(54) Título: FITA DE TRANSFERÊNCIA TÉRMICA, PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE UMA FITA, E SISTEMA TENDO UMA FITA DE TRANSFERÊNCIA TÉRMICA E UMA IMPRESSORA (51) Int.CI.: B41M 5/382; B41M 5/34; G06K 15/02; B41J 2/325 (30) Prioridade Unionista: 30/06/2006 EP 06 291078.1 (73) Titular(es): EVOLIS S.A. ILLINOIS TOOL WORKS INC (72) Inventor(es): JEFFREY HOWELL; SERGE OLIVIER
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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para FITA DE TRANSFERÊNCIA TÉRMICA, PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE UMA FITA, E SISTEMA TENDO UMA FITA DE TRANSFERÊNCIA TÉRMICA E UMA IMPRESSORA.
CAMPO DA TÉCNICA [001] A presente invenção refere-se a uma fita de transferência térmica, a um processo de fabricação da fita, e a uma impressora para uso com a fita.
ANTECEDENTES E TÉCNICA ANTERIOR [002] A impressão por transferência térmica a partir de difusão de tinta corante é um processo bem conhecido no qual uma ou mais tinta corantes termicamente transferíveis são transferidas a partir das áreas selecionadas de uma fita para um material receptor por meio da aplicação localizada de calor para, assim, formar uma imagem. Imagens a cor podem ser produzidas desta maneira, por meio do uso das tintas corantes das três cores primárias: amarela, magenta e ciano. A impressão é convenientemente realizada por meio da utilização de uma fita sob a forma de uma tira ou fita alongada de um substrato resistente ao calor, normalmente um filme de poliéster de politereftalato de etileno, que carrega uma pluralidade de conjuntos similares de diferentes revestimentos de tinta corantes coloridas, cada conjunto compreendendo um painel de cada cor de tinta corante (por exemplo, amarelo, magenta e ciano mais preto opcional), com os painéis estando sob a forma de discretas listras transversais que se estendem ao longo do comprimento da fita, e dispostas em uma sequência repetida ao longo do comprimento da fita.
[003] É desejável que uma impressora de transferência térmica por difusão de tinta corante possa determinar as características da fita colocada na mesma. As fitas podem vir em uma variedade de tipos e formas, que diferem entre si, por exemplo, quanto ao tipo de substrato
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2/13 com o qual as mesmas são adequadas para uso. Além disso, as fitas nominalmente do mesmo tipo produzido por diferentes fabricantes podem ter características diferentes.
[004] Muitos esquemas que permitem às impressoras determinar as características de fitas particulares têm sido propostos. Estes incluem a colocação de informações em um cassete, fuso, ou mesmo na própria fita. As informações podem ser armazenadas de muitas maneiras diferentes: como um padrão ótico, mecânico, resistivo ou magnético; em um dispositivo de memória eletrônica que pode ser lido elétrica ou eletromagneticamente; por meio de fluorescência ou ressonância; hologramas, etc.
[005] O fator comum em todos esses esquemas conhecidos é que as informações são incorporadas e/ou lidas por meio de algum dispositivo ou recurso adicional que existe somente para carregar ou ler as informações. Por exemplo, um dispositivo eletrônico de memória, conforme descrito na Patente U.S. No 5 455 617, não só é relativamente caro, mas também requer montagem nos componentes de mídia, de programação, e nos componentes específicos da impressora a fim de acessar o mesmo.
[006] A medição da intensidade de luz transmitida é comumente utilizada em impressoras no sentido de localizar a posição de vários painéis conhecidos (vide, por exemplo, a Patente U.S. N2 4 496 955) ou, às vezes, para distinguir entre os tipos de mídia (vide, por exemplo, a Patente U.S. No 6 778 200).
