專利名稱：適合噴射印刷的基于納米粒子的組合物及其方法
適合噴射印刷的基于納米粒子的組合物及其方法有關申請的相互參照資料本申請要求以下美國臨時專利申請的權利申請?zhí)枮?0/965，361、申請日期 為2007年8月20日；申請?zhí)枮?0/965,634、申請日期為2007年8月21日；申請?zhí)枮?60/965，753、申請日期為2007年8月22日；申請?zhí)枮?0/965，861、申請日期為2007年8 月23日；申請?zhí)枮?0/965，744、申請日期為2007年8月22日和申請?zhí)枮?0/965，743、申 請日期為2007年8月22日，并在此將以上申請全文引用并結合于本申請中。
背景技術：
多年來平版印刷和凹版印刷技術均得到了改進和提高。平版印刷術的基本原理包 括從一個既有受墨區(qū)也有拒墨區(qū)的表面上轉(zhuǎn)移油墨的步驟。而膠印印刷是一種含有墨的中 間轉(zhuǎn)移步驟的過程。例如，膠印印刷可以將墨從感光滾筒上轉(zhuǎn)移到橡皮滾筒上，接著該橡皮 滾筒又將圖像轉(zhuǎn)移到一個表面上(如一個紙卷筒)。在凹版印刷中，一個帶有雕刻墨池的滾 筒與一卷筒紙相互接觸，而電荷又促使墨轉(zhuǎn)移到紙上。早期使用平版印刷技術的設備是利用需要印刷在平板上的圖像凸版，使得只有凸 出來的區(qū)域能接受油墨?，F(xiàn)代平版印刷過程利用了材料科學原理。例如，將需要印刷的圖 像蝕刻在一個親水板上，使得該板的印刷區(qū)域是親油的。在上墨之前先將平板潤濕，使得只 有該板的親油區(qū)域能接受油性墨(即該板在濕潤過程中的沒有被潤濕的區(qū)域)。通常，所有這些印刷技術都受到相似的局限，即相同的圖像被反復的印刷。這是 由于不管是凸版圖像或蝕刻親油圖像抑或其他，傳統(tǒng)的平版印刷采用具有靜態(tài)圖像的平板 (即不變動的圖像)。凹版印刷采用的也是靜態(tài)圖像，該圖像雕刻在滾筒上的墨池內(nèi)。制造 用于平板印刷的平板或者用于凹版印刷的滾筒/滾筒套的間接成本很高。因此，對于印刷 數(shù)量很少的作業(yè)(即“小批量”作業(yè))，采用平版印刷或凹版印刷很不經(jīng)濟。而且，傳統(tǒng)的平 版印刷和凹版印刷不被用作印刷可變數(shù)據(jù)的作業(yè)(例如，營業(yè)額報表，財務報表，對象廣告 等)，除非該印刷機被改造成帶有噴墨頭，雖然成本高且速度低。特別地，小批量作業(yè)或變量 作業(yè)主要由激光(如靜電式調(diào)色劑)打印機和噴墨打印機承擔。通常，許多印刷制品，如書籍和雜志通過一種包括較多后壓印加工的方法進行印 刷。例如，雜志的一個單頁或一組頁面可能會要印上5，000次。然后，第二頁或一組頁面也 要印上5，000次。對于該雜志的每一頁或每組頁面，這種過程需要重復進行直到完成所有 的頁數(shù)。隨后，將這些頁面或該組頁面送至流水線的后加工處進行切割，并裝訂成最終的雜
ο該傳統(tǒng)的工作流程是時間密集型和勞動力密集型流程。如果可變圖像(即每個頁 面的圖像不同或每組頁面的圖像不同)都能按平版圖像的質(zhì)量和速度進行，則每種雜志的 印刷能逐頁(或逐組)印刷，使得整本雜志應當可以直接在印刷機上完成。這樣可以大大 提高印刷雜志的速度并降低印刷雜志的費用。噴墨印刷技術為印刷機提供了可變的能力?，F(xiàn)有兩種基本的噴墨技術熱噴墨技 術，即氣泡噴墨技術，壓電噴墨技術，以及連續(xù)噴墨技術。這兩種技術可以將極小的墨滴發(fā)射(即，噴射)到紙上。在熱噴墨技術中，有一個熱源可使墨蒸發(fā)成氣泡。該擴張的氣泡便 構成小滴，而該小滴就從印刷頭噴出。壓電噴墨技術采用一種位于墨盒背后的壓電晶體。采 用交變電動勢可使該晶體振動。通過晶體的來回運動就能產(chǎn)生足夠的小滴，并將小滴噴射 到紙上。在一個連續(xù)的噴墨系統(tǒng)中，噴嘴連續(xù)發(fā)射，并且當該噴嘴不進行打印時，與每個噴 嘴聯(lián)接的電極將墨滴偏轉(zhuǎn)至收集槽內(nèi)。當噴嘴進行打印時，該電極不通電，墨滴會通過直至 基底O高速彩色噴墨打印的質(zhì)量通常比平版膠印和凹版膠印的質(zhì)量更差一些。此外，最 快的噴墨印刷機的速度也比平版印刷機或凹版印刷機的要低很多。傳統(tǒng)的噴墨印刷還會碰 到水性油墨滴到紙上的麻煩。采用水性墨可能會浸透紙張，導致卷筒紙形成皺紋以及褶子， 并且卷筒紙很容易由于疏忽受潮而損壞。為了抑制這種現(xiàn)象，噴墨印刷機需要使用專門的 紙張或鍍膜的紙張。而這類紙張往往要比常用的卷筒紙昂貴許多。此外，當噴墨印刷技術用于彩色印刷時，油墨的有效區(qū)域以及水的浸透程度會增 力口。這是由于彩色圖像是通過4種顏色的相加來生成的。4色相加過程包括使用不同量的 青色油墨、洋紅色油墨、黃色油墨以及黑色油墨(即CMYK)在紙上形成任何一種顏色。如果 需要使用全部4種顏色來產(chǎn)生所希望的顏色，則該頁有些部分可能有4層油墨。另外，由噴 墨印刷機生成的小點可能會鋪展開來，并造成失真圖像。而且，噴墨印刷機使用的油墨比傳 統(tǒng)平版印刷機或凹版印刷機使用的油墨昂貴很多。單就經(jīng)濟因素使得噴墨印刷技術不適用 于大部分的商業(yè)印刷作業(yè)，特別是大批量作業(yè)。目前激光印刷受到高速可變印刷的生產(chǎn)力的局限，這是由于其生產(chǎn)速度仍比膠印 印刷和凹印印刷要低得多，而原材料(如上色劑等)的價格遠高于普通膠印印刷或凹印印 刷油墨的價格。此外，彩色激光印刷還很難適用于雜志及其他裝訂出版物，因為該印刷頁面 在折疊時往往容易破裂。印刷技術在其他制造業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中也很有用，比如電子元器件，包括晶體 管和其他裝置。而且，將標記或其他記號印刷在非紙張的基底上，如塑料薄膜，金屬基底及 類似物?？梢圆捎萌缟纤龅倪@些印刷技術在紙質(zhì)基底上進行印刷，但這種情況下這些技 術存在同樣的缺陷。在其他情況下，可以使用苯胺印刷術，其類似于平版印刷術，該苯胺印 刷術需要對平板進行預壓處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種基于納米粒子的選通劑，該選通劑包括約5% 到約20%的一種水分散組分，約5%到約15%的一種胺，和約75%到約95%的水。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于高速可變印刷操作的裝置包括一個至少 具有一個表面的殼體，安裝在一個表面上的一系列噴嘴，其中每個噴嘴可以按需求噴射液 滴，以及一與該噴嘴 連接的選通劑源。該選通劑包括從約8%到約10%的一種表面活性 齊IJ，且該選通劑組合物的平衡劑包括水。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種高速可變印刷方法，其包括以一種圖樣將一種 選通組合物噴射到一基底上的步驟。該選通劑組合物包括約0. 05 約10襯％的一種阻 滯劑，約等于3wt %的一種表面張力調(diào)節(jié)化合物，約等于8wt %的粘度調(diào)節(jié)劑，該粘度調(diào)節(jié) 劑使該組合物的粘度在約1到14mPa s的范圍內(nèi)，以及該選通劑組合物的平衡劑包括一種溶劑。該選通劑具有一個小于約60達因/厘米的動態(tài)表面張力。該方法還包括提供一種 印刷劑給該基底以在一個區(qū)域形成一個印刷圖像的步驟，該區(qū)域為未被該選通劑圖樣所覆
