的一个方面是印刷可变数据(即，单次制造作业中的不同艺术图形)，若容器部件14的艺术图形在需要在该区域中使用黑色油墨的制造队列22或印刷作业中出现得较晚，则在需要这种设计的容器部件14到达印刷工位时，黑色喷墨喷嘴的弯液面110可能已变干或破裂。因此，在容器部件14到达印刷工位124并最终进行印刷时，印刷质量会不可接受或者超出客户的规范或制造公差。

因此，在任何制造作业或印刷作业中使用的喷嘴数量可能有所不同，这取决于在该作业期间输送的艺术图形。在一些制造作业中，一个或多个喷嘴的使用得可能比其它喷嘴少，或者根本未被使用。为了保持它们的功能，这些喷嘴必须以某个最小间隔喷射油墨，以保持弯液面110的稳定。在大多数应用中，这是通过印刷冲洗周期油墨图案109完成的，通常在某一点印刷实心墨条500。在分度式容器印刷机内，这种冲洗周期油墨图案109的印刷无法在不影响沉积在容器部件14上的艺术图形的前提下完成。

因此，本公开的一个特征是周期性地(预定、随机和/或在收到警报时)以及根据需要有意地牺牲一个或多个容器部件14来充分“冲洗”印刷头喷嘴。该特征可包括从制造队列22移除或排出牺牲容器部件26。因此，不需要为了保持印刷头喷嘴的稳定性停止容器部件14的生产和装饰。

可采取许多方式来控制冲洗周期间隔(即，冲洗周期之间的时段)。冲洗周期间隔可由操作者根据需要手动调节或控制以保持印刷质量，由软件子程序等基于对制造作业期间产生的艺术图形进行的检查评估、基于大气或环境条件的测量(例如温度、湿度、露点、压力等)以编程方式调节，和/或基于客户期望的艺术图形印刷品的油墨覆盖率预先确定。如果产生艺术图形所需的油墨覆盖率较低，那么会较频繁地需要牺牲容器部件26。一般来说，冲洗周期间隔因印刷头和油墨类型而有所不同。

在一个实施例中，必须每30秒执行一次从给定的印刷头108喷射一定量的油墨112的冲洗周期，以避免弯液面破裂。弯液面110通常可在几分之一秒内的至少三次喷射操作中恢复。

在数分钟(例如超过10分钟)内印刷头108未喷射一定量的油墨112的情况下，印刷头喷嘴的弯液面110会破裂，并且在敞开时也会变干。这可能需要进行物理清理，才能使印刷头108再次喷射。通过避免这种情况的发生来解决它只是本公开的一个目的。

举例来说，若印刷或装饰作业需要在相当长的一段时间内(例如一个小时)印刷实心红色容器部件，则输送黑色或青色油墨的印刷头108不太可能用得很多。这些印刷头108可能会完全变干，并且在要求装饰设备印刷蓝色容器部件的装饰作业开始之前需要手工清洁。本公开通过要求冲洗周期和产生牺牲容器部件26解决了这种情况。

对于本公开来说，装饰系统利用一个或多个基底25(例如牺牲容器部件26)，以通过一个或多个印刷头108印刷冲洗周期油墨图案109。冲洗周期油墨图案109设计为被收集或识别与由一个或多个喷嘴输送的一种或多种彩色油墨相关联的油墨数据的油墨检测传感器172动态识别。这可由配置为识别如图所示的暗/亮/暗/亮/暗/亮/暗的冲洗周期油墨图案109的油墨检测传感器172完成。油墨检测传感器172可以是装饰站的一个元件(如图2所示)，或者位于单独的检查站中，如下所述。还设想到排出功能可通过电子方式集成，从而控制器和/或计算机400可通过在过程中跟踪牺牲容器26来直接发出排出牺牲容器26的信号，而无需检测冲洗周期油墨图案109。

所述系统对油墨检测传感器172收集或识别的油墨数据做出响应。在油墨检测传感器172检测到冲洗周期油墨图案109的情况下，可从制造队列22中排出基底25(在此情况下通常是牺牲容器部件26)。通过这种方式，正常印刷的容器部件14的预定设计不需要在该设计中考虑印刷头弯液面110稳定性的要求。在一个实施例中，一个或多个牺牲容器部件的排出是在跟踪下进行的。

装饰站可具有如图8所示的排出系统。容器部件喷射传感器确保排出具有冲洗周期油墨图案109的容器部件。可设置气刀以将容器部件26吹入排出斜槽252。随着牺牲容器部件26经过油墨检测传感器172，控制系统标记牺牲容器部件26。牺牲容器部件26被跟踪，直到其到达位于排出位置216的排出滑槽252。在气刀248感测到牺牲容器部件26正在通过排出滑槽时，气刀248将牺牲容器部件26吹入排出滑槽252。

