专利名称：在植物及仿真植物表面打印图文的方法及设备及涂层剂的制作方法
技术领域：
本发明属于打印设备及作为附着膜的涂料组合物，尤其涉及在植物及仿真植物表面打印图文的方法及设备及专用的涂层剂及其制备。
背景技术：
在人类的生产生活中，经常需要在各种物品表面上印制出图文，以起到标识、美化、传递信息等作用，随着社会物质和精神文明的发展，需要在其表面印上图文的物品种类越来越多，例如从无机物到有机物，而且图文的内容也越来越个性化；例如，随着人们对时尚的追求和个性的彰显越来越强烈，人们需要在植物及仿真植物表面(如鲜花、绢花、树叶等)印制自定义的图文，通过它来表达自己的思想情感。
目前，在大多数物品上印制图文采用的是印刷方式，虽然满足了人们个性化的要求，但是印刷具有无法克服的缺陷，那就是所有的印刷都需要制版，程序复杂、费时、费力，成了制约该项技术发展的瓶颈，也使得它不能普及、不能满足大多数人的需求。例如公开号为US20040031410的美国专利申请说明书就公开了一种在鲜花表面印刷图文的方法，但是由于过程烦琐，无法普及和广泛使用。
由此可见，采用印刷的方法在植物及仿真植物表面印制图文并不是很好的方法。
由于打印和印刷的相近性，人们自然想到了用打印的方法解决上述问题，而在现有的打印机种类中，激光打印、热转印由于打印时打印头的局部高温，应用范围受到很大限制，对于如植物及仿真植物等有机物是无法实现的；与其相对应的是，喷墨打印应该是可以的，实际上，上述美国专利中也提到可以用喷墨打印机在植物及仿真植物表面打印图文的方案，实践证明，用喷墨打印机可以在很多介质包括植物及仿真植物表面打印出图文的。
但是，由于打印本身的机理，墨水的成分必须是特定的，其与其它材料的结合性能差，除了在纸张类表层带有纤维的物品上容易渗透能够保持打印效果外，在很多物品表面打印的图文时，由于物品表面的物理特性，使得表面的附着力小，不能够牢固地吸附住打印油墨与其它物品接触就会脱落，无法进行集束和包装，当然更不能防水。
发明内容
本发明提供了一种先在植物及仿真植物等有机物表面涂层再打印的方法及使用该方法的设备。
打印方法包括下述步骤A在植物及仿真植物表面需打印的区域涂覆涂层剂；B用打印机直接在涂层上打印图文。
在步骤A之后使涂层剂凝固，在上述区域形成一层无色透明的涂层；然后执行步骤B；使涂层剂凝固的方法可以是自然晾干，也可以是采用热风吹干或光照处理，所述打印机为喷墨打印机。
本发明还公布了实施上述方法的设备，它包括壳体，壳体内设置打印单元，打印单元下方设有用于放置或夹持植物及仿真植物的空间或装置，打印单元与控制系统相连接，壳体内还设置涂刷装置和光源。
涂刷装置可以采用下述几种方案之一1.涂刷装置包括可运动的涂层剂盒，涂层剂盒的底部设置出料口，出料口处设置刷子。
2.涂刷装置包括可运动的涂层剂盒，涂层剂盒的底部设置出料口，出料口处设置喷嘴，喷嘴内出口附近设置若干压电陶瓷，这些压电陶瓷与电源及控制系统连接，利用它在电压作用下会发生形变的原理，适时地把电压加到它的上面，压电陶瓷随之产生伸缩使喷嘴中的涂层剂喷出；或者是喷嘴内设置热敏电阻，热敏电阻与电源及控制系统连接，以可以被瞬间加热以将涂层剂局部加热到气化，产生气泡爆裂，将涂层剂喷出；上述壳体内还设置与控制系统连接的涂层剂盒驱动装置，使涂层剂盒可以沿滑槽或滑轨移动或随一转动件的转臂转动；优选为将所述涂层剂盒设置在打印单元的墨盒导轨上，并受墨盒电机的驱动在导轨上滑动。
3.所述涂层剂盒顶部开口并固定在壳体内壁上，壳体内设置与控制系统连接的刷子驱动装置，使刷子可以沿滑槽或滑轨住复移动或随一转动件的转臂循环转动或在一定角度范围内往复转动，并交替经过涂层剂盒顶部的开口和放置或夹持植物及仿真植物的位置。
