CN104039559A - 在基底上形成颜料图案 - Google Patents

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Abstract

除其它事项外，将颜料的干性颗粒的图案提供在传送层上。将干性颗粒的图案传送到为焙烧干性颗粒制备的陶瓷基底的表面上，以在陶瓷基底上形成永久图案。

Description

在基底上形成颜料图案
相关申请的交叉引用
该申请要求2011年11月18日提交的美国专利申请序列号13/300,096的优先权，并且还并入了2011年4月13日提交的美国申请序列号13/086,077，这两者的全部内容通过引用并入。
技术领域
本说明书涉及在基底上形成颜料图案。
发明内容
我们在这里描述的将颜料图案形成在基底上的特征可以体现在以下方面、特征和实现方案等的一个或多个之中。
一般来说，在一个方面中，将颜料的干性颗粒的图案提供在传送层的粘性表面上，将干性颗粒的图案传送到为焙烧干性颗粒制备的陶瓷基底的表面上，以在陶瓷基底上形成永久图案。
实现方案可包含一个或多个以下特征。将颜料的干性颗粒的图案提供在粘性表面上包含：使粘性材料的图案形成表面上。将粘性材料的图案形成在表面上包含：喷射材料。将颜料的干性颗粒的图案提供在粘性表面上包含：在表面上将颜料的干性颗粒施加到粘性材料的图案。将干性颗粒的图案传送到陶瓷基底的表面上包含：带动图案紧靠或接触陶瓷基底。当图案紧靠或接触陶瓷基底时，陶瓷基底具有的温度高于环境温度。陶瓷基底的温度介于80℃和120℃之间。第二颜料的干性颗粒的第二图案提供在传送层的粘性材料上。在提供第二颜料的干性颗粒的第二图案之前使干性颗粒的图案冻结。陶瓷基底的移动与传送层的移动协调，以实现准确的套准。陶瓷基底的移动与传送运动协调，以实现图案和第二图案在基底上的准确套准。图案在传送层上包含多个相同的图案。对传送层上多个相同图案之间的间距进行控制，以匹配在其上传送相同图案的多个陶瓷基底之间的间距。图案在传送层上包含多个独特的图案。对传送层上多个独特图案之间的间距进行控制，以匹配在其上传送多个独特图案的多个陶瓷基底之间的间距。传送干性颗粒的图案包含：加热干性颗粒的图案使图案从传送层释放。粘性材料包含蜡。在传送图案期间，陶瓷基底不加热。第二颜料的干性颗粒的图案提供在第二传送层的粘性表面上。传送层和第二传送层沿着传送层的宽度分开传送层宽度数量级的距离。干性颗粒的直径介于8和20微米之间。干性颗粒的直径介于5和8微米之间。干性颗粒的直径介于0.5至5微米之间。
一般来说，在一个方面中，将颜料的干性颗粒的图案提供在传送层的粘性表面上，将干性颗粒的图案传送到为处理干性颗粒制备的刚性基底的表面上，以在刚性基底上形成永久图案。
实现方案可包含一个或多个以下特征。刚性基底包含石砖、石板砖(slate tiles)、金属砖和陶瓷砖中的至少一种。将颜料的干性颗粒的图案提供在粘性表面上包含：使粘性材料的图案形成表面上。将粘性材料的图案形成在表面上包含：喷射材料。将颜料的干性颗粒的图案提供在粘性表面上包含：在表面上将颜料的干性颗粒施加到粘性材料的图案。将干性颗粒的图案传送到刚性基底的表面上包含：带动图案紧靠或接触刚性基底。第二颜料的干性颗粒的第二图案提供在传送层的粘性材料上。刚性基底的移动与传送层的移动协调，以实现准确的套准。刚性基底的移动与传送运动协调，以实现图案和第二图案在基底上的准确套准。传送干性颗粒的图案包含：加热干性颗粒的图案使图案从传送层释放。粘性材料包含蜡。第二颜料的干性颗粒的图案提供在第二传送层的粘性表面上。传送层和第二传送层沿着传送层的宽度分开传送层宽度数量级的距离。一般来说，在一个方面中，传送装置包含：用于暂时保持颜料的干性颗粒的图案的第一表面、用于支撑基底的第二表面，颜料的干性颗粒的图案被传送到基底上；和输送器，用于相对于第二表面移动第一表面，导致颜料的干性颗粒的图案传送到基底上。
实现方案可包含一个或多个以下特征。输送器将第二表面的移动与第一表面的移动协调，以实现套准。加热器用于加热干性颗粒的图案，以从第一表面释放图案。第三表面用于保持第二颜料的干性颗粒的图案。第一表面和第三表面沿着第一表面的宽度分开第一表面宽度数量级的距离。
