CN113939404B - 一种喷墨打印机及其一遍式喷墨打印方法 - Google Patents

Abstract

一种喷墨打印机及其打印方法，用于打印圆柱体、圆锥体、待打印图文区域为圆柱体或圆锥体的物体，该打印机包括沿打印横梁（5）即第一方向设置的至少一个打印小车（6），打印小车设置至少一组打印单元，打印单元中的打印喷头（7）沿自身长度方向即第二方向设置，打印横梁下设置至少两个沿第二方向以一定时间间隔依次往返传送待打印物体（9）的传送装置（1），传送装置（1）上设置沿第二方向固定待打印物体的治具（2），当待打印物体自转且沿第二方向持续通过打印小车下方时喷头喷墨，待打印物体一遍通过后形成图文。该打印机结构紧凑、能高效利用喷头喷墨、不浪费打印前后的作业时间，打印效率高。

Description

一种喷墨打印机及其一遍式喷墨打印方法

技术领域

本发明涉及一种喷墨打印机及其一遍式喷墨打印方法，具体说涉及一种高效率打印圆柱体、圆锥体或者打印区为圆柱体/圆锥体的喷墨打印机及其一遍式喷墨打印方法。

背景技术

喷墨打印技术是指通过喷头将墨滴喷射于待打印对象上得到打印图像或文字的技术。该技术为非接触打印，具有打印速度快，污染小，能适应的多种待打印对象等优点而广泛应用于工业应用领域。比较常见的，喷墨打印根据打印小车和待打印对象的运动方式分为扫描式(Scanning)喷墨打印和一次走纸成像(On epass)喷墨打印两种，扫描式喷墨打印包括卷对卷式喷墨打印和平台式喷墨打印两种，其中卷对卷式喷墨打印在喷墨打印过程中打印小车沿导轨梁相对待打印对象来回运动，待打印对象沿垂直于打印小车运动方向的方向相对运动，安装打印小车的导轨梁静止不动；而平台喷墨打印在喷墨打印过程中有两种情况，一种是在喷墨打印过程中导轨梁不动，打印小车沿导轨梁来回运动，打印平台沿垂直于打印小车运动方向的方向相对运动；还有一种是打印平台静止不动，打印小车沿导轨梁相对于待打印对象来回运动，并且打印小车沿垂直于导轨梁的方向相对运动。而一次走纸成像喷墨打印在喷墨过程中打印小车静止不动，待打印对象单向高速运动。采用一次走纸成像喷墨打印对喷头的打印精度和打印宽度要求很高，喷头的打印精度需为图像的打印精度，且喷头的打印宽度需为图像的打印宽度，当然也通过拼插喷头的方式来获得高精度和通过串接喷头的方式来获得更宽的打印宽度。

上述两种打印方式均应用于待打印面为平面的待打印物体的打印，在打印圆柱体、圆锥体以及打印区域为圆柱体或圆锥体时，采用不同控制方式控制打印小车与待打印物体之间的运动，便可组合出多种方式：

专利200510045534.7提出一种在蜡烛表面打印图文的装置，该装置包括喷墨打印单元，该打印单元包括打印支架，打印支架上设置打印头，打印头可相对于支架直线往复运动，喷墨打印单元下方设置两个相互平行的转轴，至少一个转轴与驱动装置联接，驱动装置及喷墨打印单元与线路板连接。待打印的蜡烛放置在两相互平行的转轴上，由于该装置未设压紧机构容易导致在转动过程中蜡烛的驱动力不足。且打印过程中，转轴带动蜡烛步进转动，打印头往复运动的过程中喷出墨滴附着在蜡烛表面。采用该打印方法的打印速度慢，打印效率较低。

为提高打印效率，可同时进行多个待打印物体的打印，如图1所示，现有技术中的一种打印方式是采用“八爪鱼”旋转式传送打印装置，该装置包括操作工位01-08、旋转中心轴0、驱动机构和打印部分(图中未示出)，操作工位01-08绕旋转中心轴0成圆周阵列设置，操作工位01-08放置待打印对象并对其进行不同的操作，例如：工位01-03用于上料、待打印物体预处理等打印前的作业，工位04旁设置打印模块(图中未示出)用于对其上的待打印对象进行打印作业，工位05-08用于对打印完的待打印对象进行完全固化、质量检测、下料等打印后的作业。操作工位01-08分别通过旋臂连接在旋转中心轴0上。控制系统控制驱动机构驱动操作工位01-08间歇旋转以供给待打印物体。现有技术的传送机构也可以设置其它数量的操作工位，均是以圆周阵列并旋转传送待打印对象。

如图2所示，现有技术中另一种流水线式传送装置。包括操作工位001-005，操作工位001-005通过传送装置006将其按箭头方向顺序传送，操作工位001-005分别对待打印物体进行不同的作业，例如，在工位001上进行上料作业，在工位002上进行打印前的预处理作业，在工位003上进行打印作业，在工位004上进行打印完成后的固化作业，在工位005上进行下料作业。实际各工位的作业根据实际情况可有变化。但均是采用此种流水线顺序传送方式。