[007] A Patente EP-A 956 972 apresenta uma fita de transferência térmica tendo uma pluralidade de painéis coloridos e marcas de identificação separadas, que podem ter diferentes transmissividades ou refletividades entre si.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [008] Em um primeiro aspecto, a presente invenção provê uma
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3/13 fita de transferência térmica compreendendo um substrato que carrega uma região de uma tinta corante termicamente transferível, a região incluindo uma primeira porção imprimível dentro da região com uma primeira densidade ótica, uma segunda porção imprimível dentro da região, com uma segunda densidade ótica, a diferença entre as primeira e segunda densidades óticas sendo detectável por um meio de detecção de uma impressora de fita, e uma terceira porção imprimível dentro da região com uma densidade ótica substancialmente igual a da primeira porção imprimível.
[009] Assim sendo, ao se variar a densidade ótica da tinta corante na região, as informações relativas à fita poderão ser encaminhadas para uma impressora sem o uso de qualquer espaço adicional na fita. [0010] Os presentes inventores descobriram que esta variação dentro de uma região de tinta corante é possível, uma vez que a quantidade de tinta corante transferida durante a impressão é apenas muito pouco dependente do teor de tinta corante da fita. Sendo assim, é possível se produzir uma fita com variações de densidade ótica difíceis ou impossíveis de se ver na imagem impressa.
[0011] Em um outro aspecto, a presente invenção provê uma fita de transferência térmica compreendendo um substrato que carrega uma região de uma tinta corante termicamente transferível, a região incluindo uma primeira porção imprimível dentro da região, com uma densidade ótica maior que a da segunda porção imprimível dentro da região, de modo que a diferença de densidade ótica entre a primeira e as segunda porções seja detectável por um meio de detecção de uma impressora de fita, porém não perceptível pelo olho humano nu. Visibilidade [0012] É desejável que a variação de densidade ótica em uma fita não seja visível a olho nu, uma vez que poderá se ter a impressão de que a presença de um padrão irá degradar a imagem resultante.
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4/13 [0013] Para uma primeira aproximação, a densidade ótica é proporcional à quantidade de tinta corante em uma região, enquanto que a luz transmitida varia conforme o expoente. Por conseguinte, uma mudança relativamente pequena no teor de tinta corante poderá provocar uma mudança muito maior no sinal detectável. Por exemplo, uma mudança de uma densidade ótica de 2,0 a 2,1 é muito difícil de ver pelo olho, mas corresponde a uma diminuição de 20 % na intensidade de transmissão de luz. A densidade ótica é definida como logl0 (I0/I), em que I0 é a intensidade de luz incidental e I a intensidade de luz transmitida, que é inferior à maior absorção por parte da fita.
[0014] Verificou-se que as variações de densidade ótica em uma região de tinta corante amarelo são menos perceptíveis ao olho humano do que, por exemplo, na região de tinta corante magenta, ciano ou preta. Portanto, de preferência a região de tinta corante com variação de densidade ótica é a amarela.
[0015] A visibilidade das variações de densidade ótica pode ser mais ainda reduzida ao se garantir que a proporção de mudança de densidade ótica entre as primeira e segunda porções seja gradual e não repentina. Por exemplo, a densidade ótica pode variar de um padrão em dente de serra ou senoidal na região.
[0016] Tal como referido anteriormente, as variações de densidade ótica, que são suficientes para uma impressora detectar, mas que não são perceptíveis ao olho humano são as preferidas. Isto pode ser atingido quando a diferença entre as densidades ótica máxima e mínima se encontra na faixa de 0,1 a 0,3. Em termos de delta E, é preferível que a mesma seja de 0,2 a 1,0, mais preferivelmente de 0,4 a 0,8. Forma e Padrão [0017] A variação de densidade ótica pode assumir qualquer forma adequada e normalmente apresenta um padrão irregular. De preferência, existem múltiplas porções de alta densidade ótica e múltiplas porPetição 870170099455, de 19/12/2017, pág. 11/29
5/13 ções de baixa densidade ótica em uma região. Em uma modalidade preferida, as porções imprimíveis têm a forma de um código binário, normalmente expressado como uma sequência de porções de alta e baixa densidades óticas que se estendem no sentido transversal ao longo do comprimento da fita, de tal modo que as regiões alta e baixa sejam sequencialmente lidas por um detector à medida que a fita passa pela impressora.
