CN110421991A - 用于将反射材料施加到制品上的方法以及其上带有反射材料的制品 - Google Patents
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Abstract
本发明题为“用于将反射材料施加到制品上的方法，以及其上带有反射材料的制品”。本发明公开了用于将反射转印材料从转印部件施加到制品的表面上的设备和方法，包括转印在三维制品上和/或装饰三维制品的设备和方法，以及由此印刷和/或装饰的制品。在一些情况下，反射转印材料可包括反射金属颗粒的分散体，其可以呈纳米颗粒的形式。在一些实施方案中，该方法可利用印刷机诸如喷墨印刷机的以沉积下列中的一种或多种：粘合剂；反射金属颗粒的分散体；以及一种或多种任选的油墨沉积物。所述任选的油墨沉积物可位于金属颗粒的沉积物的任一侧或两侧上。
Description
技术领域
本发明涉及用于将转印材料施加到制品上的设备和方法，其包括转印到三维制品上和/或装饰三维制品的设备和方法，以及其上具有转印材料的制品和/或由此被装饰的制品。
背景技术
专利文献中和互联网上公开了各种印刷的设备和方法。公开了印刷的设备和方法的专利公布包括：美国专利6,135,654，Jennel；美国专利6,699,352B2，Sawatsky；美国专利6,920,822B2，Finan；美国专利7,210,408B2，Uptergrove；美国专利7,373,878B2，Finan；美国专利7,467,847B2，Baxter等人；美国专利8,522,989B2，Uptergrove；美国专利8,579,402B2，Uptergrove；美国专利8,667,895B2，Gerigk等人；美国专利8,714,731B2，Leung等人；美国专利8,899,739B2，Ohnishi；美国专利8,919,247B2；Mogavi等人；美国专利9,303,185B2，Sambhy等人；美国专利9,487,027，Strater,Jr.等人；以及美国专利申请公布US2009/0207198 A1，Muraoka；US 2010/0212821 A1，Grinberg等人；US 2011/0232514 A1，Putzer等人；US 2013/0019566 A1，Schach；US 2014/0285600 A1，Domeier等人；US 2015/0022602 A1，Landa等人；US 2015/0024648 A1，Landa等人；US 2015/0183544 A1，Moffatt等人；和EP 1163156 B1，Johnson。其他类型的设备和方法包括以Broad的名义提交的美国专利申请公布US 2012/0031548 A1“Apparatus and Method for Applying a Label to aNon-Ruled Surface”中公开的设备和方法。
目前许多努力正致力于在三维制品诸如瓶子等上印刷，特别是喷墨印刷。一些当前的印刷设备和方法使用喷墨印刷来直接印刷在三维制品上。遗憾的是，采用目前的喷墨技术和目前的印刷设备，可通过在三维制品上直接印刷形成的标签的质量不如在单独印刷的平坦标签上形成的那样好。此外，此类印刷方法可仅能够从印刷头短距离(例如，几毫米)精确地喷墨。因此，如果制品具有在高度或深度上相差超过此类短距离的表面特征结构，则由喷墨印刷头喷射的油墨将被不精确地施加，从而导致印刷质量的缺陷。
例如，美国专利7,891,799，Edwards等人，(Electronics for Imaging,Inc.)讨论了在制品上直接印刷，其中沉积在制品上的印刷层包括多个层。这些层包括反射层以及保护层，以防止在装运或使用期间损坏油墨层。这些层还包括可用于在反射层下面提供平滑表面的基础涂层，如果制品具有粗糙或不规则的表面，则这可能是必要的。反射层作为装饰可能是高度期望的，尤其是对于优质产品而言。特别期望的反射层将具有相对于漫反射率的高镜面反射率。镜面反射率提供镜面样质量，并且通常不仅需要反射介质，而且还需要反射介质的平滑表面。确保反射层上的平滑表面以便实现高镜面反射率在直接物体印刷的情况下可能是困难的。
用于将油墨施加于三维制品的其他方法是转印方法。在这些方法中，首先将油墨施加于转印表面，并且然后将图像从转印表面转印到制品。当前转印方法可遭受以下缺点：它们不很好地适于将图像从转印表面转印到具有复杂三维形状和/或具有高度(或深度)相差超过有限范围的表面特征结构的制品。
此外，如果此类转印方法利用能量可固化粘合剂将图像粘附到制品的表面，则当尝试固化此类粘合剂时出现困难。在紫外线可固化粘合剂的情况下，通常必需使紫外线能量穿过形成所述图像的若干油墨层。这可使其难以固化紫外线粘合剂。
需要用于将转印材料(诸如印刷、装饰物或其他物质)施加到三维制品上的改善的设备和转印方法，其包括结合了具有相对高镜面反射率的反射层的转印材料。
发明内容
本发明涉及用于将包括反射层的转印材料施加到制品表面上的设备和方法，其包括转印到三维制品上和/或装饰三维制品的设备和方法(或工艺)，以及其上具有转印材料的制品和/或由此被装饰的制品。
在一些情况下，该方法包括：
提供具有表面的至少一个三维制品；
提供沉积装置；
提供具有初始尺寸、表面和初始构造的转印部件；
利用沉积装置将至少一种材料沉积到转印部件的一部分表面上以在所述转印部件上形成包括反射层的转印材料；
修改转印部件的其上带有转印材料的部分的初始尺寸和/或初始构型以使该转印部件适形于所述三维制品的表面的至少一部分；以及
将所述转印材料转印到所述制品的表面上。
在一些情况下，该转印部件可以是连续的。在其他情况下，该转印部件可以是离散的元件(即，非连续的)。修改转印部件的其上带有转印材料的部分的步骤可具有变型。在一些情况下，修改的转印部件的部分可具有两个表面，所述表面两者均在修改步骤期间变形(例如，挠曲)。转印部件的其上带有转印材料的部分可以以相对于接触制品(或被制品接触)的各种不同顺序进行修改，包括：在接触制品之前；在接触制品的同时；在最初接触制品之后；以及，它们的组合。可使用多种不同类型的机构对转印部件进行修改。这些包括但不限于：(1)其中具有腔体的适形部件；(2)机构，其中转印部件的一部分横跨在间隔开的约束部件之间，所述约束部件在一个或多个方向上约束转印部件，并且将制品推入转印部件的跨度中(或将转印部件的跨度拉到制品上)；(3)其中可通过使转印部件穿过由制品表面和成形管芯成形的辊隙而使转印部件与制品表面接触的实施方案；以及(4)使用真空、空气喷射、流体喷射等、或它们的组合以使转印部件与制品表面接触或与制品表面更紧密接触的实施方案。
在一些情况下，该三维制品具有包括各自具有不同曲率半径的两个或更多个部分的表面。这两个或更多个部分可包括具有第一曲率半径的第一部分和具有第二曲率半径的第二部分，其中所述第二曲率半径小于第一曲率半径。在此类情况下，可能期望其上带有转印材料的转印部件与制品的表面之间的接触最初在具有较小曲率半径的制品的第二部分处发生(使得其起到“初始接触部分”的作用)，并且然后在制品的第一部分处发生以有助于和/或改善使转印材料适形于制品表面的过程。
用于进行该过程的设备可包括用于执行功能的一个或多个工位处的一个或多个功能装置。一个或多个功能可在制品上直接执行，或在转印部件上执行以形成转印到制品表面上的转印材料。功能装置可包括但不限于：一个或多个沉积装置；粘合剂沉积装置；用于处理制品的装置(例如，用于处理制品表面、或用于固化施加于制品的物质的装置)；用于装饰制品(例如，施加金属箔)的装置；用于转换制品的特性的装置(例如，激光)；或它们的组合。上文所述的功能装置中的一些可以是任选的。
在一些实施方案中，沉积装置可包括印刷机，诸如具有喷墨印刷头的喷墨印刷机。如果存在多个沉积装置，则一个或多个沉积装置可包括喷墨印刷机，并且其他沉积装置可包括其他类型的沉积装置。另选地，所有沉积装置均可包括喷墨印刷机。在一些情况下，转印材料可包括能量可固化的油墨和/或粘合剂。在一些情况下，转印材料可包含水性油墨。在一些情况下，水性油墨可包含金属颗粒。金属颗粒可包含纳米颗粒。当转印材料为能量可固化时，转印部件可以是对固化辐射至少部分地或基本上可透过的，以允许油墨和/或粘合剂通过其固化。所述能量可固化粘合剂可以为着色(诸如具有白色颜料)。在所有此类情况下，所述方法还可包括提供辐射源，其中所述辐射源被定位成使得所述转印部件设置在辐射源和能量可固化组合物之间，并且通过该转印部件利用辐射源至少部分地固化该能量可固化组合物。在此类实施方案中，固化可在制品和转印材料接触时直至转印材料从转印部件转印到制品表面上之间的时间段期间发生。固化辐射可以是电磁辐射，其可包括可见辐射(例如来自氙闪光源辐射，诸如用于烧结金属油墨)和/或紫外线辐射和/或高能辐射，诸如x-射线辐射或γ-射线辐射。固化辐射可以是β-辐射(例如电子束辐射)。本文所述的方法的步骤可以任何合适的顺序进行。
其上具有转印材料和/或由该方法装饰的制品可包括任何合适的三维制品。在一些情况下，制品可以为塑料容器，所述塑料容器包括具有内部、外表面、顶部部分、底部部分、前部、后部和侧部的中空容器。(与本文容器相关的任何描述也可适用于其他类型的制品。)中空容器可被预成形为使得其在转印材料被施加于其上之前形成。
外表面可包括各自具有曲率半径的两个或更多个部分。两个或更多个部分中的至少两个可至少部分地由中间部分分开，所述中间部分具有比该两个部分更小的曲率半径。在一些情况下，制品的顶部部分、底部部分、前部、后部和侧部中的至少两者可具有不同构型。
转印材料可被施加到并定位在制品表面的至少一部分的顶部上但不并定位在其顶部上，而不透入其表面中。转印材料可横跨所述两个部分的至少一些部分和中间部分连续延伸。转印材料可被预成形(诸如，如在可固化油墨的情况下油墨固化和/或如在水性油墨的情况下干燥)并转印到制品表面的一个或多个所需部分(诸如两个部分和中间部分)。在一些情况下，至少两个或更多个部分和中间部分均位于容器的顶部部分、底部部分、前部、后部或侧部之一上，并且中间部分是具有比两个或更多个部分更小的曲率半径的所述外表面上的特征结构。该特征结构可从外表面向外突出。另选地，该特征结构可凹入外表面中。在其他情况下，至少两个或更多个部分位于表面上的不同部分或位置上，包括容器的顶部部分、底部部分、前部、后部、和侧部，并且中间部分包括介于两个或更多个部分之间的边缘。
在一个非限制性示例中，转印材料可包裹在制品的前部和/或后部的至少一部分(或全部)以及制品的侧部和/或底部部分中至少一个的至少一部分周围。这可提供包裹制品的两个或更多个侧部的至少一部分的转印材料(即，多侧包裹)。在一些情况下，转印材料可包裹在制品的前部和/或后部的至少一部分(或全部)，以及制品的侧部和/或底部部分中至少一个的仅一部分周围。在一些情况下，转印材料可包裹在制品的前部和/或后部的至少一部分(或全部)以及制品的侧部和/或底部部分中至少一个的全部周围。在此类实施方案中，这可为转印材料提供更清洁的外观，但没有通常在具有施加于其上的热转印标签的制品的前部或后部上看到的可见边缘。在将转印材料施加于制品的表面之后，诸如在标签的情况下，该转印材料可以在没有残留在制品上的载体的情况下被转印。
在一些情况下，转印材料可以横跨制品的前部、后部、侧部或底部部分中的任一个以及闭合件或顶盖是连续的。在一个方面，转印材料可包括在制品和闭合件的界面处的断裂，以便在移除闭合件期间不被损坏。
本说明书中描述的实施方案中的任一个可组合，或具有以任何合适组合的本文描述的任何其它实施方案的特征中的任一个。除非另有说明，否则整个本说明书中描述的组合物中的成分的所有百分比均按重量计。如本文所用，术语“标准条件”或“标准温度”是指77℉(25℃)的温度和50％相对湿度。
附图说明
图1A为示出使用转印方法将转印材料施加到制品上的一类方法的流程图。
图1B为示出使用转印方法将转印材料施加到制品上的第二类方法的流程图，其中接触制品和修改转印材料的步骤中的至少一些同时发生。
图1C为示出使用转印方法将转印材料施加到制品上的第三类方法的流程图，其中转印材料使用成形辊隙被修改。
图2为使用转印方法将转印材料施加到制品上的设备的一个实施方案的示意性顶视图。
图3为其上具有复合转印材料的转印部件的示意性侧视图。
图4A为制品的腔体的一个实施方案的放大示意性顶视图，其中转印部件的一部分是在将制品装配(至少部分地)到腔体中之前被拉入腔体中的初始状态，以便将转印材料转印到制品的表面。
图4B为图4A中所示的实施方案的放大示意性顶视图，其中与腔体齐平地牵引转印部件。
图4C为图4A中所示的实施方案的放大示意性顶视图，其中制品至少部分地在腔体内保持在适当位置。
图5为制品的腔体的放大示意性顶视图，其中通过使用气压通过多个导管在转印部件的背侧上施加推力来使其上带有转印材料的转印部件与制品表面更紧密地接触。
图6为制品的腔体的放大示意性顶视图，其示出了通过在转印部件上施加力来使转印部件与制品表面更紧密接触的实施方案，其中使用真空将转印部件推向制品。
图7A为实施方案的初始步骤的透视图，其中转印部件在腔体内侧形成为收缩管以用于将转印部件包裹在制品周围。
图7B为图7A所示实施方案的后续步骤的透视图，其中转印部件包裹在制品周围。
图7C为其上施加有转印材料的制品的透视图。
图8为用于将转印部件适形于制品表面的第二类方法和设备的示意性顶视图，其中转印部件横跨在间隔开的约束构件之间，并且制品推入转印部件中。
图9为示出定位在用于传送图8中所示的约束构件的传送机的一部分之间的制品的透视图。
图10A为图8所示的设备的一部分的一个实施方案的放大示意性顶视图，其示出在其被推入转印部件中之前的制品。
图10B为类似于图10A的放大示意性顶视图，其示出被推入转印部件中的制品。
图11为类似于图10B的放大示意性侧视图，其中通过使用气压在转印部件的背侧上施加推力来使其上带有转印材料的转印部件与制品表面更紧密地接触。
图12为类似于图10B的放大示意性顶视图，其示出通过在转印部件上施加力来使转印部件与制品表面更紧密接触的实施方案，其中使用真空将转印部件推向制品。
图13为用于使转印部件适形于制品表面的另选机构的侧视图，所述机构包括数字适形擦拭器。
图14为用于保持转印部件与制品接触的凸轮机构的顶视图。
图15为使用呈空气管路形式的气压以保持转印部件与制品接触的机构的示意性侧视图。
图16为包括多个单独的空气管和喷嘴以用于保持转印部件与制品接触的机构的示意性侧视图。
图17为通过使用可膨胀的气囊(以膨胀状态示出)将推力施加于转印部件的背侧上来使转印部件与图8中所示的方法和设备中的制品表面更紧密接触的实施方案的放大顶视图。
图18A为使用成形支撑元件的另选实施方案的第一步骤的示意性顶视图，所述成形支撑元件被构造成使转印部件和其上的转印材料进一步适形于制品的形状。
图18B为使用图18A中所示的成形支撑元件以使转印部件和其上的转印材料进一步适形于制品形状的第二步骤的示意性顶视图。
图19为使用转印方法将转印材料施加到制品上的第三类方法和设备的示意性顶视图，其中通过使转印部件穿过由制品和成形元件形成的辊隙来使转印部件与制品表面接触。
图20为用于将转印材料施加到图19所示制品上的第三类方法和设备的另选的实施方案的示意性顶视图，其包括成形辊隙以适形于制品的轮廓。
图21A为用于保持转印部件与制品接触的轴向对称管芯的示意性透视图。
图21B为用于保持转印部件与制品接触的另一个轴向对称管芯的示意性透视图。
图22为使用转印方法将转印材料施加到制品的两侧上的方法和设备的一个实施方案的示意性顶视图。
图22A为使用转印方法将转印材料施加到制品的两侧上的方法和设备的另一个实施方案的示意性顶视图。
图22B为用于另一个另选的实施方案的设备的一部分的透视图。
图23为可用于图22所示的方法和设备中的传送机的一个实施方案的一部分的侧视图。
图24为用于将转印材料施加到制品表面上的间隔开的位置的设备的一个实施方案的一部分的示意性侧视图。
图25为在制品的目标表面和转印材料彼此接触之前，在转印材料与制品的目标表面之间排出空气的任选步骤的示意性侧视图。
图26为具有高斯曲率的瓶的透视图。
