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1、(10)申请公布号 CN 104271356 A (43)申请公布日 2015.01.07 C N 1 0 4 2 7 1 3 5 6 A (21)申请号 201380012304.3 (22)申请日 2013.03.05 61/606,913 2012.03.05 US 61/611,505 2012.03.15 US 61/611,286 2012.03.15 US 61/619,546 2012.04.03 US 61/635,156 2012.04.18 US 61/637,301 2012.04.24 US 61/640,493 2012.04.30 US 61/640,637 20。
2、12.04.30 US 61/640,642 2012.04.30 US B41N 3/03(2006.01) B41N 10/04(2006.01) G03G 15/14(2006.01) G03G 15/20(2006.01) C09D 183/04(2006.01) C09D 183/08(2006.01) B32B 25/20(2006.01) B32B 33/00(2006.01) B32B 7/02(2006.01) (71)申请人兰达公司 地址以色列雷霍沃特 (72)发明人 B兰达 Y舍因曼 S阿布拉莫维奇 G高卢德茨 G纳克曼诺维奇 M索瑞阿 (74)专利代理机构北京市铸成律师。
3、事务所 11313 代理人孟锐 (54) 发明名称 数字印刷工艺 (57) 摘要 本发明公开一种印刷工艺，其包括将油墨液 滴引导到中间转印部件上来形成油墨图像，所述 油墨包含水性载体中的有机聚合物树脂和着色 剂，并且所述转印部件具有疏水性外表面，使得所 述油墨图像中的每个油墨液滴在撞击所述中间转 印部件后扩展来形成油墨膜。在正由所述中间转 印部件输送所述油墨图像的同时通过从所述油墨 图像蒸发所述水性载体来干燥所述油墨以留下树 脂和着色剂的残余物膜。接着将所述残余物膜转 印到衬底。所述油墨和所述中间转印部件的所述 表面的化学组成被选择为使得每个液滴的外皮中 的分子与所述中间转印部件的所述表面上的。
4、分子 之间的分子间引力抵消由每个液滴产生的所述油 墨膜在所述水性载体的表面张力的作用下珠化的 趋势，而不会通过湿润所述中间转印部件的所述 表面来致使每个液滴扩展。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.09.03 (86)PCT国际申请的申请 数据 PCT/IB2013/051716 2013.03.05 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/132418 EN 2013.09.12 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书20页 附图9页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书20页 附图9页 (10)。
5、申请公布号 CN 104271356 A CN 104271356 A 1/3页 2 1.一种印刷工艺，其包括：将油墨的液滴引导到中间转印部件上来形成油墨图像，所 述油墨包含水性载体中的有机聚合物树脂和着色剂，并且所述转印部件具有疏水性外表 面，所述油墨图像中的每个油墨液滴在撞击所述中间转印部件后扩展来形成油墨膜；在正 由所述中间转印部件输送所述油墨图像的同时通过从所述油墨图像蒸发所述水性载体来 干燥所述油墨以留下树脂和着色剂的残余物膜；以及将所述残余物膜转印到衬底，其中所 述油墨和所述中间转印部件的所述表面的化学组成被选择为使得每个液滴的外皮中的分 子与所述中间转印部件的所述表面上的分子之间。
6、的分子间引力抵消由每个液滴产生的所 述油墨膜在所述水性载体的表面张力的作用下珠化的趋势，而不会通过湿润所述中间转印 部件的所述表面来致使每个液滴扩展。 2.如权利要求1所述的印刷工艺，其中所述中间转印部件的所述外表面的所述化学组 成包括用以提供正电荷的分子。 3.如权利要求2所述的印刷工艺，其中所述中间转印部件的所述外表面包括具有一个 或多个布朗斯台德碱官能团的分子。 4.如权利要求3所述的印刷工艺，其中所述布朗斯台德碱官能团包括包含氮的基团。 5.如权利要求4所述的印刷工艺，其中所述含氮布朗斯台德碱官能团选自线性、支链 和环状伯胺、仲胺、叔胺、季铵基以及其组合。 6.如权利要求5所述的印刷工。