[0018] A região de tinta corante é tipicamente um painel colorido de um formato, por exemplo, retangular. A fita geralmente suporta uma pluralidade de regiões de tinta corante transferíveis, tipicamente painéis coloridos, com painéis de amarelo, magenta, ciano e opcionalmente também preto para a produção de imagens coloridas.
[0019] A fita de transferência térmica é convenientemente da forma de uma fita para uso em uma impressão por transferência térmica, compreendendo um substrato tendo sobre uma superfície do mesmo uma pluralidade de sequências repetidas de revestimentos de tinta corante (amarelo (Y), magenta (M), ciano (C) e, opcionalmente, preto (K)), sob a forma de discretas listras transversais que se estendem ao longo do comprimento da fita.
[0020] Assim, em um aspecto preferido, a presente invenção provê uma fita de transferência térmica, compreendendo uma faixa alongada de material de substrato tendo sobre uma superfície da mesma uma pluralidade de conjuntos similares de revestimentos de corante termicamente transferíveis, cada conjunto compreendendo um respectivo revestimento de cada cor de tinta corante, amarelo, magenta e ciano, cada revestimento ou camada sendo da forma de uma listra discreta que se estende no sentido transversal com relação ao comprimento do substrato, com os conjuntos dispostos em uma sequência repetida ao longo do comprimento do substrato, e sendo que pelo menos um dos revestimentos de tinta corante inclui uma primeira região de uma tinta
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6/13 corante termicamente transferível, a região incluindo uma primeira porção imprimível dentro da região com uma primeira densidade ótica, uma segunda porção imprimível dentro da região com uma segunda densidade ótica, a diferença entre as primeira e segunda densidades óticas sendo detectáveis por um meio de detecção em uma impressora de fita, e uma terceira porção imprimível dentro da região com uma densidade ótica substancialmente igual a da primeira porção imprimível.
[0021] Essa faixa alongada, ou fita, pode ter um revestimento de tinta corante (ou painel) com uma densidade ótica variada. Na prática, um revestimento de tinta corante (ou painel), por conjunto de revestimentos de tinta corante, terá geralmente diferentes densidades óticas. [0022] Em outro aspecto, a presente invenção provê um processo para a fabricação de uma fita de acordo com a presente invenção, no qual a diferença de densidade ótica é conseguida através da formação de uma região de tinta corante com diferentes quantidades de tinta corante.
[0023] A quantidade de tinta corante varia convenientemente, ao se alterar a espessura de um revestimento de tinta corante durante sua fabricação. Tipicamente, um revestimento de tinta corante é aplicado por meio de impressão com um cilindro rotogravura. A profundidade da água forte para rotogravura determina a espessura do revestimento, de modo que o padrão que carrega a informação possa ser incorporado à gravação de cilindro para fins de conveniência.
[0024] Em outro aspecto, a presente invenção provê uma impressora de fita de transferência térmica compreendendo um meio detector para a detecção da variação de absorção de luz dentro de uma região de tinta corante de uma fita de transferência, de acordo com a presente invenção, quando inserido na impressora, um meio de comparação para a comparação da variação detectada a uma ou mais variações
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7/13 armazenadas, e um meio de controle para a alteração do funcionamento da impressora em resposta à variação detectada.
Medição [0025] A densidade ótica (OD) pode ser medida ao passar um feixe de luz através da fita e ao medir a sua atenuação por meio da fita. Os comprimentos de onda interrogativos devem estar em uma região de absorção da tinta corante. É particularmente preferido se usar diodos emissores de luz (LED) para esta finalidade, por exemplo, um azul para a detecção de um painel amarelo, um verde para a detecção de um painel magenta, e um vermelho para a medição de um painel ciano. Um painel preto poderia ser detectado usando-se qualquer um dos LEDs coloridos acima, ou se o mesmo for composto de negro de fumo (ou outro pigmento de absorção infravermelho), um LED emissor infravermelho poderá ser utilizado.