一般来说，在一个方面中，印刷***包含：这样的传送装置、用于将粘性材料的图案喷射到第一表面上的喷墨头；涂布器，用于将颜料的干性颗粒沉积到粘性材料的图案上，以形成与粘性材料的图案对应的颜料的干性颗粒的图案；窑，用于将颜料的干性颗粒的图案永久地焙烧到基底上；和输送器，用于将带有颜料的干性颗粒的基底重新铺设到窑中进行焙烧。
一般来说，在一个方面中，生产线包含这样的印刷***，其中基底包含热生砖，并且印刷***在第二表面上接收多个热生砖。
一般来说，在一个方面中，制品包括带有蜡、胶粘物、环氧树脂和粘合剂中至少一个的喷射图案的陶瓷基底，以及由喷射图案保持的颜料的干性颗粒。
这些和其它的特征和方面以及它们的组合可以表达为用于执行功能、经营方法以及其它方式的***、部件、装置、方法、手段或步骤。
其它特征、方面、实现方案和优点将从说明书和权利要求书中显而易见。
附图说明
图1是生产线的示意图。
图2A、图2B、图2D、图2E、图4A、图4B和图5是颜料传送站各部分的示意性截面侧视图。
图2C是带在连续阶段的示意图。
图2F是粘性材料的状态的示意图表。
图3是流程图。
具体实施方式
在我们的讨论中，我们使用术语喷射广义地包含：例如，任意地迫使流体离开孔口并到达目标上，包含按需滴落***。我们意指包含但不限于：各种各样的喷墨***和组成其中一部分的喷墨头，包含目前存在并且可在将来研发的那些喷墨***和喷墨头，用于喷射到任何种类的目标上。
当我们使用术语粘性时，我们广义地包含：例如，使材料或表面在与基本干性颗粒进行接触时能够保持基本干性颗粒的任何属性的材料或表面，所述基本干性颗粒比如是干性颜料的颗粒(任意大小的，但包含大颗粒)。例如，如果颗粒在外力的作用下自己不能保持在非粘性表面上，则颗粒是基本干性的。
当我们使用术语粘性材料时，我们指的是处于粘性状态下的任何种类材料。粘性材料可能有时会发粘，但在其它时间不发粘。对于这样的材料，该材料的其它属性，比如它的一般性质、温度、湿度、时间的流逝、化学状态以及各种各样的其它属性可以确定：它在特定的时间是否是发粘的。例如，粘性材料可以包含：当它们处于非固态时的常规的和非常规的蜡。粘性材料还涵盖乳胶和胶粘物。一般来说，粘性材料可以包含：例如，任何粘合剂、环氧树脂、树胶、聚合物、橡胶、涂料(采用包含溶剂的任何形式)以及漆(无颜料的涂料)。胶粘物的示例包含：胶原基动物胶、植物基胶、溶剂型胶以及合成的单体和聚合物胶。
当我们使用术语相变材料时，我们意指广义地包含：例如，在例如40℃-200℃范围内的温度下经历从固体到液态的可逆相变的任何材料。相变材料可以包含：例如，常规的或非常规的蜡和任何人造或天然的蜡，还有经过这样的可逆相变的任何其它材料(不论是否称为蜡)。在其它温度下和在其它温度范围内经历相变的材料也可包含在内。当处于它们的一个或多个相时或者有时当它们处于各相之间的过渡时，相变材料可以是粘性的。例如，当相变材料处于其液相时，它可能是发粘的。当它处于液相和固相之间的过渡时，它也可能是发粘的。通常，当我们提到材料的固相时，我们意指不发粘的相。然而，在固相中，由粘性的材料保持的颗粒可继续被夹带并由其保持。当我们使用术语蜡时，我们包含：包括单个蜡或以任何比例任意混合的蜡的材料。
我们使用术语颗粒广义地包含：例如，具有远低于一百纳米到数百纳米(nm)范围内的大小(例如，直径或最大尺寸)的任何种类元素组成的材料。当我们提到大颗粒时，我们广义地包含：例如，1至1000μm范围内(1至20μm之间、100至500μm之间、500至1000μm之间)的颗粒。所述颗粒可以是圆形的，或不规则的，或晶体状的、板状或球状的。
虽然术语颜料通常指的是赋予一种或多种色彩的事物，但这里我们指的是更广义意义上的颜料，我们意指广义地包含：例如，向在其上沉积颜料(在某些情况下，稍后要焙烧)的基底提供一种或多种色彩或者其它例如可见的或触觉的或保护性的或精加工的特性或品质(包含非彩色)的任何种类材料。在某些情况下，颜料指的是“土性颜料”，其中，我们意指包含从天然存在的物质比如岩石和其它硬质材料而得到的颜料。正如我们在下面所讨论的，颜料可以给基底提供色彩，但是以我们使用该术语的方式的颜料例如也可包含：当施加到基底并焙烧时提供其它特性的颗粒，比如釉料或玻璃料(呈连续的层、大规模图案或小规模图案或纹理)。
我们使用术语印后效果在广义意义上包含：例如，一种或多种色彩，或者其它可见的、触觉的、保护性的或精加工的特性或品质，除其它事项外是否是可见的，(如果可见)是否是不透明的、半透明的或透明的。
