ES2371302T3 - Impresión por transferencia térmica. - Google Patents

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ES2371302T3 ES08762392T ES08762392T ES2371302T3 ES 2371302 T3 ES2371302 T3 ES 2371302T3 ES 08762392 T ES08762392 T ES 08762392T ES 08762392 T ES08762392 T ES 08762392T ES 2371302 T3 ES2371302 T3 ES 2371302T3
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Jeffrey Michael Howell
Peter Charles William Butcher
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Abstract

Aparato para impresión por transferencia térmica de una imagen a partir de una hoja de retransferencia térmica sobre un artículo, en el que el aparato incluye unos medios de calentamiento adaptados para suministrar un flujo de gas calentado para provocar la transferencia de la materia colorante, y unos medios de aleta oscilante para dirigir el gas calentado en una dirección transversal a la dirección del flujo, para distribuir dicho gas calentado sobre el o los artículos durante la transferencia de la materia colorante.

Description

Impresi6n por transferencia termica
Campo del invento
Este invento se refiere a una impresi6n por transferencia termica y a los aparatos que intervienen para la impresi6n por transferencia termica de una imagen a partir de una hoja intermedia sobre un artfculo, a un metodo de impresi6n y a un artfculo que lleva una imagen impresa.
Antecedentes del invento
La impresi6n por transferencia termica consiste en la formaci6n de una imagen (inversa) sobre una hoja intermedia usando una o mas materias colorantes transferibles termicamente. La imagen se transfiere despues termicamente a una superficie de un artfculo llevando la imagen a hacer contacto con la superficie del artfculo y aplicando calor y posiblemente tambien presi6n. La impresi6n por transferencia termica es particularmente util para impresi6n sobre artfculos que no son faciles de imprimir sobre ellos de forma directa, sobre todo objetos tridimensionales (3O). La impresi6n por retransferencia termica mediante impresi6n por transferencia termica por difusi6n de la materia colorante, que utiliza gases de sublimaci6n, se expone por ejemplo en el documento WO 98/02315 y WO 02/096661. Usando las tecnicas de impresi6n digital para formar la imagen sobre la hoja intermedia de retransferencia se pueden imprimir imagenes de alta calidad, posiblemente de calidad fotografica, en artfculos tridimensionales de forma conveniente y econ6mica incluso en series cortas. Ciertamente tales objetos pueden ser personalizados de forma econ6mica.
Usando hojas intermedias de retransferencia apropiadas es posible formar imagenes de buena calidad en artfculos tridimensionales, que posiblemente tengan formas complejas con formas curvas (c6ncavas o convexas) que incluyen curvas compuestas. Al imprimir sobre artfculos tridimensionales la hoja es tfpicamente precalentada, por ejemplo a una temperatura comprendida entre 80° y 170°C, antes de su aplicaci6n al artfculo, para ablandar la hoja y hacerla deformable. La hoja ablandada se encuentra despues en un estado en el que puede ser facilmente aplicada y conformada a los contornos de un artfculo. Esto es convenientemente efectuado por la aplicaci6n de un vacfo para hacer que la hoja ablandada se amolde al artfculo. Mientras que la hoja se mantiene en contacto con el artfculo, por ejemplo manteniendo el vacfo, la hoja, y tambien el artfculo, son calentados a una temperatura apropiada para la transferencia de la materia colorante, tfpicamente una temperatura comprendida entre 140° y 200°C durante un espacio de tiempo apropiado, normalmente comprendido entre 15 y 150 segundos. Oespues de la transferencia de la materia colorante se permite o se hace que el artfculo se enfrfe antes de la retirada de la hoja intermedia de retransferencia. En los documentos WO 2007/049070, WO 01/96123 y WO 2004/022354 se expone un aparato apropiado para realizar el paso de impresi6n por retransferencia.
