CN1269751A - 图象转印方法 - Google Patents

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Abstract

揭示了在环境温度下从一种媒体转印油墨图象至第二种媒体的一种改进的方法的应用。在计算机装置上选择要在油墨型印刷机上印刷的数字化图象。在印刷之前,可以在计算机装置上以各种方法处理图象。利用油墨型印刷机把图象印刷在非吸收性媒体上。然后把图象从非吸收性媒体转印至希望其上有图象的物品上。对于转印过程不需要另外的热量。对非吸收性媒体的背面施加压力以帮助图象转印。在转印油墨图象之前,可以准备物品表面,其做法是打毛或施加合适的衬底。

Description

图象转印方法
技术领域
本发明一般涉及向物品施加印刷图象的技术，本发明尤其涉及为了使用中间媒体在环境温度下在目标物品上转印计算机图象而使用油墨型印刷机。
背景技术
在物品上印刷图象和字体的技术有许多种，包括活版印刷、平版印刷、照相凹版印刷和网版印刷方法。为了确定适用于特定任务的方法，必须对质量、数量、复制的复杂性、颜色数目、目标物品或媒体的特征以及成本进行评估和平衡。此外，随着可用于连至经济的多媒体计算机的高质量的经济的印刷机开发，外行也能够创作和印刷出高质量的包括高分辨率颜色的图象和文件。
要与计算机相连的印刷机一般是激光型印刷机或油墨型印刷机。激光型印刷机使用热量使色料附着于通过印刷机的媒体(一般是纸张)的表面。油墨型印刷机有选择地把油墨喷洒在通过印刷机的媒体(一般仍然是纸张)上。这两种类型的印刷机能够达到每英寸600至1200点或更好的分辨率。某些类型的印刷机(尤其是激光印刷机)能够达到非常高的分辨率。
虽然这些类型的印刷机要比上面讨论的传统的印刷方法大大节省金钱和时间，但对通过印刷机的媒体的类型和尺寸有所限制是它们的缺点。例如，实际上每台印刷机要求媒体是相当平坦的表面。不可能把一只垒球送经印刷机。此外，媒体的尺寸限于印刷机和馈送机构的尺寸。大多数经济型的印刷机不能送入比一张标准纸(legal paper)更宽的媒体。还有，媒体通常必须是柔软的，这是由于许多印刷机不允许媒体以平面形式通过印刷机。于是，一张纸板或许不是一种合适的媒体，因为对于通过印刷机而言，它可能太宽、太厚或太硬。使用称之为绘图机的一种类型的印刷机可以解决这些问题中的一些问题，首先是宽度，其次是硬度，但是绘图机仍然如其他印刷机那样受到许多相同的限制。
为了在无法通过计算机印刷机的媒体上印刷，必须使用其他先前提及的印刷方法之一。其他的印刷方法也具有它们自己的缺点，包括额外的时间和成本。这在称之为准备阶段的印刷方法的起始阶段尤其如此。如果要印刷的物品的数量足够多，则对于准备阶段所增加在时间和资源上的花费可以或很可能将保证了传统的印刷方法之一的使用。然而，如果要印刷的物品的数量很少，则起始准备阶段的很高的花费可能使得每件物品的总的印刷成本过高。
传统的印刷方法和高的准备花费的另外不足之处是不能在大量生产准备好之前看出印刷物品的样子。换句话说，印刷方法使其在看到首件印刷物品后很难作校正或调节，这是由于起始的准备花费已经用掉了，而作任何改变需要将该花费作显著的加倍。
于是，一般需要一种克服上述缺点的印刷方法，尤其是一种即使印数很少也很经济的印刷方法，该方法允许使用油墨型印刷机，并且该方法允许在不能通过印刷机的各种媒体上印刷。
发明揭示
本发明一般涉及对物品施加印刷图象的技术，本发明尤其涉及使用油墨型印刷机，以使用中间媒体在目标物品上转印计算机图象。转印的方法最好只需要环境温度和手压力。但在某些情况下，可能需要提供较手压力为大的压力。使用本发明无需高温。本发明包括这样的过程，其中，为了在油墨型印刷机上印刷而在计算机装置上选择数字化的图象。最好使用水基油墨，并且非吸收性媒体具有以精确的图象样式接受水基油墨的性质。使用激光型印刷机用的透明膜或其他具有类似成分的透明或不透明膜提供这些性质。接受油墨图象的第一媒体的一面是前面。然后将膜施加至第二媒体，并且在第一媒体的背面施加压力，从而实质上把油墨图象转印至第二媒体。
能够通过抛光辊、轧辊、压印模或任何其他施加压力的装置(它提供施加至第一媒体的背面的大体垂直的压力)来达到用于从第一媒体转印油墨图象至第二媒体的压力。通过把过程重复一次或数次能够达到高密度的转印图象，注意要精确重叠油墨图象。如果选择合适的非吸收性媒体，则最好用一次转印动作就能够完成高密度的转印图象，下面讨论计算机图象的合适的设定。