7、艺，其中所述布朗斯台德碱官能团共价结合到聚合物主 链。 7.如权利要求6所述的印刷工艺，其中所述中间转印部件的所述外表面包含氨基硅 酮。 8.如任一前述权利要求所述的印刷工艺，其中所述油墨包含具有一个或多个带负电或 可充负电的基团的分子，所述基团包括布朗斯台德酸官能团。 9.如权利要求8所述的印刷工艺，其中所述布朗斯台德酸官能团选自羧酸基(-COOH)、 丙烯酸基(-CH 2 CH-COOH)、甲基丙烯酸基(-CH 2 C(CH 3 )-COOH)和磺酸基(-SO 3 H)。 10.如权利要求9所述的印刷工艺，其中所述布朗斯台德酸官能团共价结合到聚合物 主链。 11.如权利要求10所述的印刷工。
8、艺，其中所述油墨包含具有羧酸官能团的苯乙烯丙烯 酸树脂。 12.如权利要求1所述的印刷工艺，其包括向所述中间转印部件的带负电或可充负电 的表面施加处理溶液以将其极性反转为正。 13.如权利要求12所述的印刷工艺，其中所述中间转印部件的所述带负电或可充负电 的表面包含选自硅醇、硅烷基或硅烷改性或封端型聚二烷基硅氧烷可固化硅酮聚合物、混 杂物和/或其混合物的分子。 14.如权利要求13所述的印刷工艺，其中所述带负电或可充负电的分子是式(I)的可 固化硅醇封端型聚二烷基硅氧烷硅酮： 权 利 要 求 书CN 104271356 A 2/3页 3 其中R1至R6各自独立地为饱和或不饱和的线性、支链或环状。
9、C 1 至C 6 烷基；R7选自 OH、H或者饱和或不饱和的线性、支链或环状C 1 至C 6 烷基；并且n是从50至400的整数。 15.如权利要求13或14所述的印刷工艺，其中通过凝结固化来固化所述可固化硅酮。 16.如权利要求12至15中任一项所述的印刷工艺，其中所述处理溶液包含由含有选自 线性、支链和环状伯胺、仲胺、叔胺和季铵基的胺氮原子的聚合物组成的调节剂，所述聚合 物具有高电荷密度和至少10,000g/摩尔的分子量。 17.如权利要求16所述的印刷工艺，其中所述处理溶液包含一种或多种调节剂，所述 调节剂选自瓜儿胶羟丙基三甲基氯化铵、羟丙基瓜儿胶羟丙基-三甲基氯化铵、线性和支 链聚乙烯。
10、亚胺、改性聚乙烯亚胺、乙烯基吡咯烷酮二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺共聚物、乙 烯基己内酰胺二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺甲基丙烯酸羟乙酯、季铵化乙烯基吡咯烷酮甲 基丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物、聚(二烯丙基二甲基-氯化铵)、聚(4-乙烯基吡啶) 以及聚烯丙胺。 18.如权利要求17所述的印刷工艺，其中所述处理溶液包含线性或支链聚乙烯亚胺 (PEI)。 19.如权利要求12至18中任一项所述的印刷工艺，其中所述处理溶液通过选自涂覆 辊、喷泉、喷洒器、气刀以及其组合的装置来施加到所述中间转印部件的所述表面，并且任 选地通过刮片或空气喷射立即从所述表面移除。 20.如权利要求12至19中任一项所述的印刷工艺。
11、，其中所述处理溶液是稀溶液，其 在油墨图像形成之前被加热来蒸发所述溶剂，借此将所述油墨液滴引导到大致干燥的表面 上。 21.如任一前述权利要求所述的印刷工艺，其中所述中间转印部件是柔性环形橡皮布 或传送带，其外表面是上面形成所述油墨图像的所述疏水性外表面。 22.如任一前述权利要求所述的印刷工艺，其中所述聚合物树脂是选自丙烯酸聚合物 和丙烯酸-苯乙烯共聚物的丙烯酸基聚合物，并且所述着色剂由颜料组成 23.如任一前述权利要求所述的印刷工艺，其中在将所述残余物膜转印到所述衬底上 之前，将所述油墨图像加热到致使在所述水性载体蒸发之后剩余的树脂和着色剂的所述残 余物膜软化的温度。 24.如权利要求23。
12、所述的印刷工艺，其中所述中间转印部件上的所述残余物膜的温度 高于所述衬底的温度，借此所述残余物膜在粘附到所述衬底期间冷却。 25.如权利要求24所述的印刷工艺，其中所述残余物膜的热流变特征被选择为使得所 述冷却增加所述残余物膜的内聚性，借此其内聚性超过其对所述转印部件的粘附性，使得 将大致所有所述残余物膜与所述中间转印部件分离并且作为膜压印到所述衬底上。 26.如权利要求25所述的印刷工艺，其中将所述残余物膜压印在所述衬底上，而既不 权 利 要 求 书CN 104271356 A 3/3页 4 对由所述膜覆盖的区域也不对其厚度进行显著修改。 27.一种印刷系统，其包括：图像形成台，在其中将油墨。
