[发明专利]图像调节涂层

说明书

技术领域

本文公开的是一种图像调节涂层，更具体而言，公开的是一种用于印刷设备中的接触式调平元件(contact leveling member)的接触式调平涂层。接触式调平涂层可与包括紫外线(UV)固化凝胶油墨的成像材料一起用于对图像进行无粘脏、耐用且可靠的调节，并改善印刷引擎元件的可靠性。在一个具体实施方案中，公开了一种用于直接纸张喷墨成像元件的接触式调平涂层。在另一个具体实施方案中，公开了一种与UV固化凝胶油墨一起使用的接触式调平涂层。

背景技术

喷墨印刷系统通常采用直接印刷结构或胶印印刷结构。在典型的直接印刷系统中，将油墨从印刷头的喷口中直接喷射至最终接收卷纸(receiving web)或基材例如纸张上。在胶印印刷系统中，在一个中间转印表面上成像，随后将其转印至最终接收基材例如卷纸或单独的基材例如纸张上。

UV固化凝胶油墨在环境温度下呈凝胶态，但在喷墨印刷设备的高工作温度下以液态存在。在喷射工作温度下，油墨液滴从印刷设备喷出，当油墨液滴接触到记录基材的表面时，无论是直接接触还是通过经过加热的中间转印带或转印鼓接触，它们都会迅速凝固形成预先确定的油墨滴图案。UV固化凝胶油墨通常在约75℃的温度下喷射，且在喷墨温度下的熔体粘度约为10厘泊。

相变油墨例如UV固化凝胶油墨符合喷墨印刷机的需要，因为它们在运输、长期贮藏等过程中可在室温下保持固态。此外，与由于液体喷墨油墨的蒸发所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。此外，在其中所述油墨滴直接施用于最终记录基材(例如纸张、透明材料等)上的相变喷墨印刷机中，所述油墨滴一与所述基材接触就立即凝固，以防止油墨沿所述印刷介质迁移并且提高打点质量。

然而，当印刷至基材及进行一般处理时，凝胶油墨需要某些类型的转变例如固化以防止其流动或模糊。此外，印刷途径中未固化的凝胶油墨粘住辊表面，使其不适于没有某些转变或固化的多种印刷应用。需要在UV固化之前调平油墨。其原因为如此光泽度会更均匀，可掩盖缺失喷射，而且某些应用例如包装需要相对恒定厚度的薄层。由于这些油墨具有类似蛋黄酱的稠度，其在固化前具有极低的粘结强度。此外，通常将凝胶油墨设计为对多种材料具有良好的亲和力。这意味着用于平化油墨层的常规方法易于失败，因为所述油墨会分离并在试图使其平化的设备上留下大部分图像，所述设备例如通常用于静电印刷的常规定影辊(fuser roll)。本说明书提出了一种解决该问题的方法。

直接印刷到纸张上的图像可能需要图像调节(调平)以改善图像质量和光泽度。图1说明了一种简化喷墨印刷系统100，其中印刷头喷嘴102将油墨滴104直接喷射至最终接收基材例如纸张108上，以在纸张108上形成印刷的图像油墨滴106。由于表面能特性，喷射的油墨在纸张表面滴下珠粒，如箭头110、111、112所示在印刷滴106和纸张108之间形成接触角，其中γ₁(T)为油墨的表面张力，γ₂(T)为纸张的表面张力，γ₁₂(T)为纸张108和油墨106之间的界面张力，其中纸平面上的力平衡为

→γ₁ cosθ+γ₁₂＝γ₂；且

→cosθ＝(γ₂-γ₁₂)/γ₁(T)。

接触角固定(pinning)与间歇缺失和微弱喷射的存在可导致不均匀的条状油墨轮廓，从而使图像质量较低且图像光泽度较低。已提出了几种调节印刷图像的方法，如非接触技术，包括热再流平(thermal reflow)、气刀剪切、改进油墨制剂以达到120微米线宽；和接触式调平技术。

2009年6月4日公布的美国专利公开文本20090141110——其全部内容通过引用纳入本文——公开了一种印刷装置，其包括a)一个具有至少一个用于将相变油墨以相变油墨图像形式施用于基材的印刷头的印刷台，和b)包括一个加热或未加热的油墨扩散元件和与所述油墨扩散元件压力接触的后备压力元件的油墨扩散台，其中在所述油墨扩散元件和用于使所述相变油墨图像在基材上扩散的后备压力元件之间形成一个狭缝(nip)，其中所述基材通过所述狭缝，且其中所述压力元件包括i)一个基材和ii)具有含疏油性树脂、含氟聚合物润滑剂和第一添加剂的聚合物基质的一个外部涂层。