典型的图形颜料(例如，在纸张或纺织品上进行多色、往往高分辨率的凸版、胶版或喷墨印刷中使用的颜料)具有的颗粒直径是约100nm。然而，在含图形颜料的油墨中，颗粒可以具有从远低于100nm到超过1微米的范围内的大小。平均而言，陶瓷颜料(用于例如在陶瓷基底上印刷)的颗粒通常是较大的。这样的陶瓷颜料的示例包含：具有微米级颗粒的精细研磨的陶瓷颜料。
至于术语色彩，我们意指例如光谱中可见和不可见的任何颜色，以及黑色、白色和灰度。
我们使用术语基底也广义地包含：例如，将图案或图像或文本传送到其上的任何工件。有时工件是玻璃或陶瓷砖或其它物品，在其上将涂覆并焙烧出图案或图像或文本。但工件可以是采用任何的形式、相、形状、大小、重量、密度或构造的任何一种材料。陶瓷基底可以是一种或多种粘土(例如，红粘土、白粘土、伊利石粘土和/或高岭粘土)与挤压成形并在高温下烘烤或焙烧的一种或多种其它材料(例如，沙子、滑石、长石、方解石、白云石和/或石英)的任意混合物。
我们使用术语焙烧时，广义地包含：例如，施加高热量导致颗粒熔化，并形成一种在冷却时比如永久地在基底上形成硬质材料的物质。在一些示例中，焙烧包含发生在窑中的高热。高热量可以包含加热到例如550-1350℃范围内的温度。例如，用于釉彩和瓷器涂绘的窑可以在550℃和800℃之间的温度下操作，或介于586℃至763℃之间；用于玻璃焙烧的窑可以在750℃至950℃之间的温度下操作，例如介于757℃至915℃之间；用于低火焙烧陶瓷的窑可以在950℃至1200℃之间的温度下操作，例如介于981℃至1154℃之间；用于中火焙烧陶瓷的窑可以在1100℃至1300℃之间操作，例如介于1112℃至1257℃之间；并且高火焙烧陶瓷可以在1200℃至1350℃之间的温度下操作，例如介于1211℃至1305℃之间。在一些示例中，该物质由可能无法称为颗粒的东西形成，而形成该物质的这种东西可能不需要加热到刚才提到的温度范围内。
我们使用术语冻结，包含：例如，冷却材料使之经历从液体到固体的相变。随着热量被消散到较冷的周围环境中，可能自然发生冷却，或者可以有意地通过冷却设备而导致冷却。
在使用术语孔口时，我们广义地包含：例如，处于流体通路端部的任何开口，通过它使流体喷向目标。
我们使用术语图案广义地包含：例如，任何图像、设计、文本、图形、排列或阵列，或它们的组合，等等。
在纸张印刷过程中，可以覆盖少量不同基本色彩的油墨，以高分辨率在极其复杂的图案中创建(消除)宽广色域的色彩。纸张工艺油墨通常是透明的，并且反射离开纸张的入射光在它的途中穿过所有被覆盖的油墨色彩到达观察者的眼睛。透明油墨根据这些油墨的色彩来吸收反射光的波长。纸张工艺油墨的透明性允许油墨进行覆盖，以实现大的色域。与此相反，陶瓷颜料通常是(但不总是)不透明的，而最后被涂覆的颜料确定可见色彩。
硬质表面基底包含陶瓷砖、金属砖、石材砖和石板砖。在一些示例中，为了在陶瓷砖上印刷多色图案，该图案可被划分成各区域，每个区域将呈现出现在成品砖上的少量最终色彩之一。通常在成品砖上的最终色彩并不另外通过覆盖多种色彩来实现，但是一些色彩的覆盖是可能的。
对于印刷，陶瓷砖通常沿着生产线移过一系列印刷站，在包括出现该最终色彩的区域(与涂覆其它色彩的区域可能重叠或可能不重叠)的子图案中，每个印刷站可以涂覆具有最终色彩之一的颜料。由各自印刷站涂覆连续的子图案必须仔细套准，以使最终焙烧图案在成品砖上看上去好看。随着连续各对印刷站之间距离的增加，套准的精度可能会降低。
通常在陶瓷砖上印刷时，每个印刷站在模拟模式下操作，像是凹版纸张印刷站的印刷站，但代替使用安装在柱形鼓上的板，带图案的硅树脂层运载于绕着两个滑轮缠绕的长带上。颜料的干性颗粒被装载到带图案层的凹部中，非常接近使一层绕着滑轮之一缠绕的地方，其邻近于基底。刮擦该层的表面，以去除在表面上而不是在凹部中的颗粒。随着带绕着滑轮移动，颗粒被传送(降落)到砖上。凹部在带中形成一系列深孔，其通常是1/16至1/8英寸厚。孔的直径通常不超过带的厚度的一到两倍。这些孔的纵横比有助于在颗粒被传送到砖上之前将干性颗粒保持在带中。实际上，出于传送目的，带并不触摸砖，这与湿墨的情况不同。
砖制造商有时沿着这样的生产线也包含数字印刷站，其中油墨可以从喷墨器数字地涂覆到砖上。通过连续的数字印刷站可以以良好的套准性涂覆多种色彩，以允许愈加广阔色域的彩色印刷。
