CN1646332A - 制作标记的方法和设备 - Google Patents

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P·R·小贝克
M·E·古金
D·J·罗甘
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Abstract

一种用于以数字方式产生图像的设备包括光电导体组件、电晕组件和光源组件,以便在光电导体上形成潜像。所述设备还包括显影组件,它包括显影剂,诸如粉末涂料,以产生图像。所述设备可以包括熔合器,用以产生薄膜图像。本发明的设备可以包括控制器,用以选择性地控制电压来控制图像的厚度。另外,所述设备可以包括消耗片材,用以从衬底去除多余的粘结剂。

Description

制作标记的方法和设备
本申请要求2002年2月8日提交的序列号60/354,982的美国临时申请的优先权,并将其附此作参考。
技术领域
本发明涉及用于标记制作的方法和设备,更具体地说,涉及用于添加法标记制作的方法和设备,并涉及用于制作耐久标记的设备和方法。
技术背景
标记制作行业由于采用康涅狄格州South Windsor市的GerberScientific Productd Inc.(公司)(本发明的共同受让人)发明和实现的技术而发生革命性变化。在美国专利No.5,537,135和4,467,525中描述了几个与标记制作有关的发明。它们公开了在用于片材上印刷和切割标记的设备。这样标记制作设备包括:计算机,用以存储图像数据;和印刷机,根据图像数据,把着色剂涂敷在粘贴于衬衬底材上的乙烯片材上。一旦所需的图像印好,便将所述片材转移到切割机上。切割机环绕所述图像的轮廓切透乙烯片材,留下衬衬底材完好无缺。切割工序之后,从片材去除不要的乙烯材料。随后把所需的图像贴到转移片材上,然后贴到最终成品上。
尽管上述方法和设备获得巨大的成功和普及,但还是有些缺点。首先,去除工序造成大量的无法循环利用的废物。另外,去除工序费劳力、费时间。此外,去除工序会降低成品标记的质量,因为去除多余的乙烯材料时,标记图像可能受损。另一个额外的困难与把印好的片材从印刷机转移到切割机相关,包括在印刷机和切割机之间要进行适当的校准。另外,切割机必须相对于印刷机进行适当的校准。
颁发给Adair的题为”把图像固定在刚性衬底上的方法”的美国专利No.5,871,837公开了把图像固定在涂覆有可受热增粘涂层的刚性衬底上的方法。更具体地说,所述专利公开这样一个过程:把图像印刷在转移薄膜上、然后将转移薄膜的图像携带面用加压接触法与被加热至软化或发粘状态的热塑涂层结合。一旦热塑涂层冷却,变为坚硬耐久的状态,将转移薄膜揭去,留下图像牢固地附在刚性衬底上。但是,在Adair专利所公开的过程用途有限。Adair的方法对例如产生汽车车门标记不实用。更具体地说,整个车门必须涂上粘性材料,然后图像才能转移到加了涂层的车门上。然而,一旦粘上图像,图像就会被外加的聚合物包围,结果图像周围背景模糊。因此,尽管Adair的专利提供一种对传统标记制作的替代方法,但是,Adair方法受限制,而且常常不实用。
传统的标记制作方法的另一个缺点是,对许多用途而言,标记不够耐久。
尽管标记自动制作显著地改善了耗时的标记制作过程,但是仍旧希望通过消除去除工序造成的废物和产生更加耐久的图像,进一步简化和改善标记制作过程。
按照本发明,用于添加法标记制作(Additive SignmzkingTM)过程的设备和方法包括印刷机,或者在最终衬底上产生所需的图像,或者在载体片上产生所需的图像然后把图像从载体片转移到最终衬底上。所产生的图像是”积累”在载体片上或衬底上以便形成标记的,因而不需要所述去除过程。
按照本发明的一个方面(这里称作粘结剂剥离转移(AdhesiveSplit TransferTM过程),印刷机首先把图像印刷在载体片上。然后在上面印有图像的载体片上涂一层粘结剂层,然后,把衬底与载体片结合,使得粘结剂层和图像夹在两者之间。一旦揭去载体片,图像便被粘结而留在衬底上,完成所述粘结剂剥离转移过程。若有必要,可以对衬底上的图像进行固化,以改善其粘结力。粘结剂剥离转移过程通过把现有方法所需的印刷、切割和去除操作合并为单一操作,简化了标记制作过程。一般说来添加法标记制作过程的优点是,特别是粘结剂剥离转移过程的优点是,不再需要去除过程,从而消除了由此产生的废物,减少对标记损坏的可能性,并降低劳动成本。
按照本发明的另一个方面,用于添加法标记制作过程的方法和设备包括印刷机,它适合于把耐久的薄膜图像印刷在衬底上。所述印刷机包括显影子系统,后者适合于接收粉末涂料或粉末调色剂。显影子系统可以装入单组分或双组分显影剂。按照另一个实施例,显影子系统包括多个显影墨盒,它们适合于接收多种物质,包括但不限于粉末涂料、透明涂层和/或粘结剂,利用以数字方式施加粉末涂料或粉末调色剂的印刷机形成耐久的薄膜图像,对标记制作过程进行革命。以数字方式施加标记用的粉末涂料使制作耐久的标记成为可能而又不必采用去除过程。
按照本发明的另一个方面,用于添加法标记制作过程的方法和设备包括印刷机,所述印刷机允许对其中的各种电压进行控制来改变淀积的着色剂数量,从而改变印制的图像厚度并允许采用不同的产品。
按照本发明的再一个方面,用于添加法标记制作过程的设备和方法包括印刷机,所述印刷机允许以数字方式在图像上涂敷粘结剂,使粘结剂基本上与图像对齐,以便随后粘贴其上设置有粘结剂的图像。以数字方式把粘结剂涂敷在图像上大大简化标记制作过程。以数字方式涂敷粘结剂不必使用带有涂层的片材,而使用带有涂层的片材需要随后的去除工序。
按照本发明的另一个方面,用于添加法标记制作过程的设备和方法包括印刷机,它适合于接纳衬底,所述衬底用于把图像涂敷于其上,使得衬底具有预定的厚度而不必把图像从其上转移出去。或者,可以产生图像并将其设置在诸如聚氟乙烯片等载体片上,以便随后转移到衬底上。按照本发明的另一个方面,图像用静电的方法转移到标记衬底上。
按照本发明的另一个方面,把粘结剂层涂敷在衬底上。在粘结剂顶上形成图像。然后使消耗片材与衬底接触,去除也布置在衬底上的多余粘结剂,使得一旦消耗片材从衬底剥离,图像便留在衬底上,而粘结剂处于它们之间。
本发明引入添加法标记制作过程的概念,其中图像积累在衬底上面,而不必去除不必要的材料。图像或者永久性地粘结在衬底上,或者临时设置在载体片上随后转移到最终的衬底上。图像可以利用各种各样的设备和/或方法积累,包括利用不同的着色剂、多层着色剂、透明涂层、保护涂层和/或粘结剂。本发明还引入以数字方式把粘结剂涂敷在衬底上的概念。另外,本发明引入把粘结剂涂敷在整个衬底上,在粘结剂顶部积累图像,然后去除多余粘结剂的概念。于是,由本发明引入的概念的结果是最终产品质量的改进以及时间、劳力和材料的节约。
借助于对举例说明附图的本发明的示例性实施例的以下详细描述,本发明的上述和其他优点就会变得更加清晰。
图1是包括计算机和印刷机的标记制作系统的示意图;
图2是图1印刷机的放大、简化的透视图;
图3是利用图1的标记制作系统在载体片上印刷标记,以便随后转移到最终位置的过程的方框图;
图4是其上按照图3的过程印有图像的载体片的正视图;
图5是图4的载体片和图像的侧视图;
图6是其上按照图3的过程印有图像和粘结剂的载体片的部分剖开的正视图;
图7是图6的载体片、图像和粘结剂的侧视图;
图8是按照图3的过程的载体片、图像、粘结剂和衬底的部分剖开的正视图;
图9是图8的载体片、图像、粘结剂和衬底的侧视图;
图10是按照图3的过程的带有多余粘结剂的载体片的部分剖开的正视图;
图11是按照图3的过程的带有粘于其上的图像的衬底的部分剖开的正视图;
图12是按照本发明另一个实施例的用于添加法标记制作过程的印刷机的示意图;
图13是图12印刷机部件的示意图;
