專利名稱：增強(qiáng)印刷色濃度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于印刷基材的方法，所述基材包含一種印刷增強(qiáng)液流體。
歷史上關(guān)于用基于顏料的油墨組合物印刷的印刷基材(例如能吸收的一次性紙制品如面紙，浴用薄紙，餐巾紙，手帕(wipe)，菱形花紋織物(diaper)，機(jī)織一次性織物，非機(jī)織織物(nonwoven)，機(jī)織織物，棉質(zhì)襯墊等)的難題之一是在將紙曝露于液體中時，油墨易于從紙表面擦落。對于那些用顯示相對高色濃度的油墨印制的能吸收的一次性紙制品也存在這個問題。
當(dāng)將印制的紙品曝露于液體例如自來水中時，油墨從印制的紙制品上被擦落的趨勢增加。而且，與將紙制品單獨曝露于自來水中相比，將印制的紙制品曝露于含溶劑化(solventized)的堿液的普通家庭清洗產(chǎn)品或含酸的清洗液中傾向于促進(jìn)油墨的擦落。
在于2000年8月1日授權(quán)給McFarland等的普通轉(zhuǎn)讓的美國專利號6,096,412中，提供了一種用顯示耐擦落的油墨印制的能吸收的一次性紙制品。
與使用耐擦性的油墨相關(guān)的缺點之一涉及印刷機(jī)的衛(wèi)生問題。與基材粘附較好的油墨當(dāng)與印刷機(jī)接觸時通常顯示相似的性能。特別是，印刷板傾向于積聚油墨沉淀，該沉淀最終會在印刷基材中導(dǎo)致印刷瑕疵。為了防止印刷瑕疵，更頻繁的清洗印刷機(jī)是必要的。這可能導(dǎo)致降低印刷法效率并增加與印刷機(jī)清洗設(shè)備的安裝和養(yǎng)護(hù)相關(guān)的成本增加。
關(guān)于含有基于顏料的油墨組合物的印刷基材的另一個缺點是油墨的成本。油墨的成本表示涉及印制的紙制品生產(chǎn)的基本原材料成本。油墨成本的主要部分歸于油墨的顏料濃度。例如，為了生產(chǎn)顯示高色濃度印刷圖像的印制紙制品，需要高濃度的油墨顏料(即；印刷圖像的色濃度與用于印刷該圖像的油墨顏料的濃度成比例)。因此，在其它條件相當(dāng)?shù)那闆r下，更高濃度的油墨顏料產(chǎn)生更高的印刷濃度，但成本也更高。當(dāng)在高度吸收的紙產(chǎn)品上印刷時，所述成本成為一個特別相關(guān)的因素。
另外，當(dāng)用油墨印刷照相版網(wǎng)點時，改變色濃度的一種方法是改變照相版網(wǎng)點的尺寸。在印刷過程中，當(dāng)用油墨將照相版網(wǎng)點施用到基材上時，會典型地觀察到基材上照相版網(wǎng)點直徑的增加。這是濕油墨在基材上擴(kuò)散的結(jié)果。這種照相版網(wǎng)點直徑的增加稱為網(wǎng)點增大。
網(wǎng)點增大是影響印刷基材的圖像區(qū)域色濃度的一個因素。在歷史上，網(wǎng)點增大被認(rèn)為是照相版網(wǎng)點印刷的一個缺點，因為它傾向于降低圖像區(qū)域內(nèi)的精細(xì)細(xì)節(jié)。而且，網(wǎng)點增大不允許選擇性油墨在基材上擴(kuò)展。另外，在特定的印刷區(qū)域內(nèi)它不提供可變的色濃度。由于這些缺點，研究者幾年來一直努力發(fā)明將網(wǎng)點增大最小化的印刷技術(shù)。
不需要使用更濃的油墨來生產(chǎn)具有更高色濃度圖像的印刷基材是理想的。不需要使用耐擦性的油墨組合物來生產(chǎn)印刷的基材例如印刷的紙制品是理想的。而且，通過在特定的印刷區(qū)域控制濕油墨的擴(kuò)展來改變基材的特定印刷區(qū)域中的色濃度是理想的。
令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，不需使用更濃的油墨和耐擦性油墨組合物，當(dāng)在使用油墨之前將本發(fā)明的印刷增強(qiáng)流體涂布到基材上時增強(qiáng)了印刷基材圖像區(qū)域的色濃度。而且，通過控制濕油墨在基材上擴(kuò)展可改變特定印刷區(qū)域中的色濃度。
本發(fā)明的一個優(yōu)勢是能提供具有印刷圖像的基材例如印刷的紙制品，所述印刷圖像不需使用更濃的油墨和耐擦性的油墨組合物即顯示耐擦性和較高的色濃度。由于本發(fā)明能提供不需使用更濃的油墨制劑和耐擦性油墨組合物即顯示耐擦性和更高的色濃度的印刷圖像，則生產(chǎn)本發(fā)明產(chǎn)品的原材料成本更低了。本發(fā)明還提供了一種在相同的印刷區(qū)域內(nèi)印刷可變色濃度的方法。另外，本發(fā)明對印刷油墨，基材和印刷方法具有廣泛的適用性。
該印刷增強(qiáng)流體可以與油墨混合。它可以是極性或非極性流體。它可以是親水的或疏水的。它可以是溶液或乳濁液的形式。
它可通過任何印刷方法包括但不局限于噴墨印刷，絲網(wǎng)印刷，照相凹版印刷，凸版印刷，凹版印刷，平版印刷和苯胺印刷涂布到基材上。


圖1B是按照本發(fā)明利用苯胺印刷方法印刷的標(biāo)記。
圖2A是按照現(xiàn)有技術(shù)利用苯胺印刷方法印刷的標(biāo)記。
圖2B是按照本發(fā)明利用苯胺印刷方法印刷的標(biāo)記。
圖3是適于本發(fā)明使用的印刷機(jī)的側(cè)面正視示意圖。
發(fā)明詳述為了增強(qiáng)能吸收的一次性紙制品的美觀性，使用基于顏料的油墨是理想的，當(dāng)將所述油墨涂布到能吸收的一次性紙制品上時，可產(chǎn)生鮮艷悅目的高色濃度。此處使用的“色濃度”可用下式來定義D＝log10I/R其中I指的是入射光的強(qiáng)度，R指的是反射光的強(qiáng)度。
