用于光泽控制的喷墨UV钉扎制造技术

光泽被控制在印刷系统之内的UV喷墨印刷中。控制的钉扎能量被用来调节在墨滴、基底、和油墨层之间的油墨相互作用的量，导致基本上消除光泽条带和从约85的光泽度到约5光泽度的成品光泽度的控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】打印系统
技术介绍

本专利技术涉及一种喷墨印刷。更具体地说，本专利技术涉及一种用于光泽控制的喷墨UV钉扎。背景领域说明印刷系统的某些类型适合于在大规模的基底(如博物馆展览、广告牌、帆，总线板和横幅)上打印图像。一些这样的系统在按需喷墨印刷上使用所谓的墨滴。在这些系统中，夹持住一组打印头的滑架横跨基底的宽度进行扫描，而当基底移动时打印头沉积油墨。溶剂基油墨有时被用在这些系统中，其中在将油墨沉积到基底上之后，红外干燥器被用于干燥溶剂。使用溶剂基油墨的系统能够打印在柔性基底上，如PVC材料和增强的乙烯基。然而，溶剂基油墨通常被认为是不能使用用于在刚性基底(如金属，玻璃和塑料)上打印。因此，为了在刚性基底以及柔性基底上进行打印，辐射固化的油墨，如UV固化油墨通常是优选的。对于这些系统中，油墨被沉积到基底上，然后被在打印后阶段中固化。例如，在油墨的沉积之后，将基底移动到固化站。油墨稍后被固化，例如，通过将其暴露于UV辐射。在其它系统中，用于固化的UV辐射源被直接安装在同一个承载一组打印头的滑架。UV喷墨点增益是很难控制的参数。沉积到基底上的油墨，直到它被UV能量固化，可以通过取决于油墨和基底的表面张力和表面能量扩展或收缩发生反应。滴对滴的相互作用也使点增益和光泽控制的情况复杂。相互作用的时间段是这样的，相对于固化光源的各种颜色和打印头位置导致差别光泽条带，令人讨厌的打印缺陷(artifact)。纠正这个时间对光源的问题的方法已经被提出并实施。例如，InkJetPrinterwithApparatusforCuringInkandMethod(美国专利号6，145，979)描述了一种方法用于通过使用与打印机滑架一起移动的镜子或后固化光源延长、均匀喷墨打印机的时间到光源的方法。ImageFormingApparatusHavingaPluralityofPrintingHeads(美国专利号7，152，970)描述了定位UV固化光源相邻于每一打印头的颜色以均衡打印头和颜色之间的时间到光源的方法。DigitalInkJetPrintingMethodandApparatusandCuringRadiationApplicationMethod(美国专利号7，837，319)描述了应用第一和第二强度UV固化能量的方法，每一个都以恒定的时间在基底上的所有位置被应用。用于减轻差别光泽条带的另一种方法是使用钉扎(又名设置)，低UV能量(固化能量的5％的数量级)的应用以在应用到介质之后尽快冻结或凝胶介质上的墨点，其中它们稍后被由高强度UV辐射进行固化。这种方法的例子在SystemsandMethodsforCuringaFluid(美国专利号6，739，716)中被公开，它描述了两种被应用作为喷墨油墨的引导两个不同的功率水平到基底上的UV固化光源或反射器。其结果是，冻结被应用的每一层油墨，以便禁止油墨层之间的相互作用的。MethodofPrintingUsingPartialCuringbyUVLight(美国专利号7，152，969)同样描述了钉扎以允许很多遍的油墨应用而无需滴对滴的互动。本申请的受让人(EFI)拥有该领域中的两项专利：ApparatusandMethodforSettingRadiationCurableInk(美国专利号6，457，823)和RadiationTreatmentforInkJetFluids(美国专利号7，600，867)，两者都旨在抑制墨对墨或墨对基底的相互作用。控制油墨交互以由时间到光源、钉扎和固化减少光泽带打印缺陷的方法仍可导致因其他因素的打印缺陷。短的时间到光源或钉扎导致用厚墨的低点增益是由于小圆点的大小建立和色彩的损失。光泽条带仍然存在由于墨滴的双向沉积，从而导致其定向观看相关的物理反射率。
技术实现思路
在印刷过程中，可UV固化油墨必须在其已经沉积在基底上之后的很短时间内进行固化，否则具有正点增益的墨可伸长和流洞，或具有负点增益的墨可能堵塞。安装在滑架的UV辐射源能够以足够高的能量发射辐射以在这样的时间范围内固化油墨。然而，显著的功率量必须被提供给UV辐射源以使其能够发射这些高能量。典型的UV辐射源是非常低效的，因为大多数所发射的辐射是不可用的。所发射的辐射的相当大的比例不被使用，因为该源以跨越一频谱的波长发出辐射，其比可用频谱宽得多。此外，为了确保所需的辐射量被发送到油墨，滑架必须以中等速度跨越基底，即使打印头是能够以高得多的滑架速度沉积油墨到基底上。因此，理想的是，为了设置或预固化而不是完全固化油墨，因为油墨沉积在基底上，从而使油墨不会扩散或堵塞，即使它仍然是在准流体状态，即，油墨没有完全固化。这种布置需要较少的功率，并且，因此，有利于使用更小的UV射源。此外，较低的能量输出需求可允许滑架以更高的速度运行。因此，可以以更高的速度打印图像，从而导致更高的吞吐量。本专利技术的实施例实现用于设定沉积在基板上的辐射固化型油墨的装置和方法。