專利名稱：升華印刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及升華印刷，更具體地涉及升華印刷的方法和裝置。
背景技術(shù)：
油墨升華印刷是將裝飾性轉(zhuǎn)印件、印件、照片和其他圖像施加在表面和物品上的方法。升華是當(dāng)物質(zhì)，在本案中為油墨或染料，不經(jīng)過液態(tài)而在固態(tài)和氣態(tài)之間轉(zhuǎn)換。在油墨升華印刷過程中，油墨被加熱至其升華成為氣體，滲到印刷介質(zhì)上并固化。例如通過使用加熱的滾筒或熱印壓機(jī)向印刷介質(zhì)施壓經(jīng)常被用于幫助油墨轉(zhuǎn)印。 由于難以向三維結(jié)構(gòu)均勻地施壓加熱，所以要在三維物品上達(dá)到良好的油墨升華印刷是成問題的。要令所印刷的物品的每個(gè)表面都必須有均勻的壓力和熱力。人們希望通過更快的印刷過程并有可能在同一油墨升華過程中能夠印刷多件物品的油墨升華技術(shù)來(lái)產(chǎn)生印刷得均勻的物品。專利號(hào)WO 2007/049070描述了嘗試減輕上述問題的升華印刷過程和相關(guān)裝置。 該文描述的升華印刷裝置帶有容納要被印刷的三維物體的活動(dòng)腔室，鄰近所述物體放置著帶有可升華油墨的膜，兩個(gè)加熱器單元，每個(gè)單元包括風(fēng)扇將已加熱的空氣引導(dǎo)到膜上。在使用中，所述腔室被置于第一加熱器之下，該第一加熱器加熱以使膜熱成形在物體上。然后，該物體被移至第二加熱器之下的位置，該第二加熱器以較高的溫度施以高速或洶涌的熱氣流以使油墨能升華到物體上。雖然使用該裝置比使用以前的裝置得到更好的結(jié)果，但將溫度調(diào)節(jié)以在該過程的熱成形階段中在整個(gè)膜上得到均勻的分布是有些困難的。為了得到更均勻的溫度分布，必須將該裝置圍住以保持受控的環(huán)境。這就需要將膜隱藏，這樣又使得操作者難以判斷膜是否已準(zhǔn)備好去承受在圖像轉(zhuǎn)印(即升華)階段中高速或洶涌的熱氣流。如果空氣被困在膜和物體之間，空氣會(huì)膨脹而可能會(huì)導(dǎo)致圖像轉(zhuǎn)印不佳甚至膜破裂，使得機(jī)器故障停機(jī)和部件作廢。當(dāng)膜越大時(shí)，這些問題也變得更加普遍。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一方面提供了升華印刷裝置，其包括基件以容納帶有膜的三維物體，膜上帶有可升華油墨；紅外線加熱器，其安裝于基件附近；以及氣流誘導(dǎo)構(gòu)件，其中紅外線加熱器能被用于將紅外輻射線導(dǎo)向基件，例如將膜加熱以使其熱成形在該物體上和 /或?qū)⒛ぜ訜嵋允褂湍A至該物體，氣流誘導(dǎo)構(gòu)件被用于誘導(dǎo)氣流到膜上和/或遍及膜上和/或橫跨該膜。使用紅外線加熱器是有利的，這有兩個(gè)原因第一，可使膜的溫度迅速升高；第二，由于直接加熱的性質(zhì)而無(wú)需提供封閉的環(huán)境。然而，由于紅外輻射是有方向性的，將其應(yīng)用在三維物體上可能會(huì)構(gòu)成問題。還觀察到氣流誘導(dǎo)構(gòu)件會(huì)破壞膜表面上的邊界層，從而促進(jìn)橫跨膜的高效熱傳遞。因此，裝設(shè)本發(fā)明的裝置有利地提供了紅外熱和氣流的協(xié)同組合，以優(yōu)化對(duì)該膜的加熱。氣流誘導(dǎo)構(gòu)件可被設(shè)置成誘導(dǎo)高速的氣流。在一些實(shí)施例中，氣流誘導(dǎo)構(gòu)件被放置成誘導(dǎo)氣流(例如高速氣流)，例如穿過紅外線加熱器或在紅外線加熱器周圍，和/或紅外線加熱器的形狀可為限制氣流和/或產(chǎn)生高速的空氣流，例如氣刀。本發(fā)明的第二方面提供了升華印刷裝置，其包括外殼；外殼內(nèi)的基件，其容納要被印刷的三維物體，在其鄰近處設(shè)有可升華油墨的膜；氣流誘導(dǎo)構(gòu)件，其被用于誘導(dǎo)氣流到膜上或遍及膜上或橫跨膜；以及限制器，其限制氣流誘導(dǎo)構(gòu)件所誘導(dǎo)出來(lái)的氣流，從而產(chǎn)生高速的空氣流，例如被導(dǎo)向膜的氣刀。紅外線加熱器可包括至少部分被反射器包圍的加熱元件，例如其中反射器的形狀為至少部分地限制氣流和/或產(chǎn)生高速的空氣流或氣刀。所述裝置或紅外線加熱器可進(jìn)一步包括百葉構(gòu)件，例如選擇性地開放或關(guān)閉流經(jīng)紅外線加熱器的氣流。