CN110001191A - 用于热转移印刷的设备和方法 - Google Patents

Abstract

用于热转移印刷的方法、系统和设备包括：含聚酰亚胺膜的材料输送带，所述输送带和输送带的厚度是基于通过输送带的热转移特征选定的；配置并布置成支承基材的印刷辊或压印板；配置并布置成将油墨从所述材料输送带热转移到所述基材的印刷头；组合的加热和重复加墨系统，其包括加热的油墨辊，所述加热的油墨辊包括纹理化外表面，其中所述加热的油墨辊的第一部分接触所述输送带使得所述输送带上的油墨再次熔化，使油墨流动并填补先前转移到所述基材的一部分油墨，然后再次到达所述印刷头以便进行下一次印刷，且所述加热的油墨辊的第二部分接收新油墨；以及将输送带与基材速度进行匹配的控制系统。

Description

用于热转移印刷的设备和方法

相关申请案的交叉引用

本专利申请是2017年10月16日提交的第15/785，256号美国专利申请案的部分接续案且依据《美国法典》第35编第120条要求其在先申请优先权，第15/785，256号美国专利申请案是2017年3月24日提交且于2017年10月17日授权为第9，789，699号美国专利的第15/468，986号美国专利申请案的接续案且依据《美国法典》第35编第120条要求其在先申请优先权，第15/468，986号美国专利申请案是2016年3月23日提交且于2017年3月28日授权为第9，604，468号美国专利的第15/078，906号美国专利申请案的接续案且依据《美国法典》第35编第120条要求其在先申请优先权，第15/078，906号美国专利申请案是2015年8月28日提交且于2016年3月29日授权为第9，296，200号美国专利的第14/839，496号美国专利申请案的接续案且依据《美国法典》第35编第120条要求其在先申请优先权，第14/839，496号美国专利申请案是2014年10月6日提交的国际专利申请PCT/US2014/059293的接续申请，国际专利申请PCT/US2014/059293是2013年10月9日提交且于2014年12月30日授权为第8，922，611号美国专利的第14/050，054号美国专利申请案的接续案，这些专利申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本说明书涉及用于热转移印刷的系统和技术。

热转移印刷包括使用条带将材料(例如，油墨)传送到印刷头的位置，然后在此处利用热将所述材料从所述条带转移到基材(例如，纸张或塑料)。在过去60年里，这种常见工艺有许多不同变化版本被开发出来，并且在用于热转移印刷机的配置和控制系统方面进行了多种改进。例如，第2013/0039685号美国专利公开案，现为第9，340，052号美国专利描述了可以用于热转移印刷的一种电动机控制系统、一种操作电动机控制系统的方法、一种包括电动机控制系统的卷带驱动器、一种操作这种卷带驱动器的方法以及一种包括这种卷带驱动器的印刷设备。

在卷筒式印刷机中，以轴芯上卷绕的条带形式供应油墨，轴芯安装或压制在印刷机中的卷筒(供卷筒或收卷筒)上。卷筒的移动可以由用于每个卷筒的电动机来精确地控制。在标准印刷操作过程中，通过控制电动机来以与从条带移去油墨所处在的基材相同的速度移动印刷头前的条带。为了不浪费条带，每次印刷应该在紧邻前一次印刷的条带上开始。这往往要求在每次印刷之间将条带回退，以便在印刷之前让条带上能有足够空间来使条带加速以匹配基材的速度。对于每次印刷，使用两个电动机将条带加速到基材的速度，按印刷速度向前移动条带，减速到零速度，反向加速，停止然后再次反向加速，停止然后从头开始整个工序以进行下一次印刷。由于两个卷筒的直径随着供卷侧用尽以及收卷侧增大而改变，往往使得这一切很复杂。类似的局限性同样存在于传统的梭式印刷机，其中包装速率受限于梭动台的操作，每次印刷梭动台来回移动，并且印刷的长度可能受限于梭动台的行进距离。

