用于熱轉(zhuǎn)移印刷的裝置和方法
【專利摘要】用于熱轉(zhuǎn)移印刷的方法、系統(tǒng)和裝置，包括介質(zhì)編碼的計算機(jī)程序產(chǎn)品，在至少一個方面中，包括打印裝置包括：其上能夠保持熱熔油墨的帶；構(gòu)建并布置以保持和相對于基材輸送帶的輥；構(gòu)建并布置以將一部分油墨從所述帶熱轉(zhuǎn)移至所述基材以在所述基材上打印的打印頭；和構(gòu)建并布置以加熱所述帶以使得所述帶上的油墨在為了下一次打印到達(dá)打印頭之前重新熔化、流動并替換之前轉(zhuǎn)移至所述基材的所述一部分油墨中的至少部分的加熱設(shè)備。
【專利說明】用于熱轉(zhuǎn)移印刷的裝置和方法
【背景技術(shù)】
[0001] 本說明書涉及用于熱轉(zhuǎn)移印刷的系統(tǒng)和技術(shù)。
[0002] 熱轉(zhuǎn)移印刷涉及使用色帶將材料(例如油墨)攜帶至打印頭的位置，之后熱量被用 于此處以將材料從色帶轉(zhuǎn)移至基材(例如紙或塑料）。在過去的六十年中已經(jīng)開發(fā)出這一通 用工藝的許多不同變化，并且已經(jīng)在用于熱轉(zhuǎn)移打印機(jī)的配置和控制系統(tǒng)中進(jìn)行了各種改 進(jìn)。例如，美國專利公開第2013/0039685號描述了電機(jī)控制系統(tǒng)，操作電機(jī)控制系統(tǒng)的方 法，包括電機(jī)控制系統(tǒng)的帶驅(qū)動器，操作行這種帶驅(qū)動器的方法，和包括這種帶驅(qū)動器的印 刷裝置，當(dāng)與熱轉(zhuǎn)移印刷一起使用時。
[0003] 在卷軸（spool-to-spool)打印機(jī)中，油墨以卷在芯上的色帶形式供應(yīng)，其安裝或 壓印在打印機(jī)中的卷軸(供應(yīng)卷軸和卷取卷軸)上。卷軸的運(yùn)動可以由每個卷軸的電機(jī)精確 控制。標(biāo)準(zhǔn)的打印操作過程中，電機(jī)被控制為以與基材相同的速度移動在打印頭前方的色 帶，此處油墨從色帶移除。為了不浪費(fèi)色帶，每次打印都應(yīng)落在直接鄰近前次打印的色帶 上。這通常需要在每次打印之間將色帶后退以便允許色帶上有足以加快印刷前色帶與基材 速度匹配的空間。每次打印，兩個電機(jī)都用來加速色帶到基材的速度，將色帶以打印速度向 前移動，減速到零速，在相反的方向加速，停止然后再次在相反的方向加速，停止然后為下 次打印再次啟動整個過程。這一切往往因兩個卷軸的直徑都隨著供應(yīng)端被用掉而卷取端增 加而變化這一事實(shí)而復(fù)雜化。類似的限制適用于傳統(tǒng)的梭動打印機(jī)，其中裝填速率(pack rate)由對梭動的操作限制，其在每次打印時往返并且打印的長度可由梭動的移距限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本說明書描述了與用于熱轉(zhuǎn)移印刷的系統(tǒng)和技術(shù)有關(guān)的技術(shù)。
[0005] 在一般情況下，本說明書中所描述的主題的一個或多個方面可以體現(xiàn)在一個或多 個方法中，包括:輸送其上保持熱熔油墨的帶接近加熱設(shè)備和熱轉(zhuǎn)移打印頭兩者，其中熱轉(zhuǎn) 移打印頭鄰近基材;致動熱轉(zhuǎn)移打印頭中的加熱器以將一部分油墨從所述帶轉(zhuǎn)移至所述基 材以在所述基材上創(chuàng)建打印；和操作加熱設(shè)備以加熱所述帶以使得所述帶上的油墨在為了 下一次打印再次到達(dá)打印頭之前重新熔化、流動并且替換之前轉(zhuǎn)移至所述基材上的所述一 部分油墨中的至少部分。這一方面的其他實(shí)施方案包括相應(yīng)的系統(tǒng)、裝置和計算機(jī)程序產(chǎn) 品。