百葉構(gòu)件可包括一個(gè)或多個(gè)百葉式平板，例如其被可滑動(dòng)或可樞轉(zhuǎn)地連接至該反射器或某些反射器。紅外線加熱器可包括第二加熱元件，例如其至少部分被第二反射器包圍。第二反射器可鄰近第一反射器但與其分開，以在其間提供間隙。然后，氣流誘導(dǎo)構(gòu)件能被放置成通過該間隙誘導(dǎo)氣流，例如以產(chǎn)生高速的空氣流或氣刀。這些反射器可互相配合成某形狀從而當(dāng)氣流從其間經(jīng)過并通過所述間隙時(shí)，產(chǎn)生節(jié)流或限制的效果，例如產(chǎn)生高速的空氣流或氣刀。所述間隙或限制的大小優(yōu)選在0. 25毫米和5毫米之間，例如在0. 5毫米和4毫米之間，更優(yōu)選地在0. 75毫米和3毫米之間，最優(yōu)選在1毫米和2毫米之間。形狀為限制或至少部分地產(chǎn)生高速的空氣流或氣刀的紅外線加熱器或反射器或某些反射器的那部分可為逐漸變細(xì)的或凸面的。所述反射器或各反射器的布置和/或設(shè)置和/或形狀和/或大小和/或尺寸可為在使用中引導(dǎo)加熱元件發(fā)出的紅外輻射線，例如向著膜。所述裝置可進(jìn)一步包括氣流加熱器，例如鄰近氣流誘導(dǎo)構(gòu)件，以加熱在膜上流動(dòng)的空氣。氣流加熱器可為可調(diào)節(jié)的，以例如在第一或第二加熱階段(例如熱成形或升華階段)中提供可變的熱力(例如熱的或暖的氣流)，或在第一或第二加熱階段(例如熱成形或升華階段)中提供例如沒有加熱的氣流，以調(diào)整膜的溫度，和/或在第二加熱階段(例如升華階段)之后使該部件散熱。氣流誘導(dǎo)構(gòu)件可用于提供高速氣流，例如洶涌的氣流。此外或作為替代，氣流誘導(dǎo)構(gòu)件可用于提供兩種或更多種不同的流動(dòng)速度。例如，氣流誘導(dǎo)構(gòu)件可包括風(fēng)扇，例如離心風(fēng)扇、泵或鼓風(fēng)機(jī)，其可包括變頻器(inverter)以提供兩種或更多種不同的流動(dòng)速度。有利的是，氣流誘導(dǎo)構(gòu)件可包括兩個(gè)或更多個(gè)離心風(fēng)扇，其被安置成彼此鄰近或相對(duì)置，以提供橫跨和/或通過紅外線加熱器的氣流和/或提供物體周圍的洶涌的氣流。氣流誘導(dǎo)構(gòu)件優(yōu)選地包括至少一對(duì)對(duì)置的離心風(fēng)扇。本發(fā)明的第三方面提供了升華印刷裝置，其包括外殼；基件，其在所述外殼內(nèi)并容納要印刷的三維物體，帶有可升華油墨的膜被放置成鄰近該三維物體；氣流誘導(dǎo)構(gòu)件被用于誘導(dǎo)氣流到膜上或遍及膜上或橫跨膜；以及氣流加熱器，其將氣流誘導(dǎo)構(gòu)件所誘導(dǎo)的氣流加熱，其中氣流誘導(dǎo)構(gòu)件包括至少一個(gè)離心風(fēng)扇，其被放置在外殼的各端，其出口面對(duì)彼此。
離心風(fēng)扇可被放置成其出口在紅外線加熱器之上，其入口在紅外線加熱器之下。 所述外殼或某外殼可被安置在紅外線加熱器之上或在其周圍，其中風(fēng)扇被放置在外殼的相對(duì)端或側(cè)。風(fēng)扇可被放置在外殼相對(duì)的側(cè)面，其入口面對(duì)彼此。所述裝置可進(jìn)一步包括第二對(duì)對(duì)置的離心風(fēng)扇，例如被放置在外殼的相對(duì)于第一對(duì)風(fēng)扇的縱向端部，第二對(duì)風(fēng)扇的入口可位于紅外線加熱器之下而第二對(duì)風(fēng)扇的出口可位于紅外線加熱器之上和/或面對(duì)第一對(duì)風(fēng)扇的出口。所述外殼或某外殼可容納紅外線加熱器和/或氣流誘導(dǎo)構(gòu)件和/或氣流加熱器和 /或通風(fēng)室。如氣流誘導(dǎo)構(gòu)件包括兩個(gè)離心風(fēng)扇，其出口可面對(duì)彼此和/或在紅外線加熱器之上和/或隔著紅外線加熱器對(duì)置和/或其入口在紅外線加熱器之下和/或隔著紅外線加熱器對(duì)置。所述安排可被配置成提供氣流橫跨和/或通過紅外線加熱器和/或在物體周圍提供洶涌的氣流。外殼可包括管道構(gòu)件，例如以控制所述離心風(fēng)扇或某些離心風(fēng)扇的入口的位置。氣流誘導(dǎo)裝置可用于當(dāng)膜被熱成形在該物體上時(shí)誘導(dǎo)氣流例如低速氣流遍及膜上，例如以調(diào)整沿著膜或橫跨膜的溫度分布或使其均等和/或進(jìn)一步將膜加熱。