用于打印可水文地打印到物体上的膜的打印机及打印方法与流程

文档编号:14477950
研发日期:2018/5/19

本申请请求享有2015年4月14日提交的未决临时申请第U.S.S.N.62/147114号以及2016年3月24日提交的未决非临时申请第U.S.S.N.15/079963号的优先权。

技术领域

本发明涉及一种用于打印稍后可水文地打印到物体上的膜的打印机及一种打印方法。



背景技术:

直到现在,具有剥离背衬层的膜不可用于水文打印,因为在打印过程期间沉积到膜上的多个墨滴不可足够快地干燥以产生稳定和清楚的图像。替代地,墨滴将倾向于在膜的表面上汇聚和/或渗开,且产生污点、污迹以及污损,这将致使膜不可使用。通常,具有背衬层的膜比没有背衬层的膜更容易处理。此外,具有背衬层的膜可在供应辊上卷起,且因此通常比没有背衬层的膜更容易存储。那些实践水文打印要求打印具有背衬层的可溶性膜。

在水文打印过程中,膜通常为水溶性的。膜还可由可生物降解的材料制成。聚乙酸乙烯酯(PVA)和玉米淀粉为用以制造水文膜的两种最广泛使用的材料。在可溶性膜被打印之后,通常以片形式存储,直至准备使用。在开始水文过程中,水箱通常加热至从大约60°至大约100°之间的升高的温度。可溶性膜接着放置在水的表面上,使得膜漂浮在表面上,但完全被水润湿。可使用活化剂(如洗涤剂或类似化学制品)来增强打印过程。物体接着以大约25至大约70度的角度穿过膜缓慢地下降到水箱中。该动作使打印在膜上的图像转印到物体的外表面上。在水文打印过程中,水浴用于生物降解可溶性膜,且打印的图像在几秒钟内耐久地装固于物体的外表面。

现在已经发明了一种可打印具有剥离背衬层的可溶性膜的打印机。

此外,膜的改进现在导致许多新的膜,其不具有单独的剥离背衬层,而是将可溶性背衬材料并入到膜本身上。在打印这些新膜之后,打印的膜上的图像可使用水文地打印过程转印到物体的外表面上。在水文过程中,打印的膜再次放置在水溶液(如水)的上表面上。水溶液将使可溶性背衬材料在物体浸入穿过打印的膜之前溶解。一旦膜施加于物体,物体就从水溶液移除,该物体被冲洗且接着允许干燥。水溶液用于溶解膜,使打印的图像耐久地附着于物体的外表面。

现在,已经发明了一种可打印具有并入到膜本身上的背衬材料的可溶性膜的打印机。



技术实现要素:

简要地,本发明涉及一种能够将图像打印在可溶性膜(其可水文地打印到物体上)上的打印机及打印方法。打印机可为高速打印机。打印机具有带安装在其上的打印机构的框架。打印机构包括外表面,且具有用于从供应辊接收膜的前缘的入口以及用于将膜以受控速度推进穿过打印机构的机构。打印机构还包括能够在推进的膜上方的水平轨道上往复运动的打印头。打印头能够将多个墨滴发射到膜的表面上。打印机构还包括用于允许打印的膜离开打印机构且在卷绕辊上卷起的出口。打印机构还包括盖,该盖在膜传递穿过打印机构时包封膜。盖可在其中膜被覆盖的闭合位置与其中膜被暴露的开放位置之间移动。第一加热元件装固于盖。第一个加热元件将周围的空气从室温加热至升高的温度。需要该热空气,以通常在大约15秒或更短的时间段内稳定和干燥沉积到推进的膜上的墨滴。打印机构还包括位于邻近于第一加热元件的风扇。风扇将由第一加热元件产生的热空气引导并吹到推进的膜的选择区域上。入口孔口形成在打印机构的外表面中且与风扇对准。覆盖物定位在该入口孔口上方。覆盖物具有穿过其形成的至少一个开口。挡板定位在覆盖物下方且具有穿过其形成的多个开口。挡板调节传送穿过入口孔口至风扇的空气体积。打印机构还包括定位在打印头的任一侧上的成对轴向风扇,其调节包绕打印头的空气温度。打印机构还包括调节第一加热元件的温度的加热器控制单元。加热器控制单元可连接于安装在打印机构的外表面上的数字读出装置。加热器控制单元将为打印机的操作者提供撞击在推进的膜上的空气的精确温度。

