CN116981573A - 用于在带材上涂布油墨薄层的涂布模块 - Google Patents

用于在带材上涂布油墨薄层的涂布模块 Download PDF

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Abstract

用于变速带材涂布的涂布模块(10)；所述涂布模块(10)包括：#带材(5)，包括内表面和外表面；#传送系统，包括在其内表面上固定并输送带材(20)的支撑元件(21)；#挤墨辊(13)，被布置成与带材的外表面接触；所述挤墨辊(13)包括由弹性材料制成的外层(131)；#储存器组件(11)，被设计成用于存放油墨并向挤墨辊供给所述油墨；#压力控制器(COp)，其包括主动元件(14)，所述主动元件(14)用于沿着涂布区(A)挤压在挤墨辊(13)和支撑辊(21)之间带材。

Description

用于在带材上涂布油墨薄层的涂布模块
技术领域
本发明涉及涂布模块，优选地，涉及用于热转印装置的涂布模块，用于薄涂布各种类型的油墨。同时，本发明还涉及用油墨涂布带材的方法。
背景技术
目前涉及热转印装置的方案使用一次性的已涂布的带材。这些方案的一个局限性是，当到达带材末端时，需要定期更换带材。
为了处理这种用过的带材以及剩余的未转印的油墨，在另一类热转印装置中，连续涂布环形带材并将其暴露于热转印头，同时回收未印刷的油墨。
这种方案重新利用了在先前热转印周期中未使用的油墨残留部分，从而减少印刷装置的一次性带材产生的废物。
在其他步骤中，需要在带材上连续涂布新的油墨，以确保印刷时带材上的油墨层均匀。
进一步地，EP0412179教导了一种用于热转印装置的加墨装置，其包括环形带材。油墨通过在其圆周表面上包括凹陷的油墨辊输送，拾取油墨并涂布在带材上。在这种方案中，油墨辊的表面被雕刻成：包括具有栅格(或纹理)的表面结构。形成凹陷的这些单元格(或限定的空腔)的深度约为几μm。大约8至25μm的范围在技术上似乎是合理的，其中单元格深度约为15μm被证明是特别有利的。
这种涂布系统的第一个局限性是，空腔限制了油墨中颗粒的尺寸范围选择。例如，当油墨中的颗粒尺寸大于空腔时，无法适当地施用油墨中全部分布的颗粒。这种方案不允许各种油墨的使用有很大的可变性。
第二个局限性是所述涂布系统无法以可变的速度在带材上涂布恒定的厚度。
这种装置的第三个局限性是必须定期清洁圆周表面。事实上，当使用辊的表面几个周期后，这种空腔会保留油墨并失去其优势。
第四个局限性是由于油墨由油墨辊的空腔输送，所以一些油墨与这种涂布系统不兼容。例如，包含尺寸大于空腔尺寸的颜料颗粒的油墨与所述油墨辊不兼容。事实上，这些颗粒无法在油墨辊表面结构的凹陷中输送。当油墨含有多种尺寸分布的颗粒时，这可能会导致油墨在涂布过程中出现不希望的局部不均匀。
本发明旨在提供避免这些局限性的方法和涂布模块。本发明旨在提供更加灵活、多功能的涂布模块，使得可以涂布和印刷多种不同的油墨。
发明内容
本发明涉及用于变速带材涂布的涂布模块。所述涂布模块包括固定并输送带材的传送系统；用于将热熔油墨涂布在带材上的涂布器。所述涂布器包括挤墨辊，以在其圆周表面上输送热熔油墨。所述挤墨辊包括由弹性材料制成的外层。
所述涂布模块还包括储存器组件，被设计成用于存放热熔油墨，并向涂布器供给所述热熔油墨。涂布模块包括压力控制器，该压力控制器包括主动元件(active element)，所述主动元件用于将挤墨辊压靠在传送系统上，以调整沿着涂布区施加在挤墨辊与由传送系统支撑的带材之间的油墨上的压力。当挤墨辊压靠在传送系统上时，外层的弹性材料旨在压靠在传送系统上发生弹性形变。
根据一方面，本发明涉及用于变速带材涂布的涂布模块；所述涂布模块包括：
●带材，包括内表面和外表面；
●传送系统，包括在其内表面上固定并输送带材的支撑元件；
●挤墨辊，被布置为与带材的外表面接触；所述挤墨辊包括由弹性材料制成的外层；
●储存器组件，被设计成用于存放油墨并向挤墨辊供给所述油墨；
●压力控制器，其包括主动元件，所述主动元件用于沿着涂布区(A)挤压在挤墨辊和支撑辊之间的带材。
挤墨辊外层的优点是允许任何类型的油墨在带材上形成薄涂层。有利的是，当低速(例如小于1m/s)驱动带材时，涂布模块还允许进行这种涂布。
在一种实施例中，与带材接触的挤墨辊的表面和支撑辊的表面都是光滑的。
光滑表面的优点是减少了在涂布区提供的油墨量。另一个优点是，在垂直于挤压辊或支撑辊的旋转纵轴的平面中，沿着涂布区施加到挤墨辊和带材之间的油墨上的应力分布至少在涂布区的中心部分呈现对称的钟形曲线或抛物线形状。因此，其确保了所施加的应力保持在允许涂布较薄的油墨层的阈值之上。
在足够的时间长度下进行这样的操作，有利地改善了对涂层的控制。
在一个实施例中，挤墨辊的圆周表面为光滑表面。在一种实施方式中，支撑辊的圆周表面为光滑表面。在一种实施方式中，带材的内表面和外表面均为光滑表面。
在一个实施例中，挤墨辊的圆周表面的粗糙度轮廓的算术平均值小于2μm，优选小于0.5μm。
在一个实施例中，挤墨辊的表面不包括深度超过5μm的凹陷或空腔栅格。
在一个实施例中，外层的弹性、挤墨辊的表面和支撑辊的表面以这样的方式设计，即在与支撑辊的纵轴垂直的平面上，沿着涂布区施加至油墨的应力在全局最大值(globalmaximum)的两侧是单调的。
在一个实施例中，压力控制器被配置为控制挤墨辊与传送系统之间的压力，以便根据其预定硬度来使涂布区的外层发生形变。
在一个实施例中，压力控制器被配置为当第一速度被调整时，自动调节挤墨辊与传送系统之间的压力，以保持涂布在带材上的油墨厚度恒定。
在一个实施例中，压力控制器被配置为自动调节挤墨辊与传送系统之间的压力，以调整涂布在带材上的油墨厚度，保持带材的第一速度恒定。
在一个实施例中，涂布模块包括速度控制器，其中速度控制器包括用于控制带材的第一速度的第一马达和/或用于控制挤墨辊的第二切向速度的第二马达。
在一个实施例中，速度控制器被配置为当第一速度被调整时，自动调节第二速度，以保持涂布在带材上的油墨厚度恒定。
在一个实施例中，速度控制器被配置为自动调节第二速度，以调整涂布在带材上的油墨厚度，保持第一速度恒定。
在一个实施例中，速度控制器包含指令，用于维持第一速度与第二速度的比例处于0至3的预定范围内，优选地，为0至0.85或1.1至3。
在一种实施例中，传送系统包括传送带，用于固定并输送带材；所述传送带由至少两个辊来固定和传送。