图26A为位于水平表面上的图26所示的瓶的前视图。
图26B为位于水平表面上的图26所示的瓶的侧视图。
图27为制品诸如瓶的示意性顶视图，其中制品的侧部在两者间具有部分(中间部分或连接部)，该部分具有比制品侧部的相邻部分更小的曲率半径。
附图中所示的方法、一个或多个设备、和制品的实施方案实质上为例示性的，并不旨在对由权利要求限定的本发明的限制。此外，根据详细描述，本发明的特征将会变得更加显而易见，并且得到更充分的理解。
具体实施方式
I.引言。
本发明涉及用于将包括反射层的转印材料施加到制品表面上的设备和方法，其包括转印到三维制品上和/或装饰三维制品的设备和方法，以及其上具有转印材料的制品和/或由此被装饰的制品。术语“工艺”与术语“方法”可在本文互换使用。
图1A为示出用于将转印材料施加于三维制品表面上的一类方法的示例的流程图。如图所示1A，所述方法包括以下步骤：(1)将材料施加到转印部件(例如，通过将图像数字印刷到转印部件上)；(2)将粘合剂施加到该材料(诸如图像)，其中该材料和任何粘合剂包括转印材料；(3)修改转印部件的包含转印材料的一部分以及转印材料(诸如通过将其进行拉伸)；(4)使用该转印部件使制品的表面与转印材料接触(通过使该制品或转印部件中的至少一个朝向另一个移动)；(5)任选地对转印部件(以及其上的转印材料)进行附加物理修改，诸如通过真空、空气喷射、流体喷射或它们的组合，以使转印部件与制品表面更紧密接触；(6)任选地固化该粘合剂；以及(7)将转印部件从制品的表面释放(间接接触)，将转印材料的存仓从转印部件转印到制品。
如本文所用，术语“转印材料”将用于描述从转印部件转印到制品表面的材料。该术语包括将被转印到制品表面的单独的材料、或材料的组合、其上的任何粘合剂、或接合于其上的其他材料。如果转印材料包括材料的组合，则其可在本文中被称为“复合转印结构”。术语“物质”可与本文关于沉积在转印部件上(并且将形成转印材料的全部或部分)的材料的术语“材料”互换使用。通常，离散的或独立的转印材料将被转印到每个制品10。
图1B为示出用于将转印材料施加到三维制品的表面上的第二类方法的示例的流程图。如图1B所示，在该类方法中，修改步骤和接触步骤中的至少一些部分可同时发生。更具体地讲，可使三维制品与转印部件接触，并且其上带有转印材料的转印部件可与接触步骤同时被修改。在此类情况下，例如，转印部件可以为保持张紧的纤维网，并且可迫使三维制品与该纤维网接触以使该纤维网适形于制品的表面。如本具体实施方式中通篇中所用的，术语“适形”不需要完全适形性，并且包括部分适形性。然而，可存在不一定同时的修改图像的步骤的各个方面。例如，修改转印部件的其上带有转印材料的部分的一些方面可在接触制品之前进行，并且然后其上带有转印材料的转印部件的附加修改可在接触制品同时或之后进行。例如，转印部件与转印材料的初始修改可通过同时接触发生。这之后可进行补充修改(例如，正压空气或真空)，该补充修改可以为初始接触的后续而不是同时。此类后续修改可在任何任选的固化和释放之前进行。在其他实施方案中，修改和接触步骤的顺序可以倒置。例如，制品可接触转印部件至少一段时间，然后进行任何修改。此后，可迫使制品与纤维网接触以使纤维网适形于制品的表面。
图1C为示出用于将转印材料施加到三维制品的表面上的第三类方法的一个示例的流程图。如图1C所示，可通过使转印部件穿过由制品表面和成形管芯成形的辊隙而使转印部件24与制品10的表面接触。
这些方法的步骤顺序以及实施该方法的机构的许多变型是可能的。步骤发生的顺序可改变，和/或不同方法的步骤和/或部分可以任何合适的方式组合。此外，任何其他合适的步骤可加入这些过程中的任一个中。合适的附加步骤包括但不限于：在其上沉积转印材料之前，将防粘涂层施加于转印部件；处理制品的表面，或将固化材料施加到制品；装饰制品；转换制品的特性(例如，通过激光)；或它们的组合。此外，如果使用可重复使用的转印部件，则该方法还可包括在释放步骤之后清洁转印部件的步骤。此类附加步骤可视情况添加到图1A-1C所示的类别的方法的前端和/或后端，和/或在其中所示步骤中任一个之间的任何适当位置处。
II.第一类方法。
图2示出用于将转印材料22施加到至少一个制品10的表面上的设备20的一个非限制性实施方案。图2所示的实施方案可被认为是图1A的流程图中所示的第一类方法的示例。
如图2所示，设备20包括转印部件24，提供用于在印刷的同时支撑转印部件的支撑表面的部件诸如圆筒25，一个或多个沉积装置26，粘合剂沉积装置28，传送机30，适形部件40，一个或多个任选的能量源(其一般可由附图标记50表示或更具体地表示为50A和50B)，和一个或多个装饰工位60A和60B，其中一个或多个可以为任选的。装饰工位(其一般可由附图标记60表示，或者更具体地表示为60A和60B)可将任何适宜的材料施加到转印部件或其上的材料。
设备20可用于在许多不同类型的三维制品10上施加材料22。此类制品包括但不限于：容器或包装，诸如瓶、盒、罐和纸盒；消费产品，包括但不限于：荚、衣物洗涤定量球、剃刀；消费产品的部件，诸如剃刀刀片头部和柄部；喷雾器触发器；桶；管，包括但不限于棉塞管；和除臭棒容器。制品可包括用于消费产品(包括一次性消费产品)的初级包装。附加制品包括容器或包装件的部件，其包括但不限于：瓶盖、闭合件和随后被吹塑为成品瓶形式的瓶预制件。
设备20可用于将材料施加于空的容器、部分填充的容器、或满的容器，包括闭合容器和开口容器。该方法和设备20可用于将材料(例如，装饰)施加于容器、闭合件或上述两者(单独或同时)。容器可整体或部分地具有刚性、柔性弹性或柔性结构。在制品为柔性的并且具有空的内部的一些情况下(诸如在一些瓶子的情况下)，可能有利的是将空气或其他气体吹入制品的内部中以便在高于大气压的情况下对制品加压，使得制品的表面在本文所述的转印过程中不过度屈服。例如，待施加物质的制品表面的至少一部分是柔性的，其中在将物质转印到所述制品的表面上之前，加压制品的内部(所述内部是中空或部分中空的)，其结果是待施加物质的制品表面的该部分在被加压的同时具有较少柔性。容器诸如瓶子可通过任何合适的方法，包括但不限于吹塑制成。此类容器可具有螺纹开口，被构造成接受按扣闭合件的开口，或任何其他适宜类型的开口。该闭合件可由任何合适的方法，包括但不限于注塑制成。当施加材料时，此类容器可用闭合件封端或不封端。在一些实施方案中，在容器被填充并具有施加于其上的闭合件之后，将材料施加于容器。在一种示例性方法中，容器为吹塑容器，并且闭合件为注塑闭合件，并且容器填充有流动材料并具有施加于其上的闭合件。在此类方法中，转印材料可在装瓶生产线的末端处被施加于容器和/或闭合件。
制品
制品可由任何合适的材料，包括但不限于：塑料、金属和/或硬纸板制成。如果制品由塑料制成，则其可由任何合适的塑料制成。适用于瓶子的塑料，例如，可包括但不限于：聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)。
该制品10通常将具有至少两个相对端。例如，瓶子将具有基座和顶部。制品10也可具有前部、后部和侧部。制品10也将具有表面12。制品10可在如一些剃刀刀片柄部的情况下为实心的，或者在例如瓶子的情况下为中空或部分中空。制品10的表面可以为平坦(平面的)或弯曲的。整个表面无需为平坦或弯曲的。例如，制品10的表面可具有：平坦的部分；弯曲的部分；或者，表面可具有平坦部分和弯曲部分两者。例如，就瓶子而言，表面的至少一部分可具有凸曲率。还可能的是，一些制品可具有表面，其中其至少一部分具有凹曲率。
制品10可使用坐标系描述，如图26A和26B所示。坐标系为具有X-轴、Y-轴和Z-轴的三维笛卡尔坐标系，其中每个轴垂直于其它轴，并且所述轴中的任两个限定一个平面。在一些情况下，制品(诸如容器)被设计为置于水平支撑表面S上。如图26A和26B所示，X轴和Z轴与水平支撑表面S平行，并且Y轴垂直于水平支撑表面S。应当理解其他类型的制品可由此类坐标系描述，但此类制品可具有相对于水平支撑表面的其他取向。例如，某些制品(诸如剃刀刀片柄部)可具有最长尺寸或长度，所述最长尺寸或长度可被认为在纵向方向上延伸，即使此类制品不能够在竖直取向上以纵向尺寸直立。
图26A和图26B还示出了其他参考线(诸如中心线)，以用于指示相对于制品诸如容器10的方向和位置。术语“纵向”是指平行于制品10的纵向中心线CL1的方向、取向或量度。如本文所用，在容器的情况下，术语“纵向”是指当容器直立在水平支撑表面上时，平行于容器的纵向中心线的方向、取向或量度，如本文所述。在容器的情况下，纵向中心线CL1平行于Y轴线伸展。当相对于容器的水平支撑表面表达时，纵向量度也可被称为在水平支撑表面上方测量的“高度”。在置于水平支撑表面上的容器的情况下，纵向取向也可被称为竖直取向。
侧向中心线CL2平行于X-轴延伸。如本文所用，术语“侧向”是指当容器直立在水平支撑表面上时，平行于容器侧向中心线的方向、取向或量度，如本文所述。在置于水平支撑表面S的容器的情况下，侧向取向也可被称为“水平”取向，并且侧向量度也可被称为“宽度”。如图26B所示，XY平面在侧向中心线CL2处将制品10分成前部和后部(例如，前半部和后半部)。XZ平面在侧向中心线CL2处将制品10分成上部分和下部分(例如上半部和下半部)。如图所示26A所示，YZ平面在纵向中心线CL1处将制品10分成左部分和右部分(例如，左半部和右半部)。第三中心线CL3平行于Z-轴延伸。侧向中心线CL1、纵向中心线CL2和第三中心线CL3全部在容器10的中心处相交。
在一些实施方案中，可能期望该方法用于将转印材料22施加到非圆柱形三维制品，并且因此施加于不形成圆柱形物体的部分的制品表面上。在此类情况下，前部、后部和侧部中的一个或多个可具有不同的构型。因此，此类表面可比圆柱形表面更复杂(并且难以对其施加转印材料)。在一些实施方案中，可能期望将转印材料施加到具有不规则表面的制品上。不规则表面可被描述为具有不等于零的高斯曲率的表面(例如，图26)。在一些情况下，制品可具有外表面，该外表面具有在两个或更多个平面中具有同时曲率半径的部分，其中该部分的高斯曲率的绝对值大于或等于43m-2。在一些情况下，此类部分的高斯曲率的绝对值大于或等于172m-2。
在一些实施方案中，该方法可用于将转印材料施加到具有复杂曲率的制品表面上，其中该表面包括具有曲线的区域，所述曲线具有多于一个曲率半径。制品的表面也可具有多于一个曲率轴线(除了曲率的任何变化之外，诸如存在于圆柱形制品上的曲率的任何变化，其中圆柱体的弯曲侧部过渡到制品的顶部和底部)。如本文所用，术语“曲率轴线”或“曲率轴”是指穿过曲线(诸如圆弧或圆)的中心(即，曲线的半径从其中延伸的中心点)的轴线，其垂直于(正交于)曲线半径在其中被测量的平面。
在一些实施方案中，所述三维制品具有包括两个或更多个部分的表面，所述表面各自具有不同的曲率半径。这两个或更多个部分可包括具有第一曲率半径的第一部分和具有第二曲率半径的第二部分，其中所述第二曲率半径小于第一曲率半径。在此类情况下，可能期望其上带有转印材料的转印部件与制品的表面之间的接触最初在制品的具有较小曲率半径的第二部分处发生，并且然后在制品的第一部分处发生。在这种情况下，可能期望第二部分的曲率半径大于零。分别具有第一曲率半径和第二曲率半径的第一部分和第二部分可处于制品上的任何适宜的位置和取向。在一些情况下，第一部分和第二部分两者均位于制品诸如容器的顶部部分、底部部分、前部、后部或侧部之一上。第一部分和第二部分可以为相邻的或间隔开的。在一些情况下，第一曲率半径和第二曲率半径可位于正交于制品的纵向中心线(例如，和制品的Y轴)的平面中。在其他情况下，第一曲率半径和第二曲率半径可位于正交于制品的侧向中心线(例如，和制品的X轴或Z轴)的平面中。第一部分和第二部分可包括具有任何相对量的曲率的制品表面的各个部分。例如，在一些情况下，第二部分通常将具有小于表面的最大曲率半径的曲率半径。在其他情况下，第二部分可在表面上具有所有曲率半径的最低50％范围内的曲率半径。在其他情况下，第二部分可在表面上具有最低曲率半径。
在一些实施方案中，该方法可用于将转印材料施加到制品的各自具有曲率半径的两个或更多个部分上。两个或更多个部分中的至少两个可至少部分地由中间部分分开，所述中间部分具有比该两个部分更小的曲率半径。(当认为两个或更多个部分可“至少部分地被中间部分分开”时，意指中间部分可延伸两个或更多个部分的全长并在两者之间形成边界；或者，中间部分可仅延伸两个或更多个部分之间的长度的一部分)。两个或更多个部分可具有任何合适的曲率半径。两个或更多个部分的曲率半径可以与其他此类部分相同或不同。两个或更多个部分的此类曲率半径可在从大于中间部分半径的半径直至在外表面的平坦部分的情况下为无限曲率半径的范围内(或其间的任何范围)。下文描述了中间部分的适宜曲率半径。在一些情况下，两个或更多个部分和中间部分全部均位于制品诸如容器的顶部部分、底部部分、前部、后部或侧部之一上，并且中间部分是具有比两个或更多个部分更小的曲率半径的所述外表面上的特征结构。包括中间部分的特征结构可从制品的外表面向外突出。另选地，特征结构可凹入制品的外表面中。这些特征可具有任何合适的构型。从外表面向外突出的特征结构的示例是突起或脊。凹入外表面中的特征结构的示例是凹槽或凹坑。具有此类特征结构的制品的非限制性示例示于图18A和图18B中。当然，任何给定的制品均可具有多于一个如本文所述的特征结构。任何给定的制品还可具有多于两个部分与两者之间的中间部分，在其上具有如本文所述的转印材料。以下类型的情况同样适用。
在其他情况下，至少两个或更多个部分位于表面上的不同部分或位置上，包括制品的顶部部分、底部部分、前部、后部、和侧部，并且中间部分包括介于两个或更多个部分之间的边缘。因此，本文所述的设备和方法可用于提供包裹在制品的两个或更多个侧部的至少部分(包括但不限于三个侧部的部分)周围的转印材料，以提供转印材料的多侧施加。因为，转印材料可在制品的两个或更多个侧部的至少部分上提供连续图像，其中制品的侧部在两者间具有制品的一部分(中间部分或连接部)，所述部分具有比制品的侧部的部分更小的曲率半径。这示意性地示于图27中。因此，在图27所示的非限制性示例中，中间部分具有小于R1和R3两者的曲率半径R2。具有半径R1和R3的两个或更多个部分可具有任何合适的曲率半径。此类曲率半径可在从大于中间部分半径的半径直至在外表面的平坦部分的情况下为无限曲率半径的范围内(或其间的任何范围)。应当理解当中间部分被描述为具有较小的曲率半径时，该中间部分可具有任何合适的曲率半径。本文所述中间部分的合适的曲率半径可在从大于或等于零、或大于零至小于或等于约下列中任一者的范围内：60mm、40mm、20mm、15mm、10mm、5mm、2mm、1mm或0.1mm。如果被示出为与以由尖锐的非圆形边缘限定的直角交汇的半径R1和R3相关联的侧部，则半径可以为零。转印材料可包裹在制品的任两个或更多个面周围。例如，转印材料可包裹在制品的前部和/或后部以及制品的侧部或底部部分中的至少一个周围。这也可为转印材料提供更清洁的外观，但没有通常在具有施加于其上的热转印标签的制品的前部或后部上看到的可见边缘。
转印部件
转印部件24可以为任何合适的部件，该部件能够接收一种或多种材料，所述材料沉积在转印部件24上以形成转印材料22，然后将转印材料22转印到制品10的表面。转印部件24可包括具有本文所述特性的一个或多个离散部件，其中每个离散部件接收单一转印材料沉积物以供施加于单一制品10。在其他情况下，转印部件24可包括连续部件。如本文所用，术语“连续的”是指接收两种或更多种转印材料沉积物以供施加于不同制品的转印部件。通常，连续转印部件24将能够接收多种转印材料沉积物以供施加于不同制品。连续转印部件24的纵向长度通常将大于转印材料22将转印于其上的制品的尺寸。连续转印部件可以呈多种不同的形式。例如，连续转印部件24可以呈从供料辊退绕，并且在使用之后重绕在收卷辊上的纤维网的形式。在其他情况下，连续转印部件24可以呈环状(即闭环)带的形式。图2示出了片段连续转印部件24，其可以呈这些形式中的任一种。在一些情况下，可在该方法中使用多于一个转印部件24。
