[发明专利]在压电式喷墨成像鼓上生成柔顺涂层的表面网纹的结构和方法

说明书

技术领域

本发明涉及标记和成像系统，更具体涉及用于制备喷墨印刷系统的图像接受表面的系统、结构或方法。 

然而，为了清楚起见，本方法将通过可用于喷墨技术的鼓或衬底进行描述，应理解，该方法可用于制备需要考虑鼓保养液的供应以及与之接触的液体的聚结的任意衬底。本过程和方法可针对定影表面或需要应用释放液薄膜的任意表面进行描述。 

背景技术

已知喷墨印刷机包括：油墨源，在代表了待印刷信息的电子输入信号控制下喷射墨滴的与油墨源连接的印刷头，印刷介质，例如，在喷射墨滴途径中的纸张或纸条，以及用于提供该印刷头和该印刷介质之间相对运动的装置。尽管该种印刷机已经取得了巨大的商业成功，其仍然存在许多固有的问题。例如，已知喷墨印刷机易于生成不一致的印刷拷贝。喷墨印刷系统已被用于现有技术中，例如已披露于美国专利。通常而言，在喷墨印刷中，从溶剂供应源提供液体至记录头，该记录头响应来自控制电路的调节信号，从而将墨滴应用至鼓或书写表面。一般而言会采用中间传递表面，其为应用至鼓的液体层，但也可是网、压板或任意其它合适的接受表面。该鼓可包含涂覆了弹性体(例如Viton或Teflon(duPont的商标)、Tecnoflon P59(Dow的商标))的金属(例如，铝、镍或铁磷酸盐或其混合物)。也可使用氟弹性体，全氟弹性体，硅酮橡胶和聚丁二烯，塑胶，包括但不限于装载了聚苯硫醚的聚四氟乙烯，热塑性塑料如聚乙烯，尼龙和FEP，热凝物如乙缩醛，或者陶瓷，只要暴露的表面足够坚硬，能在最终接受介质通过它以及传递和固定辊时使传递的图像形成油墨变形，且足够光滑，从而不影响该中间传递表面或液体层支持该图像形成油墨的能力。优选的鼓材料为阳极化铝，优选的弹性体是 

未来的高速压电式喷墨印刷机的成像鼓包含了铝芯上的所述的柔顺性(compliant)氟弹性体涂层。该种涂层的表面结构对于高品质成像中单个墨滴的吸附(pinning)非常重要。光滑、低表面能、低导热性表面创造了使墨滴具有能量和时间运动并聚结在鼓表面的条件。这种现象已被称为油墨缺陷，并在高温下更为显著。它降低了图像品质，并在最终的图像中显现为无油墨的区域或杂色区域。例如，一条指定宽度的连续线可能被印刷为变化宽度的随机虚线，一个实心区域可能被印刷为具有不可接受水平的随机无油墨区域。 

发明内容

本发明为创新方法，其用于将铝制压电式喷墨印刷鼓上的柔顺涂层(例如氟弹性体Viton GF和Tecnoflon P959)的表面变形为特殊的预定网纹，从而防止油墨缺陷并保持图像品质。光滑、低能、均质的表面可阻止液滴吸附并导致该柔顺表面上的缺陷或单独油墨液滴的聚结。该现象降低了图像品质，并在最终的图像中显现为无油墨的区域或杂色区域。例如，一条指定宽度的连续线可能被印刷 为变化宽度的随机虚线，一个实心区域可能被印刷为具有不可接受水平的随机无油墨区域。 

碱的范例包括氧化镁(MgO)、碳酸钙(CaCO₃)、氢氧化钙(Ca(OH)₂)、碳酸钾(K₂CO₃)等。用酸(例如乙酸)蚀刻该鼓表面将导致形成该具体的碱的水溶性盐以及水的反应，该盐可通过将鼓在水中洗涤被去除。 

MgO+2CH₃COOH→(CH₃COO)₂Mg+H₂O。 

本发明中显示更高的鼓表面网纹能控制油墨缺陷。据相信这可归因于鼓表面的粗糙度和异质性引起的接触角滞后，且它帮助液滴吸附在鼓上。本发明提供了化学蚀刻方法以在压电式喷墨印刷机鼓上的柔顺性鼓涂层(例如氟弹性体Viton GF和Tecnoflon P959)表面引入粗糙度和异质性，得到特殊的预定网纹，其能够防止油墨缺陷并保持图像品质。在一个实施方式中的方法通常包括将活性填充剂分散至弹性体基质，用该材料涂覆接受表面，然后通过化学反应从该涂层表面的区域去除该填充材料。另一实施方式包括用光刻胶层涂覆接受表面，在该光刻胶上方放置掩膜，该掩膜具有预定的开口，将UV光线通过这些开口以在该光刻胶层和接受表面提供相应的开口，然后去除未暴露至UV光线的剩余光刻胶层以提供网纹化的接受表面或鼓。通过化学方式去除填充剂可留下由该填充剂颗粒大小所确定的网纹。等离子体和其它蚀刻方法也可用于蚀刻该鼓，从而赋予此处所述的高度网纹化的表面。