[发明专利]油墨的U·V·交联方法

说明书

本发明涉及应用光敏性油墨印刷的领域，即通过光线特别是紫外线照射使油墨干燥或聚合。

发展中的适合于不吸收传统的基于水，酒精或油的油墨的塑料物质的溶剂型油墨使在以以上物质制成的板基上印刷成为可能。这种基于溶剂的油墨能固化并粘附在这些物质上。

熔剂型油墨的一个禁止性的缺点是所用熔剂带来的危害，例如丙酮型油墨。使用这种油墨印刷需要复杂的装置收集排出的熔剂，并且在使用中需要重点防护。

聚合型油墨在使用中没有这些缺点，在逐点打印尤其是喷墨打印时油墨的自适应(lend themselves)非常理想。

处于液态时，这种油墨具有流动性，这使得油墨机械沉积成为可能。特别是在胶印过程中，墨滴的尺寸非常小，或者使得油墨被逐滴喷射到版基上。

聚合型油墨最后的定影发生在所谓的油墨交联过程中，油墨交联过程发生在墨滴的沉积之后。

交联发生在油墨的聚和或结晶过程，组成油墨的聚合物被联结在一起，来形成更长的聚合物链并被凝固于版基上。交联的过程可以使油墨固化并定影在版基上。

由塑料物质，例如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚乙基四乙烯(polyethyltetraethylene)(PET)、聚碳酸酯(PCS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和其它有机聚合物组成的版基非常适合于使用聚合型油墨的印刷，在交联过程中，油墨中的聚合物与版基中的聚合物被牢固地粘结在一起。

交联是靠油墨在紫外线照射下曝光来完成的。可以被紫外线照射而交联的油墨简称为UV油墨，这将在下文中介绍。紫外线的光子能量使聚合物链相互聚合在一起。然而，版基需要在充足的紫外线强度下曝光足够长的时间，才能使油墨牢固地凝结在版基上，并且完全硬化。

图1和图2以图示的方式显示了使用交联UV油墨印刷的已知技术。图1显示了一个多色胶印的承印物。承印物10在驱动滚筒15和接触印刷滚筒11，12，13，14之间穿过。滚筒11或12，13，14之中的每一个滚筒都带有一块用于印刷的图像的网屏。每一个滚筒的网屏上的网孔都带有黑色油墨或彩色特别是青，品，黄色油墨。几块网屏上的色彩就这样沉积于承印物上来组成最终的多彩色图像。上墨过程完成后紧接着就是承印物10在紫外灯18的照射下持续曝光19而使油墨交联。当然胶印可以是仅提供单个黑色油墨滚筒或彩色油墨滚筒的单色印刷。

图2显示了一种多色喷墨印刷方法。储墨腔21，22，23，24装有黑色或其它不同颜色的聚合型油墨。油墨流入至少一个喷嘴并以墨滴形式喷出，每一个储墨腔都有很好的喷嘴线路，印刷线横过承印物的运动方向。墨滴逐点沉积在承印物上，一个装置可移动该承印物，它还可以根据计算机对待印图像编程并通过控制墨滴的喷射量来控制墨滴沿喷射路线从喷嘴喷出。计算机系统定义了待印点的空间位置，并根据该位置控制墨滴的喷出或不喷出。承印物20的着墨过程完成之后，接着就是油墨的交联过程，该过程仍然是承印物向前移动到紫外灯下进行持续曝光。图2图示了一种选择性印刷，在印刷过程中，油墨的交联过程紧跟着着墨过程，目的是使油墨在印下一色前干燥。图2所示的印刷设备具有四盏可干燥各油墨的紫外灯25，26，27和28。

为了提高印刷速度，有人提议增强紫外灯的强度，这样可以在缩短承印物的曝光时间情况下，仍然获得充足的能量使油墨在承印物上干燥并凝固。

然而，紫外灯会释放大量热量，因此使用聚合型油墨的印刷设备必须装有昂贵而且庞大的冷却系统。采用所称的可以发射少量红外线并带来少量热量的冷UV灯，就可省去高速印刷时所需要的冷却。

已知的使用紫外线完成油墨交联的印刷设备的一个缺陷是在交联过程中会释放大量热量。

另一缺陷是承印物的过早的老化，并且在用于使油墨交联的紫外线照射后发黄。

本发明的目的之一是提供一种油墨的交联方法，使用这种方法可以在提高印速的同时避免上述的缺陷。

本发明的一个特殊目的是防止承印物发黄，提供持久的高质量印刷品。

根据本发明，这些目的可被简便地实现，交联过程通过紫外灯聚焦于沉积在承印物表面上的墨滴来完成，而承印物的白色表面不会被激光束扫过。

本发明是通过提供一种使光敏性油墨交联的方法来完成的，该方法包括一个在承印物上着墨的过程，和一个使用紫外线聚焦于承印物上的墨点而不聚焦于非着墨表面的过程。

着墨过程最好是可聚合油墨墨滴逐点沉积在承印物上，该油墨可以被紫外线照射而聚合。

本发明最好使用紫外线激光束来实现。

本发明的第一个实施方式是使用激光束逐点扫描承印物。