傳統(tǒng)上，當(dāng)使用單色油墨印刷由單獨的著墨部分(print element)例如照相版網(wǎng)點組成的圖像時，通過改變單獨著墨部分的尺寸和頻率來調(diào)整印刷圖像特定區(qū)域中的肉眼可見的色濃度。
當(dāng)使用單色油墨印刷由單獨的著墨部分組成的圖像時，本發(fā)明不需要改變單獨著墨部分的尺寸或頻率即可改變特定印刷區(qū)域中的色濃度。
此處使用的“擦落”指的是顏色從印刷基材的一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面。擦落由兩部分組成-出血和磨損。出血指的是將基材曝露在一種液體中時，顏色從基材浸出的趨勢。磨損指的是通過機(jī)械刮擦基材表面上的油墨將油墨從基材去除的能力。
此處使用的“著墨部分”指的是包含印刷圖像的單獨標(biāo)記。著墨部分的一個非限制實例是照相版網(wǎng)點。許多的照相版網(wǎng)點組成印刷圖像。
此處使用的“圖像面積”，“印刷區(qū)域”或“印刷面積”是可互換的術(shù)語，表示顯示印刷圖像的紙制品的宏觀區(qū)域或面積。
此處使用的“微觀區(qū)域”指的是與單獨的著墨部分尺寸接近的任何區(qū)域。
此處使用的“宏觀區(qū)域”指的是在約0.8米或更遠(yuǎn)的距離可被人肉眼分辨的任何區(qū)域。
此處使用的“網(wǎng)版圖像”指的是由離散網(wǎng)點組成的印刷圖像。
此處使用的“網(wǎng)點增大”指的是當(dāng)將照相版網(wǎng)點從版面轉(zhuǎn)移到基材時，單獨照相版網(wǎng)點尺寸的擴(kuò)大。網(wǎng)點尺寸的增大是當(dāng)其接觸基材時濕油墨擴(kuò)展的結(jié)果。
此處使用的“％網(wǎng)點覆蓋”指的被照相版網(wǎng)點覆蓋的特定印刷區(qū)域相對于全部特定印刷區(qū)域的量。
此處使用的“基材色濃度”指的是未被印刷的基材面積的色濃度。說明該定義的一個非限制實例是用苯胺印刷方法印刷的紙制品。對于用苯胺印刷方法印刷的紙制品，基材色濃度指的是不與油墨接觸的印刷紙制品的面積(即紙制品的未印刷面積)。
此處使用的“背景色濃度”指的是在印刷基材的圖像面積內(nèi)，每個單獨的著墨部分周圍的色濃度。例如，在傳統(tǒng)的印刷方法中，當(dāng)在特定圖像面積中印刷由網(wǎng)點組成的圖像時，假定在具體印刷區(qū)域中網(wǎng)點覆蓋小于100％，則背景色濃度是基材色濃度。相比之下，當(dāng)按照本發(fā)明進(jìn)行印刷時，假定網(wǎng)點覆蓋小于100％，背景色濃度可能比基材色濃度大，而小于著墨部分色濃度。
此處使用的“著墨部分色濃度”指的是在印刷基材的圖像面積內(nèi)每個單獨著墨部分的色濃度。
此處使用的“可變色濃度”指的是在印刷圖像的相同面積內(nèi)發(fā)現(xiàn)的兩個或多個不同的色濃度。
關(guān)于圖1A和2A，按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行的印刷僅提供了宏觀色濃度變化。圖1A和2A是按照現(xiàn)有技術(shù)用苯胺印刷方法印刷的標(biāo)記。圖1A印刷圖像500具有近于15％的網(wǎng)點覆蓋面積。所示的圖1A印刷圖像500已被放大大約10.8倍。圖1A或2A的微觀色濃度沒有變化。這是由于僅存在著墨部分200的色濃度。圍繞著墨部分200的背景300與基材400的色濃度相同。
關(guān)于圖1B和2B，按照本發(fā)明進(jìn)行的印刷提供了宏觀和微觀色濃度變化。圖1B和2B是按照本發(fā)明用苯胺印刷方法印刷的標(biāo)記。將大約11g/m2的印刷增強(qiáng)流體(即水)涂布到圖1B和圖2B的基材400上。在涂布油墨前將印刷增強(qiáng)流體涂布到基材400上。圖1B印刷圖像500具有大約15％網(wǎng)點覆蓋面積。圖1B印刷圖像500已被放大了近10.8倍。
按照本發(fā)明印刷的圖像顯示出微觀色濃度變化。這是由于圍繞著墨部分200的背景300具有不同的色濃度，該色濃度比基材400的色濃度大，并比著墨部分200的色濃度小。因此，在微觀水平上，本發(fā)明提供了至少兩個截然不同的色濃度(即著墨部分200的色濃度和背景300的色濃度)，而現(xiàn)有技術(shù)例如在圖1A和2A中所示，在微觀水平上僅提供了單一的色濃度(即著墨部分200的色濃度)。
此處使用的“印刷增強(qiáng)流體”指的是能增強(qiáng)印刷紙制品的印刷面積的色濃度的流體。
關(guān)于圖1A和2A，為了調(diào)整特定印刷區(qū)域中印刷圖像500的宏觀色濃度，在傳統(tǒng)上需要調(diào)整單獨著墨部分200的尺寸和頻率。減小這些單獨著墨部分200的尺寸和頻率能夠使得在著墨部分200之間更大范圍可見更淺的背景。
雖然不希望被理論所束縛，但是據(jù)信這種更淺的背景顏色降低了感覺的色濃度，因為肉眼在著墨部分200和未印刷的基材400的色濃度之間達(dá)到了平衡。
