用于将墨抹平的系统和方法技术方案

公开了用于抹平相变凝胶墨的方法。更具体地，该方法采用非接触的方式以超声辐射来抹平相变凝胶墨。相变凝胶墨是相对新的墨，其特征在于该相变凝胶墨在室温下是凝胶状粘度，但在用以喷射在基底上的升高温度下是低粘度的液体。由于这些独特性质，不能应用常规的方法来抹平凝胶墨。还公开了实施上述方法的系统。

【技术实现步骤摘要】

此处的实施方案涉及可在多种应用中用于喷墨印刷的相变墨成分。一种相对新型的相变墨是紫外(UV)可固化凝胶墨。紫外可固化凝胶墨的特征在于在室温下是凝胶状粘度，而在为了喷墨到基底上而升高的温度下却是低粘度液体。当喷射的墨碰撞基底时，墨从液相变回到更粘稠的凝胶粘度。因为凝胶墨一旦冷却就迅速固化，这些墨对于基于水或溶剂的墨具有优势，基于水或溶剂的墨会被诸如塑料、纸板等许多表面去湿润(de-wet)。一旦凝胶墨暴露至UV辐射，墨就会固化成交联的聚合物基质，导致在基底上形成非常硬且持久的印记。
技术介绍
仍然需要抹平(level)或涂平(spread)墨以减少所谓的“灯芯绒(corduroy)”效果，并且达到诸如包装等应用所要求的更均匀的光泽、无掩模的喷墨以及更薄的墨层。然 而，由于凝胶墨独有的性质，常规的抹平方法和装置不能用于凝胶墨。因为这些墨具有糊膏状粘度，所述墨在固化之前具有非常小的内聚强度(cohesive strength)。此外,所述墨被设计为使得它们对于许多材料具有良好的亲和性。由于此事实，用于摊平墨层的常规方法在用于紫外可固化凝胶时易于失败，因为墨将会粘到抹平装置并且经历内聚失败(例如分裂)，而在在抹平装置上和后面留下残余的墨。在墨固化之后也不可能将墨摊平，因为聚合的材料特别坚硬。Ampo. K 等人在 J JAPS(2004)第 43 卷第 2857 页到 2861 页的《Leveling ViscousFluids Using Ultrasonic Waves》描述了一种方法,用于使用超声技术抹平基底上的粘性液体(在此实施例中是光阻材料)。在此论文中，已经提出这样的方法相对于传统的涂布方法会是有优势的，传统的涂覆方法诸如狭缝喷嘴法(由于不均匀性和定向依赖性)以及旋转涂布(对于大基底存在困难，且由于喷溅到边缘之外而浪费)。此论文描述了用于抹平光阻材料进行的实验，其中涂覆在非多孔基底上的光阻材料具有IOcps的粘度。然而，此论文并未解决如何抹平粘性的凝胶墨(具有IO6Cps的粘度)。此外，在此出版物中未教导如何在诸如纸等基底上抹平粘性凝I父墨。美国专利5，376，402 (其以引用方式全部纳入本文)在实施方案中描述了超声辅助涂布方法，用于在移动的卷纸的表面上施加一层平滑的涂布材料。在此专利中，所述涂布材料是使用一个模子沉积到移动的卷纸上面的，其中超声能发生器以多种模式将超声能直接施加到卷纸、施加到模子自身或是通过空气。然而，此专利仅仅描述了通过“接触”方式(例如槽馈刀涂布(slot-fed knife coating),棍涂布以及挤压涂布)沉积的材料。此外，在本专利中引述的一个实施例中，所测试的最高粘度材料是基于溶剂的橡胶涂层，其具有5000cps的粘度和63. 5 μ m的厚度。因此，此引文并不解决如何在基底上抹平粘性凝胶墨的问题。因此，需要一种在固化之前将印有凝胶化紫外墨的图像抹平的非接触方法。因此，本专利技术实施方案涉及可固化的凝胶墨，且更具体地涉及紫外可固化凝胶墨以及特别适于在基底上抹平这些墨的方法。
技术实现思路
根据此处所述的实施方案，提供了一种用于抹平相变凝胶墨的方法，包括将所述相变凝胶墨涂布到基底上，以形成未抹平的墨膜；并且使得所述未抹平的墨膜受到超声辐射，以形成抹平的墨膜。优选地，该方法还包括将所述抹平的墨膜固化，且执行固化步骤。优选地，所述固化步骤通过一个源来执行，所述源选自紫外固化灯、汞灯、氙灯、激光灯、D型或H型灯泡、或者发光二极管(LED)，以及它们的组合。优选地，所述固化步骤被执行大约O. I到大约5秒。优选地，所述未抹平的墨膜受到超声换能器的超声辐射。·优选地，所述未抹平的墨膜受到超声辐射为大约O. I秒到大约60秒。