白色噴墨油墨印刷的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及白色噴墨油墨印刷方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 印刷系統(tǒng)，例如膠印和柔性版印刷正在日益被工業(yè)噴墨印刷系統(tǒng)代替，用于印刷 應(yīng)用，例如廣告牌、包裝和裝飾，這是由于所述噴墨印刷系統(tǒng)在使用中的靈活性，例如可變 數(shù)據(jù)印刷以及由于它們提高的可靠性，允許將它們并入到生產(chǎn)線中。特別優(yōu)選UV可固化的 噴墨油墨，因?yàn)榭梢詫⑸衅焚|(zhì)圖像印刷在非吸收性油墨接受體上。
[0003] 白色UV可固化的噴墨油墨有利地用于掩蓋油墨接受體上的缺陷并提尚彩色噴 墨油墨在所謂的"表面印刷模式（surface printing mode)"或"背面印刷模式（backing printing mode)"中的對比度和鮮艷度（vividness)。在正面印刷中，將彩色圖像印刷在使 用白色噴墨油墨在油墨接受體上形成的白色背景上，此后從印刷面觀察最終圖像。在所謂 的背面印刷中，使用彩色噴墨油墨將彩色圖像印刷在透明的油墨接受體上，然后將白色噴 墨油墨施加在該彩色圖像上，此后通過透明基材觀察最終圖像。
[0004] 對于白色噴墨油墨，優(yōu)選將具有尚折射率的顏料，例如^氧化欽用于白色油墨中 以得到足夠的不透明度。這些致密的顆粒在低粘度流體，例如噴墨油墨中的沉降對油墨配 方設(shè)計(jì)師是真正的挑戰(zhàn)。噴墨印刷頭噴嘴的堵塞和油墨的不良的儲存穩(wěn)定性的問題是由于 油墨的顏料顆粒與液體介質(zhì)之間的比重差異造成的白色顏料的沉降和聚集的直接結(jié)果。因 此，改進(jìn)使用白色噴墨油墨的噴墨印刷方法的可靠性并將其并入到生產(chǎn)線中仍是必需的。
[0005] -種方法是降低白色噴墨油墨的沉降。例如，US 4880465 (VIDE0JET)公開了在 油墨載色體（vehicle)中包含空心微球的不含顏料的白色噴墨油墨。沉降顯著降低，然而 這樣的印刷的白色層的不透明度仍然相當(dāng)有限。EP 2599841 A (AGFA)公開了通過將具有 高于200 nm的平均粒度的白色顏料分散體與具有40至90 nm的平均粒度的第二顏料分散 體組合制備的白色噴墨油墨。沒有防止白色油墨沉降，但它僅需要較小的力將在儲存油墨 容器的底部的白色顏料沉降物再分散至非常大的程度。EP 1770132 A (FUJIFILM)公開了 噴墨記錄油墨組合物，其包含一種或多種白色顏料、一種或多種聚合物分散劑、一種或多種 可光固化化合物和一種或多種光引發(fā)劑作為其主要組分，其中所述一種或多種聚合物分散 劑具有磺酸基團(tuán)。白色噴墨油墨具有通過改進(jìn)油墨的分散穩(wěn)定性來防止噴嘴堵塞和抑制顏 料沉降的組成。
[0006] 另一種方法是使用特定的噴墨印刷方法或噴墨印刷機(jī)配置。例如EP 2053099 A (AGFA)公開了噴墨印刷方法，其包括在較高溫度下噴射比彩色噴墨油墨更高粘性的白色噴 墨油墨的步驟。已知的是當(dāng)白色油墨具有較高粘度時(shí)，觀察到白色顏料的較少沉降。在噴 墨印刷方法W0 2008/074548 (AGFA)中也利用了較高粘度對較少沉降的影響，其中在噴墨 印刷機(jī)內(nèi)將較高粘性的白色油墨與一種或多種無色液體混合以形成具有適用于噴墨印刷 的粘度的白色油墨混合物。
