數(shù)字印刷和裝飾的制品的制作方法

本發(fā)明涉及用于將物質(zhì)沉積到制品上的設(shè)備和方法，包括直接在三維制品上印刷和/或裝飾三維制品的設(shè)備和方法，以及在其上具有物質(zhì)(諸如印刷)和/或由此被裝飾的制品。

背景技術(shù)：

各種印刷設(shè)備和方法公開在專利文獻(xiàn)中以及互聯(lián)網(wǎng)上。公開印刷設(shè)備和方法的專利公布包括：jennel的美國專利6,135,654；sawatsky的美國專利6,699,352b2；uptergrove的美國專利7,210,408b2；baxter等人的美國專利7,467,847b2；uptergrove的美國專利8,522,989b2；uptergrove的美國專利8,579,402b2；gerigk等人的美國專利8,667,895b2；以及putzer等人的美國專利申請(qǐng)公布us2011/0232514a1；schach的us2013/0019566a1；domeier等人的us2014/0285600a1；以及till的pct公布wo2015/036334。此外，xenniatechnology已經(jīng)在youtube上招貼了一個(gè)視頻，標(biāo)題為“digitaloutdoortextileprinting”，其展示了使用以轉(zhuǎn)位方式移動(dòng)的印刷機(jī)構(gòu)在移動(dòng)橫幅材料上進(jìn)行印刷的過程。其它類型的設(shè)備和方法包括以broad的名義提交的標(biāo)題為“apparatusandmethodforapplyingalabeltoanon-ruledsurface”的美國專利申請(qǐng)公布us2012/0031548a1中所公開的設(shè)備和方法。

許多當(dāng)前努力涉及在三維制品(諸如瓶子等)上進(jìn)行印刷，具體地講為噴墨印刷。當(dāng)前的印刷設(shè)備可為單次經(jīng)過或多次經(jīng)過類型。單次經(jīng)過設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于它們快于多次經(jīng)過設(shè)備。多次經(jīng)過設(shè)備可實(shí)現(xiàn)更好的質(zhì)量，但是由于印刷頭必須以轉(zhuǎn)位方式經(jīng)過制品多次，所以它們慢于單次經(jīng)過設(shè)備。遺憾的是，在當(dāng)前噴墨技術(shù)和當(dāng)前印刷設(shè)備的情況下，可通過直接印刷在三維制品上形成的標(biāo)簽的質(zhì)量不如形成在單獨(dú)印刷的平坦標(biāo)簽上的質(zhì)量好。多數(shù)努力表現(xiàn)為涉及試圖改進(jìn)單次經(jīng)過設(shè)備的質(zhì)量。存在對(duì)印刷(具體地講在三維制品上印刷)的改進(jìn)的設(shè)備和方法的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及用于將物質(zhì)沉積到制品的表面上的設(shè)備和方法，包括直接在三維制品上印刷和/或裝飾三維制品的設(shè)備和方法，以及在其上具有物質(zhì)(諸如印刷)和/或由此被裝飾的制品。

在一些情況下，所述設(shè)備和方法涉及在至少一個(gè)制品和物質(zhì)沉積裝置和/或功能裝置之間產(chǎn)生再循環(huán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施方案中，所述制品可在閉環(huán)路徑中傳送經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)物質(zhì)沉積裝置和/或功能裝置。制品可被傳送經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)物質(zhì)沉積裝置一次或多次，并且在每次經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)物質(zhì)沉積裝置期間，可通過該一個(gè)或多個(gè)物質(zhì)沉積裝置將預(yù)定圖案的一部分涂敷到制品。

所述設(shè)備可在用于對(duì)制品執(zhí)行功能的一個(gè)或多個(gè)另外站點(diǎn)處包括一個(gè)或多個(gè)功能裝置。所述功能裝置可包括但不限于：另外的物質(zhì)沉積裝置；用于處理制品的裝置(例如，用于處理制品表面、或用于固化涂敷到制品的物質(zhì)的裝置)；用于裝飾制品的裝置(例如，金屬箔的涂敷)；用于轉(zhuǎn)化制品性質(zhì)的裝置(例如，激光器)；或它們的組合。

附圖說明

圖1是用于將物質(zhì)沉積到制品上的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方案的示意性俯視圖。

圖2a是類似于圖1中所示的設(shè)備的示意性側(cè)視圖。

圖2b是類似于圖1中所示的設(shè)備的示意性側(cè)視圖，其示出了用于制品保持器和沉積裝置的另選位置。

圖3是用于將物質(zhì)沉積到制品上的設(shè)備的另一實(shí)施方案的示意性俯視圖。

圖3a是用于將物質(zhì)沉積到制品上的設(shè)備的另一實(shí)施方案的示意性端視圖。

圖4是印刷制品的表面的示意性側(cè)視圖，其示出了二維像素陣列，所述二維像素陣列僅形成將印刷在其上的總預(yù)定圖案的一部分。

圖5是印刷制品的表面的示意性側(cè)視圖，其示出了二維像素陣列，所述二維像素陣列形成將印刷在其上的總預(yù)定圖案。

圖6a是用于實(shí)行涂敷金屬箔到制品的步驟的站點(diǎn)的一個(gè)實(shí)施方案的示意性側(cè)視圖。

圖6b是用于實(shí)行涂敷金屬箔到制品的步驟的站點(diǎn)的另選實(shí)施方案的示意性側(cè)視圖。

附圖中所示的方法、一個(gè)或多個(gè)設(shè)備、以及制品的實(shí)施方案實(shí)質(zhì)上是例證性的，并且不旨在限制由權(quán)利要求限定的本發(fā)明。此外，通過參照具體實(shí)施方案，本發(fā)明的特征將會(huì)變得更加顯而易見，并且得到更充分的理解。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及用于將物質(zhì)沉積到制品的表面上的設(shè)備和方法，包括直接在三維制品上印刷和/或裝飾三維制品的設(shè)備和方法，以及在其上具有物質(zhì)(諸如印刷)和/或由此被裝飾的制品。術(shù)語“方法”在本文中可與術(shù)語“過程”可互換地使用。