优选地，所述未抹平的墨膜受到强度为大约5到大约100W的超声辐射。优选地，所述未抹平的墨膜受到处于从大约20000到大约30000的频率的超声辐射。优选地，所述未抹平的墨膜受到具有从大约O. 01到大约O. 5mm的峰-峰幅度的超声辐射。优选地，所述抹平的墨膜在厚度上是均一的，且具有从大约O. 5到大约100微米的厚度。优选地，所述相变凝胶墨是通过从喷墨打印头喷射出而涂布的。优选地，所述墨膜是印刷图像。优选地，所述相变凝胶墨是紫外可固化的。具体地，本专利技术实施方案提供了一个用于抹平相变凝胶墨的系统，包括打印头，用于将所述相变凝胶墨转印到基底上，以形成未抹平的墨膜；抹平装置，用于使得所述未抹平的墨膜受到超声辐射，以形成抹平的墨膜；以及固化台，用于固化所述抹平的墨膜。优选地，所述系统还包括辅助抹平装置，所述辅助抹平装置位于所述未抹平的墨膜下方或是位于所述抹平装置的下游。优选地，所述抹平装置是声学喇叭。优选地，所述固化台选自紫外固化灯、汞灯、氙灯、激光灯、D型或H型灯泡、或者发光二极管(LED)，以及它们的组合。优选地，所述系统具有单页纸或连续卷纸配置。优选地，所述基底选自白纸、线格笔记本纸、铜版纸、硅胶纸、光面纸、透明材料、织物、纺织产品、塑料、聚合物膜、金属和木头。另外，本专利技术实施方案还提供一个用于抹平相变凝胶墨的系统，包括喷墨打印头，用于将所述相变凝胶墨喷射到印刷基底，以形成未抹平的印刷图像；抹平装置，用于使得所述未抹平的印刷图像受到超声辐射，以形成抹平的印刷图像；以及固化台，用于固化所述抹平的印刷图像。附图说明为了更好地理解本专利技术实施方案，可参见附图。图I是一个示出根据本专利技术实施方案的用于抹平相变凝胶墨的方法的流程图；图2是示出采用根据本专利技术实施方案的所述用于抹平的方法的印刷系统的示意图；图3示出示例墨的复数粘度与温度的关系图。具体实施例方式相变墨技术拓宽了印刷能力和在许多市场中的客户基础，印刷应用的多样性可通过有效地将打印头技术、印刷工艺和墨材料结合在一起而获得。本专利技术实施方案的相变墨成分的特征在于在室温下是凝胶，而在升高的喷墨温度下是液体。如上所讨论的，在墨被涂布到基底之后，墨需要被抹平或涂平，以减轻“灯芯绒”效果并且达到更为均匀和一致的图像。因为凝胶墨在固化之前具有非常小的内聚强度，且对许多材料具有良好的亲和力，所 以用于在涂布之后摊平墨层的常规方法在用于紫外凝胶墨时容易失败。因此，本专利技术实施方案提出了一种在固化之前抹平凝胶墨的非接触方法。具体地，本专利技术实施方案涉及在不通过物理接触而是通过使用超声波来抹平凝胶墨印刷物的方法。可被本方法抹平的凝胶墨在美国专利 7153349、7259275、7270408、7271284、7276614、7279506、7279587、7293868、7317122、7323498、7384463、7449515、7459014、7531582、7538145、7541406、7553011、7556844、7559639、7563489、7578587、7625956、7632546、7674842、7681966、7683102、7690782、7691920、7699922、7714040、7754779、7812064、7820731 中公开，这些专利通过引用全部纳入本文。通常，紫外可固化凝胶墨包括下列的混合物蜡、树脂、单体、可固化蜡、可选的着色剂、自由基光引发剂、以及可选的添加剂，如稳定剂、粘度调节剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于抹平相变凝胶墨的方法，包括：将所述相变凝胶墨涂布到基底上，以形成未抹平的墨膜；并且使得所述未抹平的墨膜受到超声辐射，以形成抹平的墨膜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：N·肖帕，M·N·克雷蒂安，T·B·麦坎尼尼，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：