专利名称：喷墨印刷系统的制作方法
喷墨印刷系统
背景技术：
本公开主要涉及喷墨印刷系统。喷墨印刷方法用于有效地在印刷介质上制造印刷图形。在喷墨印刷中，墨滴通过喷墨印刷系统通常从打印头的喷嘴高速喷射并沉积在介质上，以在其表面制造印刷图形。 在很多情况下，介质的一种或多种表面性质(例如表面粗糙度、镜面反射率和光泽等)与印刷图形的一种或多种表面性质间的差异可影响光密度，从而影响印刷图形的外观。
参照下面的详细描述和附图，本公开实施方式的特征和优点将变得明显，其中相似的附图标记对应相似的元件，尽管相似的元件或许不相同。为了简洁，结合它们出现的其它附图可对具有前述功能的附图标记或特征进行或不进行说明。图1为根据本公开的一个实施方式的喷墨印刷系统的半示意图；图2为描述在喷墨印刷过程中控制光密度的方法的实施方式的流程图；和图3A和IBB为具有i)其上形成布置在印刷图形周围的介质区域上的乳胶涂料组合物(图3A)和ii)其上形成布置在印刷图形周围的介质区域上的乳胶涂料组合物(图 3B)的介质的示意性截面图。应理解的是，对图3A和;3B中图示的介质、涂料组合物和印刷图形进行放大，并且没有按比例绘制。
具体实施例方式如文中公开的喷墨印刷系统的实施方式可有利地用于在具有改善的光密度的印刷介质上制作印刷图形。印刷图形可通过在介质上布置着色剂喷墨油墨组合物，然后在i) 印刷图形周围的介质04)的区域上或者ii)在印刷图形和印刷图形周围的介质04)的区域上布置乳胶涂料组合物来形成。没有束缚于任何理论，相信以这种方式布置乳胶涂料组合物减小了介质表面性质和印刷图形的表面性质间的任何差异，以便感知到的印刷图形的光密度得到显著改善。在一些情况下，光密度改善或增强约至约20%。而且，乳胶涂料组合物基本上透明，并且通常不会有害地影响印刷图形和/或下面介质的颜色。着色剂油墨组合物可选自适于喷墨印刷过程(非限制性例子包括连续喷墨打印、 热喷墨打印、按需喷墨打印、压电式喷墨打印和/或类似的打印)的任何油墨组合物。着色剂油墨组合物通常包括着色剂和油墨载剂。如文中使用，术语“着色剂”是指一种或多种颜料、一种或多种染料、或颜料和染料的组合。合适的颜料包括自分散颜料和非自分散颜料。 自分散颜料包括在其表面被电荷和聚合物基团化学修饰的自分散颜料。这种化学修饰帮助颜料变得可分散和/或基本上在选择的油墨载剂中保持分散。非自分散颜料需要在油墨载剂中或在颜料表面物理地涂布单独和独立的分散剂(例如聚合物、寡聚物、表面活性剂等)，以分散在选择的油墨载剂中。如文中所用，术语“油墨载剂”是指一种或多种着色剂的组合，以形成放置着色剂形成油墨组合物的载剂。在一些例子中，油墨载剂包括水与一种或多种其它溶剂的结合。这样的油墨载剂文中称为水性油墨载剂。在一个实施方式中，油墨载剂还可包括一种或多种附加组分，例如表面活性剂、聚合物粘合剂、添加剂和/或类似物。文中使用的术语“添加齐U”是指促进增强油墨的性能、环境效果、美学效果或其它相似性质的油墨载剂成分。非限制性的添加剂例子包括缓冲液、抗微生物剂、多价螯合剂、螯合剂或类似物，或它们的组合。例如，油墨组合物可通过组合着色剂和油墨载剂来制备。相信任何油墨组合物可与本文中公开的乳胶涂料组合物一起使用。乳胶涂料组合物非常广泛地包括分散于载剂中的乳胶聚合物粒子。在一个实施方式中，任何乳胶聚合物粒子可适用于本公开的实施方式和/或例子中。在另一实施方式中， 乳胶聚合物粒子由至少一种疏水性单体和至少一种酸性单体形成。乳胶粒子的疏水性单体在形成乳胶聚合物粒子的所有单体中的含量可至多 99. 9wt%。在可替代的实施方式中，疏水性单体在形成乳胶聚合物粒子的单体中的含量范围可为约70衬％到98wt%，或者约80衬％到98wt%。合适的疏水性单体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、甲基丙烯酸异冰片酯、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、丙烯酸异冰片酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、苯乙烯氯化物(vinylbenzene chloride)和它们的组合。