13、液滴引导到中间转印部件上来 形成油墨图像，所述油墨包含水性载体中的有机聚合物树脂和着色剂，并且所述转印部件 具有疏水性外表面，使得所述油墨图像中的每个油墨液滴在撞击所述中间转印部件后扩展 来形成油墨膜；干燥台，在其中在正由所述中间转印部件输送所述油墨图像的同时通过从 所述油墨图像蒸发所述水性载体来干燥所述油墨以留下树脂和着色剂的残余物膜；以及压 印台，在其中将所述残余物膜从所述中间转印部件转印到衬底，其中所述油墨和所述中间 转印部件的所述表面的化学组成被选择为使得每个液滴的外皮中的分子与所述中间转印 部件的所述表面上的分子之间的分子间引力抵消由每个液滴产生的所述油墨膜在所述水 性载体的表面张力。
14、的作用下珠化的趋势，而不会通过湿润所述中间转印部件的所述表面来 致使每个液滴扩展。 28.如权利要求27所述的印刷系统，其中所述干燥台包括用于将加热气体流引导到所 述中间转印部件的所述表面上的鼓风机。 29.如权利要求27或28所述的印刷系统，其中所述干燥台包括用于将电磁辐射引导到 所述中间转印部件的所述表面上的源。 30.如权利要求27至29中任一项所述的印刷系统，其中所述干燥台包括定位在所述中 间转印部件下方的加热板和/或定位在上面可安装或引导所述转印部件的滚筒或支撑表 面内的加热元件。 31.如权利要求27至30中任一项所述的印刷系统，其中在所述图像形成台中依序将不 同油墨颜色施加到所述。
15、中间转印部件的所述表面，并且在其沉积之后但在下一个油墨颜色 沉积于所述中间转印部件上之前将加热气体吹到每个油墨颜色的液滴上。 32.如权利要求27至31中任一项所述的印刷系统，其中所述压印台包括具有可压缩外 表面或携载可压缩橡皮布的承压滚筒以及压印滚筒，并且其中所述图像转印部件包括长度 大于所述承压滚筒的周长的环形传送带，所述环形传送带穿过所述压印滚筒与承压滚筒之 间的夹持点并且在所述环形传送带的长度的仅一部分上接触所述承压滚筒。 33.如权利要求27至31中任一项所述的印刷系统，其中所述中间转印部件是并入有可 压缩层的环形橡皮布，其在引导辊或支撑表面上被引导并且其某个运作区段或区可选择性 地。
16、由活动夹持辊偏转来抵靠着压印滚筒推进。 34.如权利要求33所述的印刷系统，其中所述橡皮布可由两个夹持辊偏转为与两个压 印滚筒接触，所述夹持辊的间隔等于所述压印滚筒的周长的整数倍，包括一倍。 35.如权利要求27至34中任一项所述的印刷系统，其中所述中间转印部件还包括所述 部件的侧边缘上的横向结构，所述横向结构与至少定位在所述图像形成台处的导槽兼容来 维持所述转印部件在其宽度方向上绷紧。 36.如权利要求27至35中任一项所述的印刷系统，其还包括一个或多个台，所述台选 自清理台、冷却台、修整台、涂覆台、切割台、修剪台、穿孔台、压纹台、打孔台、折边台、缝合 台和装订台。 权 利 要 求 书CN 。
17、104271356 A 1/20页 5 数字印刷工艺 发明领域 0001 本发明涉及一种数字印刷工艺。 0002 发明背景 0003 已经开发了多种数字印刷技术，其允许打印机直接从计算机接收指令而不需要准 备印刷板。这些技术当中有使用静电印刷工艺的彩色激光打印机。使用干墨粉的彩色激光 打印机适合于某些应用，但它们不能产生出版物(例如杂志)可接受的摄影质量的图像。 0004 在HP-Indigo打印机中使用较适合于短期高质量数字印刷的工艺。在这种工艺 中，通过暴露到激光在带电图像承载滚筒上产生静电图像。静电电荷吸引油基油墨来在图 像承载滚筒上形成彩色油墨图像。接着借助于橡皮布滚筒将油墨图像转印到。
18、纸张或任何其 它衬底上。 0005 在家用和办公打印机中通常使用喷墨和喷泡工艺。在这些工艺中，将油墨液滴喷 射到最终衬底上成图像图案。一般来说，由于油墨通过毛细作用进入纸张衬底中，此类工艺 的分辨率受到限制。因此，通常选择或定制衬底来适合于正被使用的特定喷墨印刷布置的 特定特征。例如纸张等纤维衬底通常需要被设计成以受控方式吸收液体油墨或者防止其渗 透到衬底表面下方的特定涂层。然而，使用经过特殊涂覆的衬底是一个昂贵的选项，其不适 合于某些印刷应用，尤其是商业印刷。此外，使用经过涂覆的衬底产生其自己的问题，因为 衬底的表面保持潮湿，并且需要额外的昂贵且费时的步骤来干燥油墨，使得稍后正在处理 (例如。