本发明的大体目的在于提供一种能够将图像打印在可溶性膜上的打印机,该可溶性膜可稍后水文打印到物体上。本发明的更具体的目的在于提供一种打印可溶性膜的方法。

本发明的另一目的在于提供一种可将图像打印在具有剥离背衬层的可溶性膜上的打印机。

本发明的又一目的在于提供一种可将图像打印在具有背衬材料(其并入到膜的表面上)的可溶性膜上的打印机。

本发明的再一目的在于提供一种可在大约15秒或更短的时间段内稳定和干燥沉积到可溶性膜上的墨滴的打印机。

更进一步,本发明的目的在于提供一种将图像打印在具有剥离背衬层或并入到膜的表面上的背衬材料的可溶性膜上的方法。

根据以下描述和附图,本发明的其他目的和优点对本领域技术人员而言将变得更显而易见。

附图说明

图1为打印机的前视图。

图2为具有剥离背衬的膜的截面视图。

图3为具有并入到其下表面上的背衬材料的膜的截面视图。

图4为图1中示出的打印机的侧视图,且具有示出第一和第二加热元件的部分剖视图。

图5为具有示出在开放位置的盖的打印机构的透视图。

图6为可移动的盖的部分侧视图,示出了穿过其形成的孔口、挡板、和装固于孔口的外部的覆盖物,以及装固于孔口的内部的风扇。

图7为覆盖物的透视图。

图8为具有穿过其形成的多个第一尺寸的开口的挡板的顶视图。

图9为具有穿过其形成的多个第二尺寸的开口的挡板的顶视图。

图10为具有穿过其形成的多个第三尺寸的开口的第三挡板的顶视图。

图11为打印光标组件的内部的透视图,示出了定位在打印头的相对侧上的成对轴向风扇。

具体实施方式

参照图1,示出了打印机10。打印机10可在尺寸、设计、构造以及速度方面变化。打印机10可由各种制造商构造和组装。打印机10可设计成同时打印1、2、3、4、5、6或更多种不同的颜色。合乎需要地,打印机10可同时打印至少四种颜色。Mutoh是制造多种打印机的日本公司。Mutoh有美国子公司,名为Mutoh美国有限公司,其在亚利桑那州菲尼克斯2602 South 47th Street (85034)有办事处。Mutoh打印机结合本发明良好地工作。

打印机10能够打印膜12。膜12可在尺寸、形状、厚度以及组成方面变化。膜12可为本领域技术人员已知的任何可打印膜。膜12可为可溶性的。“可溶性”是指其可溶解,尤其容易溶解。通常使用水溶液(如水)来溶解膜12。“水的”是指与水有关,类似于水,含有水或溶解在水中。膜12可溶解。“溶解”是指通过洗涤剂或类似剂的作用使(如脂肪和脂质的物质)溶解于水中。

膜12具有长度(未示出)、宽度w以及厚度t。长度可范围从大约1英尺到超过100英尺。膜12的宽度w也可变化。合乎需要地,膜12的宽度w小于大约100英寸,因为大多数打印机10设计成处理具有小于大约8.3英尺的宽度w的膜12。更合乎需要地,膜12的宽度w小于大约64英寸。膜12的厚度t也可变化。典型地,膜12具有小于大约0.1英寸的厚度t。合乎需要地,膜12的厚度t小于大约0.08英寸。更合乎需要地,膜12的厚度t小于大约0.05英寸。

参照图2,膜12可由单膜层14组成,或膜12可为由两层或更多层组成的层压体。在图2中,膜12描绘为具有临时装固于其的剥离背衬层16的单膜层14。膜层14和背衬层16两者可溶解于水或期望的化学制品中。背衬层16设计成在膜层14被利用之前通常手动移除。合乎需要地,膜层14用于其中物体可打印的水文打印过程。“物体”是指独立的事物或元件;特定物品或物件;用一种或多种感官可感觉到的某物;物质的事物。物体可在尺寸、形状、构形或设计方面变化。物体可为人类已知的任何事物。物体可为天然、有机、或人造的。

