[发明专利]用于喷墨印刷机正面的热稳定的疏油低附着涂层

说明书

技术领域

本发明总体上涉及喷墨印刷技术，特别地，涉及用于喷墨印刷机正面的热稳定的疏油低附着涂层。

背景技术

喷墨印刷机通过将来自于喷墨印刷头的液体墨的液滴喷射(jetting)或喷出(ejecting)到记录的衬底(例如，纸)上来生成图像。印刷头典型地具有其中限定有喷嘴开口的正面，通过喷嘴开口液体墨作为液滴喷射到记录的衬底上。

喷墨印刷头的正面可能因墨的润湿或者流淌(drooling)而被污染。这种污染能够导致或者促进喷墨印刷头的正面内的喷嘴开口的局部或完全阻塞。这种阻塞能够阻止墨滴从喷墨印刷头喷射出，导致尺寸不足或尺寸过大的墨滴从喷墨印刷头喷射出，改变射出的墨滴到记录的衬底的预期轨迹以及诸如此类，所有这些降低了喷墨印刷机的印刷质量。

喷墨印刷机的正面典型地涂有例如聚四氟乙烯(PTFE)(例如，)或者聚四氟乙烯烷氧基树脂(PFA)的材料，以保护它。象Maverick的当前的印刷头使用Xerox的固体墨而具有良好的初始性能。然而超过了使用寿命，性能降低且在标准喷墨温度时墨不能容易地滑过印刷头正面涂层。相反，墨趋向于附着印刷头正面涂层并沿印刷头正面涂层流动，留下残留的墨薄膜，从而部分或完全阻塞喷墨印刷头的正面内的喷嘴开口。此问题对UV中性墨更严重，由于初始阶段本身的流淌而导致印刷头故障。图1为印刷行程后在环绕喷嘴开口的正面的大部分区域上显示出UV-可固化墨湿化和污染的喷墨印刷头的正面的图片。因此防止流淌故障的疏油低附着涂层对提高稳健性和可靠性是重要的，且能够使未来UV中性墨的新的市场渗透成为可能。

通过采取清除和/或擦拭程序能将喷墨印刷头正面的污染最大限度减少一些。然而，这些程序可能不合意地消耗时间和/或使用过多数量的墨，从而缩减了喷墨印刷头的使用寿命。喷墨印刷头正面的污染也能够通过提供疏油低附着印刷头正面涂层来最大限度减少一些，疏油低附着印刷头正面涂层不会因为从印刷头的喷嘴开口喷出的墨而显著湿化。当被加热到在印刷头制作工艺中典型地遇到的温度时，公知的疏油低附着印刷头正面涂层的表面性质特征降至这样的程度，即不能依靠它们来使喷墨印刷头正面的污染最小化。

附图说明

图1为印刷行程后在具有聚四氟乙烯涂层的印刷头正面的喷嘴面积上方的UV中性墨的污染物的图片。

图2为依据本发明的一些实施方式的喷墨印刷头的剖视图。

图3-5依据本发明的一种实施方式阐释了形成图2所示的喷墨印刷头的过程。

图6阐释了疏油低附着涂层的重量损失百分比与温度的关系曲线。

具体实施方式

描述了一种用于喷墨印刷头正面的疏油低附着表面涂层，其中表面涂层包括疏油低附着聚合材料。当表面涂层配置于喷墨印刷头正面表面时，紫外线(UV)中性墨(本文也称作“UV墨”)的喷射滴或者固体墨的喷射滴对于表面涂层呈现低附着(low adhesion)。墨滴对于表面的附着性可以通过测量墨滴的滑移角来决定(即当墨滴开始滑过表面而不留下残渣或污点时，表面相对于水平位置倾斜的角度)。滑移角越减小，墨滴和表面之间的附着性越低。如此处所使用的，术语“低附着”意味着当用紫外线固化中性墨或者固体墨测量时，相对于印刷头正面表面的小于30°的低的滑移角。在一些实施方式中，当用紫外线固化中性墨或者固体墨测量时低的滑移角为相对于印刷头正面表面约小于25°。在一些实施方式中，当用紫外线可固化中性墨或者固体墨测量时，低的滑移角为相对于印刷头正面表面约小于20°。在一些实施方式中，当用紫外线可固化中性墨或者固体墨测量时低的滑移角为相对于印刷头正面表面约大于1°(或大于约1°)。如此处所使用的，在疏油低附着表面涂层已暴露于高温(例如温度在180℃和325℃之间的范围内，或者在约180℃和约325℃之间的范围内)和高压(例如压强在100psi(磅/平方英寸)和400psi之间的范围内，或者在约100psi和约400psi之间的范围内)并持续一段时间持续期(例如范围在10分钟至2小时之间或者范围在约10分钟至约2小时之间的时段)后，紫外线中性墨或固体墨的滴对于表面涂层呈现低附着，此时疏油低附着表面涂层为“热稳定的”。在一种实施方式中，在表面涂层已暴露于290℃(或约290℃)的温度、300psi(或约300psi)的压强并持续30分钟(或约30分钟)以后，表面涂层是热稳定的。因此，表面涂层能够在高温和高压下粘合到不锈钢孔支撑上，而没有任何退化。因此得到的印刷头能够预防墨污染，因为墨滴能够从印刷头正面滚落，而不留下残余物。