转印部件24可以为单次使用部件，使得一旦转印材料22从转印部件24转印到制品10，转印部件的容纳过转印材料的同一部分就不用于将另一个转印材料转印到另一个制品。在这种情况下，转印部件24可在使用之后被处理，或以环境相容的方式再循环利用。在其它情况下，转印部件24可以为可重复使用的，使得转印部件24的同一部分可用于接收多于一个转印材料并将它们转印到不同制品。当转印部件24可重复使用时，可能期望在其上的一个转印材料22的转印与另一个转印材料22的接收之间清洁转印部件24。因此，在转印部件24从转印材料释放之后，转印部件24可穿过清洁工位。
转印部件24可具有任何合适的特性。该特性通常取决于转印部件的类型。例如，如果转印部件24呈衬垫或卷材形式，则转印部件24可具有如下表面，所述表面的至少一部分为可压缩的，使得其可适形于制品10的表面。在其它情况下，可能期望转印部件24在与实施本文所述的方法相关联的力下为基本上不可压缩的。如果转印部件24呈纤维网形式或呈带形式，则所述纤维网或带通常将具有在它们之间限定厚度的两个相反表面。这些表面可称为前表面或“转印表面”24A和后表面24B。在一些情况下，可能期望所述纤维网或带为相对薄和/或柔性的，使得其可适形于制品10的表面12，而无需压缩转印部件24的表面使得转印部件24的厚度基本上发生改变。在此类情况下，当使转印部件24和制品10彼此接触时，转印部件24的表面24A和24B两者均可以类似方式挠曲。
在一些情况下，呈纤维网或带形式的转印部件24可具有如下至少一些部分，它们在转印部件的表面上的转印材料接收区域之间是未受支撑的(即，没有任何背衬的跨度)。呈纤维网或带形式的转印部件24的该特征是此类纤维网或带转印部件区别于安装在圆筒上的橡皮滚筒的方式之一。
转印部件24，无论是离散的还是连续的，也可为沿至少一个方向可延展的。例如，转印部件24可为沿一个方向并沿在转印部件24的表面的平面中与该方向垂直的方向可延展的。在所述工艺期间移动的连续转印部件24将具有沿移动方向取向的机器方向(MD)和在转印部件的表面的平面中垂直于该机器方向的横向(CD)。连续转印部件24可为沿机器方向和/或横向可延展的。在一些情况下，转印部件24可为全向可延展的(在转印部件的表面的平面中沿所有方向可延展)。在一些情况下，转印部件24可为沿一个方向可延展的，但由于(例如)泊松效应的缘故，可在转印部件的表面的平面中沿另一个方向收缩(诸如沿垂直于其中其被延伸的方向的方向)。
如果转印部件24为可延展的，则在本文所述的工艺期间，在与使转印部件适形于制品10的表面相关联的力下，其可为按任何合适的量可延展的。如例如图10A、10B、18A和18B所示，转印部件24的其上带有转印材料22的至少一部分在其接触并适形于制品10的表面12的期望部分之前可具有沿其表面24A测量的第一初始长度L1。如图10B和18B所示，其上带有转印材料22的转印部件24在其接触并适形于制品10的表面12的期望部分之后可具有第二长度L2。应当理解，第一长度L1和第二长度和L2是沿循转印部件24的表面24A测量的，而不是两点之间的距离(图中的尺度线，如仅为了便于举例说明所示)。当其上带有转印材料22的转印部件24适形于三维制品的表面曲率时，第二长度L2可大于初始长度L1。转印材料22可经历与转印部件24的长度变化类似的长度变化。这些尺寸上的变化可在本文所述的实施方案中的任一者中发生。在一些情况下，转印部件24(或其与制品表面接触的至少部分)可为按如下量可延展的，所述量大于约0.01％最多至转印部件24的塑性变形点，或在一些情况下，甚至可接近但未达到转印部件24的最终失效点。在一些情况下，转印部件24(或其与制品表面接触的至少部分)可为可延展的，使得其将能够沿至少一个方向增大其尺寸介于约0.01％至约500％之间，或者介于约0.01％至约300％之间，或它们之间的任何较窄范围。在一些情况下，可能期望转印部件24为可弹性延展的，使得其将不仅在力下延伸，而且也将在所述力被移除之后恢复至其初始尺寸(或朝其恢复)。当使用可重复使用的转印部件24，并且可重复使用的转印部件24的部分被偏转到腔体中时，可弹性延展的转印部件24可用于一些实施方案诸如图2所示的实施方案。此类部分将能够在多于一个使用周期中被偏转。
在利用能量可固化转印材料(装饰和/或粘合剂)的方法的实施方案中，期望转印部件24对固化辐射至少部分或基本上可透过。通常，为了对一些形式的辐射(例如，可见光、紫外光)可透过，转印部件将包含至少一些透明或半透明部分。允许能量可固化材料进行某种固化的任何合适的透过水平是可能的。当转印部件24在本文中被描述为对辐射“可透过”时，转印部件24的一个或多个部分或全部可对辐射可透过。通常，转印部件24的具有沉积于其上的能量可固化转印材料的至少那些部分将对固化辐射是可透过的。这将允许该可固化的转印材料通过使辐射穿过转印部件的可透过部分来固化。
转印部件24可由任何合适的材料构成。所述材料可取决于转印部件的类型、以及是否期望转印部件为可压缩的或基本上不可压缩的。合适类型的转印部件包括但不限于：膜、带、和离散部件。一些离散的转印部件可由膜构成，并且一些可由与带中所用材料类似的材料构成。膜和由膜构成的离散转印部件可由如下材料制成，所述材料包括但不限于：聚乙烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、和聚丙烯。带和一些离散转印部件可由如下材料制成，所述材料包括但不限于：橡胶、经橡胶处理的材料、聚氨酯、和毡。此类材料中的至少一些可为具有小于或等于约45达因/cm的表面能的低表面能材料。由膜制成的一些转印部件24可为一次性的。可能期望呈带形式的一些转印部件24可为可重复使用的。
转印部件24可具有任何合适的厚度。如果转印部件24呈得膜形式，则其可具有在如下范围内的厚度：大于约0.1密耳(0.0001英寸或约0.0025mm)至小于或等于约0.2英寸(约5mm)，或者小于或等于约0.125英寸(约3.2mm)，或者小于或等于约0.08英寸(约2mm)，或者小于或等于约0.06英寸(约1.5mm)，或它们之间的任何较窄范围。例如，一次性膜可具有在约0.0001英寸(约0.0025mm)至约0.001英寸(约0.025mm)范围内的厚度。可能期望当制品10具有显著的表面特征结构诸如高水平的局部曲率时，转印部件24具有在所述范围下端的厚度，使得转印部件24能够更好地适形于制品10的表面的构型。此外，如果其为可重复使用的，还可能期望转印部件24具有与如果其为一次性的相比在前述范围内的较大厚度。如果转印部件24呈例如耐用带的形式，则其可具有在约0.01英寸(约0.25mm)至约0.06英寸(约1.5mm)范围内的厚度。在其他情况下，可能期望耐用带具有大于1.5mm的厚度以提供一定的压缩率。
在一些情况下，转印部件24可沿垂直于其表面24A和24B的方向(即，沿其厚度方向)具有有限的压缩率。例如，在一些情况下，转印部件24在垂直于转印部件24的表面施加的20psi气动压力下可压缩其未压缩厚度的小于或等于约50％、40％、30％、20％或10％。在一些情况下，转印部件24也可为基本上不可压缩的。例如，当其呈膜的形式时，转印部件24可以为基本上不可压缩的。当认为转印部件24是基本上不可压缩的时，这是指转印部件24在垂直于转印部件24的表面施加的20psi(138kPa)气动压力下压缩其未压缩厚度的小于或等于约5％。在一些情况下，转印部件24在垂直于转印部件24的表面施加的20psi气动压力下可压缩其未压缩厚度的小于或等于约1％。
转印部件24的表面24A应当能够在其上接收材料沉积物。例如，如果首先沉积在转印部件24上的材料正在印刷，则转印部件的表面24A可被描述为“印刷接收”表面。如果需要，转印部件24的表面24A可在其上具有任选的防粘涂层以有利于将转印材料22转印到制品。合适的防粘涂层包括但不限于油和蜡，包括硅油和蜡。防粘涂层通常将在任何材料被沉积在转印部件24上之前施加于转印部件24。防粘涂层通常将保留在转印部件24上，并且将不包括被转印到制品10的转印材料22的部分。
沉积装置
材料沉积装置(“一个或多个沉积装置”)26可将任何合适的材料(或物质)沉积在转印部件24上。设备20可包括任何合适数目、布置方式和类型的一个或多个沉积装置26。例如，设备可包括1-20、或更多个沉积装置26。因此，可存在多个沉积装置26。
在一些情况下，沉积装置26可为用于将转印材料22转印到制品10上的设备20和方法的一部分，如图2所示。换句话讲，沉积装置是与转印工艺“联机的”。在其他实施方案中，将转印材料22沉积到转印部件24上可使用独立于用于将转印材料22转印到制品10的表面上的方法的设备和方法来执行。例如，所述方法的材料沉积部分可为独立方法(诸如印刷工艺)，其不连接到用来将转印材料22转印到制品10的表面上的设备。即，所述物质的印刷可脱机发生。因此，有可能将转印材料22沉积到转印部件24上，并且将其上带有转印材料沉积物的转印部件卷绕到卷材上。可将其上带有转印材料沉积物的转印部件卷材带入到所述工艺中，所述方法将转印材料从卷材转印到制品上。在一个实施方案中，将转印材料的油墨或装饰部分施加于转印部件可脱机进行，同时粘合剂部分的施加联机进行。
沉积装置可为直接接触转印部件24或通过材料间接地向转印部件24施加压力的类型(“接触式”)，或为不接触转印部件24的类型(非接触式”)。出于本公开的目的，在转印部件上喷涂油墨被认为是非接触式的。在材料沉积期间用于支撑转印部件24的部件25可包括能够实现这种目的的任何类型的部件。提供支撑表面的部件25可包括但不限于：圆筒、带、或静态板(例如，弓形板)。
沉积装置26可以为任何合适类型的装置，包括但不限于：胶版印刷系统、丝网印刷系统、凹版印刷系统、柔性版印刷系统、印刷头、电子照相系统、喷嘴和其他类型的材料沉积装置。在印刷头的情况下，可使用任何合适类型的印刷头，其包括但不限于压电喷墨印刷头、热喷墨印刷头、静电印刷头和/或印刷阀印刷头。印刷头可为按需喷墨型沉积装置。所谓“按需喷墨”，意指印刷头仅在需要时在喷嘴处产生墨滴诸如以形成呈字词、图形或图像(例如图片)、或设计形式的图案。印刷头也可为“连续的”，这是指墨滴是在喷嘴处连续地形成的，然而仅期望的墨滴离开印刷头以形成预期图案。喷墨印刷头通常可用数字方式致动，并且可用数字方式印刷由计算机提供的图案。因此，喷墨印刷头为数字印刷装置的一种形式，其可用数字方式印刷材料以在转印部件24的一部分上产生所期望的图案。
胶版印刷是常用的印刷技术，其中着墨图像从印版转印(或“胶印”)到橡皮布，然后转印到印刷表面。当与基于油和水的排斥的光刻工艺(在光刻胶印工艺中)结合使用时，胶印技术采用平面(平面印刷)图像载体，在所述图像载体上待印刷的图像从墨辊获得油墨，同时非印刷区域吸引水基膜(被称为“润版液”)，从而保持非印刷区域不含油墨。
在丝网印刷系统的情况下，可使用任何合适的丝网印刷系统。丝网印刷系统一般包括带有模板的开口网。模版是待形成的图像的负像，并且然后迫使油墨通过网的开口部分(即，不存在模板的位置)以形成图像。图像可以直接形成于转印材料和/或转印传部件上或形成于中间部分上，并且然后被转印到转印材料或转印部件。丝网印刷系统一般一次印刷一种颜色，因此多色图像可通过使用多种油墨和多个丝网来产生。
在凹版印刷系统的情况下，可使用任何合适的凹版印刷系统。凹版系统一般包括形成凹版印版，在该凹版印版上，待作为转印材料的一部分沉积的图像被形成为凹版印版内的凹陷(例如，压花或蚀刻部分)。然后可将油墨填充到这些凹陷中并直接或者借助于中间部件诸如辊或带转印到转印材料和/或转印部件。可通过向凹版印版施加压力和/或通过提供由柔性材料构成的该中间部件或转印部件，来促进油墨从凹陷到中间部件或到转印材料和/或转印部件转印。如果使用可固化油墨，则油墨可在转印到转印材料和/或转印部件之前被固化或部分固化。在柔性版印刷系统的情况下，可使用任何合适的柔性版印刷系统。柔性版印刷系统一般包括形成柔性版印版，在该柔性版印版上待作为转印材料的一部分沉积的图像“以浮雕”形式形成为柔性版印版上的凸起部分。然后可将油墨施加到这些凸起部分(例如，经由墨辊)，并且然后经由与柔性版印版的凸起部分接触而被转印到转印材料和/或转印部件。如果使用可固化油墨，则油墨可在转印到转印材料和/或转印部件之前被固化或部分固化。
在电子照相系统的情况下，可以使用任何合适的电子照相系统。电子照相系统一般包括以下设备和/或步骤。静电充电的光敏表面诸如光电导体，作为该过程的一部分，例如借助于电晕放电或其他充电装置。然后将带电的光电导体暴露于待由电子照相系统再现的图像。在带电的光电导体上再现图像，作为由包括图像的光所赋予的选择性放电区域。可将图像“以负像形式”呈现给带电的光电导体，这意指撞击在光电导体上的光的区域最终成为转印图像中的空隙区域。然后，通过将调色剂(例如，粉末或液体调色剂)铺展在光敏表面上使图像可见并可转印，该光敏表面主要粘附到带电区域。然后将图像直接转印到转印材料和/或转印部件，或通过首先将图像转印到转印橡皮布/辊，并且然后将图像从转印橡皮布/辊转印到转印材料和/或转印部件来间接转印。可通过在形成图像后的任何时间点用压力和热来熔合调色剂而进一步处理图像。
可通过沉积设备沉积的适宜材料或物质包括但不限于：油墨(包括能量可固化油墨、水基油墨、和溶剂基油墨)、粘合剂、清漆、涂层、和洗剂。油墨可包含颜料诸如常规颜料和/或效应颜料。常规颜料一般包括赋予颜色的吸收颜料和赋予白度的散射颜料。效应颜料是旨在赋予除颜色以外的视觉效果(例如，反射率、珠光、虹彩、光泽、干涉、色移、衍射、折射)的那些。例如，效应颜料可包含用于提供镜面反射率的目的的金属颗粒。材料可以任何合适的形式沉积。合适的形式包括但不限于：液体；胶体，包括凝胶、乳液、泡沫和溶胶；糊剂；粉末；和热熔体(后者为可被加热至流动的固体)。材料可以任何合适的图案沉积。合适的图案可以为规则的、不规则或随机的，并且包括但不限于：字词(文本)、图形、图像、设计、标记、纹理、功能性涂层、以及它们的组合。
喷墨印刷头将通常包括多个喷嘴。喷嘴通常大致对齐成行，并且被构造成沿大致平行于其它喷嘴方向的特定方向喷墨。印刷头26上的每行内的喷嘴可线性对齐。另选地，喷嘴可以呈一个或多个行布置，其相对于印刷头的较长尺寸(或长度)对角取向。喷嘴的两种此类布置均可被认为基本上线性对齐的。喷墨印刷头可在其中包括任何合适数目和布置结构的喷嘴。喷墨印刷头上的喷嘴可具有任何合适的开口直径。合适的开口直径可在例如约10μm至约200μm，或者约10μm至约50μm的范围内。一种合适的喷墨印刷头每英寸(每2.54cm)包含约360个喷嘴。Xaar 1002为适用于本文的印刷头的示例，并且购自Xaar(Cambridge，UK)。合适的热熔融喷墨印刷头为Fuji Galaxy PH 256/30HM。
由喷墨印刷头形成的墨滴的直径范围可为约10微米或更小至约200微米或更大。墨滴可以任何合适的数目在给定区域上分布。通常，在喷墨印刷中，墨滴形成阵列或矩阵，其中在印刷头或待印刷制品的移动方向上、以及在与其垂直的制品表面上的方向上指定每英寸(2.54cm)的墨滴数目(DPI)。(应当理解，在本文所述的方法中，此类阵列或矩阵将被沉积在转印部件24上，并且然后转印到至少部分地三维的(例如，弯曲的，包括凸出或凹入形式)表面。)提供于制品表面上以形成数字图像的所施加的墨滴在至少一个方向上的范围可为约200或更少最多至约2,880或更多滴每英寸(DPI)。在一些情况下，墨滴可沉积于在至少一个方向上的范围为700至1,440滴每英寸的矩阵中。在一些情况下，墨滴可沉积于沿至少一个方向大于1,200个墨滴每英寸最多至约2,880或更多个墨滴每英寸的矩阵中。
