专利名称：喷墨移印机的制作方法
喷墨移印枳j
本发明的背景4支术
本发明涉及移印才几。更具体地，本发明涉及移印系统。
移印系统用于在不平的表面上应用打印，例如，商标和装潢。例如，移印 系统可以用于在例如高尔夫球的游戏球上打印标识等。这样的打印必须在不仅 是球形的而且通常也是有凹痕的表面上执行。
常^见的移印系统Y吏用平的底板(clich6 plate )，该底板具有在其上形成的蚀 刻或雕刻的可打印图像。该系统将墨水从墨盒转印到该底板，在底板上墨水填 入被蚀刻的区域。该系统将可变形的平板压到该底板，可变形的平板获得墨水。 然后，该系统按压可变形的平板靠着要打印的表面，将图像转印到该表面。
底板的图案决定该打印的图像。打印新的图像需要制作新的底板，需要附 带的费用和延迟。改变要打印的图像需要从该系统取下一个底板并安装另 一个 底板，这可能要求中断整个生产线。
常规的移印系统的另一个缺陷是由于该系统将墨水施加到整个底板，因 此，该系统一次只能打印一种颜色或类型的墨水。打印多色图像需要多个分开 的打印操作，每一种颜色一个打印操作。这增加了生产产品所需要的步骤的数 量，增加了生产的时间和成本。该分开的打印步骤还使得色彩对准(color registration)更力口困只偉。
改善该技术是人们所希望的。
发明内容
本发明的一个方面提供一种移印系统，包括喷墨打印机构；包括至少一 个成像表面的底板装置；包括可变形平板的至少一个平板组件，该平板组件可 操作地与底板装置啮合；以及可操作地连接到该喷墨打印机构的喷墨打印控制 器，其中该喷墨打印控制器控制喷墨打印机构的定位和墨水流动以在成像表面 上形成喷墨沉积图^f象。
本发明的第二方面提供一种在工件表面上打印图像的系统，该系统包括 用于操作喷墨打印机构以通过在喷墨沉积图像中沉积墨水在底板装置上形成
图像的装置；将该图像从底板装置转印到可变形平板的装置；以及将该图像从 可变形平板转印到工件表面的装置。
本发明的第三方面提供一种在工件表面上打印图像的方法，包括利用喷 墨打印机构在底板装置的成像表面上沉积墨水来形成图像；将该图像从成像表 面转印到可变形平板；和将该图像从可变形平板转印到工件表面。
从下面详细的本发明的各种实施例中，本发明的前述的实施例和其它实施 例、目的和方面以及本发明的特点和优点将变得更加清楚。详细的描述和附图 仅是说明本发明，并非限定由所附权利要求及其等同方式限定的本发明的范 围。
附图的简要说明
图1是根据本发明的 一个实施例的示意图。 图2是根据本发明的另一个实施例的示意图。 图3是根据本发明的另一个实施例的示意图。
图4是使用根据本发明的喷墨移印系统在工件表面上打印图像的方法的 流程图。
本发明的详细说明
参考图l，根据本发明的喷墨移印系统的一个实施例以110上概括地表示。 喷墨移印系统包括底板装置112。该喷墨移印系统通过在成像表面114上 沉积墨水来形成图像，该成像表面114位于底板装置112的暴露的表面上。在 本文中，通过喷墨打印系统在成像表面114上沉积墨水形成的图像称为"喷墨 沉积图像"。
成像表面114包括至少一个蚀刻区116，蚀刻区116配置用于以这样的方 式保持沉积的墨水墨水将保持在被沉积的位置，而不蔓延或扩散。在本发明 的一个实施例中，通过将整个成像表面114蚀刻为在5微米和100微米之间的 深度来生成蚀刻区116。在一个实施例中，蚀刻区116包括不指示喷墨沉积图 像的均匀蚀刻。
喷墨打印机构118接近成像表面114,并且可以定位在第一方向和第二方 向，能够使喷墨打印机构118在蚀刻区116的至少一部分之上沉积墨水。喷墨
打印控制器120可操作地连接到喷墨打印机构118。喷墨打印机构可沿着第一 方向105或第二方向115对于蚀刻区116定位。
也配置具有暴露的平板表面124的可变形平板122,当可变形平板122压 下靠着底板装置112时，在成像表面1M上的喷墨沉积的图像实质上完全地转 印到平板表面124。可变形平板被定义为一种结构，配置该结构以通过按压对 象靠着可变形平板或通过按压可变形平板靠着对象，呈现被按压靠着可变形平 板的对象的形态。如本文使用的，"实质上完全地转印"表示没有被转印的任 何墨水是不足以在喷墨移印系统的随后的打印周期中产生叠影图像的。叠影图 像是在与喷墨沉积的图像不一致的位置的墨水的任意沉积。