第二媒体实际上能够由诸如木材、塑料、玻璃、金属、陶瓷、丙烯酸树脂、乙烯树脂、自粘附乙烯树脂、涂层、纸张、纸板等任何材料组成。第二媒体的表面必须适于接受油墨图象。如果第二媒体的表面的本性是不适合的，则可能需要对它进行准备，其做法是将它打毛(marring)或施加合适的基底。只需对要接受油墨图象的表面部分作表面的准备。
在油墨图象转印至第二媒体后，可以对转印图象施加密封剂，以保护油墨图象。在油墨型印刷机中能够使用各种类型的油墨，包括水溶性油墨、非水溶性油墨、高颜料密度油墨和带有密封剂的油墨。
可在计算机上选择的图象来源包括使用扫描仪、使用数码照相机、从远地的源(诸如盘片或网络)下载的图象、以及在计算机上产生新的图象。在印出所选的计算机图象之前，可以对图象进行处理。对图象的处理可以包括调节亮度、颜色、取向、尺寸、背景、前景、形状和各种其他的视觉效果。对于熟悉本领域的人而言，可以得到各种图象处理计算机程序。其中有Adobe PageMaker、AdobePhotoshop、Adobe Illustrator、3M Graphic Maker Ink Jet software(3M公司)和许多其他程序。对于控制由非吸收性媒体接受的图象以将其转印在第二媒体上的能力而言，处理图象的能力很重要。
本发明的一个目的是提供一种图象转印方法，它允许使用计算机和油墨型印刷机，用于实质上在任何表面上印刷和转印图象。
本发明的另一个目的是提供一种图象转印方法，它允许在过程期间不提升温度而把图象转印在目标表面上。
本发明的再一个目的是提供一种图象转印方法，它允许在无法通过一般的油墨型印刷机的表面上转印图象。
本发明的又一个目的是提供一种图象转印方法，它允许准备这样一种媒体，该媒体一般是一种不适于接受印刷图象的表面。
本发明的还有一个目的是提供一种图象转印方法，它允许以这样一种方式把计算机选出的图象转印在实际上任何表面上，即使用于印数量很少时它也是快速、有效和经济的。
当结合附图来考虑时，从下面对本发明的详细描述将使本发明的其他目的、优点和新颖特征变得明显。
附图概述
图1是处理本发明的各个步骤的图象转印方法的流程图；
图2是详述在表面准备中使用的步骤和方法的方框图；
图3是详述选择数字化图象的各种方法的方框图；
图4是详述处理数字化图象的各种方法的方框图；
图5是详述能够用于印刷机中的各种类型的油墨的方框图；以及
图6是详述把图象转印至第二媒体的各种方法的方框图。
实现本发明的最佳方式
为了帮助更好地理解本发明，现在详细描述本发明的不同的形式和实施例。参看附图。在附图中使用标号和字母指出附图上的特定部分和位置。除非另外说明，在所有的附图中采用相同的标号和字母。
现在参看图1，该图示出本发明的图象转印方法(10)的流程图。为了便于更好地理解图象转印方法(10)，先对方法作一般的讨论，再对各个步骤作详细的讨论。
本发明的图象转印方法的第一步骤是准备最终接受图象的物品表面(12)。此步骤(12)并不总是需要的，在下面要对它作详细的讨论。在准备了接受转印图象的物品的表面(12)后，如果有需要，要转印的图象必须在计算机上选择(14)。在计算机上选择了图象(14)之后，在计算机上处理或修改图象(16)。图象处理(16)的两种最普通的类型是颠倒图象和调节图象的亮度。
在已经处理了图象(16)并且得到其最终形式后，把该图象印刷在诸如用于激光性印刷机的透明膜(下面把它称之为“激光透明膜”)等一种非吸收性媒体(18)上。然而，利用与计算机相连的油墨型印刷机来进行在激光透明膜上的印刷。本发明不能使用激光型印刷机。印刷机必须是这样的类型，它实质上把一种或数种油墨喷洒在通过印刷机的媒体上。
激光透明膜是一种具有这样一些性质的非吸收性媒体，这些性质允许凸现出精确的图象图案。可以使用任何具有类似性质的透明或不透明膜。
激光透明膜(亦称为转印媒体)包括正面和背面。为讨论方便起见，应该假设油墨图象位于透明膜的正面。使用一种非吸收性媒体允许油墨图象保持在转印媒体的表面上。把激光透明膜用于油墨型印刷机似乎很不寻常和使人惊讶，即使有至少不在3M牌的激光透明膜上这样做的警告，但确实在此情形中这样做了。