[0007] 白色噴墨油墨沉降的問題導(dǎo)致白色噴墨印刷頭的頻繁維護(hù)，其使用所謂的"沖洗" 或"清洗"液體以用于疏通噴墨噴嘴和清潔印刷頭的噴嘴板。例如，EP 2157163 A (TOYO INK)公開了用于噴墨印刷機(jī)的維護(hù)液體，其包含二醇醚和二醇酯中的至少一種和45至10 mg/L的溶解氧。EP 1621348 A (TOSHIBA TEC)公開了用于清洗陽離子UV可固化噴墨油 墨噴墨印刷機(jī)頭的清洗溶液，其包含不少于50重量份的選自包含在油墨中的至少兩種可 聚合化合物并在所述至少兩種可聚合化合物中具有最低粘度的可聚合化合物，或不少于50 重量份的在常溫下具有30 mPa. s或更小的粘度的可聚合化合物。
[0008] 然而，仍存在改進(jìn)白色噴墨油墨和白色噴墨油墨印刷方法的空間，其中降低了噴 嘴堵塞和沉降的問題，使得白色油墨在工業(yè)環(huán)境中的可靠的噴墨印刷成為可能。
[0009] 發(fā)明概述 為了克服上述問題，采用如權(quán)利要求1所限定的噴墨印刷方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的優(yōu) 選實(shí)施方案。
[0010] 發(fā)現(xiàn)通過分別根據(jù)當(dāng)印刷作業(yè)需要白色油墨時(shí)，當(dāng)印刷作業(yè)不需要白色油墨 時(shí)的事實(shí)，將白色印刷頭的內(nèi)容物在UV可固化的白色噴墨油墨與防護(hù)液體（safeguard liquid)之間切換實(shí)現(xiàn)了非?？煽康陌咨珖娔∷?。由于該切換，有效防止了白色顏料的沉 降和噴嘴的堵塞。
[0011] 本發(fā)明的其它目的將從下文的說明書中得以明確。
[0012] 附圖簡述 圖1是顯示白色油墨連續(xù)油墨流印刷頭的兩種操作模式A和B的示意圖。
[0013] 在操作模式A中，通過使閥門6和7在允許將白色油墨輸送至連續(xù)油墨流印刷頭 1的位置和使閥門10在防止經(jīng)由印刷頭出口 10通過再循環(huán)回路11輸送至防護(hù)液體供應(yīng) 槽4的位置，連續(xù)油墨流印刷頭1將從白色油墨供應(yīng)槽3供應(yīng)至連續(xù)油墨流印刷頭1的白 色油墨液滴2噴射至印刷頭入口 9。
[0014] 在操作模式B中，連續(xù)油墨流印刷頭1不能夠噴射白色噴墨油墨，而是通過使閥門 7和10在允許防護(hù)液體再循環(huán)的位置，經(jīng)由印刷頭入口 9將防護(hù)液體從防護(hù)液體供應(yīng)槽4 供應(yīng)至連續(xù)油墨流印刷頭1，然后經(jīng)由印刷頭出口 10通過再循環(huán)回路11返回至防護(hù)液體供 應(yīng)槽4。
[0015] 圖2是顯示白色油墨連續(xù)油墨流印刷頭1的兩種操作模式A和B的示意圖。
[0016] 在操作模式A中，通過使閥門6和7在允許將白色油墨輸送至連續(xù)油墨流印刷頭 1的位置和使閥門12在允許經(jīng)由印刷頭出口 10通過再循環(huán)回路11輸送至白色油墨供應(yīng) 槽3的位置，連續(xù)油墨流印刷頭1將從白色油墨供應(yīng)槽3供應(yīng)至連續(xù)油墨流印刷頭1的白 色油墨液滴2噴射至印刷頭入口 9。
[0017] 在操作模式B中，連續(xù)油墨流印刷頭1不能夠噴射白色噴墨油墨，而是通過使閥門 7和12在允許防護(hù)液體再循環(huán)的位置，經(jīng)由印刷頭入口 9將防護(hù)液體從防護(hù)液體供應(yīng)槽4 供應(yīng)至連續(xù)油墨流印刷頭1，然后通經(jīng)由印刷頭出口 10通過再循環(huán)回路11返回至防護(hù)液體 供應(yīng)槽4。