然而，在本發(fā)明的情況下，如圖1B和2B所示，不需調(diào)整單獨著墨部分200的尺寸和頻率就可以改變色濃度，這樣，在相同的印刷區(qū)域中存在超過一種的色濃度。通過利用本發(fā)明的印刷增強(qiáng)流體，可能使單獨的著墨部分200仍保持較高的色濃度，卻使一定量的油墨移到傳統(tǒng)上未印刷的背景300區(qū)域中。作為與本發(fā)明相關(guān)的油墨遷移的結(jié)果，傳統(tǒng)上顯示與未印刷基材400相似的色濃度的背景300區(qū)域，最終被替代為具有小于單獨著墨部分200但高于未印刷基材400的色濃度的區(qū)域。
當(dāng)用照相版網(wǎng)點例如著墨部分200印刷時，如圖1B和2B中所說明的本發(fā)明允許使用單油墨顏色在特定印刷圖像500區(qū)域印刷多于一種色濃度而不需改變特定印刷圖像500區(qū)域中單獨著墨部分200的尺寸和數(shù)目。
通過調(diào)整著墨部分200例如照相版網(wǎng)點的頻率，尺寸或它們的結(jié)合可改變油墨沉積面積。著墨部分200的色濃度是相對一致的。關(guān)于圖1A，為了調(diào)整宏觀色濃度，傳統(tǒng)上減小單獨著墨部分200的尺寸或頻率，使得在著墨部分200之間更大范圍可見更淺的背景。雖然不希望被理論所束縛，但是據(jù)信這種更淺的背景顏色降低了感覺的濃度，因為肉眼在著墨部分200和未印刷的背景300區(qū)域之間達(dá)到了平衡。
本發(fā)明涉及一種在其上涂布了一種油墨組合物的基材。所述油墨組合物的單獨組分可被作為混合物涂布到基材上或者被順序地涂布到基材上。為了增強(qiáng)印刷到紙頁(sheet)上圖像的色濃度，在涂布油墨前在基材上涂布一種印刷增強(qiáng)流體?；谋景l(fā)明可連同任何類型的可被印刷的基材一起使用。所述基材可包括纖維質(zhì)、非纖維質(zhì)或其組合的材料。這類基材的實例包括但不局限于紡織品(如機(jī)織和非機(jī)織織物等)和優(yōu)選能吸收的一次性紙制品。能吸收的一次性紙制品的非限制實例包括毛巾紙，面紙，浴用薄頁紙，餐巾紙，整頁插圖(plate)，手帕，尿布，失禁衣服(incontinence garments)，棉質(zhì)襯墊等。
優(yōu)選所述基材是一種能吸收的一次性紙制品，例如薄頁紙，毛巾紙或類似物，其具有約10g/m2-130g/m2，優(yōu)選約20g/m2-80g/m2，最優(yōu)選約25g/m2-60g/m2的定量。本發(fā)明的基材具有第一表面和第二表面，其中第二表面反向地放置于第一表面?？蓪⒂∷⒃鰪?qiáng)流體涂布到將被印刷的表面。將油墨涂布到第一和第二表面的至少一個表面。
本發(fā)明的基材可按照普通轉(zhuǎn)讓的美國專利來制造1980年3月4日授權(quán)給Trokhan的4,191,609；1981年11月17日授權(quán)給Carstens的4,300,981；1980年3月4日授權(quán)給Trokhan的4,191,609；1985年4月30日授權(quán)給Johnson等的4,514,345；1985年7月9日授權(quán)給Trokhan的4,528,239；1985年7月16日授權(quán)給Trokhan的4,529,480；1987年1月20日授權(quán)給Trokhan的4,637,859；1993年9月14日授權(quán)給Trokhan等的5,245,025；1994年1月4日授權(quán)給Trokhan的5,275,700；1994年7月12日授權(quán)給Rasch的5,328,565；1994年8月2日授權(quán)給Trokhan等的5,334,289；1995年11月15日授權(quán)給Smurkowski等的5,364,504；1996年6月18日授權(quán)給Trokhan等的5,527,428；1996年9月17授權(quán)給Trokhan等的5,556,509；1997年5月13日授權(quán)給Ayers等的5,628,876；1997年5月13日授權(quán)給Trokhan等的5,629,052；和1997年6月10日授權(quán)給Ampulski等的5,637,194，通過參考結(jié)合于此的公開內(nèi)容是為了說明怎樣制造適于以本發(fā)明方式使用的基材。
基材也可按照1995年5月2日授權(quán)給Hermans等的美國5,411,636和1995年10月18日以Wendt等名義公布的EP 677612來制造。
本發(fā)明的基材可進(jìn)行空氣干燥或常規(guī)干燥。任選地，它可通過起皺或通過潤濕微收縮而被縮短。起皺或潤濕微收縮公開于普通轉(zhuǎn)讓的美國專利2000年4月11日授權(quán)給Neal等的6,048,938；1999年8月24日授權(quán)給Neal等的5,942,085；1999年2月2日授權(quán)給Vinson等的5,865,950；1984年4月3日授權(quán)給Wells等的4,440,597；1980年5月4日授權(quán)給Sawdai的4,191,756；和1998年3月17日提交的美國系列號09/042,936，其公開內(nèi)容引入本文作為參考。油墨本發(fā)明的油墨組合物是任何可以以預(yù)定圖案施用于基材的液體組合物。
油墨組合物的成分可包括但不局限于載體例如溶劑或水；著色劑例如顏料或染料；粘合劑；和其它成分，其可包括但不局限于蠟，交聯(lián)劑，固定液，pH控制劑，粘度調(diào)節(jié)劑，消泡劑，分散劑，印刷機(jī)衛(wèi)生控制劑，防腐劑，和腐蝕控制劑。