对于一些要出现在成品砖上的色彩，颜料必须以相对较大的颗粒(例如，大于1微米、大于5微米或大于8微米的直径)的形式来提供，以在焙烧时呈现出期望的色彩。例如，基于金颗粒并被设计以在最终砖上印刷红色的某些颜料是真实的。
在某些印刷中，颜料被研磨成足够小的颗粒，以在液体或蜡基介质内保持在悬浮液中，以形成油墨。该油墨可以涂覆在砖上的图案中，然后进行焙烧。在模拟印刷站中，为了将特定色彩印刷在砖上，使用了具有硅橡胶外板的凹版鼓。硅橡胶板使凹部或孔图案化。油墨散布在该层上，刮墨刀用于擦去表面上的多余油墨，然后通过使鼓与砖相接触来传送来自凹部的油墨。在具有由大颗粒组成的颜料的油墨中，可以容易地沉降颗粒。
如图1所示，在本文我们所描述的概念的一些示例中，印刷是在离散的前体工件10上进行的，工件10由例如包含粘土、水和土性材料的粉末混合物8形成。最终将成为成品陶瓷砖22的工件进入生产线12(例如，工件可以沿着输送器15之上进行运载)。前体工件8使用压具11进行处理，压具11在每个前体工件10上施加例如每平方英寸约400磅的压力，以得到湿的生砖13，其例如具有5-10％的水含量。湿的生砖13可以是具有700mm边长的正方形。沿着生产线12，在200℃下操作的烘干炉17接收湿的生砖13，并烘干它们使之成为陶瓷砖19。陶瓷砖19可暂时发送到库存23(随后重新进入到生产线中)，或进一步沿着生产线12发送用于装饰或其它印刷。可以在第一次焙烧之前或之后添加装饰，添加装饰和焙烧的工艺可以重复多次。更昂贵的砖通常焙烧4次或以上不同时间，并且连续焙烧不必协调一致。在一些情况下，在一天里可焙烧和装饰砖，冷却并贮存起来，以在第二天用另外的装饰和焙烧进一步处理。
砖或其它工件在窑中经历烘烤或焙烧工艺之前有时被说成是“生的”，之后它通常不再被说成是“生的”。例如，我们为将图案传送到基底上而描述的方法和装置都可以使用，以将图案传送到生砖上，或者传送到先前已焙烧过一次或多次的砖上。在一些示例中，当砖先前已经焙烧并被再次装饰时，砖通常是温暖的(无论是从先前的工艺步骤或是有意地重新加热)，以使施加到砖上的材料(例如被喷射的材料)烘干。
在这个示例中，陶瓷砖装饰37包含一个或多个步骤：上光、印刷或使用刷子(或它们的组合)，以在砖19中形成沟槽、图案、图像、文本或纹理等等。
作为砖装饰工艺中的一个步骤，在玻璃釉料站(frit glaze station)25，小玻璃颗粒的玻璃料被覆墨(沉积)在砖19上。在窑20中，玻璃料颗粒被焙烧成玻璃釉料。玻璃釉料密封砖19，并在砖上形成光泽表面以形成基底单元22，基底单元22可以接受图案的印刷和其它装饰效果。另外作为装饰工艺的一部分，喷墨印刷在喷墨印刷***28处进行，喷墨印刷***28包含一个或多个喷墨印刷(颜料传送)站14。
如图2A所示，在数字印刷站14的一些示例中，材料200(例如，相变材料)从一个或多个喷墨头18的喷墨器195的孔口198喷出，一个或多个喷墨头18是喷墨印刷机29的一部分。材料200被喷射到图案202(即，出现在基底单元22上的期望图案)中弹性闭环带201(或如图2E所示的鼓290)的裸露表面199上。
带201绕着两个相对较小直径(例如，直径在1至4英寸范围内)的滑轮209缠绕(并由电机220在至少一个滑轮209上驱动)，在此实现方案中滑轮209一个被竖直地布置在另一个之上。当它离开喷墨器的孔口时，材料200可能是发粘的；或者例如，随着其温度的降低，当它离开孔口时可能更加呈液态，并在涂覆后变粘。例如，材料200可包含在喷墨***中维持在温暖液体状态下的蜡基，当它被喷射时是液体，一旦施加到带的表面上迅速冷却，并且当它冷却时会在冻结之前变粘。
如图2F所示，图表描绘了作为其温度函数的材料200的状态变化，材料200在喷墨头18中保持在温度Tl下。在此温度下，材料200处于温暖的液体状态，并在喷射时保持在液体状态下。在将材料200喷射到带201上之后，材料200急速冷却到Tt。在此温度下，材料200是粘性的。材料200可以进一步冷却到温度To并低于温度To，在这一点上材料200冻结并且不再发粘。
更一般地，被喷射的材料可以UV固化，来代替冷却。