平板组件126保持并移动可变形平板122。工件座128保持工件130在用 于打印操作的位置。在一个实施例中，工件座128被配置用于将工件130传送 到打印操作之前的位置和在打印操作之后离开。
在操作中，喷墨打印控制器120在成像表面114上移动喷墨打印机构118 并控制墨水的流动以在成像表面114上形成喷墨沉积图像。然后喷墨打印机构 118从底板装置112移开。平板组件126在底板装置112上移动并按压可变形 平板122靠着成像表面114,使靠着成像表面114的可变形平板122的平板表 面124变平并将喷墨沉积图像从成像表面114转印到可变形平板122的平板表 面。然后平板组件126提起可变形平板122离开底板装置112。基于将喷墨沉 积图像从底板装置112转印到可变形平板122,可变形平板122被定位在接近 工件130,并且按压可变形平板122靠着工件130,将喷墨沉积图像从平板表 面124转印到工件130。
现在喷墨打印控制器120可以在底板装置112上使喷墨打印机构118复位 并开始形成另 一个喷墨沉积图^^。
喷墨打印控制器120可操作地连接到计算机132。计算机132可以引导喷 墨打印控制器120在每一个打印操作中在成像表面114上形成不同的喷墨沉积 图像。从而喷墨打印系统IIO可以在每一个工件130上打印唯一的图像，包括 唯一序列号等。计算机132可以是任意通用的处理装置，或可以是ASIC控制 器。另外，在一个实施例中，计算机132连接到网络以能够远程控制本文描述 的移印处理，该网络例如是WAN、 LAN或因特网。参见图2，根据本发明的喷墨移印系统的另一个实施例以210概括地表示。 在图2中，相同的标记表示相同的结构。在图2中，喷墨打印机构仅在第一方 向215定位，而底板装置112可在第二方向205沿着底板装置传送架212定位。
图2所示的实施例进一步包括底板装置传送架212。底板装置112以这样 的方式安装在底板装置传送架212上底板装置112可以在第二方向205上移 动。底板装置传送机构214以这样的方式可操作地连接到底板装置传送架212: 底板装置112以及喷墨打印控制器120上底板装置传送机构214可以在喷墨 打印控制器120的控制下在第二方向205移动底板装置112。
在操作中，喷墨打印控制器120控制喷墨打印机构118的墨水流动、喷墨 打印机构118在第一方向215的位置以及底板装置112在第二方向205的位置， 从而在成像表面114上形成喷墨沉积图像。
喷墨打印机构118在成像表面114上形成喷墨沉积图像之后，喷墨打印控 制器120通过将喷墨打印机构118从在第一方向215的底板装置112移开或通 过将底板装置112从在第二方向205的喷墨打印机构118移开清除成像表面 114上的空间。
参见图3,根据本发明的喷墨移印系统的另一个实施例以310概括地表示。
图3所示的实施例包括底板装置312，底板装置312包括轴314和半径316。 底板装置312能够绕轴314旋转。在一个实施例中，底板装置312是圆柱形的。 在另一个实施例中，底板装置312呈现其它的几何形态，例如正方形、矩形、 八边形、五边形等等。底板装置312包括在其圆周的至少一部分上的成像表面 318。成像表面318配置用于容纳沉积的墨水。在一个实施例中，成像表面318 包括参见图1在上面叙述的成像表面相似的至少一个蚀刻区。底板装置传送机 构320与底板装置312操作地啮合。底板装置传送机构320配置用于围绕轴 314旋转底板装置312。
喷墨打印机构322可定位于平行于轴314的方向。喷墨打印机构322和底 板装置传送机构320可操作地固定到喷墨打印控制器324。在一个实施例中， 喷墨打印控制器324可操作地连接到计算机(未示出)或网络(未示出)，例 如是WAN、 LAN或因特网。
平板组件326具有轴328和半径330,并且是绕轴328旋转的。平板组件
326具有位于其圆周的至少一部分的可变形平板332。
在至少部分的打印周期期间，工件座334保持工件336，和配置用于以压 接触可变形平板332的方式保持工件336,并当平板组件326旋转时移动 (translate)或旋转工件336。
在一个实施例中，啮合(engagement)装置338可操作地固定到工件336。
312或工件336或两者啮合或脱离。在一个实施例中，啮合装置338连接到喷 墨打印控制器324、通用计算机(未示出)、ASIC控制器(未示出)、WAN (未 示出)、LAN (未示出)以及因特网(未示出)中的至少一个。