氣流誘導(dǎo)裝置可被用于當(dāng)油墨升華至例如該物體時(shí)誘導(dǎo)氣流，是高速或洶涌的氣流遍及膜上，例如以快速地將膜和表面加熱。所述裝置可進(jìn)一步包括控制單元，例如在使用中控制紅外線加熱器和/或氣流誘導(dǎo)構(gòu)件和/或氣流加熱器的運(yùn)行。本發(fā)明的另一方面提供了控制單元以用于所述裝置中。所述裝置可進(jìn)一步包括通風(fēng)室，例如其在所述間隙的上游，以使從氣流誘導(dǎo)構(gòu)件所誘導(dǎo)的氣流或某氣流橫跨膜地分布。所述通風(fēng)室可包括兩個(gè)或更多個(gè)平板，例如帶有逐漸變小和數(shù)量更多的孔，以使氣流例如更均勻地，橫跨膜地散開或分布。所述裝置可設(shè)有真空泵，例如其被流體連接至基件，例如以在膜和物體表面之間提供真空效果。所述裝置可進(jìn)一步包括托盤，其包括基件和/或其在使用時(shí)大體上被密封或能被密封于外殼。所述裝置還可在氣流誘導(dǎo)構(gòu)件和加熱器之間設(shè)有一系列的百葉件以阻止氣流流向物體。該些百葉件可根據(jù)需要而被開關(guān)。所述裝置可包括兩個(gè)或更多個(gè)臺(tái)，例如其中基件可為活動(dòng)的，例如通過傳送和/ 或升降構(gòu)件諸如傳送帶和/或剪刀式升降裝置或機(jī)制在諸如所述兩個(gè)或更多個(gè)臺(tái)之間活動(dòng)。所述臺(tái)的其中之一臺(tái)可被設(shè)置成在使用中使膜熱成形在物體上，另一臺(tái)可被設(shè)置成在使用中使膜升華遍及物體上和/或另一臺(tái)可被設(shè)置成使物體和/或膜散熱。任何這些臺(tái)的有利組合也可被想象到。例如，所述裝置可包括被設(shè)置成使膜熱成形和在使用中升華遍及物體的第一臺(tái)，和被設(shè)置成使物體和/或膜散熱的第二臺(tái)?；蛘?，第一臺(tái)可包括熱成形和散熱臺(tái)，而第二臺(tái)包括升華臺(tái)。本發(fā)明的另一方面提供了升華印刷的方法，其包括將帶有可升華油墨的膜放置在某物體附近，將膜加熱至第一溫度，以致其熱成形在該物體的表面上，并隨后將膜和/或表面和/或物體加熱至較高的第二溫度，以致油墨升華至物體的該表面或某表面，其中膜和/ 或物體在一個(gè)或兩個(gè)加熱階段中暴露于紅外熱并在一個(gè)或兩個(gè)加熱階段中或之后暴露于氣流。
膜和/或物體可暴露于紅外熱以將其加熱至所述第一溫度和/或暴露于高速的已加熱的氣流以將其加熱至所述較高的第二溫度。優(yōu)選地，膜和/或表面和/或物體在所述加熱階段的其中之一或兩個(gè)階段中暴露于氣流，例如已加熱的或溫的或熱的氣流。更優(yōu)選的是，將所述膜和/或表面和/或物體在第一加熱(例如熱成形)階段中暴露于溫的和/或低速的氣流和/或在第二加熱(例如升華)階段中暴露于熱的和/或高速或洶涌的氣流。此外或作為替代，可將膜和/或表面和/或物體在第二加熱(例如升華)階段之后暴露于沒有加熱的氣流，例如高速或洶涌的氣流，以使物體和膜散熱。氣流可包括氣刀，其可通過紅外線加熱器的鄰近部分例如鄰近的反射器互相配合，例如產(chǎn)生限制，而產(chǎn)生。本發(fā)明的又一方面提供了尤其適合與本裝置一起使用的帶有可升華油墨的膜和使用如上所述的裝置或方法印刷的物體。


現(xiàn)僅參照附圖通過例子對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，在附圖中圖1是顯示在熱成形階段中、穿過按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的油墨升華印刷裝置的概略截面視圖；圖2顯示了在升華階段中的圖1的裝置；圖3是顯示了氣流在反射器周圍的圖1的裝置的相鄰的紅外加熱元件的放大視圖；圖4是顯示在熱成形階段中、穿過按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的油墨升華印刷裝置的概略截面視圖；圖5顯示了在升華階段中的圖4的裝置；圖6是圖4和5的裝置的通風(fēng)室布置的放大視圖，顯示了氣流從其穿過；圖7是顯示在升華階段中、穿過按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的油墨升華印刷裝置的概略截面視圖；圖8是顯示了再循環(huán)路徑的沿圖7的線A-A的截面視圖；圖9A和9B是顯示了百葉組件的功能的加熱器的放大視圖；以及圖10是顯示在熱成形階段中、穿過按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的油墨升華印刷裝置的概略截面視圖；圖11和12是穿過按照本發(fā)明的第五實(shí)施例的油墨升華印刷裝置的概略截面視圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1至3，顯示了升華印刷裝置1，其帶有紅外線加熱器3，氣流誘導(dǎo)構(gòu)件4和氣流加熱器38，其全都被容納在帶有開放底部的絕緣外殼5內(nèi)。