图14是图13的显影子系统一个实施例的示意图;
图15是图13的显影子系统另一个实施例的示意图;
图16是图12的印刷机部件另一个实施例的示意图;
图17是图12的印刷机部件另一个实施例的示意图;
图18是图12的印刷机部件另一个实施例的示意图;
图19是利用图1的标记制作系统在衬底上印刷标记的过程的方框图;
图20是用于产生标记的设备的示意图;
图21是带有与墨箔啮合的粘结剂层的载体片的侧视示意图;
图22是与图20的墨箔啮合后载体片的侧视示意图;
图23是用于产生标记设备的示意图;以及
图24是用于产生标记的设备的另一个实施例的示意图。
优选实施例的详细描述
参见图1,按照本发明的一个方面,用于添加法标记制作过程的添加法标记制作(Additive SignakingTM)系统10包括用于根据输入的数据16产生图像14的可编程计算机12。所述系统10还包括印刷机18,它与计算机12通信。印刷机18包括至少一个显影墨盒20,其中充满显影剂22。
参见图2,按照本发明的一个方面,在粘结剂剥离转移(AdhesiveSplit TransferTM)过程中,把具有第一载体面26和第二载体面28的载体片24置于印刷机18中。如图3中的A2所示,并在图4和5看得最清楚,印刷机18产生图像30,后者具有第一图像面32和第二图像面34。正如在图2,4和5看到的,在印刷机18内,图像30转移到载体片24的第一面26。在本发明的优选实施例中,图像30被反转印刷在载体片24上或者把镜像印刷在载体片24上。
参见图3,5和7,一旦图像印刷在载体片24上,便将粘结剂层涂敷在载体片24的第一面26和图像30的第一面32,正如图3中的A4所示。随后将衬底38与载体片24结合,使得粘结剂层36和图像30夹在两者之间,正如图3中的A6所示,并示于图8和9。可以把衬底38和载体片24以及处于它们之间的图像30和粘结剂36压在一起,使薄膜图像30适当地粘结在衬底38上。然后从衬底38剥去载体片24,正如图3中的A8所示并示于图9。直接与载体片24接触的粘结剂36粘结在载体片24上,并从衬底38剥离,如图10所示。载体片24和多余的粘结剂36从衬底38剥离,薄膜图像30适当粘结并留在衬底38上,如图11所示,完成粘结剂剥离转移过程。任选地,可以对衬底38和图像30进行额外的固化,以便改善薄膜图像30对衬底38的粘结力。各种固化过程均可采用,包括(但不限于)紫外线处理、红外线加热和/或传统的加热。
粘结剂36可以是任何类型的粘结剂,只要粘结剂对载体片24的粘结力比对衬底38粘结力大即可。可以采用几种工艺来涂敷粘结剂。一种途径是,用缠绕金属丝的下拉棒(wire wrapped drawdown bar)涂抹液体粘结剂。一种类型的缠绕金属丝的下拉棒由佛罗里达州Pompano Beach市的Paul N.Gardner,Inc.(公司)制造。为了获得粘结剂的适当覆盖,可以稀释粘结剂,以减小粘结剂的表面张力。这样的液体粘结剂的一个示例是俄亥俄州Columbus市的FranklinInternational,Inc(公司)制造的Convinax 386TM牌产品和明尼苏达州St.Paul市的3M Corporation(公司)制造的ScotchGrip 4224TM牌产品。在优选实施例中,液体粘结剂用去离子水和洗盘肥皂按照下列配比稀释:50ml粘结剂,50ml水和5ml Joy牌洗盘肥皂。Joy牌洗盘肥皂由俄亥俄州辛辛那提市的Proctor & Gamble公司制造。但是,很多液体粘结剂均可使用,只要所述粘结剂对载体片有较高的粘结力。
可以使用的其他类型粘结剂是压敏粘结剂薄膜。这些薄膜属于一类称为粘结剂转移薄膜,它只包括粘结剂,而不是粘结剂和某些支持薄膜。最通用的粘结剂薄膜由亚利桑那州斯科特斯德市的XyronInc.制造,用Xyron 850TM层布粘合机(亦由Xyron,Inc公司制造)涂抹。
在粘结剂剥离转移过程中,有4种重要的粘合力:
1.图像和载体片之间的粘合力(图像/载体片);
2.图像和粘结剂之间的粘合力(图像/粘结剂);
3.粘结剂和载体片之间的粘合力(粘结剂/载体片);以及
4.粘结剂与衬底之间的粘合力(粘结剂/衬底)。
粘结剂剥离转移过程是在粘合强度之间存在下列一组关系时发生的:
1.图像/粘结剂粘合力大于图像/载体片的粘合力;
2.粘结剂/衬底粘合力大于图像/载体片的粘合力;
3.粘结剂/载体片的粘合力大于粘结剂/衬底的粘合力。
粘结剂、载体片和衬底的任何组合满足所有这3个关系均可用于粘结剂剥离转移过程。用来产生图像的调色剂也必须满足上述关系。
因此,衬底必须用允许衬底在非图像区域把粘结剂释放给载体片,而在图像区域允许粘结剂把薄膜粘合到衬底的任何一种材料制造。载体片可以由不会永久地粘合图像,而在非图像区域粘结剂对其粘结力大于对衬底粘结力的任何材料制造。在优选实施例中,采用Gerber 220TM乙烯和Gerber 225TM乙烯作为载体片。Gerber 220TM乙烯和Gerber 225TM乙烯是康涅狄格州South Windsor市的GerberScientifi,Inc.(公司)的产品。
显影剂可以是标准打印机用的任何类型的粉末调色剂(调色剂,toner)。但是,在本发明的一个实施例中,正如后面还将详细讨论的,显影剂可以是粉末涂料或者双组分显影剂,包括铁氧体载体珠和粉末涂料或粉末调色剂。在所述优选实施例中,双组分显影剂包括80-99%(百分之八十至九十九)的铁氧体载体珠和1-2%(百分之一至二)的粉末涂料或粉末调色剂。但是,在最优选实施例中,显影剂包括90-95%铁氧体载体珠和5-10%的粉末涂料或粉末调色剂。粉末调色剂(包括粉末涂料或粉末调色剂)的应用导致产生耐久的薄膜图像。粉末涂料包括树脂,并且选择具有室外的耐久性和紫外线稳定性的颜料。
一般说来,本发明的添加法标记制作过程,尤其是本发明的粘结剂剥离转移过程通过把传统方法所需的印刷、切割和去除操作合并为一个单一的操作,简化了标记制作过程。本发明的一个优点是,不再需要去除工序,因而消除了因此造成的废物和在去除过程中损伤图像的可能性。另一个优点是,采用粉末涂料或粉末调色剂时,所产生的图像是耐久的,用粉末涂料产生的图像可以经受长时间室外因素的作用。添加法标记制作过程和粘结剂剥离转移过程的再一个优点是,对标记施加于何处没有限制。例如,这些过程克服了在本发明的发明背景一段所讨论的美国专利No.5,871,837的缺点。
参见图12,按照本发明的另一个方面,用以产生耐久的薄膜图像114的添加法标记制作系统110包括印刷机118。按照本发明,耐久薄膜图像114基本上是”积累”在衬底120上的。衬底120具有第一衬底面122和第二衬底面124。印刷机118包括外壳126,所述外壳126具有用于引入衬底120的入口开孔128和在其中形成的用于送出衬底的出口开孔130(图12未示出)。
参见图13,在一个优选实施例中,印刷机118是一种子照相印刷机,包括从印刷机入口开孔128到印刷机出口开孔130的衬底通路134。印刷机还包括:光电导体136,它按照箭头138所指示的光电导体旋转方向旋转;以及布置在光电导体136附近的电晕充电组件140、光扫描组件142、显影子系统144、电晕转移组件146和清理组件148。在所述优选实施例中,印刷机118包括沿着衬底通路134设置在光电导体136的下游的熔合器组件150。印刷机118还包括控制器152。
正如先有技术已知的,光电导体136包括接地层154和光电导表面层156,光电导表面层156设置在接地层154的径向外侧,形成光电导表面158。电晕充电组件140包括装在处于地电位的电晕罩162中的电晕线160,而电晕屏164处在电晕线160和光电导体表面158之间。电晕线160加有高压,用以产生离子,轰击光电导体表面层156,屏164控制光电导表面层156上积累的电荷电平。
