增加油墨結(jié)晶的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于增加油墨結(jié)晶的方法，該方法包括：提供基底；在基底上施加第一晶體化合物以形成第一層；以及使用包括第二晶體化合物的油墨在第一層上印刷圖像，其中在第一晶體化合物和第二晶體化合物之間形成成核位點。與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過該方法能在基底上生產(chǎn)出具有令人滿意的油墨固化時間的完美圖像質(zhì)量的圖像，因而具有較大的實用價值。
【專利說明】增加油墨結(jié)晶的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實施方案涉及增加或加快油墨結(jié)晶的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 噴墨印刷方法可以使用在室溫為固體而在高溫下為液體的油墨。這種油墨可稱為 固體油墨、熱溶油墨、相變油墨等等。在使用熱溶油墨的壓電噴墨印刷方法中，相變油墨通 過印刷設(shè)備中的加熱器熔化并作為液體以與常規(guī)壓電噴墨印刷相似的方式使用（噴射）。 一經(jīng)與印刷記錄介質(zhì)接觸，熔化的油墨便迅速固化，使得著色劑基本保留在記錄介質(zhì)的表 面上而不會通過毛細(xì)作用被帶入記錄介質(zhì)（例如紙）中，從而使得印刷密度比通常用液體 油墨得到的更高。因此在噴墨印刷中相變油墨的優(yōu)點是消除了油墨在處理過程中的潛在溢 出、具有很寬范圍的印刷密度和質(zhì)量、最低限度的紙折皺或變形、并且甚至在不封蓋噴嘴的 情況下也能夠長時間不印刷而不具有噴嘴堵塞的危險。
[0003] 通常，相變油墨（有時稱為"熱熔油墨"）在環(huán)境溫度下為固相，但在噴墨印刷裝置 的高操作溫度下以液相存在。在噴射溫度下，液體油墨的液滴從印刷裝置噴出，并且當(dāng)油墨 液滴直接或者經(jīng)由中間的加熱的轉(zhuǎn)印帶或鼓與記錄介質(zhì)的表面接觸時，它們迅速地固化從 而形成固化油墨液滴的預(yù)定圖案。
[0004] 用于彩色印刷的相變油墨通常包含與相變油墨相容性著色劑結(jié)合的相變油墨載 體組合物。在一個具體實施方案中，通過油墨載體組合物與相容性減色法三原色著色劑結(jié) 合可以形成一系列彩色相變油墨。減色法三原色彩色相變油墨可以包括四種組分染料或顏 料，即，青色、品紅色、黃色和黑色，但油墨不限于這四種顏色。這些減色法三原色彩色油墨 的每個可以通過使用單一染料或顏料或者染料和顏料的混合物形成。例如，品紅色可以通 過使用溶劑紅染料的混合物得到或者復(fù)合黑色可以通過混合幾種染料得到。因為相變油墨 在運輸、長期儲存等過程中于室溫下仍處于固相，所以相變油墨對于噴墨印刷機(jī)是理想的。 另外，極大地消除了與由于液體噴墨油墨的油墨蒸發(fā)而導(dǎo)致的噴嘴堵塞有關(guān)的問題，從而 改進(jìn)了噴墨印刷的牢固性。此外，在相變噴墨印刷機(jī)中，油墨液滴直接施加至最終的記錄介 質(zhì)（例如，紙、透明材料等）上，液滴一與記錄介質(zhì)接觸可以迅速固化，從而防止了油墨沿著 印刷介質(zhì)遷移并且改進(jìn)了墨點質(zhì)量。
[0005] 雖然上述常規(guī)相變油墨技術(shù)能夠成功地產(chǎn)生逼真的圖像并提供噴射應(yīng)用的經(jīng)濟(jì) 性和在多孔紙上的基底寬容度，但是存在關(guān)于犧牲油墨固化時間與牢固性的若干挑戰(zhàn)。因 此，需要發(fā)現(xiàn)替代的印刷方法以生產(chǎn)在基底上具有令人滿意的油墨固化時間的完美圖像質(zhì) 量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 根據(jù)本文所示的實施方案，提供了加快油墨結(jié)晶的方法。
[0007] 特別地，本實施方案提供了用于增加油墨結(jié)晶速率的方法，包括：提供基底；在基 底上施加第一晶體化合物以形成第一層；以及使用包括第二晶體化合物的油墨在第一層上 印刷圖像，其中在第一晶體化合物和第二晶體化合物之間形成成核位點。
[0008] 在實施方案中，提供了增加油墨結(jié)晶的方法，包括：提供包括基底和在基底上的涂 覆層的涂覆的基底，其中涂覆層包括第一晶體化合物；以及使用包括第二晶體化合物的油 墨在涂覆層上印刷圖像，其中在第一晶體化合物和第二晶體化合物之間形成成核位點。
[0009] 在實施方案中，提供了增加油墨結(jié)晶的方法，包括：提供基底；在基底上施加二氨 基甲酸酯晶體化合物以形成第一層；使用包括二氨基甲酸酯晶體化合物的固體油墨在第一 層上印刷圖像。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1示出了根據(jù)本公開一個實施方案的從結(jié)晶開始至結(jié)晶完成的結(jié)晶形成的圖 像的TR0M方法。
[0011] 圖2A、2B和2C是根據(jù)本公開的實施方案增加油墨結(jié)晶的方法的概念的圖解說明。 具體實施方案
[0012] 如本文所用，晶體材料或晶體化合物是指固體材料，其構(gòu)成原子、分子或離子以有 序重復(fù)模式排列并在三維空間延伸。
[0013] 如本文所用，無定形材料或無定形化合物是指不表現(xiàn)出晶體結(jié)構(gòu)的固體材料。即， 雖然原子或分子可以局部有序，但沒有長程有序。
[0014] 本公開的實施方案涉及增加油墨結(jié)晶的方法。該方法包括用晶體材料（第一晶體 化合物）對基底進(jìn)行播種或涂覆，所述晶體材料可以與存在于用于印刷的油墨中的晶體組 分（第二晶體化合物）相同或類似。通過消除在初始結(jié)晶步驟（即，初始成核）中固有的 延遲，結(jié)晶晶種顯著加快油墨的固化時間，同時保持油墨的優(yōu)異牢固性性能。因此結(jié)晶晶種 使得油墨能夠在合理的時間框架內(nèi)被觸摸和/或擴(kuò)散。