[0026] É conveniente usar uma disposição na qual uma montagem fonte se encontra em um dos lados da fita e uma montagem de detector se encontra no outro lado. É possível se ter uma fonte e um detector do mesmo lado, com um espelho provido de modo a refletir a luz de volta ao detector. No entanto, isto pode causar problemas, uma vez que a luz percorre a fita duas vezes e é, portanto, duplamente atenuada. Devido a isto, o sinal, com frequência, se torna demasiadamente fraco para medir com precisão.
[0027] Os versados na técnica reconhecerão que a densidade OD absoluta da fita pode variar ao longo de uma ampla faixa sem afetar a integridade do código, uma vez que o código pode se manifestar como uma razão de densidade OD dentro do padrão.
[0028] A densidade OD medida na máxima absorção é maior que a medida nos comprimentos de onda ligeiramente removidos do máximo para um revestimento de tinta corante. Pode ser desejável a utilização desses outros comprimentos de onda, quer devido à existência
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8/13 de uma fonte luminosa apropriada, ou a fim de reduzir a atenuação causada pela fita. Uma consideração importante é no sentido de corresponder a medição de transmissão na impressora às propriedades óticas das fitas de modo que as mesmas fiquem dentro de uma especificação aceitável.
[0029] Será também reconhecido que, embora os diodos emissores de luz provejam fontes de banda estreita convenientes, os mesmos, muitas vezes, produzem uma outra banda de saída na região infravermelha do espectro. Por esta razão, é altamente desejável se utilizar um detector que seja insensível ao infravermelho, pois, de outra forma, pode-se perder a discriminação.
[0030] Pode também ser conveniente se utilizar um único detector com múltiplas fontes de luz direcionadas para isso. As fontes podem ser ligadas, por seu turno, a fim de prover uma interrogação sequencial de cores diferentes na fita. De maneira alternativa, é possível se utilizar uma fonte de luz de banda larga com múltiplos detectores seletivos de comprimento de onda.
Utilização [0031] Uma fita típica tem uma base de filme de poliéster de politereftalato de etileno de cerca de 4,5 mícrons de espessura. De um lado, há normalmente um polímero reticulados com componentes de modo a melhorar a lubrificação e a manipulação durante o uso. Por outro lado, existem normalmente conjuntos de painéis de diferentes cores (Y, M, C, K), cada qual compreendendo uma solução sólida de tinta corante no aglutinante, a qual é transferível para um receptor incolor por meio da aplicação controlada de calor durante um processo de geração de imagem. Essa fita é devidamente provida em um carretel que normalmente contém 200 conjuntos de repetições de painel. Cada painel amarelo inclui uma disposição semelhante de porções de maior ou menor densidade ótica em conformidade com a presente invenção.
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A fita geralmente pode, de outro modo, ser de uma construção e de materiais convencionais, conforme bem conhecido dos versados na técnica.
[0032] Em uso, uma fita é normalmente alimentada a partir de um material enrolado em um carretel e é retomada, após uso, em um segundo carretel. Para ler as informações da fita, a mesma deverá passar por um detector.
[0033] Por exemplo, depois de uma fita ser carregada para a impressora, uma parte do procedimento de instalação (por exemplo, fechar a tampa) poderá desencadear o processo de detecção, o qual pode ser realizado por meio de um enrolamento direto em uma sequência completa, perdendo, assim, uma unidade de repetição da fita. Sendo assim, é feita apenas uma única checagem no início de uma nova fita.
