用于使油墨或墨粉层固化的方法以及具有固化单元的印刷系统与流程

本发明的领域涉及用能量可固化型油墨或墨粉进行印刷。具体的实施方式涉及一种用于使基材上的光化光敏油墨或墨粉层固化的方法，并且涉及实施该方法的印刷系统。

背景技术：

用能量可固化型油墨或能量可固化型干燥或液体墨粉进行印刷是已知的。该领域的发展集中于在使油墨或墨粉沉积于基材上之后更有效地进行固化。

第一类已知的能量可固化型喷墨印刷系统使用汞(蒸气)灯泡。这些灯泡能够在各种波长下产生一个或多个峰值强度(w/cm²)和一定剂量的uv辐射(j/cm²)。uv辐射根据发射波长进行分类。可以区分为以下几个类别：a亚类uv辐射(uva：320nm至390nm)，b亚类uv辐射(uvb：280nm至320nm)，c亚类uv辐射(uvc：200nm至280nm)，v亚类uv辐射(uvv：390nm至445nm)。分布在整个油墨中的光引发剂能够捕获灯泡发射的uv光子。光引发剂在暴露于光时分解成自由基，这促进了油墨层表面处以及油墨层主体内的交联。

用少量的铁、镓等掺杂灯泡可能会改变灯泡发射的uv波长的分布。较高的波长对于改善固化发生深度可能是有益的。

灯泡的缺点是工作温度高(灯泡表面可达到650℃至900℃)，这会通过发射大量红外辐射而将热量传递给基材。这些温度可能会导致问题，特别是如果基材为聚合的、薄的或热敏的。已经努力使用各种技术来降低灯泡发射的温度，包括二向色反射器以及空气和/或水冷却系统。

uv发光二极管(led)技术的进步已经克服了与中压汞灯泡相关的一些缺点。uvled具有相对有限的波长范围，通常为uva和uvv，例如405nm、395nm、385nm、365nm，但是led表现出高峰值强度。uvled具有功耗更低，使用寿命更长的优点。uvled与特殊的油墨制剂联合使用，这导致低得多的热量输出，并因此导致潜在的基材范围更大。但是，在可用的波长范围内，有限的固化发生在油墨表面处。而且，固化受到存在于油墨表面的氧自由基的限制，氧自由基抑制了网络的形成和交联。现有解决方案已经尝试通过使用例如氮气“覆盖层(blanket)”来减少和/或消除存在于油墨层表面附近的氧气，以减少或消除氧气的存在。有时出于相同的目的而使用临时的(反面)箔(temporary(counter)foil)。但是，这样的解决方案需要额外的部件和足够的空间来产生这种氮气覆盖层或短时间的可逆层压。即使在存在氧气的情况下，其他溶液也会改变油墨的组成，以增加油墨的表面固化。通过选择合适的光引发剂，可以通过led固化实现所需的表面固化和贯穿固化(throughcure)；然而，可能会由于光引发剂的片段和/或重组片段而出现辐射后油墨发黄。这可以通过使用非常复杂的光引发剂来克服，使得油墨非常昂贵。总而言之，使用现有技术很难在不发黄的情况下以可接受的成本结合uv-led的优势。

wo2016/144839a1公开了一种印刷系统，该印刷系统可用于通过将最近沉积的油墨暴露于两个光源来提高包括uv可固化型油墨在内的油墨制剂的表面和深度固化，所述两个光源为：第一光源，该第一光源配置为发射一个或多个uvc辐射波长；随后是第二光源，该第二光源配置为发射一个或多个uva、uvb或uvv辐射波长。基材被配置为使得由印刷头所沉积的油墨在暴露于第二光源之前暴露于第一光源。据解释，由于第一光源的uvc波长较短且能量高，辐射通常不能深入地渗透到油墨层中，但是可以证明对使油墨层的上层固化是有效的。据进一步解释，由于第二光源的波长较长且能量较低，因此第二光源的辐射能够更深入地渗透到能量可固化型油墨层中。在所公开的印刷系统中，印刷头、第一光源和第二光源耦合在滑架上，该滑架耦合到导轨上，以允许该滑架越过基材。

技术实现要素：

本发明的实施方式旨在提供一种改进的用于使基材上的油墨或墨粉层固化的方法，尤其是提供一种允许在进行表面固化时减少所产生的热量并减少存在于油墨或墨粉层表面上的氧气量的方法，优选无需复杂的部件和带有复杂的光引发剂的昂贵的油墨或墨粉，同时避免固化完成后不可接受的黄色转变。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于使基材上的光化光敏油墨或墨粉层固化的方法，该方法包括：用在320nm至445nm之间的第一光谱范围内的第一辐射剂量d1，然后用在200nm和319nm之间的第二光谱范围内的第二辐射剂量d2辐射光化光敏油墨或墨粉层的辐射步骤。

