CN107433784B - 打印设备及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于在可热成形基材上打印至少一种可拉伸油墨的系统，其包括：解卷器，所述解卷器布置成将所述可热成形基材从第一卷进给到幅材驱动子系统中；表面能修改装置，所述表面能修改装置布置成改变基材表面能以增强所述至少一种可拉伸油墨对所述可热成形基材的润湿和粘附；至少一个全宽度打印头阵列，所述至少一个全宽度打印头阵列布置成将所述至少一种可拉伸油墨沉积在所述可热成形基材上；至少一个辐射固化装置，所述至少一个辐射固化装置布置成固化所述可热成形基材上的所述至少一种可拉伸油墨；全宽度阵列传感器，所述全宽度阵列传感器布置成监测所述可热成形基材上的所述至少一种可拉伸油墨；以及复卷器，所述复卷器布置成接收所述可热成形基材并且将所述可热成形基材形成为第二卷。

Description

打印设备及其使用方法
技术领域
当前公开的实施例涉及提供一种用于在可热成形基材上沉积或打印可拉伸和/或辐射可固化油墨的打印系统及其使用方法。
背景技术
与热成形过程兼容的打印过程是本领域已知的。常规的数字打印机通过在分度幅材的行程同时横越介质幅材重复地扫描打印头的阵列而操作，即类似于传统喷墨打印机的类似光栅功能。该常规的打印过程在必须将打印卷输送到一个或多个热成形压机的制造环境中非常耗时。通常，打印所需的时间大大超过热成形所需的时间。
以下是与可热成形材料一起使用的打印系统的两个示例。Electronics ForImaging的VUTEk GS Pro-TF系列数字喷墨打印机据称可以生产定制形状的标志，包装，POP显示器，贩卖面板和其它热成形应用。类似地，FUJIFILM的Acuity Advance Select是用于生产打印热成形件的平板喷墨打印机。不幸的是，两个系统都存在使用严重限制系统生产率的扫描打印头的缺点，例如，FUJIFILM的系统宣传生产率仅达到32m2/hr。
进一步使在可热成形材料上打印的过程复杂化的是该材料的光学特性。许多可热成形材料是透明的，当用于容纳消费者在购买之前希望看到的产品(例如在透明塑料容器中的草莓)时，这是理想的特性。由于入射光将透射通过油墨，因此透明材料对打印常规CMYK图像(青，品红，黄和黑(黑色))构成挑战。为了改善可见性，通常将CMYK图像打印到具有高反射率的白色背景上。为了最大化打印系统的有用性并最小化成本，优选地使用用于CMYK打印的相同打印过程产生白色背景。然而，如果在CMYK分色之前即刻在基材上打印白色，则彩色墨可能会渗入并与白色混合，导致不可接受的打印质量。
本公开涉及用于在可热成形基材上进行高生产率打印而没有不可接受的颜色渗出或混合的系统和方法。
发明内容
一般地，本打印系统旨在用于可固化油墨，例如辐射可固化油墨。在一些实施例中，打印系统旨在将标签数字预印在可热成形级塑料上，随后将其热成形为有用的物体，例如容器。已发现当用UV可固化的CMYKW油墨组打印时，必须与CMYK油墨不同地处理白色油墨。
从生产率的角度(即生产量)来看，期望提供一种系统，其中三个主要组成部分彼此独立：a)将原材料挤压成幅材形式；b)打印到幅材上；以及c)将幅材形成为最终制品，例如容器。与这些组成部分以在线方式集成的系统相比，这样的系统可以提供更大的灵活性并且可以提供更高的正常运行时间。上述系统需要一种打印架构，其可以接受热成形级塑料的卷，用合适的油墨在塑料上数字打印，并且然后输送打印卷以便随后转换成热成形件。
一般地，布置成提供打印的可热成形幅材的打印系统的实施例包括：a)幅材解卷器；b)修改基材表面能的处理站；c)常规的幅材驱动和跟踪子系统；d)一个或多个全宽度打印头阵列；e)油墨输送子系统；f)在热成形期间能够拉伸至少400％的辐射可固化油墨组；g)一个或多个辐射固化装置；h)监测幅材上的打印质量的在线传感器；以及，i)幅材复卷器。
