CN117042975A - 包括冷却器的热敏打印设备 - Google Patents

Abstract

热转印打印设备，包括：框架；环形碳带，用于在其外表面上输送墨水；涂覆装置，用于用墨水涂覆环形碳带；打印头，用于通过利用涂覆在环形碳带上的部分墨水对基材热转印以进行打印；多个第一辊，沿着从涂覆装置到打印头和从打印头到涂覆装置的路径，多个第一辊以循环的方式通过其内表面支撑和输送环形碳带；至少一个第一输送机，布置成沿着从涂覆装置到打印头的路径在两个相邻的第一辊之间支撑环形碳带的内表面；第一输送机包括板，板被固定成与框架一起平移和旋转，并且具有支撑碳带的内表面的第一凸面；热交换器，设置成在第一预定温度下冷却板的第一凸面。

Description

包括冷却器的热敏打印设备

技术领域

本发明涉及一种打印设备系统，尤其涉及一种包括能够在其上保持墨水的碳带的打印设备。

背景技术

目前涉及热转印打印设备的解决方案使用一次性的已经涂覆的碳带。这些解决方案的一个局限是当已经到达碳带的末端时，碳带需要定期更换。这种更换需要在一段时间内停止打印机，这对于一些应用来说非常不方便，例如当打印机是生产线上的贴标机时。

为了处理这种用过的碳带以及剩余的未转印的墨水，已经开发了一种热转印打印设备的替代类型，该热转印打印设备使用环形碳带代替一卷一次性碳带。

EP3055135B1教导了这种打印设备，其中环形碳带在辊子上传送。该打印设备包括用热熔墨水涂覆碳带的涂覆装置。

施加到这种环形碳带上的墨层会更新，以确保多次打印：因此只有一条墨带是连续使用的，并且剩余的墨水可以再次利用，从而减少材料的浪费。

环形碳带用辊子输送，同时在该过程中，碳带的一部分连续暴露于热敏打印头和重墨单元(re-inking unit)，因此，它将能够承受大量的循环，例如通过该系统的百万次循环。在重墨单元和热敏打印头之间，墨水将恢复其固态，这在冷却阶段是可能的。冷却阶段对于提供合适的墨层是至关重要的，并且影响到基材上打印数据的质量。

US4764776或EP0412179公开了碳带上涂覆的墨水在涂覆后固化。然而，冷却是在没有热控制的情况下发生的，因此在使用过程中受到环境条件的影响，例如湿度和室温。

CH553662公开了一种设置有冷却单元的打印系统，该冷却单元使用风扇来加速墨水的凝固，该风扇放置在碳带附近。

这些系统的第一个限制是打印速度可能受到限制。实际上，在有限的速度之上，涂覆的热熔墨水不能固化，或者在到达打印头之前可能固化不充分，这可能对打印质量产生负面影响。此外，随着时间的推移可以达到冷却，同时增加涂布机和打印头之间的碳带路径，从而增加这种打印设备的体积。因此，这种打印设备具有较大的体积，以便在重墨站(re-inking station)和打印头之间行进较长的距离，以确保墨水的固化，从而保证合适的打印性能。

第二个限制是印刷过程没有标准化。根据环境温度、湿度和墨水的热特性，应对打印头进行校准，以确保高质量的打印。事实上，墨水通常对湿度和温度敏感：因此，能够用于这种系统的墨水的范围可能受到限制，由此冷却阶段无法受到控制。

第三个限制是输送辊之间潜在的或不可避免的未对准，导致碳带宽度上的张力不相等，这种不相等的张力造成部分薄膜潜在的横向移动和潜在的褶皱、折痕或折叠。

US2004/135870描述了一种冷却辊，该冷却辊横向安装以旋转至与热转印膜的背面接触。同样，EP0029313描述了一种利用珀尔帖效应来固化墨层的冷却辊或电制冷元件。

然而，这种解决方案不能避免上述缺点。特别地，该解决方案没有在墨水和冷却辊之间提供最佳的热传递，并且该解决方案不可避免地导致打印设备体积增加，这是因为冷却依赖于碳带和辊子之间的接触表面，即墨水的固化依赖于冷却辊的直径。

本发明旨在提供一种克服上述限制的紧凑型热转印打印设备。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及一种热转印打印设备，包括：

-涂覆机，用于用墨水涂覆环形碳带，

-打印头，用于通过利用涂覆在环形碳带上的部分墨水对基材热转印以进行打印，

-输送系统，沿着从涂布机到打印头的第一路径和从打印头到涂布机的第二路径，该输送系统以循环的方式支撑和传送包含墨水的环形碳带，

-至少一个冷却器，配置为沿着环形碳带的第一路径的第一部分在第一预定温度下冷却环形碳带上的涂覆水墨。

冷却器有利地改善了涂覆在碳带上的热熔墨水的固化。另一个优点是允许使用更短的碳带和/或更高的打印速度，同时使得该打印设备的保持紧凑。另一个优点是确保墨水的快速固化，而与环境温度和湿度无关。

在一个实施例中，该打印设备还包括至少一个加热器，以沿着第二路径的第二部分在第二预定温度下加热环形碳带上的墨水。加热器有利地使打印后残留的墨水在碳带上熔化或接近其熔点。加热器有利地改善了涂布机在碳带上的涂覆和墨水替换。

在一个实施例中，该打印设备还包括至少一个加热器，以沿着第三部分在第三预定温度下加热环形碳带上的墨水，该第三部分至少位于涂布机和第一路径的第一部分之间。一个优点是在该墨水冷却之前提高了带上墨水(the ink on the band)厚度的均匀性。一个优点是在涂覆之前、涂覆期间和涂覆之后加热碳带上的墨水，以改善涂覆和沿碳带宽度和长度的厚度均匀性。

在一个实施例中，输送系统包括用于支撑碳带的第一导向元件，该第一导向元件与冷却器连接，以便冷却由该第一导向元件支撑的碳带上的涂覆墨水。第一导向元件的一个优点是利用第一导向元件和碳带之间的接触表面来冷却碳带上的墨水，穿过碳带的墨水由第一导向元件冷却。

在一个实施例中，第一导向元件包括具有空腔的芯，冷却剂在该空腔中循环，以便冷却芯的外表面，该外表面布置成支撑碳带。

在一个实施例中，输送系统包括第一输送机，该第一输送机包括第一传送带，该第一传送带在第一部分的至少一部分上固定和传送环形碳带。第一传送带由第一导向元件引导，使得第一导向元件的一面面向传送带，该第一传送带在传输碳带时充当热导体。

在一个实施例中，该打印设备还包括至少两个辊来保持和支撑第一传送带。在一个实施例中，该至少两个辊连接到冷却器，以冷却穿过辊、穿过碳带和穿过第一传送带的墨水。

在一个实施例中，输送系统包括用于支撑碳带的第二导向元件，该第二导向元件与加热器连接，以便加热由第二部分上的第二导向元件支撑的碳带上的涂覆墨水。在一个实施例中，加热器包括电阻，用于通过焦耳加热来加热第二导向元件。

