CN113165306B - 用于软商品的数字印刷热转印图形 - Google Patents

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Abstract

一种热转印品和用于产生该热转印品的过程，其提供了一种能够在不同图形之间只有很少或没有过程转换的完全数字印刷的热转印。具体地，该方法包括：将数字图像印刷到处理过的粘合剂基材上；将图像侧施加到载体基材；然后通过吻切和贯穿切的组合来数字切割并去除不含图形元素的基材，从而产生用于服装和软商品行业的高拉伸的、多色照相质量的印刷转印品。

Description

用于软商品的数字印刷热转印图形
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年10月22日提交的美国专利申请第16/166,457号的优先权。
技术领域
本发明涉及热激活的转印品，尤其涉及由数字、字母、徽标、图形和其他标记组成的全数字喷墨或激光印刷的热转印品。
背景技术
墨印刷的热转印是众所周知的，并且通常用于将图形(例如文本或图片)转印到诸如服装或货物之类的物品上。通常在转印片材或脱离片材上预先印刷图形，然后使用加热的压盘、熨斗等将该图形从转印片材或脱离片材转印到物品上。
通常，在印刷图形之前，在转印片材上施加脱离层，然后在脱离层上印刷墨图形，然后在该图形的顶表面上涂覆粘合剂。当用户随后将图形施加到物品上时，将该图形转印品的粘合剂侧朝下粘贴到物品上，并且将热量施加到脱离片材，以将图形从该脱离片材的脱离层转印到物品上。
墨和墨粉可以通过多种方法进行数字印刷，包括静电释放或喷墨印刷。因而，诸如凹版印刷、胶版印刷、柔版印刷、丝网印刷和数字印刷的印刷技术都可以用于产生热转印。粘合剂必须能够被热激活并且可热密封，以便用户将图形从转印基材转印到物品上。粘合剂的施加通常不是连续的层。相反，当产生多种产品的不同选择时，粘合剂层的形状和分布通常特定于每种产品类型。因此，通常使用单独的丝网印刷过程将粘合剂施加到墨后印刷品(ink post-printing)，例如，其中“丝网印刷”空白区域的样板施加方法，使得胶水仅转印到着墨区域上。
因此，需要模板来暴露特定于每个产品的区域。这需要离线制造过程来产生用于选择性地施加粘合剂的丝网。参见2002年7月23日授权的Bilodeau等人的US 6,423,406。此外，粘合剂的施加增添了与印刷步骤分开的耗时的非数字步骤。数字过程的中断大大增加了停机时间和图形改变之间的转换的固定成本，例如，多种设计之间的形状的任何改变以及由于增加转换时间而降低了操作的生产率。然而，服装行业越来越需要小批量、短周转时间、同时保持最小库存的快速改变的低库存生产定制商品。另外，离线丝网制造过程高度依赖于对环境有害的化学物质。客户和品牌越来越多地看到减少其产品对环境的影响的价值。
需要一种比丝网涂布粘合剂更高效的方法。迄今为止，热转印制造商一直未能提供全数字的热转印，因此，他们提出了大的最低订购要求和/或要求小批量订购费用，这对于客户来说都是不希望的。
迄今为止，改进过程的努力仅提供了部分解决方案。例如，一种可替选的方法是通过喷墨或激光印刷到已经施加了粘合剂涂层的白色或透明乙烯基膜上来产生数字印刷的热转印。然后刀切该膜，以去除乙烯基介质中的不想要的部分。通常，以这种方式产生的产品与高速激光或喷墨印刷相比是坚硬且沉重的，并且具有相对较慢的生产速度。另外，这样的产品在它们的制造过程中使用了对环境有害的材料，例如PVC和溶剂。
另一种产生数字印刷的热转印的方法需要对可调色剂印刷的片材进行激光印刷，将涂布有粘合剂的纸张压到该印刷品上，以便粘合剂仅粘在数字印刷的区域中，然后将那些层与不透明层结合用作最终的转印装饰。在2012年8月7日授予Kronzer的美国专利第8,236,122号中描述了这种方法。不幸的是，在该过程中使用的层压条件具有非常小的公差，难以定期地实现。另外，将粘合剂粘附到印刷品上的处理时间很长，大约为每张30秒，这不能与高速激光或喷墨印刷的生产速度相提并论。
需要一种在全数字印刷过程中施加粘合剂的方法。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种全数字印刷的热转印图形和制造方法，以满足市场对较小订单量、甚至以更环保的方式生产的定制热转印品的需求。
