專(zhuān)利名稱(chēng)：熱噴墨印刷方法
熱噴墨印刷方法相關(guān)申請(qǐng)交叉引用本申請(qǐng)以2009年3月13日提交的第61/159，875號(hào)和第61/159，878號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)為優(yōu)先權(quán)，這兩項(xiàng)在先申請(qǐng)作為參考全部納入本申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
產(chǎn)品裝飾通常是通過(guò)離線(off-line)印刷工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如柔性版印刷，這種印刷工藝可以提供優(yōu)質(zhì)的分辨率和印刷質(zhì)量。離線印刷是一種昂貴的工藝，需要生產(chǎn)線、生產(chǎn)空間以及印刷部件的庫(kù)存管理。在一般的離線印刷工藝中，更換印刷圖案既緩慢又昂貴。相對(duì)于離線印刷工藝，網(wǎng)絡(luò)在線(in-line)數(shù)碼印刷工藝更加優(yōu)越，例如連續(xù)噴墨(CIJ)和熱噴墨(TIJ)印刷。在線數(shù)碼印刷工藝無(wú)需預(yù)印刷部件庫(kù)存，可以簡(jiǎn)單快捷的更換圖案，圖案可以通過(guò)合適的軟件預(yù)先制作完畢并存儲(chǔ)在電腦中。輕觸按鈕，即可將不同圖案調(diào)入印刷機(jī)并印刷在產(chǎn)品上。彈性塑料薄膜作為主要包裝材料被廣泛使用。一般用快干溶劑墨水在塑料薄膜上印刷。由于單噴嘴連續(xù)噴墨印刷機(jī)在印刷高度和解析度上的限制，圖形圖像一般要求使用雙排(binary array)連續(xù)噴墨技術(shù)。但是，雙排連續(xù)噴墨技術(shù)的分辨率一般為USdpiji 于產(chǎn)品制造來(lái)說(shuō)依然太低。熱噴墨印刷頭通過(guò)墨水溶劑熱蒸發(fā)產(chǎn)生墨滴。在噴墨工藝中，快速加熱電阻器易產(chǎn)生蒸汽泡，然后從孔口噴出液滴。該工藝極其有效，并且可再生?，F(xiàn)在用于工業(yè)圖案應(yīng)用的熱噴墨印刷頭可以以36kHz或更高的頻率產(chǎn)生不大于4pL(體積)的均勻液滴。熱噴墨可以提供600dpi或更高的分辨率。熱噴墨廣泛應(yīng)用于在紙質(zhì)基材上的印刷。熱噴墨一般使用水基墨，并包含不可揮發(fā)的溶劑以在非印刷期間保持噴嘴的濕潤(rùn)。由于干燥時(shí)間和粘性問(wèn)題，此類(lèi)墨不適用于無(wú)孔基材。包括塑料薄膜在內(nèi)的塑料基材更具挑戰(zhàn)性。因此，需要一種在使用熱噴墨系統(tǒng)印刷半孔或無(wú)孔基材時(shí)具有良好性能(如短干燥時(shí)間、長(zhǎng)噴頭開(kāi)啟時(shí)間和良好粘性)的墨。為了在深色和透明基材上印刷時(shí)使墨和周?chē)尘熬哂辛己玫膶?duì)比度，通常會(huì)要求墨具有不透明性。不透明性一般是通過(guò)使用二氧化鈦(110 作為色素來(lái)實(shí)現(xiàn)的。二氧化鈦具有極高的密度并且在噴墨用墨中容易沉淀。頻繁的液體搖晃或循環(huán)是必需的，以減小色素沉降，因?yàn)槟兄械纳爻两祵?dǎo)致噴頭堵塞以及印刷質(zhì)量下降。由于當(dāng)前市場(chǎng)上使用的墨盒沒(méi)有內(nèi)建墨循環(huán)系統(tǒng)，這個(gè)問(wèn)題就成為了熱噴墨印刷中的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種使用熱噴墨印刷在塑料基材上進(jìn)行裝飾的方法，所述方法使用了一種墨組合物，具有合適的干燥時(shí)間、耐磨度和印刷質(zhì)量。本發(fā)明還提供了一種將不透明墨印刷至無(wú)孔彈性塑料薄膜上以進(jìn)行產(chǎn)品裝飾的在線印刷方法/工藝。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式