鉴于上述情况，用于在可热成形基材上打印至少一种可拉伸油墨的本系统的实施例包括：解卷器，所述解卷器布置成将所述可热成形基材从第一卷进给到幅材驱动子系统中；表面能修改装置，所述表面能修改装置布置成改变基材表面能以增强所述至少一种可拉伸油墨对所述可热成形基材的润湿和粘附；至少一个全宽度打印头阵列，所述至少一个全宽度打印头阵列布置成将所述至少一种可拉伸油墨沉积在所述可热成形基材上；至少一个辐射固化装置，所述至少一个辐射固化装置布置成固化所述可热成形基材上的所述至少一种可拉伸油墨；全宽度阵列传感器，所述全宽度阵列传感器布置成监测所述可热成形基材上的所述至少一种可拉伸油墨；以及复卷器，所述复卷器布置成接收所述可热成形基材并且将所述可热成形基材形成为第二卷。
一般地，上述打印系统的实施例执行以下步骤：a)用第一电晕处理基材；b)打印白色背景层；c)完全固化白色背景层；d)用第二电晕处理固化的白色背景层；e)将CMYK图像打印到固化的白色背景层上；以及，f)完全固化CMYK图像。简而言之，上述方法是可以实现UV可固化油墨的所述打印过程的双程打印方法。在第一程中，打印和固化白色层，而在第二程中，电晕处理白色层并且打印和固化CMYK油墨。
一般地，鉴于上述情况，用于在可热成形基材上施加图像的本方法的另一实施例包括：a)用表面能修改装置修改可热成形基材的第一表面能；b)用至少一个全宽度打印头阵列在所述基材的一部分上沉积背景层，所述背景层包括至少一种可拉伸油墨；c)用至少一个辐射固化装置固化所述背景层以形成第一打印基材；d)用所述表面能修改装置修改所述第一打印基材的第二表面能；e)用至少一个全宽度打印头阵列在所述背景层上沉积前景层，所述前景层包括至少一种可拉伸油墨；以及，f)用至少一个辐射固化装置固化所述前景层以形成第二打印基材。
一个或多个实施例的其它目的、特征和优点将从以下详细描述和从附图和权利要求容易地领会。
附图说明
参考附图仅作为示例公开各种实施例，其中相应的附图标记指示相应的部分，其中：
图1是用于在可热成形基材上打印可拉伸油墨的本系统的实施例的示意图；
图2是用于在可热成形基材上打印可拉伸油墨的本系统的实施例的示意性处理流程图；
图3是描绘可拉伸油墨与具有低表面能的可热成形基材的相互作用的横截面图；
图4是描绘可拉伸油墨与表面能高于图3中所示的表面能的可热成形基材的相互作用的横截面图；
图5是使用来自用于在可热成形基材上打印可拉伸油墨的本系统的打印材料制造的示例性热成形制品的俯视平面图；
图6是包括在第一打印头阵列之后的辐射固定装置的用于在可热成形基材上打印可拉伸油墨的本系统的另一实施例的示意图；以及，
图7是用于在可热成形基材上施加图像的本方法的实施例的流程图。
具体实施方式
首先，应当领会在不同图上的相似附图标记表示本文中阐述的实施例的相同或功能上类似的结构元件。此外，应当理解这些实施例不限于所描述的特定方法、材料和修改，并且因此当然可以变化。也应当理解本文中使用的术语仅用于描述特定方面的目的，而不旨在限制所公开的实施例的范围，所述范围仅由附带的权利要求限制。
除非另外限定，本文中使用的所有技术和科学术语具有与这些实施例所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。如本文所使用的，“全宽度”，例如“全宽度阵列传感器”和“全宽度打印头阵列”旨在被一般地解释为覆盖基材的显著宽度的任何结构。例如，在一些实施例中，全宽度阵列传感器的长度约为其检查的基材的宽度的一半。
此外，如本文所使用的词语“打印机”、“打印机系统”、“打印系统”，“打印机设备”和“打印设备”包括为了任何目的执行打印输出功能的任何装置，例如数字复印机，编书机，传真机，多功能机等。另外，如本文所使用的，“幅材”、“基材”、“可打印基材”是指例如纸，透明胶片，羊皮纸，膜，织物，塑料，冲印纸或可以在其上可视化和/或再现信息或标记的幅材的形式的其它涂覆或未涂覆的基材介质，而“可热成形基材”旨在表示在打印之后能够被热成形(即能够通过使用热和压力成形)的任何基材。如本文所使用的，术语“平均”应当一般地被解释为包括基于多个输入数据获得结果数据或决策的任何计算，其可以包括但不限于加权平均值，基于滚动输入的是或否决策等。
