CN117940288A - 用于在基材上进行印刷的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于在基材上进行印刷的系统,所述系统可以包括传送机,所述传送机被配置成沿着基材移动轴线移动所述基材。所述系统可以进一步包括至少一个印刷头阵列。每个印刷头阵列具有多个印刷头,每个印刷头具有相应取向轴线。所述多个印刷头可以至少具有第一印刷头和第二印刷头,其中所述第一印刷头的所述取向轴线有角度地偏离所述第二印刷头的所述取向轴线。所述第一印刷头可以沿着所述基材移动轴线偏离所述第二印刷头。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年9月9日提交的美国临时专利申请号63/242,060和2022年1月12日提交的美国临时专利申请号63/298,721的优先权和提交日的权益,该两篇美国临时专利申请中的每一篇的全部内容通过引用特此并入本文。
技术领域
本申请涉及用于在基材上进行印刷的系统和方法。
背景技术
诸如1/4圆形件、过渡件和门槛件等装饰件已使用多年,以便为地板安装提供完美的外观。这些装饰件被添加到地板安装中,以提供从地板到既平坦又竖直的相邻表面的干净且明确的过渡。如今,这些装饰件可以由木材、木质复合材料和/或塑料制成。木质装饰件通常会被染色或涂漆,以匹配(地板或其他相邻表面的)周围装饰。复合材料或塑料装饰件通常用箔包裹,箔带有与地板的图案匹配的图像。
发明内容
在一个方面,本文公开了一种用于在基材上进行印刷的系统。可选地,基材可以是装饰件。该系统可以包括传送机,该传送机被配置成沿着基材移动轴线移动基材。该系统可以进一步包括至少一个印刷头阵列,其中至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列包括多个印刷头。多个印刷头中的每个印刷头可以具有相应取向轴线。多个印刷头可以至少包括第一印刷头和第二印刷头。第一印刷头的取向轴线可以围绕基材移动轴线有角度地偏离第二印刷头的取向轴线。第一印刷头可以沿着基材移动轴线偏离第二印刷头。
在另一方面,一种方法包括:沿着基材移动轴线移动基材,其中基材具有表面,该表面具有第一部分和第二部分,其中第一部分或与其相切的平面有角度地偏离第二部分或与其相切的平面。该方法进一步包括同时在基材的表面的第一部分和第二部分上进行印刷。可选地,基材可以是装饰件。
在另一方面,一种用于在基材上进行印刷的系统可以包括传送机,该传送机被配置成沿着基材移动轴线移动基材。该系统可以进一步包括至少一个印刷头阵列。至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列可以包括至少一个印刷头。至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列可以包括沿着相应喷嘴行轴线间隔开的第一多个喷嘴。至少一个印刷头印刷头中的至少一个印刷头的相应喷嘴行轴线可以相对于基材移动轴线成锐角进行取向。
本发明的附加优点将部分地在随后的描述中阐述,并且部分地从描述中将是显而易见的,或者可以通过实践本发明而学习到。本发明的优点将借助于在所附权利要求中特别指出的要素和组合来实现和获得。应当理解,前面的一般描述和以下详细描述两者都仅是示例性和解释性的,而不是对所要求保护的本发明的约束。
附图说明
图1是如本文所公开的用于印刷的示例性系统的俯视示意图。
图2是用于图1印刷的示例性系统的侧示意图。
图3是如本文所公开的多个示例性印刷头阵列的示意性俯视图。
图4是基材和示例性印刷头阵列的多个示例性印刷头的端视图。
图5是如本文所公开的示例性压花组件的示意性透视图。
图6是图5的示例性压花组件的示意性侧视图。
图7是如本文所公开的另一示例性系统的示意图。
图8是示例性印刷组件的示意图,该印刷组件包括被配置成将墨水从印刷头转移到基材的辊。
图9是示例性印刷组件的示意图,该印刷组件包括被配置成将墨水从印刷头转移到基材的带。
图10是相对于基材移动轴线成锐角进行取向的示例性印刷头的示意图。
图11是以垂直于基材移动轴线的平面截取的图10的示例性印刷头的截面示意性视图。
图12示出了在不同电势下的来自示例性印刷头的墨滴的沉积。
图13A是具有布置成彼此不偏离的行的喷嘴的示例性第一印刷头阵列的示意图。图13B是具有布置成相对于彼此偏离(交错)的行的喷嘴的示例性第二印刷头阵列的示意图。
具体实施方式
可以通过参考以下详细描述更容易地理解本发明。然而,在公开和描述本装置、系统和/或方法之前,应当理解,除非另有说明,否则本发明不限于所公开的具体装置、系统和/或方法,因为这些当然可以变化。还应当理解,本文中使用的术语仅用于描述特定方面的目的并且不旨在进行限制。
提供本发明的以下描述作为本发明以其最佳的、当前已知的实施例的赋能教导。为此,相关领域的技术人员将认识到并理解,可以对本文描述的本发明的各个方面进行许多改变,同时仍然获得本发明的有益结果。还将显而易见的是,可以通过选择本发明的特征中的一些特征而不利用其他特征来获得本发明的期望益处中的一些期望益处。因此,本领域技术人员将认识到,对本发明的许多修改和改编是可能的,并且甚至在某些情况下可能是期望的,并且是本发明的一部分。因此,提供以下描述作为本发明的原理的说明而不是其限制。
如通篇所使用的,单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数指示物,除非上下文另有明确指示。因此,例如,对“印刷头”的引用可以包括两个或更多个此类印刷头,除非上下文另有指示。
可选地,在一些方面,当通过使用先行词“约”、“基本上”或“一般”来近似值时,可以设想到,在特别规定的值或特性的最高至15%、最高至10%、最高至5%或最高至1%(以上或以下)内的值可以被包括在这些方面的范围内。
范围在本文中可以被表达为从“约”一个特定值,和/或至“约”另一特定值。当表达此类范围时,另一方面包括从一个特定值,和/或至另外一个特定值。类似地,当通过使用先行词“约”将值表达为近似值时,应当理解,特定值形成另一方面。应进一步理解,范围中的每个范围的端点相对于另外一个端点以及独立于另外一个端点都是显著的。
如本文所使用的,术语“可选的”或“可选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生,并且该描述包括所述事件或情况发生的情形和不发生的情形。
如本文所使用的,“基材”应被理解为意指被或可以被印刷在本文所公开的系统上或者由或可以由本文所公开的系统压印的任何元件或部件。基材可以包括芯(例如,木质或聚合物材料、有机或无机材料、天然或合成材料)以及可选地,具有施加到其上的底漆和/或另外一种涂层和/或其他一个或多个层中的一者或多者的芯。
参考图1至图4以及图7,系统10可以被配置成在基材12上进行印刷,该基材诸如,例如但不限于装饰件,该装饰件被配置成被定位在两个平坦材料之间的接合处(例如,地板材料与墙之间的接合处)。系统10可以包括传送机14,该传送机被配置成沿着基材移动轴线16移动基材12。至少一个印刷头阵列20可以接近传送机14定位,以在基材被定位在传送机上时在基材12上进行印刷。
每个印刷头阵列20可以包括多个印刷头22。在一些方面,印刷头阵列22可以被配置成在基材12由此移动时(例如,当基材沿着基材移动轴线16的位置与印刷头阵列沿着基材移动轴线的位置匹配、基本上匹配或重叠时)进行印刷。可以对每个印刷头22进行取向,以沿着取向轴线24分配墨水(或其他流体)。也就是说,墨水(或其他流体)可以沿着取向轴线24从相应的印刷头22被沉积到基材12。多个印刷头22可以至少包括第一印刷头22a和第二印刷头22b。第一印刷头22a的取向轴线24可以围绕基材移动轴线16有角度地偏离第二印刷头22b的取向轴线24。例如,每个印刷头22的取向轴线24在延伸通过所述印刷头的横向平面内可以具有相对于参考方向18(例如,向下参考方向)的角度取向,其中相应参考方向18在每个横向平面中是平行的。在示例性方面,第一印刷头22a可以具有相对于参考方向的第一角度偏离(例如,在所示的示例性实施例中为零度)。第二印刷头22b可以具有相对于参考方向的第二角度偏离θ2。在该示例中,第一印刷头22a与第二印刷头22b之间的角度偏离可以为相对于参考方向的第一角度偏离(零度)与相对于参考方向的第二角度偏离(θ2)之间的差。在该示例中,所述角度偏离为θ2减去零,或者为θ2。第一印刷头22a可以进一步沿着基材移动轴线16轴向地偏离第二印刷头22b。