本发明还公开了一种用于上述在植物及仿真植物表面打印图文的方法和设备的涂层剂，它的主要成分是阳离子性水性脂肪族聚氨酯分散体。固含量在10％到20％之间，优选为15％，还可以含有夜光粉和香水，加入质量为0.1-10％。
本发明还公开了一种上述涂层剂的制备方法，它是市售商品阳离子型脂肪族聚氨酯树脂涂饰剂，加入乙醇改性处理而成；加入量是体积比，阳离子型脂肪族聚氨酯树脂涂饰剂∶工业乙醇＝1∶0.1-0.3，优选为1∶0.2；混匀，再行蒸馏，收集馏出液量与加入乙醇量相当时，放冷，剩余物即为所需的涂层剂，其主要成份是改性阳离子型脂肪族聚氨酯树脂分散体。
由上述可知，本发明的涂层剂由于能够涂覆在物品表面并形成涂层，增加了植物及仿真植物表面的附着力，从而使打印的油墨能够牢固地附着在植物及仿真植物的表面，图文不容易脱落和褪色。
本发明应用上述涂层剂的在植物及仿真植物表面打印图文的方法使得轻松印制出个性化的、不容易脱落和褪色的图文能够普及，满足了人们追求时尚个彰显个性化的需求。
采用上述涂层剂和方法的植物及仿真植物打印设备，由于在打印机内设置了涂刷装置，因此实现了涂刷、打印的一体化和自动化，提高了加工效率，且打印出的图文不容易脱落和褪色。
图1是本发明植物及仿真植物表面打印设备实施例1结构示意图；图2是本发明植物及仿真植物表面打印设备实施例2结构示意图；图3是本发明植物及仿真植物表面打印设备实施例3结构示意图；图4是本发明植物及仿真植物表面打印设备实施例4结构示意图。
具体实施例方式
本发明的在植物及仿真植物上打印图文的方法包括下述步骤A在植物及仿真植物花叶表面需打印的区域涂一层涂层剂；涂层剂凝固后，在上述区域形成一层无色透明的涂层；B用打印机直接在涂层上打印预设的图文，涂层将打印油墨吸附住，固化在接收材料的浅表面。
上述使涂层剂固化的方法可以是自然晾干、吹干剂紫外线光固化来实现，通常用于打印植物时候为了避免其枯萎，最好不要使用风吹的办法，而使用紫外线加速固化，仿真植物则两种方法都可以使用。
本发明的植物及仿真植物打印设备利用了上述涂层剂并且能够自动进行涂层。
实施例1其结构如图1所示，它包括壳体1，壳体1内设置打印单元2和光源(图中未示出)，打印单元2下方设有用于放置或夹持植物及仿真植物的空间或装置，打印单元2与控制系统(图中未示出)相连接，打印单元2的基本结构与现有的喷墨打印机相同，主要是增加了涂刷装置，其包括支架3，支架3上设置有电机4和导轨5，电机4通过皮带6带动皮带轮7转动，墨盒8固定在皮带6上并与导轨5形成滑动配合，皮带6上还固定涂层剂盒9，涂层剂盒9也与导轨5形成滑动配合，涂层剂盒9的底部设置出料口10，出料口10处设置刷子11；另外，壳体内还设置受控制系统控制的支架电机20，它可以带动支架3在与导轨5垂直的水平方向相对壳体移动。
实际使用时，将植物及仿真植物放置或夹持在支架3下方预设的位置，然后通过控制系统控制电机4转动，通过皮带6使涂层剂盒9移动到植物及仿真植物正上方位置并往复运动，使刷子11的刷毛在植物及仿真植物花叶需打印区域涂刷，直至在该区域均匀地涂上一层涂层剂；在此过程中虽然墨盒也同步运动，但是受控制系统的控制而并不喷出墨滴，只是空运动；然后控制系统开启紫外线光源(图中未示出)，通过光照加速涂层剂的凝固；通过控制电机4的转动，将涂层剂盒9移开同时使墨盒8移动到植物及仿真植物花叶需打印区域正上方，并沿导轨5移动，同时支架电机20带动支架3在与导轨5垂直的水平方向相对壳体移动，此时控制墨盒8喷出墨滴，墨滴在植物及仿真植物花叶表面的涂层上，涂层将打印油墨吸附住，固化在植物及仿真植物花叶的浅表面，形成图文。
