喷印机构及印刷设备及其印刷方法与流程

本发明是有关于一种印刷技术，特别是有关于一种可变更喷头组的印刷方向，藉此可因应配合待印物件的尺寸大小及喷印范围来完成更多模式的印刷工作的喷印机构及印刷设备及其印刷方法。

背景技术：

自先前以来，作为液体喷射设备的一例，已知有喷墨式印刷设备。于喷墨式印刷设备中，设有可喷射墨水的复数个喷头，藉由该些喷头可对一般纸张、瓦楞纸等物件进行印刷作业，使该物件的表面可形成如文字、几何图形等图样。

一般来说，喷墨式印刷设备的复数个喷头以特定排列方式设置在一本体的表面，在喷墨式印刷设备进行平面印刷工作时，可将待印物件设置于设有传送机构的基座上，经由传送机构的带动使待印物件被运送到本体下方时，便可透过所述复数个喷头进行印刷。

然而，目前的喷墨式印刷设备的带有复数个喷头的本体虽然可在一限定区域内进行位移以对待印物执行印刷作业，但所述本体却无法进行转向，如此一来，成型为特定排列方式的复数个喷头在进行印刷作业有所局限，对于有大尺寸且具方向性及连续性图样、或特殊印刷排版需求的作业将无法执行。

技术实现要素：

有鉴于上述习知技艺的问题，本发明的目的就是在提供一种可变更喷头的印刷方向，藉此可因应配合待印物件的尺寸大小及喷印范围来完成更多模式的印刷工作的喷印机构及印刷设备及其印刷方法。

根据本发明的目的，提出一种喷印机构，包含：一本体；至少一个喷头，该喷头排列设置于该本体的一面；以及一转向模组，设置于该本体，以控制该本体进行转向。

依据上述技术特征，可由复数个喷头组成至少二列的喷头列，其中彼此相邻的该喷头列以非对齐方式并排，以致该喷头列的该复数个喷头与相邻另一列的该喷头列的该复数个喷头形成错位配置，而该复数列的喷头列可组成至少一个喷头组。

依据上述技术特征，可由复数个喷头沿着该本体配置。

依据上述技术特征，所述本体经转向模组的控制可进行90度的转向。

依据上述技术特征，所述转向模组包含一驱动组件。

依据上述技术特征，所述驱动组件包含一转向马达及复数个转向齿轮，复数个转向齿轮彼此啮合并连接转向马达及本体，复数个转向齿轮经转向马达的控制进行旋转以带动本体进行转向。

依据上述技术特征，所述驱动组件包含一汽缸及摆臂，该摆臂经该汽缸的控制进行旋动以带动该本体进行转向。

依据上述技术特征，所述喷头包含有复数个喷嘴。

依据上述技术特征，所述本体呈长方形的态样。

经由上述，本发明主要设有一转向模组以连结具有复数个喷头组的本体，使得本体可透过转向模组的控制进行转向，进而变更复数个喷头组的印刷方向，如此一来，所述喷印机构可因应待印物件的尺寸大小及喷印范围来完成更多模式的印刷工作。此外，藉由本发明所设定的喷头的排列方式，可在使用最少喷头数量的情况下，进行有效率的印刷作业，同时使印刷出来的图样可最为完整而不断线。

根据本发明的目的，又提出一种采用如上所述的喷印机构进行喷墨印刷的印刷设备，其包含：一基座，位于喷印机构的下方；至少一位置调整机构，所述位置调整机构连结喷印机构，以控制喷印机构以横向x轴、横向y轴或纵向z轴的方式进行移动并定位；以及一传送机构，设置于基座上，以输送待印物件通过喷印机构进行印刷。

依据上述技术特征，所述位置调整机构包含：一横杆，设置于基座的上方；一皮带组件，设置于横杆；一座体，连结皮带组件；一第一调整模组，底座体及喷印机构，第一调整模组可相对座体进行位移，以带动喷印机构以横向y轴方向移动；一第二调整模组，连接第一调整模组及喷印机构，第二调整模组可相对座体进行位移，以带动喷印机构以纵向z轴方向移动；以及一第三调整模组，连结皮带组件，第三调整模组控制皮带组件旋绕，以驱使座体进行位移，进而带动喷印机构以横向x轴方向移动。其中，藉由所述第一调整模组、第二调整模组及第三调整模组可控制喷印机构于一区域内进行横向位移与纵向位移以对物件执行印刷作业。