此外，专利201821191887.7提出一种多个圆柱体的打印装置，该装置打印小车沿着机架移动，打印小车上设置多组打印头，设置多组传动轴放置多个圆柱体打印基材，每组打印头与其下方的每组传动轴一一对应。每组打印头的喷孔设置方向与圆柱体的运动方向垂直，属于扫描式打印方式，使用该种打印方式，虽然能同步打印多个圆柱体，提高打印效率，但所需喷头数量多，在打印过程中，喷头只有中部接近圆柱体径向的部分喷孔进行喷墨，其他端部的喷孔不喷墨，否则无法保证打印质量，因此喷头利用率低；并且，当定位条10出现磨损后便会影响打印精准度，如果不同位置处的定位条10出现不同程度的磨损时，各打印基材100便会出现打印效果不一致的情况；此外，由于多个圆柱体是通过同时扫描喷墨多遍而完成打印的，当喷头的个别打印喷孔出现堵塞等故障时，整个传动轴上的所有圆柱体均打印损坏，当打印装置中途发生故障时，传动轴上的所有圆柱体也会全部打印失败；而且该装置只可打印圆柱体，不能打印圆锥物体。

上述打印装置虽设置多个位置进行同时操作，但装置体积庞大、结构复杂、制造成本高，有必要设计一种结构紧凑，方便搬运维护的小型高效打印圆柱体或圆锥体的打印装置及打印方法。

发明概述

技术问题

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出一种既能确保打印精度，又能提高喷头利用效率、提高打印效率避免打印前后操作时间的浪费、缩减占地空间、降低制造成本的喷墨打印机及其一遍式喷墨打印方法。

问题的解决方案

技术解决方案

为实现所述目的，本发明提出一种喷墨打印机，用于打印圆柱体/圆锥体或待打印图文区域为圆柱体/圆锥体的待打印物体，其特征在于，打印横梁上设置一个打印小车，打印小车可沿打印横梁即第一方向往返运动，打印小车上设置至少一组打印单元，所述一组打印单元设置至少一个喷头，所述打印单元中的喷头沿与第一方向垂直的第二方向(自身长度方向)设置，打印横梁下方设置至少两个传送装置，每个传送装置上设置治具用来固定待打印物体，待打印物体沿第二方向固定，传送装置可沿第二方向传送待打印物体，控制系统控制各传送装置以一定的时间间隔依次往返传送待打印物体、并控制打印小车在待打印物体到达打印横梁下方时已经移动至传送该待打印物体的传送装置上方，当待打印物体持续通过打印小车下方时，打印小车固定不动，打印小车上的喷头喷墨，待打印物体一遍通过后形成图文，打印过程中待打印物体绕自身中心轴匀速旋转。

上述喷墨打印机中，所述传送装置设置的数量N满足：N≥(T非打印÷T打印)+1且N的取值为满足所述公式的最小整数，T非打印表示喷头打印作业以外对待打印物体的处理时间，包括打印前的处理时间和打印后的处理时间，T打印表示喷头的打印作业时间。

上述喷墨打印机中，每个传送装置上设置治具安装至少一个待打印物体，待打印物体沿第二方向固定，待打印物体固定后上表面与第二方向平行；打印小车上对应设置至少一组打印单元，每组打印单元用于打印下方对应的待打印物体，打印单元设置的组数与每个传送装置上安装的待打印物体数量相同。

上述喷墨打印机中，所述打印前的处理时间包括待打印物体的上料时间、对待打印物体的预处理时间、待打印物体的传送时间；打印后的处理时间包括对待打印物体上图文的固化时间、图文检测时间、下料时间。

上述喷墨打印机中，所述喷头可以用来打印彩色及白色/透明/底漆类涂层墨水。

本发明提出一种一遍式喷墨打印方法，其特征在于，沿打印横梁即第一方向设置一个打印小车，打印小车上设置至少一组打印单元，打印单元设置至少一个喷头，喷头沿与第一方向垂直的第二方向(自身长度方向)设置，喷头下方设置至少两个传送装置，至少两个传送装置沿第一方向并排排列，每个传送装置上设置治具用于安装待打印物体，控制系统控制各传送装置依次交替沿第二方向往返传送待打印物体，同时控制打印小车沿第一方向配合间歇式移动，在待打印物体沿第二方向持续运动到达打印横梁下方时，打印小车已经沿第一方向移动至传送该待打印物体的传送装置上方，当待打印物体持续通过打印横梁下方时，打印横梁上的小车固定不动并进行喷墨作业，待打印物体一遍通过后图文打印完成，在喷墨过程中，待打印物体绕自身中心轴匀速旋转。

上述一遍式喷墨打印方法中，所述传送装置设置的数量N的计算方法为：N≥(T非打印÷T打印)+1且N的取值为满足所述公式的最小整数，T非打印表示喷头打印作业以外对待打印物体的处理时间，包括打印前的处理时间和打印后的处理时间，T打印表示喷头的打印作业时间。

一种一遍式喷墨打印方法，其特征在于，沿打印横梁即第一方向设置一个打印小车，打印小车上设置至少一组打印单元，打印单元设置至少一个喷头，喷头沿与第一方向垂直的第二方向(自身长度方向)设置，喷头下方设置至少两个传送装置，至少两个传送装置沿第一方向并排排列，每个传送装置上设置治具用于安装待打印物体，包括如下工作步骤：

a)操作者依次在不同治具上安置待打印物体，待打印物体沿第二方向固定，且上表面与第二方向平行；

b)控制系统控制安装好待打印物体的传送装置依次沿第二方向往返传送、同时控制打印小车沿第一方向配合间歇式移动，当待打印物体沿第二方向持续运动到达打印横梁下方时，打印小车已经移动至传送该待打印物体的传送装置上方，当待打印物体持续通过打印横梁下方时，打印横梁上的小车固定不动并进行喷墨作业，待打印物体一遍通过后图文打印完成，在喷墨过程中，待打印物体绕自身中心轴匀速旋转；

c)待步骤b)中的所述传送装置上的待打印物体打印完成后，待打印物体进行后续工序作业，待后续工序操作完成后，传送装置将待打印物体传送回初始上料位置，操作者进行下料作业；若待打印物体打印完成后无后续工序作业，传送装置直接将待打印物体传送回初始上料位置，操作者进行下料作业；

d)判断是否还有待打印物体需要打印，若是，重新进行上述a)-c)步骤，直到所有待打印物体的全部作业完成，若否，结束作业。

上述一遍式喷墨打印方法中，喷墨作业前还可进行其他作业，例如喷墨作业前的预处理作业；上述步骤c)中的后续工序作业可包括对待打印物体的固化作业或检测作业。

上述一遍式喷墨打印方法中，所述治具安装至少一个待打印物体，当所述治具设计为安装至少两个待打印物体时，各待打印物体沿第一方向并排排列；打印小车上打印单元设置的组数与每个传送装置上安装的待打印物体数量相同。