即使激光透明膜做得不透明，也可以进行这一过程。除了激光透明膜之外，也可使用使用光滑的非吸收性媒体(18)。用于油墨型印刷机的透明膜(下面称之为“油墨透明膜”)在其一个表面上有溶液，不能用于些过程，除非使用光滑的背面，这与在透明软片包装(transparency package)上的指示相反，该指示警告不得颠倒透明软片。然而，颠倒油墨透明膜可以造成油墨型印刷机工作不正常，这就是为何要使用激光透明软片作为较佳实施例的缘故。
然后把在正面上有油墨图象的透明膜(或转印媒体)的正面朝下放在接受图像的物品(亦称为目标物品)上。然后通过透明膜的背面施加压力把图象实质上从转印媒体转印至目标物品(20)。然后小心地将透明膜从目标物品移开。
无需施加热量作此转印。仅仅在环境温度下靠手用或手动工具的压力就足以把图象从转印媒体转印至目标物品或第二媒体。不象熟悉本领域技术的人所公知的其他转印方法(诸如把图象转印至布(尤其是T恤衫)的方法)那样需要施加高温，本发明的方法无需加热转印。这对于使用本发明的人提供了若干优点。为了转印不需要过量的能量。不存在热量就使得转印没有烫伤人的皮肤的危险或者损坏其他物品，包括第二媒体或目标物品(它本身可能对热量敏感)。最重要的是，免除热量就取消了转印步骤的复杂因素，从而使本发明的方法比本领域的已知方法(它们包含或需要图象的加热转印)，更加方便、成本低、安全以及用途更多。由于这个原因，本方法是一种“冷转印方法”，在该方法中，运作时不需热量。
然后检查目标物品，看图象是否合适(22)。如果图象不合适，就可以把图象从目标物品上去除(24)。去除图象一般只需要用水洗涤目标物品，因为在油墨型印刷机中使用的大多数油墨是水溶性的。如果图象合格，则允许对其干燥。如果确定应该施加另一个图象(26)，则重复印刷图象(18)和转印图象(20)的步骤。施加另一个图象基本上只要施加另一油墨层，它对图象提供更为明亮和更确定的颜色。
当转印和干燥了所有的图象之后，可以施加密封剂(28)。密封剂的类型取决于用作目标物品的材料的类型。密封剂提供了一层保护层，同时还提供了选择各种完美的外观(诸如无光泽、半光泽、有光泽和缎光)的机会。此刻，对于大多数塑料而言最知名的密封剂是Krylon#1312喷射液，它也称之为KAMAR清漆，可从俄亥俄州Solon的Sherman Williams Company的特殊产品部的Krylon产品组购得。另一种做法是，不施加密封剂，而通过一层附着层来保护图象，该层是透明的因而保护了图象。这些覆盖层的供货来源包括3M公司。
参见图2，为了确保目标物品能合适地受从转印媒体接受油墨图象，需对于目标物品的表面加以准备。为了合适地接受油墨图象，目标物品的表面必须是吸收性的、多孔的或充分磨蚀的。所有的目标物品表面必须是清洁和干燥的。目标物品的表面是否需要额外的准备取决于制作媒体的材料的类型。
如果目标物品(或第二媒体)由诸如木材、纸张、纸板或另一种类似吸收性的材料制成，则表面除了要清洁(32)和干燥(22)之外不需要处理。然而，如果目标物品由诸如塑料、玻璃、丙烯酸树脂、金属、乙烯树脂、自粘附乙烯树脂或另一种非吸收性的光滑材料制成，则表面需要准备，从而它能合适地接受油墨图象。显然，只需要对将要实际接受油墨图象的表面的部分进行准备。
准备表面的一种方法是使目标物品的表面变粗糙或打毛(34)。通过使目标物品的表面变粗糙或打毛，表面将变得成磨蚀的，因而将合适地接受油墨图象。一种把表面打毛的方法是喷砂(35)。在本发明的一种方法中，在喷砂过程中使用粒度为150的氧化铝来打毛表面。按照在本领域已知的方法，喷砂过程可以得益于构造合适的用于喷砂的容器。另一种打毛表面的方法是使用砂纸(36)。打毛表面的还有一种方法是使用金刚砂布或金刚砂板(37)。再有一种方法是用粗糙的滚筒来打磨表面。
准备目标物品的表面的另一种方法是对表面施加合适的衬底(38)。合适的衬底是任何一种这样的衬底，它将与目标物品的表面贴附的并且是有足够吸收性的、多孔的或磨蚀的，从而它将合适地接受油墨图象。在衬底的一种较佳使用中，衬底是透明的，并且在施加后提供轻微磨蚀的表面。另一种普通但优良的衬底是乳胶涂层。可以使用不同颜色的乳胶涂层来对转印图象增添另外的视觉特点。
参见图3，该图示出了要被选择的图象的各种来源(14)。在印刷图象之前，必须获得或产生图象。能够从许多来源获得图象，这些来源包括使用扫描仪(42)、使用数码照相机(44)或者从诸如盘片、CD-ROM、应用程序或网络等另外的来源下载图象(46)。也可以使用许多可用的字处理、图形、画图、绘图程序或者事实上允许用户印刷选择的任何其他程序，在计算机上产生图象(48)。对于熟悉本领域的人来说，这些程序是众所周知的。当实际上选择图象时，不一定看到图象。
