用于升华转印的组件的制作方法

本实用新型涉及应用在宽阵列打印中的升华转印的组件。更具体而言，本实用新型涉及包括具有用于将升华油墨施加到载体(比如转印纸)上的单程数字打印站的打印机以及将油墨转移到承印材料(比如聚酯织物)的热压机(通常为压延机)。

背景技术：

升华转印打印机是这样一种计算机打印机，其应用这样一种打印过程，该打印过程使用热量将升华油墨从载体转移到承印材料(比如塑料、卡片、纸张或织物)上。也被称为分散染料油墨的染料升华油墨由能够不变成液态地从固态转换为气态的高纯度和超细颗粒分散燃料构成。升华打印更多地是由使用升华油墨和升华纸张的喷墨打印机来执行的过程。在升华转印中，升华油墨可以通过压电式打印头被沉积在如载体的“转印”纸张的薄片上或滚筒上。在油墨以负图像形式被沉积之后，转印纸张连同承印材料(织物)一起被放置在热压机上。热压机随后随后用于将图像转移到承印材料上。推荐的转移温度范围从180°至230°，具有30秒至60秒的转移时间。当将薄织物用作为承印物时，温度可以保持像170°一样低。

当聚酯纤维和编织物被连续地改进以匹配棉纤维的舒适性时，聚酯在快速时尚和运动服装中的使用飞速地增长。像耐克专业核心压缩(Nike Pro Core Compression)的衬衫由90％的聚酯和10％的弹性纤维组成，并且将汗从身体移除以及保持跑步者凉快。这降低了对棉的需求。聚酯织物大多数利用升华油墨进行印刷。升华油墨的巨大好处基于以下事实，即着色剂在升华或固着期间与纤维结合。颜色“进入”织物而不是如利用活性染料和酸性染料的丝网印刷和直接印刷方法的此种情形的在表面上。因此，升华过程的最终结果是近乎不变的、高分辨率的全色印刷，其可以被冲洗或被蒸发以移除任意油墨或其他过程残留物。转移步骤之后的分离固着或精加工并不是所需的。

然而，升华转印的主要问题是速度。此外，对于更大生产能力(更大的表面和连续的印刷)而言，由于定位错误和打印到打印颜色错误(其在打印期间难于预测，因为固着之后颜色仅显示在正确阴影中)，现有的升华转移打印机很少是适合的。对于大生产周期而言，使用多个打印机和压延机可以是一种选择。然而，打印机至打印机和压延机至压延机随这些装置的性能和质量的变化而变化。实用新型人着手解决涉及速度的这些问题、或由具有多个打印机和压延机的生产机构引起的这些问题。

技术实现要素：

本实用新型因此提供一种用于升华转印的方法的组件，所述方法包括在顺序上的连续步骤：

在机器上方上将载体(1)的幅材从进给机构(2)进给到设置有多个数字打印站(5)的升华转移打印机(4)的载体传输单元(3)，

使载体(1)的速度与所述传输单元(3)的移动同步；

将载体(1)定位在所述传输单元(3)上；

将升华油墨或油墨(6)沉积在载体(1)上同时使载体(1)的速度与升华油墨或油墨(6)的沉积同步；

在升华条件下，从传输单元(3)移除载体(1)并且传递具有沉积的升华油墨或油墨(6)的载体(1)连同承印材料(7)的幅材一起从进给机构(8)通过热压机(9)被印刷，