当一个或多个沉积装置26包括印刷头时，沉积装置26中的一个或多个可包括印刷单元(或“印刷工位”)。喷墨印刷头可被构造成印刷油墨(黑色油墨、彩色油墨或金属油墨)、粘合剂、或清漆(透明或着色的)。每个印刷单元可包括任何合适数目的印刷头，即一个至四个或更多个。例如，在一些情况下，印刷单元可包括用于CMYK(青色、洋红色、黄色、和主色(黑色))色彩设计的四个印刷头以产生不同色组的多色印刷品。印刷单元还可包括用于附加颜色例如白色和/或特殊颜色的一个或多个附加印刷头，以用于底漆层或用于基底层例如粘合剂，和/或用于施加透明的密封涂层或保护性涂层。如本文所用，“特殊颜色”可包括光学效应。例如，可使用包含颜料的油墨，所述颜料被设计成递送不同的光学效应，诸如反射率、珠光、虹彩、光泽、干涉、色移、衍射、折射等。在一些实施方案中，可存在多个印刷工位，诸如用于任选的底涂层的一个或多个印刷工位，用于装饰涂层的一个或多个印刷工位，用于粘合剂的一个或多个印刷工位，以及用于任选的顶涂层的一个或多个印刷工位。
油墨可以为透明油墨，意指所得油墨层具有一定程度的透明度。相对于油墨层，术语“透明的”或具有“透明度”被认为意指当透过透明油墨层观察时，转印材料的紧邻透明油墨层设置的任何层均是至少部分可见的。相比之下，不透明油墨层将为其中当通过不透明油墨层观察时相邻油墨层不可见的油墨层。
油墨可以为“金属油墨”，意指其可包括颜料颗粒，所述颜料颗粒可包含金属诸如银、铝、金、镍和/或铜。金属油墨在干燥和/或固化时可产生反射效应。当金属油墨层具有平滑表面从而增强镜面反射率(例如，相对于漫反射率)时，这种反射效果可极大地增强。据信，其中用金属油墨对制品进行反向印刷以形成反射表面相对于直接印刷是有利的一个方面是控制所得反射油墨层的表面的光滑度的能力。具体地讲，当将金属油墨沉积到转印部件上或沉积到先前沉积到转印部件上的另一层上时，金属油墨层的表面粗糙度将在很大程度上适形于转印部件和/或先前施加的材料层的表面粗糙度。然后，通过使用平滑转印部件，不考虑制品本身的表面粗糙度，可形成具有高镜面反射率(相对于漫反射率)的反射层。
因此，转印部件可具有在金属油墨层的期望的表面粗糙度范围内的表面粗糙度。同样，金属油墨层可沉积在先前沉积的油墨层或清漆层或粘合剂层或类似地具有在金属油墨层的期望表面粗糙度范围内的表面粗糙度的其他层上(在金属油墨沉积于其上的一侧上)。
金属油墨层的光滑度可被测量为其表面粗糙度。表面粗糙度一般被认为是表面不平度的均方根高度。表面粗糙度可由Davies的表达式确定，该表达式将表面粗糙度(σ)和波长(λ)与观察到的镜面反射率(Rs)相关联，作为相同材料的完全平滑表面(Ro)的函数。例如，就可见光谱内的代表性波长(即λ＝500nm)而言，具有约60nm的粗糙度σ的表面将产生约10％的镜面反射效率(Rs/Ro)，然而粗糙度为约33nm的表面将产生约50％的镜面反射效率。可以理解，不同的金属油墨具有不同的Ro，因为该特性是配制金属层和/或包含金属层的油墨时材料选择的函数，使得绝对Rs可为表面粗糙度(σ)和材料选择两者的函数。
金属油墨层可具有小于约2000nm、1500nm、1000nm、500nm，优选地小于约400nm或小于约300nm、200nm、150nm、120nm、100nm、60nm、50nm、40nm、30nm、20nm或10nm的均方根(RMS)表面粗糙度。
金属油墨层的RMS表面粗糙度可通过金属油墨层所沉积于其上的材料而被赋予油墨层。例如，如果金属油墨层直接沉积到转印部件上，则金属油墨层可具有的表面粗糙度基本上等于转印部件的表面粗糙度。另选地，如果将金属油墨层沉积到先前沉积的清漆层或油墨层上，则金属油墨层可具有的表面粗糙度基本上等于其所沉积于其上的油墨层或清漆层的表面的表面粗糙度。表1详述了沉积到转印部件上的两种代表性转印部件和两种代表性清漆层的表面粗糙度。转印部件为聚乙烯膜，并且清漆为固化的基于丙烯酸酯的清漆。实施例1包括哑光聚乙烯膜，并且实施例2包括光泽聚乙烯膜。
表1
| 样品 | RMS表面粗糙度(μm) |
| 转印部件实施例1 | 0.96+/-0.07 |
| 转印部件实施例1W/清漆 | 0.02+/-0 |
| 转印部件实施例2 | 0.11+/-0.01 |
| 转印部件实施例2W/清漆 | 0.02+/-0.01 |
镜面反射率还可通过用覆盖涂层诸如清漆层或透明油墨层“填充”金属油墨层的粗糙度而相对于漫反射率增强。覆盖涂层用于增强镜面反射率的能力将取决于对构成反射层和覆盖涂层的材料的折射指数的匹配(或失配)。优选地，这些材料的折射指数是相同的、类似的或几乎类似的。
还可期望金属油墨层、或任何油墨层(无论其是否包含含金属颗粒)在施加时铺展以便形成相干层。例如，如果通过喷墨或他方式施加油墨，一般包括以一系列墨滴形式施加油墨，则单个墨滴可在施加到基底以形成相干层时扩散。该扩散可表征为油墨润湿所述油墨施加于其上的表面。然而，同时，可能重要的是，油墨不过渡润湿油墨施加于其上的表面(例如，转印部件或先前施加的油墨层或清漆层)；意指油墨不应当扩散超过预期区域。可通过调节油墨施加于其上的表面(例如，转印部件或先前施加的油墨层或清漆层)的表面能来至少部分地控制该润湿。
油墨层(包括金属油墨和非金属油墨)可沉积于先前沉积的清漆层或油墨层上。先前沉积的清漆层或油墨层可具有约50mN/m至约90mN/m或约65mN/m至约90mN/m或约70mN/m至约85mN/m或约75mN/m至约80mN/m的表面能，具体地讲列出了在指定范围内的和在其中形成的或由此形成的所有范围内的所有0.1mN/m增量。先前沉积的清漆层或油墨层可具有大于约70mN/m的表面能。先前沉积的清漆层或油墨层的表面能允许随后沉积的油墨层(其可包括金属油墨和非金属油墨)聚结但不过度润湿。例如，当印刷标记诸如文本时，文本的各个字符应当保持清晰的。更具体地讲，当印刷字母“A”时，字母“A”的各个组成应聚结但不过度润湿。过度润湿可导致填充由字母画出轮廓的不希望的部分，诸如字母“A”的内三角形部分。应当理解，可基于材料，诸如油墨层和/或清漆层的施加来改变表面能。表2详述了代表性转印部件和包括先前沉积的清漆层的转印部件的表面能。转印部件为聚乙烯膜，并且清漆为固化的基于丙烯酸酯的清漆。
表2
含金属的颜料颗粒可具有适于产生反射层的任何尺寸。在一些情况下，含金属的颜料颗粒可具有小于约5um，另选地1um的平均直径。在一些情况下，含金属的颜料颗粒的平均直径小于约500nm，另选地小于约100nm，或小于约50nm。因此，颗粒可以为纳米颗粒(具有介于1纳米(nm)和100nm之间的至少一个尺寸的颗粒))。含金属的颜料颗粒的粒度分布可以为高度单分散的。单分散性可基于颜料颗粒的粒度分布(PSD)来描述。单分散性颜料的PSD将包括具有的粒度接近测量的所有颗粒的平均值(算数平均值)的大部分颗粒。例如，单分散性粒度分布在平均值的20％内可具有大于90％的颗粒。在一些情况下，PSD在平均值的15％、10％或5％内可具有大于90％的颗粒。本领域的普通技术人员将理解，PSD可在油墨或干油墨层的任何适当尺寸的样品上获取。金属油墨的任何样品的平均值为样品平均值。
含金属的颜料颗粒可以约1％至约80％的含量存在于油墨组合物中。含金属的颜料颗粒可以大于约2％、5％、10％、20％、30％、40％或50％的含量存在于油墨组合物中。含金属的颜料颗粒可以小于约80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％、10％、5％或2％的含量存在于油墨组合物中。因此，在一些情况下，含金属的颜料颗粒可以约20％的含量存在于油墨组合物中。
金属油墨可以为紫外线油墨、水性油墨、溶剂基油墨、或适于施加的任何其他类型的油墨。应当理解这些不同的油墨类型可部分基于其极性而具有不同的润湿特性。例如，水性油墨可以是相对极性的，并且溶剂基油墨可以是相对非极性的。
在一个实施方案中，金属油墨为水性油墨。金属水性油墨可包含在干燥期间移除的(除水以外)的溶剂、湿润剂等，并且最终不包含大部分的所得油墨层。优选的溶剂或湿润剂包括水溶性材料。此外，为确保溶剂或湿润剂在干燥期间能够容易地移除，该溶剂或湿润剂可具有小于约250℃的沸点和/或小于约200g/mol的分子量。可能有用的溶剂或湿润剂的非限制性示例包括醇、醚、二醇和二醇醚，诸如乙二醇、丙二醇、双丙二醇。还包括乙二醇、丙二醇、双丙二醇中任一种的烷基醚，包括甲基醚、乙基醚、异丙基醚、丁基醚、异丁基醚。还包括醇如乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、2-烷氧基乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇等。非水性溶剂或湿润剂可以0％(如果没有)，或大于0％至约40％的含量存在于所述油墨组合物中。非水性溶剂或湿润剂可以大于或等于约5％、10％、20％、30％或40％的含量存在于油墨组合物中。非水性溶剂或湿润剂可以小于或等于约40％、30％、25％、20％、15％或10％的含量存在于所述组合物中。所述油墨组合物可包含约20％至约95％水。在一些情况下，油墨组合物可包含大于或等于以下量的水，约：20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％。
反射层可对制品和/或转印材料中的任何相邻油墨层具有较差的粘附性。例如，水性油墨(例如相对于溶剂油墨和可固化油墨))一般已知具有较差的粘合性质。另选地，反射层可通过插入箔、标签或其他预成形的反射材料形成，所述材料可附接到制品或包括在转印材料中，例如经由装饰工位(参见下文)。在反射层对转印材料中的任何相邻层或对制品本身具有较差粘附性的情况下，反射层可具有紧邻的粘合剂层。
可将材料22，诸如油墨以预定图案施加于转印部件24。如本文所用，术语“预定图案”是指任何类型的经印刷的图案，包括但不限于在开始印刷之前就确定的字、图形(例如图片)、图像、标记或设计。
在一些实施方案中，在该方法的一些阶段时，粘合剂沉积装置28可以为任选的。如果先前沉积在转印部件24上的材料(诸如油墨或清漆)具有足够的粘合性质以粘附到制品10的表面12，则用于该目的的单独的粘合剂沉积装置可能是不必要的。在指定使用粘合剂的实施方案中，将存在粘合剂沉积设备28。
粘合剂
粘合剂沉积装置28可以为用于将粘合剂沉积到先前沉积的材料和/或转印部件24的至少一部分上的任何适宜类型的装置。合适的粘合剂沉积装置28包括但不限于：印刷头、喷嘴、和其他类型的材料沉积装置(例如槽涂、凹版印刷系统、丝网印刷系统、柔性版印刷系统等)。如果使用印刷头来沉积粘合剂，则其可包括在上文中被描述为适于用作沉积装置的该类型印刷头中的任一种。
粘合剂可为任何材料，所述材料适于在转印部件24与制品10的表面12接触时将转印材料22粘附到制品10。这将使得转印材料22能够从转印部件24转印到制品10的表面12。合适的粘合剂包括但不限于：压敏粘合剂、可固化粘合剂诸如可见光可固化粘合剂、紫外线可固化粘合剂或电子束可固化粘合剂、水基粘合剂、溶剂基粘合剂、固体粘合剂(例如，100％固体、基于单体的粘合剂)、热固性(或热活化)粘合剂、前述物质中任一者的混合物、以及两部分或多部分粘合剂(例如两部分环氧树脂粘合剂)。任何能量可固化性粘合剂可以是逐步增长固化粘合剂、两步增长固化粘合剂或链增长固化粘合剂。在一些情况下，可期望粘合剂具有非热活化(或热活化)类型，诸如在热转印标签的情况下。
可期望粘合剂包含着色剂。如本文所用，用于描述添加到所述组合物中的成分的术语“颜色”和“着色剂”包括染料(其可以呈液体形式)以及颜料(其可以呈颗粒形式)。
就两部分环氧树脂粘合剂而言，第一部分可由一个沉积装置施加，并且第二部分可由第二沉积装置施加。例如，粘合剂组合物的两个部分均可被施加于转印部件24上，并且能够配制化学物质使得粘合剂组合物将足够地固化以在所分配的工艺时间内(例如，在1-10秒范围内)提供转印。在一些情况下，第一部分可被施加到转印部件24，并且第二部分可被施加到制品10的表面12。在该粘合剂体系中的任一种的情况下，可能期望在接触制品之前至少部分地固化粘合剂以便控制粘合剂的挤出/流动。
在一些情况下，粘合剂和/或其部分能够通过喷墨印刷来施加以供精确施加。此类粘合剂可被认为是着色的(喷墨)粘合剂，或此类着色的组合物可被认为包含喷墨油墨。可喷墨粘合剂可根据其Ohnesorge数来描述。Ohnesorge数(Oh)是无量纲数，其将粘性力与惯性力和表面张力联系起来。在喷墨印刷机具有多个喷嘴的情况下，所述喷嘴具有带有约10μm至约200μm，另选地约10μm至约50μm的直径的开口，能量可固化粘合剂可具有介于约0.1和约1之间的Ohnesorge数，其中特征性长度用于计算对应于喷嘴直径的Ohnesorge数。
在一些实施方案中，转印材料22具有需要通过辐射/能量(诸如电子束或紫外线辐射)固化/活化的粘合剂。在许多情况下，转印材料(包括装饰层/油墨层和粘合剂两者)在将转印材料施加到制品的表面期间定位在转印部件和制品的表面之间。如果制品对于固化/活化辐射(例如电子束或紫外线辐射)是透明的或基本上透明的，则可由通过制品主体的至少一部分传递固化/活化辐射来固化粘合剂。如果制品对于固化/活化辐射(例如电子束或紫外线辐射)不是透明的或不是基本上透明的，则辐射必须通过转印部件和转印材料两者传递以便到达粘合剂。
这可能需要固化辐射也必须通过装饰层或油墨层传递。存在涉及使紫外光穿过装饰层或油墨层的困难。这些包括装饰或油墨层吸收和/或反射紫外光的趋势，这将导致一些/大部分的紫外光不到达粘合剂层。这可导致需要增加的紫外线辐射剂量，以确保足够的量到达粘合剂以固化粘合剂。因此，期望提供一种在完全固化过程中提供改善的效率的方法。另外，可能期望设计辐射源和粘合剂，使得所提供的工艺可利用某些油墨材料和/或某些能量波长，其改善通过装饰层或油墨层传递的辐射量。还期望提供在此类完全固化过程中更容易固化的能量可固化粘合剂。
当紫外线辐射用作固化辐射时，完全固化效率的改善以多种方式实现。一种方式是通过利用包括至少一些波长大于或等于约400nm，另选地大于或等于约400nm且小于或等于约700nm的波的紫外线辐射，以便改善能够穿过装饰层或油墨层的紫外线辐射量。另一种方式是通过开发和利用包含光引发剂的紫外可固化粘合剂，所述光引发剂由相对低的辐射剂量活化和/或能够通过大于或等于约400nm，另选地大于或等于约400nm且小于或等于约700nm的紫外线波长来活化。然后可开发此类粘合剂组合物，其尽可能快地固化，和/或以尽可能少的紫外线剂量固化，和/或在选定的辐射波长下固化。
粘合剂的非限制性示例包括丙烯酸酯、硫醇-丙烯酸酯、硫醇-烯-丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯。
作为紫外线辐射的替代形式，电子束辐射可用于此类完全固化过程中。电子束辐射一般更能够穿透油墨层中的着色剂并因此更易于固化可在位于最外油墨层下方的任何油墨或粘合剂。在电子束辐射用于固化粘合剂的情况下，电子束可固化油墨和/或粘合剂可不需要光引发剂，或仅需要低含量的单一光引发剂。
光引发剂
任何辐射可固化的油墨和/或粘合剂组合物，具体地讲紫外线或可见光辐射可固化的油墨和/或粘合剂可进一步包含至少一种光引发剂。在一些情况下，油墨和/或粘合剂组合物可包含两种或更多种光引发剂。例如，该组合物可包含两种或更多种对不同波长敏感的特定光引发剂。例如，第一浓度(诸如以低含量)的第一光引发剂可用于在特定波长下固结油墨(和/或粘合剂组合物)但不影响粘合剂形成粘结的能力，然后第二浓度(以较高浓度配制)的第二光引发剂可对第二波长敏感并且旨在完全固化整个油墨和粘合剂体系。术语“固结”是指部分地固化组合物。这可被用于使得油墨(和/或粘合剂)胶凝或至少部分地固化，以确保在完全固化和转印之前，不存在通过接触产生的油墨(和/或粘合剂)的污迹(或粘合剂的渗出)。两种或更多种光引发剂的组合可具有不重叠的吸收范围，或它们可部分重叠。不重叠的光引发剂吸收范围的示例包括但不限于：约250至约350nm；约400nm至约500nm；约550nm和更大(或者约550nm至约670nm)。
所述能量可固化的组合物可包含基于该组合物的重量计约0.1％或约0.2％至约15％，另选地约3％至约15％的总光引发剂浓度。就出于固结目的添加的光引发剂(与完全固化相对)而言，浓度基于该组合物的重量计可在约0.2％至约3％的范围内。就电子束可固化的油墨和/或粘合剂而言，该组合物可不需要光引发剂，或仅需要低含量(诸如介于大于零且小于或等于以下量中的一者之间：约：5％、1％或0.5％)的单一光引发剂。