光扫描组件142包括光源166,它选择性地使光电导表面层156的各部分放电,以便在其上产生潜像170。光源166可以是任何光源,它可以包括但不限于激光源(如在所述优选实施例中使用的)或者LED光源。光源166的选择性放电是由控制器152以数字方式控制的,以便产生潜像170。
显影子系统144包括墨盒172,它形成墨盒开孔174,允许与光电导体136连通。墨盒172装着显影剂或粉末调色剂176以及大体上布置在墨盒开孔174附近的显影剂辊178,还有多个混合器180。正如箭头182所指示的,显影辊178在显影辊的方向上旋转,它一般与光电导体的旋转方向138相反。混合器或木螺钻180被激活,连续混合墨盒172中的显影剂。显影剂包括许多显影剂颗粒184。
电晕转移组件146布置在衬底120的离开光电导体的反面一侧,并包括装在电晕转移罩188内的电晕转移线186,所述罩具有面向衬底120的开孔190。
沿着衬底通路,熔合器组件150位于电晕转移组件146的下游并包括熔合器192,用以使图像熔融和/或固化在衬底120上。熔合器可以是若干个不同的系统,包括但不限于紫外线、红外线加热、传统加热、加热和加压结合和/或其他类型的熔融装置。但是,在优选实施例中,最好不使用某些硅酮油,后者一般在传统系统中用来防止”热偏移”。传统系统使用的油不可改变地转移到印刷的图像表面上。这种油现在干扰粉末调色剂/粉末涂料和涂敷在上的任何类型的粘结剂之间的粘结力。若粘结剂与粉末调色剂/粉末涂料之间的粘结力不够强,将会危害所述过程。
把未熔融的图像和载体片放入传统的炉内,在约300°F(华氏300度)下保持约1分钟(1min.),在把粉末调色剂熔融而不把任何硅酮油引入图像表面方面,被证明是令人满意的。可以采用的一种炉是新泽西州布里奇波特市的VWR Scientific Products,Inc.(公司)制造的VWR型1320对流炉。
这种熔融过程也是粘结剂剥离转移过程的优选实施例。
清除子系统148大体上设置在光电导体136附近,用以清除光电导体表面158,以便接收随后的图像。
工作时,电晕充电组件140在光电导体表面层156上产生基本上均匀的电荷。随后,当光电导体在光电导体旋转方向138上旋转时,光源166选择性地使光电导体表面层156的各部分放电,以数字方式产生最终产品的潜像170。如图14所示,结果潜像170包括”背景”部分194,具有原来的电晕电荷;和”图像”部分196,由光源166以数字方式产生,具有图像电荷。但是,”图像”部分可以具有原来的电晕电荷,而”背景”部分可以由光源以数字方式放电。
潜像产生时,光电导体136继续向显影子系统14旋转,而潜像由于选择性地吸引装在显影子系统中的显影剂的显影剂颗粒184而显影。
参见图14,具有预定的显影剂电荷的显影剂176,被吸引在潜像170上。更具体地说,显影剂是带电的,使得显影剂颗粒184被吸引到潜像170的图像部分196,而不被潜像的背景部分194吸引。或者,带有与预定显影剂电荷符号相反的显影剂电荷的显影剂可以被吸引到潜像的背景部分。尽管如图14所示,潜像170的背景部分194具有正电荷,而图像部分196具有负电荷,但在本发明的范围内是相反的。每一部分的准确电荷并非关键,只要图像一部分吸引粉末调色剂颗粒,而另一部分不吸引即可。
参见图15,显影子系统144还可以是双组分显影剂系统244,它包括:显影辊278,在显影辊的方向282上旋转;多个混合器或木螺钻280;以及双组分显影剂276。双组分显影剂276包括许多粉末调色剂颗粒284和许多载体颗粒285。在本发明的优选实施例中,载体颗粒是约10-100微米(μm)直径的铁氧体颗粒,被聚合物包裹。所用的一种是宾夕法尼亚州育空市的Vertex Image Products,Inc.,(公司)生产的TeflonTM(聚四氟乙烯)包裹铁氧体颗粒(类型13)。但是,其他类型载体颗粒亦可应用。在本发明的优选实施例中,粉末调色剂颗粒或者是粉末调色剂油漆或者是粉末调色剂。粉末调色剂或粉末涂料的尺寸小于载体颗粒的尺寸。粉末调色剂颗粒还必须具有在载体颗粒与粉末调色剂颗粒混合在一起时被载体颗粒表面涂层摩擦充电的能力。
工作时,载体颗粒285和粉末调色剂颗粒284在双组分显影剂系统内混合。磁铁产生粉末调色剂/载体颗粒混合物刷子287。显影辊278保持一定的电压,所述电压在显影辊和已经在光电导体136上形成的潜像170之间产生电场。所产生的电场把粉末调色剂颗粒284从载体颗粒285上剥离出来,使潜像170显影为薄膜图像。
按照本发明的一个方面,如图13所示,控制器152允许对第一电晕屏164、显影辊178和电晕转移组件146进行变量控制。在一个示例中,电晕屏电压设置为-100伏和-1500伏之间。显影辊电压设置为-1000伏左右。电晕转移电压设置为-3,500伏和-6,000伏之间。在双组分显影剂系统中建立两种类型的电压差,以便控制最终图像的质量。第一电压差在潜像的图像部分和显影辊178之间形成。作为一个示例,电晕充电屏电压把光电导体电荷设置为-100伏和-1,500伏之间。然后激光使潜像的背景部分放电,让潜像的图像部分停留在-100伏和-1,500伏之间的某个电压上。双组分显影剂给粉末涂料颗粒赋予负电荷。显影辊电压在显影辊178和光电导体图像部分之间建立电场。所述电场的强度由电晕充电屏电压和显影辊电压之差决定。相对于显影辊电压,电晕充电屏电压越负,因而图像部分电压越负,驱使带有正电荷的粉末涂料颗粒向图像部分转移的力就越大。可以针对不同的系统配置和/或粉末涂料,改变电压并使之具有相反的符号。
第二电压差在光电导体的被激光放电到接近地电压的背景部分和显影辊之间形成。为了避免背景部分被粉末涂料显影,已经发现,重要的是,保持显影辊低于地电位。在所述优选实施例中,最佳图像的设置是,电晕屏约-1,200伏,显影剂辊约-300伏,以此在显影辊和图像部分之间产生约1,500伏的电压差,并在显影辊和潜像背景部分之间约300伏电压差。
在系统的关键点上改变电压的能力有助于控制淀积在光电导体上的粉末涂料量,并因此控制结果薄膜图像的厚度。
参见图16,按照本发明的另一个方面,添加法标记制作系统310包括印刷机318,它基本上类似于这里描述并描绘于图14的印刷机118。但是,印刷机318包括多个显影器344,其位置依次靠近光电导体336。印刷机318还包括中间转移皮带337,它可以在与光电导体旋转方向338相反的转移皮带的方向339上移动。印刷机318的光电导体336、电晕充电340和光源342基本上类似于印刷机118的。但是,显影器344包括不同的物质,后者以数字方式涂敷在光电导体336上,转移到中间转移皮带,然后再转移到衬底上。在本发明的一个实施例中,第一显影器345包含粉末涂料或粉末调色剂。第二显影器347包含不同颜色的粉末涂料或粉末调色剂。第三显影器349包含透明涂层,用以在衬底上淀积透明薄膜。第四显影器351包含粘结剂,准备通过光电导体和中间转移皮带以数字方式涂敷在衬底上。
工作时,潜像首先通过吸引上述的粉末调色剂或粉末涂料而显影。然后把带有粉末涂料的潜像转移到中间转移皮带作为第一图像部分。随后,用彩色粉末涂料使另一个潜像显影,作为第二图像部分,转移到中间转移皮带,以便随后与第一图像部分对准。然后,来自第三显影系统的透明涂层涂敷在第三潜像上,作为第三图像部分,然后转移到中间转移皮带上,准备随后与第一和第二图像部分对准。另外,在撤销第一、第二和第三显影系统的情况下,第四显影器以数字方式把粘结剂涂敷在光电导体潜像上,作为第四图像部分,然后转移到中间转移皮带,准备随后重叠在薄膜图像的第一、第二和第三图像部分。然后把来自中间转移皮带的图像部分转移到衬底上。
