CN107666967A - 涂覆设备 - Google Patents

Abstract

公开一种设备，该设备用热塑性颗粒层涂覆相对于该设备可移动的表面，相比于颗粒彼此之间所述颗粒更强烈地粘附于所述表面。所述设备包括至少一个用于直接或间接将内部悬浮有颗粒的流体流涂敷于所述表面12的喷头1401；包围(多个)喷头1401并限定用于约束流体流的内部气室1406的外壳1403，所述外壳具有邻接所述表面的缘1404，该缘构造成防止颗粒从限定在外壳缘和被涂覆的表面之间的密封缝隙出来；以及连接于所述外壳的抽吸源，用于从所述气室抽取喷涂流体和该喷涂流体中悬浮的颗粒。在运行中，所述抽吸源抽取基本所有未直接接触表面的颗粒，使得在离开所述设备时只留下基本一层颗粒层粘附于所述表面。

Description

涂覆设备

技术领域

本公开涉及一种用热塑性颗粒层，特别是用一层热塑性颗粒层，来涂覆表面的设备以及相关方法。

背景技术

在打印的某些类型中，通过压力和/或热量的施加以所期望图案将载体支承的膜转移到衬底(例如，纸、卡纸板、塑料膜等)上。其中一个例子在于热传打印机，其中色带携带通过施加热量转移到纸上的墨膜。

使用不论是纸、网或色带的常规的膜涂层载体的问题在于，其过程是浪费的并因此是昂贵的。这是因为，在必须丢弃载体时只有小部分的膜涂层会被使用(例如用于打印)而膜涂层的大部分将仍留在该载体上。

目的

本公开寻求提供一种用于对表面(在以下被称为供体表面)进行涂敷可转移到衬底的单颗粒的涂层的设备，其中在运行周期内已经去除了涂层的部分表面(也称为曝光区域)可以被重新涂覆而基本不会在表面的剩余部分上增加涂层厚度，从而实现整个表面的屡次再利用。

发明内容

根据本公开的第一方面，提出了一种涂覆设备，用于用热塑性颗粒层涂覆相对于该设备可移动的供体表面，该设备包括：

a)热塑性颗粒供应源，所述热塑性颗粒悬浮于不润湿供体表面的流体中，与所述颗粒相互之间的粘附相比该颗粒更强烈地粘附于该供体表面，

b)敷料装置，所述敷料装置用于以这种方式将流体涂敷于所述供体表面，即使得悬浮于流体中的颗粒粘附于所述供体表面，从而使其在该供体表面形成基本连续的颗粒涂层，以及

c)过剩抽取系统，所述过剩抽取系统用于抽取流体并去除未直接接触所述表面的过剩颗粒，留下基本只有一个颗粒的深度的涂层粘附于供体表面。

在本公开中，涂覆设备的作为打印系统的一部分的非限制性的使用被图示出，来自供体表面的颗粒在使用中将转移至打印衬底。供体表面可以看作为相当于用于热传打印机的色带，但其具有能够在使用后恢复到其原始状态的优势。

因为涂敷于所述供体表面的涂层由单颗粒镶嵌构成，由于单颗粒之间的缝隙的缘故，该供体表面被颗粒覆盖的比例将少于100％。取决于随后由涂敷的颗粒涂层构成的应用，供体表面被覆盖的比例可能只需要为95％,或90％，或85％，或80％,或75％,或70％，或甚至65％或更少。在打印系统中的可接受比例将取决于例如颗粒颜色和衬底颜色。如果在白衬底上用轻度着色的颗粒打印，则只用65％的覆盖率可以实现可接受的质量，或甚至可以更少(例如大约40％)，然而在黑衬底上用白颗粒打印优选更大的覆盖率以避免露出(showing through)衬底颜色以及给打印带来灰色外观。

在供体表面选定区域中的颗粒转移至打印衬底之后，留下的那些区域将缺乏颗粒而清空，供体表面将暴露出来暴露。如果此时所述供体表面再次经过所述涂覆设备，则在该清空的区域上将被涂敷有新的颗粒涂层。然而，所述过剩抽取系统将去除未直接接触该供体表面的任何颗粒，从而不会在未向打印衬底转移颗粒的区域上积聚涂层。

在一些实施方式中，在打印衬底上已经完成压印之后，可以在涂覆设备上游(在入口侧)将留在供体表面上的颗粒从供体表面上去除，从而可以用新的颗粒重新涂覆整个供体表面。

在本公开中，术语“悬浮”及其各种变形理解为“携带”以及类似术语，该术语不视为相同或不同相的任何特别类型的材料混合。可以是气体或液体的所述流体可选地维持在所期望的受控温度下。

当颗粒被应用于液体流体中时，如果需要，涂覆设备可以进一步包括干燥器，在颗粒涂层到达后续的能够使用该颗粒层或使颗粒层经受另一步骤的站的时候，该干燥器使颗粒涂层能够基本干燥。干燥器可以是鼓风机、加热器、液体抽取器或任何其它适于去除多余液体的装置。有利地，如果存在干燥器，该干燥器可与颗粒层相容，并且例如不会负面影响颗粒和/或由颗粒形成的涂层的整体性。

涂覆设备可以包括包围不同子系统的单独的外壳，每个外壳独立限定内部气室或腔室。例如，涂覆设备的第一外壳可以包括颗粒供应源和敷料装置；第二外壳可以包含第一过剩抽取系统和第二过剩抽取系统，所述第一过剩抽取系统用于去除未直接接触供体表面的任何颗粒；用于抽取过剩流体的第二过剩抽取系统可能包含于第三外壳内。子系统的附加组合以及外壳选择对本领域技术人员是显而易见的，并且例如，每个外壳，如果多于一个的话，可以拥有自己的具有合适抽吸源的过剩流体抽取系统。每个外壳可以具有邻接表面的缘，所述缘构造成防止颗粒从限定在外壳缘和被涂覆的表面之间的密封缝隙流出。

在本提案中，因为比起颗粒彼此之间的粘附，颗粒更强烈地粘附于供体表面，所涂敷的颗粒涂层基本上是单层的，即只有一个颗粒的深度。当一些重叠发生在颗粒之间时，层可以仅在表面区域主要部分上仅为一个颗粒的深度，并且大多数颗粒(如果不是所有的话)将至少部分地与供体表面直接接触。这与胶带在用来从表面粘取颗粒时将只能粘取一层粉末颗粒的原因一样。当胶带仍是新的，粉末会粘在胶黏剂上直到覆盖整个胶带表面。然而，一旦胶黏剂已经被粉末所覆盖，胶带就无法再用来粘取更多粉末了，因为粉末颗粒不会彼此强烈地粘在一起，并且它们可以从胶带上轻易地被刷掉或吹走。类似地，本文的单层由与供体表面充分接触的颗粒形成并且因此通常具有单个颗粒的厚度。例如，当在过剩抽取、磨光或任何其他类似步骤(以下将以示例性样式更详细地说明其中的一些)之后，接触使得颗粒在涂覆站的出口处仍附着于供体表面时，则认为该接触是充分的。

以其平面的大部分上(例如基本平行)接触供体表面的小薄片形状的颗粒为例，所产生的单层厚度(在垂直于表面的方向上)会大约对应于颗粒的厚度，因此颗粒涂层的平均厚度可以近似于形成涂层的单颗粒的平均厚度。然而，由于相邻颗粒之间可能存在局部重叠，根据诸如颗粒可以互相和/或与供体表面形成的相对角度的重叠类型和/或根据重叠的程度，在一些地方单层厚度也可以相当于参与构成的颗粒的尺寸的低倍数。因此单层颗粒涂层可具有对应于所涉及颗粒所特有的的最薄尺寸(例如，碎片形状颗粒的颗粒厚度或基本上球形颗粒的颗粒直径)的约一倍、并且只在一些区域中对应于约二倍或约三倍或任意中间值的最大厚度。在本公开中，这样一种颗粒涂层被认为是基本只有一个颗粒深度并且还被称为单层。