El calentamiento de la hoja y del artfculo se efectua convenientemente mediante la exposici6n a una corriente de aire caliente generado por unos medios de calentamiento que comprenden un ventilador y unos elementos calentadores electricos. En los aparatos conocidos el aire entra en una campana y es dirigido sobre los artfculos situados en una cavidad del aparato. En algunos sistemas actuales el aire se pasa a traves de un difusor que comprende una disposici6n de gufas estaticas. Mediante una disposici6n cuidadosa de las gufas, la distribuci6n de aire sobre los artfculos y la hoja asociada puede conseguirse que sea uniforme y optimizado, siempre que los artfculos tengan un perfil relativamente plano y siempre que los artfculos esten situados en el centro de la cavidad. Sin embargo, la distribuci6n de aire no esta optimizada para artfculos que tienen partes que sobresalen hacia arriba, al igual que las superficies lateral e inferior de los artfculos tienden a permanecer mas frfas que las superficies superiores, ni para los artfculos colocados cerca de los bordes de la cavidad, que como superficies alejadas del centro de la cavidad tienden a estar peor calentadas. Esto da lugar a un calentamiento no uniforme de los artfculos y de la hoja, y a una consiguiente transferencia de materia colorante variable, produciendose una transferencia de materia colorante potencialmente baja en zonas de artfculos mas frfas. Esto puede dar lugar a una calidad de impresi6n baja en general.
Resumen del invento
En un aspecto el presente invento proporciona un aparato para la impresi6n por transferencia termica de una imagen sobre un artfculo a partir de una hoja de retransferencia termica, en el que el aparato incluye unos medios de calentamiento adaptados a suministrar un flujo de gas calentado para hacer que la transferencia de materia colorante, y los medios de aleta oscilante para dirigir el gas calentado en una direcci6n transversal a la direcci6n del flujo, para distribuir el gas calentado en una direcci6n transversal a la direcci6n del flujo, para distribuir el gas calentado sobre el artfculo o artfculos durante la transferencia de materia colorante.
Teniendo unos medios de aleta oscilante, el gas calentado es distribuido lateralmente y puede ser distribuido mas uniformemente sobre los artfculos y una hoja asociada, que incluye artfculos con partes que sobresalen hacia arriba, artfculos con paredes inclinadas, por ejemplo verticales, paredes laterales, y artfculos no situados de forma centrada en el aparato. La distribuci6n lateral del gas calentado significa que cualesquiera puntos frfos en los artfculos y en la hoja tienden a ser uniformizados, lo que da lugar a una transferencia de materia colorante mas uniforme y a una mayor calidad de impresi6n. Los medios de aleta oscilante tienen tambien la ventaja de no reducir significativamente
el flujo volumetrico de gas, cuando el area de la secci6n recta de la o de las aletas en la direcci6n del flujo de gas es pequena.
Se ha comprobado que los medios de aleta oscilante trabajan bien y que tienen ventajas sobre otros planteamientos para superar el problema del calentamiento no uniforme. Por ejemplo, los intentos de dirigir el flujo de gas hacia los lados del aparato usando un difusor mas agresivo dieron lugar a un flujo de gas reducido y a puntos frfos en otros lugares del aparato. Otros planteamientos que utilizan toberas dirigibles son mecanicamente complejos y tambien limitan el flujo de aire.
Los medios de aleta oscilante comprenden una o mas aletas, normalmente varias aletas, por ejemplo en una disposici6n en bloques acoplados para moverse conjuntamente, montadas para un movimiento oscilante en una direcci6n transversal a la del flujo del gas calentado, con el gas pasando sobre las aletas, y normalmente entre aletas contiguas, para ser dirigido a las diferentes piezas del aparato dependiendo de la posici6n de la o de las aletas en el periodo de oscilaci6n. Una aleta es apropiadamente un miembro alargado generalmente plano.
La aleta o las aletas estan convenientemente montadas de forma pivotante, y en una disposici6n simple son impulsadas por una varilla de empuje con movimiento de vaiven.
Los medios de aleta oscilante estan convenientemente impulsados por un motor electrico que puede estar unido a un miembro con movimiento de vaiven, por ejemplo una varilla de empuje. El miembro con movimiento de vaiven es impulsado para producir un perfil de oscilaci6n deseado y es convenientemente impulsado por una leva que convierte el movimiento de rotaci6n del motor en un movimiento lineal apropiado.
Los medios de aleta oscilante pueden ser disenados con relaci6n a la forma tridimensional de los artfculos sobre los que hay que imprimir para producir un perfil de oscilaci6n disenado para producir un calentamiento uniforme y regular de todas las partes de las superficies sobre las que hay que imprimir (y las correspondientes zonas de la hoja), con la intenci6n de producir un perfil de temperatura que sea plano y constante en todas las zonas sobre las que se imprime.
Con este objeto el perfil de oscilaci6n sera, por ejemplo, adecuado para que el gas calentado sea dirigido hacia los lados verticales de artfculos y a artfculos situados perifericamente durante mas tiempo que si fuera dirigido hacia las superficies horizontales de los artfculos y a artfculos situados en el centro.