[0006] 操作加熱設(shè)備可包括:使用加熱器保持油墨輥的固體導(dǎo)熱材料的溫度，其中所述 固體導(dǎo)熱材料包括有紋理的外表面;將所述油墨輥的所述固體導(dǎo)熱材料的第一側(cè)應(yīng)用于所 述帶上以重新熔化所述帶上的油墨;和向所述油墨輥的所述固體導(dǎo)熱材料的第二側(cè)供應(yīng)新 的油墨以使得新的油墨被所述有紋理的外表面保留。所述油墨輥的有紋理的外表面可具有 可以大于或等于3.2微米的表面粗糙度，并且所述方法可以包括使用刮片來控制所述油墨 輥的有紋理的外表面所保留的油墨的量，以使得均勻涂覆的3和7微米之間厚度的油墨被應(yīng) 用于所述帶。
[0007] 供應(yīng)可以包括周期性地將固體油墨放置與所述油墨輥的有紋理的外表面接觸。輸 送可以包括以與基材相同的速度連續(xù)移動所述帶，與致動協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)每分鐘650個包裝以 上的裝填速率。所述方法包括:將熱轉(zhuǎn)移打印頭從非打印位置移動至抵靠所述帶的打印位 置以在致動之前將所述帶壓靠所述基材;和致動后將所述熱轉(zhuǎn)移打印頭移回至所述非打印 位置。此外，所述帶可包括聚酰亞胺膜、工程塑料或金屬色帶。
[0008] 本發(fā)明書中所描述的主題的一個或多個方面可以體現(xiàn)在一個或多個印刷裝置中， 包括:其上能夠保持熱熔油墨的帶;構(gòu)建并布置以保持和相對于基材輸送帶的輥;構(gòu)建并布 置以將一部分油墨從所述帶熱轉(zhuǎn)移至所述基材以在所述基材上打印的打印頭;和構(gòu)建并布 置以加熱所述帶以使得所述帶上的油墨在為了下一次打印到達(dá)打印頭之前重新熔化、流動 并替換之前轉(zhuǎn)移至所述基材的所述一部分油墨中的至少部分的加熱設(shè)備。
[0009] 加熱設(shè)備可包括油墨輥，所述油墨輥包括具有被紋理化的外表面的固體導(dǎo)熱材 料，其中所述油墨輥的有紋理的外表面可構(gòu)建并布置與所述帶接觸并在所述有紋理的外表 面上接收新的油墨，并且所述油墨輥的有紋理的外表面可以具有大于或等于3.2微米的表 面粗糙度。所述油墨輥可具有加熱器，而所述印刷裝置可以包括:構(gòu)建并布置以控制所述油 墨輥的有紋理的外表面所保留的油墨的量的刮片;和構(gòu)建并布置以保持靠近油墨輥的任何 過量油墨的儲庫。
[0010] 油墨輥可構(gòu)建并布置以將3至7微米之間厚度的均勻涂覆的油墨應(yīng)用于所述帶。打 印裝置可以包括定期將固體油墨放置與所述油墨輥的有紋理的外表面接觸以使得油墨熔 入所述油墨輥的有紋理的外表面中的設(shè)備。所述輥中的一個可以是驅(qū)動輥，而所述輥中的 另一個可以是彈簧加載的張力輥。打印裝置還可以包括構(gòu)建以控制所述帶匹配基材的速度 并且以650個包裝每分鐘以上的裝填速率打印的控制系統(tǒng)。
[0011] 所述帶包括聚酰亞胺膜，諸如Kapton?材料。所述帶包括工程塑料，諸如具有大 于0.120瓦/米開爾文的傳熱率和小于25微米厚度的工程塑料。所述帶可以包括金屬色帶， 諸如不銹鋼色帶。其他帶材料也是可能的。
[0012] 本說明書中所描述的主題的具體實(shí)施方案可實(shí)施例以實(shí)現(xiàn)下列一個或多個優(yōu)點(diǎn)。 可以實(shí)現(xiàn)高速度且高裝填速率的熱轉(zhuǎn)移印刷同時實(shí)現(xiàn)最小化消耗材使用，諸如所用的熱轉(zhuǎn) 移色帶卷軸?？稍趽闲阅ど线M(jìn)行高速度，高裝填速率且高質(zhì)量的編碼，如同可用于流動-包 裝(flow-wrapper)市場。熱轉(zhuǎn)移打印機(jī)可以包括可載油墨（inkable)的帶，其在打印機(jī)內(nèi)重 新加載油墨，其中所述帶可以以基材的速度輸送以實(shí)現(xiàn)高裝填速度。然而，即使在使用較低 的打印速度時，減少浪費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)仍然保留，這可能帶來降低的成本。傳統(tǒng)卷軸型熱轉(zhuǎn)移打印 機(jī)的色帶浪費(fèi)(色帶基材材料，留在色帶上未使用的油墨(注意典型的打印使用打印區(qū)域內(nèi) 30%的油墨)和使用過的芯)可基本消除。