光引发剂可以是Norrish I型或Norrish II型自由基光引发剂。光引发剂可包含下列中的任一种，或选自：α-羟基酮、α-氨基酮、酰基氧化膦、苄基二甲基缩酮、二苯甲酮、噻吨酮、以及它们的组合。
例如，α-羟基酮可包括：2-羟基-4’-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮、1-羟基环己基-苯基-酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮；低聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮]；1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙酮；1-[4-[(4-苯甲酰基苯基)硫代]苯基]-2-甲基-2-[(4-甲基苯基)磺酰基]-1-丙酮；以及它们的混合物；
α-氨基酮可包括：-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-4'-吗啉代丁酰苯、双(对-(N,N-二甲氨基)苯基)酮；以及它们的混合物，和/或
酰基氧化膦可包括：2双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦[BAPO]、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦[TPO或MAPO]、2,4,6-三甲基苯甲酰氧化膦；乙基-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基次膦酸酯；苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦和氧化膦衍生物的20/80共混物；以及它们的混合物。
在另外的非限制性示例中，光引发剂可包括下列中的任一种：2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-羟基-4'-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮、1-羟基环己基-苯基-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2-苄基-2-二甲氨基-4'-吗啉代丁酰苯、双(.eta.5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)、2,4-双(三氯甲基)-6-对甲氧基苯乙烯基-S-三嗪、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2-异丙基噻吨酮和4-异丙基噻吨酮的混合物；2-氯噻吨酮；1,3-双({α-[1-氯-9-氧代-9H-噻吨-4-基)氧基]乙酰基聚[氧(1-甲基亚乙基)]}氧基)-2,2-双({α-[1-氯-9-氧代-9H-噻吨-4-基)氧基]乙酰基聚[氧(1-甲基亚乙基)]}氧甲基)丙烷；和1-氯-4-丙氧基噻吨酮、5,7-二碘-3-丁氧基-6-荧光酮；2,4,5,7-四碘-3-羟基-6-荧光酮；以及2,4,5,7-四碘-3-羟基-9-氰基-6-荧光酮以及它们的混合物。在一些实施方案中，光引发剂可包含低迁移光引发剂。
在另选实施方案中，组合物可不含光引发剂。
任选成分
油墨和/或粘合剂组合物还可包含多种任选成分中的任一种，诸如粘合增进剂、润湿剂和抑制剂。
能量源
设备20还可包括一个或多个任选的能量源。任选的能量源诸如能量源50A和50B可用于固化任何可固化粘合剂、油墨、或清漆。任选的能量源诸如50A可被定位成邻近转印部件的转印表面24A(即，在与其相同的一侧上)。邻近转印表面24的能量源50A可用于固化由沉积装置26沉积在转印部件24上的材料(诸如油墨或清漆)。此类固化可发生在由粘合剂沉积装置28施加任何粘合剂之前。也可存在另一个任选的能量源，诸如能量源50B，其被定位成邻近转印部件24的后表面24B以固化由粘合剂沉积装置28施加的任何粘合剂。任选的能量源的类型将取决于所使用的物质的类型。任选的能量源可包括任何合适类型的装置，包括但不限于：热源(诸如热隧道、或红外线灯)；紫外灯；电子束；或其他能量源。
电子束源可以约80kV至约300kV的加速电压来操作。例如，电子束源可以约100kV至约250kV，或者约150kV至约250kV的加速电压操作。
待处理的制品的表面处的目标剂量必须足以确保一个或多个(例如，多个)油墨、清漆、粘合剂等层的充分固化。例如，制品表面处的目标剂量可大于或等于以下中的任一种：10kGy、20kGy、30kGy、40kGy、50kGy或60kGy。另选地，目标剂量不应当太大以使得电子束能量开始损害制品本身。例如，制品表面处的目标剂量可小于100kGy或小于90kGy或小于80kGy。
如果使用紫外线可固化粘合剂，则转印部件24的其上具有转印材料的至少一些部分、以及转印材料的覆盖层可能需要是对紫外光透明的以允许粘合剂透过覆盖层和转印部件24被固化。所述固化可在转印材料从转印部件24转印到制品表面之前、期间、或之后开始。当然，如果粘合剂为不需要固化的类型(诸如压敏粘合剂)，则能量源对于该粘合剂将不是必要的。如果油墨是能量可固化的(即紫外线可固化的)，则仍可能需要提供油墨的固化能量源。
在一些情况下，可能期望粘合剂在使制品10与转印部件24接触(或使转印部件与制品接触)的初始阶段期间具有足够低的粘性(第一水平的粘着性)，使得转印材料22的至少部分可重新定位，诸如通过沿制品10的表面12滑动(例如滑移)，以便适形于所述表面但不损坏转印材料22或转印部件24。如果粘合剂为可被固化的类型，则在该初始阶段时，粘合剂可为未固化的或仅部分地固化的。一旦使其上带有转印材料22的转印部件24适形于制品10的表面，则压力可沿基本上垂直于制品表面的方向被施加到转印部件以便使转印材料22适形于和/或粘附到制品10的表面。可能期望油墨组分在法向压力被施加于转印部件上之前被完全固化，使得油墨将不会非期望地铺展、使任何图像产生畸变等、和/或导致油墨从转印材料渗出。
装饰工位
设备20还可包括装饰工位。装饰工位为在其上借助于直接施加到或转印到制品10的材料沉积或通过转变制品的性质或它们的组合来施加视觉效果、触觉效果、或嗅觉效果的工位。在不将材料转印到制品表面的情况下转变制品的性质的示例是通过激光将图像施加在制品的表面上。单个装饰工位可用于施加单个装饰效果或多个装饰效果。另选地，可使用多个装饰工位来施加一个或多个装饰效果。装饰可在将材料印刷在转印部件24上之前或之后发生，或甚至在转印材料22施加于制品10之前或之后直接在制品上发生。
在一些实施方案中，所述装饰工位可包括用于将反射材料诸如金属物质沉积到转印部件24和/或其上的物质中的一种上的工位。(在后一种情况下，金属物质将间接沉积于转印部件24上)。金属物质可用于为制品10提供金属效果。例如，如图2所示，一个或多个金属沉积装置60A和60B可邻近物质沉积装置26设置以用于将金属材料沉积到转印部件上。如图2所示，金属沉积装置60A可置于物质沉积装置26之前(其上游)。图2还示出金属沉积装置60B可置于物质沉积装置26之后(其下游)。金属材料可包括任何合适类型的金属材料，包括但不限于：(1)金属箔；(2)印刷的金属油墨；或(3)烧结的金属。如果金属材料包括金属油墨，则其可通过本文所述的用于印刷油墨组分的方法中的任一种来印刷。此外，在一些情况下，金属材料在施加到转印部件24时可以为能量可透过的，这是由于在非常小的金属材料颗粒或“薄片”之间存在小开放空间。然而，金属物质通常将位于该结构(即，将施加到转印部件24的第一物质之一)的底部上。然后图像的其余部分可堆积在金属物质之上(或其周围)。
在一些实施方案中，装饰工位可包括用于将触觉效果添加到转印材料22并因此添加到制品10的工位。触觉效果可包括被转印到制品10的表面12的堆积纹理。纹理可通过在将其他物质沉积在转印部件24上之前、期间或之后将经纹理化的物质沉积在转印部件24上来产生。另选地，纹理可通过使用纹理化转印部件24来产生。可能期望在制品10的表面12上产生触觉效果的物质通过产生高度大于约3微米的纹理来产生触觉效果。
转印材料
图3示出了转印部件24的一部分上的复合转印材料22的一个示例。图3所示的复合转印材料22的组分可包括：粘合剂52；任选的非反射油墨组分，其可以呈艺术品、图像等62A和62B的形式；反射层，其可以为金属油墨层54；任选的保护性涂层或组分(诸如透明清漆)56。图3示出了任选的非反射油墨层，该非反射油墨层相对于转印部件设置在金属层(62A)下面或金属层(62B)的顶部上。图3还示出了已被施加到转印部件24的任选的添加剂或剥离剂58。在该情况下，转印部件24呈相对薄的膜或带的形式。除了所示的组分之外，还可在复合转印结构22中包括其他任选的组分。例如，任选的油墨组分62A和62B可通过沉积CMYK(可省略白色)来形成，并且可在该粘合剂52与油墨组分62B之间提供(未示出)任选的基底层(其可以为白色或任何合适的颜色)。转印材料22通常将不含任何防粘纸，诸如用于覆盖贴花上的粘合剂的防粘纸。转印材料22通常也将不含载体，所述载体在将转印材料施加到制品的表面之后保留在制品上，诸如在热转印标签的情况下。
应当理解，图3所示的所有组分均可具有但不是必需具有相同的尺寸和/或平面图构型。这些组分中的任一个可具有与其他组分中的任一个相比沿任何方向的较大或较小尺寸。这些组分中的任一个可在整个转印材料22的一部分上方或在其整体上方存在。然而，可能期望该粘合剂组分52(或带有粘合特性的油墨层)具有等于或大于下面层的尺寸使得该下面层将粘附到制品10的表面12，所述下面层被布置在转印部件24上(其将变成制品表面上的覆盖层)。在其中粘合剂组分层的尺寸大于油墨组分层的尺寸的一个方面中，该粘合剂组分层的尺寸可仅略大于油墨组分的那些。例如，粘合剂组分可在油墨组分周边之外延伸小于以下量中的任一者：2mm、1mm、0.5mm、或0.1mm。
可根据将上述材料中的一者或多者沉积在转印部件24上来描述本文的方法。然而，应当理解，不必要将特定材料直接沉积在转印部件24的表面24A上。将材料沉积在转印部件24上可包括将材料直接沉积在转印部件24的表面24A上，或将材料间接地沉积在转印部件24的表面24A上，诸如通过将一种材料(例如粘合剂)沉积在已经位于转印部件24的表面24A上的另一种材料(油墨或反射材料)的顶部上。
此外，虽然复合转印材料22的组分在图3中被示为层，但这些组分中的一者或多者可以但不是必需呈层的形式。例如，在油墨组分54中，一些墨滴可保持离散；一些其他墨滴可合并在一起以形成膜状结构。复合转印材料22的组分，如果是以可能需要被固化的形式沉积的，也可处于范围为从非固化状态到完全固化状态的各种状态。可能期望油墨在转印材料22转印之前呈预成形的图像形式；否则，期望的油墨图案(例如，图像)可在转印期间劣化。如本文所用，术语“预成形的”图像是指在溶剂基油墨或水基油墨情况下的干燥图像、或在可固化油墨情况下的完全固化图像。因此油墨可为预成形的(例如，完全固化的)并且粘合剂可为非固化的或仅部分地固化的。由转印材料转印预成形的(例如，完全固化的)油墨图像不同于直接喷墨印刷在制品上(其中墨滴被沉积在制品上，然后被干燥或固化)。
剥离剂58可用于确保转印材料22从转印部件24干净地剥离并转印到制品10的表面12。如图3所示，剥离剂58可在机器方向上是连续的，或者其可呈仅位于转印材料22下方的离散补片的形式。
传送机
传送机30可以为任何合适类型的传送机。在图2中，传送机30呈在其中具有一个或多个口袋32的环形带的形式，并且由具有旋转轴线A的辊34和36支撑。口袋32可被构造成在其中接收制品10。传送机30使制品10接近适形部件40，所述适形部件在其中具有至少一个腔体42。适形部件40用于使其上带有转印材料22的转印部件24适形于制品10的表面的至少一部分。在图2中，适形部件40呈在其中具有多个腔体42的、由辊44和46支撑的环形带的形式。
图2中所示的设备20是以顶视图描述的。在该情况下，传送机30的旋转轴线A为竖直取向的。然而，整个设备20可重新取向，使得辊的轴线A为水平的，在该情况下图2将为侧正视图。在其他实施方案中，设备20可被取向成介于水平与竖直之间的任何构型。
传送机30可为用于传送制品10的任何合适类型的装置，使得制品10可接触转印部件24或被其接触，并且将转印材料22转印到制品10的表面12。如本文所用，术语“传送机”是指通常使制品移动的装置并且不限于传送带。合适的传送机包括但不限于：转塔传送机、星形轮传送机、可呈轨道、带、链条等形式的无端环形传送机、弹力盘传送机、和磁力伺服车传送机。
在图2所示的实施方案中，制品传送机30为呈座圈轨道构型的无端环形传送机。传送机30可包括任何合适类型的保持器以用于保持其上的制品10。在图2所示的实施方案中，传送机30包括在其中带有多个预成形的保持器32的环形带，或者接合到环形带以用于保持制品10。如本说明书通篇所用，术语“接合到”包括：通过将某个元件直接附连到另一个元件而将该元件直接固定到该另一个元件的构型；其中通过将元件附连到中间构件继而将其附连到另一个元件而将元件间接固定到另一个元件的构型；以及其中一个元件与另一个元件成一整体，即一个元件为另一个元件的基本部分的构型。保持器32可被构造成保持具有多种构型的制品，或者其可被构造成更精密地对应于制品10的背离转印部件24的部分的形状。传送机30可以恒定的速度旋转，或者可根据需要改变旋转速度。传送机30的旋转可为连续式的，或者根据需要为间歇式的。
适形部件
适形部件40可以为用于使转印材料22适形于制品10的表面12的任何合适类型的部件。然而，应当理解，适形部件40在本文所述的第二类方法和第三类方法中不是必要的。还应当理解，虽然前述方法类型可被示出为连续方法，但其也可在固定工位处以间歇方法形式进行。适形部件40可呈包括但不限于以下项的形式：静态腔体、和其上带有腔体的传送机。
图2所示的适形部件40包括在其中带有用于制品10的一个或多个间隔开的腔体42的传送机。用于适形部件40的传送机可呈柔性带形式，所述柔性带具有两个表面，即用于接收制品10的前表面40A和相反的后表面40B。腔体42可被构造成至少大致适形于待装饰的三维制品10的表面(“目标表面”)的一部分的构型。术语“目标表面”可任选地在本文中用于指其上施加转印材料22的制品10的表面的部分(因为在许多情况下，转印材料22将不施加于制品的整个表面12)。因此，应当理解当转印材料22被描述为被转印到制品10的表面12时，其可仅被施加于制品10的表面12的一部分。
适形部件40可包括工位的部件中的至少一者，该工位用于修改其上带有转印材料22的转印部件24使得转印材料22适形于制品10的表面12。其上带有转印材料22的转印部件24在所述修改步骤之前将具有初始尺寸和初始构型。如本文所用，关于转印部件24的其上带有转印材料22的部分所经历的转变的术语“修改”可包括以下项中的至少一种：(1)通过增大其沿至少一个方向的尺寸(通过将其进行拉伸)来改变转印部件24的其上带有转印材料22的部分的尺寸；(2)通过减小其沿至少一个方向的尺寸(诸如通过将其收缩或紧缩)来改变转印部件24的其上带有转印材料22的部分的尺寸；或(3)至少暂时使转印部件24的其上带有转印材料22的一部分变形、偏转、挠曲、或弯曲以适形于制品10的表面12的构型。
应当理解，当其上带有转印材料22的适形部件24在本文中被描述为经历修改时，转印材料22将被类似地修改。因此，如果其上带有转印材料22的转印部件24(例如)被拉伸，则转印材料(其可呈图像等形式)也将被拉伸。如果转印部件24的其上带有转印材料22的部分其后被松弛并紧缩，则图像也将紧缩。