现在参看图4，该图示出处理图象(16)的各种方法。上述的许多程序能够进行下面的处理。如上所述，两种最常用的处理是亮度调节(50)和颠倒图象(51)。为了视觉效果可以调节图象的亮度(50)，但它更加常用于使图象变亮。通过使图象变亮，在转印媒体上只要喷洒较少的油墨。如果在转印媒体上使用的油墨太多，则在把图象转印在目标物品上时增加了图象轮廓不清的风险。施加两层较薄的层要比施加一厚层好些。简单使用颠倒图象(51)，从而在从转印媒体转印至目标物品之后图象将正确地取向。当要转印的图象包括文字时一般需要颠倒图象。
能够完成许多其他的处理，并且完全是涉及了图象的视频方面。这些处理包括旋转(52)、放大(53)、缩小(54)、颜色调节(55)背景去除(56)、前景去除(57)、背景增添(58)、前景增添(59)、图象增添(60)和图象去除(61)。用个种图形程序可以完成包括拉伸、扭曲、盘旋等等其他的视觉效果。
在处理图象期间，可以在图象外面增添对准导引，当施加多层时，能够靠它们来帮助对准图象。对准导引事实上可以具有任何形状，但在较佳实施例中，它们包括在图象相对侧的小的点子。
现在参看图5，该图示出了能够用于本发明的印刷步骤(18)中的各种类型的油墨的取样。在印刷步骤(18)中使用的印刷机必须是喷洒出油墨的油墨型印刷机，诸如使用Hewllet Packard InkJet Cartridge或Canon BubbleJetCartridges的印刷机。如上所述，在油墨型印刷机中使用的油墨是液体形式(64)的，并且水溶性的(65)。然而，对于油墨类型有两种变更可以使用，以帮助来抵消如上所述的使图象模糊的可能性。首先，可以使用高颜料密度油墨(67)。这种类型的油墨允许较亮的颜色而不需施加厚的敷层或多层敷层。其次，具有较大粘滞性的油墨(诸如凝胶形式的油墨)也将允许施加较厚的敷层，而减小使图象变模糊的可能性。在油墨型印刷机中的油墨最好是加颜料的热喷墨油墨、加颜料的压电喷墨油墨或染料基喷墨油墨。对于这些油墨已知有许多供货来源，包括Hewllet Packard Corporation、Encad Corporation、CanonCorporation、3M公司等等。本发明的一个好处是可以采用许多种喷墨油墨和许多油墨印刷机中的印刷头来使用本发明的转印方法。例如，人们能够在桌面式喷墨印刷机或印刷宽度高至约50英寸图像的落地式印刷机上使用转印方法。这些“大规格”印刷机产生图象，它们也得益于无需施加热量而转印至第二媒体。
可以使用另外两种类型的油墨来减少对于在最终步骤中施加密封剂的需要。首先，可以采用非水溶性油墨，即使没有保护的密封剂，它也不大可能劣化。其次，可以使用带有包含的密封剂的油墨(68)。当这些类型的油墨干燥时，它们自密封。在它们干燥之前但在干燥后变为永久性之前，这些油墨甚至可以被洗掉。当目标物品的材料是布(它难于密封)时，这两种类型的油墨大大加强了本发明的方法。
现在参看图6，该图示出在转印过程(20)期间可以施加的压力的类型。在转印媒体的背面施加压力大大有助于从转印媒体至目标物品(它基本上是另一种媒体)的图象的实质的转印。施加压力的一个重要方面是，压力必须基本上垂直于转印媒体。施加压力时有经转印媒体滑移的趋势将可能造成油墨图象被模糊。施加压力的较佳方法(70)是使用抛光工具(72)、轧辊(75)，但压印模(76)也能够用于施加压力。
如上所述，在转印过程(20)中使用的压力的类型不需存在或使用热量。因此，转印过程(20)在环境(温度通常是室温)下进行。如果在室外条件下进行转印过程(20)，则人们必须考虑温度改变对要被转印的油墨的影响以及环境温度对于目标物品的影响。然而，对于室外目标物品施加热量不应超过正常室温(低于约75°-80°F)，这是由于如上所述，可以从避免对转印媒体或第二媒体增加加热中得到好处。
在适当的指导下，可以使用个人计算机、喷墨打印机和对于本发明所讨论的媒体，在目标物品上提供美丽和精确的图象，而在此之前要显示这样的图象是不可能的。这一发明开辟了喷墨成象在许多目标物品上的可能性，否则这些物品是无法用喷墨油墨成象或通过油墨型印刷机的。
使用本发明的方法的人们能够产生有图象的三维物品，其中，所有三维均对于物品提供形状。在本发明之前，只限于能可靠地通过油墨型印刷机的媒体的平坦的三维页面。用了本发明，就可把转印过程作用在已经按上述方法准备的任何合适的三维物品上。由于在转印过程期间(20)要施加的压力的类型，三维物品不应有复合的曲线，它们可能干扰使用压力的转印步骤。然而，使用本发明可以在具有平坦表面和/或简单曲线的三维物品上形成图象。
