染料-升华打印制造技术

本发明专利技术公开了用于多孔基板或用于涂布聚酯的基板的染料升华打印机和方法。在一个示例中，该装置包括：基板路径；打印头，在基板路径的打印区域上方，用于在基板上转移打印流体；窄带辐射源，在基板路径的升华区域上方，用于将已转移的打印流体的一部分升华而在基板上形成图像；以及推进机构，用于将基板从打印区域转移到升华区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】染料-升华打印
技术介绍
染料升华(在本领域中也称为“染料-升华”)是在例如聚酯类基板和涂布聚酯的基板上打印的常用方法。一些染料-升华方法涉及使用升华染料而将图像(例如数字设计)打印到转印介质(例如纸)上，然后将图像从转印介质转印到最终基板上(例如转印到聚酯织物或涂布聚合物的基板织物上)。在将图像打印到升华转印介质上之后，将其与待升华的基板一起置于热压机上。为了将图像从转印介质转印到基板，使用了升华器。升华器使用热压机应用将时间和温度结合起来的工艺。热压机应用这种结合，该结合可以根据基板而变化，以将升华染料以分子水平“转印”到基板上。升华过程的最终结果是近乎永久的高分辨率全色打印。升华器，也称为“定影加热器”，是一种自结构装置。基板可以穿过一组辊。它们中的一个或多个，也称为“传热辊”，可以与基板接触以对其进行加热。这些传热辊可具有在其内部循环的热油流或具有红外线灯。在使用油的情况下，外部加热装置可以对油进行加热，并且可以使用泵来使油流经回路。附图说明通过以下结合附图的详细描述，各种示例特征将变得显而易见，其中：图1示意性地示出了根据示例的用于基板的染料-升华打印机的侧视图；图2示意性地示出了根据示例的用于基板的染料-升华打印机的俯视图；图3示意性地示出了根据示例的在染料-升华打印过程期间的基板；图4示意性地示出了根据示例的在基板上直接打印图像的方法的流程图。具体实施方式使用传热辊的升华器使用能量，该能量可以使用电源，该电源的功率是打印机的功率的几倍。例如，打印机可以使用小于10kVA的电力，而升华器装置可以使用大于20kVA的电力。此外，在一些升华器中，加热系统可能需要10分钟以上的时间来变热。这是为了在加热辊的表面上达到恒定的温度。一些升华器的另一个特征是通过辊升华的时间相对较高(大约30秒)。因此，与打印速度相比，稳态速度相对较低。此外，由于它们的复杂性和体积，一些升华器很难集成到打印机中。图1示意性地示出了根据示例的用于基板的染料-升华打印机的侧视图。染料-升华打印机100可以包括基板路径110。基板105(例如多孔基板或涂布聚酯的基板)可以在基板路径110的上方转移。打印机100可以包括打印头115。可以在打印头115和基板路径110的第一部分之间限定打印区域(PZ)。打印头115可以形成页宽阵列的一部分，或者可以在基板路径的打印区域上方相对可移动，并且可以在基板上转移打印流体以在基板105上打印图像。在一些示例中，105可以沿基板路径110上的打印方向(P)相对移动。打印机100可以包括窄带辐射源120。可以在窄带辐射源120和基板路径110的第二部分之间限定升华区域(SZ)。推进机构112可以将基板路径110上的基板105从打印区域转移到升华区域。窄带辐射源120可以形成页宽阵列的一部分，或者可以在基板路径110的升华区域上方相对可移动，用以升华一部分转移的打印流体，从而在基板上形成图像。在一些示例中，打印机可以在打印头115和窄带辐射源120之间沿基板路径包括加热源(未示出)，例如干燥源或固化源。在本公开中，基板路径应被理解为当基板沿着染料-升华打印机移动时至少部分地被基板占据的区域。窄带辐射源可以是可见光(例如，红-绿-蓝(RGB)色)或紫外(UV)(例如，UV-A)辐射LED灯，但是它可以是选择与着色剂或基板的吸收波长匹配的任何窄带辐射源。例如，辐射源可以包括LED灯，其可以发射基于着色剂或基板的吸收波长所选择的频带处的辐射。LED灯可以能够产生宽带光谱的辐射。然而，可以基于着色剂或基板的吸收波长从查找表中选择窄带。染料-升华流体或染料-升华油墨和/或基板可以在这种窄带辐射下反应，并且可以执行着色过程。当使用多孔基板时，着色剂和/或基板可由于共振而被加热，然后在基板的孔可以打开的同时可以发生升华过程。当使用涂布聚酯的基板时，加热可引起升华过程，并且聚酯涂层的孔打开以包封着色剂。因此，由于加热过程直接在着色剂和基板中产生，而不是从传导过程间接转移，因此时间曝光最小化。此外，窄带辐射源的尺寸可以紧凑，从而其可以集成在打印机中。同样，在一个示例中，没有施加额外的处理流体来进行升华。图2示意性地示出了根据示例的用于多孔基板的染料-升华打印机的俯视图。多孔基板205可以沿着基板路径210在打印方向P上可移动。