Un perfil de oscilaci6n deseado se consigue convenientemente mediante el uso de una leva con una forma apropiada, de una forma conocida. La leva puede ser desmontable de modo que se puedan usar diferentes levas en el aparato para la impresi6n de artfculos con formas diferentes.
La velocidad de oscilaci6n puede ser regulada a voluntad, por ejemplo mediante la regulaci6n apropiada de una forma conocida de un motor electrico asociado, y esta comprendido entre 5 y 200 periodos por minuto, siendo un valor adecuado el de 25 periodos por minuto.
El aparato puede ser personalizado para adaptarse a determinados artfculos variando uno o mas factores entre los que estan el numero, tamano, posici6n y configuraci6n de las aletas, perfil de oscilaci6n (por ejemplo, por el uso de una leva adecuada) y posiblemente tambien la velocidad de oscilaci6n.
El aparato puede incluir un conjunto difusor 6ptimo aguas arriba o aguas abajo de los medios de aleta oscilante, dispuestos para distribuir el gas calentado en una direcci6n transversal, por ejemplo en angulo recto, con la distribuci6n lateral producida por los medios de aleta oscilante.
El aparato puede adicional, o alternativamente de forma opcional, incluir unos segundos medios de aleta oscilante aguas abajo de los primeros medios de aleta oscilante y dispuestos transversalmente, por ejemplo en angulo recto, para distribuir el gas calentado en una direcci6n transversal a la distribuci6n lateral producida por los primeros medios de aleta oscilante. Los segundos medios de aleta pueden ser generalmente similar en su estructura y funcionamiento a los primeros medios de aleta oscilante.
El aparato puede por el contrario tener una estructura convencional y puede ser usado de una forma convencional.
Los medios de calentamiento pueden convenientemente comprender un elemento calentador y un ventilador.
Los medios de calentamiento pueden funcionar para realizar un precalentamiento (normalmente hasta una temperatura comprendida entre 80° y 170°C) para ablandar la hoja, y tambien para calentar la hoja (normalmente hasta una temperatura comprendida entre 120° y 240°C, normalmente alrededor de 160°C) para provocar la transferencia de la materia colorante. Los medios de calentamiento puede tambien ser usado para un precalentamiento opcional de los artfculos que van a ser tratados (normalmente hasta una temperatura comprendida entre 100° y 120°C).
Generalmente, los medios de aleta oscilante seran activados siempre que los medios de calentamiento sean activados, durante todos los pasos de calentamiento.
El gas calentado es comunmente aire.
El aparato incluye unos medios para llevar la hoja y el artfculo a un contacto estrecho preparado para el paso de transferencia de la materia colorante. Tales medios normalmente comprenden unos medios de vacfo, ejerciendo de este modo el aparato una prensa de vacfo. Los medios de vacfo comprenden convenientemente una bomba de vacfo y la correspondiente valvula de sangrado.
El aparato incluye normalmente un soporte para sujetar uno o mas artfculos para imprimir sobre ellos, que incluyen los nidos o moldes opcionales con una forma complementaria a la de los elementos sobre los que hay que imprimir, para hacer de soporte de ellos e impedir la deformaci6n de elementos tales como con paredes de plastico que podrfan de otro modo deformarse durante el calentamiento.
El aparato incluye adecuadamente unos medios para sujetar en posici6n una hoja de retransferencia termica sobre un artfculo sobre el que hay que imprimir.
Los medios estan convenientemente dispuestos para provocar un movimiento relativo entre el artfculo y la hoja, para llevar la hoja (en estado ablandado despues del precalentamiento) y el artfculo a contacto con el soporte que convenientemente incluye unos medios de elevaci6n para ascender y descender el soporte.
El aparato incluye convenientemente unos medios de enfriamiento, normalmente en forma de un ventilador para dirigir un flujo de aire frfo sobre el artfculo y la hoja despues de imprimir para enfriar ambos.
El aparato incluye adecuadamente unos medios de control por ordenador para la operaci6n de regular los medios de calentamiento, los medios de vacfo, los medios de enfriamiento y los medios de elevaci6n, y posiblemente tambien los medios de aleta oscilante, especialmente la velocidad de oscilaci6n de la aleta. Los medios de control pueden incluir varios programas prefijados adecuados para imprimir una variedad de materiales diferentes ypuede tambien ser programable por un usuario para adaptarse a otras necesidades.