圖1和2a示出了用于在至少一個(gè)制品10上沉積物質(zhì)22的設(shè)備20的一個(gè)非限制性實(shí)施方案。如圖1和2a中所示，設(shè)備20包括制品傳送機(jī)24，所述制品傳送機(jī)將至少一個(gè)制品10傳送經(jīng)過物質(zhì)沉積裝置26所在的至少一個(gè)站點(diǎn)25a。如本文所使用的術(shù)語“傳送機(jī)”一般是指代移動(dòng)制品的裝置，其不限于傳送帶。

設(shè)備20可用于在許多不同類型的三維制品10上沉積物質(zhì)或材料22。此類制品包括但不限于：蓋子、閉合件、瓶子；盒子；罐子；紙盒；容器；洗滌定量球；剃刀；消費(fèi)產(chǎn)品的部件諸如剃刀刀片頭部和柄部等；噴涂器觸發(fā)器；浴盆；包括但不限于棉塞管的管；以及除臭劑棒容器。所述制品可包括消費(fèi)產(chǎn)品的初級(jí)包裝，包括一次性消費(fèi)產(chǎn)品。另外的制品包括容器或包裝的部件，包括但不限于：瓶蓋；以及隨后被吹成完成的瓶子形式的瓶子預(yù)成形件。設(shè)備20可用于傳送和印刷空容器、部分填充的容器、或充滿的容器。所述容器整體或部分可具有剛性或柔性結(jié)構(gòu)。此類容器可為加蓋或無蓋的。制品可由任何合適的材料制成，包括但不限于：塑料、金屬和/或硬紙板。

一個(gè)或多個(gè)物質(zhì)沉積裝置(“沉積裝置”)26可在制品10上沉積任何合適的物質(zhì)(或“材料”)。合適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)、涂層和洗劑?？梢匀魏魏线m的形式沉積材料。合適的形式包括但不限于：液體、粉末和熱熔融物(后者為可被加熱以流動(dòng)的固體)。材料可以任何合適的圖案沉積。合適的圖案可為規(guī)則的或不規(guī)則的，并且包括但不限于：設(shè)計(jì)、圖像、文本、標(biāo)記、紋理、功能涂層和它們的組合。沉積裝置26可為任何合適類型的裝置，包括但不限于噴墨印刷頭、噴嘴和其它類型的材料沉積裝置。

設(shè)備20和方法可在制品10和一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26之間產(chǎn)生一種或多種類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)可通過以下動(dòng)作產(chǎn)生：(1)相對(duì)于沉積裝置26移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)制品10；(2)相對(duì)于該一個(gè)或多個(gè)制品10移動(dòng)沉積裝置26；或通過相對(duì)于彼此移動(dòng)該一個(gè)或多個(gè)制品10和沉積裝置26兩者。一個(gè)或多個(gè)制品10和一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26之間可存在一種以上不同類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在其中設(shè)備和方法在制品和沉積裝置之間產(chǎn)生一種以上不同類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況下，這些相對(duì)運(yùn)動(dòng)在本文中將被稱為第一類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、第二類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)等等。

由圖1中的箭頭f示出的第一類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可被提供用于任何合適的目的。在某些非限制性實(shí)施方案中，當(dāng)傳送機(jī)24在制品10和沉積裝置26之間提供至少部分非線性的行進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生第一類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)?？商峁┐祟愋偷南鄬?duì)運(yùn)動(dòng)以便使制品10經(jīng)受經(jīng)過(“通過”)沉積裝置26的一個(gè)以上的循環(huán)。在這種情況下，沉積裝置26可為相對(duì)于地面靜止或固定的；或者其可為可移動(dòng)的(如下文所述)。如果沉積裝置26是可移動(dòng)的，那么其可將其移動(dòng)限于特定方向和特定量。一個(gè)或多個(gè)制品10可經(jīng)過沉積裝置26至少兩次。一個(gè)或多個(gè)制品10可經(jīng)過沉積裝置26任何合適的次數(shù)，包括但不限于：2、3、4、5次等等，多達(dá)20次或更多次。

在一些實(shí)施方案中，至少部分非線性運(yùn)動(dòng)可通過以再循環(huán)環(huán)路形式提供制品傳送機(jī)24而實(shí)現(xiàn)。再循環(huán)環(huán)路可為任何合適的構(gòu)型。傳送機(jī)24可在曲線路徑(諸如圓形路徑)中或者在包括線性部分和曲線部分兩者的路徑中移動(dòng)(并且因此移動(dòng)制品10)。此類路徑的非限制性示例包括：圓形路徑、橢圓路徑、座圈軌道構(gòu)型的路徑以及其它閉環(huán)路徑。再循環(huán)環(huán)路包括在其至少一部分期間，繞不同于(例如，偏置于)制品的自身軸的軸移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)制品10。因此，使制品繞其自身軸旋轉(zhuǎn)(諸如使罐子繞其自身軸在芯軸上旋轉(zhuǎn))將不被認(rèn)為是“再循環(huán)環(huán)路”。