在一个实施例中，输送系统包括第二输送机，该第二输送机包括第二传送带，该第二传送带固定并输送第二部分和/或第三部分上的环形碳带，该传送带由第二导向元件引导，使得第二导向元件的外表面面向第二传送带，该第二传送带在传送碳带时充当热导体。

在一个实施例中，该打印设备包括至少两个辊，以保持和支撑第二传送带，该辊连接到加热器，以加热穿过碳带和第二传送带的墨水。

在一个实施例中，冷却器包括热交换器。在一个实施例中，冷却器包括珀耳帖热泵。在实施例中，热交换器包括热管。

在一个实施例中，第一预定温度在25℃至50℃的范围内。在一个实施例中，第二预定温度在50℃至130℃的范围内。

在一个实施例中，该打印设备包括布置在其路径上的碳带和由该碳带携带的墨水，其中第一预定温度低于墨水的熔点。在一个实施例中，第二预定温度高于墨水的熔点。在一个实施例中，第一导向元件和/或第二导向元件是弯曲导向件。

在一个实施例中，该打印设备还包括热控制器，以控制碳带路径的第四部分上的碳带中的墨水温度，该路径的第四部分位于第一部分和打印头之间。在一个实施例中，热控制器在第三预定温度下加热和/或冷却墨水。

根据第二方面，本发明涉及一种热敏打印基材的方法，包括：

-沿着从涂布机到打印头的第一路径和从打印头到涂布机的第二路径，以循环的方式传送其上容纳有墨水的环形碳带；

-通过涂布机用墨水涂覆环形碳带；

-通过打印头利用涂覆在环形碳带上的部分墨水对基材热转印以进行打印；

-启动冷却器，以沿着环形碳带的第一路径的第一部分，在第一预定温度下冷却环形碳带上的涂覆墨水。

在一个实施例中，该方法包括启动加热器来加热碳带，以使带上的墨水在环形碳带的路径的一部分上熔化。

在一个实施例中，该方法由根据本发明第一方面的打印设备实施。在一个实施例中，该方法包括在替换转移到基材上的部分墨水的过程中回收多余部分的墨水。

根据一个方面，本发明涉及一种热转印打印设备，包括：

-框架，

-环形碳带，用于在其外表面上输送墨水，

-涂覆装置，用于用墨水涂覆该环形碳带，

-打印头，用于通过利用涂覆在环形碳带上的部分该墨水对基材热转印以进行打印，

-多个第一辊，沿着从该涂覆装置到该打印头和从该打印头到该涂覆装置的路径，该多个第一辊优选以循环方式通过其内表面支撑和输送该环形碳带，

-板，用于沿着从该涂覆装置到打印头的路径在两个相邻的第一辊之间支撑该环形碳带的内表面；所述板被固定成与该框架一起平移和旋转，并且可选地具有支撑该碳带的内表面的第一凸面；

-热交换器，该热交换器设置成在第一预定温度下冷却该板的第一表面。

在一个实施例中，该板(75)的第一凸面布置成与该环形碳带直接接触。

在一个实施例中，热转印打印设备还包括至少两个第二辊；以及传送带，该传送带由至少两个第二辊和该板的第一表面支撑，并设置成通过其内表面支撑和传送环形碳带。第二辊和该板布置成使得该板的第一表面通过传送带支撑环形碳带。

在一个实施例中，热转印打印设备还包括至少一个加热器，该加热器被固定成与框架一起平移，并设置成在第二预定温度下加热环形碳带的第一部分。

在一个实施例中，环形碳带的第一部分包括碳带的涂覆区域，其中碳带由涂覆装置涂覆或与涂覆装置接触。

在一个实施例中，该板包括具有空腔的框架，冷却剂在该空腔中循环，以便冷却框架的外表面，该外表面布置成支撑碳带。

在一个实施例中，该加热器包括辊和用于加热该辊的圆周表面的装置，该辊布置成在其圆周表面上支撑该碳带的内表面。

在一个实施例中，用于加热该辊的圆周表面的装置包括电阻或热阻，以通过焦耳加热来加热第二导向元件。

根据一个方面，本发明涉及一种热转印打印设备，包括：

-框架，

-环形碳带，用于在其外表面上输送墨水，

-涂覆装置，用于用墨水涂覆环形碳带，

-打印头，用于通过利用涂覆在环形碳带上的部分墨水对基材热转印以进行打印，

-多个第一辊，沿着从涂覆装置到打印头以及从打印头到涂覆装置的路径，该多个第一辊以循环方式通过其内表面支撑并输送环形碳带，

-至少一个冷却辊，布置成沿着从涂覆装置到打印头的路径在两个相邻的第一辊之间支撑环形碳带的内表面；该冷却辊包括轴，该轴包括管道，该管道延伸穿过该轴的体积并填充有冷却剂；

-热交换器，设置成在第一预定温度下对冷却辊的管道内的冷却剂进行冷却。

根据另一方面，本发明涉及一种用于热敏打印基材的方法，包括以下步骤：

-提供根据本发明的热转印打印设备；

-优选以循环的方式将其上容纳有墨水的环形碳带从涂覆装置输送到打印头，以及从打印头输送到涂覆装置；

-通过涂覆装置用墨水涂覆环形碳带的外表面；

-冷却支撑环形碳带内表面的板以固化涂覆的墨水；

-通过打印头使用涂覆在环形碳带的外表面上的部分墨水对基材热转印以进行。

在一个实施例中，该方法还包括启动加热器，以在涂覆装置的两侧将碳带上的墨水加热到其熔点以上或玻璃化转变温度以上。

附图说明

图1是根据本发明实施例的打印设备的示意图，该打印设备包括冷却器和加热器。

图2是根据本发明实施例的打印设备的示意图，其中冷却器和加热器集成在包括传送带的输送机中。

图3是根据本发明一个实施例的打印设备的透视图，其中打印设备的框架已经移除。

图4是图3的打印设备的切割平面图，其中该打印设备包括隔离壁以将加热器和涂布机与冷却器隔离。

图5是图3的打印设备的另一透视图，其中冷却器包括热交换器，该热交换器包括盘管(coils)、冷凝器和用于冷却冷凝器的散热器。

图6是根据本发明的一个实施例的打印设备的一部分的示意图，其中冷却器包括弯曲静态板，并且还包括在碳带沿着该板滑动之前用润滑剂涂覆碳带内表面的装置，该弯曲静态板设置成与碳带的内表面接触。

图7是根据本发明另一个实施例的打印设备的示意图，该打印设备包括冷却辊。

图8是根据本发明一个实施例的冷却辊的剖视图。

图9是根据本发明的一个实施例的冷却辊的示意图，该冷却辊连接到电机以驱动该冷却辊旋转。

图10是根据本发明一个实施例的热敏打印设备中碳带上的墨水沿其输送的热循环的图表。

图11是根据本发明一个实施例的打印设备的透视图，其中打印设备的框架已经移除，并且该打印设备包括与碳带直接接触的冷却板。

具体实施方式

该设备包括输送系统、打印头6和涂布机3。该设备还可包括环形碳带5或者设置成接收环形碳带5。图1示出了根据本发明一个实施例的热转印打印设备的示意图。

涂料器

打印设备1包括涂布器3，涂布机3设置和布置成用墨水4涂覆碳带5的外表面51。

如图1所示，涂布机3与储液器2相连，储液器设置成包括固体墨水以供给涂布机3。在另一个实施例中，储液器可包括液体墨水，并且储液器可以与混合元件连接，以便将墨水保持在预定的物理条件下，例如温度和/或粘度。