在一些实施方案中，作为修改的主要类型，或作为修改的一个方面，术语“修改”可在本文中被进一步指定为包括或排除转印部件24的厚度的显著压缩(即，大于转印部件24的未压缩厚度的约5％的压缩)。然而，应当理解，虽然该修改可例如为拉伸以修改其上带有转印材料22的转印部件24中的一种，但转印本身可依赖于在转印部件24的厚度的方向上施加的一定水平的压缩力以确保良好的接触以使转印材料22转印到制品的表面12。在一些实施方案中，术语“修改”可进一步被指定为排除围绕圆柱形物体弯曲或包裹转印部件24。在此类情况下，可认为转印部件24是被修改的，而不是呈圆柱形表面的一部分的构型。即，如果被弯曲，则其上带有转印材料22的转印部件24被弯曲，使得其可具有带有不同曲率半径和/或曲率轴的部分。
在本文所述的各种不同类型的方法中，可存在用于将转印材料22从转印部件24转印到制品10的表面的若干方面。如上所述，转印部件24的其上带有转印材料22的一部分可被修改。这些方面包括：接触、适形、和转印。更具体地，转印操作将涉及使制品10与转印材料22接触的方面。转印操作还可涉及使转印材料22适形于制品10的目标表面12的构型的方面。转印操作还将涉及将转印材料22从转印部件24转印到制品10的目标表面。这些方面中的一些相对于彼此发生的顺序可取决于本文所用的方法类型而改变。
修改其上带有转印材料22的转印部件24的方面可在以下时间中的任一者时发生：在制品10与转印材料22之间接触之前；与接触同时地；在接触之后；或它们的任何组合。该接触可以通过下方式中的任一种发生：使制品10移动以与转印部件24接触；使转印部件24移动以与制品10接触；或使制品10和转印部件24两者移动以接触彼此。
使转印材料22适形于制品10的表面12的构型的方面通常与修改其上带有转印材料22的转印部件24的方面相关联。在一些情况下，使转印材料22适形于制品10的表面12的构型的方面可发生在使转印材料22与制品10的表面12接触之前发生、与接触同时发生，或在接触之后发生、或以它们的任何组合发生。
使制品10与转印材料22接触的方面通常在转印材料22可转印到制品10的表面12之前发生。将转印材料22从转印部件24转印到制品10的表面12的方面可与使制品10与转印材料22接触同时发生，或在这之后发生。
可能期望确保转印材料22紧密地适形于制品10的表面12。这将减少在转印材料22中存在褶皱的机会，并且减少空气被夹带在或被包埋在制品的表面12与转印材料22之间的机会。这也将减少如下机会：转印材料22的部分将横跨在表面12的部分之间(它们可在其中具有凹入部)，而不是在那些凹入部中紧密地附着到制品的表面。另外，如果在转印材料22与制品之间存在太大的间隙，则粘合剂将不接触制品10的表面12并且可能不将转印材料22的该部分转印到制品10。
除了前述情况之外，在一些情况下，可能期望任选地在其上沉积材料之前和期间预拉伸可延展的转印部件24。然后其上带有转印材料22的转印部件24可在使该转印部件适形于制品10的表面之前暂时松弛。在松弛之后，其上带有转印材料22的转印部件24然后可诸如通过拉伸被修改，以使该转印部件适形于制品10的表面。当使其上带有转印材料22的转印部件24适形于制品10的表面12时，将转印材料22施加于预拉伸的转印部件24可在修改(诸如通过拉伸)所述转印材料的后续步骤期间减少或消除对转印材料的任何负面效应。该负面效应可包括但不限于损坏转印材料上的任何图像、和/或降低图像质量。例如，如果沉积装置26包括喷墨印刷机，并且转印部件24在印刷期间未拉伸，则在印刷期间施加的每英寸的墨滴数目(DPI)将具有第一值DPI1。在拉伸其上带有转印材料22的转印部件以使其适形于制品10的表面12之后，施加到制品10的表面12的DPI将具有由于该拉伸而减小的第二值DPI2。然而，如果转印部件24在印刷工艺之前被拉伸并且在印刷工艺期间保持在拉伸状态，则当其上带有转印材料22的转印部件24随后被拉伸以使其适形于制品10的表面12时，在该情况下施加到制品的表面12的DPI2将大于如果转印部件不被预拉伸时的DPI。在后一种情况下，DPI2可接近DPI1，或等于DPI1，或甚至大于DPI1(如果预拉伸大于在适形期间的拉伸，则发生后一种情况)。
在图1A和图2所示的第一类方法中，修改其上带有转印材料22的转印部件24的步骤发生在使转印材料22接触制品10的表面12的步骤之前。更具体地，在接触步骤之前，转印部件24的部分被抽吸到适形部件40的腔体42中以修改其上带有转印材料22的转印部件24。
图4A至4C为图2所示设备20的适形部件40的腔体42的一个变型的放大视图。在图4A至4C中，腔体42被示出为呈静态成形部件40的形式，而不是呈如图2所示的连续带的形式。
如图4A所示，三维制品10位于腔体42的外部，并且转印部件24布置在腔体42与制品10之间。转印部件24在其上设置有从腔体42朝制品10面向外的转印材料22。图4A示出了初始阶段：使用真空将转印部件24的其上带有转印材料22的一部分在箭头方向上抽吸和变形(修改)到腔体42中。图4B示出了转印部件24的其上带有转印材料22的部分，所述部分被完全抽吸到腔体42中，使得转印部件24的后表面24B与腔体42的表面齐平。图4C示出了如下情况：制品10被布置成与腔体42对齐，使得制品10的表面12的至少目标部分位于腔体42内并且与转印材料22接触。这将图3所示的面向外的粘合剂52放置成与制品10的目标表面接触。
然后可能期望进行附加任选的步骤以使其上带有转印材料22的转印部件24进一步适形于制品10的表面12。这可通过朝向制品10牵拉转印部件24、或对转印部件24的后表面24B施加推力、或通过此类力的组合来进行。以下附图示出了使其上带有转印材料22的转印部件24进一步适形于制品10的表面12的若干非限制性方式。
图5示出了用于使其上带有转印材料22的转印部件24进一步适形于制品10的表面12的一个非限制性实施方案。在该实施方案中，通过使用穿过多个通道诸如导管66的空气压力P对转印部件24的后表面24B施加推力，使其上带有转印材料22的转印部件24进一步适形于制品10的表面12。在该实施方案的一些型式中，在图4A至4C所示的步骤期间，导管66中的至少一些可用于将转印部件24抽吸到腔体42中。在这种实施方案的一些变型中，通道不必要是线性的，如图5所示。其中带有腔体42的元件可具有呈任何合适构型的通道。例如，这种元件可包括烧结的腔体、或多孔腔体。在施加空气压力之后，转印材料22可更紧密地适形于制品10的表面12的轮廓。
重新参考图2，如果粘合剂52(或具有粘合特性的油墨组分)为需要固化以完全附着到制品10的表面12的类型，则粘合剂或油墨组分(如可能的情况那样)可由邻近腔体42的能量源50B来固化。这将转印材料22附着到制品10的表面12。此类固化步骤可在使制品10与其上带有转印材料22的转印部件24接触之后使用(诸如在图4C中所示)，或在本文所设想到的用于使其上带有转印材料22的转印部件24与制品10的表面12更紧密地接触的实施方案中的任一个之后使用，诸如在图5所示的任选步骤之后使用。
图6示出了用于使其上带有转印材料22的转印部件24与制品10的表面12更紧密地接触的另一个非限制性实施方案。在该实施方案中，这通过朝制品10牵拉转印部件24来完成。在该实施方案中，包括闭合腔室72的部件70被布置成邻近转印部件24以便形成紧贴其中带有腔体42的适形部件40的部分的基本上气密的密封。为了将带有闭合腔室72的部件70布置到适当位置中，在一些情况下，可能首先必要的是使传送机30远离转印部件24移动。另选地，包括闭合腔室72的部件70可以为传送机30的一部分。然后，真空V被抽吸穿过包括闭合腔室72的部件70中的导管74。真空V对转印部件24施加拉力，以使转印部件24的其上带有转印材料22的部分进一步适形于制品10的表面12。
图7A至7C示出了第一类方法的另一个实施方案。该实施方案利用带有不同构型的适形部件，其能够将转印材料22施加到制品10的表面的多个部分。在进行该实施方案时存在若干步骤。首先，将其上带有转印材料22的转印部件24成形为具有内部的管。转印材料22位于管的内部表面上。管的初始直径D1应当小于制品10的横截面尺寸D。(在图7A中，该初始步骤已经完成。)如图7A所示，然后将管形转印部件24然后置于具有腔体82的部件80中，所述腔体基本上在所有侧部上围绕转印部件24。如图7A所示，转印部件24然后通过使用真空针对腔体82的侧部将其抽吸来膨胀。如图7B所示，将制品10插入管形转印部件24内的腔体82中。将针对腔体82的侧部抽吸管形转印部件24的真空或其他力释放。这导致管形转印部件24接触并紧密地适形于制品10的表面。转印部件24然后释放转印材料22，从而将其转印到制品10的表面12。然后从腔体移除制品10，如图7C所示。该实施方案提供如下优点：可将转印材料22施加到制品的所有侧部上(360°围绕制品)。
III.第二类方法。
图8示出了另一种类型的设备220和方法，其中转印部件24和制品10可彼此接触。图8所示的实施方案可被认为是图1B的流程图所示的第二类方法的示例。
如图8所示，设备220包括转印部件24、提供用于在印刷的同时支撑转印部件的支撑表面的部件诸如圆筒25、材料沉积装置26、粘合剂沉积装置28、传送机(未示出)、和若干间隔开的约束部件90。约束部件可整体由附图标记90来命名，或更具体地被命名为90A和90B。制品10、设备220的取向(水平、竖直、或其他取向)、图8所示设备220的部件(包括转印部件24、沉积装置26(和由此沉积的材料)、粘合剂沉积装置28、和传送机)可具有以下的特性中的任一个或呈以下形式中的任一种，并且包括以下项中的任一个：本“具体实施方式”的前述一些节段中所述的任选的附加装置(诸如任选的装饰工位、和能量源)。因此，本文将不重复对这些部件及其特性的描述。
在图8所示的实施方案中，转印部件24呈纤维网的形式，所述纤维网具有可由间隔开的约束部件90保持张紧的部分。在该类型的设备220中，将制品10推入转印部件24中以便使其上带有转印材料22的转印部件24适形于制品10的表面12。图8示出了转印部件24，其仅沿制品的一侧延伸。在其他实施方案中，可提供两个转印部件，其中转印部件设置在制品的双侧上。
约束部件90可为任何合适类型的部件，其能够保持转印部件24的一部分处于张紧，使得制品10可移动到转印部件24的约束部分中以使转印部件24适形于制品10的表面12的一部分。可将转印部件的该部分拉紧。在其他情况下，仅需以在将制品推入转印部件24的约束部分中时提供抗性的方式保持转印部件的所述部分。约束部件90也可确保在适形步骤期间对转印部件24的约束部分的任何拉伸均被隔离，使得转印部件24的相邻部分不被拉伸。在连续方法中，约束部件90也可以能够允许转印部件24在机器方向上移动。
合适的约束部件90包括但不限于：约束块体、夹具、和框架(后者可具有类似于画框的构型)。在图8所示的实施方案中，约束部件90包括约束块体、其中约束部件90各自包括第一约束部件或第一块体诸如第一侧部(或前)块体90A和第二约束部件或第二块体诸如第二侧部(或后)块体90B。当从侧部观察(沿垂直于转印部件24的表面的横向观察)约束部件90A和90B时，其可具有间隔开的杆的外观。此类间隔开的杆可被取向成平行于转印部件24的平面，并且被定位在间隔开的转印材料22之间。
在其他实施方案中，诸如图9所示，约束部件90可呈框架构型。在此类情况下，除了介于间隔开的转印材料22之间的杆之外，约束部件90的部分也将位于转印材料22的上方和下方以形成围绕转印材料22的框架。更具体地，两个间隔开的第一侧部约束部件90A可在或靠近它们的端部由一对间隔开的机器方向取向的部件90C连接。同样，两个间隔开的第二侧部约束部件90B可在或靠近它们的端部由一对间隔开的机器方向取向的部件90D连接。在图9所示的实施方案中，制品10由制品传送机94传送，所述制品传送机具有用于接合制品10的端部诸如顶部和底部的元件96和98。在操作中，转印部件24将在两个框架90A和90B之间进给。制品传送机94将制品10推入转印部件24中，以使其上带有转印材料22的转印部件24适形于制品10的表面。此类实施方案将提供如下优点：该框架结构可用于在所有方向上隔离对转印部件24的约束部分的拉伸。
约束部件90可接合到约束部件传送机92，所述约束部件传送机在机器方向上移动第一约束部件和第二约束部件90A和90B。约束部件传送机92可在机器方向上与转印部件24一起行进。转印部件24在相对的第一块体和第二块体90A和90B之间进给。第一块体和第二块体90A和90B可朝向和远离彼此移动以在两者之间夹持转印部件24。第一约束部件和第二约束部件90A和90B也可为相对于相邻的成对的第一约束部件和第二约束部件90A和90B可移动的，使得它们可被调节以对转印部件24的横跨在相邻约束部件90之间的部分施加适当量的张力。约束部件90隔离转印部件24的一部分，使得当制品10被推入转印部件24的隔离部分中时，仅转印部件24的隔离部分被拉伸，并且转印部件24的相邻部分不拉伸。
在夹持之前和之后，在转印部件24与约束部件90之间可能存在相对运动。可将转印部件24以恒定速度移动经过约束部件90，或者转印部件24的速度可按需要改变。转印部件24的移动可为连续的，或者可按需要为间歇的。在约束部件被夹持到转印部件24上之后，约束部件90将以与转印部件24相同的速度移动。在夹持之后，转印部件24和约束部件传送机92可以以恒定速度移动，或者转印部件24的速度可按需要改变。转印部件24和约束部件传送机92的移动可为连续的，或者可按需要为间歇的。制品10一般也将在机器方向上移动，但也可具有朝转印部件24的相对速度，直到充分接触转印部件24。在充分接触之后，制品10和转印部件24可不具有相对运动，而是可一起在机器方向上行进，直到完成转印。
图10A示出了制品10沿横跨在两个相邻的成对的约束部件90A与90B之间的转印部件24的长度被带入到邻近一部分的适当位置中(诸如通过传送机)。图10B示出了将制品10推入转印部件24的该部分中以便使其上带有转印材料22的转印部件24适形于制品10的表面12。制品10可由任何合适的机构推入到转印部件24中。例如，可使用类似于图2所示传送机30的传送机将制品10推入转印部件24中。此类传送机可包括成角度的第一部分以沿一定路径将制品10引入适当位置中，该路径类似于制品10在图8中被示出为沿其移动的路径。在其中制品10接触转印部件24的位置处，传送机可包括第二部分，所述第二部分平行于转印部件24和约束部件传送机92延伸，直到完成转印。另选地，传送机可呈图9所示制品传送机94的构型。在其他实施方案中，可使用推动机构或平移机构以将制品10推入转印部件24中。当制品10与转印部件24的期望部分对齐时，此类机构可接合到制品传送机，或者其可包括邻近制品10的机构。合适的推动机构或平移机构包括但不限于：空气喷嘴、和连接到伺服马达或线性马达的元件或撞锤。
如在第一类方法的情况，在第二类方法中也可能期望使其上带有转印材料22的转印部件24进一步适形于制品10的表面12。图11示出了用于使其上带有转印材料22的转印部件24与制品10的表面12更紧密地接触的一个非限制性实施方案。在该实施方案中，通过使用空气压力P对转印部件24的后表面24B施加推力而使其上带有转印材料22的转印部件24与制品10的表面12更紧密地接触。
图12示出了通过朝制品10牵拉转印部件24而使其上带有转印材料22的转印部件24与制品10的表面12更紧密地接触的一个非限制性实施方案。在该实施方案中，包括闭合腔室102的部件100被布置成邻近适形部件24以便围绕转印部件24的被约束在成对的约束部件90A与90B之间的部分形成基本上气密的密封。另选地，包括闭合腔室102的部件100可为制品传送机的一部分。然后，通过包括闭合腔室102的部件100中的导管104抽真空V。真空V对转印部件24施加拉力以使转印部件24的其上带有转印材料22的部分进一步适形于制品10的表面12。