圖1示出了用于在至少一個(gè)制品10上沉積物質(zhì)22(諸如印刷)的設(shè)備20的一個(gè)非限制性實(shí)施方案。制品10沿著弓形路徑相對(duì)于沉積裝置26移動(dòng)。更具體地說，圖1中所示的傳送機(jī)24在“轉(zhuǎn)塔”型旋轉(zhuǎn)裝置中在圓形路徑p中移動(dòng)制品10。如圖1中所示，傳送機(jī)24具有旋轉(zhuǎn)軸a。旋轉(zhuǎn)軸a可以任何合適的取向進(jìn)行取向，包括垂直取向(使得傳送機(jī)如同旋轉(zhuǎn)木馬般旋轉(zhuǎn))、水平取向(使得傳送機(jī)如同摩天輪般旋轉(zhuǎn))、或介于水平和垂直之間的某種取向。

再循環(huán)環(huán)路允許以高于線性移動(dòng)滑架型裝置的速率(每個(gè)單位時(shí)間若干制品)將一個(gè)或多個(gè)制品呈現(xiàn)給沉積裝置多次以實(shí)現(xiàn)材料在一個(gè)或多個(gè)制品10上的多次經(jīng)過沉積。例如，使用兩次經(jīng)過來在三維制品上沉積物質(zhì)的一種類型的平板滑架型裝置以每分鐘12個(gè)制品的速率進(jìn)行印刷。取決于一個(gè)或多個(gè)制品的尺寸，本發(fā)明的方法可能每分鐘能夠印刷多達(dá)60或更多個(gè)制品。

傳送機(jī)24可為用于將一個(gè)或多個(gè)制品10傳送經(jīng)過沉積裝置26的任何合適類型的裝置。合適的傳送機(jī)包括但不限于：轉(zhuǎn)塔傳送機(jī)、星形輪傳送機(jī)、無端環(huán)形傳送機(jī)，其可呈軌道、帶、鏈條等等的形式。如圖1、2a和2b中所示，傳送機(jī)24可包括載體28和接合到載體28用于制品10的至少一個(gè)任選的保持器30。術(shù)語“接合到”涵蓋通過將元件直接附連到另一元件而將元件直接固定到另一元件的構(gòu)型；通過將元件附連到一個(gè)或多個(gè)中間構(gòu)件，該一個(gè)或多個(gè)中間構(gòu)件再附連到另一元件而將元件間接地固定到所述另一元件的構(gòu)型；和一個(gè)元件與另一元件是一體的構(gòu)型，即一個(gè)元件本來就是另一元件的一部分。如果存在一個(gè)以上保持器30，那么保持器可以任何合適的布置接合到載體28。合適的布置包括但不限于圍繞圓形載體28的徑向陣列。

如圖1和2a中所示，載體28可在水平平面h中繞軸a(在此情況下是垂直的)沿大箭頭f的方向旋轉(zhuǎn)。在圖1中，旋轉(zhuǎn)方向f是順時(shí)針的。在其它實(shí)施方案中，旋轉(zhuǎn)方向可為逆時(shí)針的。通常，傳送機(jī)24將在一個(gè)或多個(gè)制品經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26的通過之間在相同方向上旋轉(zhuǎn)(為順時(shí)針或逆時(shí)針，根據(jù)情況而定)。因此，傳送機(jī)24可但通常不會(huì)在制品經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26的一次通過之間順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并然后在另一次經(jīng)過期間逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(或反之亦然)。傳送機(jī)24可以恒定速度旋轉(zhuǎn)，或者如果需要，旋轉(zhuǎn)速度可改變。傳送機(jī)24的旋轉(zhuǎn)可為連續(xù)的或如果需要，則可為間歇的。一個(gè)或多個(gè)制品10將具有向量v，所述向量表示制品10在沿著傳送制品的路徑p的任何給定位置處的移動(dòng)方向(和速度)。

如圖1、2a和2b中所示，沉積裝置26和保持器30可相對(duì)于載體28處在若干可能的位置中。在圖1和2a中所示的實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26可能需要設(shè)置在載體28包含保持制品10的保持器30的部分上。在圖2a中，制品10將在水平平面h中移動(dòng)。當(dāng)它們?cè)诔练e裝置26下方時(shí)，制品10的移動(dòng)方向v為延伸到附圖平面中的垂直線。在這類情況下，物質(zhì)22將具有基本上平行于垂直軸a和基本上垂直于其中制品正在移動(dòng)的平面(在此情況下，是水平平面h)的涂敷方向d。當(dāng)據(jù)信涂敷方向d基本上垂直于水平平面h時(shí)，所述涂敷方向可但無需精確地垂直于制品移動(dòng)的方向。

在其它實(shí)施方案中，如圖2b中所示，載體28也在平面中(諸如在水平平面h中)繞垂直軸a旋轉(zhuǎn)。在此實(shí)施方案中，制品10也將在水平平面h中在某個(gè)方向上移動(dòng)，在所述方向上，v是當(dāng)制品鄰近于沉積裝置26時(shí)延伸到附圖平面中的垂直線。然而，在此實(shí)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位于載體28的外圍側(cè)上使得制品10將面向沉積裝置26。在這類情況下，制品10將在水平平面h中移動(dòng)并且物質(zhì)22將具有平行于水平平面h(取代如圖2a中的基本上垂直)的涂敷方向d。然而，在此實(shí)施方案中，當(dāng)制品被定位成鄰近于用于將物質(zhì)涂敷至制品的沉積裝置26時(shí)，涂敷方向d也垂直于或基本上垂直于一個(gè)或多個(gè)制品的移動(dòng)方向v(但是以另一方式，在三維空間中)。

在其它實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26可定位在制品10的行進(jìn)路徑p內(nèi)部。此外，如果在圖2a和2b中所示的實(shí)施方案中的任一者中的載體28傾斜使得其位于垂直平面內(nèi)并且在垂直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)(或在取向在水平和垂直之間的某個(gè)平面中)，涂敷方向d與在那些實(shí)施方案中所描述的旋轉(zhuǎn)平面可仍然具有相同關(guān)系，但是旋轉(zhuǎn)平面將是垂直的或取向在水平和垂直之間，根據(jù)情況而定。