可选地,第一印刷头22a的取向轴线可以有角度地偏离第二印刷头22b的取向轴线至少10度、至少20度、至少30度、至少45度、约10度至约180度、或约30度至约100度、或约45度、或约60度。可选地,可以设想到,任何两个相邻的印刷头(例如,被配置成在基材的相邻表面上进行印刷的印刷头)可以有角度地偏离不超过120度。在一个实施例中,系统10可以被配置成控制基材与印刷头精确对准并对印刷头的印刷区域进行电子调节,以限制印刷重叠。
在一些方面,并且参考图3和图4,印刷头阵列20中的一个或多个可以包括第三印刷头22c。第三印刷头22c的取向轴线24可以有角度地偏离第一印刷头22a的取向轴线24和第二印刷头22b的取向轴线24。例如,第三印刷头22c可以具有相对于参考方向的第三角度偏离θ3。因此,第一印刷头22a和第三印刷头22c的取向轴线24之间的角度偏离可以为相对于参考方向的第一角度偏离(零度)与相对于参考方向的第三角度偏离之间的差,或者为θ3。同样地,第二印刷头22b和第三印刷头22c之间的角度偏离可以为相对于参考方向的第二角度偏离(θ2)与相对于参考方向的第三角度偏离(θ3)之间的差,或者为θ3减去θ2。第三印刷头22c可以沿着基材移动轴线16轴向地偏离第一印刷头22a和第二印刷头22b中的每个印刷头。
在进一步的方面,印刷头阵列20中的一个或多个可以包括一个或多个印刷头22d,该一个或多个印刷头具有平行(或在15度内、在10度内、在5度内、或在1度内平行)于第一印刷头22a的取向轴线24的相应取向轴线。可选地,一个或多个印刷头22d可以沿着基材移动轴线16与第一印刷头22a轴向地对准(即,不轴向地偏离第一印刷头)。
因此,在一些方面,并且如图4所示,多个印刷头(第一印刷头22a和印刷头22d)可以全部具有平行的取向轴线24(或在15度内、在10度内、在5度内、或在1度内平行的轴线24),使得所述印刷头在相同的方向(例如,向下)上进行分配。以这种方式,第一印刷头22a和印刷头22d可以在基材12的平坦顶部部分上进行印刷。第二印刷头22b可以在基材12的凸曲线的顶部部分上向下(相对于水平平面成一定角度)进行印刷。第三印刷头22c可以(面朝上且相对于水平平面成一定角度)在基材12的凸曲线的底部部分上向上进行印刷。
在进一步的方面,可以基于基材的大小和曲率以任何合适的布置来布置任何数量的印刷头,以在基材的印刷表面上方进行印刷。也就是说,可以设想到,在使用中,诸如装饰件等基材的表面可以具有被配置用于查看的部分,并且该表面的一部分可以抵靠另一表面被定位或被另一表面隐藏,使得它是不可查看的。因此,在一些可选的方面,至少表面的被配置用于查看的部分可以形成印刷表面。因此,该系统可以被配置成在基材12通过系统10的一次经过中在基材的整个印刷表面上进行印刷。例如,基材可以是楼梯鼻(如图4所示)。附接到楼梯下方的下表面可以被隐藏,并且不需要出于美观目的而被印刷,而上表面和凸曲线可以被配置用于查看,并且因此可以形成表面的被配置用于查看的部分。
在一些方面,系统10可以包括多个印刷头阵列20。每个印刷头阵列可以沿着基材移动轴线16轴向地偏离每个其他印刷头阵列20。在一些方面,每个印刷头阵列20可以被配置成印刷相应的颜色。例如,多个印刷头阵列20可以包括:被配置成印刷黑色墨水的第一印刷头阵列20a、被配置成印刷青色墨水的第二印刷头阵列20b、被配置成印刷黄色墨水的第三印刷头阵列20c、以及被配置成印刷品红色墨水的第四印刷头阵列20d。在进一步的方面,可以基于期望的输出来使用其他颜色。例如,橙色墨水可以用于印刷诸如深红色等颜色。在进一步的方面,墨水颜色可以包括浅品红色、浅黑色或灰色墨水。尽管本文描述和公开了印刷头阵列的示例性配置,但是可以设想到,在所公开的系统和方法内可以采用任何期望数量的印刷头阵列和任何期望的墨水序列(与顺序定位的印刷头阵列相关联)。
每个印刷头22可以包括多个喷嘴,该多个喷嘴被配置成被控制(例如,独立地被控制)以选择性地分配墨水。示例性印刷头可以是FUJIDIMATIX喷墨印刷头、XAAR印刷头、SEIKO印刷头、KYOCERA印刷头、RICOH印刷头或KONICA MINOLTA印刷头。在一些可选的方面,印刷头可以具有二元和/或灰度喷射的发射模式。
如本文所使用的,墨水可以如数字印刷行业内所理解的那样来限定。因此,在各种可选的方面,墨水可以包括溶剂、油、水性墨水和/或UV可固化墨水。
相应的墨水源可以与每个印刷头阵列20连通。例如,第一墨水源26a可以与第一印刷头阵列20a连通,第二墨水源26b可以与第二印刷头阵列20b连通,第三墨水源26c可以与第三印刷头阵列20c连通,并且第四墨水源26d可以与第四印刷头阵列20d连通。
系统10可以进一步包括底漆分配器30,该底漆分配器被配置成分配底漆。底漆分配器30可以对基材进行喷涂或垫涂。在进一步的方面,该系统可以包括注液装置,该注液装置被配置成对基材12进行表面处理。例如,注液装置可以被配置成应用等离子体、火焰或电晕处理,以变更基材的表面能(例如,用于增强墨水的附着力)。
在一些方面,印刷头22可以被配置成在弯曲表面上进行印刷。例如,印刷头可以被配置成在具有小于25mm、或小于20mm、或小于10mm、或小于5mm、或至少10mm、或至少20mm、或至少30mm的半径的表面上进行印刷。在一些方面,印刷头22可以相对于传送机被定位,使得基材12可以距离印刷头22不远于5mm。在进一步的方面,印刷头22可以具有距基材12超出最大距离(例如,5mm)的某些喷嘴,这些喷嘴被停用,使得仅使用在最大距离内的喷嘴。例如,参考图4,可以设想到,如果某个喷嘴的距离超出距基材的最大距离,则可以约束该喷嘴喷射墨水。在一些方面,喷嘴可以基于用户输入被手动地激活或停用。在进一步的方面,喷嘴可以根据由计算装置计算的喷嘴到基材的距离而被激活或停用,如本文进一步描述的。这种接近度可以限制基材的整体半径以正确地喷射墨水并维持对准。例如,这种接近度可以限制印刷头在基材上进行印刷所跨过的区域,从而允许印刷头维持与基材的有限区域(与印刷头无法以足够的质量进行印刷所跨过的较大区域相反)的正确对准。在示例性方面,印刷头可以位于垂直于印刷头所经过的基材的线性轴线的固定位置中。可选地,可以调节印刷头,以维持距基材的正确距离,从而确保最大距离适合于正在被印刷的基材。例如,印刷头可以安装到安装结构,该安装结构使得能够相对于基材进行角度移动和/或线性移动。可选地,安装结构可以包括轨道,印刷头可以沿着这些轨道滑动,并且然后可以利用夹具、螺纹紧固件或其他锁定装置锁定就位。可选地,安装结构可以包括至少一个枢转接头,该至少一个枢转接头是选择性地可锁定和可释放的(例如,利用夹具、螺纹紧固件或其他锁定装置),以调节印刷头相对于基材的角度位置。在一些可选的方面,用于正确喷射的整体侧向对准(例如,距基材的距离和取向轴线的取向)可以由进行调节以保持印刷头与基材之间的接近度的操作员来执行。在进一步可选的方面,操作员可以出于打开或关闭否则会在基材上产生线条(例如,通过相邻的印刷头在彼此顶部上印刷,或者在由相邻的头印刷的表面之间留下间隙)的喷射喷嘴的目的进行电子调节。在一些示例中,精度控制(例如,印刷头定位和/或喷嘴使用)可以使用计算机自动化。