所述裝置還包括鋼托盤2， 其被置于外殼5之下，該外殼內(nèi)放有要印刷的三維物體10和被置于物體10之上的膜12。膜12包含理想的可升華油墨，并被放置在物體10上并用夾子20夾住其邊緣使其位于適當(dāng)?shù)奈恢?。夾子20將膜12和托盤2之間密封起來(lái)。還可想象到夾子20和托盤2
7可包括定位銷以確保其正確位置，但這些并未顯示在附圖中。紅外線加熱器3被安裝在外殼5的底部并包括多個(gè)縱向的紅外線加熱器32，每個(gè)紅外線加熱器都包括長(zhǎng)形加熱元件34，其部分被帶有半圓橫截面的反射器36圍繞。該實(shí)施例中的加熱元件34為卷線的石英管。這種加熱元件34是有利的，這是因?yàn)槠淇煽焖偌訜岷蜕岵⑻峁┝瞬煌牟ㄩL(zhǎng)以供選擇短波、中波和長(zhǎng)波。加熱器32平行延伸并被彼此鄰近地放置，以致在鄰近的反射器36之間存在間隙。反射器36被定向?yàn)閷⒓訜嵩?4所發(fā)出的紅外輻射線向下反射，朝向托盤2中的物體10上的膜12。該實(shí)施例中的氣流誘導(dǎo)構(gòu)件4的形式為電動(dòng)機(jī)42供電的風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)40。所述電動(dòng)機(jī)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝至外殼5的頂部并包括伸進(jìn)外殼5并驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇40的軸。電動(dòng)機(jī)42還包括變頻器(未顯示)并被設(shè)置成選擇性地提供低的流速或高的流速。類似地，氣流加熱器38是可調(diào)節(jié)的，以控制風(fēng)扇40所誘導(dǎo)的氣流的溫度。氣流加熱器38和風(fēng)扇40都位于鋼制氣流腔44內(nèi)。氣流腔44引導(dǎo)風(fēng)扇40所誘導(dǎo)的氣流通過氣流加熱器38并通過圖1和 2中所示的紅外線加熱器32的反射器36之間的間隙。裝置1還包括控制單元(未顯示)，紅外線加熱器3、風(fēng)扇4和氣流加熱器38與其電連接。所述控制單元(未顯示)還控制托盤2的運(yùn)動(dòng)。在使用中，如圖1所示，托盤2被置于外殼5之下并且氣流加熱器38被預(yù)先加熱至需要的溫度，其與在本實(shí)施例中所提供溫暖氣流所需的溫度相對(duì)應(yīng)。流體連接至托盤2 并還由控制單元(未顯示)控制的真空泵(未顯示)之后被啟動(dòng)以在膜12和物體10的表面之間提供真空效應(yīng)。起初，真空的程度是在50至SOltfa之間，以確保物體完全被膜覆蓋。 當(dāng)膜已在物體周圍形成時(shí)，真空被減至17和40kPa之間。然后，紅外線加熱器3和風(fēng)扇40被同時(shí)啟動(dòng)以將膜加熱至攝氏90和140度之間的溫度。紅外輻射線快速地將膜12加熱而氣流通過防止所謂的熱點(diǎn)(即孤立高溫區(qū))來(lái)確保溫度均勻分布。風(fēng)扇40還破壞膜表面上的邊界層，從而促進(jìn)空氣和膜之間高效的熱傳遞。有利的是，托盤2和外殼5之間的空間允許操作者看到熱成形階段的進(jìn)展及將裝置1設(shè)置為在合適的時(shí)間開始升華階段。在熱成形階段結(jié)束之后，托盤2被升起直至其接觸外殼5并將其大體上密封，如圖 2所示。然后，氣流加熱器38和紅外線加熱器3所供給的負(fù)荷被增至升華階段所需要的負(fù)荷，風(fēng)扇4的速度被加快以提供高的流速。如圖3所示，鄰近的反射器36的相對(duì)部分互相配合以在氣流中產(chǎn)生限制，從而生成高速空氣流，在本實(shí)施例中是氣刀。所產(chǎn)生的高度洶涌的氣流使得熱均勻分布在整個(gè)膜和物體的鄰近表面上。