印刷方法和液体喷墨用墨技术

在基板上形成图像的方法，其包括将至少两种颜色的墨组合物沉积在所述基板上以形成所述图像，并将该图像固定于所述基板，其中使用静电印刷头将所述墨沉积，所述静电印刷头通过使用外加电场喷射分散在载体流体中的可荷电的标记颗粒以便首先浓缩然后喷射所述标记颗粒，并且其中在固定所述图像之前将全部所述墨组合物沉积在所述基板上。适合用于本发明专利技术的墨组合物包含45％-95％重量比的载体流体、6％-40％重量比的不溶性的可荷电的标记颗粒以及0.4％-10％重量比的可溶性分散剂，其特征为所述墨不包含能将所述标记颗粒固定于基板的试剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及染色(decoration)和定影(image fixing)的方法以及用于该方法的m蛮O
技术介绍
印刷技术概括地分为两类。第一类是诸如胶版印刷、凹版印刷、柔版印刷或丝网印刷的传统的“模拟”技术。在这些技术中，通过机械或平板印刷方法在涂覆墨的印刷板、鼓或网板上形成待印刷的永久图像。然后，将图像转移至待印刷材料上。在彩色印刷中，使用不同的板、鼓或网板和不同的墨颜色将该过程重复若干次以标记图像的各个分色；第二类印刷技术是“数字”印刷，由此通过电子控制系统在待印刷的材料上直接形成存储在计算机存储器中的图像，而不需要永久的“工具”。数字印刷方法的实例为干粉电子照相、液体显色剂电子照相、连续喷墨(CIJ)、热喷墨(TIJ)和压电可控式(DOD)喷墨。在所有情况下，彩色图像的印刷包括连续应用至少两种分色。包装材料的印刷是全球印刷市场的重要部分，并且该市场的绝大部分使用传统模拟技术。然而，行业内强烈期望数字印刷产生的益处，例如短型经济经营、对市场需求的快速反应、可负担的个人化和用户化、减少损耗并减少库存。许多包装材料为非吸收性的，通常具有金属、塑料或清漆外表面。为在这些材料上印刷，现有印刷方法在形成随后的分色之前需要先在基板上干燥或固定各个分色以避免图像污染和退化；在传统模拟方法的情况下，这由身体接触印刷随后颜色的设备产生，而在诸如喷墨的非接触方法的情况下，退化由非吸收性基板上的墨流引起。在形成随后的颜色之前干燥或固定各个分色的需要增加了整体印刷系统的复杂性。其还能导致超出顾客要求的最终结果，因为固定方法不能产生必需的粘附水平(就像使用热固化的电子照相成像的情况)或因为用于固定的化学品与最终客户的食品安全要求不相容(就像使用UV固化的喷墨的情况)。CIJ和TIJ印刷机使用溶剂或水基墨。这些方法在非吸收基板上不能够产生高质量的图像，因为墨不是粘性的并且能够溢出基板。此外，用于这些喷嘴印刷机的有色墨基于可溶性染料，因为基于不溶的颜料的墨能产生喷嘴阻塞的问题。因此，抵消了颜料配方的优点，即更好的耐水性、耐热性和耐光性。WO 93/11866描述了喷墨印刷技术，其中产生了包含高浓度的颗粒材料的可变尺寸的液滴。该方法产生的具体优点包括形成皮升以下的液滴而仍使用颜料作为着色剂材料的能力。由于液滴的尺寸主要通过应用于喷射点的电压波形控制，因此它们不受喷墨喷嘴的尺寸限制。而且，着色剂材料在喷射的液滴中显著集中。因此，能产生基于耐光和耐水颜料的高分辨率和高密度图像。WO 95/01404描述了适用于WO 93/11866描述的方法的喷墨用墨。其中所有公开的墨组合物均包含粘结剂，例如合成树脂。US 4165399描述了适用于喷墨操作的不含粘结剂的墨组合物。然而，这些墨组合物仅适于在合成的聚合物树脂表面(墨组合物能渗透进入该表面)上使用。它们不适于在非吸收性的表面上使用。其中公开的所有墨组合物均包含0. 5至5. 0重量百分比的染料。专利技术概述本专利技术解决了既能简化印刷方法又允许形成高质量图像的问题，特别是在非吸收性印刷表面上形成高质量图像的问题。已经发现这能通过使用非接触静电印刷方法实现。因此，本专利技术的第一方面为在基板上形成图像的方法，其包括将至少两种颜色的墨组合物沉积在所述基板上以形成图像，并将图像固定在所述基板上，其中使用静电印刷头将所述墨沉积，所述静电印刷头通过使用外加电场喷射分散在载体流体中的可荷电的标记颗粒以便首先浓缩然后喷射所述标记颗粒，并且其中固定所述图像之前将全部所述墨组合物沉积在所述基板上。