ΠΠ. O本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于高速可變印刷操作的裝置，其包括一個 至少具有一個表面的殼體，一系列安裝在該表面的噴嘴，其中每個噴嘴可以按需求噴射液 滴，以及一與該噴嘴連接的選通劑源。該選通劑包括約0. 05 約10襯％的一種阻滯劑， 約等于3wt%的一種表面調(diào)節(jié)化合物，約等于8wt%的粘度調(diào)節(jié)劑，該粘度調(diào)節(jié)劑使該組合 物的粘度在約1到14mPa s的范圍內(nèi)，以及該選通劑組合物的平衡劑包括一種溶劑。該選 通劑具有一個小于約60達因/厘米的動態(tài)表面張力。


通過下面的詳細說明以及附圖可以更深入地了解該控制一基質(zhì)涂抹于一基底上 的設備和方法的特點，其性質(zhì)及各種優(yōu)點。圖1為一種現(xiàn)有技術中印刷裝置的側視圖。圖2是一種控制在基底上涂抹一基質(zhì)的裝置的實施例的側視圖。圖3是一種控制在基底上涂抹一基質(zhì)于基底的裝置的實施例的側視圖。圖4為根據(jù)圖3所示設備可能輸出量的示意圖。圖5為本發(fā)明一個實施例的裝置示意圖。圖6為圖5所示裝置的局部仰視圖。
具體實施例方式圖1顯示了傳統(tǒng)平版膠印印刷平臺100。在傳統(tǒng)的平版印刷工藝中，將要印刷的圖 像蝕刻到親水性感光板102上，以致在該感光板上形成能接收油墨的疏水區(qū)域。親水性感 光板102安裝在感光板滾筒104上，并回轉(zhuǎn)通過潤濕單元106以及上墨單元108。潤濕單元 106可以包括供水裝置107，而上墨單元108可以包括墨源109。感光板102的親水部分被 潤濕單元106潤濕。由于使用的是油性墨，所以只被感光板102的疏水部分所接收。
如果使用一種橡皮滾筒，例如橡皮滾筒110，該上墨的圖像可從感光板滾筒104傳 遞到橡皮滾筒Iio上。然后，該圖像可進一步轉(zhuǎn)印到位于橡皮滾筒110和壓印滾筒114之 間的卷筒紙112上。利用壓印滾筒114通過在該印刷圖像與卷筒紙112之間施加一個大體 相等的壓強或壓力來將圖像轉(zhuǎn)印到卷筒紙112上。當感光板滾筒104和卷筒紙112之間采 用一種橡膠帶作為中介物時，這種加工通常被稱作“膠印印刷”。由于感光板102先被蝕刻 然后再被安裝在感光板滾筒104上，所以采用平版印刷機來反復印刷同樣的圖像。平版印 刷由于可生產(chǎn)高質(zhì)量的圖像而廣受歡迎。依次安裝四個印刷平臺就能印刷出如同雜志一般 高質(zhì)量的四色圖像。按照圖2所描述的一方面，用于控制一種物質(zhì)將其作用到一基底上的裝置及方法 采用了一種基于納米粒子的選通劑，該選通劑可阻止該基質(zhì)作用于該基底上或者將該物質(zhì) 吸引至該基底。本發(fā)明公開的另一方面提供了一種用于高速可變印刷的方法，該方法采用了一種 瞬時運用于該基底的基于納米粒子的選通劑。該方法包括提供一個基底，并將能夠噴射在該基底上的一選通劑組合物涂抹于該基底，使得圖像在該基底上形成。這里公開的該裝置及方法可利用噴射技術將選通劑直接涂抹于該基底或一中間表面?？梢岳萌魏文苡行ё璧K油墨作用的試劑。因為這里公開的具體實施方式

包含了阻 止轉(zhuǎn)移或有助轉(zhuǎn)移的組合物中一個或兩者的使用，或者同時具有兩種性質(zhì)的一種或多種的 組合物的使用，下文中將根據(jù)一種基質(zhì)引用可能具有以上這些性質(zhì)中一些性質(zhì)或所有這些 性質(zhì)的選通劑。特別地，該選通劑可以阻止該主要基質(zhì)整體或者部分的轉(zhuǎn)移?？蛇x地，該選 通劑有助于該主要基質(zhì)整體或者部分的轉(zhuǎn)移，或者可以阻止該主要基質(zhì)的部分轉(zhuǎn)移并有助 于該主要基質(zhì)的其他部分轉(zhuǎn)移。主要基質(zhì)的例子包括，例如，平版印刷油墨、染料、蛋白質(zhì) (例如，抗體、酶、阮蛋白、核酸(如DNA和/或RNA低核苷酸)，小分子(如無機和/或有機 分子)，生物樣品(如細胞和/或病毒裂解液及其部分)，醫(yī)藥品(包括抗體和/或其他藥 物，以及鹽類、前驅(qū)物及其前藥)，細胞(如原核細胞、真細菌細胞和/或真核細胞)，以及金 屬(如二氧化硅、導電金屬及其氧化物)。在圖2中，該主要基質(zhì)是一種油墨，一個卷筒紙為 基底并且該主要基質(zhì)的可選部分為的圖像區(qū)域。圖2顯示了一個印刷平臺200，該印刷平臺200可包括上墨單元202、感光板204、 感光滾筒206、橡皮滾筒208和壓印滾筒210，這些單元是在平板印刷工業(yè)中所熟知的。感 光板204可以是全部親水的(例如，一種標準的鋁平板印刷的平板)。然而，圖1的潤濕單 元106已被圖2中的清洗單元212和水噴射單元214所替代。水噴射單元214可具有一系列的噴墨盒(例如，泡沫噴盒、熱盒、壓電盒、連續(xù)噴墨 系統(tǒng)等等)。在加熱器激發(fā)下，泡沫噴射器可噴出一滴油墨。壓電裝置受到壓電傳動裝置的 激發(fā)而噴出一滴油墨。該墨滴是從墨盒內(nèi)的極小的孔中噴出的。該墨盒可能含有許多孔。 通常，噴墨盒的孔數(shù)可多達600個，孔往往排成兩排，每排300個孔。該水噴射單元可作為 印刷盒單元，例如HP、Lexmark、Spectra、Canon等廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品。Murakami等人在專利 號為7，240，998的美國專利中描述了噴射盒和噴射頭，在這里作為參考。連續(xù)系統(tǒng)可采用 柯達名下的Versamark系統(tǒng)。該水噴射單元214或此處公開的任何噴射單元可用來噴射出一種選通劑或該噴 墨盒中的一種主要基質(zhì)。在一實施例中，該選通劑和/或主要基質(zhì)可包括水溶液或非水溶 液。該水溶液可以包括水、一種水溶性有機化合物、或其組合。一個優(yōu)選實施例采用水和一 共溶劑。典型的，該共溶劑可以是一種水溶性的或易混合的化合物，以形成一種均相的組合 物。在選通劑里混入共溶劑是將其用作表面張力調(diào)節(jié)劑。由于該過程的時間很短，理想的 表面張力的明顯變化不能僅通過使用表面活性劑得到。理想的組合物是這樣的，在上墨時 具有一定的表面張力性質(zhì)，而當圖像最終在印刷表面或媒介上形成時該組合物又具有不同 的表面張力性質(zhì)。例如，噴射頭之間的小間隙內(nèi)填滿該組合物以后，緊接著有少量的擴散是 比較理想的。但是，該表面張力需要在圖像形成時立刻變化，這樣該圖像的邊緣輪廓分明并 且是干凈的。該共溶劑可以將該選通劑的表面張力調(diào)和到一個特定的標準。由于該壓印過 程的時間關系，僅僅依靠交界面處的表面遷移將表面張力調(diào)節(jié)到所需的標準是不夠的。合適的水溶性的或易混合的有機成分包括醇類，例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙 醇、正丁醇、仲丁醇、或叔丁醇；酰胺類，例如二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺；羧酸類；酯類， 例如乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、碳酸乙烯酯；醚類，例如乙二醇單丁醚、四氫 呋喃或二氧六環(huán)；丙三醇；二醇類，例如丙二醇和二甘醇；乙二醇酯類；二醇醚類，例如丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚；酮，例如丙酮、二丙酮、或甲乙酮；內(nèi)酰胺類，例如N-異丙基己內(nèi)酰 胺或N-乙基戊內(nèi)酰胺、2-呲咯烷酮、N-甲基呲咯烷酮；內(nèi)酯類，例如丁內(nèi)酯；有機硫醚類； 砜類，例如二甲基砜；有機亞砜類，例如二甲基亞砜或四亞甲基亞砜；及其衍生物和其混合 物。這里公開的其他實施例中，該選通劑可含有一種水分散組分，例如一種納米粒子， 其被配置出來作用于表面。該基于納米粒子的選通劑可用于任何表面，例如，這里詳細描述 的該基底和/或感光板，和/或卷筒。在一些實施例中，該基于納米粒子的選通劑可以是硅基的。