[发明专利]一种低粘度水性UV颜料墨水及其打印方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种打印墨水及其打印方法，特别是一种低粘度水性UV颜料墨水及其打印方法。

技术背景

喷墨打印机作为计算机的输出终端设备，在一般办公、广告、数码照片、商铺标牌、包装印刷、纺织印花等方面的应用已非常普遍。按喷墨打印原理来分，目前喷墨打印机主要可分为热气泡式和压电式两种。压电式喷头又分为按需喷墨型和连续喷墨型，特别是由于按需喷墨型压电式喷头，其容许墨水固含量、粘度、导电率等指标更宽，墨水配置可以更灵活，因而应用领域更为广泛。

其原理见单通道按需压电喷墨原理图1，单只按需压电式喷头有包括单个墨水通道1的结构，也有包括多个墨水通道1的的结构。通常每个通道1使用一种颜色的墨水2，在信号电压的控制下，压电陶瓷4发生收缩挤压，使墨滴从喷嘴3处喷出，每个通道连接有数量众多的喷嘴3。如四色喷墨打印机，喷头中就有对应的C(青)、M(品红)、Y(黄)、K(黑)四个颜色通道；可以是单个喷头内包括全部四个颜色的通道1，也可以是单个喷头只包括一个颜色的通道1，或者单个喷头内通道数在四至一之间变化，然后组合到同一台机器的喷头座中，组合成C、M、Y、K四色通道；六色打印机，就有分别六个颜色的通道1；8色打印机、9色打印机、12色打印机依此类推。

常规UV(紫外线)喷墨打印使用Xaar、Konica、精工、Spectra等各种工业喷头，其适用于高粘度、无溶剂的UV墨水，墨水粘度在8-15mPa.S或更高范围，无溶剂挥发，环境友好；并以其卓越的印刷质量，广泛的适印性倍受推崇。但工业喷头成本高，精度低(最高1440dpi)，且配方中必须使用的活性稀释剂，普遍都有接触性毒性。目前，仅作为高端应用。

与本发明最接近的当前喷墨打印机打印方法即是8色通道保持C、M、Y、K原四色通道，余下通道填充白墨，利用电脑设置指令，先指令余下通道打印白墨一次，这种白墨打印是累加打印，作为底色，此时C、M、Y、K通道不工作，打印完成后，打印机再回车至起点，再利用电脑指令，白墨通道不工作，C、M、Y、K四色通道工作，有色层覆盖在白墨上，完成打印。用于深色介质的打印。这种打印方法由于存在完成成品需两次或者更多次的打印操作，每次操作，都存在起点位置及打印行程的误差。如同胶印行业的彩印套印，胶印套印误差需≤0.1mm，胶印行业以高精度的设备来达到上述要求；由于普通喷墨打印机的机械传动精度所致，上述打印方法要达到这种要求非常困难，这在打印大幅面时问题更为突出，当前仅在≤A2幅面机型上小有应用。且很难达到高质量的要求。

现有UV喷墨墨水典型配方是：

脂肪族PUA「CN964」(低聚物)20            819(光引发剂)              2.5

TE份DA(活性稀释剂)        42            有机颜料                   9.0

DPHA(活性稀释剂)          10            Efka4046(分散剂)           3.0

IBOA(活性稀释剂)          14

脂肪族PUA「CN964」     SARTORMER公司产品(脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，牌号CN964)

TE份DA                    三乙二醇二丙烯酸酯

DPHA                      双季戊醇四醇六丙烯酸酯

IBOA                      丙烯酸异冰片酯

819                       双(2，4，6三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦

Efka4046            汽巴精化产品(化学组成为改性聚氨酯，牌号EFKA-4046)

为获得较高的性能指标，现有UV喷墨墨水，通常使用颜料型色素。其色素在打印介质上的固着，主要依靠墨水所含黏合剂实现。为达到可接受的颜色牢度，黏合剂的用量需要达到或超过15-20％。如果在喷墨墨水中加入该分量，通常会超出常规喷头容许的粘度范围。

墨水粘度，不同于表面张力、PH值、电导率等喷墨墨水的控制指标，即使在保证纯度的情况下，墨水组分比例确定后，以添加剂或精制工艺来调整该指标较为困难。现今UV墨水作为附着剂、黏合剂的低聚物粘度都较高，通常以增加低粘度的活性稀释剂在配方中的比例来降低墨水整体粘度和提高其他性能指标，但这又往往导致黏合性能、气味、毒性等等矛盾。

如上述举例中的典型配方中，