中，一種利用熱噴墨印刷機(jī)將裝飾圖案印刷在基材上的方法公開(kāi)了一種熱噴墨印刷機(jī)和用于所述熱噴墨印刷機(jī)的墨組合物。所述墨組合物包括水和著色劑。所述基材和墨皆可溶于或分散于水中。通過(guò)熱噴墨印刷機(jī)將墨組合物滴加在基材上。使墨滴干燥后，圖案即印刷在基材上。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種使用水性墨水的熱噴墨印刷在塑料基材上進(jìn)行裝飾的方法，所述方法使用了一種墨組合物，具有合適的干燥時(shí)間、耐磨度、無(wú)水清潔劑濃縮液物 (non-aqueous detergent concentrate)抗性、印刷質(zhì)量禾口噴頭開(kāi)啟時(shí)間。在特定應(yīng)用中，要求基材和印在基材上的墨都可以溶解或分散于水性環(huán)境(如洗碟機(jī))中，從而在任何環(huán)境中，如碟子上，都不會(huì)留下固體墨殘?jiān)?。如果使用色素墨，則需要墨中的色素顆粒易于分散在水性環(huán)境中，不會(huì)沉淀或凝聚。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明所公開(kāi)的水性熱噴墨墨水克服了熱噴墨墨水在塑料薄膜印刷中的干燥時(shí)間和粘性問(wèn)題，以及連續(xù)噴墨技術(shù)中產(chǎn)品裝飾時(shí)的分辨率難題。另外，本發(fā)明公開(kāi)的熱噴墨墨水符合所需溶解度和分散度的要求。在一個(gè)具體實(shí)施方式

中，本發(fā)明還提供了一種利用含微球體的墨組合物并通過(guò)熱噴墨印刷對(duì)塑料基材進(jìn)行裝飾的方法。本發(fā)明進(jìn)一步提供了用于在無(wú)孔彈性塑料薄膜上印刷以進(jìn)行產(chǎn)品裝飾的在線印刷方法。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，熱噴墨用水基墨在通過(guò)熱噴墨印刷機(jī)被施加于塑料薄膜(如聚乙烯醇) 上時(shí)提供了足夠的干燥時(shí)間和粘性。我們推測(cè)水分子滲透進(jìn)了聚乙烯醇薄膜，使墨干燥并附著于薄膜的表面。產(chǎn)品裝飾通常是通過(guò)離線印刷工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如柔性版印刷。與離線印刷工藝相比，網(wǎng)絡(luò)在線數(shù)碼印刷工藝(如熱噴墨印刷)更加優(yōu)越，但是看起來(lái)相對(duì)于其他印刷工藝不是很經(jīng)濟(jì)。我們認(rèn)為熱噴墨印刷在小批量產(chǎn)品裝飾中以及在融入在線印刷系統(tǒng)后具有我們尚未認(rèn)知到的優(yōu)點(diǎn)。在線數(shù)碼印刷工藝無(wú)需預(yù)印刷部件庫(kù)存，可以簡(jiǎn)單快捷的更換圖案，圖案可以通過(guò)合適的軟件制作或修改并存儲(chǔ)在電腦中。由于在電腦顯示屏上選擇顯示圖案非常簡(jiǎn)單(例如按下鍵盤(pán)上的按鍵或者觸摸屏上的裝飾圖案)，不同的裝飾可以通過(guò)控制信號(hào)發(fā)送給印刷機(jī)并印刷在基材上。在一般使用中，墨組合物會(huì)被印刷在基材上。如上所述，基材可以為塑料薄膜。合適的基材包括彈性塑料薄膜，進(jìn)一步包括無(wú)孔薄膜，如聚乙烯醇。其它基材包括聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、其它已知的聚烯烴、丙烯酸/聚乙烯共聚物、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯制成的片或?qū)?、層壓紙基材以及前述材料相組合制成的合適基材。合適的基材包括可用于食品、玩具、清潔劑和粉末的彈性包裝基材。這些基材可以為多層層壓制品或用于此后與其他層進(jìn)行層壓的單獨(dú)層。在某些具體實(shí)施方式

中，基材可以為水溶性薄膜，如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、 羧甲基纖維素、基于丙烯酸的聚合物(單聚物或共聚物)、基于甲基丙烯酸的聚合物(單聚物或共聚物)、基于丙烯酰胺聚合物(單聚物或共聚物)以及前述材料的任意組合和明膠。 所述基材可以為消費(fèi)性產(chǎn)品的一部分，例如洗碟機(jī)皂片或皂袋、藥用膠囊以及快餐袋。可以通過(guò)在線方式對(duì)移動(dòng)基材進(jìn)行印刷，例如塑料網(wǎng)?；南鄬?duì)于印刷機(jī)的移動(dòng)速度可以為至少80ft/min、100ft/min、200ft/min、220ft/min或更快的速度。圖案可以通過(guò)任何合適的噴墨印刷機(jī)進(jìn)行印刷，優(yōu)選為熱噴墨印刷機(jī)。其它合適的印刷機(jī)為 Videojet 4320印刷機(jī)。其它合適的印刷機(jī)還包括使用HP45A墨盒的印刷機(jī)。但是，本發(fā)明公開(kāi)的方法不限于使用本技術(shù)的印刷機(jī)。合適的墨組合物包括熱噴墨用水基墨，如HP1918(可從惠普公司購(gòu)得)。一般的熱噴墨用水基墨包括水、著色劑、共溶劑和低揮發(fā)溶劑(又名濕潤(rùn)劑)?？梢愿鶕?jù)需要添加粘合樹(shù)脂和添加劑，如表面活性劑、殺菌劑、分散劑以及粘度改進(jìn)劑。在一個(gè)特定的具體實(shí)施方式