在一种实施例中，传送带由辊沿着涂布区固定。
在一种实施例中，辊包括由使得传送带能够被所述辊通过摩擦驱动的材料制成的外表面。
在一种实施例中，涂布机包括旨在用于存放热熔油墨的储存器，其中挤墨辊与储存器中的油墨接触，并且涂布模块还包括油墨控制器，用于控制挤墨辊和储存器中油墨液位之间的角度。
在一个实施例中，油墨储存器被设置成用于回收油墨辊和带材之间挤出的多余油墨。根据一个实施例，涂布模块还包括加热器，用于加热带材上的剩余油墨。在一个实施例中，外层形变允许增加油墨辊与带材之间的接触长度。在一个实施例中，涂布模块还包括传感器，用于测量涂布在带材上的油墨层的厚度。
本发明还涉及包括根据本发明的涂布模块的热转印装置。带材是环形带材，印刷装置还包括印刷头和传送系统，其被设计成以循环方式将带材从涂布机固定并输送到印刷头。
本发明还涉及涂布带材的方法。所述方法包括：
■提供根据本发明的涂布模块；
■将油墨从储存器提供至挤墨辊；
■沿着支撑辊和挤墨辊之间的路径输送带材；
■加热与挤墨辊和带材两者接触的油墨；
■向带材和挤墨辊之间的所述油墨施加压力。
附图说明
图1A是根据本发明的一个实施方式的涂布模块的示意图。
图1B是涂布模块的示意图，其中传送系统包括输送带材的传送带。
图2是涂布区的示意图。
图3是涂布模块的示意图，该涂布模块包括将油墨从储存器输送到挤墨辊的中间辊。
图4是印刷装置的透视图，所述印刷装置包括根据本发明的一个实施例的涂布模块。
图5是根据本发明的另一个实施例的涂布模块的示意图，其中储存器包括向挤墨辊的圆周表面提供油墨的构件。
图6是根据本发明的一个实施例的涂布区的另一示意图。
图7的图示出了在垂直于挤墨辊或支撑辊的纵轴的平面上，沿涂布区的油墨压力分布。
具体实施方式
涂布模块10包括传送系统2。传送系统2被设计用于固定和输送带材20。传送系统2优选包括沿着预定路径直接或间接地固定和输送带材20的辊。
这些辊中的至少一个辊是驱动辊。传送系统2包括使驱动辊旋转的马达。驱动辊可以控制带材20的速度。
挤墨辊
涂布模块10旨在使用热熔油墨12涂布带材20。涂布机1包括挤墨辊13。挤墨辊13被设计成在其圆周表面上输送热熔油墨12。热熔油墨12从挤墨辊13的圆周表面上被输送或转移至带材20上。
挤墨辊13安装在机架上，以便自身旋转从而在其圆周表面上输送油墨。在一种实施方式中，挤墨辊13具有圆柱形状，并安装在涂布系统的机架上，围绕其纵轴旋转。
挤墨辊13和传送系统以这样的方式布置：即使得带材20的外表面51与挤墨辊13的圆周表面接触。优选地，传送系统包括支撑元件，该支撑元件支撑与挤墨辊13接触的带材部分的内表面。
挤墨辊13的圆周表面与带材20之间的接触形成一个涂布区(和辊隙)，其中热熔油墨被挤压在带材20和挤墨辊13之间。油墨可任意地被剪切，以便涂布在带材20上。
支撑元件和涂布区
“涂布区”可以由带材20和挤墨辊13之间的接触面或接触区域限定。更优选地，“涂布区”可以由挤墨辊13的圆周表面的一部分和带材20的一部分限定，其中带材20上的油墨层与挤墨辊13上的油墨层合并。
传送系统2包括支撑元件21，所述支撑元件21沿着至少一部分涂布区A支撑带材20的内表面。对于“内表面”，应该理解为与挤墨辊13相对的面和/或与通过挤墨辊13涂布上油墨的带材20的面相对的带材20的面。
所述支撑元件的一个优点是，当挤墨辊13压靠在传送系统2上时，支撑带材20。然后，当挤墨辊13压靠在传送系统2上时和/或被压靠在支撑辊21上时，弹性材料制成的外层131会发生弹性形变。
传送系统2上的带材与挤墨辊13被布置成沿着涂布区A接触，其中挤墨辊13上的热熔油墨被挤压在挤墨辊13的圆周表面和带材20之间。传送系统2和挤墨辊13被布置成在挤墨辊13的圆周表面和带材20之间产生滑动接触。这种接触方式使得能够将热熔油墨从挤压辊转移到带材20上。滑动接触也可以是涂布接触。
在图1A和1B所示的第一实施例中，传送系统2包括沿着涂布区A支撑带材20的辊。在所示的实施例中，支撑元件21是固定和支撑带材20的支撑辊。优选地，支撑辊21沿着涂布区A固定和支撑带材20。
在一个实施例中，支撑辊21呈圆柱形状，并安装在机架上以围绕其纵轴旋转。
支撑辊21的一个优点是驱动和/或确保带材20在涂布区A内沿其路径运动。
在另一种未示出的实施方式中，所述支撑件包括用于通过带材20的内表面来引导和支撑带材20的导向装置。该导向装置优选是弯曲导向装置或部分圆形的导向装置。
在下文描述中，使用了术语“支撑辊”，但本领域技术人员将会理解，所述支撑辊也可以用支撑板替代，以在涂布区A内支撑带材。在输送过程中，带材沿着支撑板长度在支撑板上滑动。
在一个实施例中，涂布区包括入口A2和出口A3。入口A2和出口A3都由油墨126在带材20和挤墨辊13之间被挤压的点来限定。在一个实施例中，沿着与挤墨辊的纵轴垂直的平面上，A2和A3之间的距离将被称为“涂布区的长度”。
图2示出了涂布模块实施例的涂布区。
优选地，支撑元件21是由金属制成的。金属的优点是为挤压辊提供了坚固的支撑，以挤压涂布区A内的油墨。
挤墨辊的外层和涂布区
挤墨辊13可以包括外层131。外层131优选是可弹性形变的。当挤墨辊13被挤压成与带材20接触并抵靠固定带材的传送系统2的支撑元件21时，外层131发生弹性形变。
一个优点是增加了挤墨辊13的圆周表面与带材20之间的接触面积。如后面所解释的那样，通过增加油墨126在接触区域A中受到剪切的时间，提高了转印的均匀性。
另一个优点是确保了在带材20和挤墨辊13之间(即在辊隙内)的油墨126的剪切速率水平。施加在挤墨辊13和带材20之间的剪切力使得热熔油墨从挤墨辊13转移到带材20上。
另一个优点是在涂布区内形成辊隙。涂布区包括辊隙，该辊隙对应于挤墨辊的外层和带材20之间的油墨层。在一种实施方式中，涂布区A由挤压辊外层和带材20之间的辊隙中的油墨厚度明显恒定的区域限定。在辊隙内，油墨126被挤压到由支撑辊21和挤墨辊13支撑的带材20的外表面上，将油墨施加到带材的表面上。
在环形带材的传送过程中，油墨126通过辊隙被挤压并成形为薄膜。辊隙也可以由外层通过与由支撑辊21支撑的带材接触而发生弹性形变的区域来限定。
在一个实施例中，外层131由弹性体或橡胶制成。弹性体的一个优点是其允许高的单轴压缩，增加了挤墨辊13的圆周表面和带材20之间的涂布区A。当将油墨添加到系统中时，辊隙内油墨126的存在进一步增加了涂布区A的长度。一旦达到压力阈值，辊隙内油墨126的厚度达到极限，并且涂布区的长度增加。