图13示出了用于使其上带有转印材料22的转印部件24与制品10的表面12更紧密地接触的另一个另选机构。图13所示的机构为数字适形擦拭器110，其包括从保持器114突起的多个元件112。该机构可与轮廓量规类似地构造。元件112可从保持器114可延伸并且可回缩到所述保持器中。元件112可呈任何合适的构型，包括呈带有圆化端部的销轴构型。元件112可由任何合适的材料，包括但不限于金属或塑料制成。当将其上带有转印材料22的相对薄且柔性的转印部件24置于图13中所示的机构110与制品10之间时(其中转印部件24上的转印材料22面向制品10)，所述机构可用于使转印部件24和转印材料22进一步适形于制品10的表面12。随着制品和转印部件24相对于所述机构移动，所述机构可改变元件112的位置以使转印部件适形于制品10的表面12的不同部分。在一些情况下，机构诸如数字适形擦拭器110可以为静态的。在其他情况下，该机构110可沿或相对于制品10的表面移动以挤出在转印材料22与制品10的表面12之间包埋的空气。
图14示出了用于使其上带有转印材料22的转印部件24与制品10的表面12更紧密地接触的另一个另选机构120。该机构120包括可操作地与凸轮124相关联的多个铰接擦拭器122。当从图14所示的方向观察时，仅一个擦拭器122是可见的。然而，应当理解，在所示擦拭器的后面(沿进入页面的方向)存在多个类似的擦拭器122。擦拭器122可在其上具有凸轮从动件126。擦拭器可具有固定端部122A和自由端部122B，所述自由端部为可移动的以沿循制品10的表面的构型。凸轮从动件126与可旋转凸轮124相互作用，所述可旋转凸轮被构造成沿循制品10的目标表面的构型。制品10可旋转，诸如沿图14所示的弯曲箭头的方向旋转，或者其可为相对于擦拭器122的自由端部122B可平移移动的(诸如直箭头所示)。如果期望改变成具有不同构型的制品，则可通过将凸轮124替换成对应于新制品的构型的凸轮而使该机构120可适于与新构型的制品一起工作。
图15示出了用于使其上带有转印材料22的转印部件24与制品10的表面12更紧密地接触的另一个机构130。该机构130包括空气压力擦拭器。该机构使用呈空气线形式的空气压力，随着制品10穿过机构130，所述空气线接触转印部件24的后表面24B。在一些情况下，机构130可为静态的。在其他情况下，该机构130可沿或相对于制品10的表面移动以挤出在转印材料22与制品10的表面12之间包埋的空气。
图16示出了用于使其上带有转印材料22的转印部件24与制品10的表面12更紧密地接触的另一个另选机构140。该机构140为空气压力擦拭器。该机构140包括空气源142、多个独立空气软管144和喷嘴146。空气喷嘴146各自可由柔性空气软管144连接到空气源142。空气喷嘴146可由保持器保持，所述保持器允许它们朝向和远离制品的表面12进行关节移动(沿箭头方向)。图16所示的机构类似于图13所示的机构，因为其能够在多个位置处对置于机构与制品10之间的相对薄且柔性的转印部件24的后表面24B施加压力，以便使转印部件24和转印材料22适形于制品表面。然而，图16所示的实施方案使用了多个空气射流而不是如在图13所示的机构中那样用机械元件来施加压力。在一些情况下，此类机构可为静态的。另选地，其可沿或相对于制品10的表面移动以挤出在转印材料22与制品10的表面12之间包埋的空气。
图17示出了在图8所示的方法和设备中用于使转印部件24和转印材料22与制品的表面12更紧密地接触的另一个另选的机构150。该机构150使用柔顺性元件152对转印部件24的后表面24B施加推力。柔顺性元件152可为任何合适类型的部件，包括但不限于柔顺性材料诸如MEMORY 或可充气袋囊(以充气状态示出)。
图18A和18B示出了在图8所示的方法和设备中用于使转印部件24和转印材料22与制品的表面12更紧密地接触的另一个另选机构160。在该实施方案中，机构160包括具有表面164的成形背衬元件162，所述表面被构造成使转印部件24和其上的转印材料22适形于制品10的目标表面12的形状。图18A示出了在抵靠转印部件24的后表面24B按压成形背衬元件162的步骤之前，局部适形于制品表面的转印部件24。图18B示出了第二步骤：使用图18A所示的成形背衬元件162使转印部件24和其上的物质22进一步适形于制品10的表面12的形状。
IV.第三类方法。
图19示出了用于将转印材料22施加到制品10的表面12上的另一种设备320和方法。图19所示的实施方案可被认为是图1C的流程图所示的第三类方法的示例。
在图19所示的实施方案中，通过如下方式使其上带有转印材料22的转印部件24与制品10的表面12接触：使其上带有转印材料22的转印部件24穿过由制品10的表面12和成形元件诸如成形管芯(或简称“管芯”)172的表面174形成的辊隙170。
如图19所示，设备320包括转印部件24、提供用于在印刷的同时支撑转印部件的支撑表面的部件诸如圆筒25、物质沉积装置26、粘合剂沉积装置28、和成形管芯172。制品10可由任何合适类型的传送机移动到辊隙170中。制品10、设备320的取向(水平、竖直、或其他取向)、图19所示设备320的部件(包括转印部件24、物质沉积装置26(和由此沉积的物质)、粘合剂沉积装置28、任选的能量源、任选的装饰工位、和传送机)可具有本“具体实施方式”的前述一些节段中所述的特性中的任一种，并且因此本文将不重复对这些部件及其特性的描述。转印部件24在图19中被示出为呈围绕圆筒25和成形管芯172行进的环形带的形式。
成形管芯172可为任何合适的部件，其能够与制品10的表面12形成辊隙170，并且被构造成迫使其上带有转印材料22的转印部件24与制品10的目标表面紧密地接触。成形管芯172可具有任何合适的构型。成形管芯172可具有包括如下部分的表面174，所述部分为平面的、凹进的、凸出的、或它们的组合。成形管芯172的总体构型将取决于管芯172在所述方法期间所经历的运动。
在制品10与成形管芯172之间可存在任何合适类型的相对运动。制品10可平移或被旋转穿过辊隙170。成形管芯172也可平移或被旋转穿过辊隙170。制品10和成形管芯172可为按相同类型的运动方式可移动的(例如，两者均可旋转；或两者均可平移)。在其他实施方案中，制品10和成形管芯172的移动类型可不同。例如，制品10可通过平移移动，并且成形管芯172可通过旋转移动。另选地，制品10可旋转，并且成形管芯172可通过平移移动。
如图19中的实线箭头所示，成形管芯172可为围绕轴线AD可旋转的，并且制品10可平移移动。另选地，如虚线箭头所示，成形管芯172可平移移动，并且制品10可为围绕轴线诸如其自身轴线可旋转的。在后一种情况下，管芯172可呈平移板的构型。该板可平移以匹配制品10的旋转表面速度。
图20示出了图19所示设备320的一个变型，其中制品10的目标表面12在其中具有凹部14。在该实施方案中，成形管芯172的表面174的一部分可包括远离轴线AD向外突起的突起部176。突起部176基本上被构造成迫使其上带有转印材料22的转印部件24紧密地接触在制品10的表面12中的凹部14内。具有此类构型的成形管芯172在制品10具有非圆柱形横截面的情况下是有用的。
图21A和21B示出了图19所示类型的设备的两个示例，其具有关于它们的旋转轴线AD对称的成形元件(轴向对称的管芯)，所述成形元件用于保持转印部件24与制品10接触。图21A示出了一个实施方案，其中辊隙170在具有带有凹曲率的表面的制品10和包括带有凸曲率的元件的成形管芯172之间形成。图21B示出了另选的实施方案，其中辊隙在具有带有凸曲率的表面的制品10与成形管芯之间形成，其中成形管芯的至少一部分具有凹进构型。如果这些实施方案中的制品10具有不是圆形横截面(例如，为椭圆形)，则制品的轴线AA和/或管芯可安装成使得其能够随着制品和管芯的旋转而朝向和/或远离彼此移动以适应于制品的构型。
设备20还可包括一个或多个附加工位或装置，其沿制品传送机定位于任何期望的位置处。此类附加装置可包括但不限于用于预处理制品表面的预处理装置，诸如火焰处理、电晕处理和等离子体喷射处理装置。
本文所述实施方案的众多变型是可能的。例如，图22示出了图8所示实施方案的一个变型，其具有两个转印部件24和24’，所述部件能够将独立的转印材料转印到制品10的表面12和12’的两个部分。制品10、设备420的取向(水平、竖直、或其他取向)、图8中所示设备220的部件(包括转印部件24、沉积装置26(和由此沉积的材料)、粘合剂沉积装置28、和约束部件)可具有以下特性中的任一种，或呈以下形式中的任一种，并且包括下列中的任一种：结合图8所述的任选的附加装置(诸如任选的装饰工位、和能量源)。因此，本文将不重复对这些部件及其特性的描述。
表面12和12’的部分可以为表面的相对部分(例如，在制品的相对侧上)和/或可被间隔开的表面的部分。所述相对侧可例如为制品的前部和后部；或制品的两个不同侧部。然而，在此类情况下，或在其他情况下，设备能够向其转印材料的表面12和12’的一些部分或全部部分不需要为相对的部分，并且表面12和12’的一些部分或全部部分可为邻接的，并且因此不是间隔开的。在前者的一个非限制性示例中，一种转印材料可被施加到制品前部的至少一部分，并且也可包裹在制品底部的一部分周围。另一种转印材料可被施加到制品后部的至少一部分，并且也包裹在制品底部的一部分周围。由于两种转印材料均包裹在制品底部的一部分周围，因此包裹在制品底部周围的部分将不被认为是在制品的相对表面上，因为其均将设置在制品的底部上。
在图22所示的实施方案中，提供了两个转印部件24和24’，其中每个转印部件与制品10的侧部之一并列，并且制品位于两者之间。应当理解，转印部件24和24’可从不同的角度与制品10接触，包括但不限于从制品侧部枢转、从制品顶部枢转、从制品底部枢转，或通过平行接合来接触。一旦使转印部件与制品10接触，就可将真空端口插入到所述两个转印部件24与24’之间，并且这用来抽吸这两个转印部件使它们更紧密地与制品表面接触。图22所示的实施方案可用于连续的高速工艺，其中所述多个制品被同时地装饰，但以渐进的定时方式装饰(每个被加工制品处于与相邻制品不同的工艺状态)。
图22A示出了图2所示实施方案的变型，其能够将转印材料转印到制品10的表面12和12’的两个部分。处于图22A的顶部处的图22所示设备420的部分类似于图2所示的设备20。然而，图2的底部处的传送机被替换成了第二适形部件40’，所述第二适形部件在其中具有一系列第二腔体42’。可使第二转印部件24’与制品10的第二表面12’接触。在图22A所示的设备20的情况下，可通过如下方式使第二转印部件24’与制品10的表面的第二部分接触：首先通过将第二转印部件24’的其上带有第二转印材料22’的一部分抽吸/变形到第二适形部件40’的第二腔体42’之一中来修改第二转印部件24’，使得第二转印材料22’面向制品10的表面12’的第二部分。然后使制品10对齐，使得制品10的表面12’的第二部分的目标部分在第二腔体42’内。图22A所示的实施方案可被认为是一种步进梁型执行方式，其将以相同的定时装饰多个制品。
在图22和22A所示的实施方案中，制品10可由任何合适类型的传送机30在第一转印部件24和第二转印部件和24’之间传送。可使用的一种类型的传送机的制品保持器的一部分更详细地示出于图23中。如图23所示，制品10可在其顶部和底部处被保持，使得其侧部能够被转印部件24和24’接触。基座保持器或平台可具有任何合适的尺寸和形状。在所示的实施方案中，基座保持器的尺寸小于制品基座的尺寸。这提供间隙，使得转印材料可施加于和/或至少部分地包裹到制品的底部表面上周围。
图22和22A所示的设备是适于将物质转印到制品表面的两个部分的设备的仅两个示例。本文所述的其他设备中的任一者可类似地被修改以用于将物质转印到制品表面的两个或更多个部分。
图22B示出了一个实施方案，其中适形部件40在其与单个制品接触的单个位置处被引入该方法中。如图22B所示，制品诸如瓶10可由传送机诸如旋转传送机被引入该方法中。传送机使制品10与设置在制品10与适形部件40之间的转印部件24接触。在该实施方案中，适形部件40以大致矩形框的形式示出。该矩形框表示任何合适类型或构型的适形部件40。这种实施方案尤其适于使用可压缩的适形部件诸如泡沫背衬件、或适形机构诸如空气射流、和其他适形机构诸如图13-17所示的那些。
图24示出了适于将转印材料施加到制品10的表面12上的独立位置的设备520的另一个变型的一部分。图24所示的设备具有如下优点：其能够使用单组沉积装置26将独立的转印材料22施加到制品10的表面12的不同部分。根据被施加独立的转印材料22的制品10的表面12的部分，该设备也提供很大的灵活性。在一些情况下，图24所示的设备可将转印材料22施加到制品10的表面12的相同侧部的两个部分上的间隔开的位置。在其他情况下，图24所示的设备可将转印材料22施加到制品10的表面12的两个不同侧部上的独立位置。
在该实施方案中，转印部件24可被运送经过包括物质沉积装置26的印刷工位。然后转印部件24可被运送经过任选的固化装置、和粘合剂涂覆装置(类似于本文的其他附图所示的那些)。在将所期望的物质施加到转印部件24之后，将转印部件24纵向地分离成独立纤维网。转印部件24可用任何合适的方式被分离成独立纤维网。在一些情况下，转印部件24可包括多个并列纤维网，其仅被转向，诸如由转向杆178转向以分离它们。在其他情况下，转印部件24可被裁切以分离所述纤维网。在该情况下，第一纤维网，即上部纤维网241将转印材料22施加到第一部分，诸如制品10的表面上的上部部分。第二纤维网，即下部纤维网242将转印材料22施加到第二部分，诸如制品10的表面上的下部部分。
图24所示的实施方案不限于将转印部件24分离成两个独立纤维网。转印部件24可被分离成三个或更多个独立纤维网。此外，所述独立纤维网不需要具有如在横向上所测量的相等的宽度。独立纤维网的宽度可相对于彼此成任何合适的比率。该实施方案也不限于将转印材料22施加于制品上的上部部分和下部部分。制品10的表面上的所述两个部分仅需要被分开与它们在将物质施加在转印部件24上期间的距离相比更大的距离。该实施方案提供如下优点：单一印刷工位可产生用于制品10的表面上的间隔开的位置的转印材料22。
此外，取决于转向杆178的布置，图24所示的实施方案可用来将转印材料22转印到制品10的两个相对侧部(诸如图22中的12和12’)。
图25示出了用于移除在制品10的目标表面12与转印材料22之间包埋的空气的另一个任选的方法变型。这种方法变型可用于例如本文所述的第一类方法和第二类方法。该变型尤其可用于避免在转印材料22与制品10的表面12之间夹带气泡。在该方法变型中，围绕转印部件24形成气密腔室180。在图25所示的变型中，这可通过提供形成闭合腔室的两个部件182和184来完成。一般来讲，在转印部件24的双侧上产生平衡的真空，然后通过如下方式移除转印材料22与制品10的表面12之间的空气：通过端口190和192调节腔室180的不同部分中的空气压力。可使用该任选的方法变型，无论其上带有转印材料22的转印部件24是空气不可透过的还是空气可透过的，但空气不可透过的转印部件24可以是有利的。
图25所示的具体实施方案为该方法变型在本文所述的第二类方法中的用途的示例。更具体地将，在该实施方案中，将转印部件24在腔室180内保持张紧。然后将制品10推入转印部件24中以使其上带有转印材料22的转印部件24适形于制品10的表面。
在该真空被保留在包封转印部件24的第一表面24A(邻近制品10的表面)的腔室的部分186A中时，增大转印部件24的相对表面24B上的腔室的部分186B中的空气压力。这提供附加力以抵靠制品10的表面12推动转印部件24。可用任何合适的方式来增大转印部件24的相反表面24B上的腔室的部分186B中的空气压力，所述方式包括使腔室的该部分与大气通气、以及通过端口192向腔室的该部分中添加空气。在一些情况下，可能期望在转印部件24的相对表面24B上的腔室的部分186B中具有略微正的压差，使得在制品10被按压到移部件24中之前，转印部件24朝制品10弯曲。
