[發明專利]彩色三維曲面噴墨印刷設備

有效

• 申請號: 201310473901.8
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN104553342B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 蔣小珊;褚庭亮;龐也馳
• 申請（專利權）人: 中國印刷科學技術研究所
• 主分類號: B41J2/21
• 分類號: B41J2/21
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;張愛蓮

1.一種彩色三維曲面噴墨印刷設備，其特征在于，用于三維物體曲面彩色噴墨印刷，包括：控制系統、噴墨系統、供墨系統、承印臺、干燥系統、固化系統、監測系統、指示與報警系統，其中：

所述控制系統包括控制軟件、數據采集與控制器、供墨控制器、噴墨控制器、干燥固化控制器、運動控制器和監測控制器；所述控制軟件用于設定設備運行規則、對數據采集與控制器采集的數據進行實時信號顯示，向所述供墨控制器、所述噴墨控制器、所述運動控制器、所述監測控制器和所述干燥固化控制器分別發送相應的控制信號；

所述噴墨系統包含依次相連的信號放大器、噴墨電源、噴頭組，以及安裝所述噴頭組的噴頭運動臺；所述信號放大器與所述噴墨控制器相連，接收所述噴墨控制器發送的噴墨控制信號，實現噴墨功能；所述噴頭運動臺與所述運動控制器相連，接收所述運動控制器發送的噴頭運動臺控制信號，實現噴頭運動定位功能；所述噴頭組包括多個CMYK單色常規噴頭和多個CMYK單色毛細噴頭；在每一顏色印刷前，所述噴頭運動臺根據所述噴頭運動臺控制信號將對應的噴頭移動至噴墨位置后靜止，并在噴墨過程中保持噴頭靜止不動；

所述供墨系統包括依次相連的墨盒、連接管、真空泵、過濾器、墨泵、墨罐，以及安裝在所述連接管上的壓力表和調壓閥；所述壓力表、所述調壓閥分別與所述供墨控制器相連，所述供墨控制器根據所述壓力表的壓力值對所述調壓閥進行調節，為噴頭提供穩定的噴墨壓力；

所述承印臺包括承印物運動臺和相連的電機、用于固定承印物的夾具；電機、傳感器分別與運動控制器相連；

所述干燥系統和所述固化系統分別與所述干燥固化控制器相連，用于在所述干燥固化控制器控制下對所述承印物上的噴墨材料進行干燥和固化；

所述監測系統包括圖像采集與分析軟件、照相機、放大鏡頭、光源和顯示器；所述照相機用于在所述放大鏡和所述光源的輔助下獲取墨滴的噴墨、干燥、固化圖像和所述承印物的圖像；所述圖像采集與分析軟件用于按照預定的規則對噴墨印刷過程實時顯示與觀測，并對照相機獲取的圖像進行數據采集、分析與質量檢測，并將分析結果反饋給所述監控控制器與顯示器；

所述指示與報警系統包括電源指示燈、工作狀態指示燈和蜂鳴器，用于根據所述數據采集與控制器采集的設備工作狀態指示相應設備的運行狀態以及出錯報警。

2.根據權利要求1所述的三維曲面噴墨印刷設備，其特征在于：

所述噴頭組包括多個CMYK單色常規噴頭和CMYK單色毛細噴頭；所述噴頭組中噴頭的噴墨方式為按需噴墨或連續噴墨。

3.根據權利要求1所述的三維曲面噴墨印刷設備，其特征在于：

所述常規噴頭為尺寸在厘米級，具有多個噴孔的噴頭。

4.根據權利要求1所述的三維曲面噴墨印刷設備，其特征在于：

所述毛細噴頭為具有細長結構，長度在毫米至厘米級，截面尺寸在微米至毫米級，具有一個或多個噴孔，噴孔直徑在微米級的噴頭；

所述毛細噴頭采用壓電振動、熱發泡、超聲振動、磁致伸縮或電磁閥控制方式驅動；

所述毛細噴頭的材料為玻璃、石英、硅、碳、銅、鋁合金、不銹鋼、陶瓷或塑料。

5.根據權利要求1所述的三維曲面噴墨印刷設備，其特征在于：

所述噴頭運動臺為電動直線運動臺或電動旋轉運動臺。

6.根據權利要求1所述的三維曲面噴墨印刷設備，其特征在于：

所述電機為步進電機或伺服電機；

所述傳感器為直線位移傳感器、角位移傳感器和位置傳感器中的至少一種。

7.權利要求1所述的三維曲面噴墨印刷設備，其特征在于：

所述承印物運動臺作具有五個運動自由度的曲面運動，包括X軸直線運動臺、Y軸直線運動臺、Z軸直線運動臺、A向旋轉臺以及B向旋轉臺；其中，A向旋轉為繞Z軸旋轉，B向旋轉為繞Z軸法線旋轉，所述運動臺分別作單獨運動、部分聯動或全部聯動。

8.根據權利要求1所述的三維曲面噴墨印刷設備，其特征在于：

所述干燥系統包括風機、電熱器、紅外燈、白熾燈中的至少一種。

9.根據權利要求1所述的三維曲面噴墨印刷設備，其特征在于：

所述固化系統包括普通UV燈、LED?UV燈、紅外燈、日光燈、電熱器中的至少一種。