СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОРИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОНТЕЙНЕРА С ПОМОЩЬЮ ЦИФРОВОЙ ПЕЧАТИ НА ОФСЕТНОМ ПОЛОТНЕ
METHOD AND APPARATUS FOR DECORATING A METAL CONTAINER BY DIGITAL PRINTING ON AN OFFSET BLANKET

Перекрестные ссылка на родственные заявки
Данная заявка испрашивает преимущество и приоритет заявки 15/893,364 на патент США, поданной 9 февраля 2018 года, которая является частичным продолжением заявки, и испрашивает преимущество и приоритет заявки 15/674,363 на патент США, поданной 10 августа, 2017, который претендует на приоритет по 35 USC (свод законов США) §119 (e) к предварительной заявке № 62/373,134 на патент США, поданной 10 августа 2016 г. и озаглавленной как «Способ и устройство для декорирования металлического контейнера с помощью цифровой печати на офсетное полотно», каждая из которых включена в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в общем относится к декорированию контейнеров. Более конкретно, настоящее изобретение предлагает новое устройство и способ, которые используют блок цифровой печати, чтобы сформировать декоративное оформление на офсетном полотне. Затем офсетное полотно контактирует с частью внешней поверхности металлического контейнера, и декоративное оформление переносится на внешнюю поверхность металлического контейнера.
Уровень техники
2
Металлические контейнеры для напитков предлагают дистрибьюторам и потребителям множество преимуществ. Металлический корпус контейнера для напитков обеспечивает оптимальные защитные свойства для продуктов. Например, металлический корпус предотвращает миграцию CO и передачу ультрафиолетового излучения, которое может повредить напитки, отрицательно влияя на вкус, внешний вид или цвет продукта. Металлические контейнеры для напитков также обеспечивают непроницаемый барьер для света, водяных паров, масел и жиров, кислорода и микроорганизмов, а также сохраняют содержимое контейнера свежим и защищенным от внешних воздействий, гарантируя тем самым длительный срок хранения. Поверхности металлических контейнеров также идеально подходят для декорирования фирменными знаками, логотипами, дизайнами, информацией о продукте и/или другими предпочтительными обозначениями для идентификации, маркетинга и отличия металлического контейнера и его содержимого от других продуктов и конкурентов. Таким образом, металлические контейнеры предлагают производителям, дистрибьюторам и розничным торговцам возможность выделиться в торговой точке.
Повышенная долговечность металлических контейнеров для напитков по сравнению со стеклянными контейнерами уменьшает количество контейнеров, поврежденных во время обработки и транспортировки, что приводит к дополнительной экономии. Кроме того, металлические контейнеры для напитков легче стеклянных контейнеров сопоставимого размера, что приводит к экономии энергии при транспортировке. Кроме того, металлические контейнеры для напитков могут быть изготовлены с высоким давлением разрыва, что делает их идеальными и безопасными для использования в качестве контейнеров, содержащих продукты под давлением, таких как контейнеры для газированных напитков и аэрозольных продуктов.
Кроме того, многие потребители предпочитают металлические контейнеры по сравнению с контейнерами из стекла или пластика. Металлические контейнеры особенно привлекательны для потребителей вследствие их удобства. Легкий вес металлических контейнеров облегчает их переноску, по сравнению со стеклянными контейнерами. Металлические контейнеры особенно подходят для использования в общественных местах и на открытом воздухе, поскольку они более долговечны, чем стеклянные контейнеры. Кроме того, некоторые потребители избегают пластиковых контейнеров вследствие опасений, что пластик может выщелачивать химические вещества в расходуемые продукты.
В результате этих преимуществ объем продаж металлических контейнеров в мире в 2014 году оценивался приблизительно в 53 миллиарда долларов. Большой процент рынка металлических контейнеров обусловлен контейнерами для напитков. Согласно одному отчету, в 2012 году в мире было отгружено приблизительно 290 миллиардов металлических контейнеров для напитков. Одна торговая группа США сообщила, что в 2014 году только в США было отправлено 126 миллиардов металлических контейнеров. Чтобы удовлетворить этот спрос, производственные мощности по производству металлических контейнеров работают на одних из самых быстрых, если не самых быстрых, производственных линиях в промышленности по производству контейнеров. Вследствие высоких скоростей линий по производству контейнеров, технологии или процессы, которые могут работать в других отраслях промышленности или с контейнерами, изготовленными из других материалов, не обязательно работают на высоких скоростях, требуемых для линий по производству металлических контейнеров. Соответственно, для многих операций, используемых для изготовления и декорирования металлических контейнеров, часто требуются специальное оборудование и технологии.
Металлические контейнеры часто украшают изображением или символикой, такой как торговая марка, логотип, информация о продукте или дизайн, способом контактной печати, таким как литографический или офсетный процесс печати. Способы и устройства контактной печати описаны в патенте США № 3,766,851, в патенте США № 3,960,073; в патенте США № 4,384,518; в патенте США № 6,550,389; в патенте США № 6,899,998; в публикации № 2012/0272846 международной заявки на патент США; в публикации № 2014/0360394 международной заявки на патент США; в публикации № 2015/0183211 международной заявки на патент США; в публикации № 2015/0217559 международной заявки на патент США; в публикации ВОИС № WO 2013/113616; в публикации ВОИС № WO 2014/006517; в публикации ВОИС № WO 2014/008544; в публикации ВОИС № WO 2014/108489; и в публикации ВОИС № WO 2014/128200, каждая из которых включена в настоящее описание посредством ссылки во всей своей полноте.
Альтернативно, металлические контейнеры могут быть декорированы бесконтактным способом печати. Разнообразные процессы бесконтактной печати в общем описаны в патенте США № 5,018,640, патенте США № 6,769,357, патенте США № 6,920,822 и патенте США № 7,373,878, каждый из которых включен в настоящее описание посредством ссылки во всей своей полноте.
Один процесс бесконтактной печати известен как «прямая печать на жестяной банке» (“Direct to Can”), при которой печатающая головка наносит печатную краску непосредственно на контейнер. Один пример этой технологии в общем описан в патенте США № 9,327,493, который полностью включен сюда посредством ссылки. Некоторые системы прямой печати на жестяной банке могут включать в себя струйные печатные блоки. Процессы струйной печати было трудно обеспечивать на высокой скорости и при сохранении качества печати без искажений. Это связано с тем, что повышение разрешающей способности декораций, сформированных с помощью предшествующего уровня техники, непосредственно на печатные узлы для жестяных банок, обычно снижает скорость, с которой можно декорировать металлические контейнеры. Например, некоторые известные устройства предшествующего уровня техники прямой печати на жестяной банке могут декорировать около 200 металлических контейнеров в минуту с разрешением изображения 180 точек на дюйм (dpi). Тем не менее, декоративное оформление с разрешением всего 180 точек на дюйм не считается высоким разрешением и не отличается высоким качеством, которое ищут потребители и рекламодатели. Другие известные устройства прямой печати на жестяной банке могут декорировать приблизительно 90 металлических контейнеров в минуту с разрешением 700 точек на дюйм. Эта скорость слишком медленная для линий по производству контейнеров для напитков, на которых производственное оборудование, включая декорирующие устройства, обычно должно работать со скоростью 500-3000 металлических контейнеров в минуту. Более предпочтительно, чтобы декораторы могли работать со скоростью производства, по меньшей мере, одной тысячи, а еще более предпочтительно, нескольких тысяч цилиндрических металлических контейнеров в минуту.
Вследствие ограничений, связанных с существующими способами и устройством, используемым для декорирования металлических контейнеров, существует неудовлетворенная потребность в устройстве и способе декорирования металлических контейнеров на высоких скоростях без ущерба для эффективности производства или качества изображения в высокоскоростной производственной системе контейнеров для напитков.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение предлагает различные устройства и способы для декорирования металлических контейнеров экономичным, быстрым и надежным способом. Одним аспектом настоящего изобретения является устройство и способ, которые используют блоки цифровой печати для создания изображения на промежуточной подложке (такой как офсетное полотно). Блоки цифровой печати создают изображение с помощью декорирующего материала. В одном варианте осуществления изобретения декорирующий материал представляет собой один из материалов из числа печатной краски и тонера. После этого офсетное полотно переносит изображение на участок внешней поверхности металлического контейнера, торцевое укупорочное средство металлического контейнера, навинчивающуюся крышку с механизмом контроля первого вскрытия (ROPP) или корончатую крышку.
В одном варианте осуществления изобретения блоки цифровой печати содержат струйные принтеры или струйные печатающие головки, которые формируют изображения на офсетном полотне. В этом варианте осуществления декорирующий материал содержит печатную краску. В одном варианте осуществления струйные принтеры переносят по меньшей мере один цвет или тип печатной краски на офсетное полотно. В другом варианте осуществления один или несколько струйных принтеров могут переносить более одного цвета или типа печатной краски на офсетное полотно.
В одном варианте осуществления изобретения устройство может изменять вязкость печатной краски, которая переносится струйными печатающими головками, в результате чего первая печатная краска имеет первую вязкость, а вторая печатная краска имеет вторую вязкость. Устройство может изменять вязкость одним или несколькими из следующих способов: регулирование температуры печатной краски и воздействие на инициаторы в печатной краске на определенных длинах волн света. При необходимости, свет может быть ультрафиолетовым (УФ, UV) или инфракрасным (ИК, IR). В одном варианте осуществления устройство может изменять вязкость печатной краски до того, как печатная краска переносится из струйной печатающей головки. Дополнительно, или в качестве альтернативы, устройство может изменять вязкость печатной краски после того, как она испускается из струйной печатающей головки, и до того, как печатная краска переносится на офсетное полотно. Соответственно, устройство может регулировать температуру печатной краски, не нагревая офсетное полотно.
Дополнительно, или в качестве альтернативы, устройство может изменять вязкость печатной краски после того, как печатная краска переносится струйной печатающей головкой к офсетному полотну. В одном варианте осуществления изобретения устройство включает в себя устройство управления температурой, выполненное с возможностью нагревания или охлаждения офсетного полотна до заданной температуры. При необходимости, в другом варианте осуществления устройство включает в себя излучатель для воздействия на инициаторы в печатной краске на офсетном полотне светом определенной длины волны, такого как свет с одной или несколькими длинами волн из числа УФ света и ИК света. В каждом из этих способов устройство может изменять вязкость печатной краски на офсетном полотне.
В другом варианте осуществления изобретения один или несколько блоков цифровой печати могут содержать электрофотографические блоки цифровой печати с электрофотографическим барабаном для формирования изображений на офсетном полотне. В электрофотографических цифровых печатных блоках используется материал тонера, который наносится на электрофотографический барабан для формирования изображения. Изображение, сформированное из тонера, в дальнейшем переносится на офсетное полотно, а затем - на металлический контейнер. В одном варианте осуществления устройство включает в себя множество электрофотографических цифровых печатных блоков. При необходимости, каждый из электрофотографических цифровых печатных блоков формирует часть изображения. В одном варианте осуществления электрофотографические цифровые печатные блоки переносят тонер одного цвета или типа на офсетное полотно. В другом варианте осуществления один или несколько блоков из числа электрофотографических цифровых печатных блоков могут переносить более одного цвета или типа тонера на офсетное полотно.
В одном варианте осуществления изобретения первый электрофотографический цифровой печатный блок формирует первую часть изображения с первым тонером первого цвета. Второй электрофотографический цифровой печатный блок формирует вторую часть изображения с помощью второго тонера второго цвета. Один или несколько дополнительных электрофотографических цифровых печатных блоков могут аналогичным образом формировать части изображения с одним или несколькими другими цветами тонера. В одном варианте осуществления материал тонера содержит частицы одного или нескольких цветов.
При необходимости, тонер может представлять собой тонкоизмельчённый порошок. В одном варианте осуществления изобретения тонер может быть электрически заряженным. В другом варианте осуществления тонер имеет полярность, которая противоположна полярности электрического заряда электрофотографического барабана. В одном варианте осуществления тонер может включать в себя носитель. При необходимости, носитель содержит частицы, смешанные с частицами тонера. В одном варианте осуществления частицы носителя больше по размеру, чем частицы тонера. В другом варианте осуществления частицы носителя являются магнитными. Дополнительно или альтернативно, частицы носителя могут иметь электрический заряд.
Другим аспектом настоящего изобретения является декоратором, который включает в себя по меньшей мере один блок цифровой печати, выполненный с возможностью формирования декоративного оформления на офсетном полотне. Декоративное оформление содержит декорирующий материал, который в дальнейшем переносится с офсетного полотна на участок внешней поверхности металлического контейнера. В одном варианте осуществления изобретения декорирующий материал содержит частицы тонера. В другом варианте осуществления декорирующий материал содержит печатную краску. Как будет понятно специалисту в данной области техники, устройство и способы, описанные в данном документе, могут использоваться на любом типе поверхности или контейнера, и не ограничиваются цилиндрическими металлическими контейнерами. Соответственно, устройство и способы по настоящему изобретению могут быть использованы для декорирования крышки для контейнера, такой как, но не ограничиваясь этим, торцевое укупорочное средство, приспособленное для взаимного соединения с горлышком контейнера, навинчивающаяся крышка с механизмом контроля первого вскрытия (ROPP), приспособленная для взаимного соединения с горловиной контейнера с резьбой или корончатая крышка, приспособленная для взаимного соединения с горловиной контейнера.
Еще один аспект настоящего изобретения состоит в интеграции преимуществ цифровой печати в высокоскоростную систему декорирования металлических контейнеров. Другим аспектом настоящего изобретения является высокоскоростной декоратор, который устраняет проблемы и время простоя, связанные с заменой и регистрацией печатных форм, и может эффективно декорировать небольшие партии декорированных металлических контейнеров или множество металлических контейнеров, каждый из которых декорирован уникальным декоративным оформлением. Еще одним аспектом настоящего изобретения является способ и устройство, которые обеспечивают точное, четкое и изменяемое декоративное оформление металлических контейнеров при одновременной минимизации или устранении переключений оборудования и простоев на высокоскоростной линии по производству металлических контейнеров. Декоратор может использоваться для переноса декоративного оформления на один или несколько объектов из числа металлического контейнера, торцевого укупорочного средства для металлического контейнера, укупорочного средства в виде навинчивающейся крышки с механизмом контроля первого вскрытия (ROPP), и корончатой крышки. Более конкретно, в одном варианте осуществления изобретения декоратор включает в себя блок цифровой печати, который формирует декоративное оформление, содержащее материал для декорирования на офсетном полотне. В дальнейшем офсетное полотно переносит декоративное оформление на один из объектов из числа металлического контейнера, укупорочного средства ROPP и корончатой крышки. В одном варианте осуществления офсетное полотно представляет собой непрерывную петлю или ленту материала. Декоративное оформление может быть выполнено из, по меньшей мере, одного из материалов из числа печатной краски и тонера. В одном варианте осуществления блок цифровой печати включает в себя печатающую головку для струйной печати, которая формирует декоративное оформление с помощью печатной краски. В другом варианте осуществления блок цифровой печати представляет собой электрофотографическую систему, которая формирует декоративное оформление с помощью тонера.
Другим аспектом настоящего изобретения является декоратор, выполненный с возможностью подачи первой печатной краски на офсетное полотно и последующего переноса второй печатной краски на офсетное полотно, в то время как первая печатная краска является влажной или неотверждённой. Таким образом, декоратор может быть выполнен с возможностью формировать декоративное оформление на офсетном полотне, содержащем первую и вторую печатную краску. Декоратор может в дальнейшем перенести декоративное оформление с офсетного полотна на внешнюю поверхность металлического контейнера. При необходимости, декоратор может переносить от двух до десяти печатных красок на офсетное полотно, чтобы сформировать декоративное оформление, поддерживая одну или несколько печатных красок в неотвержденном состоянии. После того как декоративное оформление сформировано двумя или более печатными красками, две или более краски декоративного оформления могут быть отверждены с помощью блока отверждения. В одном варианте осуществления декоратор может переносить от двух до десяти* печатных красок на офсетное полотно перед отверждением первой печатной краски из числа двух-восьми печатных красок. При необходимости, одна или несколько печатных красок могут быть отверждены или, по меньшей мере, частично отверждены, в то время как они находятся на офсетном полотне.
Декоратор может включать в себя первый блок цифровой печати для переноса первой печатной краски. Второй блок цифровой печати может переносить вторую печатную краску. При необходимости, первый и второй блоки цифровой печати расположены таким образом, что первый блок цифровой печати переносит первую печатную краску, а затем второй блок цифровой печати переносит вторую печатную краску.
В одном варианте осуществления изобретения первый и второй блоки цифровой печати содержат струйные печатающие головки. Первая струйная печатающая головка выполнена с возможностью переноса первой печатной краски на офсетное полотно. Вторая струйная печатающая головка выполнена с возможностью переноса второй печатной краски на офсетное полотно до отверждения первой печатной краски. При необходимости, первая и вторая печатные краски имеют одинаковый цвет.
Декоратор может регулировать вязкость каждой краски из числа первой и второй печатной краски. Например, в одном варианте осуществления изобретения декоратор регулирует первую печатную краску до значения первой вязкости. Вторая печатная краска регулируется до другого, второго значения вязкости с помощью декорирующего устройства. Таким образом, первая печатная краска может иметь первую вязкость при переносе первым блоком цифровой печати, а вторая печатная краска может иметь вторую вязкость при транспортировке вторым блоком цифровой печати.
В одном варианте осуществления изобретения изменение или регулировка вязкостей первой и второй печатной краски изменяет размер точек или капель первой и второй печатной краски, в результате чего первая и вторая печатные краски могут быть перенесены на офсетное полотно в непосредственной близости друг от друга, чтобы сформировать декоративное оформление, в то время как первая и вторая печатные краски являются влажными или неотверждёнными. Дополнительно или в качестве альтернативы, изменение вязкости первой печатной краски предотвращает непреднамеренное или нежелательное перемещение точек или капель первой печатной краски на офсетном полотне, в результате чего вторая печатная краска может переноситься на офсетное полотно до отверждения первой печатной краски.
В одном варианте осуществления изобретения декоратор выполнен с возможностью изменения температуры первой и второй печатной краски для регулировки вязкости печатной краски. Блоки цифровой печати могут включать в себя устройство управления температурой для изменения температуры печатной краски. При необходимости, система управления декоратора может отправлять сигнал на устройство управления температурой, взаимодействующее с блоком цифровой печати, для изменения температуры печатной краски, подаваемой в блок цифровой печати. Система управления может отправлять первый сигнал первому устройству управления температурой для нагревания (или охлаждения) первой печатной краски до первой температуры и отправлять второй сигнал второму устройству управления температурой для охлаждения (или нагревания) второй печатной краски до второй температуры. Таким образом, значения вязкости первой и второй печатной краски можно регулировать.
Дополнительно или в качестве альтернативы, декоратор может активировать один или несколько инициаторов в печатной краске для изменения вязкости печатной краски. В одном варианте осуществления изобретения инициаторы являются фотоинициаторами. Более конкретно, в одном варианте осуществления инициаторы активируются под воздействием света заданной длины волны. При необходимости, инициаторы активируются ультрафиолетовым светом заданной длины волны. Декоратор может включать в себя, по меньшей мере, один источник света, выполненный с возможностью излучения света заданной длины волны для активации инициаторов в печатной краске. Соответственно, декоратор может изменять вязкость печатной краски. В одном варианте осуществления свет может изменять вязкость печатной краски до того, как печатная краска переносится из струйной печатающей головки. При необходимости, в другом варианте осуществления свет может изменять вязкость печатной краски после того, как печатная краска была перенесена на офсетное полотно.
В одном варианте осуществления изобретения декоратор включает в себя устройство управления температурой, выполненное с возможностью нагревать или охлаждать офсетное полотно до заданной температуры. Таким образом, размер капель печатной краски на офсетном полотне может быть изменен. Дополнительно или альтернативно, влажность печатной краски на офсетном полотне может быть изменена.
Еще один аспект настоящего изобретения представляет собой устройство для нанесения декоративного оформления на внешнюю поверхность металлического контейнера, содержащее: (1) первый сегмент офсетного полотна; (2) блок цифровой печати с заранее заданным выравниванием по отношению к первому сегменту офсетного полотна, причем блок цифровой печати выполнен с возможностью переноса декорирующего материала на первый сегмент офсетного полотна для формирования декоративного оформления на первом сегменте офсетного полотна; и (3) узел подачи для перемещения металлического контейнера в контакте с первым сегментом офсетного полотна для переноса декоративного оформления с первого сегмента офсетного полотна на внешнюю поверхность металлического контейнера. В одном варианте осуществления изобретения первый сегмент офсетного полотна может быть разнесен на первое расстояние от второго сегмента офсетного полотна вблизи от блока цифровой печати. Кроме того, или в качестве альтернативы, в другом варианте осуществления первый сегмент офсетного полотна может быть разнесен на второе расстояние от второго сегмента офсетного полотна вблизи модуля подачи. В одном варианте осуществления первое расстояние меньше, чем второе расстояние. В другом варианте осуществления первый сегмент офсетного полотна находится рядом со вторым сегментом офсетного полотна. Более конкретно, первый сегмент офсетного полотна может быть последовательно размещен со вторым офсетным полотном без третьего сегмента офсетного полотна между первым и вторым сегментами офсетного полотна.
Дополнительно или в качестве альтернативы, первый и второй сегменты офсетного полотна могут быть выполнены с возможностью перемещения с первой скоростью поблизости от блока цифровой печати. При необходимости, первый и второй сегменты офсетного полотна могут быть выполнены с возможностью перемещения со второй скоростью поблизости от блока подачи. В одном варианте осуществления изобретения первая скорость медленнее, чем вторая скорость.
В одном варианте осуществления изобретения первый и второй сегменты офсетного полотна представляют собой часть непрерывной петли материала. Соответственно, первый и второй сегменты офсетного полотна могут определять части единственного офсетного полотна. Альтернативно, в другом варианте осуществления первый и второй сегменты офсетного полотна могут быть отдельными сегментами офсетного полотна.
Декорирующим материалом может быть, по меньшей мере, один материал из числа печатной краски и тонера. В одном варианте осуществления изобретения блок цифровой печати представляет собой электрофотографическую систему. Электрофотографическая система может включать в себя один или несколько компонентов из числа проводника, зарядного элемента, экспонирующего элемента и проявочного блока. Проявочный блок может быть выполнен с возможностью подачи декорирующего материала, содержащего материал тонера.
Дополнительно или в качестве альтернативы, в одном варианте осуществления изобретения устройство включает в себя струйную печатающую головку. Струйная печатающая головка может быть выполнена с возможностью переноса декорирующего материала, содержащего печатную краску, на один или несколько сегментов из числа первого и второго сегментов офсетного полотна. При необходимости, устройство может включать в себя тепловую систему, выполненную с возможностью регулировки вязкости печатной краски. Дополнительно или альтернативно, в одном варианте осуществления устройство может включать в себя ультрафиолетовую систему, выполненную с возможностью регулировки вязкости печатной краски.
Устройство может включать в себя блок отверждения. В одном варианте осуществления изобретения блок отверждения может быть расположен ниже по ходу процесса от блока цифровой печати. При необходимости, блок отверждения может быть расположен выше по ходу процесса от узла подачи. Блок отверждения может быть выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного отверждения декорирующего материала, переносимого к первому сегменту офсетного полотна. В одном варианте осуществления блок отверждения может, по меньшей мере, частично отверждать декорирующий материал на первом сегменте офсетного полотна до того, как декорирующий материал может быть перенесен на металлический контейнер.
Дополнительно или в качестве альтернативы, устройство может включать в себя устройство управления температурой, выполненное с возможностью регулировки температуры одного или нескольких сегментов из числа первого и второго сегментов офсетного полотна. При необходимости, температура может быть выбрана для изменения вязкости декорирующего материала. В одном варианте осуществления изобретения устройство управления температурой может быть выполнено с возможностью контакта с первым и вторым сегментами офсетного полотна. В другом варианте осуществления устройство управления температурой выполнено с возможностью регулировки температуры одного или нескольких сегментов из числа первого и второго сегментов офсетного полотна без контакта с сегментами офсетного полотна.