所述敷料装置可以包括用于将流体和所悬浮的颗粒直接喷涂到表面上的喷头，或包括用于将流体和所悬浮的颗粒抹到表面上的可旋转敷料器。所述敷料器可以例如为圆柱体海绵或可以包括多个从可旋转轴径向延伸的柔性条。海绵或柔性条可以由闭孔泡沫形成。包括悬浮颗粒的流体可以从外部供应到这样的敷料器(例如在敷料器通常远离该表面的部分喷涂流体)或可以从内部供应(例如从比如平行于可旋转轴、位于敷料器内的供应管道或喷雾器提供该流体，该流体沿着这种材料向敷料器的外表面扩散)。

在一些实施方式中，敷料器可以至少部分地去除未直接接触表面的任何颗粒，并且可选择的至少部分地将涂覆在表面上的颗粒磨光成单层。如本文所使用的，术语“磨光”被广泛理解为包括颗粒上的任何平坦化活动，可以进一步使颗粒涂层的至少一个属性均匀化，所述属性为层的厚度、颗粒的定向、颗粒在表面上的分布、颗粒大小、颗粒光泽度或任何类似特性。

在一些实施方式中，用于去除未直接接触表面的任何颗粒的过剩抽取系统构造成类似于敷料器。在这种情况下，从外部或内部被供应到用作为过量颗粒去除器的该敷料器状元件的流体中没有任何悬浮颗粒。过剩抽取系统的流体与其中悬浮有颗粒的用于敷料装置的流体可以相同或不同。例如，颗粒在悬浮于水或任何其他水性介质中时被涂敷，其过量颗粒可以被相同的水性介质或被不同的诸如空气流的流体去除。

在一些实施方式中，过剩抽取系统的敷料器状元件基本去除所有未与表面直接接触的颗粒并可选地至少部分地将涂覆在表面上的颗粒磨光成单层。基本去除可以指，在颗粒的任意单层中，涂层颗粒的未直接接触供体表面的比例按数量为所述颗粒的至多35％、至多30％、至多25％、至多20％、至多15％、至多10％、至多7％、至多5％、至多3％或至多2％。

在一些实施方案中，敷料装置被包含在具有邻接表面的缘的外壳的内部气室内，所述缘构造成防止颗粒从限定在外壳的缘和表面之间的密封缝隙中出来。

存在防止颗粒从外壳出来的各种方法以及从表面去除过剩颗粒从而仅留下单层的各种方法。在本设备的以下实施例中，可以至少在外壳的上游侧提供刷件(wiper)以防止流体在该设备运行期间经过密封缝隙逸出。

在一些实施方式中，流体流动通道可以设置在外壳的缘处，使得能够从至少配置在外壳和/或涂覆装置下游的密封缝隙区域中抽出流体或将流体引入其中。可以用于“密封”该设备或任何子外壳的该流体通过抽吸源引入设备或从设备中去除，并且如本文所使用的，该术语对相关流体的正向和反向供应都涉及。

对于流体流动通道，可以将其连接至过剩抽取系统的同一抽吸源，或者连接到第二抽吸源，从而从缝隙中抽出任何流体，否则所述流体会从内部气室通过缝隙逸出。

作为可替换方案，所述流体流动通道可以连接至无悬浮颗粒的压力在大气压以上的气体供应源，从而由于缝隙中的压力高于内部气室的压力，防止了内部悬浮有颗粒的液体通过缝隙从内部气室逸出。这类约束可以用气刀来实现。

内部悬浮有颗粒的流体可以是气体，优选为空气，并且在这种情况下颗粒可以被文丘里管(Venturi)带入该气流中。

或者，内部悬浮有颗粒的流体可以是液体(例如水)。在这种实施方式中，可以从所述表面抽吸该液体，以使颗粒层在离开本设备时至少部分干燥或基本干燥。

为了经济利益，从外壳腔室内部抽吸出的颗粒可以回收至供应源和/或敷料装置。

颗粒可以具有基本上球形的形状并可以包括热塑性聚合物，并可选地包括着色剂(比如色素或染料)。除了前述较常规的着色剂之外，颗粒的着色也可以由热塑聚合物包裹的金属化合物或陶瓷化合物提供。这种可能的着色剂可以由诸如铝、铜、金、铁、锌、镍、锡、钛、金和银的金属制成，或由诸如钢、黄铜和青铜等主要包括金属的化合物的合金制成。此外，这些着色剂可以由提供类似视觉效果的化合物制成(例如由具有金属外观的陶瓷材料制成)。这种“金属状”材料通常主要是非金属的，任选用于提供光反射性的金属涂层进一步嵌入热塑性聚合物中用于合适颗粒的制备，所述反射性可以被感知为金属、云母化合物(通常用金属氧化物涂覆)。如下所使用的，术语着色剂、着色料、有色的或类似变形分别指所有上述试剂和包括它们的热塑性聚合物。因此热塑性颗粒被认为由热塑性聚合物形成或由热塑性聚合物涂覆成。

这种球状有色聚合物可以进一步包含任何有助于处理单层的制剂。例如，如果颗粒层将要选择性暴露于激光辐射以便使被辐照的颗粒足够发黏从而实施后续步骤，则聚合物可以进一步包含调和到激光波长的IR红外线吸收剂，从而有助于颗粒的软化。

在不希望受理论约束的情况下,人们认为,颗粒可能会倾向于粘附在供体表面上,这不仅是由于两种不同疏水表面之间的相互作用,而且也是基于电荷的相互作用的结果。因此可以通过对供体表面进行诸如暴露于电晕放电或化学处理溶液涂敷的预处理，来加强颗粒和供体表面之间的亲和力。

为了实现均匀表面，如果需要，则一个或多个喷头可以用足够的力将颗粒喷涂到载体件上以磨光所涂敷颗粒涂层。或者，颗粒可以用中间敷料器来涂敷，在涂敷之后，可以通过任选的磨光装置进一步磨光颗粒。

在一些实施方式中，敷料装置可以由直接对着待涂覆表面的一个或多个喷头形成。在这种情况下，喷涂力将使颗粒层粘附到表面上，但随后喷涂力将驱逐和/或夹带任何其它颗粒并防止它们粘附于直接接触表面的涂层。这是与颗粒之间互相粘附相比颗粒更强烈地粘附于供体表面的事实所产生的结果。喷涂力还可以用于压平靠在表面的第一层颗粒，至少部分地用于磨光颗粒。

涂覆设备可以进一步包括干燥器，所述干燥器用以在颗粒涂层离开该涂覆设备时使其干燥。这样一种干燥器可以是辐射加热器、热空气或气体鼓风机或如拖把一样用于吸收过剩液体的辊。这种辊例如可以包括由闭孔泡沫或开孔泡沫制成的海绵，当旋转时由压力棒或辊挤压海绵以抽取从供体表面擦掉的液体。

当供体表面用于这样的打印系统，即其中其表面上的颗粒由于暴露于辐射而发黏时，可取的是在操作周期的不同阶段控制颗粒的温度。例如，可取的是，颗粒在离开涂覆设备时的温度接近其软化点温度，从而减少需要使颗粒发黏的辐射能量的量。这可以通过控制其中悬浮有颗粒的流体温度来实现，和/或通过在涂覆设备的出口端设置加热装置来实现。这种加热装置可以额外用作为使颗粒涂层干燥的机构。如果供体表面是鼓或连续带的表面，则加热装置或者可以位于其周长之内或者位于周长之外。

所述敷料装置可以进一步包括温度控制机构。

附图说明

现在本发明将通过举例的方式参考下列附图进行说明，其中：

图1示意性描绘了结合本公开涂覆设备的打印系统的实施方式；

图2是类似于图1的视图，显示出具有另一种的敷料装置的实施方式；

图3显示出其中在三个单独外壳内进行颗粒涂敷、清洁和干燥的实施方式；

图4是类似于图1和2的视图，但显示出涂覆设备的另一种实施方式；

图5是涂覆有小薄片状颗粒的供体表面的示意性截面。

具体实施方式

随后的描述与附图一起使相关领域技术人员可以知道，通过非限制性的示例，如何实践本公开的教导。附图是为了说明性讨论的目的，并不试图以比本公开的基本理解所必需的更详细的方式来显示实施方式的结构细节。为清楚和简便起见，附图中所描绘的一些物体未按比例画出。

