[发明专利]打印设备及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于在可热成形基材上打印至少一种可拉伸油墨的系统，其包括：解卷器，所述解卷器布置成将所述可热成形基材从第一卷进给到幅材驱动子系统中；表面能修改装置，所述表面能修改装置布置成改变基材表面能以增强所述至少一种可拉伸油墨对所述可热成形基材的润湿和粘附；至少一个全宽度打印头阵列，所述至少一个全宽度打印头阵列布置成将所述至少一种可拉伸油墨沉积在所述可热成形基材上；至少一个辐射固化装置，所述至少一个辐射固化装置布置成固化所述可热成形基材上的所述至少一种可拉伸油墨；全宽度阵列传感器，所述全宽度阵列传感器布置成监测所述可热成形基材上的所述至少一种可拉伸油墨；以及复卷器，所述复卷器布置成接收所述可热成形基材并且将所述可热成形基材形成为第二卷。

技术领域

当前公开的实施例涉及提供一种用于在可热成形基材上沉积或打印可拉伸和/或辐射可固化油墨的打印系统及其使用方法。

背景技术

与热成形过程兼容的打印过程是本领域已知的。常规的数字打印机通过在分度幅材的行程同时横越介质幅材重复地扫描打印头的阵列而操作，即类似于传统喷墨打印机的类似光栅功能。该常规的打印过程在必须将打印卷输送到一个或多个热成形压机的制造环境中非常耗时。通常，打印所需的时间大大超过热成形所需的时间。

以下是与可热成形材料一起使用的打印系统的两个示例。Electronics ForImaging的VUTEk GS Pro-TF系列数字喷墨打印机据称可以生产定制形状的标志，包装，POP显示器，贩卖面板和其它热成形应用。类似地，FUJIFILM的Acuity Advance Select是用于生产打印热成形件的平板喷墨打印机。不幸的是，两个系统都存在使用严重限制系统生产率的扫描打印头的缺点，例如，FUJIFILM的系统宣传生产率仅达到32m²/hr。

进一步使在可热成形材料上打印的过程复杂化的是该材料的光学特性。许多可热成形材料是透明的，当用于容纳消费者在购买之前希望看到的产品(例如在透明塑料容器中的草莓)时，这是理想的特性。由于入射光将透射通过油墨，因此透明材料对打印常规CMYK图像(青，品红，黄和黑(黑色))构成挑战。为了改善可见性，通常将CMYK图像打印到具有高反射率的白色背景上。为了最大化打印系统的有用性并最小化成本，优选地使用用于CMYK打印的相同打印过程产生白色背景。然而，如果在CMYK分色之前即刻在基材上打印白色，则彩色墨可能会渗入并与白色混合，导致不可接受的打印质量。

本公开涉及用于在可热成形基材上进行高生产率打印而没有不可接受的颜色渗出或混合的系统和方法。

发明内容

一般地，本打印系统旨在用于可固化油墨，例如辐射可固化油墨。在一些实施例中，打印系统旨在将标签数字预印在可热成形级塑料上，随后将其热成形为有用的物体，例如容器。已发现当用UV可固化的CMYKW油墨组打印时，必须与CMYK油墨不同地处理白色油墨。

从生产率的角度(即生产量)来看，期望提供一种系统，其中三个主要组成部分彼此独立：a)将原材料挤压成幅材形式；b)打印到幅材上；以及c)将幅材形成为最终制品，例如容器。与这些组成部分以在线方式集成的系统相比，这样的系统可以提供更大的灵活性并且可以提供更高的正常运行时间。上述系统需要一种打印架构，其可以接受热成形级塑料的卷，用合适的油墨在塑料上数字打印，并且然后输送打印卷以便随后转换成热成形件。

一般地，布置成提供打印的可热成形幅材的打印系统的实施例包括：a)幅材解卷器；b)修改基材表面能的处理站；c)常规的幅材驱动和跟踪子系统；d)一个或多个全宽度打印头阵列；e)油墨输送子系统；f)在热成形期间能够拉伸至少400％的辐射可固化油墨组；g)一个或多个辐射固化装置；h)监测幅材上的打印质量的在线传感器；以及，i)幅材复卷器。