依据上述技术特征，所述座体包含一第一齿接部，第一调整模组则包含一与第一齿接部啮合的第一齿轮。

依据上述技术特征，所述位置调整机构更包含：二个轨道，各轨道分别设置于基座的相对二侧；二个支撑架，各支撑架分别设置于各轨道上，以支撑固定横杆；及一第四调整模组，连接至少一个的支撑架，以控制二个支撑架于轨道上进行位移，进而带动横杆相对基座以横向y轴方向移动。

上述中，藉由所述第四调整模组可变更喷印机构所设定的水平位置；若具有复数个位置调整机构，且各位置调整机构分别连接有喷印机构时，则可利用第四调整模组可依据所设定印刷模式或是待印物件的尺寸来调整相邻喷印机构彼此的间隔距离，藉此可更进一步提升效率，并可有效节能及降低风险。

依据上述技术特征，各支撑架分别包含有一可嵌接于轨道的第二齿轮。

依据上述技术特征，所述位置调整机构更包含一第五调整模组，连接至少一个支撑架，第五调整模组可控制支撑架的部份结构进行纵向位移，以带动横杆上升或下降。其中，藉由所述第五调整模组可依据待印物件的厚度来变更喷印机构所设定的高度位置。

依据上述技术特征，所述第五调整模组包含有一第二齿接部及一第三齿轮，第二齿接部连接于支撑架，且第三齿轮啮合第二齿接部，当第三齿轮受驱动进行转动时推动第二齿接部以致支撑架的部份结构进行纵向位移。

依据上述技术特征，所述位置调整机构为设置于基座的一侧旁的机械手臂。

依据上述技术特征，所述印刷设备更包含一吸气机构，设置于基座的内部，且传送机构设有复数个开孔，所述吸气机构藉由复数个开孔吸取气体以吸附传送机构所进行传送的物件，藉此可让物件在传送及印刷的过程中更为稳定而不会产生偏移的问题。

依据上述技术特征，所述传送机构为包含复数个开孔的皮带或履带。

依据上述技术特征，所述传送机构包含：一工作台，设置于基座上，且工作台设有复数个开孔；及复数个滚轮，各滚轮分别设置于各开孔之中，复数个滚轮于转动时进行物件的输送。

依据上述技术特征，所述印刷设备更包含：一送料机构，设置于基座的一端，且送料机构包含有可将待印物件传送至传送机构的复数个旋转杆件；以及一收料机构，设置于基座的相对另一端，以接收传送机构所输送的已印刷完成的物件。

根据本发明的目的，再提出一种印刷方法，适用于如上所述的印刷设备，其中所述印刷方法包含下列步骤：依据待印物件的尺寸及印刷范围来自动调整喷印机构的位置，并经由转向模组来调整控制本体的转向以定位喷头相对于传送机构的输送方向的印刷方位；透过传送机构输送待印物件；以及自动控制喷印机构以横向x轴及y轴方向移动、或于原点定位来对待印物件进行印刷作业。