中，基材優(yōu)選的可溶于水，墨優(yōu)選的可分散于水中，這樣基材及其上圖案就可以在產(chǎn)品處于水性環(huán)境中時(shí)溶解或分散。本發(fā)明公開(kāi)的熱噴墨印刷方法具有一個(gè)或多個(gè)吸引人的特點(diǎn)，例如數(shù)字和圖形圖案無(wú)需輔助即可在的短時(shí)間內(nèi)干燥，噴頭開(kāi)啟時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)半孔或無(wú)孔基材粘性強(qiáng)熱噴墨印刷機(jī)一個(gè)或多個(gè)部件的安全性和材料兼容性好。例如，所述熱噴墨用墨組合物的具體實(shí)施例的干燥時(shí)間可以根據(jù)周?chē)h(huán)境為約10秒或更短，例如不超過(guò)5秒，不超過(guò)2秒或不超過(guò) 1秒。所述熱噴墨用墨組合物的具體實(shí)施例的噴頭開(kāi)啟時(shí)間可以為至少5分鐘、10分鐘、20 分鐘或更久。噴頭開(kāi)啟時(shí)間的定義是噴頭維持靜止而不會(huì)在再次噴射時(shí)破壞墨滴速度、重量或方向的時(shí)間長(zhǎng)度。根據(jù)本發(fā)明的所述熱噴墨用墨組合物可以包括任何合適的著色劑，其可以為染料、色素、微球體(詳見(jiàn)下文)或著色劑的任何組合。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式

中，著色劑為炭黑色素。在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方式

中，使用一種或多種染料作為著色劑，其中所述的一種或多種著色劑選自酸性染料、堿性染料、直接染料、食品染料、溶劑染料、分散染料、媒染染料和前述染料的任意組合。酸性染料的例子為酸性黑1、酸性紅14和酸性橙 7。食品顏色的例子為FD&C藍(lán)2號(hào)、FD&C綠3號(hào)、FD&C紅40號(hào)、C. I.食物藍(lán)5和C. I.食物紅7?？梢源嬖谝环N或多種著色劑。著色劑、染料或色素的用量可以為噴墨墨組合物重量比的約0.01%至約10%，優(yōu)選的為月0.5%至約7%，更加優(yōu)選的為約1%至5(%。在墨組合物中可以使用合適的濕潤(rùn)劑?？梢源嬖谝环N或多種濕潤(rùn)劑。優(yōu)選的，濕潤(rùn)劑的沸點(diǎn)高于150°C、200°C或250°C，并且/或相對(duì)蒸發(fā)率小于1. 0，0. 9，0. 7，0. 4，0. 1或 0. 01.濕潤(rùn)劑通常為具有一個(gè)或多個(gè)極性官能團(tuán)的溶劑，如羥基、醚基、氨基、酯基、酮基和碳酸酯基；例如具有兩個(gè)官能團(tuán)時(shí)，這兩個(gè)官能團(tuán)可以相同或不同，例如兩個(gè)羥基基團(tuán)或一個(gè)羥基基團(tuán)而另一個(gè)為醚基團(tuán)。在一個(gè)具體實(shí)施方式

中，所述一種或多種濕潤(rùn)劑選自以下物質(zhì)構(gòu)成的組乙二醇、多元醇、乙二醇醚、雙丙酮醇、2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、乳酸乙酯、碳酸丙烯酯、1，3_ 二甲基-2-咪唑烷酮、烷基酯及其組合。 根據(jù)本發(fā)明的熱噴墨用墨組合物可以包括粘合樹(shù)脂。所述粘合樹(shù)脂的用量可以為任何合適的量，例如，約0. -約10%，優(yōu)選的為約0. -約5%。在根據(jù)本發(fā)明的熱噴墨用墨組合物的一個(gè)具體實(shí)施方式