所述过程造成包括多层的最终薄膜图像的”积累”。这些层的类型和各层的涂敷顺序可以根据最终薄膜图像产品的特定要求而改变。每一层的厚度可以因产品的不同而不同,因为如上所述,印刷机内的电压可以改变。
按照本发明的另一个方面,粘结剂以数字方式或者涂敷在载体片的第一表面上或者涂敷在薄膜图像的第一图像侧。粘结剂涂敷在已经有薄膜图像或要建立薄膜图像的区域。以数字方式涂敷粘结剂可以通过几种技术达到,包括用热和/或加压激活粉末粘结剂、液体粘结剂的喷墨方法或干膜粘结剂的热转印等静电照片印刷术。以数字方式涂敷的粘结剂可以是热敏的、对压力敏感的或对紫外线敏感的。一种这样的类型是新泽西州里奇菲尔德市的Union,Inc.,(公司)制造的热熔(Hot Melt)粉末粘结剂。可以涂敷保护膜来覆盖粘结剂,所述粘结剂就在耐久的薄膜图像涂敷到最终衬底上之前去除,或者印刷机可以在建立薄膜图像之前把粘结剂涂敷在载体片上。然后,正如传统标记制作一般所做那样,可以用转移胶带把粘结剂和薄膜图像从载体片揭起,并涂敷在最终衬底上。
按照本发明的一个附加方面,粘结剂包含着色剂,并具有粘结剂和着色剂的双重目的。着色剂可以是颜料或染料。
参见图17,尽管上述多显影系统318包括单一的光电导体336和多个显影器345、347、349和351,但系统418可以包括对应于多个光电导体437、439、441和443的多个显影器445、447、449和457。每一个光电导体具有相应的电晕充电组件440和电晕转移组件446。图像以上述方法”积累”,并包括多个以数字方式涂敷装在显影器445、447、449和451内的显影剂、涂层和/或粘结剂层。
参见图18,尽管已经以分别在光电导体旋转方向138、338上旋转的滚筒的形式描述光电导体136、336,但是,在具有基本上相同的结构和功能的印刷机518上,光电导体136、336可以是光电导皮带536。
另外,尽管某些系统包括以数字方式涂敷粘结剂的装置,但按照本发明的传授,正如前面所讨论的,某些系统可以具有用于涂敷粘结剂的装置565,如图18所示,其中装置565适合于把粘结剂或者以数字方式或者全面地涂敷在整个衬底上。
参见图16和17,电压子组件353和453分别被包括在印刷机318、418中。电压子组件353、453控制印刷机内的电压,以此使同一台印刷机内可以使用不同类型的材料。例如,在同一装置中可以使用保护涂层、粘结剂和各种类型的着色剂。另外,如上所述,电压组件使所产生的图像可以具有不同的厚度。
因为在用添加法标记制作过程进行印刷时可能使用各种各样的材料,包括(但不限于)粉末调色剂、粉末涂料、透明涂层、粉末粘结剂,重要的是,具有使用单一图像形成系统形成带正电荷和带负电荷的粉末的图像的能力。
如上所述,电晕充电系统把均匀的负电荷赋予光电导体表面。随后,暴露在来自光源的光的光电导体区域被放电至地电压。这个过程产生两种带有截然不同的电荷的区域。带正电荷的粉末被光电导体保留原来带电电平的区域所吸引,而带负电荷的粉末被光电导体的放电区域所吸引。当带正电荷的粉末成像时,光源用来使图像数据的”带负电荷部分”放电。然后所述粉末被吸引到光电导体具有已经被光源放电的区域。然后用比光电导体原来所带电荷电平更负的电位把粉末从光电导体转移到中间辊或载体片。当带负电荷的粉末成像时,光源用来使图像数据的”带正电荷部分”放电。粉末被吸引到光电导体已经被光源放电的区域。然后,用比光电导体放了电的电平更正的电位来把粉末从光电导体转移到中间辊或载体片。
电压组件353、453完成所有这些任务。在最佳方式下,由纽约州麦地那市的Trek Inc.(公司)制造的Trek 610D高压电源来控制印刷机内的转移电压。对于带负电荷的粉末,中间转移辊电压设置为+350伏,而最终转移辊电压设置为+1,200伏。对于带正电荷的粉末,中间转移辊电压设置为-950伏,而最终转移辊电压设置为-2,000伏。
参见图19和20,按照本发明的另一个方面,在基本上类似于图13所示的系统118的系统618中,产生诸如道路标记或汽车车门标记等标记。有几种方法来产生最终标记。按照本发明的一种方法,与图像有关的输入数据通过通信传递给计算机,并印刷在片材620上。在一个实施例中,如图19的B1和B2所示,片材620是转移片材或载体片。在本发明一个优选实施例中,转移或载体片用聚氟乙烯(PVF)材料制成。最好为随后转移而印刷图像。然后用静电方法把未熔融的图像转移到标记衬底上,正如B3所示。诸如辊等支持物615设置在聚氟乙烯片材620的背面,保持约为地的电压,图像要转移到的标记衬底保持约负2000伏(-2000V)的电压。随后所述图像在约300度华氏(300°F)下固化约10分钟,正如图19的B4所示,以便形成薄膜图像。可以根据粉末涂料或粉末调色剂的特性改变电压的符号和数值。
按照产生标记的另一种方法,片材620是载体片,其图像直接在标记衬底上产生,正如图19的B1和B2所示,所述系统618适合于接收待处理的标记衬底。图像随后在标记衬底上固化,或者在装置650的设备内或者随后在系统618以外固化。
标记衬底最好基本上是平板,诸如公路标记牌或车体或车门。标记衬底可以用不会把标记衬底表面和PVF片材表面之间的电场减弱到不足以强制粉末从PVF片材的表面转移到标记衬底的程度的任何材料制造。金属或导电塑料都工作得很好,也可以采用薄的非导电材料。在本发明一个优选实施例中,可以用电子照相制版术来产生图像。但是,其他方法和系统也可以用来产生所需的图像。可以采用的一种类型的显影剂是宾夕法尼亚州费城的Rohm & HaasCompany(公司)拥有的Morton Powder Coatings,Inc.(公司)制造的聚酯粉末涂层和宾夕法尼亚州育空市的Vertex ImageProductsInc.(公司)生产的带氟聚合物涂层的铁氧体的显影剂混合物。在一个实施例中,双组分显影剂包括80-99%(百分之80至99)铁氧体载体珠和1-2%(百分之1至2)的粉末涂料或粉末调色剂。但是,在最优选实施例中,显影剂包括90-95%的铁氧体载体珠和5-10%的粉末涂料或粉末调色剂。然而,其他显影剂混合物也可以采用,无论是单组分还是双组分的。
参见图21-24,按照本发明的另一个方面,添加法标记制作(Additive SignmakingTM)过程可以用以下方法实现:粘结剂层预先涂敷在载体片上,在带有粘结剂层730、830、930的载体片724、824、924上聚积图像729、829、929,使粘结剂层处于它们之间,然后从载体片除去多余的粘结剂731、831、931。于是,粘结剂层730、830、930最初已涂敷在载体片或释放片724、824、924上。随后把着色剂728、828、928涂敷在粘结剂层730、830、930上,以便在粘结剂层上积累图像729、829、929。图像借助于粘结剂层粘结在载体片上,现在夹在它们之间。载体片没有图像的部分仍旧具有暴露的粘结剂部分或多余的粘结剂731、831、931。然后使消耗片与载体片接触,并且与多余的粘结剂731、831、931以及与图像直接接触。多余的粘结剂粘结在消耗片839,939上。揭去消耗片时,粘结剂沿着图像周边的边界剥离,除去不要的多余粘结剂部分,留下以前印刷的图像,所述图像背靠载体片上余下的粘结剂。
参见图21和22,在一个实施例中,用热印刷机718产生图像。在一个优选实施例中,使用了MAXXTM系统。MAXXTM系统是本发明的受让人,康涅狄格州South Windsor市的Gerber Scientific ProductdInc.(公司)制造的标记制作设备。MAXXTM系统在美国专利No.6,243,120和No.6,322,265中作了描述,其公开附此作参考。但是,其他热印刷机也可以使用。正如在先有技术中众所周知的,热印刷机或标记制作设备包括热印刷头,印刷头与墨箔接触,在衬底上产生图像。