喷墨打印机构322沿着第一方向305移动。成像表面318和可变形平板 332在第二方向375旋转。该旋转可以包括顺时针或逆时针旋转。
定位平板组件326来保持与成像表面318压接触的可变形平板332。底板 装置312的旋转导致平板组件326以这样的方式相反的旋转在接触的区域中 成像表面318的移动与可变形平板332的移动在方向和速度上匹配。本文中， 这样的移动被描述为"第一旋转部件靠着第二旋转部件滚动"。可变形平板332 通过在接触的区域的摩擦、通过底板装置传送机构320或通过相似的独立机构 可以靠着底板装置312滚动。
定位工件座334来保持工件336压接触可变形平板332。然后工件336通 过在接触的区域中的摩擦或通过工件座334的旋转可以靠着可变形平板332 滚动。
如果工件336表面是平的，则工件座334在接触的区域中以匹配可变形平 板332的方向和速度的方向和速度移动工件336。本文中这样的移动被描述为 "可旋转部件靠着平的部件滚动"。
在操作中，喷墨打印控制器324控制喷墨打印机构322的墨水流动、喷墨 打印机构322在第一方向305的位置以及底板装置312在第二方向375的位置， 从而在成像表面318形成喷墨沉积图像。底板装置312靠着平板组件326滚动， 将喷墨沉积图像从成像表面318转印到可变形平板332。平板组件326靠着工 件336滚动，将喷墨沉积图像从可变形平板332转印到工件表面340。
啮合装置338可以以多种方式中的任意一种方式工作。在一种工作模式
中，当喷墨打印机构322在成像表面318上形成喷墨沉积图像时，平板组件 326从底板装置312和工件336脱离。然后平;tl组件326与底板装置312啮合 将喷墨沉积图像转印到平板组件326。基于该转印，平板组件326从底板装置 312脱离并与工件336啮合，以将喷墨沉积图像转印到工件336。
图4说明使用根据本发明的一个方面的喷墨移印系统在工件表面上打印 喷墨沉积图像的方法410。
在步骤412,操作操作喷墨打印机构在底板装置的成像表面上形成喷墨沉 积图像。在一个实施例中，步骤412是这样实现的如在图1中，通过在第一 方向和第二方向移动喷墨打印机构，或如在图2和图3中所示的实施例中，通 过在第一方向移动喷墨打印机构并且在第二方向移动底板装置，或以任意其它 适当的方式。
在步骤414,可变形平板压靠着底板装置，将喷墨沉积图像转印到该可变 形平板的表面。在一个实施例中，步骤414是这样实现的如在图1和图2 所示的实施例中，通过在垂直于底板装置和可变形平板的表面的方向一起按压 底板装置和可变形平板，如果两表面都是平的，或如在图3所示的实施例中， 如果可变形平板和底板装置都在第二方向上弯曲，通过靠着可变形平板滚动该 底板装置，或以任意其它适当的方式。
在步骤416，可变形平板压靠着工件，将喷墨沉积图像转印到工件表面。 步骤416可以这样执行通过在垂直于可变形平板和工件的表面的方向一起按 压可变形平板和工件，如果两表面都是平的，如在图l和图2所示的实施例中， 或通过可变形平板靠着工件滚动，如果可变形平板在第二方向是弯曲的，如在 图3中所示的实施例中，或以任意其它适当的方式。
如图1或图2中所示的实施例，可以配置底板装置为平板的，如图3中示 出的实施例，可以配置底板装置为圆柱板，或以能够接收喷墨沉积图像并将喷 墨沉积图像转印到可变形平板的任意其它形状进行配置。
如图l或图2所示的实施例，可以配置可变形平板为实质上平的平板，如 图3中示出的实施例，可以配置可变形平板为圆柱形板，或以能够将喷墨沉积 图像从成像表面转印到工件的任意其它形状进行配置。
在一个实施例中，喷墨打印机构和喷墨打印控制器被配置用于在成像表面
上同时地并独立地沉积至少一个墨水流。提供有不同颜色的多个墨水流的喷墨 打印机构可以在单个操作中进行操作在成像表面上形成多色喷墨沉积图像。
在一个实施例中，配置喷墨机构控制器， 一旦可变形平板已经从成像表面 转印前一打印周期的墨水，并且平板组件(如果存在)已经被提起时，就开始 在成像表面上沉积墨水。以这个方式，喷墨打印系统的连续的打印周期可以重 叠，增加系统的工作速度。