参考图10和图11,每个印刷头22可以具有多个喷嘴100。在一些方面,可以考虑墨滴的飞行时间,使得距离基材较远的喷嘴可以比更靠近基材的喷嘴更快地被致动(例如,早几毫秒),以便为行进更远的液滴提供更早的离开时间,使得液滴在相同的时间到达。可以设想到,考虑液滴飞行时间可以使得能够使用距离基材大于5mm的喷嘴。例如,参考图11,其示出了印刷头和基材的截面,可以设想到,定位在基材之上且距离基材第一距离D1的第一喷嘴100c可以在与定位在基材之上且距离基材第二(更大)距离D2的第二喷嘴100d不同(比其早)的时间沉积墨水。
计算装置可以被配置成至少部分地确定喷嘴定时。例如,计算装置可以确定每个喷嘴与基材之间的距离。可选地,每个距离可以为用户输入。在进一步的方面,可以基于基材的几何形状(例如,直线、曲线或复杂形状)和印刷头相对于基材的输入几何形状的取向来计算距离。基材的几何形状可以由计算装置经由例如用户输入或光学扫描来接收。此外,计算装置可以接收基材移动的速度以确定喷嘴应致动以将墨水沉积在沿着基材的特定位置处的时间。计算装置可以再进一步被配置成基于所施加的电压来确定每个喷嘴的定时。例如,印刷机可以被配置成基于所施加的电压以不同的速率进行沉积(参见图12),并且计算装置可以考虑在喷嘴处施加的电压。因此,计算装置可以被配置成基于从喷嘴到基材的距离、基材的移动速度以及从喷嘴到基材的液滴速度来确定针对每个喷嘴的致动时间。
印刷头22可以被配置成在基材经过印刷头22时在基材的印刷区域上进行印刷。在一些方面,在印刷期间,基材的印刷区域被定位成距印刷头不大于预定距离。因此,在印刷头被配置成在弯曲表面上进行印刷的方面,印刷区域的部分可以比印刷区域的其他部分更靠近印刷头和距离印刷头更远,但是没有印刷区域的部分与打印头间隔开的距离大于预定距离。在一些方面,预定距离不大于10mm、或不大于7mm、或不大于5mm、或不大于4mm。印刷头22可以被布置成使得相邻的印刷区域重叠或对准,使得其间没有可见的接缝(在完成的、印刷的基材内)。可以设想到,可以选择性地关闭印刷头的各个喷嘴,以确保正确对准,在由相邻的印刷头印刷的相邻的表面之间没有可见的重叠或接缝。
该系统可以包括紫外线(UV)源32,该紫外线源被朝向基材移动轴线16指引,以固化由一个或多个印刷头阵列20沉积的墨水。此类紫外线源(其可以包括本领域已知的UV固化系统或UV LED固化系统)使用来自紫外光的能量来快速固化被施加在基材上的墨水。示例性装置是SPDI UV TOTAL-CURE固化系统。另一示例是MILTEC UV系统。
系统10可以进一步包括涂层施加器38(例如,喷涂站)。涂层施加器38可以被配置成施加涂层。例如,在一些方面,涂层施加器可以喷涂涂层。在进一步的方面,涂层施加器可以经由垫涂或通过使用辊来施加涂层。在一些可选的方面,涂层可以包括聚氨酯(例如,UV固化的聚氨酯)。可选地,聚氨酯涂层可以由例如ALLNEX、SHERWIN-WILLIAMS、VALSPAR、PPG、R&D涂层、TECHNOS、KLUMPP或AKZONOBEL提供。在进一步可选的方面,涂层可以包括丙烯酸。在进一步的方面,UV涂层可以经由喷墨机来施加。例如,至少一个印刷头可以被配置成沉积UV涂层。在一些示例性方面,可以设想到,可以施加透明墨水而不是颜料墨水。在这些方面,可以设想到,颜料墨水可以用透明墨水代替,和/或可以使用单独的印刷头阵列(除了施加颜料墨水的印刷头阵列之外)来产生整体纹理。在一些方面,可以设想到,喷射的透明墨水可以被压花或堆积以产生期望的纹理轮廓,其可选地可以与印刷的图像配准。
在一些可选的方面,系统10可以包括颗粒分配器39,该颗粒分配器被配置成分配颗粒以用于改善磨损。例如,颗粒分配器39可以被配置成分配氧化铝颗粒、刚玉颗粒或其他类似的磨损颗粒。在一些方面,颗粒可以具有在约400目(约37微米)至约40目(约400微米)范围内的大小。例如,颗粒可以具有约400目至约140目(约100微米)、约140目至约40目、或约140目至约50目(约300微米)、或约400目至约100目、或约100目至约40目的大小。在一些方面,颗粒分配器39可以相对于基材沿着移动轴线16(图1)的移动方向17位于涂层施加器38的下游,使得基材的每个部分先经过颗粒分配器39,再经过涂层施加器。颗粒分配器39可以在UV固化前将颗粒分配到涂层上。因此,经由UV源32的UV固化可以将颗粒贴附到带有涂层的基材12。
还参考图5至图6,系统10可以包括压花组件40。可选地,压花组件40可以被配置成对由涂层施加器38施加的涂层进行压花。例如,涂层可以是未固化的或仅部分固化的(例如,处于b阶段),从而允许涂层可形成并且稍后完全被固化。压花组件40可以包括柔性带42或围绕至少两个辊44延伸(并且与之联接)的其他材料。柔性带42可以形成为环。在一些可选的方面,柔性带42的至少一部分可以平行(或在15度内、在10度内、在5度内、或在1度内平行)于基材移动轴线16延伸。柔性带42可以具有限定正(例如,突出)轮廓的压花表面43,该压花表面当被施加到基材时,在基材上留下负(例如,凹陷)印记。可选地,压花电机50可以被配置成使辊44中的至少一个辊旋转,以使得柔性带42沿着基材移动轴线16具有与基材12相同的线性行进速率。在进一步的方面,可以省略压花电机50,并且柔性带42与基材之间的摩擦可以使得它们各自沿着基材移动轴线具有相同的线性行进速率。一个或多个压辊46可以将柔性带42抵靠基材的表面偏置。可以设想到,柔性带42可以被配置成缠绕在基材周围,以同时沿着基材的整个截面进行压花。可选地,压辊46可以使得柔性带42将柔性带42压靠在基材的整个截面上。因此,压辊46可以沿着横向轴线15轴向地偏离彼此,该横向轴线横向(可选地,垂直或在15度、10度、5度或1度内垂直)于基材移动轴线16。压辊46可以进一步沿着基材移动轴线轴向地偏离彼此。在又进一步的方面,辊46可以围绕相应的旋转轴线旋转,其中旋转轴线可以关于彼此平行或成角度。可选地,压辊46可以各自具有与压辊将柔性带42抵靠其偏置的基材的表面互补的外圆周表面。因此,例如,至少一个压辊46可以具有凹表面,以将柔性带42抵靠基材的凸表面偏置。类似地,在一些方面,至少一个压辊46可以具有凸表面,以将柔性带42抵靠基材的凹表面偏置。可选地,系统可以省略任何印刷头(或者印刷头可以保持停用)。因此,在一些可选的方面,该系统可以用于提供压花的基材,而在所述压花的基材上没有任何印刷的图案。因此,例如,未印刷的白色基材可以在成品时保持白色。
在一些方面,多个印刷头阵列20可以被配置成印刷具有一定厚度的墨水(例如,可选地,透明的可得到的墨水)。多个印刷头阵列20可以施加堆叠的墨水层以形成限定期望轮廓的结构化墨水堆积。以这种方式,例如,可以印刷美观纹理(例如,木纹纹理)、功能纹理(例如,提高抓握力的纹理,诸如防滑纹理)、或其他期望的纹理。在一些方面,纹理或其他期望轮廓可以进一步包括彩色印刷。例如,基材可以具有印刷在其上的木纹纹理和对应的木纹颜色。因此,纹理可以与印刷的图案配准。
在一些可选的方面,系统10可以包括材料切割器52。材料切割器可以被配置成将基材切割成预定长度。在示例性方面,切割器52可以被定位在系统10的其余部件的下游。以这种方式,在印刷过程已经完成之后,切割器52可以将基材切割成预定长度(和其他尺寸)。
在一些可选的方面,系统10可以包括加热器54。可选地,加热器可以是红外加热器。加热器54可以被配置成固化墨水、涂层或沉积在基材12上的任何材料。在示例性方面,加热器54可以被定位在UV源32、涂层施加器38和压花组件40(当提供时)的下游。
在一些可选的方面,系统10可以包括除尘组件56。除尘组件56可以包括例如刷子、喷雾喷嘴、压缩空气源或它们的组合。在示例性方面,除尘组件56可以被定位在切割器52的上游。