打印系统的总体描述

根据本公开的颗粒涂覆设备可以用于许多工业涂敷，其中为了所寻求的方法、应用或产品，需要颗粒单层。下文中，颗粒涂覆设备在打印机的背景下描述，但不一定被解释为受此限制。图1显示了具有外表面12的鼓10，所述外表面12用作为颗粒载体件，以下也被称为供体表面12。随着该鼓如箭头所示顺时针旋转时，鼓经过涂覆设备14的下方，鼓在该涂覆设备14处获得细微颗粒的单层涂层。在离开涂覆设备14之后，供体表面12经过成像站16的下方，在一种实施方式中，在该成像站的下方供体表面12的选定区域被暴露于激光辐射，使在表面12的选定区域上的颗粒涂层发黏(如以下所限定)。接下来，该表面穿过压印站18，在该压印站18处将打印衬底20挤压在鼓10和压印筒22之间。这使得通过在成像站16中暴露于激光辐射而发黏的供体表面12上的颗粒涂层的选定区域从供体表面12转移到衬底20。被转移到衬底的、对应于发黏区域的供体表面上的区域因此被暴露，通过颗粒的转移而清空(depleted)。然后供体表面12可以通过返回到涂覆设备14完成其循环，在涂覆设备14新的单层颗粒涂层只涂敷到曝光区域上，之前所涂敷的颗粒已经在压印站18从该曝光区域转移到衬底20。

本文所使用的术语“发黏”和“充分发黏”并不意在指，颗粒涂层一定是摸起来发黏的，而是仅仅指当在压印站18中压它时颗粒涂层充分软化而能够粘附在衬底的表面。类似地，当该术语结合衬底使用时，该术语更广泛地涉及相比于裸衬底，衬底任意“发黏”区域对颗粒的更高的亲和力，该亲和力比颗粒对供体表面的亲和力更高，并且足以使颗粒在压印期间从供体表面转移到这样的区域。

在图1所示的打印系统中，依赖于由暴露于激光辐射所产生的热量，来选择待转移到衬底的颗粒涂层区域。当与系统中结合时，涂覆设备的位置也可以被称为涂覆站14。激光辐射仅作为一个例子而给出。代替依赖于热量，可以通过选择性地施加压力，在压印站中将涂层向衬底进行转移，如在箔烫金(foil blocking)中那样。因此压印筒22可以具有压花表面或者可以携带印模或压模。

作为另一个可替换方案，如参考图2将描述的，衬底20可以具有用胶黏剂预涂覆的选定区域，从而使得在压印站中仅将颗粒转移到具有活性胶黏剂涂层的衬底区域。所述胶黏预涂覆可以在线地(例如，比如通过打印板、丝绢网或喷墨在压印站的上游将胶黏剂选择性配置成所期望的图像图案)或离线地(例如，将已经被任意前述示例性方法预涂覆的衬底进给至打印系统)进行。所述涂覆设备甚至可以被用于在衬底20的整个表面上而不只是选定区域上进行转移的系统中，在这种情况下，不需要印花出现在压印筒22或32的表面上，也不需要任何特别图案出现在空白筒30上，而可以依赖于压力来实现转移。

涂覆设备

图1实施方式中的涂覆设备14，包括多个沿鼓10的轴线彼此对齐的喷头1401，因此只有一个喷头在附图的截图中可见。喷头的喷雾1402被限制在钟形外壳内，钟形外壳1403的下缘1404的形状与供体表面紧密相符，只在钟形外壳1403和鼓10之间留下窄缝。多个喷头1401连接于同一供应轨1405，该供应轨1405向喷头1401供应加压气体载体或加压液体载体，在所述载体内部悬浮有待用于涂覆供体表面12的细颗粒。如果需要，尤其是在它们供应到一个或多个喷头之前，可以定期地或持续不断地混合所述颗粒。所述颗粒可以例如在涂层设备中在0.1至10升/分钟的流速范围内，或在0.3至3升/分钟的范围内循环。通过排出管1407抽取来自多个喷头1401的、被限制在外壳1403内部空间所形成的气室(plenum)1406内的过剩喷雾，该排出管1407连接于由箭头表示的合适的抽吸源，并且所述喷雾可被回收到喷头1401。尽管本文称为喷头，但涵盖了允许涂敷在流体悬浮颗粒的沿同一供应管或导管的任何其他类型的喷嘴或孔口。

重要的是能够实现外壳1403和供体表面12之间的有效密封，以防止喷涂流体和细颗粒通过在外壳1403和鼓10的供体表面12之间必须绝对保留的窄缝隙逸出。在附图中示意性地示出了实现这种密封的不同方式。

密封的最简单形式是刷片1408。如果这种密封用在外壳1403的出口侧也就是说如果用在多个喷头1401的下游侧，则该密封发生与供体表面的物理接触并且能够刮擦所涂敷涂层。为此，如果使用这种密封，优选将其只置于喷头1401的上游和/或外壳1403的轴向末端。用于本文的术语“上游”和“下游”是指当其通过涂覆设备时供体表面12上的多个点。

图1还显示了在没有与供体表面12接触的部件的情况下，如何防止内部悬浮有颗粒的流体从外壳1403和鼓10之间密封缝隙流出。在本图示中，在外壳1403的整个圆周周围延伸的通道1409由一组在外壳1403的整个缘周围延伸的细微通道1410连接，以建立通道1409和密封缝隙之间的流体连通。

在第一实施方式中，通道1409连接于过剩抽取系统的抽吸源，该抽吸源可以与连接于排出口1407的抽吸源为同一或不同的抽吸源。在这种情况下，该通道1409用于在穿过缝隙的流体离开外壳1403之前将其抽取。低压也将未直接接触供体表面12的任何颗粒从鼓10吸走，并且如果所喷涂的流体是液体，则低压还将过剩液体吸走从而在供体表面离开涂覆站14之前至少局部使涂层干燥。

过剩液体可替代地并额外地通过位于涂层设备出口侧的液体抽取辊去除。这种辊在图4的实施方式中显示，其中该辊指定为1440。辊1440的外表面1442具有海绵式液体吸收属性(如闭孔泡沫)，并且可以以不同于鼓10的速度和方向的速度和/或方向被独立驱动而旋转。液体抽取辊可以接触涂覆在供体表面12上的颗粒并通过在优选充分光滑和均匀的流体吸收外表面1442内抽离过剩液体而将其抽取，从而在颗粒选择性转移至衬底20之前不会对留在供体表面上的颗粒造成影响。随着所述抽取辊1440在吸收过剩液体之后的继续转动,抽取辊1440接近刷1444或其他合适机构,将该辊定位使得能够挤压该辊并从辊的吸收表面将所抽取液体释放掉。抽吸排出口1446可以定位为与这种刷邻接，以便于允许对从颗粒涂覆的供体表面抽取并被迫使离开辊的外表面的液体进行即时去除。对所去除液体进行消除之后，辊1440可以完成其循环，再次接触供体表面并再抽取过剩液体。尽管图4所图示的液体抽取辊1440在涂覆站14的内部，但如果存在，可以替换地，将该液体抽取辊1440可以置于涂覆站的下游，只要其保持在需要颗粒涂层基本干燥的站的上游即可。

所述打印系统还可以包括在涂覆设备14出口侧或更下游的干燥器(如热或冷空气鼓风机)，以便于允许颗粒涂层以基本干燥的形式到达后续站。

在可替换实施方式中，通道1409连接于压力高于气室1406压力的气源。根据流体通过喷头1401对气室的供应速率以及通过排出管1407的排出速率，气室1406可以处于环境大气压以上或者处于环境大气压以下的压力。

如果气室处于低于大气压的压力，则通道1409在环境大气压力下就足够了，或者可以一并省略掉通道。在这种情况下，因为密封缝隙内的压力将超过气室1406的压力，所以通过缝隙的气流会朝向外壳内部而不出现流体流出的风险。