发明内容

本说明书描述有关用于热转移印刷的系统和技术。

一般来说，本说明书中描述的发明标的的一个或多个方面可以在一个或多个方法中予以实施，所述一个或多个方法包括：同时接近加热装置和热转移印刷头传送其上承载有热熔油墨的输送带，其中所述热转移印刷头邻近基材；启动所述热转移印刷头中的加热器将部分油墨从所述输送带转移到所述基材以在所述基材上形成印记；以及操作所述加热装置以加热所述输送带，以促使所述输送带上的油墨再次熔化、流动并替换先前转移到所述基材的所述部分油墨的至少其中一些，然后再次到达所述印刷头处进行下一次印刷。此方面的其他实施例包括对应的系统、设备和计算机程序产品。

操作所述加热装置可以包括：使用加热器保持油墨辊的固体导热材料的温度，其中所述固体导热材料包括纹理化外表面；将所述油墨辊的所述固体导热材料的第一侧作用于所述输送带以便将所述输送带上的油墨再次熔化；以及将新油墨供给到所述油墨辊的所述固体导热材料的第二侧，从而使得所述纹理化外表面留存有新油墨。所述油墨辊的所述纹理化外表面可以具有大于或等于3.2微米的表面粗糙度，且所述方法可以包括使用刮刀控制所述油墨辊的所述纹理化外表面留存的油墨的量，从而使得厚度介于3与7微米的均匀油墨涂层被涂覆于所述输送带。

所述供给可以包括定期将固体油墨放置成与所述油墨辊的纹理化表面接触。所述传送可以包括与所述启动协同以与所述基材相同的速度持续地移动所述输送带，从而实现每分钟650个包装以上的包装速率。所述方法可以包括：贴着所述输送带将所述热转移印刷头从非印刷位置移入印刷位置中以便将所述输送带压贴在基材上，然后启动；以及在所述启动之后将所述热转移印刷头移回非印刷位置。而且，所述输送带可以包括聚酰亚胺膜、工程塑料或金属条带。

本说明书中描述的发明标的的一个或多个方面可以在一个或多个印刷设备中予以实施，所述一个或多个印刷设备包括：能够在其上承载有热熔油墨的输送带；配置且布置成承载并相对于基材传送所述输送带的辊；配置且布置成将一部分油墨从所述输送带热转移到所述基材以便在所述基材上进行印刷的印刷头；以及配置且布置成对所述输送带加热以使得所述输送带上的油墨再次熔化、使油墨流动并填补先前转移到所述基材的所述部分油墨的至少其中一些、然后再次到达所述印刷头处进行下一次印刷的加热装置。

所述加热装置可以包括油墨辊，所述油墨辊包括固体导热材料，所述固体导热材料具有纹理化的外表面，其中所述油墨辊的所述纹理化外表面可以配置且布置成接触所述输送带并在所述纹理化外表面上接收新油墨，且所述油墨辊的所述纹理化外表面可以具有大于或等于3.2微米的表面粗糙度。所述油墨辊可以具有加热器，且所述印刷设备可以包括：刮刀和容器，所述刮刀配置且布置成控制所述油墨辊的所述纹理化外表面留存的油墨的量；以及所述容器配置且布置成承载所述油墨辊附近的任何过量油墨。

所述油墨辊可以配置且布置成将厚度介于3与7微米之间的均匀油墨涂层涂覆于所述输送带。所述印刷设备可以包括用于定期将固体油墨放置成与所述油墨辊的纹理化外表面接触以使得油墨熔化到所述油墨辊的所述纹理化外表面中。这些辊的其中之一可以是驱动辊且另一个辊可以是弹簧加载的张力辊。所述印刷设备还可以包括控制系统，所述控制系统配置成控制所述输送带以匹配所述基材的速度以及按每分钟650个包装以上的包装速率进行印刷。

所述输送带可以包括聚酰亚胺膜，如材料。所述输送带可以包括工程塑料，如传热速率大于0.120瓦/米开尔文以及厚度小于25微米的工程塑料。所述输送带可以包括金属条带，如不锈钢条带。其他输送带材料也是可能的。

