[發(fā)明專利]用輻射可固化墨進(jìn)行能效包裝印刷的數(shù)字固化方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210391153.4
• 申請(qǐng)日: 2012-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN103105676A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邁克爾·D·湯普森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 施樂公司
• 主分類號(hào): G02B26/12
• 分類號(hào): G02B26/12;G03G15/04
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 李獻(xiàn)忠

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及可輻射可固化墨，包括輻射可固化相變凝膠型墨。尤其是，本公開內(nèi)容涉及采用光柵的方法對(duì)基底上的輻射可固化墨進(jìn)行數(shù)字化固化。

背景技術(shù)

在印刷過程中，輻射可固化相變凝膠型墨可以用來在基底上形成圖像。可以將該墨暴露在輻射中使其固化。典型的輻射-固化技術(shù)包括但不僅限于：利用例如波長范圍約240-450nm的紫外（UV）光或更不可見的光固化，可選地在光引發(fā)劑和/或感光劑的存在下進(jìn)行；在存在或不存在高溫?zé)嵋l(fā)劑（該引發(fā)劑在噴射溫度基本無活性）的情況下采用熱固化方法進(jìn)行固化；或者是二者的適當(dāng)結(jié)合。

在該暴露過程中，墨中含有的光引發(fā)劑成分可以通過紫外（UV）射線輻射，入射光通量將墨中的單體轉(zhuǎn)化為交聯(lián)的聚合物基體，從而在基底上形成堅(jiān)硬耐久的圖案。在某些應(yīng)用中，固化前首先將墨在底板上散開或涂平可能是理想的。將墨均勻涂平可以使圖像光澤更均勻并掩蓋缺失的印刷頭噴射。此外，某些印刷應(yīng)用，如包裝，能受益于具有相對(duì)恒定的印刷厚度的薄的墨層。

UV可固化墨用于許多需要耐久印刷圖案的應(yīng)用中，如包裝印刷。重要的一類UV可固化墨包括丙烯酸酯單體、低聚物、特定的光引發(fā)劑，以及其它暴露于UV光能量時(shí)可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并形成聚合的、交聯(lián)的、耐久圖案的組分。這種固化工藝被應(yīng)用于，例如，由膠版印刷、平板印刷（offset）以及噴墨印刷系統(tǒng)等形成的UV固化圖像。

在相關(guān)的系統(tǒng)中，印刷過程中使用汞弧燈照射并固化UV墨圖案。可以使用如鐵或者鎵等對(duì)所述汞弧燈進(jìn)行不同的摻雜。這些燈都價(jià)格不菲，截至本發(fā)明的提交之日，根據(jù)寬度和制造商的不同一般需花費(fèi)$15,000或以上。此外，在印刷作業(yè)期間，這樣的燈照射底板上的整個(gè)圖像區(qū)域，包括不含待固化墨的區(qū)域，造成了能源的浪費(fèi)。所述燈以寬頻譜和高功率發(fā)出光，而其中大部分光對(duì)固化過程無益。在高速印刷過程中，使用多個(gè)汞燈。將固化墨所需的功率設(shè)定得足夠高以固化墨中最難固化的染色的墨或最厚的墨層。

發(fā)明內(nèi)容

采用適當(dāng)水平的功率固化墨圖案中特定的部分，從而節(jié)約能源并能進(jìn)行進(jìn)一步的圖像處理，如光澤控制，這是合乎需要的。在一個(gè)實(shí)施例中，方法可以包括使用UV光對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字化掃描以固化圖像的墨。所述方法可以包括用由激光二極管發(fā)射的第一功率水平的光掃描第一部分的墨。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法可以包括由激光二極管發(fā)射第一功率水平或第二功率水平的光。所述方法可以包括根據(jù)圖像數(shù)據(jù)控制激光二極管的發(fā)射。所述方法包括所發(fā)射的第二功率水平的激光二極管光掃描墨的第二部分。所述方法包括掃描圖像的第一部分和圖像的第二部分，其中第一圖像部分包含第一種顏色的墨，第一功率水平適于固化所述第一種顏色的墨；而第二圖像部分包含第二種顏色的墨，第二功率水平適于固化第二種顏色的墨。

所述方法可以包括掃描圖像的第一部分以及掃描圖像的第二部分，其中第一圖像部分包含第一種厚度的墨層，而第二圖像部分包含具有第二種厚度的墨層。第一功率水平適于固化具有第一種厚度的墨層，而第二功率水平適于固化具有第二種厚度的墨層。

在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)字固化系統(tǒng)可以包括光源；和被配置為利用所述光源發(fā)射的光掃描圖像的光柵掃描裝置。系統(tǒng)可以包括所述掃描裝置，該掃描裝置包括多面鏡，該多面鏡被配置為使所述光源發(fā)射的光旋轉(zhuǎn)并對(duì)所述光源發(fā)射的光重定向；以及掃描鏡頭，該掃描鏡頭被配置為對(duì)從所述多面鏡至圖像的光重定向。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述光源可以包含UV光源，例如以適當(dāng)波長發(fā)射激光的激光二極管。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述光源可以包括發(fā)光二極管（LED）。系統(tǒng)可以包含多個(gè)光源以及相關(guān)聯(lián)的光柵掃描裝置。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述光源可以是可調(diào)節(jié)的，以便發(fā)出所需功率水平的光。例如，所述光源可以可調(diào)地配置為發(fā)射第二功率水平和第一功率水平的光。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)可以包括控制器，所述控制器與所述光源和所述掃描裝置中的至少一個(gè)耦合，該控制器被配置為控制掃描裝置中可旋轉(zhuǎn)鏡的速度和控制光源發(fā)射光的功率水平兩者中的至少一者。

所述數(shù)字固化體系可以數(shù)字化定位（address）圖像以優(yōu)選地固化圖像的墨。例如，所述光源和所述掃描系統(tǒng)可以配置成根據(jù)圖像數(shù)據(jù)對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字化定位。圖像數(shù)據(jù)可以包括與各自的圖像部分相關(guān)聯(lián)的功率水平數(shù)據(jù)，以利用所發(fā)出的合適數(shù)量功率的用于固化的光照射該各自的部分。

本文描述了示例性實(shí)施例。然而，可以想象，包含本文所描述的裝置和系統(tǒng)的特征的任何系統(tǒng)都包含在示例性實(shí)施例的范圍和主旨內(nèi)。

附圖說明

圖1所示為一實(shí)施例的數(shù)字固化系統(tǒng)的示意圖;