还发现包含高颜料浓度的不含粘结剂的墨特别适用于本专利技术的方法，因为它们允许染色和定影过程的完全独立性。因此，本专利技术的第二方面为墨组合物，其包含45 % -95 %重量比的载体流体；6% -40%重量比的不溶性的可荷电的标记颗粒；以及0.4% -10%重量比的可溶性分散剂；其特征为所述墨不包含能将所述标记颗粒固定于基板的试剂。本专利技术的第三方面包括权利要求6至9中任一权利要求所述的墨组合物，其由下列组成6% -40%重量比的不溶性的荷电标记颗粒；0.4% -10%重量比的可溶性分散剂；高至2%重量比的颗粒荷电试剂；以及余量的载体流体。本专利技术的第四方面包括在基板上形成图像的方法，其包括将上述直接定义的墨组合物沉积在所述基板上，并将所述墨组合物固定在所述基板上。附图描述附图说明图1是显示能用于本专利技术方法的静电印刷头区域的侧视图。图2是图1所示印刷头的x-z平面的示意图。图3是图1所示印刷头的y_z平面的示意图。图4是显示本专利技术的印刷方法的一个实例的示意图，其表明了墨沉积方法和定影方法的分离。优选实施方案的描述如本文使用的，可荷电的标记颗粒根据选择性吸收改变其反射的光颜色的材料，即可荷电的颜料，其由包括完全吸收(黑色)和没有吸收(白色)。适用于本专利技术的标记颗粒主要不溶于载体流体。优选地，小于的标记颗粒可溶于载体流体。适用于本专利技术的标记颗粒的实例为PB15:3 (蓝绿色)、PR57 1 (洋红色)、PY12 (黄色)和SB7 (黑色)。分散剂通常为诸如聚合物、低聚物或表面活性剂的材料，其以相当少的量(小于颜料的量)加入至墨组合物从而改善标记颗粒的分散。分散剂主要可溶于载体流体。优选地，其为低聚物或聚合物。分散剂的实例包括由Lubrizol和Colorburst 2155制备的Solsperse S17000。如本文使用的，“颗粒荷电试剂”是能分解成为两个或多个电荷种类的试剂，其中之一优先吸附在可荷电的标记颗粒上。优选地，颗粒荷电试剂是金属盐或极性溶剂。实例包括来自 Huls America Inc.的 “Nuxtra Zirconium 6% ” 和来自 OMG 的 “Octa-SoligenZirconium 6，，。用于本专利技术的墨组合物的载体流体优选为具有高电阻率即绝缘的液体。优选地，电阻率至少为IO9Ohm. cm。本专利技术的载体流体优选为有机的。优选地，其为诸如C1-C2tl烷烃的脂肪族烃。更优选地，其为支链C1-C2tl烷烃。这类液体包括Isopar G、己烷、环己烷和异癸烷。本专利技术组合物的特征为它们不含粘结剂，即能将可荷电的标记颗粒固定于基板的试剂。通常，粘结剂为聚合物或树脂，通常将其以相当大的量加入至墨组合物(大于颜料的量)以通过随后的固化过程将颜料粘附于基板。通常，粘结剂为在印刷后能被交联的聚合物或树脂，例如环氧树脂、诸如丙烯酸及其酯的聚合物和共聚物的丙烯酸树脂、甲基丙烯酸及其酯的聚合物和共聚物、诸如包括醋酸乙烯酯、氯乙烯和乙烯基醇的聚合物和共聚物的乙烯基树脂以及烷基树脂。在一个方面中，本专利技术是在基板上形成图像的方法，其包括将至少两种颜色的墨组合物沉积在所述基板上以形成所述图像，并将所述图像固定于所述基板，其中使用静电印刷头将所述墨沉积，所述静电印刷头通过使用外加电场喷射分散在载体流体中的可荷电的标记颗粒以便首先浓缩然后喷射所述标记颗粒，并且其中在固定所述图像之前将全部所述墨组合物沉积在所述基板上。优选地，每一墨组合物包含至少6%重量比的可荷电的标记颗粒。更优选地，其包含6 %至40 %重量比的标记颗粒。更优选地，其包含6 %至25 %或8 %至25 %重量比的标记颗粒。优选地，每一墨组合物不包含能将可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖恩·丹尼斯·斯莱特，安德鲁·约翰·科里平戴尔，盖伊·查尔斯·费恩雷·纽康比，
申请(专利权)人：唐杰有限公司，
类型：发明
国别省市：