在其他實施例中，該基 于納米粒子的選通劑可以由氧化鋁、氧化鋯、氧化鋅、膠狀的二氧化鈰、氧化銻或其他類似 物質(zhì)制成。雖然這里列出了特定的納米粒子，但是也可使用其他對該表面具有理想性能的 納米粒子?？赡苡杏玫暮线m的硅基納米粒子包括由Nissan Chemical (Houston，Texas)提 供的包括Snowtex O 的納米粒子和/或Nyacol Nanotechnologies提供的包括Nyacol Nexil 20A的納米粒子。該二氧化硅納米粒子可以是球形的粒子，橢球形粒子，和/或任何 其他形狀。本發(fā)明中的可用的納米粒子總尺寸約為1-10納米，或約為5-15納 米，或約為3_30 納米，或者小于50納米，又或者小于100納米。例證說明硅基納米粒子可能具有尺寸效應，其中該二氧化硅的質(zhì)量百分比約為該 硅基粒子的-50%或者5% -20%。該球形粒子的尺寸大約在3-100納米之間或者是 5-20納米之間。該橢球型粒子的尺寸約為3-50納米寬、50-150納米長，或者約為9_15納 米寬、80-100納米長。從供應商處得到該納米粒子之前或者之后可在該納米粒子中加入其他組分。例 如，納米粒子可以包括一種鈉離子或其他堿離子，其質(zhì)量百分數(shù)小于約3%或小于約或 小于約0. 05%。從供應商處得到該納米粒子之前或之后，也可將其他具有理想特性的組分 以適合的質(zhì)量百分比加入該納米粒子。在一些實施例中，采用一種均具有一個胺的乙氧基化物(EO)、丙氧基化物(PO)， 和/或乙氧基化物/丙氧基化物(Ε0/Ρ0)可使該納米粒子功能化?？墒褂萌魏伟?，包 括伯胺、仲胺、和/或叔胺。例如，可以從Huntsman InternationalLLC處得到的包括 Surfonamine 系列胺的乙氧基化物胺，特別是B-60、B-30、B-200可在本發(fā)明中采用。該 Ε0/Ρ0的一個典型例子是含有一個乙氧基和9個丙氧基的胺的乙氧基化物。乙氧基和丙氧 基的基團數(shù)的變化可以促進調(diào)節(jié)該選通劑使其達到理想狀態(tài)的HLB(疏水性-親脂性的平 衡)和持續(xù)性。HLB可以約為2-18，雖然該經(jīng)過功能化的納米粒子的HLB可能會超出該范 圍以具備理想性能。在其他實施例中，通過采用含有其他功能團的組分也可將該納米粒子功能化。例 如，可以采用脂肪酸乙氧基化物或聚醚胺。聚醚胺可以采用Himtsmanlnternational LLC 的Jeffamine系列⑧。脂肪酸乙氧基化物，可以采用例如Huntsman International LLC的 Teric 和Ecteric 系列。也可采用其他功能團以達到理想的性質(zhì)。如果沒有理論的限制，通過質(zhì)子化提供給該組分一個正電荷，該二氧化硅粒子的 表面或其他合適的納米粒子基底會靜電吸附該Ε0/Ρ0胺。由于該粒子表面的化學性，可認為該納米粒子的表面帶有一個凈負電荷。另外，由于該EO/PO使得該功能化的納米粒子具 有自帶表面活性劑性能和可調(diào)的紙張伸張性能。通過該硅芯，或帶有胺的乙氧基化物的納 米粒子的修正，該EO/PO會在該核心的周圍形成一層結構或一殼結構。通過調(diào)節(jié)該EO/PO 胺的尺寸可以達到理想的化學性質(zhì)和空間性質(zhì)。通過一個例子說明本發(fā)明的納米粒子可以通過以下過程被功能化。首先，在一 個IL的燒杯中加入50g的Surfonamine B-60。在該燒杯中加入l50g的去離子水。該 燒杯含有一個磁力攪拌器，將該去離子水加入燒杯中后啟動該磁力攪拌器。用一個標準 的實驗室PH計量器測試該混合物的PH值，結果約為11。然后通過向該混合物緩慢添加 1. 5N的HCL(JT Baker 生產(chǎn)的)將該混合物的pH值調(diào)節(jié)到大約為4。采用一個分液漏斗 (VffR生產(chǎn)的)，將50g20%的Nissan Snowtex-O 和350g去離子水一起加入該燒杯。在 Snowtex-O 的納米粒子被加入該混合物的同時檢測其pH值。當該二氧化硅納米粒子添 加完成時，該PH值約為4。在室溫下過夜攪拌該混合物。在該混合物中加入大約IOOg的酸 洗硅藻土并攪拌5分鐘左右。用一個布氏漏斗漏斗和Whatman 3號過濾紙(150mm)過 濾合成混合物。收集該濾出液并使其通過一個1微米的純聚酯纖維過濾器過濾，該純聚酯 纖維過濾器帶有一個0. 22 Versapor 薄膜圓盤預濾器。將該最后的濾出液收集在一個容 積為IL的Nalgene 瓶里。在一個不同的實施例中，采用更大的官能團使該納米粒子功能化 。例如，可采用聚 醚?？刹捎肈OW 的Triton 系列下的壬基酚聚乙烯醚，例如Triton X-100是多醚用于 本發(fā)明的一個典型例子。本實施例中的納米粒子可通過類似上述描述的方式進行功能化。 采用更大的官能團功能化該納米粒子還能使該選通劑具有獨特的化學性質(zhì)。功能化的結果 是該選通劑可以具有這樣的化學性能，例如，“自表面活性劑”性能和/或“自動勻染”性能。在一個不同的實施例中，該選通劑可能含有約15%以下的表面活性劑，或者約 8% -10%，或約3% -5%的表面活性劑。該表面活性劑或表面調(diào)節(jié)劑可以包括，例如，非離 子表面活性劑，如泊洛沙姆、乙氧基化的乙炔二醇或其它的乙氧基化的表面活性劑?？梢圆?用任何類型的使得該選通劑具有理想性能的表面活性劑，包括陰離子型、非離子型、陽離子 型或其它類型的表面活性劑。另外，勻染劑也可以作為表面改性劑。另一類別的表面改性 劑包括一種多功能化合物，該多功能化合物至少含有一個親水部分和一個疏水/疏油部分 (如氟表面活性劑，像3M公司的Novec)。這類化合物能夠使水溶性阻滯劑噴射在基底上面， 該基底具有排斥膠印油墨的疏酯部分。更適合的非離子型表面活性劑包括二次乙氧基化的醇類，比如Tergitol系 列，例如，Dow Chemical生產(chǎn)的15_S，C11-C15線型乙氧基化的醇類、辛基酚聚氧乙烯 (ocyylphenol ethoxylates)、乙氧基化的乙炔二醇和N-辛基_2_呲咯烷酮。正如上述所 述，可以采用各種非離子型表面活性劑的混合物來達到HLB在2-8之間的組合式表面活性 劑的效果。適合使用的該泊洛沙姆表面活性劑可以由化學式HO (CH2CH2O) x (CH2CHCH3O) y (CH2CH2O) ZH來表示，此處的X，y和ζ表示2-130的整數(shù)，優(yōu)選的是15-100，并且χ和ζ取 值相同但其選擇不依賴于y。其中，可以使用泊洛沙姆188，其χ = 75，y = 30, ζ = 75，可 以為 BASF 名下的Lutrol F68 (可選擇Pluoronic F68)；泊洛沙姆 185，其 X = 19，y =30，Z = 19 (ISP 的Lubrajel WA)；泊洛沙姆 235，其 χ = 27, y = 39，ζ = 27 (BASF 的Pluoronic F 85)；泊洛沙姆 238，其 χ = 97, y = 39, ζ = 97 (BASF 的Pluoronic F 88)； BASF 的Pluoronic 123 和 / 或Pluoronic 127、BASF 的泊洛沙姆 407，其 χ = 106，y = 70, ζ = 106。另外，泊洛沙姆 101、108、124、181、182、184、217、231、234、237、282、288、331、 333、334、335、338、401、402和403也可以加入該選通劑，這里僅舉幾個例子。適合使用的乙氧基化的乙炔二醇包括Air的產(chǎn)品Surfynol 400系列的表面活 性劑分別是Surfynol 420，440，465和485。