而且，单体的混合物可用于调节复合乳胶聚合物粒子的玻璃化转变温度(Tg)和印刷涂料组合物的效能。乳胶聚合物粒子的酸性单体在形成乳胶聚合物粒子的所有单体中的含量范围可从约0. 至约30wt%。在可替代的实施方式中，酸性单体在形成乳胶聚合物粒子的单体中的含量范围可从约0. 5wt%至约20wt%，或从约0. 5wt%至约5wt%。合适的含酸单体的非限制性例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、乙烯基苯甲酸、它们的衍生物或它们的组合。酸性单体可有利地提供乳胶聚合物粒子的稳定性，以便存在于载剂中的乳胶聚合物粒子在水中稳定(下面将进一步详细描述)。更具体地，酸性单体使电荷并入粒子，从而有助于粒子的稳定性。粒子的电荷可通过提高其上布置油墨和涂料组合物以将酸的-COOH 官能团转变为盐形式的介质的PH值而进一步增强。在一个实施方式中，除了疏水性单体和酸性单体，还可使用至少一种可交联单体形成乳胶聚合物粒子。在某些情况下，可交联单体的存在可改善乳胶涂料组合物的印刷性。在一个例子中，可交联单体在形成乳胶聚合物粒子的所有单体中的含量范围可达到 15wt%。在可替代的实施方式中，可交联单体在单体中的含量范围可从约0.2wt%至约 10wt%，或从约0. 2wt%至约lwt%。可用于形成乳胶聚合物粒子的可交联单体的非限制性例子包括交联齐Ll交互单体(cross-linker interactive monomer)。交联齐[J交互单体是具有配置与油墨组合物中的交联剂化合物反应的部分的单体。在一个实施方式中，合适的交联剂交互单体包括具有酮基的单体。交联剂交互单体的结构通式如下
权利要求
1.一种喷墨印刷系统(10)，包括两个喷墨流体喷射器(14，15)，每个喷墨流体喷射器与各自的储槽(16，17)流体连接， 其中所述储槽(16，17)中的一个包含着色剂喷墨油墨组合物(18)，所述储槽(16，17)中的另一个包含乳胶涂料组合物00)；所述流体喷射器(14，15)中的一个配置为喷射所述着色剂油墨组合物(18)到介质 (24)上以形成印刷图形( )，所述流体喷射器(14，1 中的另一个配置为喷射所述乳胶涂料组合物00)到所述介质04)上i)在所述印刷图形06)周围的所述介质04)的区域上，或者ii)在所述印刷图形06)和所述图形06)周围的所述介质04)的区域上；其中改善了所述印刷图形的光密度。
2.根据权利要求1所述的喷墨印刷系统(10)，其中所述乳胶涂料组合物OO)包括分散于载剂中的乳胶聚合物粒子(19)，所述乳胶聚合物粒子(19)由至少一种疏水性单体和至少一种酸性单体形成。
3.根据权利要求2所述的喷墨印刷系统(10)，其中存在于所述乳胶涂料组合物OO) 中的所述至少一种疏水性单体的含量为至多98wt%，其中存在于所述乳胶涂料组合物 (20)中的所述至少一种酸性单体含量为约0. 5wt%到约20wt%。
4.根据权利要求2或3所述的喷墨印刷系统(10)，其中所述乳胶聚合物粒子(19)进一步由存在于所述乳胶涂料组合物OO)中的至少一种交联剂化合物以约0. 到约 15wt%的含量形成。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的喷墨印刷系统(10)，其中至少一种所述疏水性单体选自由丙烯酸甲酯、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、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、苯乙烯氯化物和它们的组合组成的组。