19、，堆叠或绕成卷)衬底时不会将其弄脏。此外，衬底过湿造成起皱并且使得在衬底两 侧上进行印刷(还称为双面印刷或双工印刷)即使不是不可能的，也是困难的。 0006 此外，由于印刷头与衬底表面之间的距离变化，直接喷墨印刷到多孔纸张或其它 纤维材料上导致不良的图像质量。 0007 使用间接或平版印刷技术克服了与直接喷墨印刷到衬底上相关联的许多问题。其 允许将中间图像转印部件的表面与喷墨印刷头之间的距离维持恒定并且减少衬底潮湿，因 为可在中间图像部件上干燥油墨，之后将其施加到衬底。因而，衬底上的最终图像质量受到 衬底的物理性质的影响较小。 0008 已经在专利文献中报告了转印部件的使用，所述转印部件从喷墨。
20、或喷泡设备接收 油墨液滴来形成油墨图像并且将图像转印到最终衬底上。这些系统中的各种系统利用具有 水性载体的油墨、非水性载体液体或根本没有载体液体的油墨(固体油墨)。 0009 使用水基油墨具有许多明显的优点。与非水基液体油墨相比，载体液体是无毒的， 并且处理液体没有问题，所述液体在图像干燥时蒸发掉。与固体油墨相比，可控制保留在印 刷图像上的材料量，从而允许得到较薄的印刷图像以及更加生动的颜色。 0010 一般来说，从中间转印部件上的图像蒸发掉大部分或甚至所有液体，之后将图像 转印到最终衬底，以便避免图像渗入最终衬底的结构中。在文献中描述了用于移除液体的 各种方法，包括加热转印部件上的图像以及图。
21、像粒子的凝结物组合，之后通过加热、气刀或 其它装置移除液体。 0011 一般来说，涂有硅酮的转印部件是优选的，因为这有助于将干燥图像转印到最终 说 明 书CN 104271356 A 2/20页 6 衬底。然而，硅酮是疏水性的，这致使油墨液滴在转印部件上珠化。这使得较难以移除油墨 中的水，并且还导致液滴与橡皮布之间的小接触面积，其致使油墨图像在快速移动期间不 稳定。 0012 已经使用表面活性剂和盐来减小油墨液滴的表面张力，使得它们不再如此多地珠 化。尽管这些确实有助于部分地减轻问题，但其并没有解决这个问题。 发明概要 0013 本文公开一种印刷工艺，其包括：将油墨液滴引导到中间转印部件上来形。
22、成油墨 图像，所述油墨包含水性载体中的有机聚合物树脂和着色剂，并且所述转印部件具有疏水 性外表面，所述油墨图像中的每个油墨液滴在撞击所述中间转印部件后扩展来形成油墨 膜；在正由所述中间转印部件输送所述油墨图像的同时通过从所述油墨图像蒸发所述水性 载体来干燥所述油墨以留下树脂和着色剂的残余物膜；以及将所述残余物膜转印到衬底， 其中所述油墨和所述中间转印部件的表面的化学组成被选择为使得每个液滴的外皮中的 分子与所述中间转印部件的表面上的分子之间的分子间引力抵消由每个液滴产生的所述 油墨膜在所述水性载体的表面张力的作用下珠化的趋势，而不会通过湿润所述中间转印部 件的表面来致使每个液滴扩展。 0014。
23、 本文中使用动词“珠化”来描述致使煎饼(pancake)形或圆盘形膜径向收缩并且 厚度增加以致形成珠粒(也就是说，近球状体)的表面张力的作用。 0015 着色剂可为颜料、染料或其组合。具体地说，着色剂可为平均粒度D 50 为至少10nm 且至多300nm的颜料，然而这个范围可针对每个油墨颜色变化，并且在一些实施方案中，颜 料可具有至多200nm或至多100nm的D 50 。 0016 中间转印部件上的疏水性外表面是合乎需要的，因为其协助将残余物膜最终转印 到衬底上。然而，此类疏水性外表面或释放层在油墨图像形成期间是不合需要的，因为无法 由快速移动的中间转印部件稳定地输送珠状油墨液滴并且因为它们。
24、产生较少覆盖衬底的 表面的较厚膜。本发明着手保持或冻结每个油墨液滴的薄煎饼形状，所述形状是由油墨液 滴在撞击中间转印部件的表面后展平来造成的，而不管中间转印部件的表面的疏水性。 0017 为了实现这个目的，本发明依赖于油墨中的带电分子与中间转印部件的外表面中 的带电分子之间的分子间作用力，这些静电相互作用还称为范德华力。油墨中的分子和转 印部件的外表面中的分子可为能够相互充电的，从而在相互作用后变得带相反电荷，即交 叉极化过程，其还称为感应，或者它们可在这种相互作用之前具有相反电荷。 0018 “功函数”或“表面能量”是可从表面释放电子的容易性的量度。常规的疏水性表 面(例如涂覆硅酮的表面)将。