在第一实施例中，挤墨辊13的圆周表面由外层131制成。随后，由弹性材料输送热熔油墨。由弹性体制成的外层131的另一个优点是，弹性体具有高润湿性(润湿程度)，使得热熔油墨能够保持与圆周表面接触，这是由分子间相互作用造成的。取决于热熔油墨的极性，热熔油墨可以由挤墨辊13的圆周表面的润湿性驱动。换句话说，由于分子间的相互作用，热熔油墨122可以暂时粘附到挤墨辊13的圆周表面或其外层131。
外层131的厚度优选在1mm和8mm之间，更优选在2mm和5mm之间。
外层131可以包括弹性体或者可以由弹性体制成。外层优选由橡胶(天然橡胶或合成橡胶)制成或包括橡胶(天然橡胶或合成橡胶)，例如EPDM橡胶(三元乙丙橡胶)。在一个实施例中，外层由HNBR(氢化丁腈橡胶)制成或包括HNBR(氢化丁腈橡胶)。HNBR的一个优点是它们比其他合成橡胶具有更高的热和化学惰性或稳定性，这提高了外层的使用寿命。
外层131的硬度优选在30至90邵氏硬度A的范围内。
优选地，支撑辊21的外表面的硬度优于挤墨辊13的外层131的硬度。
在另一个替代实施例中，挤墨辊包括径向设置在外层131上的外膜(未示出)。然后，由外膜输送热熔油墨。外膜可以由弹性体制成，或者由足够柔韧以遵循外层131的形变并且具有表面张力以便在其上输送热熔油墨的任何材料制成。在该实施例中，外层131可以设置在外层131的圆周表面上或位于外层131的圆周表面的周围。
优选地，挤墨辊13的圆周表面不是纹理表面。挤墨辊的圆周表面优选为光滑表面。优选地，挤压辊和支撑辊的圆周表面都是光滑表面。在一个实施方式中，带材的内表面和外表面都是光滑的表面。
术语“光滑的表面”必须理解为以下定义中的至少一个。
术语“光滑的表面”可以理解为平坦表面。
术语“光滑的表面”可以理解为不包含产生可以存放油墨的独立口袋的粗糙面的表面。
术语“光滑的表面”可以理解为不包括光栅或纹理表面结构的表面。
术语“光滑的表面”不包括包含多个设计为填充有油墨的凹陷的表面，也不包括雕刻或开槽的表面。为此，外层131不包括沿着所述外层131的表面(规则或不规则地)布置的多个凹陷。
在一个实施例中，“光滑的表面”必须理解为粗糙度Ra小于2μm的表面，其中Ra由偏离中线的算术平均值定义。优选地，光滑表面的粗糙度Ra小于0.5μm。
在一个实施例中，“光滑的表面”必须被理解为包括粗糙度的表面，该粗糙度包括深度小于8μm，优选小于2μm的空腔，这将产生更好的效果。
光滑的表面有利地允许油墨在带材和挤墨辊外表面之间被挤压，从而改善或影响油墨受到的剪切应力和/或剪切速率。
挤墨辊13可以包括刚性芯(有时也称为“刚性框架”)。外层131布置在刚性芯上或径向地布置在刚性芯的外侧。刚性芯有利地为外层131提供了刚性支撑，增加了涂布区A中的油墨的挤压。在一个实施例中，刚性芯的圆周表面与外层131接触。优选地，刚性芯的圆周表面包括涂层。刚性芯的涂层的润湿性可与外层131的材料的润湿性基本相等。一个优点是，如果外层131的一部分被磨损，油墨的输送仍然得到保证。如果穿过外层131形成孔，则刚性芯的涂层将确保穿过外层131中形成的孔的圆周表面的润湿性，并确保油墨在挤墨辊的整个圆周表面中的输送。这样可以显著提高涂布模块的使用寿命。优选地，刚性芯由包括金属或金属合金(例如铝)的材料制成。
根据一个实施例，挤墨辊13是驱动辊。涂布模块10可以进一步包括旋转驱动挤墨辊13的马达和连接到所述马达的速度控制器COs。速度控制器COs可以控制挤墨辊13的旋转速度。至少一个电池或电源(electrical alimentation)可以在涂布模块10中实施，以向第一马达提供电力。
储存器组件和辊
涂布模块10包括储存器11(也称为储存器组件11)。在一个实施例中，储存器11旨在用于存放热熔油墨12。
在图1A和图1B所示的第一实施例中，挤墨辊13旨在与储存器11中的热熔油墨12接触，以在其圆周表面上输送所述油墨。挤墨辊13可以至少部分地布置在储存器11内。挤墨辊13通过旋转将液体油墨从储存器11输送到带材20上。在所述实施例中，当储存器11装满油墨时，挤墨辊部分浸没在热熔油墨12中。通过旋转挤墨辊13，油墨122的层被朝向辊隙输送到挤墨辊13的圆周表面上。
在图3所示的第二可选实施例中，涂布模块10包括一个或几个中间辊。一个中间辊至少部分地布置在储存器11内，以与油墨接触。一个或几个辊将油墨从储存器11输送到挤墨辊13的圆周表面。
储存器11可以包括加热装置以熔化油墨。在一个实施例中，储存器11可以与混合元件相连接，以将油墨保持在预定的物理状态下，例如预定的温度或粘度。储存器11可以填充有固体油墨或热熔油墨。涂布模块10可以包括自动地往储存器11填充新油墨和/或周期性地往储存器11添加新油墨的装置。
在一个实施例中，储存器11被布置成从涂布区A接收过量的油墨125。
本说明书的后部分描述了储存器组件的其他示例。
涂布模块10包括传送系统2。传送系统2被设计用于固定并输送带材20。如图4所示，传送系统2优选包括辊204，辊204沿着预定路径直接或间接地固定并输送带材20。这些辊中的至少一个可以是驱动辊。传送系统的驱动辊包括马达，所述马达控制带材的速度，并与速度控制器COs连接。优选地，驱动辊是传送系统2的支撑辊21。
传送带
在图1A所示的一个实施例中，传送系统2包括传送带23。传送带23被设计和布置成至少沿着涂布区A固定并输送带材20。
传送带23实现了将带材20在一个旋转方向上驱动的连续轨道的相同功能。在一个实施例中，传送带是环形传送带。带材20的内表面被固定在传送带23的外表面上。传送带可以由辊支撑和输送。
传送带23在带材20移动过程中支撑部分带材20，减小了沿带材20的张力。传送带23的支撑功能旨在更好地分配施加在带材20上的张力。传送带23有利地提供了比辊更大的设计自由度来输送带材。传送带23可以在较长的长度上支撑带材20。驱动带材20的张力可以由传送带23承受而不是带材20本身承受。因此，传送带23中的张力可以不同于带材20中的张力，在大多数情况下，高于带材20中的张力。此外，传送带23的使用降低了带材20起皱和错位的风险。