中，著色劑(染料、色素或其組合)的含量可以為所述熱噴墨用墨組合物的約約8% (重量比)，二元醇的含量可以為所述熱噴墨用墨組合物的約3%-約20% (重量比)，粘合樹(shù)脂的含量可以為所述熱噴墨用墨組合物的約0. -約5% (重量比)，而添加劑的含量可以為所述熱噴墨用墨組合物的約0. 5% -約5% (重量比)。優(yōu)選的，在將墨施加至基材過(guò)程中，所屬添加劑不會(huì)與所述墨組合物分相。所述墨組合物可以包括表面活性劑。表面活性劑的例子包括硅氧烷、聚硅氧烷、硅醇、聚醚胺、丙氧基化(聚(氧丙烯))二氨、烷基醚氨、壬基苯基乙氧基化物、乙氧基化脂肪胺、乙烯吡咯烷酮和二甲基氨乙基甲基丙烯酸酯的季胺化共聚物、氟化有機(jī)酸二乙醇胺鹽、烷氧化乙二胺、聚環(huán)氧乙烷、聚氧化烯聚亞烷基聚胺胺、聚氧化烯聚亞烷基聚亞胺、烷基磷酸乙氧基化混合物、丙二醇的聚氧化烯衍生物和聚氧乙基化脂肪醇。一種合適的聚合表面活性劑的具體示例為，例如，硅樹(shù)脂液SF-69，可從Dow Coring公司(邁阿密州米德蘭市)獲得，這是一種硅醇和環(huán)硅樹(shù)脂的混合物。其它的示例性聚合表面活性劑包括DISPERSTOITM(美國(guó) BYKChemie公司)、SOLSPERSETMGfi^B S0LSPERSE13940，這是一種聚合物/脂肪酸濃縮聚合物)和EFKATM (EFKA化學(xué)品公司)的聚合分散劑。根據(jù)本發(fā)明的熱噴墨用墨組合物可以包括額外的成分，例如殺菌劑、殺真菌劑、除藻劑、多價(jià)螯合劑、緩沖劑、阻蝕劑、抗氧化劑、抗光劑、抗卷劑、增稠劑和相關(guān)領(lǐng)域中已知的其它試劑。根據(jù)本發(fā)明的熱噴墨用墨組合物可以具有任意合適的粘性和表面張力。在本發(fā)明的具體實(shí)施方式

中，所述熱噴墨用墨組合物的粘性小于約IOcPs,優(yōu)選的小于約5(^s，更加優(yōu)選的小于3cl^，例如在25°C時(shí)，粘性為約1-4或1-3.在本發(fā)明的具體實(shí)施方式

中，所述熱噴墨用墨組合物的表面張力為約20-約60mN/m。根據(jù)本發(fā)明的熱噴墨用墨組合物可以用任何合適的方法制備。例如，所選的成分可以組合并混合，加以充足的攪拌，過(guò)濾得到的液體以移除任何不溶解的雜質(zhì)。在一個(gè)特定的具體實(shí)施方式

中，本發(fā)明提供了一種含有微球體的墨組合物，其適用于噴墨印刷。所述墨組合物已在美國(guó)第4880465號(hào)專(zhuān)利中公開(kāi)，該專(zhuān)利的內(nèi)容納入本申請(qǐng)作為參考。所述墨組合物優(yōu)選的包括(a)約2% -20%的樹(shù)脂組分、(b)約5% -25%的空心微球體和(c)其余的為合適的載體。所述載體通常含水、氫氧化銨、揮發(fā)性溶劑和特定的重力控制劑。在另一個(gè)具體實(shí)施方式

中，所述墨組合物包括空心微球體，所述空心微球體含有一個(gè)中心微孔區(qū)，所述中心微孔區(qū)充有液體。所述微球體的壁可以讓液體滲透并由含有合成聚合材料，其內(nèi)徑為約ο. 1-約0. 5微米，其外徑為約0. 4-約1微米。所述載體、樹(shù)脂組分和空心微球體彼此不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，所述載體的具體重力約等于或大于微球體的具體重力。所述含有微球體的墨組合物的特征在于當(dāng)施加于合適的基材上后，微球體內(nèi)的液體通過(guò)微球體的壁擴(kuò)散，使微孔充滿空氣。這樣，墨在干燥后形成含有裝滿空氣微粒的微孔的涂層，其有效地將射在其上的光散射，從而制成不透明的圖案。本發(fā)明所公開(kāi)的含有微球體的墨組合物優(yōu)選的可以穩(wěn)定存儲(chǔ)。本配方中無(wú)需使用任何色素，所述空心微球體在所述墨中保持均勻分散狀態(tài)，因?yàn)樗鲚d體的具體重力約等于或大于微球體的具體重力。因此，所述空心微球體不易于在懸浮液或分散液中沉淀。所述墨的質(zhì)量在整個(gè)印刷過(guò)程中都很均勻，即使沒(méi)有進(jìn)行任何機(jī)械攪拌或以其他機(jī)械方式使空心微球體保持分散狀態(tài)。所述空心微球體可以購(gòu)得。此類(lèi)微球體在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的，可以通過(guò)多種渠道獲得。Rohm and Haas公司的Ropaque 0P-96是一種市場(chǎng)上可購(gòu)得的產(chǎn)品，是一種含有重量比為40%的苯烯酸/苯乙烯共聚物空心微球體的水相分散液。