第一光谱范围可以与由uva光和uvv光组成的组中的至少一种对应。第二光谱范围可以与由uvb光和uvc光组成的组中的至少一种对应。

uvv与390nm至445nm的波长范围对应，uva与320nm至390nm的波长范围对应，uvb与280nm至320nm的波长范围对应，uvc与200nm至280nm的波长范围对应。

优选地，第一辐射剂量与第二辐射剂量的比d1/d2在0.25和500之间，更优选在0.25和200之间，甚至更优选在0.50和100之间。

实施方式尤其基于有创造性的见解，即，在合适的第一辐射剂量下，波长较长的第一辐射可以更深地渗透到油墨或墨粉层中，并且可以减少存在于油墨或墨粉层表面的氧气量。减少的氧气量允许通过第二辐射剂量改善表面固化。实际上，波长较短的第二辐射导致表面固化，并且鉴于表面上存在的氧气量减少，与其中表面存在氧气的现有技术表面固化相比，该表面固化将得到改善。而且，可以在不使用外部氮气或二氧化碳气流的情况下减少执行表面固化所需的剂量(以及因此减少执行表面固化所需的功率)。这还导致产生更少的热量，使得本发明的方法可以在包括热敏性基材在内的多种基材上进行。而且，由于更有效的固化，该方法可以在不必须改变油墨或墨粉制剂的情况下产生更少臭氧，迁移更少并且发黄更少。由于这两个辐射步骤效率高，气味也大大减少。

优选地，在第一光谱范围内的第一辐射剂量d1包括uva光和uvv光。以这种方式，即使当油墨层包括白色、黄色或黑色油墨时，也可以使油墨或墨粉层的较深底部获得良好的固化。

优选地，第二光谱范围内的第二辐射剂量包括uvb光和uvc光。以这种方式，可以使油墨或墨粉层的表面部分获得良好的固化。

优选地，第一剂量和第二剂量使得油墨或墨粉层完全固化。术语“部分固化”和“完全固化”是指固化程度，即转化的官能团的百分比，并且可以通过例如rt-ftir(实时傅里叶变换红外光谱法)、可固化制剂领域的技术人员熟知的方法或通过物理或化学测试方法(例如耐刮擦性或对溶剂的耐化学性)来确定。

完全固化的油墨或墨粉层意味着已经发生表面固化以及深度/贯穿固化和基材粘合剂固化。可以例如通过划痕测试来检查贯穿固化，验证油墨或墨粉层在基材上的粘附性，并且可以例如通过目测观察通过在基材单元上固化的下游的辊而未完全/部分固化的油墨或墨粉层的沉积(所谓的“胶印”)来检查表面固化，或通过检查mek浸湿的布垫在擦拭图像后的颜色来检查表面固化。这些测试方法将在下面更详细地描述。

根据一个示例性实施方式，辐射步骤包括：第一辐射阶段，所述第一辐射阶段用于施加第一辐射剂量d1；和第二辐射阶段，所述第二辐射阶段用于施加第二辐射剂量d2；并且第一辐射阶段比第二辐射阶段更早开始。第二辐射阶段可以在第一辐射阶段期间开始，或基本上在第一辐射阶段结束之后紧接着开始，但是总是在第一辐射阶段开始之后开始，优选在第一辐射阶段开始之后至少0.1s开始。换句话说，从时间维度上看，只要在施加第二辐射剂量之前已经开始施加第一辐射剂量，就可以部分或完全地重叠施加第一辐射剂量和第二辐射剂量。优选地，在第二辐射阶段开始之前，将第一辐射阶段的第一辐射剂量d1主要施加到光化光敏层上。以这种方式，当施加第二辐射剂量d2时，在表面上减少氧气的效果可以得到优化。

优选地，在光化光敏层上存在环境空气的同时进行辐射步骤。换句话说，该方法的实施方式可以在不使用氮气、稀有气体或二氧化碳覆盖层的情况下执行，因为第一辐射剂量d1的施加将导致表面上的氧气量减少。

优选地，第一辐射剂量d1为至少30mj/cm²，更优选至少100mj/cm²，甚至更优选至少300mj/cm²，例如至少500mj/cm²。优选地，第二辐射剂量d2为至少20mj/cm²，更优选至少30mj/cm²。优选地，第二辐射剂量d2低于200mj/cm²，例如低于100mj/cm²。相对高的第一剂量d1有利于使油墨或墨粉层的较深底部获得良好的固化。第二剂量d2优选不太高以便限制温度升高。优选地，选择第二剂量d2，使得非印刷基材的温度升高小于30℃至40℃，优选小于20℃至30℃，最优选小于20℃，例如小于15℃。

在一个示例性实施方式中，通过使用至少一个uv-led装置来施加第一辐射剂量d1。优选地，至少一个uv-led装置在其前玻璃处的峰值功率密度为至少10w/cm²，优选至少16w/cm²。这样的uv-led装置的优点在于，可以在第一光谱范围内产生足够高的第一辐射剂量。