传送带23可以包括围绕至少两个辊(优选至少三个辊)布置的塑料带。这些辊中的至少一个是驱动辊。在其他实施例中，传送带23可以由任何柔性材料制成，或包括任何柔性材料，例如弹性体、热固性树脂或热固性塑料，诸如聚酰亚胺、软木片或金属片(诸如不锈钢或钛)。在一个优选实施例中，传送带23包括涂布的金属带。金属带可以涂布有确保对带材20具有粘性或粘附性的材料。所述涂层优选包括塑料材料，例如硅树脂。在这样的实施例中，涂层确保了带材20的粘性和柔软性，以避免带材20的劣化。金属带确保了传送带的硬度。
在图1B所示的一个替代实施例中，涂布模块不包括传送带。带材由传送系统的支撑辊21输送和支撑。
在一个实施例中，传送系统2的支撑辊21包括弹性材料的外膜。支撑辊的外膜的厚度可以小于2cm或小于2mm。优选地，外膜的厚度在500μm和5000μm之间，更优选地在2000μm和4000μm之间。在一个实施例中，支撑辊的外膜由EPDM橡胶(三元乙丙橡胶)或HNBR(氢化丁腈橡胶)制成。在一个实施例中，支撑辊的外膜由硅橡胶VMQ制成(乙烯基甲基硅酮或乙烯基乙基硅酮)。这种硅橡胶的一个优点是VMQ可以承受很宽的温度范围。
所述材料外膜允许保护传送带23或带材20免受支撑辊的摩损，从而有利地增加了涂布模块10的寿命。
压力控制
涂布模块10还包括有主动元件14。主动元件14被设计用于将挤墨辊13压向支撑辊21。优选地，挤墨辊13压靠在由支撑辊21支撑的带材20的一部分上。其中一个优点是，压力将导致外层131变形，将辊隙内的油墨126挤压在带材20上。
所述压力可以使油墨126被挤压在挤墨辊13的圆周表面与带材20之间。有利的是，结合两个参数：压力和带材20的速度与挤墨辊圆周表面的切向速度之间的速度差，可以有利地使带材20的外表面上涂布上油墨薄层。
一个优点是外层131的形变增加了油墨在挤墨辊13和带材20之间被挤压的接触区域。
涂布模块10还包括压力控制器COp。压力控制器COp包括用于主动地将挤压辊压向支撑辊21和/或传送系统2的支撑辊上的主动元件14。压力控制器COp可以控制施加在抵靠在传送系统2上的挤墨辊13上的力W或抵靠在传送系统2的支撑辊21上的的力W，或者反之。
所述主动元件14可以改变施加在挤墨辊13和带材20或沿着涂布区A的传送系统2之间的油墨上的压力。
压力控制器COp控制主动元件14以控制施加到挤墨辊上的力W。对施加在涂布区A上的油墨126上的压力或剪切力进行控制，有利地允许控制涂布在带材20上的油墨层的厚度。另一个优点是当带材20的速度改变时，能够保持涂布在带材20上的油墨层厚度恒定。
压力控制器COp可以被配置为控制压力，使得根据涂布区中的外层131根据其预定义的硬度或弹性发生形变。压力控制器COp允许控制辊隙或涂布区A的长度。该长度确保在预定时间内，挤墨辊13的圆周表面在带材20上滑动，以确保油墨从挤墨辊13输送到带材20上。事实上，压力越大，外层131的弹性形变越大，涂布区A的长度也越长。
压力控制器COp可以被配置成自动调节挤墨辊13和带材20之间的压力。
压力控制器COp可被配置成自动调节力W或压力，以改变涂布在带材20上的油墨的厚度，保持带材20的速度恒定。其中一个优点是在不改变带材20的速度或油墨辊的切向速度的情况下，改变涂布油墨123的厚度。
在一个实施例中，主动元件14可以包括线性滑轨。挤墨辊13可以沿着线性滑轨平移安装，并且压力控制器COp可以控制挤墨辊13沿着所述线性滑轨的位置。挤墨辊13的位置可以用马达或弹簧加载元件或本领域技术人员已知的执行该功能的其他装置来控制。对挤墨辊13的位置进行控制，可以控制施加到压靠在支撑辊21上的挤墨辊13的力。减小挤墨辊13的中心和传送系统2(例如，支撑辊21的中心C1)之间的距离，会增大施加在挤墨辊13上的力。
支撑辊21作为挤墨辊21移动的制动器。
当挤墨辊13的圆周表面在带材20上滑动时，通过挤墨辊13施加在带材20上的压力有利地确保了在涂布区中的油墨126上的剪切速率。施加在挤墨辊13和带材20之间的剪切力允许将热熔油墨从挤压辊的圆周表面转移到带材20上。
在另一个实施例中，活动元件包括磁性装置，以在传送系统2的方向上或传送系统2的支撑辊的方向上向挤墨辊13施加力。
在替代实施例中，压力控制器COp和活动元件控制在挤墨辊13的方向上施加到支撑辊21的力。
速度控制
在一个实施例中，涂布模块10包括速度控制器COs，用于操作涂布模块10的各个组件，包括挤墨辊13和传送系统2的驱动辊。
速度控制器COs包括用于控制带材20的第一速度U1的马达。如上所述，所述马达优选被配置成驱动支撑辊21的旋转或者驱动传送系统的另一个辊204的旋转。速度控制器COs还包括用于控制挤墨辊13的旋转速度的第二马达。通过控制挤墨辊的旋转速度，可以控制挤墨辊13的第二切向速度U2(在本说明书中也称为第二速度)。“挤压辊的切向速度”应该理解为挤墨辊13的圆周表面的切向速度，优选沿着涂布区A。
一个优点是可以控制带材20和挤墨辊13两者的速度，可选地在油墨126上产生剪切速率。所述剪切速率直接取决于带材20的第一速度U1和挤墨辊13的第二速度U2之间的比值。所述剪切速率还直接取决于施加在带材20和挤墨辊13之间的挤压油墨上的压力。
在一个实施例中，速度控制器COs包括至少一个预存程序。
预存程序可以包括控制带材20的第一速度U1和挤墨辊13的切向速度U2的指令，使得挤墨辊13的速度U2低于或高于带材20的速度U1。所述预存储的程序可以包括保持带材速度U1与挤墨辊13的切向速度U2的比例恒定的指令。
预存程序可以包括当带材20的速度U1恒定时自动调节挤墨辊13的切向速度U2的指令，以改变带材20上涂布的油墨层124的厚度。根据所述实施例的涂布模块10有利地允许以与带材20相同的速度改变带材20上的油墨厚度。
优选地，预存程序包括指令，当由速度控制器COs执行该指令时，使得控制带材20的第一速度U1明显等于挤墨辊13的切向速度U2。
当挤墨辊13的第一速度U1和切向速度U2相等或明显相等时，有利地减少了对辊的损坏并提高了涂布模块的使用寿命。
为了清楚起见，图中示出了旋转或运动的方向，但没有示出方向矢量。
涂布工艺
现在参考图7对根据本发明的涂布工艺进行描述。
施加到涂布区内的油墨上的压力取决于几个因素：挤墨辊13和支撑辊21的表面粗糙度，挤墨辊13的外层131的弹性。
因为压力W施加在两个辊13、21之间，所以施加到涂布区A的油墨的压力在最大压力点A1处达到全局最大值，该最大压力点A1对应于通过支撑辊21的中心C1和挤墨辊13的中心C2的轴线中的油墨。
