[发明专利]可固化相变油墨及其形成图像的方法

说明书

技术领域

本发明涉及可固化相变油墨组合物，其特征在于室温下为固态，温度升高时熔化并在此温度下将熔融油墨施用于基底(substrate)。这些固体油墨组合物通常包含油墨载体(ink vehicle)和着色剂，可用于喷墨印刷。本发明涉及一种新型高光泽的紫外(UV)可固化的相变油墨组合物，其包含着色剂和油墨载体，所述油墨载体包含胶凝剂、活性稀释剂如单体或共聚单体、光敏引发剂包(photoinitiator package)和可固化蜡。

背景技术

喷墨印刷过程可使用室温下为固态、温度升高时为液态的油墨。此类油墨称作固体油墨、热熔油墨、相变油墨等。在使用热熔油墨的喷墨印刷过程中，固体油墨通过印刷装置中的加热器熔化并以液体形式通过与常规喷墨印刷类似的方式使用。一经与印刷记录介质接触，熔化的油墨便快速固化，使着色剂能够充分地保留在记录介质表面而不会通过毛细管作用带入记录介质(例如，纸张)中，因此与通常使用液体油墨获得的印刷密度相比，能够得到更高的印刷密度。因此，喷墨印刷中相变油墨的优势在于可消除处理过程中油墨的潜在溢出、具有大范围的印刷密度和印刷质量、最低限度的纸张折皱或变形、减弱的透印，以及在非印刷的不定周期能够避免喷嘴堵塞、甚至避免封盖喷嘴的危险。

通常，相变油墨(有时称作“热熔油墨”)在室温或环境温度下是固相，但在喷墨印刷装置升高的运行温度下以液相存在。在喷射运行温度下，液体油墨滴由印刷装置喷出，当油墨滴接触记录介质表面时，墨滴快速固化形成预定图案的固化油墨滴。

用于彩色印刷的相变油墨通常包括相变油墨载体组合物，其结合有与相变油墨相容的着色剂。在一个具体的实施方案中，通过将油墨载体组合物与相容的减色法三原色着色剂结合可形成一系列彩色的相变油墨。减色法三原色相变油墨可包括四组分的染料或颜料，也就是青色、品红色、黄色和黑色，但油墨并不限于这四种颜色。这些减色法三原色相变油墨可由单一染料或颜料或染料或颜料的混合物形成。着色剂也可包括颜料，如公开于美国专利5,221,335，其公开内容在此通过引证的方式全部纳入本说明书。美国专利5,621,022公开了相变油墨组合物中一类具体的聚合染料的应用，其公开内容在此通过引证的方式全部纳入本说明书。

因为相变油墨在室温下的运输、长期储存等过程中保持固体状态，所以相变油墨用于喷墨式印刷机是理想的。此外，极大地消除了由于液体喷墨油墨的油墨蒸发而导致的喷嘴堵塞问题，从而改善了喷墨印刷的可靠性。此外，在相变喷墨印刷机中，油墨滴直接施用于最终的记录介质(例如，纸张、透明材料等)上，墨滴一接触到记录介质就立刻固化，从而防止了油墨沿着印刷介质迁移且改善了墨点质量。

可辐射固化相变油墨通常包含至少一种可固化单体，胶凝剂、着色剂和辐射活化引发剂，尤其是光敏引发剂，所述辐射活化引发剂引发油墨可固化组分、尤其是可固化单体的聚合。Odell等人的美国专利7,279,587公开了可用于可固化相变油墨组合物的光引发化合物，其公开内容在此通过引证的方式全部纳入本说明书。Odell等人的美国专利公开文本2007/0120910在实施方案中描述了一种包括着色剂、引发剂和油墨载体的相变油墨，其公开内容在此通过引证的方式全部纳入本说明书。

虽然上述常规相变固体油墨技术通常能够成功地产生逼真的图像并提供喷射应用的经济性和在不同基底上的基底宽容度，但此种技术尚不能满足要求高光泽的应用。

例如，Belelie等人的两个美国专利2010/0112232和2010/0227075公开了产生图像的方法，此方法更多用于无光泽印刷件而不是高光泽印刷件，Chretien等人的两个美国专利公开文本2010/0021698和2010/0112232公开了印刷间隔中(from print-to-print)改变光泽的方法，但是此种改变不容易在同一次印刷中实现。此外，现在可用的UV可固化的相变油墨就光泽而言具有一定水平的基底匹配能力，但是无法达到被认为是高光泽的更高水平。诸如相片出版、同时要求光泽和无光泽精修的包装等应用需要高的和/或可变的光泽水平。这些应用正经历着巨大增长，由此，需要克服现有相变油墨技术在此类应用中的缺陷。虽然已知的组成和方法适用于其预期目的，仍然需要具有高的和/或可变的光泽的优异牢固品质的油墨。

前述的每个美国专利和专利申请在此通过引证的方式纳入本说明书。此外，本发明实施方案的公开内容可选择前述的每个美国专利和专利申请的适当组分和工艺方面。

发明内容