因此，紅外線加熱器3所供給的直接加熱和熱的氣流所供給的均勻溫度分布相結(jié)合產(chǎn)生了相對(duì)短的升華過程步驟，以避免對(duì)物體10的完整性有任何損壞。在升華階段結(jié)束時(shí)，關(guān)閉氣流加熱器38，風(fēng)扇4繼續(xù)運(yùn)行以提供沒有加熱的高速氣流，從而使膜12和物體10散熱。這進(jìn)一步確保了通過將其暴露于升華狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)度減至最短來(lái)保持物體10的完整性?，F(xiàn)參照?qǐng)D4至6，其顯示了與第一實(shí)施例相似的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的裝置 100，其中相似的標(biāo)記代表相似的特征，因此不會(huì)在本文中加以描述。圖4的裝置100與圖1至3的裝置1的不同在于其包括由兩張平行而有間距的板46和48形成的通風(fēng)室46、48。第一板46位于第二板48之上并且其中包括多個(gè)距離相等的孔。第二板48鄰近縱向紅外線加熱器32并比其放置得稍高，并且包括多個(gè)距離相等的孔，其比第一板46中的孔更小而數(shù)量更多。因此，通風(fēng)室46、48帶有逐漸更小及數(shù)量更多的孔，其使氣流更均勻地橫跨膜散布或分布。如圖6更清楚地顯示，所述裝置使氣流更均勻地橫跨縱向紅外線加熱器32分布， 這繼而遍及膜12和物體10上或橫跨其或到其上產(chǎn)生更均勻的氣流。圖7顯示了與上述實(shí)施例相似的根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的裝置200，其中相似的標(biāo)記代表相似的特征，因此不會(huì)在本文中加以描述。根據(jù)本實(shí)施例的裝置200的氣流誘導(dǎo)構(gòu)件204包括四個(gè)離心風(fēng)扇M0，各離心風(fēng)扇被安裝至外殼205的各自的角。各風(fēng)扇MO由各自的發(fā)動(dòng)機(jī)242驅(qū)動(dòng)并被布置成其出口水平地在紅外線加熱器3的長(zhǎng)度上對(duì)置，其入口在紅外線加熱器之下。各風(fēng)扇240還包括殼體和風(fēng)扇葉輪MOa，其中如圖8中更清楚地顯示，在外殼205的各縱向端部的一對(duì)風(fēng)扇葉輪 240a的入口互相面對(duì)彼此。該布置在加熱器203之上的空間產(chǎn)生正壓，從而強(qiáng)迫空氣穿過其以產(chǎn)生氣刀。氣流大體上循著圖7和8所示的路徑，其中在各縱向端部的風(fēng)扇葉輪配對(duì) 240a強(qiáng)迫空氣流過各自的氣流加熱器238，從外殼205的橫向端部朝向其縱向中心，從而產(chǎn)生正壓并強(qiáng)迫氣流通過氣刀到物體10和膜12上。氣流接著如上所述再循環(huán)經(jīng)過風(fēng)扇240 的入口，進(jìn)入風(fēng)扇葉輪MOa的入口而再次離開(back out)。由于能緊湊有效地獲得高效的氣流，所以所述風(fēng)扇裝置是有利的。如圖9A和9B更清楚地顯示，裝置200的紅外線加熱器203、232還包括對(duì)置的百葉式平板233，其沿反射器36的長(zhǎng)度延伸并被鉸接至其自由邊以阻斷或允許氣流在其間通過。百葉式平板233包括電磁元件235鄰近其自由邊，以選擇性地使其打開或關(guān)閉從而允許或阻止氣流在其間通過。在使用中，例如當(dāng)在熱成形階段中膜12被紅外線加熱器232加熱并且真空正在運(yùn)行時(shí)，百葉式平板233可通過激發(fā)電磁元件235以致其互相吸引而關(guān)閉。風(fēng)扇240和氣流加熱器238可與處于關(guān)閉位置的百葉式平板233 —起不變地運(yùn)行，以在紅外線加熱器232 之上提供最大壓力的熱空氣。為了開始升華階段，電磁元件235的極性被顛倒以強(qiáng)迫百葉式平板233分開，從而釋放在反射器36之間的高壓空氣以形成形式為氣刀的空氣突然噴出或爆出到膜12和物體 10上。這可單獨(dú)完成或與紅外線加熱器232所提供的紅外線加熱一起完成。圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的裝置300，其與前面的實(shí)施例相似，其中相似的標(biāo)記代表相似的特征，因此不會(huì)在本文中加以描述。