25、容易产生电子并且被视为带负电的。水性载体中的聚合物树 脂同样是一般带负电的。因此，在不采取额外步骤时，净分子间力将致使中间转印部件排斥 油墨并且液滴将趋向于珠化为球状体。 0019 在本发明的一些实施方案中，修改中间转印部件的表面的化学组成来提供正电 荷。这可例如通过在中间转印部件的表面中包括具有一个或多个布朗斯台德碱官能团的分 子且具体地说含氮分子来实现。合适的带正电或可充正电的基团包括伯胺、仲胺和叔胺。此 类基团可共价结合到聚合物主链，并且举例来说，中间转印部件的外表面可包含氨基硅酮。 0020 释放层的分子的此类可充正电的官能团可与油墨的分子的布朗斯台德酸官能团 说 明 书CN 1042。
26、71356 A 3/20页 7 相互作用。合适的带负电或可充负电的基团包括例如具有羧酸基(-COOH)、丙烯酸基(-CH 2 CH-COOH)、甲基丙烯酸基(-CH 2 C(CH 3 )-COOH)的羧酸以及例如具有磺酸基(-SO 3 H)的 磺酸盐。此类基团可共价结合到聚合物主链，并且优选地为水溶性的或可分散的。合适的 油墨分子可例如包含具有羧酸官能团的丙烯酸基树脂，例如丙烯酸聚合物和丙烯酸-苯乙 烯共聚物。 0021 将化合物并入到转印部件中来使得每个液滴的表皮可逆地附接到中间转印部件 的表面上具有明显优点，但至今已经发现的合适的化合物(例如，氨基硅酮)可能仅具有经 受住高操作温度的有限能。
27、力，从而最终缩短转印部件的使用寿命，除非修改印刷工艺来在 较低温度下操作或以缩短的高温周期来操作。 0022 用于打消本发明的一些实施方案中所采用的中间转印部件的带负电疏水性表面 排斥油墨液滴的替代方案是向中间转印部件的表面施加调节/处理溶液来将其极性反转 为正。可将对中间转印部件的此类处理视为施加极薄层的正电荷，所述正电荷自身被吸收 到中间转印部件的表面中，但在其相反侧上呈现净正电荷，油墨中的带负电的分子可与所 述正电荷相互作用。 0023 适合于制备此类调节溶液的化学剂具有相对较高的电荷密度，并且可为在多个官 能团中含有胺氮原子的聚合物，所述官能团不需要是相同的并且能够组合(例如，伯胺、仲。
28、 胺、叔胺或季铵盐)。虽然分子量从几百到几千的高分子可为合适的调节剂，但据信具有 10,000g/摩尔或更高的高分子量的聚合物是优选的。合适的调节剂包括瓜儿胶羟丙基三 甲基氯化铵、羟丙基瓜儿胶羟丙基-三甲基氯化铵、线性或支链聚乙烯亚胺、改性聚乙烯亚 胺、乙烯基吡咯烷酮二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺共聚物、乙烯基己内酰胺-二甲基氨基 丙基甲基丙烯酰胺甲基丙烯酸羟乙酯、季铵化乙烯基吡咯烷酮甲基丙烯酸二甲基氨基乙基 酯共聚物、聚(二烯丙基二甲基-氯化铵)、聚(4-乙烯基吡啶)以及聚烯丙胺。 0024 已经发现具有高电荷密度的化学剂(例如聚乙烯亚胺(PEI)对于防止油墨液滴 在撞击中间转印部件的表面之后珠。
29、化特别有效。 0025 可将化学剂作为稀(优选地，水性)溶液来施加。可在油墨图像形成之前加热所 述溶液来蒸发溶剂，借此将油墨液滴引导到大致干燥的表面上。 0026 已经通过实验发现，如果将稀PEI溶液的单个液滴滴落到疏水性表面上并且立即 由高压空气流吹走并蒸发，那么油墨液滴此后将在所述表面的已经与稀PEI溶液形成接触 的部分上仅粘附而不会珠化，即使仅接触短暂的瞬间。由于此类施加可仅留下具有极少数 分子的厚度的层(可能只是单层)，因而考虑到PEI层的质量与油墨液滴的质量之间的显著 差异，与油墨的相互作用无法是化学计量的化学相互作用。 0027 转印部件上的电荷量太小而无法吸引油墨中超过某个小数目。
30、的粒子，使得据信液 滴中的粒子的浓度和分布大致没有改变。此外，可发生此类相互作用的时间周期相对较短， 至多几秒并且通常少于一秒。 0028 已经意外地发现，分子间引力在液滴稳定之后对液滴的形状具有极大影响。为了 从煎饼形或圆盘形形状回复到球状体，表面张力需要将油墨液滴的表皮从中间转印部件的 表面剥离。然而，分子间作用力抵制液滴的表皮与表面的此类分离，并且结果是相对平坦的 油墨液滴，其范围比在没有此类调节的情况下沉积于相同表面上的相同体积的液滴大。此 外，由于在液滴未达到的区域中维持转印部件的有效疏水性性质，因而在初始撞击中所实 说 明 书CN 104271356 A 4/20页 8 现的区域上。
31、液滴有极少扩展或没有扩展，并且液滴的边界是明显的；换句话说，中间转印部 件的表面不被油墨液滴湿润，因此产生具有规则的圆形轮廓的液滴。 0029 在共同待决的PCT申请第PCT/IB2013/000757号(代理人参考LIP 12/001PCT) 中公开适合于根据本发明的印刷工艺和系统的调节溶液的进一步细节。 0030 在本发明的一些实施方案中，中间转印部件是橡皮布，其外表面是上面形成油墨 图像的疏水性外表面。然而，替代地有可能将中间转印部件构造成圆桶。 0031 根据本发明的一些实施方案的特征，在将残余物膜转印到衬底上之前，将油墨图 像加热到在水性载体蒸发之后保留的树脂和着色剂的残余物膜正被软。