如图2C所示，带201的一段在顶视图中处于涂覆位置203，粘性材料300(我们有时将处于其粘性状态的相变材料称为粘性材料300)已经提供在图案202中，干性陶瓷颜料203的颗粒将产生期望的印刷效果，一旦被焙烧，可以均匀地施加到带201的具有图案202的区域206。陶瓷颜料203的干性颗粒只有一部分209被保持着(但并未保持在非图案、非粘性区域197中)，它们与涂覆在被喷射图案202中的粘性材料300接触。换句话说，陶瓷颜料203的已经沉积在图案202边界206(图2C所示)以外的松散颗粒部分215并未由粘性材料300保持，并且可以(由于重力)下降或以其它方式从带201移除到收集槽207并被重新使用或废弃。
辊208(图2A)可以用于机械地施加压力于陶瓷颜料203的被保持颗粒的部分204之上，刚好在施加颜料的干性颗粒之后且在图案传送到基底单元22之前将颜料的颗粒更牢固地嵌入于粘性材料300中。
随着带绕着两个滑轮移动，一系列复制的单个图案或一系列不同的图案(在该系列中每个图案可能是独特的)211、213、215、217沿着带被涂覆在连续位置处。涂覆在带上的每对连续图案之间的间距219被仔细地控制，以匹配基底的相应每对连续单元22之间的间距221。每个图案在带上的位置也被仔细地控制，以便与将在***中由其它喷墨印刷站涂覆的其它相关图案的套准是准确的。
随着带的移动，每个图案又到达相应基底单元22的上表面229。在这一点(在本示例中其位于带的最下方位置230)上，陶瓷颜料203的干性颗粒被嵌入在带上粘性材料的表面处，开始(或几乎开始)与基底单元22的上表面231接触。
随着带继续移动，在其上运载连续基底单元的输送器232(其可以是图1中所示输送器15的一部分)也与带同步地沿方向233移动。在图2A所示的示例中随着带和相关基底单元一起移动，颜料的图案传送到基底单元。
基底单元的颜料图案的传送可以以各种方式来实现。在图2A所示的示例中，通过使粘性材料温热使之更流体化以允许相关联的颜料图案移置到基底单元22的表面上、同时维持适当的粘度以保持被喷射图案完整并使颜料的被嵌入颗粒处于预期位置，传送得以实现。必须小心不要使粘性材料过热而使之变得太流体化，这可能会导致先前喷射的图案劣化。
如图2D所示，在一些实现方案中，来自基底单元22的热导致粘性材料300的图案202熔化并从带201中释放出来。在图案202完全从带201分离之前的中间状态下，粘性材料300的一部分保持附接至带，以便支撑图案的一段粘性材料桥接在热的基底单元22和带201之间。使粘性材料温热所需要的热量可能来自各种来源。在图2A所示的实现方案中，基底单元可以是已经通过烘干炉17(图1)的约100℃的热生砖。在其它类型的印刷中，在印刷之前，来自烘干炉17的热生砖通常主动冷却下来。在已经通过烘干炉17的热生砖上直接印刷有助于节约能源，因为热生砖不需要主动冷却下来，也不需要单独受热以导致粘性材料从带201中释放出来并被沉积在热生砖上。来自热生砖的热量使粘性材料300熔化，使之与陶瓷颜料203的夹带颗粒一起从带201中释放出来。
带201可以与基底单元22间隔开间隙238，间隙238大于粘性材料和嵌入颗粒的组合厚度240。在该构造中，从热的基底单元产生的热242会导致粘性材料熔化，而重力允许颗粒图案落到基底的表面上。在一些实现方案中，带可以足够靠近基底的表面，在粘性材料熔化之前导致嵌入颗粒与基底表面的接触。
在将含有陶瓷颜料203的图案202传送到基底单元22上并且(如果期望)在其它印刷站将其它陶瓷颜料的相关图案传送到基底单元22的表面上以完成多色图案之后，基底单元22在窑21中将被焙烧(图1)(其它处理步骤可能发生在焙烧之前)。通过使粘性材料202蒸发或燃烧或两者的组合，留下二维多色图案被焙烧以在砖表面上形成永久图案，窑导致粘性材料202从图案化的砖中去除。以这种方式，二维图案15产生在每个基底单元22的裸露上表面16上。
一般来说，可以使用具有任何尺寸和形状的颗粒的陶瓷颜料203。在任何给定的颜料之中，所述颗粒可以具有大范围的尺寸及尺寸分布，以实现期望的色彩和永久图案效果。为这些目的，所述颗粒还可以具有均匀的形状或各种不同形状和形状分布。例如，可以使用具有大颗粒(大于8微米)或小颗粒(小于1微米)的陶瓷颜料。
在将带有陶瓷颜料颗粒的期望图案传送到基底单元22上之后，基底单元22可经过第二上光站27，其中附加的玻璃料可被覆墨或沉积在基底单元22上，在某些情况下这是可选择的。这样的釉料为早些时候在生产线上印刷在基底单元22上的色彩增加了深度。此外，各种类型的刷子可以任选用于在基底单元22上创建纹理和设计。