需要说明的是，此处之所以要让支架3在与导轨5垂直的水平方向相对壳体移动，是因为考虑植物及仿真植物一般比较长，如鲜花带有长长的枝，因此最好不要让它像纸张一样进给，而是采用了支架移动，植物及仿真植物固定的方式，当然如果使托架带动植物及仿真植物前后移动也能实现发明目的，尤其是仿真植物是可拆的，如绢花的花朵可以取下再装上，对它来说采用打印对象移动是很好的，这两种方式都在本发明的保护范围之内。
另外，因此涂刷涂层剂的刷子11可以做的比较宽，因此本实施例中在涂刷过程中没有让支架3移动，但并不是不可以，在植物及仿真植物的花叶太大的情况下，为保证涂刷范围足够大，在涂刷过程中完全可以使支架3移动，只需要通过控制系统控制就可以了，这些也在本发明的保护范围之内。
支架3在支架电机20的带动下相对壳体1的滑动，其实质是将转动变成平动，可以采用如墨盒运动那样借助于皮带、皮带轮的结构，也可以采用现有的任何一种可以实现的结构，如齿轮齿条结构、丝母丝杠结构、曲柄滑块机构、凸轮机构等，这些也都在本发明的保护范围之内。
实施例2与实施例1不同的是，涂层剂盒9固定在壳体1的内壁上且顶部开口，壳体1的内壁上还设置受控制系统控制、电机驱动的转动件30，转动件30带有转臂31，转臂31上设置刷子11，如图2所示；为了避免涂刷和打印干涉，这些件尽量与打印单元的件不在同一高度位置；实际使用时，通过控制转动件的转动，可以使刷子11循环转动或在一定角度范围内往复转动，并交替经过涂层剂盒9顶部的开口和放置或夹持植物及仿真植物的位置(图中虚线所示)，从而不断地将涂层剂从盒涂层剂9带出并涂刷在植物及仿真植物花叶上，为打印做好准备。
实施例3与实施例1不同的是，涂刷装置的涂层剂盒9底部设置喷嘴12，喷嘴内出口附近设置若干压电陶瓷40，这些压电陶瓷40与电源及控制系统连接，如图3所示，利用它在电压作用下会发生形变的原理，适时地把电压加到它的上面，压电陶瓷40随之产生伸缩并挤压(图中箭头所示方向)喷嘴12中的涂层剂，使其从出料口10喷出；其它部分与实施例1相同。
与实施例1比较，涂刷涂层剂改成了喷涂的方式，便于控制涂层剂的量，从而有更好的涂刷效果和打印效果。
实施例4与实施例3相似，喷嘴12内设置热敏电阻50，如图4所示，热敏电阻50与电源及控制系统连接，以可以被瞬间加热以将涂层剂局部加热到气化，产生气泡爆裂，将涂层剂从出料口10喷出。
上述在植物及仿真植物表面打印图文的方法及设备所用的涂层剂，主要成份是阳离子型脂肪族聚氨酯树脂分散体，分散体的固含量为10％～20％，优选为15％；还可以含有香味剂，加入质量比为0.1-10％；还含有夜光粉，加入质量比为0.1-10％。
涂层剂制备方法实施例1上述涂层剂可以使用现有的涂饰剂进行改性处理制备而成，所使用的涂饰剂是市售商品，商品名称阳离子脂肪族聚氨酯树脂涂饰剂，生产厂烟台百利精细化工有限公司地址烟台市芝罘区幸福中路208号型号BF2001。规格固含量≥15％；PH值4.0～6.0；半透明乳液；TVOC(Total volatility organic compound，总挥发性有机化合物)≤200g/L；无毒，无味，无刺激。原用途皮革类涂饰剂。
本例将购来的涂饰剂，加入乙醇改性处，加理入量是体积比，阳离子型脂肪族聚氨酯树脂涂饰剂∶工业乙醇＝1∶0.2；混匀，再行蒸馏，收集馏出液量与加入乙醇量相当时，放冷，剩余物即为所需的涂层剂。
该厂是生产富含PU(Polyurethane，即聚氨酯)的水性木器漆和皮革类涂饰剂的专业厂家。其产品水性皮革类涂饰剂，该涂饰剂在涂刷后水分挥发，涂料中的胶体粒子首先聚结形成“初次膜”，在空气中氧的作用下，随后涂料成膜物质发生一系列的二次化学反应，进一步交联成微观上的立体网状结构，形成柔软无光的涂膜。该膜具有良好的疏水性和致密性，不仅耐水的侵蚀(100h无变化)，还可屏蔽化学介质的侵蚀。