发明的有益效果

有益效果

本发明设计的喷墨打印机及其一遍式喷墨打印方法的有益效果在于：

1.本发明设计的打印机结构紧凑、巧妙，比工业型流水线式打印装置节省空间及成本，一个操作者在打印机前便可完成多个传送位置的操作。且多个传送装置上的待打印物体同时进行不同工序的作业，从而使打印喷头尽可能进行持续的打印作业，提高打印效率。

2.在同一传送装置上可同时设置多个待打印物体，此时可采用一个电机(或多个电机)控制多个待打印物体同时进行旋转运动，并同步对多个待打印物体进行打印，节省时间、提高打印效率。同时采用一个编码器检测待打印物体旋转圈数，采用一个电脑、一个主板对打印进行控制，控制简化、维护方便。在同步打印多个待打印物体时，每个待打印物体打印的图像可以相同也可以不同。

3.本发明用于对曲面物体进行打印，但多组喷头均排列在同一平面内，有利用于喷头与待打印物体之间距离的调节，也方便对各喷头进行保湿维护操作，不会因喷头排列的角度而产生刮墨保湿不便的情况，且刮墨维护装置的设计可防止打印不同颜色墨水的各喷头之间相互串色。

4.本发明应用的待打印物体范围较广，既可用于打印圆柱体、也可用于打印圆锥体，还可打印待打印区域为圆柱体或圆锥体的特殊形状物体，比如打印酒瓶、化妆品瓶等，此外，对不同尺寸的待打印物体均可打印。

5.本发明的打印机设计能够在待打印物体一遍通过后便形成完整的打印图案，增强喷头喷孔利用率，提高工作效率。

对附图的简要说明

附图说明

图1为现有技术中一种工业型圆柱体打印传送装置；

图2为现有技术中另一种工业型圆柱体打印传送装置；

图3为本发明一个实施例中的喷墨打印机的立体示意图；

图4为本发明图3隐藏前挡板41后的喷墨打印机主视图；

图5为本发明一个实施例中的打印小车仰视图；

图6为本发明图5所示打印小车对应的刮墨维护装置示意图；

图7为本发明另一个实施例中的喷墨打印机的主视图；

图8为本发明又一个实施例中的治具部分固定圆锥体的示意图；

图9为本发明一个实施例中喷墨打印方法的流程图；

图10为本发明再一个实施例中喷墨打印机的立体示意图；

图11为图10喷墨打印机工作的一个流程图；

图12本发明又一个实施例中喷墨打印机的立体示意图；

图13为本发明图12的主视图。

图中序号具体表示为：传送装置1、治具2、支撑座3、壳体部分4、横梁5、打印小车6、喷头7、刮墨维护装置8、待打印物体9、编码器21、顶紧部件22、导轨23、滑块24、尾部顶块25、调平行部26、前挡板41、第一喷头71、第二喷头72、第三喷头73、第四喷头74、第五喷头75、第六喷头76、第一刮片81、第二刮片82、第三刮片83、第四刮片84、第五刮片85、第六刮片86、接墨盘87、第一待打印物体91、第二待打印物体92、圆锥体93、第一治具211、第二治具212、第三治具213、A治具214、B治具215、第一传送装置11、第二传送装置12、第三传送装置13、A传送装置14、B传送装置15、操作工位01-08、旋转中心轴0、操作工位001-005和传送装置006。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例一