在一个示例性实施方式中，使用放电灯，优选汞放电灯施加第二辐射剂量d2。这样的灯适合以非常恒定和稳定的方式产生uvb光和uvc光。进一步地，考虑到第一辐射剂量的施加，放电灯可以以较低的功率水平操作，导致产生的热量更少。优选地，放电灯在基材上的每单位宽度的输入功率为至多150w/cm，更优选至多120w/cm，甚至更优选至多80w/cm，例如，最高50w/cm。这些值是适合最高1m/s的印刷速度的值；对于更高的印刷速度，每单位宽度的输入功率可能会更高。本发明的实施方式允许使用较少的能量来使用常规的掺杂fe或掺杂其他金属的hg可固化油墨，并因此产生较少热量。而且，可以使用在暴露于uv光后不改变颜色的光引发剂。注意，放电灯也可以发射uva和/或uvv光。然而，该部分可以比由至少一个uv-led装置施加的第一辐射剂量d1小得多。

在一个示例性实施方式中，在辐射步骤前的将喷墨墨滴布置在基材上的沉积步骤中形成光化光敏油墨层。沉积的喷墨墨滴包括青色墨滴、品红色墨滴、黄色墨滴、白色墨滴和黑色墨滴中的至少一种。取决于油墨和所使用颜料的特性，贯穿/深度固化可能会受到影响。例如，当使用不那么透明的颜料(如黑色颜料或某些黄色颜料)时，贯穿/深度固化将受到负面影响。因此，本发明的实施方式对于包含黑色和黄色的多层特别有利，但是对于较厚的白色层也非常有利。

在一个示例性实施方式中，该方法进一步包括钉扎步骤，该步骤包括使用辐射剂量d3的uv光来辐射部分形成的光化光敏喷墨油墨层，以将沉积的喷墨墨滴基本上固定在基材上，该钉扎步骤优选在第一沉积步骤和第二沉积步骤之间进行，该第一沉积步骤将具有第一颜色的第一组喷墨墨滴施加到基材上，该第二沉积步骤将具有第二颜色的第二组喷墨墨滴施加到基材上，优选地，第二颜色与第一颜色不同。以这种方式，执行第一组喷墨墨滴的部分固化，以便在施加第二组喷墨墨滴之前使第一组喷墨墨滴基本上固定。

在其他实施方式中，光化光敏墨粉可以是干燥或液体墨粉。液体墨粉可以是具有光化光敏载液的液体墨粉。为了赋有载液，可以添加uv可固化型光引发剂。在本申请人名下的专利申请pct/ep2017/059809或nl2016697中描述了可以添加光引发剂的合适的载液的实例，该专利申请通过引用包含在本文中。在其他实施方式中，液体墨粉可以是具有uv可固化型标记颗粒的液体墨粉，其中标记颗粒被uv固化并且载液从印刷的基材上去除。本申请人名下的专利申请nl2016429中描述了这种墨粉的实例，该专利申请通过引用包含在本文中。辐射可固化型干燥墨粉可以是如本申请人名下的专利申请ep1437628a1、ep1756675b1、ep1930780b1或ep2019340b1中所描述的干燥墨粉，该专利申请通过引用包含在本文中。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于在基材上印刷和固化光化光敏层的印刷系统，该印刷系统包括：

-印刷组件，该印刷组件被配置成用于使油墨或墨粉沉积于基材上，从而在基材上形成光化光敏层；

-基材传送机构，该基材传送机构用于使基材沿着印刷组件在传送方向上移动；和

-固化单元，该固化单元用于执行辐射步骤，该辐射步骤通过用这样的组合来辐射形成的光化光敏层而使光化光敏层固化：在320nm和445nm之间的第一光谱范围内的第一辐射剂量d1，然后在200nm和319nm之间的第二光谱范围内的第二辐射剂量d2；其中辐射剂量d1/d2之比在0.25和500之间，更优选在0.25和200之间，甚至更优选在0.50和100之间；其中从传送方向上看，固化单元布置在印刷组件的下游。

该印刷组件可以是用于执行喷墨印刷的印刷头组件，或者是被配置用于以干燥或液体可固化墨粉进行印刷的印刷组件。更特别地，当以液体墨粉进行印刷时，印刷组件可以具有申请人名下的专利申请pct/ep2017/059809或nl2016697中公开的特征，该专利申请通过引用包含在本文中，其中固化单元则是如上所述的uv固化单元，并且其中所述载液是uv可固化的。

在一个示例性实施方式中，固化单元包括：第一固化装置，该第一固化装置布置为将第一辐射发射在形成的光化光敏层上；以及第二固化装置，该第二固化装置布置为将第二辐射发射在第一固化装置下游的形成的光化光敏层上，其中，第一固化装置被配置为发射第一辐射剂量，并且第二固化装置被配置为发射第二辐射剂量d2。