[0013] 因油墨供應(yīng)可以補(bǔ)充但無需停止流水線，打印機(jī)停機(jī)時間也可以減少，并且所述 帶可以足夠耐用而很少需要更換(例如基本上少于油墨色帶輥的更換）。此外，由于所述帶 的長度沒有變化，所述帶上的張力可以使用彈簧加載輥或松緊調(diào)節(jié)臂容易地保持。不需要 包括控制器的反饋回路來監(jiān)視帶張力或長度。只需用來在一個方向移動所述帶的質(zhì)量塊的 一個電機(jī)，而不是傳統(tǒng)上用來向前和向后驅(qū)動兩個卷軸的兩個電機(jī)，其中這兩個電機(jī)應(yīng)該 加速和減速的全色帶輥的質(zhì)量塊而不丟失位置。所述帶的耐久性，僅更換使用過的油墨和 缺少色帶芯具有減少用戶成本的附加優(yōu)勢。
[0014] 本說明書中所描述的主題的一個或多個實(shí)施方案中的細(xì)節(jié)在下文所附附圖和描 述中展示。本發(fā)明的其他特點(diǎn)、方面和優(yōu)點(diǎn)將從說明書、附圖和權(quán)利要求中變得明顯。 附圖簡述
[0015] 圖1顯示熱轉(zhuǎn)移印刷系統(tǒng)的實(shí)例。
[0016] 圖2A顯示熱轉(zhuǎn)移印刷裝置的實(shí)例。
[0017]圖2B顯示來自圖2A的熱轉(zhuǎn)移印刷裝置的組件的實(shí)例。
[0018]圖2C顯示來自圖2B的組件的實(shí)例的另外的細(xì)節(jié)。
[0019]圖2D顯示來自圖2C的組件的分解視圖。
[0020]圖3顯示操作熱轉(zhuǎn)移打印機(jī)的過程的實(shí)例。
[0021 ]不同附圖中類似附圖標(biāo)記和名稱表示類似元件。 具體實(shí)施方案
[0022]圖1顯示熱轉(zhuǎn)移印刷系統(tǒng)100的實(shí)例。系統(tǒng)100包括輥110周圍夾帶的帶105。帶可以 用各種材料制成，諸如聚酰亞胺膜、工程塑料或金屬。選擇適當(dāng)厚度的給定類型的帶材料可 產(chǎn)生經(jīng)由帶105的良好傳熱特性，允許高速下的高品質(zhì)打印，同時也保持了帶105的耐用性。 打印輥115可用于運(yùn)輸基材120(例如紙或塑料）以接近帶105。熱轉(zhuǎn)移打印頭125鄰近基材 120并用于將熱熔油墨從帶105傳輸至基材120。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以重新構(gòu)建以 將基材定位鄰近臺板上的打印頭120而不是輥115。
[0023]加熱設(shè)備130定位鄰近帶105以便將帶105加熱并且重新加墨。例如，加熱設(shè)備130 包括至少部分駐留在為熱轉(zhuǎn)移印刷系統(tǒng)100保持油墨的儲庫中的油墨輥135。此外，系統(tǒng)可 以包括定期增加新油墨的設(shè)備140。例如，設(shè)備140可以定期把固體油墨145與油墨輥135接 觸以致使油墨熔化在油墨輥135的外表面上，而任何多余的油墨保留在儲庫中。注意輥135 可以加熱以使得通過接觸固體油墨145容易地為系統(tǒng)100熔化新油墨，類似于將蠟筆接觸熱 鍋時所發(fā)生的。在其他實(shí)施例中，儲庫可以充滿熔化或半固態(tài)的油墨，其之后與輥135的一 部分接觸，或者泡沫或海綿輥可以用熱熔油墨浸漬并接觸加熱的油墨輥135(例如將泡沫或 海綿輥壓靠加熱的輥，保持加熱的輥的凹處中適量的油墨）。在一些實(shí)施例中，油墨是顏料、 蠟和樹脂的混合物，總顏料濃度為20%，雖然很多種蠟和樹脂型熱熔油墨可用于不同實(shí)施 例中。