而且，如本文所使用的，与系统或元件组合的短语“包括…中的至少一个”旨在表示系统或元件包括在该短语之后列出的元件中的一个或多个。例如，一种设备，其包括以下中的至少一个：第一元件；第二个元件；以及第三元件，旨在被解释为以下结构布置中的任何一个：包括第一元件的设备；包括第二元件的设备；包括第三元件的设备；包括第一元件和第二元件的设备；包括第一元件和第三元件的设备；包括第一元件、第二元件和第三元件的设备；或包括第二元件和第三元件的设备。当在本文中使用短语“在…中的至少一个中使用”时旨在类似的解释。此外，如本文所使用的，“和/或”旨在表示用于指示可以包括或发生所述元件或条件中的一个或多个的语法连接词。例如，包括第一元件、第二元件和/或第三元件的设备旨在被解释为以下结构布置中的任何一个：包括第一元件的设备；包括第二元件的设备；包括第三元件的设备；包括第一元件和第二元件的设备；包括第一元件和第三元件的设备；包括第一元件、第二元件和第三元件的设备；或包括第二元件和第三元件的设备。
而且，尽管可以在这些实施例的实践或测试中使用与本文所述类似或等效的任何方法、设备或材料，但是现在描述方法、设备和材料的一些实施例。
图1描绘了本打印系统(即打印系统50)的实施例的示意图。热成形级基材52(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚氯乙烯(PVC))在系统50的第一端部54处在解卷器56中解卷。然后幅材52通过常规的幅材驱动和转向子系统，即子系统58。幅材52暴露于表面能修改装置60，例如电晕放电、大气等离子体或火焰处理。表面能修改装置60增强油墨62对幅材52的润湿和粘附。合适的表面能修改装置的示例是来自威斯康星州密尔沃基市(Milwaukee)的Enercon的电晕处理装置，具有
Figure BDA0001286246110000051
的典型输出功率。在一些实施例中，打印系统50也可以包括幅材清洁站64和静电中和装置66以从基材去除过量的颗粒和静电荷。在一些实施例中，站64和装置66位于表面能修改装置60和打印头阵列68之间的幅材52的两侧。然后幅材52通过一个或多个打印头阵列，例如打印头阵列68、70、72和74。在一些实施例中，每个打印头阵列由多个压电打印头组成，其布置成使得除了内侧和外侧边缘之外的幅材52的全部宽度可以由至少一个打印头寻址而不需要移动或扫描打印头。打印头的上述布置允许“单程”打印模式，其中幅材52连续地移动通过打印区域76，即幅材52邻近打印头阵列68、70、72和74通过的区域。已发现上述实施例可以在每分钟30-120英尺的速度范围内进行打印。系统50的全宽度打印头阵列是静止的，即不横向地横越幅材52扫描，这允许比常规打印机高得多的打印生产率。
图1示出了四种常规颜色中的每一种的一个打印头阵列，四种常规颜色即青，品红，黄和黑，通常也称为CMYK。四个打印头阵列分别由用于CMYK颜色的阵列68、70、72和74表示。可以包括用于第五颜色(例如白色)或多种另外的颜色的一个另外的阵列或多个另外的阵列。打印头阵列负责将数字定义的图像内容添加到基材52，例如包装图形、说明书等。打印头阵列也可以打印非图像标记(例如配准标记)以用于随后的热成形处理、切割操作或需要与打印图像对准的其它打印后过程。
应当领会在图中未示出或在本文中未详细讨论用于每个打印头阵列的相应的油墨输送子系统，原因是这样的子系统在液体和固体油墨打印领域中通常是已知的。每个油墨输送子系统向其相应的打印头阵列供应辐射可固化的热成形油墨。已发现应当配制合适的油墨以允许至少400％的伸长率的拉伸而不会裂化或失去对基材的粘附。然而，必需拉伸的程度取决于热成形过程并且提供小于400％的伸长率而不会裂化或失去对基材的粘附的油墨也可以适合于一些应用。