可以实施本说明书中描述的发明标的的具体实施例来实现如下优点的其中一个或多个优点。能够实现高速且高包装速率的热转移印刷，同时将耗材，如所使用的热转移条带卷筒的使用减到最少。能够对柔性膜执行高速、高包装速率和高质量编码，正如可以在流式包装机市场中所应用的。热转移印刷机可以包括可载油墨(inkable)的输送带，其在打印机内重复加载油墨，其中所述输送带可以按基材的速度传送来进行印刷以实现极高包装速率。然而，即使在使用较低的打印速率时，仍然具有减少浪费的优点，这可以带来成本的降低。可以实质性地消除传统卷筒式热转移印刷机的条带浪费(条带基材材料，余留在条带上未使用的油墨(注意典型的印刷将约30％的油墨用在打印区域中)和所使用的轴芯)。

印刷机停用时间也可以得以缩减，因为无需停止流水线即可填装供墨，并且所述输送带可以足够耐用而无需频繁更换(例如，远远少于墨带卷的次数)。而且，因为输送带长度不变，所以可以轻松地使用弹簧加压辊或缩紧调节臂来保持输送带中的张力。无需包括对控制器的反馈环路即可监视输送带的张力或长度。只需使用一个电动机沿着一个方向移动成卷的输送带，而非按照传统方法使用两个电动机来向前和向后驱动两个卷筒，其中这两个电动机应该在不导致错位的情况下使成卷的完整条带卷加速和减速。输送带的耐用性、仅更换已使用的油墨以及无需条带轴芯对于消费者均具有降低成本的附加优点。

在附图和下文描述中对本说明书中描述的发明标的的一个或多个实施例的细节进行阐述。根据所述描述、附图和权利要求书，本发明的其他特征、方面和优点将显而易见。

附图说明

图1示出热转移印刷系统的示例。

图2A示出热转移印刷设备的示例。

图2B示出图2A的热转移印刷设备的部件的示例。

图2C示出图2B中的部件示例的进一步细节。

图2D示出图2C中的部件的分解图。

图3示出用于操作热转移印刷机的过程的示例。

图4示出具有附加部件的图1的热转移印刷系统的示例。

图5A－5E示出根据多种实施例的图4中的部件的进一步细节。

不同附图中的相似元件符号和名称指代相似的元件。

具体实施方式

图1示出热转移印刷系统100的示例。系统100包括围绕辊110带动的输送带105。所述输送带可以由多种材料制成，如聚酰亚胺膜、工程塑料或金属。针对给定类型的输送带材料选择适合的厚度能够促成通过输送带105的良好热转移特征，从而能够以高速实现高质量印刷，同时还保持输送带105的耐用性。可以使用印刷辊115来传送基材120(例如，纸张或塑料)接近输送带105。热转移印刷头125邻接基材120，并且用于将热熔的油墨从输送带105转移到基材120。在一些实施例中，系统100可以重新配置成将基材120在邻接印刷头125处定位于压印板上，而非辊115上。

将加热装置130定位成邻接输送带105，以便对输送带105加热和再次加墨。例如，加热装置130可以包括油墨辊135，所述油墨辊至少部分地设在承载热转移印刷系统100的油墨的容器内。此外，所述系统可以包括定期添加新油墨的装置140。例如，装置140可以定期将固体油墨145放置成与油墨辊135接触以使油墨熔化到油墨辊135的外表面上，其中任何过量都会被留存在容器中。注意可以将辊135加热，以便固体油墨145的接触将容易地熔化用于系统100的新油墨，类似于热锅与蜡笔接触时发生的情况。在其他实施例中，所述容器可以填充有熔化的或半固态油墨，油墨随后与辊135的一部分接触，或可以将泡沫或海绵辊浸渍在热熔油墨中并使之与加热的油墨辊135接触(例如以泡沫或海绵辊贴压加热的辊来保持加热的辊的凹穴中适合的油墨量)。在一些实施例中，油墨是颜料、蜡和树脂的混合物，颜料总浓度为20％，但在多种实施例中可以使用许多种蜡和树脂类型的热熔油墨。

还可以提供控制器150来操作系统100的多种部件，包括印刷头125、加热装置130和供墨装置140。控制器150可以使用专用逻辑电路或适当编程的处理器电子元件来实施。例如，控制器150可以包括硬件处理器和软件来控制系统100，包括控制输送带105的速度以匹配基材120的速度，以及将数据传输到印刷头125。数据可以采用数字方式传输，虽然输送带和基材持续以相同速度(例如，3m/s)移动，数据对于每次印刷仍可能有所改变。