此處使用的“油墨”指的是任何涂布到基材上的組合物或它的成分，并且即使油墨的成分可蒸發(fā)，其也能以一種可見的圖案形式保持在上面。油墨組合物的成分可被順序地涂布到基材上或作為一種混合物涂布到基材上?！邦A(yù)定的圖案”或“圖像”或“標(biāo)記”指的是油墨在基材上任何理想的排列或涂布，并且包括圖案的所有的組合，所述圖案包括從小的單獨網(wǎng)點到基材全部表面的完全覆蓋。
此處使用的“載體”指的是用來將油墨組合物傳遞給基材表面的油墨組合物的液體成分。此處使用的“顏料”指的是以細(xì)微分開的分散形式使用以賦予油墨顏色的不溶有色物。此處使用的“染料”指的是可溶于油墨連續(xù)相的著色劑。此處使用的“粘合劑”指的是油墨組合物的粘合組分。
本發(fā)明的合適油墨組合物包括但不局限于那些在室溫下(即約20℃的溫度)為液態(tài)的油墨組合物。所述油墨組合物優(yōu)選利用水作為載體，顏料作為著色劑。
粘合劑對于油墨粘附到基材的表面而言通常是必需的。通常，當(dāng)油墨對基材表面的粘附增加時，油墨組合物的耐擦性也增加。與不含成膜粘合劑的油墨相比，包含由成膜聚合物組成的粘合劑的油墨組合物傾向于改善油墨對基材表面的粘附。
可加入到本發(fā)明的精制的油墨組合物或印刷增強(qiáng)溶劑中的任選添加劑的非限制目錄包括交聯(lián)劑，印刷機(jī)衛(wèi)生控制劑，潤濕劑，腐蝕控制劑，pH控制劑，粘度調(diào)節(jié)劑，防腐劑和消泡劑。
交聯(lián)劑通常加入到精制的油墨組合物或加入到顏料分散體中。此處使用的“精制的油墨組合物”指的是包含關(guān)鍵組分例如載體，顏料和粘合劑的油墨組合物，以使此油墨組合物可備使用。此處使用的“顏料分散體”指的是一種組合物，其包含顏料固體，表面活性劑和其中添加有粘合劑的載體例如水或者油。
據(jù)信，交聯(lián)劑通過與油墨交聯(lián)增強(qiáng)了油墨的耐擦性。為了提高油墨的耐擦性，印刷機(jī)衛(wèi)生，操作效率或操作可靠性，也可向本發(fā)明的油墨組合物中添加甘油或其它潤濕劑。
固化本發(fā)明的油墨的方法包括但不局限于熱固化，電子束固化，光子固化(例如紫外光，X-射線和γ射線)，和它們的結(jié)合。
有很多方法可將油墨沉積到基材上，包括苯胺印刷，直接凹版印刷，照相凹版印刷，平版印刷，凸版印刷，凹版印刷，和噴墨印刷。將這些油墨沉積在基材上的方法能夠在長時間內(nèi)提供一致的產(chǎn)品是理想的?？赡苄枰止ぷ鳂I(yè)來去除印刷設(shè)備上的油墨或者纖維沉積物。有效的手工作業(yè)會引起與此方法相關(guān)的難以接受的費用問題。因此，需要對可靠和連續(xù)印刷所需的手工作業(yè)的量進(jìn)行限制。
特別是，由于在版面上形成，含有高度耐擦落粘合劑的油墨有產(chǎn)生更多印刷缺陷的傾向。當(dāng)使用苯胺印刷法的時候，這個問題變得尤其的麻煩。因此，理想的情況是將這些高度耐擦落粘合劑的使用降低到最小，而仍然保持低水平的油墨擦落。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其余的全都相同，顯示出較高色濃度的印刷紙制品趨向于具有較高的油墨擦落水平。
本發(fā)明通過更有效地在紙制品的表面上分散油墨，使得所述印刷法能提供較高的色濃度而仍然保持低水平的油墨擦落。此外，已發(fā)現(xiàn)這種更有效的油墨分散可在不劣化印刷圖像的宏觀外觀的條件下完成。
在有紋理的基材上，由于基材的表面不規(guī)則，版面上100％的網(wǎng)點覆蓋面積不能在版面上產(chǎn)生固體印刷圖像，所述基材表面上的不規(guī)則區(qū)域未被印刷。因此，本發(fā)明特別適用于具有相對高紋理的基材(包括但不局限于基材例如能吸收的一次性紙制品)。印刷增強(qiáng)流體利用按照本發(fā)明的印刷增強(qiáng)流體可使油墨在紙制品的表面上更有效的分散。雖然不希望被理論所束縛，但是印刷增強(qiáng)流體可增強(qiáng)油墨的流動性，從而使油墨在表面上更有效的分散。本發(fā)明的最終結(jié)果是實現(xiàn)了印刷圖像的美學(xué)的改善，所述印刷圖像是通過增加色濃度而不增加油墨消耗或油墨擦落。而且，不需改變單獨著墨部分的大小或頻率也可實現(xiàn)這種美學(xué)改善。
可用作印刷增強(qiáng)流體的合適的液體包括極性和非極性流體。所述印刷增強(qiáng)流體可以是親水的或疏水的。印刷增強(qiáng)流體可以是溶液形式或者乳濁液形式。印刷增強(qiáng)流體可以與任何類型的油墨結(jié)合使用，這些油墨包括但不限于基于油的油墨、基于溶劑的油墨、和優(yōu)選的基于水的油墨。此外，印刷增強(qiáng)流體可以與基于染料的油墨結(jié)合使用，并且優(yōu)選與基于顏料的油墨結(jié)合使用。雖然不希望被理論所束縛，但是據(jù)信可與油墨混合的任何流體適于作為印刷增強(qiáng)流體。
合適印刷增強(qiáng)流體的非限制實例水、油、醇、及其混合物，優(yōu)選水、醇、或者醇-水混合物，最優(yōu)選水。