根据本发明，通过提供一种用于产生全数字印刷的热转印的更高效过程来实现上述和其他目的，这种热转印能够在不同图形之间进行很少的或没有过程转换。具体地，该方法包括：将数字图像印刷到粘合剂基材上；将图像侧施加到载体基材；然后数字切割并去除不包含图形元素的基材，以产生用于服装和软商品行业的高拉伸、多色照相质量的印刷转印品。更特别地，该方法需要：在粘合剂上进行激光印刷或喷墨印刷，与该印刷品对准地激光切割所述粘合剂/基材，并且“剔除”未印刷的粘合剂区域和/或切穿内部未印刷区域。所述“剔除”涉及从非印刷区域去除粘合剂。
该方法的一种变体将是：使用激光打印机在转印纸上进行打印，将图形从该纸上直接转印到粘合剂膜上，激光切割与该印刷品对齐的粘合剂，并且剔除未印刷的粘合剂区域或切穿内部未印刷区域。还要求保护的是通过这些方法中的任一种产生的某些形式的热转印产品。
该方法使用片材或卷筒进纸过程(roll-fed process)代替了传统的多步骤过程。
附图说明
从以下对优选实施例及其某些变型例的详细描述中，本发明的其他目的、特征和优点将变得更加明显，其中：
图1是示出了已完成的数字印刷的热转印品100的横截面图。
图2是制造图1的数字印刷热转印品的顺序方法的框图。
图3是产生中间转印品的数字印刷图形图像130的横截面图。
图4是示出了载体纸150的横截面图，载体纸150被施加在数字印刷的图形图像130上以产生未切割的转印品。
图5是示出了步骤250的切割差异(cut differential)的横截面图。
具体实施方式
总体上，公开了一种更高效的全数字印刷的热转印图形和制造方法，其引起图形复杂性和分辨率，而在不同图形之间很少或没有过程转换。本文中公开的方法代替了常规的多步骤过程。具体地，本方法包括将数字图像印刷到片材或卷筒进纸的处理过的粘合剂基材上。在印刷之后，该过程需要数字切割并去除不包含图形元素的基材，从而产生用于服装和软商品行业的拉伸的、多色照相质量的印刷转印品。
首先参考附图，图1示出了数字印刷的热转印品100。热转印品100通常形成在热塑性粘合剂层110上，粘合剂层110覆有吸墨层120，并且印有一个或多个数字印刷的图像130，该图像130被配置成定义一个或多个图形和/或文本。另外，包括聚合物涂层的保护层140覆盖在所述印刷的图像130上，并且将载体纸150粘附到保护层140以用于搬运和运输目的。替选地，可以同时将载体纸150和保护层140热施加到墨层130，例如，Coveme的KTR DigitalMatte或Arjowiggins D110和Digipeel产品。
粘合剂层110是合适的聚合物热塑性塑料膜，热转印品100的其余层被支撑在该聚合物热塑性塑料膜上，并且被转印和粘附到软商品上。本领域技术人员将会理解，存在可以被施加到织物上的不同类型的粘合剂膜，并且合适的聚酯、聚酰胺和聚烯烃膜在本领域中是已知的。然而，由于该过程要求粘合剂层110在超过数字印刷典型的90℃的温度下保持固态，因此行业中通常使用的大多数粘合剂都不适合本文中所述的方法。因而，本发明的粘合剂层110优选具有大于110℃、最优选大于120℃的熔点。该粘合剂可以包含填充剂(fillers)以增加转印品的不透明度。当施加到带图案的服装上时，这一点尤其重要。该粘合剂的不透明度可以通过掺入诸如TiO2的填充剂(用于改善白度)或炭黑(用于改善服装图案的重组性)来改善。在可替选的实施例中，粘合剂层110是多层的，使得正被印刷的粘合剂层在比第二粘合剂层更高的温度下熔化。在本实施例中，两个层都可有助于粘附，但能够在较低的热密封温度下实现成功粘附。热塑性粘合剂层110可能还需要带有脱离层的支撑件，以成功地引导印刷过程。在施加了载体层150之后，带有脱离层的这种支撑件将被去除。
在使用中，根据制造商或用户的需要和/或需求，将热转印品100施加到衣物制品的正面或背面，或者甚至施加在衣物制品的标签上，并且粘合剂层110与其产生永久结合。吸墨处理剂(ink receptive treatment)120是合适的粘附促进剂。例如，氯化聚烯烃(CPO)被广泛用作聚烯烃塑料上的涂层和墨的粘附促进剂，并且Eastman生产了一系列合适的产品。另外，Michelman公司生产了底漆涂层(primer coating)，该底漆涂层由乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物与相容性粘附促进剂的组合而组成，其包括脂肪族聚氨酯分散体、氢化烃松香或松香酯分散体以及无定形丙烯酸聚合物分散体(在美国专利申请20050245651中有详细描述)。