图3和图4分别表示本实施例中的喷墨打印机的立体图和主视图(隐藏前挡板41后的主视图)，如图3-4所示，本实施例中的喷墨打印机包括传送装置1、治具2、支撑座3、壳体部分4、横梁5和打印小车6。传送装置1设置在支撑座3的上方，传送装置1上方设置治具2用来安装待打印物体9，治具2上沿X轴即第一方向可并排排列两个待打印物体9，在本实施例中，两个待打印物体9为两圆柱体，分别定义为第一待打印物体91和第二待打印物体92，待打印物体9沿Y轴即第二方向设置，即安装固定后其中心轴/上表面与Y轴即第二方向平行(当待打印物体为圆锥体时，安装固定后的圆锥体上表面与Y轴即第二方向平行)，第一方向与第二方向垂直，第一待打印物体91和第二待打印物体92连接同一电机(图中未示出)，电机可控制第一待打印物体91和第二待打印物体92分别绕自身旋转中心轴同步旋转，传送装置1可沿Y轴即第二方向同步往返传送两待打印物体9。在治具2上方设置一横梁5，横梁5沿X轴即第一方向设置，在横梁5上安装一打印小车6，本实施例打印小车6上设置两组喷头打印单元，两组喷头打印单元沿X轴即第一方向并排排列于同一平面内，每组喷头打印单元设置在下方对应待打印物体之上，用于打印对应的待打印物体，每组喷头打印单元上设置沿Y轴即第二方向(喷头自身长度方向)依次串接排列的喷头7(当每组喷头打印单元仅设置一个打印喷头时，喷头沿自身长度方向设置)，理论上每组喷头打印单元的喷头喷孔向下喷射的墨滴轨迹通过或接近下方对应的待打印物体的径向方向。如图5所示的打印小车仰视图可以看出，本实施例中的每组喷头打印单元沿Y轴即第二方向依次串接排列三个喷头，第一喷头打印单元依次串接第一喷头71、第二喷头72和第三喷头73，第一喷头71、第二喷头72和第三喷头73用于对下方的第一待打印物体91进行图文打印；第二喷头打印单元依次串接第四喷头74、第五喷头75和第六喷头76，第四喷头74、第五喷头75和第六喷头76用于对下方的第二待打印物体92进行图文打印。每组喷头打印单元中均可包括打印彩色墨水(青色墨水C、品红色墨水M、黄色墨水Y、黑色墨水K、浅青色墨水LC、浅品红色墨水LM或其他专色墨水)或涂层墨水(白色墨水W、透明墨水V或底漆墨水P等)，每个喷头可喷射一种颜色或多种颜色的墨水，实际的打印色彩情况根据需求而定，本发明并不限定各喷头打印墨水颜色的数量及不同颜色墨水的排列方式。在横梁5的一端设置一刮墨维护装置8(已被壳体部分4挡住)，刮墨维护装置8具体结构如图6所示，对应两组喷头打印单元设置两组刮墨单元，两组刮墨单元沿X轴即第一方向并排排列，第一组刮墨单元包括沿Y轴即第二方向依次串接的第一刮片81、第二刮片82和第三刮片83，所述第一刮片81、第二刮片82和第三刮片83用于对上述第一喷头打印单元进行刮墨，具体的：在打印小车沿X轴即第一方向通过刮墨维护装置8时，第一刮片81对第一喷头71刮墨，第二刮片82对第二喷头72刮墨，第三刮片83对第三喷头73刮墨；第二组刮墨单元包括沿Y轴即第二方向依次串接的第四刮片84、第五刮片85和第六刮片86，所述第四刮片84、第五刮片85和第六刮片86用于对上述第二喷头打印单元进行刮墨，具体的：在打印小车沿X轴即第一方向通过刮墨维护装置8时，第四刮片84对第四喷头74刮墨，第五刮片85对第五喷头75刮墨，第六刮片86对第六喷头76刮墨。此外，该刮墨维护装置8对于每组喷头打印单元设置一个或两个喷头的情况依然可进行刮墨维护操作；当每组喷头打印单元串接四个或更多数量的喷头时，每组刮墨单元也设置对应相同数量的刮片，原理相同。在刮片刮拭完喷头喷孔时，废墨流入至接墨盘87中并排出。该种刮墨维护装置8的设计可配合同一平面内的两组喷头打印单元，在快速刮拭喷头的同时(喷头刮墨移动范围缩小)，还可防止打印不同颜色墨水的喷头相互之间发生串色。当打印完成需要对喷头进行保湿时，打印小车6沿X轴即第一方向移动至刮墨维护装置8上方，驱动刮墨维护装置8沿Z轴即竖直方向升起，扣盖在喷头底板上即可对喷头进行保湿维护，用以防止喷头喷孔干结堵塞，此时刮片置于喷头左侧的凹槽中(图中未示出)。在打印机外部由壳体部分4包裹，便于机器的外形美观。

实施例二

图7为本发明另一个实施例中的喷墨打印机的主视图，该实施例在打印小车6上设置三组喷头打印单元，每组喷头打印单元沿X轴即第一方向并排设置，且设置于同一平面内，每组喷头打印单元至少设置一个喷头，每组喷头打印单元中的喷头沿Y轴即第二方向(自身长度方向)设置，当每组喷头打印单元设置两个或两个以上时，各喷头沿Y轴即第二方向(自身长度方向)依次串接排列。对应每组喷头打印单元下方分别固定三个待打印物体9(圆柱体)于传送装置1上，所述三个待打印物体9(圆柱体)的自身旋转中心轴同样是与Y轴即第二方向平行，三个待打印物体9之间沿X轴即第一方向并排排列，理论上每组喷头打印单元的喷头喷孔向下喷射的墨滴轨迹通过或接近下方对应的待打印物体的径向方向。打印机的其他结构设计、运动控制方式及刮墨维护方式与上述实施例一原理相同，这里不再进行重复。

实施例三

图8为本发明又一个实施例中的治具2用来固定圆锥体的示意图，治具2包括编码器21、顶紧部件22、导轨23、滑块24、尾部顶块25、调平行部26以及支撑部件。在治具2底部支撑板上沿Y轴即第二方向安装有导轨23，滑块24与导轨23配合能够沿导轨即第二方向滑动，滑块24与上方的顶紧部件22相连，从而可带动顶紧部件22沿第二方向滑动，进而控制顶紧部件22上的尾部顶块25能够顶靠在待打印物体(圆锥体93)的底部并将其顶紧固定，沿Y轴即第二方向在顶紧部件22的对侧，设置有一个驱动电机(图中未示出)和一个编码器21，所述驱动电机用于驱动两待打印圆锥体93绕自身中心轴同步旋转，所述编码器21用于记录两待打印圆锥体93的旋转圈数或角度、并将信息反馈至控制系统用于控制待打印物体的下墨打印，在治具的下方还设置一调平行部26，调平行部26用于调节上方安装的圆锥体93的侧壁上表面与喷头喷孔所在平面平行，也就是与Y轴即第二方向平行。打印圆锥体时，还需要软件计算出不同直径处对应的不同密度下墨数据。与实施例一所示打印机的区别之处在于，实施例一安装两相同尺寸的圆柱体，而本实施例安装两相同尺寸的圆锥体93，其他的打印机设置原理相同。