Устройство может включать в себя множество блоков цифровой печати, каждый из которых выполнен с возможностью передачи одного или нескольких цветов декорирующего материала и различного декоративного оформления на первый и второй сегменты офсетного полотна. При необходимости, в одном варианте осуществления изобретения устройство дополнительно содержит второй блок подачи. Второй блок подачи может быть выполнен с возможностью перемещения второго металлического контейнера в положение контакта со вторым сегментом офсетного полотна для переноса второго декоративного оформления от второго сегмента офсетного полотна на внешнюю поверхность второго металлического контейнера. В одном варианте осуществления блок подачи расположен выше по ходу процесса от второго блока подачи. При необходимости, блок подачи может быть выровнен с первым положением переноса изображения. Дополнительно или в качестве альтернативы, второй блок подачи может быть выровнен со вторым положением переноса изображения.
Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ формирования декоративного оформления на части внешней поверхности цилиндрического контейнера. Способ обычно включает в себя, но не ограничивается этим, одно или несколько действий: (1) перенесение материала для декорирования из блока цифровой печати на первый сегмент офсетного полотна декорирующего устройства, в результате чего материал для декорирования формирует декоративное оформление на первом сегменте офсетного полотна, причем декорирующий материал содержит, по меньшей мере, один материал из числа печатной краски и материала тонера; (2) предоставление цилиндрического контейнера; (3) позиционирование цилиндрического контейнера в блоке подачи декорирующего устройства; (4) изменение расстояния между первым сегментом офсетного полотна и вторым сегментом офсетного полотна, когда первый и второй сегменты офсетного полотна перемещаются из блока цифровой печати в блок подачи; и (5) перемещение участка наружной поверхности цилиндрического контейнера в положение контакта с первым сегментом офсетного полотна. Таким образом, декоративное оформление может быть перенесено с первого сегмента офсетного полотна на участок внешней поверхности цилиндрического контейнера. В одном варианте осуществления изобретения первый сегмент офсетного полотна может быть выполнен с возможностью разнесения на первое расстояние от второго сегмента офсетного полотна поблизости от блока цифровой печати. При необходимости, в другом варианте осуществления первый сегмент офсетного полотна может быть выполнен с возможностью разнесения на второе расстояние от второго сегмента офсетного полотна поблизости от блока подачи. В одном варианте осуществления второе расстояние больше, чем первое расстояние. В другом варианте осуществления первый сегмент офсетного полотна находится рядом со вторым сегментом офсетного полотна. Более конкретно, в одном варианте осуществления первый и второй сегменты офсетного полотна могут быть последовательно расположены в декорирующем устройстве.
Дополнительно или в качестве альтернативы, в другом варианте осуществления изобретения первый и второй сегменты офсетного полотна могут быть выполнены с возможностью перемещения со скоростью, которая является переменной. В одном варианте осуществления первый и второй сегменты офсетного полотна могут перемещаться с первой скоростью поблизости от блока цифровой печати. При необходимости, в другом варианте осуществления первый и второй сегменты офсетного полотна могут быть выполнены с возможностью перемещения со второй скоростью поблизости от блока подачи. В одном варианте осуществления вторая скорость может быть больше, чем первая скорость. Соответственно, в другом варианте осуществления способ при необходимости включает в себя ускорение первого сегмента офсетного полотна до второй скорости.
В одном варианте осуществления изобретения первый и второй сегменты офсетного полотна являются частью непрерывной петли материала. Соответственно, первый и второй сегменты офсетного полотна могут определять части единственного офсетного полотна. Альтернативно, в другом варианте осуществления первый и второй сегменты офсетного полотна могут быть отдельными сегментами офсетного полотна. При необходимости, декоратор может включать в себя множество отдельных сегментов офсетного полотна, причем первый и второй сегменты офсетного полотна содержат два из множества отдельных сегментов офсетного полотна.
При необходимости, способ может включать в себя перенос большего количества декорирующего материала от блока цифровой печати на второй сегмент офсетного полотна для формирования второго декоративного оформления на втором сегменте офсетного полотна. Кроме того, способ может включать в себя обеспечение второго цилиндрического контейнера. Второй цилиндрический контейнер при необходимости может быть позиционирован во втором блоке подачи декорирующего устройства. При необходимости, участок внешней поверхности второго цилиндрического контейнера может быть перемещен в положение контакта со вторым сегментом офсетного полотна. В одном варианте осуществления изобретения второй блок подачи может быть позиционирован ниже по ходу процесса от блока подачи. Таким образом, второе декоративное оформление может быть перенесено на участок внешней поверхности второго цилиндрического контейнера.
В одном варианте осуществления изобретения перенос декорирующего материала от блока цифровой печати дополнительно включает в себя распыление печатной краски из струйной печатающей головки на первый сегмент офсетного полотна. Дополнительно или в качестве альтернативы перенос декорирующего материала из блока цифровой печати может включать в себя перенос материала тонера из электрофотографической системы на первый сегмент офсетного полотна. Электрофотографическая система может включать в себя проводник. В одном варианте осуществления способ включает в себя зарядку проводника. Способ также может включать в себя облучение выбранных частей проводника светом для формирования скрытого декоративного оформления. При необходимости, декорирующий материал может быть перенесен на скрытое декоративное оформление. В этом варианте осуществления декорирующий материал представляет собой материал тонера. Способ также может включать в себя перенос декорирующего материала от проводника на первый сегмент офсетного полотна.
В другом варианте осуществления изобретения способ может включать в себя, по меньшей мере, частичное отверждение декоративного оформления. В одном варианте осуществления декоративное оформление может быть отверждено, пока это декоративное оформление находится на первом сегменте офсетного полотна. Отверждение может быть выполнено с помощью устройства отверждения декорирующего устройства. В одном варианте осуществления блок отверждения может быть расположен ниже по ходу процесса от блока цифровой печати, но выше по ходу процесса от блока подачи.
При необходимости, способ может дополнительно включать в себя нагревание первого сегмента офсетного полотна до предварительно заданной температуры. В другом варианте осуществления способ может включать в себя охлаждение первого сегмента офсетного полотна до предварительно заданной температуры. Дополнительно или в качестве альтернативы, способ может включать в себя регулировку вязкости отделочного материала, подаваемого в блок цифровой печати. В другом варианте осуществления способ может включать в себя изменение вязкости декорирующего материала на первом и втором сегментах офсетного полотна. В еще одном варианте осуществления вязкость декорирующего материала может регулироваться декорирующим устройством во время передачи на первый и второй сегменты офсетного полотна.
Одним из аспектов настоящего изобретения является способ формирования декоративного оформления на внешней поверхности цилиндрического контейнера. Способ включает в себя, но не ограничивается этим: (1) зарядку проводника электрофотографической системы; (2) облучение поверхности проводника светом для формирования на ней скрытого электростатического изображения; (3) проявление скрытого электростатического изображения с помощью тонера для формирования порошкового изображения на поверхности проводника; (4) перенос порошкового изображения на офсетное полотно; и (5) перенос порошкового изображения с офсетного полотна на внешнюю поверхность цилиндрического контейнера. При необходимости, способ дополнительно включает в себя отверждение порошкового изображения с помощью устройства для отверждения. В одном варианте осуществления порошковое изображение, по меньшей мере, частично отверждено или обработано с помощью технологии «pin cure»*, пока оно находится на офсетном полотне. В другом варианте осуществления порошковое изображение отверждается после переноса на внешнюю поверхность цилиндрического контейнера. В одном варианте осуществления блок отверждения использует тепло для отверждения порошкового изображения.
Одним из аспектов настоящего изобретения является обеспечение устройства для декорирования металлической заготовки. Устройство обычно включает в себя, но не ограничивается этим: (1) офсетное полотно; (2) блок цифровой печати с заранее заданным выравниванием по отношению к офсетному полотну, причем блок цифровой печати выполнен с возможностью нанесения или переноса декорирующего материала к офсетному полотну; и (3) узел подачи для перемещения металлической заготовки в положение контакта с офсетным полотном, по меньшей мере, части декорирующего материала из офсетного полотна на металлическую заготовку. Таким образом, устройство формирует декоративное оформление на части внешней поверхности металлической заготовки. При необходимости, металлическая заготовка содержит один из компонентов из числа металлического контейнера, торцевого укупорочного средства для металлического контейнера, укупорочного средства в виде навинчивающейся крышки с механизмом контроля первого вскрытия (ROPP), и корончатую крышку.
В одном варианте осуществления изобретения блок подачи содержит, по меньшей мере, первый блок подачи и второй блок подачи. Первый блок подачи позиционируется относительно офсетного полотна в первой позиции переноса изображения. Второй блок подачи расположен относительно офсетного полотна во второй позиции переноса изображения. Таким образом, чередующееся декоративное оформление, сформированные блоком цифровой печати на офсетном полотне, переносится на металлические заготовки, поддерживаемые первым и вторым блоками подачи. В одном варианте осуществления первое декоративное оформление на офсетном полотне переносится на первую металлическую заготовку, поддерживаемую первым узлом подачи. Второе декоративное оформление на офсетном полотне переносится на вторую металлическую заготовку, поддерживаемую вторым блоком подачи. Второе декоративное оформление последовательно позиционируется на офсетном полотне с первым декоративным оформлением.
Декоративное оформление может включать в себя любые знаки, такие как, но не ограничиваясь этим: название бренда, логотип, информацию о продукте или дизайн. Декоративное оформление может включать в себя, но не ограничиваясь этим: один или несколько символов, изображение, буквы и цифры. В одном варианте осуществления изобретения декорирующий материал представляет собой материал тонера и печатную краску. В одном варианте осуществления материал тонера содержит тонкоизмельчённый порошок.
В одном варианте осуществления изобретения блок цифровой печати содержит струйную печатающую головку. В другом варианте осуществления блок цифровой печати выполнен с возможностью распыления множества цветов печатной краски на офсетное полотно. В качестве альтернативы, блок цифровой печати выполнен с возможностью подачи одного цвета печатной краски на офсетное полотно. При необходимости, декоратор выполнен с возможностью изменения вязкости печатной краски. В одном варианте осуществления декоратор включает в себя устройство для управления температурой, чтобы нагревать или охлаждать печатную краску до заданной температуры. Декоратор также может включать в себя устройство управления температурой для изменения температуры офсетного полотна. В другом варианте осуществления печатная краска, подаваемая в струйную печатающую головку, включает в себя, по меньшей мере, первый инициатор, который может быть активирован светом заданной длины волны. При активации первый инициатор может увеличить вязкость печатной краски. Печатная краска может включать в себя второй инициатор, который может быть активирован светом второй длины волны. Когда второй инициатор активирован, вязкость печатной краски уменьшается. При необходимости, декоратор включает в себя источник света, выполненный с возможностью облучения печатной краски на заданной длине волны, необходимой для активации первого инициатора. Кроме того, декоратор может включать в себя второй источник света для облучения печатной краски на второй длине волны, необходимой для активации второго инициатора.
В другом варианте осуществления изобретения блок цифровой печати содержит электрофотографическую систему. Электрофотографическая система включает в себя электрофотографический барабан или проводник. Электрофотографическая система предназначена для переноса материала тонера на офсетное полотно. Более конкретно, в одном варианте осуществления материал тонера притягивается к заранее заданным частям электрофотографического барабана, чтобы сформировать декоративное оформление. Материал тонера в дальнейшем переносится от электрофотографического барабана на офсетное полотно. В одном варианте осуществления электрофотографическая система включает в себя электрофотографический барабан, зарядный элемент, экспонирующий элемент и проявочный блок с подачей материала тонера. Материал тонера может быть одного или нескольких цветов. В одном варианте осуществления материал тонера включает в себя, по меньшей мере, один компонент из числа носителя и красителя.
В одном варианте осуществления изобретения единичный блок цифровой печати формирует полное декоративное оформление на офсетном полотне. В другом варианте осуществления блок цифровой печати включает в себя от двух до десяти блоков цифровой печати. При необходимости, каждый из двух-десяти блоков цифровой печати формирует часть декоративного оформления на офсетном полотне.
В одном варианте осуществления изобретения офсетное полотно содержит один непрерывный лист или петлю из материала, такого как ремень. В другом варианте осуществления офсетное полотно содержит множество отдельных сегментов офсетного полотна. В одном варианте осуществления отдельные сегменты офсетного полотна взаимно соединены с общим колесом офсетного полотна. При необходимости, отдельные сегменты офсетного полотна могут изменять скорость после того, как блок цифровой печати наносит декорирующий материал на офсетное полотно. Таким образом, отдельный сегмент офсетного полотна может соответствовать скорости внешней поверхности металлической заготовки в блоке подачи. В другом варианте осуществления отдельные сегменты офсетного полотна имеют первое разнесение поблизости от блока цифровой печати, и второе большее разнесение поблизости от блока подачи.
В одном варианте осуществления изобретения каждый сегмент офсетного полотна позиционируется на отдаленном конце опоры для офсетного полотна, проходящей от колеса для офсетного полотна. Опоры офсетного полотна выполнены с возможностью изменения положения их соответствующих сегментов офсетного полотна относительно колеса офсетного полотна. В одном варианте осуществления расстояние между колесом офсетного полотна и сегментом офсетного полотна может быть изменено посредством перемещения соответствующей опоры офсетного полотна. В другом варианте осуществления опора для офсетного полотна может перемещать взаимодействующий с ней сегмент офсетного полотна в радиальном направлении относительно колеса для офсетного полотна. При необходимости, опора для офсетного полотна может поворачиваться относительно колеса для офсетного полотна. В одном варианте осуществления опора для офсетного полотна включает в себя первую секцию, шарнирно соединенную со второй секцией. В другом варианте осуществления опора для офсетного полотна имеет переменную длину. Кроме того, или в качестве альтернативы, колесо офсетного полотна может включать в себя углубление или отверстие для вмещения по меньшей мере части опоры офсетного полотна. Соответственно, опора для офсетного полотна может втягиваться или выдвигаться из колеса для офсетного полотна.
В одном варианте осуществления изобретения устройство включает в себя, по меньшей мере, одно натяжное устройство для регулировки натяжения офсетного полотна. Натяжное устройство может улучшить характеристики устройства посредством увеличения натяжения, чтобы учесть износ или растяжение офсетного полотна. При необходимости, натяжение офсетного полотна выбирается таким образом, чтобы противодействовать силе, получаемой от металлической заготовки во время переноса декорирующего материала на металлическую заготовку. В одном варианте осуществления натяжное устройство может устанавливаться с возможностью регулирования относительно внутренней поверхности офсетного полотна. При необходимости, натяжное устройство позиционируется вблизи положения переноса изображения, в котором декорирующий материал на внешней поверхности офсетного полотна переносится на металлическую заготовку. В одном варианте осуществления натяжное устройство может взаимодействовать с исполнительным механизмом. Исполнительный механизм может изменять положение натяжного устройства в ответ на сигнал, принятый от системы управления.
При необходимости, в другом варианте осуществления изобретения устройство может включать в себя один или несколько компонентов из числа системы управления, модуля для отверждения и системы очистки. Система очистки выполнена с возможностью удалять остаточный декорирующий материал с офсетного полотна после того, как металлическая заготовка контактирует с офсетным полотном, чтобы принимать декоративное оформление, сформированное с помощью блока цифровой печати.
Система управления поддерживает связь, по меньшей мере, с блоком цифровой печати и блоком подачи. Кроме того, система управления может отправлять сигнал в блок цифровой печати для создания декоративного оформления. В одном варианте осуществления изобретения система управления может отправлять сигнал в блок цифровой печати, чтобы создавать множество уникальных вариантов декоративного оформления. В ответ на прием сигнала блок цифровой печати будет переносить декорирующий материал на офсетное полотно, чтобы сформировать декоративное оформление на офсетном полотне. Декорирующий материал может содержать один или несколько материалов из числа тонера и печатной краски. Затем офсетное полотно переносит декорирующий материал на внешнюю поверхность металлической заготовки. Таким образом, устройство может декорировать множество металлических заготовок уникальными вариантами декоративного оформления с высоким показателем скорости.
При необходимости, система управления может отправлять сигнал в блок цифровой печати, чтобы изменить вязкость печатной краски, которая будет переноситься из блока цифровой печати. Система управления также может отправлять сигнал на устройство управления температурой, чтобы изменять температуру офсетного полотна. Таким образом, устройство управления температурой может нагревать или охлаждать офсетное полотно до заданной температуры. В одном варианте осуществления система управления может изменять положение опоры для офсетного полотна, например, с помощью направления опоры для офсетного полотна с возможностью поворота относительно колеса для офсетного полотна. Дополнительно или в качестве альтернативы система управления может отправлять сигнал на исполнительный механизм, функционально связанный с опорой офсетного полотна. Этот сигнал может вызвать перемещение опоры исполнительным механизмом в определенном направлении. Система управления также может вызывать перемещение опоры офсетного полотна таким образом, что расстояние между сегментом офсетного полотна и колесом офсетного полотна изменяется. В одном варианте осуществления изобретения система управления может вызывать изменение длины опоры офсетного полотна. В другом варианте осуществления система управления может отправлять сигнал, который вызывает втягивание или выдвижение опоры для офсетного полотна из колеса для офсетного полотна.
В одном варианте осуществления изобретения блок отверждения может, по меньшей мере, частично отверждать или обрабатывать с помощью технологии «pin cure» декорирующий материал. В другом варианте осуществления блок отверждения, по меньшей мере, частично отверждает декорирующий материал на офсетном полотне до того, как декоративное оформление переносится на металлическую заготовку. При необходимости, устройство может включать в себя множество блоков отверждения. В одном варианте осуществления блок отверждения взаимодействует с каждым из блоков цифровой печати. В другом варианте осуществления устройство включает в себя один блок отверждения для отверждения или, по меньшей мере, частичного отверждения декоративного оформления после того, как декоративное оформление сформировано с помощью одного или нескольких блоков цифровой печати. Таким образом, блок отверждения может, по меньшей мере, частично отверждать декоративное оформление, пока декоративное оформление находится на офсетном полотне. При необходимости, в другом варианте осуществления блок отверждения отверждает декоративное оформление после того, как декоративное оформление перенесено с офсетного полотна на участок внешней поверхности металлической заготовки. В одном варианте осуществления блок отверждения выполнен с возможностью отверждения печатной краски. В другом варианте осуществления блок отверждения выполнен с возможностью отверждения одной или нескольких красок из числа отверждаемой ультрафиолетовым светом печатной краски, печатной краски на водной основе, отверждаемой с помощью тепловой энергии, и печатной краски на основе минерального масла, отверждаемой с помощью тепловой энергии. В одном варианте осуществления блок отверждения выполнен с возможностью отверждения материала тонера, содержащего частицы.
Еще один аспект настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ декорирования части наружной поверхности контейнера. Способ включает в себя, но не ограничивается этим: (1) предоставление контейнера; и (2) декорирование контейнера с помощью декорирующего устройства, которое включает в себя: (а) блок цифровой печати; и (b) передаточное офсетное полотно с заранее заданным выравниванием по отношению к блоку цифровой печати, в результате чего офсетное полотно принимает декорирующий материал от блока цифровой печати. Соответственно, когда часть наружной поверхности контейнера приводится в контакт с офсетным полотном, по меньшей мере, часть декорирующего материала от офсетного полотна переносится на контейнер для формирования декоративного оформления на участке внешней поверхности контейнера. В одном варианте осуществления часть внешней поверхности контейнера содержит одну из частей корпуса контейнера, закрытую торцевую часть контейнера, торцевое укупорочное средство для контейнера, укупорочное средство в виде навинчивающейся крышки с механизмом контроля первого вскрытия (ROPP), и корончатую крышку. При необходимости, декорирующий материал может быть одним или несколькими материалами из числа тонера и печатной краски.
В одном варианте осуществления изобретения блок цифровой печати содержит один компонент из числа струйной печатающей головки и электрофотографического барабана, или печатную форму. В другом варианте осуществления блок цифровой печати выполнен с возможностью распыления множества цветов печатной краски на офсетное полотно. В качестве альтернативы, блок цифровой печати выполнен с возможностью выпускать струю одного цвета печатной краски на офсетное полотно. В другом варианте осуществления блок цифровой печати выполнен с возможностью переноса тонера на офсетное полотно. В одном варианте осуществления тонер, переносимый блоком цифровой печати, содержит множество цветов.
В одном варианте осуществления изобретения единичный блок цифровой печати формирует полное декоративное оформление на офсетном полотне. В другом варианте осуществления блок цифровой печати включает в себя от двух до десяти блоков цифровой печати. В одном варианте осуществления каждый из двух-десяти блоков цифровой печати может формировать часть декоративного оформления на офсетном полотне. В другом варианте осуществления каждый из двух-десяти блоков цифровой печати может переносить различный цвет печатной краски или различное изображение на офсетное полотно. В одном варианте осуществления от двух до десяти блоков цифровой печати содержат один или несколько компонентов из числа струйной печатающей головки и электрофотографического барабана.
В другом варианте осуществления изобретения офсетное полотно содержит множество отдельных сегментов офсетного полотна. В этом варианте осуществления способ может дополнительно включать в себя изменение положения сегмента офсетного полотна относительно колеса для офсетного полотна. В одном варианте осуществления способ включает в себя изменение расстояния между сегментом офсетного полотна и колесом для офсетного полотна. В другом варианте осуществления способ может включать в себя поворот опоры офсетного полотна и взаимодействующего с ней сегмента офсетного полотна относительно колеса офсетного полотна. При необходимости, способ может дополнительно включать в себя изменение зазора или расстояния между соседними сегментами офсетного полотна. В одном варианте осуществления соседние сегменты офсетного полотна имеют первый зазор поблизости от блока цифровой печати, и второй зазор в позиции переноса изображения, где контейнер приводится в контакт с офсетным полотном. В качестве альтернативы, в еще одном варианте осуществления офсетное полотно содержит единственный непрерывный лист или петлю материала.
В одном варианте осуществления изобретения офсетное полотно содержит один материал из числа фотополимерного материала или соединения, содержащего, по меньшей мере, частично насыщенную цепь полиметилена. В другом варианте осуществления насыщенная цепь полиметилена офсетного полотна содержит этиленпропилендиеновый мономерный каучук, известный специалистам в данной области техники как EPDM-каучук. В еще одном варианте осуществления офсетное полотно включает в себя лицевую часть, содержащую резиновый материал, известный как нитрилбутадиеновый каучук.
При необходимости, способ может включать в себя изменение вязкости печатной краски, взаимодействующей с блоком цифровой печати. В одном варианте осуществления изобретения способ включает в себя активацию инициатора в печатной краске для изменения вязкости этой краски. В другом варианте осуществления способ включает в себя нагревание и охлаждение печатной краски для изменения вязкости этой краски. Дополнительно или в качестве альтернативы, способ может дополнительно включать в себя регулировку температуры офсетного полотна. Температура офсетного полотна может быть отрегулирована до или после того, как декорирующий материал переносится на офсетное полотно блоком цифровой печати.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения декоратор при необходимости включает в себя один или несколько компонентов из числа блока подачи, системы управления, блока отверждения и системы очистки. Блок подачи выполнен с возможностью перемещения контейнера в заранее заданное положение выравнивания по отношению к офсетному полотну. В одном варианте осуществления блок подачи принимает контейнер от вышестоящего по ходу процесса оборудования. Вышестоящее оборудование может включать в себя блок обработки поверхности.
При необходимости, декоратор может включать в себя первый блок подачи и второй блок подачи. В одном варианте осуществления изобретения способ может дополнительно содержать: (a) формирование первого декоративного оформления, второго декоративного оформления и третьего декоративного оформления на офсетном полотне с помощью блока цифровой печати; (b) перемещение с помощью первого блока подачи первого контейнера в положение контакта с офсетным полотном таким образом, что первое декоративное оформление переносится на первый контейнер; (c) перемещение с помощью второго блока подачи второго контейнера в положение контакта с офсетным полотном таким образом, что второе декоративное оформление переносится на второй контейнер; и (d) перемещение с помощью первого блока подачи третьего контейнера в положение контакта с офсетным полотном таким образом, что третье декоративное оформление переносится на третий контейнер. В одном варианте осуществления первое, второе и третье декоративные оформления формируются последовательно на офсетном полотне. Таким образом, первое и третье декоративные оформления могут быть перенесены на первый и третий контейнеры, когда они поддерживаются первым модулем подачи. Точно так же второе декоративное оформление может быть перенесено во второй контейнер, когда он поддерживается вторым блоком подачи.