[0024] 也可以配置控制器150以操作系統(tǒng)100的各個組件，包括打印頭125、加熱設(shè)備130 和油墨供應(yīng)設(shè)備140。控制器150可以采用專用邏輯電路或適當(dāng)?shù)目删幊烫幚砥麟娮悠骷?shí) 現(xiàn)。例如控制器150可以包括硬件處理器和軟件以控制系統(tǒng)100,包括控制帶105的速度與基 材120的速度匹配，和控制數(shù)據(jù)至打印頭125的傳送。數(shù)據(jù)可以數(shù)字傳送并且數(shù)據(jù)可以隨每 次打印而變化同時帶和基材繼續(xù)以同樣的速度移動(例如3m/s)。
[0025]控制器150可以包括(或耦連)一個或多個傳感器以協(xié)助實(shí)現(xiàn)其功能。此外，控制器 150可以分為不同的子組件，其可以被集成在一起以相互協(xié)同操作或單獨(dú)控制系統(tǒng)100的組 件。在一些實(shí)施例中，控制器150可以控制帶速使以使得打印機(jī)能夠以HFFS(Horizontal Form Fill and Seal)機(jī)器所使用的高末端速度操作。例如，目標(biāo)基材速度可以是三米每 秒，而目標(biāo)裝填速率可達(dá)600個包裝每分鐘(ppm)或更大。值得注意的是相對簡單的電機(jī)驅(qū) 動系統(tǒng)可以用來在打印期間以與打印輥115相同的速度操作帶105。例如，旋轉(zhuǎn)編碼器可以 放置與打印輥115接觸，而步進(jìn)電機(jī)可以用來驅(qū)動帶105。來自電機(jī)的皮帶和滑輪可以用來 驅(qū)動油墨輥135。在一些實(shí)施例中，來自打印輥115齒輪或皮帶裝置可以用來以與打印輥115 相同的速度驅(qū)動帶105而不使用電機(jī)。
[0026]圖2a顯示熱轉(zhuǎn)移印刷裝置200的一個實(shí)例。熱轉(zhuǎn)移印刷裝置200包括帶205,其可以 包括諸如上文聯(lián)系圖1所描述的材料。例如，帶205可以是7.5微米厚的聚酰亞胺膜。在一些 實(shí)施例中，聚酰亞胺膜是.Kapton?.材料，可從E.I.du Pont de Nemours和Company of Wilmington Delaware獲得。在一些實(shí)施例中，帶205是工程塑料，具有大于0.120瓦/米-開 爾文的熱傳導(dǎo)率和小于25微米(例如4.5微米)的厚度。在一些實(shí)施例中，帶205可以是金屬 諸如厚度等于或小于10微米諸如5微米的不銹鋼色帶。
[0027]使用輥保持并輸送帶205,其包括驅(qū)動輥210、路由輥215和加載彈簧的張力輥220。 這些輥將帶205攜帶至熱打印頭225和油墨傳送設(shè)備230。油墨傳送設(shè)備230包括儲庫235,保 持接近油墨輥240的任何多余的油墨。油墨傳送設(shè)備230還包括刮片245以通過油墨輥240控 制所保留的油墨量。隨著帶205接觸輥240油墨應(yīng)用于帶205。在一些實(shí)施方案中，應(yīng)用于帶 205的油墨涂層是三和七微米之間厚度的均勻涂層。在一些實(shí)施例中，油墨傳送設(shè)備230具 有可拆卸的頂部以提供對儲庫235的入口（access)，其包括放在儲庫235中與輥240接觸的 油墨槽。
[0028]在一些實(shí)施例中，DC電機(jī)可用來旋轉(zhuǎn)加熱的輥240以將帶的速度匹配基材速度。在 一些實(shí)施例中，加熱的輯240被連接至計算機(jī)控制的電機(jī)以將帶的速度匹配基材速度。在一 些實(shí)施例中，電機(jī)被連接至滑輪和皮帶以驅(qū)動輥210和加熱的輥240。此外，帶205可以保持 在約6牛頓的張力，諸如通過將帶繞加載彈簧張力的輥220成圈，其被連接以線性滑動，如圖 所示。