控制器150可以包括一个或多个传感器(或与之耦接)以便帮助实现其功能。参考图4，示出热转移印刷系统100具有帮助实现控制器150的功能的传感器示例。这些传感器可以包括输送带路径传感器160。输送带路径传感器160可以定位在沿着输送带105的任何适合点处，并且有利的是如所示定位在辊110附近(例如接近驱动辊210，如结合图2A所描述)。输送带路径传感器160可以是光学、声音或其他类型的传感器，其检测输送带105是否偏离期望的路径，例如与辊210的中心偏离太远。

其他类型的传感器也是可能的。例如，传感器160可以是边缘传感器，其检测输送带105边缘的状态，例如边缘是否与水平线偏离大于容许量或是否沿着边缘出现裂纹。此类边缘传感器可以是光学、声音或其他类型的传感器。此类传感器可以与控制器150耦接，所述控制器可以根据来自传感器的数据协调系统100的操作。而且，控制器150可以分成多个不同子部件，然后可以将这些子部件集成在一起以便彼此协同工作，或单独地控制系统100的部件。

在一些实施例中，控制器150可以控制输送带速度以使印刷机能够以HFFS(卧式成型填充和密封)机械所采用的高速度工作。例如，目标基材速度可以是每秒3米，并且目标包装速率可以是每分钟600个包装(ppm)或更大。注意，可以使用相对简单的电动机驱动器以在印刷过程中按与印刷辊115相同的速度操作输送带105。例如，可以将旋转编码器放置成与印刷辊115接触，并且可以使用步进电动机来驱动输送带105。可以使用电动机的皮带和皮带轮驱动油墨辊135。在一些实施例中，在不使用电动机的情况下，可以使用印刷辊115的齿轮或皮带装置以便按与印刷辊115相同的速度驱动输送带105。

图2A示出热转移印刷设备200的示例。热转移印刷设备200包括输送带205，所述输送带可以包括上文结合图1描述的材料。例如，输送带205可以是厚度为7.5微米的聚酰亚胺膜。在一些实施例中，所述聚酰亚胺膜是材料，可从特拉华州威明斯顿市的E. I.du Pont de Nemours and Company公司获得。在一些实施例中，输送带205可以是传热速率大于0.120瓦/米开尔文以及厚度小于25微米(例如，4.5微米)的工程塑料。在一些实施例中，输送带205可以是金属，如厚度为10微米或更小，如5微米的不锈钢条带。

使用辊来承载并传送输送带205，辊包括驱动辊210、选路辊215和弹簧加压的张力辊220。驱动辊210承载输送带205并传送输送带205通过热转移印刷设备200。控制器150(如图4所示)可以响应于输送带路径传感器160检测到的输入协调驱动辊210与张力辊220的运动。或者，张力辊220可以无源地由其弹簧来控制而不由控制器150控制。

这些辊将输送带205传送到热印刷头225和送墨装置230。送墨装置230包括容器235，用来承载油墨辊240附近的任何过量油墨。送墨装置230还包括刮刀245，以便控制油墨辊240留存的油墨的量。随着输送带205与辊240接触，油墨被涂覆到输送带205。在一些实施例中，涂覆于输送带205的油墨涂层是介于3与7微米厚的均匀涂层。在一些实施例中，送墨装置230具有可拆顶部，以提供容器235的出入口，所述可拆顶部包括供油墨在容器235内与辊240接触的狭槽。

在一些实施例中，可以使用直流电动机旋转加热的辊240以使输送带速度与基材速度匹配。在一些实施例中，将加热的辊240连接到计算机控制的电动机，以便使输送带速度与基材速度匹配。在一些实施例中，电动机用皮带轮和皮带连接到驱动辊210和加热的辊240。此外，输送带205可以保持在约6牛顿的张力，如通过使输送带环绕弹簧加压的张力辊220，所述弹簧加压的张力辊附接到直线滑轨，如图所示。