还设想到可将冲洗周期油墨图案的油墨112沉积在基底25上而不是牺牲容器部件26上。例如，请参考图1、2和5，装饰设备100可配有输送带116，例如所示的不分段或分段式输送带116。在PCT/US2018/051717和PCT/US2018/051719中对这些带116进行了全面说明，这些文献通过引入结合在此，如同在本文中全面阐述一样，并且是出于说明在本文中描述的特定转印带116的特定目的。

请特别参考图5。分段式图像转印毡116具有由间隙121a-d分开的多个相邻毡段118。间隙121a-d可以是分段式图像转印毡116的凹入表面，至少相对于毡段118的印刷表面是凹入的。每个毡段118具有配置为接受来自喷墨印刷头108的一定量的油墨112并将油墨112转印到容器部件上的印刷表面。因此，分段式图像转印毡116可在相邻毡段118之间具有间隙121a-d，该间隙121a-d的表面高度相对于相邻毡段118的印刷表面是凹入的。

在这种分段式带116的情况下，冲洗周期油墨图案109的油墨112可沉积在一个或多个间隙121a-d内的毡段118之间。

或者，一块很薄的板可配置为摆动或转移到喷墨印刷头108之下的位置，以在墨滴或冲洗周期墨图案被喷射到该板上时偏转或“捕获”墨滴或冲洗周期墨图案。另一种替代方案采用流体压力。在此，流体压力源吹动气体(例如空气)，经由气刀将由喷墨印刷头108输送的用于冲洗图案的墨滴或油墨物理地吹向侧面，其中油墨不沉积在容器部件上。虽然这些替代方案具有优点，但是这些替代方案至少都不具有使用冲洗周期油墨图案印刷牺牲容器部件的成本和物流优点。

检查站

本系统可结合有检查站200，例如在PCT/US2017/033527中说明的检查站，该文献通过引用结合在此，如同在本文中全面阐述一样。对于本公开来说，检查站200可用于控制、确定、激活冲洗周期和/或冲洗周期间隔、牺牲容器部件26和冲洗周期油墨图案109等。

检查站200在容器部件制造过程10中通常位于装饰站100的下游。就工艺步骤而言，检查站200位于装饰站100之后，并且可选地位于装饰后烘箱站之后。因此，在一个实例中，容器部件14可以是具有将开口端与整体封闭端分开的圆柱形侧壁的容器主体，其中紧邻开口端的侧壁部分的周长基本上等于邻近整体底部的侧壁部分的周长。

还设想到检查站200应尽可能靠近装饰站100的端部安装，以最大限度地减少不良(即，有缺陷、不符合标准、不合格)的饮料容器部件的产生。通过将检查布置在较靠近装饰机的位置，能减少在发现和解决缺陷原因之前产生的“不良部件”。该站200主要是寻找装修缺陷。

检查站200包括油墨检测传感器204。该油墨检测传感器可以是光学传感器(例如摄像头)或任何其它已知和未知的技术(包括但不限于紫外和/或红外检测)、以及其它非光学相关测量(例如表面能)。

对于本公开来说，检查站200的目的是确定何时需要印刷头喷嘴的冲洗周期。这可通过识别沉积在一个或多个与弯液面不稳定性相关的容器部件上的油墨的特征来实现。主要有两类弯液面破坏。

第一类是断喷。这发生在印刷头喷嘴因弯液面完全破裂而根本不喷墨时。这在成品设计(即，装饰的容器部件)中通常表现为非常窄的缺色条纹。

第二类是偏差。偏差发生在印刷头喷嘴喷射油墨但不是直接向下喷射时。在此，墨滴通常以一个角度喷射，并且可能包含比其应包含的油墨少或多的油墨。这通常是由部分形成的弯液面或部分堵塞的喷嘴引起的。偏差是这两个类别中较难检测的，它通常在成品设计上呈现为暗条纹。

通过在冲洗周期中用油墨冲刷喷嘴以清除任何堵塞并重新形成弯液面，能够最佳地解决这两种情况。在确定故障之后，越早进行该操作越好。这是本公开背后的主要驱动力，即，提供执行一个或多个冲洗周期而无需停止制造过程或等待维护窗口(可在制造/装饰设备上进行维护的开放时段)的能力。