图3示出了将颜料图案沉积在陶瓷基底上所涉及的步骤流程图。在步骤301中，将相变材料200的图案202沉积在传送层的裸露表面上，比如弹性的闭环带201。允许材料200冷却以成为粘性材料。在步骤302中，将陶瓷颜料203的干性颗粒均匀地沉积(或者在某些情况下并且出于某些目的，非均匀地沉积)在传送层的区域205中，区域205包含图案202和非图案部分197两者。陶瓷颜料203沉积在含有粘性材料300之图案202的区域中的干性颗粒得以保持，以形成陶瓷颜料的干性颗粒的图案。陶瓷颜料203沉积在图案202边界206以外的干性颗粒不由粘性材料保持。此后，在步骤303中，将干性颗粒的图案传送到基底单元22的上表面229上。步骤301至303可以重复，以将用于保持不同陶瓷颜料的干性颗粒的不同图案沉积在陶瓷基底上。在步骤304中，当所有的期望图案已经传送到陶瓷基底上时，焙烧干性颗粒以在陶瓷基底上形成色彩的永久图案或其它印刷效果。
为了在基底(例如，陶瓷砖)上形成具有相对较高分辨率的最终多色图案，多个印刷站的多个带可以沿着生产线紧靠着布置，以重叠多个单色图案使之彼此紧密套准。
图4A示出了带201、321和322，每个缠绕在各具有直径405的两个小直径滑轮209周围，用于每个带的两个滑轮竖直地定位在彼此的上方。小直径的滑轮209允许相邻的带被放置在彼此间的距离415处，距离415可比得上直径405，用于在不同色彩的图案之间精确地套准。
带201接收陶瓷颜料203的颗粒，以在将粘性材料300沉积在带的裸露表面上的期望图案429中之后提供第一色彩(或其它印刷效果)。热的基底单元22由输送器232移动到带201下方的位置。来自基底单元22的热量242导致粘性材料300熔化，并释放陶瓷颜料的夹带颗粒离开带201。重力允许颗粒图案落到基底单元22的表面上。
在一些实现方案中，每个带可能足够接近基底的表面，在粘性材料熔化之前导致夹带颗粒与基底的表面接触。然后，基底单元22由输送器232输送到带321下方的位置(例如，最下部)。布置在上滑轮上方和带321上方的是另一喷墨头418，喷墨头418将材料200喷射在带321裸露表面399上的图案310中。图案310是沉积在基底单元22上的另一色彩(或其它印刷效果)的期望图案。用于该印刷效果的陶瓷颜料303的颗粒被均匀地施加到带321裸露表面399的区域450，区域450包含含有图案310的区域和非图案区域。只有沉积在含有图案310的区域中的颗粒被保持。图案310沿着带321输送到下滑轮下方的位置，并与基底单元22紧密接触地放置。以类似的方式，来自热的基底单元22的热量导致图案310从带321脱离并沉积在热的基底单元22上。图案310可以至少部分地覆盖在先前沉积的图案429之上。
重复相同的过程，以将用于第三(或另一)色彩(或其它印刷效果)的图案提供至基底单元22。沉积有图案429和310的热的基底单元22由输送器232输送到带322下方的位置。在带322上方的是喷射材料200另一图案320的第三喷墨头419。图案320为用于沉积在基底单元22上的第三色彩(或其它印刷效果)的期望图案。用于第三色彩(或其它印刷效果)的陶瓷颜料403的颗粒被均匀地施加到带322裸露表面上一区域，该区域在带322上包含含有图案330的区域和非图案区域。只有沉积在含有图案330的区域中的颗粒被保持。图案330沿着带322输送到下滑轮下方的位置，并与基底单元22紧密接触地放置。以类似的方式，来自热的基底单元22的热量导致图案330从带322脱离并沉积在热的基底单元22上。
图4B示出了使用单个带340将多色图案360沉积在热的基底单元22上的实施例。图4C是图4B上部的放大图。使用的介质200仅在高于特定温度T0时是粘性的，当冻结(即温度等于或低于T0)时不发粘，在用于第一色彩(或其它印刷效果)的颜料203的颗粒被均匀地沉积在含有图案351和非图案区域两者的区域上之前，可以喷射介质200的第一图案351。喷射的图案351沿着带340输送到冷却装置310下方的位置，冷却装置310将喷射图案351中的介质350冷却到低于T0，并导致介质350变成冻结图案352。冻结图案352夹带着先前沉积的颜料203颗粒，但不是图案352已冻结后沉积在其上的颜料的颗粒。冻结图案352被输送到第二喷墨头468下方的位置，介质200的第二图案353被喷出。此后，第二色彩的颜料303的颗粒沉积在包含以下一个或多个的区域中：第二图案353、冻结图案352和非图案区域。由于冻结图案352无法保持第二色彩的颜料303的颗粒，颜料303的颗粒仅保持在含有第二图案353的区域中。在将第二图案353冻结成第二冻结图案354之后，通过将用于第三色彩(或其它印刷效果)的颜料403的颗粒加入第三图案355中，可以重复这些过程。然后，冻结图案352和354以及最后喷射图案355由所述带移动到最下滑轮下方的位置。