将升华油墨或油墨转移到承印材料(7)上，并且

从出口(10)收集印刷的承印材料(7)和所使用的载体(1)，

其中，数字打印站(5)横向延伸至机器方向并且覆盖载体(1)的宽度。

包括升华转移打印机(4)的组件确保高生产率同时保持高质量。根据本实用新型的组件包括：

进给机构(2)，通过所述进给机构，载体(1)的幅材在机器方向上被进给到打印机(4)；

打印机(4)，所述打印机包括：

载体传输单元(3)，其沿机器方向可控地可移动；

数字打印站(5)，其用于将升华油墨或油墨(6)沉积在所述载体(1)上；

用于使承印材料(7)被印刷的进给机构(8)；

热压机(9)，其用于将所述升华油墨或油墨(6)转移到所述承印材料(7)上；以及

用于所述承印材料(7)和所使用载体(1)的出口(10)，

其中，所述打印站(5)横向地延伸到所述机器方向并且覆盖所述载体(1)的宽度。

附图说明

图1是打印组件的优选实施例的示意图。

图2打印组件的优选实施例的细节的示意图。

具体实施方式

具有压电式打印头的按需滴定的喷墨打印是公知技术。泵将来自容器(其可以是独立的或安装在打印头上)的液体油墨引导通过具有压电致动容器与微喷嘴的打印头。当施加电压时，压电材料改变形状，从而产生压力脉冲，这推动来自喷嘴的油墨液滴。按需滴定过程使用软件，该软件仅在需要的地方引导打印头施加在零直到每点八滴油墨之间。在连续流动油墨喷射中，恒定地产生油墨液滴，当它们形成时，油墨液滴会遭受由接近喷嘴的充电电极产生的静电场。场根据期望的下落偏离程度而改变。这导致在每个液滴上的受控的、可变的静电荷。带电液滴穿过另一个静电场并且通过静电偏转板引导(偏转)以在接收器材料(承印物)上打印，或允许继续(未偏转)到收集沟槽以便重复使用。充电越多，液滴被偏转的程度越大。仅小部分液滴用于打印，大部分被循环。

由于它们的柔性与相对简单性，按需滴定的压电式打印头是优选的。

大部分压电式打印头可以用于升华转印。工业数字喷墨打印头的制造商包括富士、爱普生、赛尔(XAAR)、京瓷、HP、柯尼卡美能达、以及多种许多其它的公司。适合的打印头包括爱普生DX4/5、XAAR1002，柯尼卡美能达KM512，精工SPT510、理光4代或5代、富士胶卷DimatixSG1024或桑巴(SAmba)。

本实用新型是用于在织物上连续引导喷墨印刷的单通打印机的成功适配。当今存在两种类型的喷墨打印系统：多通或扫描打印对单通打印。在扫描打印中，打印头滑架在沿子扫描方向上往复运动(相对于印刷介质侧向地)，使得几次通过以完成图像打印过程。在单通印刷中，打印头滑架保持在固定位置中，并且在单通中完成图像打印同时在下面传送打印材料。基于它们的高速打印能力，单通系统进入用于其中要求高生产力的工业打印领域中。(cf.http://www.konicaminolta.com/inkjet/technology/technology.html)

通过单通印刷，能够实现等于快速压延机的速度的打印速度，具有超过11m/min的处理速度，同时保持30–60秒的恒定(传送)时间。单通具有恒定颜色质量、卓越对准、卓越定位嵌入式固定的优点，具有相对于输出颜色将反馈引导到打印机的其它优点。

此单通打印机的示例包括来自GB1354890的“图案打印装置”。在本专利的文字中，在装置与表面之间的相对移动过程期间，打印机适于根据图案信息信号通过将打印液体的小液滴沉积在待打印的所述表面上来进行打印，包括横向于打印枪的所述相对移动方向延伸的一行，每个枪都具有穿孔，打印液体供给装置用于在压力条件下将打印液体供给到穿孔以形成朝向所述表面的装置中的位置指向的打印液体的喷射；用于分配喷射的横截面中的规则隔开的变化以刺激液滴形成；充电电极装置，其定位在液滴分离的喷射路径中的位置附近以影响形成在喷射路径中的液滴的充电；滴落偏转装置，其用于提供基本上恒定的静电场，通过其使形成在喷射路径中的液滴通过，由此根据液滴上的电荷等级将充电液滴电地偏转到一定程度；以及用于拦截未带电液滴的液滴拦截装置。打印枪布置为使得从不同枪沉积的液滴能够结合以形成可以覆盖全部表面的连续图案。它还包括已经在2005年开发的商标下销售的连续喷墨打印机。

