[发明专利]喷墨印刷方法

说明书

本发明涉及印刷油墨，和特别地涉及印刷混合喷射油墨的方法。

数字喷墨印刷正成为愈加流行的方法用以生产广告用精细图像，这是因为与常规技术，例如平版印刷和筛网印刷相比，它具有低的实施成本和多样性。喷墨印刷机包括一个或更多个印刷头，所述印刷头包括油墨经其喷射到基底上的一系列喷嘴。典型地在印刷机的滑动架(carriage)上提供印刷头，在印刷工艺过程中，所述滑动架横跨印刷宽度(在基底上来回移动)。

使用两种主要的油墨化学：通过溶剂蒸发干燥的油墨和通过暴露于光化射线(典型地紫外射线)下干燥的油墨。宽式溶剂-基喷墨印刷机是工业上经济的路线，因为与UV固化所使用的更加复杂的机器相比，它们是相对低成本的选项。溶剂-基喷墨印刷还具有其他优势。除了较低的成本以外，所生产的油墨膜较薄(和因此具有挠性)，并得到具有光泽涂层的良好质量的自然相貌的图像。此外，难以在UV可固化的油墨中实现非常高的颜料负载，这是因为油墨的高粘度导致的：若添加太多的颜料，则油墨变得太粘稠和不可能喷射。相反，溶剂-基油墨包括高比例的溶剂和因此具有较低的粘度，这意味着可耐受较高的颜料负载。另外，由溶剂-基喷射油墨生产的印刷膜主要由颜料以及在该油墨内包括的相对很少的其他固体形成。因此，颜料大多数不暗淡，从而导致强烈、鲜艳和有活力(vibrant)的颜色和大的色域。

然而，溶剂-基喷墨技术具有一些局限性。特别地，溶剂-基油墨不可能粘附到一些类型的基底，尤其无孔基底，例如塑料上，和固化膜具有差的耐溶剂性。然而，在许多工业印刷应用中要求在接受性较低的基底上印刷具有良好机械和耐化学性能的高质量、低色料间渗出的喷墨图像。这些基底包括硬质PVCs，聚酯和聚碳酸酯。

另外，能以小的液滴尺寸印刷和因此产生所要求的高图像质量的喷射油墨具有许多配制局限性，其中包括要求低粘度，以便通过这些低液滴体积的印刷头印刷。采用溶剂-基油墨组合物，这可容易地实现，因为所使用的有机溶剂固有地具有低粘度。然而，这些类型的油墨常常具有差的耐化学性和耐划性，和可能难以在这些接受性较小的材料上干燥。

为了得到充足的头稳定性，典型地采用相对低蒸发速度的溶剂，配制溶剂-基喷射油墨，和油墨依赖于蒸发与在基底内吸收二者，得到充足的墨滴锁住(pinning)，以固定图像质量(在本领域中使用术语“锁住”是指油墨在基底表面上压实之后，通过快速处理墨滴，迟滞油墨的流动)。若在沉积墨滴之后，溶剂不能渗透到基底内，则粘度增加的速度太慢，从而导致过度的扩散。若在尝试克服这一问题中使用较快速蒸发的溶剂，则可通过溶剂损失，牺牲头的稳定性，从而导致干燥的墨滴累积在头的面板上。另外，使用比较快速的溶剂共混物也可得到非所需的Marangoni效应，其中在油墨沉积的边缘处比较快速的蒸发导致表面张力梯度，这将驱动整个流动到印刷边缘上(所谓的“咖啡染色效果”)。

与溶剂-基油墨相比，常规的UV-可固化的喷射油墨具有优良的头稳定性和典型地具有较好的机械和耐化学性。图像质量较少受到基底性质影响，这是因为在沉积之后，通过立即暴露于紫外光下，液滴固化或被部分锁定。然而，辐射可固化的材料的固有的较高粘度大大地限制了配制范围，和在实践中，具有合适地低粘度的油墨具有差的机械和耐化学性。

混合的辐射可固化/含溶剂的喷射油墨(参见，例如国际专利申请no.PCT/GB2010/051384)可克服大多数上述局限并使得能配制UV-可固化的油墨，以满足低粘度的要求(以前通过纯粹地溶剂-基油墨来满足)，同时仍然维持这些工业应用所要求的耐化学性和机械性能(以前主要通过UV可固化的油墨来满足)。然而，与纯粹地溶剂-基油墨共同的是，对可使用的基底类型具有局限。这是因为像溶剂-基油墨一样，混合油墨也通过溶剂损失和吸收来固定图像质量；这意味着在非溶剂接收性基底上图像质量下降和因此存在问题。因此，本领域仍需要解决这些问题的方法。

因此，本发明提供喷墨印刷方法，该方法按序包括下述步骤：

(i)提供含有机溶剂，辐射-可固化的材料，光引发剂和任选地着色剂的混合喷射油墨；

(ii)将油墨印刷到基底上；

(iii)在1-200mJ/cm²的剂量下，通过将油墨暴露于光化射线下，锁定该油墨；

(iv)从油墨中蒸发至少一部分溶剂；和

(v)将该油墨暴露于额外的光化射线下以使油墨固化。