系统10可以被配置成在各种基材12上进行印刷。例如,在一些方面,基材12是楼梯鼻。在进一步的方面,基材可以是铺面板、墙饰条、装饰或家具部件。在各个可选的方面,基材12可以包括例如聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、高密度纤维板(HDF)、中密度纤维板(MDF)、或铝、或它们的组合。在一些方面,基材可以包括芯(例如,可以被涂覆和/或印刷和/或压花的材料)。在示例性方面,芯可以包括挤出的材料,诸如PVC、聚苯乙烯、ABS、PET、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)或它们的组合。在示例性方面,芯材料可以为铣削的/机加工的材料,诸如,例如,HDF、MDF或木材。在又进一步的方面,芯可以包括一种或多种复合材料。复合材料可以包括例如聚合物和有机和/或无机填料。在进一步的方面,基材可以包括芯(例如,包括HDF或MDF)和限定适用于印刷的表面的外层。例如,外层可以包括膜或其他聚合物层(可选地,其缠绕在芯周围和/或粘到芯上)。膜或其他聚合物层可以包括例如PP、PET、ABS或PETG。在又进一步的方面,芯材料可以包括底漆涂层。以这种方式,粗糙或多孔的芯材料可以适于具有用于印刷的表面。
在一些方面,如图2所示,传送机14可以包括多个运输轮60。在一些可选的方面,运输轮60中的每个运输轮可以体现为伸长的辊。多个运输轮中的至少一个运输轮60可以联接到传送电机66以实现轮的移动,从而引起基材沿着基材移动轴线16的移动。在进一步的方面,线性驱动链可以同时移动多个运输轮60。在又进一步的方面,传送机14可以包括用于以受控方式沿着基材移动轴线16移动基材12的带或任何合适的组件。
在一些方面,并且如图1至图2所示,系统10可以包括至少一个引导轮62,该至少一个引导轮被配置成将基材12朝向运输轮60偏置。在进一步的方面,系统10可以包括相对的侧向引导轮64,该相对的侧向引导轮被配置成将基材12朝向彼此偏置,以沿着横向轴线15定位基材。
系统10可以被配置成确定基材12沿着基材移动轴线16的移动(例如,经由材料位置传感器)。例如,如图2所示,在一些方面,传送电机66可以是与控制器70通信的步进电机。控制器70可以包括存储器和至少一个处理器,其中至少一个处理器被配置成基于传送电机66的旋转来确定基材的线性移动。因此,传送电机66可以用作材料位置传感器。附加地或替代地,系统10可以包括与控制器70通信的编码器72。编码器72可以被配置成检测基材的线性移动。控制器70可以接收来自编码器的反馈以确定基材12的线性移动。因此,编码器72可以用作材料位置传感器。控制器70可以进一步被配置成协调印刷头阵列20中的每个印刷头阵列的多个印刷头中的每个印刷头22的印刷。可以执行限定的印刷机校准序列来校准印刷头。操作员可以经由可选地可以由计算装置引导的校准例程来调节基材的速度和/或印刷头的喷嘴的沉积的定时(可选地,根据喷嘴距基材的距离),以设置喷射墨水的定时以用于取得最优结果。
参考图4,一种方法可以包括沿着基材移动轴线16移动基材12。基材12可以具有表面80(例如,外表面),该表面具有第一部分82和第二部分84,其中第一部分82或与其相切的平面有角度地偏离第二部分或与其相切的平面(例如,平面86)。该方法可以进一步包括在基材沿着基材移动轴线16的单次经过期间在基材12的表面80的第一部分82和第二部分84上进行印刷。在进一步的方面,印刷头中的全部印刷头可以在基材沿着移动轴线的单次经过期间进行印刷。
在一些方面,在基材的表面的第一部分和第二部分上进行印刷可以包括利用具有多个印刷头的至少一个印刷头阵列进行印刷,其中多个印刷头至少包括第一印刷头和第二个印刷头。第一印刷头的取向轴线可以围绕基材移动轴线有角度地偏离第二印刷头的取向轴线。第一印刷头可以进一步沿着基材移动轴线偏离第二印刷头。
在一些方面,在第一部分82和第二部分84上进行印刷可以在印刷过程的至少一部分期间同时执行。例如,第一印刷头和第二印刷头可以沿着基材移动轴线16轴向地偏离,并且因此第一部分82和第二部分84可以同样地轴向地偏离。因此,基材的前端将在另外一端之前到达第一和第二印刷头中的一个印刷头。因此,印刷头中的一个可以在另外一个之前开始在基材上进行印刷,并且然后,一旦基材被定位在第一和第二印刷头两者处,第一和第二印刷头两者就可以可选地同时在基材上进行印刷。在印刷头阵列20包括三个或更多个印刷头(例如,第三印刷头22c和/或印刷头22d)的进一步的方面,印刷头22中的全部可以在基材由此经过时在基材上进行印刷,可选地,与同一印刷头阵列20的所有其他印刷头和/或其他印刷头阵列的印刷头同时进行印刷。
在本文描述的示例实施例中的一些中,印刷头阵列20和印刷头22可以在基材12沿着传送机14移动时保持静止。然而,在进一步的示例实施例中,可以预想到,印刷头阵列20和/或印刷头22可以自动地(计算机控制器/机器人)或手动地被重新定位,以调节到印刷头阵列20和印刷头22要在其上进行印刷的基材的形状和取向。也就是说,对于在第一基材上的第一印刷作业,印刷头阵列20和印刷头22可以布置成第一图案,并且对于在第二基材上的第二印刷作业,如果第二基材的形状和取向与第一基材的形状和取向不同,则可以重新定位印刷头阵列20和印刷头22。印刷头阵列20和印刷头22可以被配置成为可单独重新定位的。此外,印刷头阵列(20)和印刷头(22)可以沿着任何适当的轴线重新定位,而不脱离本公开的更宽的范围。可选地,智能成像系统(例如,耦合到成像装置或图像传感器的控制器)可以用于确定基材的形状和取向并与控制系统通信,该控制系统被配置成基于进入的基材和/或要被印刷在其上的图像/图案的形状和取向来调节印刷头阵列20和相应的印刷头22的位置。附加地,压花组件40、柔性带42和辊44也可以基于基材的形状和取向进行调节。
与刚性板不同,装饰件可以是柔性的,并且因此,在一些情况下,需要准确地被抓持就位以在其上精确地进行数字印刷,即,使得所得的印刷的装饰件在视觉上有吸引力(例如,没有白线接缝、重叠等)。照此,当基材是装饰件时,用于将基材抓持在传送机上(诸如通过使用吸力、或夹紧)的典型机构可能并不理想,因为吸力可能使得基材弯曲,从而影响利用印刷头阵列进行印刷以及印刷头保持静止。在诸如上述示例等一些示例中,印刷头阵列20和印刷头22可以被配置成调节并且被重新定位以补偿由传送和抓持机构导致的基材的形状的任何改变。在一些示例实施例中,包括吸力的传统传送机构可以用于将基材抓持就位,并且可以修改该机构,以确保基材不扭曲。例如,吸力可以与引导轨道结合使用,并且吸力压力可以从传统压力降低,以将基材抓持就位,而不使得基材弯曲。其他传统方法是使用带有夹紧系统的固定装置来抓持装饰件,以将这些件固定成直线。此类系统使用往复式方法,其中抓持材料的装置将件运输到印刷头下面,并且然后夹紧系统反冲并返回到其原始位置以用于装载另一装饰件。本文描述的系统10允许用于抓紧的单程系统,而无需固定装置的传统夹紧或返回以用于重新装载。
除了直接在基材上进行印刷之外或者作为直接在基材上进行印刷的替代,可以设想到,印刷头阵列20可以被配置成在中间介质上印刷墨水,然后该中间介质将墨水转移到基材。可以设想到,在中间介质上进行首次印刷使得能够在具有难以直接在其上进行印刷的几何形状的表面上进行印刷。
例如,参考图8,印刷头阵列20可以被配置成将墨水印刷到辊80上。墨水可以被滚压到基材上。辊80可以具有被选择以用于符合基材的表面的邵氏硬度(shore hardness)。在一些可选的方面,辊80可以具有邵氏00 0-100、邵氏00 0-50、邵氏00 50-100或邵氏0020-80的硬度。在一些可选的方面,辊80可以具有邵氏A 0-100、邵氏A 0-50、邵氏A 50-100或邵氏A 20-80的硬度。墨水可以在施加到基材上之后固化。例如,在通过辊80将墨水施加到基材之后,可以沿着基材移动轴线16定位UV源32。
参考图9,在进一步的方面,印刷头阵列20可以被配置成在柔性带82上进行印刷。然后,柔性带82可以抵靠基材偏置,以转移墨水。墨水可以在施加到基材上之后固化。例如,在通过柔性带82将墨水施加到基材之后,可以沿着基材移动轴线16定位UV源32。在进一步的方面,UV源32可以被配置成通过带发射UV辐射,并且在从基材的表面撤回柔性带82前固化墨水。柔性带82可以包括UV墨水不会永久附着(或以其他方式粘贴)的材料,使得UV墨水转移到基材。也就是说,UV墨水非永久地附着到柔性带以允许UV墨水从印刷头运输和转移到基材。在进一步的方面,柔性带82可以是一次性材料,使得保持附着到柔性带的墨水可以与柔性带一起处理掉。