在一个实施例中，由压力控制器施加到挤墨辊13以产生该压力W的力的范围为40kPa到500kPa。
中心C1优选限定在支撑辊21的旋转纵轴上。中心C2优选限定在挤墨辊13的旋转纵轴上。
挤墨辊13和/或支撑辊21的表面被设计成使得压力在最大压力点A1处达到最大值，并被设计成使得所述压力在垂直于支撑辊或挤墨辊的纵向轴线的平面中沿着涂布区在所述最大压力点A1的两侧单调地施加到油墨上。
在一个实施例中，支撑元件(例如支撑辊21)的圆周表面是如前所述的光滑表面。
优选地，从涂布区A的入口A2到出口A3，由于挤墨辊的外层131的形变，施加到油墨126的压力或应力单调地增加，直到达到最大压力点A1，其中挤压辊的外层131的形变处于其最大值，并且单调地减小，直到涂布区A的出口A3。
通过已经描述的挤压辊13和支撑辊21的粗糙度分布，获得了该压力分布141。挤墨辊的弹性外层的另一个优点是，施加的压力将使外层变平，从而形成所述的压力分布。
事实上，因为挤墨辊13和支撑辊21都不包括凹陷或空腔，压力分布单调地递增或递减，直至最大压力点A1。这种粗糙度避免了在两个空腔之间形成包含多个局部最大值以及在每个空腔中部形成多个局部最小值的压力分布。
优选地，带材5的内表面52和外表面51还包括没有空腔或凹陷的粗糙结构，以在其上保持油墨，并且可以包括如前所述的光滑表面。
然而，带材20的杨氏模量远远高于挤墨辊13的外层131的杨氏模量。例如，带材的杨氏模量在1-5GPa的范围内，外层131的杨氏模量在1-10Mpa的范围内。因此，带材20表面的粗糙不是问题。带材20的弹性使得在涂布区内可以使带材展平。
这种压力分布141与温度相结合确实有利地促使熔化油墨的行为发生变化，并降低所述油墨的粘度。
事实上，因为油墨具有剪切稀化行为，所以施加到油墨上的压力越高，油墨的粘度降低得越多。
挤墨辊上的弹性层的优点在于，在垂直于挤墨辊的旋转纵轴的平面中，沿着涂布区施加到挤墨辊和带材之间的油墨上的压力分布至少在涂布区A的中心部分呈现对称的钟形曲线或抛物线形状。因此，其确保施加的压力在一定时间内保持在高于阈值的水平，该阈值对应于能够降低油墨的粘度的足够的压力。降低粘度有利地允许在涂布区的出口处降低带材上油墨涂层的厚度。
在足够长度D或时间期间，对油墨126施加这种压力，有利地改善了涂布的控制，并允许涂布非常薄的层，例如小于10μm。此外，所述涂布也是在带材以低速输送时进行的，例如低于1m/s。
在一个实施例中，还可以通过调节熔化的油墨的温度来控制粘度(如后文所述)。
在一个实施例中，可以通过以不同于第二速度U2的速度，驱动第一速度U1来增加施加到油墨上的压力。
温度控制
在一个实施例中，通过第一加热器控制挤墨辊13输送的油墨的温度。优选地，涂布模块10包括加热器，用于加热挤墨辊13上的油墨。所述加热器可以设置在挤墨辊13的内部，以加热其圆周表面上的油墨。对挤压辊上的油墨的温度进行控制，确保了涂布区A上油墨粘度的控制。
在一个实施例中，通过第二加热器控制涂布区A上带材20的温度。优选地，传送系统2包括第二加热器，用于从其内表面加热带材，可选地，通过传送带23。加热器可以布置在传送系统2的支撑元件中，例如支撑辊21中。通过控制带材20的温度，可以控制在涂布区A中在挤墨辊13和带材20之间的挤压油墨的温度。可选地，第二加热器可以布置在带材的路径中，邻近或接近涂布区A。所述实施例有利地使得在带材到达涂布区A之前对其进行加热，提高了在涂布区A中挤压油墨的温度控制。
加热器有利地允许预热支撑辊21、挤墨辊13和/或环形带。
如图5所示，传送系统2以这样的方式布置，即带材20由支撑辊21沿着覆盖涂布区A和最大压力点A1的角度B支撑。
带材20由支撑辊21沿着从与支撑辊21的第一接触点到最大压力点A1之间的距离，沿着角度B1支撑。沿着这段距离，剩余的油墨122被支撑辊21加热，如上所述。
带材20由支撑辊21从最大压力点到与支撑辊21分离的地方，沿着角度B2支撑。沿着这段距离，油墨涂层124通过带材20被支撑辊加热。在通过涂布区A之后，加热涂布的油墨层有利地保持油墨层的熔化状态，从而提高了油墨涂层124的均匀性。
优选地，角度B1的范围在10°和90°之间。
优选地，角度B2的范围在10°和90°之间。
角度B1直接取决于支撑辊21相对于支撑带材20的传送系统2的前一个辊Y的相对位置。
角度B2直接取决于支撑辊21相对于支撑带材20的传送系统2的后一个辊Z的相对位置。
术语“前一个辊”和“后一个辊”在本文应该理解为，根据带材20的输送方向，分别在支撑辊21之前和之后，距离支撑带材20的传送系统2最近的辊。
在图4所示的一个实施例中，涂布模块10包括隔热罩。隔热罩可以包括隔离壁205。隔热罩被布置为对涂布模块10进行热隔离。隔热罩中可以设置开口，用于使带材20穿过该隔热罩。
隔热罩可以改善对在带材20和挤墨辊13之间挤压的油墨126的温度控制或位于带材20和挤墨辊13之间的油墨126的温度控制。这种温度控制有利地确保了涂布区A中的挤压熔融油墨的均匀粘度，从而改善对涂布在带材20上的油墨厚度的控制。
控制该区域温度的加热器优选与控制器COs、COp相连接。温度的控制有利地实现对涂布区A上的熔化油墨12粘度的控制，从而改善了涂布的控制。
辊之间的辊隙
储存器组件可以包括任何设计和布置成在其上储存熔化的或固体的油墨并向挤墨辊的圆周表面供给熔化状态的所述油墨的装置。
将在下文中参照图5描述根据本发明的涂布模块的另一个实施例。
在该实施例中，储存器组件包括将油墨施加到挤墨辊的外表面上的装置111。在一个实施例中，所述装置111可以包括夹缝装置(slot-die device)。
在一个实施例中，挤墨辊13和由支撑辊21支撑的带材20之间的接触供给油墨熔池61。油墨熔池61是在由支撑辊21支撑的带材与挤墨辊13之间的接合处的过量熔化油墨。实际上，当供给至涂布区的熔化油墨(由挤墨辊13提供的熔化的油墨122和带材提供的剩余油墨123)大于离开辊隙的油墨(121,124)的量时，多余的油墨积聚在油墨熔池61中。
产生这种油墨熔池61有利地提高了涂层的质量。实际上，它产生了缓冲体积的油墨，可以补偿提供给涂布区A的油墨量的偶发变化。此外，它有利地加速了带材20中的剩余油墨123的熔化，因为所述油墨被熔化的油墨淹没。