送墨装置230还可以视为加热装置。在一些实施例中，送墨装置230可以在容器235中包括加热器。在一些实施例中，送墨装置230可以在作为送墨装置230的一部分的加热的辊240内包括加热器。图2B示出图2A的热转移印刷设备的部件的示例。图2C示出图2B中的部件示例的进一步细节。图2D示出图2C中的部件的分解图。油墨辊240部分地被容器235包含在其中。油墨辊240可以是具有纹理化的外表面255的固体导热材料。例如，纹理255可以通过喷砂处理(例如，使用陶瓷珠粒)在辊240上产生带凹穴表面而形成。在一些实施例中，辊240可以是具有针对涂层特定设计的滚花辊或网纹辊或凹印辊。在任何情况下，辊240的纹理化外表面255均可以设计成接收来自容器或如上所述来自与固体油墨直接接触的新油墨。例如，油墨辊240的纹理化外表面255可以具有大于或等于3.2微米的表面粗糙度(例如，约为3.2、6.3或12.5微米的表面光洁度)。在一些实施例中，辊240可以是绕线辊，如英国洛伊斯顿利文斯顿的RK Printcoat Instruments公司(RK Printcoat Instruments ofLitlington，Royston，UK)提供的K－bar。

可以将两个刮刀245定位在辊240的任一侧上以控制辊240的纹理化外表面255留存的油墨的量。刮刀245可以由有机硅制成。不锈钢片可以支承有机硅刮刀。刮刀245的其中之一可以用于刮去油墨，且另一个刮刀245可以用于防止杂物转回到容器的油墨中。

可以将辊240加热并定位成与输送带接触，以使输送带上的油墨随着输送带通过辊240而再次熔化。辊240可以在辊240的中部内包括加热器250，所述加热器可以操作将辊240保持在适合温度以使输送带上的油墨在其通过辊240时再次熔化。例如，油墨可以是20％碳浓度的蜡基油墨，且辊240可以保持在约80℃的温度以便将油墨一直保持能够涂覆辊的粘稠而不会变得从辊流下的液态。可以使用穿过滑动环(转动电连接器)连接的导线对辊240内的加热器250供电，这样加热器就能够与辊一起旋转。例如，可以将旋转电连接器，如4连接器Mercotac型号430，用于连接到加热器和用于反馈信号的灵敏热电偶以便向加热器提供电力。

还可以使用其他加热系统，如使用辐射热(例如，设在辊附近的容器内的加热器)从外部加热辊240。参考图4，热源180可以向输送带105提供辐射热。热源180可以有利地接近或刚好在输送带到达辊135之前加热输送带105。热源180开始将输送带上的油墨熔化，从而在将输送带105一部分提供到辊135进行再次加墨之前将输送带105所述部分上的油墨软化并预热。在一些实施例中，热源180作为包括加热装置130的加热系统的一部分工作，并且由此补充从加热装置130传递到输送带的热量。热源180可以是辐射热源、激光器或其他能够将输送带105上的油墨熔化的其他类型的热源。

图3示出用于操作热转移印刷机的过程的示例。在400处，同时接近加热装置和和邻近基材的热转移印刷头传送其上承载有热熔油墨的输送带。对于输送带的印刷头侧，在一些实施例中，可以在405处将热转移印刷头从非印刷位置贴紧输送带移动到印刷位置以便贴紧基材压印输送带。这可以使用气压缸、电动机和凸轮或通过另一种机构来实现。如上所述，所述输送带可以包括聚酰亚胺膜、工程塑料或金属条带。

在410处，启动热转移印刷头中的加热器以将部分油墨从输送带转移到基材从而在基材上形成印记。根据来自控制系统的指令，使油墨从输送带熔化脱落并压印在基材上。在415处，在启动之后可以将热转移印刷头移回非印刷位置。

对于输送带的加热装置侧，操作加热装置以对输送带加热以使输送带上的油墨再次熔化，使油墨流动并填补先前转移到基材的部分油墨的至少其中一些，然后再次到达印刷头以进行下一次印刷。在一些实施例中，在420处使用加热器保持油墨辊的固体导热材料的温度，其中所述固体导热材料包括纹理化外表面。所保持的温度可以介于70℃与90℃之间，或另一个温度范围，或温度值，这取决于具体实施例中所使用的印刷材料。在425处，将油墨辊的固体导热材料的第一侧涂覆到输送带以便将输送带上的油墨再次熔化。随着输送带的每一个部分移动通过已加墨并加热的辊，输送带上的油墨再次熔化。