参照图3,示出了由单膜层14组成的膜12',单膜层14具有并入到其主表面中的一个上的可溶性背衬材料17。在图3中,可溶性背衬材料17并入到膜层14的下平坦表面上。作为备选,膜12'可为层压体,且可溶性背衬材料17可按期望并入到两个主表面上。背衬材料17可喷涂、刷涂、涂覆、上色、钢印或以一些其他方式施加到膜层14的至少一个主表面上。各种类型和种类的膜12和12'可在俄亥俄州鲍灵格林市12838 South Dixie Highway (43402)有办事处的CMC集团市售。

应当理解的是,也可使用没有剥离背衬层16或没有并入到膜12'的主表面上的背衬材料17的膜层14。然而,此类膜12对撕裂极其敏感,且在暴露于升高的温度时可在打印过程期间具有屈曲的趋势。

膜12或12'中的任一个可在水文打印过程中使用。不包含背衬层18或具有并入到其主表面中的一个上的可溶性背衬材料17的膜层14的主表面,设计成接收通常呈多个墨滴的形式的打印介质(墨)。膜层14的相对的主表面可装固于剥离背衬层16,或具有并入在其上的可溶性背衬材料17。剥离背衬层16和可溶性背衬材料17起作用以在膜层14在水文打印过程中使用之前对膜层14提供稳定性。剥离背衬层16和可溶性背衬材料17使膜12更容易处理,尤其是在存储和运输期间。具有剥离背衬层16的膜层14可在卷起辊上卷绕,且方便地存储直至需要。辊产品也易于由卡车或轨道运送。具有可溶性背衬材料17的膜层14可以以片形式累积,且手动或自动堆叠成束。

膜层14的暴露表面设计成接收通常呈墨滴形式的打印介质。该打印方法通常称为喷墨打印。沉积到膜层14上的墨滴的数量可变化。通常,在喷墨打印中,多个墨滴非常快速且高效地沉积到膜层14的暴露表面上。成千上万的墨滴快速且高效地沉积在膜12上。打印机10现今是市售的,打印机10可从大约500平方英尺每小时到大约1200平方英尺每小时之间打印。合乎需要地,打印机10应当能够从大约600平方英尺每小时到大约1000平方英尺每小时之间打印。Mutoh “ValueJet 1624”打印机能够打印高达600平方英尺每小时。Mutoh “ValueJet 1638”打印机能够打印高达1000平方英尺每小时。

墨滴通常以潮湿或润湿的状态施加于膜层14的表面。墨滴接着允许干燥。高温空气可帮助干燥过程。重要的是,多个墨滴通常在15秒或更短的时间内非常快速地干燥,以便避免墨滴在膜12上汇聚或渗开。如果墨滴没有充分地干燥,则污点、污迹以及污损可在膜层14上发生,且这样将使打印作业不令人满意。当发生这种情况时,膜层14将不得不被丢弃。

膜12或12'可在组成方面变化。膜12或12'可溶于水溶液(如水)或一些其他化学制品中。可溶性膜12或12'在膜12或12'将水文地打印到物体上时为合乎需要的。这样的原因是,膜12或12'用作为用于将打印的图像(由多个墨滴产生)调换到被打印的物体上的介质。

膜12或12'也可由可生物降解的材料构造。“可生物降解”是指能够由生物制剂(尤其是细菌)分解。玉米淀粉为一种材料,膜12可由该种材料构造。玉米淀粉为由玉米粒制成的淀粉。另一种可生物降解的材料为聚乙酸乙烯酯(PVA)。打印领域的技术人员意识到可构造膜12或12'的其他可生物降解的材料。

再次参照图1,打印机10包括框架18。框架18可在尺寸、形状、构造以及设计方面变化。如图1中描绘的那样,框架18包括成对间隔开的直立腿部20、20,各自终止于脚部22、22。各个脚部22、22设计成提供稳定性,且将接触或依靠在平坦底板上。各个脚部22、22的尺寸、形状以及构形可变化。通常,各个脚部22、22为扩大部件。成对直立腿部20、20可由一个或更多个横向部件24连结在一起,以增加稳定性。横向部件24可与成对直立腿部20、20中的各个成直角对准,或可成一些其他角度而装固于成对直立腿部20、20中的各个。一个横向部件在图1中示出。