該Surfynol 400系列的表面活性劑是 通過將不同數(shù)量的環(huán)氧乙烷和2，4，7，9_四甲基-5-癸炔-4，7-二醇(Air products'的 Surfynol 104)反應得到的，2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7- 二醇為一種在兩個對稱的疏 水基團中間有一親水部分的非離子型分子。更合適的表面活性劑包括SILWET 7200，一種 硅氧烷嵌段共聚物，由OSiSpecialtiesQanbury，Conn.有機硅碳化物產(chǎn)品、系統(tǒng)及服務的 早期聯(lián)合會)提供。另一個合適的選通劑的組分是BASF的Sokalan ，馬來酸/烯烴共聚 物。其它有用的材料可包括分子量約為1200的聚乙烯亞胺(PEI)，分子量約為50，000的 乙氧基化的聚乙烯亞胺，十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)，聚氧化烯醚，聚氧乙烯十六烷基醚 (如 Atlas Chemicals 的Brij 56 或Brij 58)。該表面活性劑和一個包括芳香胺的高位阻胺進行反應，形成一種可以在稀濃度下 使用的有機鹽。本發(fā)明中可采用的胺類包括二環(huán)己胺、環(huán)己胺、和/或丁胺。在一些實施例中，若必要的話，該選通劑組合物也可以包括一種粘度調(diào)節(jié)劑，從而 使粘度在l-14mPa s的范圍內(nèi)。較佳地，該粘度設定在l_8mpa s，最佳的為l-4mPa s。該 粘度劑可以包括聚乙二醇、丙二醇、纖維質(zhì)材料(如CMC)，黃原膠，或BASF的Joncryl 60、 Joncryl 52、Joncryl 61、Joncryl 678、Joncryl 682 的聚合體溶液，聚乙烯呲咯烷酮， 例如 International Specialtyproducts,Wayne,NJ 公司生產(chǎn)的 PVP K-12 到 K-90，和聚乙 二醇15-200，這里僅舉了幾個例子。在一些實施例中，該選通劑包含一種約0. 05% -10%的阻滯化合物。合適的阻滯 化合物例子包括聚乙烯亞甲基/馬來酸共聚物，例如InternationalSpecialty Products, Wayne, NJ 生產(chǎn)的 Gantrez S-96-BF 和 Gantrez AN-119，丙三醇，1，2，3，4 丁基四羧酸，硅樹 脂多元醇，例如GP217聚合體，陽離子型硅樹脂多元醇，例如quaterium 8 ；磺化聚酯，例如 AQ48超聚合物，以及上述化合物的混合物。在其他實施例中，采用該表面張力調(diào)節(jié)劑減輕擴散現(xiàn)象。較佳地，將動表面張力設 置在小于60達因/厘米。更佳地，動表面張力小于46達因/厘米。該表面張力調(diào)節(jié)劑可包 括泊洛沙姆(如BASF的piuronic )或Air products，的產(chǎn)品Surfynols (如Surfynol 400系列的表面活性劑)，勻染劑例如BYX-381，BYK-333和BYK-380N，其中由BYK-Chemie USA ffallingford, Conn生產(chǎn)的聚二甲基硅氧烷。在目前其他的實施例中，該選通劑組合物含有一種接受表面改性劑。該接受表面 (如紙)調(diào)節(jié)劑促使阻塞的油墨或其他主要基質(zhì)轉(zhuǎn)移到該接受面。該接受表面調(diào)節(jié)劑可包 括表面隔離粉末，例如金屬粉末和軟木粉，這里僅舉幾個例子。其他表面改性劑混合物的例 子包括聚乙烯亞胺和乙氧基化的聚乙烯亞胺(乙氧基化程度為10%到80% )。該選通劑內(nèi)另外的預期組分包括一種溶劑，一種防腐劑，一種防卷曲劑，一種錨定 選通劑、一種濕潤劑(如丙二醇)，一種防霉劑，一種殺蟲劑，一種著色劑，一種芳香劑，一種表面活性劑，一種聚合體，一種消泡劑，一種勻染劑，一種鹽類，一種無機化合物，一種有機化合物，水，一種PH調(diào)節(jié)劑和/或其任何組合。該水噴射單元214可用來在感光板滾筒206上“印刷”或噴射所需要的印刷圖像 的正圖像(或一個負圖像)或其任何一部分。例如，圖像控制器從數(shù)據(jù)系統(tǒng)接收圖像數(shù)據(jù)。 該圖像數(shù)據(jù)代表該印刷圖像或該印刷圖像的負圖像。該圖像數(shù)據(jù)可包括可變的圖像數(shù)據(jù)， 該數(shù)據(jù)變化相當頻繁(例如，每一張印刷頁都改變)；半固定的圖像數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)變化不頻 繁(例如，每100張印刷頁才改變)；固定的圖像數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)保持不變；以及可變的、半固 定的和固定的圖像數(shù)據(jù)的任意組合。一些或全部圖像數(shù)據(jù)可以按二進制數(shù)據(jù)、位圖數(shù)據(jù)、頁 面說明代碼或其組合來儲存。例如，頁面描述語言(PDL)，如打印機控制語言(PCL)可以在 一些實施例中用來定義和解釋圖像數(shù)據(jù)。因此，一個數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以電控水噴射單元214噴 射水溶液將這些不同形式的圖像數(shù)據(jù)(或其任一部分)所描述的圖像(或負圖像)印刷 到感光板滾筒206上。該負圖像可以是紙的每一部分都不接收墨的圖像。因此，感光滾筒 206上的一點通過水噴射單元204之后，如果一滴水溶液沒有處于該點上，則該點將只從上 墨單元202接收油墨。在一些實施例中，一個空氣源或熱源215可位于水噴射單元214之 后或其附近。當感光板滾筒206完成其回轉(zhuǎn)，將圖像轉(zhuǎn)移到橡皮滾筒208上后，便穿過清洗 單元212。該清洗單元可清除油墨和/或水溶液的殘留物，以致感光板滾筒206能在下一個 回轉(zhuǎn)期間(或在一定數(shù)量的回轉(zhuǎn)之后)通過水噴射單元214再次成像。在一些實施例中，對于一個通過傳統(tǒng)平版印刷技術蝕刻在感光板204上的印刷任 務，感光板滾筒206可具有全部的靜態(tài)數(shù)據(jù)。然后用水噴射單元214在感光板204的特定 部分上形成由變量或半固定圖像數(shù)據(jù)代表的可變部分的成像。在其他實施例未使用感光板 204。而作為本領域所熟知的替代，感光板滾筒206的表面可以進行處理、加工，或碾磨，以 接收來自水噴射單元214的水溶液。另外，感光板滾筒206還可以進行處理、加工，或碾磨， 以便含有靜態(tài)數(shù)據(jù)并且能接收水溶液以存入可變數(shù)據(jù)。這里所述的實施例或任何其他實施 例中，如果需要，圖像可直接轉(zhuǎn)印到卷筒紙216上從而刪除整個橡皮滾筒208。如上所述，采用一個或多個噴射頭將該選通劑作用在一個感光板上或直接作用于 一個橡皮滾筒上，接著可以非選擇性的方式將油墨作用于該感光板或橡皮滾筒，接著該油 墨就可從該感光板或該橡皮滾筒的圖像區(qū)域轉(zhuǎn)移到卷筒紙上。直接將該選通劑和該油墨作 用于該橡皮滾筒的情況下，無需使用該感光板滾筒。特定的印刷應用比較有效益，包括靜態(tài) 印刷任務(特別是小批量作業(yè)，但不局限于此)，或可變印刷任務或可定制的任何尺寸的任 務，例如，針對性郵件、客戶報表、墻紙、定制的包裝紙，或其他類似的印刷任務。采用一個噴射裝置或其他精確可控噴涂或涂抹技術，將該選通劑選擇性地直接噴 涂在該基底或一個中間表面或直接噴涂主要物質(zhì)上，將該選通劑作為，例如一種水流體來 運用。該水流體通常具有低粘度、形成堵塞的傾向較小的優(yōu)勢，因此適合和一個噴射頭一起 使用。然而，可以采用噴射技術將該選通劑作用為除水流體以外的形式。例子包括UV固化 系統(tǒng)和非水溶硅氧烷系統(tǒng)。