Система очистки находится в заданной ориентации по отношению к офсетному полотну. В одном варианте осуществления изобретения система очистки выполнена с возможностью удаления остаточного декорирующего материала с офсетного полотна после того, как контейнер приводится в контакт с офсетным полотном, чтобы получить декоративное оформление, сформированное с помощью блока цифровой печати.
Система управления поддерживает связь с одним или несколькими компонентами из числа блока цифровой печати и блока подачи. Кроме того, система управления может отправлять сигнал в блок цифровой печати для создания декоративного оформления. В одном варианте осуществления система управления может отправлять сигнал в блок цифровой печати, чтобы создавать множество уникальных вариантов декоративного оформления, которые блок цифровой печати будет формировать на офсетном полотне. В одном варианте осуществления декоративное оформление, сформированное блоком цифровой печати, содержит, по меньшей мере, один компонент из числа печатной краски и тонера. Таким образом, декоратор может украшать множество контейнеров уникальными декоративными оформлениями.
В одном варианте осуществления изобретения блок отверждения может, по меньшей мере, частично отверждать декоративное оформление на офсетном полотне до того, как декоративное оформление переносится на контейнер. Альтернативно, в другом варианте осуществления блок отверждения отверждает декоративное оформление на контейнере. При необходимости, декоратор может включать в себя множество блоков отверждения. При необходимости, декоратор может включать в себя первый блок цифровой печати и второй блок цифровой печати. Первый блок цифровой печати может переносить первый декорирующий материал в одно или несколько местоположений из числа первого, второго и третьего местоположений декоративного оформления. Второй блок цифровой печати может переносить второй декорирующий материал в одно или несколько местоположений из числа первого, второго и третьего местоположений декоративного оформления. В одном варианте осуществления блок отверждения взаимодействует с каждым блоком из числа первого и второго блоков цифровой печати. В другом варианте осуществления декоратор включает в себя один блок отверждения для отверждения или, по меньшей мере, частичного отверждения декоративного оформления после того, как декоративное оформление сформировано с помощью одного или нескольких блоков цифровой печати. Более конкретно, в одном варианте осуществления блок отверждения выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного отверждения первого, второго и третьего декоративных оформлений после того, как первый и второй блоки цифровой печати перенесли свои соответствующие первый и второй декорирующие материалы на офсетное полотно. В одном варианте осуществления блок отверждения выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного отверждения первого, второго и третьего декоративных оформлений, в то время как декорирующий материал первого и второго блоков цифровой печати находится на офсетном полотне. Альтернативно, в другом варианте осуществления блок отверждения выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного отверждения первого, второго и третьего декоративных оформлений после того, как декорирующий материал перенесен с офсетного полотна на соответствующие первый, второй и третий контейнеры. В еще одном варианте осуществления блок отверждения выполнен с возможностью отверждения одного или более компонентов из числа тонера, отверждаемой ультрафиолетовым светом печатной краски, печатной краски на водной основе и печатной краски на масляной основе, такой как печатная краска на основе минерального масла.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является контейнер, декорированный с помощью декоративного оформления, сформированного электрофотографической системой на промежуточной подложке, такой как офсетное полотно. Контейнер включает в себя, но не ограничиваясь этим: (1) нижнюю часть; (2) корпусную часть, проходящую вверх от нижней части, причем корпусная часть включает в себя участок внешней поверхности; (3) отверстие, позиционируемое на самой верхней части корпусной части; и (4) декоративное оформление на части внешней поверхности, декоративное оформление, содержащее цифровое изображение, сформированное с помощью тонера, перенесенного на офсетное полотно с помощью электрофотографической системы, причем, когда участок внешней поверхности контейнера вращается в контакте с офсетным полотном, тонер на офсетном полотне переносится на участок внешней поверхности контейнера. В одном варианте осуществления изобретения тонер отверждается после переноса на участок внешней поверхности контейнера.
В одном варианте осуществления изобретения декоративное оформление имеет разрешение, по меньшей мере, примерно 1600 на 1600 точек на дюйм. В другом варианте осуществления декоративное оформление содержит до пяти цветов тонера. В ещё одном варианте осуществления контейнер содержит металлический контейнер. В другом варианте осуществления контейнер представляет собой один из видов контейнеров из числа контейнера для напитка, аэрозольного контейнера и пищевого контейнера. В еще одном варианте осуществления контейнер выполнен из одного или нескольких материалов из числа алюминия, стали, олова, пластика, бумаги и стекла.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является способ формирования декоративного оформления на части внешней поверхности первого цилиндрического контейнера. Способ включает в себя один или несколько этапов из следующих, но не ограничивается ими: (1) перенос декорирующего материала из блока цифровой печати на офсетное полотно декорирующего устройства, причем декорирующий материал определяет декоративное оформление; (2) обеспечение первого цилиндрического контейнера; (3) позиционирование первого цилиндрического контейнера в блоке подачи декорирующего устройства; и (4) перемещение участка наружной поверхности первого цилиндрического контейнера в положение контакта с офсетным полотном. Таким образом, декорирующий материал, определяющий декоративное оформление, переносится с офсетного полотна на участок внешней поверхности первого цилиндрического контейнера. В одном варианте осуществления декорирующий материал содержит, по меньшей мере, один из компонентов из числа печатной краски и материала тонера.
В одном варианте осуществления изобретения офсетное полотно содержит множество отдельных сегментов офсетного полотна. При необходимости, отдельные сегменты офсетного полотна выполнены с возможностью соответствовать скорости вращения первого цилиндрического контейнера, позиционируемого в блоке подачи. В другом варианте осуществления офсетное полотно представляет собой непрерывную петлю из материала.
В одном варианте осуществления декоратор дополнительно содержит один или несколько компонентов из числа системы очистки и блока отверждения для по меньшей мере частичного отверждения декорирующего материала. Система очистки выполнена с возможностью удаления остатков отделочного материала с офсетного полотна. При необходимости, блок отверждения выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного отверждения одного или нескольких материалов из числа материала тонера, отверждаемой ультрафиолетовым светом печатной краски, печатной краски на водной основе и печатной краски на основе минерального масла.
В одном варианте осуществления изобретения узел отверждения выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного отверждения декорирующего материала на офсетном полотне. При необходимости, блок отверждения может отверждать декорирующий материал, перенесенный на офсетное полотно из двух или более блоков цифровой печати. Более конкретно, в одном варианте осуществления блок отверждения может отверждать декорирующий материал на офсетном полотне из двух или более блоков цифровой печати. Соответственно, в одном варианте осуществления блок отверждения расположен ниже по ходу процесса от всех блоков цифровой печати. Таким образом, влажный или неотвержденный декорирующий материал, перенесенный на офсетное полотно одним или несколькими цифровыми печатными блоками, может быть, по меньшей мере, частично отвержден с помощью одного блока отверждения. В одном варианте осуществления второй декорирующий материал переносится на офсетное полотно до того, как первый декорирующий материал на офсетном полотне отверждается. В другом варианте осуществления блок отверждения выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного отверждения декорирующего материала после того, как декорирующий материал перенесен на участок внешней поверхности первого цилиндрического контейнера.
В одном варианте осуществления изобретения блок подачи включает в себя множество оправок, выполненных с возможностью вращения. В одном варианте осуществления оправки вращаются таким образом, что первый цилиндрический контейнер вращается со скоростью, по существу, равной скорости офсетного полотна.
При необходимости, блок подачи декорирующего устройства содержит, по меньшей мере, первый блок подачи и второй блок подачи. В одном варианте осуществления блок цифровой печати выполнен с возможностью последовательного формирования первого декоративного оформления и второго декоративного оформления из декорирующего материала на офсетном полотне. Первый блок подачи выровнен по отношению к офсетному полотну для переноса первого декоративного оформления на первый цилиндрический контейнер. Второй блок подачи выровнен по отношению к офсетному полотну для переноса второго декоративного оформления на второй цилиндрический контейнер. Первый блок подачи может быть позиционирован таким образом, чтобы перемещать цилиндрические контейнеры в контакте с офсетным полотном в первой позиции переноса изображения. Второй блок подачи позиционирован для перемещения цилиндрических контейнеров в контакте с офсетным полотном во второй позиции переноса изображения.
В другом варианте осуществления изобретения декоратор включает в себя натяжной механизм, выполненный с возможностью контактировать с офсетным полотном. При необходимости, способ может дополнительно включать в себя регулировку с помощью натяжного механизма офсетного полотна. Например, система управления может отправлять сигнал на исполнительный механизм, взаимодействующий с натяжным механизмом. Сигнал может вызвать перемещение натяжного механизма с помощью исполнительного механизма в определенном направлении.
В одном варианте осуществления изобретения блок цифровой печати содержит электрофотографическую систему. Способ может дополнительно включать в себя зарядку проводника электрофотографической системы, воздействие света на выбранные части проводника для формирования скрытого декоративного оформления, перенос декорирующего материала на скрытое декоративное оформление, в котором декорирующий материал представляет собой материал тонера, и перенос декорирующего материала от проводника на офсетное полотно. Таким образом, электрофотографическая система может формировать декоративное оформление на офсетном полотне.
В другом варианте осуществления изобретения система управления поддерживает связь с декорирующим устройством. Способ может дополнительно содержать: создание посредством системы управления декоративного оформления. При необходимости, способ может включать в себя: отправку сигнала системой управления в блок цифровой печати. Сигнал может вызывать перенос декорирующего материала от блока цифровой печати на офсетное полотно. В другом варианте осуществления способ может включать в себя: отправку сигнала системой управления на устройство управления температурой. Сигнал может вызывать выполнение устройством управления температурой одного или нескольких действий из следующих: (i) изменение температуры печатной краски; и (ii) изменение температуры офсетного полотна. В другом варианте осуществления способ при необходимости включает в себя отправку системой управления сигнала для изменения вязкости печатной краски. В одном варианте осуществления сигнал вызывает генерирование света с заданной длиной волны источником света. Свет активирует инициатор в печатной краске. При активации инициатор увеличивает или уменьшает вязкость печатной краски. Источник света может позиционироваться таким образом, что свет контактирует с печатной краской до того, как печатная краска переносится на офсетное полотно. В другом варианте осуществления источник света расположен таким образом, чтобы генерировать свет, который контактирует с печатной краской на офсетном полотне. В еще одном варианте осуществления источник света позиционируется таким образом, чтобы генерировать свет, который попадает на печатную краску, когда она выбрасывается из струйной печатающей головки, и до того, как печатная краска контактирует с офсетным полотном.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является обеспечение декорирующего устройства двумя или более блоками подачи. Блоки подачи могут быть расположены таким образом, что чередующееся декоративное оформление, сформированное на офсетном полотне, переносится на металлические контейнеры, поддерживаемые блоками подачи. В одном варианте осуществления изобретения первый блок подачи переносит каждое второе декоративное оформление на офсетном полотне на металлические контейнеры. Более конкретно, первый блок подачи может вызывать перенос первого декоративного оформления и третьего декоративного оформления из последовательных декоративных оформлений на офсетном полотне на металлические контейнеры, поддерживаемые первым блоком подачи. Второй блок подачи может вызывать перенос второго декоративного оформления и четвертого декоративного оформления из последовательных декоративных оформлений на металлические контейнеры, поддерживаемые вторым модулем подачи.
В другом аспекте декоратор может включать в себя офсетное полотно с двумя или более сегментами офсетного полотна, которые расположены от края до края. Каждый сегмент офсетного полотна образует бесконечный цикл. Сегменты офсетного полотна могут быть декорированы одним или несколькими цифровыми печатными блоками. Впоследствии сегменты офсетного полотна могут перемещаться мимо двух или более опорных элементов. Каждый опорный элемент может перемещать металлические контейнеры в положение контакта с декорирующим материалом на одном из сегментов офсетного полотна. В одном варианте осуществления декоратор включает в себя два сегмента офсетного полотна и два опорных элемента. Каждый опорный элемент взаимодействует с одним из двух общих сегментов. Таким образом, декоратор может декорировать металлические контейнеры из двух производственных циклов. В другом варианте осуществления декоратор включает в себя четыре опорных элемента и четыре сегмента офсетного полотна, которые представляют собой бесконечные петли. Каждый опорный элемент взаимодействует с одним из четырех сегментов офсетного полотна.
Другой аспект состоит в том, чтобы обеспечить декоратор с колесом для офсетного полотна, который включает в себя опоры офсетного полотна, отходящие от него. Сегмент офсетного полотна взаимодействует с каждой опорой офсетного полотна. В одном варианте осуществления изобретения опоры для офсетного полотна имеют переменную длину. Таким образом, положение сегмента офсетного полотна, расположенного на опоре для офсетного полотна, может изменяться при вращении колеса для офсетного полотна. В первом положении сегмент офсетного полотна может находиться на первом расстоянии от колеса офсетного полотна. Во втором положении сегмент офсетного полотна может находиться на втором расстоянии от колеса офсетного полотна. В другом варианте осуществления опоры для офсетного полотна шарнирно соединены с колесом для офсетного полотна. В еще одном варианте осуществления одна или несколько опор для офсетного полотна включают в себя механическое соединение. Соответственно, опора для офсетного полотна может сгибать или перемещать соединенный с ней сегмент офсетного полотна, когда колесо для офсетного полотна вращается.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является декоратор с блоком для отверждения, выполненным с возможностью отверждения декорирующего материала, по меньшей мере, из двух блоков цифровой печати. Декоратор включает в себя, но не ограничивается этим: (1) первый блок цифровой печати, выполненный с возможностью переноса первого декорирующего материала на офсетное полотно декорирующего устройства, причем первый декорирующий материал образует, по меньшей мере, часть первого декоративного оформления; (2) второй блок цифровой печати, выполненный с возможностью переноса второго декорирующего материала на офсетное полотно, причем второй декорирующий материал образует, по меньшей мере, другую часть первого декоративного оформления; и (3) блок отверждения для, по меньшей мере, частичного отверждения первого и второго декорирующих материалов. В одном варианте осуществления второй блок цифровой печати переносит второй декорирующий материал к офсетному полотну, ближайшему к первому декорирующему материалу, прежде чем первый декорирующий материал отверждается с помощью устройства для отверждения. В одном варианте осуществления блок отверждения расположен ниже по ходу процесса от второго блока цифровой печати. Более конкретно, в одном варианте осуществления блок отверждения располагается между вторым блоком цифровой печати и положением переноса изображения декорирующего устройства.
В одном варианте осуществления изобретения блок отверждения выполнен с возможностью отверждения первого и второго декорирующих материалов на офсетном полотне. В другом варианте осуществления блок отверждения выполнен с возможностью отверждения первого и второго декорирующих материалов на внешней поверхности цилиндрического контейнера.
При необходимости, первый и второй декорирующие материалы представляют собой тонер и печатную краску. В одном варианте осуществления первый блок цифровой печати представляет собой один из компонентов из числа струйной печатающей головки и электрофотографической системы. В другом варианте осуществления второй блок цифровой печати представляет собой один из компонентов из числа струйной печатающей головки и электрофотографической системы.
В одном варианте осуществления изобретения первый и второй блоки цифровой печати содержат первую и вторую струйные печатающие головки. Декоратор выполнен с возможностью изменения вязкости первой и второй печатной краски, соответствующих первой и второй струйным печатающим головкам. В одном варианте осуществления декоратор включает в себя устройство управления температурой, выполненное с возможностью нагревать или охлаждать передаточное офсетное полотно до заданной температуры. В другом варианте осуществления декоратор включает в себя устройство управления температурой, выполненное с возможностью изменения температуры первой и второй печатной краски, подаваемых на первую и вторую струйные печатающие головки.
Дополнительно или альтернативно, первая и вторая печатные краски могут включать в себя инициаторы, которые активируются светом с заданными длинами волн. При активации первый инициатор может увеличивать вязкость печатной краски. Второй инициатор, когда он активирован, может снизить вязкость печатной краски. Декоратор может включать в себя источники света, взаимодействующие с первой и второй струйными печатающими головками. Первый источник света может генерировать свет одной или нескольких заданных длин волн, чтобы избирательно активировать, по меньшей мере, один инициатор из числа первого и второго инициаторов в первой печатной краске. Второй источник света может взаимодействовать со второй струйной печатающей головкой, чтобы выборочно активировать первый и второй инициаторы во второй печатной краске.
Одним из аспектов настоящего изобретения является устройство для нанесения декоративных оформлений на внешние поверхности металлических контейнеров. Устройство включает в себя, но не ограничивается этим: (1) офсетное полотно; (2) блок цифровой печати с заранее заданным выравниванием по отношению к офсетному полотну, причем блок цифровой печати выполнен с возможностью переноса декорирующего материала к офсетному полотну для формирования, по меньшей мере, части первого декоративного оформления и второго декоративного оформления на офсетном полотне; (3) первый блок подачи, чтобы перемещать первый металлический контейнер в положение контакта с офсетным полотном для переноса первого декоративного оформления с офсетного полотна на внешнюю поверхность первого металлического контейнера; и (4) второй блок подачи, чтобы перемещать второй металлический контейнер в положение контакта с офсетным полотном для переноса второго декоративного оформления с офсетного полотна на внешнюю поверхность второго металлического контейнера. Декорирующий материал включает в себя, по меньшей мере, один материал из числа печатной краски и тонера. В одном варианте осуществления офсетное полотно представляет собой непрерывную петлю из материала. В качестве альтернативы, офсетное полотно содержит множество отдельных сегментов офсетного полотна. Первый блок подачи может быть выровнен с первым положением переноса изображения устройства, а второй блок подачи может быть выровнен со вторым положением переноса изображения устройства.
В одном варианте осуществления изобретения устройство содержит множество блоков цифровой печати. Каждый из блоков цифровой печати выполнен с возможностью переноса одного или нескольких различных цветов декорирующего материала и другого декоративного оформления на офсетное полотно.
При необходимости, устройство включает в себя блок отверждения, позиционируемый ниже по ходу процесса от множества блоков цифровой печати. В одном варианте осуществления изобретения блок отверждения выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного отверждения декорирующего материала, переносимого множеством блоков цифровой печати на офсетное полотно. Блок отверждения может быть позиционирован между блоком цифровой печати и первым и вторым положениями переноса изображения. В другом варианте осуществления блок отверждения выполнен с возможностью отверждения декорирующего материала на внешней поверхности металлического контейнера. Например, блок отверждения может быть позиционирован после одного или нескольких положений из числа первого и второго положений переноса изображения.
В одном варианте осуществления изобретения устройство включает в себя устройство управления температурой, выполненное с возможностью регулировки температуры офсетного полотна. Устройство управления температурой может нагревать или охлаждать офсетное полотно до заданной температуры. При необходимости, вязкость декорирующего материала изменяется, когда устройство управления температурой регулирует температуру офсетного полотна.
В одном варианте осуществления изобретения блок цифровой печати представляет собой электрофотографическую систему, содержащую проводник, зарядный элемент, элемент экспонирования и проявочный блок, который подает декорирующий материал, содержащий тонер. В другом варианте осуществления блок цифровой печати является струйной печатающей головкой, а декорирующий материал является печатной краской. Устройство может дополнительно включать в себя одну или несколько систем из числа тепловой системы и системы ультрафиолетового облучения, выполненных с возможностью регулировки вязкости печатной краски.
Другим аспектом настоящего изобретения является способ формирования декоративного оформления на части внешней поверхности цилиндрического контейнера. Способ обычно включает в себя одно или несколько действий из следующих, но не ограничивается этим: (1) перенос декорирующего материала, по меньшей мере, от двух блоков цифровой печати на офсетное полотно декорирующего устройства, в результате чего декорирующий материал формирует декоративное оформление на офсетном полотне; (2) по меньшей мере, частичное отверждение декоративного оформления на офсетном полотне с помощью блока отверждения; (3) предоставление цилиндрического контейнера; (4) позиционирование цилиндрического контейнера в первом блоке подачи декорирующего устройства; и (5) перемещение участка наружной поверхности цилиндрического контейнера в положение контакта с офсетным полотном. Таким образом, декоративное оформление переносится с офсетного полотна на участок внешней поверхности цилиндрического контейнера. Декорирующий материал может содержать, по меньшей мере, один материал из числа печатной краски и тонера. При необходимости, офсетное полотно содержит один из множества отдельных сегментов офсетного полотна и непрерывную петлю из материала.
Способ может дополнительно включать в себя поворачивание сегмента офсетного полотна относительно колеса офсетного полотна декорирующего устройства. Дополнительно или в качестве альтернативы, способ может включать в себя изменение расстояния между сегментом офсетного полотна и колесом офсетного полотна.
В одном варианте осуществления изобретения способ включает в себя одно или несколько действий из следующих: (i) перенос большего количества декорирующего материала из, по меньшей мере, двух блоков цифровой печати на офсетное полотно, чтобы сформировать второе декоративное оформление на офсетном полотне; (ii) предоставление второго цилиндрического контейнера; (iii) позиционирование второго цилиндрического контейнера во втором блоке подачи декорирующего устройства; и (iv) перемещение участка наружной поверхности второго цилиндрического контейнера в положение контакта с офсетным полотном в местоположении, расположенном ниже по ходу процесса от первого блока подачи. Таким образом, второе декоративное оформление переносится на участок внешней поверхности второго цилиндрического контейнера во второй позиции переноса изображения декоратора, которая отличается от первой позиции переноса изображения, связанной с первым блоком подачи.
Блок отверждения может быть позиционирован ниже по ходу процесса по меньшей мере от двух блоков цифровой печати. При необходимости, блок отверждения выполнен с возможностью отверждения одного или нескольких материалов из числа материала тонера, отверждаемой ультрафиолетовым светом печатной краски, печатной краски на водной основе и печатной краски на основе минерального масла. В одном варианте осуществления блок отверждения расположен выше по ходу процесса от одного или нескольких местоположений из числа первого и второго местоположений для переноса изображения.
В одном варианте осуществления изобретения перенос декорирующего материала от, по меньшей мере, двух блоков цифровой печати дополнительно содержит одно или несколько действий из числа: (a) зарядки проводника первого из, по меньшей мере, двух блоков цифровой печати, причем первый блок цифровой печати является электрофотографической системой; (б) облучение выбранных частей проводника светом для формирования скрытого декоративного оформления; (c) перенос декорирующего материала на скрытое декоративное оформление, причем декорирующий материал представляет собой материал тонера; и (d) перенос декорирующего материала с проводника на офсетное полотно.
В другом варианте осуществления изобретения способ дополнительно содержит: (1) перенос декорирующего материала с проводника на офсетное полотно; и (2) отправку сигнала системой управления, по меньшей мере, к двум блокам цифровой печати, при этом сигнал вызывает перенос, по меньшей мере, двумя блоками цифровой печати декорирующего материала на офсетное полотно.
Способ может дополнительно содержать нагревание офсетного полотна до заданной температуры. Дополнительно или в качестве альтернативы, способ может включать в себя регулировку вязкости декорирующего материала, подаваемого, по меньшей мере, на один из, по меньшей мере, двух блоков цифровой печати, причем декорирующий материал представляет собой печатную краску. В одном варианте осуществления изобретения регулировка вязкости печатной краски включает в себя одно из действий из числа нагревания или охлаждения печатной краски. В другом варианте осуществления регулировка вязкости печатной краски включает в себя активацию инициатора в печатной краске. Активация инициатора может включать в себя воздействие на инициатор светом заданной длины волны.
Еще одним аспектом настоящего изобретения является создание декорирующего устройства для декорирования металлических контейнеров. Декоратор в общем включает в себя, но не ограничивается этим: (1) колесо офсетного полотна, выполненное с возможностью вращения; (2) спицы, проходящие, в основном, в радиальном направлении от колеса офсетного полотна, причем каждая спица имеет удалённый конец, разнесённый с офсетным полотном; (3) сегмент офсетного полотна, соединенный с удалённым концом каждой спицы; (4) блок цифровой печати, выполненный с возможностью переноса декорирующего материала к сегментам офсетного полотна, когда колесо офсетного полотна вращает спицы, проходящие мимо блока цифровой печати, причем декорирующий материал формирует декоративное оформление на каждом сегменте офсетного полотна; и (5) узел подачи для перемещения металлического контейнера в положение контакта с сегментом офсетного полотна для переноса декоративного оформления на внешнюю поверхность металлического контейнера. При необходимости, расстояние между колесом офсетного полотна и сегментами офсетного полотна на удалённом конце каждой из спиц является регулируемым.