依据上述技术特征，所述印刷方法更包含下列步骤：藉由送料机构将待印物件传送至传送机构。

依据上述技术特征，所述印刷方法更包含下列步骤：藉由吸气机构吸取气体，以吸附固定传送机构上进行传送。

依据上述技术特征，所述印刷方法更包含下列步骤：藉由收料机构来接收传送机构所输送的已印物件。

附图说明

图1为本发明的喷印机构的示意图。

图2为本发明的印刷设备的第一实施例的第一示意图。

图3为本发明的印刷设备的第一实施例的第二示意图。

图4为本发明的印刷设备的第一实施例的喷印机构的另一实施示意图。

图5为本发明的印刷设备的第一实施例的转向模组的另一实施示意图。

图6为本发明的印刷设备的第一实施例的第三示意图。

图7为本发明的印刷设备的第一实施例的第四示意图。

图8为本发明的印刷设备的第二实施例的示意图。

图9为本发明的印刷设备的传送机构的第一实施例的示意图。

图10为本发明的印刷设备的传送机构的第二实施例的示意图。

图11为使用本发明的第一实施例的印刷设备执行第一种印刷模式的示意图。

图12为本发明的印刷设备采用多个第一实施例的位置调整机构及喷墨机构执行第一种印刷模式的示意图。

图13为使用本发明的第一实施例的印刷设备执行第二种印刷模式的第一示意图。

图14为使用本发明的第一实施例的印刷设备执行第二种印刷模式的第二示意图。

图15为本发明的印刷设备采用多个第一实施例的位置调整机构及喷墨机构执行第三种印刷模式的示意图。

图16为本发明的印刷设备采用多个第一实施例的位置调整机构及喷墨机构执行第四种印刷模式的示意图。

图17为本发明的印刷方法的流程图。

图号说明：

10喷印机构

11本体

12喷头组

121喷头列

1211喷头

12111喷嘴

13转向模组

131转向马达

132转向齿轮

133汽缸

134摆臂

20基座

30位置调整机构

31横杆

32皮带组件

33座体

331第一齿接部

34第一调整模组

341第一齿轮

35第二调整模组

36第三调整模组

37轨道

38支撑架

381第二齿轮

39第四调整模组

310第五调整模组

3101第二齿接部

3102第三齿轮

40传送机构

401开孔

41工作台

42滚轮

50吸气机构

60送料机构

61旋转杆件

70收料机构

a待印物件

b已印物件

c、c1、c2图样

s1~s3步骤。

具体实施方式

请一并参阅图1及图3，其分别为本发明的喷印机构的示意图及本发明的印刷设备的第一实施例的第二示意图。本发明的喷印机构10主要包含有一本体11、至少一个喷头组12及一转向模组13。在一较佳实施态样中，本体11可设计为长方形的结构体，但不以此为限；在所述本体11的一面设有排列设置的复数个喷头组12，在实施例中，喷头组12的数量至少为四组，其中三组的喷头组12分别可填装洋红色、黄色及青色的三原色的墨液，以藉由该三组喷头组12的组成来喷印出彩色图样，而另一组的喷头组12则可喷印出黑色。本发明的其中一技术特征在于，各喷头组12分别包含有至少二列的喷头列121，各喷头列121皆由复数个间隔配置的喷头1211所组成，且彼此相邻的至少二列的喷头列121以非对齐方式并排，使得喷头列121的复数个喷头1211与相邻另一列的喷头列121的复数个喷头1211形成错位配置，藉此，本发明可在使用最少喷头数量的情况下，进行有效率的印刷作业，同时使印刷出来的图样可最为完整而不断线。其中，各喷头1211包含复数个可喷印出墨液的喷嘴12111。

请参阅图4为本发明的印刷设备的第一实施例的喷印机构的另一实施示意图，本发明的喷印机构10主要包含有一本体11、至少一个喷头1211及一转向模组13。在一较佳实施态样中，本体11可设计为长方形的结构体，但不以此为限；在所述本体11的一面设有排列设置的复数个喷头1211，在实施例中，喷头1211的数量至少为四组，其中三组的喷头1211分别可填装洋红色、黄色及青色的三原色的墨液，以藉由该三组喷头1211的组成来喷印出彩色图样，而另一组的喷头1211则可喷印出黑色。复数个喷头1211以间隔配置于本体，藉此，本发明可在使用最少喷头数量的情况下，进行有效率的印刷作业，同时使印刷出来的图样可最为完整而不断线。其中，各喷头1211包含复数个可喷印出墨液的喷嘴12111。

本发明最主要的技术特征在于，本发明的本体11连结转向模组13包含一驱动组件，而转向模组的第一结构实施例如图3所示，所述驱动组件包含一转向马达131及复数个转向齿轮132，复数个转向齿轮132彼此啮合并连接转向马达131及本体11，当转向马达131运作时可控制其中一个转向齿轮132进行转动，进而由该转动的转向齿轮132来带动其余的转向齿轮132旋转，藉此可控制本体11以逆时针或顺时针方向进行90度的转向，以变更复数个喷头组12的印刷方向，如此一来，本发明的喷印机构10便可因应各种待印物件的尺寸大小、喷印范围及方向来完成更多模式的印刷工作。

请参阅图5为本发明的印刷设备的第一实施例的转向模组的另一实施示意图，本发明转向模组的另一结构示意，本发明的本体11连结转向模组13，该转向模组13包含一驱动组件，所述驱动组件包含一汽缸133及摆臂134，该摆臂134经该汽缸133的控制进行旋转以带动该本体11进行转向，当汽缸133作时可控制摆臂134进行旋动，进而由该旋动的摆臂134可控制本体11以逆时针或顺时针方向进行90度的转向，以变更复数个喷头组12的印刷方向，如此一来，本发明的喷印机构10便可因应各种待印物件的尺寸大小、喷印范围及方向来完成更多模式的印刷工作。