参考图10,在一些方面,至少一个印刷头阵列20(图1)的至少一个印刷头22可以具有沿着印刷头阵列的相应行轴线102间隔开的第一多个喷嘴100a。在一些可选的方面,印刷头阵列20的至少一个印刷头22的相应喷嘴行轴线102可以相对于基材移动轴线16成锐角θ进行取向。也就是说,所述至少一个印刷头22的行轴线102当被投影到包括基材移动轴线16的平面101中时,可以与基材移动轴线16相交成所述锐角θ。以这种方式,相比于行轴线102垂直于基材移动轴线进行取向,所述印刷头22的布置可以提供第一多个喷嘴100a沿着横向轴线15的更大的线性密度。
可选地,给定印刷头阵列20的每个印刷头的行轴线102可以相对于基材移动轴线16成锐角θ进行取向。在进一步的方面,至少两个印刷头22的相应行轴线102可以相对于基材移动轴线16成不同的锐角进行取向。可选地,每个印刷头阵列20(图1)可以包括至少一个印刷头22(或者可选地,每个阵列的每个印刷头),该至少一个印刷头相对于基材移动轴线成锐角θ进行取向。
在各个可选的方面,锐角θ可以为约20度至约70度、约30度至约60度、或约45度。可以理解,减小锐角θ可以增加第一多个喷嘴100a沿着横向轴线的线性密度。例如,对于每英寸具有360个喷嘴且相对于基材移动轴线16成45度角进行取向的印刷头22来说,多个喷嘴沿着横向轴线具有每英寸约500个喷嘴的线性密度(约40%的增加)。因此,这种布置可以增加印刷头的分辨率。因为喷嘴的线性密度增加,所以可以设想到,可以减少每个喷嘴(例如,每液滴或每英寸基材)沉积的墨水的体积。例如,可选地,由于印刷头相对于基材移动轴线的取向,可以通过喷嘴的线性密度的相对增加来减小每液滴沉积的墨水的体积。
在一些方面,喷嘴行轴线102可以与第一多个喷嘴100a中的每个喷嘴100相交。因此,第一行104的喷嘴中的全部可以沿着单个行布置。
在一些方面,印刷头22可以沿着行轴线102伸长。例如,可选地,印刷头22可以具有沿着行轴线102伸长的壳体110。
可选地,给定印刷头22的喷嘴100中的全部可以沿着单个行对准。也就是说,可以设想到,印刷头22可以具有单个行的喷嘴100,这些喷嘴对准成行并且沿着行轴线102间隔开。
在进一步的方面,印刷头22可以具有多个行的喷嘴100,每个行具有相应的喷嘴行轴线。例如,印刷头22的第一多个喷嘴100a可以布置成第一行104,并且第二多个喷嘴100b可以布置成第二行106。在一些方面,第一行104可以沿着垂直于相应喷嘴行轴线的第二轴线108偏离第二行106。在又进一步的方面,多个喷嘴可以布置成任意数量的行。
在示例性方面,第一多个喷嘴100a可以沿着行轴线具有每英寸至少300个喷嘴、每英寸至少600个喷嘴、每英寸至少800个喷嘴或每英寸约1000个喷嘴的在第一行104中的喷嘴密度。因此,喷嘴的相邻喷嘴之间的间距可以等于喷嘴密度的倒数。
在可选的方面,印刷头22可以具有约1/2英寸至约4英寸的长度。在进一步的方面,印刷头可以具有最高至六英尺(例如,约6米)的长度。可选地,印刷头可以具有1.7英寸至4英寸的宽度。可选地,印刷头可以具有准许在相邻印刷头的喷嘴之间紧密定位的壳体。例如,印刷头可以具有角度面,该角度面被配置成与相邻印刷头的对应角度面配合,使得每个印刷头的壳体的部分(例如,边缘)彼此重叠,以使得喷嘴能够从每个头沿着横向于每个壳体的伸长轴线的轴线接近定位。此类配置在FUJIFILM DIMATIX印刷头中是已知的。
在一些可选的方面,并且如图13A所示,第一行104和第二行106的相应喷嘴100可以沿着第二轴线108对准(例如,不交错,使得平行于第二轴线的线延伸通过第一行和第二行两者的喷嘴)。在进一步可选的方面,并且如图13B所示,第一行和第二行可以沿着行轴线102交错(例如,交错第一行的相邻喷嘴之间的间距的一半)。
照惯例,高密度喷墨机使用每液滴较小体积量的墨水,而较大的喷嘴使用每液滴相对较多的墨水,但提供减小的分辨率。可以设想到,与具有相同线性密度的成垂直于基材移动轴线且平行于横向轴线的行进行取向的喷嘴的印刷头相比,由于印刷头22相对于基材移动轴线16的取向而带有增加的线性密度的喷嘴的所公开的系统可以有利地具有相对高的液滴体积。在一些可选的方面,液滴体积可以随着喷嘴密度的增加而降低,以便提高印刷分辨率。
在一些方面,墨水可以被沉积为冲击锥。也就是说,喷嘴(和喷嘴开口)一般可以被理解为点,而墨水一旦被沉积在基材上便覆盖比喷嘴处的开口大的区域。可以针对不同的产品调节印刷特性(例如,液滴大小)、液滴定时等以及表面特性(例如,表面能),以实现特定的墨水冲击锥。例如,可以通过使用等离子体、电晕或火焰处理来变更表面能。此外,化学试剂(诸如底漆)可以帮助墨水附着。可以基于基材属性和期望的外观来控制和调节墨水的粘度(例如,通过改变其温度)。
如应当理解的,印刷照惯例以向下的取向执行。喷嘴沿着不向下(例如,水平、向上等)的取向轴线24进行取向、对准。在一些方面,印刷头可以包括空气净化系统以将墨水而不是空气维持在喷嘴处。这对于不向下进行取向使得空气而不是墨水否则会聚集在喷嘴处的印刷头(例如,在成角度的印刷头中)是有利的。
可以设想到,因印刷头阵列的第一多个喷嘴相对于基材移动轴线的取向而增加的喷嘴密度可以使得能够在斜面上进行印刷。照惯例,诸如地板木板等基材的斜面具有机加工的边缘,这些边缘在视觉上可能没有吸引力。因此,所述斜面被涂漆成单色,通常与地板木板的其余部分相同的颜色,因为将斜面涂漆成两种或更多种颜色的难度太大而无法高效且一致地完成。此外,对斜面进行涂漆的系统的颜色改变可能需要很长时间,并且斜面上的颜色通常不一致。使用本文公开的系统和方法进行印刷可以实现多种颜色的或图案化的斜面。此外,可以快速完成颜色改变,而不需要像用于对斜面进行涂漆的系统所需要的那样清除先前的颜色。
在一些方面,并且参考图10和图11,基材可以具有斜面120。例如,斜面120可以位于地板木板上。斜面可以具有沿着横向轴线15的小于3mm、或小于2mm、或约1mm宽的宽度。在一些方面,基材可以以每分钟20米以上(例如,每分钟约35米)的速度沿着基材移动轴线16移动。通过使印刷头阵列12相对于基材移动轴线16成锐角进行取向,可以定位更多数量的喷嘴,以在斜面上方进行印刷,从而提高分辨率并使得能够跨斜面沉积相对大体积的墨水。
为了补偿沿着基材移动轴线16的在第一行104的相对端上的喷嘴100之间的偏离,控制喷嘴的致动的计算装置可以确定喷嘴的致动的定时。例如,为了在沿着基材移动轴线的基材的特定位置处进行印刷,在第一行104的前端处的喷嘴100(基材较早经过的喷嘴)可以比在尾端处的第一行104的喷嘴早沉积墨水。可以设想到,计算装置可以考虑每个喷嘴沿着基材移动轴线的相对位置以确定和控制墨水沉积定时。
注意,当本文描述的基材是指装饰件或过渡件时,除了线性/平坦表面之外,基材还可以具有有意形成的弯曲表面(诸如凸表面或凹表面)或其他复杂的非线性或非平坦表面,由于基材的复杂轮廓,这些表面通常不利于或不适宜于通过现有基材印刷技术在其上进行印刷。在一些示例中,基材可以具有至少一个有意形成的弯曲表面。在一个示例中,基材可以具有比平坦或线性表面多的弯曲或非线性表面。在另一示例中,与弯曲或非线性表面相比,基材可以具有更多或基本上相同数量的平坦或线性表面。在一些示例中,基材可以是楼梯踏板,其中楼梯鼻具有弯曲表面。