此外，該選通劑不局限于流體，也可以固體的形式被涂抹，例如 以薄膜、膏狀、凝膠、泡沫，或基質(zhì)的形式。該選通劑可以包括一種粉末狀固體，該粉末狀固 體被充電以防止該基質(zhì)的涂抹，或者該粉末狀固體在一位置被一相反極性的靜電核支持以 輔助該基質(zhì)的涂抹。修正所述的任何單元使其適用于不同液滴尺寸的選通劑。通常，每柵格具有300dpi或更高的高分辨率柵格和匹配的液滴尺寸可改善該主要基質(zhì)，例如一種油墨的阻塞 或傳送/收集。而且，隨著該柵格分辨率的增加，通常最有效的液滴尺寸會越來越小。液滴 尺寸越大，需要成像的強制濕潤區(qū)域就越容易受影響。當該圖像被傳送到表面之間時(例 如一個感光板和橡皮滾筒之間的壓印區(qū))，相鄰的噴射液滴合并形成這種強制濕潤，且由于 印刷密度的降低會導致印刷質(zhì)量的下降。通過添加/去掉該選通劑的一種或多種組分或者 改變/調(diào)節(jié)該選通劑的一種或多種物理性質(zhì)使得這種強制濕潤最小化。例如，減少某些表 面活性劑可以減少使用、添加時的重影，和/或采用其他表面活性劑也可改善印刷質(zhì)量。或 者，在一滾筒上作用一靜電核，該靜電核的極性與涂抹至該滾筒上的該選通劑的極性相反。 靜電吸引的結果可以減少或消除強制濕潤。
通過在成像或非成像區(qū)域內(nèi)移動或阻止或運用該主要基質(zhì)，該選通劑可以阻止或 輔助該主要基質(zhì)的應用。去除非成像區(qū)域的輔助劑，在特定區(qū)域或全部區(qū)域防止基質(zhì)的涂 抹，改變該選通劑或基質(zhì)的物理或化學性質(zhì)(例如改變該選通劑或主要物質(zhì)的黏度或表面 張力)來影響該選通劑或基質(zhì)的應用，采用如上所述方法的組合或者其他可行的方法。而在其他實施例中，通過使用一種具有阻礙性能的選通劑，或者以一種有阻礙性 能的堵滯劑的形式，使得運用于該基底的該基質(zhì)數(shù)量可變。在此實施例中，該主要基質(zhì)涂抹 到該基底上可能被完全阻止或部分阻止，這樣該主要基質(zhì)可被涂抹于該基底的中間層，在 該阻礙或該具有阻礙性能的阻滯劑允許的情況下，根據(jù)基質(zhì)應用的理想中間標準實現(xiàn)該基 底上基質(zhì)的密度梯度。進一步的實施例中，在將該主要基質(zhì)涂抹于該表面之前或之后，可選擇地將該阻 滯劑涂抹于該表面上的基質(zhì)或其他基底上的基質(zhì)。例如，該阻滯劑可包括一種分散的材料， 防止與特定實施例采用的主要基質(zhì)類似。則隨著將該阻滯劑內(nèi)部的該分散材料吸收和/或 接收和容納在該表面上，該阻滯劑可被運用于非成像區(qū)域的表面。接著該表面通過鄰接的 下一個置有該該主要基質(zhì)的表面，且當該堵塞劑內(nèi)的該分散材料阻止該主要基質(zhì)運用于該 非印刷區(qū)域時，可以將該主要基質(zhì)傳送到第一表面，該表面僅在不含有該阻滯劑的區(qū)域里。該選通劑和該印刷媒介的性質(zhì)(如采用證券紙、光澤紙，或各種涂層工藝)是可變 的，從而在由該水噴射單元印刷出來的該保護性負圖像和該印刷媒介之間實現(xiàn)理想的相互 反應。例如，如果圖像的清晰度很理想，則選擇一種完全不會被該印刷媒介吸收的選通劑是 較佳的。但是，如果油墨的轉(zhuǎn)印即使是在被該水噴射單元輸出端覆蓋的區(qū)域也是理想的，則 采用一種能快速吸收該水溶液的印刷媒介是較佳的，這樣在該覆蓋區(qū)域也能夠發(fā)生油墨轉(zhuǎn) 印。而且，分別提高該選通劑的粘度和/或提高它們的表面張力，和/或多非成像區(qū)域和成 像區(qū)域采用一種支持劑和/或支持系統(tǒng)，這樣可減小保持在成像區(qū)域和非成像區(qū)域之間的 邊界的擴散，因此改善了質(zhì)量。特別地，調(diào)控該選通劑的粘度到I-HcP (或mPa*s)以防止 溢流，該溢流導致強制潤濕丟失圖像，包括粗糙的邊緣和線條，以及使重影最小化。當油墨 遷移到一個滾筒的非印刷區(qū)域時，或者當殘留油墨或選通劑遺留在一個先前壓印的滾筒上 時，產(chǎn)生重影現(xiàn)象。將該選通劑的粘度值保持在小于14cP(或mPa*s)的范圍是很重要的， 這使得熱噴射頭噴射出該選通劑。其他化學和/或材料科學性質(zhì)可以用來減小或消除這種 影響。該選通劑也可包括一種觸變性流體，該觸變性流體在壓力下或攪拌下會改變粘度。調(diào) 控該選通劑的表面張力也可以減小擴散。另外，可將具有各種性質(zhì)的嵌段共聚物表面活性劑用于具有各種材料性質(zhì)的印刷滾筒，從而實現(xiàn)一個帶有親油和親水的可選擇形表面的印刷滾筒。該表面活性劑和該印刷 滾筒的表面產(chǎn)生物理性粘結物，使得該印刷滾筒多次重復同樣的圖像或者在該印刷滾筒的 任何回轉(zhuǎn)中有選擇的變化圖像。通過利用該印刷滾筒的材料性質(zhì)和該嵌段共聚物表面活性 齊IJ，可以實現(xiàn)一個具有平版印刷技術品質(zhì)的耐久的且可變的印刷系統(tǒng)。另一個可變動的過程是基底本身。在一種紙張基底的情況下，用到一種尺寸、重量、亮度等恰當?shù)某Ｒ?guī)涂層原料。一種或多種涂層，比如黏土，可用于延遲/防止基質(zhì)和/ 或選通劑的吸收。在其他基底的情況下，比如一個印刷包層、一塊印刷感光板、一個印刷滾 筒、一塊電路板、一塊塑料薄板、一層膜、一種織物或其他薄板、一個平壁或曲壁，或其他構 件等。如果需要或合理的話，該基質(zhì)運用到的表面可能要適當?shù)呐渲?、加工、處理、機器加 工、紋理處理或另外修正，以致如預想的那樣有助于和/或阻止該基質(zhì)部分的轉(zhuǎn)移?？梢赃x擇或修正該油墨或其他主要基質(zhì)的類型和/或物理特性和/或化學組分來 得到理想的結果。例如，通過控制該油墨的表面張力，可以消除顏色印刷到紙邊上和印刷透 印到紙張反面上的現(xiàn)象。作為進一步的例子，可將用于無水印刷應用中的一種或多種油墨 和噴射出來的選通劑一起運用(不管后者是水溶液或非水溶液)以阻止或促進油墨從感光 板轉(zhuǎn)印到紙上。至于混有一種水合選通劑的無水印刷墨的使用，若需要或合適的話，考慮到 此類墨的親脂特性可調(diào)整該選通劑的組分，這樣該選通劑就具有一種吸引和/或排斥墨的 分子結構。另外，最初將噴射出的選通劑用于一個親水性的感光板，該感光板可包括粘合在 該感光板上的一種或多種親水性組分和粘合或排斥油墨分子的一種或多種其他組分。作為另一個優(yōu)選的例子，可以運用該選通劑的一種相變，或該主要基質(zhì)的相變，或 兩者的相變來防止和/或促進物質(zhì)阻礙或轉(zhuǎn)移/收集。例如，選通劑可有選擇的噴射在一個 表面，比如一個感光板上，且可將主要基質(zhì)運用于該帶有該選通劑的表面。因此部分與該噴 射出的選通劑接觸的該主要基質(zhì)會變成一種膠體或者一種固體。另外，該主要基質(zhì)以一種 任意的形式(即非選擇的)運用于該感光板，之后該選通劑可有選擇的用于該感光板上未 成像的部分(即非成像區(qū)域)，因此該噴射部分里的基質(zhì)轉(zhuǎn)換成一種膠體或一種固體。再進 一步，可以采用一兩種(或更多)組分的選通溶液，其中有選擇地逐個連續(xù)涂抹該組分，其 中每個組分都是可噴射的。但當其運用于同一個位置時，該組分與一種環(huán)氧型和其他化學 結合劑的反應是類似或同樣的，比如共價型粘結、離子型粘結，并且該組分的物理相互作用 比如氫鍵鍵合、范德華力，可促進優(yōu)化選通特性。該主要基質(zhì)，比如油墨可在涂抹了一種或 多種該選通劑組分的前后再使用。上述任何例子中，可通過該感光板來印刷一個基底(比 如一卷筒紙)。圖3說明另一個實施例。圖3顯示了已知的平版印刷平臺1000 (例如，上墨單元 1002、感光板滾筒1006、橡皮滾筒1008和壓印滾筒1010)。但是，自平版印刷平臺1000的 上游，已經(jīng)安裝了涂敷單元1016和水噴射單元1014。在如圖3所示的實施例中，一個標準 的平版印刷感光板上可蝕刻一個特定任務的靜態(tài)數(shù)據(jù)或完全是可接受的油墨，然而，該感 光板的一部分專供可變數(shù)據(jù)之用(例如，感光板1100可包括一個或多個可變的圖像盒，諸 如盒1102和1104，見圖4)。相當于該可變圖像盒的平版印刷感光板的部分對于該可變圖 像盒全部表面而言是可接收油墨的(即當該平版印刷感光板的可變圖像盒部分通過該上 墨單元時，其全部矩形面將接收油墨)。其他實施例中，該整個感光板可接收油墨且該水噴 射單元給整個卷筒紙1012提供阻滯流體。