继上述，再请参阅图2，其为本发明的印刷设备的第一实施例的第一示意图。如图所示，本发明的印刷设备主要包含至少一个如上述的喷印机构10、一基座20、至少一位置调整机构30及一传送机构40。所述基座20位于喷印机构10的下方；在此实施例的位置调整机构30设于基座20的上并连结喷印机构10，所述位置调整机30的作用在于控制喷印机构10以横向x轴、横向y轴或纵向z轴的方式于基座20上进行移动并定位；所述传送机构40设置于基座20上，其可用以输送待印物件通过喷印机构10进行印刷。

再请一并参阅图2及图3及图6，其中图3及图6分别为本发明的印刷设备的第一实施例的第二示意图及第三示意图。详细地来说，第一实施例的位置调整机构30包含一横杆31、一皮带组件32、一座体33、一第一调整模组34、一第二调整模组35、一第三调整模组36、二个轨道37、二个支撑架38、一第四调整模组39及一第五调整模组310。各所述轨道37分别设置于基座20的相对二侧，而各支撑架38分别设有一第二齿轮381，使得各支撑架38分别藉由第二齿轮381嵌设于各轨道37的上，如图4所示。所述横杆31透过二个支撑架38连结固定，以使横杆31配置于基座20的上方。皮带组件32设置于横杆31，且皮带组件32提供座体33进行连结。第一调整模组34底座体33及喷印机构10的本体11，其中，所述座体33包含有一第一齿接部331，第一调整模组34则包含了可用以与第一齿接部331啮合的第一齿轮341，如图3及图4所示，当第一调整模组34运作以控制第一齿轮341于第一齿接部331上转动时，所述第一调整模组34可相对座体33进行水平位移，藉以带动喷印机构10以横向y轴方向移动。第二调整模组35连接第一调整模组34及喷印机构10的本体11，且所述第二调整模组35可相对座体33进行垂直位移，以带动喷印机构10以纵向z轴方向移动。第三调整模组36连结皮带组件32，透过所述第三调整模组36可控制皮带组件32旋绕运转，藉以可驱使座体33随皮带组件32进行水平位移，进而带动喷印机构10以横向x轴方向移动。第四调整模组39连接至少一个支撑架38，使得二个支撑架38透过第四调整模组39的控制可于轨道37上进行水平位移，进而带动横杆31连同皮带组件32、座体33、喷印机构10等组件相对基座20以横向y轴方向移动。第五调整模组310连接至少一个支撑架38，如图4所示，所述第五调整模组310包含有一第二齿接部3101及一第三齿轮3102，所述第二齿接部3101连接于支撑架38的部份结构，且第三齿轮3102啮合第二齿接部3101，当第五调整模组310运作以使第三齿轮3102进行转动时，可透过所述第三齿轮3102来推动设有第二齿接部3101的支撑架38的部份结构，让所述支撑架38的部份结构进行垂直位移，进而带动横杆31上升或下降。

上述中，本发明的印刷设备在执行印刷前的预备作业时，可自动地依据待印物件的尺寸、印刷格式等印刷需求来利用第四调整模组39变更喷印机构10所设定的水平位置、及利用第五调整模组310来变更喷印机构10所设定的高度位置，同时还可利用转向模组13来调整本体11的转向；在预备作业结束后，则可利用第一调整模组34及第三调整模组36来控制喷印机构10于一区域内进行横向位移、并利用第二调整模组35来控制喷印机构10进行纵向位移以对物件执行印刷作业。

续请同时参阅图7，其为本发明的印刷设备的第一实施例的第四示意图。本发明的印刷设备还进一步包含一吸气机构50、一送料机构60及一收料机构70。所述吸气机构50设置于基座20的内部，其运作时可经由传送机构40所设有的复数个开孔401来吸取气体，藉此可吸附传送机构40所进行传送的物件，让物件在传送及印刷的过程中更为稳定而不会产生偏移的问题。送料机构60设置于基座20的一端，且送料机构60包含有复数个旋转杆件61，用户可将待印物件a放置于所述复数个旋转杆件61上，进而透过旋转杆件61将待印物件a传送至传送机构40。收料机构70设置于基座20的相对另一端，其可用以接收传送机构40所输送的已印物件b。

再请参阅图8，其为本发明的印刷设备的第二实施例的示意图。在第二实施例中，本发明的印刷设备的位置调整机构30设计为机械手臂，其可设置于基座20的一侧旁，以控制喷印机构10的水平与高度位置。