该涂层剂涂刷到植物及仿真植物表面上后，凝固后形成无色透明的薄膜涂层，在涂层上打印图文时，由于阳离子的库伦吸力的作用，其表面附着力比较大，能够将打印墨水牢固地吸附住而不容易脱落，而且还具有良好的防水性能；由于香味剂的作用，会使植物及仿真植物香味更浓；由于夜光粉的作用，到了夜晚，涂层还会发出荧光，照亮打印的图文，更加增添了美观效果。
上述涂层剂中阳离子性水性脂肪族聚氨酯分散体的固含量与凝固后的透明薄膜的硬度和表面附着力有直接关系，即其含量应该适当，太高涂层容易起皱褶，太低则会造成对油墨的吸力不足，实践中可根据植物及仿真植物种类、油墨种类及环境温度、湿度进行调配，以达到最佳效果；必要时，还可以在其中添加其它成份，如表面活性剂、香水等，这些也都在本发明的保护范围之内。
涂层剂制备方法实施例2本例将购来的市售涂饰剂，加入乙醇改性处理，加入量是体积比，阳离子型脂肪族聚氨酯树脂涂饰剂∶工业乙醇＝1∶0.1；混匀，再行蒸馏，收集馏出液量与加入乙醇量相当时，放冷，然后按质量比加入夜光粉和香味剂，加入量为质量比，各添加剩余物的0.1％。
涂层剂制备方法实施例3本例将购来的市售涂饰剂，加入乙醇改性处，加理入量是体积比，阳离子型脂肪族聚氨酯树脂涂饰剂∶工业乙醇＝1∶0.3；混匀，再行蒸馏，收集馏出液量与加入乙醇量相当时，放冷，然后按质量比加入夜光粉和香味剂，加入量为质量比，各添加剩余物的10％。
涂层剂制备方法实施例4本例将购来的市售涂饰剂，加入乙醇改性处，加理入量是体积比，阳离子型脂肪族聚氨酯树脂涂饰剂∶工业乙醇＝1∶0.18；混匀，再行蒸馏，收集馏出液量与加入乙醇量相当时，放冷，然后按质量比加入夜光粉和香味剂，加入量为质量比，各添加剩余物的2％。
需要说明的是，夜光粉和香味剂添加的量与其种类有关系，实践中可以通过常规试验手段确定合理的量，以达到最佳的效果。
由上述可知，本发明的涂层剂由于能够涂覆在物品表面并形成涂层，使得物品表面能够吸收打印墨水，从而实现了在各种物品表面快速打印清晰的图文的目的，而且图文不容易脱落和褪色。
本发明应用上述涂层剂的在植物及仿真植物表面打印图文的方法使得轻松印制出个性化的、不容易脱落和褪色的图文能够普及，可以在具有大量图案的图库中选择或自定义，满足了人们追求时尚和彰显个性化的需求。
采用上述涂层剂和方法的植物及仿真植物打印设备，由于在打印机内设置了涂刷装置，因此实现了涂刷、打印的一体化和自动化，提高了加工效率。
本发明主要可以用于鲜花、绢花、树叶等人们作为礼物赠送物品上打印，上述实施例是打印在花瓣或叶片上；当然也可以打印在其它合适的部位，具体使用时可以根据实际情况和自己的意愿设计和进行。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限与此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种在植物及仿真植物表面打印图文的方法，其特征在于它包括下述步骤A在植物及仿真植物表面需打印的区域涂覆涂层剂，形成涂层；B用打印机直接在涂层上打印图文。
2.根据权利要求1所述的在植物及仿真植物表面打印图文的方法，其特征在于在步骤A之后使涂层剂凝固，在上述区域形成无色透明的涂层；然后执行步骤B。
3.根据权利要求2所述的在植物及仿真植物表面打印图文的方法，其特征在于采用自然晾干的方法使涂层剂凝固。
4.根据权利要求2所述的在植物及仿真植物表面打印图文的方法，其特征在于采用风吹的方法使涂层剂凝固。
5.根据权利要求2所述的在植物及仿真植物表面打印图文的方法，其特征在于采用光照的方法使涂层剂凝固。