综上，除上述三个实施例，本发明并不对打印小车中的喷头打印单元组数进行限定，可以设置一个或更多个，喷头打印单元数量与下方传送装置上的待打印物体数量一致即可。此外，除了以上设置一个打印小车并在打印小车上设置多组喷头打印单元的实施方式之外，还可设置多个打印小车，每个打印小车上独立设置一组打印单元，多个打印小车沿X轴即第一方向可独立调节其位于横梁上的位置，同时下方对应的待打印物体也可沿X轴即第一方向调节位置，通过两者调节来保证每个打印小车上的喷头打印单元的喷头喷孔向下喷射的墨滴轨迹通过或接近下方对应的待打印物体的径向方向。

以上实施例中，待打印物体可为圆柱体也可为圆锥体，还可为打印区域为圆柱体或圆锥体的特殊形状物体，比如酒瓶、化妆品瓶等，配套不同的治具即可，且待打印物体的外形尺寸可变化，对于不同直径的待打印物体，均可确保良好的喷绘质量。

此外，本发明对每组打印单元中设置的喷头数量也不进行限定，实施例一中是每组喷头打印单元沿Y轴即第二方向依次串接三个喷头，也可只设置一个喷头或者依次串接两个/四个/多个喷头，根据实际打印需求设计安装及控制喷墨即可。

上述多种实施例中的打印机是通过如下步骤实现的，如图9所示，首先，在治具2中安置待打印物体，待打印物体沿X轴即第一方向并排放置至少两个，待打印物体沿Y轴放置，且待打印物体的上表面与Y轴即第二方向平行、待打印物体的上表面与打印小车上喷头喷孔所在面之间的距离调节为打印最合适的距离，通常为1-3毫米；然后开启启动按钮，传送装置1带动治具2上放置的至少两个待打印物体沿Y轴即第二方向同步传送，传送过程持续无停顿；当待打印物体经过打印单元下方时，各组打印单元中的喷头依次对下方对应进入打印区域的待打印物体喷射墨水形成图文，各待打印物体上的图文同步形成，如实施例一中的打印机，第一喷头打印单元中串接的第一喷头71、第二喷头72和第三喷头73依次对传送至下方的第一待打印物体91所需打印的区域进行喷墨打印，同时的，第二喷头打印单元中串接的第四喷头74、第五喷头75和第六喷头76依次对传送至下方的第二待打印物体92所需打印的区域进行喷墨打印，在打印过程中，第一待打印物体91和第二待打印物体92均绕自身中心轴进行匀速旋转，且旋转速度相同，当待打印物体持续一遍通过打印小车后，所需图文便打印完成。在此打印过程中，还可以对喷射的墨滴进行预固化处理或直接进行完全固化处理，根据图像需要、墨水特性等具体情况而定(本发明对此并不进行具体限定)；当各待打印物体同时打印完成后，可对其进行后续的完全固化操作或者图像喷绘质量检测操作等等(具体的操作过程根据实际需要进行)，当所需操作均完成后，传送装置1将各待打印物体沿Y轴即第二方向反向传送至初始上料位置，操作者对其进行卸料操作。然后判断是否还有待打印物体需要打印，如果有，重新进行上述步骤对新待打印物体进行上料、打印、后续操作；如果没有，则整个打印完成，可以对打印小车的喷头进行保湿维护操作，此时，打印小车沿X轴即第一方向移动至横梁的一方，下方的刮墨维护装置扣罩在喷头上使其保持湿润，避免喷孔干结堵塞。

需要说明的是，对各待打印物体(第一待打印物体91和第二待打印物体92)打印的图文可以相同也可以不同。由于安装喷头的底板机械制造误差或安装喷头时产生误差，每组喷头打印单元中喷头排列并非完全一致的状态，在正式打印前，需要对各位置的待打印物体分别进行测试打印，软件根据测试结果对每组喷头打印单元的下墨数据进行误差校准，然后使用校准后的数据控制喷头的打印作业。

本打印方法使用一个(或多个)电机同步控制两个或多个待打印物体同步旋转时，使用同一个编码器反馈至少两个待打印物体旋转的角度信息，使用一个电脑和一个主板控制打印，喷头控制板设置两个，各喷头控制板接收主板下发的数据分别控制不同喷头喷射墨滴。

