[发明专利]包含用于增强性能的聚羟基链烷酸酯化合物的固体油墨

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体相变油墨组合物，以及一种使用所述固体相变油墨组合物的喷墨设备。

背景技术

相变油墨(有时称为“固体油墨”和“热熔油墨”)已用于多种液相沉积技术。相变油墨常包含使油墨在环境温度下呈固相、而喷墨印刷设备的高工作温度下呈液相的“相变剂”。在沉积工作温度下，液体油墨微滴从印刷设备中喷射出，当所述油墨微滴喷射至记录基质的表面或与其接触时，无论直接进行或是经由中间的热转印带或转鼓进行，油墨均快速固化以形成固化油墨滴的预定图案。相变油墨还已经用在其他印刷技术中，例如凹版印刷，如美国专利No.5,496,879中所公开的，所述专利的公开内容通过引用纳入本文。

相变油墨符合喷墨打印机的需要，因为它们在运输、长期贮藏等过程中在室温下保持处于固态。此外，与使用液体喷墨油墨时的油墨蒸发而导致的喷嘴堵塞相关的问题得以大大减少，从而提高了喷墨印刷的可靠性。另外，在相变喷墨打印机中，油墨微滴被直接施加到最终的记录基质(例如纸、透明材料等)上，所述微滴在与所述基质接触时立即凝固，从而防止油墨沿所述印刷介质移动并且提高点质量。

喷墨设备在本领域内是已知的，因此文中无需对这类设备作过多描述。如美国专利No.6,547,380中所述，喷墨打印系统通常分为两类：连续流式和按需喷墨式(drop-on-demand)，所述专利通过引用的方式纳入本文。

在连续流式喷墨系统中，油墨在压力下通过至少一个孔或喷嘴以连续流排出。液流是扰动的，使其在距孔固定距离处分散成液滴。在分散点，液滴根据数字数据信号而带电，并穿过一个调节每个液滴轨迹的静电场从而将它们引至循环沟槽，或者引至记录介质上的特定位置。在按需喷墨系统中，液滴根据数字数据信号从孔直接排出到记录介质上的位置。除非液滴即将置于记录介质上，否则其就不会形成或排出。

通常有至少三种类型的按需喷墨系统。一种类型的按需喷墨系统是压电式设备，其带有作为其主要部件的油墨填充槽或通道，槽或通道的一端有喷嘴，另一端附近有压电换能器以产生压力脉冲。已知的另一种类型的按需喷墨系统是声学油墨打印。如已知的，声束撞击物体时会对物体施加一个辐射压力。这样，当声束从下方撞击到一池液体的自由表面(即液/气界面)时，对池的表面施加的辐射压力会达到一个很高的水平，从而尽管受到表面张力的约束力，也从池中释放出单个的液滴。在给定的输入功率下，将声束聚焦在池的表面上或池的表面附近会增强其所施加的辐射压力。另外一种类型的按需喷墨系统称为热喷墨或喷泡，它能产生高速液滴。这种类型的按需喷墨系统的主要部件是一个油墨填充槽，其在一端具有喷嘴，在喷嘴附近具有产生热量的电阻。代表数字信息的打印信号会在靠近孔或喷嘴的每一个油墨通道内的电阻层中产生电流脉冲，使紧邻的油墨载体(通常为水)几乎瞬间蒸发，形成气泡。随着气泡膨胀，孔处的油墨作为被推进的液滴而压出。

一般而言，相变油墨在例如环境温度或室温——如约20℃至约27℃——下呈固相，但在喷墨印刷设备的升高工作温度下呈液态。在喷射工作温度下，油墨熔化，并从印刷设备中喷射出液态油墨微滴。

在使用直接打印在基质上或打印在中间转印件上的相变油墨的压电式喷墨设备的一个一般设计——例如美国专利No.5,372,852所述，该专利通过引用纳入本文——中，图像通过在基质(影像接收件或中间转印件)相对于喷墨头转动(增量运动)四到十八次的过程中通过喷射合适的彩色油墨来形成，也就是说，在每次转动之间打印头相对基质有很小的平移。这种方法简化了打印头的设计，并且小的移动也确保了良好的液滴对准效果。

热熔油墨通常与含有基于蜡的油墨载体(例如晶形蜡)的喷墨打印机一起使用。这种固体油墨喷墨可提供鲜艳的彩色图像。在通常的系统中，所述晶形蜡油墨在中间转印部件上部分冷却，然后印在图像接收介质如纸张上。渗透使图像微滴展开，使色彩更丰富且堆高度更低。固体油墨流动性较低，还可防止在纸上透过。

但使用晶形蜡对印刷的图像有限制。常规晶形蜡是通过弱范德华力结合在一起的非极性脂肪族分子。这些蜡对极性较高的纸基质具有很小的固有亲和力，并且由于它们自身分子间结合的性质，易于受到机械损害。

美国专利No.6,906,118公开了相变油墨组合物，其中在第一温度下，油墨载体分子间存在足够强度的氢键，因此油墨载体形成氢结合的二聚物、低聚物或聚合物，且其中在比所述第一温度高的第二温度下，油墨载体分子间的氢键充分断裂，油墨中存在更少的氢结合的二聚物、低聚物或聚合物，因此在所述第二温度下的油墨的粘度比在所述第一温度下的油墨的粘度低，该专利的全部内容通过引用纳入本文。