打印机10还包括安装在框架18上的打印机构26。打印机构26具有外表面28。打印机构26还具有用于接收膜12或12'的前缘的入口30。入口30的尺寸和形状可变化。通常,入口30具有高度h1和宽度w1。高度h1可范围从大约0.5英寸至大约6英寸,而宽度w1稍微大于膜12或12'的宽度w。

参照图4,膜12或12'通常以辊形式供应至打印机构26。作为备选,膜12或12'可以以片形式供应到打印机构26。以片形式时,各个片不得不手动或自动地供给到打印机构26中。典型地,膜12或12'卷绕在供应辊32上。供应辊32可在直径方面变化。供应辊32可使用一些种类的支撑件34安装到框架18上。支撑件34可由成对水平臂或条组成,该成对水平臂或条设计成牢固地保持供应辊32的相对端部。作为备选,供应辊32可定位成邻近于打印机10,且能够通过本领域技术人员已知的任何手段旋转。

现在参照图5,打印机构26还包括推进机构36,其用于以受控速度推进膜12或12'穿过打印机构26。膜12或12'可间歇地或以可变的速度推进穿过打印机构26。典型地,膜12或12'由推进机构36间歇地推进穿过打印机构26。推进机构36可在构造和设计方面变化。推进机构36可包括用于抓住和引导膜12或12'穿过打印机构26的多种带、齿轮、辊子、导向件、杆等。此类推进机构36为本领域技术人员公知的。打印机构26还包括打印头38,打印头38能够在位于推进的膜12或12'上方的轨道40上往复运动。轨道40通常沿打印机构26的宽度w1水平对准。在打印头38在轨道40上来回往复运动时,打印头38使多个墨滴沉积到推进的膜12或12'上。打印头38可设计和构造成打印至少一种颜色。合乎需要地,打印头38可设计和构造成同时打印多种颜色。打印头38可构造成同时打印2、3、4、5、6或更多种颜色。合乎需要地,打印头38能够同时打印至少四种颜色。

打印机构26通常设计成在小于大约70%的湿度下操作。“湿度”是指湿气,尤其是空气的湿气。合乎需要地,打印机构26设计成在范围从大约20%至大约60%之间的湿度下操作。更合乎需要地,打印机构26设计成在范围从大约40%至大约60%之间的湿度下操作。

再次参照图4,打印机构26还包括出口42,其用于允许打印的膜12或12'离开打印机构26。出口42可对准成与入口30相对,或处于一些其他地点。出口42可处于与入口30相同的平面上,或位于入口30的平面上方或下方。在通过打印机10打印过程期间,打印的膜12将包含剥离背衬层16,且打印的膜12'将包含可溶性背衬材料17。打印的膜12可在卷绕辊44上卷绕。卷绕辊44的直径可变化。打印的膜12'也可在卷绕辊上卷绕,或可以以片形式累积。

再次参照图1和图5,打印机构26还包括可移动地装固于打印机构26的盖46。合乎需要地,盖46可在打印机构26上枢转或旋转。机械领域的技术人员充分意识到用以相对于打印机构26枢转或旋转盖46的各种方式。盖46可在其中膜12或12'被覆盖的闭合位置与其中膜12或12'被暴露的开放位置之间移动。合乎需要地,盖46可枢转或旋转通过至少大约90度的角度。更合乎需要地,盖46可枢转或旋转通过至少大约135度的角度。甚至更合乎需要地,盖46可枢转或旋转通过至少大约180度的角度。最合乎需要地,盖46可枢转或旋转通过大于大约180度的角度。

盖46包括手柄48,其为操作者提供容易地抓住和移动盖46、使盖46在其开放位置与闭合位置之间枢转或旋转的手段。合乎需要地,手柄48在盖48上定心。尺寸、形状以及手柄48由其构造的材料都可变化。