В одном варианте осуществления изобретения длина каждой спицы является регулируемой. В другом варианте осуществления каждая спица может быть отведена, по меньшей мере, частично в колесо офсетного полотна. Дополнительно или в качестве альтернативы спицы могут поворачиваться относительно колеса офсетного полотна.
В другом варианте осуществления изобретения каждая спица включает в себя первую секцию, соединенную с колесом офсетного полотна, и вторую секцию, включающую в себя удаленный конец. Первая секция может быть шарнирно соединена со второй секцией.
В одном варианте осуществления изобретения удаленные концы спиц являются подвижными по отношению к колесу офсетного полотна. Соответственно, первый сегмент офсетного полотна, соединенный с первой спицей, и второй сегмент офсетного полотна, соединенный со второй спицей, могут быть отделены первым расстоянием поблизости от блока цифровой печати. По мере того, как вращается колесо офсетного полотна, удаленные концы спицы перемещаются таким образом, что первый и второй сегменты офсетного полотна могут быть разделены вторым расстоянием поблизости от блока подачи.
Хотя обычно в данном документе контейнер упоминается здесь как «металлический контейнер», «контейнер для напитка», «жестяная банка» и «контейнер», следует принимать во внимание, что настоящее изобретение может быть использовано для декорирования контейнеров любого размера или формы, включающих в себя, не ограничиваясь этим, жестяные банки для напитков, бутылки для напитков, жестяные банки для пищевых продуктов и аэрозольные контейнеры. Соответственно, термин «контейнер» предназначен для охвата контейнеров любого типа для любого продукта и конкретно не ограничен контейнером для напитка, таким как жестяная банка для безалкогольного напитка или пива. Контейнеры также могут быть в любом состоянии процесса изготовления. Кроме того, контейнер может быть сформирован с помощью процесса вытягивания и выглаживания или процесса штамповки ударным выдавливанием. Таким образом, настоящее изобретение может быть использовано для декорирования «чашки», которая впоследствии формируется в готовый контейнер, «заготовки бутылки», которая впоследствии формируется в металлическую бутылку, или «трубки», которая формируется в корпус аэрозольного контейнера. Кроме того, настоящее изобретение может быть использовано для декорирования любой части контейнера. Например, в одном варианте осуществления настоящего изобретения декоратор может использоваться для декорирования части внешней поверхности контейнера, включающей в себя одну или более частей из числа части с закрытым концом и части наружной поверхности корпусной части контейнера. В другом варианте осуществления настоящего изобретения декоратор может декорировать участок наружной поверхности торцевого укупорочного средства, которое приспособлено для взаимного соединения с горлышком контейнера. В еще одном варианте осуществления наружная поверхность укупорочного средства в виде навинчивающейся крышки с механизмом контроля первого вскрытия (ROPP), приспособленной для соединения с резьбовой горловиной контейнера, может быть декорирована декорирующим устройством настоящего изобретения. В еще одном варианте осуществления декорирующий материал может быть перенесен на участок наружной поверхности корончатой крышки, которая приспособлена для соединения с горлышком контейнера.
Термины «металл» или «металлический», используемые в данном документе, относятся к любому металлическому материалу, который может быть использован для формирования контейнера, включая, помимо прочего, алюминий, сталь, олово и любую их комбинацию. Однако следует принимать во внимание, что устройство и способ по настоящему изобретению можно использовать для декорирования контейнеров, сформированных из любого материала, включая бумагу, пластик и стекло. Кроме того, хотя способы и устройство по настоящему изобретению обычно описываются в связи с декорированием металлических контейнеров в общем с цилиндрическим корпусом, следует принимать во внимание, что способы и устройство по настоящему изобретению могут использоваться для декорирования подложек любого типа, включая непрерывное полотно или лист металла, пластика или бумаги.
Фразы «по меньшей мере один», «один или более» и «и/или», используемые в данном документе, являются выражениями с открытым концом, которые при использовании одновременно являются конъюнктивными и дизъюнктивными. Например, каждое из выражений «по меньшей мере одно из A, B и C», «по меньшей мере одно из A, B или C», «одно или несколько из A, B и C», «одно или несколько из A, B или C», и «A, B и/или C» означает только A, только B, только C, A и B вместе, A и C вместе, B и C вместе или A, B и C все вместе.
Если не указано иное, все числа, выражающие количества, размеры, условия и т.д., используемые в описании и формуле изобретения, следует понимать, как изменённые во всех случаях с помощью терминов «около» или «приблизительно». Соответственно, если не указано иное, все числа, выражающие количества, размеры, условия, соотношения, диапазоны и т.д., используемые в описании и формуле изобретения, могут быть увеличены или уменьшены приблизительно на 5% для достижения удовлетворительных результатов. Кроме того, все описанные здесь диапазоны могут быть сокращены до любого поддиапазона или части диапазона, или до любого значения в пределах диапазона без отклонения от изобретения.
Термин «а» или «an» объект в контексте настоящего описания относится к одному или нескольким из этих объектов. По существу, термины «а» (или «an»), «один или более» и «по меньшей мере один» могут использоваться в настоящем описании взаимозаменяемо.
Использование терминов «включающий в себя», «содержащий» или «имеющий» и их варианты в данном документе означает охват элементов, перечисленных в дальнейшем, и их эквивалентов, а также дополнительных элементов. Соответственно, термины «включающий в себя», «содержащий» или «имеющий» и их варианты могут использоваться в настоящем описании взаимозаменяемо.
Следует принимать во внимание, что термин «средство», используемый в данном документе, должен иметь самое широкое возможное толкование в соответствии с 35 U.S.C. (свод законов США), раздел 112 (f). Соответственно, пункт формулы изобретения, включающий в себя термин «средство», должен охватывать все структуры, материалы или действия, изложенные в данном документе, и все их эквиваленты. Кроме того, структуры, материалы или действия и их эквиваленты должны включать в себя все те структуры, материалы или действия, которые описаны в разделах Сущность изобретения, Краткое описание чертежей, Подробное описание, Реферат и Формула изобретения.
Краткое изложение изобретения в разделе Сущность изобретения не предназначено и не должно толковаться как представляющее полный объем и пределы настоящего изобретения. Более того, ссылки, сделанные в данном документе на «настоящее изобретение» или его аспекты, следует понимать, как означающие определенные варианты осуществления настоящего изобретения и необязательно должны истолковываться как ограничение всех вариантов осуществления конкретным описанием. Следует принимать во внимание, что возможны другие варианты осуществления с использованием, по отдельности или в комбинации, одного или нескольких признаков, изложенных выше или описанных ниже. Например, предполагается, что различные признаки и устройства, показанные и/или описанные в отношении одного варианта осуществления или чертежа, могут быть объединены или заменены функциями или устройствами других вариантов осуществления, или фигур, независимо от того, является ли такая комбинация или замена конкретно показанной или описанной здесь. Настоящее изобретение изложено с различными уровнями детализации в разделе Сущность изобретения, а также на прилагаемых чертежах и в Подробном описании, и никакое ограничение объема настоящего изобретения не подразумевается включением или невключением элементов или компонентов. Дополнительные аспекты настоящего изобретения станут более очевидными из Подробного описания, в частности, рассмотренных совместно с чертежами.
Краткое описание чертежей
Сопроводительные чертежи, которые включены в данное описание и составляют часть описания, иллюстрируют варианты осуществления изобретения, и вместе с приведенным выше разделом Сущность изобретения и Подробным описанием, приведенным ниже, служат для объяснения принципов этих вариантов осуществления. В некоторых случаях подробности, которые не являются необходимыми для понимания раскрытия, или которые затрудняют восприятие других подробностей, могут быть опущены. Конечно, следует принимать во внимание, что настоящее изобретение не обязательно ограничивается конкретными вариантами осуществления, проиллюстрированными здесь. Кроме того, следует принимать во внимание, что чертежи не обязательно выполнены в масштабе.
Фиг.1 - схематическая блок-схема декорирующего устройства, изображающая один вариант осуществления настоящего изобретения, а также иллюстрирующая металлический контейнер, торцевое укупорочное средство и корончатую крышку, декорированную с помощью декорирующего устройства настоящего изобретения;
Фиг. 1A - схематически показанная блок-схема декорирующего устройства, включающего в себя опоры для офсетного полотна с переменной длиной, в результате чего относительная скорость сегмента офсетного полотна может изменяться по мере вращения опоры для офсетного полотна;
Фиг.1B - схематически показанная блок-схема декорирующего устройства, в котором сегменты офсетного полотна соединены с опорой офсетного полотна, которая может поворачиваться относительно колеса офсетного полотна;
Фиг. 1C - схематически показанная блок-схема декорирующего устройства, включающего в себя два блока подачи, выровненных с колесом офсетного полотна, имеющим установленные на нем сегменты офсетного полотна;
Фиг. 2A - схематически показанная блок-схема блока цифровой печати, содержащего струйную печатающую головку, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2B - схематически показанная блок-схема блока цифровой печати одного варианта осуществления настоящего изобретения, который включает в себя электрофотографическую систему для формирования декоративного оформления, которое переносится на офсетное полотно декорирующего устройства;
Фиг. 3 - еще одна схематическая блок-схема другого варианта осуществления декорирующего устройства по настоящему изобретению, включающего в себя непрерывное офсетное полотно;
Фиг. 3A - частичный вид декоратора, показанного на фиг. 3, иллюстрирующий внутренний натяжной ролик в одном положении использования, входящий в зацепление с непрерывным офсетным полотном;
Фиг. 3B - еще один частичный вид декорирующего устройства по фиг. 3, показывающий натяжной ролик задней стороны, входящий в зацепление с непрерывным офсетным полотном;
Фиг. 3C - еще один частичный вид декоратора по фиг. 3, на котором направляющий натяжной механизм 58 иллюстрируется после перемещения относительно непрерывного офсетного полотна;
Фиг.3D - частичный вид натяжного механизма с парой роликов, взаимодействующего с непрерывным офсетным полотном;
Фиг. 3E – схематически показанная блок-схема декоратора по фиг. 3, взаимодействующего с двумя блоками подачи;
Фиг. 4 - еще одна схематическая блок-схема другого варианта осуществления декоратора по настоящему изобретению, которое включает в себя блок подачи с множеством оправок;
Фиг. 5 - вид в разрезе офсетного полотна одного варианта осуществления настоящего изобретения по линии 5-5 на фиг. 4;
Фиг. 5A - частичный вид в разрезе декоратора другого варианта осуществления настоящего изобретения, включающего в себя два блока подачи; и
Фиг. 6 - это блок-схема варианта осуществления системы управления настоящего изобретения.
Подобные компоненты и/или признаки могут иметь одинаковый ссылочный номер. Компоненты одного типа можно отличить по букве, следующей за номером ссылки. Если используется только ссылочный номер, описание применимо к любому из аналогичных компонентов, имеющих такой же ссылочный номер.
Чтобы способствовать пониманию настоящего изобретения, здесь предоставляется следующий список компонентов и соответствующая нумерация, найденная на чертежах:
Номер позиции Компонент
2 Декоратор
4 Блок цифровой печати
5 Устройство управления температурой
6 Офсетное полотно
6A Сегменты офсетного полотна
6B Непрерывное офсетное полотно
6C Непрерывное офсетное полотно
7 Декоративное оформление на офсетном полотне
8 Блок подачи
9 Станции
10 Конвейер
11 Оправки
12 Система управления
13 Конвейер
14 Система очистки
15 Расстояние между соседними сегментами офсетного полотна
16 Блок отверждения
17 Блок отверждения
18 Колесо офсетного полотна или цилиндр офсетного полотна
20 Опора офсетного полотна
21 Расстояние между колесом офсетного полотна и сегментом офсетного полотна
22 Металлический контейнер
23 Первое декоративное оформление
24 Внешняя поверхность металлического контейнера
25 Позиция переноса изображения
26 Оборудование, расположенное выше по ходу процесса
27 Блок обработки поверхности
28 Декорированный металлический контейнер
29 Шарнирное соединение
30 Декоративное оформление на металлических контейнерах
31 Второе шарнирное соединение
32 Оборудование, расположенное ниже по ходу процесса
33 Третье шарнирное соединение
34 Торцевое укупорочное средство
36 Корончатая крышка
37 Первая секция опоры офсетного полотна
38 Вторая секция опоры офсетного полотна
39 Третья секция опоры офсетного полотна
40 Электрофотографическая система
41 Струйная печатающая головка
42 Проводник
43 Печатная краска
44 Зарядный элемент
45 Сопло
46 Экспонирующий элемент
47 Излучатель света
48 Проявочный блок
49 Ролик
50 Зарядный элемент
51 Источник печатной краски
52 Тонер
53 Апертура
54 Внутренний натяжной ролик
55 Свет
56 Натяжной ролик задней стороны
58 Направляющий натяжной механизм
60 Вращающий натяжной механизм устройство
60A Вращающий натяжной механизм с парой роликов
61 Р Ролики натяжного механизма с парой роликов
62 Прижимной ролик
63 Соединительное устройство
64 Сервопривод
65 Ширина офсетного полотна
66 Сегмент офсетного полотна
67 Продольный край сегмента офсетного полотна
68 Шина
70 Центральный процессор CPU
72 Устройства ввода
74 Устройства вывода
76 Запоминающие устройства
78 Устройство для считывания машиночитаемого носителя информации
80 Система связи
82 Рабочая память
84 Дополнительное ускорение обработки данных
86 База данных
88 Сеть
90 База данных
92 Операционная система
94 Другой код
Подробное описание
Настоящее изобретение имеет значительные преимущества в широком спектре областей деятельности. Намерение заявителя состоит в том, чтобы данное описание и прилагаемая к нему формула изобретения были расширены в соответствии с объемом и сущностью раскрываемого изобретения, несмотря на то, что описание может показаться ограничивающим вследствие использования языка, на который накладываются требования ссылки на конкретные раскрываемые примеры. Для ознакомления специалистов в соответствующей области техники, наиболее тесно связанной с настоящим изобретением, предпочтительный вариант осуществления, который иллюстрирует наилучший режим, рассматриваемый в настоящее время для реализации изобретения на практике, описан здесь со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые составляют часть описания. Показательный вариант осуществления описывается подробно без попытки описать все различные формы и модификации, в которых может быть реализовано изобретение. По существу, описанные здесь варианты осуществления являются иллюстративными и, как станет очевидно специалистам в данной области техники, могут быть модифицированы множеством способов в пределах объема и сущности изобретения.
На фиг. 1 схематически проиллюстрирована блок-схема декориратора 2 настоящего изобретения. Декоратор 2 в общем содержит по меньшей мере один блок 4 цифровой печати, офсетное полотно 6, блок 8 подачи, конвейеры 10, 13 и систему 12 управления. В одном варианте осуществления офсетное полотно 6 содержит множество сегментов 6А офсетного полотна. Декоратор 2 может при необходимости включать в себя один или несколько компонентов из числа системы 14 очистки и блока 16, 17 отверждения или сушки. При необходимости, декоратор 2 может включать в себя по меньшей мере одно устройство 5 управления температурой.
Блоки 4 цифровой печати находятся в положении заданного выравнивания по отношению к офсетному полотну 6. Блоки 4 цифровой печати формируют декоративное оформление 7 на офсетном полотне 6. В одном варианте осуществления изобретения декоратор 2 включает в себя от одного до четырех блоков 4A, 4B, 4С, 4D цифровой печати. Однако следует принимать во внимание, что с декораторами 2 вариантов осуществления настоящего изобретения может использоваться любое количество блоков 4 цифровой печати. Например, в одном варианте осуществления декоратор 2 включает в себя от одного до десяти различных блоков 4 цифровой печати.
В одном варианте осуществления изобретения блок 4 цифровой печати контактирует с офсетным полотном 6, чтобы сформировать знак или декоративное оформление 7 на офсетном полотне 6. В качестве альтернативы, в другом варианте осуществления блоки 4 цифровой печати не контактируют с офсетным полотном 6, а вместо этого наносят знак или декоративное оформление 7 на офсетное полотно без контакта. В одном варианте осуществления блок 4 цифровой печати может формировать декоративное оформление с разрешением по меньшей мере 1600 на 1600 точек на дюйм. Таким образом, декоративные оформления 7, сформированные на офсетном полотне 6, считаются изображениями высокой четкости.
В одном варианте осуществления изобретения блоки 4 цифровой печати формируют декоративное оформление 7 на офсетном полотне 6 посредством распыления, струйной подачи или иного типа переноса печатной краски на офсетное полотно 6. В одном варианте осуществления один или несколько блоков 4 цифровой печати содержат струйный принтер или струйную печатающую головку 41 (такую, как проиллюстрированная на фиг. 2A). В другом варианте осуществления блоки 4 цифровой печати формируют декоративное оформление 7 на офсетном полотне 6 посредством переноса тонера на офсетное полотно. Более конкретно, в одном варианте осуществления блок 4 цифровой печати включает в себя электрофотографическую систему 40 (в общем проиллюстрированную на фиг. 2B), которая переносит материал 52 тонера на офсетное полотно. Один из блоков 4 цифровой печати может быть струйным принтером, а другой блок из числа блоков 4 цифровой печати может быть электрофотографической системой 40. Порядок и относительные положения блоков 4 цифровой печати по отношению к колесу 18 офсетного полотна могут быть изменены.
В одном варианте осуществления изобретения каждый из блоков 4A, 4B, 4C, 4D цифровой печати переносит декорирующий материал одного цвета или типа на офсетное полотно 6. Таким образом, первый блок 4A цифровой печати переносит первый декорирующий материал на офсетное полотно 6. Аналогичным образом, второй блок 4B цифровой печати переносит второй декорирующий материал, третий блок 4C для цифровой печати передает третий декорирующий материал, а четвертый блок 4D цифровой печати передает четвертый декорирующий материал на офсетное полотно 6. Декорирующий материал, переносимый каждым из блоков цифровой печати, представляет собой один элемент из числа печатной краски и тонера. Декоративное оформление 7, сформированное на офсетном полотне 6, может содержать один или несколько элементов из числа первой, второй, третьей и четвертой краски и/или тонера. Декорирующий материал из каждого блока 4 цифровой печати может быть нанесен на разные части офсетного полотна 6 для формирования единого декоративного оформления 7. Кроме того, декорирующий материал из двух или более блоков 4 цифровой печати может, по меньшей мере, частично накладываться или перекрывать друг друга, чтобы формировать декоративное оформление 7.
В качестве альтернативы, в другом варианте осуществления изобретения два или более блоков 4 цифровой печати могут передавать один и тот же цвет декорирующего материала на офсетное полотно 6. Первый блок 4A цифровой печати может формировать часть единого декоративного оформления 7 первого цвета. Второй блок 4В цифровой печати может формировать вторую часть единого декоративного оформления 7 одного или нескольких цветов из числа первого и второго цветов. В одном варианте осуществления, с помощью разделения формирования декоративного оформления 7 между двумя модулями 4A, 4B цифровой печати, декоратор 2 по настоящему изобретению может работать с большей скоростью по сравнению с декорирующим устройством с одним модулем цифровой печати, используемым для формирования декоративного оформления. Более конкретно, офсетное полотно 6 может проходить мимо блоков 4A, 4B цифровой печати с большей скоростью, чем если бы один блок 6 цифровой печати использовался для формирования всего декоративного оформления 7.
В другом варианте осуществления изобретения один или несколько блоков 4 цифровой печати способны передавать множество цветов или типов декорирующего материала на офсетное полотно 6. Например, в одном варианте осуществления, по меньшей мере, один из блоков 4 цифровой печати может переносить декорирующий материал по меньшей мере одного цвета из числа голубого цвета, пурпурного цвета, желтого цвета и черного (или «ключевого») цвета на офсетное полотно 6 для формирования декоративного оформления 7.
В одном варианте осуществления изобретения каждый блок 4 цифровой печати формирует полное декоративное оформление 7 на офсетном полотне 6. В другом варианте осуществления каждый блок 4 цифровой печати может формировать часть декоративного оформления 7 на офсетном полотне 6. Соответственно, первый блок 4А цифровой печати переносит декорирующий материал на офсетное полотно 6, чтобы сформировать первую часть декоративного оформления 7. Второй блок 4В цифровой печати переносит дополнительный декорирующий материал на офсетное полотно 6, чтобы сформировать вторую часть декоративного оформления 7. Третий и четвертые блоки 4C, 4D цифровой печати могут образовывать третью и четвертую части декоративного оформления 7. Каждая часть декоративного оформления 7 может содержать один или несколько цветов или типов декорирующего материала.
Как показано на фиг. 2A, в одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один из блоков 4 цифровой печати представляет собой печатающую головку 41 для струйной печати. Печатающая головка 41 для струйной печати обычно включает в себя резервуар или источник 51 печатной краски 43 и сопла 45. Сопла 45 выполнены с возможностью распыления печатной краски 43 на офсетное полотно 6. В одном варианте осуществления печатающая головка 41 для струйной печати может выдавать до 774 миллионов капель печатной краски 43 в секунду. В еще одном варианте осуществления печатающая головка 41 для струйной печати включает в себя пять цветовых каналов. В еще одном варианте осуществления печатающая головка 41 для струйной печати включает в себя 10 рядов сопел 45 с количеством сопел до 70 400 в ряду для печати печатными красками 43 пяти цветов с разрешением до 1600 точек на дюйм.
С печатающей головкой 41 для струйной печати по настоящему изобретению могут использоваться любые подходящие печатные краски 43. В одном варианте осуществления изобретения печатающая головка 41 для струйной печати может использовать печатную краску с наночастицами для формирования заранее заданного изображения или знаков на внешней поверхности 24 металлического контейнера 22. В другом варианте осуществления печатающая головка 41 для струйной печати может использовать печатную краску 43 с размером частиц, не превышающих приблизительно 500 нм. В одном варианте осуществления печатная краска 43 содержат светоотверждаемую печатную краску, такую как, но не ограничиваясь этим, отверждаемую ультрафиолетовым светом (УФ, UV) печатную краску. В другом варианте осуществления печатная краска 43 содержит печатную краску на водной основе, которая отверждается с помощью тепловой энергии. В еще одном варианте осуществления печатная краска 43 содержит печатную краску на масляной основе, которая отверждается с помощью тепловой энергии. В одном варианте осуществления печатная краска на масляной основе содержит печатную краску на минеральном масле.
При необходимости, печатающая головка 41 для струйной печати выполнена с возможностью изменения вязкости печатной краски 43. Более конкретно, печатающая головка 41 для струйной печати может регулировать вязкость печатной краски 43 посредством одного или нескольких действий из числа изменения температуры печатной краски 43 и активирование инициаторов в печатной краске 43. В одном варианте осуществления изменение или регулировка вязкости печатной краски 43 изменяет размер точек или капель печатной краски 43, формирующей декоративное оформление 7 на офсетном полотне 6. Таким образом, печатные краски от различных струйных печатающих головок 41 могут быть перенесены на офсетное полотно 6 в непосредственной близости друг от друга для формирования декоративного оформления 7, пока краски находятся во влажном или неотверждённом состоянии. Дополнительно или альтернативно, изменение вязкости печатной краски 43 предотвращает непреднамеренное или нежелательное перемещение точек или капель печатной краски 43 на офсетном полотне 6. Соответственно, множество печатных красок от разных струйных печатающих головок 41 могут быть перенесены на офсетное полотно 6 без отверждения перед переносом дополнительных красок на офсетное полотно. Посредством регулирования вязкости печатной краски, печатающая головка 41 для струйной печати может «предварительно закрепить» (pre-pin) или «частично отверждать» (pin cure) печатную краску 43 на офсетном полотне. Более конкретно, в одном варианте осуществления вязкость печатной краски можно регулировать для по меньшей мере частичного отверждения или сушки печатной краски до или после контакта с офсетным полотном 6.