El aparato puede ser usado para imprimir imagenes sobre artfculos hechos con una amplia variedad de materiales incluidos plasticos, metales, productos ceramicos, madera, materiales compuestos etc, siendo los artfculos macizos
o con paredes delgadas. Oependiendo de la naturaleza de la superficie del artfculo sobre el que se va a imprimir la imagen puede ser conveniente pretratar la superficie mediante la aplicaci6n de un revestimiento superficial o laca para mejorar la absorci6n de las materias colorantes transferidas.
El aparato esta destinado sobre todo para imprimir sobre artfculos tridimensionales, que posiblemente tienen formas complejas que incluyen formas curvas (c6ncavas o convexas) con curvas compuestas.
Las hojas de retransferencia termica adecuadas estan comercialmente disponibles, tal como los medios Pictaflex (Pictaflex es una Marca Registrada) de ICI Imagedata.
Las imagenes pueden ser formadas sobre la hoja de retransferencia por impresi6n con materias colorantes termicamente transferibles, preferiblemente mediante impresi6n por chorro de tinta.
En un aspecto adicional el presente invento proporciona un metodo de impresi6n de una imagen a partir de una hoja de retransferencia termica sobre un artfculo, que comprende hacer que la hoja y el artfculo hagan contacto, y calentar la hoja mediante exposici6n a un flujo de gas calentado para provocar la transferencia de la materia colorante desde la hoja al artfculo, en el que el gas calentado es dirigido de una manera oscilante en una direcci6n transversal a la direcci6n del flujo, para distribuir el gas calentado sobre el artfculo durante la transferencia de la materia colorante.
Se hace que el gas calentado sea dirigido con un perfil de oscilaci6n disenado teniendo en cuenta la forma del artfculo, con el fin de conseguir una temperatura uniforme sobre la superficie del artfculo sobre el que se esta imprimiendo.
El gas es convenientemente dirigido mediante la utilizaci6n de unos medios de aleta oscilante, preferiblemente controlados por una leva con una forma apropiada para producir un perfil de oscilaci6n deseado.
La velocidad de oscilaci6n esta normalmente comprendida entre 5 y 200 periodos por minuto, y se han obtenido buenos resultados con una velocidad de aproximadamente 25 periodos por minuto.
El gas calentado puede opcionalmente ser desviado en de una manera oscilante en una segunda direcci6n transversal, por ejemplo en angulo recto, en la primera direcci6n. El gas puede adicional o alternativamente ser pasado a traves de un difusor, aguas arriba o aguas abajo de la oscilaci6n.
El gas es normalmente aire.
El metodo generalmente incluye un paso de precalentamiento de la hoja mediante exposici6n a un flujo de gas calentado para ablandar la hoja antes de llevar la hoja y el artfculo a estar en contacto. Normalmente, se hara
tambien que el flujo de gas calentado sea desviado de forma oscilante durante el paso de precalentamiento de la hoja.
El metodo puede incluir un paso opcional de precalentamiento de los artfculos, de nuevo normalmente mediante exposici6n de forma oscilante a un flujo de gas calentado.
Se hace que la hoja y el artfculo precalentados lleguen a estar en contacto mediante exposici6n a un vacfo. El vacfo es adecuado a un nivel comprendido entre 30 y 85 kPa (por ejemplo, 50 kPa) inferior a la presi6n atmosferica.
El metodo normalmente incluye un paso final de enfriamiento.
El precalentamiento de los artfculos es normalmente a una temperatura comprendida entre 100 y 120°C durante aproximadamente 30 segundos, en unas condiciones que dependen del material de la superficie del artfculo sobre el que se va a imprimir.
El precalentamiento de la hoja lo es normalmente a una temperatura comprendida entre 80 y 170°C durante aproximadamente 30 segundos, con una temperatura de aproximadamente 145°C durante 15 6 20 segundos o aproximadamente 130°C durante 30 segundos siendo adecuada para los medios Pictaflex.
La transferencia de la materia colorante se efectua normalmente por calentamiento a una temperatura comprendida entre 120 y 240°C, normalmente alrededor de 160°C, durante un tiempo comprendido entre 15 segundos y 5 minutos, en unas condiciones que dependen de factores que incluyen las materias colorantes, la hoja y el artfculo.
El invento incluye tambien dentro de su alcance un artfculo que lleva una imagen impresa producida por el aparato o metodo del invento.