根據(jù)本實(shí)施例的裝置300被分成兩個(gè)臺(tái)301、302和傳送帶320以使托盤2在各臺(tái) 301、302之間移動(dòng)。升華臺(tái)301與第一和第二實(shí)施例的裝置1、100相似，紅外線加熱器3被一系列可樞轉(zhuǎn)的百葉件350代替。熱成形和散熱臺(tái)302包括鼓風(fēng)機(jī)如和氣流加熱器38a， 其與升華臺(tái)301的鼓風(fēng)機(jī)4和氣流加熱器38相似但不如其功率大。該臺(tái)302還包括紅外線加熱器3，其與第一和第二實(shí)施例中的紅外線加熱器3相似，紅外線加熱器3在氣流加熱器38a之下。在使用中，托盤2被置于熱成形和散熱臺(tái)302之下，如上關(guān)于第一實(shí)施例的裝置1 所述進(jìn)行熱成形操作。同時(shí)，當(dāng)百葉件350在關(guān)閉位置時(shí)，升華臺(tái)301的氣流加熱器38和鼓風(fēng)機(jī)4在運(yùn)行中。然后，托盤2被傳送帶320移至升華臺(tái)301之下的位置并如上關(guān)于第一實(shí)施例的裝置1所述密封式地與外殼5鄰接。然后，百葉件350被打開以使空氣以氣刀的形式突然噴出或爆出到膜12和物體10上。鼓風(fēng)機(jī)4可有利地在升華的階段完結(jié)時(shí)被止住或剎住，以保持外殼5內(nèi)的潛熱。圖11和12顯示了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的裝置400，其與前面的實(shí)施例相似， 其中相似的標(biāo)記代表相似的特征，因而不會(huì)在本文中加以描述。根據(jù)本實(shí)施例的裝置400被分成熱成形和升華臺(tái)401和散熱臺(tái)402，帶有傳送帶 420和剪刀式升降臺(tái)421使托盤2在各臺(tái)401、402之間移動(dòng)。外殼40fe、40 也被分成兩個(gè)隔室40 和40 ，各隔室在各自的臺(tái)401、402的其中之一內(nèi)圍住托盤2。熱成形和升華臺(tái) 401與第三實(shí)施例的裝置200相似但風(fēng)扇M0J42中的其中一個(gè)被去除了。散熱臺(tái)402還包括氣流誘導(dǎo)構(gòu)件404，其形式為發(fā)動(dòng)機(jī)442供電的離心風(fēng)扇440，風(fēng)扇440帶有出口 440a， 其成某角度放置，為了將周圍的空氣引導(dǎo)到托盤2上和/或其內(nèi)。在使用中，托盤2被放置在熱成形和升華臺(tái)401之下，并且如上關(guān)于第三實(shí)施例的裝置200所述進(jìn)行熱成形和升華操作。然后，托盤2被傳送帶320和剪刀式升降臺(tái)421移至散熱臺(tái)402之下的位置，散熱風(fēng)扇440誘導(dǎo)周圍的氣流進(jìn)入托盤內(nèi)和/或在部件上以使其散熱。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解到在不偏離本發(fā)明的范圍可以想象本文所描述的實(shí)施例的多個(gè)變體。例如，盡管以上所述的加熱元件34是卷線的石英管，但這可基于實(shí)際的應(yīng)用加以選擇并可包括任何形式的石英管，石英管帶有多個(gè)形式從卷線到碳或在同一雙形管內(nèi)不同種類的組合。可進(jìn)一步想象到可使用任何其他形式的加熱元件34，例如鹵素?zé)襞莺?或陶瓷的紅外線發(fā)射器。雖然裝置1、100、200、300包括流體連接至托盤的真空泵(未顯示)，但不一定需要為本發(fā)明提供這種真空效應(yīng)以運(yùn)作。氣流誘導(dǎo)構(gòu)件4和/或紅外線加熱器3不必在熱成形、升華和/或散熱的全部階段中運(yùn)行和/或氣流的溫度可依需要而變化和/或氣流加熱器38完全可同時(shí)省去。而且，設(shè)為紅外線加熱器3的一部分的百葉式平板233可以許多不同的方式安排， 例如通過帶有滑動(dòng)的平板，被鉸接至反射器36的上側(cè)的平板或任何其他的百葉裝置。第四實(shí)施例中的百葉件350可被相關(guān)與第三實(shí)施例所顯示和描述的紅外線加熱器203代替以產(chǎn)生氣刀，紅外線加熱器203可包括或可不包括實(shí)際的加熱元件34。所述裝置也可在氣流誘導(dǎo)構(gòu)件4和紅外線加熱器3之間設(shè)有獨(dú)立的一系列的百葉件，以同樣如在前述文件中所述， 選擇性地阻止氣流流向物體。