[发明专利]用于干燥印刷油墨的装置和方法

说明书

本发明涉及一种与打印机通信的方法和装置(100)。所述打印机包括至少一个打印头(210)，其被配置为将液体油墨(211)沉积在承印物(300)的表面(310)的区域上。液体油墨包括溶剂部分和干物质。装置(100)包括至少一个喷嘴(120A‑120C)，其被配置为在所述区域上产生具有气流速度和/或气流形状的气流(111)，使得液体油墨的溶剂部分的蒸发速率增加，并且气流传播速度的变化率随着垂直于气流方向的距离而增加并且在承印物的表面(310)和沉积油墨(212)上方被最大化。

技术领域

本发明总体涉及用于干燥承印物上的油墨沉积的方法和装置，特别地涉及特别是在高速喷墨打印机中加速油墨沉积中的溶剂蒸发的方法和装置。

背景技术

我们身边有各种不同的消费品，这些产品都装在包装中。产品包装是任何商品的重要组成部分，因为其提供了产品的相关信息。无论是食品还是化妆品，其包装上都印有关于制造、有效期和批号的详细信息。这些详细信息对于消费者而言是必需的。除了信息之外，清晰且高质量的印刷也为成品的整体外观加分。它是品牌的一部分，并建立产品的声誉。因此，改进的包装材料和完美的印刷技术被用于制备成品。

例如，喷墨打印机在印刷行业得到广泛应用，因为它们具有许多优点：运行时更安静，可通过更高的分辨率打印更精细、更平滑的细节，具有摄影质量打印效果的消费类喷墨打印机随处可买，与热蜡、染料升华和激光打印等技术相比，喷墨打印机的优点是几乎没有预热时间，而且通常成本更低。

某些类型的工业喷墨打印机，例如墨滴体积为200至2000pl(10至10000pl)和连续喷墨(CIJ)的喷墨打印机能够以非常高的速度、宽幅面进行打印，或者用于标牌、纺织品、陶瓷、金属等各种工业应用。

喷射液体油墨会在介质上产生墨点，最终留下由粘合剂、树脂、染料、颜料等组成的油墨干燥残留物。由于蒸发机制，溶剂会流失，这意味着溶剂正将其热力学状态从液态变为气态。在一些生产线中，产品在标记后被包装、堆放和/或缠绕。因此，干燥过程必须快速，以将印刷图案固定在承印物上。这个短时间窗口对于从印刷位置/点蒸发掉溶剂是一个挑战。因此，需要提高干燥过程的速度。

目前，油墨和打印机生产商在油墨组合物中使用高挥发性溶剂，这可能会带来安全和法规方面的问题。已知的实例是甲乙酮(MEK或丁酮)、甲醇或甲基异丙基酮(MIPK或3-甲基-2-丁酮)等溶剂。另一方面，醇(例如乙醇)和水也是已知用于油墨组合物的溶剂，但由于与低蒸发速率相关的挑战，它们的应用受到限制。

蒸发速率低的问题在例如数字印刷(纺织、纸张等)等领域非常普遍。为加快干燥时间，已经实施了基于泵、电加热器和高强度光源(例如红外线)的各种解决方案。这些解决方案尺寸过大，并不适合喷头和/或安装空间较小的喷码和标记喷墨打印，例如CIJ。此外，上述技术方案的干燥时间暴露仍然太长，不适合用于喷码和标记喷墨打印。

使用液体油墨的CIJ打印机面临着干燥时间限制。这种性能通常通过使用挥发性溶剂(例如甲醇和酮类(例如MEK))进行精制来解决。这些溶剂的问题愈来愈大，因为它们需要贸易许可证和授权才能符合法规。因此，需要提供具有替代溶剂的油墨。

发明内容

本发明解决了上述问题，特别是在涉及高速喷墨打印机的应用中。根据示例性实施方式，通过提高干燥过程的速度来解决问题，例如使用包含有效气流的小型干燥器机构。

此外，本发明允许使用低挥发性溶剂，例如水，这是最难干燥的溶剂之一。因此，本发明可有助于在高速喷墨打印机(如CIJ)的油墨中使用替代溶剂，这些溶剂不受贸易许可证或授权要求的约束，也不会造成任何安全和健康问题。

根据一些实施方式，为加快蒸发过程，建议在印刷图案上面或上方使用加热气流。