白色喷墨油墨印刷的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及白色喷墨油墨印刷方法。
【背景技术】
[0002] 印刷系统，例如胶印和柔性版印刷正在日益被工业喷墨印刷系统代替，用于印刷 应用，例如广告牌、包装和装饰，这是由于所述喷墨印刷系统在使用中的灵活性，例如可变 数据印刷以及由于它们提高的可靠性，允许将它们并入到生产线中。特别优选UV可固化的 喷墨油墨，因为可以将尚品质图像印刷在非吸收性油墨接受体上。
[0003] 白色UV可固化的喷墨油墨有利地用于掩盖油墨接受体上的缺陷并提尚彩色喷 墨油墨在所谓的"表面印刷模式（surface printing mode)"或"背面印刷模式（backing printing mode)"中的对比度和鲜艳度（vividness)。在正面印刷中，将彩色图像印刷在使 用白色喷墨油墨在油墨接受体上形成的白色背景上，此后从印刷面观察最终图像。在所谓 的背面印刷中，使用彩色喷墨油墨将彩色图像印刷在透明的油墨接受体上，然后将白色喷 墨油墨施加在该彩色图像上，此后通过透明基材观察最终图像。
[0004] 对于白色喷墨油墨，优选将具有尚折射率的颜料，例如^氧化钦用于白色油墨中 以得到足够的不透明度。这些致密的颗粒在低粘度流体，例如喷墨油墨中的沉降对油墨配 方设计师是真正的挑战。喷墨印刷头喷嘴的堵塞和油墨的不良的储存稳定性的问题是由于 油墨的颜料颗粒与液体介质之间的比重差异造成的白色颜料的沉降和聚集的直接结果。因 此，改进使用白色喷墨油墨的喷墨印刷方法的可靠性并将其并入到生产线中仍是必需的。
[0005] -种方法是降低白色喷墨油墨的沉降。例如，US 4880465 (VIDE0JET)公开了在 油墨载色体（vehicle)中包含空心微球的不含颜料的白色喷墨油墨。沉降显著降低，然而 这样的印刷的白色层的不透明度仍然相当有限。EP 2599841 A (AGFA)公开了通过将具有 高于200 nm的平均粒度的白色颜料分散体与具有40至90 nm的平均粒度的第二颜料分散 体组合制备的白色喷墨油墨。没有防止白色油墨沉降，但它仅需要较小的力将在储存油墨 容器的底部的白色颜料沉降物再分散至非常大的程度。EP 1770132 A (FUJIFILM)公开了 喷墨记录油墨组合物，其包含一种或多种白色颜料、一种或多种聚合物分散剂、一种或多种 可光固化化合物和一种或多种光引发剂作为其主要组分，其中所述一种或多种聚合物分散 剂具有磺酸基团。白色喷墨油墨具有通过改进油墨的分散稳定性来防止喷嘴堵塞和抑制颜 料沉降的组成。
[0006] 另一种方法是使用特定的喷墨印刷方法或喷墨印刷机配置。例如EP 2053099 A (AGFA)公开了喷墨印刷方法，其包括在较高温度下喷射比彩色喷墨油墨更高粘性的白色喷 墨油墨的步骤。已知的是当白色油墨具有较高粘度时，观察到白色颜料的较少沉降。在喷 墨印刷方法W0 2008/074548 (AGFA)中也利用了较高粘度对较少沉降的影响，其中在喷墨 印刷机内将较高粘性的白色油墨与一种或多种无色液体混合以形成具有适用于喷墨印刷 的粘度的白色油墨混合物。
[0007] 白色喷墨油墨沉降的问题导致白色喷墨印刷头的频繁维护，其使用所谓的"冲洗" 或"清洗"液体以用于疏通喷墨喷嘴和清洁印刷头的喷嘴板。例如，EP 2157163 A (TOYO INK)公开了用于喷墨印刷机的维护液体，其包含二醇醚和二醇酯中的至少一种和45至10 mg/L的溶解氧。EP 1621348 A (TOSHIBA TEC)公开了用于清洗阳离子UV可固化喷墨油 墨喷墨印刷机头的清洗溶液，其包含不少于50重量份的选自包含在油墨中的至少两种可 聚合化合物并在所述至少两种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 重量份的在常温下具有30 mPa. s或更小的粘度的可聚合化合物。