具体地，在本专利技术的一个方面，喷墨打印系统包括UV能量源，其发射UV辐射以聚合或钉扎由一个或多个喷墨打印头沉积到基底上的流体。该流体可以是UV固化油墨，或者流体可以是任何其它类型的并不一定包含染料或颜料的可聚合流体。本专利技术的一个实施例使用受控的钉扎能量来调整墨滴、基底和油墨层之间的油墨相互作用的量，从而基本上消除了光泽带和从约85的光泽度到约5光泽度的成品光泽度的控制。这是在UV喷墨印刷中的显著特征，即能够在打印系统内控制光泽。本专利技术因此提供在设置(又名钉扎)和固化UV墨的技术中的显著改善。也就是说，通过控制钉扎能量，滴对滴的相互作用的量可以以允许最终图像的被控制的成品光泽或亚光含量的程度被控制。这种光泽控制的另一个好处是，光泽带或差别光泽带的众所周知的劣迹已显著降低。附图说明图1是显示专有油墨(v3.1油墨)的光泽与最大印刷光源能量的图表；图2是打印机的立体图，其包括钉扎光源用于结合本文中所公开的专利技术使用；图3是图2中所示的打印机的示意框图；图4是显示v3.1油墨的平均光泽与钉扎能量的图表；图5是显示v3.1油墨的光泽与按颜色的LED管脚的图表；图6是显示v3.1油墨的光泽与按颜色的汞弧针能量的图表；图7是显示光泽与钉扎光源类型和油墨类型的图表；图8是显示3种油墨的光泽度与汞电弧能量的图表；图9是显示3种油墨的光泽度与LED能量的图表。具体实施方式本专利技术提供了设置(又名钉扎)和固化UV墨的技术中的显著改善。也就是说，通过控制钉扎能量，滴对滴的相互作用的量可以以允许最终图像的被控制的成品光泽或亚光含量的程度被控制。这种光泽控制的另一个好处是，光泽带或差别光泽带的众所周知的劣迹已显著降低。米尔斯等人的Radiationtreatmentforinkjetfluids，美国专利号7，600，867(2009年10月13日)(通过引用其全文并入本文)公开了一种用于设定沉积在基底上的辐射固化型油墨的装置和方法。具体地，在一个方面，一种喷墨打印系统包括发射脉冲UV辐射以聚合流体的UV能量源，其由一个或多个喷墨打印头沉积在基底上。在某些情况下，由能量源发射的辐射是可调节的。能量源发射低能量UV辐射以设置流体，以及更高的能量UV辐射以固化流体。在某些情况下，流体首本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打印系统，包括：打印头阵列，包括用于沉积打印流体到基底上以形成在所述基底上的图像的多个喷墨打印头；和第一源，发射UV辐射以由所述多个喷墨打印头聚合所述沉积在所述基底上的所述印刷流体，所述多个喷墨打印头足以固定，但不足以固化所述打印流体；用于调节由所述第一源发射的事实辐射的能级的结构，其中所述流体被选择性地由所述第一源固定以展现光泽所期望的程度或不足。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.25 US 13/218,2331.一种打印系统，包括：打印头阵列，包括用于沉积打印流体到基底上以形成在所述基底上的图像的多个喷墨打印头；和第一源，发射UV辐射以由所述多个喷墨打印头聚合所述沉积在所述基底上的所述打印流体，所述多个喷墨打印头足以固定，但不足以固化所述打印流体；用于调节由所述第一源发射的辐射的能级的结构，其中所述打印流体被选择性地由所述第一源固定以展现光泽所期望的程度或不足；其中由所述第一源发射的所述辐射的能级在每平方厘米27至250毫瓦之间是可调的以在85度产生对应的73.8至5.5的光泽度。2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一源被定位成靠近所述打印头阵列。3.如权利要求1所述的系统，其中所述第一源发射UV辐射，以由所述多个喷墨打印头聚合沉积在所述基底上的打印流体以固化所述打印流体。4.如权利要求3所述的系统，所述第一源包括LED阵列，所述LED阵列包括多个光源，其中当所述光源是相对于所述基底的前缘的尾光源时，每个所述光源被调制到低的、受控制的能级以固定所述打印流体到所述基底上，以及其中当所述光源成为相对于所述基底的前缘的引导光源时，每个所述光源被调制在增加的能级以固化所述打印流体到所述基底上。5.如权利要求1所述的系统，还包括：第二源，其被定位成沿基底行程的轴远离所述打印头阵列，其发射UV辐射以由所述多个喷墨打印头聚合沉积在所述基底上的所述打印流体以固化所述打印流体。6.如权利要求1所述的系统，其中所述能级在设置所述打印流体以展现高的光泽度的低水平和设置所述打印流体以展现低的光泽度的更高水平之间是可调节的。7.如权利要求1所述的系统，其中所述打印流体是油墨。8.如权利要求1所述的系统，其中所述第一源包括一个或多个UV光源。9.如权利要求1所述的系统，其中所述第一源包括一个或多个LED。10.如权利要求1所述的系统，所述第一源包括一个或多个汞弧光源。11.如权利要求1所述的系统，其中所述打印头阵列包括滑架，其在基本上垂直于所述基底的运动方向的方向上进行扫描。12.如权利要求11所述的系统，其中所述滑架被构造为进行双向运动。13...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·A·拉胡特，德怀特·克拉姆，约翰·达菲尔德，彼得·西斯，
申请(专利权)人：图像电子公司，
类型：发明
国别省市：美国;US