可以在印刷增強(qiáng)流體中加入任選的添加劑?？梢约尤氲娜芜x的添加劑的非限制目錄包括交聯(lián)劑、印刷機(jī)衛(wèi)生控制劑、表面活性劑、固定液、潤濕劑、腐蝕控制劑、pH控制劑、粘度調(diào)節(jié)劑、防腐劑、氣味控制劑、粘合劑、著色劑、和/或消泡劑。如果添加的話，任選的添加劑的含量小于大約50％的印刷增強(qiáng)流體重量，優(yōu)選小于大約25％的印刷增強(qiáng)流體重量，最優(yōu)選小于大約5％的印刷增強(qiáng)流體重量。這些任選添加劑可以被添加到印刷增強(qiáng)流體中，只要所得到的混合物足以與油墨和流體相混合，使得顏料顆粒在流體中可移動。將油墨和印刷增強(qiáng)流體涂布到基材上將印刷增強(qiáng)流體先于油墨涂布到基材上?？梢灾苯踊蛘唛g接地將印刷增強(qiáng)流體涂布到基材上。
涂布到基材上的印刷增強(qiáng)流體量為大約1g/m2-50g/m2，優(yōu)選大約5g/m2-30g/m2，最優(yōu)選大約10g/m2-20g/m2。
印刷增強(qiáng)流體可以與任何類型的印刷應(yīng)用方法結(jié)合使用，這些印刷應(yīng)用方法包括但不限于噴墨印刷、照相凹版印刷、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、絲網(wǎng)印刷、和優(yōu)選的苯胺印刷。當(dāng)在彩色印刷機(jī)上使用印刷增強(qiáng)流體時，如果需要的話，可先于一個或者多個印刷機(jī)組(Print station)涂布流體。
如果需要，印刷增強(qiáng)流體可以與印刷圖像以“圖像重合”的方式涂布。此處用到的“圖像重合”，指的是使涂布印刷增強(qiáng)流體與涂布油墨相重合。
雖然不希望被理論所束縛，但是據(jù)信所需的印刷增強(qiáng)流體的量可取決于基材的吸收能力。即，具有相對高吸收能力的基材可能比具有相對低吸收能力的紙頁需要更多的印刷增強(qiáng)流體。
關(guān)于圖3，其顯示了用于本發(fā)明的彩色印刷機(jī)1。印刷機(jī)1具有4個印刷機(jī)組。印刷增強(qiáng)流體可以先于第一印刷機(jī)組5涂布?；蛘撸绻枰?，可以將印刷增強(qiáng)流體添加到第一印刷機(jī)組5、第二印刷機(jī)組6、第三印刷機(jī)組8、和第四印刷機(jī)組9的每一個中。
此外，如果只對一種具體的顏色而言需要改變色濃度，那么可以就在那個具體的印刷機(jī)組之前添加印刷增強(qiáng)流體。對于某些情況下的多色印刷，在印刷機(jī)組之間涂布印刷增強(qiáng)流體是理想的，這樣，涂布到位于直接在前的印刷機(jī)組的基材100上的標(biāo)記未顯示出可變的色濃度，但是任何一種在涂布印刷增強(qiáng)流體之后涂布到基材100上的標(biāo)記卻顯示出可變的色濃度。
可以使用任何對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的添加點的組合，只要將印刷增強(qiáng)流體先于油墨加入。
例如，關(guān)于圖3的印刷機(jī)1，如果只有由第三印刷機(jī)組8的油墨產(chǎn)生的基材100圖像區(qū)域需要可變的色濃度，那么印刷增強(qiáng)流體將不得不在第二印刷機(jī)組6后、但在第三印刷機(jī)組8的印刷滾筒15前被涂布到基材100上。
備選地，或者除此之外，可以將印刷增強(qiáng)流體直接涂布到一個或者多個第一印刷機(jī)組5的金屬墨輥4、第二印刷機(jī)組6的金屬墨輥16、第三印刷機(jī)組8的金屬墨輥17、或者第四印刷機(jī)組9的金屬墨輥18。印刷增強(qiáng)流體可以被噴涂到金屬墨輥上。備選地，或者除此之外，可以將印刷增強(qiáng)流體涂布到一個或者多個第一印刷機(jī)組5的印刷流體盤19、第二印刷機(jī)組6的印刷流體盤20、第三印刷機(jī)組8的印刷流體盤21、或者第四印刷機(jī)組9的印刷流體盤22上。
備選地，或者除此之外，可以將印刷增強(qiáng)流體直接涂布(例如通過噴涂)到一個或者多個第一印刷機(jī)組5的印刷滾筒3、第二印刷機(jī)組6的印刷滾筒23、第三印刷機(jī)組8的印刷滾筒15、或者第四印刷機(jī)組9的印刷滾筒24上。
所有上述實例都被認(rèn)為是印刷增強(qiáng)流體涂布點的非限制實例。這些實例的目的是說明性的，不能認(rèn)為限制了本發(fā)明的范圍。也可使用對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言熟悉的其它涂布點和其它涂布方法，這些涂布點和涂布方法意圖被涵蓋于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
可以許多方式直接或者間接地將油墨涂布到基材上，這些方法包括但不限于將基材浸入到油墨溶液、將油墨溶液噴涂到基材上、或者優(yōu)選將油墨印刷到基材上?？梢詫⒂∷⒃鰪?qiáng)流體以相似的方式涂布到紙制品上。
另外，可以使用各種涂布方法的組合(即在把印刷增強(qiáng)流體印刷到基材上時，將一部分印刷增強(qiáng)流體噴涂到基材上)。
適于本發(fā)明的印刷方法包括但不限于平版印刷、凸版印刷、噴墨印刷、照相凹版印刷(gravure)、網(wǎng)目印刷、凹版印刷、和優(yōu)選的苯胺印刷。同樣，它們的組合和變體被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。可以將單色圖像或者多色圖像涂布到基材上。依照本發(fā)明，適用于將圖像涂布到衛(wèi)生一次性紙制品上的裝置描述于在下列普通轉(zhuǎn)讓的美國專利中于1993年5月25日授權(quán)給Leopardi，II的5,213,037；于1993年10月26日授權(quán)給Sonneville等的5,255,603；和于2000年8月1日授權(quán)給McFarland等的6,096,412，其公開內(nèi)容在此加入作為參考。