由于在转印时无需热量，因此该过程对于由商业或个人用户使用的不同尺寸、速度、产量等个人计算机和油墨型印刷机来说是安全的。
虽然上面只详细讨论了本发明的少量的例示的实施例，但熟悉本领域的人将容易理解，在例示的实施例中可作许多变更而不会在本质上偏离本发明的新颖的教导和好处。因此，打算把所有这些变更包括在下面的权利要求书所限定的本发明的范围之中。

Claims (19)

1.一种转印油墨图象的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
在非吸收性第一媒体上印刷图象；以及
从所述第一媒体转印所述印刷图象至第二媒体，其中，不用施加热量就能进行所述转印。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在环境温度下进行转印所述印刷图象的所述步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在室温下进行转印所述印刷图象的所述步骤。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括准备所述第二媒体的步骤，其做法是打毛要接受转印图象的所述第二媒体的表面部分。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在转印至所述第二媒体的所述印制图象的上部施加密封剂的步骤。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在印刷所述选出的图象之前使用所述计算机对所述选出的图象进行处理的步骤。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在把所述印刷图象转印至所述第二媒体期间对所述第一媒体施加压力的步骤。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括使用透明膜作为所述第一媒体的步骤。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括用施加衬底的办法在所述第二媒体上准备接受转印图象的表面部分的步骤。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一媒体上印刷所述图象的所述步骤包括把来自油墨型印刷机的油墨淀积在所述第一媒体上的步骤。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，无需施加热量在所述第一媒体上淀积所述油墨。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在环境温度下在所述第一媒体上淀积所述油墨。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在室温下在所述第一媒体上淀积所述油墨。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述油墨型印刷机中使用的所述油墨是标准的油墨型印刷机油墨。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二媒体包括形状不是平面状的物品。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述物品包括多个平坦表面。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述物品包括具有简单曲线的表面。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述物品具有这样的形状，从而它不能经油墨型印刷机馈送。
19.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在转印在所述第二媒体的印刷图象的上部施加覆盖层的步骤。
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