热物质转印的方法和系统技术方案

一种将含粘合剂介质的着色剂由印带热物质转印至卷材第一表面上的方法，所述第一表面是具有不均匀导热性的表面、非平面的印刷表面、具有不均匀的结构或者化学不相容性。在热物质转印前预热卷材的第一表面；在接触面将印带含着色剂的表面与该受热的卷材的第一表面对置；在该接触面将热印刷头置于印带与着色剂相反的一侧；相对热印刷头移动卷材；在该接触面上热印刷头选择性地向印带局部施加热能和压力，使着色剂由印带转印至加热的卷材而完成转印。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术的领域本专利技术涉及一种在基材上进行热物质转印的改进方法，具体地说，本专利技术涉及对基材进行预热以补偿热传导性差异、表面凹凸和/或化学不相容性。专利技术的背景热转印是一种术语，它广泛用于描述各种在基材上形成图像的技术。这些技术包括热压印、直接热打印、染料扩散印刷和热物质转印。热压印是一种机械印刷系统，它通过印带将图像压印或压纹在基材上(参见美国专利4,992,129(Sasaki等)。通过对图案加热和加压将该图案烙印在基材上。从而将印带上的着色材料(如染料或油墨)转移至施加了图案的基材上。在将图案烙印在基材上以前可对基材进行预热。由于压印的图案是固定的，因此不能容易地使用热压印将各种标记或图像施加至基材上。结果通常热压印不适合印刷各种信息，例如用于制造执照板的印刷片。直接热打印常用于老式传真机。这种系统需要含着色剂的特殊基材，使得局部热量能改变该特殊位置的纸张的色彩。使用时，传输基材使之通过一排微小的单个加热元件(或象元)，以便对基材选择性地加热或不加热。在象元加热基材的位置，该基材颜色发生变化。通过调整象元的加热作用，在基材上可形成图像，如字符和数字。但是，在例如光照、热量或机械力的作用下，该基材会不自觉地改变色彩。染料扩散热转印包括从染料给体层以物理扩散法向染料受体基材转移染料。与直接热打印相似，含有染料的印带和基材传输通过一排加热元件(象元)以便选择性地加热印带。在象元加热印带的位置，固态染料液化，通过扩散转移至基材上。通过染料扩散转移后，某些已知的染料与基材发生化学反应。根据化学反应在基材上形成颜色。结果，当热能太低(温度太低或时间太短)时，不能完全显示色彩饱和度。因此，染料扩散显色通常附加后印刷步骤，如热熔合。另外，美国专利5,553,951(Simpson等)公开了使用一根或多根上游或下游温度控制辊在印刷过程中更好地控制基材的温度。热物质转印(也成为热转印、非接触印刷、热图像印刷和热成象)越来越流行并在工业上成功地用于在基材上形成字符。如热压印那样，使用热和压力将图像由印带转移至基材上。如直接热打印和染料扩散印刷那样，象元加热器选择性地加热印带以将着色剂转移至基材上。但是，用于热物质转印的印带上的着色剂包括聚合物粘合剂(通常由蜡和/或树脂组成)。因此当象元加热器加热印带时，所述蜡和树脂物质由印带转印至基材上。热物质转印存在的一个问题是怎样在不相容的表面(如非平面或粗糙表面、导热性不均匀的表面)上以及基材的组成与着色剂中的粘合剂化学不相容时形成高质量图像。附图说明图1是基材20的一个例子，基材20具有粗糙或不光滑的印刷表面22并且导热性不均匀。该逆向反射片20包括许多用树脂/聚合物基质28粘附在背衬26上的玻璃球24。在该说明性的实例中，逆向反射层29置于背衬26和树脂/粘合剂基质28之间。玻璃球24通常突出树脂/聚合物基质28约1-5微米，形成粗糙的或非平面的表面用于热物质转印。由于逆向反射片20不是由单一的均匀材料制成，因此沿印刷表面22具有不同的导热性。例如，玻璃球24的导热性就可能不同于树脂/聚合物基质28的导热性。另外，导热性可能受背衬26的厚度、背衬26中的空穴或者玻璃球24在逆向反射片20上的隆起或堆叠的变化的影响。结果，使用常规热转印技术将图像施加至印刷表面22上时，会使热物质转印层23具有不同的厚度和/或着色剂象元点具有不同的粘合力，相应地降低了打印的质量。图2显示另一种基材，它具有不同导热性的印刷表面30。图2给出一种密封的或包封的逆向反射片32。微球或玻璃球34粘附在粘结层36上，玻璃球和粘结层之间放置有任选的反射层38。保护层40借助许多伸出的支承体42附着在粘结层36上。保护层40在微球34上方构成空间44。