在紙制品上產(chǎn)生的印刷圖像可以是線劃原圖(line work)、網(wǎng)版、優(yōu)選彩色套印(process print)、或者其組合。此處使用的“彩色套印”，指的是由顏色分離方法產(chǎn)生的網(wǎng)版顏色印刷，由此由兩種或者多種透明油墨組成的圖像被分解成照相版網(wǎng)點，這些照相版網(wǎng)點可以重組以產(chǎn)生全部范圍顏色的原始圖像。
通過改變沉積在特定圖像區(qū)域中的油墨的量和通過為了在圖像區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生所需的色彩而覆蓋不同顏色的油墨(即例如將青色油墨覆蓋品紅色油墨等等)來進(jìn)行彩色套印圖像中的著色。可以通過調(diào)節(jié)照相版網(wǎng)點的頻率、大小或者其組合來改變油墨沉積面積。
如果用兩種或者多種顏色來印刷圖像，那么就對圖像進(jìn)行彩色套印。此外，當(dāng)油墨被覆蓋時，油墨可以產(chǎn)生多種顏色。彩色套印的圖像優(yōu)于線劃原圖印刷的圖像的優(yōu)點是彩色套印的圖像可以使得用少量油墨產(chǎn)生許多顏色和那些顏色的深淺色調(diào)成為可能。
例如，全色圖像可由10種或者更多種顏色組成?？梢酝ㄟ^使用僅3種顏色的彩色套印來再現(xiàn)該圖像。用線劃原圖再現(xiàn)的相同的圖像典型地需要10種或者更多種油墨，每種油墨在印刷機(jī)上具有一個相應(yīng)的印刷機(jī)組。通過線劃原圖產(chǎn)生的印刷圖像通常同時增加了再現(xiàn)圖像的成本和復(fù)雜度。盡管本發(fā)明優(yōu)選的油墨組合物是基于顏料的彩色油墨，其它基于顏料和基于染料的類型的油墨也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
此處使用的“透明油墨”，指的是這樣的一種油墨，其具有最小的覆蓋能力，因此允許一些光線穿過它。關(guān)于透明油墨，光線必須能夠穿透一個或者多個油墨層而只有某些波長的光線被吸收。例如，為了產(chǎn)生紅色，就將黃色印刷在品紅色上。黃色吸收藍(lán)色波長，使得紅色和綠色波長通過。品紅吸收綠色波長。剩下的波長被反射成紅色。
與透明油墨相反，當(dāng)覆蓋不透明油墨(即non-transparent inks)時，由于表面色澤吸收除了其顏色的特定波長以外的幾乎全部光線，則表面色澤為主色。例如，不透明的黃色油墨將吸收藍(lán)色波長而反射出紅色和綠色波長以產(chǎn)生黃色。
雖然本發(fā)明可以用于單色、多色、或者彩色套印的任何組合，其尤其適用于彩色套印。雖然不希望被理論所束縛，但是據(jù)信當(dāng)彩色套印時，每種連續(xù)的顏色會對印刷增強(qiáng)流體顯示反應(yīng)，除非流體被完全吸收到基材中或者完全揮發(fā)。
本發(fā)明的另一個好處是提供了一種增加印刷圖像的色濃度的方法。這種色濃度的增加允許印刷更廣泛的顏色墊板，從而創(chuàng)造出在美學(xué)上更令人滿意的產(chǎn)品。此處使用的“顏色墊板”，指的是可以用一種印刷方法產(chǎn)生的、全部范圍的顏色。
另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)將印刷增強(qiáng)流體的涂布與油墨涂布進(jìn)行套準(zhǔn)對于一些方法是有利的。套準(zhǔn)印刷增強(qiáng)流體的涂布與油墨的涂布允許將印刷增強(qiáng)流體選擇性地涂布于基材上，其中在基材的一些但不是所有區(qū)域上可能涂布有印刷增強(qiáng)流體。這種選擇性涂布降低了印刷增強(qiáng)流體的消耗并且為印刷圖像品質(zhì)的更廣泛的排列作準(zhǔn)備。例如，具有涂布以印刷增強(qiáng)流體區(qū)域和未涂布以印刷增強(qiáng)流體的區(qū)域的單一印刷圖像將具有一個更廣泛的顏色墊板。
相對于按照現(xiàn)有技術(shù)印刷相同的色濃度，本發(fā)明的另一個優(yōu)點是在特定的色濃度下減少油墨使用率的能力。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點涉及在有紋理的基材例如能吸收的一次性紙制品上進(jìn)行印刷。傳統(tǒng)地，當(dāng)在有紋理的基材上印刷時，在版面上的100％網(wǎng)點覆蓋面積不能在有紋理的基材上產(chǎn)生100％的網(wǎng)點覆蓋印刷圖像。這是由于有紋理的基材表面上不規(guī)則的緣故，這些不規(guī)則表面保持未被印刷。因此，本發(fā)明可特別應(yīng)用于具有相對高的紋理的基材。印刷圖像的色濃度可以用濃度計來測定圖像的色濃度。色濃度，一種無因次的測量，指的是由油墨產(chǎn)生的色濃度。油墨的色濃度越高，顏色的亮度和濃度就越大。當(dāng)色濃度增加時，濃度計測量同樣升高。濃度計測量的是在圖像中主原色的色濃度。隨后濃度計顯示主原色的色濃度。此處使用的“原色”指的是黃色、青色、品紅色和黑色這四種顏色中的一種。