在所有油墨沉积到基材上之后，幅材然后通过辐射固化区域，在该处基于完全固化油墨的要求来选择这样的辐射源。在一些实施例中，多个宽光谱UV灯提供油墨的固化，但是也可以使用诸如UV光谱LED阵列的其它装置，即必需的辐射输出取决于油墨的固化要求。因此，取决于可拉伸油墨的要求，辐射固化装置78可以选自：紫外辐射源；红外辐射源；可见光辐射源；及其组合。在幅材52通过固化区域80之后，它通过感测子系统82，其可以用于检测颜色之间的配准，缺少的喷射器，和其它打印质量度量。在一些实施例中，感测子系统82包括全宽度阵列传感器84。然后幅材52进入复卷器86，其中打印幅材52返回为卷形式，例如卷88。打印卷88可以在热成形压机中被使用并且由此转化为热成形物体，例如食品包装容器。
在一些实施例中，幅材基材52是0.014英寸厚的热成形级PET，但是也可以使用其它可热成形的塑料。在一些实施例中，每英寸600点(dpi)×600dpi的打印分辨率是可接受的，但是可以使用其它打印模式，例如300dpi×300dpi。
鉴于上述，应当领会系统50能够在可热成形基材(例如，基材52)上打印至少一种可拉伸油墨。在一些实施例中，系统50包括解卷器56，表面能修改装置60，至少一个全宽度打印头阵列，例如打印头阵列68、70、72和74，至少一个辐射固化装置，例如固化装置78，全宽度阵列传感器84和复卷器86。解卷器56布置成将可热成形基材52从第一卷90进给到幅材驱动子系统58中。表面能修改装置60布置成改变基材表面能以增强至少一种可拉伸油墨对可热成形基材52的润湿和粘附。全宽度打印头阵列布置成将至少一种可拉伸油墨沉积在可热成形基材52上。辐射固化装置78布置成固化可热成形基材52上的至少一种可拉伸油墨。全宽度阵列传感器84布置成监测可热成形基材52上的至少一种可拉伸油墨，并且复卷器86布置成接收可热成形基材52并且将可热成形基材52形成为第二卷88。
在一些实施例中，至少一种可拉伸油墨中的每一种是紫外辐射可固化油墨；然而，也可以使用其它类型的油墨。而且，在一些实施例中，可热成形基材52选自：聚对苯二甲酸乙二醇酯；二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚碳酸酯；丙烯酸类；聚氯乙烯；丙烯腈丁二烯苯乙烯；聚丙烯；及其组合。
如上所述，表面能修改可以由各种装置提供。在一些实施例中，表面能修改装置60选自：电晕处理站；大气等离子体处理站；火焰处理站；及其组合。在一些实施例中，可热成形基材52包括第一宽度并且表面能修改装置60包括大于第一宽度的第二宽度/长度。取决于系统和打印要求，具有比可热成形或可打印基材52的宽度更小/更短的表面能修改装置也在权利要求的范围内。
类似地，在一些实施例中，每个全宽度打印头阵列分配唯一的可拉伸油墨。换句话说，每个全宽度打印头阵列分配该打印头阵列唯一的特定颜色。因此，第一全宽度打印头阵列68可以分配青色油墨，而第二打印头阵列70分配品红色油墨，第三打印头阵列72分配黄色油墨，并且第四打印头阵列74分配黑色油墨。在一些实施例中，可热成形基材52包括第一宽度，并且至少一个全宽度打印头阵列(例如阵列68、70、72和/或74)包括小于第一宽度的第二宽度/长度。取决于系统和打印要求，具有等于或大于可热成形或可打印基材的宽度的打印头阵列也在权利要求的范围内。然而，在具有大于可热成形基材的宽度/长度的打印头阵列的实施例中，必须关闭一些压电打印头，即落在基材外部的打印头，以避免油墨的浪费或整个系统的损坏。
图2描绘了在完全热成形制造过程的示例中的打印机50的实施例的示意图。以卷到卷模式打印的好处与完全集成的在线系统相比是显而易见的。例如，取决于挤出机、打印机和热成形压机的生产率，如果任何一个部件进行维护或以另外方式不可用于其对整个过程的贡献，则具有高正常运行时间的高度灵活和可重新配置的制造过程是可能的。