结果，在空间44上方区域和伸出的支承体42上方区域印刷表面30的导热性具有明显的差异。在空间44上方区域和伸出的支承体42上方区域热物质转印层46的厚度和覆盖百分数通常会发生变化。图3是密封的或包封的逆向反射片的一个例子，其中伸出的支承体在印刷表面上构成一种六边形图案。由于印刷表面上导热性的差异，伸出的支承体的六边形图案透出图3逆向反射片的印刷图像。美国专利5,818,492(Look)和5,508,105(Orensteen等)报道了在逆向反射片上放置一层或多层聚合物层的情况下，可进行热物质转印。尽管增加聚合物层改进了某些逆向反射片的可印刷性，但是增加该聚合物层的方法提高了最终产品的成本，并会破坏基材的逆向反射性。对某些图片用途，即便增加附加层，其印刷质量也不适用。增加可印刷层可能会改变逆向反射片的其它特性，如易碎性。为了在不相容表面上进行热物质转印，改进印刷质量的最普通方法是提高印刷头的热能，并通过衬辊提高施加至打印头上的压力。但是，提高热能和压力会降低印刷头的寿命，导致印带起皱。降低印刷质量并在印刷系统中产生机械应力。因此，需要一种方法和装置，它可用于在具有粗糙、导热性不均匀表面和/或其组成不能立刻与热物质转印印带的着色剂相容的表面的基材上进行热物质转印。专利技术的简述本专利技术涉及一种方法和装置，根据采用的具体基材和着色剂，它能将基材预热至适当的温度，以提高基材表面的热能，在热物质转印系统的低印刷头热能和压力下改进打印质量。本专利技术方法和装置拓宽了适合热物质转印使用的热物质转印材料/卷材复合物的范围。本专利技术方法适用于具有非平面印刷表面(如未密封的逆向反射片)、不均匀导热性表面(如密封或非密封逆向反射片)或与着色剂中的粘合剂化学不相容的表面的卷材。在一个实例中，所述装置包括一个加热器，它位于热转印机的底盘内卷材上游方向靠近印刷头的位置。在卷材移动时，该加热器向基材发出辐射能，预热基材的表面，使之更能接纳印刷的图像。该装置最好沿卷材横向对卷材均匀加热，这种加热可通过一个外部专用控制器或者通过一个与产生图像的计算机相连的接口进行调节。加热的输出量通常调节至获得最佳打印质量所需的最低值。在多头印刷机中，可任选地在各个印刷头的上游放置相同的加热器。该装置可任选地装有辐射加热器和热屏蔽挡板以便进行瞬间打开/瞬间关闭循环。在一个实例中，该挡板具有能开启和闭合的软百页窗帘结构，以便用辐射加热器间歇地照射卷材。在一个实例中，将含有粘合剂介质的着色剂由印带热转印至具有不均匀导热性(热容量)的卷材第一表面上的方法包括在进行热物质转印前对卷材的第一表面进行预热。在一个接触面上将含着色剂的印带表面与加热的卷材第一表面相对置。热印刷头放置在该接触面上与含着色剂的印带表面相反的印带一侧。卷材相对热印刷头移动。在该接触面上由热印刷头向印带选择性地局部施加热量和压力，使着色剂由印带转印至加热的卷材而完成印刷。在另一个实例中，本专利技术包括将多个热印刷头置于印带上与着色剂相反的各个接触面上。在一个实例中，在与所述各个接触面交汇前对卷材的第一表面进行预热。在一个使用多个印刷头的实例中，各个印刷头使用带不同着色剂的印带。附图简述图1是使用常规热物质转印法在微球逆向反射片上形成的图像的侧视图；图2是使用常规热物质转印法在包封逆向反射片上形成的图像的侧视图；图3是使用常规热物质转印法在包封逆向反射片上形成的图像；图4是本专利技术热物质转印机的示意图；图5是带有用本专利技术方法施加的热物质转印图像的露出微球片的侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将着色剂由印带热物质转印至卷材的第一表面上的方法，它包括下列步骤：预热卷材的第一表面，形成预热的卷材；在一个接触面将印带含着色剂的表面与该受热的卷材的第一表面对置；在该接触面将热印刷头置于印带与着色剂相反的一侧；相对热印 刷头移动卷材；在该接触面上热印刷头选择性地向印带局部施加热能和压力，使着色剂由印带转印至加热的卷材。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TF卢克，MG奥赖利，THT恩古耶，CA施密特，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]