6.一种实施上述权利要求所述的在植物及仿真植物表面打印图文的方法的设备，它包括壳体，壳体内设置打印单元，打印单元下方设有用于放置或夹持植物及仿真植物的空间或装置，打印单元与控制系统相连接，其特征在于壳体内还设置涂刷装置。
7.根据权利要求6所述的在植物及仿真植物表面打印图文的设备，其特征在于所述涂刷装置包括可运动的涂层剂盒，涂层剂盒的底部设置出料口。
8.根据权利要求7所述的在植物及仿真植物表面打印图文的设备，其特征在于出料口处设置刷子。
9.根据权利要求7所述的在植物及仿真植物表面打印图文的设备，其特征在于出料口处设置喷嘴，喷嘴内出口附近设置若干压电陶瓷，这些压电陶瓷与电源及控制系统连接，利用它在电压作用下会发生形变的原理，适时地把电压加到它的上面，压电陶瓷随之产生伸缩使喷嘴中的涂层剂喷出。
10.根据权利要求7所述的在植物及仿真植物表面打印图文的设备，其特征在于出料口处设置喷嘴，喷嘴内设置热敏电阻，热敏电阻与电源及控制系统连接，以可以被瞬间加热以将涂层剂局部加热到气化，产生气泡爆裂，将涂层剂喷出。
11.根据权利要求7所述的在植物及仿真植物表面打印图文的设备，其特征在于壳体内设置与控制系统连接的涂层剂盒驱动装置，使涂层剂盒可以沿滑槽或滑轨移动或随一转动件的转臂转动。
12.根据权利要求11所述的在植物及仿真植物表面打印图文的设备，其特征在于所述涂层剂盒设置在打印单元的墨盒导轨上，并受墨盒电机的驱动在导轨上滑动。
13.根据权利要求6所述的在植物及仿真植物表面打印图文的设备，其特征在于所述涂层剂盒顶部开口并固定在壳体内壁上，壳体内设置与控制系统连接的刷子驱动装置，使刷子可以沿滑槽或滑轨往复移动或随一转动件的转臂循环转动或在一定角度范围内往复转动，并交替经过涂层剂盒顶部的开口和放置或夹持植物及仿真植物的位置。
14.根据权利要求6-13任何一项权利要求所述的在植物及仿真植物表面打印图文的设备，其特征在于壳体内还设置用于使涂层剂固化的光源或吹风装置。
15.一种用于上述权利要求所述的在植物及仿真植物表面打印图文的方法及设备的涂层剂，其特征在于它的主要成份是阳离子型脂肪族聚氨酯树脂分散体，分散体的固含量为10％～20％。
16.根据权利要求15所述的涂层剂，其特征在于固含量以15％为佳。
17.根据权利要求15所述的涂层剂，其特征在于它还含有香味剂，加入质量为0.1-10％。
18.根据权利要求15所述的涂层剂，其特征在于它还含有夜光粉，加入质量为0.1-10％。
19.一种上述权利要求所述的涂层剂的制备方法，其特征在于它是市售商品阳离子型脂肪族聚氨酯树脂涂饰剂，加入乙醇改性处理而成；加入量是体积比，阳离子型脂肪族聚氨酯树脂涂饰剂∶工业乙醇＝1∶0.1-0.3；混匀，再行蒸馏，收集馏出液量与加入乙醇量相当时，放冷，剩余物即为所需的涂层剂，其主要成份是改性阳离子型脂肪族聚氨酯树脂分散体。
20.根据权利要求19所述的涂层剂的制备方法，其特征在于阳离子型脂肪族聚氨酯树脂涂饰剂∶工业乙醇＝1∶0.2。
全文摘要
本发明属于打印设备及作为附着膜的涂料组合物，尤其涉及在植物及仿真植物表面打印图文的方法及设备及专用的涂层剂及其制备，该打印方法包括下述步骤A在植物及仿真植物表面需打印的区域涂覆涂层剂；B用打印机直接在涂层上打印图文。该涂层剂涂刷到植物及仿真植物表面上后，凝固后形成无色透明的薄膜涂层，在涂层上打印图文时，由于阳离子的库伦吸力的作用，其表面附着力比较大，能够将打印墨水牢固地吸附住而不容易脱落，而且还具有良好的防水性能。
文档编号B41J3/407GK1891482SQ20051004399
公开日2007年1月10日 申请日期2005年7月8日 优先权日2005年7月8日
发明者王红 申请人:王红