优选地，在第一辐射结束与第二辐射开始之间的时间小于0.5秒。如上所解释，第二辐射阶段也可以在第一辐射阶段结束之前但在第一辐射阶段开始之后开始，优选地比第一辐射阶段开始晚至少0.1秒。

在一个示例性实施方式中，该印刷组件包括用于沉积青色墨滴的印刷头、用于沉积品红色墨滴的印刷头、用于沉积黄色墨滴的印刷头、用于沉积黑色墨滴的印刷头、用于沉积白色墨滴的印刷头中的至少一个。

上文公开的该方法的优点和特征经必要修改后应用于印刷系统。

根据本发明的实施方式，该方法和印刷系统具有以下任一条款的特征：

1.一种用于使基材上的光化光敏油墨或墨粉层固化的方法，所述方法包括：用在320nm和445nm之间的第一光谱范围内的第一辐射剂量d1，然后用在200nm和319nm之间的第二光谱范围内的第二辐射剂量d2辐射光化光敏油墨或墨粉层的辐射步骤，其中所述第一辐射剂量与第二辐射剂量之比d1/d2在0.25和500之间，更优选在0.25和200之间，甚至更优选在0.50和100之间。

2.根据条款1所述的方法，其中，第一剂量和第二剂量使得所述油墨或墨粉层完全固化。

3.根据条款1或2所述的方法，其中，在所述第一光谱范围内的所述第一辐射剂量d1包括uva光和uvv光。

4.根据前述条款中任一项所述的方法，其中，在所述第二光谱范围内的所述第二辐射剂量包括uvb光和uvc光。

5.根据前述条款中任一项所述的方法，其中，所述辐射步骤包括：第一辐射阶段，所述第一辐射阶段用于施加第一辐射剂量d1；以及第二辐射阶段，所述第二辐射阶段用于施加第二辐射剂量d2；并且其中，第一辐射阶段比第二辐射阶段更早开始。

6.根据前述条款所述的方法，其中，在所述第二辐射阶段开始之前，将所述第一辐射阶段的第一辐射剂量d1主要施加到光化光敏油墨或墨粉层上。

7.根据条款5或6所述的方法，其中，所述第二辐射阶段在第一辐射阶段期间开始，或基本上在第一辐射阶段结束之后紧接着开始。

8.根据前述条款中任一项所述的方法，其中，在光化光敏油墨或墨粉层上存在环境空气的同时进行所述辐射步骤。

9.根据前述条款中任一项所述的方法，其中，所述第一辐射剂量d1为至少30mj/cm²，优选至少100mj/cm²；和/或其中，所述第二辐射剂量d2为至少20mj/cm²，优选至少30mj/cm²。

10.根据前述条款中任一项所述的方法，其中，通过使用至少一个uv-led装置来施加所述第一辐射剂量d1。

11.根据前述条款所述的方法，其中，所述至少一个uv-led装置在其前玻璃处的峰值功率密度为至少10w/cm²，优选至少16w/cm²。

12.根据前述条款中任一项所述的方法，其中，所述第二辐射剂量d2使用放电灯，优选使用汞放电灯来施加。

13.根据前述条款中任一项所述的方法，其中，所述光化光敏层是光化光敏喷墨油墨层，所述光化光敏喷墨油墨层在辐射步骤前的将喷墨墨滴布置在基材上的沉积步骤中形成，沉积的喷墨墨滴包括青色墨滴、品红色墨滴、黄色墨滴、黑色墨滴和白色墨滴中的至少一种。

14.根据前述条款所述的方法，其中，所述方法还包括钉扎步骤，所述钉扎步骤包括使用辐射剂量d3的uv光来辐射部分形成的光化光敏喷墨油墨层，以使基材上的沉积的喷墨墨滴基本上固定，所述钉扎步骤优选在第一沉积步骤和第二沉积步骤之间进行，所述第一沉积步骤将具有第一颜色的第一组喷墨墨滴施加到基材上，所述第二沉积步骤将具有第二颜色的第二组喷墨墨滴施加到基材上，优选地，所述第二颜色与所述第一颜色不同。

15.一种用于在基材上印刷和固化光化光敏层的印刷系统，所述印刷系统包括：

a.印刷组件，所述印刷组件被配置成用于使油墨或墨粉沉积于基材上，从而在所述基材上形成光化光敏层；

b.基材传送机构，所述基材传送机构用于使所述基材沿着所述印刷组件在传送方向上移动；和

c.固化单元，所述固化单元用于执行辐射步骤，该辐射步骤通过用这样的组合来辐射形成的光化光敏层而使光化光敏层固化：在320nm和445nm之间的第一光谱范围内的第一辐射剂量d1，然后在200nm和319nm之间的第二光谱范围内的第二辐射剂量d2；其中辐射剂量d1/d2之比在0.25和500之间，更优选在0.25和200之间，甚至更优选在0.50和100之间；其中从传送方向上看，固化单元布置在印刷组件的下游。