所述辊隙包括挤墨辊和支撑辊之间的涂布区内的油墨，并且还包括与涂布区内的油墨流体连通的油墨熔池61。
另一个优点是允许快速加速带材的速度U1，而不会使辊隙中缺少熔化的油墨。
这种油墨熔池61普遍存在于本说明书中描述的所有实施例，并且不限于这种储存器组件。
在一个实施例中，储存器组件11还包括油墨传感器(未示出)。墨传感器被设计成检测油墨熔池61内的熔化油墨的液位何时达到预定阈值。优选地，储存器组件11还包括油墨控制器。油墨控制器被配置成从油墨传感器接收信号，包括由油墨传感器感测的数据。油墨控制器被配置为控制通过挤墨辊13添加到油墨熔池61的油墨122的量。
在一个实施例中，装置111包括当从油墨传感器接收到指令时，在熔化的油墨的储存器11内自动添加新的固体油墨的装置。
在另一个实施例中，装置111包括熔化一块固体油墨的装置，并且以这样的方式布置，使得熔化的油墨滴落到挤墨辊的外表面上或油墨熔池61内。所述滴落装置可以包括当从墨传感器接收到指令时，在油墨熔池61内自动添加新的熔化墨的装置。
该实施例有利地允许控制熔化的油墨量，以减少或增加油墨熔池61内的油墨液位。
第二个阈值优选对应于高于油墨熔池61内的熔化油墨液位(对应于第一个阈值)的油墨液位。
油墨传感器可以包括重量传感器。在另一个实施例中，油墨传感器包括光学传感器。光学传感器可以包括光发射器和接收器，以接收由发射器产生并由储存器中的液体油墨表面反射的光。光学油墨传感器可以被配置成通过检测到的光的飞行时间来确定储存器中的液体油墨的液位。
在可选实施例中，油墨传感器包括至少两个电极，被布置成测量电导率。优选地，一个电极被布置成部分浸没在油墨熔池61中的液体油墨中，并且至少一个第二电极被布置成在油墨熔池61中的预定墨液面处与液体墨接触。因此，油墨熔池61内的油墨液位取决于在两个电极之间测得的电导率。油墨传感器可以包括多个第二电极，每个第二电极被布置成与油墨熔池61内处于另一预定油墨液位的熔化墨接触。检测第一电极和第二电极之间的电导率有利地意味着油墨熔池61内的油墨液位达到与该第二电极相关的预定阈值。
油墨传感器还可以包括电容传感器，以测量油墨熔池61内的油墨液位。油墨控制器可以与存储器相关联。所述存储器连接到油墨控制器。所述存储器包括指令，当控制器执行这些指令时，使控制器能够实施所描述的方法。
油墨控制器可以与存储器相关联。所述存储器连接到油墨控制器。所述存储器包括指令，当控制器执行这些指令时，使控制器能够实施所描述的方法。
在另一个实施例中，储存器组件包括存放固体油墨成分的容器，并且储存器组件还包括将至少一种固体油墨成分从容器输送到油墨熔池61的装置。如在前面的实施例中，所述输送固体油墨成分的装置可以由油墨控制器控制。以这种方式，当传感器检测到油墨熔池61中的熔化油墨的液位达到预定阈值时，固体油墨成分被输送到油墨熔池61中。
在另一个实施例中，油墨控制器被配置成控制图1A和1B所示的熔化油墨的储存器的油墨，并且被配置成控制添加到该储存器中的新油墨的量。
印刷装置
根据另一方面，本发明涉及一种热转印装置，其包括如本说明书中所述的涂布模块10。根据本发明的一种实施例的热转印装置如图4所示。
印刷装置可以包括印刷头和将带材20从涂布机输送到印刷头的传送系统2。优选地，如图4所示，在印刷之后，传送系统2以循环的方式将带材20从印刷头输送到挤墨辊13。传送系统可以包括涂布模块的支撑辊21和多个用于固定和支撑带材20的辊。
带材20与待印刷的基底202接触后，一部分油墨就从带材20转移到基底202上，转印过程中油墨被部分移除的带材部分随后再次被输送到涂布模块进行重新涂布或重新油墨印刷。
在一个实施例中，从存储器接收要由印刷头印刷的数据的传送。数据流优选地由计算器根据印刷速度排序。在印刷过程中，当带材20和基底202继续以相同的速度移动时，数据可以改变。
在一个实施例中，控制器可以从控制界面接收命令，例如按钮开/关或印刷模式指令或设置。
印刷装置200包括印刷头101。在一个优选实施例中，印刷头101是热转印印刷头。
在第一种模式中，印刷头与带材20的内表面接触，使得位于带材20外表面的油墨能够热转印。在该印刷过程中，带材20的外表面与基底202接触(优选加压接触)，以转移用于印刷基底的部分油墨。
在第二种模式下，印刷头101不与带材20接触。当印刷装置关闭或在两个连续的印刷顺序之间时，可以使用这种模式。可以根据印刷模式来配置第一和第二模式的交替。
至少一个印刷辊203可用于将基底202输送至接近带材20的位置。热转印印刷头101优选位于基底202附近，用于将油墨涂层124从带材20转印到基底202上。印刷头101、带材20和基底202之间的布置可以通过机械组件来确保，这些机械组件根据所需的印刷精度进行精确设置。为了确保至少印刷头101和带材20之间的预定布置，可以应用一些导向装置和位置控制部件。
印刷辊203确保在基底202上有足够的压力，以便在印刷过程中保持基底202与带材20接触。在这种构造中，在印刷过程中，所述带材20保持在基底202和印刷头101之间的移动夹层中。基底202的移动方向与印刷头附近的带材20的移动方向相同。印刷头附近的移动优选直线运动。
涂布模块10的带材20优选形成环。在这种配置中，在印刷过程中未使用的剩余油墨123从印刷头传送到涂布区A以被重新上墨。因此，相同的带材20被连续地用于输送用于印刷的油墨和用于将印刷后的剩余油墨传送到要待重新涂布的第一部分。实施印刷过程以形成连续的循环过程(即，循环方式)，其中剩余的油墨被自动重复使用。这种配置允许重复使用尚未印刷的油墨。
一个优点是提供了一种自主的印刷装置，至少部分(优选地为100％或几乎100％)的油墨被使用，即没有油墨损失，特别是在多个循环期间没有油墨损失。
带材20可以由各种材料制成。带材20优选由具有耐高温特性(例如耐至多300℃的温度)和高耐化学性(例如耐酒精、油墨或溶剂等的化学物质)的材料制成。优选地，带材20由聚酰亚胺制成。聚酰亚胺允许带材在至多340℃-380℃的温度范围内使用而不会变形。带材20也可以由金属或金属合金(例如钛合金)制成。
带材20优选由传热率大于0.120瓦/米开尔文的材料制成。
带材的厚度和组份被设置成通过带材20进行热传导，从而实现印刷。
优选地，带材20的厚度小于50μm或20μm。所述厚度有利地允许通过带材的更好的热传导。带材20的厚度可以在约0.5μm和50μm之间，最优选地在0.5μm和20μm之间。在一个实例中，带材20的厚度在[3-25μm]或[5-10μm]的范围内选择。