实施例四

图10表示又一实施例中喷墨打印机的立体图，此实施例中的喷墨打印机包括第一治具211、第二治具212、第三治具213、第一传送装置11、第二传送装置12、第三传送装置13、支撑座3、壳体部分4、横梁和打印小车(已被图中壳体部分4挡住)。第一传送装置11、第二传送装置12和第三传送装置13沿X轴即第一方向并排设置在支撑座3的上方，第一传送装置11上方设置第一治具211用来安装两待打印物体，第二传送装置12上方设置第二治具212用来安装两待打印物体，第三传送装置13上方设置第三治具213用来安装两待打印物体，每个治具上的两个待打印物体沿X轴即第一方向并排排列，每个待打印物体9沿Y轴即第二方向安装固定，第一方向与第二方向垂直，打印前每个待打印物体9的旋转中心轴与Y轴即第二方向平行(若待打印物体为圆锥体时，圆锥体的上表面与Y轴即第二方向平行)，每个传送装置可沿Y轴即第二方向往返传送其上的待打印物体，待打印物体可在电机的驱动下绕自身中心轴进行同步旋转；在治具上方设置一横梁，横梁沿X轴即第一方向设置，在横梁上安装一个打印小车，打印小车可沿X轴即第一方向往返运动，本实施例打印小车上设置两组喷头打印单元，两组喷头打印单元沿X轴即第一方向并排排列，每组喷头打印单元分别对应打印治具中的一待打印物体，每组喷头打印单元上设置沿Y轴即第二方向依次串接排列的喷头(当仅需要安装一个喷头时，喷头沿自身长度方向设置)，理论上每组喷头打印单元的喷头喷孔向下喷射的墨滴轨迹通过或接近下方对应的待打印物体的径向方向，参照如图5所示的打印小车仰视图，每组喷头打印单元沿Y轴即第二方向依次串接排列三个喷头，即：第一组喷头打印单元依次串接第一喷头71、第二喷头72和第三喷头73，第一喷头71、第二喷头72和第三喷头73用于对下方治具左侧的待打印物体进行图文打印，第二组喷头打印单元依次串接第四喷头74、第五喷头75和第六喷头76，第四喷头74、第五喷头75和第六喷头76用于对下方治具右侧的待打印物体进行图文打印。每组喷头打印单元可以设置一个、两个、三个或更多的喷头，每组喷头打印单元中同样可以打印彩色墨水(青色墨水C、品红色墨水M、黄色墨水Y、黑色墨水K、浅青色墨水LC、浅品红色墨水LM或其他专色墨水)或涂层墨水(白色墨水W、透明墨水V或底漆墨水P等)，每个喷头可喷射一种颜色或多种颜色，实际的打印色彩情况根据需求而定，本发明并不限定喷头的打印颜色及不同颜色墨水的排列方式。在横梁的一端设置一刮墨维护装置(图中未示出)，刮墨维护装置具体结构如图6所示，对应两组喷头打印单元设置两组刮墨单元，第一组刮墨单元对应第一组喷头打印单元进行刮墨，第二组刮墨单元对应第二组喷头打印单元进行刮墨。当打印完成需要对喷头进行保湿时，将打印小车沿X轴即第一方向移动至刮墨维护装置上方，驱动刮墨维护装置沿Z轴即竖直方向升起，扣盖在喷头底板上即可对喷头进行保湿维护，防止喷头喷孔干结堵塞，此工作方式及原理与上述实施例一相同。

在实际工作过程中，操作者位于打印机前方，由于打印装置结构紧凑，一个操作者便可以分别对第一治具211、第二治具212和第三治具213的三个位置进行上料、卸料操作。下面举一种操作实例进行说明，工作流程如图11所示，但并不限定只有此种操作方式：操作者先在第二治具212上安装两个待打印物体；安装完成后第二传送装置12将两待打印物体沿Y轴即第二方向持续传送并经过打印横梁下方、电机控制其上两待打印物体绕自身中心轴同步旋转，同时控制系统控制打印小车沿横梁即第一方向移动至第二传送装置12上方，当第二传送装置12上的两待打印物体持续通过打印小车下方时，喷头对两待打印物体进行打印作业，在一遍通过后便完成了图文的打印，在第二治具212传送和打印的过程中，操作者在第一治具211上安装另两个待打印物体；当打印小车完成对第二治具212上两待打印物体的打印作业后、沿横梁即第一方向移动至第一传送装置11上方，第一传送装置11将两待打印物体沿Y轴即第二方向持续传送、电机控制其上两待打印物体同步绕自身中心轴旋转，当第一传送装置11上的两待打印物体持续通过打印小车下方时，喷头对两待打印物体进行打印作业，在一遍通过后便完成了图文的打印，同时第二治具212上已打印完成的物体在进行完全固化处理(固化完成后再传送回初始上料位置)，同时操作者继续在第三治具213上安装两待打印物体；当打印小车完成对第一治具211上两待打印物体的打印作业后沿横梁即第一方向移动至第三传送装置13上方，第三传送装置13将两待打印物体沿Y轴即第二方向持续传送、电机控制其上两待打印物体同步绕自身中心轴旋转，当第三传送装置13上的两待打印物体持续通过打印小车下方时，喷头对两待打印物体进行打印作业，在一遍通过后便完成了图文的打印，同时第一治具211上已打印完成的物体在进行完全固化处理(固化完成后再传送回初始上料位置)，同时操作者在传送回初始位置的第二治具212上卸下完成打印及固化的两待打印物体并安装上新的待打印物体；当打印小车完成对第三治具213上两待打印物体的打印作业后沿横梁即第一方向移动至第二传送装置12上方，第二传送装置12再次将两待打印物体沿Y轴即第二方向持续传送、电机控制其上两待打印物体同步绕自身中心轴旋转，当第二传送装置12上的两待打印物体持续通过打印小车下方时，喷头对两待打印物体进行打印作业，在一遍通过后便完成了图文的打印，同时第三治具213上已打印完成的物体在进行完全固化处理(固化完成后再传送回初始上料位置)，同时操作者在传送回初始位置的第一治具211上卸下完成打印及固化的两待打印物体并安装上新的待打印物体；当打印小车完成对第二治具212上两待打印物体的打印作业后沿横梁即第一方向移动至第一传送装置11上方，第一传送装置11将两待打印物体沿Y轴即第二方向持续传送、电机控制其上两待打印物体同步绕自身中心轴旋转，当第一传送装置11上的两待打印物体持续通过打印小车下方时，喷头对两待打印物体进行打印作业，在一遍通过后便完成了图文的打印，同时第二治具212上已打印完成的物体在进行完全固化处理(固化完成后再传送回初始上料位置)，同时操作者在传送回初始位置的第三治具213上卸下完成打印及固化的两待打印物体并安装上新的待打印物体；当打印小车完成对第一治具211上两待打印物体的打印作业后沿横梁即第一方向移动至第三传送装置13上方，第三传送装置13将两待打印物体沿Y轴即第二方向持续传送、电机控制其上两待打印物体同步绕自身中心轴旋转，当第三传送装置13上的两待打印物体持续通过打印小车下方时，喷头对两待打印物体进行打印作业，在一遍通过后便完成了图文的打印，同时第一治具211上已打印完成的物体在进行完全固化处理(固化完成后再传送回初始上料位置)，同时操作者在传送回初始位置的第二治具212上卸下完成打印及固化的两待打印物体并安装上新的待打印物体；......如此反复循环，直到判断已没有待打印物体后，等待所有工序完成。