用水噴射單元1014將涂有選通劑的可變圖像的負圖像直接印刷到卷筒紙1012上 以生成可變圖像。在卷筒紙1012到達水噴射單元1014之前，在一些實施例中卷筒紙1012 可進行涂覆以防止卷筒紙1012吸收該選通劑。另一些實施例中，該卷筒紙1012保持不涂 覆，這樣該水噴射單元1014采用的該選通劑可將圖像印到該整個卷筒紙1012上。從而，當 卷筒紙1012接收可變圖像的部分與橡皮滾筒1008為可變圖像轉(zhuǎn)印油墨的部分相互接觸 時，卷筒紙1012只在未被水噴射單元1014預先印刷的表面上才選擇性地接收油墨。標準 平版印刷平臺的操作是在重復地印刷同樣的圖像(例如，一個固體矩形)。然而，首先通過 水噴射單元1014形成負成像的卷筒紙1012，僅選擇性地接收在橡皮滾筒1008上的固體矩 形中的油墨以在卷筒紙1012上生成可變圖像。涂敷單元1016可以是一個完整的用來涂敷 涂層的平臺。換句話說，涂敷單元1016可以是任一適當?shù)难b置，該裝置用于在卷筒紙1012 上涂敷涂層，以降低其吸收該選通劑的能力。例如，涂敷單元1016可包括一個噴射器，該噴 射器在卷筒紙1012上噴射適合的溶液。該溶液能防止卷筒紙1012吸收全部或部分該選通 劑。在任一上述的實施例中，可用單一的成像滾筒取代橡皮滾筒和感光板滾筒的結合，反之亦然。而且，實施例中的一個或多個水噴射單元、清洗單元、去墨單元和抽真空或加 熱單元可通過數(shù)據(jù)單元進行電控。再進一步，可改變該滾軸的壓區(qū)壓力和該滾軸上將該主要基質(zhì)作用于基底的壓縮 特性以控制圖像質(zhì)量以及該壓區(qū)滾軸的壓縮特性。而且，采用帶有粗糙表面的滾軸或滾筒 可以將涂在該基底上的基質(zhì)控制在理想狀態(tài)。再進一步，或另外，通過調(diào)節(jié)選通流體液滴的 體積，控制轉(zhuǎn)印到每個單元的油墨量，以此影響灰度。進一步的選擇是調(diào)制/控制一個或多個過程參數(shù)的溫度。例如，一種實施例是將 該選通劑的溫度提高到能將其涂抹到一表面上，從而改善其黏附和促進其調(diào)劑。可選地，或 另外，在涂抹選通劑過程中該表面需要預先加熱，從而控制黏合、液滴形狀/大小等等，和/ 或在該過程中該表面上的一些點在該選通劑涂抹到這些點時將該點冷凍，這樣該選通劑的 粘度就得到了提高，因此減小了該選通劑進入非潤濕區(qū)的擴散?！N實施例可進一步采用通過獨立的噴射設備來分布的各種不同的液體，當同時 使用時，就生成了一種能夠改善黏附和/或粘度和/或其他理想的特征。該液體可在不同 的或相同的溫度、壓力、流動速度等情況下運用。而另一個實施例包括了利用兩組或多組陣列或噴墨頭進行單獨選擇性涂抹選通 劑或選擇性涂抹選通溶液到表面的一個或多個區(qū)域，可選的，上墨到該表面的一個或多個 保留區(qū)域，當印刷機運行或為了下一個連續(xù)性作業(yè)(例如要求區(qū)域化定制)而重組時(就 位置而言)，其中該陣列的一組或多組可單獨移動和交換位置。由于印刷單元之間油墨粘度的變化，在各單元間連續(xù)修正選通劑參數(shù)以有效地最 優(yōu)化每個單元對油墨的轉(zhuǎn)印。然而，另一種修正涉及到使用一種相變材料來建立一個印刷表面。而在其他實施例中，用于控制該主要基質(zhì)涂抹到該基底上的該選通劑可以是阻滯 劑和輔助劑的混合物。例如，該主要基質(zhì)被涂抹在一表面上并被阻滯劑覆蓋在非成像區(qū)域 內(nèi)，該堵塞劑可阻止該主要基質(zhì)被涂抹于該基底上。印刷區(qū)域內(nèi)，用一輔助劑覆蓋該主要基 質(zhì)，該輔助劑有助于和該主要基質(zhì)粘結，從而輔助該主要基質(zhì)在該基底上的涂抹?？蛇x的，可將該選通劑涂抹于該表面并用該主要基質(zhì)將其覆蓋。例如，在該表面的非成像區(qū)域選擇 性涂抹一親脂性阻滯劑，并在該表面的成像區(qū)域選擇性涂抹一親水性輔助劑。然后將該主 要基質(zhì)涂抹于這兩層選通劑之上。第一表面上兩層選通劑的高度一致并防止該主要基質(zhì)和 該輔助劑之間的遷移。當移動該表面以鄰接該基底時，該阻滯劑阻止該主要基質(zhì)涂抹于該 基底上，而該輔助劑則有助于該基質(zhì)涂抹于該基底之上。在可選的實施例中，該表面可以是一個平版印刷感光板、滾筒或其他類似的表面， 其一部分可被用來控制主要基質(zhì)對基底的涂抹，該涂抹是指將不同構型的基質(zhì)涂抹于該基 底上。在此類實施例中，可將變化的符號體系、編碼、選址、編號方式或任何其他變化的標注 技術用于第一表面上為控制該主要基質(zhì)涂抹而預留的部分。首先在第一表面上對該主要 基質(zhì)進行無差別的處理。該基底被傳送到靠近該用于涂抹該基質(zhì)的第一表面之前，在一個 區(qū)域內(nèi)將一阻滯劑選擇性地涂抹于該基底上，隨后移動該第一表面的保留部分以鄰近該基 底，從而將該主要基質(zhì)的理想構型或圖像涂抹在那里。在一個更為常規(guī)的實施例中，可使該 基底鄰近一個或多于一個已涂抹有類似的主要基質(zhì)或不同的主要基質(zhì)的表面，其中阻滯劑 和/或輔助劑可在保留區(qū)域內(nèi)選擇性的從該表面轉(zhuǎn)印到該基底上。一實施例中，將一種磁 性油墨從這些表面中的一個表面轉(zhuǎn)印到該基底(例如，一卷筒紙)。一種或多種非磁性油墨 可從同一個表面或從一個或多個另外的表面進行轉(zhuǎn)印?？梢栽谠摫Ａ舨糠謨?nèi)通過如上所述 的任何涂抹阻滯劑和輔助劑的方式使用一理想構型的選通劑以阻止或輔助該磁性油墨在 該卷筒紙上的涂抹。結果是具有磁性油墨標記(例如MICR標記或者其他編碼信息)的印 刷卷筒紙會在壓印過程中改變。另一個例子是通過一種導電油墨的使用來運用編碼RFID 線路，將其作為可變印刷過程的一部分。這就消除了后印刷程序的需要。根據(jù)一較佳實施例，通過一個或多個噴射頭將該選通劑選擇性地涂抹于一個接收 表面，且吸引或阻止一種中間流體，比如傳統(tǒng)的潤濕液，該潤濕液無區(qū)別地涂抹于該接收表 面，但是由該選通劑選通。因此在油墨被涂抹于該接收表面之前，該潤濕液已選擇性地黏附 在該接收表面上。在此實施例中，所配置的該選通溶液與該潤濕液相互作用且控制該潤濕 液，并阻止對該油墨的控制。另外的實施例中可以抵消或中合該潤濕液，或選擇性地將其從 該接收表面移開。在更多的常規(guī)情況下，這些實施例包括同時使用一種可選擇性涂抹的選 通劑和無差別涂抹的潤濕液，且該選通劑控制含有潤濕液的區(qū)域的油墨。如上述提到的，該選通劑可包括一種或多種表面活性劑，或控制溫度或真空度來 生成有利于制造高品質(zhì)圖像的液滴尺寸和粘度特性。但是，圖像的品質(zhì)也會受到操作人員 所知的重影現(xiàn)象的影響，如果連續(xù)的圖像是不同的，那重影可能就是一種特別嚴重的問題。通過保證連續(xù)壓印過程中成像區(qū)域和非成像區(qū)域沒有油墨和/或任何選通劑殘 留來消除重影。采用如上所述任何清洗單元在每次涂抹油墨之后對該滾筒進行清洗是保證 該滾筒清潔的一種方法。通過清洗單元促進更全面的清潔，該選通劑的組分也可經(jīng)過處理 來減少重影。另一種減少重影的方法是抑制油墨從滾筒上的成像區(qū)域轉(zhuǎn)移到非成像區(qū)域?？梢栽谠摮上駞^(qū)域精確涂抹一親油溶液以吸引油墨至該涂抹區(qū)域并抑制該處油墨的遷移?？