此外，在430处可以将新油墨供给到油墨辊的固体导热材料的第二侧，使得新油墨被纹理化外表面留存。例如，这可以包括定期将固体油墨放置成与所述油墨辊的纹理化外表面接触，如上所述。油墨辊的纹理化外表面可以具有大于或等于3.2微米的粗糙度。再者，可以在435处使用刮墨刀控制油墨辊的纹理化外表面留存的油墨的量，例如，辊上的凹穴所含的油墨，以使将厚度介于3与7微米之间的均匀油墨涂层涂覆于输送带。输送带上在印刷过程中已移除油墨的区域由此通过与辊接触再次被涂覆上熔化的油墨。同时通过将已经在与辊的第一侧接触的输送带上的油墨再次熔化，以及通过在第二侧上提供的油墨供给(例如，通过辊滚动通过容器区域)来供给油墨。

出于简洁的目的，此过程的操作在附图中是按特定次序来阐述的，但是所示的一些操作实际上是彼此并行地执行的。操作的依次顺序并非必需的，而且并非所有图示的操作都需要执行才能实现期望的结果。400处的传送可以包括与所述启动协同以与所述基材相同的速度持续地移动输送带，从而实现每分钟650个包装(ppm)以上的包装速率，但一些实施例可以按650ppm或更低的包装速率来工作。

对于传统卷筒式热转移印刷机，在加速成卷的条带卷时不应使得电动机错位，这决定了卷筒和条带方向改变的加速度变化率，由此限制了包装速率。将供卷筒和收卷筒加速到条带的直线速度与基材的速度匹配为止，启动印刷头，印刷头进行印刷，印刷头回退，以及将条带的卷筒减速，停止，反向加速，减速并停止准备下一次印刷。成卷的条带卷筒限制了条带卷筒的加速和减速。这在印刷机的多次印刷之间显著增加了准备下一次印刷的时间，这限制了包装速率。例如，采用传统卷筒式热转移印刷机，以1m/s印制20mm印刷品的包装速率是约172ppm。

与之相比，采用本文描述的重复加墨的输送带，只需一个电动机始终按一个方向驱动输送带。包装速率由此受限于能够启动印刷头的速度。采用高耐磨性印刷头或对重复加墨的输送带的印刷头侧进行低摩擦处理(如采用材料)，在多次印刷之间无需抬起印刷头是有可能的。在此情况下，包装速率仅受限于至印刷头的数据传输速率。

注意，印刷速度是一旦印刷头接触条带和基材印刷头能够印刷的速率。印刷速度受限于印刷头中电阻器加热和冷却的能力。包装速率与印刷机能够准备进行下一次印刷的速度相关。对于传统梭式印刷机(其中梭动台的惯性比成卷的条带卷低)，每次印刷，将梭动台加速到基材的速度，启动印刷头，印刷头进行印刷，印刷头回退，梭动台撤回起始位置，然后循环再次开始。此外，梭动台行进的长度也限制了印刷的长度。目前的梭式热转移印刷机能够达到约474ppm的包装速率。

采用重复加墨的输送带，输送带可以沿着一个方向恒定地行进，并且可以受控以与基材速度匹配。包装速率由此可以仅受限于印刷头的启动时间。一旦印刷头回退，则没有其他机构必须返回到起始位置。印刷的长度无需受限于梭动台的行进距离。在一些实施例中，可以很容易达到845ppm的包装速率。而且，在一些实施例中，其中印刷头全程放下，因此实质上允许进行背对背印刷，包装速率可以达到4000ppm。

如上所述，所述输送带可以包括聚酰亚胺膜。图5A－5E示出图4中沿着直线5－5的剖面图中见到的聚酰亚胺膜输送带505的多种实施例，例如，经增强而获得更大耐用性的输送带。更大耐用性(例如，更大抗撕裂强度)延长了输送带505的使用寿命，使之能够长时间地用于印刷用途(例如，一个工厂班次、一周、一个月或更长时间)。这种更大的耐用性至少部分是由于输送带505A－505E的增大的抗撕裂强度所致，而相比于仅由一种材料制造的聚酰亚胺膜输送带，所述增大的抗撕裂强度归因于采用了多于一种类型的材料制作输送带。虽然在剖视图中示出，但是输送带505A－505E形成刚好围绕辊110(和驱动辊210)的连续输送带。而且，在图5A－5E中，为了容易呈示，将多个层(例如，两层、三层、四层、五层或更多层)示出为彼此分离的，但是将了解，在多种实施例中，不同的层可以彼此合并或彼此“渗透”，从而形成其中多个层不一定明显地彼此分离的复合输送带。