可以通過如下的方法來測量印刷在紙制品上的圖像的色濃度使用一種反射濃度計，調(diào)節(jié)濃度計的設(shè)置，以便讀出在圖像中出現(xiàn)的主原色。將印刷的紙制品樣品放置在4張未印刷的紙頁的頂部。使用這4張未印刷的紙頁的目的是為了消除來自有色表面的背景顏色的影響。
可以使用這4張L*a*b*值分別為大約91.17，0.64，和4.29的白色基材紙頁，其中的L*a*b*值是通過分光比色計測量的，該分光比色計被設(shè)置為10。的觀測角，光源A用CIELAB L*a*b*模式。L*a*b*值分別為大約91.17，0.64，和4.29的白色基材是由直接代理人出售的白色BOUNTY牌紙巾。
使用反射濃度計，對圖像的特定顏色進(jìn)行了三次色濃度測定。對這三次測定的平均值進(jìn)行了計算并做了記錄。
可以對涂布到任何顏色的基材上的任何油墨進(jìn)行色濃度測量。優(yōu)選地，在任何帶有白色背景的基材上測量色濃度，此背景具有的L*a*b*分別是91.17、0.64、和4.29。測量色濃度的合適的濃度計是X-RITE 418反射濃度計，其可以從Grandville的X-Rite公司，密歇根州商購。
此處使用的“L*a*b*”指的是CIELAB L*a*b*顏色確定系統(tǒng)。CIELABL*a*b*顏色確定系統(tǒng)評價在樣品特定區(qū)域中的顏色變化并且將這種變化與標(biāo)準(zhǔn)參照的變化相比較。通過使用一組被稱作L*a*b*值的數(shù)學(xué)函數(shù)來確定這些顏色，L*a*b*值描述肉眼對顏色的靈敏度。L*與樣品的亮度有關(guān)。如果a*值是正值的話，a*指的是樣品的紅色。如果a*值是負(fù)值的話，a*指的是樣品的綠色。如果b*值是正值的話，b*指的是樣品的黃色。如果b*值是負(fù)值的話，b*指的是樣品的藍(lán)色。從L*a*b*值可以確定ΔE的值，這是無因次測量，其中的ΔE代表兩組不同L*a*b*值之間的顏色的差別。ΔE越大，顏色差別越大。
將由直接代理人(instant assignee)銷售的商業(yè)上可獲得的BOUNTY(白色)紙巾用于本實施例。使用如圖3所示的四色苯胺印刷機(jī)在BOUNTY紙巾上印刷。使用購自Northlake的陽光化學(xué)制品公司，Illinois(Sun Chemical Corporation of Northlake，Illinois)的四種油墨。
參考圖3，將黃色油墨(購自陽光化學(xué)制品，目錄號1696651)加入到第一印刷機(jī)組5印刷流體盤19。品紅油墨(購自陽光化學(xué)制品，目錄號1696652)加入到第二印刷機(jī)組6印刷流體盤20。青色油墨(購自陽光化學(xué)制品，目錄號1696653)加入到第三印刷機(jī)組8印刷流體盤21。黑色油墨(購自陽光化學(xué)制品，目錄號1696654)加入到第四印刷機(jī)組9印刷流體盤22。
使用本領(lǐng)域已知的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)調(diào)整印刷滾筒擠壓設(shè)置和圖像重合。為了比較的目的，按照現(xiàn)有技術(shù)印刷對照基材。
然后按照本發(fā)明印刷基材100。將水涂布到第一印刷機(jī)組5前的基材100上。使用高壓一小體積噴槍涂布水，所述噴槍在商業(yè)上以Binks Model95出售，可購自ITW industrial Finishing of Glendale Heights，Illinois。水對基材100的加入速率約為20g/m2。
結(jié)果示于表1中。參考表1，對于每種印刷的顏色，測量對照紙巾的色濃度和按照本發(fā)明印刷的紙巾的色濃度。按照先前描述于本說明書中的測量程序來測量色濃度?？梢钥闯?，對于每種印刷的顏色，按照本發(fā)明印刷的紙巾的色濃度明顯高于按照現(xiàn)有技術(shù)印刷的紙巾。
表1

實施例2在本發(fā)明的一個實施方案中，其中使用苯胺印刷機(jī)來涂布油墨和通過苯胺印刷來涂布印刷增強(qiáng)流體。
將由直接代理人銷售的商業(yè)上可獲得的BOUNTY(白色)紙巾用于本實施例。如圖3中所示兩個印刷機(jī)組(即第一印刷機(jī)組5和第二印刷機(jī)組6)的四色苯胺印刷機(jī)1用于在BOUNTY紙巾上印刷。為了這個目的，使用基于水的品紅油墨，其以WKJFW2618915出售，可購自Northlake的陽光化學(xué)制品公司，Illinois。
版面是本領(lǐng)域中已知的光聚合物版面。在第一印刷機(jī)組5印刷滾筒3上的版面利用65網(wǎng)線板(linescreen)上的20％網(wǎng)點覆蓋面積。第二印刷機(jī)組6印刷滾筒23利用5％，10％，15％，25％，75％和100％網(wǎng)點覆蓋面積，它們都位于65網(wǎng)線板上。
使用本領(lǐng)域已知的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)調(diào)整印刷滾筒擠壓設(shè)置和圖像重合。為了比較的目的，按照現(xiàn)有技術(shù)印刷對照基材，其中將品紅油墨涂布在第二印刷機(jī)組6上。對照基材不涂布印刷增強(qiáng)流體。
然后按照本發(fā)明印刷基材100。參考圖3，將水涂布到第一印刷機(jī)組5印刷流體盤19。估計大約11g/m2的水從第一印刷機(jī)組5版面轉(zhuǎn)移到基材100。