上述中，第一实施例与第二实施例的印刷设备的传送机构40可为设有所述复数个开孔401的皮带或履带，如图9所示；或者，所述传送机构40可包含一工作台41及复数个滚轮42，如图10所示，其中工作台41设置于基座20上，且工作台41设有复数个开孔401，各滚轮42分别设置于各开孔401之中，当复数个滚轮42进行转动时可用以输送物件。

接着，请同时参阅图11，其为使用本发明的第一实施例的印刷设备执行第一种印刷模式的示意图。如图所示，在此印刷模式中，设定喷印机构10的本体11的长度较小的一边侧与传送机构40的输送方向为垂直，且此印刷设备在依据第一种印刷模式进行印刷作业时，透过传送机构40将待印物件a输送至喷印机构10的下方进行定位，以使待印物件a静置不动，接着控制喷印机构10以x轴方向移动来对待印物件a进行印刷以形成如文字、几何图形等的图样c。

接着，请同时参阅图12，其为本发明的印刷设备采用多个第一实施例的位置调整机构及喷墨机构执行第一种印刷模式的示意图。在此图中，本发明设有二个第一实施例所述的位置调整机构30，各位置调整机构30分别连接一个喷印机构10，各喷印机构10在此模式下同样皆可采x轴移动方式进行印刷，而在执行印刷作业前，可先透过位置调整机构30的第四调整模组39来移动横杆31，藉以调整二个喷印机构10彼此间的间隔距离；其中，透过多个可调间距的喷印机构所形成多点喷印站，可达到下列三个优点：1、可因应被喷印物件的尺寸调整喷印机构间距，以缩短传送机构无效行程，同时透过多个喷印机构进行印刷，可有效提升作业效率。2、可减少吸风机构的漏风面积，具有节能作用。3、当某一喷印机构作业异常或故障时，可关闭其所属喷印站，而在待修期间时，其余喷印站仍可正常作业，进而降低停产风险。

续请一并参阅图13及图14，其分别为使用本发明的第一实施例的印刷设备执行第二种印刷模式的第一示意图及第二示意图。如图所示，在此印刷模式中，喷印机构10经由转向模组13来控制本体11转向90度，使喷印机构10的本体11的长度较小的一边侧与传送机构40的输送方向为平行；当此印刷设备依据第二种印刷模式进行印刷作业时，透过传送机构40不断地将待印物件a以y轴的方向进行输送，使待印物件a通过喷印机构10，接着控制喷印机构10仅在原地以z轴纵向方向移动来对待印物件a进行印刷形成图样c，如图14所示。

再请参阅图15，其为本发明的印刷设备采用多个第一实施例的位置调整机构及喷墨机构执行第三种印刷模式的示意图。如图所示，在此印刷模式中，设有二个第一实施例所述的位置调整机构30及喷印机构10，在执行印刷作业时，传送机构40不断地将待印物件a以y轴的方向进行输送，以使待印物件a通过各个喷印机构10；而各喷印机构10则分别位在左、右二个区域以原地不动的方式进行纵向移动来对待印物件a进行印刷，使已印刷完成的物件的左、右二个区域分别形成由各喷印机构10所喷印的图样c1及图样c2。

再请参阅图16，其为本发明的印刷设备采用多个第一实施例的位置调整机构及喷墨机构执行第四种印刷模式的示意图。如图所示，在此印刷模式中，设有二个第一实施例所述的位置调整机构30及喷印机构10，在执行印刷作业时，传送机构40同时将二个待印物件a输送至各喷印机构10的下方，而各喷印机构10则进行移动以分别对其目标的待印物件a进行左、右二个区域的印刷作业，以使得已完成印刷的物件的左、右二个区域可形成由同一喷印机构10所喷印的图样c1及图样c2。

请参阅图17，其为本发明的印刷方法的流程图，其包含以下步骤：步骤s1：依据待印物件的尺寸及印刷范围来自动调整喷印机构的位置，并经由转向模组来调整控制本体的转向以定位复数个喷头组相对于传送机构的输送方向的印刷方位；步骤s2：透过传送机构输送待印物件；及步骤s3：自动控制喷印机构以横向x轴及y轴方向移动、或于原点定位来对待印物件进行印刷作业。

上述流程中，更包含藉由送料机构将待印物件传送至传送机构、藉由吸气机构吸附固定传送机构上进行传送的物件、及藉由收料机构来接收传送机构所输送的已印刷完成的物件等步骤。