Печатающая головка 41 для струйной печати может включать в себя устройство 5В управления температурой, выполненное с возможностью нагрева или охлаждения печатной краски 43 до заданной температуры. При необходимости, устройство 5B управления температурой может находиться в контакте с печатными красками 43 или погружаться в них. В другом варианте осуществления изобретения устройство 5B управления температурой может быть выполнено с возможностью нагревания или охлаждения источника 51 печатной краски. Например, в одном варианте осуществления источник 51 печатной краски представляет собой контейнер или шланг. Устройство управления температурой может быть выполнено с возможностью нагрева или охлаждения внешней поверхности источника 51 печатной краски, в результате чего печатная краска 43 в источнике 51 печатной краски нагревается или охлаждается до предварительно заданной температуры.
В одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один излучатель 47 света взаимодействует с печатающей головкой 41 для струйной печати. Излучатель 47 света выполнен с возможностью излучать свет 55. Свет 55 имеет предварительно заданную длину волны, выбранную для активации одного или нескольких инициаторов в печатной краске 43. При активации путем контакта со светом 55 инициаторы изменяют вязкость печатной краски 43. В одном варианте осуществления свет 55 представляет собой ультрафиолетовый свет.
В одном варианте осуществления изобретения печатная краска 43 включают в себя по меньшей мере два инициатора. Первый инициатор может увеличивать вязкость печатной краски 43 при активации светом 55A с первой длиной волны, излучаемым первым излучателем 47A света. Дополнительно или альтернативно печатная краска 43 может включать в себя второй инициатор. Второй инициатор может уменьшать вязкость печатной краски 43 при активации светом 55B второй длины волны, излучаемым вторым излучателем 47B света.
В одном варианте осуществления изобретения источник 51 печатной краски содержит контейнер или шланг, которые являются прозрачными или полупрозрачными для света 55. При необходимости, по меньшей мере, часть источника 51 печатной краски является прозрачной или полупрозрачной для света 55, генерируемого излучателем 47 света. В качестве альтернативы, источник 51 печатной краски может включать в себя окно или апертуру 53. Окна 53 могут быть выбраны для пропускания света 55 от излучателей света. Излучатель света может быть выровнен с апертурой 53, в результате чего свет 55 может входить в источник 51 печатной краски и освещать печатную краску 43, тем самым активировать в них инициаторы вязкости.
При необходимости, излучатель 47C света может быть ориентирован таким образом, чтобы направлять свет 55C, который освещает капли печатной краски 43, испускаемые из сопел 45. Свет 55C может быть ориентирован таким образом, чтобы освещать капли 43 печатной краски до того, как печатная краска достигает офсетное полотно 6. Таким образом, излучатель 47C света может изменять вязкость капель печатной краски 43 до того, как печатная краска контактирует с офсетным полотном 6.
Дополнительно или альтернативно, в одном варианте осуществления изобретения излучатель 47D света ориентирован таким образом, чтобы направлять свет 55D в направлении на офсетное полотно 6. Свет 55D может иметь заданную длину волны для активации инициаторов в печатной краске 43, когда печатная краска позиционируется на офсетном полотне 6. Соответственно, излучатель 47D света выполнен с возможностью изменять вязкость печатной краски, позиционируемой на офсетном полотне.
В одном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, один из блоков 4 цифровой печати содержит блок 41 струйной печати. Подходящие печатающие головки 41 для струйной печати могут быть получены от множества поставщиков, включая, но не ограничиваясь этим, краски Xaar, Konica Minolta, FujiFilm, Kyocera, Tonejet и Memjet.
Как показано на фиг. 2B, в одном варианте осуществления изобретения один или несколько блоков 4 цифровой печати могут содержать электрофотографическую систему 40. Электрофотографическая система 40 обычно может включать в себя один или несколько проводников 42 (также называемых «Электрофотографическая пластина»), «излучатель» или заряжающий элемент 44, экспонирующий элемент 46 и проявочный блок 48. В одном варианте осуществления электрофотографическая система 40 дополнительно включает в себя один или несколько элементов из числа чистящего элемента 14A и зарядного элемента 50. Электрофотографические системы и тонеры, используемые с ними, в общем описаны в следующих патентах США: публикация № 2006/0068313 международной заявки на Патент США, Патент США № 4,743,926, Патент США. № 5,018,640, Патент США. № 5,065,183, Патент США. № 5,750,303, Патент США. № 6,818,369, Патент США № 7,666,564 и Патент США № 7,939,235, каждый из которых полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
Проводник 42 позиционируется с заданным выравниванием относительно пути офсетного полотна 6 декорирующего устройства 2. В одном варианте осуществления изобретения проводник 42 вращается в контакте с внешней поверхностью офсетного полотна 6. В другом варианте осуществления проводник 42 вращается в непосредственной близости от внешней поверхности офсетного полотна, не контактируя с офсетным полотном 6. Независимо от этого, проводник 42 ориентирован для переноса тонера 52 на офсетное полотно 6. В одном варианте осуществления проводник 42 имеет форму, которая в общем является цилиндрической формой. В другом варианте осуществления проводник 42 имеет форму петли или ремня, который может быть круглым или иметь змеевидную форму. Петля проводника 42 может проходить вокруг одного или нескольких роликов и натяжных механизмов, таких как описано в этом документе.
В одном варианте осуществления изобретения проводник 42 включает в себя материал, который является фотопроводящим. Более конкретно, в одном варианте осуществления поверхность проводника 42 является проводящей при воздействии света. Поверхность становится непроводящей при отсутствии света. Подходящие фотопроводящие материалы известны специалистам в данной области техники. В одном варианте осуществления проводник 42 содержит один или несколько слоев неорганического материала. Неорганический фотопроводящий материал может включать в себя, по меньшей мере, один материал из следующих: кремний, селен, сульфид кадмия, оксид цинка и т.п. В другом варианте осуществления проводник 42 включает по меньшей мере один слой органического материала. При необходимости, органический фотопроводящий материал включает в себя один или несколько материалов из числа поливинилкарбазола, фталоцианина и подобных материалов.
Во время работы устройства зарядный элемент 44 или «источник» (emitter) подает электрический заряд на проводник 42. В одном варианте осуществления изобретения зарядный элемент 44 производит коронный разряд для электрического заряда проводника 42. Затем на внешней поверхности проводника 42 формируется декоративное оформление. В одном варианте осуществления зарядный элемент 44 имеет в общем цилиндрическую форму. В другом варианте осуществления зарядный элемент 44 контактирует с проводником 42, когда зарядный элемент электрически заряжает проводник.
Формирование декоративного оформления включает в себя воздействие света на выбранные части проводника. Более конкретно, экспонирующий элемент 46 выборочно подвергает воздействию света части проводника 42. Экспонирующий элемент 46 может направлять свет, который будет выборочно падать на заданные участки внешней поверхности проводника 42, чтобы копировать форму декоративного оформления. Части проводника 42, подвергаемые воздействию света с помощью экспонирующего элемента 46, нейтрализуются, когда заряд, обеспечиваемый зарядным элементом 44, отводится проводящей поверхностью проводника. Другие части проводника 42, которые не подвергаются воздействию света, остаются заряженными. Оставшиеся заряженными области проводника 42 образуют скрытое декоративное оформление на проводнике 42. Соответственно, экспонирующий элемент 46 может разряжать выбранные части проводника 42. В одном варианте осуществления скрытое декоративное оформление является электростатическим.
В одном варианте осуществления изобретения декоративное оформление, сформированное элементом 46 экспонирования, принимается от системы 12 управления декорирующего устройства 2. Более конкретно, в одном варианте осуществления система 12 управления отправляет сигнал на экспонирующий элемент 46, чтобы подвергнуть воздействию заданные участки проводника 42 для формирования скрытого декоративного оформления. В другом варианте осуществления экспонирующий элемент 46 содержит лазер или другое устройство, которое генерирует свет.
Проявочный блок 48 преобразует скрытое декоративное оформление в декоративное оформление 7, которое является видимым. В одном варианте осуществления изобретения проявочный блок 48 включает в себя тонер 52. Тонер 52 притягивается к заряженным областям скрытого декоративного оформления, сформированного экспонирующим элементом 46. Таким образом, тонер 52 образует декоративное оформление 7, которое видно на проводнике 42. При необходимости, проявочный блок 48 включает в себя ролик 49, который переносит тонер 52 к проводнику 42. В другом варианте осуществления проявочный блок 48 включает в себя лезвие для регулирования количества или толщины тонера 52 на ролике 49. При необходимости, тонер 52 на ролике 49 ограничен лезвием до толщины не более чем около 0,3 мм.
В одном варианте осуществления изобретения тонер 52 содержит заряженные частицы, которые прилипают к скрытому декоративному оформлению. В одном варианте осуществления тонер 52 может быть электрически заряжен. В другом варианте осуществления тонер 52 имеет электрический заряд с полярностью, противоположной полярности электрического заряда проводника 42, создаваемого зарядным элементом 44. При необходимости, проявочный блок 48 может использовать жидкий тонер или сухой тонер для проявления декоративного оформления. В одном варианте осуществления сухой тонер использует только тонер 52. В другом варианте осуществления сухой тонер включает в себя носитель, который переносит тонер к проводнику 42. В одном варианте осуществления носитель содержит частицы. Частицы носителя могут быть больше, чем частицы тонера 52.
Носитель для тонера 52 может содержать один или несколько компонентов из числа порошка железа, феррита, магнетита и стеклянных шариков. Эти носители могут быть покрыты смолой. Смола может включать в себя, но не ограничиваясь этим, фториды поликарбоната, поливинилхлориды, поливинилиденхлорид, фенольные смолы, поливинилацеталь и силиконовые смолы. В одном варианте осуществления изобретения соотношение тонера и носителя в смеси составляет от примерно 1,5 до примерно 10,0 частей по массе тонера 52 до 100 частей по массе носителя. В одном варианте осуществления частицы носителя являются магнитными.
Материал 52 тонера может включать в себя частицы одного или нескольких материалов. В одном варианте осуществления изобретения тонер включает в себя углеродный порошок и оксид железа. В другом варианте осуществления материал 52 тонера включает в себя по меньшей мере один компонент из числа связующей смолы, красителя, полярной смолы и разделительного агента. В одном варианте осуществления содержание каждого цвета обычно составляет от примерно 0,1 до 50 частей по массе на 100 частей по массе связующей смолы. При необходимости, материал 52 тонера может включать в себя полимер, такой как, но не ограничиваясь этим, сополимер стиролакрилата, полиэфирная смола и сополимер стирола и бутадиена.
В одном варианте осуществления изобретения внешняя добавка добавляется к тонеру 52. Внешняя добавка может включать в себя по меньшей мере один компонент из числа неорганических или органических частиц. Внешние добавки могут быть подвергнуты обработке поверхности для улучшения гидрофобных свойств и предотвращения ухудшения текучести и зарядных свойств тонера 52 в среде с высокой влажностью. Конкретные предпочтительные примеры агентов для обработки поверхности включают в себя, но не ограничиваются этим, связующие агенты, такие как силановые связующие агенты; титанатные связующие и алюминиевые связующие агенты; силиконовое масло; высшие алифатические кислоты; и соединения фтора.
Неорганические частицы внешней добавки могут включать в себя оксиды металлов, карбиды металлов, нитриды металлов и карбонаты металлов. В одном варианте осуществления изобретения неорганические частицы включают в себя, но не ограничиваются этим, диоксид кремния, оксид алюминия, оксид титана, титанат бария, титанат магния, титанат кальция, титанат стронция, оксид цинка, оксид олова, кварцевый песок, глину, слюду, известково-песчаную смесь, диатомовую землю, оксид хрома, оксид церия, красный оксид железа, триоксид сурьмы, оксид магния, оксид циркония, сульфат бария, карбонат бария, карбонат кальция, карбид кремния и нитрид кремния. Внешняя добавка может содержать органические частицы, такие как, но не ограничиваясь этим, один или несколько сополимеров стирола, сложных эфиров метакриловой кислоты и сложных эфиров акриловой кислоты, которые могут быть подготовлены с помощью способа эмульсионной полимеризации без мыла, способом суспензионной полимеризации или способом дисперсионной полимеризации, а также поликонденсационные термореактивные смолы, например, силиконовые смолы, бензогуанаминовые смолы и нейлон.
Агент управления зарядом может быть включен в состав устройства в качестве компонента материала 52 тонера настоящего изобретения. Агент управления зарядом может включать в себя известные агенты управления зарядом. Например, агент для управления зарядом может включать в себя один или несколько из следующих компонентов: нигрозиновые красители, трифенилметановые красители, металло-комплексные красители, включая хром, хелатные соединения молибденовой кислоты, родаминовые красители, алкоксиамины, соли четвертичного аммония (включая модифицированные фтором соли четвертичного аммония), алкиламиды, фосфор и соединения, включающие в себя фосфор, вольфрам и соединения, включающие в себя вольфрам, фторсодержащие активаторы, металлические соли салициловой кислоты, металлические соли производных салициловой кислоты и т. д. В одном варианте осуществления изобретения содержание агента управления зарядом предпочтительно составляет от около 0,1 до 10 частей по массе и более предпочтительно от около 0,5 до 3 частей по массе в расчете на 100 частей по массе связующей смолы. Агенты управления зарядом, описанные выше, могут использоваться по отдельности или в любой комбинации в материале 52 тонера. Кроме того, количество используемого агента управления зарядом может варьироваться в зависимости от цвета материала 52 тонера.
Материал 52 тонера может быть сформирован из частиц множества размеров. В одном варианте осуществления изобретения средний размер частиц тонера составляет менее чем около 16 микрометров. В другом варианте осуществления средний размер частиц тонера составляет менее чем около 10 микрометров. Размер частиц тонера может быть больше чем около 6 микрометров. При необходимости, размер частиц тонера 52 составляет от около 6 микрометров до около 18 микрометров.
В одном варианте осуществления изобретения электрофотографическая система 40 может переносить один или несколько цветов материала 52 тонера на офсетное полотно 6. Например, в одном варианте осуществления электрофотографическая система 40 может переносить материал 52 тонера от одного до четырех цветов. В одном варианте осуществления материал 52 тонера содержит один или несколько красителей из числа голубого красителя, пурпурного красителя, желтого красителя и черного красителя. При необходимости, каждый цвет материала 52 тонера имеет различную полярность. Более конкретно, первый тонер может иметь первую полярность, второй тонер может иметь вторую полярность, третий тонер может иметь третью полярность, а четвертый тонер может иметь четвертую полярность. Таким образом, электрофотографическая система 40 может формировать декоративное оформление 7, содержащее множество различных цветов материала 52 тонера.
Когда проводник 42 вращается рядом с офсетным полотном 6, тонер 52 переносится от проводника к офсетному полотну. В одном варианте осуществления изобретения зарядный элемент 50, выполненный при необходимости, генерирует заряд, который притягивает тонер 52 от проводника 42 к офсетному полотну 6. В одном варианте осуществления зарядный элемент 50 генерирует коронный разряд для притягивания тонера 52. Тонер 52 образует декоративное оформление 7 на офсетном полотне 6. Затем декоративное оформление 7 может быть перенесено на внешнюю поверхность 24 контейнера, как описано в данном документе.
При необходимости, проводник 42 впоследствии очищается с помощью системы 14А очистки. Более конкретно, система 14A очистки удаляет любые частицы тонера 52, которые не были перенесены на офсетное полотно 6. В одном варианте осуществления изобретения система 14A очистки имеет форму, которая в общем является цилиндрической. Кроме того, в одном варианте осуществления система 14A очистки может также разряжать проводник 42. Например, в одном варианте осуществления система 14A очистки генерирует свет, чтобы подвергать проводник 42 воздействию света по всей ширине. Таким образом, любой оставшийся заряд проводника 42 разряжается системой 14А очистки, в результате чего проводник 42 впоследствии может получить новый заряд от зарядного элемента 44.
Возвращаясь снова к фиг. 1, декоративные оформления 7, сформированные блоками 4 цифровой печати, могут включать в себя любую комбинацию букв, цифр, символов и изображений, расположенных в любом порядке или ориентации, а также любого размера. Декоративные оформления выполнены из декорирующего материала (такого как печатная краска или тонер), и могут быть одного цвета или образованы множеством цветов. Кроме того, каждое декоративное оформление может быть уникальным. Например, декоративное оформление 7A может отличаться от одного или нескольких декоративных оформлений 7B, 7C. Таким образом, с помощью декорирующего устройства 2 по настоящему изобретению экономически целесообразно производить небольшие партии декорированных металлических контейнеров 28 с различными изображениями 30 на них.
Офсетное полотно 6 декорирующего устройства 2 может иметь любой размер или форму. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг. 1, офсетное полотно 6 содержит множество отдельных сегментов 6А офсетного полотна, соединенных между собой с помощью опорного элемента, такого как колесо 18 офсетного полотна. Однако в другом варианте осуществления одно офсетное полотно 6 может быть размещено на колесе 18 офсетного полотна. В другом варианте осуществления офсетное полотно 6 может содержать единственную втулку или цилиндр, который обворачивается по окружности колеса 18 офсетного полотна. Кроме того, декоратор 2 может использовать непрерывное офсетное полотно, которое не является круглым. При необходимости, каждый сегмент 6А офсетного полотна имеет длину, которая составляет не меньше длины окружности металлического контейнера 22.
Офсетные полотна 6 вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть сформированы из материала, выбранного для приема и удержания декорирующего материала из блоков 4 цифровой печати. В одном варианте осуществления офсетные полотна 6 содержат одну или несколько лицевых частей, первый слой ткани, сжимаемый слой и второй слой ткани, как описано в документе «Офсетное полотно для офсетной печати» (далее «Офсетная печать»), доступном по адресу http://www.offsetprintingtechnology.com/sub-categories/blanket-for-Offset-Printing/ (последнее посещение - 7 апреля 2016 г.), который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Лицевая часть может содержать относительно тонкий каучуковый материал, такой как нитрилбутадиеновый каучук (NBR). Как будет понятно специалисту в данной области техники, NBR представляет собой семейство ненасыщенных сополимеров 2-пропеннитрила и различных мономеров бутадиена (1,2-бутадиен и 1,3-бутадиен). NBR также известен как Buna-N, Perbunan, акрилонитрилбутадиеновый каучук, Nipol (нипол, бутадиен-стирольный каучук), Krynac и Europrene.
В другом варианте осуществления изобретения офсетные полотна 6 могут содержать фотополимерный материал или соединение, содержащее по меньшей мере частично насыщенную цепь полиметилена. Подходящие материалы для офсетного полотна 6 описаны в публикации № 2015/0217559 заявки на патент США, которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
При работе устройства офсетное полотно 6 вращается в первом направлении. Блоки 4 цифровой печати переносят или распыляют декорирующий материал на часть внешней поверхности офсетного полотна 6 для формирования декоративных оформлений 7. В одном варианте осуществления офсетное полотно 6 непрерывно перемещается с заданной скоростью. В другом варианте осуществления офсетное полотно 6 индексируется таким образом, что офсетное полотно 6 останавливается на заранее заданный период времени рядом с одним или несколькими блоками 4 цифровой печати. Таким образом, офсетное полотно 6 может быть по существу неподвижным, когда блок 4 цифровой печати формирует декоративное оформление 7 на офсетном полотне 6. Независимо от этого, в другом варианте осуществления перемещение офсетного полотна 6 относительно блоков 4 цифровой печати осуществляется со скоростью, выбранной системой 12 управления. Соответственно, система 12 управления может управлять скоростью и положением декоративных оформлений 7, формируемых с помощью блоков 4 цифровой печати, и перемещением офсетного полотна 6 таким образом, чтобы декоративное оформление впоследствии переносилось на металлический контейнер 22. В одном варианте осуществления система 12 управления отправляет сигнал на исполнительный механизм или блок привода колеса 18 офсетного полотна для управления скоростью перемещения колеса 18 офсетного полотна.
При необходимости, декоративные оформления 7 могут быть отверждены (или, по меньшей мере, частично отверждены) с помощью одного или нескольких блоков 16 отверждения. В одном варианте осуществления изобретения блок 16 отверждения взаимодействует с каждым из блоков 4 цифровой печати. Таким образом, декорирующий материал, впрыскиваемый (или переносимый) каждым из блоков 4 цифровой печати, по меньшей мере частично отверждается или закрепляется, находясь на офсетном полотне перед тем, как последующий блок 4 цифровой печати переносит дополнительный декорирующий материал к офсетному полотну 6 для формирования декоративного оформления 7. В другом варианте осуществления только один блок 16D отверждения отверждает все декорирующие материалы, нанесенные блоками 4A, 4B, 4C и 4D цифровой печати. Блок 16D отверждения может быть расположен между окончательным блоком 4D цифровой печати и участком 25 переноса изображения декорирующего устройства. В одном варианте осуществления блоки 16 отверждения генерируют свет с длиной волны, выбранной для по меньшей мере частичного отверждения или закрепления декорирующего материала, переносимого блоками 4 цифровой печати. В одном варианте осуществления блоки 16 отверждения содержат ультрафиолетовую или ультрафиолетовую светодиодную (UV LED) лампу для отверждения. В другом варианте осуществления блоки 16 отверждения генерируют тепловую энергию для отверждения декорирующего материала. При необходимости, блоки 16 отверждения могут генерировать инфракрасный свет. В одном варианте осуществления блок 16 отверждения приспособлен для отверждения тонера 52. В другом варианте осуществления блок 16 отверждения приспособлен для отверждения печатной краски 43. При необходимости, модуль 16 отверждения может отверждать как печатную краску 43, так и тонер 52.
Блок 8 подачи перемещает металлические контейнеры 22 в заданное положение по отношению к офсетному полотну 6. Затем часть 24 внешней поверхности металлических контейнеров 22 вращается в контакте с внешней поверхностью офсетного полотна 6. Таким образом декорирующий материал, такой как печатная краска или тонер, на внешней поверхности офсетного полотна, формирующего декоративное оформление 7, переносится с офсетного полотна 6 на металлический контейнер.
В одном варианте осуществления изобретения блок 8 подачи может вращать металлические контейнеры 22 таким образом, чтобы внешняя поверхность 24 находилась в предварительно заданном положении относительно декорирующего устройства 2. Более конкретно, в одном варианте осуществления блок 8 подачи может обнаруживать метку совмещения на металлических контейнерах 22. Блок 8 подачи затем может вращать металлические контейнеры 22 таким образом, чтобы метка совмещения находилась на заданном уровне выравнивания относительно офсетного полотна 6. Таким образом, внешняя поверхность 24 контейнера будет находиться в заданном положении выравнивания с декорирующим устройством 2. При необходимости, датчик обнаруживает метку совмещения. В одном варианте осуществления метка совмещения представляет собой знак, напечатанный на металлическом контейнере 22. В другом варианте осуществления метка совмещения представляет собой выступ, удлинённую часть или углубление, сформированное на металлическом контейнере. Пример устройства подачи, которое может использоваться с декорирующим устройством 2 по настоящему изобретению, описан в патенте США № 9,027,733, который полностью включен в настоящее описание посредством ссылки. В одном варианте осуществления система 12 управления принимает информацию о метке совмещения. Затем система 12 управления может определить, находится ли металлический контейнер в заданном положении выравнивания. Если металлический контейнер не находится в заданном положении выравнивания, система 12 управления может послать сигнал в блок 8 подачи, чтобы повернуть металлический контейнер в заданное положение.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения блок 8 подачи работает с другой частотой цикла (или скоростью), по сравнению со скоростью вращения офсетного полотна 6. Более конкретно, в декорирующем устройстве 2A с несколькими блоками 4 цифровой печати и/или сегментированным офсетным полотном 6A (как проиллюстрировано в одном варианте осуществления настоящего изобретения на фиг. 1) скорость обработки металлических контейнеров 22 может отличаться от скорости печати блоков 4 цифровой печати. Таким образом, декоратор 2 может декорировать металлические контейнеры 22 уникальными декоративными оформлениями 7, сформированными с помощью технологии цифровой печати, включая струйный принтер 41 или электрофотографическую систему 40, с большей скоростью, чем струйные системы декорирования контейнеров или электрофотографические системы декорирования в предшествующем уровне техники.