参考图5A，输送带505A是已通过将输送带作为两种不同材料的复合材料形成来强化以增强耐用性的聚酰亚胺膜输送带。输送带505A是由已对其添加了耐用性强化层的两层聚酰亚胺制成。所述耐用性强化层是聚四氟乙烯(PTFE)层520，其是由碳和氟组成的高分子量化合物。PTFE由于其碳氟键的聚集体效应而将高强度和韧度与良好的柔性进行组合。在层叠在两个聚酰亚胺层510之间时，PTFE层520使得输送带505A更加抗撕裂。PTFE层520可以是被层压或堆叠的，使之任一侧附着于两个聚酰亚胺层510(且潜在地被聚酰亚胺层510浸渍)或嵌入单个聚酰亚胺层510中，而得到所示的输送带505A。

参考图5B，输送带505B具有利用耐用性强化膨体PTFE(ePTFE)层530进行强化的两个聚酰亚胺层510。ePTFE是PTFE的修改版本，其中已使PTFE纤维膨胀而由细纤维连接的节点形成蛛网纤维。使由氟和碳分子组成的常规PTFE线性聚合物膨胀，从而产生具有期望特征的微孔结构，包括高强度重量比和高耐热性。与由单种材料制成的聚酰亚胺膜输送带相比，在两个聚酰亚胺层510之间层叠有ePTFE层530的输送带505B因此具有高抗撕裂强度。与输送带505A一样，输送带505B的多个层可以重叠、层压、嵌入、浸渍等。

除了单个PTFE层520，输送带505C可以由两个PTFE层520组成，且在两个PTFE层520之间具有第三聚酰亚胺层510(如图5C所示)以及在PTFE层520上方和下方附加聚酰亚胺层510。类似地，除了单个ePTFE层530，输送带505D可以由两个ePTFE层530组成，且在两个ePTFE层530之间具有第三聚酰亚胺层510(如图5D所示)。参考图5E，输送带505E可以由PTFE层520组合ePTFE层530组成，且聚酰亚胺层510将PTFE层520与ePTFE层530分开。虽然图5C和图5D中仅示出两个增强层和三个聚酰亚胺层，但是三个或更多个增强层和四个或更多个聚酰亚胺层也是可能的。再者，与输送带505A和505B一样，输送带505C、505D、505E的各层可以重叠、层压、嵌入、浸渍等。而且，在一些实施方案中，PTFE层520和ePTFE层530可以被组合在单个层中或层叠在一起，使得PTFE层520和ePTFE层530不被聚酰亚胺层510分开。

本说明书描述的发明标的和功能性操作的实施例可以使用包含本说明书中公开的结构及其结构等效物的数字电路、计算机软件、固件或硬件来实施，或其中一个或多个的组合来实施。本说明书中描述的发明标的的实施例可以使用在计算机可读介质(例如，机器可读存储器件、机器可读存储基材、存储器器件或其一个或多个的组合)上编码的且用于被数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作的计算机程序指令的一个或多个模块来实施。本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由一个或多个可编程处理器来执行，所述一个或多个可编程处理器执行一个或多个计算机程序以便通过对输入数据执行操作并生成输出来执行功能。这些过程和逻辑流程还可以由专用逻辑电路，例如FPGA(场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)来执行，并且设备也可以作为专用逻辑电路，例如FPGA(场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)来实施。

虽然本说明书包含许多实施例的细节，但是这些细节不应解释为对本发明或权利要求书的范围的限定，而是作为对本发明的具体实施例的特定特征的描述。本说明书中描述的单独实施例场景中的某些特征还可以组合在单个实施例中来实施。反之，单个实施例场景中描述的多种特征还可以分开地或以任何适合的子组合形式在多个实施例中实施。而且，虽然一些特征在上文中可能描述为在某些组合中起作用以及甚至最初以此要求权利，但是要求权利的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从所述组合予以去除，并且可以将所述要求权利的组合定向到子组合或子组合的变体。