在一个实施例中，一个或多个牺牲容器部件的排出是在跟踪下进行的。容器部件喷射传感器250确保排出具有冲洗周期油墨图案109的容器部件14。可设置气刀248以将容器部件26吹入排出斜槽252。随着牺牲容器部件26经过油墨检测传感器204，控制系统标记牺牲容器部件26。牺牲容器部件26被跟踪，直到其到达位于排出位置216的排出滑槽252。在气刀248感测到牺牲容器部件26正在通过排出滑槽252时，气刀248将牺牲容器部件14吹入排出滑槽252。(参见图8)。

应理解，检查站200是全面可编程的。此外，控制器能够使检查站的容器部件处理模块的移动与整个制造过程同步。一般来说，一个可编程控制器可安装在计算机400上，并且可用来控制检查站200的定时。计算机400可具有存储在存储器上的软件例程，其中该软件例程控制检查站和装饰站的移动。计算机400还可用于确定冲洗周期的属性，包括冲洗周期间隔、冲洗喷嘴的范围和标识、冲洗的油墨量、冲洗周期油墨图案的形状、尺寸、位置等。

应清楚地理解，待冲洗的颜色或印刷头喷嘴可通过编程单独选择。虽然额外冲洗没有真正的损害，但是这种额外冲洗在每次冲洗时均会不必要地消耗油墨。举例来说，如果品红色是唯一不正常或有问题的颜色，那么只需要冲洗品红色，以免浪费其它油墨。这种行为可通过存储在计算机400上的软件例程来配置。

如图所示，检查站200可配有排出系统。该排出系统包括位于分度路径与制造队列22之间的排出装置，在将容器部件转移到后续过程之前，该排出装置用于从顺序处理的容器部件的制造流中剔除牺牲容器部件26。该排出装置可以是机械弹簧加载的剔除器、机械臂、摆锤、柱塞、活塞、板或抓取装置或者其它机械系统，但优选是包括流体压力源的吹除喷嘴，例如气刀248，其中该流体压力源的激活是手动控制的，或者更优选地是由源自存储在计算机400的存储器中的软件例程的信号控制的，该软件例程将与油墨检测传感器收集的油墨数据对应的评估结果和制造商预设的质量标准进行比较。在将被检查的容器部件14与质量标准进行比较时，若认为容器部件14不符合质量标准，则激活流体压力，并通过吹除喷嘴向容器部件输送流体压力，该流体压力将容器部件从分度器推到废料滑槽，并使其进入废料区，例如废料箱。这种评估还可用于在装饰站开始一个或多个冲洗周期。

排出装置位于检查站200的分度路径与制造队列22之间。也就是说，排出装置能够在制造过程100的后续步骤之前移除有缺陷的容器部件或牺牲容器部件26。

计算机

在系统中可包括一台或多台计算机400。出于本说明书的目的，一台或多台计算机以单数表示，但是应理解，装饰站和检查站200可具有专用于单独过程的计算机，并且这些计算机可作为单个网络运行，其中由过程产生和在过程之间接收的信号可用于实现过程中的变更或触发某些过程或子例程。在一个特定实例中，计算机可用于控制装饰设备100上的一个或多个喷墨印刷头108的冲洗周期。因此，计算机400具有存储在存储器中的软件。

一台计算机400具有与检查站200相关联的软件。该软件通过将实际油墨图案的油墨数据与质量标准(例如客户规范或制造公差)进行比较来控制艺术图形和冲洗周期油墨图案109的质量评估。出于本公开的目的，该软件比较颜色和印刷的图案，以确定何时需要冲洗周期、以及必须冲洗哪些印刷头喷嘴和冲洗到什么程度。在检测到与油墨相关的异常状况时，会直接向装饰站发送信号，或者在装饰站内产生信号，以使用该软件引发一个或多个冲洗周期；或者向操作者发送信号，以手动引发必要的冲洗周期。

在一个实施例中，计算机400上的软件可用于检测容器部件14上的色调，例如波长、饱和度(又称为“色度”)和亮度(又称为“明度”或“数值”)，亮度是颜色的浓淡(暗度)或色调(明度)。该软件还可实现闭环，用于自动调节装饰站以获得正确的色调。该软件会通过光学扫描仪检查装饰后的容器部件，并寻找弯液面不稳定的代表性迹象。若发现这种不稳定，软件能够触发受影响的颜色平面的冲洗过程。

示例

本公开的方法以少量输入材料(容器部件)为代价来保持数字装饰系统的最关键资产——装饰设备的健康。牺牲的容器部件的数量可由操作者定制，但是合理的预期折衷度是大约每5分钟牺牲一个容器部件，以将印刷头清洗间隔延长2-8小时。这消除了估计时间为10-30分钟的离线清洗程序，并将其替换为每5分钟牺牲一个容器部件的在线冲洗程序。