如果气室处于大气压之上的压力，则通道1409可以连接于尤其是空气的加压气源。在这种情况下，空气在压力的压迫下通过通道1410进入密封缝隙并分为两股气流。一股气流流向气室1406并将防止其内悬浮有颗粒的流体流出。这股气流也将驱逐和/或夹带未直接接触成像表面的颗粒并且如果载体流为液体时这股气流还有助于对涂层进行的干燥。因为第二股气流仅是干净的空气而不含悬浮颗粒，它将从涂覆站逸出而不存在问题。第二股气体流还可以在成像表面离开涂覆站14之前进一步有助于对成像表面12的颗粒涂层进行干燥。如果需要，可以加热气体流来促进这样的干燥。如果需要，可以加热气体流来促进这样的干燥。

在可替换的实施方式中，之前所述的通道1409不是以在所有边缘密封气室1406的方式在外壳的整个圆周周围延伸。可以是“局部的”通道或一个或多个(带主动或被动气流的)气刀的结合，所述气刀平行于鼓轴线的喷头并位于下游或上游和/或在垂直于鼓轴线的方向上位于喷头的侧边沿上。在一些实施方式中，出口侧的“局部的”通道可以用作额外或可替换地促进干燥颗粒的气体鼓风机(如冷或热空气)，在这种情况下可以调适通道1410以提供充足的流动速率。

独立于携带待涂覆于供体表面的悬浮颗粒的流体类型，如图1所示，涂覆设备14在其出口侧并且通常在外部下游位置可以包括加热器1424，在其到达后续站(如成像站16)之前，该加热器1412使得颗粒层和成像表面的温度升高。在通过针对性辐射使颗粒涂层可以选择性转移到衬底的数码打印系统的非限制性示例中，颗粒和供体表面的温度可以以这样的方式从环境温度(如大约23℃以上)升高到30℃以上,或40℃以上或甚至50℃以上，从而减少使颗粒发黏所需的激光能量的量。然而，加热本身不应当使颗粒发黏并且不应当升高颗粒温度至80℃以上或可能70℃以上。可以进一步通过使用期望温度下的流体载体来促进这种颗粒和供体表面的加热。

在图1中还显示出，在一些实施方式中，在预先暴露的区域中重新补充颗粒层以前使供体表面温度降低的冷却器1422被包括于涂覆设备14的入口侧，并通常在外部上游位置。再次以集成并用于前述打印系统中的涂覆设备为例，可确信的是，在少于40℃或少于30℃或甚至少于20℃但通常高于0℃,或者甚至高于10℃的温度下的供体表面可以减少邻近曝光区域的颗粒的温度，以便于到重新补充供体表面时，这种被冷却的颗粒可能不具有或减少了“残余粘性”，也就是说对于后续步骤(如向打印衬底转移)来说局部软化不充分。被冷却的颗粒涂层表现得与颗粒新鲜沉淀在供体表面曝光区域上的方式相同。在这种方式下，只有被激光元件选择性针对的颗粒会变得充分发黏而用于后续转移步骤。可以进一步通过使用在期望温度下的流体载体来促进对颗粒和供体表面的这种冷却。

在一些实施方式中，可以既在涂覆设备14的入口侧上包含冷却器1422，也在出口侧上包含加热器1424，冷却器和加热器均如上所述运行。此外，鼓10可以受鼓内部合适的冷却/加热机构的温度控制，如果存在所述机构则以使供体表面的外表面维持在任意期望温度的方式来运行这种温度控制机构。

在图2所图示出的实施方式中，悬浮颗粒不是在由直接喷涂到供体表面12上的流体中携带，而是通过喷头1401将悬浮颗粒涂敷至中间敷料器1420。敷料器1420可以例如是海绵式辊，其轴线平行于鼓10的轴线。流体和悬浮颗粒可以以图2所示的方式喷涂到敷料器1420上，或者如果该敷料器是多孔的或以类似于自动洗车中使用的具有从中心轴径向延伸的松散织物条的“刷子”的方式构造，则流体可以经过轴毂引入并被允许经过轴中的孔(未示出)逸出。辊或织物条的材料是要“相对柔软的”，将其选择为能够在供体表面上擦抹颗粒而不影响该表面上已形成的涂层的整体性，换句话说，材料不会划伤颗粒层。敷料器的表面或其刚毛或条的表面可以适当包括闭孔泡沫(诸如闭孔聚乙烯、闭孔PVA或闭孔硅树脂)；或者相对柔软的开孔泡沫(诸如聚氨酯泡沫)；或织物，诸如棉、丝或超高分子量聚乙烯(highmolecular weight polyethylene，UHMWPE)织物。

随着辊或刷1420沿其轴旋转，辊或刷在接触鼓10的供体表面12时涂敷颗粒。敷料器1420的外表面不需要具有与供体表面相同的线速度，而可以具有例如达到大约十倍高的线速度。敷料器在与鼓10相同或相反的方向上旋转。敷料器可以由马达(图2中未示出)独立驱动或通过齿轮、带、摩擦力等由鼓10驱动。

图4示出的实施例中，颗粒涂覆设备14包括多于一个的颗粒敷料器1420。图4示出了六个这种敷料器1420a至1420f，但辅料器的数量可以更少。图4中，敷料器1420a至1420f分别具有其自己的颗粒供应源，所述颗粒由喷头1401提供的喷雾涂敷，相关流体由供应导管传送。这种一个或多个敷料器可以选择性地对供体表面上的颗粒进行一些磨光或平坦化，或者如果需要，这样的功能如下所述可以由单独元件提供。

如图3和4所示意性示出的，涂覆设备可以进一步包括清洁辊1430。清洁辊可以在结构上类似于敷料辊1420，但清洁辊不会供应颗粒。清洁辊应用喷头1431所供应的液体，该液体可以对应于颗粒的流体载体但没有颗粒，或对应于任何其他合适的流体。

如图4所示，包含清洁辊1430的涂覆设备14的外壳腔室被气刀1433从外壳其余部分分离，从而使得存在于清洁腔室的不包含颗粒的流体不会与外壳其余部分中的流体混合。设置单独的抽取点1446以使两种流体可以被单独处理并返回它们各自的喷头。第二气刀可以设置在清洁腔室的出口端处。

作为将清洁辊并入在涂覆设备14内的替换方案，如图3所示，可以将清洁辊置于在一个或多个颗粒敷料器外壳的外部，可选地置于带有不同流体供应源和消除系统和/或再循环系统的单独的外壳中。将在下文更详细描述的图3中，三个单独外壳210、212和214分别包含涂覆站、清洁站和干燥站。

如果存在，清洁装置可以连续运行。例如，在集成了本文所公开设备的系统的运行期间，在涂覆站中如上示例出的清洁辊在表面的任意周期期间可以用于去除未直接接触供体表面的颗粒。额外地并可替换地，清洁装置可以定期性使用。这种清洁装置可以例如用于维护，并可以用于去除来自整个供体表面上的所有颗粒。例如在打印系统背景下在打印作业结束时或当改变待打印颗粒(如改为新批次或新类型)时，可以间歇或定期地诸如以一天一次，或一周一次或任意所期望的频率对供体表面进行完全再生使其无颗粒。定期性清洁装置可以位于涂覆站外部，该定期性清洁装置可以依靠对供体表面的化学或物理处理，实现对颗粒完全去除。可以操作所述周期性清洁装置用于供体表面的至少一个循环。因此，图4的实施方式具有单独的马达1450和1452，分别驱动(多个)清洁辊和(多个)敷料器辊。