[0029]油墨傳送設(shè)備230也可以看作是加熱設(shè)備。在一些實(shí)施例中，油墨傳送設(shè)備230可 以在儲庫235中包括加熱器。在一些實(shí)施例中，油墨傳送設(shè)備230可以在加熱的輥240中包括 加熱器，其是油墨傳送設(shè)備230的一部分。圖2B顯示來自圖2A的熱轉(zhuǎn)移印刷裝置的組件的實(shí) 例。圖2C顯示來自圖2B的組件的實(shí)例的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。圖2D顯示來自圖2C的組件的分解圖。油 墨輥240部分被儲庫235包含。油墨輥240可以是具有被紋理化的外表面255的固體導(dǎo)熱材 料。例如紋理255可以通過噴砂(例如采用陶瓷珠)形成以在240輥上產(chǎn)生凹陷的表面。在一 些實(shí)施例中，輥240可以是滾花的輥或網(wǎng)紋卷筒或具有用于涂覆的特別設(shè)計的凹印圓柱體。 在任何情況下，輥240的有紋理的外表面255都可以從儲庫或與固體油墨的直接接觸接受新 的油墨，諸如如上文所描述的。例如，油墨輥240的有紋理的外表面255可具有大于或等于 3.2微米的表面粗糙度(例如約3.2、6.3或12.5微米的表面光潔度）。在一些實(shí)施例中，輥240 可是繞線的混，諸如RK Printhcoat Instruments of Litlington,Royston，UK提供的K-bar 〇
[0030]兩個刮片245可以定位在輥240的兩側(cè)以控制輥240的有紋理的外表面255所保留 的油墨量。刮片245可以由硅制成。不銹鋼板可以支承硅膠刮片。刮片245中的一個可用于刮 (doctor)油墨，而其他刮片245可以用來防止碎片回滾到油墨儲庫中。
[0031 ]輯240可以被加熱并定位以接觸帶，以使得帶上的油墨隨著帶經(jīng)過輯240而重新恪 化。輥240可以在輥240的中心部分中包括加熱器250,其可操作以將輥240保持在適當(dāng)?shù)臏?度以隨著帶經(jīng)過輥240而重新熔化帶上的油墨。例如，油墨可以是具有百分之二十碳濃度的 蠟基油墨，而輥240可以保持在約80 °C的溫度以將油墨保持在能夠涂覆輥的發(fā)黏的稠度而 不會變成液體那樣的以致其從輥上流下。輥240內(nèi)的加熱器250可采用通過滑環(huán)連接的線 (旋轉(zhuǎn)電連接器)來供電，因此加熱器可以與輥一起轉(zhuǎn)動。例如，旋轉(zhuǎn)式電連接器，諸如4連接 器161'〇<^3〇模式(4〇〇11116〇1：(^161'〇(^3。1〇(161)430，可以用來連接至加熱器和敏感的熱電 偶以便反饋信號來向加熱器供電。其他的加熱系統(tǒng)也可以使用，諸如使用輻射熱從外部加 熱輥240 (例如放置在接近輥的儲庫中的加熱器）。
[0032]圖3顯示操作熱轉(zhuǎn)移打印機(jī)的過程的實(shí)例。在400,其上保持熱熔油墨的帶被輸送 至接近加熱設(shè)備和鄰近基材的熱轉(zhuǎn)移打印頭兩者。在一些實(shí)施例中，對于帶的打印頭側(cè)來 說，熱轉(zhuǎn)移打印頭可以在405從非打印位置移動至靠著帶的打印位置以將帶壓靠基材。這可 以使用氣缸、電機(jī)和凸輪，或通過另一種機(jī)制來完成。如上所述，帶包括聚酰亞胺膜、工程塑 料或金屬色帶。
[0033]在410,熱轉(zhuǎn)移打印頭中的加熱器被致動以將部分油墨從帶轉(zhuǎn)移至基材以在基材 上創(chuàng)建打印。油墨根據(jù)控制系統(tǒng)的指令從帶熔化掉并且熔化在基材上。在415,熱轉(zhuǎn)移打印 頭可以在致動后移動回到非打印位置。
[0034]對于設(shè)備側(cè)加熱帶，操作加熱設(shè)備以加熱帶以使得帶上的油墨在為了下一次打印 再次到達(dá)打印頭之前重新熔化、流動并替換之前轉(zhuǎn)移至基材的一部分油墨中的至少部分。 在一些實(shí)施例中，加熱器在420用于保持油墨輥的固體導(dǎo)熱材料的溫度，其中固體導(dǎo)熱材料 包括有紋理的外表面。保持的溫度可以在70°C和90°C之間，或在另一個溫度范圍內(nèi)，或是溫 度值，取決于在特定的實(shí)施例中所使用的印刷材料。在425,油墨輥固體導(dǎo)熱材料的第一側(cè) 應(yīng)用于帶以重新熔化帶上的油墨。隨著帶的每個部分移動經(jīng)過的加載油墨的加熱的輥，帶 上的油墨重新熔化。