在一个实施例中，容器部件检查由操作者通过目检手动进行，这允许在防止产生具有超出其制造公差的艺术图形的容器部件的最短持续时间内进行检查。在由油墨检测传感器172、204自动进行检查的实施例中，该方法在对牺牲容器部件26浪费地执行额外的制造过程之前从制造队列22中移除牺牲容器部件26。

在一个实施例中，可使用油墨检测传感器172、204并将其指向容器部件14的特定部分，以检测印刷和/或颜色质量。油墨检测传感器172可包括在装饰站100上。油墨检测传感器172、204可向计算机400发送信号，在计算机400中对收集的油墨数据进行评估，以确定是否需要冲洗周期。

在一个实施例中，在用冲洗周期油墨图案109装饰容器部件之后，立即或基本上立即从制造队列22中移除牺牲容器部件26。

在一个实施例中，印刷的冲洗周期油墨图案109在形状和位置方面适于由油墨检测传感器172、204(例如光学传感器)识别。

在一个实施例中，任何或所有传感器172、204、250均是光学传感器。

在一个实施例中，任何或所有传感器172、204、250均是光传感器。

在一个实施例中，任何或所有传感器172、204、250均是能量传感器。

在一个实施例中，牺牲容器部件14被油墨检测传感器172、204识别，并自动从制造队列22中移除。

在一个实施例中，装饰站100与从制造队列22中排出牺牲容器部件26的下游设备通信。从制造队列26中移除牺牲容器部件26很重要。否则，牺牲容器部件26可能最终被根据客户的容器部件订单码垛。

在一个实施例中，检查站200对装饰好的饮料容器部件14上的所有颜色进行评估，并且计算机400上的软件定量和/或定性地分析容器部件14上的颜色，并自动调节装饰站以指定冲洗周期。例如，摄像头和软件可确定红色浅3％，并自动调节装饰站。

在一个实施例中，冲洗间隔是根据视觉或光学检查的结果确定的。例如，检查结果表明需要喷嘴冲洗。冲洗周期间隔可以变化，使得制造队列22中的多个连续容器部件通过接收一个或多个冲洗周期油墨图案109而变成牺牲容器部件26。

虽然在上文中示出并说明了一些特定实施例，但是可设想出各种修改而不会显著脱离本发明的精神，本发明的保护范围仅受所附权利要求的范围的限制。

Claims (26)

1.一种容器部件装饰系统，包括：

装饰站(156)，该装饰站(156)包括装饰设备(100)，该装饰设备(100)向制造队列(22)中的多个容器部件(14)输送一个或多个艺术图形，所述装饰设备(100)包括：

容器部件处理模块(102)，该容器部件处理模块(102)向印刷工位(124)输送容器部件(14)；

包括一种或多种有色油墨的墨源；以及

包括一个或多个喷嘴的一个或多个喷墨印刷头(108)，所述一种或多种彩色油墨通过所述喷嘴输送；

冲洗周期控制器，该冲洗周期控制器激活所述一个或多个喷嘴的冲洗周期，以在基底上沉积冲洗周期油墨图案(109)，从而恢复所述一个或多个喷嘴的弯液面(110)。

2.如权利要求1所述的容器部件装饰系统，还包括：

油墨检测传感器(172)，该油墨检测传感器(172)收集与由所述一个或多个喷嘴输送的所述一种或多种彩色油墨相关联的油墨数据。

3.如任一项前述权利要求所述的容器部件装饰系统，还包括：

第一控制器，该第一控制器评估油墨数据并提供开始冲洗周期的警报。

4.如权利要求2或权利要求3中任一项所述的容器部件装饰系统，还包括：

在容器制造过程中位于装饰站(156)下游的检查站(200)，其中该检查站(200)包括油墨检测传感器(172)。

5.如权利要求4所述的容器部件装饰系统，其中所述检查站(200)与第一控制器通信，并且其中对所述一个或多个艺术图形的评估确定是否激活冲洗周期控制器。

6.如任一项前述权利要求所述的容器部件装饰系统，还包括：

油墨转印介质，其中所述一个或多个喷墨印刷头(108)向该转印介质输送所述一种或多种彩色油墨，并且该油墨转印介质与容器部件(14)接合，以向容器部件(14)输送艺术图形。