图3描绘了显示可拉伸油墨62与具有低表面能的可热成形基材52的相互作用的横截面图，而图4描绘了显示可拉伸油墨62与表面能高于图3中所示的表面能的可热成形基材52的相互作用的横截面图。表面能修改(例如电晕处理)增加可打印基材的表面能以改善油墨和涂层的润湿性和粘附。一些可打印基材(例如聚合物膜)具有带有低表面张力的化学惰性和无孔表面，其导致打印墨和涂层的不良接收。表面张力指示表面能，其通常也称为达因水平。诸如电晕处理的表面处理增加可打印基材的表面能，由此通过改善油墨的润湿性和粘附来改善打印质量。通常，据信如果其表面能高于油墨的表面能则基材将被润湿。表面能修改的水平取决于多种因素，包括但不限于使用的处理类型、基材和油墨特性。因此，对于基材和油墨的每种组合最佳地确定所需的处理强度，即每个基材表面积的每分钟瓦特数
Figure BDA0001286246110000081
当使用相同基材和/或油墨的不同生产运行时应该做出相同的确定以实现最佳打印结果。
图5描绘了使用上述过程生产的样品打印热成形件，即热成形制品92。在该示例中，在打印热成形基材卷之后，在热成形过程中在不同位置使用卷。
图6描绘了用于生产卷状打印热成形基材的本打印系统(即打印系统100)的实施例的示意图。系统100类似于上述系统50，具有若干另外的元件。诸如PET或PVC的热成形级基材52在解卷器部分56中解卷。幅材52然后通过常规的幅材驱动和转向部件，即子系统58。由于幅材驱动和转向部件在本领域中是已知的，因此这里不再详细讨论它们。然后将幅材52暴露于表面能修改装置60。合适的表面能修改装置包括但不限于电晕处理站、大气等离子体处理站和火焰处理站。如上所述，装置60的目的是增强油墨62对基材52的润湿和粘附。用于从基材去除过量颗粒和静电荷的幅材清洁站和静电中和装置都可以包括在系统100中，但是在该图中未示出。
幅材52然后进入由多个打印头阵列(即打印头阵列104、106、108、110和112)组成的打印区域102。每个打印头阵列由多个压电打印头组成，所述多个压电打印头布置成使得除了内侧和外侧边缘之外的幅材52的全宽度可以由至少一个打印头寻址。该布置允许“单程”打印模式，其中幅材52连续移动通过打印区域102。在打印区域102内，幅材52首先通过在该实施例中与白色、共同打印基层关联的打印头阵列104。阵列104打印白色背景图像。UV固定装置114位于阵列104之后但在阵列106之前，使得从阵列104沉积的油墨被部分固化或“固定”以防止油墨与背景层/图像(例如白色背景层)的后续混合。应当领会，如上所述，一个或多个固化装置以及固定装置可以发射除了紫外辐射之外的辐射，并且这样的辐射取决于油墨的要求。在通过(一个或多个)固定装置(即固定装置114)之后，固定的白色背景由CMYK打印头阵列(即，打印头阵列106、108、110和112)叠印。在所有油墨已沉积到背景层/图像上之后和/或基材52上之后，幅材52然后通过固化区域116。在一些实施例中，使用多个宽光谱UV灯来固化墨，但是取决于油墨的要求，诸如UV光谱LED阵列或非UV辐射源的其它装置也适合。在幅材52通过固化区域80之后，它通过感测子系统82，所述感测子系统82包括全宽度阵列传感器84以检测颜色之间的配准，缺少的喷射器，和其它打印质量度量。幅材52然后进入复卷器86，在该处打印幅材52返回为卷形式，例如卷88。
已发现系统50和100必须针对特定的油墨、辐射源等进行调制。必须确定在CMYK叠印之前的背景层的固定固化的最佳状态。如果背景层未固化，则会发生颜色混合，具有不良缺陷。如果背景层过度固化，则其表面能降低，并且CMYK油墨不能充分扩散以获得可接受的固体填充。感测子系统82可以用于定量打印幅材52的总体质量，由此便于系统50和100的调制或优化。这样的优化可以包括但不限于调节幅材速度，调制表面能修改，例如增加或减小其输入功率，增加或减小打印油墨的量，调制固化装置中的一个或多个等。