A continuaci6n se describira a modo de ilustraci6n con referencia a los dibujos que se acompanan una realizaci6n de una prensa de vacfo de acuerdo con el invento para la impresi6n por transferencia termica de una imagen a partir de una hoja intermedia de retransferencia termica sobre un artfculo tridimensional, en la que:
las Figuras 1 y 2 son dibujos en perspectiva de la prensa de vacfo;
las Figuras 3 y 4 son vistas esquematicas de secciones de componentes internos de la prensa en diferentes etapas de funcionamiento;
la Figura 5a es una vista esquematica de una leva de la prensa; y la Figura 5b es un grafico del angulo de la aleta con respecto al angulo de la leva mostrada en la Figura 5a.
Descripcion detallada de los dibujos
La prensa de vacfo 10 ilustrada tiene la forma de una unidad de ordenador de sobremesa de formato A3 disenado para uso con una hoja A3 de retransferencia. La prensa tiene generalmente una forma cubica, con unas dimensiones generales de 800 mm de profundidad, 600 mm de altura y 600 mm de anchura. La prensa comprende un alojamiento que tiene una unidad de base 12 y una unidad de tapa 14 conectada mediante bisagras a ella en su parte trasera, pudiendo la unidad de tapa moverse entre una posici6n inicial abierta (como se muestra en la Figura 1) y una posici6n cerrada para uso (como se muestra en la Figura 2).
La unidad de base incluye un entrante 16 en el que esta situada una mesa 18 para recibir un conjunto de artfculos tridimensionales para que se imprima sobre ellos o ser decorados. Una placa nido 20 de aluminio poroso o fibra que lleva un conjunto de nidos o moldes 22 con una forma complementaria a la de los elementos 23 sobre los que se va a imprimir para hacer de soporte de ellos y para impedir la deformaci6n de elementos tales como los artfculos de plastico con paredes delgadas que de otro modo podrfa producirse durante el calentamiento. Un obturador de caucho 24 esta dispuesto en la superficie superior de la placa nido 20 para hacer de junta estanca dentro de la unidad de base. La mesa 18 puede ser elevada y descendida sobre un eje 26 mediante un mecanismo de cilindro elevador (no mostrado) desde una posici6n inicial descendida (como se muestra en las Figuras 1 y 3) hasta una posici6n elevada (como se muestra en la Figura 4).
La periferia del entrante 16 esta rodeada por unas gufas de pelfcula lineales 27 (visibles en la Figura 1) para situar de forma precisa una hoja A3 de retransferencia en posici6n sobre el entrante y mantener la hoja en posici6n sobre el entrante descansando sobre un obturador de caucho periferico 28.
La unidad de base 12 incluye un sistema de vacfo que incluye una bomba de vacfo y una valvula de sangrado (no mostrada) para generar un vacfo en una manguera flexible 30 que atraviesa la mesa 18 para extraer aire del espacio inmediatamente debajo de la placa nido 20.
La unidad de base incluye tambien un ventilador de enfriamiento 32 con un motor electrico asociado.
La unidad de tapa 14 incluye un entrante 34 cuya periferia esta rodeada por un obturador de caucho 36 que coopera con el obturador 28 de la unidad de base para fijar y obturar la hoja de retransferencia 38 entre ellos en el
alojamiento cuando la unidad de tapa esta en la posici6n cerrada. Los cierres magneticos 39 (visibles en la Figura 1) estan dispuestos para fijar la unidad de tapa en la posici6n cerrada.
La unidad de tapa 14 incluye unos medios de calentamiento que comprenden un ventilador 40 con un motor asociado 42 y elementos calentadores electricos 44 aguas abajo para dirigir un flujo de aire caliente hacia abajo a la unidad de tapa. Los medios de aleta oscilante 46 estan situados en la unidad de tapa, aguas abajo de los elementos calentadores 44 para desviar el aire calentado de una manera oscilante para hacer mas uniforme el calentamiento de los artfculos. El aire calentado pasa hacia arriba a traves de los canales 48 para ser recirculado dentro del alojamiento.
Los medios de aleta oscilante 46 comprenden un conjunto de triple aleta que tiene tres aletas planas alargadas similares 50, montada cada una de forma pivotante en el centro en 52, y que funcionan conjuntamente por medio de una varilla de empuje 54 para moverse al unfsono en respuesta al movimiento de vaiven de la varilla de empuje 54. Oicha varilla de empuje 54 es impulsada a una velocidad de 25 periodos por minuto por un motor electrico de la aleta, que esta representado en 56, que es controlado por una leva 58 (Figura 5a) para convertir el movimiento rotativo del motor en un movimiento lineal apropiado de la varilla de empuje 54, con la varilla de empuje terminando en un rodillo 60 de la leva y que se extiende a traves de un resorte regulador 62 y un cojinete lineal 64.