16.根据前述条款所述的印刷系统，其中，所述固化单元包括：第一固化装置，所述第一固化装置布置为将第一辐射发射在形成的光化光敏层上；以及第二固化装置，该第二固化装置布置为将第二辐射发射在第一固化装置下游的形成的光化光敏层上，其中，所述第一固化装置被配置为发射第一辐射剂量，并且所述第二固化装置被配置为发射第二辐射剂量d2。

17.根据前述条款所述的印刷系统，其中，所述第一固化装置包括至少一个uv-led装置。

18.根据前述条款所述的印刷系统，其中，所述至少一个uv-led装置在其前玻璃处的峰值功率密度为至少10w/cm²，优选至少16w/cm²。

19.根据条款18至20中的任一项所述的印刷系统，其中，所述第二固化单元包括放电灯，优选汞放电灯。

20.根据前述条款15至19中的任一项所述的印刷系统，其中，所述印刷组件包括用于沉积青色墨滴的印刷头、用于沉积品红色墨滴的印刷头、用于沉积黄色墨滴的印刷头、用于沉积黑色墨滴的印刷头、用于沉积白色墨滴的印刷头中的至少一个。

21.根据前述条款所述的印刷系统，进一步包括钉扎装置，所述钉扎装置被配置成使用辐射剂量d3的uv光来辐射部分形成的光化光敏层，以使基材上的沉积的油墨基本上固定，所述钉扎装置优选地布置在所述印刷组件的两个连续印刷头之间。

22.根据所述条款1至12中任一项所述的方法，其中，所述光化光敏油墨或墨粉层是液体或干燥墨粉层。

在优选的实施方式中，印刷系统是单程印刷系统，即不沿与基材的传送方向垂直的方向穿过印刷系统执行扫描的系统。优选地，以基本上恒定的速度，优选以大于50cm/s的速度，例如在0.5和5m/s之间的速度穿过印刷系统传送基材，从而能够进行高速印刷。

附图说明

附图用于说明本发明的装置的当前优选的非限制性示例性实施方式。当结合附图阅读下面的详细描述时，本发明的特征和目的的上述优点和其他优点将变得更加明显，并且将从以下详细描述中更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的喷墨印刷系统的示例性实施方式的示意图；

图2是根据另一示例性实施方式的喷墨印刷系统的另一示意图；

图3a和3b示出了第一固化装置和第二固化装置中基材上的功率密度随时间的变化；

图4是根据本发明的液体墨粉印刷系统的示例性实施方式的示意图；

图5是根据本发明的液体墨粉印刷系统的另一示例性实施方式的示意图；

图6是根据本发明的液体墨粉印刷系统的又一示例性实施方式的示意图；和

图7是根据本发明的干燥墨粉印刷系统的示例性实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示出了用于在基材上印刷和固化光化光敏油墨层的印刷系统的第一示例性实施方式。该印刷系统包括印刷头组件30、基材支撑机构40和固化单元50。印刷头组件30被配置为使油墨墨滴沉积于基材s上，从而在基材上形成光化光敏油墨层。在所示的示例性实施方式中，印刷头组件30包括用于沉积黄色墨滴的第一印刷头30a、用于沉积青色墨滴的第二印刷头30b、用于沉积品红色墨滴的第三印刷头30c以及用于沉积黑色墨滴的第四印刷头30d。这仅是示例性实施方式，并且技术人员应理解，也可以包括用于更多或更少颜色的印刷头或改变颜色顺序。基材传送机构40被配置为使基材s相对于印刷头组件30沿传送方向t移动。

固化单元50包括第一固化装置10和第二固化装置20，从传送方向t看，第二固化装置20布置在第一固化装置10下游。第一固化装置10被配置为向通过印刷头组件30将第一辐射发射在基材s上沉积的所形成的光化光敏喷墨层上。第一辐射包括在320nm和445nm之间的光谱范围内的辐射，并且旨在产生第一辐射剂量d1。尽管第一固化装置也可以在比320nm至445nm更宽的光谱范围内发射，但是计算第一剂量d1仅考虑320nm至445nm光谱范围内的剂量。第二固化装置20被布置为将第二辐射发射在从传送方向t看在第一固化装置10下游的所形成的光化光敏油墨层上。优选地，第二固化装置20被配置为发射在200nm和319nm之间的光谱范围内的第二辐射剂量d2。优选地，第一光谱范围包括uva光和uvv光。优选地，第二光谱范围包括uvb光和uvc光。合适的第一固化装置例如为uvled装置，该uvled装置被配置为发射在uva和uvv光谱范围内的辐射。优选地，第二固化装置是汞放电灯。汞放电灯可以是fe-hg放电灯。汞放电灯可以发射在uvb和uvc光谱范围内的足够的辐射剂量。注意，放电灯通常还发射uva和/或uvv光。