[0008] 然而，仍存在改进白色喷墨油墨和白色喷墨油墨印刷方法的空间，其中降低了喷 嘴堵塞和沉降的问题，使得白色油墨在工业环境中的可靠的喷墨印刷成为可能。
[0009] 发明概述 为了克服上述问题，采用如权利要求1所限定的喷墨印刷方法已经实现了本发明的优 选实施方案。
[0010] 发现通过分别根据当印刷作业需要白色油墨时，当印刷作业不需要白色油墨 时的事实，将白色印刷头的内容物在UV可固化的白色喷墨油墨与防护液体（safeguard liquid)之间切换实现了非常可靠的白色喷墨印刷。由于该切换，有效防止了白色颜料的沉 降和喷嘴的堵塞。
[0011] 本发明的其它目的将从下文的说明书中得以明确。
[0012] 附图简述 图1是显示白色油墨连续油墨流印刷头的两种操作模式A和B的示意图。
[0013] 在操作模式A中，通过使阀门6和7在允许将白色油墨输送至连续油墨流印刷头 1的位置和使阀门10在防止经由印刷头出口 10通过再循环回路11输送至防护液体供应 槽4的位置，连续油墨流印刷头1将从白色油墨供应槽3供应至连续油墨流印刷头1的白 色油墨液滴2喷射至印刷头入口 9。
[0014] 在操作模式B中，连续油墨流印刷头1不能够喷射白色喷墨油墨，而是通过使阀门 7和10在允许防护液体再循环的位置，经由印刷头入口 9将防护液体从防护液体供应槽4 供应至连续油墨流印刷头1，然后经由印刷头出口 10通过再循环回路11返回至防护液体供 应槽4。
[0015] 图2是显示白色油墨连续油墨流印刷头1的两种操作模式A和B的示意图。
[0016] 在操作模式A中，通过使阀门6和7在允许将白色油墨输送至连续油墨流印刷头 1的位置和使阀门12在允许经由印刷头出口 10通过再循环回路11输送至白色油墨供应 槽3的位置，连续油墨流印刷头1将从白色油墨供应槽3供应至连续油墨流印刷头1的白 色油墨液滴2喷射至印刷头入口 9。
[0017] 在操作模式B中，连续油墨流印刷头1不能够喷射白色喷墨油墨，而是通过使阀门 7和12在允许防护液体再循环的位置，经由印刷头入口 9将防护液体从防护液体供应槽4 供应至连续油墨流印刷头1，然后通经由印刷头出口 10通过再循环回路11返回至防护液体 供应槽4。
[0018] 图3是显不连续油墨流印刷头1的不意图，其中白色油墨经由印刷头入口 8进入 印刷头并经由印刷头出口 9尚开印刷头，广生油墨流16,当印刷头不从喷嘴板13中的喷嘴 14喷射白色油墨时，所述油墨流防止白色颜料在过滤器15上的沉降。
[0019] 定义 术语"烷基"表示对烷基中每种数目的碳原子所有可能的变体，即甲基、乙基，对于三个 碳原子：正丙基和异丙基；对于四个碳原子：正丁基、异丁基和叔丁基；对于五个碳原子：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] 除非另有说明，取代或未取代的烷基优选是CfC6烷基。
[0021] 除非另有说明，取代或未取代的烯基优选是CfC6烯基。
[0022] 除非另有说明，取代或未取代的炔基优选是炔基。
[0023] 除非另有说明，取代或未取代的芳烷基优选是包含一个、两个、三个或更多个(^-(：6烷基的苯基或萘基。
[0024] 除非另有说明，取代或未取代的烷芳基优选是包含苯基或萘基的(：7_(：2。烷基。
[0025] 除非另有说明，取代或未取代的芳基优选是苯基或萘基。
[0026] 除非另有说明，取代或未取代的杂芳基优选是被一个、两个或三个氧原子、氮原 子、硫原子、硒原子或其组合取代的五或六元环。
[0027] 在例如取代的烷基中，术语"取代的"表示烷基可以被除通常存在于这样的基团中 的原子，即碳和氢之外的其它原子取代。例如，取代的烷基可以包含卤素原子或硫醇基团。 未取代的烷基仅包含碳和氢原子。