颗粒

至少在需要颗粒涂层的一段时期内，颗粒可以由任何热塑性材料制成并具有适合于提供与供体表面有充分接触面积的任何形状和/或尺寸。

在实践中涂覆颗粒的形状和构成将取决于拟使用的颗粒层，并且在打印系统非限制性示例的背景下，取决于待应用到衬底20表面的效果的性质。在打印系统中，颗粒可以方便地由着色聚合物形成。对于高质量的打印，可取的是颗粒尽可能的细从而将所涂敷在单层涂层的颗粒之间的间隙最小化。颗粒尺寸取决于所要求的图像分辨率，并且对于一些涂敷来说，10μm(微米)的颗粒尺寸(例如直径或最大的长度尺寸)或可能更多(即具有更大尺寸)可以证明是足够的。例如考虑到球形着色聚合物，100nm和4μm之间甚至500nm和1.5μm之间的平均直径可以是令人满意的。对于不规则小薄片，其最长尺寸甚至可以平均达到100m。然而，为了提高图像质量，颗粒尺寸优选为一微米的一小部分或一部分，并且更优选的是几十或几百纳米。商业上可获得的碎片可能具有大约60-900nm的厚度并且具有大约1-5μm的代表性平面尺寸(例如接近圆形碎片的平均直径或对于具有较不规则平面投影的小薄片的平均“等效直径”，也以最短/最长尺寸表征)，但碎片还可以制备为具有如15nm,20nm,25nm,30nm,40nm,或50nm一样小的厚度以及100-1000nm或500-800nm的区域内的平均或等效直径。

因此对颗粒的选择和理想尺寸的确定将取决于拟使用的颗粒、所追求的效果(例如打印情况下的视觉效果；电子器件下的导电效果等)、以及其中待正合根据本教导的涂覆设备的相关系统的运行条件。参数的最佳化可以由本领域普通技术人员通过常规实验按经验来完成。

根据其相对规则或不规则的形状，颗粒可以通过，它们的长度、宽度、厚度、平均或等效直径或颗粒X、Y和Z维度的任何这种代表性测量来进行表征。通常颗粒在其形状的平面投影上(例如竖直和/或水平投影)的尺寸是可评估的。通常这种尺寸可以规定为颗粒群的平均数并可以由任何诸如显微镜和动态光散射(Dynamic Light Scattering，DLS)本领域公知的技术来确定。在DLS技术中，颗粒具有近似球体的等效表现，并且尺寸可依照流体力学直径来规定。DLS还允许对群的大小分布进行估计。如本文所使用的，具有例如10μm以下大小的颗粒具有至少一个小于10μm的维度，并且根据形状可以具有两个甚至三个小于10μm的维度。如果D50(高达颗粒群体的50％)大约为拟定大小，颗粒在平均上被认为满足任何所期望的尺寸偏好；然而颗粒群体的D90大约为拟定尺寸则意味着绝大多数颗粒(高达颗粒群体的90％)满足任何所期望的尺寸偏好。

所述颗粒可以具有任何合适的径厚比(aspect ratio)，即颗粒最小尺寸和与最小尺寸正交的最大平面的等效直径之间的无量纲比值。等效直径例如可以是所述最大正交平面的最长和最短尺寸之间的算术平均值。这种尺寸通常由这样的颗粒的供应商提供，并且能够在大量代表性颗粒基础上通过诸如显微镜学的本领域公知的方法来评估，尤其包括通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)(优选用于平面尺寸)以及通过聚焦离子束(focused ion beam，FIB)(优选用于厚度和长度(长)尺寸)来评估。可以为每个颗粒或为一组颗粒例如为以相关放大率采集的图像整体视野定量地确定这种表征尺寸。

具有差不多球形形状的颗粒特征在于，单独径厚比(或者如果考虑颗粒群的话，则平均径厚比)为近似1:1并且通常不超过2:1。根据用于确定颗粒表征尺寸所用的技术，一组颗粒的平均数可以是体积平均、表面积平均或数量平均。

为简单起见，在下文中单独径厚比和平均径厚比指的是群尺寸从上下文可清楚获知的“径厚比”。当球状颗粒具有大约1:1的径厚比时，碎片状颗粒可以具有100:1以上的径厚比。尽管不以这些为限制，但适于本教导的涂覆设备的颗粒可以具有大约100:1以下、大约75:1以下、大约50:1以下、大约25:1以下、大约10:1以下、甚至大约2:1以下的径厚比。在一些实施方式中，适于本教导的颗粒可以具有至少2:1、或至少3:1、或至少5:1、或至少10:1、或至少25:1、或至少40:1、或至少70:1的径厚比。

尽管不是必须的，但是颗粒可以优选地均匀地成形和/或相对于群体的中值处于对称分布内和/或处于相对窄的大小分布内。

如果以下两个条件的至少一个适用，则颗粒尺寸分布被认为是相对窄的：

A)90％的颗粒的流体力学直径和10％的颗粒的流体力学直径之间的差等于或小于150nm，或等于或小于100nm，或者甚至等于或小于50nm，其可以用数学表达为：(D90–D10)≤150nm等等；和/或

B)a)90％的颗粒的流体力学直径和10％的颗粒的流体力学直径之间的差；和b)50％的颗粒的流体力学直径之间的比值,不超过2.0,或不超过1.5,或甚至不超过1.0,其可以用数学表达为:(D90–D10)/D50≤2.0等等。

如所述的，这种相对均匀的分布可能对某些应用来说是不必要的。例如，具有相对多相尺寸的颗粒群可以使得相对较小的颗粒驻留在相对较大颗粒所形成的间隙中。

根据其构成和/或根据所经历的处理(例如，研磨、回收、磨光等)，颗粒可以具有不同程度的疏水性，如果有的话，可具有亲水性。由于颗粒疏水和亲水性之间的平衡会随时间而变化，如果颗粒的疏水性质占主导则预期该涂覆过程仍然是有效的。此外，颗粒可以由本质上亲水的材料制成，在这种情况下，可以通过应用颗粒涂层来使颗粒疏水。适于这种颗粒涂层的材料可以具有与该颗粒亲和的亲水端部和疏水尾部。在本公开中，这些颗粒无论本质上疏水还是经涂覆而变得疏水或更疏水，都被认为基本上是疏水的。

当颗粒被喷涂在供体表面上或(多个)中间敷料器上时，或者由气态流体或者由液态流体来承载颗粒。当颗粒悬浮于液体中时，为了既降低成本又能使环境污染最小化，可取的是该液体为含水的。在这种情况下，可取的是，所使用的聚合物或材料形成疏水的或将颗粒涂覆成疏水的。疏水颗粒更容易从含水载体分开，促使颗粒趋向于附着并涂覆供体表面。与颗粒对颗粒流体载体以及颗粒彼此之间相比，颗粒对涂层装置表面的这种优先亲和力被认为是特别有利的。在(如上所述可以在疏水供体表面优选由疏水颗粒形成的)颗粒涂层上吹气，这将既用于移除与供体表面未直接接触的颗粒，也用于使供体表面上的颗粒涂层干燥。

当在以上涂覆步骤中颗粒的优先亲和力是对供体表面时，颗粒需要与后续的转移相兼容。以在打印应用中颗粒会从供体表面转移到打印衬底来举例，在压印站中颗粒相对亲和力则会从供体表面“转移”至衬底。这可以视作为“亲和力梯度”，即相比于颗粒彼此之间的亲和力，颗粒对供体表面具有更大的亲和力，而相比于颗粒对供体表面的亲和力，衬底对颗粒具有更大的亲和力。这种梯度可以如上述所示例出的通过所有涉及到的界面的疏水特性来获得，但也可以通过依赖于相互作用的其它类型而得以促进或进一步定制。例如，代替或除了疏水性梯度之外，颗粒、供体表面和与任何后续步骤相关的表面，均可以具有电荷梯度。

如果需要，在颗粒涂层仍在供体表面12上时可以磨光或抛光该颗粒涂层。因此，磨光辊或其他擦抹件可以紧接着位于涂覆设备14的下游或作为涂覆设备14的一部分。

可以用干辊或用湿辊来实施磨光(例如，用悬浮有颗粒的诸如水的流体来浸渍和/或清洗)。如果使用中间敷料器，则除了将颗粒涂敷于表面之外，中间敷料器自身还在一定程度上对颗粒进行磨光。

可以相信的是，与最初注入涂覆设备中并涂覆在供体表面上的颗粒原大小相比，在磨光期间颗粒大小变小，并且可替换的以及除此之外，被磨光的颗粒以相对于鼓的供体表面基本平行的方式定向和/或更均匀地分布于所述表面。