推进机构212可以使多孔基板205沿着基板路径210移动。打印模块215(例如具有打印头217的页宽阵列215)可以在多孔基板105上转移打印流体(例如染料-升华流体)，以在打印头217下方的打印区域中在基板上形成图像。然后，基板可以移动到升华区域，该升华区域被限定为覆盖基板路径210的一部分的窄带辐射源220下方的区域。窄带辐射源220可以包括窄带辐射元件225，例如发光二极管(LED)灯225。LED灯225可以发射可见或紫外(UV)光谱的辐射。LED灯可以沿着和穿过打印方向P形成阵列。可以调整窄带辐射源220的辐射频率以便与多孔基板或染料-升华油墨的吸收光谱相对应。多孔基板和染料-升华流体都将被加热。加热染料-升华流体而使其升华，即从固体转变为气体。一旦处于气体状态，气体可以渗透基板并成为其中的一部分，从而使基板着色。加热多孔基板(例如聚酯类基板或涂布聚酯的基板)以使其孔打开，在该孔中将捕获升华的流体。每个窄带辐射元件225可以具有被调谐到一种颜色(例如青色、品红色、黄色或黑色)的吸收波长的频率。例如，可以将一些辐射元件调谐到青色波长，将一些辐射元件调谐到品红色波长，将一些辐射元件调谐到黄色波长，以及将一些辐射元件调谐到黑色波长。因此升华可以在所有颜色中发生。控制器230可以耦合到推进机构212、打印模块215和窄带辐射源220。控制器230可以控制推进速度、打印速度和升华功率。由于可以将窄带辐射源的频率调节到基板或着色剂的吸收波长，所以与用于升华的时间相比，可以减少升华的曝光时间，并且可以提高能量效率。而且，辐射源的加热和冷却的瞬态时间少于5秒，可以比加热辊的瞬态时间短得多。窄带辐射源220的尺寸和辐射元件的数量可以取决于打印速度与升华速度的比率。例如，如果打印速度是升华速度的两倍，则沿着打印方向的升华区域的尺寸可以是打印机尺寸的两倍。这样，多孔基板或涂布聚酯的基板在升华区域中的时间可以是其在打印区域中的时间的两倍。因此，通过知道打印速度与升华速度的比率，可以相应地将打印区域和升华区域的尺寸关联，并且该过程可以集成在单次通过中和单个装置中。此外，具有窄带辐射元件的阵列允许在升华时间期间更好地分配辐射能。每个基板可以限制其可吸收的辐射暴露。但是，可以采用最小的能量来使油墨升华。为了进行不损坏基板的升华，可能需要限制辐射暴露并在时间内或时间段内延长辐射暴露。这可以用多个窄带辐射元件来实现。例如，每个窄带辐射元件可向基板的一部分提供辐射能以引起油墨的升华，但不损坏基板。但是，由于处理速度的原因，在所讨论的油墨升华完成之前，基板的一部分可以移至窄带辐射元件的范围之外。然后，在线的下一个窄带辐射元件可以继续升华过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于基板的染料-升华打印机，包括：/n基板路径；/n打印头，在所述基板路径的打印区域上方，用于在所述基板上转移打印流体；/n窄带辐射源，在所述基板路径的升华区域上方，用于将所转移的打印流体的一部分升华而在所述基板上形成图像；以及/n推进机构，用于将所述基板从所述打印区域转移到所述升华区域。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于基板的染料-升华打印机，包括：
基板路径；
打印头，在所述基板路径的打印区域上方，用于在所述基板上转移打印流体；
窄带辐射源，在所述基板路径的升华区域上方，用于将所转移的打印流体的一部分升华而在所述基板上形成图像；以及
推进机构，用于将所述基板从所述打印区域转移到所述升华区域。


2.根据权利要求1所述的染料-升华打印机，所述打印流体包含染料升华油墨。


3.根据权利要求1所述的染料-升华打印机，所述打印头具有线打印速度，且所述窄带放射源具有升华速度，
其中，基于所述打印速度与所述升华速度的比率来选择所述窄带辐射源的尺寸。


4.根据权利要求1所述的染料-升华打印机，所述窄带辐射源包括LED窄带辐射源，所述LED窄带辐射源发射可见光谱或紫外(UV)光谱中的辐射。


5.根据权利要求1所述的染料-升华打印机，所述窄带辐射源包括LED灯，所述LED灯发射根据所述打印流体或所述基板的吸收波长选择的频带处的辐射。


6.根据权利要求1所述的染料-升华打印机，所述窄带辐射源包括布置成阵列的多个LED灯，其中，所述阵列的不同的灯发射在不同的频带处的辐射，所述频带中的至少一个被选择以与彩色打印流体的吸收波长发生共振。


7.根据权利要求1所述的染料-升华打印机，所述窄带辐射源包括激光源。

【专利技术属性】
技术研发人员：阿历克斯·韦斯，安东尼奥·伊诺霍萨·特里戈，雷蒙·卡斯特利斯·德·莫内特，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国;US