La leva 58 se muestra en la Figura 5 y tiene una forma para producir un perfil de oscilaci6n de los medios de aleta oscilante 46 disenados para producir un flujo de aire calentado que produce un calentamiento uniforme a todas las superficies de los artfculos 23 para imprimir sobre ellos. En particular, es importante que los lados verticales 23a alcancen la misma temperatura que las superficies horizontales 23b para una transferencia uniforme de materia colorante. Tambien es importante que los artfculos mas exteriores sean calentados en la misma medida que los artfculos situados en el centro. Para esto la leva 58 ha sido disenada para producir un perfil de oscilaci6n con el aire calentado siendo dirigido durante un periodo de tiempo relativamente mayor a los espacios entre los artfculos y a los extremos de los movimientos de la aleta en comparaci6n con el periodo de tiempo en que el aire calentado es dirigido a las superficies superiores 23b y al centro del movimiento de la aleta. La Figura 5b es un grafico que relaciona la posici6n de la aleta con la posici6n de la leva. Las aletas son hechas oscilar simetricamente con una amplitud de movimiento de aproximadamente 60°.
En el funcionamiento del aparato las aletas 50 son hechas oscilar por la varilla de empuje siempre que el ventilador calentador 40 esta funcionando.
El aparato incluye unos medios de control del ordenador (no mostrado) y un panel de control 66 que incluye una pantalla en el frente de la unidad de base, visible en las Figuras 1 y 2.
En funcionamiento, una imagen que va a ser imprimida en un artfculo tridimensional es imprimida (en posici6n inversa) sobre una hoja intermedia de retransferencia adecuada 38. En una realizaci6n se imprime una imagen sobre unos medios de rodillo Pictaflex A3+ a partir de ICI Imagedata (Pictaflex es una Marca Registrada) mediante un proceso de impresi6n por chorro de tinta en una impresora Epson 4400 (Epson es una Marca Registrada) que usa tintas de sublimaci6n de materia colorante Artainium (Artainium es una Marca Registrada), cortada a un tamano de hoja A3 y a la que se ha permitido secarse.
Los elementos sobre los que se va a imprimir, representados por los artfculos 23, estan situados en la unidad de base 12, cada uno sobre un respectivo nido 22, con la superficie para ser decorada en la posici6n mas elevada. Oependiendo de la naturaleza de la superficie del artfculo sobre el que se va a formar la imagen puede ser conveniente pretratar la superficie mediante la aplicaci6n de un tratamiento superficial o laca para mejorar la absorci6n de las materias colorantes transferidas.
La unidad de tapa 14 se mueve manualmente a la posici6n cerrada.
Los medios de calentamiento se activan en un paso de precalentamiento con el ventilador 40 haciendo que el aire a una temperatura de aproximadamente 110°C sea hecho recircular dentro del alojamiento durante aproximadamente 30 segundos con las aletas 50 oscilando a 25 periodos por minuto. Oe esta forma se realiza el precalentamiento de los artfculos que van a ser decorados.
La unidad de tapa 14 es a continuaci6n movida manualmente a la posici6n abierta.
La hoja de pelfcula A3 Pictaflex imprimida se coloca en posici6n sobre la unidad de base 12 sobre el entrante 16 dentro de las gufas y sobre el obturador 28, con la cara imprimida frente al artfculo. La unidad de tapa es movida manualmente a la posici6n cerrada, siendo retenida por el cierre magnetico, estando la hoja obturadora 38 en posici6n entre los obturadores 28 y los obturadores 36, como se muestra en las Figuras 3 y 4.
En un paso de precalentamiento de la pelfcula se activan los medios de calentamiento con el ventilador y las aletas oscilantes haciendo que el aire caliente a una temperatura de aproximadamente 145°C sea recirculado dentro del aparato durante aproximadamente 20 segundos. A esta temperatura la hoja de pelfcula 38 se ablanda y se hace viscoelastica y tiene un lfmite elastico muy bajo.
Mientras que se mantiene el calentamiento la mesa 18 es elevada de manera que los artfculos 23 pasan a traves de la pelfcula ablandada 38, como se muestra en la Figura 4, con la pelfcula estando inicialmente dispuesta flojamente alrededor del artfculo.