В одном варианте осуществления изобретения отдельные сегменты 6A офсетного полотна соединены с колесом 18 офсетного полотна, в результате чего сегменты 6A офсетного полотна могут изменять скорость, чтобы соответствовать скорости вращения металлического контейнера 22 в блоке 8 подачи. Таким образом, сегменты 6A офсетного полотна могут ускоряться или замедляться, чтобы соответствовать скорости вращения внешней поверхности 24 контейнера для переноса изображения 7 на участок 24 внешней поверхности контейнера. В одном варианте осуществления сегменты 6A офсетного полотна съемно соединены с колесом 18 офсетного полотна. При необходимости, сегменты 6А офсетного полотна отделяются от колеса 18 офсетного полотна после переноса декорирующего материала на металлический контейнер 22. В одном варианте осуществления блоки 4 цифровой печати переносят декорирующий материал на сегменты 6А офсетного полотна, когда эти сегменты офсетного полотна отделяются от колеса 18 офсетного полотна. В другом варианте осуществления сегментов 6А офсетного полотна больше, чем станций для офсетного полотна на колесе 18 офсетного полотна. Сегменты 6A офсетного полотна могут проходить по двум или более путям через декоратор 2, когда они отделены от колеса 18 офсетного полотна. Первая группа сегментов 6A офсетного полотна может перемещаться по первому пути для приема декорирующего материала из первой группы блоков 4 цифровой печати. Вторая группа сегментов 6А офсетного полотна может следовать по второму пути и принимать декорирующий материал от второй группы блоков цифровой печати. В одном варианте осуществления после приема декорирующего материала из блока цифровой печати сегменты 6A офсетного полотна возвращаются к колесу 18 офсетного полотна. При необходимости, в одном варианте осуществления каждый сегмент 6A офсетного полотна соединяется с колесом 18 офсетного полотна во время переноса декорирующего материала на металлический контейнер 22. Таким образом, после того, как изображение 7 сформировано на сегменте 6A офсетного полотна, сегмент 6A офсетного полотна может ускоряться или замедляться, чтобы соответствовать скорости участка 24 внешней поверхности металлического контейнера 22.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения каждый отдельный сегмент 6А офсетного полотна расположен на оправке, соединенной с колесом 18 офсетного полотна. Каждая оправка может вращаться независимо вокруг оси оправки, которая по существу параллельна оси колеса 18 офсетного полотна. Таким образом, каждый отдельный сегмент 6А офсетного полотна может вращаться на взаимодействующей с ним оправке с первой скоростью, когда блоки 4 цифровой печати формируют декоративное оформление 7 на сегменте 6А офсетного полотна. Кроме того, каждый отдельный сегмент 6A офсетного полотна может вращаться на взаимодействующей с ним оправке со второй скоростью во время переноса декоративного оформления 7 на металлический контейнер 22, позиционируемый с помощью блока 8 подачи. Вторую скорость вращения отдельного сегмента 6A офсетного полотна можно выбрать таким образом, чтобы согласовать со скоростью вращения металлического контейнера 22.
В другом варианте осуществления изобретения отдельные сегменты 6А офсетного полотна разделены расстоянием 15, которое может варьироваться. Соответственно, два соседних сегмента 6А офсетного полотна могут быть разделены расстоянием 15А рядом с одним или несколькими блоками 4 цифровой печати. Соседние сегменты 6А офсетного полотна могут быть разделены вторым расстоянием 15В поблизости от блока 8 подачи. В варианте осуществления первое расстояние 15А меньше второго расстояния 15В. При необходимости, первое расстояние 15A может быть меньше, чем примерно 1 дюйм, в результате чего сегменты 6A офсетного полотна проходят мимо блоков 4 цифровой печати по существу непрерывно. Таким образом, сегменты 6A офсетного полотна имеют первую линейную скорость рядом с блоками 4 цифровой печати и вторую линейную скорость поблизости от блока 8 подачи. В одном варианте осуществления первая линейная скорость ниже, чем вторая линейная скорость. Соответственно, сегменты 6A офсетного полотна могут перемещаться относительно медленно вблизи блоков 4 цифровой печати. Продолжая этот пример, сегменты 6A офсетного полотна перемещаются быстрее около блока 8 подачи и металлических контейнеров 22. Таким образом, сегменты 6A офсетного полотна могут перемещаться с ускорением, чтобы соответствовать радиальной скорости участка 24 внешней поверхности металлического контейнера 22 в блоке 8 подачи.
В одном варианте осуществления изобретения сегменты 6A офсетного полотна взаимосвязаны с колесом 18 офсетного полотна, в результате чего сегменты 6A офсетного полотна могут перемещаться независимо от постоянного вращения колеса 18 офсетного полотна. В другом варианте осуществления сегменты офсетного полотна соединены с колесом 18 офсетного полотна одним или несколькими шарнирами, роликами, кулачками и пружинами. Таким образом, сегмент 6А офсетного полотна может задерживаться в первом положении и ускоряться в другом положении. Посредством задержки и заранее заданных положений, сегмент 6A офсетного полотна может оставаться в течение более длительного периода времени рядом с одним или несколькими элементами декорирующего устройства, такими как один или несколько блоков из числа блока 4 цифровой печати, блока 16 закрепления, и блока 8 подачи во время переноса изображения на металлический контейнер 22 и в системе 14 очистки.
Как показано на фиг. 1A, в одном варианте осуществления настоящего изобретения сегменты 6A офсетного полотна соединены с колесом 18 офсетного полотна с помощью опор 20A офсетного полотна. Каждый сегмент 6А офсетного полотна соединен с концом опоры 20А офсетного полотна, отходящим от колеса офсетного полотна. Опоры 20A для офсетного полотна позиционируют сегменты 6A офсетного полотна на заданном расстоянии 21 от колеса 18 офсетного полотна. При необходимости, опоры 20A офсетного полотна выступают радиально от колеса 18 офсетного полотна. В одном варианте осуществления опоры 20A офсетного полотна ориентированы приблизительно перпендикулярно оси, вокруг которой вращается колесо 18 офсетного полотна.
Опоры 20A офсетного полотна могут изменять положения взаимодействующих с ними сегментов 6A офсетного полотна по отношению к колесу 18 офсетного полотна. В одном варианте осуществления опоры 20A офсетного полотна способны изменять расстояние 21 между колесом 18 офсетного полотна и сегментами 6A офсетного полотна. Соответственно, опоры 20А офсетного полотна могут увеличивать и уменьшать расстояние 21 между колесом для офсетного полотна и сегментами офсетного полотна, когда колесо 18 офсетного полотна вращается. Таким образом, каждый сегмент 6A офсетного полотна может иметь эллиптическую траекторию (или орбиту) вокруг колеса 18 офсетного полотна. Кроме того, относительная скорость сегментов 6A офсетного полотна может изменяться относительно блоков 4 цифровой печати и положения 25 переноса изображения. Кроме того, полотна 6A офсетного полотна могут иметь первое разнесение 15A в первом положении декорирующего устройства 2A и второе разнесение 15B во втором положении декорирующего устройства 2A. При необходимости, рядом с блоками 4 цифровой печати, первое разнесение 15A меньше, чем второе разнесение 15B рядом с положением 25 переноса изображения.
В одном варианте осуществления изобретения сегменты 6A офсетного полотна находятся на первом расстоянии 21A от колеса 18 офсетного полотна, поблизости от положения 25 переноса изображения. Сегменты 6A офсетного полотна находятся на втором расстоянии 21B от колеса 18 офсетного полотна, поблизости от блоков 4 цифровой печати. В одном варианте осуществления первое расстояние 21А больше, чем второе расстояние 21В. Соответственно, в одном варианте осуществления офсетные полотна 6А перемещаются быстрее относительно металлических контейнеров 22, декорируемых в положении 25 переноса изображения, и медленнее относительно блоков 4 цифровой печати во время переноса декорирующего материала на офсетные полотна 6А.
Опоры 20A офсетного полотна могут изменять расстояние 21 между колесом 18 офсетного полотна и сегментами 6A офсетного полотна множеством способов. В одном варианте осуществления изобретения опоры 20A офсетного полотна могут по меньшей мере частично втягиваться в колесо 18 офсетного полотна. Например, в одном варианте осуществления колесо 18 офсетного полотна включает в себя углубление или отверстие (не показано для ясности), взаимодействующие с каждой опорой 20A офсетного полотна. Часть опор 20A офсетного полотна может выборочно втягиваться или выходить из взаимодействующих с ними отверстий колеса 18 офсетного полотна. Таким образом, расстояние 21 между сегментом 6A офсетного полотна и колесом 18 офсетного полотна можно регулировать, когда колесо офсетного полотна вращается.
Сегменты 6А офсетного полотна могут иметь изогнутую или дугообразную форму. При необходимости, в одном варианте осуществления изобретения, опора 20A офсетного полотна выполнена с возможностью регулировки формы сегмента 6A офсетного полотна, когда сегмент 6A офсетного полотна вращается вокруг колеса 18 офсетного полотна. Например, когда опора 20A офсетного полотна выдвигает сегмент 6A офсетного полотна в направлении удаления от колеса 18 офсетного полотна, например, поблизости от положения 25 переноса изображения, опора офсетного полотна может изменять форму сегмента 6A офсетного полотна, чтобы он стал более плоским. Дополнительно или альтернативно, когда опора офсетного полотна перемещает сегмент 6А офсетного полотна ближе к колесу офсетного полотна, опора офсетного полотна может регулировать форму сегмента офсетного полотна, чтобы она была более дугообразной и менее плоской.
Дополнительно или альтернативно, в одном варианте осуществления изобретения опоры 20А для офсетного полотна могут иметь регулируемую длину. Например, опоры 20А для офсетного полотна могут включать в себя по меньшей мере две секции 37-39. Секции могут быть телескопическими, в результате чего длину каждой опоры 20А офсетного полотна можно регулировать. В одном варианте осуществления по меньшей мере две секции содержат первую секцию 37 и вторую секцию 38. Вторая секция 38 может, по меньшей мере частично, входить в первую секцию 37. При необходимости, опоры 20A офсетного полотна могут включать в себя третью секцию 39. Вторая секция 38 может устанавливаться, по меньшей мере, частично в третьей секции 39, а третья секция 39 может выступать из первой секции 37 или втягиваться в нее.
Как показано на фиг. 1B, в другом варианте осуществления настоящего изобретения опоры 20B офсетного полотна, соединённые с колесом 18 офсетного полотна, могут поворачиваться относительно колеса офсетного полотна. Таким образом, опора 20B офсетного полотна может перемещать офсетное полотно 6A с разными скоростями относительно блока 4 цифровой печати по сравнению с металлическим контейнером 22, который нужно декорировать в положении 25 переноса изображения. В одном варианте осуществления изобретения опора 20B офсетного полотна поворачивается или перемещает сегмент 6A офсетного полотна относительно блока 4 цифровой печати с первой скоростью. Опора 20B офсетного полотна может перемещать сегмент 6A офсетного полотна относительно металлического контейнера 22 в положении 25 переноса изображения со второй скоростью. В одном варианте осуществления первая скорость меньше второй скорости. Таким образом, опора 20B офсетного полотна может перемещать сегмент 6A офсетного полотна медленнее по сравнению с блоками 4 цифровой печати и быстрее относительно металлического контейнера 22 во время переноса декоративного оформления в положении 25 переноса.
В одном варианте осуществления изобретения опоры 20B офсетного полотна могут быть шарнирно соединены с колесом 18 офсетного полотна посредством шарнирного соединения 29. Таким образом, опоры 20B офсетного полотна могут поворачиваться под разными углами относительно колеса офсетного полотна. Например, опора 20B офсетного полотна с изображением 7B показана повернутой вокруг шарнирного соединения 29, в результате чего изображение 7B находится рядом с опорой офсетного полотна с изображением 7A. Таким образом, сегмент офсетного полотна с изображением 7B отделяется от сегмента офсетного полотна с изображением 7A на расстояние 15B. Расстояние 15B между сегментами офсетного полотна меньше, чем расстояние 15A, когда опоры 20B офсетного полотна выступают по существу радиально (или не поворачиваются) относительно колеса офсетного полотна, например, поблизости от блоков 4 цифровой печати. При необходимости, опоры 20B офсетного полотна могут поворачиваться на угол от приблизительно -45° до приблизительно + 45° относительно радиуса цилиндра офсетного полотна.
В одном варианте осуществления изобретения сегменты 6A офсетного полотна соединены с внешней частью опоры 20B офсетного полотна с помощью второго шарнирного соединения 31. Соответственно, внешняя поверхность сегментов 6A офсетного полотна может поворачиваться в заданную ориентацию, по мере того как вращается колесо 18 офсетного полотна. В одном варианте осуществления сегмент 6A офсетного полотна выполнен с возможностью вращения вокруг второго шарнирного соединения 31 относительно опоры 20B офсетного полотна, в результате чего внешняя поверхность сегмента офсетного полотна находится в заданной ориентации относительно одного или нескольких компонентов из числа системы 14 очистки, блока 4 цифровой печати, блока 16 отверждения, блока 8 подачи, системы 14 очистки и устройства 5 управления температурой.
В одном варианте осуществления изобретения опоры 20B офсетного полотна включают в себя две или более секций 37, 38, которые присоединены к опорам с возможностью поворота. Более конкретно, опора 20B офсетного полотна может включать в себя первую секцию 37, соединенную с колесом 18 офсетного полотна. Вторая секция 38 опоры 20B офсетного полотна соединена с сегментом 6A офсетного полотна. При необходимости, первая и вторая секции 37, 38 опоры 20B офсетного полотна соединены между собой с возможностью поворота. Например, первая секция 37 может быть соединена со второй секцией 38 с помощью третьего шарнирного соединения 33. При необходимости, опоры 20B офсетного полотна выполнены с возможностью изменения расстояния, отделяющего сегменты 6A офсетного полотна от цилиндра 18 офсетного полотна, аналогичным образом, как и опоры 20A для офсетного полотна, описанные со ссылкой на фиг. 1A, или тем же самым образом.
Возвращаясь снова к фиг. 1, в одном варианте осуществления настоящего изобретения блок 8A подачи имеет форму, которая в общем является цилиндрической. При необходимости, блок 8A подачи может включать в себя множество станций 9 для приема и поддержки металлических контейнеров 22 в заданном положении по отношению к офсетному полотну 6. В одном варианте осуществления блок 8 подачи может вращать металлический контейнер 22, в результате чего внешняя поверхность 24 перемещается со скоростью, по существу равной скорости вращения офсетного полотна 6. Таким образом, динамическое воздействие на офсетное полотно 6 сводится к минимуму.
В одном варианте осуществления изобретения блок 8A подачи включает в себя оправки 11 для поддержки и/или вращения металлических контейнеров 22. При необходимости, оправки 11 могут взаимодействовать со станциями 9. В одном варианте осуществления каждая оправка 11 может вращаться вокруг оси, по существу, параллельной оси вращения блока 8A подачи. В одном варианте осуществления оправка 11 с металлическим контейнером 22 на ней может вращаться таким образом, что заданная часть внешней поверхности металлического контейнера 22 контактирует с офсетным полотном 6A. При необходимости, блок сервопривода или другое механическое, или электрическое средство выполнено с возможностью вращать оправки 11. В одном варианте осуществления сервопривод взаимодействует с каждой из оправок. В другом варианте осуществления сервопривод управляется с помощью сигнала от системы 12 управления. В другом варианте осуществления высокомоментный двигатель взаимодействует с оправками 11.
Альтернативно, вращение оправок 11 может происходить в ответ на механическую силу. В одном варианте осуществления изобретения вращение оправок блока 8A подачи регулируется с помощью ремня или цепи, соединенных с колесом 18 для офсетного полотна. Таким образом, вращение оправок 11 и металлических контейнеров 22 на них может быть синхронизировано с вращением переносных офсетных полотен 6А.
При необходимости, оправки 11 перемещают металлические контейнеры 22 в положение контакта с сегментом 6A офсетного полотна в местоположении 25 переноса изображения. В одном варианте осуществления изобретения оправка 11 блока 8A подачи позиционируется, по меньшей мере, частично во внутренней части металлического контейнера 22, поддерживаемого с помощью блока 8A подачи. Таким образом, оправка может поддерживать часть боковой стенки металлического контейнера 22 во время контакта металлического контейнера с сегментом 6A офсетного полотна. Оправка 11 может быть выполнена с возможностью прижимать внешнюю поверхность 24 металлического контейнера 22 к офсетному полотну, в результате чего декорирующий материал переносится на металлический контейнер. В другом варианте осуществления оправка 11 контактирует с частью внешней поверхности металлического контейнера 22. При необходимости, оправка может поддерживать металлический контейнер 22 посредством контакта с частью закрытой торцевой стенки металлического контейнера 22.
После того, как декоративное оформление 7 переносится на металлический контейнер 22, сегмент 6 офсетного полотна при необходимости может быть очищен с помощью системы 14 очистки. Например, в одном варианте осуществления настоящего изобретения система 14 очистки удаляет любые остатки печатной краски или тонера с внешней поверхности сегмента 6 офсетного полотна до того, как новый декорирующий материал будет нанесен с помощью блока 4 цифровой печати для формирования нового декоративного оформления 7 на сегменте 6 офсетного полотна. В одном варианте осуществления система 14 очистки контактирует с внешней поверхностью сегмента 6 офсетного полотна во время очистки. В другом варианте осуществления система 14 очистки очищает сегмент 6 офсетного полотна бесконтактно.
Декоратор 2 может дополнительно включать в себя устройство 5A управления температурой. Устройство 5A управления температурой предназначено для регулирования температуры сегментов 6A офсетного полотна. В частности, устройство 5A управления температурой может нагревать или охлаждать сегменты 6A офсетного полотна до заданной температуры. Таким образом, устройство 5A управления температурой может изменять характеристики декорирующих материалов, таких как печатная краска, нанесенных на сегменты 6A офсетного полотна. Более конкретно, вязкость печатной краски можно регулировать посредством изменения температуры сегментов 6А офсетного полотна. Температура сегментов 6А офсетного полотна также может изменять другие характеристики печатной краски, наносимой с помощью блоков 4 цифровой печати. Например, изменение температуры сегментов офсетного полотна может: воздействовать на поток печатной краски на сегменты офсетного полотна, изменять толщину печатной краски на сегментах офсетного полотна и изменять внешний вид печатной краски. В одном варианте осуществления изобретения температуру сегментов офсетного полотна можно отрегулировать для изменения размера капель печатной краски, используемых для формирования декоративного оформления 7. Температуру сегментов 6A офсетного полотна также можно отрегулировать устройством 5A управления температурой для термического предварительного закрепления*, или, по меньшей мере, частичного закрепления или отверждения декорирующих материалов, включая печатную краску, нанесенных на сегменты офсетного полотна. Например, нагревание сегментов офсетного полотна до заданной температуры может привести к термическому отверждению или «предварительному закреплению» печатной краски. В одном варианте осуществления печатная краска 43, перенесенная на сегмент офсетного полотна из блока 4 цифровой печати (такого как струйная печатающая головка 41), по меньшей мере частично термически отверждается при контакте с сегментом 6А офсетного полотна, нагретым до заданной температуры. Более конкретно, устройство 5A управления температурой может регулировать температуру сегмента 6A офсетного полотна таким образом, чтобы первая печатная краска 43, переносимая на сегмент офсетного полотна с помощью первого блока 4A цифровой печати, была, по меньшей мере, частично отверждена или закреплена перед тем, как второй блок 4B цифровой печати переносит вторую печатную краску 43 на сегмент офсетного полотна.
В одном варианте осуществления изобретения устройство 5A управления температурой содержит, по меньшей мере, один ролик. Этот ролик выровнен относительно колеса 18 офсетного полотна, в результате чего каждый сегмент 6А офсетного полотна контактирует с роликом. Устройство 5A управления температурой может нагревать или охлаждать сегменты офсетного полотна. В одном варианте осуществления устройство 5A управления температурой соединено с источником текучей среды. Источник текучей среды может включать в себя нагревательный элемент и охлаждающий элемент. При необходимости, текучей средой может быть вода. В другом варианте осуществления текучая среда представляет собой масло или газ. Дополнительно или в качестве альтернативы, устройство 5A управления температурой может включать в себя электрический нагревательный элемент.
В одном варианте осуществления изобретения система 12 управления находится в коммуникации с устройством 5A управления температурой. Система управления может посылать сигнал устройству 5А управления температурой для регулировки температуры сегментов 6А офсетного полотна.
В одном варианте осуществления изобретения устройство 5A управления температурой позиционируется таким образом, чтобы контактировать с внешней поверхностью сегментов 6A офсетного полотна, как в общем проиллюстрировано на фиг. 1. Устройство 5A управления температурой может быть расположено в любом положении по окружности колеса 18 офсетного полотна. В одном варианте осуществления устройство 5A управления температурой позиционируется между положением 25 переноса изображения и первым блоком 4A цифровой печати. Предусмотрены также и другие местоположения для устройств 5 управления температурой. В одном варианте осуществления устройство 5 управления температурой взаимодействует с колесом 18 офсетного полотна. Более конкретно, колесо 18 офсетного полотна может иметь устройство 5 управления температурой, взаимодействующее с каждым сегментом 6A офсетного полотна. Например, устройство управления температурой может быть включено в состав колеса 18 офсетного полотна в каждом положении, в котором сегмент офсетного полотна будет взаимодействовать с устройством. В одном варианте осуществления устройство 5А управления температурой выполнено с возможностью бесконтактно регулировать температуру сегментов 6А офсетного полотна. Например, устройство 5A управления температурой может излучать инфракрасный свет для регулирования температуры сегментов офсетного полотна.
Металлические контейнеры 22 могут транспортироваться к блоку 8 подачи с помощью конвейера 10. В одном варианте осуществления настоящего изобретения блок 8 подачи принимает металлические контейнеры 22 от расположенного выше по ходу процесса оборудования 26. Металлический контейнер 22 может быть контейнером для напитка, например, жестяной банкой для напитка или бутылкой для напитка, аэрозольным контейнером, жестяной банкой для пищевого продукта или контейнером для любого другого типа продукта. Оборудование 26, расположенное выше по ходу процесса, может включать в себя производственную линию для вытягивания и выглаживания или линию штамповки ударным выдавливанием. Пример известной производственной линии металлических контейнеров с помощью вытягивания и выглаживания в общем проиллюстрирован и описан в документе «Inside a Ball Beverage Can Plant» («Внутри завода по производству жестяных банок Ball для напитков»), доступном по адресу http://www.ball.com/Ball/media/Ball/Global/Downloads/How_a_Ball_Metal_Beverage_Can_Is_Made .pdf? ext = .pdf (последнее посещение - 30 апреля 2016 г.), который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Способы и устройство для формования металлических контейнеров на производственной линии штамповки ударным выдавливанием описаны в публикации № 2013/0068352 заявки на патент США и публикации № 2014/0298641 заявки на патент США, каждая из которых полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
При необходимости, в другом варианте осуществления изобретения блок 8 подачи принимает торцевые укупорочные средства 34 от системы ориентации торцевых укупорочных средств. Варианты осуществления систем ориентации и декорирования торцевых укупорочных средств описаны в патенте США № 9,259,913 и патенте США № 9,340,368, каждый из которых полностью включен в настоящий документ посредством ссылки. Затем блок 8 подачи перемещает торцевые укупорочные средства 34 в положение контакта с переносными офсетными полотнами 6 декорирующего устройства 2.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения расположенное выше по ходу процесса оборудование 26 содержит первый принтер или декоратор. Первый декоратор может формировать первое декоративное оформление 23 на участке 24 внешней поверхности металлических контейнеров 22. В одном варианте осуществления первое декоративное оформление 23 содержит базовое покрытие. В другом варианте осуществления первое декоративное оформление 23 может содержать один или несколько компонентов из числа текста, цифр и изображений.