[0015] 在印刷之前，可以將包括第一晶體化合物的材料施加至基底的表面上。這樣的材 料應(yīng)該能夠迅速固化，并且其可以是透明的或者不包含著色劑或者可以是白色的?？蛇x地， 在印刷之前，可以將第一晶體化合物直接施加至基底的表面上，或者可以用包括第一晶體 化合物的層涂覆基底。
[0016] 圖2A示出了被施加至非涂覆的基底20的表面上的油墨10。油墨滲入基底，且從 基底的背側(cè)可見穿過60的滲透。圖2B示出了被施加至涂覆的基底30的表面上的油墨10。 涂層35包含成核位點50。施加油墨10后，在涂層中迅速發(fā)生油墨結(jié)晶，油墨保持在基底的 頂部且從基底的背側(cè)較不可見。圖2C示出了被施加至涂覆的基底40的表面上的油墨10。 涂層45不包含任何成核位點。油墨10滲透穿過涂層和基底且從基底的背側(cè)可見穿過60 的滲透。如果油墨的涂層塊擴(kuò)散至基底中，能見度的一些減少是可能的。
[0017] 本實施方案的第一晶體化合物和第二晶體化合物在結(jié)構(gòu)上可以相同或相似。在實 施方案中，第一晶體化合物與第二晶體化合物相同。
[0018] 在實施方案中，第一晶體化合物和第二晶體化合物都屬于選自以下的同一類晶體 材料：酒石酸的酯、氨基甲酸酯、二氨基甲酸酯、酰胺、芳香族醚、砜以及脂肪族直鏈二元酸 的酯。
[0019] 本實施方案中的第一和第二晶體化合物可以包括二氨基甲酸酯化合物和/或 它們的衍生物。在實施方案中，第一和第二晶體化合物包括直鏈二氨基甲酸酯。合適的 晶體化合物包括在美國專利申請序號13/456, 619 (代理人案卷號20110356-396152)、名 稱為"Phase Change Ink Compositions Comprising Crystalline Diurethanes And Derivatives Thereof"中公開的那些，在此通過引用將其整體并入本文。這些晶體二氨基 甲酸酯是通過使用市售的直鏈二異氰酸酯與醇的一步法無溶劑反應(yīng)合成的。該無溶劑方法 避免了任何副產(chǎn)物并具有高的反應(yīng)器處理量。也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些晶體材料表現(xiàn)出良好的相變 以及具有使得材料適合于在相變油墨中使用的特定的熱和流變性能。
[0020] 晶體材料在約140°C的溫度下表現(xiàn)出急劇結(jié)晶、相對低的粘度（彡12厘泊（cps)， 或約0· 5至約20cps，或約1至約15cps)，但是在室溫下表現(xiàn)出非常高的粘度（> 106cps)。 這些材料的熔化溫度小于150°C，或為約65至約150°C，或約66至約145°C，結(jié)晶溫 度（T結(jié)晶）大于60°C，或為約60至約140°C，或約65至約120°C。I^jPT結(jié)晶之間的ΛΤ小 于約55°C。
[0021] 這些晶體材料（即，第一晶體化合物和第二晶體化合物）可以包括具有以下通式 的二氨基甲酸酯：
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于增加油墨結(jié)晶速率的方法，包括： 提供基底； 在所述基底上施加第一晶體化合物以形成第一層；以及 使用包括第二晶體化合物的油墨在所述第一層上印刷圖像，其中在所述第一晶體化合 物和所述第二晶體化合物之間形成成核位點。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一晶體化合物形成用于所述第二晶體化合 物的成核位點。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一晶體化合物和所述第二晶體化合物都屬 于選自以下的同一類晶體材料：酒石酸的酯、氨基甲酸酯、二氨基甲酸酯、酰胺、芳香族醚、 砜以及脂肪族直鏈二元酸的酯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一晶體化合物與所述第二晶體化合物相 同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第一晶體化合物和所述第二晶體化合物都包 括二氨基甲酸酯。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一晶體化合物和所述第二晶體化合物都包 括具有下式的二氨基甲酸酯：
其中Q為烷二基；Rf^PR7各自獨立地為任選取代有一個或更多個烷基的苯基或環(huán)己 基；i為〇或I ; j為〇或I ;P為1至4 ;q為1至4。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中與采用不存在第一晶體化合物的基底的方法相 比>，所述油墨結(jié)晶時間減少至少1秒。
8. -種增加油墨結(jié)晶速率的方法，包括： 提供包括基底和在所述基底上的涂覆層的涂覆的基底，其中所述涂覆層包括第一晶體 化合物；以及 使用包括第二晶體化合物的油墨在所述涂覆層上印刷圖像，其中在所述第一晶體化合 物和所述第二晶體化合物之間形成成核位點。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述涂覆層的厚度為約5微米至約25微米。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述油墨是相變油墨。
【文檔編號】B41M5/00GK104231743SQ201410238705
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月17日
【發(fā)明者】D·A·曼特爾, P·麥康維爾 申請人:施樂公司