现在参照图4和图6,打印机构26还包括装固于盖46且位于盖46内的第一加热元件50。第一加热元件50可在构造和设计方面变化。本领域技术人员充分意识到若干不同的市售加热元件50。例如,第一加热元件50可为电线圈,其经由电线连接于热源(如,电流)。第一加热元件50在推进的膜12上方定位在盖46中,见图4。第一加热元件50起作用以将进入到打印机构26中的空气(通常处于室温)加热。室温空气通常为大约70°F±5°F。需要第一加热元件50,以将室温空气升高到至少大约160°F的温度。合乎需要地,第一加热元件50将室温空气升高至范围从大约160°F至大约220°F之间的温度。更合乎需要地,第一加热元件50将室温空气升高至范围从大约170°F至大约212°F之间的温度。甚至更合乎需要地,第一加热元件50将室温空气升高至范围从大约175°F至大约210°F之间的温度。需要该加热的空气快速地干燥沉积到推进的膜12的膜层14上的多个墨滴。该升高的温度将确保多个墨滴在非常短的时间段内干燥。时间段应当小于大约20秒。合乎需要地,时间段小于大约15秒。甚至更合乎需要地,时间段小于大约12秒。最合乎需要地,时间段小于大约10秒。

应当理解的是,人们可按期望采用两个或更多个第一加热元件50。如果打印机10较大,则利用两个或更多个第一加热元件50、50可为有利的。

返回参照图4,打印机构26可以可选地包括位于推进的膜12下方的第二加热元件52。第二加热元件52(在存在时)加热推进的膜12的下表面,且由此减少可能从膜12抽走的热量。第二加热元件52能够连同任何紧密相关联的导向件加热剥离背衬层16或可溶性背衬材料17。剥离背衬层16或可溶性背衬材料17可用作为膜12中的绝缘层。通过提高剥离背衬层16或可溶性背衬材料17的温度,人们可减少将从膜12抽走的热量,如它由来自第一加热元件50的热的进入的空气加热那样。因此,使用第一加热元件50和第二加热元件52两者为优选的。

仍参照图4,第二加热元件52位于推进的膜12下方。第二加热元件52还位于紧邻于第一加热元件50。第二加热元件52设定为比第一加热元件50低的温度值。例如,第二加热元件52可设定为将进入的空气的温度升高至大约100°F的温度。第一加热元件50需要生成比第二加热元件52较高的空气温度的一个原因在于,需要该热空气来干燥沉积到膜层14上的多个墨滴。墨滴需要非常快速地干燥。这意味着来自第一加热元件50的热空气必须在至少大约160°F的温度下。另一方面,第二加热元件52仅需要使剥离背衬层16或可溶性背衬材料17以及相关联的设备的温度升高少量,使得没有散热件存在于打印机构26内。

如以上陈述的那样,相对于第一加热元件50,人们可按期望利用两个或更多个第二加热元件52、52。

再次参照图4-6,打印机构26还包括位于盖46内且定位成邻近于第一加热元件50的第一风扇54。第一风扇54可以以恒定风扇速度或以可变速度操作。合乎需要地,第一风扇54为恒定速度的风扇。第一风扇54的尺寸、形状以及构形可变化。机械领域的技术人员意识到可使用的不同风扇。第一风扇54起作用以穿过形成在打印机构26的外表面28中的入口孔口56抽取空气。合乎需要地,穿过盖46形成入口孔口56。入口孔口56可在尺寸和形状方面变化。合乎需要地,入口孔口56在构形上为圆形,且具有从大约2英寸至大约6英寸之间的直径。更合乎需要地,入口孔口56具有在大约3英寸至大约5英寸之间的直径。入口孔口56可与第一风扇54对准。例如,入口孔口56可与第一风扇54沿轴向对准。作为备选,入口孔口56可位于与第一风扇54成角度,或可偏离第一风扇54。室温空气由第一风扇54抽取到盖46的入口孔口56中。该进入的空气接着围绕和/或穿过第一加热元件50传送,其中进入的空气加热到至少大约160°F的升高的温度。合乎需要地,空气的温度升高至从大约170°F至大约220°F的范围。更合乎需要地,空气的温度升高至从大约180°F至大约220°F的范围。甚至更合乎需要地,空气的温度升高至从大约185°F至大约220°F的范围。该加热的空气接着漏过伸长槽口58。伸长槽口58描绘为伸长、窄矩形,其具有小于入口30的宽度w1的长度。伸长槽口58具有垂直于其长度测量的宽度w2。伸长槽口58的宽度w2为大约1英寸或更小。合乎需要地,伸长槽口58的宽度w2小于大约0.5英寸。更合乎需要地,伸长槽口58的宽度w2小于大约0.25英寸。甚至更合乎需要地,伸长槽口58的宽度w2小于大约0.2英寸。最合乎需要地,伸长槽口58的宽度w2小于大约0.13英寸。伸长槽口58定位成将加热的空气从第一加热元件50引导到多个墨滴(其沉积到推进的膜12的上表面上)上。