涂布机3可定位成与碳带5接触或在碳带5的附近，以便于涂覆碳带5的外表面51。

涂布机3设置成在碳带5的外表面上施加液体墨水层4，液体墨水层4优选均匀分布在碳带5的表面上。墨水控制部件(未示出)可根据碳带5的旋转/位移速度和/或打印模式来确保在碳带5的表面上分配足够量的墨水。

墨水控制部件的一个目的是确保碳带5上的涂层厚度准恒定(quasi-constant)，而不管碳带5的移动速度如何。在一个实施例中，墨水控制部件包括电输入端，用于读取碳带5的位移速度。以这种方式，墨水控制部件可以确保在可变速度下的一段时间内涂层恒定和均匀分布。在这种配置中，打印和涂覆顺序是同步的。

在未示出的第一示例中，涂布机3包括包含液体墨水的管道，例如缝模涂布(slot-die coating)装置。管道的第一末端连接到储液器2，管道的第二末端形成涂布机头，涂布机头的输出端与碳带5的外表面相邻，最优选垂直于碳带5的外表面。该导管也可以包括锥形或平行的狭缝。通过重力和毛细作用(capillarity)，液体墨水输送到管道的第二末端，并涂覆在碳带5的外表面上。在该实例中，涂布头的轴线可以平行于墨水从涂布机3喷出时通过的轴线。该轴优选垂直于碳带5的相邻部分的主轴，或者垂直于碳带5的表面。

在未示出的第二示例中，涂布机3包括将液体墨水从储液器2输送到碳带5的装置，该装置可包括墨辊(an ink roller)，该墨辊至少部分地位于储液器2内，并且与碳带5的外表面相邻或接触。墨辊通过旋转将液体墨水从储液器2输送到碳带5的外表面。该装置还可以包括至少部分位于储液器2中并且邻近或接触碳带5的材料，该材料能够通过毛细作用将墨水输送到碳带5，该材料可包括泡沫或海绵材料或任何能够改善这种毛细作用的材料。

涂布机3也可以从传统的涂布技术中选择。在一些其它未示出的例子中，涂布机3设置成使用本领域技术人员可用的任何技术将墨水施加到环形碳带上，例如但不限于刮涂、幕涂、挤压涂布、槽模(slot die)、转移涂布、苯胺涂布、丝网印刷(screen printing)或这些技术的组合。

涂布机3可以在辊对辊或片对片或辊对片的传统印刷技术中选择。印刷技术可以包括使用照相凹版印刷(heliogravure)、绢印(serigraphy)、柔版印刷(flexography)、喷墨(inkjet)或胶印(offset)的方法，从而将薄的、均匀的和受控厚度的墨水施加到环形碳带上。施加到碳带上的墨水量取决于所使用的技术、涂覆过程中墨水的温度及其特性。

在两个示例中，储液器2和/或涂布机3包括加热装置，以分别熔化储液器2和/或涂布机3中的墨水。储液器2可以填充固体墨水，固体墨水与储液器2或涂布机3的接触将易于熔化墨水。

在一个实施例中，打印设备1包括周期性地在储液器2中添加新的固体墨水的装置。

墨水

所用的墨水优选为热塑性组合物，在高于其熔点的温度下会熔化。应当理解，热塑性材料是指可熔化的或可热熔的材料，并且包括任何以熔点或熔化温度为特征的材料。这里，术语热熔墨水或墨水是指热敏打印机中使用的热塑性墨水的任何成分，其特征在于其熔点。在这里描述的过程中，墨水熔化到合适的稠度或粘度，以施加到环形碳带上。这种墨水也可以使用在室温下非常粘稠并且冷却后无粘性的材料。

涂覆装置可包括使用本领域技术人员可用的任何技术来熔化墨水的装置，例如但不限于直接或间接对流加热、感应加热或传导加热。在一个例子中，涂覆装置包括熔化墨水的热阻。

在优选的实施方案中，墨水组合物至少包含着色剂或颜料，任选地包含天然蜡，任选地包含合成树脂或两者的组合。墨水组合物任选地包含表面活性剂，任选地包含有机和/或无机填料，并且任选地包含溶剂。也可以使用其他各种表面活性剂和其他流动助剂(flowaids)。

这种墨水的特征在于它在环境温度下是固体，在高于环境温度的温度下是液体。在打印过程中，墨水通常受到加热，直到它变成液体。因此，由于在打印过程中，在打印头附近墨水能够快速地从固态转变到液态，并且一旦墨水施加到基材上，墨水又能从液态转变为固态，因此确保了墨水从碳带到打印基材的转移，由此可以形成图像。墨水可能在室温下开始凝固。

优选地，墨水的熔点范围从50℃到100℃

打印头

打印设备1包括打印头6。在一个优选实施例中，打印头6是热转印打印头6。

在一个实施例中，打印头具有两种配置。

在第一种配置中，打印头6与碳带5的内表面接触，以使得位于碳带5的外表面51中的墨水能够进行热转印6。在该印刷过程中，碳带5的外表面51与基材20接触，以便转移用于打印基材的部分墨水。

在第二种配置中，打印头6不与碳带5接触。当打印设备关闭时或者在两个连续的打印序列期间，可以使用这种模式。可以根据打印模式来配置第一和第二模式的交替。

印刷辊21可用于将基材20传送到碳带5附近。热转印打印头6优选位于基材20附近，并且用于将热熔墨水4从碳带5转移到基材20上。打印头6、碳带5和基材20之间的布置可以通过根据期望的打印精度精确设置的机械部件来保证。可以实施一些导向装置和位置控制部件，以便确保至少打印头6和碳带5之间的预定布置。

印刷辊21确保在基材20上有足够的压力，以便在进行打印过程时保持基材20与碳带5接触。在这种配置中，在打印过程期间，该碳带5保持在基材20和打印头6之间的移动夹层中。基材的移动方向与打印头附近的碳带5的移动方向相同，打印头附近的这种运动优选是直线运动。

在替代实施例中，打印头包括激光器，用于加热墨水以穿过碳带5的厚度，从而使得位于碳带5的外表面51上的墨水能够热转印。优选地，激光的波长在950纳米和1450纳米之间。

碳带

打印设备1的碳带5允许墨水4从涂布机3输送到其外表面51上的打印头6。碳带5优选形成一个环，在这种配置中，在打印过程期间未使用的剩余墨水经过打印头并输送至墨水回收装置(未示出)。因此，优选以循环的方式，相同的碳带5连续地用于输送用于印刷的墨水和用于输送印刷后的剩余墨水。实施打印过程以形成连续的循环过程，其中自动回收剩余的墨水，这种配置允许取回尚未打印的墨水，这种墨水可以有利地在碳带5的下一圈上重新使用。