[0035]此外，新油墨可以在430供應(yīng)至油墨輯固體導(dǎo)熱材料的第二側(cè)，以使得新的油墨被 紋理化的外表面保留。例如，這可以包括定期將固體油墨接觸油墨輥的有紋理的外表面，如 上所述。油墨輥的有紋理的外表面可以具有大于或等于3.2微米的表面粗糙度。此外，刮片 可以在435被用來控制油墨輥的有紋理的外表面保留的油墨量，例如輥上的凹處所含有的 油墨，以使得油墨的涂層均勻，3和7微米之間厚度，應(yīng)用于帶。在帶上已經(jīng)將油墨在打印過 程中去除區(qū)域由此可通過與輥接觸而用熔化油墨重新涂覆。油墨通過已經(jīng)在帶上的重新熔 化的油墨與輥的第一側(cè)接觸，和通過供應(yīng)第二側(cè)上配有的油墨(例如輥滾動穿過儲庫區(qū)域） 兩種方式供應(yīng)至輥。
[0036]特別地為了簡單起見，將這一過程的操作描繪在圖中，但所顯示的一些操作實(shí)際 上彼此平行進(jìn)行。不需要順序排序操作，并不是所有的說明操作都需要實(shí)施例來達(dá)到理想 的結(jié)果。在400,輸送可以包括與致動相配合在與基材相同的速度連續(xù)移動帶，實(shí)現(xiàn)裝填速 率在650個包裝每分鐘(ppm)以上，雖然有些實(shí)施例可以在650ppm或更低的裝填速率操作。 [0037]對于傳統(tǒng)卷軸型熱轉(zhuǎn)移打印機(jī)，使得卷軸和色帶方向變化的加速度速率受到電機(jī) 在加速色帶卷筒質(zhì)量的同時不應(yīng)該失去位置這一事實(shí)的支配，因此其限制了裝填速率。供 應(yīng)和卷取卷軸加速直到色帶的線速度匹配基材速度、打印頭被致動，打印頭打印，打印頭縮 回以及色帶的卷軸減速、停止、反向加速、減速和在起始位置停止，為下一次打印做準(zhǔn)備。色 帶卷軸的質(zhì)量限制色帶卷軸電機(jī)的加速和減速。這在打印機(jī)打印至準(zhǔn)備下一次打印之間增 加了相當(dāng)長的時間，其是限制裝填速率的原因。例如，傳統(tǒng)卷軸型熱轉(zhuǎn)移打印機(jī)以lm/s打印 20mm印刷品的裝填速率是約172ppm。
[0038] 相反，采用本文描述的重新加載油墨的帶，只需要總是在一個方向驅(qū)動帶的一臺 電機(jī)。裝填速率因此限制于怎樣可以快速致動打印頭。采用高耐磨打印頭，或?qū)χ匦录虞d油 墨的帶的打印頭側(cè)采用低摩擦處理(諸如采用Teflon?材料），有可能的是打印頭在打印 之間不需要抬高。在這種情況下，裝填速率僅由向打印頭的數(shù)據(jù)傳輸速率所限制。
[0039] 注意到打印速度是一旦頭接觸色帶和基材那么頭可以以其打印的速度。打印速度 受到打印頭中電阻加熱和冷卻能力的限制。裝填速率與打印機(jī)如何可以快速準(zhǔn)備下一次打 印有關(guān)。傳統(tǒng)的梭動打印機(jī)(其中梭動具有比色帶卷筒質(zhì)量塊更小的慣性），對于每次打印， 梭動被加速至基板的速度，打印頭被致動，打印頭打印，打印頭縮回，梭動反向至起始位置， 并且循環(huán)再次開始了。此外，梭動的移距長度也限制了打印的長度。目前的梭動型熱轉(zhuǎn)移打 印機(jī)可以實(shí)現(xiàn)約474ppm的裝填速率。
[0040] 采用重新加載油墨的帶，帶可以在一個方向不斷運(yùn)行并且被控制以與基材的速度 匹配。裝填速率可因此僅被打印頭的致動時間限制。一旦打印頭縮回時，不需要必須回到起 始位置的其他機(jī)制。打印長度并非必須受到梭動的移距距離的限制。在一些實(shí)施例中， 845ppm的裝填速率可以很容易的實(shí)現(xiàn)。此外，在一些實(shí)施例中，打印頭在所有時間都向下， 從而允許基本上一次接一次(back-to-back)的打印，裝填速率可達(dá)4000ppm。