該微球體的內(nèi)徑為約0. 3 微米，外徑為約0. 5微米，中間充滿水。此類(lèi)微球體也可以根據(jù)美國(guó)第4089800號(hào)專(zhuān)利所述的方法制備，該專(zhuān)利的內(nèi)容已被納入本專(zhuān)利作為參考。所述微球體實(shí)際上可以由任何有機(jī)聚合物制成，既可以是熱塑性材料，也可以是熱固性材料。可用于形成空心微球體的熱塑性樹(shù)脂包括纖維素衍生物、丙烯酸樹(shù)脂、聚烯烴、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯和其它乙烯基單體的共聚物、乙烯基聚合物如乙酸乙烯酯、乙烯醇、氯乙烯、乙烯丁醛的單聚物或共聚物以及二烯單聚物和共聚物。特別有效的熱塑性聚合物包括共聚物如丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯以及苯乙烯與其它乙烯單體如氰乙烯的共聚物。本方法和系統(tǒng)對(duì)于在基材上印刷一個(gè)或多個(gè)圖案很有用。本方法和系統(tǒng)可以包括向一個(gè)或多個(gè)印刷機(jī)提供控制信號(hào)，從而使控制信號(hào)指示印刷機(jī)印刷圖案或該圖案的一部分。本方法和系統(tǒng)可以包括多臺(tái)印刷機(jī)，每臺(tái)印刷機(jī)都可以通過(guò)具有不同顏色墨的載體調(diào)用。將具有兩種或更多顏色的圖案印刷在基材上可以通過(guò)指示第一臺(tái)印刷機(jī)印刷圖案的第一顏色部分以及指示第二臺(tái)印刷機(jī)印刷圖案的第二顏色部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一顏色部分和第二顏色部分可以重疊以提供一種或多種與標(biāo)準(zhǔn)顏色不同的顏色。使用根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)印刷的裝飾圖案，例如，可以包括下述的一種或多種圖形；圖片；藝術(shù)作品；圖像作品；照片；可理解的文本；設(shè)計(jì)圖；或圖標(biāo)。一般的，裝飾圖案不同于身份編碼、批號(hào)、條形碼或過(guò)期日，盡管裝飾圖案可以圍繞在這些條碼或日期周?chē)蚺c之配套使用。裝飾圖案一般是裝飾性的或藝術(shù)性的。應(yīng)當(dāng)理解前文所列并未窮盡所有，其它形式的裝飾圖案也可以容易利用根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的具體實(shí)施方式

來(lái)印刷。少量包裝或短期的圖案特別適合本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。例如，假日裝飾、宣傳裝飾或競(jìng)賽裝飾可以利用本發(fā)明的方法和系統(tǒng)很效率和經(jīng)濟(jì)的印刷。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以采用計(jì)算機(jī)作為一臺(tái)或多臺(tái)印刷機(jī)的控制器，或與單獨(dú)的控制器通信。計(jì)算機(jī)(本發(fā)明所提及的)包括可以執(zhí)行本發(fā)明所述的一個(gè)或多個(gè)功能的任意微處理器或計(jì)算部件。所述計(jì)算機(jī)可以為任何合適的計(jì)算機(jī)，包括個(gè)人電腦、服務(wù)器或聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。所述計(jì)算機(jī)優(yōu)選的包括執(zhí)行指令的處理器和儲(chǔ)存指令的存儲(chǔ)器，例如操作打印機(jī)回應(yīng)來(lái)自計(jì)算機(jī)或其他控制器的控制信號(hào)的指令。更加優(yōu)選的，所述計(jì)算機(jī)包括具有按順序操作兩臺(tái)以上熱噴墨印刷機(jī)指令的存儲(chǔ)器，從而使熱噴墨印刷機(jī)合作將裝飾圖案通過(guò)兩臺(tái)以上熱噴墨印刷機(jī)印刷在基材上。所述存儲(chǔ)器可以為計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)，一個(gè)或多個(gè)磁盤(pán)或者與第一臺(tái)計(jì)算機(jī)通信的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器。