Dvojzložkový reaktívny atrament pre atramentovú tryskovú tlačiareň

Číslo patentu: E 18630

Dátum: 23.12.2010

Autori: Gino Luigina, Ciampini Davide

Je ešte 13 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Tento vynález sa všeobecne týka reaktivneho atramentu pre tryskovú tlač. Najmä sa tento vynález týka reaktivneho atramentu pre tryskovú tlač obsahujúceho dvojzložkový systém,pričom prvá zložka obsahuje špecifický polymerizovateľný monomér a druhá zložka obsahujeAtramentové tlačiarne známe v rámci doterajšieho stavu techniky sa všeobecne delia na CIJtlačiarne s kontinuálnym prúdom atramentu (Continuous lnk Jet) a DOD-tlačiarne alebo tlačiarne typu kvapka-na-vyžiadanie (Drop-On-Demand).V tlačiarňach s kontinuálnym prúdom atramentu je atrament rozstrekovaný vo forme kontinuálneho prúdu kvapôčok Cez aspoň jednu trysku. Kvapôčky sú elektrostaticky nabité,keď opúšťajú trysku, a sú v lete vychýlené pôsobením vysoko napäťových pulzov do súboru deflektorových doštičiek. Dráha každej kvapôčky a potom jej poloha na podklade, ktorý má byt potlačený, je presne riadená.V DOD-tlačiarňach je atrament rozstrekovaný z trysky priamo na špecifické miesto podkladu podľa vstupu digitálneho systému, ktorý riadi polohy trysiek a poskytuje vypudenie kvapiek z trysky.Tento vynález sa týka atramentu pre DOD-tlačiarne.DOD-tlačiarne sa hlavne delia na tri druhy. Prvý druh tlačiarne je tvorený piezoelektrickým systémom, ktorý obsahuje hlavu napájanú atramentom, ktorý je vypudený z trysky piezoelektrickým meničom, ktorý generuje tlakový pulz. Druhý druh spočíva V akustickom systéme, ktorý využíva schopnosť zvukového pulzu vyvolať uvoľnenie kvapôčok z povrchu kvapaliny. Tretí druh je tvorený tepelným systémom. ktorý obsahuje hlavu vybavenú tepelným odporom a napájanú atramentom. Tepelný odpor spôsobi odparenie rozpúšťadla atramentu (ktorým je obvykle voda) a vytvorenie bubliny, ktorá zasa spôsobi vypudenie atramentu z hlavy trysky.V oblasti tlače na neporézne povrchy, akými sú plasty, sklo, kov a kompozitne materiály, je možne použiť skôr uvedené technológie tryskovej tlače.Technológia DOD-tryskovej tlače má v rámci priemyslovej tlače určite podstatné výhody, akými sú znížená spotreba atramentu, vysoká ostrost obrazu a nizke prevádzkové náklady.Fixácia atramentu vypusteného s použitím technológie tryskovej tlače na neporéznych povrchoch môže byt dosiahnutá s použitím rôznych technológií. Napriklad atrament môže byť schopný chemicky atakovať povrch podkladu tak, že farbivo je inkorporované do podkladu pomocou rozpúšťadla atramentu. Alternatívne môže atrament obsahovat reaktívne zložky schopné polymerizácie tepelným alebo fotochemickým spracovaním na vytvorenie filmu,ktorý fixuje a drží farbivo na povrchu podkladu.Obidve tieto technológie majú určité nedostatky.Prvá technológia funguje iba V prípade, keď je podklad, ktorý má byt potlačený, skutočne atakovaný rozpúšťadlom atramentu. V súlade s tým môžu byt takto formulované atramenty použité iba V prípade plastových podkladov, ktore sú ľahko atakovateľné rozpúšťadlami atramentu. V prípade, že ide o tlač na skle, kove alebo na iných povrchoch s vysokou odolnosťou proti chemikálíám, je treba sa uchýlit k iným technikám.Druhá technológia vyžaduje, aby atrament použitý na tlač bolo možné zahriat na vysokú teplotu alebo vystaviť ho ožíareniu UV-žiarením za