專利名稱：噴墨印刷系統(tǒng)的制作方法
噴墨印刷系統(tǒng)
背景技術(shù)：
本公開主要涉及噴墨印刷系統(tǒng)。噴墨印刷方法用于有效地在印刷介質(zhì)上制造印刷圖形。在噴墨印刷中，墨滴通過噴墨印刷系統(tǒng)通常從打印頭的噴嘴高速噴射并沉積在介質(zhì)上，以在其表面制造印刷圖形。 在很多情況下，介質(zhì)的一種或多種表面性質(zhì)(例如表面粗糙度、鏡面反射率和光澤等)與印刷圖形的一種或多種表面性質(zhì)間的差異可影響光密度，從而影響印刷圖形的外觀。


參照下面的詳細描述和附圖，本公開實施方式的特征和優(yōu)點將變得明顯，其中相似的附圖標記對應(yīng)相似的元件，盡管相似的元件或許不相同。為了簡潔，結(jié)合它們出現(xiàn)的其它附圖可對具有前述功能的附圖標記或特征進行或不進行說明。圖1為根據(jù)本公開的一個實施方式的噴墨印刷系統(tǒng)的半示意圖；圖2為描述在噴墨印刷過程中控制光密度的方法的實施方式的流程圖；和圖3A和IBB為具有i)其上形成布置在印刷圖形周圍的介質(zhì)區(qū)域上的乳膠涂料組合物(圖3A)和ii)其上形成布置在印刷圖形周圍的介質(zhì)區(qū)域上的乳膠涂料組合物(圖 3B)的介質(zhì)的示意性截面圖。應(yīng)理解的是，對圖3A和;3B中圖示的介質(zhì)、涂料組合物和印刷圖形進行放大，并且沒有按比例繪制。
具體實施例方式如文中公開的噴墨印刷系統(tǒng)的實施方式可有利地用于在具有改善的光密度的印刷介質(zhì)上制作印刷圖形。印刷圖形可通過在介質(zhì)上布置著色劑噴墨油墨組合物，然后在i) 印刷圖形周圍的介質(zhì)04)的區(qū)域上或者ii)在印刷圖形和印刷圖形周圍的介質(zhì)04)的區(qū)域上布置乳膠涂料組合物來形成。沒有束縛于任何理論，相信以這種方式布置乳膠涂料組合物減小了介質(zhì)表面性質(zhì)和印刷圖形的表面性質(zhì)間的任何差異，以便感知到的印刷圖形的光密度得到顯著改善。在一些情況下，光密度改善或增強約至約20%。而且，乳膠涂料組合物基本上透明，并且通常不會有害地影響印刷圖形和/或下面介質(zhì)的顏色。著色劑油墨組合物可選自適于噴墨印刷過程(非限制性例子包括連續(xù)噴墨打印、 熱噴墨打印、按需噴墨打印、壓電式噴墨打印和/或類似的打印)的任何油墨組合物。著色劑油墨組合物通常包括著色劑和油墨載劑。如文中使用，術(shù)語“著色劑”是指一種或多種顏料、一種或多種染料、或顏料和染料的組合。合適的顏料包括自分散顏料和非自分散顏料。 自分散顏料包括在其表面被電荷和聚合物基團化學(xué)修飾的自分散顏料。這種化學(xué)修飾幫助顏料變得可分散和/或基本上在選擇的油墨載劑中保持分散。非自分散顏料需要在油墨載劑中或在顏料表面物理地涂布單獨和獨立的分散劑(例如聚合物、寡聚物、表面活性劑等)，以分散在選擇的油墨載劑中。如文中所用，術(shù)語“油墨載劑”是指一種或多種著色劑的組合，以形成放置著色劑形成油墨組合物的載劑。在一些例子中，油墨載劑包括水與一種或多種其它溶劑的結(jié)合。這樣的油墨載劑文中稱為水性油墨載劑。在一個實施方式中，油墨載劑還可包括一種或多種附加組分，例如表面活性劑、聚合物粘合劑、添加劑和/或類似物。文中使用的術(shù)語“添加齊U”是指促進增強油墨的性能、環(huán)境效果、美學(xué)效果或其它相似性質(zhì)的油墨載劑成分。非限制性的添加劑例子包括緩沖液、抗微生物劑、多價螯合劑、螯合劑或類似物，或它們的組合。例如，油墨組合物可通過組合著色劑和油墨載劑來制備。相信任何油墨組合物可與本文中公開的乳膠涂料組合物一起使用。乳膠涂料組合物非常廣泛地包括分散于載劑中的乳膠聚合物粒子。在一個實施方式中，任何乳膠聚合物粒子可適用于本公開的實施方式和/或例子中。在另一實施方式中， 乳膠聚合物粒子由至少一種疏水性單體和至少一種酸性單體形成。乳膠粒子的疏水性單體在形成乳膠聚合物粒子的所有單體中的含量可至多 99. 9wt%。在可替代的實施方式中，疏水性單體在形成乳膠聚合物粒子的單體中的含量范圍可為約70襯％到98wt%，或者約80襯％到98wt%。合適的疏水性單體的非限制性例子包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸異冰片酯、乙酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸異冰片酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、苯乙烯氯化物(vinylbenzene chloride)和它們的組合。