参照图6,在可使膜12以高间歇速度推进的打印机10中,形成位于伸长槽口58下游的第二槽口59可为有利的。额外的加热的空气可传送穿过第二槽口59且帮助干燥沉积到膜12上的墨。第二槽口59的精确间距可变化。典型地,第二槽口59将位于伸长槽口58下游且离伸长槽口58大约1至大约6英寸内。合乎需要地,第二槽口59位于伸长槽口58下游且离伸长槽口58大约1.5英寸至大约3英寸内。第二槽口59可为单个槽口,或由两个或更多个间隔开的开口组成。第二槽口59可具有各种尺寸的开口。合乎需要地,第二槽口59具有至少大约0.10英寸的开口。更合乎需要地,第二槽口59具有至少大约0.15英寸的开口。更合乎需要地,第二槽口59具有范围从大约0.10英寸至大约0.50英寸之间的开口。传送穿过第二槽口59的加热的空气将有助于干燥沉积到膜12上的墨。

应当理解的是,两个或更多个入口孔口56、56可按期望形成在打印机构26的盖46中。两个或更多个入口孔口56、56应当间隔开,以提供足够的空气流。利用两个或更多个入口孔口56、56,人们将结合入口孔口56、56中的各个来利用第一风扇54。

现在参照图1、图6以及图7,打印机构26还包括定位在入口孔口56的外部上方的覆盖物60。覆盖物60具有穿过其形成的至少一个开口62。覆盖物60可由各种机械紧固件(包括但不限于:机器螺丝、夹、卡扣、铆钉、螺栓、螺母、销等)或由化学紧固件(如粘合剂、胶水、环氧化物等)装固于打印机构26的外表面28。“环氧化物”是指各种通常热固性树脂中的任一种,其能够形成尤其用于粘合剂中的紧密的交联聚合物结构,该紧密的交联聚合物结构的特征在于韧性好、粘附性强以及收缩率低。覆盖物60具有穿过其形成的至少一个开口62。合乎需要地,覆盖物60具有穿过其形成的多个开口62。穿过覆盖物60形成的开口62可为装饰性的且在美学上悦目。在图7中,覆盖物60描绘为具有以装饰性旋涡图案形成的多个开口62。开口62可为任何尺寸、形状、设计以及构形。开口62应当足够大,以允许适量的空气传送穿过入口孔口56至第一风扇54。

再次参照图1和图6,四(4)个覆盖物60、60、60和60在图1中示出。覆盖物60、60、60和60中的各个装固在入口孔口56、56、56和56上方,见图6,且入口孔口56、56、56和56中的各个具有在其下方对准的第一风扇54,见图6。合乎需要地,两个或更多个入口孔口56、56以及两个或更多个第一风扇54、54与各个打印机构26一起利用,尤其在入口30的宽度w1超过50英寸时。

现在参照图6和图8,打印机构26还包括挡板64,见图8。“挡板”是指调节空气流的静止装置。挡板64定位在覆盖物60下方。挡板64与入口孔口56对准,见图6。如果多于一个的入口孔口56和覆盖物60存在于盖46中,则挡板64与入口孔口56、56以及覆盖物60、60中的各个相关联。挡板64应当在大小方面稍微大于入口孔口56,且可通过夹在打印机构26的外表面28和覆盖物60之间来保持就位。挡板64具有穿过其形成的多个开口66。形成在挡板64中的开口66的精确数量可变化。同样地,开口66的尺寸、形状以及布置可变化。合乎需要地,挡板64包含五十(50)个或更多个开口66。更合乎需要地,挡板64包含七十五(75)个或更多个开口66。甚至更合乎需要地,挡板64包含一百(100)个或更多个开口66。最合乎需要地,挡板64包含一百五十(150)个或更多个开口66。挡板64起作用以调节传送穿过入口孔口56至第一风扇54的空气体积。挡板64可由各种材料形成。挡板64可由金属、两种或更多种金属元素的合金、钢、铝、钛、镁、筛网、塑料、热塑性塑料等形成。