在一些方面,本公开描述了一种制品,其包括基材和印刷层,该印刷层包括印刷在基材上以形成图像的墨水。可以使用轴向地偏离并且沿着移动轴线偏离的印刷头来生成图像。在一些方面,图像可以是装饰图像。例如,图像可以包括木质图案、石头图案、抽象图像或任何其他适当的图像。在一些方面,图像可以有利于制品与表面覆盖制品(诸如用于覆盖墙、地板或天花板的表面覆盖制品)组合使用。基材可以包括、具有:至少一个有意形成的弯曲表面。基材可以是例如与表面覆盖制品一起使用的装饰件或过渡件。在一个方面,可以直接在基材的顶部表面上印刷墨水,即,无需设置在基材之上的任何中间层。在另一方面,可以在设置在基材的顶部表面之上的中间层的顶部上印刷墨水,该中间层诸如墨水接收层(例如,底漆层)、表面平滑层、颜色中和层(例如,掩盖基材的颜色并提供干净的彩色表面来印刷的白色涂层)等。在一个方面,中间层可以包括单个层。在其他方面,中间层可以具有多个顺序堆叠的层。在带有多个堆叠的中间层的此类方面,可以在多个中间层的最外层上印刷墨水。
示例性方面
鉴于所描述的产品、系统和方法及其变型,下文描述了本发明的某些更特别描述的方面。然而,这些特别叙述的方面不应被解释为对包含本文描述的不同或更一般教导的任何不同权利要求具有任何限制效果,或者“特定”方面以不同于本文字面使用的语言的固有含义的某种方式受到某种限制。
方面1:一种用于在基材上进行印刷的系统,该系统包括:
传送机,其被配置成沿着基材移动轴线移动基材;以及
至少一个印刷头阵列,其中至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列包括多个印刷头,其中多个印刷头中的每个印刷头具有相应取向轴线,其中多个印刷头至少包括第一印刷头和第二印刷头,其中第一印刷头的取向轴线有角度地偏离第二印刷头的取向轴线,其中第一印刷头沿着基材移动轴线偏离第二印刷头。
方面2:根据方面1所述的系统,其中至少一个印刷头阵列包括多个印刷头阵列,其中多个印刷头阵列中的每个印刷头阵列沿着基材移动轴线偏离多个印刷头阵列中的每个其他印刷头阵列。
方面3:根据方面2所述的系统,其中多个印刷头阵列中的每个印刷头阵列被配置成印刷相应颜色的墨水,其中多个印刷头阵列中的第一印刷头阵列被配置成印刷第一颜色的墨水,并且其中多个印刷头阵列中的第二印刷头阵列被配置成印刷与第一颜色的墨水不同的第二颜色的墨水。
方面4:根据方面3所述的系统,其中多个印刷头阵列包括:被配置成印刷黑色墨水的第一印刷头阵列、被配置成印刷青色墨水的第二印刷头阵列、被配置成印刷黄色墨水的第三印刷头阵列、以及被配置成印刷品红色墨水的第四印刷头阵列。
方面5:根据方面4所述的系统,其进一步包括多个墨水源,其中多个墨水源包括:包括黑色墨水并被配置成向第一印刷头阵列供应墨水的第一墨水源、包括青色墨水并被配置成向第二印刷头阵列供应墨水的第二墨水源、包括黄色墨水并被配置成向第三印刷头阵列供应墨水的第三墨水源、以及包括品红色墨水并被配置成向第四印刷头阵列供应墨水的第四墨水源。
方面6:根据方面1所述的系统,其中多个印刷头阵列进一步包括注液装置,该注液装置被配置成变更基材的表面能。
方面7:根据前述方面中任一项所述的系统,其进一步包括分配器,该分配器被配置成分配底漆。
方面8:根据前述方面中任一项所述的系统,其中多个印刷头中的每个印刷头被配置成在基材由此经过时在基材的印刷区域上进行印刷,其中每个印刷头的印刷区域距所述印刷头不大于5mm。
方面9:根据前述方面中任一项所述的系统,其中至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列的多个印刷头中的至少一个印刷头被配置成在基材的弯曲表面上进行印刷。
方面10:根据前述方面中任一项所述的系统,其中第一印刷头的取向轴线有角度地偏离第二印刷头的取向轴线至少30度。
方面11:根据前述方面中任一项所述的系统,其中至少一个印刷头阵列的多个印刷头包括第三印刷头,其中第三印刷头的取向轴线有角度地偏离第一印刷头的取向轴线和第二印刷头的取向轴线,其中第三印刷头沿着基材移动轴线偏离第一印刷头和第二印刷头中的每个印刷头。
方面12:根据前述方面中任一项所述的系统,其中至少一个印刷头阵列的多个印刷头包括第四印刷头,其中第四印刷头的取向轴线平行于第一印刷头的取向轴线。
方面13:根据前述方面中任一项所述的系统,其中至少一个印刷头阵列的多个印刷头包括第三印刷头,其中第三印刷头的取向轴线有角度地偏离第一印刷头的取向轴线和第二印刷头的取向轴线,其中第三印刷头沿着基材移动轴线偏离第一印刷头和第二印刷头中的每个印刷头。
方面14:根据前述方面中任一项所述的系统,其进一步包括紫外线源,该紫外线源被朝向基材移动轴线指引,以固化由至少一个印刷头阵列沉积的墨水。
方面15:根据前述方面中任一项所述的系统,其进一步包括压花站。
方面16A:根据前述方面中任一项所述的系统,其进一步包括喷涂站。
方面16B:根据前述方面中任一项所述的系统,其进一步包括颗粒分配器,该颗粒分配器被配置成将颗粒分配到基材上。
方面17:根据前述方面中任一项所述的系统,其进一步包括材料切割器。
方面18:根据前述方面中任一项所述的系统,其进一步包括加热器。
方面19:根据方面18所述的系统,其中加热器是红外加热器。
方面20:根据前述方面中任一项所述的系统,其进一步包括除尘组件。
方面21:根据前述方面中任一项所述的系统,其中基材是楼梯鼻。
方面22:根据方面1至20中任一项所述的系统,其中基材包括铺面板、墙饰条或家具部件。
方面23:根据前述方面中任一项所述的系统,其中基材包括PVC、聚苯乙烯、PET、ABS、MDF或铝。
方面24:根据前述方面中任一项所述的系统,其中传送机包括多个运输轮,其中多个运输轮中的至少一个运输轮联接到电机,其中电机被配置成引起基材沿着基材移动轴线移动。
方面25:根据方面24所述的系统,其进一步包括至少一个引导轮,该至少一个引导轮被配置成将基材朝向运输轮偏置。
方面26:根据方面25所述的系统,其进一步包括相对的侧向引导轮,该相对的侧向引导轮被配置成将基材朝向彼此偏置,以沿着垂直于基材移动轴线的横向轴线定位基材。
方面27:根据前述方面中任一项所述的系统,其进一步包括材料位置传感器,该材料位置传感器被配置成测量基材沿着基材移动轴线的线性行进。
方面28:根据方面27所述的系统,其中材料位置传感器是编码器。
方面29:根据方面27或方面28所述的系统,其进一步包括至少一个处理器,该至少一个处理器与材料位置传感器和至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列通信,其中至少一个处理器被配置成协调至少一个印刷头阵列的多个印刷头中的每个印刷头的印刷。
方面30:根据前述方面中任一项所述的系统,其进一步包括:
压花组件,其包括:
形成为环的带,其中该带具有限定图案的压花表面;以及
至少一个压辊,其被配置成将环抵靠基材偏置。
方面31:一种方法,其包括:
沿着基材移动轴线移动基材,其中基材具有表面,该表面具有第一部分和第二部分,其中第一部分或与其相切的平面有角度地偏离第二部分或与其相切的平面;以及
在基材沿着移动轴线的单次经过期间在基材的表面的第一部分和第二部分上进行印刷。
方面32:根据方面31所述的方法,其中同时在基材的表面的第一部分和第二部分上进行印刷包括利用具有多个印刷头的至少一个印刷头阵列进行印刷,其中多个印刷头至少包括第一印刷头和第二印刷头,其中第一印刷头的取向轴线有角度地偏离第二印刷头的取向轴线,其中第一印刷头沿着基材移动轴线偏离第二印刷头。
方面33:根据方面31或方面32所述的方法,其中在基材沿着移动轴线的单次经过期间在基材的表面的第一部分和第二部分上进行印刷包括同时在基材的第一部分和第二部分上进行印刷。
方面34:根据方面31至33中任一项所述的方法,其中该方法是利用根据方面1至30中任一个所述的系统执行的,并且其中该方法不包括对基材进行压花。
方面35:一种用于对基材进行压花的系统,该系统包括:
传送机,其被配置成沿着基材移动轴线移动基材;
压花组件,其包括:
形成为环的带,其中该带具有限定轮廓的压花表面;以及
至少一个压辊,其被配置成将环抵靠基材偏置。
方面36:根据方面35所述的系统,其中至少一个压辊包括多个压辊。
方面37:根据方面36所述的系统,其中多个辊沿着垂直于基材移动轴线的横向轴线偏离。