优选地，第一辐射剂量与第二辐射剂量的比d1/d2在0.25和500之间，更优选在0.25和200之间，甚至更优选在0.50和100之间。由第一固化装置10发射的较长波长的第一辐射和较高的第一辐射剂量d1允许更深地渗透到油墨层中，并且还由于在与氧气反应的第一曝光期间产生的自由基的量而减少了存在于油墨层表面的氧气量。这减少了层表面中抑制氧气的量。另外，由于在第一曝光和第二曝光之间的时间短，所以减少或防止了新氧气的扩散和吸收。这两个方面都允许第二固化装置20以较少的uvc和uvb能量改进表面固化。实际上，由第二固化装置20发射的波长较短的第二辐射导致表面固化，并且鉴于减少了表面上存在的氧气的量，与在表面存在氧的现有技术表面固化相比，这种表面固化将得到改善。另外，可以减少第二固化装置20进行表面固化所需的第二剂量d2(因此减少功率p2)。这导致产生的热量更少，使得本发明的方法和系统的示例性实施方式可以用于包括热敏性基材的多种基材。而且，由于在不改变油墨制剂得情况下的更高效的固化，进行该方法可以产生较少的气味(非聚合单体的气味)、迁移较少且油墨层发黄较少。

图2示出了本发明的另一示例性实施方式。该实施方式类似于图1的实施方式，不同之处在于，提供了附加的钉扎装置60e、60f，并且印刷头组件30包括被配置用于用白色油墨进行印刷的两个印刷头30e、30f。以这种方式，取决于最终的目标图像，可以首先或最后施加不透明的白色。本领域技术人员理解，取决于油墨的散布和润湿性能以及基材的表面能量，可以在其他相邻的印刷头30a至30d之间提供其他钉扎装置。钉扎装置30e、30f被配置用于使用适合于使基材上的沉积的喷墨墨滴基本固定的辐射剂量d3的uv光来辐射部分形成的光化光敏喷墨层。这将是部分固化而不是完全固化。与第一固化装置10相比，那些钉扎装置60e、60f可以具有低得多的功率密度和剂量，通常低于6w/cm²和30mj/cm²。钉扎装置60e、60f可以是被配置为发射uva光和/或uvv光的uvled。

图3a和3b示出了随时间变化的在基材上预定位置处的能量密度(剂量)。p1是第一固化装置10的能量密度，p2是第二固化装置20的能量密度。在图3a的示例中，第二固化装置20的辐射在第一辐射装置的辐射完成之前不久开始。优选地，在第二固化装置20的辐射开始与第一固化装置的辐射开始之间的时间段dts为至少0.1s。

在图3b的实施方式中，在第一固化装置10的辐射完成与第二固化装置20的辐射开始之间的时间间隔δt较小。优选地，该时间段δt较小，更优选小于1s，甚至更优选小于0.5s。第一固化装置10可以发射第一剂量的主要部分，而第二固化装置20(例如放电灯)可以发射第二剂量。

本发明的其他实施方案涉及用包含载液和成像颗粒(也称为标记颗粒)的液体墨粉(也称为液体墨粉分散体)进行操作的电子照相过程，所述成像颗粒作为悬浮在载液中的固体颗粒提供。成像颗粒可以是可带电的彩色颜料、可带电的涂覆的彩色颜料、具有彩色颜料的可带电的墨粉颗粒、染料。将分散试剂(也称为分散剂)添加到混合物中，以避免成像颗粒聚集。

液体墨粉可以是具有光化光敏载液的液体墨粉，例如本申请人名下的专利申请pct/ep2017/059809或nl2016697中描述的光化光敏载液(该专利申请通过引用包含在本文中)，其中将光引发剂添加到载液中以使载液uv可固化。根据本发明的液体墨粉中的可固化载液可以是具有期望的电导率和粘度特性并且能够被uv固化以形成固体的任何合适的载液，另外参见pct/ep2017/059809或nl2016697中提及的合适的载液的具体实例。

而且，液体墨粉可以是具有uv可固化型标记颗粒的液体墨粉，其中载液从印刷的基材中去除。本申请人名下的专利申请nl2016429中描述了这种墨粉的实例，其通过引用包含在本文中。

图4示意性地示出了数字印刷设备的示例性实施方式，该数字印刷设备可以使用具有uv可固化型载液和/或uv可固化型成像颗粒的液体墨粉。该设备包括：第一图像形成单元100a，该第一图像形成单元100a用于将具有第一颜色(例如，黑色)的液体墨粉ta施加在第一基材s1上；第二图像形成单元100b，该第二图像形成单元100b用于将具有第二颜色(例如，青色)的液体墨粉tb施加在第一基材s1上；第三图像形成单元100c，该第三图像形成单元100c用于将具有第三颜色(例如，品红色)的液体墨粉tc施加在第一基材s1上；和第四图像形成单元100d，该第四图像形成单元100d用于将具有第四颜色(例如，黄色)的液体墨粉td施加在第一基材s1上。

