[发明专利]用于水性喷墨转印的改进涂层

说明书

本发明提供了一种图像转印构件(ITM)，所述图像转印构件在其表面上具有表皮，其中所述表皮掺入吸湿剂。所述吸湿剂可操作以使ITM表皮极亲水或者提供高表面能。一种这样的吸湿剂为可与诸如水的载体一起施用至ITM表面的甘油。在图像转印过程中，例如通过干燥而完全或部分去除载体，从而留下吸湿剂的薄表皮。以图像图案施用至所述表皮上的油墨滴铺展而无搅浑或回缩，从而产生最佳的润湿图像。

技术领域

本公开通常涉及成像转印系统，特别是使用水性油墨的系统。更具体地，本公开涉及用于图像转印表面的改进涂层。

背景技术

图像转印系统包括中间转印构件(ITM)以最初接收由多个油墨喷嘴转印的图像，如图1的图示所示。油墨喷嘴构造成以多种已知方式将水性油墨转印至转印构件的表面上。水性图像在到达转印辊之前被部分干燥。基材在中间转印构件与转印辊之间压紧，ITM在转印步骤中将油墨图像释放至基材。基材被传送至后加工部件，所述后加工部件将图像固定至基材上。应了解，ITM和转印辊连续旋转，且一个或多个基材连续供给通过转印系统和在ITM与转印辊之间。通常显示于图1中的类型的图像转印系统用于一系列机器中，如印刷机、复印机、传真机、造书机等。

ITM的表面的表面能控制转印至ITM表面的油墨保留在表面上的良好程度以及油墨图像从ITM释放至基材上的良好程度。油墨保留和释放的问题在高通量系统(其中基材以高速供给通过图像转印系统)中恶化。低表面能对于从ITM的表面至基材表面的最佳图像转印是所需的。在另一方面，低表面能降低水性油墨在ITM表面上铺展的能力，从而导致低的图像品质。水性喷墨在低表面能非吸收表面上成像，然后最佳释放并转印至基材是极具挑战性的，且目前无商业可行的解决方法。

ITM的最佳表面处理必须处理三个挑战：1)湿润图像品质；2)图像转印；和3)印刷头管理。第一挑战，即湿润图像品质，优选在ITM表面上的高表面能，这使得水性油墨铺展并润湿表面，而不是成珠为分立的液滴。第二挑战，即图像转印，优选的是，一旦油墨在ITM上部分干燥，则其对ITM表面具有最小吸引力，使得100％的油墨从ITM转印至基材。因此，油墨转印通过使ITM表面能达到最小而得以优化。第三挑战涉及印刷头可保持干燥油墨清洁的良好程度。对于树脂基油墨，油墨在印刷头的面板上的干燥可使其不能操作。在另一方面，过多的湿气可在面板上冷凝，并导致喷墨问题。另外，一些油墨喷头对高温，通常约70℃以上的高温可能是敏感的。

已研究多种方式来提供平衡全部三种挑战的解决方法，包括ITM材料选择、油墨设计和辅助流体方法。对于ITM材料选择，已知提供最佳释放性质的材料包括硅氧烷、氟硅氧烷、TEFLON、VITON和某些杂化材料的类别。这些组成具有低表面能，但提供较差的润湿。或者，聚氨酯和聚酰胺已用于改进润湿，但代价是较差的油墨释放性质。已证实调节油墨组成来解决这些挑战是极难的，因为油墨的主要性能属性为在印刷头中的性能。例如，如果油墨表面张力过高，则其不会适当喷墨，如果油墨表面张力过低，则其会流出印刷头的面板。加重所述问题的是，对于最佳油墨转印，对于所有图像内容(包括单层小点和三层过程黑色固体印刷(three layer process black solid printing)的应力情况)，油墨内聚力必须显著大于油墨对ITM的粘附力。

湿润图像品质受到ITM的表面能的直接影响。如上所述，低表面能对于图像转印通常是必要的，但同样的低表面能性质降低了常规油墨(更特别是水性油墨)在ITM表面上铺展的能力。当油墨滴在不充分铺展的状态下聚结，来自多个液滴的油墨可以以许多不希望的方式再流动或再分配，这最终产生图像缺陷。较差的聚结的问题在非吸收基材上加强，因为不存在冻结着色剂在油墨滴中的运动的简单机理。由于低表面能而导致的较差的润湿图像品质的例子示于图2a、2b中。在图2a中的例子中，形成图形“c”、“q”和“6”的油墨滴搅浑，从而导致极差的图像品质。在图2b的例子中，油墨的线条应该以12pl液滴尺寸在600dpi下100％连续。然而，如图所示，油墨滴由于较差的聚结而回缩(draw back)，使得线条为分散的且不完全的，再次导致较差的图像品质。在两个例子中，较差的油墨铺展为较差的品质的原因。