在单通打印机中，其打印站沿着与待打印的织物的加工方向的横切方向(通 常垂直)安装在框架梁上。EP1591258A1公开了用于打印织物的幅材的装置。在其它特征中，装置包括作为支撑装置的设有粘附层的环形传送带，供给与进给装置、用于打印多种颜色的打印装置、数控装置、以及具有干燥装置的放电与存储装置。具体地说，打印装置包括沿传送方向以确定相互纵向距离在传送带的上主动部分上方在横向方向上延伸的多个框架梁，框架梁中的每个都承载一列喷墨头并且其中每个都是在操作过程中相对于由上主动部分限定的平面是不可移动的。

WO2005028731A1公开了用于利用织物升级装置数字化地升级织物物件的方法。除了用于沿着喷嘴传送织物的传送装置以外，此装置包括将一种或多种物质施加到织物的多个喷嘴。喷嘴按照与织物物件的传送方向横向延伸的多个连续布置行的顺序排列。此方法包括以下步骤：沿着第一行喷嘴引导织物物件；利用第一行喷嘴对沿着在那里承载的织物物件执行喷涂、涂覆或抛光操作中的一个；随后地沿着第二行喷嘴引导织物；以及利用第二行喷嘴对沿着在那里承载的织物物件执行喷涂、涂覆或抛光操作中的另一个。

在EP2767398中描述了传送增色剂打印装置，其可以具有传送带在其下方经过的固定线头。然而，在此情形中带电的增色剂颗粒直接地定位在传送带上，通过电泳朝向压力辊传送。这因此是不同于具有线内传输单元的喷射印刷的印刷的完全不同方式。例如与US5640180的低能热致动传送打印处理不同，其描述了当今利用中间传送薄层的转印的的传统方式。

在上面引用的任一个中都没有说明或者建议通过使用转印纸张的单通升华打印。由此，使用适于将负图像打印在转印纸张上的单通打印机以及通过热压机(压延机)将图像传送到承印物(例如，涤纶织物)上的方法是新的。

使用本实用新型的组件的方法涉及供给载体(1)的幅材的步骤。如下所述，载体(1)优选地是转印纸张。优选地以使得不发生起皱、撕裂、错位，等的方式供给载体(1)。为此可以使用引导与控制辊等。同样地，速度与传输单元(3)、通常为传送带的速度同步。载体定位在传输单元(3)上。这应该准确地实现，以避免错印。在此方法中可以包括控制以确保准确性。优选地，传输单元(3)优选地装配有支撑装置以避免在随后步骤中移动。

传输单元(3)将载体(1)传送到打印站(5)。这里升华油墨或多种油墨(6) 沉积在载体(1)上。这以受控方式实现，其中传输单元(3)的速度与打印站(5)同步。优选地，使用具有多个控制机构与面板(例如“控制器”)的打印机。

接着，具有沉积的升华油墨或油墨(6)的载体(1)被从传输单元(3)取走并且随着例如涤纶织物的待印刷的基本材料(7)的幅材一起传送到通常地是压延机的热压机(9)。

这里油墨或多种油墨(6)在适当条件下传送到承印材料。这优选地在170-230℃的范围内的温度下，优选地在30-60秒的传送时间下实现。

此方法的结果是打印承印材料(7)的幅材，其与载体分离。印刷承印材料可以在出口(10)处收集，例如在滚筒上或者通过使用折叠机，或者首先冲洗如果如此希望的话。同样，这里，使用的载体(1)被收集。

尽管在本说明书引用中作出到用于转印的载体(1)，其由此包括多种载体材料的幅材，本实用新型尤其适于转移纸张。

通常地，在多颜色宽阵列打印(多于1米的宽度)中，必须使用相对厚的纸以提供准确性。然而，通过当前的方法与装置，通过当前的方法与装置，通过使用传输单元(2)，这不再需要。由此，纸可以相对薄并且由此便宜。因此，可以使用仅用于单次使用的转印纸张，这如在下文说明将是优选的。

对于宽阵列打印来说，转印纸宽大于1米。转印纸可以是超过3.25米宽。优选地它是从1.60到3.25米宽。重量可以从35到115g/m²。由于纸的成本代表产品总成本的高的百分比，因此优选的是较轻的纸。本实用新型的益处是现在可以使用此较轻纸。