[0028] 除非另有说明，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杂芳基优选被一个或多个选自以下的成分取代：甲基、乙基、正丙 基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基、酯基、酰胺基、醚基、硫醚基、酮基、醛基、亚砜基、砜 基、磺酸酯基、氨磺酰基（sulphonamide group)、-Cl、-Br、-1、-OH、-SH、-CN 和-N02〇
[0029] 如本发明的公开内容中所用的术语"喷墨油墨套装（set)"表示连接至喷墨印刷机 的喷墨油墨套装。
[0030] 发明详述 喷墨印刷方法 根据本发明的喷墨印刷方法包括以下步骤：a)在UV可固化喷墨印刷机中，通过从白色 油墨印刷头喷射自由基UV可固化白色喷墨油墨和从一个或多个其它印刷头喷射一种或多 种自由基UV可固化彩色喷墨油墨来印刷第一印刷作业；b)在UV可固化喷墨印刷机中，用 包含一种或多种单体的防护液体填充白色油墨印刷头；c)在UV可固化喷墨印刷机中，仅使 用用于喷射一种或多种自由基UV可固化彩色喷墨油墨的所述一个或多个其它印刷头印刷 第二印刷作业；d)在UV可固化喷墨印刷机中，用UV可固化白色喷墨油墨代替白色油墨印 刷头的防护液体；和e)在UV可固化喷墨印刷机中，通过从白色油墨印刷头喷射自由基UV 可固化白色喷墨油墨和从一个或多个其它印刷头喷射一种或多种自由基UV可固化彩色喷 墨油墨印刷第三印刷作业。
[0031] 由于生产率的原因，优选将由步骤b或d造成的UV可固化喷墨印刷机的停机时间 (downtime)最小化。在一个优选的实施方案中，在15分钟内执行步骤b。在另一优选实施 方案中，在步骤b和c之间存在至少部分时间重叠，例如当步骤c已经开始时，正在执行步 骤b，和即同时执行步骤b和c 〇
[0032] 在一个优选的实施方案中，在步骤c已经完成之前开始步骤d。
[0033] 白色油墨印刷头优选是连续油墨流印刷头。连续油墨流印刷头是具有油墨的入 口和出口，使得即使在液滴喷出通过喷嘴期间，也存在通过印刷头的连续油墨流的印刷头。 连续油墨流除去来自印刷头的油墨腔的气泡和附聚的颗粒，其可堵塞喷嘴并阻止油墨射出 (firing)。
[0034] 通过使用如图3中所示的连续油墨流印刷头，白色喷墨油墨的沉降问题已经降 低，特别是在印刷头入口 8、印刷头出口 9和过滤器15之间的区域。然而，白色颜料的沉降 仍可发生在过滤器15和喷嘴板13之间的印刷头区域，导致一个或多个喷嘴14堵塞。这样 的喷嘴在本技术领域称为"失效喷嘴"。为了解决喷嘴堵塞的问题，如果意图暂时将不使用 白色喷墨印刷头，例如一个或多个印刷作业可能耗费几小时或甚至几天或几周完成，则必 需用防护液体代替白色油墨。这样的印刷作业可以例如是印刷商业包装材料，其已经具有 白色背景并以此不需要白色喷墨印刷。另一印刷作业可以使用透明包装材料并且白色背景 的喷墨印刷对颜色的鲜艳度而言是合乎需要的。
[0035] 用于本发明的UV可固化白色喷墨油墨是自由基可聚合油墨组合物。发现由于UV 杂散光，阳离子可固化白色喷墨油墨造成工业喷墨印刷系统中的喷射可靠性的问题。由于 被喷嘴中的已固化的白色油墨堵塞，击中喷墨印刷头的喷嘴板的UV杂散光导致失效喷嘴。 和自由基油墨(其中自由基物质具有短得多的寿命)不同，一旦已经由喷嘴中的UV光产生酸 物质，阳离子可固化油墨持续固化。并且例如在图1或图2中的连接至连续油墨流印刷头 1的再循环回路11中剩余的小量的酸可以导致不期望的白色油墨或甚至防护液体的聚合。
[0036] 自由基UV可固化喷墨油墨套装 用于根据本发明的喷墨印刷方法中的自由基UV可固化喷墨油墨套装包含自由基UV可 固化白色喷墨油墨、一种或多种自由基UV可固化彩色喷墨油墨和防护液体，其中所述防护 液体包含一种或多种自由基可聚合单体，但优选不含光引发剂。
[0037] 自由基UV可固化喷墨油墨套装优选地在防护液体中包含一种或多种自由基可聚 合单体，所述单体也存在于自由基UV可固化白色喷墨油墨中。更优选地，防护液体的自由 基可聚合单体以