32、化的温度。聚合物树 脂的软化可致使其发粘并且与其先前粘附到转印部件的能力相比，增大其粘附到衬底的能 力。 0032 中间转印部件上的发粘残余物膜的温度可高于衬底的温度，借此残余物膜在粘附 到衬底上期间冷却。 0033 通过残余物膜的热流变特征的合适选择，冷却的效果可以是增加残余物膜的内聚 性，借此其内聚性超过其对转印部件的粘附性，使得将大致所有所述残余物膜与中间转印 部件分离并且作为膜压印到衬底上。以此方式，有可能确保，将残余物膜压印在衬底上，而 既不对由所述膜覆盖的区域也不对其厚度进行显著修改。本文中进一步公开用于实施本发 明的方法方面的印刷系统。 0034 本文中更进一步公开一种使用水基油。
33、墨印刷的衬底，其中印刷图像由多个墨点形 成，并且每个墨点由大致均匀厚度的膜组成，印刷图像覆盖在衬底的外表面上而不渗透超 过衬底的表面粗糙度。平均膜厚度可不超过1500nm、1200nm、1000nm、800nm，且可为500纳 米或更小；并且可为至少50nm、至少100nm或至少150nm。 0035 在本发明的一个实施方案中，图像中未合并到邻近的墨点中的每个墨点具有规则 的圆形轮廓。 0036 本发明的一些实施方案的特征涉及油墨的组成。油墨优选地利用水性载体，这减 少了伴随利用挥发性碳氢化物载体的油墨所发生的安全性考虑和污染问题。一般来说，油 墨必须具有在转印部件上将非常小的液滴紧密施加在一。
34、起所需要的物理性质。油墨的其它 必要特征将在以下对工艺的论述中变得清楚。 0037 可有助于保持处于展平构形的液滴的形状的其它效应是快速加热液滴来增加其 粘性、降低硅酮层的疏水效应的阻挡层(聚合物涂层或调节剂)以及减小油墨的表面张力 的表面活性剂。 0038 一般来说，喷墨打印机需要颜色的纯度、产生表面的完全覆盖的能力和喷墨喷嘴 的密度之间的折衷。如果液滴(在珠化之后)较小，那么为了实现完全覆盖，必须使液滴靠 近在一起。然而，使液滴靠得比像素之间的距离更近是很有问题的(并且昂贵的)。通过 以上述方式形成保持在恰当地方的相对平坦的液滴膜，由所述液滴造成的覆盖可接近于完 全。 0039 在本发明的。
35、一些实施方案的一个方面中，在图像形成于转印部件上之后，从图像 中蒸发去图像中的载体液体。由于液滴中的着色剂分散或溶解在液滴中，所以用于移除液 体的优选方法是加热图像，通过加热转印部件或通过在图像形成于转印部件上之后对图像 进行外部加热或者通过两者的组合。 说 明 书CN 104271356 A 5/20页 9 0040 在本发明的一些实施方案中，通过在转印部件的表面上方吹加热气体(例如，空 气)来蒸发载体。 0041 在一些实施方案中，依序将不同油墨颜色施加到中间转印部件的表面，并且在其 沉积之后但在下一个油墨颜色沉积于中间转印部件上之前将加热气体吹到每个油墨颜色 的液滴上。以此方式，减少不同。
36、颜色的油墨液滴彼此合并。 0042 在本发明的一个优选实施方案中，油墨中的聚合物树脂是在被加热时形成残余物 膜的聚合物(本文中使用术语残余物膜指在已经被干燥之后的油墨液滴)。已经发现平均 分子量大约为60,000g/摩尔的丙烯酸聚合物和丙烯酸-苯乙烯共聚物是合适的。在共同 待决的PCT申请第PCT/IB2013/051755号(代理人参考LIP 11/001PCT)中公开适合于本 发明的印刷工艺和系统的油墨组成的非限制性实施例的进一步细节。 0043 优选地，蒸发所有液体，然而，可存在不干扰膜形成的少量液体。 0044 残余物膜的形成具有许多优点。这些优点中的第一个优点是当将图像转印到最终 衬。
37、底上时，所有或几乎所有图像可被转印。这允许系统没有用于从转印部件移除残余物的 永久工作的清理台。另一个较明显的优点是其允许在图像的恒定厚度覆盖衬底的情况下将 图像粘附到衬底上。另外，其防止图像渗透到衬底的表面下方。 0045 一般来说，当将图像转印到衬底或形成在衬底上时，在其仍是液体时，图像渗透到 衬底的纤维中并且渗透到其表面下方。这造成不均匀的颜色并且颜色的深度降低，因为一 些着色剂被纤维阻挡。 0046 根据本发明的优选实施方案，残余物膜是极薄的，优选地小于1500纳米，更优选 地，介于10nm与800nm之间，并且最优选地，介于50nm与500nm之间。此类薄膜被完整无 缺地转印到衬底，。