第一图像形成单元100a包括墨粉储存器110a、进给构件120a、第一显影构件130a、第一成像构件140a和任选的中间构件150a。第一成像构件140a适于维持第一电荷图案，所述第一电荷图案在其表面上形成第一潜像。第一显影构件130a布置成从进给构件120a接收第一液体墨粉ta，并且根据所述第一图案通过将所述第一液体墨粉ta的一部分转印到第一成像构件140a上来使所述第一潜像显影。类似地，第二图像形成单元100b包括墨粉储存器110b、进给构件120b、第二显影构件130b、第二成像构件140b和任选的中间构件150b。第二成像构件140b适于维持第二电荷图案，所述第二电荷图案在其表面上形成第二潜像。第二显影构件130b布置成从进给构件120b接收第二液体墨粉tb，并且根据所述第二图案通过将所述第二液体墨粉tb的一部分转印到第二成像构件140b上来使所述第二潜像显影。第三成像构件100c和第四成像构件100d可以类似的方式实现。第一基材s1支撑在基材支撑组件上，所述基材支撑组件在所示的实施方式中包括第一、第二、第三和第四支撑构件200a、200b、200c、200d，该第一、第二、第三和第四支撑构件200a、200b、200c、200d分别用于在第一基材s1沿移动方向m从第一图像形成单元100a移动到第四图像形成单元100d的同时，在从第一、第二、第三和第四图像形成单元100a、100b、100c、100d进行第一、第二、第三和第四液体墨粉ta、tb、tc、td的后续转印期间支撑第一基材s1。

在整个申请中，已经将图像形成单元100a、100b、100c、100d和支撑组件200a、200b、200c、200d的各个阶段描述为构件。这些构件可以是旋转辊，但是本领域技术人员将理解，相同的原理可以与其他构件一起应用，例如，包括适当设计的具有辊和/或带跟踪靴的旋转带。

该数字印刷设备还包括固化单元400，该固化单元400被配置用于执行辐射步骤，该辐射步骤用于通过以这样的组合辐射形成的光化光敏液体墨粉层来使光化光敏液体墨粉层固化：在320nm和445nm之间的第一光谱范围内的第一辐射剂量d1，然后是在200nm和319nm之间的第二光谱范围内的第二辐射剂量d2。优选地，辐射剂量d1/d2的比在0.25和500之间，更优选在0.25和200之间，甚至更优选在0.50和100之间。从传送方向上看，固化单元400布置在印刷组件的下游。如喷墨印刷系统的上述实施方式，固化单元400可以包括：第一固化装置，该第一固化装置布置为将第一辐射发射于形成的光化光敏层上；以及第二固化装置，该第二固化装置布置为将第二辐射发射于第一固化装置下游的形成的光化光敏层上，其中，第一固化装置被配置为发射第一辐射剂量，并且所述第二固化装置被配置为发射第二辐射剂量d2。固化单元可以具有与上述用于喷墨印刷系统的固化单元相同或相似的性质。

任选地，可以在固化单元400的上游提供一个或多个单元250，例如分散能力改变单元和/或定影单元。其示例描述于本申请人名下的专利申请nl2016429中，该专利申请通过引用包含在本文中。

图5示出了适于与具有uv可固化型载液的液体墨粉一起使用的印刷系统的另一可能的示例性实施方式。该系统与图4的系统相似，不同之处在于，该数字印刷设备还包括第二基材施加单元300，该第二基材施加单元300被配置为在第一基材s1上的转印的液体墨粉上施加第二基材s2，例如箔。固化单元400可以与图4中的相同，并且被配置为通过第二基材s2和/或通过第一基材s1辐射转印的液体墨粉以使第一基材s1上和/或第一基材s1中的载液固化。当第一基材s1不吸收载液时，第一基材s1上的载液固化。当第一基材s1部分吸收载液时，第一基材s1上和第一基材s1中的载液固化。而且，当载液部分地被吸收到第二基材s2中时，第二基材s2中的载液固化。换句话说，优选地，所得的基材s’(即，在第二基材s2下方具有印刷的图像的第一基材s1)不包含任何未固化的载液。

注意，第一基材s1和/或第二基材s2可以是透明的。例如，第一基材s1可以是不透明的基材，并且第二基材s2可以是透明的膜。在该示例中，优选辐射穿过第二基材s2而完成。但是，也可以在薄的透明第一基材s1上印刷并穿过第一基材s1辐射。在这样的实施方式中，第二基材s2可以是不透明的。第二基材施加单元300布置在图像形成单元100a、100b、100c、100d的下游。pct/ep2017/059809中公开了合适的基材的实例。

固化单元400辐射：在320nm和445nm之间的第一光谱范围内的第一辐射剂量d1；然后辐射在200nm和319nm之间的第二光谱范围内的第二辐射剂量d2。

如果固化单元400自身产生足够的热量，则可以任选地省略施加在图像形成单元100a、100b、100c、100d下游的定影步骤。然而，仍然可以在第二基材施加单元300之前或第二基材施加单元300之后在图像形成单元100a、100b、100c、100d下游执行定影步骤，例如以便增强不同颜色的成像颗粒的混合。