在图5中沿着所呈现的x-y平面以横截面方式示意性示出了由上述涂敷设备获得的颗粒层512。示出具有外表面504的颗粒502具有狭长横截面的形状(例如与小薄片状的颗粒相对应)，但这不应作为限制。将颗粒502放置在供体表面12的顶部，供体表面12的自身形成鼓10或任何其他物理支承件的外表面，允许供体表面12相对于涂覆设备14的相对位移。如之前所说明的，颗粒502的表面504可以是疏水的。图5中，若干颗粒被显示为局部重叠，在A部分，将这样的重叠产生的总颗粒层厚度用T表示。在B部分，所示颗粒是连续的，而在C部分示出了相邻颗粒之间的空隙。在D部分，如现在的x-y横截面所示，颗粒506显示为不与供体表面接触。然而，这种重叠颗粒可能位于在接触下层的颗粒上，从而可以想到其在沿着z方向的另一点(未示出)上接触供体表面。在E部分，颗粒508显示为与不止一个相邻颗粒重叠。

涂覆站的可替换构造

图3非常示意性地示出了一种实施方式，该实施方式具有围绕鼓10的在圆周上相间隔的三个站210、212和214。站210、212的每一个以与图2中的涂覆设备14基本相同的方式构造。被称为涂敷站的站210将颗粒涂敷于鼓10的表面。站212为第一过剩抽取站，其能够去除在站210过量涂覆的颗粒，即未直接接触供体表面从而未牢固粘合于供体表面的颗粒。在该站，应用于敷料器的液体没有任何颗粒悬浮于其中，并且如果需要，主要用于去除松散粘合的过量颗粒的该敷料器还可以至少局部磨光涂敷在站210中的颗粒。为简单起见，并且为了与后续的站区分，即使这种特殊用途可以是可选的，站212可以被称为清洁或磨光站。最后，站214形成过剩抽取系统的第二部分并用于至少局部使鼓10的表面干燥并用于从该表面去除任何驻留的尚未在站212中消除了的过量颗粒。如前述的，尽管箭头的方法示出被负压抽吸而去除，但由于仍在该设备中，对任何过剩部分的类似约束可以通过出口侧的正向空气流供应源(如气刀)来实现。

尽管前述各个站通过其在这种涂覆设备构造中的主要功能来描述，需要注意的是，这些站可以满足涂覆设备以外的功能。例如，尽管主要由站214充当过剩抽取系统的部分，但另外的站210和212也可能至少局部地抽取过剩流体和/或颗粒。

尽管在前述的涂覆设备的子站构造中，每个类型的站被提及一次，但不用必须是这样。例如，可以存在两个磨光站，对于拟使用的颗粒和涂敷设备的使用，这种功能是可取的。

当在相对低压下操作涂覆设备的喷头时和/或当包括中间敷料器时，磨光具有特别的优势。尽管在图3中显示为形成了单独的站的一部分，如图1和2所示，磨光辊(未示出)可以被结合到涂覆设备的外壳中。有利地，当需要时，在涂层到达压印站之前对颗粒单层进行磨光，但不用必须这样，因为一些打印系统可能受益于在颗粒转移到衬底之后磨光颗粒。可以用干辊或用湿辊来实施磨光(例如，用悬浮有颗粒的诸如水的流体来浸渍和/或清洗)。如果正在使用中间敷料器，则除了将颗粒涂敷于表面之外，中间敷料器自身还在一定程度上对颗粒进行磨光。

可选的磨光辊的外表面可以以不同于鼓的供体表面的线性速度，和/或如果存在的话不同于中间敷料器的外表面的线性速度的线性速度下旋转。它可以与相对于鼓的相同或相反方向上旋转。

颗粒载体

颗粒载体，也就是说颗粒悬浮在其内的流体，可以是液体或者是气体。如果是液体，则该载体优选为水基，而如果是气体的，则该载体优选为空气。颗粒相对于其载体可以是疏液的(即不具有亲和力)，例如当载体为水溶液时，颗粒可以是疏水的。这可能导致颗粒在该液体中局部分散和局部分相(同相或不同相材料的这种混合物的所有类型，在此处被术语“悬浮”包含)。除了颗粒以外，载体可以包括在颗粒配方领域中公知的任意添加剂，诸如分散剂、表面活性剂、水溶性溶剂、助溶剂、稳定剂、防腐剂、粘度调节剂、pH调节剂等。所有这些添加剂和它们的一般浓度对分散剂领域技术人员是公知的并且在此不需要进一步详述。优选不影响颗粒疏水性和供体表面疏水性的添加剂(或其混合物)。这种试剂，尤其是分散试剂，有助于维持或提高悬浮颗粒在液体中的稳定性(如果需要则以相分离的形式包括)。在可适用时如果需要，液体载体还可以包括过量的非结合材料用作为颗粒涂层。任何这种添加剂及其混合优选为不对液体载体对供体表面的整体惰性造成影响(例如，要避免或减少表面的任何有害膨胀，这种有害膨胀会阻止由颗粒附着引起的恰当涂覆)。

如果液体载体包括至少80wt.％的水(即总组合物重量的80％)或至少85wt.％的水、或至少90wt.％、或甚至至少95wt.％的水，则被认为是水性的。可以理解的是，尽管如前所述，最后工作的包括颗粒的水性组合物可能主要包含水，但可以制备包含更多量的固体颗粒(以及添加剂，如果有的话)和更少量的水的中间水性组合物。这种中间组合物可以用作为浓缩液，可以在需要时稀释到所期望的工作浓度，而可以在更小容积下存储和/或运输。浓缩液例如可以包括大约80wt.％的固体和大约20wt.％的水溶性的助溶剂，在稀释该浓缩液期间添加水。

如果在这种表面上形成超过90°的润湿角，则如下文进一步描述的，液体载体不会润湿供体表面。

供体表面

在一些实施方式中的供体表面12是疏水性表面，通常由弹性体制成，该弹性体可以定制成具有本文所公开的性能，通常由硅基材料制备。已经发现硅基的聚二甲基硅氧烷聚合物是适合的。在一种实施方式中，可固化流体组合物通过结合三个硅基聚合物来配制：占总组合物重量的约44.8％的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷5000cSt(DMS V35,Gelest,CAS 68083-19-2号)、约19.2wt.％的量的包含末端和侧链乙烯基基团的乙烯基官能聚二甲基硅氧烷(聚合物XP RV 5000,Evonik Hanse,CAS 68083-18-1号)，以及约25.6wt.％的量的支链结构的乙烯基官能聚二甲基硅氧烷(VQM树脂-146,Gelest,CAS No.68584-83-8)。在乙烯基官能聚二甲基硅氧烷的混合物中添加大约0.1wt.％的量的铂催化剂，诸如铂四甲基二乙烯基二硅氧烷复合体(SIP 6831.2,Gelest,CAS 68478-92-2号)，添加为了更好控制固化条件的约2.6wt.％量的诸如Evonik Hanse的抑制剂600的抑制剂，以及最后，添加约7.7wt.％量的诸如甲基-氢硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(HMS 301,Gelest,CAS 68037-59-2号)反应交联剂，该反应交联剂启动加成固化，这种可加成固化组合物在配置之后不久用光滑平整刀涂覆在供体表面的支承件上(例如，可安装在鼓10上的环氧套管)，这种支承件被选择性地进行处理(例如通过电晕处理或用启动物质处理)从而促进供体表面材料对其支承件的粘附。所使用的流体在通风烤箱中在100-120℃下固化两小时从而形成供体表面。

疏水性是使黏膜与选择性黏性胶黏剂的承载衬底相接触的颗粒单层指定区域干净地转移至衬底而不发生分裂，通过将颗粒暴露于辐射或来产生所述黏膜。

供体表面应当是疏水性的，也就是说，颗粒的水性载体的润湿角应当超过90°。所述润湿角是在液体/空气/固体界面上由弯液面形成的角，并且如果该角超过90°，则水往往是珠状并且不润湿，从而不粘附该表面。在后退(最小)接触角Θ_R和前进(最大)接触角Θ_A之间包括的润湿角或平衡接触角Θ₀，可以在与涂覆处理的操作条件相关的给定温度和压力下进行评估。通常地，在环境温度(约23℃)和气压(约100千帕)下，使用测角仪或液滴形状分析仪测量体积为5l的液滴在液-气界面与供体表面相遇处的润湿角。

