[發明專利]用于使用紫外線可固化墨來在三維對象上打印的系統

在審

• 申請號: 201910884165.2
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN111070677A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: R·A·坎貝爾
• 申請（專利權）人: 施樂公司
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/393;B29C64/112;B33Y30/00;B33Y50/02;B33Y10/00
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

本發明題為“用于使用紫外線可固化墨來在三維對象上打印的系統”。本發明提供一種直接到對象打印機，該打印機包括滑臂，該滑臂在平面構件上載送多個打印頭以對平面構件上的對象進行打印，并且該滑臂在打印頭已通過平面構件之后旋轉多個打印頭。該打印機然后在平面構件上沿相反的方向移動滑臂以對平面構件上的對象的不同的部分進行打印同時維持打印頭的相同順序。

本公開整體涉及用于在三維(3D)對象上打印的系統，并且更具體地講，涉及將紫外線可固化墨打印在對象上的系統。

已開發出被稱為直接到對象(DTO)打印機的打印機以用于打印到三維 (3D)對象上。圖4A示出了現有技術的打印系統100，該打印系統被配置為當固持器108在構件116上移動經過固定打印頭118的陣列112時打印安裝到固持器108的對象104的表面。如本文檔中所用，術語“固定打印頭”是指打印機中的打印頭，該打印頭是固定的，并且它們的面板在打印由固持器固定的對象的整個過程中保持與對象固持器的平面平行。陣列112中的打印頭118中的一個或多個打印頭將紫外線(UV)墨噴射到對象上，并且 UV燈120由控制器124操作以固化UV墨。打印頭被布置成使得對象首先通過白色打印頭、第二個通過青色打印頭、第三個通過黑色打印頭、并且第四個通過品紅色打印頭。雖然顏色可按其他序列排列，但白色通常在其他顏色之前以為其他顏色提供背景。控制器124被配置為在將對象安裝到固持器中之后操作執行器128以移動固持器108。該固持器108也可被配置為具有執行器，控制器操作該執行器以旋轉固持器中的對象。對象的圓周的第一區段在第一次通過時被打印頭打印，被UV燈120固化，被旋轉以在固持器通過打印頭時呈現對象的不同的區段，因此能夠打印新區段，并且然后固持器和對象被返回到與UV燈120相反的位置，因此新打印的區段上的墨能夠被固化。另選地，當固持器沿白色打印頭到青色打印頭的方向移動時，可在青色打印頭下方添加第二UV燈以固化噴射到對象上的UV 墨。控制器124被配置為在固持器108和對象104通過打印頭時操作陣列 112中的打印頭以將標記材料噴射到對象104的表面上。圖4B示出了面朝打印頭陣列112時的固持器108和對象104。閂鎖132將固持器108附接到構件116。

系統100的架構需要打印頭陣列112的多次通過，其中在每次通過之后對象被返回以由UV燈120固化，因此可在執行另一次通過之前干燥UV 墨。另選地，需要額外的UV燈，并且這種添加需要額外的費用。此外，系統100被限制為在一個對象上打印圖像，并且一次一個區段地打印圖像。因此，使得能夠打印并用單個UV燈固化許多對象的直接到對象打印系統將是有益的。

新型直接到對象(DTO)打印系統使得能夠打印并用單個UV燈固化許多對象。該打印系統包括：導軌；具有第一端和第二端的構件，該構件的第一端圍繞導軌安裝并被配置為在第一方向和第二方向上沿導軌滑動，該第二方向與第一方向相反，并且該構件的第二端從導軌垂直延伸；安裝到構件的第二端的多個打印頭，當構件的第一端在第一方向上沿導軌移動時，多個打印頭中的打印頭具有預定順序，并且多個打印頭被配置為圍繞構件的第二端旋轉；平面構件，該平面構件被定位成當構件的一端在第一方向和第二方向上沿導軌移動時與多個打印頭所沿循的路徑相反；多個執行器，執行器中的至少一個執行器可操作地連接到構件的第一端，并且執行器中的至少一個執行器可操作地連接到多個打印頭；以及可操作地連接到多個打印頭和多個執行器的控制器。控制器被配置為：操作可操作地連接到構件的第一端的至少一個執行器以在第一方向和第二方向上沿導軌移動構件的第一端并沿與平面構件相反的路徑移動多個打印頭；操作多個打印頭以在多個打印頭沿與平面構件相反的路徑移動時朝平面構件噴射墨滴來在定位在平面構件上的對象上形成圖像；并且操作可操作地連接到多個打印頭的至少一個執行器以圍繞構件的第二端旋轉多個打印頭來按預定順序定位打印頭，而不考慮構件的第一端是在第一方向還是在第二方向上沿導軌移動。