稍?該滾筒的非成像區(qū)域精確涂抹一疏油溶液以抑制油墨往該處遷移，該疏油溶液可單獨使用 或者與該親油溶液一起使用。采用這里所述的概念來處理可變印刷任務和靜態(tài)印刷任務的一個優(yōu)勢在于將固有的速度結合到一種傳統(tǒng)的平版印刷機上。實際上，相較于一個傳統(tǒng)平版印刷，印刷速度受 到局限于產(chǎn)生成像區(qū)域的速度，其依次取決于生成該成像區(qū)域的方法。這里所述的該方法 包括涂抹一種選通劑來生成該成像區(qū)域。該選通劑可以是一種親油性的溶液或親水性的溶 液，或其他帶有靜電荷的溶液。該選通劑也可以是作用于滾筒上一部分的一種靜電荷。在 印刷機的一個或多個滾筒上涂抹任何這些選通劑的最快速度限制了該印刷機運行的速度。對于利用噴墨盒常規(guī)噴墨打印機的大多數(shù)運行環(huán)境而言，從墨盒噴出液滴可被視 為一種在目標基底上生成預定大小的墨滴的瞬時動作。事實上，從墨盒噴墨不是一種瞬時 動作，而是擁有一個開始階段、一個中間階段和一個結束階段的短暫性動作。如果一個目標 基底是高速移動的，該墨滴會沖擊該基底從而形成拖有尾部的油墨，其墨漬沿著與該基底 移動方向相反的方向蔓延。這種現(xiàn)象被認為是污跡，是該液滴生成的短暫性造成的直接結 果。由于考慮到印刷質(zhì)量，高速印刷下的污跡限制了印刷機的有效速度。然而，發(fā)現(xiàn)當某種 選通劑和特定的噴射盒一起使用時可以抑制或緩解該噴射液滴的污跡，因此消除了這種限 制因素對最大印刷速度的影響。在另一個實施例中，一個水噴射單元可以在樣板基底上印刷或噴射一種水溶液或 其他具有多元電位的組合物。在一個實施例中，例如，雖然這里許多官能度都是經(jīng)過考慮 的，該組合物可具有雙元電位。例如，該多官能組合物可包括一種或多種化合物，每種化合 物具有一多元電位，或者包括多種化合物，每種化合物具有單元電位。例如，一功能電位可 包括，一組合物的功能部分和/或該化合物的結構區(qū)域，該功能部分歸因于一特定的化學 成分，該結構區(qū)域可捕獲基團和/或?qū)衔锞哂信懦庑再|(zhì)，比如，舉個例子，一個親水的 區(qū)域、一個親脂的區(qū)域，一個接受/識別區(qū)域(例如，一互補位)、一個離子區(qū)域和其他本領 域所知的區(qū)域。在本實施例中，一個官能度賦予該樣板基底附加能力，第二個官能度對涂抹 于該基底上的一種或多種基質(zhì)賦予附加性質(zhì)。另一個實施例中，一種多官能組合物可包括多種多官能化合物，該多官能化合物 至少具有一個與其他多官能化合物相同的官能度同時至少具有一個與其他多官能化合物 不同的官能度。在本例中，如果該主要基質(zhì)只能與官能度中一種類型的官能團反應，該第一 多官能化合物和第二多官能化合物可被印刷至一相似樣板基底上，雖然該第一多官能化合 物和第二多官能化合物的第二官能團對于基質(zhì)而言具有不同的特征，該主要基質(zhì)可被附著 于該第一多官能化合物和第二多管能化合物中的一個上。另一個實施例中，具有單元電位 的化合物可反應從而形成具有類似于單一多官能化合物的多官能復合體。此實施例中，單 官能化合物可被包括在一個一次性涂抹于該樣本基底上的單一組合物，包括同時涂敷的獨 立組合物，或可包含在有序排列在該樣本基底上的獨立組合物內(nèi)。這里考慮到的一種多官能化合物的例子包括一種化合物，該化合物的第一官能團 是親水的，第二官能團是親油的。通過一理想形式將該多官能組合物噴射至該基底上，該基 底既有親水性表面又有親油性表面，這樣該表面和該組合中的相似官能團會聯(lián)合以將該組 合物附著于該表面上，并且該組合物中相異的官能團會與該表面排斥以使附著于該表面上 的組合物形成圖樣。第二種組合物，例如，具有一種類似官能團(例如，親水性或親脂性)的基質(zhì)，或者 選擇性地被該多官能組合物的第二官能團吸引的基質(zhì)，該第二官能團不能附著于該表面， 且其被該表面排斥或不能附著于該基底上的暴露表面，該主要基質(zhì)可采用噴射、浸漬、噴霧、刷涂、碾壓或任何其他本領域技工所知的方法將其涂抹于該表面上。該主要基質(zhì)根據(jù)該多官能組合物的圖樣的涂抹會渲染該基質(zhì)的圖樣，這樣通過該多官能組合物的第二官能團 就將該主要基質(zhì)附著于該表面上了。涂抹該主要基質(zhì)以后可進一步執(zhí)行一個或多個添加的 步驟，包括，例如一個清洗步驟，以保證該主要基質(zhì)的特定附著物僅有該多官能組合物的第 二官能團。另一個后續(xù)步驟類似于該清洗步驟，其包括一個殺菌步驟。然后將該主要基質(zhì) 轉(zhuǎn)印到第二個基底上，其包括，例如一個中間滾壓筒，通過該滾壓筒將圖像轉(zhuǎn)印到該印刷媒 介上，或直接印刷在該印刷媒介上得到一個高準確率和清潔度的理想印刷圖像。這樣，采用 一多官能組合物將所選圖樣噴射至一基底，接著將該主要基質(zhì)轉(zhuǎn)印至該基底上并且永久或 暫時固定于一印刷媒介上。這里考慮到的多元化合物的例子包括聚合物，該聚合物至少有一個親水部分一個 親油部分，比如上文提過的泊咯沙姆或乙氧化基的乙炔二醇。另外的例子包括與自組單分 子膜有關的材料，比如硅氧烷、氧化材料上的脂肪酸、烷基硫醇、烷基羧酸鹽和類似的物質(zhì)。 本發(fā)明中考慮到了本領域技術人員所知的其他多官能化合物。這里公開的該設備和方法也與其他工業(yè)和其他技術有關，其中例如紡織業(yè)、制藥 業(yè)和電子業(yè)?？蛇x擇性地將具有高密封能力或防水或防火的可變且可定制的圖片或文本或 一種基質(zhì)運用于網(wǎng)狀紡織品，比如可以用于機織衣物或地毯。在制藥工業(yè)中，該主要基質(zhì)可 以是一種藥物、一種治療物質(zhì)、一種診斷物質(zhì)、或除了油墨以外的標注物質(zhì)、或任何其他類 型物質(zhì)的載體。例如在生物醫(yī)藥應用中，該基質(zhì)可以是一種生物材料或一種生物適合的聚 合物。在電子應用中，該主要基質(zhì)可以是一種導電材料或絕緣材料，該材料可以選擇性地 以一層或多層的形式涂抹于該基底上。其他電子應用包括物品上貼有無線電波頻率辨識 (“RFID”)標簽的產(chǎn)品。在基底上選擇性運用一種基質(zhì)也可惠及其他工業(yè)。例如，該主要基 質(zhì)可以是導熱材料或絕熱材料，將該主要基質(zhì)選擇性地運用于一件產(chǎn)品的全部部件，例如， 一個熱交換器、一個煮鍋或一個保溫咖啡杯。該主要基質(zhì)也可以是具有高吸收性、反光特性 或輻射性能的材料，其中的一些或全部性能對其他類產(chǎn)品都有用，例如，有選擇地將該主要 基質(zhì)運用于一個烤箱、一個燈或太陽眼鏡的部件的時候。進一步使用該主要基質(zhì)可包括可 定制的包裝薄膜或全息圖(通過在圖像形成前選擇性地填滿反光井)。而且，該技術可以用 于燃料電池制造業(yè)，該主要基質(zhì)可包括官能高聚物、黏合劑和3-D聯(lián)接結構。在微光學原理 的產(chǎn)品運用中，該主要基質(zhì)可以是一種光學黏合劑或一種紫外線固化聚合物。然而進一步 的應用是顯示制造業(yè)，其中該主要基質(zhì)是一個聚合物發(fā)光二極管材料。而且，在一個特殊的 應用中，這里公開的該設備和高速可變印刷方法可用于許多的平版印刷設備中。例如，該公 開的設備和方法對于高品質(zhì)的一對一營銷應用可能是理想的，比如直接郵件、廣告、報表和 賬單。這里公開的該系統(tǒng)和方法在其他應用領域也有很好的應用，包括個性書籍、期刊、書 干1J、海報和展覽的制作。這里公開的該高速可變印刷系統(tǒng)和方法也可簡化任何前面提到的 產(chǎn)品的后期加工(如裝訂和修整)。參考圖5和圖6，采用一個裝置1200噴射該選通劑。該裝置1200有一個具有一 表面1204的殼體1202。該表面1204有多個噴射管1206和1208。在圖5和圖6中顯示了 兩排噴嘴1026和1208，但該設備需要一行或多行噴嘴取決于所需的分辨率。該殼體1202 包括一個腔室(沒有顯示)，該腔室與該噴嘴連通，且該腔室通過一個管子或其他連通媒介 1212和噴劑的一個源頭1210連通。該裝置1200由一控制裝置1214控制，該控制裝置可能為任何本領域技術人員所知的合適的印刷控制器。以下的例子進一步說明該發(fā)明，但不是將本發(fā)明局限于此。實施例1，對本發(fā)明有用的一種基于納米粒子的阻滯選通劑配方，按以下方式制 備711wt% Huntsman B-60