[0041] 本說明書中所描述的主題和和功能性操作的實(shí)施例可使用數(shù)字電子電路、計算機(jī) 軟件、固件或硬件來實(shí)施例，包括在本說明書中公開的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)等價物，或與它們中的 一個或多個組合。在本說明書中所描述的主題可以使用在計算機(jī)可讀介質(zhì)上編碼的計算機(jī) 程序指令的一個或多個模塊的實(shí)現(xiàn)(例如機(jī)器可讀的存儲設(shè)備、機(jī)器可讀的存儲載體、存儲 裝置或它們中的一個或更多的組合）以便通過數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理裝置的操 作。在本說明書中描述的過程和邏輯流程可以通過一個或多個可編程處理器執(zhí)行一個或多 個計算機(jī)程序以通過對輸入數(shù)據(jù)的操作和產(chǎn)生輸出來實(shí)現(xiàn)功能來實(shí)現(xiàn)。過程和邏輯流程也 可以通過專用邏輯電路實(shí)現(xiàn)并且裝置也可以實(shí)施例為專用邏輯電路，專用邏輯電路例如 FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)或ASIC(應(yīng)用專用集成電路）。
[0042] 雖然本發(fā)明包含許多實(shí)施例細(xì)節(jié)，但這些不應(yīng)被解釋為對本發(fā)明的范圍或可能被 要求的權(quán)益的限制，而是對本發(fā)明的特定實(shí)施方案的具體特征的描述。在不同實(shí)施方案的 背景下，在本說明書中所描述的某些特征也可以在單一實(shí)施方案中組合實(shí)施例。相反，在在 單一實(shí)施方案背景下描述的各種特征也可以分別在多個實(shí)施方案中實(shí)施例或以任何適合 的次組合實(shí)施例。此外，雖然特征可能在上文中被描述為以某些組合起作用并且甚至最初 如此要求，但在某些情況下，來自所要求的組合的一個或多個特征可以從組合刪去，并所要 求的組合可以針對次組合或次組合的變化。
[0043] 因此，已描述本發(fā)明的具體實(shí)施方案。其他實(shí)施方案在下文權(quán)利要求的范圍內(nèi)。例 如，系統(tǒng)可以采用打印平臺來輸送基材而不是打印輥。系統(tǒng)可以采用浸漬有熱熔油墨的泡 沫輥或海綿輥并且放置于加熱的油墨輥接觸以供應(yīng)油墨。系統(tǒng)可以減少導(dǎo)向輥的數(shù)目或通 過另一種機(jī)制導(dǎo)向重新加載油墨的帶，諸如轉(zhuǎn)鼓。系統(tǒng)可以使用與驅(qū)動輥協(xié)作的壓輥以移 動重新加載油墨的帶。系統(tǒng)可以在色帶之間用力，由打印頭施壓，對著移動基材以移動與或 不與驅(qū)動電機(jī)協(xié)作的重新加載油墨的帶。此外，權(quán)利要求中描述的動作可以以不同順序?qū)?施并仍達(dá)到理想的結(jié)果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種打印裝置，包括： 帶，其上能夠保持熱熔油墨； 輥，構(gòu)建并布置以保持和相對于基材輸送帶； 打印頭，構(gòu)建并布置以將一部分所述油墨從所述帶熱轉(zhuǎn)移至所述基材以在所述基材上 打印；和 加熱設(shè)備，構(gòu)建并布置以加熱所述帶以使得所述帶上的油墨在為了下一次打印再次到 達(dá)所述打印頭之前重新熔化、流動并替換之前轉(zhuǎn)移至所述基材的所述一部分所述油墨中的 至少部分。2. 如權(quán)利要求1所述打印裝置，其中所述加熱設(shè)備包括油墨輥，所述油墨輥包括具有被 紋理化的外表面的固體導(dǎo)熱材料，所述油墨輥的有紋理的外表面構(gòu)建并布置與所述帶接觸 并在所述有紋理的外表面上接收新的油墨。3. 如權(quán)利要求2所述打印裝置，其中所述油墨輥的有紋理的外表面具有大于或等于3.2 微米的表面粗糙度。4. 如權(quán)利要求2所述打印裝置，其中所述油墨輥具有加熱器，并且所述印刷裝置還可以 包括： 刮片，構(gòu)建并布置以控制所述油墨輥的有紋理的外表面所保留的油墨的量;和 儲庫，構(gòu)建并布置以保持靠近所述油墨輥的任何過量油墨。5. 