操作者分别在各个治具上进行上料、下料操作，打印小车依次往返移动至各个传送装置上方对下边持续通过的待打印物体进行一遍式打印作业，由于图文完成后还要进行固化操作，固化操作时间较长(比如喷射透明墨水使打印图像具有亮光效果时，就需要长时间固化，长时间固化的视觉效果要远优于短时间固化的视觉效果)，为了使打印小车充分工作不浪费时间(即打印小车持续工作、不进行原地等待)，便设置三个治具位置及对应三个传送装置，从而可保证始终有某个治具位置的待打印物体已做好打印准备，进而提高打印机工作效率。

需要说明的是，上述实施例中待打印物体的上料和下料是通过操作者手动进行的，也可以通过自动化来实现。

上述只是一个具体的举例，在实际操作中，操作者在开始时放置待打印物体于第一治具211、第二治具212和第三治具213的顺序可任意互换，原理不变。

在打印彩色图像作业前，除上料操作外、还可包括预处理操作(比如喷射底漆墨水等操作)，在打印完成后，还可以进行打印质量检测等其他操作，仿照上述原理同步交错进行，并不脱离本发明保护的范围，在打印过程中，也可以在打印图文的同时进行UV固化操作。

实施例五

图12-13为本发明再一个实施例，与上述实施例四的区别之处在于：该实施例的打印机包括两个治具：A治具214和B治具215，在A治具214下方设置A传送装置14用于传送A治具214，在B治具215下方设置B传送装置15用于传送B治具215，A治具214和B治具215分别用来安装两待打印物体9，其设置方式和结构原理与上述实施例四相同，这里不再赘述。在治具上方设置一横梁5，横梁5沿X轴即第一方向设置，在横梁5上安装一个打印小车6，打印小车6可沿X轴即第一方向往返运动，在横梁5的一端设置一刮墨维护装置，刮墨维护装置被机器壳体部分4遮挡住，所述打印小车6上的喷头排列、打印方式以及刮墨维护装置的结构、工作原理均与上述实施例四中的说明相同。

在实际工作过程中，操作者位于打印机前方，先在B治具215上安装两待打印物体，然后按下该工位的启动按钮，B传送装置15将B治具215及其上安装的两待打印物体沿Y轴即第二方向持续传送经过横梁5下方、电机控制其上的两待打印物体绕自身中心轴同步旋转，同时控制打印小车6沿横梁5移动至B传送装置15对应的上方位置，如图12所示，当B治具215上的两待打印物体持续通过打印小车6下方时，打印小车6上的喷头对下方的两待打印物体进行同步打印作业，在一遍通过后便完成了图文的打印，在打印的同时可以进行固化处理，也可在打印完成后单独对其进行固化处理，固化结束后将两待打印物体沿Y轴反方向传送回上料的初始位置。操作者于B治具215上安装完两待打印物体后、物体在传送和打印的过程中，操作者继续在A治具214上安装另两个待打印物体，当打印小车6完成对B治具215上两待打印物体的打印作业后沿横梁5移动至A传送装置14上方，A传送装置14将两待打印物体沿Y轴即第二方向持续传送、电机控制其上两待打印物体绕自身中心轴同步旋转，当A传送装置14上的两待打印物体持续通过打印小车下方时，喷头对两待打印物体进行打印作业，在一遍通过后便完成了图文的打印，在打印的同时可以进行固化处理，也可在打印完成后单独对其进行固化处理，固化结束后将两待打印物体沿Y轴反方向传送回上料的初始位置。在上述B治具215传回至初始位置后，操作者卸下打印固化完成的物体再安装另两个新的待打印物体，重新进行上述工序传送、打印及固化B治具215上的两个新的待打印物体，同样的，在上述A治具214传回至初始位置后，操作者卸下打印固化完成的物体再安装另两个新的待打印物体，重新进行上述工序传送、打印及固化A治具214上的两个新的待打印物体......操作者如此交替操作，循环反复，直到所有待打印物体打印完成。

上述实施例四和实施例五中各治具均安装了两待打印物体，也可设计为安装一个待打印物体或更多个待打印物体的治具，本发明对此不进行具体限定。

在实际应用过程中，具体需要设置传送装置及对应治具的数量，与打印作业的时间以及非打印作业的时间有关，最终目的是为了让打印小车尽可能一直持续处于打印工作的理想状态而没有时间成本的浪费，总结通用的公式为：设置传送装置的数量N≥(T非打印÷T打印)+1，传送装置的数量N取满足上述公式的最小整数，T打印表示喷头喷墨的打印作业时间，T非打印表示喷头喷墨打印作业以外对待打印物体的处理时间，包括打印前的处理时间和打印后的处理时间，打印前的处理时间包括待打印物体的上料时间、对待打印物体的预处理时间、待打印物体的传送时间等；打印后的处理时间包括对待打印物体上图文的完全固化时间、图文检测时间、下料时间等。除以上实施例中设置二个传送装置或三个传送装置外，也可根据实际情况设置更多数量传送装置，本发明对此不做具体限定。