参见图21,热系统718、墨箔720与位于载体片724上的粘结剂层730接触。墨箔720包括带有位于其上的树脂728的箔片726。正如本专业上众所周知的,树脂或着色剂728随后从箔片分离,产生图像729。在按照本发明一个优选实施例中,释放或载体片724涂有粘结剂层730,放入热印刷机中,使粘结剂层730面向墨箔720。在所述实施例中,墨箔720还用作消耗片材。
工作时,参见图22,当热系统718选择性地激活与载体片724接触的热印刷头734的印刷元件732(此时箔片720和粘结剂层730位于它们之间)以产生图像时,基本上位于受激印刷元件732下面的树脂728从载体片724上的箔片720转移到载体片724上(粘结剂层730的顶面上),从而把图像729印刷在载体片724的粘结剂层730上。多余的粘结剂731或粘结剂层730没有树脂728位于其上的部分粘结到留在箔片720上的树脂上,并以此从载体片724剥离,被辊压到带着已经使用的箔片的提起辊(未示出)上。于是,当图像729的印刷完成时,载体片724上除图像区域以外没有暴露的或多余的粘结剂731,包括淀积于其上的图像,使粘结剂层夹在载体片和图像之间。随后,可以用转移胶带把图像转移到其最终位置上。或者,可以对带有粘结剂层和图像的载体片进行固化。
粘结剂层730可以预先涂敷在载体片上,或者在系统内部由粘结剂涂敷装置719涂敷。
释放或载体片724、粘结剂730和箔片720可以是各种各样的产品。但是,当箔片与受激的印刷元件接触时,在粘结剂对箔片的粘结力大于对载像衬底的粘结力以及树脂对粘结剂的粘结力大于对箔片的粘结力的情况下,载体片必须允许释放粘结剂。在所述优选实施例中,使用了涂敷有聚合物的纸张,诸如载体背面使用GerberQuantum 4000TM乙烯(康涅狄格州South Windsor市的GerberScientific Productd Inc.(公司)的产品)。一种类型的粘结剂是俄亥俄州Columbus市的Franklin International,Inc(公司)制造的Covinax 386TM。任何类型的墨箔均可采用。
参见图23,在本印刷技术的另一个实施例中,使用喷墨系统818涂敷墨汁或着色剂828,在对压力敏感的粘结剂薄膜830上形成图像829。喷墨系统818或者适合于接收涂敷了粘结剂的载体片824或者适合于利用粘结剂施加装置819把粘结剂830涂敷在载体片824上。喷墨系统818还包括至少一种喷墨印刷头834,在位于它们之间带有粘结剂层830的载体片顶部喷墨形成图像829。喷墨系统818还包括固化站835,用以固化载体片824上的墨汁。固化站835可以提供任意类型的固化,包括紫外线固化灯、红外线、激光、热等。喷墨系统818还包括去除多余粘结剂837用的装置。去除多余粘结剂837的装置包括消耗片材839,它与带有图像和多余粘结剂的载体片接触,使得在消耗片材和多余粘结剂分离时,多余粘结剂831留在消耗片材839上,而载体片824或衬底获得粘于其上的图像,而粘结剂830夹于它们之间。
在一个实施例中,去除多余粘结剂837用的装置是诸如箔片,在带有由供片辊提供的箔片的供片辊841上辊压,并由提起辊843提起。压辊845作用在箔片的背面,施加一个基本上均匀的压力,促使想要的粘结剂粘结在箔片839和暴露的不想要的粘结剂831之间。提起辊的作用是剥离和存储箔片和多余粘结剂。箔片和多余粘结剂被除去之后,释放或载体片824已经没有多余粘结剂,处于印刷的图像下面的粘结剂除外。
喷墨系统的非接触性质是我们所希望的,因为它简化了与涂有粘结剂涂层的载体片处理有关的问题。紫外线固化墨汁比较合适,因为它们是100%固体(在紫外线固化过程中,100%液体墨汁转变为固体聚合物),并将在印刷时在粘结剂上面形成薄膜。传统的水基或溶剂基墨汁在干燥时不会形成固体膜,因此,不会提供足够的结构来封锁粘结剂。着色剂分散在腊中的相变墨汁也是100%固体,并会在粘结剂上形成薄膜。对于标记制作的应用,紫外线固化墨汁一般优于相变墨汁,因为它们提供更耐久的图像。
参见图24,在本发明另一个实施例中,电子照相制版系统918包括:用于以电子照相制版术产生图像933的装置;用于熔融的装置935;以及用于除去多余粘结剂937的装置。如上所述,系统918可以包括,也可以不包括涂敷粘结剂的装置919。用于以电子照相制版术产生图像的装置933可以具有不同的配置,其中一些上面已经描述过,并示于图13-18。这样,用于以电子照相制版术产生图像933的装置,在光电导体辊上或皮带上或最终转移辊或皮带956上建立单一颜色或多种颜色的粉末图像。然后用静电的方法把图像转移到位于载体片或释放片924顶面上。随后,成像的粉末调色剂或粉末涂料928在熔合器中熔融。带有熔融图像929和仍旧位于其上的多余粘结剂931的载体片924与去除多余粘结剂937的装置的消耗片材939接触。在所示的实施例中,去除多余粘结剂的装置基本上类似于图23所示上面描述的装置。
在上述电子照相制版系统中用于成像的粉末涂料或粉末调色剂形成固体薄膜,所述固体薄膜可以或者用作载体片上的标记或者随后转移到最终衬底上。
对于描述去除多余粘结剂的实施例,不必在印刷机中去除消耗片材839、939,而把消耗片材留在载体片和过量粘结剂上面作为保护层,以便在施加在最终衬底上时再揭去可能是所希望的。
对于其中依次使用多层箔片或着色剂的多色印刷,在所述优选实施例中,最好最初在整个图像区域上用透明耐磨白墨汁或类似的透明墨汁进行印刷,以便从载体片上去除适当数量的粘结剂,而同时在整个图像区域留下粘结剂。然后,可以根据需要印刷不同的颜色或浓淡颜色。例如,在某些情况下,对可以用上述技术可靠清除的粘结剂最小数量存在物理限制。在这种情况下,作为第一成像步骤,最初涂敷衬底材料,在它的上面印刷随后的颜色。可以用来产生图画图像的处理颜色浓淡印刷技术提供这种情况最清晰的示例。用来产生浓淡图像的青色、洋红和黄色和黑色的小像点一般太小,使粘结剂无法与它们的周围分离。为了绕过这个问题,一般(但不一定)在整个图像区域上施加白色、透明或清澈的衬底层。通过在整个图像区域印刷透明涂层,只要求沿着图像区域边沿分离粘结剂,而不要求沿着每一个用来产生浓淡图像的单个像点的周边分开粘结剂。当依次涂敷多种颜色以产生多色图像,诸如在热转印、喷墨印刷、电子照相制版时,这种技术也可以应用来简化更基本的多色印刷。若在准备接收任意颜色的整个区域都首先印刷衬底层,则不需要的粘结剂可以在标记制作过程开始时去除。随后所有的印刷步骤都出现在没有任何暴露的粘结剂的情况下,这简化了印刷机中的材料处理。
上面描述的粘结剂剥离转移过程还可以与印刷机18、118和318配合使用,来印刷耐久的薄膜图像,随后可以如上所述经历粘结剂剥离转移过程。
本发明引入与诸如去除等标记制作过程相反的添加法标记制作过程的概念。添加法标记制作过程包括在衬底上设置图像或薄膜。积累的薄膜或图像或者可以永久地粘结在衬底上或者随后转移到最终的衬底上。图像或薄膜的积累可能涉及单一显影剂层或多层,包括(但不限于)不同颜色的显影剂、透明涂层薄膜和/或粘结剂。添加法标记制作过程与去除标记制作过程相比有巨大的优越性。附标记制作过程不必从标记去除多余材料,从而消除去除过程所产生的废物,并把损害实际的标记的可能性减到最小。在标记制作中使用粉末涂料和粉末调色剂有极大的优点。在标记制作过程中使用粉末涂料或粉末调色剂产生耐久的标记,能够用于室外。
尽管粉末涂料在诸如汽车等某些行业中是众所周知的,但是粉末涂料在标记制作行业的使用尚不为人知。类似地,尽管粉末调色剂已经用在办公室的激光印刷机和复印机,用于日常的印刷操作,但是,粉末调色剂还未曾应用于耐久的标记制作中。
尽管已经参照具体实施例举例说明和描述了本发明,但本专业普通技术人员会认识到,在不脱离本发明范围的情况下可以对本发明进行各种各样的修改。例如,尽管印刷机118已经被描述为推荐的配置,但是许多配置都在本发明的范围内。此外,尽管优选实施例描述了电子照相印刷机,但是其他类型的印刷机,诸如,热、喷墨和/或激光都可以用来产生图像和/或耐久薄膜图像,用在添加法标记制作过程和/或粘结剂剥离转移过程。