圖3示出了用于在至少一個(gè)制品10上沉積物質(zhì)22的設(shè)備20的另選實(shí)施方案。在圖3中所示的實(shí)施方案中，制品傳送機(jī)24呈座圈軌道構(gòu)型。這種類型的傳送機(jī)將具有兩個(gè)平行軸，傳送機(jī)24和制品10在行進(jìn)路徑的至少一部分期間繞所述軸旋轉(zhuǎn)。這些軸被指定為a1和a2。圖3中所示的設(shè)備20可具有上文關(guān)于圖1、2a和2b中所示的設(shè)備描述的性質(zhì)中的任一者，包括但不限于其取向(水平或垂直)，和一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26相對(duì)于傳送機(jī)24的布置，以及任何制品保持器30在其上的布置。在此類座圈軌道實(shí)施方案中，如圖3中所示，可能布置一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26使得一個(gè)或多個(gè)制品10在曲線路徑上或線性路徑上移動(dòng)經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26，此取決于一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26是定位在座圈軌道形路徑的端部32中的一者處，還是沿著座圈軌道形路徑的側(cè)部34中的一者定位。在任一情況下，制品10的移動(dòng)所沿的路徑仍然在連續(xù)環(huán)路中，并且當(dāng)一個(gè)或多個(gè)制品10第二次(或后續(xù)次)移動(dòng)經(jīng)過給定沉積裝置26時(shí)，制品將在與其第一次移動(dòng)經(jīng)過沉積裝置26時(shí)相同的方向上移動(dòng)。因此，每當(dāng)經(jīng)過沉積裝置26時(shí)，制品10可但將通常不在相反方向上移動(dòng)。例如，制品10可但將通常不會(huì)在一次經(jīng)過時(shí)順時(shí)針移動(dòng)，并在另一次經(jīng)過時(shí)逆時(shí)針移動(dòng)。

圖3a示出了用于在至少一個(gè)制品10上沉積物質(zhì)的設(shè)備20的另一另選實(shí)施方案。在圖3a中所示的實(shí)施方案中，制品傳送機(jī)24基本上呈圓筒的構(gòu)型，但是其中具有為至少一個(gè)制品10提供容器的凹陷部。傳送機(jī)24可具備1、2到20個(gè)或更多個(gè)容器。在所示實(shí)施方案中，存在四個(gè)容器，其中每個(gè)被示為其中具有制品10。容器可為適用于保持一個(gè)或多個(gè)制品10的任何構(gòu)型。如圖3a中所示，傳送機(jī)24繞軸a旋轉(zhuǎn)，諸如在箭頭f的方向上。傳送機(jī)24具有半徑r。此實(shí)施方案在將在其上沉積物質(zhì)的制品10的表面12的部分具有與基本上為圓筒形的傳送機(jī)24相同的曲率或基本上相同的曲率時(shí)特別有利。例如，制品的表面12的該部分可具有與傳送機(jī)24的半徑r基本上相同的半徑。(因此，制品10的表面12的向外面向的部分可連同傳送機(jī)24至少部分形成(或完全形成)圓筒形表面。)設(shè)備20也可具有用于干燥或固化沉積在制品上的物質(zhì)的任選裝置50。干燥或固化裝置50可相對(duì)于傳送機(jī)24被定位在任何合適位置處，諸如相對(duì)于沉積裝置26定位在傳送機(jī)24的相反側(cè)上。

圖3a中所示的設(shè)備可以其它方式具有上文關(guān)于圖1、2a和2b中所示的設(shè)備描述的性質(zhì)中的任一者，包括但不限于其取向(水平或垂直)，以及一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26和其它站點(diǎn)相對(duì)于傳送機(jī)24的布置。定位成鄰近于傳送機(jī)24的物質(zhì)沉積裝置26也可為可移動(dòng)的。例如，傳送機(jī)24可為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的(或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的)，并且物質(zhì)沉積裝置26可為可縱向(平行于軸a)向內(nèi)(進(jìn)入頁面的方向)和/或向外移動(dòng)。圖3a中所示的設(shè)備可提供如下優(yōu)點(diǎn)：其維持制品10的表面12和沉積裝置之間的相同距離而無需將沉積裝置26朝向和遠(yuǎn)離制品10的表面12移動(dòng)來調(diào)整所述表面的曲率。

因此，如上文所示和描述，第一類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)f可與當(dāng)前多個(gè)經(jīng)過印刷過程和設(shè)備形成對(duì)比，所述當(dāng)前過程和設(shè)備通常涉及在制品上方來回線性地移動(dòng)包含印刷頭的滑架以及對(duì)滑架或制品進(jìn)行轉(zhuǎn)位。第一類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)f也可與將印刷頭保持穩(wěn)定并且相對(duì)于印刷頭對(duì)制品轉(zhuǎn)位的當(dāng)前多次經(jīng)過印刷過程和設(shè)備形成對(duì)比。不同于轉(zhuǎn)位運(yùn)動(dòng)，在第一類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)f的情況下，一個(gè)或多個(gè)制品10的移動(dòng)所沿的路徑(以及限定路徑的任何軸)可在循環(huán)之間保持固定。因此，軸或路徑p均無需在循環(huán)之間偏移。