所述存儲(chǔ)器可以為任何合適的計(jì)算存儲(chǔ)裝置，可以但不必須是可移除的。其它合適的例子包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、視頻存儲(chǔ)卡(如視頻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(VRAM))、閃存和/或任何合適的可移除記錄媒介，如軟盤(pán)、光盤(pán)(CD)、數(shù)碼視頻盤(pán)(DVD)、閃盤(pán)、閃存盤(pán)或記憶棒。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)任選的可以包括與一個(gè)或多個(gè)熱噴墨印刷機(jī)通信的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)可以用作印刷機(jī)的控制器并可以向印刷機(jī)提供控制信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的組件(例如印刷機(jī)、控制器、供給機(jī)制、在線工藝設(shè)備及其他組件)可以適于通過(guò)任何合適的通信媒介、標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議或網(wǎng)絡(luò)，如硬件接線、射頻信號(hào)或光信號(hào)，與彼此通信。部分示例性的媒介、標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議或網(wǎng)絡(luò)包括但不限于硬件接線、通用串行接口(USB)、火線(Fire Wire)、i. Link、IEEE1394、以太網(wǎng)、電纜調(diào)制解調(diào)器、寬帶DSL、互聯(lián)網(wǎng)、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)、內(nèi)網(wǎng)、局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)或任何其它合適的通信標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)或協(xié)議，如Wi-Fi系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)，包括802. lla、802. lib和802. IlgWi-Fi系統(tǒng)、 藍(lán)牙系統(tǒng)、紅外系統(tǒng)和類(lèi)似系統(tǒng)。所述計(jì)算機(jī)可以運(yùn)行任何合適的軟件，包括可在市場(chǎng)上購(gòu)得的、獨(dú)占的或開(kāi)源軟件。例如，所述計(jì)算機(jī)可以運(yùn)行基于Windows視窗系統(tǒng)的軟件、基于Macintosh系統(tǒng)的軟件、 基于UNIX系統(tǒng)的軟件、基于LINUX系統(tǒng)的軟件和其它軟件。
本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)用于產(chǎn)生或操作計(jì)算機(jī)上的視覺(jué)圖案或圖形的程序或軟件。例如，應(yīng)用于本發(fā)明的的系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的圖形藝術(shù)軟件。圖形藝術(shù)軟件用于圖形設(shè)計(jì)、多媒體開(kāi)發(fā)、特制圖案開(kāi)發(fā)、一般圖案編輯或僅僅用于存取圖形文件。所述程序或軟件可以用于產(chǎn)生光柵圖形、矢量圖形或其組合。所述圖形藝術(shù)軟件可以被用戶用于創(chuàng)建或修改根據(jù)本發(fā)明的方法或系統(tǒng)將印刷在基材上的裝飾圖案。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以包括合適的用戶接口，作為控制器的一部分或與控制器通信。用戶輸入裝置可以為鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、麥克風(fēng)、觸摸板或其他計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備。