В одном варианте осуществления изобретения первое декоративное оформление 23 включает в себя окно или пустой участок, сформированные на металлическом контейнере 22. Декорирующие устройства 2 настоящего изобретения выполнены с возможностью формировать декоративное оформление 7, которое впоследствии переносится на металлический контейнер, в результате чего декоративное оформление 7 совмещается с первым декоративным оформлением 23 и окном. Например, первое декоративное оформление 23B может содержать изображение, такое как трикотажное полотно, пример которого показан на контейнере 28B. Декоратор 2 может формировать декоративное оформление 7 на офсетном полотне 6, которое затем переносится на металлический контейнер 28B. Декоративное оформление может включать в себя (но не ограничивается этим) декоративное оформление 30C, содержащее число «92», которое находится в предварительно заданном выравнивании относительно первого декоративного оформления 23B. Специалист в данной области техники поймет, что первое декоративное оформление 23 и декоративное оформление 30, сформированное декорирующим устройством 2, могут иметь любой относительный размер и относительное расположение относительно друг друга.
При необходимости, расположенное выше по ходу процесса оборудование 26 может содержать блок 27 обработки поверхности. Блок 27 обработки поверхности может подготавливать участок 24 внешней поверхности металлического контейнера 22 для приема декоративного оформления 7 от офсетного полотна 6. В одном варианте осуществления изобретения блок 27 обработки поверхности обрабатывает часть 24 внешней поверхности одним или несколькими из следующих способов: плазменная обработка, обработка анодированием, нанесение материала основного покрытия и нанесение предварительного покрытия. В одном варианте осуществления плазменная обработка включает в себя обработку поверхности коронным разрядом или обработку воздушной плазмой, в которой используется низкотемпературная плазма коронного разряда для изменения свойств поверхности металлического контейнера 22. В другом варианте осуществления одна или несколько обработок поверхности из числа обработки коронным разрядом, пламенно-плазменной обработки, химико-плазменной обработки, гальванической обработки, электростатического покрытия, химического покрытия, анодного окисления, горячего погружения и термического напыления могут выполняться для предварительной обработки внешней поверхности 24 металлического контейнера 22. Предварительная обработка обычно улучшает адгезию и сцепление между декоративным оформлением 7, нанесенным декорирующим устройством 2, и внешней поверхностью 24 металлического контейнера 22.
Декорированные металлические контейнеры 28 могут транспортироваться от блока 8 подачи, например, с помощью конвейера 13 к расположенному ниже по ходу процесса оборудованию 32. С декорирующим устройством 2 по настоящему изобретению может использоваться любой подходящий конвейер 13. Конвейер 13 может быть таким же или подобным конвейеру 10. В одном варианте осуществления изобретения один или несколько конвейеров 10, 13 содержат ленту или цепь. В одном варианте осуществления конвейер 13 представляет собой шарнирную цепь. Подходящие шарнирные цепи известны специалистам в данной области техники и включают в себя цепи, описанные в публикации No. 2017/0334659 заявки на патент США, который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
При необходимости, в одном варианте осуществления настоящего изобретения конвейер 13 транспортирует декорированные металлические контейнеры 28 в блок 17 отверждения. Блок 17 отверждения может быть таким же или аналогичным блоку 16 отверждения. Соответственно, блок 17 отверждения действует, по меньшей мере, для частичного отверждения декорирующего материала, формирующего декоративное оформление 30 на внешней поверхности 24 контейнера. Блок 17 отверждения может использовать по меньшей мере одно средство из числа тепловой энергии и света заданной длины волны для отверждения или закрепления декорирующего материала. В одном варианте осуществления блок 17 отверждения включает ультрафиолетовую или ультрафиолетовую светодиодную лампу (UV LED) для отверждения. В другом варианте осуществления блок 17 отверждения выполнен с возможностью отверждения или закрепления декорирующего материала с использованием тепловой энергии. Блок 17 отверждения может использоваться вместе с блоком 16 отверждения или вместо него. Более конкретно, в одном варианте осуществления декоратор включает в себя только один блок из числа блока 16 отверждения и блока 17 отверждения. Блок 17 отверждения может использоваться для отверждения одного или нескольких материалов из числа печатной краски и тонера на металлических контейнерах 28.
В одном варианте осуществления изобретения расположенное ниже по ходу процесса оборудование 32 включает в себя один или несколько компонентов из числа устройства для нанесения покрытий, печи, устройства для нанесения воска, устройства прессовой матрицы для создания шейки горловины*, устройства для испытаний, станции контроля и укладчика на поддоны. Устройство для нанесения покрытий может наносить лак (или другой материал, например, масляный лак) на внутреннюю часть металлического контейнера 28. Отверждение лака осуществляется в печи. Тонкий слой смазки может быть нанесен с помощью устройства для нанесения воска на часть корпуса контейнера, ближайшую к открытому концу металлического контейнера 28. Устройство прессовой матрицы для создания шейки горловины уменьшает диаметр части металлического корпуса контейнера и создает завиток для аэрозольных контейнеров. Устройство для испытаний проверяет контейнер на предмет непреднамеренных отверстий или утечек. Станция контроля может проверять форму или другие характеристики металлического контейнера 28. Укладчик на поддоны может упаковывать готовые металлические контейнеры 28 для их отправки или хранения.
Примеры декорированных металлических контейнеров 28A, 28B также проиллюстрированы на фиг. 1. Каждый из металлических контейнеров 28A, 28B включает в себя уникальные декоративные оформления 30A, 30B, 30C на участке 24 внешней поверхности. Кроме того, декоративные оформления 30 могут быть выполнены с заданным выравниванием по отношению к первому декоративному оформлению 23, нанесенному расположенным выше по ходу процесса оборудованием 26. Следует принимать во внимание, что декоративное оформление 30 может быть сформировано в любом местоположении на участке 24 внешней поверхности металлического контейнера 28. Кроме того, декоративные оформления 30 могут включать в себя текст, идентификационную информацию клиента, информацию о бренде, инструкции по использованию или любое другое желаемое декоративное оформление или знак.
Кроме того, как описано выше, декоратор 2 может использоваться для декорирования торцевого укупорочного средства 34, укупорочного средства в виде навинчивающейся крышки с механизмом контроля первого вскрытия (ROPP), и корончатой крышки 36. Примеры торцевого укупорочного средства 34 и корончатой крышки 36 с декоративными оформлениями 30, сформированными декорирующим устройством 2 по настоящему изобретению также проиллюстрированы на фиг. 1.
При необходимости, два или более блоков 8 подачи могут взаимодействовать с декорирующим устройством 2A. Более конкретно, как показано на фиг. 1C, в одном варианте осуществления настоящего изобретения декоратор 2A включает в себя по меньшей мере два модуля 8A, 8B подачи. Декоратор 2A включает в себя множество сегментов 6A офсетного полотна. Сегменты 6А офсетного полотна последовательно расположены на колесе 18 офсетного полотна. Блоки 8А, 8В подачи выровнены относительно колеса 18 офсетного полотна, в результате чего блок 8А подачи захватывает все остальные декоративные оформления 7, сформированные на сегменте 6А офсетного полотна. Более конкретно, блок 8A подачи перемещает металлические контейнеры 22 в положение контакта с каждым другим сегментом 6A офсетного полотна в первом положении 25A переноса изображения. Второй блок 8B подачи перемещает металлические контейнеры 22 в положение контакта с чередующимися сегментами 6A офсетного полотна во втором положении 25B переноса изображения. Таким образом, декоратор 2A может работать с другой скоростью по сравнению с производственным циклом контейнера. Дополнительно или в качестве альтернативы, колесо 18 офсетного полотна может вращаться с большей скоростью по сравнению с декорирующим устройством 2 только с одним блоком подачи. Поскольку декоратор 2A включает в себя два блока 8A, 8B подачи, хотя колесо 18 офсетного полотна вращается быстрее, скорость цикла блоков 8A, 8B подачи может быть такой же или аналогичной скорости цикла блока 8 подачи декорирующего устройства, проиллюстрированного на фиг. 1. Таким образом, декоратор 2A, проиллюстрированный на фиг. 1C, может декорировать больше контейнеров в час, чем декоратор на фиг. 1.
На фиг. 3 в общем проиллюстрирован декоратор 2B другого варианта осуществления настоящего изобретения. Декоратор 2B включает в себя блоки 4 цифровой печати, один или несколько блоков 16 отверждения и блок 8A подачи и, при необходимости, блок 17 отверждения, которые являются такими же или аналогичными блокам, используемым с декорирующим устройством 2A. Декоратор 2B также включает в себя непрерывное офсетное полотно 6B. В частности, офсетное полотно 6В представляет собой по меньшей мере одну бесконечную петлю из материала офсетного полотна. Блоки 4 цифровой печати могут включать в себя струйную печатающую головку 41, выполненную с возможностью переноса печатной краски 43 на офсетное полотно 6В, такое как проиллюстрированное на фиг. 2А. При необходимости, по меньшей мере, один из блоков 4 цифровой печати может быть электрофотографической системой 40, как в общем проиллюстрировано и описано во взаимосвязи с фиг. 2B. Относительные положения и порядок блоков 4 цифровой печати могут быть изменены.
Декоратор 2B может включать в себя по меньшей мере одно устройство 5A управления температурой, выполненное с возможностью нагревания или охлаждения офсетного полотна 6B. Устройство 5A управления температурой может быть позиционировано таким образом, чтобы контактировать с внешней поверхностью офсетного полотна 6B. Дополнительно или в качестве альтернативы декоратор 2B может включать в себя устройство 5A управления температурой, позиционированное таким образом, чтобы контактировать с внутренней поверхностью офсетного полотна 6B. В другом варианте осуществления устройство 5А управления температурой выполнено с возможностью изменять температуру офсетного полотна 6В без контакта с офсетным полотном.
В одном варианте осуществления изобретения офсетное полотно 6В имеет ширину 65 (проиллюстрирована на фиг. 5), которая не меньше высоты металлического контейнера 22, который нужно декорировать. При необходимости, ширина 65 офсетного полотна может быть больше высоты контейнера. В одном варианте осуществления офсетное полотно 6В сформировано из тех же самых или подобных материалов, что и сегменты 6A офсетного полотна. Офсетное полотно 6В может иметь любую желаемую длину. В одном варианте осуществления офсетное полотно 6В имеет длину, составляющую от приблизительно 5 м до приблизительно 20 м. В другом варианте осуществления длина офсетного полотна 6В составляет приблизительно до 50 м.
Офсетное полотно 6В может быть натянуто для предотвращения непреднамеренного или нежелательного перемещения. Более конкретно, в одном варианте осуществления декоратор 2B выполнен с возможностью поддерживать офсетное полотно 6В в состоянии натяжения, достаточном для противодействия силам, принимаемым от металлических контейнеров 22, которые контактируют с офсетным полотном 6B, чтобы получить декоративное оформление 7.
В одном варианте осуществления изобретения декоратор 2B включает в себя одно или несколько натяжных механизмов 54-62. Натяжные механизмы могут выборочно контактировать с офсетным полотном 6B. Таким образом, в одном варианте осуществления натяжные механизмы 54-62 могут изменять натяжение офсетного полотна 6В. В одном варианте осуществления натяжные механизмы декоратора 2B включают в себя по меньшей мере один следующих компонентов: внутренний натяжной ролик 54, натяжной ролик задней стороны 56, направляющий натяжной механизм 58, вращательный натяжной механизм 60 и прижимной ролик 62. В одном варианте осуществления декоратора поверхность направляющего натяжного механизма 58, выполненная с возможностью контакта с офсетным полотном 6B, имеет форму, которая обычно является дугообразной. Направляющий натяжной механизм 58 может быть любого размера. Предполагаются также другие компоновки и положения натяжных механизмов 54-62.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения декоратор 2B включает в себя один прижимной ролик 62 поблизости от положения 25 переноса изображения. При необходимости, натяжной ролик 56 задней стороны расположен после одного или более сервоприводов 64 и позиции 25 переноса изображения. Внутренний натяжной ролик 54 может позиционироваться непосредственно перед сервоприводом 64. Второй внутренний натяжной ролик 54 может позиционироваться после позиции 25 переноса изображения. При необходимости, натяжной механизм 60A с парой роликов может позиционироваться после позиции 25 переноса изображения. Направляющий натяжной механизм 58 может также позиционироваться после позиции 25 переноса изображения и перед первым блоком 4 цифровой печати.
При необходимости, одно или несколько натяжных механизмов (таких как внутренний натяжной ролик 54, натяжной ролик 56 задней стороны, направляющий натяжной механизм 58, вращающий натяжной механизм 60 и прижимной ролик 62) могут быть соединены с исполнительными механизмами. Более конкретно, натяжные механизмы 54-62 могут позиционироваться с возможностью регулирования по отношению к офсетному полотну 6В. Таким образом, одно или несколько натяжных механизмов 54-62 могут перемещаться относительно офсетного полотна 6В. В другом варианте осуществления система 12 управления может посылать сигналы на один или несколько исполнительных механизмов, взаимодействующих с натяжными механизмами 54-62. Эти сигналы могут вызывать перемещение исполнительными механизмами соответствующего натяжного механизма 54-62 в определенном направлении или определенным образом. Например, как показано на фиг. 3A, сигнал от системы 12 управления может заставить исполнительный механизм, взаимодействующий с внутренним натяжным роликом 54, прижаться к внутренней поверхности офсетного полотна 6В. Таким образом, внутренний натяжной ролик 54 может изменять натяжение офсетного полотна 6В. Точно так же, как показано на фиг. 3B, система 12 управления может посылать сигнал на исполнительный механизм натяжного ролика 56 задней стороны, чтобы переместить его внутрь по отношению к офсетному полотну 6В для изменения натяжения офсетного полотна. При необходимости, исполнительный механизм также может взаимодействовать с сервоприводом 64. Соответственно, система 12 управления может посылать сигнал исполнительному механизму для перемещения сервопривода 64, чтобы увеличить или уменьшить натяжение офсетного полотна 6В. Изменяя положение сервопривода 64 с помощью исполнительного механизма, можно предпочтительно регулировать натяжение полотна переноса без добавления точки отклонения по отношению к офсетному полотну.
Как показано на фиг. 3C, направляющий натяжной механизм 58 иллюстрируется во включенном положении в контакте с внешней поверхностью офсетного полотна 6B. Более конкретно, направляющий натяжной механизм 58 в общем показан в положении, регулируемом с помощью привода. Таким образом, направляющий натяжной механизм 58 может перемещаться относительно офсетного полотна 6B в ответ на сигнал, принятый от системы 12 управления. На фиг. 3С также иллюстрируется направляющий натяжной механизм 58 с поверхностью, имеющей форму, которая в общем становится дугообразной при контакте с офсетным полотном. Направляющий натяжной механизм может иметь любой заданный размер. Кроме того, радиус кривизны дугообразной поверхности может иметь любой заданный размер.
Посредством выборочного размещения натяжных механизмов 54-62 и, при необходимости, сервопривода 64 вокруг внутренней и внешней поверхностей офсетного полотна 6В, натяжение офсетного полотна 6В можно отрегулировать таким образом, чтобы оно было по существу постоянным. Кроме того, расположение натяжных устройств 54-62 и/или сервопривода 64 может быть выбрано таким образом, чтобы предотвращать или уменьшать вибрацию офсетного полотна 6B. Кроме того, комбинация натяжных механизмов 54-62 или сервопривода 64 может устранить или уменьшить коробление или другое непреднамеренное перемещение офсетного полотна. Соответственно, регулировка натяжения офсетного полотна 6B с помощью натяжных механизмов 54-62 и/или сервопривода 64 может улучшать качество декоративных оформлений 30, сформированных на металлических контейнерах 28, и увеличивать срок службы офсетного полотна.
В одном варианте осуществления изобретения одно или несколько натяжных механизмов 54, 56, 60, 62 могут при необходимости приводиться в действие для обеспечения вращения офсетного полотна 6B. В другом варианте осуществления натяжные механизмы 54, 56, 60, 62 могут свободно вращаться.
В одном варианте осуществления изобретения вращающееся натяжное устройство 60 включает в себя два или более ролика 61 в качестве вращательного натяжного механизма 60A с парой роликов, показанного на фиг. 3D. Более конкретно, вращательный натяжной механизм 60A одного варианта осуществления настоящего изобретения может включать в себя первый ролик 61A, выполненный с возможностью контакта с первой стороной офсетного полотна 6B. Второй ролик 61B может быть выполнен с возможностью контакта со второй стороной офсетного полотна 6B. Ролики 61A, 61B связаны между собой передаточным механизмом 63. При необходимости, ролики 61A, 61B могут иметь одинаковый или разные диаметры. В одном варианте осуществления вращательный натяжной механизм 60A может использоваться с декоратором 2B в дополнение к вращательному натяжному механизму 60 или вместо него.
При необходимости, декоратор 2B включает в себя прижимной ролик 62. В одном варианте осуществления изобретения прижимной ролик 62 прикладывает силу к офсетному полотну 6B во время переноса декоративного оформления 7 на металлический контейнер 22. В другом варианте осуществления прижимной ролик 62 прикладывает силу к поверхности офсетного полотна 6В, которая по существу противоположна внешней поверхности офсетного полотна, контактирующей с металлическим контейнером 22 во время переноса декоративного оформления на металлический контейнер.
В одном варианте осуществления изобретения прижимной ролик 62 прикладывает силу к офсетному полотну 6В, которая по существу равна силе, прилагаемой к офсетному полотну металлическим контейнером 22 во время переноса декоративного оформления 7 на металлический контейнер. Таким образом, прижимной ролик 62 устраняет или сводит к минимуму динамическое воздействие на офсетное полотно 6В. Уравновешивающие силы, прикладываемые к офсетному полотну прижимным роликом 62 и металлическим контейнером 22, также могут минимизировать износ офсетного полотна. Соответственно, декоратор 2 может работать в течение более длительного периода времени без обслуживания по сравнению с аналогичным декорирующим устройством, которое не уравновешивает силу, принимаемую от металлического контейнера.
В одном варианте осуществления изобретения декоратор 2 может включать в себя множество прижимных роликов 62A, 62B, 62C. Прижимные ролики 62 могут быть ориентированы таким образом, чтобы изменять натяжение офсетного полотна 6В поблизости от блока 8 подачи. Например, декоратор 2В может включать в себя два или более прижимных ролика 62, в результате чего натяжение офсетного полотна 6В в положении 25 переноса изображения поблизости от блока 8А подачи отличается от натяжения других частей офсетного полотна 6В. Изоляция натяжения офсетного полотна поблизости от места контакта между офсетным полотном и металлическим контейнером может минимизировать или исключить непреднамеренное и нежелательное перемещение офсетного полотна 6В во время контакта офсетного полотна 6В с металлическим контейнером 22 при переносе материала для декорирования. Соответственно, сила, принимаемая от металлического контейнера 22, не приводит к непреднамеренному перемещению офсетного полотна 6В, когда блоки 4 цифровой печати перемещают декорирующий материал к офсетному полотну 6B. Таким образом улучшается качество отделки.
В одном варианте осуществления изобретения декоратор 2B включает в себя первый прижимной ролик 62A, расположенный выше по ходу процесса от положения 25 переноса изображения, в котором декорирующий материал 7 переносится с офсетного полотна 6В на металлический контейнер 22. При необходимости, второй прижимной ролик 62B может быть позиционированным по существу в положении 25 переноса изображения. В одном варианте осуществления третий прижимной ролик 62C расположен ниже по ходу процесса от положении 25 переноса.
В одном варианте осуществления изобретения декоратор 2B включает в себя, по меньшей мере, один сервопривод 64, работающий для вращения офсетного полотна 6В с заранее заданной скоростью. Сервопривод 64 выполнен с возможностью приложения силы к офсетному полотну 6В, в результате чего офсетное полотно 6В вращается с заданной скоростью. В одном варианте осуществления настоящего изобретения сервопривод 64 выполнен с возможностью тянуть офсетное полотно 6В. Дополнительно или альтернативно сервопривод 64 может быть выполнен с возможностью толкать офсетное полотно 6В. При необходимости, первый сервопривод 64 может быть выполнен с возможностью толкания офсетного полотна 6В, а второй сервопривод 64 может быть выполнен с возможностью вытягивания офсетного полотна 6В.
Сервопривод 64 может вращать офсетное полотно 6В по существу непрерывно. При необходимости, сервопривод 64 может изменять скорость вращения офсетного полотна 6В. Например, в одном варианте осуществления настоящего изобретения сервопривод 64 снижает скорость вращения. Уменьшение скорости вращения может быть связано с одной или несколькими операциями декорирующего устройства 2B. Более конкретно, в одном варианте осуществления сервопривод 64 снижает скорость вращения во время отверждения декоративного оформления 7 с помощью одного или нескольких блоков 16 отверждения. В другом варианте осуществления скорость вращения офсетного полотна 6В увеличивается сервоприводом 64 во время других операций декорирующего устройства 2В. Соответственно, в другом варианте осуществления сервопривод 64 увеличивает скорость вращения во время одного или нескольких переносов декорирующего материала на офсетное полотно 6В с помощью блока 4 цифровой печати и переноса декоративного оформления 7 на металлический контейнер 22.
В другом варианте осуществления изобретения сервопривод 64 периодически вращает офсетное полотно 6В. Более конкретно, сервопривод 64 может периодически запускать и останавливать вращение офсетного полотна 6В. Таким образом, офсетное полотно 6В может периодически останавливаться во время формирования декоративных оформлений 7 с помощью блоков 4 цифровой печати, во время отверждения декорирующего материала с помощью блоков 16 отверждения, и/или во время переноса декоративных оформлений 7 на металлический контейнер 22. Таким образом, офсетное полотно 6В может находиться в фиксированной ориентации по отношению к металлическому контейнеру 22 во время переноса декоративного оформления 7 на металлический контейнер 22.
В одном варианте осуществления изобретения сервопривод 64 является сервоприводом с выравниванием нагрузки. Сервопривод 64 с выравниванием нагрузки может регулировать силу, прилагаемую к офсетному полотну 6В, чтобы поддерживать по существу постоянную скорость вращения офсетного полотна 6В. Более конкретно, сервопривод 64 с выравниванием нагрузки может прикладывать большее или меньшее усилие для поддержания практически постоянной скорости вращения офсетного полотна. В одном варианте осуществления сервопривод 64 выравнивания нагрузки выполнен с возможностью регулировать силу, прилагаемую к офсетному полотну 6В, таким образом, чтобы натяжение офсетного полотна 6B было по существу постоянным. Таким образом, сервопривод 64 с выравниванием нагрузки может поддерживать постоянное натяжение офсетного полотна 6В в одном или нескольких положениях. В одном варианте осуществления сервопривод 64 с выравниванием нагрузки может регулировать силу, прилагаемую к офсетному полотну 6В, таким образом, чтобы натяжение было по существу постоянным в одном или нескольких положениях 25 переноса изображения и областях печати, расположенных рядом с одним или несколькими блоками 4А – 4D цифровой печати. Сохраняя натяжение полотна по существу постоянным, сервопривод 64 с выравниванием нагрузки снижает «шум» или вибрации в офсетном полотне 6В. Это улучшает качество декоративных оформлений, формируемых блоками 4 цифровой печати, а также снижает искажения или другие ошибки, возникающие во время переноса декоративных оформлений на металлический контейнер 22 в положении 25 переноса.
В другом варианте осуществления изобретения сервопривод 64 выполнен с возможностью регулировать скорость вращения офсетного полотна 6В, чтобы по существу соответствовать скорости вращения цилиндрической внешней поверхности 24 металлического контейнера 22 во время переноса декоративного оформления 7 на металлический контейнер. В одном варианте осуществления система 12 управления может изменять скорость вращения сервопривода 64, чтобы регулировать скорость вращения офсетного полотна 6В. Более конкретно, система 12 управления может посылать сигнал сервоприводу 64, чтобы установить скорость вращения офсетного полотна 6В.