制品10(如果是三維的)將通常具有至少兩個(gè)相對(duì)端。例如，瓶子將具有基部和頂部。制品10也可具有前面、后面和側(cè)部。制品10也將具有表面12。例如，制品10如在一些剃刀刀片柄部的情況下可為實(shí)心的，或者在瓶子的情況下可為中空的。如果制品是中空的，那么它們也將具有內(nèi)部。制品10的表面可為平坦的或彎曲的。整個(gè)表面無需是平坦的或彎曲的。例如，制品10的表面可具有：平坦部分；彎曲部分；或者所述表面可具有平坦部分和彎曲部分兩者。例如，在瓶子的情況下，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。

方法和設(shè)備特別有利于在具有彎曲表面的制品上進(jìn)行印刷。設(shè)備和方法將物質(zhì)22沉積在一個(gè)或多個(gè)制品10的表面上。設(shè)備和方法也特別有利于直接在一個(gè)或多個(gè)制品10的表面上進(jìn)行印刷。例如，取代將預(yù)先印刷的標(biāo)簽附著至諸如瓶子等制品的是，設(shè)備和方法可用于直接將標(biāo)簽的主題印刷在制品上。當(dāng)然，設(shè)備和方法不限于將充當(dāng)標(biāo)簽的主題印刷在制品上。設(shè)備和方法也有利于在制品上印刷設(shè)計(jì)等等。

制品10可以任何合適取向位于制品傳送機(jī)24上。例如，制品10可以豎立取向或倒置取向定位在傳送機(jī)24上(并且在任何制品保持器30中)。另選地，制品10可平坦地鋪設(shè)在傳送機(jī)24上(并且在任何制品保持器30中)。唯一的要求是其上將沉積物質(zhì)22的制品10的表面的部分應(yīng)當(dāng)在需要在制品10上沉積物質(zhì)22時(shí)被暴露于沉積裝置26。

傳送機(jī)24可在給定時(shí)間處保持任何合適數(shù)目的制品。制品10的合適數(shù)目的范圍可為從1-20個(gè)或更多個(gè)制品。因此，可存在至少1個(gè)制品、至少兩個(gè)制品等等。如果在給定時(shí)間在傳送機(jī)上存在多個(gè)制品，那么它們?cè)诒疚闹锌杀环Q為“一批”制品。該批制品通常將全部在相同路徑p上行進(jìn)，直到制品從傳送機(jī)24移除用于后續(xù)處理。在給定時(shí)間在傳送機(jī)24上的制品10的數(shù)目可小于、等于或大于設(shè)置為鄰近于傳送機(jī)24的一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26的數(shù)目。設(shè)備20可因此通過在設(shè)備上使用較少的一個(gè)或多個(gè)沉積裝置(如果需要，僅包括一個(gè)沉積裝置)而與某些其它設(shè)備相比提供成本優(yōu)勢(shì)。

如上文所討論，沉積裝置26可為任何合適類型的裝置，包括但不限于印刷頭、噴嘴和其它類型的材料沉積裝置。沉積裝置26可為非接觸類型的沉積裝置。就“非接觸”而言，其意指沉積裝置26不接觸其上將沉積物質(zhì)22的一個(gè)或多個(gè)制品10的表面。在印刷頭的情況下，可使用任何合適類型的印刷頭，包括但不限于噴墨式印刷頭、壓電式印刷頭、靜電印刷頭和/或印刷閥印刷頭。印刷頭可為按需噴墨類型的沉積裝置。就“按需噴墨”而言，其意指印刷頭可僅在需要之處涂敷油墨小滴諸如以形成呈字詞、圖(例如，圖片)或設(shè)計(jì)形式的圖案。噴墨印刷頭通常是可數(shù)字致動(dòng)的并且可印刷由計(jì)算機(jī)提供的圖像。

噴墨印刷頭通常將包括多個(gè)噴嘴40。如圖1中所示，印刷頭具有具線性軸l的長度。噴嘴40通常以行大體對(duì)準(zhǔn)并且被構(gòu)造成在大體平行于其它噴嘴的方向的特定方向上噴射油墨。印刷頭上每行內(nèi)的噴嘴可被線性對(duì)準(zhǔn)。另選地，如圖1中以虛線所示，噴嘴40可在相對(duì)于印刷頭的較長維度(或長度)對(duì)角取向的一行或多行中。噴嘴的此類布置均可被認(rèn)為是基本上線性排列的。噴墨印刷頭可在其中包括任何合適數(shù)目和布置的噴嘴。一個(gè)合適的噴墨印刷頭每英寸(每2.54cm)包含大約360個(gè)噴嘴。xaar1002是用在本文中的合適印刷頭的示例，并且可購自xaar,cambridge,uk。

由噴墨印刷頭形成的油墨小滴的直徑范圍可為從約10微米或更小至約200微米或更多。油墨小滴可以任何合適數(shù)目分布在給定區(qū)域上方。通常，在噴墨印刷中，油墨小滴形成矩陣，其中每英寸的滴數(shù)(dpi)在印刷頭或?qū)⒈挥∷⒌闹破返囊苿?dòng)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。圖4和5中示出了油墨小滴42的此類矩陣的二維表示。(應(yīng)當(dāng)理解，在本文所述的過程中，此類陣列可形成在至少部分三維(例如，彎曲)表面上。)提供在制品表面上以形成數(shù)字圖像的油墨滴的涂敷在至少一個(gè)方向上每英寸的滴數(shù)(dpi)的范圍可為從約200或更小多達(dá)約2,880或更多。在一些情況下，油墨小滴可沉積在矩陣中，在至少一個(gè)方向上每英寸的范圍為從1,080至1,440滴。在一些情況下，油墨小滴可沉積在矩陣中，在至少一個(gè)方向上每英寸大于1,200滴。