而且，單體的混合物可用于調(diào)節(jié)復(fù)合乳膠聚合物粒子的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和印刷涂料組合物的效能。乳膠聚合物粒子的酸性單體在形成乳膠聚合物粒子的所有單體中的含量范圍可從約0. 至約30wt%。在可替代的實施方式中，酸性單體在形成乳膠聚合物粒子的單體中的含量范圍可從約0. 5wt%至約20wt%，或從約0. 5wt%至約5wt%。合適的含酸單體的非限制性例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、乙烯基苯甲酸、它們的衍生物或它們的組合。酸性單體可有利地提供乳膠聚合物粒子的穩(wěn)定性，以便存在于載劑中的乳膠聚合物粒子在水中穩(wěn)定(下面將進一步詳細描述)。更具體地，酸性單體使電荷并入粒子，從而有助于粒子的穩(wěn)定性。粒子的電荷可通過提高其上布置油墨和涂料組合物以將酸的-COOH 官能團轉(zhuǎn)變?yōu)辂}形式的介質(zhì)的PH值而進一步增強。在一個實施方式中，除了疏水性單體和酸性單體，還可使用至少一種可交聯(lián)單體形成乳膠聚合物粒子。在某些情況下，可交聯(lián)單體的存在可改善乳膠涂料組合物的印刷性。在一個例子中，可交聯(lián)單體在形成乳膠聚合物粒子的所有單體中的含量范圍可達到 15wt%。在可替代的實施方式中，可交聯(lián)單體在單體中的含量范圍可從約0.2wt%至約 10wt%，或從約0. 2wt%至約lwt%?？捎糜谛纬扇槟z聚合物粒子的可交聯(lián)單體的非限制性例子包括交聯(lián)齊Ll交互單體(cross-linker interactive monomer)。交聯(lián)齊[J交互單體是具有配置與油墨組合物中的交聯(lián)劑化合物反應(yīng)的部分的單體。在一個實施方式中，合適的交聯(lián)劑交互單體包括具有酮基的單體。交聯(lián)劑交互單體的結(jié)構(gòu)通式如下
權(quán)利要求
1.一種噴墨印刷系統(tǒng)(10)，包括兩個噴墨流體噴射器(14，15)，每個噴墨流體噴射器與各自的儲槽(16，17)流體連接， 其中所述儲槽(16，17)中的一個包含著色劑噴墨油墨組合物(18)，所述儲槽(16，17)中的另一個包含乳膠涂料組合物00)；所述流體噴射器(14，15)中的一個配置為噴射所述著色劑油墨組合物(18)到介質(zhì) (24)上以形成印刷圖形( )，所述流體噴射器(14，1 中的另一個配置為噴射所述乳膠涂料組合物00)到所述介質(zhì)04)上i)在所述印刷圖形06)周圍的所述介質(zhì)04)的區(qū)域上，或者ii)在所述印刷圖形06)和所述圖形06)周圍的所述介質(zhì)04)的區(qū)域上；其中改善了所述印刷圖形的光密度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨印刷系統(tǒng)(10)，其中所述乳膠涂料組合物OO)包括分散于載劑中的乳膠聚合物粒子(19)，所述乳膠聚合物粒子(19)由至少一種疏水性單體和至少一種酸性單體形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴墨印刷系統(tǒng)(10)，其中存在于所述乳膠涂料組合物OO) 中的所述至少一種疏水性單體的含量為至多98wt%，其中存在于所述乳膠涂料組合物 (20)中的所述至少一種酸性單體含量為約0. 5wt%到約20wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的噴墨印刷系統(tǒng)(10)，其中所述乳膠聚合物粒子(19)進一步由存在于所述乳膠涂料組合物OO)中的至少一種交聯(lián)劑化合物以約0. 到約 15wt%的含量形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任意一項所述的噴墨印刷系統(tǒng)(10)，其中至少一種所述疏水性單體選自由丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異冰片酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、苯乙烯氯化物和它們的組合組成的組。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任意一項所述的噴墨印刷系統(tǒng)(10)，其中至少一種所述酸性單體選自由丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、乙烯基苯甲酸、它們的衍生物和它們的組合組成的組。