描述用于在升华印刷中使用的转印纸的多个公开包括例如US20080229962,US6902779,US5268347、US4997807、US4962080、和US4731355。

如在上面公开中描述的，转印纸张可以处理为防止升华油墨，尤其是水基油墨、渗入纸太多并且此外使得其尺寸上更加稳定。当使用单通打印机时纸的处理可能是尤其期望的，其中在打印站之间不存在干燥并且打印站定位为彼此靠近。例如在纸的制造过程中，可以增加树脂、蜡或可以增加合成尺寸以改变水接触角并且控制水吸收性。优选地，纸吸收水或者油墨的溶剂，但是保留燃料和在纸的顶部中的升华油墨的粘结剂部分。

用于多次使用的转印纸可以受到污染与鬼影，这将在打印与干燥以后立即卷起的纸的情形中出现，并且储存以便随后使用。有利地，由于在单次使用时不发生此问题，因此不需要在本实用新型的方法使用的转印纸的后面进行处理。避免转印纸的背面的处理降低了转印纸的整体成本，这是大的益处。

在使用本实用新型的组件的方法中，优选地使用水基升华油墨。升华油墨是众所周知的。在市场上可获得两种类型的升华油墨。最流行的一个是水染料升华油墨，其通常用于桌面与大幅面打印机中。其它的是可以在例如赛尔、光谱(Spectra)和柯尼卡打印头宽幅面打印机中使用的溶剂染料升华油墨。油墨优选地具有范围从1到高达至少12mPas(Cps)的粘性，并且由此允许打印速度与转印纸的速度匹配。此外，它们优选地具有良好的颜色饱和度与高的色牢度。

在升华转印中可以使用四种、六种或更多颜色，但是还可以更少。特别优选的水基升华油墨包括分散染料，粘结剂以协助传送与固定水、分散介质、表面活性剂、保湿剂和杀菌剂。用于轻质或低涂层纸的低粘性水基油墨的实例是Kiian Digistar海博油墨以及较高粘性的油墨Digitar K-ONE。

优选地，在使用根据本实用新型的组件的方法中，通过按需滴定压电式打印来沉积升华油墨。这可以通过之前在这里面限定的打印头来实现。在根据本实用新型的打印机中，设计为用于溶剂为基础的打印头或用于工业高速度与高体积升华打印的优选水基升华油墨是优选的。

使用根据本实用新型的组件的方法可以用于多种承印材料。此外，本实用新型的此方法可以用于打印例如服装、运动服装、窗帘、床罩以及无纺布。本实用新型的升华转印方法尤其适于聚酯织物以及聚缩醛、聚酰胺、醋酸纤维素和丙烯酸的织物。类似棉和黏胶的纤维素材料不那么适合；通常地它们仅微弱地以分散染料着色。当例如以20％的低的百分比使用时，在混合物中这可以是可接受的。棉的化学改变使得在一定程度上通过升华分散染料可印刷是可能的，但是这些处理类似烷基化可能损坏棉纤维并且使其丧失其通常的棉特性。通过羟甲基的预处理用于作为选择，但是由于在压延机的传输过程中产生甲醛，因此这在达到REACh法律条件下不再是选择。其中涤纶织物的幅材用作承印材料(7)的方法由此是优选的。

根据本实用新型的用于使用组件的升华转印的方法的特定益处是使用由 SPGprints在商标名下引入的单通打印机。此打印机以特别修改的富士桑巴打印头的全宽阵列为基础。头包括在称为的高准确度但是用户友好印刷杆技术中。此打印杆技术包括步骤：

提供具有多个主安装位置的支撑杆；

提供多个可交换打印头，其中每个打印头都具有多个喷墨喷嘴；以及

将打印头安装到支撑杆使得它们是可释放的，此过程包括对准精加工处理。

此新型的技术可以跨越远大于能够在当前数字织物应用中广泛使用的其它头部的距离准确地喷射。与其它通常1.5mm的打印头相比，在阵列中的头板将通常地远离承印物的表面大约3到4mm，从而极大地降低了可能损坏这些昂贵部件的“头部撞击”的风险。此外，通过使用此技术，还降低了损坏转印纸的风险。通过此技术由此可以使用相对薄的并且便宜的转印纸。