需要指出的是，根据本发明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)

1.一种喷墨打印机，用于打印圆柱体/圆锥体或待打印图文区域为圆柱体/圆锥体的待打印物体，其特征在于，打印横梁上设置一个打印小车，打印小车可沿打印横梁即第一方向往返运动，打印小车上设置至少一组打印单元，所述一组打印单元设置至少一个喷头，所述打印单元中的喷头沿与第一方向垂直的第二方向、即自身长度方向设置，打印横梁下方设置至少两个传送装置，每个传送装置上设置治具用来固定待打印物体，待打印物体沿第二方向固定，传送装置可沿第二方向传送待打印物体，控制系统控制各传送装置以一定的时间间隔依次往返传送待打印物体、并控制打印小车在待打印物体到达打印横梁下方时已经移动至传送该待打印物体的传送装置上方，当待打印物体持续通过打印小车下方时，打印小车固定不动，打印小车上的喷头喷墨，待打印物体一遍通过后形成图文，打印过程中待打印物体绕自身中心轴匀速旋转。

2.如权利要求1所述的喷墨打印机，其特征在于，所述传送装置设置的数量N满足：N≥(T_非打印÷T_打印)+1且N的取值为满足公式的最小整数，T_非打印表示喷头打印作业以外对待打印物体的处理时间，包括打印前的处理时间和打印后的处理时间，T_打印表示喷头的打印作业时间。

3.如权利要求1所述的喷墨打印机，其特征在于，每个传送装置上设置治具安装至少一个待打印物体，待打印物体沿第二方向固定，待打印物体固定后上表面与第二方向平行；打印小车上对应设置至少一组打印单元，每组打印单元用于打印下方对应的待打印物体，打印单元设置的组数与每个传送装置上安装的待打印物体数量相同。

4.如权利要求2所述的喷墨打印机，其特征在于，所述打印前的处理时间包括待打印物体的上料时间、对待打印物体的预处理时间、待打印物体的传送时间；打印后的处理时间包括对待打印物体上图文的固化时间、图文检测时间、下料时间。

5.如权利要求1所述的喷墨打印机，其特征在于，所述喷头可以用来打印彩色墨水及白色/透明/底漆类涂层墨水。

6.一种一遍式喷墨打印方法，其特征在于，沿打印横梁即第一方向设置一个打印小车，打印小车上设置至少一组打印单元，打印单元设置至少一个喷头，喷头沿与第一方向垂直的第二方向、即自身长度方向设置，喷头下方设置至少两个传送装置，至少两个传送装置沿第一方向并排排列，每个传送装置上设置治具用于安装待打印物体，控制系统控制各传送装置依次交替沿第二方向往返传送待打印物体，同时控制打印小车沿第一方向配合间歇式移动，在待打印物体沿第二方向持续运动到达打印横梁下方时，打印小车已经沿第一方向移动至传送该待打印物体的传送装置上方，当待打印物体持续通过打印横梁下方时，打印横梁上的小车固定不动并进行喷墨作业，待打印物体一遍通过后图文打印完成，在喷墨过程中，待打印物体绕自身中心轴匀速旋转。

7.如权利要求6所述的一遍式喷墨打印方法，所述传送装置设置的数量N的计算方法为：N≥(T_非打印÷T_打印)+1且N的取值为满足公式的最小整数，T_非打印表示喷头打印作业以外对待打印物体的处理时间，包括打印前的处理时间和打印后的处理时间，T_打印表示喷头的打印作业时间。

8.一种一遍式喷墨打印方法，其特征在于，沿打印横梁即第一方向设置一个打印小车，打印小车上设置至少一组打印单元，打印单元设置至少一个喷头，喷头沿与第一方向垂直的第二方向、即自身长度方向设置，喷头下方设置至少两个传送装置，至少两个传送装置沿第一方向并排排列，每个传送装置上设置治具用于安装待打印物体，包括如下工作步骤：

a)操作者依次在不同治具上安置待打印物体,待打印物体沿第二方向固定，且上表面与第二方向平行；

b)控制系统控制安装好待打印物体的传送装置依次沿第二方向往返传送、同时控制打印小车沿第一方向配合间歇式移动，当待打印物体沿第二方向持续运动到达打印横梁下方时，打印小车已经移动至传送该待打印物体的传送装置上方，当待打印物体持续通过打印横梁下方时，打印横梁上的小车固定不动并进行喷墨作业，待打印物体一遍通过后图文打印完成，在喷墨过程中，待打印物体绕自身中心轴匀速旋转；

c)待步骤b)中的所述传送装置上的待打印物体打印完成后，待打印物体进行后续工序作业，待后续工序操作完成后，传送装置将待打印物体传送回初始上料位置，操作者进行下料作业；若待打印物体打印完成后无后续工序作业，传送装置直接将待打印物体传送回初始上料位置，操作者进行下料作业；

d)判断是否还有待打印物体需要打印，若是，重新进行上述a)-c)步骤，直到所有待打印物体的全部作业完成，若否，结束作业。

9.如权利要求8所述的一遍式喷墨打印方法，其特征在于，喷墨作业前进行预处理作业；上述步骤c)中的后续工序作业可包括对待打印物体的固化作业或检测作业。

10.如权利要求8所述的一遍式喷墨打印方法，其特征在于，所述治具安装至少一个待打印物体，当所述治具设计为安装至少两个待打印物体时，各待打印物体沿第一方向并排排列；打印小车上打印单元设置的组数与每个传送装置上安装的待打印物体数量相同。

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