設(shè)備20可包括任何合適的數(shù)目、布置和類型的沉積裝置26。例如，設(shè)備可包括介于1-20個(gè)之間或更多個(gè)沉積裝置26。因此，可能存在多個(gè)沉積裝置26。一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26可沿著制品傳送機(jī)24以分隔開的關(guān)系布置。另選地，一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26可被定位成鄰近于該一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26中的另一個(gè)并且與其接觸。一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26可被定位在制品傳送機(jī)24中的制品10上方，或在移動(dòng)路徑p內(nèi)部或外部的制品10的任一側(cè)部。

當(dāng)一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26包括印刷頭時(shí)，一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26可包括印刷單元(或“印刷站點(diǎn)”)。噴墨印刷頭可被構(gòu)造成印刷黑色或彩色。每個(gè)印刷單元可包括任何數(shù)目的印刷頭，從一個(gè)到四個(gè)或更多個(gè)。例如，在一些情況下，印刷單元可包括針對(duì)用于產(chǎn)生不同顏色組的多色印刷的cmyk(青色、洋紅色、黃色和主色(黑色))彩色方案的四個(gè)印刷頭。印刷單元也可包括另外顏色(例如，白色和或特殊顏色)的一個(gè)或多個(gè)另外印刷頭，其用于底涂層作為第一印刷步驟或用于基層(例如，粘合劑)和/或用于涂敷透明密封或保護(hù)性涂層。在一些實(shí)施方案中，可存在多個(gè)連續(xù)再循環(huán)環(huán)路，諸如一個(gè)或多個(gè)再循環(huán)環(huán)路用于基部涂層，一個(gè)或多個(gè)再循環(huán)環(huán)路用于裝飾涂層，以及一個(gè)或多個(gè)再循環(huán)環(huán)路用于頂部涂層。

設(shè)備20還可包括定位在沿著傳送機(jī)24的任何期望位置處的一個(gè)或多個(gè)另外的站點(diǎn)或裝置。此類另外的裝置可包括但不限于用于預(yù)處理制品的表面的預(yù)處理裝置48，諸如火焰處理、電暈處理和等離子體射流處理裝置。此類另外的裝置也可包括用于在印刷或其它處理(諸如超紫外(uv)光源或電子束源)之后干燥或固化制品的裝置50。

物質(zhì)(諸如一種或多種油墨)可以預(yù)定圖案直接涂敷至一個(gè)或多個(gè)制品10。如本文中所使用的術(shù)語“預(yù)定圖案”指代任何類型的印刷圖案，包括但不限于在印刷起始之前確定的字詞、圖(例如，圖片)或設(shè)計(jì)。如上文所討論，噴墨印刷圖像通常由布置成小滴或像素矩陣的多個(gè)油墨小滴構(gòu)成。

沉積裝置諸如一個(gè)或多個(gè)印刷頭26可在制品每次經(jīng)過沉積裝置26時(shí)僅將預(yù)定圖案的一部分沉積在每個(gè)制品10上。預(yù)定圖案的部分可采用若干可能的形式。例如，預(yù)定圖案將通常覆蓋制品的給定區(qū)域。在一些實(shí)施方案中，預(yù)定圖案的總區(qū)域的第一部分(例如，圖像的上半部)可在制品第一次經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)印刷頭26期間印刷在制品上。然后，在隨后經(jīng)過(諸如第二次經(jīng)過)中，圖像的另一部分(或圖像的其余部分(諸如下半部))可印刷在制品上。當(dāng)然，此類實(shí)施方案不限于在一次經(jīng)過中印刷圖像的半部，以及在第二次經(jīng)過中印刷另外半部。圖像的任何合適部分可在任何合適數(shù)目的經(jīng)過中的每次經(jīng)過中被印刷以形成完整的圖像。

在其它實(shí)施方案中，如圖4和5中所示，一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26可被編程為在第一次經(jīng)過時(shí)沉積多個(gè)分隔開的積料，諸如形成預(yù)定圖案的一部分的油墨小滴42a，并且然后在第二次以及任何隨后經(jīng)過時(shí)，一個(gè)或多個(gè)沉積裝置26可填充積料諸如油墨小滴42b，其中至少一些定位在積料諸如在第一次經(jīng)過時(shí)沉積的小滴42a之間。諸如在第一次經(jīng)過和隨后一次或多次經(jīng)過中沉積的油墨等材料的部分一起構(gòu)成圖5中所示的總預(yù)定圖案。在諸如圖4和5中所示的實(shí)施方案中沉積的油墨小滴的圖案可被認(rèn)為是混和的或交錯(cuò)的?；旌突蚪诲e(cuò)印刷的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于印刷圖像中由不工作的印刷頭上的一個(gè)或多個(gè)噴嘴引起的任何缺陷將比在單次經(jīng)過中用這類有缺陷的噴嘴印刷整個(gè)圖像的情況較不明顯。

本文中所述的設(shè)備和方法不限于圖中所示的示例。應(yīng)當(dāng)理解，本文中所述的設(shè)備和方法允許任何預(yù)定圖案的任何部分在每次經(jīng)過期間被涂敷至制品。除了在每次經(jīng)過期間印刷油墨的預(yù)定圖案的任何部分之外，預(yù)定圖案也可包括油墨下方的基部涂層和/或保護(hù)性涂層(諸如沉積在油墨上方的透明涂層)。在這類情況下，如果需要，基部涂層可被涂敷在油墨的預(yù)定圖案的全部或僅一部分下方。同樣地，如果需要，透明涂層可被涂敷在油墨的預(yù)定圖案的全部或僅一部分上方。