关于液体调色剂印刷，特别重要的是，吸墨处理剂120能够使基材和墨之间持久地粘附。此外，该基材能够被设计成可以在没有附加涂层的情况下接受墨。墨层130可以是由任何合适的数字印刷头沉积的任何合适的墨。如本领域中已知的，各种合适的墨可以用于数字印刷所述图形图像130，只要这些墨提供了视觉上可识别的信息和针对不利条件的耐久性即可。在一个实施例中，用数字激光打印机(例如XeikonTM激光打印机)或数字胶印机(例如可从美国加利福尼亚州帕洛阿尔托的HP公司购得的/>)来打印所述墨层。数字图像也可以使用常规的柔版印刷或凹版印刷设备来产生。
保护层140是用于衣物制品或衣服上的热转印品100的最外侧的聚合物层，其用于保护所述印刷图像130不受损害。组合的保护层140和/或印刷图像130应能够实现针对特定装饰(即，贴标签)应用的期望程度的柔性和可扩展性。更特别地，当热转印图形100被施加到衣物制品或软商品上时，保护层140和/或印刷图像130的至少一部分理想地在至少一个方向上弹性地拉伸(即，延伸或伸长)至少约5％，并且更优选地拉伸约5％至约75％，而基本上不会在该图形中产生裂纹、斑点、变形或形成任何其他实质性缺陷。
如果需要，保护层140和/或印刷图像130可以由可固化的组合物或系统形成，例如，可通过能量固化的组合物或系统，例如用基于调色剂的墨印刷该图像以提供转印图形100，该转印图形100包括光学可读信息，对风、雨和光具有出色的耐久性，并且能够更简单且低成本地生产。
载体纸150可以是任何合适的涂覆有脱离剂的纸或膜，以在施加到目标产品之前保护并维持转印品100的粘合特性。在该转印品施加到目标产品之后，将载体纸150简单地剥离并丢弃。
图2是示出了制造数字印刷的热转印标签100的方法的框图。
在步骤200中，以卷的形式获得热塑性粘合剂层110。
在步骤210中，通过吸墨预处理剂120来处理粘合剂层110。例如，参见WO2016196267A1，它是具有自交联丙烯酸乳液的聚氨酯基料。
在步骤220中，在吸墨处理剂120上数字印刷一个或多个数字印刷的图像130，所述一个或多个数字印刷的图像130被配置成定义一个或多个图形和/或文本。
在步骤230中，将聚合物保护层140施加在数字印刷的图形图像130上以产生中间转印品，如图3中可见。
接下来，在步骤240中，将载体纸或膜150施加在聚合物保护层140和数字印刷的图形图像130上，以产生未切割的转印品，如图4中所示。替选地，载体纸150和保护层140可以同时被热施加到墨层130上。
接下来，在步骤250中，将步骤240中的未切割的转印品切割至如下两个等级之一：等级1是吻切2(a)，等级2是贯穿切2(b)。剔除可由于吻切2(a)和贯穿切2(b)的组合而分离的复合材料的不需要的元素。在图5中示出了步骤250的切割差异。不需要的内部未印刷区域被贯穿切2(b)，因此它们未附接，而是仅掉落。另一方面，复杂的外围形状被吻切2(a)并剔除。最终，在步骤260中，可以添加保护性脱离衬里，以在运输中或在储存中保护产品(该步骤无助于转印品100的功能方面)。鉴于上述已完成的热转印产品，可以在单独的过程中发生后续应用，其中，通过所述方法制造的所述产品已去除了保护性脱离片材，并且将数字印刷的热转印图形施加到衣服制品或服装上，该衣服制品或服装落入软商品的范畴内，例如由织物或其他柔软或可弯曲的材料制成的产品。示例包括任何类型的服装(例如衬衫、运动衫、无领长袖运动衫)以及其他产品(例如横幅、旗帜、封面、床上用品、毯子和其他软商品)。转印可以根据独立切割(cut singles)或卷对卷格式进行。适用于此阶段或分段的应用设备可以包括热转印压机，例如StahlSTX16热压机或Geo Knight Swing压机。
因而，本发明公开了一种数字印刷的热转印图形和制成该数字印刷的热转印图形的方法，其通过产生完全数字化的过程来简化现有技术的复杂过程，该完全数字化的过程能够实现改善的美观性并允许图形复杂性和图形图像的分辨率。该方法使用片材或卷筒进纸过程代替常规的多步骤过程。具体地，该方法用于制作通过以下步骤制成的用于软商品的可热转印装饰：在粘合剂上进行激光印刷或喷墨印刷；激光切割与该印刷品对齐的粘合剂；并且剔除未印刷的粘合剂区域或切穿内部未印刷区域。