Claims (160)

1.一种用于产生图像产品的方法,所述方法包括以下步骤:
在载体片上产生图像;
把粘结剂涂敷在带有所述图像的所述载体片上;
把带有所述图像和所述粘结剂的所述载体片与衬底结合在一起;以及
揭去所述载体片,从所述衬底带出多余的粘结剂,留下带有粘结于其上的所述图像的所述衬底,从而产生图像产品。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于还包括以下中间步骤:
从所述衬底和所述图像揭去带有多余粘结剂的所述载体片之前,施加压力,以保证带有所述粘结剂的所述图像粘附在所述衬底上。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述图像是背面印刷在所述载体片上的。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述粘结剂对所述载体片的粘结力大于所述粘结剂对所述衬底的粘结力。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述粘结剂对所述载体片的粘结力大于所述粘结剂对所述衬底的粘结力。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述图像和所述粘结剂之间的粘结力大于所述图像与所述载体片之间的粘结力。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述粘结剂和所述衬底之间的粘结力大于所述图像与所述载体片之间的粘结力。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述粘结剂和所述载体片之间的粘结力大于所述粘结剂与所述衬底之间的粘结力。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述图像和所述粘结剂之间的粘结力大于所述图像与所述载体片之间的粘结力,所述粘结剂和所述衬底之间的粘结力大于所述图像与所述载体片之间的粘结力,并且所述载体片和所述粘结剂之间的粘结力大于所述粘结剂与所述衬底之间的粘结力。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述薄膜图像利用激光印刷机印刷在所述载体片上。
11.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述薄膜图像利用热印刷机印刷在所述载体片上。
12.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述薄膜图像利用喷墨印刷机印刷在所述载体片上。
13.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述图像利用丝网印刷工艺印刷在所述载体片上。
14.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述图像是薄膜图像。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于:所述薄膜图像是耐久的薄膜。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于:所述耐久的薄膜包括粉末涂料。
17.如权利要求15所述的方法,其特征在于:所述耐久的薄膜包括加有颜料的树脂。
18.如权利要求15所述的方法,其特征在于:所述耐久的薄膜包括可用紫外线固化的墨汁。
19.如权利要求1所述的方法,其特征在于还包括以下步骤:
对带有所述图像的衬底进行固化,以确保带有所述粘结剂的所述图像粘结在所述衬底上。
20.如权利要求1所述的方法,其特征在于还包括以下步骤:
把所述图像熔融在所述衬底上。
21.如权利要求20所述的方法,其特征在于:所述熔融步骤是通过紫外线熔融完成的。
22.如权利要求20所述的方法,其特征在于:所述熔融步骤是通过热熔融完成的。
23.如权利要求20所述的方法,其特征在于:所述熔融步骤是通过紫外线和热熔融结合完成的。
24.如权利要求20所述的方法,其特征在于:所述熔融步骤是通过红外线熔融完成的。
25.一种在用于产生图像的设备中使用的显影剂,所述显影剂包括:
粉末涂料,用以以数字方式涂敷在形成图像的衬底上。
26.如权利要求25所述的显影剂,其特征在于:所述图像是薄膜图像。
27.如权利要求26所述的显影剂,其特征在于:所述薄膜图像是耐久的薄膜图像。
28.如权利要求25所述的显影剂,其特征在于:所述图像印刷在最终衬底上。
29.如权利要求25所述的显影剂,其特征在于:所述图像印刷在中间衬底上,供随后转移用。
30.如权利要求25所述的显影剂,其特征在于:所述粉末涂料用于静电印刷机。
31.如权利要求25所述的显影剂,其特征在于:所述粉末涂料用于电子图像印刷机。
32.如权利要求25所述的显影剂,其特征在于:所述粉末涂料包括树脂和颜料。
33.如权利要求25所述的显影剂,其特征在于:所述粉末涂料包括树脂和颜料,并且在室外是耐久的和紫外线稳定的。
34.一种在用于产生薄膜图像的设备中使用的显影剂,所述显影剂包括:
双组分显影剂,所述组分之一是粉末涂料。
35.如权利要求34所述的显影剂,其特征在于:所述图像印刷在最终衬底上。
36.如权利要求34所述的显影剂,其特征在于:所述图像印刷在中间衬底上,供随后转移用。
37.如权利要求34所述的显影剂,其特征在于:所述粉末涂料用于静电印刷机。
38.如权利要求34所述的显影剂,其特征在于:所述粉末涂料用于电子图像印刷机。
39.如权利要求34所述的显影剂,其特征在于:所述粉末涂料用于电子照相印刷机。
40.一种用于以数字方式产生图像的设备,所述设备包括:
按照光电导体方向运动的光电导体;
第一电晕组件,它设置在所述光电导体附近,用以向所述光电导体提供光电导体电荷;
光源组件,它设置在所述第一电晕组件的下游,用以选择性地对所述光电导体进行放电,以便以数字方式在所述光电导体上产生潜像;
显影组件,它设置在所述光源组件的下游,所述显影组件包括多个墨盒,所述墨盒用以使所述潜像显影以便形成图像并且用于以数字方式涂敷从粘结剂和透明涂层一组中选出的至少一种材料;以及
转移机构,用以把所述图像从所述光电导体转移到衬底上。
41.如权利要求40所述的设备,其特征在于还包括熔合器,用以熔融所述图像。
42.如权利要求40所述的设备,其特征在于:所述图像在熔融之后变为耐久图像。
43.一种用于以数字方式产生图像用的设备,所述设备包括:
在光电导体方向上运动的光电导体;
第一电晕组件,它设置在所述光电导体附近,用以向所述光电导体提供光电导体电荷;
光源组件,它设置在所述第一电晕组件的下游,用以选择性地对所述光电导体进行放电,以便以数字方式在所述光电导体上产生潜像;
显影组件,它设置在所述光源组件的下游,所述显影组件包括多个墨盒,用以使所述潜像显影以便形成图像;以及
墨盒,用以存储和涂敷粘结剂。
44.如权利要求43所述的设备,其特征在于还包括:
转移机构,用以把所述图像从所述光电导体转移到衬底上。
45.如权利要求43所述的设备,其特征在于:所述粘结剂是选择性涂敷的。
46.如权利要求43所述的设备,其特征在于:所述粘结剂是以数字方式涂敷的。
47.如权利要求43所述的设备,其特征在于:所述粘结剂全面地涂敷在衬底上。
48.如权利要求43所述的设备,其特征在于:所述粘结剂包括着色剂。