在一些實(shí)施方案中，為了沉積預(yù)定圖案的不同部分，所述設(shè)備和方法可在制品10和沉積裝置26之間產(chǎn)生一種以上類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。例如，一個(gè)或多個(gè)印刷頭26可相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)制品10移動(dòng)以便在經(jīng)過之間諸如在給定制品10經(jīng)過印刷頭26的第一次和第二次(隨后)經(jīng)過之間與一個(gè)或多個(gè)制品10的不同部分對(duì)準(zhǔn)。一個(gè)或多個(gè)印刷頭26可以任何合適方式以任何合適類型的移動(dòng)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)制品移動(dòng)。

圖1、2a和2b示出了這類第二種類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)s的方向。在某些實(shí)施方案中，除了傳送機(jī)的再循環(huán)運(yùn)動(dòng)(第一類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng))之外，第二種類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)s可涉及在基本上垂直于物質(zhì)在制品上的涂敷方向d的方向上移動(dòng)物質(zhì)沉積裝置諸如一個(gè)或多個(gè)印刷頭26。在圖1和2a中所示的實(shí)施方案中，第二種類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)s的方向平行于平面h。在圖2b中所示的實(shí)施方案中，第二種類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)s的方向平行于軸a并且垂直于平面h。在兩種情況下，當(dāng)物質(zhì)被涂敷到制品時(shí)，第二種類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)s的方向基本上垂直于制品移動(dòng)的方向和速度v(在某種意義上，在三維空間中)。

物質(zhì)沉積裝置26可在一個(gè)位置(諸如s1)和另一個(gè)位置(諸如s2)之間移動(dòng)。在一些實(shí)施方案中，如果沉積裝置26是噴墨印刷頭，那么位置s1和s2可被建立成使得當(dāng)沉積裝置26處在這些位置處時(shí)，油墨噴嘴40將被完全定位在將被提供預(yù)定圖案的制品10的表面上的區(qū)域的一側(cè)外部。在這類布置中，當(dāng)印刷頭26相對(duì)于制品10移動(dòng)時(shí)，所有噴嘴將能夠從將被提供預(yù)定圖案的制品10的表面上的區(qū)域的一側(cè)到將被提供預(yù)定圖案的區(qū)域的相對(duì)側(cè)而涂敷油墨到制品10。當(dāng)然，s1和s2可被設(shè)置成使得沉積裝置26將相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)制品10移動(dòng)到任何合適程度。

在一些情況下，一個(gè)或多個(gè)印刷頭26可在移動(dòng)一個(gè)位置諸如s1和制品10被定位成鄰近于其以接收物質(zhì)諸如油墨于其上時(shí)的另一位置s2之間的距離的至少部分時(shí)進(jìn)行印刷。在一些情況下，一個(gè)或多個(gè)印刷頭26可在從一個(gè)位置連續(xù)移動(dòng)到制品10被定位成用于接收物質(zhì)諸如油墨于其上時(shí)的另一位置時(shí)進(jìn)行印刷。在其它情況下，印刷頭26可在其再次開始印刷之前在給定制品10經(jīng)過印刷頭26的隨后經(jīng)過之間轉(zhuǎn)位。換句話講，印刷頭26可在給定制品10經(jīng)過印刷頭26的隨后經(jīng)過之間在基本上平行于噴嘴l的軸的方向上移動(dòng)或偏移特定距離。在轉(zhuǎn)位印刷頭26的情況下，印刷頭26在印刷時(shí)可為固定的。

其它類型的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也是可能的。例如，在某些實(shí)施方案中，可能期望移動(dòng)制品10以便向沉積裝置26呈現(xiàn)制品的不同部分。例如，制品10可以任何合適方式在給定制品10經(jīng)過印刷頭26的第一次和后續(xù)經(jīng)過之間轉(zhuǎn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。

如果存在一個(gè)以上沉積裝置26，那么一個(gè)或多個(gè)沉積裝置可為可移動(dòng)的并且一個(gè)或多個(gè)沉積裝置可為固定的。如果存在一個(gè)以上可移動(dòng)的印刷頭26，那么不同的印刷頭26可全部以相同類型的移動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)。另選地，某些印刷頭26可以一種類型的移動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)，并且其它印刷頭26可以不同類型的移動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)。

如果需要，可在印刷之前對(duì)制品的表面進(jìn)行處理。一般的表面處理技術(shù)包括火焰處理、電暈處理和等離子體射流處理。如果需要，可在任何經(jīng)過之后，包括在每次經(jīng)過之后，可固化所沉積的材料22。例如，如果物質(zhì)22是uv反應(yīng)性油墨，那么這類油墨可在一次或多次經(jīng)過之后通過暴露于uv光或電子束而固化。

如上文所討論，設(shè)備20也可包括裝飾站點(diǎn)。裝飾站點(diǎn)為在其上通過將材料沉積到制品10或通過轉(zhuǎn)化制品的性質(zhì)或它們的組合而施加視覺、觸覺或嗅覺效果的站點(diǎn)。在不將材料沉積在制品上的情況下而轉(zhuǎn)化制品的性質(zhì)的示例是通過激光器將圖像施加在制品的表面上。單個(gè)裝飾站點(diǎn)可用于施加單個(gè)裝飾效果或多個(gè)裝飾效果。另選地，可使用多個(gè)裝飾站點(diǎn)來施加一個(gè)或多個(gè)裝飾效果。所述裝飾可在將物質(zhì)印刷在制品10上之前或之后發(fā)生。