38、并且因为它们如此薄，所以通过紧密遵循其轮廓来复制衬底的表面。这导 致衬底的光泽在印刷区域与非印刷区域之间的差异小得多。 0047 当残余物膜到达在其中将其从中间转印部件转印到最终衬底的压印台时，抵靠着 衬底按压所述残余物膜，所述残余物膜已经优选地先前被加热到其发粘的温度以便将其自 身附接到衬底。 0048 优选地，大体上未被加热的衬底冷却所述图像，使得其固化并转印到衬底，而在中 间转印部件的表面上不留下任何残余物膜。为了使这种冷却有效，对油墨中的聚合物施加 额外约束条件。 0049 载体被命名为水性载体的事实不希望排除在油墨中存在某些有机材料，特别是某 些无毒水溶性有机材料和/或助溶剂，然而，。
39、油墨中的大致所有挥发性材料优选地是水。 0050 由于中间转印部件的外表面是疏水性的，并且因此不吸水，所以可能大致上没有 膨胀，已经发现在利用涂覆硅酮的转印部件和碳氢化物载体液体的市售产品中膨胀会使转 印部件的表面变形。因而，与现有技术的中间转印部件表面相比，上文描述的工艺可实现高 度光滑的释放表面。 0051 由于图像转印表面是疏水性的，并且因此不吸水，所以如果应当避免衬底湿润，那 么应当蒸发掉油墨中的大致所有水。 0052 附图简述 0053 现将借助于实施例参看附图来进一步描述本发明，其中为了呈现的方便和清楚来 选择附图中所展示的部件和特征的尺寸，并且未必按比例绘制。在附图中： 说 明 。
40、书CN 104271356 A 6/20页 10 0054 图1是根据本发明的一个实施方案的打印机的分解示意性透视图； 0055 图2是图1的打印机的示意性垂直截面，其中未按比例绘制打印机的各种部件； 0056 图3是根据本发明的一个实施方案的橡皮布支撑系统的透视图，其中橡皮布被移 除； 0057 图4显示图3的橡皮布支撑系统的截面，示出其内部构造； 0058 图5是根据本发明的一个实施方案的用于在衬底的连续卷上印刷的打印机的示 意性透视图； 0059 图6是图1的印刷系统的透视图，其中盖罩被移除； 0060 图7是用于图6的活动台架的锁定机构的示意性表示； 0061 图8是印刷系统的示意性透。
41、视图，其中盖罩和显示屏位于恰当位置； 0062 图9是根据本发明的第二个实施方案的本发明的印刷系统的示意性表示； 0063 图10是图9的实施方案中所使用的承压滚筒的透视图，其在橡皮布的末端之间的 间断内具有墨辊； 0064 图11是形成传送带的条带的平面图，所述条带沿着其边缘具有齿来协助引导所 述传送带；并且 0065 图12是内部接纳图11所示的传送带的齿的导槽的截面。 具体实施方式 0066 总体概述 0067 图1和图2所示的打印机基本上包括三个单独且相互作用的系统，即橡皮布系统 100、位于橡皮布系统100上方的图像形成系统300以及位于橡皮布系统100下方的衬底输 送系统500。 。
42、0068 橡皮布系统100包括环形传送带或橡皮布102，其用作中间转印部件并且在两个 墨辊104、106上被引导。图像形成系统300将由水性油墨点组成的图像施加到位于本文称 为图像形成台的位置的橡皮布102的上部运作区段。下部运作区段选择性地在两个压印台 处与衬底输送系统500的两个压印滚筒502和504相互作用以将图像压印到衬底上，所述 衬底通过相应的承压或夹持墨辊140、142的作用压缩在橡皮布102与相应压印滚筒502、 504之间。如下文将解释，存在两个压印滚筒502、504的意图是准许双工印刷。在单工打印 机的情况下，将只需要一个压印台。图1和图2所示的打印机可按印刷双面印刷的速度的。
43、 两倍印刷单面印刷。另外，还可印刷单面印刷与双面印刷的混合批次。 0069 在操作中，图像形成系统300将油墨图像印刷到橡皮布102的上部运作区段上，所 述油墨图像中的每一者是待压印在最终衬底上的图像的镜像。在本上下文中，术语“运作 区段”用来意指橡皮布的位于在上面引导所述橡皮布的任何两个给定墨辊之间的长度或片 段。在正由橡皮布102输送的同时，对油墨进行加热以通过蒸发大部分(如果不是所有的 话)液体载体来对其进行干燥。此外，对油墨图像进行加热来致使在液体载体蒸发之后剩 余的油墨固体膜发粘，这个膜被称为残余物膜，以便将其与通过每个油墨液滴展平而形成 的液体膜区别开。在压印滚筒502、504处，。
