[發明專利]一種低粘度水性UV顏料墨水及其打印方法

有效

• 申請號: 201110311043.8
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN103042834A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 劉冬琳;錢俊;李永霞
• 申請（專利權）人: 武漢海藍生物技術有限公司
• 主分類號: B41J2/21
• 分類號: B41J2/21;C09D11/10
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 雷速

技術領域

本發明涉及一種打印墨水及其打印方法，特別是一種低粘度水性UV顏料墨水及其打印方法。

技術背景

噴墨打印機作為計算機的輸出終端設備，在一般辦公、廣告、數碼照片、商鋪標牌、包裝印刷、紡織印花等方面的應用已非常普遍。按噴墨打印原理來分，目前噴墨打印機主要可分為熱氣泡式和壓電式兩種。壓電式噴頭又分為按需噴墨型和連續噴墨型，特別是由于按需噴墨型壓電式噴頭，其容許墨水固含量、粘度、導電率等指標更寬，墨水配置可以更靈活，因而應用領域更為廣泛。

其原理見單通道按需壓電噴墨原理圖1，單只按需壓電式噴頭有包括單個墨水通道1的結構，也有包括多個墨水通道1的的結構。通常每個通道1使用一種顏色的墨水2，在信號電壓的控制下，壓電陶瓷4發生收縮擠壓，使墨滴從噴嘴3處噴出，每個通道連接有數量眾多的噴嘴3。如四色噴墨打印機，噴頭中就有對應的C(青)、M(品紅)、Y(黃)、K(黑)四個顏色通道；可以是單個噴頭內包括全部四個顏色的通道1，也可以是單個噴頭只包括一個顏色的通道1，或者單個噴頭內通道數在四至一之間變化，然后組合到同一臺機器的噴頭座中，組合成C、M、Y、K四色通道；六色打印機，就有分別六個顏色的通道1；8色打印機、9色打印機、12色打印機依此類推。

常規UV(紫外線)噴墨打印使用Xaar、Konica、精工、Spectra等各種工業噴頭，其適用于高粘度、無溶劑的UV墨水，墨水粘度在8-15mPa.S或更高范圍，無溶劑揮發，環境友好；并以其卓越的印刷質量，廣泛的適印性倍受推崇。但工業噴頭成本高，精度低(最高1440dpi)，且配方中必須使用的活性稀釋劑，普遍都有接觸性毒性。目前，僅作為高端應用。

與本發明最接近的當前噴墨打印機打印方法即是8色通道保持C、M、Y、K原四色通道，余下通道填充白墨，利用電腦設置指令，先指令余下通道打印白墨一次，這種白墨打印是累加打印，作為底色，此時C、M、Y、K通道不工作，打印完成后，打印機再回車至起點，再利用電腦指令，白墨通道不工作，C、M、Y、K四色通道工作，有色層覆蓋在白墨上，完成打印。用于深色介質的打印。這種打印方法由于存在完成成品需兩次或者更多次的打印操作，每次操作，都存在起點位置及打印行程的誤差。如同膠印行業的彩印套印，膠印套印誤差需≤0.1mm，膠印行業以高精度的設備來達到上述要求；由于普通噴墨打印機的機械傳動精度所致，上述打印方法要達到這種要求非常困難，這在打印大幅面時問題更為突出，當前僅在≤A2幅面機型上小有應用。且很難達到高質量的要求。

現有UV噴墨墨水典型配方是：

脂肪族PUA「CN964」(低聚物)20????????????819(光引發劑)??????????????2.5

TE份DA(活性稀釋劑)????????42????????????有機顏料???????????????????9.0

DPHA(活性稀釋劑)??????????10????????????Efka4046(分散劑)???????????3.0

IBOA(活性稀釋劑)??????????14

脂肪族PUA「CN964」?????SARTORMER公司產品(脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，牌號CN964)

TE份DA????????????????????三乙二醇二丙烯酸酯

DPHA??????????????????????雙季戊醇四醇六丙烯酸酯

IBOA??????????????????????丙烯酸異冰片酯

819???????????????????????雙(2，4，6三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦

Efka4046????????????汽巴精化產品(化學組成為改性聚氨酯，牌號EFKA-4046)

為獲得較高的性能指標，現有UV噴墨墨水，通常使用顏料型色素。其色素在打印介質上的固著，主要依靠墨水所含黏合劑實現。為達到可接受的顏色牢度，黏合劑的用量需要達到或超過15-20％。如果在噴墨墨水中加入該分量，通常會超出常規噴頭容許的粘度范圍。

墨水粘度，不同于表面張力、PH值、電導率等噴墨墨水的控制指標，即使在保證純度的情況下，墨水組分比例確定后，以添加劑或精制工藝來調整該指標較為困難。現今UV墨水作為附著劑、黏合劑的低聚物粘度都較高，通常以增加低粘度的活性稀釋劑在配方中的比例來降低墨水整體粘度和提高其他性能指標，但這又往往導致黏合性能、氣味、毒性等等矛盾。

如上述舉例中的典型配方中，