В одном варианте осуществления изобретения блок 8A подачи выполнен с возможностью вращения металлического контейнера 22 таким образом, что внешняя поверхность 24 перемещается со скоростью, по существу равной скорости вращения офсетного полотна 6В. В одном варианте осуществления поверхностная скорость вращающегося контейнера 22 по существу равна скорости вращения прижимного ролика 62. Таким образом, динамическое воздействие на офсетное полотно 6В сводится к минимуму. При необходимости, блок 8A подачи может включать в себя оправки 11 для поддержки металлических контейнеров 22, аналогично блоку 8A подачи, описанному во взаимосвязи с фиг. 1. Оправки 11 могут вращать металлические контейнеры 22 в контакте с офсетным полотном 6B в положении 25 переноса изображения. В одном варианте осуществления оправки 11 вращаются со скоростью, по существу равной скорости вращения офсетного полотна 6В. В другом варианте осуществления система 12 управления может посылать сигналы на оправки 11 для управления вращением оправок. В одном варианте осуществления сервопривод или другое электрическое или механическое средство выполнено с возможностью вращения оправок 11. При необходимости, оправки 11 являются такими же или аналогичными оправкам декорирующего устройства 2А. Соответственно, оправки 11 могут вращаться в ответ на силу, полученную от ремня или цепи, соединенных с блоком 64 привода.
Блок 8A подачи может быть расположен в другом местоположении относительно офсетного полотна 6В. Например, в одном варианте осуществления изобретения блок 8А подачи позиционируется таким образом, что металлические контейнеры 22 могут перемещаться к блоку 8А подачи под действием силы тяжести. Соответственно, в одном варианте осуществления блок 8А подачи позиционируется рядом с одним из компонентов из числа вращающегося натяжного устройства 60 и сервопривода 64. При необходимости, в другом варианте осуществления блок 8А подачи позиционируется рядом с устройством 16D отверждения.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения офсетное полотно 6В может вращаться со скоростью от около 150 до около 250 метров в минуту. Когда офсетное полотно 6В вращается со скоростью приблизительно 200 метров в минуту, декоратор 2B может декорировать от около 700 до около 900 металлических контейнеров в минуту. В другом варианте осуществления при скорости вращения около 200 метров в минуту декоратор декорирует около 725 - 775 металлических контейнеров в минуту.
Как показано на фиг. 3E, декоратор 2B может при необходимости включать в себя два блока 8 подачи. Блоки 8 подачи могут позиционироваться по отношению к офсетному полотну 6В таким образом, что существуют два положения 25A, 25B переноса изображения. Более конкретно, первый блок 8A подачи может позиционироваться выше по ходу процесса от второго блока 8B подачи по отношению к офсетному полотну 6В. Таким образом, первый и второй блоки 8 подачи могут последовательно декорировать металлические контейнеры 22 с помощью одной или нескольких производственных линий. Кроме того, отдельные конвейеры 13A, 13B могут взаимодействовать с каждым из устройств 8A, 8B подачи. Таким образом, металлические контейнеры из двух отдельных производственных линий могут быть при необходимости декорированы с помощью декорирующего устройства 2B и впоследствии разделены конвейерами 13A, 13B для последующей обработки без смешивания металлических контейнеров вместе. В одном варианте осуществления изобретения первый блок 8A подачи перемещает металлические контейнеры 22 в положение контакта с каждым вторым декоративным оформлением 7 на офсетном полотне 6B. Например, декоративное оформление 7A переносится на металлический контейнер 22, расположенный на оправке 11 блока 8A подачи. Однако декоративные оформления 7B, 7D проходят мимо блока 8A подачи и переносятся на металлические контейнеры 22, которые перемещаются в положении контакта с офсетным полотном 6B вторым блоком 8B подачи. Как показано на фиг. 3E, пустое пространство на офсетном полотне 6B отделяет декоративное оформление 7B от декоративного оформления 7D. Пустое пространство представляет собой положение офсетного полотна 6В, которое ранее содержало декоративное оформление, перенесенное на металлический контейнер, поддерживаемый с помощью первого блока 8A подачи. При необходимости, блок 8A подачи может вращаться в первом направлении, а блок 8B подачи может вращаться во втором противоположном направлении.
На фиг. 4 проиллюстрирован другой вариант осуществления декорирующего устройства 2С настоящего изобретения. Декоратор 2C является аналогичным декорирующему устройству 2B и включает в себя одиночное офсетное полотно 6С, которое является непрерывным, а также блок 4 цифровой печати и блок 8 подачи. Офсетное полотно 6С может быть таким же или аналогичным офсетному полотну 6В декорирующего устройства. 2B. Примечательно, что офсетное полотно 6С имеет другой путь перемещения по сравнению с офсетным полотном 6B. Более конкретно, офсетное полотно 6С следует по несимметричной траектории вокруг множества натяжных устройств 54-62 и сервоприводов 64 по отношению к блокам 4 цифровой печати и блокам 16 отверждения.
В одном варианте осуществления изобретения блок 8C подачи включает в себя множество оправок 11 для размещения металлических контейнеров 22 в контакте с офсетным полотном 6. Оправки 11 при необходимости могут вращаться в одном или нескольких направлениях. В одном варианте осуществления сервопривод взаимодействует с оправками 11. В одном варианте осуществления сервопривод взаимодействует с каждой оправкой. Сервопривод может выборочно вращать взаимодействующую с ним оправку. В другом варианте осуществления сервопривод управляется с помощью сигнала от системы 12 управления. Более конкретно, система 12 управления может посылать сигнал сервоприводу для вращения оправки 11 в определенном направлении с определенной скоростью. При необходимости, в другом варианте осуществления механическое или электрическое средство выполнено с возможностью вращать оправки 11. В другом варианте осуществления с оправками 11 взаимодействует высокомоментный двигатель. Примеры оправок, которые могут использоваться с блоками 8 подачи по настоящему изобретению, описаны в патенте США № 8,596,624 и патенте США № 8,708,271, каждый из которых полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.
В одном варианте осуществления изобретения декоратор 2C включает в себя одно или несколько натяжных устройств 54-62, подобно декорирующему устройству 2B. Натяжные устройства могут быть расположены в различных положениях по отношению к офсетному полотну 6С. В одном варианте осуществления декоратор 2C включает в себя по меньшей мере один компонент из числа внутреннего натяжного ролика 54, натяжного ролика 56 задней стороны, направляющего натяжного механизма 58, вращательного натяжного механизма 60 и прижимного ролика 62. При необходимости, порядок, расположение и количество натяжных механизмов 54 - 62 могут быть изменены. Например, в одном варианте осуществления декоратор 2C может включать в себя один прижимной ролик 62. В другом варианте осуществления декоратор 2C включает в себя три прижимных ролика 62. При необходимости первый прижимной ролик 62A может быть расположен выше по ходу процесса от положения 25 переноса декоративного оформления. В другом варианте осуществления изобретения прижимной ролик 62B позиционируется поблизости от положения 25 переноса. Кроме того, дополнительный ролик 62C может позиционироваться ниже по ходу процесса от положения 25 переноса.
Натяжные устройства 54, 56, 60 и 62 могут свободно вращаться. Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере, одно из натяжных устройств 54, 56, 60 и 62 может взаимодействовать с сервоприводом для обеспечения вращающей силы, прикладываемой к офсетному полотну 6С. В одном варианте осуществления одно или несколько натяжных устройств 54-62 и сервопривод 64 расположены с возможностью перемещения относительно офсетного полотна 6С. Соответственно, натяжные устройства 54-62 и/или сервопривод 64 могут входить в контакт и выходить из контакта с офсетным полотном 6С. В одном варианте осуществления система 12 управления может посылать сигнал на исполнительный механизм, взаимодействующий с натяжным устройством 54-62 или сервоприводом 64, для изменения положения натяжного устройства или сервопривода. Таким образом, система 12 управления может регулировать натяжение офсетного полотна 6С.
Декоратор 2C также может включать в себя по меньшей мере один сервопривод 64. Сервопривод 64 может быть таким же или аналогичным сервоприводу 64 декорирующего устройства 2B. Соответственно, сервопривод 64 может вращаться по существу непрерывно. В другом варианте осуществления изобретения сервопривод 64 вращается с перерывами, в результате чего офсетное полотно 6С чередуется между периодами перемещения и периодами покоя. В одном варианте осуществления сервопривод 64 управляется системой 12 управления. Более конкретно, система 12 управления может посылать сигналы на сервопривод 64 для изменения скорости вращения сервопривода, чтобы начинать вращение сервопривода, и останавливать сервопривод.
При необходимости, декоратор 2C может включать в себя, по меньшей мере, одно устройство 5A управления температурой, выполненное с возможностью нагрева или охлаждения офсетного полотна 6C до заданной температуры. Устройство 5A управления температурой может позиционироваться таким образом, чтобы контактировать с внешней поверхностью или внутренней поверхностью офсетного полотна 6C. В качестве альтернативы устройство 5А управления температурой выполнено с возможностью бесконтактного изменения температуры офсетного полотна 6С.
Как показано на фиг. 5, в одном варианте осуществления изобретения офсетное полотно 6 может содержать, по меньшей мере, два сегмента 66. Более конкретно, в одном варианте осуществления офсетное полотно 6С содержит множество сегментов 66A - 66D. В одном варианте осуществления каждый сегмент 66 в общем является параллельным одному или нескольким смежным сегментам. При необходимости, каждый сегмент 66 может иметь по существу одинаковый размер и форму. В другом варианте осуществления сегменты 66 выполнены из одних тех же материалов. В другом варианте осуществления по меньшей мере один сегмент 66A состоит из материала, отличающегося от материала сегментов 66B - 66D.
При необходимости, сегмент 66B может быть соединен по меньшей мере с одним смежным сегментом 66A, 66C вдоль продольного края 67. В другом варианте осуществления сегменты 66 соединены между собой вдоль продольных краев 67, по меньшей мере, поблизости от положения 25 переноса, когда декорирующий материал переносится на металлический контейнер 22.
Офсетное полотно 6С имеет ширину 65. В одном варианте осуществления изобретения ширина 65 может быть, по меньшей мере, равна высоте металлического контейнера 22, который нужно декорировать. В одном варианте осуществления ширина 65 больше высоты контейнера.
В одном варианте осуществления изобретения сегменты 66 не соединены между собой. Соответственно, в одном варианте осуществления натяжение сегментов 66 можно регулировать индивидуально. Например, в одном варианте осуществления одно или несколько натяжных устройств 54-62 могут выборочно регулировать натяжение одного или нескольких сегментов 66.
В другом варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, один сервопривод 64 взаимодействует с каждым сегментом 66. Таким образом, скорость вращения каждого сегмента 66 может выборочно регулироваться по отношению к другим сегментам. Кроме того, один сегмент 66A может остановиться, в то время как другие сегменты 66B - 66D продолжают вращаться. Хотя на фиг. 5 проиллюстрированы только четыре сегмента 66A-66D, специалисту в данной области техники будет понятно, что офсетное полотно 6C может включать в себя любое количество сегментов 66. При необходимости, офсетное полотно 6C может быть образовано из сегментов 66 в количестве от двух до восьми.
В другом варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, один сегмент 66A может следовать по другому пути через декоратор 2C по сравнению с одним или несколькими сегментами 66B - 66D. Таким образом, по меньшей мере, один сегмент 66 может проходить мимо одного или нескольких блоков 4 цифровой печати. При необходимости, по меньшей мере, один сегмент 66 может иметь длину, отличную от длины другого сегмента 66. В качестве альтернативы, по меньшей мере, один сегмент 66 может принимать декорирующий материал от блока 4 цифровой печати, который не переносит декорирующий материал на один или несколько других сегментов 66.
Сегменты 66 офсетного полотна 6C обеспечивают много преимуществ. В одном варианте осуществления изобретения большее количество металлических контейнеров 22 может быть декорировано офсетным полотном 6, включающим в себя сегменты 66. Более конкретно, скорость вращения офсетного полотна 6C обычно ограничивается скоростью, с которой блоки 4 цифровой печати могут переносить декорирующий материал на офсетное полотно. Параллельные сегменты 66 офсетного полотна увеличивают производительность одного и того же основного блока обработки металлических контейнеров, такого как блок 8 подачи. Кроме того, сегменты 66 офсетного полотна обеспечивают избыточность. Это гарантирует стабильный выход декорированных металлических контейнеров из декорирующего устройства. Более конкретно, в одном варианте осуществления каждый сегмент 66 может работать независимо. Соответственно, если один сегмент 66 останавливается, другие сегменты могут продолжать вращаться относительно блоков цифровой печати. Кроме того, отдельные сегменты 66 офсетного полотна могут изолировать офсетные полотна от шума, генерируемого во время переноса изображения на металлические контейнеры. Например, если каждый сегмент 66 офсетного полотна взаимодействует с отдельным блоком 8 подачи, например, как описано во взаимосвязи с фиг. 5A, вибрация и шум в офсетном полотне 6C, генерируемые во время переноса изображения, будут уменьшены. Шум в офсетном полотне 6C можно дополнительно уменьшить посредством переноса декоративного оформления с первого сегмента 66A на металлический контейнер в другое время по сравнению со временем переноса декоративного оформления на втором сегменте 66B, которое переносится на другой металлический контейнер. Отдельные сегменты 66 офсетного полотна также могут позволить получить различные рабочие температуры сегментов. Это может дополнительно снизить износ и повреждение офсетного полотна 6C.
В другом варианте осуществления изобретения блок 8 подачи декорирующего устройства 2 может взаимодействовать с каждым сегментом 66 офсетного полотна 6. Более конкретно, и теперь со ссылкой на фиг. 5A, частичный вид в разрезе декорирующего устройства 2D в общем иллюстрирует еще один вариант осуществления настоящего изобретения. Декоратор 2D является аналогичным декораторам 2B, 2C, и в общем включает в себя блоки 4 цифровой печати, систему 14 очистки, блоки 16, 17 отверждения, натяжное устройство 54-60 и сервопривод 64, которые не показаны для ясности изложения. Примечательно, что декоратор 2D включает в себя непрерывное офсетное полотно 6D, содержащее два сегмента 66A, 66B, которые выровнены относительно двух блоков 8 подачи в положениях 25A, 25B переноса изображения. Прижимной ролик 62 позиционируется таким образом, чтобы поддерживать офсетное полотно 6D во время контакта с металлическими контейнерами. При необходимости, предусмотрены два отдельных прижимных ролика 62A, 62B, в результате чего один прижимной ролик 62A, 62B может взаимодействовать с каждым сегментом 66 офсетного полотна. Таким образом, блоки 4 цифровой печати могут переносить декорирующий материал, такой как печатную краску или тонер, к офсетному полотну 6D, формирующему изображения 7. Первый сегмент 66A офсетного полотна 6D в этом случае может переносить изображение 7A на первый металлический контейнер 22A. Второй сегмент 66B аналогичным образом может переносить второе изображение 7B на второй металлический контейнер 22B. При необходимости, сегменты 66A, 66B могут вращаться через декоратор 2D с одинаковой скоростью или с разными скоростями. В одном варианте осуществления декоратор 2D может декорировать около 1400 - 1600 контейнеров в минуту, когда офсетное полотно 6D вращается со скоростью приблизительно 200 метров в минуту.
Кроме того, в одном варианте осуществления изобретения первый металлический контейнер 22A может взаимодействовать с первой производственной линией, а второй металлический контейнер 22B может взаимодействовать со второй производственной линией. Более конкретно, первый металлический контейнер 22A может иметь другие размер, форму или материал по сравнению со вторым металлическим контейнером 22B. Соответственно, в одном варианте осуществления настоящего изобретения декоратор 2 настоящего изобретения может быть интегрировано в две разные линии по производству контейнеров.
Фиг. 5A также иллюстрирует оправку 11A одного варианта осуществления настоящего изобретения. При необходимости, оправка 11A может перемещаться относительно офсетного полотна 6D. Более конкретно, в одном варианте осуществления оправка 11A соединена с возможностью перемещения с блоком 8 подачи. При необходимости, с оправкой 11A может взаимодействовать исполнительный механизм. Таким образом, оправка может выборочно перемещать металлический контейнер 22, расположенный на ней, в положение контакта с офсетным полотном и выводить из контакта с офсетным полотном.
Хотя офсетное полотно 6D проиллюстрировано с двумя сегментами 66, выровненными с двумя блоками 8 подачи, любое количество сегментов 66 и блоков 8 подачи может использоваться с декорирующим устройством 2 настоящего изобретения. Более конкретно, в другом варианте осуществления офсетное полотно 6C, проиллюстрированное на фиг. 5, может взаимодействовать с четырьмя блоками 8 подачи. В одном варианте осуществления изобретения декоратор 2, включающий в себя четыре блока 8 подачи, взаимодействующие с четырьмя сегментами 66 офсетного полотна 6, может декорировать контейнеры в количестве между около 1850 и около 2100 контейнеров в минуту, когда офсетное полотно 6 вращается со скоростью приблизительно 200 метров в минуту.
На фиг. 6 в общем проиллюстрирована система 12 управления одного варианта осуществления настоящего изобретения. Система 12 управления в общем проиллюстрирована аппаратными элементами, которые могут быть электрически связаны через шину 68. Аппаратные элементы могут включать в себя один или несколько центральных процессоров (ЦП, CPU) 70; одно или несколько устройств 72 ввода (например, мышь, клавиатура и т. д.); и одно или несколько устройств 74 вывода (например, устройство отображения, принтер и т.д.). Система 12 управления также может включать в себя одно или несколько запоминающих устройств 76. В одном варианте осуществления изобретения запоминающие устройства 76 могут быть дисковыми накопителями, оптическими запоминающими устройствами, твердотельными запоминающими устройствами, такими как оперативная память («RAM»), и/или постоянное запоминающее устройство («ROM»), которое может быть программируемым, флэш-обновляемым и/или подобным устройством.
Система 12 управления может дополнительно включать в себя одно или несколько из считываемых компьютером устройств 78 чтения носителей данных; систему 80 связи (например, модем, сетевая карта (беспроводная или проводная); устройство инфракрасной связи и т. д.); и рабочую память 82, которая может включать в себя устройства оперативной памяти RAM и постоянное запоминающее устройство ROM, как описано выше. В некоторых вариантах осуществления изобретения система 12 управления может также включать в себя блок 84 ускорения обработки, который может включать в себя цифровой процессор сигналов (DSP), процессор специального назначения и/или подобное оборудование. При необходимости, система 12 управления также включает в себя базу 86 данных. База данных может включать в себя информацию, относящуюся к декоративным оформлениям 23, нанесенным на металлические контейнеры 22 с помощью оборудования 26, расположенного выше по ходу процесса. Дополнительно или альтернативно база 86 данных может включать в себя информацию, описывающую декоративные оформления 7, которые должны быть сформированы с помощью декорирующего устройства 2 настоящего изобретения.
Считываемое компьютером устройство 78 чтения носителей данных может быть дополнительно подключено к машиночитаемому носителю данных вместе (и, при необходимости, в сочетании с запоминающими устройствами 76) комплексно представляющими удаленные, локальные, фиксированные и/или съемные запоминающие устройства, плюс носители для временного и/или более постоянного хранения машиночитаемой информации. Система 80 связи может разрешать обмен данными с компьютерной сетью 88 и/или любую другую обработку данных. При необходимости, система 12 управления может получать доступ к данным, хранящимся на удаленном запоминающем устройстве, таком как база 90 данных, посредством подключения к компьютерной сети 88. В одном варианте осуществления сеть 88 может быть Интернетом.
Система 12 управления может также содержать программные элементы, показанные как расположенные в настоящее время в рабочей памяти 82. Программные элементы могут включать в себя операционную систему 92 и/или другой код 94, такой как программный код, реализующий один или несколько способов и аспекты настоящего изобретения. В одном варианте осуществления изобретения инструкции для отправки сигналов в блок 4 цифровой печати для формирования декоративного оформления 7 хранятся в рабочей памяти 82. В другом варианте осуществления рабочая память 82 включает в себя инструкции, относящиеся к сигналам, которые должны быть отправлены на экспонирующий элемент 46 для формирования декоративного оформления 7 на проводнике 42. При необходимости, рабочая память 82 может включать в себя инструкции, относящиеся к аспектам одного или нескольких декорирующих устройств 2, блока 4 цифровой печати, блока 8 подачи, оправок 11, системы 14 очистки, блока 16, 17 отверждения, колеса 18 офсетного полотна, оборудования 26, расположенного выше по ходу процесса, блока 27 обработки поверхности, оборудования 32, расположенного ниже по ходу процесса, электрофотографической системы 40, исполнительного механизма, взаимодействующего с натяжными устройствами 54-62 декорирующих устройств 2B, 2C, сервопривода 64 и прижимного ролика 62. Соответственно, в одном варианте осуществления система 12 управления может посылать сигналы на один или несколько блоков 4 цифровой печати, блок 8 подачи, на оправки 11, блоки 16, 17 отверждения и колесо 18 офсетного полотна, а также сервопривод 64 для синхронизации работы декорирующего устройства 2. Таким образом, система 12 управления может посылать сигналы в блок 4 цифровой печати, чтобы формировать декоративные оформления 7 на офсетном полотне 6, в результате чего декоративное оформление 7 совмещается с металлическими контейнерами 22 на блоке 8 подачи.
Специалист в данной области техники будет принимать во внимание, что альтернативные варианты осуществления системы 12 управления могут иметь многочисленные вариации от описанного выше. Например, можно также использовать оборудование, выполненное по требованиям заказчика, и/или конкретные элементы могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении (включая портативное программное обеспечение, такое как прикладная мини-программа) или с использованием обоих видов обеспечения. Кроме того, может использоваться соединение с другими вычислительными устройствами, такими как сетевые устройства ввода/вывода.
Система 12 управления может находиться в коммуникации с одним или несколькими компонентами из числа декорирующих устройств 2, блоков 4 цифровой печати, блока 8 подачи, входных конвейеров 10, выходных конвейеров 13, системы 14 очистки, дополнительных блоков 16, 17 отверждения, колеса 18 офсетного полотна, натяжных устройств 54-62 и сервопривода 64. Система 12 управления может посылать сигналы в блоки 4 цифровой печати, чтобы регулировать положение декоративного оформления 7, сформированного на офсетном полотне 6. Система управления 12 в одном варианте осуществления изобретения также выполнена с возможностью подачи уникальных сигналов на каждый из блоков 4 цифровой печати для формирования уникальных декоративных оформлений 7 на каждом из офсетных полотен 6. Соответственно, система 12 управления может отправлять уникальный дизайн для каждого декоративного оформления 7 на блоки 4 цифровой печати.
Подходящие системы 12 управления известны специалистам в данной области техники. В одном варианте осуществления изобретения система 12 управления представляет собой персональный компьютер, такой как, но не ограничиваясь этим, персональный компьютер, работающий под управлением операционной системы MS Windows. При необходимости, система 12 управления может быть планшетным компьютером, портативным компьютером и аналогичными вычислительными устройствами. В одном варианте осуществления система 12 управления представляет собой систему обработки данных, которая включает в себя, но не ограничиваясь этим, один или несколько компонентов из числа: по меньшей мере, одного устройства ввода (например, клавиатура, мышь или сенсорный экран); устройства вывода (например, дисплей); видеокарту; коммуникационного устройства (например, карта Ethernet или устройство беспроводной связи); постоянного запоминающего устройства (например, жесткий диск); временного запоминающего устройства (например, оперативное запоминающее устройство); и процессора. Система 12 управления может быть любым программируемым логическим контроллером (ПЛК, PLC). Одним из примеров подходящего ПЛК является ПЛК Controllogix PLC, производимый компанией Rockwell Automation, Inc., хотя другие ПЛК также могут рассматриваться для использования с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Описание настоящего изобретения было представлено в целях иллюстрации и описания, но не предназначено для того, чтобы оно было исчерпывающим или ограничивающим изобретение раскрытой формой. Многие модификации и вариации будут очевидны для обычных специалистов в данной области техники. Варианты осуществления, описанные и показанные на чертежах, были выбраны и описаны для того, чтобы наилучшим образом объяснить принципы изобретения, практическое применение и дать возможность специалистам в данной области техники понять изобретение.
Хотя были подробно описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, очевидно, что модификации и изменения этих вариантов осуществления будут очевидны специалистам в данной области техники. Кроме того, ссылки, сделанные в данном документе на «настоящее изобретение» или его аспекты, следует понимать, как означающие определенные варианты осуществления настоящего изобретения, и не обязательно должны толковаться как ограничение всех вариантов осуществления конкретным описанием. Следует четко понимать, что такие модификации и изменения находятся в пределах объема и сущности настоящего изобретения, как изложено в последующей формуле изобретения.