鉴于过程优化的上述需要，已对本打印系统做出修改。打印系统和方法的以下实施例可以用于以减少的过程优化来实现期望的打印成卷热成形基材。图6示出了其示例性实施例改善整体打印结果的打印系统100的示意图。由系统50(图1)和系统100(图6)的比较可以看出，系统50不包括固定装置114，即紧接背景层/图像打印头阵列之后定位的固定/固化装置。系统100的功能与上述其它实施例类似。幅材52由解卷器56解卷，并且随后通过暴露于表面能修改装置60进行处理。幅材52然后通过打印头阵列104，在该处背景层/图像沉积在幅材52上。背景层/图像通过固化装置82在固化区域80中完全固化，背景图像由感测子系统82检查并且随后通过复卷器86复卷成卷88。卷88变为新卷90并且然后第二次进给通过系统100。其上打印有背景层的幅材52由解卷器56解卷，并且随后通过暴露于表面能修改装置60进行处理。在该情况下，表面能修改装置60改变幅材52和固化在其上的背景层/图像两者的表面能。其上固化有的背景层/图像的幅材52然后通过打印头阵列106、108、110和112，即打印区域102，在该处CMYK图像沉积在幅材52和/或背景层上。CMYK图像通过固化装置78在固化区域80中完全固化，完成的图像由感测子系统82检查并且随后幅材52由复卷器86复卷成卷88。
简而言之，前述实施例经由基材52两次独立通过打印机系统100来沉积或打印CMYKW图像，而不使用固定装置114。换句话说，材料卷(即可热成形基材卷)被发送通过打印机100两次。在第一程中，仅仅背景层/图像被打印并且然后完全固化。在本公开的范围内，将有限量的CMYK直接打印到基材上以便例如产生除白色之外的任何配准标记或背景层，并且这样的打印可以在第一次通过打印系统期间发生。由第一程产生的打印基材复卷成卷并且然后再引入到打印系统进行第二程。在第二程期间，固化的背景层/图像进行电晕处理以增强其表面上的油墨的润湿，即背景层/图像暴露于表面能修改装置。CMYK图像内容与任何先前打印的配准标记对准并在背景层/图像上叠印并且然后完全固化。基材第二次卷起并且然后处于安装到热成形压机上的状态。
上述打印过程在图7中被描绘为打印过程120。幅材52在解卷器56处从卷90进给到打印系统100中。在步骤122用表面能修改装置60处理幅材52。在步骤124由打印头阵列104将背景层/图像(例如白色背景)打印在幅材52上。可选地，在步骤126可以由打印头阵列106、108、110和112将CMYK图像内容打印在幅材52上。这样的内容可以包括但不是限于基准，对准标记，落在背景层/图像之外的图像内容等。在步骤128由固化装置78固化来自第一次通过打印系统100的幅材52上的集体打印图像。然后在步骤130由复卷器86将幅材52复卷成卷88。卷88然后变成新卷90，其再次进给到系统100的解卷器56中。在步骤132用表面能修改装置60处理现在包括背景层/图像和任何(一个或多个)CMYK第一程图像的幅材52。在步骤134直接检测或经由对准标记的位置用位置检测或感测系统82检测背景层/图像的位置。在步骤136由打印头阵列106、108、110和112将CMYK图像在幅材52上全部或部分地打印在背景层/图像上。在步骤138由固化装置78固化来自第二次通过打印系统100的幅材52上的CMYK图像。然后在步骤140由复卷器86将幅材52复卷成卷88。
鉴于前述，应当领会在一些实施例中，用于在可热成形基材上施加图像的本方法包括以下。首先，用表面能修改装置60修改可热成形基材52的表面能。然后，用至少一个全宽度打印头阵列104将背景层沉积在基材52的至少一部分上。背景层包括至少一种可拉伸油墨，例如白色油墨。接着，用至少一个辐射固化装置78固化背景层以形成第一打印基材。上述步骤(即第一次通过系统100)现在被很大程度地重复，即第二次通过系统100。用表面能修改装置60修改第一打印基材的表面能。接着，用至少一个全宽度打印头阵列106、108、110和/或112将前景层沉积在背景层和/或基材上。前景层包括至少一种可拉伸油墨，例如青、品红、黄和/或黑色油墨。然后，用至少一个辐射固化装置78固化前景层以形成第二打印基材。