现在已经充分阐述了优选实施例和对本发明的基本构思的某些变型，但本领域技术人员在熟悉了所述基本构思之后，显然将明白各种其他实施例以及本文中示出和描述的实施例的某些变体和变型。因此，应当理解，本发明可以通过不同于所附权利要求书中具体阐述的方式来实践。
工业实用性声明
商业上非常需要提供一种全数字印刷的热转印图形及制造方法，以满足市场对较小订单量、甚至以更环保的方式生产的定制热转印品的需求。本发明提供了一种热转印品及其生产过程，其提供了能够在不同图形之间仅有很少或没有过程转换的全数字印刷的热转印。本发明特别适合于服装和软商品行业。

Claims (19)

1.一种产生印刷的热激活转印品以施加到软商品上的方法，包括以下步骤：
获得由热塑性的热熔粘合剂构成的膜，在所述膜的一侧上涂覆有吸墨涂层；
在所述热熔粘合剂膜的涂覆侧上印刷，以限定印刷区域和未印刷区域；
将已被印刷的所述热熔粘合剂膜转移到与印刷侧相对的载体层上；
吻切所述热熔粘合剂膜的一个或多个区域，而不切割所述载体层；
从所述未印刷区域去除被吻切的所述热熔粘合剂膜；以及
围绕所述热熔粘合剂的所有被吻切的区域和所述载体层进行贯穿切。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热熔粘合剂膜在载体层上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热熔粘合剂膜是热塑性塑料膜，其选自以下项组成的组：聚氨酯、聚酯、聚酰胺或聚烯烃膜。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热熔粘合剂膜包括用于不透明度的一种或多种添加的组分。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述一种或多种添加的组分包括TiO2。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述一种或多种添加的组分包括碳黑。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热熔粘合剂膜包括粘附促进剂以提高印刷质量。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热熔粘合剂膜被涂覆有底漆，以提高可印刷性。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，已被印刷的所述热熔粘合剂膜覆有保护涂层，以提高可洗性。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述载体层是覆有转印层的纸基材。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述载体层是聚合物基材。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述聚合物基材覆有转印层。
13.一种通过权利要求1所述的方法制成的热转印产品，所述热转印产品能够承受60℃的热洗以及针对至少五十次洗涤的中等干衣机条件。
14.一种通过权利要求1所述的方法制成的热转印产品，其中，所述粘合剂由两层组成。
15.根据权利要求14所述的热转印产品，其中，第一粘合剂层是吸墨的，并具有高于110℃的软化点。
16.根据权利要求14所述的热转印产品，其中，第二粘合剂层具有低于110℃的软化点，从而使得能够在较低的温度下热密封至易损的软商品。
17.一种通过权利要求1中的方法制成的热转印产品，其中，所印刷的图像弹性地拉伸高达至少2％。
18.一种通过权利要求1中的方法制成的热转印产品，所述热转印产品能够在至少一个方向上伸长75％，而不会产生裂纹、斑点或形成任何其他缺陷。
19.一种制造热转印品的方法，包括以下步骤：
用吸墨底漆涂覆一卷热塑性粘合剂片材的一侧；
将图形图像数字印刷到所述热塑性粘合剂片材的涂覆侧，所述图形图像包括多个离散标记；
将聚合物保护层施加在数字印刷的所述图形图像上，以产生中间转印品；
将载体层粘附在所述聚合物保护层上，以产生未切割的最终转印品；
根据吻切模式，部分地贯穿所述未切割的最终转印品进行吻切；
根据贯穿切模式，完全贯穿所述未切割的最终转印品进行贯穿切，从而产生被切割的最终转印品；以及
剔除被切割的所述最终转印品的废料部分。
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