如箭头472和473所示，输送基底单元22的输送器470可以双向操作。基底可在方向473上移动，而第一冻结图案352通过从基底单元22发出的热量从带340释放。带340的逆时针运动连同基底沿方向473的移动允许从带340释放的第一冻结图案352沉积在基底单元22上。当第二冻结图案354覆盖在第一冻结图案352上方时，沿逆向472驱动基底单元22，将基底单元22定位在适当的位置，以当受热并从带340释放时接收第二冻结图案354。在基底单元22的双向运动期间，带340继续其逆时针运动。电子处理器471控制输送器470的运动。因此，多色图像可以形成在基底单元22上。例如，在一些实施例中，真空***可以用于在每次将色彩颜料沉积在带340上之后去除多余的颜料。
模拟***也可包含在生产线12中。在图5所示的模拟印刷站中，硅胶凹版印刷带501用于印刷在砖上具有特定色彩的图案。使用由凹部502或孔图案化的硅胶带501来传递要印刷的图案。使用辊504将油墨503散布在带501上，使用刮墨刀505擦去带501表面上的多余油墨，使得油墨只存在于硅胶带501的凹部中。然后，将凹部中的油墨506从鼓传送到砖522上。
相对而言，我们已经描述的***可以将具有小颗粒和大颗粒颜料两者的高分辨率多色图案以数字方式递送到在生产线之下移动的砖上。在各种各样的其它可能性中，被涂覆的图案可以是用于实现包含一种或多种色彩并代表装饰、文本、图像或图形等等的任何可能印刷效果的图案。
在4B所示的沿一个方向连续操作的实施例中，整个多色图案被涂覆在传送带340上，且所有色彩立刻传送到基底单元22。
其它实现方案也在所附权利要求的范围内。

Claims (40)

1.一种方法，包括：
将颜料的干性颗粒的图案提供在传送层的粘性表面上，以及
将干性颗粒的图案传送到为焙烧干性颗粒制备的陶瓷基底的表面上，以在陶瓷基底上形成永久图案。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将颜料的干性颗粒的图案提供在粘性表面上包括：使粘性材料的图案形成在该表面上。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，将粘性材料的图案形成在表面上包括：喷射材料。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，将颜料的干性颗粒的图案提供在粘性表面上包括：在表面上将颜料的干性颗粒施加到粘性材料的图案上。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，将干性颗粒的图案传送到陶瓷基底的表面上包括：带动图案紧靠或接触陶瓷基底。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，当图案紧靠或接触陶瓷基底时，陶瓷基底具有的温度高于环境温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，陶瓷基底的温度介于80℃和120℃之间。
8.根据权利要求1所述的方法，包括：将第二颜料的干性颗粒的第二图案提供在传送层的粘性材料上。
9.根据权利要求8所述的方法，包括：在提供第二颜料的干性颗粒的第二图案之前使干性颗粒的图案冻结。
10.根据权利要求1所述的方法，包括：陶瓷基底的移动与传送层的移动协调，以实现套准。