[0018] 圖3是顯不連續(xù)油墨流印刷頭1的不意圖，其中白色油墨經(jīng)由印刷頭入口 8進(jìn)入 印刷頭并經(jīng)由印刷頭出口 9尚開印刷頭，廣生油墨流16,當(dāng)印刷頭不從噴嘴板13中的噴嘴 14噴射白色油墨時(shí)，所述油墨流防止白色顏料在過濾器15上的沉降。
[0019] 定義 術(shù)語"烷基"表示對烷基中每種數(shù)目的碳原子所有可能的變體，即甲基、乙基，對于三個(gè) 碳原子：正丙基和異丙基；對于四個(gè)碳原子：正丁基、異丁基和叔丁基；對于五個(gè)碳原子：正 戊基、1，1-二甲基-丙基、2, 2-二甲基丙基和2-甲基-丁基等。
[0020] 除非另有說明，取代或未取代的烷基優(yōu)選是CfC6烷基。
[0021] 除非另有說明，取代或未取代的烯基優(yōu)選是CfC6烯基。
[0022] 除非另有說明，取代或未取代的炔基優(yōu)選是炔基。
[0023] 除非另有說明，取代或未取代的芳烷基優(yōu)選是包含一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)(^-(：6烷基的苯基或萘基。
[0024] 除非另有說明，取代或未取代的烷芳基優(yōu)選是包含苯基或萘基的(：7_(：2。烷基。
[0025] 除非另有說明，取代或未取代的芳基優(yōu)選是苯基或萘基。
[0026] 除非另有說明，取代或未取代的雜芳基優(yōu)選是被一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)氧原子、氮原 子、硫原子、硒原子或其組合取代的五或六元環(huán)。
[0027] 在例如取代的烷基中，術(shù)語"取代的"表示烷基可以被除通常存在于這樣的基團(tuán)中 的原子，即碳和氫之外的其它原子取代。例如，取代的烷基可以包含鹵素原子或硫醇基團(tuán)。 未取代的烷基僅包含碳和氫原子。
[0028] 除非另有說明，取代的烷基、取代的烯基、取代的炔基、取代的芳烷基、取代的烷芳 基、取代的芳基和取代的雜芳基優(yōu)選被一個(gè)或多個(gè)選自以下的成分取代：甲基、乙基、正丙 基、異丙基、正丁基、異丁基和叔丁基、酯基、酰胺基、醚基、硫醚基、酮基、醛基、亞砜基、砜 基、磺酸酯基、氨磺?；╯ulphonamide group)、-Cl、-Br、-1、-OH、-SH、-CN 和-N02〇
[0029] 如本發(fā)明的公開內(nèi)容中所用的術(shù)語"噴墨油墨套裝（set)"表示連接至噴墨印刷機(jī) 的噴墨油墨套裝。
[0030] 發(fā)明詳述 噴墨印刷方法 根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷方法包括以下步驟：a)在UV可固化噴墨印刷機(jī)中，通過從白色 油墨印刷頭噴射自由基UV可固化白色噴墨油墨和從一個(gè)或多個(gè)其它印刷頭噴射一種或多 種自由基UV可固化彩色噴墨油墨來印刷第一印刷作業(yè)；b)在UV可固化噴墨印刷機(jī)中，用 包含一種或多種單體的防護(hù)液體填充白色油墨印刷頭；c)在UV可固化噴墨印刷機(jī)中，僅使 用用于噴射一種或多種自由基UV可固化彩色噴墨油墨的所述一個(gè)或多個(gè)其它印刷頭印刷 第二印刷作業(yè)；d)在UV可固化噴墨印刷機(jī)中，用UV可固化白色噴墨油墨代替白色油墨印 刷頭的防護(hù)液體；和e)在UV可固化噴墨印刷機(jī)中，通過從白色油墨印刷頭噴射自由基UV 可固化白色噴墨油墨和從一個(gè)或多個(gè)其它印刷頭噴射一種或多種自由基UV可固化彩色噴 墨油墨印刷第三印刷作業(yè)。