这种测量通过使用上述所制备的硅基供体表面样本上蒸馏水作为基准液体的Krüss^TM“EasyDrop”FM40Mk2接触角分析仪来执行，所述样本具有2cm x 2cm的大小。这种结果通过使用“液滴状分析”程序和周期计算机方法来分析，前述供体表面的前进接触角Θ_A被发现为101.7°±0.8°，而后退接触角Θ_R被发现为99.9°±3.1°。通常，由本方法制备的供体表面具有的接触角大约在95°到大约115°范围内，通常不超过110°，只要可与待涂覆在该表面上的颗粒相兼容,任何提供这种接触角因此提供疏水性的弹性体预计都是合适的。

这种疏水性可以是形成该供体表面的聚合物的固有属性，或者可以通过在聚合物组合物中包含疏水性添加剂来加强。可以促进聚合组合物的疏水性的添加剂可以是，例如油(例如合成、天然、植物或矿物油)、蜡、塑化剂和有机硅添加剂。这种疏水性添加剂可以与任何聚合物材料相容，只要其相对化学性质或量不阻止供体表面的恰当形成并且例如不会损害聚合物材料的充分固化。

不希望受任何具体理论的束缚下，可以相信，可替换地或除了疏水-疏水相互作用外，还可以通过各自具有相反电荷来促进颗粒与供体表面的相对亲和力。例如，硅基弹性体可以带有负电荷而颗粒可以带正电。供体表面因此可以带有将与拟用颗粒相兼容的任何电荷。有利地，任何所述电荷，如果是被定制的并且不是形成该表面的材料所固有的，则适合颗粒后续选择性的释放并转移到相关衬底。如前所述，各种这样的属性梯度可以是合适的，并且可由本领域普通技术人员按所拟使用的方式来定制。

供体表面的粗糙度和光洁度被颗粒层复制，并且可以适应于拟使用的涂覆设备。例如，如果该设备被使用在打印被辐照的软化的颗粒的图案的系统中，则可以理解的是，如果需要，当供体表面本身相对光滑时，则在颗粒转移到衬板时形成的膜会具有相对光滑的面。

供体表面12可以具有任何肖氏(Shore)硬度，当使用涂覆设备14涂敷颗粒时，所述硬度适合于提供对颗粒的牢固结合，该结合比颗粒之间的粘附趋势更强。硅基表面的硬度可以变化并且例如取决于供体表面和/或拟被结合颗粒的厚度。可以确信，对于相对薄的供体表面(例如100 m以下)，硅基材料可以具有中至低的硬度；然而，对于相对厚的供体表面(例如，高达约1mm)，硅基材料可以具有相对高的硬度。此外，较大颗粒一般可以受益于具有比容纳相对较小颗粒所必需的硬度更低硬度的供体表面。在一些实施方式中，大约60ShoreA和大约80Shore A之间的相对高的硬度适合于供体表面。在其他实施方式中，少于60、50、40、30或甚至20Shore A的中低硬度是符合要求的。

附图中的供体表面12是鼓10的外表面，但这不是必须的，因为可替换地它可以是具有在引导辊上引导的皮带形式的循环转移构件的表面，并至少在其穿过涂覆站的同时被维持在适当的张力下。额外的架构可以使供体表面12和涂覆站14可以相对彼此可移动。例如，供体表面可以形成在静态涂覆站下面反复经过的可移动面，或形成静态平面，涂覆站反复从该面的一个边移动到另一个边使得在该供体表面弯曲覆盖有颗粒。可以想象，供体表面和涂覆站均可以相对彼此或相对空间中的一静态点移动以节省涂覆站分配颗粒来实现整个供体表面涂层涂覆所需的时间。所有这种形式的供体表面可以被认为相对于涂覆站可移动(例如可旋转、周期性、可循环、反复地移动等等)，在该涂覆站，任何这种供体表面可以用颗粒来涂敷(或在曝光区域用颗粒来重新装填)。

供体表面可以额外处理颗粒或处理由其中可以集成这种涂覆站的系统的特殊架构所引起的特别注意事项。例如,所述供体表面能够足够柔软以安装在鼓上，具有足够的耐磨性，不与所采用的颗粒和/或流体发生反应，和/或对任何相关操作条件(例如辐照、压力、热、张力等)具有抵抗力。满足任何这种属性往往良好地提高了供体表面的寿命。

如果供体表面要经受成像站间歇生成的、暴露所需选定面积的辐射，以使供体表面上的颗粒发黏，则为了与这种使用相容，供体表面例如可以是相对抗辐射和/或相对不与辐射发生反应，和/或能够吸收辐射，和/或能够保持辐射所生成的热量。

虽然在上述说明中已经将供体表面描述为(本来如此)适于拟用颗粒，为了促进其涂覆，可以施加进一步的处理。这种处理可以概括分为化学处理(例如，将化学制剂施加到供体表面加强其对颗粒的亲和力和/或从颗粒的脱离能力)和物理处理(例如放电等离子体适当修改供体表面属性的电晕处理)。需要对供体表面这种处理时，根据本教导的涂覆设备可以进一步包括相对应的处理站。

成像站

成像站16提供选择涂敷到供体表面12的颗粒涂层区域的一种方式，这些区域将在压印站18转移到衬板20。如前面所述，在数码打印系统执行中需要这种成像站，但不包括成像系统的其它系统可以采用上述涂覆设备14。例如，如果衬底20的整个表面要被涂覆，则不需要成像系统，而是通过压印站施加所需压力和/或热量来确保颗粒涂层从供体表面12转移到衬底20。同样地，衬底可以到达压印站，该压印站在其表面具有按所需图形涂敷的胶黏剂，该胶黏剂从单层剥离所述颗粒。

图1所示的示例性成像站16可以包括承载诸如VCSEL(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser，垂直腔面发射激光)激光源阵列的支承件1601、可选地设置在一(多)对排中处于相对彼此预先精确确定的位置上(例如，沿供体表面整个宽度以交错方式提供适于针对多个点的多个激光源)的芯片1602。支承件1601可以被流体冷却以处理由芯片生成的大量的热。由芯片1602发射的激光束被透镜1603聚焦，所述透镜1603构造成相应排数的GRIN(Gradient-Index渐变折射率)柱透镜(每个芯片1602和其上所有激光元件与相应的聚焦透镜1603相关联)。提供给芯片用于激活一个或多个激光元件的信号与鼓10的旋转同步，从而使高分辨率图像可以被所发射激光束勾画到供体表面12上。激光束的每个像素的辐照作用是将此像素上的颗粒转换为黏膜，使得当在压印站将表面压靠在衬底时涂覆供体表面12的颗粒可以在之后转移至衬底20。换句话说，供体表面的这种选择性辐照修改了位于所选区域内颗粒的亲和力，从而与未被辐照颗粒对衬底所具有的亲和力相比，被辐照颗粒对衬底具有更强的亲和力，因此被激活的区域能够选择性地将颗粒从供体表面12脱离。

该附图中所显示的数码打印系统可以只用一个颜色打印，但通过将同一衬底连续通过多个墨盒可以实现多色打印，所述多墨盒彼此同步并分别打印不同的颜色。

图2示出了将涂层所选区域转移到衬底20的可替换方法。不是通过暴露于辐射而使颗粒发黏，而是利用偏置胶黏剂涂敷站36将胶黏剂26涂敷于衬底20，所述胶黏剂26由压印筒32、空白筒30和敷料器筒34组成。该站以与常规偏置光刻墨盒涂敷墨水同样的方式涂敷胶黏剂26。在经过压印线18时，从供体表面12将颗粒只转移到衬底20的涂覆有胶黏剂的区域26。在经过压印线18之后，衬底被传输辊40和42移到堆叠站或卷绕站(未示出)。