根据优选实施方式，优选地利用打印杆技术将单通打印机与包括在打印站中的打印头的全宽阵列一起使用，包括以下步骤：

提供具有多个主安装位置的支撑杆；

提供多个可交换打印头，其中每个打印头都具有多个喷墨喷嘴；以及

将打印头安装到支撑杆使得它们是可释放的，此过程包括对准精加工处理。

此外，优选地将单通打印机用于打印头的全宽度阵列，设计为从打印头的头板跨越距离喷射升华油墨到至少大约3mm的承印物的表面。在打印站的内部的打印头优选地是压电根据要求滴落油墨喷射类型。更优选地，打印头在不交错的情况下在一条直线上使用。更优选的是，使用富士桑巴打印头的类型或类似的打印头。

如下文说明的，通过以4中颜色实现升华打印：青色、洋红、黄色和黑色(CMYK)。可以使用较少颜色，以及由此较少的打印站，由此降低了打印机的成本。相应地，打印机可以具有2个或者更多，优选地4各或更多打印站，每个打印站都具有延伸传送带的宽度的多个打印头，每个打印站都紧密地定位在彼此后面。例如，第一打印机是6色机器，其中每种颜色都由含有43个打印头的打印杆表示，以提供1850mm的打印宽度。此打印机具有打印 杆具有1200x1200dpi的原始分辨率，不同的液滴尺寸从2-10pL(26μm液滴直径)并且32kHz或更高的喷射频率，其共同传送通常40线性米分钟的生产率，最大大约75m/min。当使用单元构造时，可以安装其他打印杆并且随后地可以使用其它颜色。可以适当地使用此打印机，其中油墨由升华油墨替换。

在此组件中，优选地存在作为热压机的压延机。其优选与打印机成直线布置，以将升华油墨传送到织物上。转印压延机的目的是通过加热鼓将来自转印纸的升华油墨转移并且固定到织物。此升华过程需要加热鼓的正常温度。可以使用任意压延机，前提是它准确地提供施加的升华油墨或多种油墨的升华条件。例如，可以使用能够具有1.0–11.0m/min的Klieverik模型GTC111或KlieverikTC141的延长版本。其它选择包括鹳真空系统TC451或kleinerwefersDSV1200的现代版本。通常的温度在170-230℃的范围内持续30-60秒。由于转印纸与织物在它们在加热滚筒周围延伸的期间达到一起，因此一旦达到要求的温度，就发生升华。

优选地通过传送带传送转印纸，这确保纸不发生变型。这确保待打印的设计高度准确地对准(准确度在0.1mm内或更好)。此外，这再次允许使用相对薄且便宜的转印纸，使得此方法惊人地经济。此转印纸可以通过粘结层、静电地、通过抽吸或者任何其它方式保持在适当位置中。优选的是，使用粘结层，优选地温和粘结层、更优选地当加热到室温以上时成为略微粘性的一层温和粘结剂，是优选的。在此情形中，此带还设有加热单元。如存在压力辊时那样，载体的加热还可以有助于将载体定位在传送单元上。对于准确性来说，优选的是利用单元(例如，激光单元)来检查载体在传送单元上的定位。在EP1591258A1中公开了粘结层的使用，其内容通过引用包含于此。

本实用新型的升华转印方法尤其适于涤纶织物以及聚缩醛、聚酰胺、醋酸纤维素和丙烯酸的织物。类似棉与黏胶的纤维素材料不那么适合；通常地它们仅通过分散染料弱着色。当以例如以20％的低的百分比使用时，在混合物中这可以是可接受的。棉的化学改变使得在一定程度上通过升华分散染料可印刷是可能的，但是这些处理类似烷基化可能损坏棉纤维并且使其丧失其通常的棉特性。通过羟甲基的预处理用于是一个选择，但是由于在压延机针的传送过程中产生甲醛，因此在达到法律的情况下不再是选择。