[0034] De maneira alternativa, depois de a fita ser carregada, opcionalmente também em algumas outras vezes, a fita poderá ser enrolada para frente de modo a confirmar a sua identidade e, em seguida, enrolada novamente, de modo que nada seja desperdiçado. Este seria um processo relativamente lento, devido à necessidade de se enrolar a fita em ambos os sentidos.
[0035] Preferencialmente, a impressão é feita de um modo normal enquanto, simultaneamente, se faz o monitoramento da densidade ótica da fita. Quando o sinal da fita não corresponde a nenhum padrão conhecido, o ciclo de impressão é tipicamente abortado. Esta é o uso mais simples da presente invenção, e, no caso de a fita ser rejeitada pela impressora, a mesma limitará o material perdido a uma unidade de fita e ao receptor.
[0036] A presente invenção será a seguir descrita em mais detalhes, a título de exemplo, com referência aos desenhos em anexo, nos quais:
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10/13 [0037] A Figura 1 mostra parte de uma impressora de transferência térmica, de acordo com a presente invenção;
[0038] A Figura 2 mostra uma parte do comprimento de uma fita para uso na impressora da Figura 1, e [0039] A Figura 3 mostra uma típica resposta de sensor quando a fita da Figura 2 é passada por um detector.
[0040] Com referência à Figura 1, a impressora possui dois rolos espaçados 2, 3 para a orientação de uma fita 1 em sua passagem de um carretel de suprimento 1a para uma bobina de recolhimento 1b. A fita 1 passa entre um rolo 5 e um cabeçote de impressão térmica, não mostrados. Em sua utilização, uma fita receptora 4 (por exemplo, um papel ou cartão) é posicionada entre o rolo 5 e a fita 1 a fim de receber uma imagem impressa sobre a fita 4 por meio da ativação do cabeçote de impressão (não mostrado), que, em uso, é pressionado contra a fita
1.
[0041] A impressora compreende ainda um meio detector dotado de uma fonte de luz na forma de um LED 6 que emite luz azul, e um detector 7. O LED 6 é posicionado acima do plano de transporte da fita 1 e o detector 7 é posicionado abaixo do plano de transporte da fita 1. O comprimento de onda da luz emitida pelo LED 6 é da faixa de 460 a 480 nm.
[0042] A impressora tem ainda um meio para a determinação da distância movida pela fita durante a sua passagem através da impressora a partir da bobina de suprimento 1a para a bobina de recolhimento 1b. Este é tipicamente um sensor para detectar a rotação de uma das bobinas ou cilindros de guia, juntamente com um meio de controle, que converte os pulsos do sensor em um deslocamento da fita.
[0043] Um comprimento representativo da fita 1 é mostrado na Figura 2. A fita 1 compreende um substrato de poliéster com painéis de impressão de cobertura amarelo (Y), magenta (M), ciano (C), preto (K)
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11/13 e transparente (O) dispostos em série ao longo do comprimento da fita
1. Este conjunto de cinco painéis de impressão se repete ao longo do comprimento da fita. Dentro de cada painel amarelo existem barras transversais de maior densidade OD (8) que formam um padrão binário que codifica o formato e as propriedades nominais da fita.
[0044] Quando a fita 1 está localizada na impressora e é transportada a uma velocidade e posição adequadas, a luz azul da fonte 6 passa através da fita e é detectada pelo detector 7, de modo que a saída elétrica do detector seja representativa do grau de atenuação e, por conseguinte, da absorção de luz, do painel de impressão Y e, portanto, do revestimento de tinta corante.
[0045] A Figura 3 ilustra um código binário de sete bits e, especificamente, como o sinal do detector 7 aparece a um meio de comparação (não mostrado) na impressora. A magnitude do sinal do detector 7 é usada para computar a razão de absorção de luz do painel de impressão amarelo Y, conforme indicado no eixo geométrico vertical na Figura 3. Esta razão de absorção de luz é alimentada para o meio comparador programado para extrair o padrão binário representado pela variação de densidade OD. Isto acontece em função da detecção da transição nas posições 9 e 10 a partir do nível 11 para o nível 12. Em seguida, o meio comparador usa esses níveis medidos de modo a definir os limites 13 e 14, os quais, então, definem se uma razão posteriormente medida no mesmo painel representa um binário 1 ou um binário 0.