带材20被设计成在其外表面上保留熔化的油墨。带材20的外表面被设计成将油墨保留在其表面上。
为此目的，所述带材是非多孔带。带材或其外表面优选对流体是密封的。即使当带材20在挤墨辊13和支撑辊21之间被挤压时，带材20的组分也能使油墨渗透到带材20的体积中。在另一个实施例中，带材的宽度大于支撑辊和挤墨辊的宽度。因此，在涂布过程中，带材的内表面上不含有油墨，油墨会对印刷头有害。
在一种实施例中，带材不包含纺织品或织物。
储存器的控制
在图1A和1B所示的实施例中，挤墨辊13输送的油墨量取决于挤墨辊13的圆周表面和储存器11中的油墨液位之间的角度。涂布模块10优选地包括液位控制器COi，以控制储存器11内的热熔油墨液位和挤墨辊13的圆周表面之间的角度。所述液位控制器COi可以包括一种装置，该装置根据油墨的液位和该液位与挤墨辊13形成的角度，自动地向储存器11中添加新油墨。在另一个实施例中，液位控制器可以控制储存器11相对于挤墨辊13的位置。通过“挤墨辊13的圆周表面和储存器11中的油墨液位之间的角度”，也应该理解为当中间辊将热熔油墨从储存器11输送到挤墨辊13时，中间辊的圆周表面和储存器11中的油墨液位之间的角度。
在一个实施例中，挤墨辊的圆周表面和储存器11内的熔化油墨的液位之间的角度由水平轴和在挤墨辊表面与熔化油墨接触点处的切线之间的角度限定。
速度控制器COs、压力控制器COp和/或液位控制器COi包括硬件处理器和软件，以分别控制带材20和挤墨辊13的速度，控制施加到挤墨辊13的力以在涂布区A上挤出油墨和/或控制储存器11内的油墨液位。
操作
现在描述根据上文部分的涂布模块10的操作。
第一步，与带材接触的挤墨辊13，将其圆周表面上的一些油墨输送到带材上。挤墨辊可以与储存器11内的热熔油墨接触，或者可以与一个或几个将热熔油墨从储存器11输送到挤墨辊13的圆周表面的中间辊接触。
第二步，热熔油墨被挤墨辊13运送到涂布区A。沿着涂布区A，挤墨辊13的运动的切线方向基本上与带材的运动方向相同。传送系统2可以第一速度U1传送带材20，该速度低于或高于挤墨辊13的切向速度U2。优选地，传送系统2可以以第一速度U1输送带材20，该速度等于或明显等于挤墨辊13的切向速度U2。此外，向挤墨辊13施加一定的力。在涂布区A的方向上或在带材20的支撑辊21的方向上施加所述力。然后，涂布区A上的一定厚度的油墨126被挤压并涂布在带材和挤墨辊13之间。
速度或/和压力的差异产生剪切力，导致油墨从挤墨辊13转移到带材20。
如图2所示，挤墨辊13将新油墨122提供至涂布区A。在一个实施例中，剩余油墨123作为来自先前印刷操作的剩余油墨已经存在于环形带材上剩余油墨123，也由带材20提供至涂布区。辊隙上的压力分布导致油墨在带材20和挤墨辊13之间分开：第一部分油墨121保留在挤压辊上，而第二部分油墨薄薄地涂布在带材20上，在带材20的外表面上形成展开的平坦油墨涂层124。
带材20上的油墨涂层123的厚度取决于涂布区A上油墨的动态粘度、挤压辊切向速度U2与带材速度U1之间的速度变化比例、沿涂布区A的带材20的曲率半径以及施加在挤压辊上的力W。
在优选实施例中，当力施加到辊上时，涂布区的长度至少为1mm，优选在1mm和7mm之间。
因此，压力控制器COp和/或速度控制器COs可以分别调节施加到挤压辊上的力和/或调节挤压辊切向速度与带材速度之间的速度变化比例，以改变涂布在带材上的油墨的厚度。
当涂布模块10包含在热转印装置中时，离开涂布区A且涂布有油墨124的带材部分20由传送系统2传送到印刷头进行印刷。在印刷过程中，一部分油墨124被热转移到基底上，而未转移的剩余墨保留在带材20上。
然后，未印刷的剩余油墨123被带材20输送到涂布区再次被涂布，从而提供再生油墨。在一个实施例中，带材20上的剩余油墨123在印刷头和涂布区A之间被加热，优选地，高于其熔点。剩余油墨123的加热有利地熔化了油墨，从而为涂布区A的带材提供液体油墨。
本发明的一个优点是可以控制带材上的油墨涂层124的厚度，其与到达涂布区A的带材上的剩余油墨132的量无关。
在一个实施例中，涂布区A中的过量的油墨125在涂布过程中回流到储存器11。一个优点是重复使用所有未印刷到基材上的油墨，从而减少油墨的损耗。
本发明有利地允许通过调节带材和挤墨辊13各自的速度比和/或通过调节挤墨辊13和涂布区A上的带材之间的压力来控制涂布在带材20上的油墨层124的厚度。
在一个实施例中，涂布模块包括至少一个厚度传感器，以测量涂布在带材20上的油墨层124的厚度。所述传感器可以包括光学传感器或照相机。所述厚度传感器可以连接到速度控制器COs和/或压力控制器COP，以提供关于涂布在带材20上的油墨层124的厚度的信息。在一个实施例中，速度控制器COs可以根据厚度传感器提供的信息，调节第一速度和/或第二速度U2和/或第一速度与第二速度U2的比率。在一个实施例中，压力控制器COp可以根据厚度传感器提供的信息调节施加的力。
在一个实施例中，热转印装置的操作包括两种模式。
第一种模式是开始模式，其中在未执行印刷工艺的情况下，涂布装置对带材进行涂布，第二种模式是操作模式，其中印刷头通过热转印印刷将带材上的一部分油墨转移到基底上。
当带材还没有被涂布时，第一种模式在热转印装置启动时运行。
在第一种模式下，涂布模块在启动前必须达到操作温度。挤压辊可以与带材接触。带材速度和挤压辊切向速度逐渐增加到固定的预定速度。在此逐渐增加的过程中，挤压辊被热熔融油墨“润湿”，并用所述热熔融油墨涂布带材。在一个实施例中，挤墨辊和带材的速度以明显相同的速度逐渐增加。
在一个实施例中，在固定的预定速度下，将带材速度与挤墨辊切向速度的比率固定为第一预定比率。在一个实施例中，第一比率的范围为0.95至1.05。
在第一模式中，将施加到挤墨辊13的力固定为第一预定力。在一个实施例中，第一预定力的范围为0.005至4Nmm的带材宽度。
在第一种模式下，不进行印刷。因此，涂布在从涂料区域A离开的带材上的所有油墨在带材完成一个循环并返回涂料区域A时都保留了下来。第一种模式的目的是用热熔化油墨“润湿”挤墨辊和带材。
因为在开始时，油墨的温度和粘度不稳定，第一模式将持续运行，直到进入涂料区域A的带材上的油墨量与离开涂料区域A的带材上的油墨量相同为止。