49.如权利要求43所述的设备,其特征在于还包括另一个墨盒,用以存储和涂敷所述图像上的保护涂层。
50.如权利要求43所述的设备,其特征在于:在所述图像上以数字方式涂敷另外几层。
51.一种用于以数字方式产生图像的设备,所述设备包括:
在光电导体方向上运动的光电导体;
第一电晕组件,它设置在所述光电导体附近,用以向所述光电导体提供光电导体电荷;
光源组件,它设置在所述第一电晕组件的下游,用以选择性地对所述光电导体进行放电,以便以数字方式在所述光电导体上产生潜像;
显影组件,它设置在所述光源组件的下游,用以使潜像显影以便形成图像;以及
控制器,用以选择性地控制电压。
52.如权利要求51所述的设备,其特征在于:所述控制器改变电压,以便改变所述图像的厚度。
53.如权利要求51所述的设备,其特征在于:所述控制器改变电压,以便适应不同的材料。
54.如权利要求51所述的设备,其特征在于:在位于所述显影组件内的显影辊和所述潜像的图像部分之间建立预定的电压差。
55.如权利要求54所述的设备,其特征在于:所述电压差设置为1500伏左右。
56.如权利要求51所述的设备,其特征在于:在位于所述显影组件内的显影辊和所述潜像的背景部分之间建立预定的电压差。
57.如权利要求56所述的设备,其特征在于:所述电压差设置为300伏左右。
58.如权利要求51所述的设备,其特征在于还包括:
显影辊,它设置在所述显影组件内。
59.如权利要求58所述的设备,其特征在于:所述潜像包括背景部分和图像部分。
60.如权利要求59所述的设备,其特征在于:在所述显影辊和所述潜像的图像部分之间建立第一预定的电压差,而在所述显影辊和所述潜像的背景部分之间建立第二预定的电压差。
61.如权利要求60所述的设备,其特征在于:所述第一预定的电压差设置为1500伏左右,所述第二预定的电压差设置为300伏左右。
62.如权利要求51所述的设备,其特征在于还包括:
熔合器组件,用以产生薄膜图像。
63.如权利要求51所述的设备,其特征在于还包括:
转移机构,用以把所述图像从所述光电导体转移到衬底上。
64.一种用于以数字方式产生图像用的设备,所述设备包括:
在光电导体方向上运动的光电导体;
第一电晕组件,它设置在所述光电导体附近,用以向所述光电导体提供光电导体电荷;
光源组件,它设置在所述第一电晕组件的下游,用以选择性地对所述光电导体进行放电,以便以数字方式在所述光电导体上产生潜像;以及
显影子系统,它设置在所述光源组件的下游,所述显影子系统包括显影器,用以使所述潜像显影以便形成图像。
65.如权利要求64所述的设备,其特征在于还包括熔合器组件,用以固化所述图像,以便形成薄膜图像。
66.如权利要求65所述的设备,其特征在于:所述熔合器是非接触型熔合器。
67.如权利要求65所述的设备,其特征在于:所述熔合器不会淀积油。
68.如权利要求64所述的设备,其特征在于还包括:
转移机构,用以把所述图像从所述光电导体转移到衬底上。
69.如权利要求68所述的设备,其特征在于:所述转移机构包括第二电晕组件,它大体上位于所述衬底附近,用以产生第二电晕电位场,以便进行所述图像向所述衬底的转移。
70.如权利要求68所述的设备,其特征在于:所述转移机构包括:
中间转移皮带,用以使所述图像能够从所述光电导体转移到所述中间转移皮带,以便随后转移到所述衬底上。
71.如权利要求64所述的设备,其特征在于还包括清除器组件,它大体上位于所述光电导体附近,用以为随后的操作清理所述光电导体。
72.如权利要求64所述的设备,其特征在于:所述光电导体是一个滚筒,在所述光电导体的方向上旋转。
73.如权利要求64所述的设备,其特征在于:所述光电导体是皮带,在所述光电导体的方向上运动。
74.如权利要求64所述的设备,其特征在于所述第一电晕组件包括:
第一电晕线,它保持第一电晕线电压并产生离子,轰击所述光电导体;
第一电晕屏,它设置在所述第一电晕线和所述光电导体之间,用以控制积聚在所述光电导体上的电荷量;以及
第一电晕罩,它保持地电位,用以装入所述第一电晕线。
75.如权利要求64所述的设备,其特征在于:所述光电导体包括光电导体表面,所述光电导体表面适合于由所述第一电晕组件使之带电并适合于被所述光源组件选择性地放电,以便产生所述潜像。
76.如权利要求64所述的设备,其特征在于:所述光源组件包括激光器,由控制器以数字方式控制所述激光器,以便选择性地使所述光电导体放电。
77.如权利要求64所述的设备,其特征在于:所述光源组件包括发光二极管,通过数字调制控制所述发光二极管,以便选择性地使所述光电导体放电。
78.如权利要求64所述的设备,其特征在于所述显影子系统包括:
墨盒,用以装入显影剂;
显影辊,它设置在所述墨盒内,紧靠着所述光电导体,用以向所述光电导体供应所述显影剂;以及
至少一个混合器,它设置在所述墨盒内,用以在所述墨盒内混合所述显影剂。
79.如权利要求78所述的设备,其特征在于:所述显影剂是粉末调色剂。
80.如权利要求78所述的设备,其特征在于:所述显影辊在与所述光电导体方向相反的方向上旋转。
81.如权利要求78所述的设备,其特征在于:所述显影剂是双组分显影剂,而且所述显影辊包括至少一块磁铁。
82.如权利要求81所述的设备,其特征在于所述双组分显影剂包括:
多个图像颗粒;和
多个载体颗粒。
83.如权利要求82所述的设备,其特征在于:所述图像颗粒是粉末调色剂。
84.如权利要求82所述的设备,其特征在于:所述图像颗粒是粉末涂料。
85.如权利要求82所述的设备,其特征在于:所述载体颗粒是涂覆有聚合物涂层的铁氧体颗粒。
86.如权利要求64所述的设备,其特征在于:所述显影剂是粉末涂料。
87.如权利要求64所述的设备,其特征在于:固化后所述图像变为薄膜图像。
88.如权利要求87所述的设备,其特征在于:所述薄膜图像是耐久的。
89.如权利要求64所述的设备,其特征在于还包括:
控制器,用以对电压进行可变电压控制。
90.如权利要求89所述的设备,其特征在于:所述控制器允许对电压进行可变控制,用以改变所述图像的厚度。
91.如权利要求89所述的设备,其特征在于:所述控制器形成第一电压差和第二电压差,所述第一电压差是在位于所述显影子系统内的显影辊和图像背景之间形成的,而所述第二电压差是在背景图像和所述光电导体之间形成的。
92.如权利要求64所述的设备,其特征在于:所述显影子系统包括多个显影墨盒。
93.如权利要求92所述的设备,其特征在于:所述多个显影墨盒中至少一个包含粉末涂料。
94.如权利要求92所述的设备,其特征在于:所述多个显影墨盒中至少一个包含粉末调色剂。
95.如权利要求92所述的设备,其特征在于:所述多个显影墨盒中至少一个包含透明涂层。
96.如权利要求92所述的设备,其特征在于:所述多个显影墨盒中至少一个包含粘结剂。
97.一种制作标记的方法,所述方法包括以下步骤:
产生用于标记的图像;以及
在转移片上印刷粉末图像,以便在其上形成带有静电电荷的粉末图像。
98.如权利要求97所述的方法,其特征在于还包括以下步骤:
把所述粉末图像从所述转移片转移到标记衬底上,使得所述转移片维持在大约地电位,而所述标记衬底维持预定电压。
99.如权利要求98所述的方法,其特征在于:所述转移是静电转移。
100.如权利要求97所述的方法,其特征在于还包括以下步骤:
在预定的温度下固化所述标记衬底一段预定时间。
101.如权利要求97所述的方法,其特征在于:所述粉末图像是粉末涂料图像。
102.如权利要求97所述的方法,其特征在于:所述粉末图像是粉末调色剂图像。
103.如权利要求97所述的方法,其特征在于:所述图像是背面印刷在所述载体片转移片上的。
104.如权利要求97所述的方法,其特征在于:所述转移片是用聚氟乙烯材料制造的。
105.如权利要求97所述的方法,其特征在于:转移之前所述图像是未熔融的。