方面38:根据方面35至37中任一项所述的系统,其中至少一个压辊具有与基材的表面的至少一部分互补的圆周表面。
方面39:一种对基材进行压花的方法,该方法包括:
沿着基材移动轴线移动基材;以及
将带抵靠基材偏置,其中该带具有限定轮廓的压花表面。
方面40:根据方面39所述的方法,其中基材包括涂层,该方法进一步包括在将带抵靠基材偏置之后固化涂层。
方面41:一种用于在基材上进行印刷的系统,该系统包括:
传送机,其被配置成沿着基材移动轴线移动基材;以及
至少一个印刷头阵列,其中至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列包括至少一个印刷头,其中至少一个印刷头中的至少一个印刷头包括沿着相应喷嘴行轴线间隔开的第一多个喷嘴,其中每个印刷头的相应喷嘴行轴线相对于基材移动轴线成锐角进行取向。
方面42:根据方面41所述的系统,其中锐角在20度与70度之间。
方面43:根据方面42所述的系统,其中锐角在30度与60度之间。
方面44:根据方面43所述的系统,其中锐角为约45度。
方面45:根据方面41至44中任一项所述的系统,其中至少一个印刷头中的至少一个印刷头仅包括沿着相应喷嘴行轴线间隔开的第一多个喷嘴。
方面46:根据方面41至44中任一项所述的系统,其中至少一个印刷头中的每个印刷头包括沿着垂直于相应喷嘴行轴线的相应喷嘴列轴线与第一多个喷嘴间隔开的第二多个喷嘴。
方面47:根据方面45所述的系统,其中第一多个喷嘴布置成第一行,其中第二多个喷嘴布置成第二行,其中第一行沿着垂直于相应喷嘴行轴线的第二轴线偏离第二行。
方面48:根据方面47所述的系统,其中第一多个喷嘴沿着相应喷嘴行轴线与第二多个喷嘴交错。
方面49:根据方面47所述的系统,其中第一多个喷嘴沿着相应喷嘴行轴线不与第二多个喷嘴交错。
方面50:根据方面41至49中任一项所述的系统,其中第一多个喷嘴包括每英寸至少600个喷嘴。
方面51:根据方面41至50中任一项所述的系统,其中相应喷嘴行轴线与第一多个喷嘴中的每个喷嘴相交。
方面52:根据方面41至51中任一项所述的系统,其中至少一个印刷头阵列包括多个印刷头阵列,其中多个印刷头阵列沿着基材移动轴线间隔开。
方面53:根据方面52所述的系统,其中多个印刷头阵列各自被配置成印刷相应彩色墨水。
方面54:根据方面41至53中任一项所述的系统,其中至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列包括多个印刷头,其中多个印刷头中的每个印刷头具有相应取向轴线,其中多个印刷头至少包括第一印刷头和第二印刷头,其中第一印刷头的取向轴线有角度地偏离第二印刷头的取向轴线,其中第一印刷头沿着基材移动轴线偏离第二印刷头。
方面55:一种使用根据方面1至30、35至38或41至54中任一项所述的系统的方法,该方法包括:
沿着基材轴线移动基材;以及
使用至少一个印刷头阵列在基材上进行印刷。
方面56:根据方面55所述的方法,其中基材包括斜面,其中在基材上进行印刷包括在斜面上进行印刷。
方面57:根据方面56所述的方法,其中在斜面上进行印刷包括使用第一多个喷嘴中的至少两个喷嘴在斜面上进行印刷。
方面58:根据方面55至57中任一项所述的方法,其进一步包括将带抵靠基材偏置,其中该带具有限定轮廓的压花表面。
尽管在前面的说明书和下面的附录中已经公开了本发明的几个实施例,但是本领域技术人员应当理解,本发明所属的本发明的许多修改和其他实施例将被想到,具有前面的描述和相关联的附图中呈现的教导的益处。因此,应当理解,本发明不限于本文公开的具体实施例,并且许多修改和其他实施例旨在被包括在所附权利要求的范围内。此外,尽管本文以及随后的权利要求书中采用了具体术语,但它们仅以一般性和描述性的意义使用,而不是用于限制所描述的发明或随后的权利要求的目的。
Claims (59)
1.一种用于在基材上进行印刷的系统,所述系统包括:
传送机,其被配置成沿着基材移动轴线移动所述基材;以及
至少一个印刷头阵列,其中所述至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列包括多个印刷头,其中所述多个印刷头中的每个印刷头具有相应取向轴线,其中所述多个印刷头至少包括第一印刷头和第二印刷头,其中所述第一印刷头的所述取向轴线有角度地偏离所述第二印刷头的所述取向轴线,其中所述第一印刷头沿着所述基材移动轴线偏离所述第二印刷头。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述至少一个印刷头阵列包括多个印刷头阵列,其中所述多个印刷头阵列中的每个印刷头阵列沿着所述基材移动轴线偏离所述多个印刷头阵列中的每个其他印刷头阵列。
3.根据权利要求2所述的系统,其中所述多个印刷头阵列中的每个印刷头阵列被配置成印刷相应颜色的墨水,其中所述多个印刷头阵列中的第一印刷头阵列被配置成印刷第一颜色的墨水,并且其中所述多个印刷头阵列中的第二印刷头阵列被配置成印刷与所述第一颜色的墨水不同的第二颜色的墨水。
4.根据权利要求3所述的系统,其中所述多个印刷头阵列包括:被配置成印刷黑色墨水的第一印刷头阵列、被配置成印刷青色墨水的第二印刷头阵列、被配置成印刷黄色墨水的第三印刷头阵列、以及被配置成印刷品红色墨水的第四印刷头阵列。
5.根据权利要求4所述的系统,其进一步包括多个墨水源,其中所述多个墨水源包括:包括黑色墨水并被配置成向所述第一印刷头阵列供应墨水的第一墨水源、包括青色墨水并被配置成向所述第二印刷头阵列供应墨水的第二墨水源、包括黄色墨水并被配置成向所述第三印刷头阵列供应墨水的第三墨水源、以及包括品红色墨水并被配置成向所述第四印刷头阵列供应墨水的第四墨水源。
6.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个印刷头阵列进一步包括注液装置,所述注液装置被配置成变更所述基材的表面能。
7.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括分配器,所述分配器被配置成分配底漆。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个印刷头中的每个印刷头被配置成在所述基材由此经过时在所述基材的印刷区域上进行印刷,其中每个印刷头的所述印刷区域距所述印刷头不大于5mm。
9.根据权利要求1所述的系统,其中所述至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列的所述多个印刷头中的至少一个印刷头被配置成在所述基材的弯曲表面上进行印刷。
10.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一印刷头的所述取向轴线有角度地偏离所述第二印刷头的所述取向轴线至少30度。
11.根据权利要求1所述的系统,其中所述至少一个印刷头阵列的所述多个印刷头包括第三印刷头,其中所述第三印刷头的所述取向轴线有角度地偏离所述第一印刷头的所述取向轴线和所述第二印刷头的所述取向轴线,其中所述第三印刷头沿着所述基材移动轴线偏离所述第一印刷头和所述第二印刷头中的每个印刷头。
12.根据权利要求1所述的系统,其中所述至少一个印刷头阵列的所述多个印刷头包括第四印刷头,其中所述第四印刷头的所述取向轴线平行于所述第一印刷头的所述取向轴线。
13.根据权利要求1所述的系统,其中所述至少一个印刷头阵列的所述多个印刷头包括第三印刷头,其中所述第三印刷头的所述取向轴线有角度地偏离所述第一印刷头的所述取向轴线和所述第二印刷头的所述取向轴线,其中所述第三印刷头沿着所述基材移动轴线偏离所述第一印刷头和所述第二印刷头中的每个印刷头。
14.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括紫外线源,所述紫外线源被朝向所述基材移动轴线指引,以固化由所述至少一个印刷头阵列沉积的墨水。