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任意一項所述的噴墨印刷系統(tǒng)(10)，其中所述乳膠聚合物粒子(19)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為約-40°C到約125°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任意一項所述的噴墨印刷系統(tǒng)(10)，其中存在于所述乳膠涂料組合物OO)中的所述乳膠聚合物粒子(19)的含量為約0.5wt%到約40wt%。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任意一項所述的噴墨印刷系統(tǒng)(10)，其中所述載劑包括約5wt%至約40wt%的至少一種有機溶劑；約0. Iwt %至約20Wt%的至少一種表面活性劑；約0. O Iwt %至約0. 5wt%的抗微生物劑；和水。
10.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的噴墨印刷系統(tǒng)(10)，其中所述印刷圖形06)的光密度為約0. 1至約2. 5，并且其中噴射到介質(zhì)04)上的所述乳膠涂料組合物OO)的厚度為約1微米至約20微米。
11.一種噴墨印刷系統(tǒng)(10)，包括兩個噴墨流體噴射器(14，15)，每個噴墨流體噴射器與各自的儲槽(16，17)流體連接， 其中所述儲槽(16，17)中的一個包含著色劑噴墨油墨組合物(18)，所述儲槽(16，17)中的另一個包含透明的乳膠涂料組合物00)；其中，配置所述系統(tǒng)(10)以實施方法，包括通過所述噴墨流體噴射器(14，15)中的一個噴射著色劑噴墨油墨組合物(18)到介質(zhì) (24)上以在其上面形成印刷圖形06)；和通過所述噴墨流體噴射器(14,1 中的另一個布置乳膠涂料組合物OO) :i)在所述印刷圖形06)周圍的介質(zhì)區(qū)域04)上，或者ii)在所述印刷圖形06)和所述圖形06)周圍的所述介質(zhì)04)的區(qū)域上；其中改善了所述印刷圖形的光密度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)(10)，其中乳膠涂料組合物OO)的布置包括 通過所述流體噴射器(14，15)中的另一個沉積預(yù)定量的所述乳膠涂料組合物OO)在i)所述印刷圖形06)周圍的所述介質(zhì)04)的區(qū)域上，或者ii)在所述印刷圖形06)和所述圖形06)周圍的所述介質(zhì)04)的區(qū)域上；和干燥所述乳膠涂料組合物OO)以形成基本透明的膜，所述基本透明的膜具有厚度⑴。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)(10)，其中所述方法進一步包括調(diào)節(jié)所述乳膠涂料組合物OO)將要沉積的量以形成具有另一厚度(T)的所述基本透明的膜，所述另一厚度(T) 實現(xiàn)期望的光學(xué)效應(yīng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任意一項所述的系統(tǒng)(10)，其中在介質(zhì)04)上形成噴墨印刷圖形06)包括制備油墨(18)，所述油墨包括 至少一種染料或顏料；和油墨載劑；和在所述介質(zhì)04)上布置所述油墨(18)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任意一項所述的系統(tǒng)(10)，其中所述噴墨印刷圖形06) 的光密度為約0. 1至約2. 5，并且其中噴射到介質(zhì)04)上的所述乳膠涂料組合物OO)的厚度⑴為約1微米至約20微米。
全文摘要
一種噴墨印刷系統(tǒng)(10)，包括兩個與各自的儲槽(16，17)流體連接的流體噴射器(14，15)，其中一個儲槽包含著色劑噴墨油墨組合物(18)，另一個儲槽包含乳膠涂料組合物(20)。流體噴射器(14，15)中的一個配置為噴射著色劑油墨組合物(18)到介質(zhì)(24)上以形成印刷圖形(26)。流體噴射器(14，15)中的另一個配置為噴射乳膠涂料組合物(20)到介質(zhì)(24)上i)在印刷圖形(26)周圍的介質(zhì)(24)的區(qū)域上，或者ii)在印刷圖形(26)和圖形(26)周圍的介質(zhì)(24)的區(qū)域上。印刷圖形的光密度得到改善。
文檔編號C09D11/02GK102470667SQ200980160621
公開日2012年5月23日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者S·嘎納帕西亞潘, 胡·T·恩加, 霍華德·S·湯姆 申請人:惠普開發(fā)有限公司