氣流誘導(dǎo)構(gòu)件4的位置也可變化，例如其可包括鼓風(fēng)機(jī)和/或離心風(fēng)扇和/或其他任何適合用來(lái)產(chǎn)生想要的氣流的構(gòu)件或器具的組合。傳送帶320、420 和/或剪刀式升降臺(tái)402可被任何方便移動(dòng)的，例如傳送和/或升降和/或轉(zhuǎn)動(dòng)裝置代替。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解到與現(xiàn)有技術(shù)相比上述特征和/或附圖中所示的特征的任何數(shù)量的組合清楚地提供了優(yōu)點(diǎn)，從而在本文所述的發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.升華印刷裝置，其包括基件以容納帶有膜的三維物體，膜上帶有可升華油墨；紅外線加熱器，其安裝于基件附近；以及氣流誘導(dǎo)構(gòu)件；其中紅外線加熱器能被用于將紅外輻射線導(dǎo)向基件，氣流誘導(dǎo)構(gòu)件被用于誘導(dǎo)氣流到膜上和/或遍及膜上和/或橫跨該膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中氣流誘導(dǎo)構(gòu)件被放置成誘導(dǎo)氣流穿過或圍繞紅外線加熱器，紅外線加熱器的形狀為限制氣流以產(chǎn)生高速的空氣流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進(jìn)一步包括百葉構(gòu)件以選擇性地開放或關(guān)閉通過紅外線加熱器的氣流。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的裝置，其中紅外加熱器包括至少部分被反射器包圍的加熱元件，其中反射器的形狀至少部分地限制氣流以產(chǎn)生氣刀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中紅外線加熱器包括第二加熱元件，其至少部分被第二反射器包圍，第二反射器鄰近第一反射器但與其分開，以在其間提供間隙，氣流誘導(dǎo)構(gòu)件被放置成通過該間隙誘導(dǎo)氣流。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述間隙在1毫米和2毫米之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，其中至少部分地產(chǎn)生該氣刀的反射器或某些反射器的那部分是逐漸變細(xì)的或凸面的。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)百葉式平板，其被可滑動(dòng)或可樞轉(zhuǎn)地連接至該反射器或某些反射器，以選擇性地開放或關(guān)閉通過紅外線加熱器的氣流。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，進(jìn)一步包括氣流加熱器，其鄰近氣流誘導(dǎo)構(gòu)件以加熱氣流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中氣流加熱器是可調(diào)節(jié)的，以提供兩種或更多種不同溫度的氣流。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其中氣流誘導(dǎo)構(gòu)件可用于提供兩種或更多種不同的流動(dòng)速度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中氣流誘導(dǎo)構(gòu)件包括風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)，其帶有變頻器以提供兩種或更多種不同的流動(dòng)速度。