在一些實(shí)施方案中，裝飾站點(diǎn)可包括金屬物質(zhì)到制品的涂敷。金屬物質(zhì)可為箔。箔涂敷站點(diǎn)可為熱或冷箔過程。可以任何合適的方式執(zhí)行步驟。在冷箔過程的情況下，一個(gè)(或多個(gè))冷箔涂敷站點(diǎn)可對(duì)制品執(zhí)行以下步驟：1)在制品上以預(yù)定圖案沉積(包括數(shù)字沉積)粘合劑；2)在粘合劑上壓印金屬箔；3)至少部分固化粘合劑；以及4)移除箔以在沉積粘合劑之處留下金屬效果。另選地，冷箔涂敷站可執(zhí)行以下步驟：1)在制品上以預(yù)定圖案沉積低粘性材料；2)將材料轉(zhuǎn)化成高粘性壓敏粘合劑；3)在粘合劑上壓印金屬箔；以及4)移除箔以在沉積粘合劑之處留下金屬效果。將材料轉(zhuǎn)化成高粘性壓敏粘合劑可以任何合適方式發(fā)生，包括但不限于熱活化或光聚合。

如果需要，箔可具有涂敷到其的接收涂層或底漆，其可通過印刷過程印刷在上方，所述印刷過程可在箔涂敷之后發(fā)生以便實(shí)現(xiàn)油墨對(duì)箔的期望粘合。在一些情況下，接收涂層或底漆可為漆。如果需要，保護(hù)性涂層諸如涂敷的漆可在箔被涂敷后涂敷以保護(hù)箔和印刷在其上的任何油墨。

圖6a和6b示出了冷箔過程的兩個(gè)實(shí)施方案。應(yīng)當(dāng)理解，雖然制品10在圖6a和6b中被示為在線性傳送方向上傳送，但是這類冷箔過程可在本文所述的不同類型的傳送機(jī)24的任何站點(diǎn)25處執(zhí)行。

圖6a示出了用于實(shí)行在制品10上沉積粘合劑52的第一步驟的站點(diǎn)25b。粘合劑52可具有任何合適的類型，包括但不限于uv可固化的、壓敏的或兩者。粘合劑52可以任何合適的方式涂敷。在一些情況下，可期望通過數(shù)字涂敷過程沉積粘合劑52，諸如通過噴墨印刷過程，以進(jìn)行粘合劑的精確定位。此可通過使用類似于在站點(diǎn)25a處所使用的噴墨印刷頭26而進(jìn)行。

圖6a還示出了冷箔過程的第二站點(diǎn)25c的一個(gè)實(shí)施方案。在第二站點(diǎn)25c處的設(shè)備包括：退繞輥60，其在背襯64上包含金屬物質(zhì)62；回繞輥66；輥70，其用于在使用壓敏粘合劑的情況下將其上具有金屬物質(zhì)62的背襯64壓抵于一個(gè)或多個(gè)制品；以及裝置72，其用于在將uv可固化粘合劑涂敷到一個(gè)或多個(gè)制品的情況下至少部分固化粘合劑。在第二站點(diǎn)25c處的步驟可包括以下步驟中的一者或多者：2)將金屬箔壓印到粘合劑中；3)至少部分固化粘合劑(在其中使用可固化粘合劑的情況下)；和4)移除箔和任何非傳送的金屬以在沉積粘合劑之處留下金屬效果。

圖6b示出了類似站點(diǎn)25b，但為實(shí)行步驟(2)到(4)的冷箔過程的第二站點(diǎn)25c的另一實(shí)施方案。圖6b中所示的實(shí)施方案不同于圖6a中所示的實(shí)施方案，不同之處在于壓板74位于定位輥76和78之間。壓板74用于將箔62壓印到粘合劑52上，如下：1)具有粘合劑的制品10被轉(zhuǎn)位在壓板74下方；2)壓板74朝向制品10移動(dòng)，從而將箔62壓印到制品10上的粘合劑52上；3)通過固化uv粘合劑或通過已經(jīng)具有高粘性性質(zhì)的粘合劑的性質(zhì)而在箔62和制品10之間獲得粘合；以及4)移除膜載體64和任何非傳送的金屬，從而在涂敷粘合劑52之處留下金屬效果。

在期望的預(yù)定圖像被涂敷到一個(gè)或多個(gè)制品10之后，該批制品中的一個(gè)或多個(gè)制品可通過傳送機(jī)24傳送至另一傳送機(jī)或設(shè)備以作進(jìn)一步處理。例如，如果一個(gè)或多個(gè)制品10是瓶子，那么瓶子可從傳送機(jī)24傳送至充填機(jī)和壓蓋機(jī)。

本文所公開的量綱和值不應(yīng)理解為嚴(yán)格限于所引用的精確數(shù)值。相反，除非另外指明，否則每個(gè)這樣的量綱旨在表示所述值以及圍繞該值功能上等同的范圍。例如，公開為“90°”的量綱旨在表示“約90°”。

應(yīng)當(dāng)理解在本說明書中給出的每一最大數(shù)值限度包括每一更低數(shù)值限度，如同此類更低數(shù)值限度在本文中明確寫出一樣。貫穿本說明書給出的每一最小數(shù)值限度將包括每一更高數(shù)值限度，如同此每一更高數(shù)值限度在本文中明確書寫。貫穿本說明書給出的每一數(shù)值范圍將包括落在此較寬數(shù)值范圍內(nèi)的每個(gè)較窄數(shù)值范圍，如同此較窄數(shù)值范圍在本文中完全明確書寫。

在具體實(shí)施方式中引用的所有文件都在相關(guān)部分中以引用方式并入本文中。對(duì)于任何文件的引用不應(yīng)當(dāng)解釋為承認(rèn)其是有關(guān)本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。當(dāng)本發(fā)明中術(shù)語的任何含義或定義與以引用方式并入的文件中術(shù)語的任何含義或定義矛盾時(shí)，應(yīng)當(dāng)服從在本發(fā)明中賦予該術(shù)語的含義或定義。

雖然已經(jīng)舉例說明和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可作出多個(gè)其它改變和變型。因此，本文旨在于所附權(quán)利要求中涵蓋屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和變型。