换句话说，在连续循环过程中，即以循环方式，碳带5沿着包括从涂布机3到打印头6的第一路径和从打印头6到涂布机3的第二路径的路径传送。在其第一路径上，碳带5支撑新涂覆的墨水。在其第二路径上，碳带5支撑并输送未受到打印头6打印的部分墨水。

本发明的一个优点是提供一种自主打印设备，其中使用至少一部分墨水，优选使用100％或基本100％的墨水，即没有墨水损失。

碳带5可以由各种材料制成。碳带5优选由具有耐高温性能(例如耐高达300℃的温度)和高耐化学性(例如耐酒精、墨水或溶剂等)的材料制成。优选地，碳带5由聚酰亚胺制成，聚酰亚胺允许碳带带在高达[340°-380°]的温度范围内使用而不会变形。在优选实施例中，碳带5也可以由金属或金属合金制成。碳带可以由金属合金制成，例如不锈钢、铝合金、钛合金、铜合金、铍合金。在一个实施例中，碳带可以包括含有镍、锡和铜的合金，优选地，镍的含量在14.5％m和15.5％m之间，锡的含量在7.5％m和8.5％m之间，铜的含量在75％m和79％m之间。

碳带5优选由传热率大于0.120瓦/米开尔文的材料制成。

碳带材料的厚度和成分设置成产生通过碳带的热传递，从而实现打印。

优选地，碳带的厚度小于50μm或20μm。该厚度有利地允许其内表面和外表面之间的传热阻力为低水平，从而提高打印质量。碳带5的厚度可以基本上在0.5μm和50μm之间，最优选在0.5μm和20μm之间。在一个实例中，碳带5的厚度在[3-25μm]或[5-10μm]的范围内选择。

在一个实施例中，打印头6包括激光器，碳带5在该激光器的波长下是透明的。在该实施例中，碳带5的厚度在[3-200μm]的范围内选择。

冷却器

根据本发明，打印设备1包括至少一个冷却器72，冷却器72配置成在该碳带5的路径的第一部分中冷却环形碳带5上的涂覆墨水4。该第一部分优选沿着碳带5的第一路径的一部分设置为从涂布机3到打印头6。冷却器72有利地改善了涂覆后熔化的墨水4的固化。由于冷却器72，打印头6附近的墨水4有利地恢复其固态，从而通过热转印提高了打印质量。实际上，打印头6熔化了要打印在基材20上的一部分墨水4，在到达打印头附近之前，在预定温度下冷却墨水4，提高了打印精度。

冷却器72优选配置成在预定温度下冷却墨水4。优选地，冷却器设置成在低于该墨水的熔化温度的温度下冷却碳带上的墨水。

冷却器72可以是主动冷却器。主动冷却器包括由供给物(alimentation)供给以产生冷却的装置。主动冷却器不包括用于在系统外提取热量的普通风扇，这种风扇仅仅通过对流来传输热量，而不会产生冷量，也不会产生在预定温度下冷却墨水的预期效果。冷却器72可以布置成冷却穿过碳带5的墨水4。

在第一实施例中，冷却器72包括至少一种热电材料，优选为显示珀尔帖效应的热电材料。显示珀尔帖效应的热电材料从电流产生热流，当电流流过两个导体之间的结点时，在一个结点处移除热量。冷却器72可以包括珀耳帖热泵。珀耳帖热泵包括串联的多个结点，通过这些结点电流受到驱动。由于珀耳帖效应，一些结点失去热量，而另一些结点获得热量。珀耳帖热泵的设置方式是，损失热量的结点布置成冷却碳带中的墨水，优选为穿过碳带的墨水。

在第二实施例中，冷却器72包括热交换器，该热交换器设置成冷却碳带中的墨水，优选为穿过碳带的墨水。热交换器可包括通过散热器盘管的循环流体(也称为冷却剂)和流过盘管的空气，从而使得冷却该冷却剂并加热进入的空气。由散热器冷却的冷却剂受到驱动以冷却墨水，优选为穿过碳带的墨水。热交换器可包括风扇，以改善与散热器接触的气流，从而冷却该冷却剂。

第一和第二实施例可以结合起来以冷却碳带5上的墨水4，优选为穿过碳带5的墨水。

加热器

根据一个实施例，打印设备包括至少一个第一加热器82，第一加热器82配置成沿着碳带5的路径的第二部分加热碳带上的墨水。第二部分在碳带的第二路径的至少一部分上延伸。加热器82有利地使打印后的剩余墨水4在碳带5上熔化或接近其熔点。第一加热器82有利地改善了涂布机3对碳带上的墨水4的涂覆和替换。优选地，第一加热器82配置为在第二预定温度或第二预定温度以上加热第二部分上的碳带上的墨水。

在一个实施例中，第一加热器82还配置成沿着碳带5的路径的第三部分加热碳带上的墨水。在替代实施例中，打印设备包括第二加热器84，第二加热器84配置为沿着碳带5的路径的第三部分加热碳带上的墨水。第三部分优选地包括涂覆区域，在该涂覆区域中，通过涂布机3用墨水涂覆碳带5。

在一个实施例中，第三部分在涂覆区域的每个部分上延伸至少2cm。优选地，该第三部分沿着小于10cm的长度延伸。

优选地，第一加热器82和/或第二加热器84配置成将第三部分上的碳带上的墨水加热到第三预定温度以上。在一个实施例中，第二预定温度和第三预定温度相等。优选地，第三预定温度高于第二预定温度。第三预定温度优选高于墨水的熔点。

在该实施例中，加热该第三部分有利地使墨水4流动，以在该墨水冷却之前提高带上墨水厚度的均匀性。在图1和图2所示的一个实施例中，第一加热器或第二加热器设置成加热从涂布机两侧延伸出的部分上的碳带上的墨水。一个优点是在涂覆之前、涂覆期间和涂覆之后加热碳带上的墨水4，以改善涂层和沿碳带5的宽度和长度的厚度均匀性。加热器82可包括几个装置，每个装置都配置成加热第二部分或第三部分上的墨水。

加热器82、84可包括电阻，以通过焦耳加热来加热穿过碳带5的墨水4。在另一个实施例中，加热器包括通过辐射来加热碳带5上的墨水的加热装置。

在该实施例中，首先，碳带5上的墨水在到达涂布机之前(并且可选地在到达涂布机之后)受到加热，并且其次，碳带5上的墨水在打印步骤之前由冷却器冷却，以提供固体墨水并提高打印质量。

在一个实施例中，第二部分和第三部分相邻。

输送系统

使用输送系统来固定和传送碳带5。输送系统以循环的方式沿着从涂布机到打印头的路径支撑和输送碳带5。沿着从涂布机到打印头的第一路径和从打印头到涂布机的第二路径，输送系统支撑并传送环形碳带。