应当理解的是,由穿过挡板64形成的开口66产生的开放区域小于或少于由覆盖物60中形成的开口62产生的开放区域。这意味着挡板64控制传送穿过至第一风扇54的空气体积。

现在参照图9和图10,示出了挡板64'和64''的两个备选实施例。挡板64'类似于挡板64,除了挡板64'包含较少数量的较大尺寸的开口66'之外。挡板64'中的较大尺寸的开口66'也以与挡板64所绘的不同图案布置。在图10中,挡板64''类似于挡板64,除了挡板64''包含较少数量的更大尺寸的开口66''之外。挡板64''中的较大尺寸的开口66''也以与挡板64或64'中的任一个所绘的不同图案布置。

应当理解的是,开口66、66'和66''可均匀地或随机地布置在相应的挡板64、64'和64''中。开口66、66'或66''的精确设计或图案可变化。

现在参照图11,打印机构26还包括具有内表面70的打印光标组件68。打印头38装固于打印光标组件68的内表面70。合乎需要地,打印头38近似定位在打印光标组件68的内表面70的中心。成对第二风扇72、72定位在打印头38的任一侧上。成对第二风扇72、72与打印头38间隔的精确间距可变化。成对第二风扇72、72中的各个的尺寸也可变化。成对第二风扇72、72中的各个可以以恒定速度或以可变速度操作。合乎需要地,成对第二风扇72、72中的各个为恒定速度的风扇。成对第二风扇72、72起作用以调节包绕打印头38的空气温度。重要的是,包绕打印头38的温度保持在针对打印头38的安全操作温度以下。如果打印头38经受升高的温度(在其正常操作温度以上),则可使打印头38故障或破裂。成对第二风扇72、72将加热的空气(在盖46下方存在于打印机构26中)从打印头38推出且远离打印头38。该动作将允许打印头38在其可接受的温度范围内操作。

应当注意的是,各种市售的打印头38将在不同的温度范围内操作。

仍参照图11,打印头38示出为具有多个开孔74。标准打印头38可包含高达1440个开孔74。如果打印头38设定成同时分配两种或更多种颜色,则打印头38将包括两个或更多个单独的通道(未示出)。各个通道将连接于许多开孔74。例如,如果打印头38同时分配四(4)种不同的颜色,则1440个开孔74中的360个将连接于各个颜色储器。四种颜色可为青色、品红色、黄色以及黑色。青色为一种绿蓝色,其被认为是打印和摄影的原色。品红色为温和至鲜丽的紫红色。黄色为一种类似于成熟柠檬的色调,且为减色原色中的一个。黑色通过反射相对较少的光而产生,且没有突出色调。

开孔74相对于彼此紧密定位。典型地,开孔74以仅间隔开几千英寸的排布置。计算机将控制从开孔74中的各个分配的墨滴的定时和尺寸。所有开孔74不同时发射墨滴,而是编排开孔74以在膜12或12'上产生期望的图像。喷墨打印领域的技术人员将熟悉打印头38的构造和操作。

再次参照图1,打印机构28还包括调节第一加热元件50的温度的加热器控制单元76。加热器控制单元76描绘为装固于框架18的盒。然而,加热器控制单元76可定位在打印机构26内或在打印机10上的一些其他地点处。加热器控制单元76电连接于第一加热元件50。可选地,加热器控制单元76还可电连接于第二加热元件52。另一选择在于将加热器控制单元76分别连接于第一加热元件50和第二加热元件52两者。

仍参照图1,打印机构26还可包括数字读出装置78。数字读出装置78可装固于打印机构26的外表面28。数字读出装置78可设定成记录一个或多个变量。例如,数字读出装置78可记录推进的膜12或12'上方的空气温度或推进的膜12或12'下方的空气温度等。各种数字读出装置78可市售,且对控制领域的技术人员而言为公知的。

最后,打印机构26还可包括控制面板80。控制面板80可在尺寸、形状以及其上显示的信息方面变化。控制面板80可包含启/闭开关、紧急停止按钮、灯,该灯指示打印机10何时处于预热阶段、运行模式、空闲模式等。控制面板80还可包括各种数字读出装置78。