結(jié)果示于表2中。參考表2，對于每個印刷紙巾的品紅％網(wǎng)點覆蓋面積測量對照紙巾和按照本發(fā)明印刷的紙巾的色濃度。按照先前描述于本說明書中的測量程序來測量色濃度?？梢钥闯?，對于每個％網(wǎng)點覆蓋面積，按照本發(fā)明印刷的紙巾的色濃度明顯高于按照現(xiàn)有技術(shù)印刷的紙巾。
表2

雖然已舉例說明和描述了本發(fā)明的具體實施方案，對于那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員是很明顯的，即在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可對本發(fā)明進(jìn)行各種其它改變和修改。因此意圖在后附的權(quán)利要求中覆蓋所有這些在本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種印刷標(biāo)記的方法，所述方法包含下述步驟(a)提供一種基材，所述基材具有一個第一外表面和與之相對的一個第二外表面；(b)向所述基材的所述第一外表面和所述第二外表面的至少一個表面涂布一種印刷增強(qiáng)流體；(c)向所述基材的所述第一外表面和所述第二外表面的至少一個表面涂布標(biāo)記，其中所述標(biāo)記由油墨組成。
2.一種印刷標(biāo)記的方法，所述方法包含下述步驟(a)提供一種印刷機(jī)，優(yōu)選其中所述印刷機(jī)是苯胺印刷機(jī)；(b)向所述印刷機(jī)施用一種基材，所述基材具有一個第一外表面和與之相對的一個第二外表面；(c)向所述基材的所述第一外表面和所述第二外表面的至少一個表面涂布一種印刷增強(qiáng)流體，優(yōu)選其中將所述印刷增強(qiáng)流體直接涂布到所述基材；(d)向所述基材的所述第一外表面和所述第二外表面的至少一個表面涂布標(biāo)記，其中所述標(biāo)記由油墨組成，優(yōu)選其中所述油墨是基于水的，和更優(yōu)選其中所述油墨是彩色油墨。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述印刷機(jī)具有至少一個印刷機(jī)組并且其中所述的印刷增強(qiáng)流體被涂布到第一印刷機(jī)組之前的所述基材上。
4.按照前述權(quán)利要求任一項的方法，其中以約1g/m2-50g/m2的量將所述印刷增強(qiáng)流體涂布到所述基材上，優(yōu)選其中通過將所述基材浸入到所述印刷增強(qiáng)流體中，將所述印刷增強(qiáng)流體噴涂到所述基材上，將所述印刷增強(qiáng)流體印刷到所述基材上或它們的結(jié)合來將所述印刷增強(qiáng)流體涂布到所述纖維基材上。
5.權(quán)利要求2的方法，優(yōu)選其中將所述印刷增強(qiáng)流體涂布到所述苯胺印刷機(jī)的印刷滾筒上，涂布到所述苯胺印刷機(jī)的金屬墨輥上，涂布到所述基材上或它們的結(jié)合。
6.按照前述權(quán)利要求任一項的方法，其中所述基材是纖維質(zhì)的，非纖維質(zhì)的，或它們的結(jié)合，優(yōu)選其中所述基材是纖維質(zhì)的，更優(yōu)選其中所述基材是一種能吸收的一次性紙制品，甚至更優(yōu)選其中所述能吸收的一次性紙制品是紙巾，浴用薄紙，或面紙，和最優(yōu)選其中所述能吸收的一次性紙制品是紙巾。
7.按照前述權(quán)利要求任一項的方法，其中所述印刷增強(qiáng)流體與所述油墨是可混合的，優(yōu)選其中所述印刷增強(qiáng)流體是水，醇，油，或者它們的混合物，和更優(yōu)選其中所述印刷增強(qiáng)流體是水。
8.一種印刷標(biāo)記的方法，所述方法包含下述步驟(a)提供一種基材，所述基材具有一個第一外表面和與之相對的一個第二外表面；(b)向所述基材的所述第一外表面和所述第二外表面的至少一個表面涂布印刷增強(qiáng)流體，優(yōu)選其中所述印刷增強(qiáng)流體包含水，醇，油，或者它們的混合物；(c)在所述基材的所述第一外表面和所述第二外表面的至少一個表面上印刷一種圖像，其中所述圖像由油墨組成，優(yōu)選其中將所述印刷增強(qiáng)流體以與所述圖像圖像重合的方式來涂布。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述印刷增強(qiáng)流體進(jìn)一步包含一種表面活性劑。
10.按照前述權(quán)利要求任一項的方法，其中所述基材是一種非機(jī)織織物。
全文摘要
一種增強(qiáng)包含一種印刷增強(qiáng)流體的印刷的紙制品的色濃度的方法。為了增強(qiáng)紙制品上印刷的圖像的色濃度，在涂布油墨前將所述印刷增強(qiáng)流體涂布到紙制品上。利用本發(fā)明的印刷增強(qiáng)流體，還可以改進(jìn)印刷機(jī)的衛(wèi)生和印刷法的效率，特別是當(dāng)印刷的紙制品具有高色濃度圖像的時候。
文檔編號B41M1/04GK1468175SQ01816929
公開日2004年1月14日 申請日期2001年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月14日
發(fā)明者尼古拉斯·簡斯·尼西英, 瑪麗·伊麗莎白·伊拉姆, 伊麗莎白 伊拉姆, 尼古拉斯 簡斯 尼西英 申請人:寶潔公司