如图1所示，输送系统可包括至少一个辊9，以保持和传送环形碳带5。输送系统可包括多个辊9，该多个辊9沿着环形碳带5的路径保持并传送环形碳带5。

该辊9具有圆柱形形状。该辊连接到框架12，且沿着该辊的圆柱体的纵向轴线具有至少1个旋转自由度。优选地，该辊的纵向轴线明显垂直于与该辊9接触的框架表面，从而使得辊9机械连接至框架。在一个实施例中，至少一个辊9以至少一个平移自由度连接到框架。优选地，沿着明显垂直于该辊的圆柱体的纵向轴线的平面，该至少一个辊9相对于框架自由平移。

至少一个辊9可以是驱动辊，驱动辊连接到电机以旋转该驱动辊。至少一个电池或电供给物(electrical alimentation)可以在打印设备中实施，以便为电机提供电源。驱动辊的旋转产生环形碳带5沿其路径的位移，这也造成了其它辊的旋转。

第一实施例：冷却辊

在图7、图8和图9所示的第一实施例中，冷却器82设置成冷却至少一个辊100，优选设置在第一部分上的辊100。例如，热电材料可集成在一个辊100中或者与该辊100接触，该辊100在碳带5的第一路径中支撑碳带5。然后，辊100受到冷却，使得在其路径第一部分上的穿过碳带5的墨水4冷却。在另一个例子中，热交换器设置成引导冷却剂以冷却辊100。辊100优选由包含高导热性的材料制成。辊100可由金属制成，例如铝或铜或这些金属的合金。一个优点是改善了从冷却剂到该辊以及从该辊到碳带的热转印。

冷却辊100布置成接触并支撑碳带5的内表面52。在一个实施例中，冷却辊设置和布置成通过内表面52沿着大于100°、优选大于120°的角度A支撑碳带5，该角度可以通过改变冷却辊两侧的两个相邻辊9的位置和/或直径来调整。在一个实施例中，冷却辊部分的直径大于50毫米，优选大于70毫米

该角度A与冷却辊100的直径相结合，有利地允许冷却辊100和碳带5之间更长的接触面积，改善了碳带上墨水4的涂层的冷却和固化。

使用冷却辊100而不是如前所述的静态板75的一个优点是，碳带不会沿着辊滑动。该辊可以由电机驱动旋转，或者通过夹紧冷却辊和碳带的圆周表面由碳带本身驱动旋转。

冷却辊100优选连接到冷却器72，冷却器72包括如下所述的用于导向元件的热交换器。

现在参照图8和图9描述这种冷却辊的实施例。

冷却辊100包括轴101，该轴由高导热材料制成，例如金属(例如铝合金)。

轴101包括至少一个管道103。管道103沿着该轴的体积延伸，并且流体连接到热交换器的盘管73。然后，冷却剂由散热器76冷却，并重新注入到轴101的管道103中，以冷却轴101。在一个实施例中，管道103的直径范围为5到20毫米。在一个实施例中，管道103的长度范围为150到400毫米。

冷却辊100还包括转子102，转子102绕轴101自由旋转。转子的外表面支撑碳带5。

轴101和转子102之间的空腔优选填充有润滑剂，例如硅油。一个优点是减少轴101和转子102之间的摩擦。另一个优点是改善轴101和转子102之间的热传导。

在一个实施例中，冷却辊100包括在轴101和转子102之间的密封环104，以避免在转子102旋转期间空腔中的润滑剂泄漏。

在一个实施例中，打印机还包括电机110，电机110布置和设置成驱动冷却辊100的转子102旋转。

电机可连接到控制器。在一个实施例中，控制器配置成根据前述驱动辊的转速来控制电机110的转速。

在图9所示的一个实施例中，电机110包括主动皮带轮114，并且冷却器100的转子102包括从动皮带轮112。打印机还包括皮带111，以将主动皮带轮114的旋转传递到从动皮带轮112，并因此传递到冷却器的转子102。在一个实施例中，该系统还包括张紧器113，该张紧器113布置成确保皮带的张力并增加皮带111和主动皮带轮114和/或从动皮带轮112之间的接触角。

第二实施例：冷却板

在图1和图11所示的第二实施例中，输送机包括第一导向元件，第一导向元件可包括静态支撑元件，该静态支撑元件优选地布置在两个相邻的辊9之间。该静态支撑元件优选为板，例如金属板或金属片。碳带5沿着其长度在第一导向元件75(例如金属板)上滑动。在下面的描述中，术语“板”将用于设计第一导向元件75。板优选包括元件，该元件包括第三尺寸比第二尺寸或第一尺寸小至少5倍的体积。板也可以包括一分段。

该板的一部分布置成与碳带5的内侧接触，以冷却穿过该碳带的墨水。金属板优选由铝或铝合金制成，以改善热传导。

优选地，该板是相对于框架12的静态支撑元件。优选地，该板以0自由度机械连接到框架，该板和框架完全连接在一起，这种连接有时称为互锁连接。换句话说，框架12和该板不可能彼此相对运动。框架12和板75之间的这种连接可以是直接的(例如，通过直接接触)或者可以是间接的(例如，板75和框架都完全连接到中间或辅助元件)。

在一个实施例中，第一导向元件包括板75和碳带5之间的润滑剂，以改善碳带在板上的滑动。在一个实施例中，该润滑剂可以包括液体油，液体油有利地允许润滑和从碳带朝向接地框架或从板朝向接地框架的静电放电。

在图6所示的一个实施例中，冷却器包括吸收材料63，吸收材料63设置成在其上保留或吸收油或其他润滑剂。吸收材料63布置成与碳带5的内表面52接触，优选地在涂布机和板75之间。吸收材料63旨在用润滑剂浸透。为此目的，打印机还包括用于填充润滑剂(例如液体油)的储液器61和将该润滑剂从储液器61输送到吸收材料63的装置。该装置可包括管道62，该管道62将储液器61流体连接到吸收材料63，吸收材料63优选被固定成与框架一起平移。

在一个例子中，吸收材料包括海绵状材料、织物或棉花。因此，该吸收材料能够在碳带在板上滑动之前在碳带的内表面上供给润滑剂。一个优点是减少了滑动过程中由于碳带和板之间的摩擦对碳带造成的损坏。因此，提高了碳带的使用寿命。

第一导向元件75布置成用于沿着预定路径(例如弯曲路径)引导移动的碳带5。第一导向元件75是支撑碳带5的圆形导向件。

板75的圆形或弯曲形状的第一个优点是减少在碳带5和板75之间的接触点65处对碳带产生的摩擦力，事实上，这种形状确保了碳带不会摩擦板的边缘。第二个优点是该弯曲的形状进一步确保了碳带和板之间的接触，并降低了碳带和板之间插入气泡的风险。因此，有利地改善了碳带和板之间的热传导。

