[发明专利]在矫正器上喷墨打印的方法

说明书

本文提供了获得对低表面能材料的良好光固化油墨粘附力的方法。所述方法极大地改善了光固化油墨在低表面能材料上的粘附力，包括那些经受高湿度或潮湿环境的低表面能材料。所述方法考虑了材料的玻璃化转变温度(T_g)和玻璃化转变温度的起始温度，包括在接近材料的T_g的升高的温度下将油墨施用到材料的暴露表面。在油墨固化之前，允许油墨短暂地静置或浸泡，诸如1秒以上。油墨可以被光固化。此外，所述方法不需要溶剂或者包括等离子体处理或电晕处理的表面处理，即可获得良好的油墨粘附力。

本申请是申请日为2018年4月4日、申请号为201880023929.2、发明名称为“在矫正器上喷墨打印的方法”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年4月4日提交的美国临时申请No.62/481,491的权益，通过全文引用将其并入本文。

背景技术

正畸过程通常包括将患者的牙齿重新定位到期望的布置，以便矫正咬合错位和/或提高美感。为了实现这些目的，诸如牙箍、保持器、壳体矫正器等的正畸器具可以由正畸医师和/或患者应用于患者的牙齿。该器具配置为在一个或更多个牙齿上施加力以实现期望的牙齿移动。可以周期性地调节力的施加(例如，通过改变器具或使用不同类型的器具)，以便将牙齿逐渐地重新定位到期望的布置。

可能希望在矫正器的表面上设置设计和/或书面信息。然而，许多矫正器表面在可靠的打印方面存在挑战。具体地，考虑到形成许多矫正器的低表面能材料(包括塑料和聚合物)，油墨粘附可能是具有挑战性的。另外，许多矫正器所应用于的口腔环境可能是潮湿的，可以具有高湿度、高温和/或包含各种酶和设计用于分解材料的其他组分的唾液。口腔环境还可能引起对其中的矫正器的机械摩擦，使得矫正器表面上的可靠且安全的油墨打印具有挑战性，特别是在延长的持续时间内。另外，贴在矫正器表面上的标签，特别是口腔环境中的标签，可能带来挑战。尽管蚀刻在某些情况下是有用的，诸如在2016年7月5日提交的名称为“具有装饰设计的牙科器具”的美国专利公布序列号2017/000833中描述的那些，但蚀刻在某些情况下可能没有用。

发明内容

这里公开的各种实施方式向低表面能材料的表面提供坚固、可靠且易于实施的油墨打印，所述低表面能材料诸如用于形成矫正器的低能量表面材料和/或用于口腔和/或其他潮湿和/或高湿度环境的低能量表面材料。这里提供了将油墨打印到低表面能材料的系统和方法。所述方法可以包括在升高的温度下将油墨施用到材料的暴露表面。在一些实施例中，升高的温度(Te)大于或等于与低表面能材料的玻璃化转变温度相关的起始温度。在一些实施例中，Te小于或等于低表面能材料的玻璃化转变温度(T_g)。升高的温度可以包括Tg-70℃TeTg+70℃的范围，及其任何子范围。以这种方式，在一些实施例中，施用到表面的油墨(包括通过喷墨打印施用的可打印油墨)可以在升高的温度下放置浸泡时间，从而促进在表面下方的渗透。然后可以固化油墨，以验证与低表面能材料的持久粘附的可能性，包括在高湿度和/或潮湿环境中的持久粘附的可能性，在高湿度和/或潮湿环境中在没有升高的温度和浸泡时间步骤的情况下常规施用的油墨会迅速从材料中释放。

这里提供的系统和方法可以产生许多功能上的益处。例如，所述方法可以确保在表面上以及对于通常与油墨打印不兼容的施用进行牢固且可靠的油墨打印。例如，油墨打印可以与相对恶劣的环境和通常与油墨不兼容的材料(包括特征在于低能量、疏水或非极性的表面)兼容。通常，这样的表面不能可靠地接收可打印油墨，其中，所施用的油墨的特征在于容易损坏或去除，包括在液体环境、高湿度环境或机械磨蚀环境中。

在一些实施例中，所述系统和方法与喷墨打印兼容。因为可以控制各种性质，包括形成标识、设计和/或字母数字文本等的油墨的任何空间分布图案，所以喷墨打印工艺特别有用。颜色也易于控制和应用，包括多色打印。喷墨打印还可以与轮廓表面兼容，而其他打印技术(诸如移印)则更具挑战性。喷墨打印还可以确保所打印的图案是单独且易于定制的。