[發明專利]用于噴墨印刷頭正面的耐熱疏油的低粘性涂層的改進方法

有效

• 申請號: 201210388641.X
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN103044997B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 瓦倫·桑巴伊;考克-益·勞;趙洪;彼得·M·古爾維;詹姆斯·M·卡塞拉
• 申請（專利權）人: 施樂公司
• 主分類號: C09D5/00
• 分類號: C09D5/00;C09D175/04;B41J2/135;B05D5/00;B05D3/00
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

一種用于噴墨印刷頭正面的涂層，其中所述涂層包括疏油的低粘性涂層，其具有高的熱穩定性，表現為當加熱到300°C時，其重量減輕不到約15%，并且其中紫外線（UV）凝膠墨滴或固體墨滴與所述涂層的表面成大于約45°的接觸角以及小于約30°的滑動角，其中在所述涂層已經暴露在至少200°C的溫度下持續至少30分鐘之后，所述涂層仍保持所述接觸角和滑動角。

技術領域

本發明總體上涉及噴墨印刷技術，尤其涉及噴墨印刷頭正面的涂層技術。

背景技術

在許多固體墨印刷頭內，噴嘴板和噴射器疊摞通常由不銹鋼板構成。噴嘴板具有成陣列的小洞或者噴嘴，有時候也被稱為噴射器，墨通過噴嘴板排出噴射器疊摞。不銹鋼噴嘴板和在噴射器疊摞內的其他板正被諸如聚酰亞胺等撓性的聚合物層所取代。在某些情況下，聚酰亞胺膜接收抗濕涂層、連接到不銹鋼孔板、然后激光燒蝕進入到聚酰亞胺薄膜內的孔陣列。

流涎噴嘴、墨潤濕和粘附印刷頭正面都導致漏噴和方向上的誤噴，使得IQ低劣。當印刷頭的內部壓強超過特定壓強時，流涎噴嘴就滴下墨，該特定壓強通常以水柱英寸數來計量。壓強越高，噴嘴越可以保持墨不滴下，從而提高性能。在印刷之后，當印刷頭的正面仍然潮濕時，潤濕就發生。殘留在印刷頭上的墨可以阻塞噴嘴，從而產生漏噴噴嘴和方向上的誤印。圖1顯示了這樣的被污染的印刷頭的照片。

目前，解決這些問題的一個方法就是使用有效的清潔刀片系統。該系統從印刷頭清洗墨，然后刮刷器刀片將印刷頭正面的墨刮刷掉。通常在該系統探測到漏噴之后以及當墨已經凍結或凝固、收縮和吸引空氣進入系統時，導致電源故障之后，進行墨清洗。墨清洗除去污染、滯留的空氣以及清潔噴嘴，然后刮刷器清潔正面。為了滿足未來能源之星的要求，印刷機將在夜間關閉，在這期間印刷頭、儲存器和導管不接收熱。對于預期壽命為6年的印刷頭，每天清洗的話，就需要進行大致2000個清洗和刮刷循環。這一刮刷的數量意味著任何抗潤濕涂層將不得不經受起2000個循環的清洗和刮刷并且維持其有益屬性超過2000個循環。

該抗潤濕涂層必須有高接觸角來保持足夠的流涎壓強以及低滑動角來保持易清潔/自我清潔特性。這將導致印刷頭墨盒的低維修或者無維修、高的引擎可靠性和低運行成本。噴射器疊摞的生產過程通常涉及高溫和高壓，因此涂層在這些條件下必須保持這些屬性，這些條件即：通常是290°C和350psi，維持大約30分鐘。已表明，一般具有低滑動角的低粘性涂層在重力作用下就從印刷頭正面干凈地滑下。

疏油的低粘性表面涂層已經提供了顯著的性能改進。然而，即使有這樣的涂層，印刷頭正面也將經受幾個刮刷循環。當前的涂層，雖然具有良好的熱穩定性和墨穩定性，但是與所期望的相比，其機械穩健性偏低。

發明內容

本發明提供了一種用于噴墨印刷頭正面的涂層，其中所述涂層包括：疏油的低粘性涂層，其具有高的熱穩定性，表現為當加熱到300°C時，其重量減輕不到約15%，并且其中紫外線（UV）凝膠墨滴或固體墨滴與所述涂層的表面成大于約45°的接觸角以及小于約30°的滑動角，其中在所述涂層已經暴露在至少200°C的溫度下持續至少30分鐘之后，所述涂層保持所述接觸角和滑動角不變。在一種實施方式中，在所述涂層已經進行相應處理之后，所述涂層顯示UV凝膠墨滴或固體墨滴與所述疏油的低粘性涂層的表面成大于約45°的接觸角，該處理包括：第一固化處理，其溫度處于130°C到150°C之間的區間，持續時間在30分鐘到2小時之間的區間；以及第二固化處理，其溫度處于250°C到300°C之間的區間，持續時間在15分鐘到60分鐘之間的區間。在又一種實施方式中，在所述涂層已經通過相應方式進行漸變固化處理之后，該涂層顯示UV凝膠墨滴或固體墨滴與所述疏油的低粘性涂層的表面成大于大約45°C的接觸角以及小于大約30°的滑動角，該相應方式包括：以介于1℃到10℃/分鐘的加熱速度從室溫加熱到130°C到150°C之間的區間的溫度，并且保持在這個溫度下持續30到120分鐘，隨后以介于1℃到10℃/分鐘的加熱速度從室溫加熱到250°C到300°C之間的區間的溫度，并且保持在這個溫度下持續15到60分鐘。所述疏油的低粘性涂層包括：第一異氰酸酯化合物；以及羥基官能化全氟聚氧烷交聯材料。