因此，描述的是本发明的具体实施例。其他实施例也在如下权利要求书的范围内。例如，系统可以采用印刷平台来传送基材而非印刷辊。系统可以采用浸渍有热熔油墨的泡沫或海绵辊并使之与加热的油墨辊接触来供墨。系统可以减少引导辊的数量或通过另一种机构，如旋转鼓来引导重复加墨的输送带。系统可以使用夹送辊结合驱动辊来移动重复加墨的输送带。系统可以利用由印刷头压印的条带与基材之间的力以结合或不结合驱动电动机来移动重复加墨的输送带。而且，权利要求书中引述的动作可以按不同的次序来执行且仍能够达到期望的结果。

Claims (16)

1.一种热转移印刷机，包括：

材料输送带，其上能够承载有热熔油墨，其中所述材料输送带包括聚酰亚胺膜，以及其中所述材料输送带和所述材料输送带的厚度是基于通过所述材料传送带的热转移特征来选定的；

印刷辊或压印板，其配置且布置成支承所述材料输送带附近的基材；

印刷头，其配置且布置成将所述油墨的一部分从所述输送带热转移到所述基材以便在所述基材上进行印刷；

组合的加热和重复加墨系统，其包括加热的油墨辊，所述加热的油墨辊包括纹理化外表面，其中所述加热的油墨辊的第一部分接触所述输送带使得所述输送带上的油墨再次熔化，使油墨流动并填补先前转移到所述基材的所述一部分油墨的至少一些，然后再次到达所述印刷头以便进行下一次印刷，且所述加热的油墨辊的第二部分为所述输送带接收新油墨；以及

控制系统，其配置成控制所述输送带以匹配所述基材的速度，其中所述材料输送带包括含所述聚酰亚胺膜的多层的复合材料。

2.如权利要求1所述的热转移印刷机，其包括配置且布置成承载并相对于所述基材传送所述输送带的辊，其中所述配置并布置成承载并传送所述输送带的辊的至少其中之一包括驱动辊。

3.如权利要求2所述的热转移印刷机，其包括夹持辊，所述夹持辊与所述驱动辊结合来移动所述输送带。

4.如权利要求2所述的热转移印刷机，其配置并布置成承载并传送所述输送带的所述辊的至少其中之一是弹簧加压的张力辊。

5.如权利要求1所述的热转移印刷机，其所述加热的油墨辊的所述纹理化外表面具有大于或等于3.2微米的表面粗糙度。

6.如权利要求5所述的热转移印刷机，其包括油墨容器，所述油墨容器配置并布置成承载与所述加热的油墨辊的所述纹理化外表面接触的熔化或半固态油墨以便供给新油墨。

7.如权利要求5所述的热转移印刷机，其包括刮刀，所述刮刀配置并布置成控制所述加热的油墨辊的所述纹理化外表面留存的油墨的量。

8.如权利要求1所述的热转移印刷机，其所述加热的油墨辊包括网纹辊或凹印辊。

9.如权利要求1所述的热转移印刷机，其所述加热的油墨辊配置且布置成将厚度介于3与7微米之间的均匀油墨涂层涂覆于所述输送带。

10.如权利要求1所述的热转移印刷机，其所述组合的加热和重复加墨系统包括辐射热源。

11.如权利要求1所述的热转移印刷机，其所述组合的加热和重复加墨系统包括激光器。

12.如权利要求1所述的热转移印刷机，其包括一个或多个传感器，其所述控制系统包括所述一个或多个传感器或与之耦接以便帮助所述热转移印刷机的工作。

13.如权利要求12所述的热转移印刷机，其所述一个或多个传感器包括输送带路径传感器。

14.如权利要求1所述的热转移印刷机，其所述材料输送带包括聚酰亚胺膜层和至少一个聚四氟乙烯(PTFE)层。

15.如权利要求1所述的热转移印刷机，其所述材料输送带包括聚酰亚胺膜层和至少一个膨体聚四氟乙烯(ePTFE)层。

16.如权利要求1所述的热转移印刷机，其所述材料输送带包括聚酰亚胺膜层和至少一个聚四氟乙烯(PTFE)层和至少一个膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)层。