为此，板75具有外表面，用于支撑碳带的内表面，该外表面是凸起的。

在一个实施例中，该凸面的曲率半径大于2厘米。

在一个实施例中，板75的第一表面的长度在2厘米和20厘米之间。

在一个实施例中，第一导向元件75(例如，该板)与冷却器72连接，以便冷却由第一导向元件75支撑的碳带5上的涂覆墨水4。如上所述，第一导向元件75可以由热电材料冷却，热电材料散热的结点可以与该导向件的一个面接触，优选与和碳带5接触的面相对的面。在另一个实施例中，热交换器的冷却剂被驱动通过第一导向元件75以将其冷却。在一个实施例中，第一导向元件包括具有空腔的芯，冷却剂在该空腔中循环，以便冷却芯的外表面，该外表面布置成支撑碳带5。然后，第一导向元件75布置成冷却由该第一导向元件75支撑的碳带5的部分，优选沿着该碳带5的路径的第一部分。冷却器72可以包括珀耳帖元件。

第一导向元件75的一个优点是利用第一导向元件75和碳带5之间的接触表面来冷却碳带上的墨水。穿过碳带的墨水4由第一导向元件75冷却。

在图1所示的一个实施例中，输送系统可包括第二导向元件85，该第二导向元件85设置成以与第一导向元件75相同的方式沿着预定路径引导移动的碳带。第二导向元件85可以与第一加热器82和/或第二加热器84连接，以便加热由第二导向元件85支撑的碳带5上的墨水4。第二导向元件85布置成沿着碳带5的路径的第二部分和/或沿着碳带的路径的第三部分固定和支撑碳带。优选地，如图1所示，第二导向元件85布置成在从涂布机3两侧延伸的部分上与碳带5接触。电阻可集成在该第二导向件内部，以通过碳带5和通过第二导向元件85的壁来加热墨水4。

冷却板与碳带直接接触的一个优点是，与冷却辊相比，这种构造允许减小打印设备的体积。事实上，为了冷却与该板一样多的墨水，冷却辊将需要很大的直径，从而导致增加整个打印设备的体积。即使使用冷却辊而不是冷却板来缩短碳带的路径长度，该辊的负担也会大于该板的负担。

在一个实施例中，板75可从框架12移除。板75也可以部分地从框架12上拆卸下来，例如，以便于碳带沿其路径定位。

第三实施例：冷却传送带

在图2所示的替代实施例中，输送系统包括至少一个第一输送机7，该第一输送机7包括传送带71。

传送带71设置和布置成通过碳带的内表面至少沿着碳带的路径的第一部分来固定和传送碳带5。第一传送带71实现了与连续轨道相同的功能，该连续轨道在一个旋转方向上驱动碳带5。在一个实施例中，传送带71包括平行四边形的形式，该形式为环形以便形成碳带支撑。

碳带5的内表面固定在传送带71的外表面上。在图2的例子中，传送带71由至少两个辊11支撑。在另一个例子中，传送带71由三个辊11支撑，例如以形成三角形或棱柱形。

传送带71在其移动过程中支撑碳带5的一部分，减小了沿碳带5的张力。传送带71的这种支撑功能旨在更好地分配施加在碳带5上的张力。

“碳带的一部分”应理解为碳带路径的一部分上的部分碳带。

传送带71的一个优点是，碳带5沿着两个辊11之间的距离运送，而不会经历机械变形。

在优选实施例中，在传送带71的圆形表面上，碳带5沿着该距离运送。事实上，包括最大曲率半径的圆形表面允许减小皮带和碳带之间的摩擦，并且还允许减小施加到碳带上的垂直力。在这种构造中，输送机的圆形表面可设置成使得碳带5的曲率半径最大化。

输送机7有利地最小化了碳带5上的应力，这提高了该碳带5的寿命。此外，最小化碳带5上的应力允许避免在碳带5上产生波纹轮廓。此外，传送带71的使用降低了碳带5起皱和错位的风险。

传送带71可包括塑料带，该塑料带围绕至少两个辊11布置。在其他实施例中，传送带71可以由任何柔性材料制成，例如弹性体、热固性树脂或热固性塑料(例如聚酰亚胺)、软木带或金属片(例如不锈钢)。

这些辊11围绕路径运送传送带71，该路径包括一部分，其中传送带71沿着碳带5的路径的一部分运送碳带5。

在一个实施例中，包括第一传送带71的第一输送机7与冷却器72连接，第一传送带71在碳带路径的第一部分上固定和支撑碳带。在一个实施例中，第一输送机7的辊11与冷却器72连接。

在另一个实施例中，第一输送机7包括第一导向元件75，第一导向元件75以与图1的第一导向元件引导碳带5相同的方式沿着预定路径引导移动的传送带。特别地，第一传送带71的运送碳带5的部分由第一导向元件75支撑。第一导向元件75可以是部分圆形的导向元件。

第一导向元件可包括如第一实施例中所述的板，其中所述板的凸面间接支撑由传送带71拖动的碳带5。

所述第一导向元件75可以优选地与冷却器72连接，以便冷却通过第一传送带71和通过碳带5的涂覆墨水4。在该实施例中，第一传送带1优选由具有高导热性的材料制成，例如金属，优选铝或铜或这些金属的合金。所述第一导向元件75可以以类似于图1的第一导向元件的描述中所述的方式与冷却器连接。

以同样的方式，输送系统可包括第二输送机8，该第二输送机8包括第二传送带81，第二传送带81至少在碳带5的路径的第二部分和/或碳带5的路径的第三部分上固定和传送碳带5。第二传送带81可包括第二导向元件85，第二导向元件85与加热器82连接。第二导向元件85可以布置成在碳带5的路径的第二部分上加热碳带5上的墨水4。第二输送机8的辊也可以以与第一输送器7的辊11和冷却器72连接的相同的方式与加热器82连接。加热器82可包括至少一个电阻，该电阻设置成通过焦耳加热传送带81来加热。至少一个电阻可布置在第二输送机8的辊子内部或与其接触或布置在第二导向元件85的内部或与其接触。

在一个实施例中，第二部分和第三部分是相邻的，并且加热器82、84配置成沿着包括涂布机3涂布碳带的点的部分加热碳带上的墨水。

在一个实施例中，第一加热器82和/或第二加热器84与输送系统的辊9和/或支撑传送带71的辊11连接。

现在参考图3至图5描述打印设备的优选实施例。

打印设备1包括涂布机3和打印头6，涂布机3涂布环形碳带5以在碳带5的一面上产生墨水层。

涂布机3可设置成在碳带5上涂覆一层厚度为1至8微米的墨水。优选地，涂布机设置成使得涂覆的墨水层的厚度沿碳带5的宽度和长度明显均匀。

打印头6设置成通过热转印将碳带5上的至少一部分墨水4转印到基材20上。

输送系统确保墨带5沿着路径移动，从而以循环的方式在第一路径中将墨水4从涂布机3运送到打印头6，并在第二路径中将墨水4从打印头6运送到涂布机3。输送系统包括多个辊9，以保持和传送碳带5。输送系统还可包括加载有弹簧的张力辊10。加载有弹簧的张力辊10可连接到线性滑轨上。加载有弹簧的张力辊10包括弹簧元件，该弹簧元件加载并设置成沿着线性滑轨推动或拉动辊10，以保持对碳带的机械张力。在一个实施例中，加载有弹簧的张力辊10是驱动辊。