En el paso de vacfo, mientras se mantiene el calentamiento entonces se pone en funcionamiento el sistema de vacfo en la unidad de base 12, y se genera un vacfo de 15 pulgadas Hg (aproximadamente 50 kPa) por debajo de la presi6n atmosferica debajo de la pelfcula, a traves de la manguera 30, lo que hace que lleve la pelfcula hacia los artfculos, como se muestra en la Figura 4, con los obturadores 24 y 28 actuando para mantener el vacfo. La pelfcula ablandada se adapta a la forma de los artfculos 23. La temperatura de los medios de calentamiento se eleva en un paso de transferencia de materia colorante para generar aire caliente a una temperatura de aproximadamente 160°C, con la temperatura mantenida a este nivel durante aproximadamente 120 segundos. En esta temperatura elevada la materia colorante se difunde desde la pelfcula a la superficie contigua del artfculo. La oscilaci6n de las aletas 50 durante el paso de transferencia de la materia colorante actua para producir un perfil de temperatura uniforme a lo largo de las superficies sobre las que se esta imprimiendo, dando lugar a una impresi6n uniforme.
La mesa 18 es descendida despues de un espacio de tiempo adecuado y deja de actuar el vacfo. En un paso de enfriamiento el aire frfo es impulsado hacia arriba en la unidad de base 12 por el ventilador de enfriamiento 32 durante aproximadamente 20 segundos para incidir sobre los artfculos 23 desde abajo. Esto hace que se enfrfen los artfculos y la hoja.
La unidad de tapa 14 es despues movida manualmente a la posici6n abierta. La hoja de pelfcula 38 es retirada y dejada aun lado y retirados los artfculos 23.
El funcionamiento de los medios de calentamiento, el sistema de vacfo y el ventilador de enfriamiento estan controlados por unos medios de control mediante ordenador. El aparato incluye varios programas preseleccionados apropiados para imprimir una variedad de materiales diferentes, y es tambien programable por el usuario para responder a otras necesidades.
Se han llevado a cabo unas pruebas comparativas usando un aparato de acuerdo con el invento, que incluye unos medios de aleta oscilante, y un aparato comparable con una disposici6n de aletas fijas para distribuir el flujo de aire caliente. Estas pruebas demostraron la obtenci6n de unas impresiones mas uniformes de calidad superior usando el aparato de acuerdo con el invento.
Ejemplo I
Se cre6 una imagen de prueba con un fondo uniforme medio gris. Se imprimi6 una hoja de pelfcula Pictaflex con esta imagen de prueba usando Artainium UV y tintas en una impresora de chorro de tinta Epson 4400 (Epson es una Marca Registrada). Esta imagen fue transferida a dos sustratos diferentes en una prensa como se ha descrito anteriormente. La oscilaci6n de la aleta fue sinusoidal con un periodo de 5 segundos.
El sustrato A) era una hoja revestida de poliester con un espesor de 0,5 mm de aluminio soportada en la mesa 18.
El sustrato B) era una hoja moldeada de policarbonato de 1,8 mm de espesor, revestida con una laca de retransferencia de la forma descrita en la patente de EEUU 7.102.660. La hoja estaba colocada sobre un nido de caucho de silicona 22, precalentado por el funcionamiento de un ciclo de retransferencia sin una pieza.
Los estados de impresi6n fueron los siguientes:
Numero de prueba
1 2 3 4
Sustrato
A B A B
Precalentamiento
No 60s a 150°C No 60s a 150°
Ablandamiento de la pelfcula
15a a 145°C 20s a 145°C 15s a 145°C 20s a 145°C
Transferencia de la imagen
80s a 160°C 240s a 140°C 80s a 160°C 240s a 140°C
Oistribuci6n de aire
Oifusor estatico Oifusor estatico Aleta m6vil Aleta m6vil
La densidad 6ptica de las imagenes transferidas se midi6 sobre una malla que cubrfa la anchura y la altura de las piezas.
Numero de prueba
1 2 3 4
Mfnimo
0,42 0,34 0,43 0,32
Percentil 10 °
0,47 0,39 0,47 0,37
Percentil 90 °
0,67 0,56 0,59 0,46
Maximo
0,69 0,66 0,6 0,53
80% gama
0,2 0,17 0,12 0,09
Gama total
0,27 0,32 0,17 0,21
Oesviaci6n normal
0,076 0,07 0,044 0,038
Esto muestra que la aleta m6vil da una mayor uniformidad de la imagen transferida en comparaci6n con un difusor 5 estatico.