15.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括压花站。
16.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括喷涂站。
17.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括颗粒分配器,所述颗粒分配器被配置成将颗粒分配到所述基材上。
18.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括材料切割器。
19.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括加热器。
20.根据权利要求19所述的系统,其中所述加热器是红外加热器。
21.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括除尘组件。
22.根据权利要求1所述的系统,其中所述基材是楼梯鼻。
23.根据权利要求1所述的系统,其中所述基材包括铺面板、墙饰条或家具部件。
24.根据权利要求1所述的系统,其中所述基材包括PVC、聚苯乙烯、PET、ABS、MDF或铝。
25.根据权利要求1所述的系统,其中所述传送机包括多个运输轮,其中所述多个运输轮中的至少一个运输轮联接到电机,其中所述电机被配置成引起所述基材沿着所述基材移动轴线移动。
26.根据权利要求25所述的系统,其进一步包括至少一个引导轮,所述至少一个引导轮被配置成将所述基材朝向运输轮偏置。
27.根据权利要求26所述的系统,其进一步包括相对的侧向引导轮,所述相对的侧向引导轮被配置成将所述基材朝向彼此偏置,以沿着垂直于所述基材移动轴线的横向轴线定位所述基材。
28.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括材料位置传感器,所述材料位置传感器被配置成测量所述基材沿着所述基材移动轴线的线性行进。
29.根据权利要求28所述的系统,其中所述材料位置传感器是编码器。
30.根据权利要求28所述的系统,其进一步包括至少一个处理器,所述至少一个处理器与所述材料位置传感器和所述至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列通信,其中所述至少一个处理器被配置成协调所述至少一个印刷头阵列的所述多个印刷头中的每个印刷头的印刷。
31.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括:
压花组件,其包括:
形成为环的带,其中所述带具有限定图案的压花表面;以及
至少一个压辊,其被配置成将所述环抵靠所述基材偏置。
32.一种使用根据前述权利要求中任一项所述的系统的方法,所述方法包括:
沿着所述基材移动轴线移动基材,其中所述基材具有表面,所述表面具有第一部分和第二部分,其中所述第一部分或与其相切的平面有角度地偏离所述第二部分或与其相切的平面;以及
在所述基材沿着所述移动轴线的单次经过期间在所述基材的所述表面的所述第一部分和所述第二部分上进行印刷。
33.根据权利要求32所述的方法,其中同时在所述基材的所述表面的所述第一部分和所述第二部分上进行印刷包括利用具有多个印刷头的至少一个印刷头阵列进行印刷,其中所述多个印刷头至少包括第一印刷头和第二印刷头,其中所述第一印刷头的取向轴线有角度地偏离所述第二印刷头的取向轴线,其中所述第一印刷头沿着所述基材移动轴线偏离所述第二印刷头。
34.根据权利要求32所述的方法,其中在所述基材沿着所述移动轴线的单次经过期间在所述基材的所述表面的所述第一部分和所述第二部分上进行印刷包括同时在所述基材的所述第一部分和所述第二部分上进行印刷。
35.根据权利要求32所述的方法,其中所述方法不包括对所述基材进行压花。
36.一种用于对基材进行压花的系统,所述系统包括:
传送机,其被配置成沿着基材移动轴线移动所述基材;
压花组件,其包括:
形成为环的带,其中所述带具有限定轮廓的压花表面;以及
至少一个压辊,其被配置成将所述环抵靠所述基材偏置。
37.根据权利要求36所述的系统,其中所述至少一个压辊包括多个压辊。
38.根据权利要求36所述的系统,其中多个辊沿着垂直于所述基材移动轴线的横向轴线偏离。
39.根据权利要求36所述的系统,其中所述至少一个压辊具有与所述基材的表面的至少一部分互补的圆周表面。
40.一种对基材进行压花的方法,所述方法包括:
沿着基材移动轴线移动所述基材;以及
将带抵靠所述基材偏置,其中所述带具有限定轮廓的压花表面。
41.根据权利要求40所述的方法,其中所述基材包括涂层,所述方法进一步包括在将所述带抵靠所述基材偏置之后固化所述涂层。
42.一种用于在基材上进行印刷的系统,所述系统包括:
传送机,其被配置成沿着基材移动轴线移动所述基材;以及
至少一个印刷头阵列,其中所述至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列包括至少一个印刷头,其中所述至少一个印刷头中的至少一个印刷头包括沿着相应喷嘴行轴线间隔开的第一多个喷嘴,其中每个印刷头的所述相应喷嘴行轴线相对于所述基材移动轴线成锐角进行取向。
43.根据权利要求42所述的系统,其中所述锐角在20度与70度之间。
44.根据权利要求43所述的系统,其中所述锐角在30度与60度之间。
45.根据权利要求44所述的系统,其中所述锐角为约45度。
46.根据权利要求42所述的系统,其中所述至少一个印刷头中的至少一个印刷头仅包括沿着所述相应喷嘴行轴线间隔开的所述第一多个喷嘴。
47.根据权利要求42所述的系统,其中所述至少一个印刷头中的每个印刷头包括沿着垂直于所述相应喷嘴行轴线的相应喷嘴列轴线与所述第一多个喷嘴间隔开的第二多个喷嘴。
48.根据权利要求47所述的系统,其中所述第一多个喷嘴布置成第一行,其中所述第二多个喷嘴布置成第二行,其中所述第一行沿着垂直于所述相应喷嘴行轴线的第二轴线偏离所述第二行。
49.根据权利要求47所述的系统,其中所述第一多个喷嘴沿着所述相应喷嘴行轴线与所述第二多个喷嘴交错。
50.根据权利要求47所述的系统,其中所述第一多个喷嘴沿着所述相应喷嘴行轴线不与所述第二多个喷嘴交错。
51.根据权利要求42所述的系统,其中所述第一多个喷嘴包括每英寸至少600个喷嘴。
52.根据权利要求42所述的系统,其中所述相应喷嘴行轴线与所述第一多个喷嘴中的每个喷嘴相交。
53.根据权利要求42所述的系统,其中所述至少一个印刷头阵列包括多个印刷头阵列,其中所述多个印刷头阵列沿着所述基材移动轴线间隔开。
54.根据权利要求53所述的系统,其中所述多个印刷头阵列各自被配置成印刷相应彩色墨水。
55.根据权利要求42所述的系统,其中所述至少一个印刷头阵列中的每个印刷头阵列包括多个印刷头,其中所述多个印刷头中的每个印刷头具有相应取向轴线,其中所述多个印刷头至少包括第一印刷头和第二印刷头,其中所述第一印刷头的所述取向轴线有角度地偏离所述第二印刷头的所述取向轴线,其中所述第一印刷头沿着所述基材移动轴线偏离所述第二印刷头。
56.一种使用根据权利要求1至31中任一项所述的系统的方法,所述方法包括:
沿着基材轴线移动基材;以及
使用所述至少一个印刷头阵列在所述基材上进行印刷。
57.根据权利要求56所述的方法,其中所述基材包括斜面,其中在所述基材上进行印刷包括在所述斜面上进行印刷。
58.根据权利要求57所述的方法,其中在所述斜面上进行印刷包括使用所述第一多个喷嘴中的至少两个喷嘴在所述斜面上进行印刷。
59.根据权利要求56所述的方法,其进一步包括将带抵靠所述基材偏置,其中所述带具有限定轮廓的压花表面。
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PB01 | Publication | ||
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