该数字印刷设备还包括第一基材进给工具500，该第一基材进给工具500被配置为在印刷期间将第一基材s1作为连续卷材进给。此外，第二基材施加单元300可以被配置为在印刷期间将第二基材s2作为连续卷材施加。然后，在第二基材s2下方具有印刷图像的所得基材s’可以在辊600上滚动。

图6示出了本发明的数字印刷设备的另一示例性实施方式，其中，与图5的实施方式的部件相似的部件已用相同的附图标记表示。图6的数字印刷设备还包括在固化单元400下游的第二基材去除工具620和在固化单元400下游的第一基材卷绕工具610。第二基材去除工具620被配置为在固化之后去除第二基材s2。第一基材卷绕工具610被配置为在通过第二基材去除工具620去除第二基材s2之后，卷绕第一基材s1与固化的液体墨粉。第二基材去除工具620包括用于卷绕去除的第二基材s2的第二基材卷轴625。

图7示出了使用干燥墨粉的本发明的数字印刷设备的示例性实施方式。该印刷系统包括不同的干燥墨粉显影单元230a、230b、230c、230d，以将不同的颜色分别显影到光电导体240a、240b、240c、240d上。之后，显影的图像被转印到基材s上。在下一步中，在定影装置250中将墨粉定影到基材s上，该定影装置250可以是非接触式定影单元或接触式定影单元或两者的组合的。优选地，定影单元是接触式定影单元。在下一阶段，根据本发明的实施方式，在固化台400中固化定影的干燥墨粉图像。优选地，在定影步骤和固化步骤之间的时间是短的，以便实现最佳固化。

本发明的特定实施方式涉及用于所谓的“连续”卷材(在上文中称为基材s)数字喷墨或墨粉印刷设备和方法的领域，即其中连续的基材卷(例如，纸，塑料箔或它们的多层组合)穿过印刷机，特别是要印刷大量相同图像的副本，或可替换地，印刷一系列图像，甚至是大量独立变化的图像集。

测试方法

贯穿-深度固化

通过根据finat测试方法n°29进行的划痕测试来评价贯穿固化。油墨膜的划痕描述了机械方式对油墨表面的损坏。

使用范围为0-10n(红色)的硬度计来检查黄色和黑色覆盖层的耐刮划性。

评价：

1：0至3n：不可接受

2：3.1至8.9n：可接受

3：>9n：非常好

表面固化

目测评价表面固化。当在白色基材上印刷或使用透明基材时，目测评价cmyk多层图像后紧接着的在该区域中的偏移/染色，然后在不使白色表面的顶面作为反面的情况下评价该材料。

评价：

1：不好-观察到明显的染色

2：可接受-观察到很小的染色

3：非常好：未观察到染色

起皱

目视观察由过高的基材温度引起的基材起皱。

评价：

1：不好-发生起皱

2：确定-无起皱

实施例

在具有uv可固化型青色、品红色、黄色和黑色油墨的fassonpp白色基材上使用基于卷材的印刷发动机以50m/分钟的速度印刷样品。在沉积油墨之后，放置具有第一固化装置的固化单元，该第一固化装置发射320nm至445nm范围内的第一辐射剂量d1，随后放置第二固化装置，该第二固化装置发射200至319nm范围内的第二辐射剂量d2。

对于样品1只6，使用来自itl的最大功率密度为24w/cm²的solidcure2hd装置作为第一固化装置，并且使用140w/cmgew的汞灯泡作为第二固化装置。

在样品7、8和10中，使用来自itl的最大功率密度为24w/cm²的solidcure2hd设备作为第一固化装置，并使用140w/cm的gew汞灯泡作为第二固化装置。

在样品9中，固化速度为25m/分钟，而不是50m/分钟，并且使用140w/cm²的gew掺铁灯泡。

在固化步骤之后，评价样品的贯穿、表面固化和起皱：

ex：本发明的示例性实施方式

com：比较例

从表中清楚地看出，当未施加uvb和uvc时(样品10)，d1/d2之比>500，并且表面固化是不可接受的。当d1/d2之比<0.25时，即当未施加第一辐射剂量d1或施加的第一辐射剂量d1太低(样品7、8和9)时，不能获得可接受的贯穿固化。

样品9还表明，通过增加剂量并通过使用fe掺杂的灯泡，可以改善贯穿固化，但是起皱也由于基材的温度过高而变得不可接受。

当d1/d2之比在0.25至500的范围内时，显然表面固化以及贯穿固化是可接受的。

本领域技术人员将意识到，本文的任何框图表示体现本发明原理的说明性电路的概念图。

尽管上面已经结合具体实施方式阐述了本发明的原理，但是应当理解，该描述仅是示例性的，并不作为对由所附权利要求确定的保护范围的限制。