[发明专利]一种印刷系统及用于操作印刷机的方法

说明书

一种直接到物体印刷机，其包含图像投影仪，所述图像投影仪在所述保持器之前将图像投影在紧固在保持器中的物体上并且所述物体通过多个印刷头以将墨图像印刷在所述物体上。相机在所述物体上生成所述投影图像的图像序列以使操作员能够选择在用于所述图像的所述印刷的所述物体上的位置并且以通过用户界面识别所述图像的失真，因此控制器可修改所述印刷头的操作以减弱在所述物体上印刷的所述图像的所述失真。

本公开一般涉及用于在三维(3D)物体上印刷的系统，更具体地，涉及在非生产环境中的物体上印刷图像的系统。

商业制品印刷通常出现在制品的生产期间。举例来说，球表皮在球完成和充气之前印刷有图案或标识。因此，例如，在其中潜在产品客户支持多个专业或大学团队的地区中，如配送站点或零售商店的非生产机构需要保存具有区域中流行的各种团队的标识的产品库存。对于每个不同标识订购正确的产品数目以维持库存可以是成问题的。

解决在非生产销路中的这些问题的一种方式应为保存未印刷版本的产品，和在配送站点或零售商店处在其上印刷图案或标识。已开发被称为直接到物体 (direct-to-object，DTO)印刷机的印刷机，用于印刷单个物体。用如二维(2D) 介质印刷技术的已知印刷技术操作这些印刷机以将图像内容应用到三维物体上产生混合结果。只要物体表面相对平坦，图像为可接受的。然而，许多产品，如马克杯、水瓶、笔等具有弯曲表面，这可不利地影响印刷图像质量。

与直接到物体的印刷相关的挑战包含例如跨大的和变化的间隙喷射墨滴、定位物体和在物体上的图像的位置、将图像配准到物体上和保持和定向物体用于印刷。考虑到可印刷的多种物体形状和大小，开发鲁棒方式来保持部件并精确地确定印刷头的面相对于待印刷表面的位置是困难的。换句话说，参考物体表面精确地确定印刷头的正确距离和定向以及识别在印刷头中的适当喷射器以使图像在物体上居中不是微不足道的任务。

没有限定边缘的物体加剧这些问题，这些边缘可用作配准图像的参考点并且为弹射器的操作计时。物体保持器可不以最佳匹配图像的定向呈现部件，并且在选择用于印刷图像的物体上的区域可为不规则的并且引起印刷图像的失真。因此，为具有不同程度的表面起伏和特征的各种产品产生高质量图像的印刷过程控制系统将是有益的。

新的直接到物体(DTO)印刷系统使得能够在印刷物体之前将图像与物体的区域配准。系统包含：多个印刷头，在多个印刷头中的每个印刷头配置成喷射标记材料；构件，其具有第一端部和第二端部，多个印刷头安放成与构件相对并且在构件的第一端部与第二端部之间；保持器，其配置成保持物体并且沿构件在构件的第一端部与第二端部之间移动；第一致动器，其可操作地连接到保持器以使致动器能够沿构件移动保持器以使物体移动经过印刷头以从在多个印刷头中的印刷头接收标记材料；第二致动器，其可操作地连接到保持器以使致动器能够垂直于构件并且在平行于构件的平面中移动保持器；成像装置，其安放在构件的第一端部与多个印刷头之间，成像装置配置成生成与成像装置相对的物体的一部分的图像序列；图像投影仪，其安放在构件的第一端部与多个印刷头之间，图像投影仪配置成将图像放置在与成像装置相对的物体的部分上；用户界面，其可操作地连接到成像装置以从成像装置接收图像序列，用户界面配置成使操作员能够操作第一致动器和第二致动器以调节物体在与成像装置相对的X-Y平面中的位置；和控制器，其可操作地连接到多个印刷头、第一致动器、第二致动器、成像装置、图像投影仪和用户界面。控制器配置成操作第一致动器沿构件在构件的第一端部与第二端部之间移动保持器和物体，以操作图像投影仪在物体的部分上形成图像，以操作成像装置在物体上生成图像的图像序列，以从用户界面接收信号，所述信号指示用于已选择印刷的印刷图像的物体的位置，以从用户界面接收数据，所述数据识别在物体上的图像的失真，和以参考识别来自图像投影仪的图像的失真的数据在多个印刷头的印刷头内操作喷射器以用着色剂在物体上形成图像。

在结合附图进行的以下描述中解释印刷系统的前述方面和其它特征，所述印刷系统在印刷之前将图像与对象的表面的一部分配准。

附图说明