所述用戶輸入可以與視頻顯示器相結(jié)合。例如，可以使用觸摸屏來(lái)接受輸入信息并顯示選項(xiàng)和裝飾圖案。裝飾圖案可以以數(shù)碼方式創(chuàng)建并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。所述計(jì)算機(jī)可以包括允許用戶創(chuàng)建裝飾圖案、將用戶創(chuàng)建的裝飾圖案轉(zhuǎn)化為適于熱噴墨印刷機(jī)的控制信號(hào)并指示熱噴墨印刷機(jī)將裝飾圖案或其一部分進(jìn)行印刷的軟件?；蛘呖梢詫⒁延械难b飾圖案通過(guò)掃描或其它方式轉(zhuǎn)化為數(shù)碼圖像并輸入計(jì)算機(jī)。所述計(jì)算機(jī)可以用于將所述數(shù)碼圖像處理為原始裝飾圖案的多個(gè)部分。所述多個(gè)部分既可以彼此基本分離，也可以以任何需要的程度重疊。除了選擇合適的設(shè)計(jì)和顏色，所述計(jì)算機(jī)(或存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)或存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)或軟件)也可以決定用于印刷裝飾圖案的色帶或載體的最佳組合。
具體實(shí)施例實(shí)施例1-3該實(shí)施例顯示了根據(jù)本發(fā)明的熱噴墨用墨組合物及將其施加于基材上的具體實(shí)施方式

。通過(guò)VideOjet 4320印刷機(jī)用兩份熱噴墨用墨組合物將文本圖像進(jìn)行印刷。印刷條件為300X600dpi，行速(line speed)為80ft/min和200ft/min，采用熱輔助干燥?；臑榫垡蚁┐急∧?。對(duì)手指摩擦粘度、抗清洗性和印刷質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果如表一所示。兩份黑水性墨水被分別用于實(shí)施例1和實(shí)施例2.用于實(shí)施例1的墨為可從市場(chǎng)上購(gòu)得的 Videojetl6-21墨。用于實(shí)施例2的墨為可從市場(chǎng)上購(gòu)得的HP1918墨。當(dāng)以低行速印刷文本圖像時(shí)，實(shí)施例1和2中的印刷樣本具有可接受的干燥時(shí)間、粘度、抗清洗性和印刷質(zhì)量。表一m 耍干燥時(shí)間 (秒)1分鐘摩擦24小時(shí)摩擦抗清洗性印刷質(zhì)量實(shí)施例1優(yōu)秀(1秒)良好(6次摩擦)優(yōu)秀(>10 次摩擦)良好行速為 220ft/min時(shí)，一般； 行速為80ft/min 時(shí)，優(yōu)秀實(shí)施例2優(yōu)秀(1秒)優(yōu)秀(>10 次摩擦)優(yōu)秀OlO 次摩擦)良好行速為 220ft/min時(shí)，一般； 行速為80ft/min 時(shí)，優(yōu)秀抗清洗性是利用洗滌劑浸泡過(guò)的棉花棒摩擦10次來(lái)進(jìn)行測(cè)試的良好=圖案變淺但依然清晰可見(jiàn)；一般=圖案非常淺，勉強(qiáng)可見(jiàn)；低劣=2次摩擦后圖案即無(wú)法辨認(rèn)。干燥時(shí)間是通過(guò)以不同的時(shí)間間隔輕觸墨直至墨不會(huì)變模糊來(lái)確定的。摩擦抗性是通過(guò)1分鐘后和M小時(shí)后的10次拇指摩擦來(lái)確定的。進(jìn)一步的噴頭開(kāi)啟時(shí)間和印刷質(zhì)量測(cè)試(行速為SOft/min，同時(shí)印刷文本圖像和高覆蓋率實(shí)心條碼)除了實(shí)施例1和2的墨之外，還采用了第三種黑墨水(實(shí)施例3)。結(jié)果如表二所示。表二
黑噴頭開(kāi)啟時(shí)間文本印刷質(zhì)量條碼印刷質(zhì)量實(shí)施例1優(yōu)秀(>20分)優(yōu)秀優(yōu)秀實(shí)施例2優(yōu)秀(>20分)優(yōu)秀低劣實(shí)施例3一般(10分)優(yōu)秀優(yōu)秀產(chǎn)品到產(chǎn)品轉(zhuǎn)移使用實(shí)施例1的墨測(cè)試了 M小時(shí)。產(chǎn)品到產(chǎn)品轉(zhuǎn)移測(cè)試以如下方式進(jìn)行。印刷圖案靜置1小時(shí)。另一個(gè)基材置于所述圖案的頂部。添加一個(gè)2kg的砝碼并靜置M小時(shí)。然后在該時(shí)間點(diǎn)檢查結(jié)果，評(píng)估墨轉(zhuǎn)移和圖案褪色。實(shí)施例1在正常實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和35°C /90% RH環(huán)境室中的測(cè)試結(jié)果如表三所示。表三