[0031] 由于生產(chǎn)率的原因，優(yōu)選將由步驟b或d造成的UV可固化噴墨印刷機(jī)的停機(jī)時(shí)間 (downtime)最小化。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，在15分鐘內(nèi)執(zhí)行步驟b。在另一優(yōu)選實(shí)施 方案中，在步驟b和c之間存在至少部分時(shí)間重疊，例如當(dāng)步驟c已經(jīng)開始時(shí)，正在執(zhí)行步 驟b，和即同時(shí)執(zhí)行步驟b和c 〇
[0032] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，在步驟c已經(jīng)完成之前開始步驟d。
[0033] 白色油墨印刷頭優(yōu)選是連續(xù)油墨流印刷頭。連續(xù)油墨流印刷頭是具有油墨的入 口和出口，使得即使在液滴噴出通過噴嘴期間，也存在通過印刷頭的連續(xù)油墨流的印刷頭。 連續(xù)油墨流除去來自印刷頭的油墨腔的氣泡和附聚的顆粒，其可堵塞噴嘴并阻止油墨射出 (firing)。
[0034] 通過使用如圖3中所示的連續(xù)油墨流印刷頭，白色噴墨油墨的沉降問題已經(jīng)降 低，特別是在印刷頭入口 8、印刷頭出口 9和過濾器15之間的區(qū)域。然而，白色顏料的沉降 仍可發(fā)生在過濾器15和噴嘴板13之間的印刷頭區(qū)域，導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)噴嘴14堵塞。這樣 的噴嘴在本技術(shù)領(lǐng)域稱為"失效噴嘴"。為了解決噴嘴堵塞的問題，如果意圖暫時(shí)將不使用 白色噴墨印刷頭，例如一個(gè)或多個(gè)印刷作業(yè)可能耗費(fèi)幾小時(shí)或甚至幾天或幾周完成，則必 需用防護(hù)液體代替白色油墨。這樣的印刷作業(yè)可以例如是印刷商業(yè)包裝材料，其已經(jīng)具有 白色背景并以此不需要白色噴墨印刷。另一印刷作業(yè)可以使用透明包裝材料并且白色背景 的噴墨印刷對顏色的鮮艷度而言是合乎需要的。
[0035] 用于本發(fā)明的UV可固化白色噴墨油墨是自由基可聚合油墨組合物。發(fā)現(xiàn)由于UV 雜散光，陽離子可固化白色噴墨油墨造成工業(yè)噴墨印刷系統(tǒng)中的噴射可靠性的問題。由于 被噴嘴中的已固化的白色油墨堵塞，擊中噴墨印刷頭的噴嘴板的UV雜散光導(dǎo)致失效噴嘴。 和自由基油墨(其中自由基物質(zhì)具有短得多的壽命)不同，一旦已經(jīng)由噴嘴中的UV光產(chǎn)生酸 物質(zhì)，陽離子可固化油墨持續(xù)固化。并且例如在圖1或圖2中的連接至連續(xù)油墨流印刷頭 1的再循環(huán)回路11中剩余的小量的酸可以導(dǎo)致不期望的白色油墨或甚至防護(hù)液體的聚合。
[0036] 自由基UV可固化噴墨油墨套裝 用于根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷方法中的自由基UV可固化噴墨油墨套裝包含自由基UV可 固化白色噴墨油墨、一種或多種自由基UV可固化彩色噴墨油墨和防護(hù)液體，其中所述防護(hù) 液體包含一種或多種自由基可聚合單體，但優(yōu)選不含光引發(fā)劑。
[0037] 自由基UV可固化噴墨油墨套裝優(yōu)選地在防護(hù)液體中包含一種或多種自由基可聚 合單體，所述單體也存在于自由基UV可固化白色噴墨油墨中。更優(yōu)選地，防護(hù)液體的自由 基可聚合單體以