13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其中氣流誘導(dǎo)構(gòu)件包括至少一對(duì)對(duì)置的離心風(fēng)扇，其被放置成其出口在紅外線加熱器之上，其入口在紅外線加熱器之下。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，進(jìn)一步包括在紅外線加熱器之上或在其周圍的外殼，其中風(fēng)扇被放置在外殼的相對(duì)端或側(cè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中風(fēng)扇可被放置在外殼相對(duì)的側(cè)面，其入口面對(duì)彼此。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，進(jìn)一步包括第二對(duì)對(duì)置的離心風(fēng)扇，其被放置在外殼的相對(duì)于第一對(duì)風(fēng)扇的縱向端部，第二對(duì)風(fēng)扇的入口位于紅外線加熱器之下而第二對(duì)風(fēng)扇的出口位于紅外線加熱器之上并面對(duì)第一對(duì)風(fēng)扇的出口。
17.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，進(jìn)一步包括控制單元，以控制紅外線加熱器和 /或氣流誘導(dǎo)構(gòu)件和/或氣流加熱器和/或百葉構(gòu)件或平板的運(yùn)行。
18.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，進(jìn)一步包括通風(fēng)室，以使來(lái)自氣流誘導(dǎo)構(gòu)件的所述氣流或某氣流橫跨膜地分布或散開。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中通風(fēng)室包括兩個(gè)或更多個(gè)平板，其帶有逐漸變小和數(shù)量更多的孔，以使氣流更均勻地橫跨膜地散開或分布。
20.升華印刷的方法，包括將帶有可升華油墨的膜放置在某物體附近，將膜加熱至第一溫度，以致其熱成形在該物體的表面上，并隨后將膜和/或物體加熱至較高的第二溫度，以致油墨升華至物體，其中膜和/或物體在一個(gè)或兩個(gè)加熱階段中暴露于紅外熱并在一個(gè)或兩個(gè)加熱階段中或之后暴露于氣流。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中膜和/或物體暴露于紅外熱以將其加熱至所述第一溫度和暴露于高速的已加熱的氣流以將其加熱至所述較高的第二溫度。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或權(quán)利要求21所述的方法，其中膜在熱成形階段中在第一溫度中暴露于低速氣流，在升華階段中在較高的第二溫度中暴露于高速氣流。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22中任一權(quán)利要求所述的方法，其中膜和/或物體在升華階段之后暴露于沒有加熱的高速氣流以使物體和膜散熱。
24.根據(jù)權(quán)利要求20至23中任一權(quán)利要求所述的方法，其中氣流包括氣刀。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，其中氣刀通過紅外線加熱器的鄰近部分互相配合產(chǎn)生限制而產(chǎn)生。
26.尤其適合于根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一權(quán)利要求所述的裝置一起使用和/或用于根據(jù)權(quán)利要求19至25中任一權(quán)利要求所述的方法的帶有可升華油墨的膜。
27.使用根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一權(quán)利要求所述的裝置和/或使用根據(jù)權(quán)利要求 19至25中任一權(quán)利要求所述的方法印刷的物體。
全文摘要
升華印刷裝置(1)，其包括托盤(2)以容納帶有膜(12)的三維物體(10)，膜上帶有可升華油墨；紅外線加熱器(3)，其安裝于托盤(2)附近；以及氣流誘導(dǎo)構(gòu)件(4)。紅外線加熱器(3)被用于將紅外輻射線導(dǎo)向托盤(2)。氣流誘導(dǎo)構(gòu)件(4)被用于誘導(dǎo)氣流橫跨膜(12)。
文檔編號(hào)B41F16/00GK102239050SQ200980149313
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2009年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月3日
發(fā)明者彼得·約翰·霍格德 申請(qǐng)人:彼得·約翰·霍格德