在下文中通过实例说明了本实用新型，其中打印涤纶织物。

实例

在根据本实用新型的使用组件的升华转印方法中，使用单通油墨喷射打印机或者类似的宽阵列单通打印机。下文中描述的方法使用将粘结层用作支撑装置的具有传送带的打印机。此方法描述了在涤纶织物上的转印。

转印纸的幅材(适于水基油墨单次使用)从退绕机供给到单通油墨喷射打印机中。可以使用跳舞辊以控制幅材速度与幅材张紧。在弯曲承印物加热单元上方引导纸并且通过压力辊压紧在传送带上的粘结层上以固定在适当位置处(稳定其位置)。通过加热器致动在带上的粘结层，提供其仅足够的粘性以避免当将其从带拿到压延机中时使纸褶皱。

通过在横向定位宽阵列打印站(CMYKorCMYK+2支持颜色)下面的传送带传送纸，装配有根据压电打印头滴落。这里转印纸是以单或多颜色(负)设计油墨喷射打印的。此纸已经被预处理以吸收水，因此不需要在打印杆之间干燥。可以在通过红外线或热空气干燥器在线打印以后干燥纸，但这是不需要的。纸时从传送带松散的。纸可以存储，但是优选地通过植物一起供给到在线压延机中，其中燃料在高温与高压下传送并且固定到织物。纸与织物均重新缠绕在辊上。作为另选，可以利用折叠机将织物收集在箱中。

此处示出的是升华转移打印机和作为热压机(9)的串联式压延机。转移纸张的幅材被用作为载体(1)。具有粘附层(未被独立地显示)的传送带被用作为传输单元(3)，因此，使用加热单元(31)和(32)，以及压力辊(33)。为了最优化控制，打印机组件具有可选地但优选的控制机构以同步和定位转移纸张和控制过程(比如同步装置、定位器和过程控制器)。打印站(5)是全宽的。此处6个打印站被显示。箭头指示出油墨(6)在内部。在图1中不可见的是多个打印头，电子装置以及所需用于将升华油墨或油墨(6)沉积在转移纸张上的其他设备，与机器方向垂直的支撑杆也是不可见的。传送带设置有粘附层，该粘附层也并未在附图中显示。用于承印材料(7)的进给机构(8)被示意性地呈现。大体上，这个单元、比如进给器具有与用于载体的幅材相似的机构来控 制速度和拉直承印材料的幅材。清洗站是可选的因此并未在图1中示出。在图1中，

(1)为载体，此处是转移纸张的幅材；

(2)是进给机构，包括中心驱动退绕机大滚筒(21)，中心驱动退绕机小滚筒(22)；控制面板(23)；进给单元(24)；用于通过退绕机使速度和张力同步的张力调节辊(25)；用于通过引导单元同步的载荷传感器；引导单元(27)；气动边缘单元(28)；

(3)为载荷传输单元，此处为具有粘附层的传送带，包括用于转移纸张的加热单元(31)；用于传送带的加热单元(32)、比如加热器；(与粘附层交互的)压力辊(33)；以及激光单元(34)，其检查转移纸张是否牢固地附接至传送带；包括传送带(3)的支撑单元(35)；以及传送带冲洗单元(36)、比如“冲洗机”；

(4)为打印机，包括控制喷射印刷的数控屏幕(41)和控制进给单元(1)和移动速度的线控屏幕(42)；

(5)为印刷站(总计6个)，其在转移纸张的宽度上横向延伸；对于每个打印站而言，打印站由控制面板进行控制；

(6)为在每个打印站内部的油墨的标记；

(7)为承印材料(比如聚酯织物)；

(8)为用于承印材料的进给装置(比如进给器)；

(9)为热压机，此处被显示为压延机；以及

(10)为出口，此处被显示为卷绕机，但其还可以装备有用于打印的承印材料的折叠机以及用于所使用载体的卷绕机。

此处示出的是以压延机形式呈现的热压机，该压延机具有加热鼓、用于定位打印的载体(1)的毯状物92以及进入热压机的承印材料(7)。此处还示出以卷绕机形式呈现的出口(10)，其具有用于打印的承印材料(101)的收集器和用于所使用的载体(102)的收集器。