7. llwt% Nissan Chemicals 的Snowtex-O 0. 43wt% JT Baker 的鹽酸85.35wt%i離子水實施例2，對本發(fā)明有用的第二種阻滯選通劑配方，按以下方式制備3.8 1%聚乙烯呲咯烷酮(K12)4.8wt%聚氧乙烯醚(12)十三烷基醚91.3wt%i離子水實施例3，對本發(fā)明有用的第三種阻滯劑配方，按以下方式制備10wt%聚氧乙烯醚(12)十三烷基醚9(^1%去離子水實施例4，對本發(fā)明有用的第四種阻滯劑配方，按以下方式制備72. 5界1%去離子水IOwt % GP217 (Genesee聚合物-硅酮改性的聚合物)2. 5wt% BKY33315wt % N-甲基-2-呲咯酮烷實施例5，對本發(fā)明有用的第五種阻滯劑配方，按以下方式制備92. 42wt %去離子水4. 74wt% quaterium 8 (季胺鹽)(Si ISense Q-plus)0. 94wt %Surfynol 485 [οι 12]o. 2wt %Surfynol 440實施例6，對本發(fā)明有用的基于納米粒子的第六種阻滯選通劑配方，按以下方式制 備3. 55wt% Huntsman B-607. llwt% Nissan Chemicals 的Snowtex-O 0. 43wt% JT Baker 的鹽酸88. 91界1%去離子水實施例7，對本發(fā)明有用的基于納米粒子的第七種阻滯選通劑配方，按以下方式制 備7. llwt% Huntsman B-6014. 22wt% Nissan Chemicals 的Snowtex-O 0. 43wt% JT Baker 的鹽酸78. 24界1%去離子水所有實施例1-7的配方都可用于作為阻滯劑或選通劑，且其生產(chǎn)的印刷品重影、 墨跡、溢墨或背景顏色少。
以上提到的可認為僅是對這里公開的主要系統(tǒng)和方法的說明，在不背離該范圍和此系統(tǒng)及方法的本質(zhì)的情況下，本領域人員可進行各種修改。例如，工藝過程中某些步驟的 次序，這些步驟為所描述的非關鍵步驟及可變動的步驟。同樣，不同的步驟可由不同的技術 執(zhí)行。另外，所描述的該組合物和方法的一個優(yōu)點是運用了標準平版印刷油墨來印刷可變 圖像。特別是這些油墨制造出了比噴墨油墨質(zhì)量更高的印刷品。在該技術之前，制造真正 的可變平版印刷機是非常困難的。這里描述了本發(fā)明首選的實施例，包括完成本發(fā)明的發(fā)明者所知的最好的方式。 本領域中的普通人員通過閱讀前面的敘述可能就清楚了那些首選實施例的變化。本發(fā)明者 希望技術人員能適當?shù)倪\用此變化，且除了如這里明確描述的之外，本發(fā)明者希望將本發(fā) 明用于實踐。因此，本發(fā)明包括在權利要求里詳述的所有修改和該題材的同等物，在適用法 律允許下將其附后。此外，本發(fā)明圍繞著上述組分任何組合所有可能的變化，除了這里另有 說明的，或與上下文明顯相互矛盾的。
權利要求
一種適用于一表面的基于納米粒子的選通劑，該選通劑包括約5％到約20％的一種水分散組分；約5％到約15％的一種胺；和約75％到約95％的水。
2.如權利要求1所述的基于納米粒子的選通劑，其中水分散組分包括二氧化硅、氧化 鋁、氧化鋯、氧化鋅、膠狀的二氧化鈰、氧化銻中的一種及它們的組合。
3.如權利要求2所述的基于納米粒子的選通劑，其中該水分散組分的尺寸特性小于20 納米左右。
4.如權利要求1所述的基于納米粒子的選通劑，其中該胺是一種胺的乙氧基化物。
5.如權利要求1所述的基于納米粒子的選通劑，其中該HLB約在2到18之間。
6.如權利要求1所述的基于納米粒子的選通劑，其中該基于納米粒子的選通劑的pH值 約在4到6之間。
7.如權利要求1所述的基于納米粒子的選通劑，其中該可選擇的組分是一種PH調(diào)節(jié)劑。
8.一種用于高速可變印刷操作的裝置包括 一個至少具有一個表面的殼體；安裝在一個表面上的一系列噴嘴，每個噴嘴可以按需求噴射液滴；以及 一與該噴嘴連接的選通劑源，該選通劑包括從約8%到約10%的一種表面活性劑，且 該選通劑組合物的平衡劑包括水。
9.權利要求8所述的該選通劑，其中該表面活性劑包括非離子表面活性劑。
10.一種高速可變印刷方法，其包括以下步驟以一種圖樣將一種選通組合物噴射到一基底上，該選通劑組合物包括 約0. 05 約10wt%的一種阻滯劑； 約等于3wt%的一種表面張力調(diào)節(jié)化合物；約等于8wt%的粘度調(diào)節(jié)劑，該粘度調(diào)節(jié)劑使該組合物的粘度在約1到14mPas的范圍 內(nèi)；以及該選通劑組合物的平衡劑包括一種溶劑；其中該選通劑具有一個小于約60達因/厘米的動態(tài)表面張力；以及 提供一種印刷劑給該基底以在一個區(qū)域形成一個印刷圖像，該區(qū)域為未被該選通劑圖樣所覆蓋。
11.如權利要求10所述的方法，其中在涂抹該印刷劑之前，將該選通劑組合物噴射到 該基底上，該選通劑組合物防止該印刷劑與基底的某些區(qū)域粘連，該區(qū)域為噴射過該選通 劑的區(qū)域。
12.如權利要求10所述的方法，其中該基底是一種形成該印刷圖像的媒介。
13.如權利要求10所述的方法，其中該基底是一種中間界面，該中間界面用于將該印 刷圖像轉(zhuǎn)印到一個最終印刷媒介上。
14.如權利要求10所述的方法，其中在涂抹該印刷劑之后，將該選通劑組合物噴射到 該基底上，該選通劑組合物阻止該印刷劑被轉(zhuǎn)印至位于一最終印刷媒介上的區(qū)域，該區(qū)域 為噴射過該選通劑的區(qū)域。
15.如權利要求10所述的方法，其中該基底是一印刷滾筒。
16.如權利要求10所述的方法，其中該組合物的粘度在約1到約3mPas的范圍內(nèi)。
17.一種用于高速可變印刷操作的裝置，包括 一個至少具有一個表面的殼體；一系列安裝在該表面的噴嘴，每個噴嘴可以按需求噴射液滴；以及 一與該噴嘴連接的選通劑源，該選通劑包括 約0. 05 約10wt%的一種阻滯劑； 約等于3wt%的一種表面張力改性化合物；約等于8wt%的粘度改性劑，該粘度改性劑使該組合物的粘度在約1到14mPas的范圍 內(nèi)；以及該選通劑組合物的平衡劑包括一種溶劑； 其中該選通劑具有一個小于約60達因/厘米的動態(tài)表面張力。
18.如權利要求17所述的裝置，其中該表面改性化合物是一種非離子表面活性劑，其 具有一個約11到30之間的親水-親脂平衡。
19.如權利要求17所述的裝置，其中該組合物的粘度在約1到約3mPas的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制一基質(zhì)在一基底上涂抹的設備和方法，其涉及一種基于納米粒子的選通劑的使用，該選通劑阻止該基質(zhì)涂抹于該基底上，或者將該基質(zhì)吸引至該基底。該設備和方法利用噴墨技術直接將該選通劑涂抹至該基底上或者一中間表面上。
文檔編號B41M5/00GK101835622SQ200880113112
公開日2010年9月15日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權日2007年8月20日
發(fā)明者凱文·J·胡克, 斯坦利·利特曼, 杰弗里·扎洛姆 申請人:摩爾·華萊士北美公司