106.如权利要求97所述的方法,其特征在于:在静电转移之后将所述粉末图像固化。
107.如权利要求97所述的方法,其特征在于:对所述图像进行热固化。
108.如权利要求97所述的方法,其特征在于:通过施加紫外光来固化所述图像。
109.如权利要求97所述的方法,其特征在于:通过热和紫外光的组合来固化所述图像。
110.一种制作标记的方法,所述方法包括以下步骤:
产生用于标记的图像;以及
把粉末图像印刷在标记衬底上,以便在其上形成带有静电电荷的粉末图像。
111.如权利要求110所述的方法,其特征在于还包括以下步骤:
在预定的温度下固化标记衬底一段预定的时间。
112.如权利要求110所述的方法,其特征在于:所述粉末图像是粉末涂料图像。
113.如权利要求110所述的方法,其特征在于:所述粉末图像是粉末调色剂图像。
114.一种用于产生粉末图像的设备,所述设备包括:
在光电导体方向上运动的光电导体;
第一电晕组件,它设置在所述光电导体附近,用以向所述光电导体提供光电导体电荷;
光源组件,它设置在所述第一电晕组件的下游,用以选择性地对所述光电导体进行放电,以便以数字方式在所述光电导体上产生潜像;以及
显影组件,它设置在所述光源组件的下游,所述显影组件产生带有电荷的粉末图像,它为随后的转移保持静电电荷。
115.如权利要求114所述的设备,其特征在于:在静电转移之后固化所述粉末图像。
116.如权利要求115所述的设备,其特征在于:对所述图像进行热固化。
117.如权利要求115所述的设备,其特征在于:通过施加紫外光来固化所述图像。
118.如权利要求115所述的设备,其特征在于:通过热和紫外光的组合来固化所述图像。
119.如权利要求114所述的设备,其特征在于:所述粉末图像是粉末涂料图像。
120.如权利要求114所述的设备,其特征在于:所述粉末图像是粉末调色剂图像。
121.如权利要求114所述的设备,其特征在于还包括:
支持件,它设置在转移片背面附近,其中,为了所述粉末图像随后的转移,所述支持件被保持在预定的电压下。
122.如权利要求121所述的设备,其特征在于:所述预定电压约为地电位。
123.如权利要求114所述的设备,其特征在于:将标记衬底保持在预定的电压下,以便所述粉末图像可以从所述转移片转移到所述标记衬底上。
124.如权利要求123所述的设备,其特征在于:所述预定的电压约为负2000伏。
125.如权利要求114所述的设备,其特征在于:所述粉末图像最初转移到转移片,随后从所述转移片转移到标记衬底。
126.如权利要求125所述的设备,其特征在于:所述转移片是用聚氟乙烯材料制造的。
127.如权利要求114所述的设备,其特征在于:所述粉末图像被转移到标记衬底上。
128.一种用于接受所产生的图像的衬底,所述图像随后被转移到最终衬底上,所述衬底包括:
聚氟乙烯材料的片材,用以接受准备设置于其上的图像,并允许随后把所述图像转移到最终衬底。
129.如权利要求128所述的衬底,其特征在于:所述图像是粉末图像。
130.一种用于产生图像的设备,所述设备包括:
用于把至少一种着色剂涂敷在涂有粘结剂层的衬底上,以便在所述粘结剂层的顶面上产生图像的装置;以及
用于把多余的粘结剂从所述衬底去除而使所述图像布置在所述衬底之上,同时使所述粘结剂层夹在所述图像和所述衬底之间的装置。
131.如权利要求130所述的设备,其特征在于还包括:
用于固化所述图像的装置。
132.如权利要求130所述的设备,其特征在于还包括:
用于熔融所述图像的装置。
133.如权利要求132所述的设备,其特征在于:用于熔融的所述装置是非接触式熔合器。
134.如权利要求130所述的设备,其特征在于:用于涂敷至少一种着色剂的所述装置是喷墨系统。
135.如权利要求130所述的设备,其特征在于:用于涂敷至少一种着色剂的所述装置是电子照相制版系统。
136.如权利要求130所述的设备,其特征在于:用于涂敷至少一种着色剂的所述装置是静电系统。
137.如权利要求130所述的设备,其特征在于:用于涂敷至少一种着色剂的所述装置是热转印系统。
138.如权利要求130所述的设备,其特征在于:用于去除所述多余粘结剂的所述装置是这样的系统,它使消耗片材与所述衬底接触,以便在所述消耗片材与所述衬底分离时去除多余的粘结剂,而把所述图像留在所述衬底顶面上,同时使所述粘结剂层夹在所述图像和所述衬底之间。
139.如权利要求138所述的设备,其特征在于用于去除所述多余粘结剂的所述装置包括:
供应辊,用以供给所述消耗片材;以及
提起辊,用以提起所述消耗片材,带走位于其上的所述多余的粘结剂。
140.如权利要求139所述的设备,其特征在于还包括:
压辊,它设置在所述供应辊和所述提起辊之间,大体上在所述消耗片材附近,以便向其施加压力,促使所述消耗片材和所述多余粘结剂之间的粘结。
141.如权利要求138所述的设备,其特征在于:所述消耗片材是箔片。
142.如权利要求138所述的设备,其特征在于:所述消耗片材起保护片材的作用,并在后来被从所述载体片揭掉。
143.如权利要求130所述的设备,其特征在于还包括:
用于以预定的背景颜色在整个图像进行印刷,以便去除多余的粘结剂,形成图像背景周边,允许随后以至少一种颜色在所述图像背景周边的某些部分进行印刷,以产生多色图像的装置。
144.如权利要求130所述的设备,其特征在于还包括:
用于以预定的背景颜色在整个图像进行印刷,以便去除多余的粘结剂,形成图像背景周边,允许随后以至少一种半色调颜色在所述图像背景周边的某些部分进行印刷,以产生半色调图像的装置。
145.一种产生薄膜图像的方法,所述方法包括以下步骤:
向衬底提供粘结剂层;
把图像印刷在带有所述粘结剂层的所述衬底上,使得所述图像位于所述粘结剂层的顶上;以及
从所述衬底去除多余的粘结剂,使得所述薄膜图像留在所述衬底上,而所述粘结剂层夹在所述薄膜图像和所述衬底之间。
146.如权利要求145所述的方法,其特征在于:通过激光印刷机印刷所述图像。
147.如权利要求145所述的方法,其特征在于:用粉末涂料印刷所述图像。
148.如权利要求145所述的方法,其特征在于:通过喷墨印刷机印刷所述图像。
149.如权利要求145所述的方法,其特征在于:用紫外线固化墨汁印刷所述图像。
150.如权利要求145所述的方法,其特征在于:通过具有墨箔的热转印印刷机印刷所述图像。
151.如权利要求150所述的方法,其特征在于:利用所述墨箔去除所述多余的粘结剂。
152.如权利要求151所述的方法,其特征在于:所述多余的粘结剂粘结在所述墨箔上。
153.如权利要求145所述的方法,其特征在于所述印刷步骤还包括以下步骤:
用预定的背景色在整个图像上进行印刷,以便去除多余的粘结剂,形成图像背景周边;以及
用至少一种颜色在所述图像背景周边的某些部分进行印刷,以便产生多色图像。
154.如权利要求145所述的方法,其特征在于所述印刷步骤还包括以下步骤:
用预定的背景色在整个图像上进行印刷,以便去除多余的粘结剂,形成图像背景周边;以及
用至少一种半色调颜色在所述图像背景周边的某些部分进行印刷,以便产生半色调图像。
155.如权利要求46所述的设备,其特征在于:以数字方式在所述图像上涂敷所述粘结剂。
156.如权利要求46所述的设备,其特征在于:以数字方式在衬底上涂敷所述粘结剂。
157.如权利要求48所述的设备,其特征在于:所述着色剂包括染料。
158.如权利要求48所述的设备,其特征在于:所述着色剂包括颜料。
159.如权利要求64所述的设备,其特征在于:所述设备包括多个光电导体。
160.如权利要求159所述的设备,其特征在于:所述多个光电导体中的每一个对应于一种显影剂。
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