權(quán)利要求
1.一種利用熱噴墨印刷機(jī)在基材上印刷裝飾圖案的方法，包括 提供熱噴墨印刷機(jī)；提供用于熱噴墨印刷機(jī)的墨組合物，其中所述墨組合物包括水和著色劑； 提供基材，其中所述基材和所述墨組合物均可溶于或分散于水中； 使用所述熱噴墨印刷機(jī)將墨組合物的墨滴施加在基材上；并且使所述墨滴干燥，從而將圖案印刷在基材上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述著色劑為色素。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述色素為炭黑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述著色劑為染料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述著色劑包括微球體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述印刷以在線方式在移動(dòng)的基材上進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述基材以至少SOft/min的速度相對(duì)于印刷機(jī)移動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述基材以至少200ft/min的速度相對(duì)于印刷機(jī)移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述墨組合物的干燥時(shí)間不超過(guò)10秒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述墨組合物的干燥時(shí)間不超過(guò)5秒。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述墨組合物的干燥時(shí)間不超過(guò)1秒。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述墨組合物的噴頭開(kāi)啟時(shí)間大于5分鐘。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述墨組合物的噴頭開(kāi)啟時(shí)間大于20分鐘。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基材的表面包括塑料薄膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述基材的表面包括聚乙烯醇。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基材的表面為消費(fèi)性產(chǎn)品。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述基材為產(chǎn)品包裝。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法進(jìn)一步包括將所述基材和所述基材上的圖案溶解或分散于水中。
19.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制造的產(chǎn)品包裝。
全文摘要
一種利用熱噴墨印刷機(jī)在基材上印刷裝飾圖案的方法，包括一種熱噴墨印刷機(jī)和用于噴墨印刷機(jī)的墨組合物。所述墨組合物包括水和著色劑。所述基材和墨均可溶于或分散于水中。通過(guò)熱噴墨印刷機(jī)將所述墨組合物的墨滴施加在基材上。墨滴干燥后，圖案即印刷在基材上。
文檔編號(hào)B41J2/01GK102365174SQ201080011498
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者凱西·羅伯遜, 林方·朱 申請(qǐng)人:錄象射流技術(shù)公司