在膜12或12'被打印之后,膜12或12'可卷绕到卷绕辊44上,或可以以片形式累积。卷绕辊44的直径可变化。填充的卷绕辊44可送至仓库供存储。作为备选,填充的卷绕辊44可直接转移至制造或生产设施,在那里填充的卷绕辊44将被利用。同样地,呈片形式的膜12或12'可放置在存储器中或直接使用。

在制造或生产设施中,如果膜12包含剥离背衬层16,则在膜12定位在包含水基溶液(即,水)的箱中之前将该层16从膜12移除,以准备水文地打印物体。在水文打印过程中,膜层14放置在水表面上,使得膜层14完全润湿。水通常在膜层14定位在水表面上之前升高至室温以上的温度。待打印的物体接着手动浸入穿过膜层14且到水中,直至完全浸没。物体接着从水箱移除,且打印在膜层14上的图像将转印到物体上。物体接着允许干燥。

当膜12'包括可溶性背衬材料17时,整个膜12'可定位在箱中的水表面上。整个膜12'可被水润湿。水将溶解可溶性背衬材料17。一旦可溶性背衬材料17和PVA膜被溶解,则待打印的物体手动浸入穿过膜层14中且到水中,直到完全浸没。物体接着从水箱移除,且打印在膜层14上的图像将转印到物体上。物体被冲洗且接着允许干燥。

方法

还教授了一种打印方法。方法包括将膜12或12'从供应辊32推进穿过打印机10的步骤。打印机10包括安装在框架18上的打印机构26。打印的膜12或12'通常以间歇方式从供应辊32取出,推进穿过打印机10,且接着在卷绕辊44上回收或备选地以片形式回收。打印机构26具有外表面28。打印机构26还具有用于接收膜12或12'的前缘的入口30。打印机构26还具有推进机构36,其用于以受控的速度且通常以间歇的方式传递和推进膜12或12'穿过打印机构26。打印头38可移动地定位在打印机构26中,且能够在位于推进的膜12或12'上方的轨道40上往复运动。打印头38将多个墨滴沉积到推进的膜12或12'上。膜12或12'通常在打印时停止。打印机构26还包括用于允许打印的膜12或12'离开打印机构26的出口42。

方法还包括将盖46装固于打印机构26。盖46可在其中膜12或12'被覆盖的闭合位置与其中膜12或12'被暴露的开放位置之间移动。盖46可枢转,旋转或构造成以一些其他方式移动。第一加热元件50装固在盖46中。第一加热元件46能够加热在膜12或12'的上表面上方传递的进入的空气。可按期望利用两个或更多个第一加热元件50、50。

方法还包括将第一风扇54定位成邻近于第一加热元件50。第一风扇54将加热的空气引导到多个墨滴(其沉积到膜12或12'上)上。在打印机构26的外表面28中形成入口孔口56。可利用两个或更多个入口孔口56、56。入口孔口56、56中的各个与第一风扇54、54中的一个对准。覆盖物60定位在入口孔口56、56中的各个上。覆盖物60具有穿过其形成的至少一个开口62。挡板64、64'或64''定位在孔口覆盖物60下方。挡板64、64'或64''具有穿过其形成的多个开口,它们调节传送穿过入口孔口56、56中的各个至第一风扇54、54中的各个的空气体积。来自第一加热元件50的热空气接着引导穿过伸长槽口58,使得其直接接触沉积在膜层14的上表面上的墨滴。

如果存在第二槽口59,则第二槽口59位于伸长槽口58下游。额外的加热的空气可引导穿过第二槽口59且到打印的膜12或12'上。该加热的空气将有助于干燥沉积到膜12或12'上的墨。

方法还包括将成对第二风扇72、72定位在打印头38的任一侧上,以调节包绕打印头38的空气温度。最后,加热器控制单元76装固于打印机10,以调节第一加热元件50的温度。加热器控制单元78电连接于第一加热元件50。方法还可包括将一个或多个数字读出装置78和/或控制面板80附接于打印机10。

尽管已经连同若干具体实施例描述了本发明,但是将理解,根据前述描述,许多备选方案、改型以及变型对本领域技术人员而言将为显而易见的。因此,本发明旨在涵盖归入所附权利要求的精神和范围内的所有此类备选方案、改型以及变型。

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