11.根据权利要求9所述的方法，包括：陶瓷基底的移动与传送移动协调，以实现图案和第二图案在基底上的套准。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，图案在传送层上包括多个相同的图案。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，对传送层上多个相同图案之间的间距进行控制，以匹配在其上传送相同图案的多个陶瓷基底之间的间距。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，图案在传送层上包括多个独特的图案。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，对传送层上多个独特图案之间的间距进行控制，以匹配在其上传送多个独特图案的多个陶瓷基底之间的间距。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，传送干性颗粒的图案包括：加热干性颗粒的图案使图案从传送层释放。
17.根据权利要求2所述的方法，其中，粘性材料包括蜡。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，在传送图案期间，陶瓷基底不加热。
19.根据权利要求1所述的方法，还包括：第二颜料的干性颗粒的图案提供在第二传送层的粘性表面上。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，传送层和第二传送层沿着传送层的宽度分开传送层宽度数量级的距离。
21.根据权利要求1所述的方法，其中，干性颗粒的直径介于8和20微米之间。
22.根据权利要求1所述的方法，其中，干性颗粒的直径介于5和8微米之间。
23.根据权利要求1所述的方法，其中，干性颗粒的直径介于0.5至5微米之间。
24.一种方法，包括：
将颜料的干性颗粒的图案提供在传送层的粘性表面上，以及
将干性颗粒的图案传送到为处理干性颗粒制备的刚性基底的表面上，以在刚性基底上形成永久图案。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，刚性基底包括石砖、石板砖、金属砖和陶瓷砖中的至少一个。
26.根据权利要求24所述的方法，其中，粘性表面包括喷射材料。
27.根据权利要求24所述的方法，其中，将颜料的干性颗粒的图案提供在粘性表面上包括：在表面上将颜料的干性颗粒施加到粘性材料的图案。
28.根据权利要求24所述的方法，其中，将干性颗粒的图案传送到刚性基底的表面上包括：带动图案紧靠或接触刚性基底。
29.根据权利要求24所述的方法，包括：刚性基底的移动与传送层的移动协调，以实现套准。
30.根据权利要求24所述的方法，其中，传送干性颗粒的图案包括：加热干性颗粒的图案使图案从传送层释放。
31.根据权利要求24所述的方法，还包括：将第二颜料的干性颗粒的图案提供在第二传送层的粘性表面上。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，传送层和第二传送层沿着传送层的宽度分开传送层宽度数量级的距离。
33.一种传送装置，包括：
用于暂时保持颜料的干性颗粒的图案的第一表面；
用于支撑基底的第二表面，颜料的干性颗粒的图案被传送到基底上；和
输送器，用于相对于第二表面移动第一表面，导致颜料的干性颗粒的图案传送到基底上。
34.根据权利要求33所述的传送装置，其中，输送器将第二表面的移动与第一表面的移动协调，以实现套准。
35.根据权利要求33所述的传送装置，还包括加热器，用于加热干性颗粒的图案，以从第一表面释放图案。
36.根据权利要求33所述的传送装置，还包括第三表面，用于保持第二颜料的干性颗粒的图案。
37.根据权利要求36所述的传送装置，其中，第一表面和第三表面沿着第一表面的宽度分开第一表面宽度数量级的距离。
38.一种印刷***，包括：
根据权利要求33所述的传送装置；
用于将粘性材料的图案喷射到第一表面上的喷墨头；
涂布器，用于将颜料的干性颗粒沉积到粘性材料的图案上，以形成与粘性材料的图案对应的颜料的干性颗粒的图案；
窑，用于将颜料的干性颗粒的图案永久地焙烧到基底上；和
输送器，用于将带有颜料的干性颗粒的基底移动到窑中进行焙烧。
39.一种生产线，包括：
根据权利要求38所述的印刷***，其中：
基底包括热生砖，并且
印刷***在第二表面上接收多个热生砖。
40.一种制品，包括：
带有包括蜡、胶粘物、环氧树脂和粘合剂中至少一个的喷射图案的陶瓷基底，以及
由喷射图案保持的颜料的干性颗粒。
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