účelom vyvolania polymerizácie.Avšak tepelne polymerizovateľné atramenty nemôžu byť použité V tepelných systémoch tryskovej tlače, lebo by teplota dosiahnutá pri vypudení atramentu z komory iniciovala polymerizáciu. Tepelne polymerizovateľné atramenty by mohli byt použité V piezoelektrických systémoch tryskovej tlače, avšak aj tu dochádza k problémom súvisiacim so stabilitou atramentu, ktore by mohli mat za následok zanesenie hlavy trysky a ktoré by takto vyžadovali skladovanie atramentu pri teplote nižšej ako 0 °C. Naviac použitie Vysokej teploty nevyhnutnej na polymerizáciu atramentov obmedzuje typ podkladu, ktorý má byt potlačený,iba na podklady vykazujúce vysokú tepelnú stabilitu.Použitie UV-polymerizovateľných atramentov komplikuje polymerizáciu trojrozmerných objektov na povrchoch, ktoré nie sú dokonale ploché. Okrem toho celkove obstarávacie náklady a celkové rozmery tlačiarne so zariadením na polymerizáciu sú značne vyššie ako u ostatných technológií. Navyše sú reaktívne atramenty, ked sú ako reaktívne monomćry alebo oligomćry, tak aj polymerizačný katalyzátor zmiešané dohromady vjedinej kompozícii, viac nestabilné V priebehu času a majú väčšiu tendenciu k zanášaniu trysiek, čo negatívne ovplyvňuje spoľahlivosť hlavy tlačiarne.Patentmi a patentovými príhláškami uvádzajúcimi reaktívne atramentové kompozície, ktoré majú skôr uvedene nedostatky sú napríklad US 5,380,769, US 7,632,546, US 7,563,489,US 2008/00384 a US 2008/029573 l.Patent US 7,632,546 uvádza radiačne vytvrditeľný, fázovo zmeniteľný atrament výhodne použiteľný V piezoelektrických atramentových tlačiarňach a obsahujúci atramentový nosič,ktorý Zahŕňa aspoň jedno želatinačné činidlo tvorené vytvrditeľnou polyamidepoxyakrylátovou zložkou a polyamidovou zložkou, a aspoňjedno farbivo. Patent US 7,563,489 uvádza radiačne vytvrditeľný, fázovo zmeniteľný atrament výhodne použiteľný V piezoelektrických atramentových tlačiarňach. Tento atrament obsahuje atramentový nosič, ktorý zahŕňa aspoň jedno vytvrditeľne epoxy-polyamidovć želatinačnć činidlo a aspoň jedno farbivo.Patentová prihláška US 2008/00384 uvádza radiačne vytvrdíteľný, fázovo zmeniteľný atrament obsahujúci atramentový nosič, ktorý zahŕňa aspoň jeden vytvrditeľný nosič, aspoň jedno želatinačne činidlo, aspoň jeden vytvrditeľný vosk a aspoň jeden fotoiniciátor.Patent US 5,380,769 uvádza reaktívne atramentové kompozície obsahujúce aspoň dve reaktívny zložky, a to základnú atramentovú zložku a vytvrdzujúcu zložku, ktoré sa nanášajú na receptorový podklad oddelene. Základná atramentová zložka zahŕňa atramentový nosič,kompatibilné farbivo a zosieťovateľnú zložku, pričom vytvrdzujúcou zložkou je zosieťujúce činidlo. Po vystavení základnej atramentovej zložky účinku vytvrdzujúcej zložky aspoň časť atramentu zosieťuje na poskytnutie tlačeného obrazu, ktorý je trvanlivý a odolný proti oteru. Patentová prihláška 2008/0295731 uvádza reaktívnu atramentovú súpravu zahŕňajúcu tri zmesi radikálovo polymerovateľných monomérov. Prvá zmes zahŕňa peroxid, druhá zmes zahŕňa peroxidové dekompozičné činidlo a prípadná tretia zmes nezahŕňa peroxid alebo peroxidové dekompozičné činidlo. Prvá zmes a druhá zmes polymerizujú za tvorby pevnéhoatramentu na podklade po predchádzajúcom nástreku v kvapalnom stave.Príhlasovatel vyvinul atrament a spôsob tryskovej tlače, ktoré sú schopné eliminovať