在第二操作模式期间，调节带材速度以实现印刷速度。印刷速度大于预定的启动速度。优选地，操作带材速度在0.05米/秒至10米/秒的范围内，优选地在0.1米/秒至5米/秒的范围内。然后在过渡时间内，调节挤墨辊的切向速度，以获得有利于涂布的剪切条件。
在一个实施例中，也调节带材速度与挤墨辊13速度的比率到达到第二预定比率。在一个实施例中，第二预定比率的范围为0至0.85或者从1.1到3。这种速度预定比率的一个优点，涉及配置与挤墨辊速度不同的带材速度，是可以在涂布区产生一个剪切速率。这种比例允许涂布带材20。在第二种模式中，对压靠带材或支撑辊的挤墨辊13施加的力被固定为第二预定力。在一个实施例中，第二预定力在0.005N至0.2N/mm带材宽度的范围内，或者在0.1N至4N/mm带材宽度的范围内。所述力直接改变挤墨辊13的外层131的厚度，因为它具有弹性或柔性。然后控制挤墨辊的角速度以达到目标切向速度(这也取决于挤墨辊的半径及其外层的厚度)。
在一个实施例中，在第一模式期间，液位控制器COi通过自动向储存器11供给新油墨来自动调节储存器11中的油墨液位。处于第二模式后，涂布区A的多余油墨回落到储存器11中。油墨液位必须由液位控制器COi控制。优选地，液位控制器COi包括传感器，以监控储存器11内的油墨液位。
在一个实施例中，控制器包括预存程序，该预存程序包括根据第一模式操作涂布模块10和根据第二模式操作涂布模块10的指令。涂布模块10可以包括在涂布模块10启动时自动运行第一模式。在一种实施例中，控制器在第一模式运行预定时间后自动运行第二模式。在另一个实施例中，检测到涂布稳定后，涂布模块10自动运行第二模式。
本说明书中的术语“油墨”包括但不限于任何类型的涂层材料。
总之，本发明和所描述的实施例提供了一种涂布模块，用于涂布带材。与现有技术的其他涂布模块相比，本发明涂布模块的特殊结构允许用所有类型的油墨均匀地涂布薄的油墨层(例如，小于10μm)。

Claims (15)

1.用于变速带材涂布的涂布模块(10)；所述涂布模块(10)包括：
■带材(5)，包括内表面(52)和外表面(51)；所述外表面被设计成在其表面上保留油墨；
■传送系统(2)，包括在其内表面(52)上固定并输送带材(20)的支撑元件(21)；
■挤墨辊(13)，被布置成与带材的外表面(51)接触；所述挤墨辊(13)包括由弹性材料制成的外层(131)；
■储存器组件(11)，被设计成用于存放油墨并向挤墨辊供给所述油墨；
■压力控制器(COp)，其包括主动元件(14)，所述主动元件(14)用于沿着涂布区(A)挤压在挤墨辊(13)和支撑元件(21)之间的带材(20)。
2.根据权利要求1所述的涂布模块，其中所述挤墨辊(13)的外层(131)包括弹性体，例如橡胶。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的涂布模块(10)，其中所述支撑元件(21)是支撑辊。
4.根据权利要求3所述的涂布模块(10)，其中支撑元件(21)的表面和/或与带材(20)接触的挤墨辊(13)的表面是光滑的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的涂布模块(10)，其中所述挤墨辊(13)的圆周表面的粗糙度轮廓的算术平均值小于2μm，优选小于0.5μm。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的涂布模块(10)，其中所述挤墨辊的表面不包括深度超过5μm的凹陷或空腔栅格。
7.根据权利要求1所述的涂布模块(10)，其中外层(131)的弹性、挤墨辊(13)的表面和支撑辊(21)的表面以这样的方式设计，即在与支撑辊(21)的纵轴垂直的平面上，沿着涂布区(A)施加至油墨(126)的应力在全局最大值(A1)的两侧是单调的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的涂布模块(10)，其中所述压力控制器(COp)被配置为控制所述挤墨辊(13)和所述传送系统(2)之间的压力(W)。
9.根据权利要求8所述的涂布模块(10)，其中所述压力控制器(COp)被配置为当所述带材的第一速度(U1)被调整时，自动调节所述挤墨辊(13)和所述传送系统(2)之间的压力(W)。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的涂布模块(10)，其中所述压力控制器(COp)包括接收指令的通信构件，并且被配置成当所述控制器接收到指令时自动调节所述挤墨辊(13)和所述传送系统(2)之间的压力(W)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的涂布模块(10)，包括速度控制器(COs)，其中所述速度控制器(COs)包括用于控制所述带材(20)的第一速度(U1)的第一马达和/或用于控制所述挤墨辊(13)的第二切向速度(U2)的第二马达。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的涂布模块(10)，还包括加热器，用于加热涂布区(A)内的带材(20)。
13.涂布带材的方法，包括:
■提供根据前述权利要求所述的涂层模块(10)；
■从所述储存器向所述挤墨辊(13)的圆周表面提供油墨；
■沿着其在支撑辊(21)和挤墨辊(13)之间的路径输送带材(20)；
■加热与挤墨辊(13)和带材(20)两者接触的油墨(126)；
■向所述带材(21)和所述挤墨辊(13)之间的所述油墨施加压力。
14.根据权利要求13所述的涂布带材的方法，还包括在挤墨辊(13)和带材(20)之间产生油墨熔池(61)；所述油墨熔池(61)形成在涂布区(A)入口处由支撑辊(21)支撑的带材(20)和挤墨辊13之间的连接处。
15.一种热转印装置(200)，包括根据权利要求1至12中任一项所述的涂布模块(10)，其中所述带材(20)是环形带材，并且其中所述印刷装置还包括印刷头(101)和传送系统，所述传送系统被设计成固定并将带材(20)从涂布区(A)输送至印刷头(101)以及从印刷头(101)输送至涂布区以重新涂布带材。
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