衬底

附图中显示的打印系统，作为其中集成根据本教导的涂覆设备的系统的非限制性示例，并不限于任何特别类型的衬底。衬底可以是单独的纸张或卡片或者可以具有连续卷筒纸(web)的形式。衬底还可以由织物或由皮革制成。由于颗粒涂覆于衬底的方式，颗粒层趋向于驻留在衬底的表面。这使得高质量的打印可以在质量较差的纸上实现。另外，衬底的材料不需要是纤维性的，而是可以为任何类型的表面，例如塑料膜或刚性板，通常衬底假设具有大范围的粗糙度，的从非常光滑的塑料薄膜到相当粗糙的纤维衬底。

压印站

图示出的压印站18只包括压靠在鼓10和其外部的供体表面12上的光滑的压印筒22。压印筒22可以形成衬底传输系统的一部分，在这种情况下，压印筒可以配备有夹持器，用于卡合各个衬底板的前边沿。如上所述，在其它数码打印系统中，压印筒可以具有印花表面从而选择待转移到衬底20的颗粒涂层区域。

在本公开的描述和权利要求中，每个动词“包括”“包含”“具有”以及其同源词用于表示，该动词的一个或多个宾语不一定是一个或多个主语的部件、组件、元件、步骤或动词的部分的完整列表。这些术语包含了术语“由……组成”以及“主要由……组成”。

如本文所使用的，除非上下文清楚另有表示，单数形式以及“所述”包括复数引用并指“至少一个”“一个或多个”。

位置或动作术语，诸如“上面”“下面”“右”“左”“底部”“之下”“降低的”“下”“顶部”“之上”“升高的”“高”“竖直”“水平”“向后”“向前”“上游”和“下游”，以及其语法变形，可以仅以示例性目的用于本文，从而图示出某些组件的相对定位、布置或位移，从而表示本图示中的第一和第二组件或实现这两方面。这样的术语不一定表示，例如“底部”组件在“顶部”组件之下，因为这样的方向、组件或两者都可以翻转、旋转、空间移动、对角方向或位置上放置、水平或竖直放置或类似变形。

除非另有声明，在选择用选项列表的最后两个部件之间使用表达“和/或”表示，选择所列选项的一个或多个是合适的且可以进行的。

在本公开中，除非另有声明，更改本技术实施方式的一个或多个特征的条件或关系特性的诸如“基本上”和“大约”的形容词被理解为指的是，条件和特性被定义为在适用于以应用为目的的实施方式的操作容差之内。当术语“大约”放在数值前时，意在表示+/-15％或+/-10％或甚至只有+/-5％并一些情况中为精确值。

当本公开已经在某些实施方式和一般相关的方法上进行了描述时，对本领域技术人员而言该实施方式和方法的变化和排列将是显而易见的。本发明的公开可以理解为不受本文所描述的特定实施例所限制，而由所附权利要求范围限制。

Claims (26)

1.一种涂覆设备，用于用热塑性颗粒层涂覆相对于该设备可移动的供体表面，该设备包括：

a)热塑性颗粒供应源，所述颗粒悬浮于不润湿所述供体表面的流体中，与所述颗粒相互之间的粘附相比该颗粒更强烈地粘附于该供体表面，

b)敷料装置，所述敷料装置以这种方式将所述流体涂敷于所述供体表面，即使得悬浮于所述流体中的所述颗粒粘附于所述供体表面，从而使其在该供体表面形成基本连续的颗粒涂层，以及

c)过剩抽取系统，所述过剩抽取系统用于抽取所述流体并去除未直接接触所述表面的过剩颗粒，留下基本只有一个颗粒的深度的涂层粘附于所述供体表面。

2.根据权利要求1的涂覆设备，其中，所述敷料装置包括喷头，该喷头用于将所述流体和悬浮颗粒直接喷涂到所述供体表面上。

3.根据权利要求1的涂覆设备，其中，所述敷料装置包括可旋转敷料器，该可旋转敷料器用于地将所述流体和悬浮颗粒抹到所述供体表面上。

4.如权利要求3所述的涂覆设备，其中，所述敷料器是圆柱体海绵。

5.如权利要求3所述的涂覆设备，其中，所述敷料器具有多个从可旋转轴径向延伸的柔性条。

6.如权利要求4或权利要求5所述的涂覆设备，其中，所述海绵或所述柔性条由闭孔泡沫形成。

7.如前述权利要求任一项所述的涂覆设备，其中所述敷料装置和所述过剩抽取系统分别独立地被包含在具有邻接所述表面的缘的外壳的内部气室内，所述缘构造成防止颗粒从限定在所述外壳的缘和所述供体表面之间的密封缝隙中出来。

8.如权利要求7所述的涂覆设备，其中，在所述涂覆设备上游侧，刷片被设置在所述缘处用于防止颗粒和/或流体流出。

9.如权利要求7或权利要求8所述的涂覆设备，其中，所述过剩抽取系统包括连接于所述外壳的抽吸源，用于从所述气室抽取过剩的喷涂流体和该喷涂流体中悬浮的颗粒。

10.如权利要求7至权利要求9任一项所述的涂覆设备，其中，流体流动通道设置在所述外壳的所述缘处，使得能够从至少配置在所述敷料装置下游的密封缝隙区域中抽出流体或将流体引入其中。

11.如从属于权利要求9时的权利要求10所述的涂覆设备，其中，所述流体流动通道连接于所述过剩抽取系统的所述抽吸源或第二抽吸源，从而从所述缝隙中抽出任何流体，否则所述流体会从内部气室通过该缝隙逸出。

12.如权利要求10所述的涂覆设备，其中，所述流体流动通道连接至无悬浮颗粒的压力在大气压以上的气体供应源，因此由于缝隙中的压力高于内部气室的压力从而防止了内部悬浮有颗粒的液体通过缝隙从内部气室逸出。

13.如前述权利要求任一项所述的涂覆设备，其中，内部悬浮有颗粒的流体是气体，优选为空气。

14.如权利要求13所述的涂覆设备，其中，所述颗粒被文丘里管夹带到所述气体流中。

15.如权利要求1至12任一项所述的涂覆设备，其中，内部悬浮有颗粒的流体是液体。

16.如权利要求15所述的涂覆设备，其中，所述过剩抽取系统从所述表面抽吸所述液体，以使所述颗粒层在离开所述设备时至少部分干燥或基本干燥。

17.如前述权利要求任一项所述的涂覆设备，其中，由液体抽取系统抽取的颗粒被回收至所述敷料装置。

18.如前述权利要求任一项所述的涂覆设备，其中，所述颗粒包括热塑性聚合物并且可选地包括着色剂。

19.如权利要求18所述的涂覆设备，其中，所述颗粒基本上是球形。

20.如权利要求18所述的涂覆设备，其中，所述颗粒具有扁平薄片形状。

21.如权利要求20所述的涂覆设备，进一步包括磨光站。

22.如前述权利要求任一项所述的涂覆设备，其中，所述敷料装置、所述过剩抽取系统和可选的所述磨光站被包含于一个外壳内。

23.如前述权利要求任一项所述的涂覆设备，进一步包括加热器，用于在已经将颗粒涂层涂敷于所述供体表面上后对该供体表面加热。

24.如前述权利要求任一项所述的涂覆设备，进一步包括冷却器，用于在将颗粒涂层涂敷于所述供体表面之前对该供体表面冷却。

25.用热塑性颗粒层涂覆供体表面的方法，该方法包括：

a)提供热塑性颗粒供应源，所述热塑性颗粒悬浮于不润湿供体表面的流体中，与所述颗粒相互之间的粘附相比该颗粒更强烈地粘附于该表面，

b)通过颗粒敷料器，以使悬浮于所述流体中的颗粒粘附于所述供体表面的方式，将所述流体涂敷于所述供体表面，从而在所述表面相对于所述颗粒敷料器进行移动时，在该表面形成基本连续的颗粒涂层，以及

c)抽取流体和未直接接触所述供体表面的过剩颗粒，留下基本只有一个颗粒的深度的涂层粘附于所述表面。

26.根据权利要求25的方法，在根据权利要求1至权利要求24任一项的设备中实现所述方法。