Ejemplo 2
Se cre6 una imagen de prueba con lfneas negras horizontales y verticales estrechas continuas en un patr6n de cuadrfcula uniforme de media pulgada. Se imprimi6 una hoja de una pelfcula Pictaflex con esta imagen de prueba usando Artainium UV y tintas en una impresora de chorro de tinta Minaki JV5-130S (Minaki es una Marca
10 Registrada). Esta imagen fue transferida a una hoja de aluminio con un recubrimiento de poliester de 0,5 mm de espesor en una prensa descrita anteriormente. Los estados de impresi6n fueron las siguientes:
Numero de prueba
1 2 3 4
Precalentamiento
no no no no
Ablandamiento de la pelfcula
15s a 145°C 20s a 130°C 15s a 145°C 20s a 130°C
Transferencia de la imagen
80s a 160°C 80s a 160°C 80s a 160°C 80s a 160°C
Oistribuci6n de aire
Oifusor estatico Oifusor estatico Aleta m6vil Aleta m6vil
Se midi6 el aumento en porcentaje de la anchura y altura de la imagen transferida.
Numero de prueba
1 2 3 4
Anchura
0,7 0,2 0,2 0,0
Altura
2,8 1,4 1,6 0,2
Esto muestra que la aleta m6vil da una menor deformaci6n durante la fase de ablandamiento de la pelfcula en comparaci6n con un difusor estatico.

Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Aparato para impresi6n por transferencia termica de una imagen a partir de una hoja de retransferencia termica sobre un artfculo, en el que el aparato incluye unos medios de calentamiento adaptados para suministrar un flujo de gas calentado para provocar la transferencia de la materia colorante, y unos medios de aleta oscilante para dirigir el gas calentado en una direcci6n transversal a la direcci6n del flujo, para distribuir dicho gas calentado sobre el o los artfculos durante la transferencia de la materia colorante.
  2. 2.
    Aparato de acuerdo con la reivindicaci6n 1, en el que los medios de aleta oscilante comprenden una o mas aletas alargadas montadas para tener un movimiento oscilatorio.
  3. 3.
    Aparato de acuerdo con la reivindicaci6n 2, en el que la aleta o cada una de ellas esta fijada a un miembro con movimiento de vaiven.
  4. 4.
    Aparato de acuerdo con la reivindicaci6n 3, en el que el miembro con movimiento de vaiven es impulsado por una leva.
  5. 5.
    Aparato de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, que ademas comprende un conjunto difusor dispuesto para dirigir el gas calentado en una direcci6n transversal a la de distribuci6n producida por los medios de aleta oscilante.
  6. 6.
    Aparato de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, que ademas comprende unos medios de aleta oscilante para dirigir el gas calentado en una direcci6n transversal a la de distribuci6n producida por los primeros medios de aleta oscilante.
  7. 7.
    Aparato de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en el que los medios de calentamiento comprenden un elemento calentador y un ventilador.
  8. 8.
    Aparato de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, que incluye unos medios para provocar el movimiento relativo entre el artfculo y la hoja, para llevar dicha hoja y el artfculo a estar en contacto.
  9. 9.
    Un metodo para la impresi6n de una imagen a partir de una hoja de retransferencia termica sobre un artfculo, que comprende hacer que la hoja y el artfculo se acerquen para estar en contacto, y calentar dicha hoja mediante exposici6n a un flujo de gas calentado para provocar la transferencia de la materia colorante de la hoja al artfculo, en el que el gas calentado es dirigido de forma oscilante en una direcci6n transversal a la direcci6n del flujo para distribuir el gas calentado sobre dicho artfculo durante la transferencia de la materia colorante.
  10. 10.
    Un metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 9, en el que el gas es dirigido por unos medios de aleta oscilante.
  11. 11.
    Un metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 10, en el que los medios de aleta oscilante estan controlados por una leva.
  12. 12.
    Un metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que la velocidad de oscilaci6n esta comprendida entre 5 y 200 ciclos por minuto de la varilla de empuje del motor que impulsa la aleta.
  13. 13.
    Un metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que el gas calentado es dirigido de forma oscilante en una segunda direcci6n transversal a la primera direcci6n.
  14. 14.
    Un metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, que ademas comprende el precalentamiento de la hoja.
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