44、将图像压印到衬底的各个片材501上，所述片材 通过衬底输送系统500经由压印滚筒502、504从输入堆叠506传送到输出堆叠508。 0070 尽管附图中未显示，但橡皮布系统可进一步包括清理台，其可周期性地用以“刷 说 明 书CN 104271356 A 10 7/20页 11 新”橡皮布或在印刷工作之间进行。清理台可包括被配置来轻缓地从释放层移除任何残余 油墨图像或任何其它迹线粒子的一个或多个装置。在一个实施方案中，清理台可包括被配 置来向转印部件的表面施加清洁流体的装置，例如在圆周上具有清洁液体的墨辊，其优选 地应当是可替换的(例如，衬垫或纸片)。残余粒子可任选地由吸收墨辊或由一个或多个刮。
45、 刀进一步移除。 0071 图像形成系统 0072 如图5最佳所示，图像形成系统300包括印刷杆302，其各自可滑动地安装在定位 于橡皮布102的表面上方固定高度处的框架304上。每个印刷杆302可包括如橡皮布102 上的印刷区域那么宽的一条印刷头，并且包括可单独控制的印刷喷嘴。图像形成系统可具 有任何数目的印刷杆302，其每一者可含有不同颜色的水性油墨。 0073 由于可能在特定印刷工作期间不需要某些印刷杆，所以可在工作位置与不工作位 置之间移动印刷头，在工作位置中印刷头位于橡皮布102上面。提供用于在工作位置与不 工作位置之间移动印刷杆302的机构，但未示出所述机构并且本文中不需要描述所述。
46、机 构，因为它与印刷工艺不相关。应注意，印刷杆在印刷期间保持固定。 0074 当移动到不工作位置时，覆盖印刷杆来进行保护并且防止印刷杆的喷嘴干燥或堵 塞。在本发明的一个实施方案中，将印刷杆停放在协助这个任务的液体槽(未示出)上方。 在另一个实施方案中，例如通过移除可能形成在喷嘴边缘周围的残余油墨沉积物来清理印 刷头。对印刷头的此类维护可通过任何合适方法来实现，从对喷嘴板进行接触擦拭到朝向 喷嘴远距离喷射清洁溶液并且通过正或负气压消除清洗去的油墨沉积物。可容易改变并接 近处于不工作位置中的印刷杆来进行维护，即使正在使用其它印刷杆进行印刷工作。 0075 在每个印刷杆内，可不断地将油墨再循环、过滤。
47、、除气并维持在所要的温度和压 力。由于印刷杆的设计可为常规的或至少类似于其它喷墨印刷应用中所使用的印刷杆，所 以本领域的技术人员将清楚其构造和操作而不需要较详细的描述。 0076 由于不同的印刷杆302沿着橡皮布的长度彼此间隔开，所以当然必须使其操作与 橡皮布102的移动正确地同步。 0077 如果需要的话，如下文中将结合图9所示的本发明的实施方案来描述，有可能提 供跟随在每个印刷杆302之后的鼓风机来在中间转印部件上方吹热气体(优选地，空气) 的慢气流来开始由印刷杆302沉积的油墨液滴的干燥。这协助固定由每个印刷杆302沉积 的液滴，也就是说，抵制其收缩并且防止其在中间转印部件上移动，而且还。
48、协助防止其合并 到随后由其它印刷杆302沉积的液滴中。 0078 橡皮布和橡皮布支撑系统 0079 在本发明的一个实施方案中，橡皮布102是有缝的。具体地说，橡皮布由最初平坦 的条带形成的，所述条带的两端被可释放地或永久地彼此紧固来形成连续的环。可释放性 紧固可为拉链或搭扣紧固件，其大致上平行于上面引导橡皮布的墨辊104和106的轴。可 通过使用粘合剂或胶带来实现永久性紧固。 0080 为了避免在接缝经过这些墨辊时橡皮布的张力突然改变，需要使接缝尽可能具有 与橡皮布的剩余部分相同的厚度。还有可能使接缝相对于墨辊的轴倾斜，但代价将是扩大 不可印刷的图像面积。 0081 或者，橡皮布可为无缝的，因。
49、而放宽了印刷系统的某些约束条件(例如，接缝位置 说 明 书CN 104271356 A 11 8/20页 12 的同步)。不管是否为无缝的，橡皮布的主要用途是从图像形成系统接收油墨图像并且将 已经干燥但未受扰动的那个图像转印到压印台。为了能够在每个压印台处容易转印油墨图 像，橡皮布具有疏水性的薄上释放层。上面可施加油墨的转印部件的外表面可包含硅酮材 料。在合适条件下，已经发现硅醇、硅烷基或硅烷改性或封端型聚二烷基硅氧烷硅酮材料和 氨基硅酮很好地起作用。然而，硅酮的确切配方并不重要，只要所选择的材料允许将图像从 转印部件释放到最终衬底。在共同待决的PCT申请第PCT/IB2013/051743号(代理人参考 LIP 10/002PCT)和第PCT/IB2013/051751号(代理人参考LIP 10/005PCT)中公开释放层 和中间转印部件的非限制性实施例的进一步细节。合适的是，形成释放层的材料允许其不 具吸收性。 0082 在一些实施方。