输送系统还可包括第一输送机7，该第一输送机7包括传送带71，第一输送机7的传送带71布置成至少沿碳带5路径的第一部分固定和传送碳带5。碳带路径的第一部分位于碳带5从涂布机3到打印头6的第一路径中，在碳带路径的第一部分，碳带将新的墨水运送到打印头6。第一输送机7包括三个辊，以保持和输送传送带71。

第一传送器7包括第一导向元件75，以固定和输送传送带71的保持和传送碳带5的部分。通过传送带71，第一导向元件75至少沿着碳带5的路径的第一部分间接地固定并输送碳带5。

冷却器示例

如图所示，第一导向元件75连接到冷却器72。在该示例中，冷却器72包括热交换器，该热交换器布置成冷却第一导向元件75。冷却器72包括散热器76以冷却热交换器的冷却剂。热交换器还可包括冷凝器74，散热器76布置成冷却冷凝器74。

在一个实施例中，该冷却剂是酒精溶剂，这种冷却剂的优点是沸点低。在该实施例中，在与第一导向元件75的接触中，冷却剂沸腾，导致第一导向元件75热量损失很大。在冷凝器中，冷却剂恢复到液态形式。

在图5所示的例子中，热交换器包括盘管73，以在第一导向元件75和冷凝器74之间引导冷却剂。在一个实施例中，第一输送系统的辊11也连接到冷却器72，以改善墨水4的冷却。

在一个实施例中，盘管73是热管。

热管包括蒸发器部分和冷凝器部分，蒸发器部分包含在第一导向元件75中，冷凝器部分包含在冷凝器74中。

从外部施加到蒸发器部分的热量通过热管壁和毛细结构(wick structure)传导，这使得冷却剂蒸发。所产生的蒸汽压力驱动蒸汽通过管道经由绝热部到达冷凝器74，在冷凝器74中，蒸汽相对于其蒸发到所提供的散热器的潜热而冷凝。热管中弯月面产生的毛细压力将冷凝的冷却剂泵送回蒸发器部分。因此，热管可以连续地将汽化潜热从第一导向元件75输送到冷凝器74，而无需任何机械泵装置，只要有足够的毛细压力驱动冷凝的冷却剂回到蒸发器，这个过程就会继续。本领域技术人员熟知这种热管的取向和结构的操作条件。

热管有利地允许减小热交换器的体积。冷凝器74可以受到冷却，以利用散热器76和/或珀耳帖热泵继续冷凝冷却剂。热管还有利地允许避免任何用于输送冷却剂的机械泵送装置。

冷却器72也可用于冷却本发明第二实施例中所述的板75或本发明第一实施例中所述的冷却辊100。

通过传送带71和碳带5，冷却器72配置成在预定温度下冷却墨水4。优点是将墨水4冷却到至少低于其熔化温度，以这种方式，到达打印头6下方的碳带5上的墨水4将处于固态，而与所使用打印设备的环境温度无关。

优选地，传送带71包括金属片，以有利地提高墨水4和第一导向元件75之间的导热性。优选地，碳带5的厚度小于30μm或25μm，以有利地提高墨水4和第一导向元件75之间的导热性。

在一个实施例中，当碳带上的墨水层的厚度在2至7μm的范围内，并且由聚酰亚胺构成的碳带的厚度在5至25μm的范围内时，在1m/s的碳带速度下，施加以冷却墨水的功率可以在1500至6000Watt/m之间。

加热墨水的附加输送系统

在一个实施例中，输送系统还包括第二输送机8，该第二输送机8包括第二传送带81。第二传送带81在碳带5路径的第二部分上固定并传送碳带5。优选地，碳带的路径的第二部分包括至少一部分碳带的第二路径，换句话说，第二传送带81至少在从打印头6到涂布机3的路径的一部分上固定并传送碳带5。第二传送带81也可以在碳带5路径的第三部分上固定和传送碳带5。优选地，碳带的路径的第三部分包括碳带的第二路径的至少一部分，换句话说，第二传送带81至少在从涂布机3到由冷却器冷却的第一部分的路径的一部分上固定并传送碳带5。

第二传送器8包括至少一个第二导向元件85和/或保持并传送第二传送带81的辊子，该第二传送带81连接到加热器82。加热器82配置成在第二预定温度下加热墨水4。优选地，第二预定温度高于墨水4的熔点。在到达涂布机3之前，使墨水流动的熔化有利地允许碳带5上的墨水熔化和流动，以提高涂覆后碳带上的墨水层的均匀性。这种加热进一步改善了涂覆前剩余墨水的回收(未示出)。

该加热器配置成在碳带路径的第二部分和/或第三部分上加热碳带。该第二部分还可包括涂布机涂布碳带5的部分，这有利地允许在涂覆过程中加热碳带5上的墨水4，以提高碳带5上的墨水层的均匀性。实际上，所述加热避免了与碳带5接触的墨水4的快速固化，并降低了该墨水4的粘度，从而允许墨水在碳带表面上均匀铺展。在一个实施例中，该第三部分包括从涂布机延伸的碳带的第一路径的一部分，这有利地允许在涂覆过程之后立即加热墨水，以进一步提高碳带上墨水厚度的均匀性。换句话说，如图3所示，加热装置可设置成在位于涂布机3之前和之后的碳带路径的一部分中并且在由冷却器72冷却的部分之前，加热碳带上的墨水。

在一个实施例中，打印设备1可包括框架12，框架12包括涂布机3、打印头6和碳带5的路径。框架12包括至少一个孔15，用作所打印的基材20的出口。在一个实施例中，打印设备1还包括隔离壁14，隔离壁14布置成将冷却的碳带路径的第一部分和加热的碳带路径的第二部分和/或第三部分分开。隔离壁14可包括用于碳带5通过的孔。如图4所示，隔离壁14可以从打印设备1的框架12延伸。隔离壁14将涂布机3和加热器82与碳带路径的第一部分隔离，其中墨水由冷却器72冷却。一个优点是包含由加热器82和涂布机3提供的热量，以这种方式，可以减少施加到冷却器72以将墨水4冷却到第一预定温度的功率。隔离壁14可由隔离材料制成。在一个实施例中，隔离壁14包括矿棉。

在一个实施例中，打印设备1包括两个印刷辊21，以将基材20引导至打印头6。如图所示，打印设备1还包括第三导向元件22，以固定和输送基材20和碳带6，并将基材20和碳带6沿预定长度输送到打印头6。

在一个实施例中，印刷辊21和/或第三导向元件22连接到加热器和/或冷却器，以控制第一路径的第四部分上的墨水4的温度，第四部分位于碳带的第一路径上，优选在第一部分和打印头之间。在一个实施例中，第四路径从打印头沿着碳带5的第一路径上的预定长度延伸，这允许提供最佳温度的墨水，以确保通过热转印进行高质量打印。在优选实施例中，控制温度的冷却器和/或加热器旨在将墨水4的温度控制在第三预定温度，第三预定温度确定为低于墨水熔点几度，它有利地允许减少要传递的能量，以确保热转印，并在不损失打印质量的情况下提高打印速度。