7.如任一项前述权利要求所述的容器部件装饰系统，还包括：

牺牲容器部件(14)，该牺牲容器部件(26)充当衬底并接收冲洗周期油墨图案(109)。

8.如权利要求7所述的容器部件装饰系统，还包括：

排出路径，其中所述牺牲容器部件(26)被从制造队列(22)中经由该排出路径移除。

9.如任一项前述权利要求所述的容器部件装饰系统，还包括：

油墨转印介质，该油墨转印介质从所述一个或多个喷墨印刷头(108)接收所述一个或多个艺术图形，并通过与制造队列(22)中的多个容器部件(14)之中的每一个接合而向所述多个容器部件(14)输送所述一个或多个艺术图形。

10.如权利要求9所述的容器部件装饰系统，其中所述油墨转印介质是包括油墨接收表面的带(116)，其中所述冲洗周期油墨图案(109)被输送至该油墨接收表面。

11.如权利要求10所述的容器部件装饰系统，其中所述冲洗周期油墨图案(109)避开与制造队列(22)中的多个容器部件(14)之中的每一个的接合。

12.如权利要求11所述的容器部件装饰系统，其中所述带(116)包括沿着带(116)的表面布置的多个毡段(118)，其中所述一个或多个艺术图形沉积在所述多个毡段(118)上，其中相邻的毡段(118)由间隙(121a-d)分开，并且其中所述冲洗周期油墨图案(109)沉积在所述间隙(121a-d)之中的一个或多个内。

13.如任一项前述权利要求所述的容器部件装饰系统，其中所述冲洗周期是通过操作者的干预激活的。

14.如任一项前述权利要求所述的容器部件装饰系统，其中所述冲洗周期是在预定时间过去后激活的。

15.如任一项前述权利要求所述的容器部件装饰系统，其中所述冲洗周期是在所述装饰站装饰制造队列(22)中的预定数量的容器部件(14)后激活的。

16.如任一项前述权利要求所述的容器部件装饰系统，其中所述冲洗周期是根据环境大气状况激活的。

17.如任一项前述权利要求所述的容器部件装饰系统，其中冲洗周期间隔基于印刷所述一个或多个艺术图形之中的一个艺术图形所需的一种或多种油墨的量。

18.如任一项前述权利要求所述的容器部件装饰系统，其中冲洗周期间隔基于印刷所述一个或多个艺术图形所需的一种或多种油墨的量。

19.如任一项前述权利要求所述的容器部件装饰系统，其中冲洗周期间隔是由软件程序固定的。

20.一种保持如权利要求1所述的容器部件装饰系统内的印刷头喷嘴上的弯液面(110)的方法，包括以下步骤：

在包括多个基本相同的容器部件(14)的装饰作业的制造队列(22)中选择至少一个容器部件(14)；

在装饰作业期间向所述至少一个容器部件(14)输送冲洗周期油墨图案(109)，以产生牺牲容器部件(26)；并且

将牺牲容器部件(26)与多个基本相似的容器部件(14)的剩余容器部件组隔离。

21.一种保持饮料容器部件装饰设备的印刷头喷嘴上的弯液面(110)的方法，包括以下步骤：

在包括多个基本相同的容器部件(14)的装饰作业的制造队列(22)中选择至少一个容器部件(14)；

在装饰作业期间向所述至少一个容器部件(14)输送冲洗周期油墨图案(109)，以产生牺牲容器部件(26)；并且

将牺牲容器部件(26)与多个基本相似的容器部件(14)的剩余容器部件组隔离。

22.如权利要求21所述的方法，还包括确定冲洗周期间隔的步骤，该冲洗周期间隔是第一冲洗周期与第二冲洗周期之间的持续时间，每个冲洗周期在一个单独的牺牲容器部件上沉积单独的冲洗周期油墨图案(109)。

23.如权利要求21所述的方法，还包括在装饰作业中分析装饰容器部件(14)上的油墨图案的步骤，其中该分析的结果用于确定所述至少一个牺牲容器部件的冲洗周期的选择。

24.如权利要求21所述的方法，还包括向与所述至少一个牺牲容器部件(26)接合的油墨转印介质转移冲洗周期油墨图案(109)以将冲洗周期油墨图案(109)转印到牺牲容器部件(26)上的步骤。

25.如权利要求21所述的方法，还包括手动激活冲洗周期的步骤，该步骤导致在所述至少一个容器部件(14)上沉积冲洗周期油墨图案(109)。

26.一种制造队列(22)，包括装饰作业中的多个基本相似的容器部件(14)，每个基本相似的容器部件(14)在装饰作业期间接收油墨图案，所述制造队列(22)还包括至少一个牺牲容器部件(26)，该牺牲容器部件包括冲洗周期油墨图案(109)。

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