如權(quán)利要求2所述打印裝置，其中所述油墨輥構(gòu)建并布置為將3至7微米之間厚度的 均勻涂覆的油墨應(yīng)用于所述帶。6. 如權(quán)利要求2所述打印裝置，包括定期將固體油墨放置與所述油墨輥的有紋理的外 表面接觸以使得油墨熔入所述油墨輥的有紋理的外表面中的設(shè)備。7. 如權(quán)利要求1所述打印裝置，其中構(gòu)建并布置為保持并輸送所述帶的所述輥中的一 個是驅(qū)動輥，而構(gòu)建并布置為保持并輸送所述帶的所述輥中的另一個是彈簧加載的張力 輥。8. 如權(quán)利要求1所述打印裝置，包括構(gòu)建以控制所述帶匹配基材的速度并且以650個包 裝每分鐘以上的裝填速率打印的控制系統(tǒng)。9. 如權(quán)利要求1所述打印裝置，其中所述帶包括聚酰亞胺膜。10. 如權(quán)利要求1所述打印裝置，其所述帶包括工程塑料。11. 如權(quán)利要求10所述打印裝置，其中所述工程塑料具有大于0.120瓦/米開爾文的傳 熱率和小于25微米厚度。12. 如權(quán)利要求1所述打印裝置，其中所述帶包括金屬色帶。13. 如權(quán)利要求12所述打印裝置，其中所述金屬色帶包括不銹鋼色帶。14. 一種方法，包括： 輸送在其上保持熱熔油墨的帶接近加熱設(shè)備和熱轉(zhuǎn)移打印頭兩者，其中所述熱轉(zhuǎn)移打 印頭鄰近基材； 致動所述熱轉(zhuǎn)移打印頭中的加熱器以將一部分的所述油墨從所述帶轉(zhuǎn)移至所述基材 以在所述基材上創(chuàng)建打??；和 操作所述加熱設(shè)備以加熱所述帶以使得所述帶上的油墨在為了下一次打印再次到達(dá) 所述打印頭之前重新熔化、流動并且替換之前轉(zhuǎn)移至所述基材上的所述一部分所述油墨中 的至少部分。15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中操作所述加熱設(shè)備包括： 使用加熱器保持油墨輥的固體導(dǎo)熱材料的溫度，其中所述固體導(dǎo)熱材料包括有紋理的 外表面； 將所述油墨輥的所述固體導(dǎo)熱材料的第一側(cè)應(yīng)用于所述帶上以重新熔化所述帶上的 油墨;和 向所述油墨輥的所述固體導(dǎo)熱材料的第二側(cè)供應(yīng)新的油墨以使得所述新的油墨被所 述有紋理的外表面保留。16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述油墨輥的有紋理的外表面具有大于或等于3.2 微米的表面粗糙度，并且所述方法包括使用刮片來控制所述油墨輥的有紋理的外表面所保 留的油墨的量，以使得均勻涂覆的3和7微米之間厚度的油墨被應(yīng)用于所述帶。17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述供應(yīng)包括周期性地將固體油墨放置與所述油 墨輥的有紋理的外表面接觸。18. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述輸送包括以與所述基材相同的速度連續(xù)移動 所述帶，與所述致動協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)每分鐘650個包裝以上的裝填速率。19. 如權(quán)利要求14所述的方法，包括： 將所述熱轉(zhuǎn)移打印頭從非打印位置移動至抵靠所述帶的打印位置以在所述致動之前 將所述帶壓靠所述基材;和 所述致動后將所述熱轉(zhuǎn)移打印頭移回至所述非打印位置。20. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述帶包括聚酰亞胺膜、工程塑料或金屬色帶。
【文檔編號】B41J2/32GK105829111SQ201480067485
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年10月6日
【發(fā)明人】F·H·本頓
【申請人】馬肯依瑪士公司