jeden alebo viacero skôr uvedených nedostatkov.Prihlasovatel s prekvapením zistil, že skôr uvedené problémy môžu byt eliminovane reaktívnym atramentom pre tryskovú tlač obsahujúcim dvojzložkový systém, v ktorom prvá zložka obsahuje určitý polymerizovateľný monomér a druhá zložka obsahuje určitý polymerizačný katalyzátor, pričom monomér je schopný vytvorit polymérny ñlm pri teplote s 60 C počas tridsiatich minút, výhodne počas desiatich minút od kontaktu s katalyzátorom. Prihlasovatel taktiež vyvinul spôsob použitia skôr uvedeného reaktívneho atramentu ktorý má vysokú reaktivitu bez uchýlenia sa k nežiaducej polymerizácii alebo zmenám vlastností Vhlave tlačiarne v priebehu stacionárnych fáz alebo skladovania.Uvedený spôsob zahŕňa krok separátneho nástreku obidvoch zložiek dvojzložkovej reaktívnej atramentovej kompozície na neporézny podklad, pričom nástrek obidvoch zložiek môže byť vykonaný símultánne alebo postupne s použitím viackomorovej tlačiarenskej hlavy s dvoma alebo viacerými atramentovými zásobníkmi a hydraulickýmí systémami alebo s použitím dvoch alebo viacerých jednotlivých tlačových hláv s jedno-pasážovou alebo viac-pasážovou aplikáciou.Aspoň jedna z obidvoch zložiek atramentu, a výhodne obidve, obsahujú farbivo a ďalšie prísady, o ktorých je v danej oblasti známe, že udeľujú atramentu vlastnosti potrebné na dosiahnutie dobrej tryskateľnosti z hlavy tlačiarne, správnu viskozitu a správnu zmáčateľnosť podkladu. Polymerizačný katalyzátor a monomér sa vzájomne zmiešajú na podklade a vytvoria tak polymérny film. ktorý je schopný držať a chrániť farbivo na podklade pri dosiahnutí dobrej adhézie farbiva k podkladu.V súlade s tým sa prvý predmet vynálezu týka reaktívneho atramentu pre tryskovú tlač obsahujúceho dvojzložkový systém, v ktorom-prvá zložka obsahuje polymerizovateľný monomer zvolený z alifatických epoxymonomérov,alicyklických epoxymonomérov, aromatických epoxymonomérov a z ich zmesí-druhá zložka obsahuje polymerizačný katalyzátor zvolený z Lewisových a Bronstedových kyselín ktore majú pKa s 4, a monomér je schopný vytvoriť polymérny film pri teplote s 60 C počas 30 minút, výhodne počas 10 minút od doby kontaktu s katalyzátorom.V rámci druhého predmetu sa vynález taktiež týka spôsobu vytvorenia obrazu na neporéznom podklade, pričom tento spôsob obsahuje nástrek reaktivnej atramentovej kompozície podľa vynalezu na neporézny podklad.V rámci tretieho predmetu sa tento vynález taktiež týka atramentovej tryskovej hlavy zahŕňajúcej dvojzložkový atramentový systém obsahujúci-prvú nádržku obsahujúcu prvú atramentovú zložku obsahujúcu polymerizovateľný monomćr zvolený z alifatických epoxymonomerov, alicyklických epoxymonomérov, aromatických epoxymonomérov a z ich zmesí, a-druhú nádržku zahŕňajúcu druhú atramentovú zložku obsahujúcu polymerizačný katalyzátor zvolený z Lewisových a Bronstedových kyselín ktoré majú pKa s 4 aseparátne nástrekové systémy pre prvú a druhú atramentovú zložku.

MPK / Značky

MPK: C09D 11/00, C09D 11/10

Značky: atramentovú, reaktívny, tryskovú, dvojzložkový, atrament, tlačiareň

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/21-e18630-dvojzlozkovy-reaktivny-atrament-pre-atramentovu-tryskovu-tlaciaren.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Dvojzložkový reaktívny atrament pre atramentovú tryskovú tlačiareň</a>

Podobne patenty