6.根据权利要求2至5中任意一项所述的喷墨印刷系统(10)，其中至少一种所述酸性单体选自由丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、乙烯基苯甲酸、它们的衍生物和它们的组合组成的组。
7.根据权利要求2至6中任意一项所述的喷墨印刷系统(10)，其中所述乳胶聚合物粒子(19)的玻璃化转变温度(Tg)为约-40°C到约125°C。
8.根据权利要求2至7中任意一项所述的喷墨印刷系统(10)，其中存在于所述乳胶涂料组合物OO)中的所述乳胶聚合物粒子(19)的含量为约0.5wt%到约40wt%。
9.根据权利要求2至8中任意一项所述的喷墨印刷系统(10)，其中所述载剂包括约5wt%至约40wt%的至少一种有机溶剂；约0. Iwt %至约20Wt%的至少一种表面活性剂；约0. O Iwt %至约0. 5wt%的抗微生物剂；和水。
10.根据前述任意一项权利要求所述的喷墨印刷系统(10)，其中所述印刷图形06)的光密度为约0. 1至约2. 5，并且其中喷射到介质04)上的所述乳胶涂料组合物OO)的厚度为约1微米至约20微米。
11.一种喷墨印刷系统(10)，包括两个喷墨流体喷射器(14，15)，每个喷墨流体喷射器与各自的储槽(16，17)流体连接， 其中所述储槽(16，17)中的一个包含着色剂喷墨油墨组合物(18)，所述储槽(16，17)中的另一个包含透明的乳胶涂料组合物00)；其中，配置所述系统(10)以实施方法，包括通过所述喷墨流体喷射器(14，15)中的一个喷射着色剂喷墨油墨组合物(18)到介质 (24)上以在其上面形成印刷图形06)；和通过所述喷墨流体喷射器(14,1 中的另一个布置乳胶涂料组合物OO) :i)在所述印刷图形06)周围的介质区域04)上，或者ii)在所述印刷图形06)和所述图形06)周围的所述介质04)的区域上；其中改善了所述印刷图形的光密度。
12.根据权利要求11所述的系统(10)，其中乳胶涂料组合物OO)的布置包括 通过所述流体喷射器(14，15)中的另一个沉积预定量的所述乳胶涂料组合物OO)在i)所述印刷图形06)周围的所述介质04)的区域上，或者ii)在所述印刷图形06)和所述图形06)周围的所述介质04)的区域上；和干燥所述乳胶涂料组合物OO)以形成基本透明的膜，所述基本透明的膜具有厚度⑴。
13.根据权利要求12所述的系统(10)，其中所述方法进一步包括调节所述乳胶涂料组合物OO)将要沉积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) 实现期望的光学效应。
14.根据权利要求11至13中任意一项所述的系统(10)，其中在介质04)上形成喷墨印刷图形06)包括制备油墨(18)，所述油墨包括 至少一种染料或颜料；和油墨载剂；和在所述介质04)上布置所述油墨(18)。
15.根据权利要求11至14中任意一项所述的系统(10)，其中所述喷墨印刷图形06) 的光密度为约0. 1至约2. 5，并且其中喷射到介质04)上的所述乳胶涂料组合物OO)的厚度⑴为约1微米至约20微米。
全文摘要
一种喷墨印刷系统(10)，包括两个与各自的储槽(16，17)流体连接的流体喷射器(14，15)，其中一个储槽包含着色剂喷墨油墨组合物(18)，另一个储槽包含乳胶涂料组合物(20)。流体喷射器(14，15)中的一个配置为喷射着色剂油墨组合物(18)到介质(24)上以形成印刷图形(26)。流体喷射器(14，15)中的另一个配置为喷射乳胶涂料组合物(20)到介质(24)上i)在印刷图形(26)周围的介质(24)的区域上，或者ii)在印刷图形(26)和图形(26)周围的介质(24)的区域上。印刷图形的光密度得到改善。
文档编号C09D11/02GK102470667SQ200980160621
公开日2012年5月23日 申请日期2009年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者S·嘎纳帕西亚潘, 胡·T·恩加, 霍华德·S·汤姆 申请人:惠普开发有限公司