在一些实施例中，前述方法还包括在第一次通过系统100之后使用复卷器86形成第一打印基材的卷88。类似地，在一些实施例中，前述方法还包括在第二次通过系统100之后使用复卷器86形成第二打印基材的卷88。
以上公开的打印系统提供了一种高生产率数字热成形打印机。打印系统的各种实施例和实施例的组合包括：幅材解卷器；修改基材表面能的处理站；常规的幅材驱动和跟踪子系统；一个或多个全宽度打印头阵列；油墨输送子系统；在热成形期间能够拉伸例如至少400％的辐射可固化油墨组；一个或多个辐射固化装置；监测幅材上的打印质量的在线传感器；以及，复卷器。本打印系统的优点包括但不限于：可热成形材料的高生产率数字制造能力；数字(可变)打印标签，其消除对背胶纸或树脂基标签的需要；易于回收；并且，表面能修改器也消除污染。本打印系统通过消除生产和施加标签的步骤来减小与带标签的可热成形容器的生产相关的成本。
本公开也包括用于在待热成形的幅材或基材上进行打印的两步过程。在第一程中，打印和固化背景层/图像，例如白色层。在第二程中，处理背景层/图像以改变其表面能，并且然后打印和固化CMYK油墨。这些实施例的优点包括该方法产生从替代方法的明显改善的结果。

Claims (11)

1.一种用于在可热成形基材上施加图像的方法，所述方法包括：
a)用表面能修改装置修改所述可热成形基材的第一表面能；
b)用至少一个全宽度打印头阵列在所述基材的一部分上沉积背景层，所述背景层包括至少一种可拉伸油墨；
c)用至少一个辐射固化装置固化所述背景层以形成第一打印基材；
d)用所述表面能修改装置修改所述第一打印基材的第二表面能；
e)用至少一个全宽度打印头阵列在所述背景层上沉积前景层，所述前景层包括至少一种可拉伸油墨；以及，
f)用至少一个辐射固化装置固化所述前景层以形成第二打印基材。
2.根据权利要求1所述的用于在可热成形基材上施加图像的方法，所述方法还包括：
c1)使用复卷器形成所述第一打印基材的卷。
3.根据权利要求1所述的用于在可热成形基材上施加图像的方法，所述方法还包括：
f1)使用复卷器形成所述第二打印基材的卷。
4.根据权利要求1所述的用于在可热成形基材上施加图像的方法，其中所述至少一种可拉伸油墨是紫外辐射可固化油墨。
5.根据权利要求1所述的用于在可热成形基材上施加图像的方法，其中所述可热成形基材选自由二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚碳酸酯；丙烯酸类；聚氯乙烯；丙烯腈丁二烯苯乙烯；及其组合组成的组。
6.根据权利要求1所述的用于在可热成形基材上施加图像的方法，其中所述表面能修改装置选自由电晕处理站；大气等离子体处理站；火焰处理站；及其组合组成的组。
7.根据权利要求1所述的用于在可热成形基材上施加图像的方法，其中所述可热成形基材具有第一宽度，并且所述表面能修改装置具有大于所述第一宽度的第二宽度。
8.根据权利要求1所述的用于在可热成形基材上施加图像的方法，其中所述至少一个全宽度打印头阵列中的每个全宽度打印头阵列包括多个压电打印头。
9.根据权利要求1所述的用于在可热成形基材上施加图像的方法，其中所述至少一个全宽度打印头阵列中的每个全宽度打印头阵列分配所述至少一种可拉伸油墨中的唯一的可拉伸油墨。
10.根据权利要求1所述的用于在可热成形基材上施加图像的方法，其中所述可热成形基材具有第一宽度，并且所述至少一个全宽度打印头阵列具有小于所述第一宽度的第二宽度。
11.根据权利要求1所述的用于在可热成形基材上施加图像的方法，其中所述至少一个辐射固化装置选自由紫外辐射源；红外辐射源；可见光辐射源；及其组合组成的组。
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