[發明專利]高粘度熱敏油墨印刷方法

有效

• 申請號: 201080037609.6
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN102612436A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 徐鳴
• 申請（專利權）人: 索格拉斯技術公司
• 主分類號: B41J2/175
• 分類號: B41J2/175;C09D11/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳季壯

本專利申請要求于2009年7月10日提交的序號為61/224，720的美國臨時申請的優先權。

技術領域

本發明涉及一種熱活化著色劑的噴墨打印方法和一種包含熱活化著色劑的油墨。

背景技術

噴墨數字印刷已經廣泛用于許多應用中。與傳統的類似技術例如膠印、絲網印刷、平板印刷相比較，其圖像質量精美，數字噴墨印刷技術產生很大的方便、高效且環保的清潔效果。

然而，由于因數字噴墨印刷方法的一些不足而缺少色彩強度和速度，在紙以外的其它材料上的水性數字印刷可能遜色于其它方法。其中，具有特別小液滴尺寸的低粘度、低著色劑含量水性油墨需要更多的油墨材料以產生類似的最終圖像輸出。當噴墨油墨中使用的著色劑不是可溶性染料而是顏料或其它不溶性著色劑時，這是更大的問題。當使用這些噴墨油墨時，可能難以實現彩色圖像的高色彩飽和和所謂的超飽和。

產生水性油墨的一種方法是添加粘度控制劑，其是伴有較高濃度著色劑的高分子量天然合成聚合物、較高粘度水溶性或可溶混的乙二醇、高級醇。幾個問題與這種簡單的方法有關。高分子量聚合物的使用可能導致與用于印刷油墨的噴墨打印機的物理性能要求(例如牛頓流體行為)偏離的水性體系。因此，所述油墨不適于響應噴射機理。甚至當使用為高粘度油墨設計的更新的打印頭技術時，高分子量聚合物與著色劑特別是非水溶型著色劑的增加的含量相結合可以造成打印頭噴嘴堵塞，因為印刷時這些打印機不是專門設計與固體的著色劑一起使用的。

熱活化著色劑已經用于數字噴墨打印。圖像質量取決于如何有效且高效地將熱活化著色劑轉移或固定在基材上。Hale等人的美國專利No.5,642,141和Xu等人的美國專利No.5,488,907教導了使用精細分離的熱活化染料固體的噴墨打印方法。這些方法包含在室溫下粘度一般為約2至4cP的油墨。這些專利沒有具體教導如何產生使用熱活化染料和具有相對較高粘度的高轉移效率的油墨。

當高濃度著色劑存在時，高粘度噴墨油墨可能引起熱活化油墨的其它問題。控制或改進油墨物理性能的試劑可能阻礙著色劑的熱活化效率，由于高沸點，在活化溫度下傾向于熱活化染料，或者由于化學品/試劑的長聚合物鏈結構，包封/封裝染料顆粒。當油墨中使用的著色劑顆粒尺寸很小時，這些問題可能更加明顯。例如，在正常的熱活化溫度和持續時間下，高濃度甘油可以改變小染料顆粒的熱活化效率。而且，增稠劑，例如羧甲基纖維素(CMC)可以產生非牛頓體系，同時也可以阻礙熱活化染料的活化或升華。

噴墨打印機的打印頭，包括按需噴墨(DOD)壓電式打印頭，具有不同尺寸的噴嘴和孔。這些噴嘴和孔規定了墨滴尺寸、打印速度和可噴射油墨粘度以及對非水溶性著色劑或聚合物微粒的耐受性。當配制較高粘度熱活化油墨時，基于噴嘴或孔的尺寸的染料顆粒尺寸的合適范圍是重要的。

需要一種較高粘度油墨，其包含用于包括轉移印刷或直接印刷的數字印刷的熱活化染料固體，其不會堵塞打印頭，會產生高熱活化效率，且環境安全，其適于高粘度油墨打印機，該打印機需要在室溫下粘度為5.0厘泊或更高的液體油墨。

發明內容

本發明是一種高粘度噴墨油墨，其用于使用噴墨打印機如按需型壓電式噴墨打印機打印熱活化圖像。所述油墨包含在噴墨印刷過程中不活化的熱活化著色劑固體，并以能被活化的圖像的形式印刷到基材上，再通過加熱和兩個基材間的緊密接觸轉印到隨后的或最終的基材上。油墨也可以不經進一步轉印而是通過在適合著色劑活化的溫度下加熱而熱活化到基材上。

優選實施方案的詳述

本發明是一種優選粘度為不小于5cP的液體噴射式油墨，且粘度可以為6至100cPs，總含水量不小于油墨配方總重量的30％。優選的粘度范圍為7cP至30cP。熱活化著色劑存在于以固體顆粒或微粒的形式印刷的油墨中。一旦熱活化，供應特定量的著色劑以達到合適的色彩強度和圖像質量。著色劑優選為油墨配方總重量的1％至15％。