虽然本文揭示的本发明的实施例在目前被认为是优选的实施例，但是在不 脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变和变形。本发明的范围在 所附的权利要求中指示，在等同的含义和范围内的所有的改变都包括在其中。
权利要求
1.一种移印系统，包括喷墨打印机构；包括至少一个成像表面的底板装置；包括可变形平板的至少一个平板组件，该平板组件可操作地与底板装置啮合；以及可操作地固定到喷墨打印机构的喷墨打印控制器，其中该喷墨打印控制器控制喷墨打印机构的定位以便在成像表面上沉积喷墨沉积图像。
2. 根据权利要求1所述的移打印系统，其中，成像表面包括至少一个蚀 刻区域。
3. 根据权利要求2所述的移打印系统，其中，该蚀刻区域包括不指示喷 墨沉积图像的均匀蚀刻。
4. 根据权利要求1所述的移打印系统，其中，该成像表面是实质上平的， 并且当可变形平板压靠着该成像表面时，该可变形平板的表面是实质上平的。
5. 根据权利要求1所述的移印系统，其中，该喷墨打印控制器可操作地 固定到该底板装置。
6. 根据权利要求5所述的移印系统，其中， 该底板装置包括半径；该成像表面位于该底板装置上的圓周表面上； 该可变形平板包括半径。
7. —种在工件表面上打印图像的系统，该系统包括用于操作喷墨打印机构，通过在喷墨沉积图像中沉积墨水在底板装置上形 成喷墨沉积图像的装置；用于将该喷墨沉积图像从该底板装置转印到可变形平板的装置；以及 用于将该喷墨沉积图像从该可变形平板转印到工件表面的装置。
8. —种在工件表面上打印图像的方法，包括 在底板装置的成像表面上形成喷墨沉积图像； 将该喷墨沉积图像从该成像表面转印到可变形平板；以及将该喷墨沉积图像从该可变形平板转印到该工件表面。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，将该喷墨沉积图像从该成像表面转印包括将该可变形平板压靠着该成像表面。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，将该喷墨沉积图像从该成像表面 转印包括将该底板装置和该可变形平板中的至少一个相对于另一个旋转。
11. 根据权利要求8所述的方法，其中，将该喷墨沉积图像从该可变形平 板转印包括将该可变形平板压靠着工件。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，将该喷墨沉积图像从该成像表 面转印包括将该底板装置和该可变形平板中的至少一个相对于另一个旋转。
13. 根据权利要求8所述的方法，其中，该底板装置包括半径，该成像表 面位于该底板装置的圆周表面上，该可变形平板包括半径，而工件表面包括半 径，其中，将该喷墨沉积图像从该成像表面转印包括将该可变形平板压靠着该成像表面。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中，将该喷墨沉积图像从该成像表 面转印包括将可变形平板靠着该底板装置滚动。
15. 根据权利要求8所述的方法，其中，将该喷墨沉积图像从该可变形平 板转印包括将该可变形平板压靠着工件。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中，将该喷墨沉积图像从该可变形 平板转印进一 步包括将该可变形平板靠着该工件滚动。
全文摘要
一种移印系统(110，210，310)具有喷墨打印机构(118，322)、包括成像表面(114，318)的底板装置(112，312)、包括可变形平板(122，332)的平板组件(126，326)以及喷墨打印控制器(120)。喷墨打印控制器(120)控制喷墨打印机构(118，322)的定位以在成像表面(114，318)上沉积喷墨沉积图像。一种在工件表面打印图像的方法包括在底板装置(112，312)的成像表面(114，318)上形成喷墨沉积图像、将喷墨沉积图像从成像表面(114，318)转印到可变形平板(122，332)以及将喷墨沉积图像从可变形平板(122，332)转印到工件表面。
文档编号B41F17/00GK101346230SQ200680049143
公开日2009年1月14日 申请日期2006年11月16日 优先权日2005年12月28日
发明者罗伯特·希契科克 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司