[0046] Quando o padrão coincide com um dos códigos préprogramados na impressora, a impressora, então, ajustará o a sua operação de modo a oferecer melhores resultados, de acordo com os parâmetros pré-programados para este código. Quando a fita não é reconhecida, a mesma é rejeitada.
Exemplo
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12/13 [0047] Um filme de poliéster pré-revestido, orientado no sentido biaxial, (K206E6F da Diafoil), com 4,5 pm de espessura, pré-revestido em um lado com uma camada de base (priming) adesiva, foi revestido no lado oposto à camada de base com um contra-revestimento resistente a altas temperaturas, tal como descrito na Patente EP 703865A. A superfície de base foi revestida com uma solução contendo: 122g de tetrahidrofurano, 6,3 g de poli (vinil butiral) grau BX-1 da Sekisui, 1,6 g de Ethocell ECTl0® da Aqualon, 3,6 g de água desionizada, 3,8 g de Terenix Amarelo F7GDL®, 2,5 g de Waxoline amarelo GFW®. O revestimento foi aplicado à partir de um cilindro rotogravura, que foi gravado a água forte de modo a imprimir barras transversais de uma profundidade progressivamente maior. A densidade ótica de transmissão resultante, conforme medida em um densitômetro Sakura PDA65® a 440 nm foi como segue:
Amostra |
OD de fundo |
OD Padrão |
Δ OD |
1 |
1,90 |
2,09 |
0,19 |
2 |
1,93 |
2,23 |
0,30 |
3 |
1,94 |
2,34 |
0,40 |
4 |
1,94 |
2,45 |
0,51 |
5 |
1,95 |
2,55 |
0,60 |
6 |
1.96 |
2,63 |
0,67 |
7 |
1.93 |
2,63 |
0,70 |
[0048] Essas amostras foram unidas na fita de uma impressora Pebble feita pela Evolis (Pebble é uma marca comercial) no lugar dos painéis amarelos. Esta impressora foi projetada para imprimir diretamente na superfície de um cartão de transação de policloreto de vinila (PVC) (compreendendo um núcleo de PVC com um revestimento constituído predominantemente de um copolímero de cloreto de vinila / acetato de vinila (com uma razão em peso de aproximadamente 95:5, respectivamente)), impresso em conformidade com uma imagem uniPetição 870170099455, de 19/12/2017, pág. 19/29
13/13 forme cinza médio utilizando uma fita modificada.
[0049] Os painéis foram avaliados quanto à visibilidade do padrão a olho nu na fita não utilizada e na imagem impressa. A capacidade do sensor na impressora para detectar a variação (utilizando um LED azul centralizado em 468 nm) foi também verificada. Os resultados foram os seguintes:
Amostra |
Visível na fita |
OD de
Fundo |
OD Padrão |
Delta E |
Sinal de
Impressora |
1 |
Não |
0,45 |
0,455 |
0,43 |
14 % |
2 |
Pouco visível |
0,480 |
0,485 |
1,05 |
25 % |
3 |
Visível |
- |
- |
1,25 |
35 % |
4 |
Visível |
- |
- |
1,93 |
36 % |
5 |
Visível |
- |
- |
2,32 |
40 % |
6 |
Visível |
0,4675 |
0,4725 |
2,63 |
45 % |
7 |
Visível |
0,4675 |
0,475 |
2,14 |
43 % |
[0050] Verificou-se que a menor variação (amostra 1), foi facilmente detectada tanto pela impressora como abaixo do limite aceito (delta E menor que 1) para a detecção a olho nu em todas as formas. A variação de cor não ficou aparente nem na fita ou na imagem impressa.
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