冷却参数

在一个实施例中，冷却板75、传送带71之间的接触长度或冷却辊100和碳带5之间的长度大于碳带5从涂覆装置3到打印头6的第一路径的15％。在一个实施例中，碳带5和冷却板75、传送带71或冷却辊100之间的接触长度在5至30厘米的范围内。优选地，冷却辊的周长或传送带的长度在10至60厘米的范围内。

图10中示出的图表显示了沿碳带传输的碳带上的涂覆墨水的温度水平(图表未按比例绘制)。

在第一步E中，沿着对应于碳带路径的第三部分的距离，碳带上的墨水在涂覆装置B的两侧加热。在这部分，墨水在高于墨水熔点TF的第二预定温度T2下加热。在一个实施例中，第二预定温度T2高于墨水的玻璃化转变温度。

在一个实施例中，打印设备包括支撑辊，该支撑辊布置和设置成沿着包括涂覆区域的一部分路径支撑碳带。优选地，该辊包括加热装置，以加热与其接触的碳带。

在第二步中，碳带上的墨水到达碳带路径的一部分，其中墨水受到冷却。部分C对应于碳带与板75、传送带71或冷却辊100接触的部分。在该部分C结束时，墨水的温度下降到第一预定温度T1，第一预定温度T1低于墨水的熔点TF，优选比墨水的熔点TF低20℃。

在第三步中，在打印头附近的区域D中局部加热墨水，以将墨水从碳带5热转印到基材20上。因此，该区域D中的墨水被加热到其熔点TF以上，以进行热转印。在该区域D中，墨水可以被加热到高于或低于第二预定温度T2。

然后，碳带上剩余的墨水从打印头输送到涂覆装置B，以使如第一步所述进行重新涂覆。

冷却板与碳带直接接触的一个优点是墨水的温度更容易控制。

本发明的另一个优点是更好地控制涂覆墨水的固化。本发明有利地允许减小涂覆装置和打印头之间的碳带长度，因此，本发明允许减小打印设备的体积。优选地，环形碳带5的长度小于150厘米，更优选地在40厘米和110厘米之间。

优选地，碳带的第一路径的长度(即所涂覆碳带的长度)在20厘米至80厘米的范围内，优选地在30厘米至50厘米的范围内。

本发明进一步提供了对墨水更可控的冷却，并且有利地允许充分冷却所涂覆的墨水，以防止墨水粘附到基材上，因此实现了墨水的完全固化，并且墨水层在打印过程中保持不发粘。

在一个实施例中，打印设备设置和配置成使得与基材接触的墨水的温度低于60℃或低于其熔点20℃，以冷却碳带上的涂覆墨水。

本发明有利地提供了碳带上的墨水的冷却过程，当所涂覆碳带的长度(即第一路径的长度)小于80cm并且碳带的速度高于1m/s时，允许墨水达到这样的温度

此外，本发明允许在大范围的环境或气候条件下使用打印设备。实际上，第一凸面的温度由冷却器72控制，冷却器使用的功率可能取决于环境条件(温度、湿度、压力)。因此，本发明允许打印过程在世界范围内标准化。

实际上，本发明确保到达打印区域的墨水的温度等于或低于第一预定温度，在该打印区域中打印头与碳带接触。

Claims (11)

1.热转印打印设备(1)，包括：

框架(12)；

环形碳带(5)，用于在其外表面(51)上输送墨水；

涂覆装置(3)，用于用墨水(4)涂覆所述环形碳带(5)；

打印头(6)，用于通过利用涂覆在环形碳带(5)上的部分所述墨水(4)对基材(20)热转印以进行打印；

多个第一辊(9)，沿着从所述涂覆装置(3)到所述打印头(6)和从所述打印头(6)到所述涂覆装置(3)的路径，所述多个第一辊(9)通过其内表面(52)支撑和输送所述环形碳带(5)；

板(75)，用于沿着从所述涂覆装置(3)到所述打印头(6)的路径在两个相邻的第一辊(9)之间支撑所述环形碳带(5)的内表面(52)；所述板(75)被固定成与所述框架(12)一起平移和旋转并且具有支撑所述碳带(5)的内表面(52)的第一凸面；

热交换器(72)，所述热交换器(72)设置成在第一预定温度(T1)下冷却所述板(75)的第一凸面。

2.根据权利要求1所述的热转印打印设备(1)，其中，所述板(75)的第一凸面布置成与所述环形碳带直接接触。

3.根据权利要求1所述的热转印打印设备(1)，进一步包括：

至少两个第二辊(11)；

传送带(71)，所述传送带(71)由所述至少两个第二辊(11)和所述板(75)的第一表面支撑，并布置成通过其内表面(51)支撑和传送所述环形碳带(5)；

其中所述第二辊(11)和所述板(75)布置成使得所述板(75)的第一表面通过所述传送带(71)来支撑所述环形碳带(5)。

4.根据权利要求2所述的热转印打印设备(1)，还包括吸收材料(63)，所述吸收材料(63)设置成在其上吸收润滑剂，并布置成在所述涂覆装置(3)和所述板(75)之间与所述碳带(5)的内表面(52)接触，所述热转印打印设备(1)还包括储存润滑剂的润滑剂容器(61)和将润滑剂从所述润滑剂容器(61)输送到所述吸收材料(63)的装置。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的热转印打印设备(1)，还包括至少一个加热器(82)，所述至少一个加热器(82)被固定成与所述框架(12)一起平移，并且布置成加热所述环形碳带(5)的第一部分，其中所述环形碳带(5)的第一部分包括所述碳带(5)的涂覆区域，其中所述碳带(5)由所述涂覆装置(3)涂覆或者与所述涂覆装置接触。

6.根据权利要求5所述的热转印打印设备(1)，其中，所述板(75)包括具有空腔的芯，其中冷却剂在所述空腔中循环，以冷却所述芯的外表面，所述外表面布置成支撑所述碳带(5)。

7.根据权利要求5或6所述的热转印打印设备(1)，其中，所述加热器(82)包括辊和用于加热所述辊的圆周表面的装置，所述辊布置成在其圆周表面上支撑所述碳带的内表面(52)。

8.根据权利要求7所述的热转印打印设备(1)，其中，用于加热所述辊的圆周表面的装置包括电阻，用于通过焦耳加热来加热第二导向元件(85)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的热转印打印设备(1)，其中，所述环形碳带(5)的长度小于150cm。

10.一种用于热敏打印基材(20)的方法，包括：

提供根据权利要求1至9中任一项的热转印打印设备；

以循环的方式将其上容纳有墨水(4)的所述环形碳带(5)从所述涂覆装置(3)输送到所述打印头(6)，并且从所述打印头(6)输送到所述涂覆装置(3)；

通过所述涂覆装置(3)使用墨水涂覆环形碳带(5)的外表面(51)；

冷却支撑所述环形碳带(5)的内表面(52)的所述板(75)以固化涂覆的墨水；

通过所述打印头(6)利用涂覆在环形碳带(5)的外表面上的部分墨水对基材(20)热转印以进行打印。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括启动加热器(82)，以在所述涂覆装置(3)的两侧将碳带上的墨水(4)加热到其熔点以上或其玻璃化转变温度以上。