然后在制品10的表面12上可发生转印材料22(或其部分，诸如可固化粘合剂或清漆)的任何固化，诸如用电子束、紫外光等来固化。为了用紫外光来固化，与制品10相对的转印部件24的侧部上的部件184可在其中具有窗口194，所述窗口由透明材料诸如玻璃、或其他透明材料制成。转印部件24也应当是对紫外光透明的。在其中转印材料22包含热可固化组分的情况下，该组分可通过使用位于腔室186内的加热元件用热来固化。当然，如果粘合剂不是需要由能量源固化的类型，诸如压敏粘合剂或两部分粘合剂化学组成，则不必要使用任何能量源。转印部件24将转印材料22转印到制品10的表面12，然后被移除与制品10的表面12的接触。该任选的方法变型可减少被夹带在其上带有转印材料22的转印部件24与制品10的表面12之间的空气量，使得在转印材料22附着到制品10之后不存在可见气泡。
在第一类工艺的情况下，对转印部件24的任一侧上的压力的类似调节可通过结合包括如图7所示和所述的闭合腔室72的部件70使用其中带有腔体24的元件40(诸如图6所示和所述的元件)来进行。
制品
本文所述的方法和设备尤其可用于在带有弯曲表面的制品上进行转印。例如，替代将预印刷的标签附接到制品诸如瓶，该设备和方法可用于将该标签的主题转印在制品上。当然，设备和方法不限于印刷充当制品上标签的主题。该设备和方法还可用于在制品上间接地印刷设计等。
本文所述的转印方法和设备可提供多个优点。然而，应当理解，除非在所附权利要求中阐述，否则此类优点是不需要存在的。该方法和设备可能能够装饰当前难以通过直接印刷或转印方法印刷的制品的部分。具体地讲，本文所述的方法可以能够将转印材料从转印部件转印到如下制品，所述制品具有复杂的三维形状并且/或者具有在高度(或深度)上相差超过有限程度的表面特征结构。此外，本文所述的方法可以能够转印包括具有相对高镜面反射率的反射层的转印材料，具体地讲，本文所述的方法可以能够提供具有平滑表面的反射层并且将转印材料转印到否则可具有粗糙表面的复杂制品。
本文所述的转印方法提供了优于用于转印材料的常规可压缩衬垫的若干优点，其包括如下优点：当将转印材料转印到制品时，转印部件24的厚度不发生广泛改变，并且因此减少由于可压缩衬垫上的磨损而可随时间推移发生的印刷图像的变化。相比于使用常规转印衬垫转印材料的方法(其中空气可夹带在制品表面中的凹入部与转印衬垫之间)本文所述的转印方法也可提供优点。下文描述了与各种已知方法相比的这些差异和优点和其他差异和优点中的至少一些以及由此类方法产生的制品。
相比于热转印标签方法和丝网印刷方法和由此形成的制品，本文所述的转印方法和制品提供的优点在于，据信热转印标签方法和丝网印刷方法不能够在如本文所述的三维制品表面的多个部分上形成连续图像。本文所述的转印方法和制品提供优于真空升华方法和水文方法以及由此形成的制品的优点。通过真空升华方法施加到制品的油墨透入制品表面中，并且通过水法(水转印)方法施加到制品的油墨被浸蚀到制品表面中。这使得这些制品与通过本文所述的转印方法形成的制品相比较不适用于或不适用于再循环利用(其要求移除油墨)，在通过本文所述的转印方法形成的制品上，油墨施加在表面顶部上(并且可沿循表面上的任何轮廓，诸如可存在于塑料表面上的小的波形部)，但不渗透到表面中，并且因此可基本上完全移除以供再循环利用和/或在再循环利用过程中被移除。
相比于水文方法和由此形成的制品，本文所述的转印方法和制品提供了附加优点。此类工艺相对较缓慢并且涉及：制备基底的表面；对表面涂底漆；涂刷表面；以及通过如下方式加工基底：制备据信利用溶剂基油墨的印刷的水溶性聚乙烯醇膜、将膜置于浸水槽中、向膜施加活化剂溶液以软化基底上的底涂层、将基底浸渍到水中并置于膜的顶部上以将印刷物从膜转印到基底、冲洗并干燥基底、以及施加透明涂层。本文所述的转印方法发生在非含水环境中，其中没有制品的部分被至少部分地浸没在水中(这要求冲洗并干燥所述制品)。本文所述的制品可不含可软化的底涂层和活化剂(例如，残留的活化剂)。
本文所述的转印方法和制品也可区别于预印刷的热成形件。预印刷的热成形件为通常由塑料制成的制品。在制品被印刷之后，将其上带有印刷物的制品热成形(置于烘箱中并成形)为所期望的构型。因此，制品和其上的印刷物在所述热成形方法期间通常被拉伸相同的量。在本文所述的转印方法和制品的情况下，制品诸如吹塑的塑料容器可在形成期间(在吹塑工艺期间)已被拉伸。转印材料可在施加到制品的表面期间被拉伸。因此，该塑料容器通常将被拉伸与转印材料不同的量。
在将转印材料22转印到一个或多个制品10之后，该一个或多个制品可通过传送机转移到另一个传送机或设备以进行进一步处理。例如，如果一个或多个制品10为瓶子，则瓶子可从传送机转移到充填机和压盖机。
在将转印材料转印到制品的表面之后，三维制品将具有表面，该三维制品带有接合到其表面的(反射)转印材料。在一个实施方案中，转印材料从制品的表面向外包括：粘合剂；粘合剂上的(第一)油墨沉积物；以及包括油墨沉积物的反射层。在另一个实施方案中，转印材料从制品的表面向外包括：粘合剂；包括粘合剂上的油墨沉积物的反射层；以及油墨沉积物。在另一个实施方案中，转印材料从制品的表面向外包括：粘合剂；以及包括油墨沉积物的反射层。在另一个实施方案中，转印材料从制品的表面向外包括：粘合剂；粘合剂上的(第一)油墨沉积物；包括油墨沉积物的反射层；以及油墨层，该油墨层包括从反射层向外的(第二)油墨沉积物。制品还可包括覆盖所有下面层的总体的保护性清漆。
测试方法
使用ISO 25178和3-D激光显微镜进行表面纹理分析
用于表征表面纹理的方法为3-D激光扫描显微镜(“3DLSM”)。3DLSM可用于在样品表面上的给定区域范围内收集形貌特征数据。该3D数据可按照ISO标准进行分析以定量表征所述表面的微纹理特征结构；ISO 25178提供用于这种表征的框架。
通过获得尺寸适合分析仪器的代表性薄片来制备用于分析的膜样品。安装样品以便消除或减少起皱但不拉伸膜。使用Keyence VK-X200系列3D激光扫描显微镜(由VK-X200K控制器和VK-X210测量单元组成)收集数据。仪器制造商的软件用于数据收集(“VK查看器”)和数据分析(“VK分析仪”)；制造商提供ISO 25178分析模块，该模块用于提取符合ISO25178的参数。使用由仪器提供的50倍物镜收集图像。使用采集软件的“专家模式”采集数据，其中设置以下参数：高度扫描范围被设定为包括样品的高度范围(这可根据每个样品的表面形貌在样品之间有所不同)；对于50倍物镜，将步长设定为0.10微米；使用仪器控制软件的自动增益特征，针对每个样品优化激光强度和检测器增益(最大化反射的激光信号，但不导致检测器饱和)。在分析之前，对数据进行倾斜校正，移除长波长波形(0.1mm截止)，并使用中等高度截止来移除噪音(按照分析软件中的内置算法)。使用ISO 25178模块分析数据集(图像)的整体区域以产生粗糙度参数。
接触角和表面能
使用修改的ASTM D7490-13标准测试方法测定基底上的接触角，该方法使用接触角测量来测量固体涂层、基底和颜料的表面张力。
在聚乙烯膜的两侧测量蒸馏水和二碘甲烷液滴两侧的接触角(全部均购自SigmaAldrich，St.Louis，MO)。然后将两个值代入Owens-Wendt-Kaelble方程的两个单独表达式中(每种液体一个)。这产生三个方程和两个未知数，然后求解表面张力的分散和极性分量。
设备
测角仪—需要由下列组成的仪器：受控光源、用于保持样品的平台、以及用于观察膜上液滴的显微镜或相机(First Ten Angstrom，型号200，或同等物)。
皮下注射器—气密性注射器，诸如1-mL皮下注射器，其配备有27号钝头不锈钢针，能够由1mL提供100至200个液滴。
试剂和材料
水—根据ASTM规范D1193-99的II型试剂水(蒸馏水)。
二碘甲烷(99+％纯度)。
基底的定位
在测角仪台上定位期间，不应当用手指接触样品或以任何其他方式污染样品。
程序
标准检查
获取校准标准(FTA校准标准或类似标准)的初始实时视频图像，该标准定位在注射器针头将接触样品夹持器的位置的正下方。调整背光、前光、亮度、光圈和对比度，直至获得清晰的图像。相机和样品表面之间应当具有3度的俯视角度。通过测量标准千分尺来校准距离测量值。使用FTA软件(版本2.1，378类)自动确定接触角。调整照明和相机角度，直至由不锈钢球的球形配合确定85+2度和55±2度。可通过调整相机高度来调整相机角度，并且然后调整倾斜以使蓝宝石球垂直进入图像中。观察穿过显微镜镜头中心线的线的角度；这是相机角度。在确定接触角之前，应当调节样本图像放大率以填充屏幕的3/4。
样品制备
热调节(±2C)用于确保温度波动不显著影响测量值。湿度控制(±5％相对湿度)，使得表面的一般状况不随湿度变化而显著变化。在所有情况下，记录每次测量的湿度和温度。
通过戴上干净的腈手套并在清洁了大气污染物和灰尘的室内的干净表面上进行工作来避免污染。获得1.5cm乘2.0cm的矩形样品，但不污染基底的表面，除非是清洁的大气气体。沿显微镜载玻片的边缘纵向安装一条2cm宽乘以6cm长的双面胶带，尽可能地避免起皱和夹带气泡。将样品沿该边缘纵向安装在胶带上，从而避免起皱和夹带气泡。将样品安装在注射器下面的水平台上。膜的边缘被定位成使得液滴从针头脱离距边缘5mm。
接触角
用至少250μL测试流体(水或二碘甲烷)填充注射器，附接27号钝头不锈钢针，并且通过轻击注射器从注射器移除所有可见的气泡。在FTA软件中，用注射器的内径对泵程序编程。将注射器置于注射器夹持器中。对于所使用的注射器类型，使用由First TenAngstroms提供的夹子将注射器柱塞牢固地附接到推板。
以1.0uL/s泵送3μL二碘甲烷或水，直至在针尖上形成悬垂液滴，其距表面约200μm，如下所示。继续以1.0μL/s缓慢泵送溶剂，直至单个液滴与注射器分离并且与表面接触。捕获表面上的液滴与一系列液滴润湿的图像的接触，直至液滴不进一步润湿(平衡接触角)或在样品是略微吸收性时，2％的液滴体积已经吸收到样品中。
使用设计用于从电影或图像提取接触角的商业软件对膜上两个液滴中的每一个进行两次角度测量(每个液滴边缘一次)。如果两个边缘上的接触角相差超过4°，则应当消除该值并重复测试。该测量对于新的液滴再重复4次。膜的接触角应当为对于每一侧所测量的五个角的平均值。
高速视频成像
图像采集速度应当从液滴撞击表面的时间到其无法从样品表面分辨的时间捕获至少10-20个图像。该工作利用205个图像/秒的捕获速率。上述软件从视频输入中提取接触角。理想的是，允许足够的时间使液滴润湿至平衡。然而，在高度吸收性的体系中，液滴在达到平衡之前吸收到材料中。在液滴快速(<0.2s)吸收到基底中的这些情况下，视频继续进行直至2体积％的液滴被吸收到基底中。在该时间点处记录接触角。这可能意指在第二图像示出多于2％的体积损失时，在极快吸收系统中的第一个已解析图像。
表面能
计算
Owens-Wendt-Kaelble方程：
其中：
θ＝测试液体在测试样本上的平均接触角，
以mJ/m2为单位
σD和σP＝分别为液体表面张力的分散和极性分量，也以mJ/m2为单位。
γsg＝测试基底的总表面能，以mJ/m2为单位
γD和γP＝分别为测试基底的分散和极性分量，也以mJ/m2为单位。
当使用分散(非极性)溶剂诸如二碘甲烷时，Owens-Wendt-Kaelble方程简化如下：
测定表面能的分散(非极性)分量(γD sg)。二碘甲烷的表面张力特性是已知的并且包括在上表中。使用上文描述的方法以实验方法测定接触角。
在将计算出的基底的表面能的分散分量(γD sg)插入上文描述的Owens-Wendt-Kaelble方程中并使用对于水测定的接触角时，确定基底的表面能的极性分量(γP sg)，因为水的表面张力特性是已知的并且包括在上表中。如上文所解释的，利用二碘甲烷测定基底的分散分量(γD sg)。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“90°”的量纲旨在表示“约90°”。
应当理解，贯穿本说明书给出的每一最大数值限度包括每一较低数值限度，如同该较低数值限度在本文中明确写出。贯穿本说明书给出的每一最小数值限度将包括每一较高数值限度，如同该较高数值限度在本文中明确写出。贯穿本说明书给出的每一数值范围将包括落在该较大数值范围内的每一更窄的数值范围，如同该更窄的数值范围全部在本文中明确写出。
本发明的具体实施方式中所引用的所有文件的相关部分均以引用方式并入本文；对于任何文件的引用均不应当被解释为承认其是有关本发明的现有技术。当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出多个其它变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。
Claims (15)
1.一种用于将转印材料施加到三维制品的表面上的方法，所述方法包括：
提供具有表面的至少一个三维制品；
提供至少一个沉积装置；
提供具有初始尺寸、表面和初始构型的转印部件；
用所述至少一个沉积装置将转印材料沉积到所述转印部件的表面的一部分上，以在所述转印部件上形成转印材料，其中所述转印材料包括含有反射金属颗粒的分散体的反射金属层；
使其上带有所述转印材料的所述转印部件和所述制品中的至少一个朝向另一个移动，使得带有所述转印材料的所述转印部件和所述制品的一部分进行接触从而使得所述转印材料的外表面邻近所述制品的表面；以及
将所述反射转印材料从所述转印部件转印到所述制品的表面上。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括使其上带有所述转印材料的所述转印材料的一部分适形于所述制品的表面的至少一部分。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述制品的表面包括第一部分、第二部分和介于所述第一部分和所述第二部分之间的中间部分，其中所述第一部分具有第一曲率半径，所述第二部分具有第二曲率半径，并且所述中间部分具有第三曲率半径，并且其中所述第一曲率半径不同于所述第三曲率半径，并且所述第二曲率半径不同于所述第三曲率半径。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述转印部件具有表面粗糙度并且所述金属层具有表面粗糙度，其中所述金属层的表面粗糙度与所述金属层的表面粗糙度基本上相同。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述反射金属层具有小于400nm的表面粗糙度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述反射金属颗粒包含金属，并且其中所述含金属颗粒具有小于5μm的平均直径。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述反射金属颗粒的分散体为所述反射金属层的大于20％。
8.一种三维制品，其具有表面，所述三维制品带有接合到其表面的至少一部分的印刷材料，其中所述印刷材料从所述制品的表面向外包括：
粘合剂；以及
金属油墨的沉积物，所述金属油墨包含反射金属颗粒的分散体以形成反射材料。
9.根据权利要求8所述的三维制品，其包括一种或多种附加的油墨沉积物，其中所述一种或多种附加的油墨沉积物处于以下位置中的一个或多个中：
介于所述粘合剂和所述金属油墨的沉积物之间；以及
在所述金属油墨的沉积物与所述粘合剂的相对侧上。
10.根据权利要求8所述的三维制品，其包括保护性涂层，其中所述金属油墨的沉积物定位在所述保护性涂层和所述粘合剂之间。
11.根据权利要求10所述的三维制品，其中所述保护性涂层为透明清漆。
12.根据权利要求11所述的三维制品，其中所述清漆具有70mN/m至85mN/m的表面能。
13.一种三维制品，其具有表面，所述三维制品带有接合到其表面的至少一部分的印刷材料，其中所述印刷材料从所述制品的表面向外包括：
粘合剂；
金属油墨的沉积物，所述金属油墨包含反射金属颗粒的分散体以形成反射材料；
有色油墨层；以及
清漆层。
14.根据权利要求13所述的三维制品，其中所述有色油墨层是透明的。
15.根据前述权利要求中任一项所述的三维制品，其中所述清漆层具有大于70mN/m的表面能。
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