用于在基材上打印的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于打印施加到基材上的一種或多種油墨的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的噴墨打印系統(tǒng)目前能夠提供每分鐘20頁（20ppm)的生產(chǎn)能力。遺憾的是， 在這些系統(tǒng)的測試階段未發(fā)現(xiàn)的問題中的一個是由不完全干燥引起的污跡（smear)和偏 移。在20ppm時，只是在下一頁出來之前沒有充分的時間去干燥打印的頁面。為了解決這 個問題，創(chuàng)建新的顏色表將每單位面積的實體填充（solid-fill)油墨覆蓋率限制到80%。
[0003] 盡管顯著地改善了污跡問題，但是減小油墨覆蓋率有負面的影響，會減小光密度 和對比度。通過減小油墨覆蓋率，產(chǎn)生的圖像明顯地比以100%的覆蓋率顏色表產(chǎn)生的圖像 要淺。
[0004] 之前限于12ppm的系統(tǒng)在相同的紙張設(shè)定方面沒有遇到這種污跡問題。因此，似 乎20ppm處于必須將干燥時間動力學設(shè)計到打印系統(tǒng)中的閾值。當然，隨著打印速度增大 到遠大于20ppm，需要對于干燥時間動力學的設(shè)計方式，因為油墨覆蓋率不能持續(xù)地按比例 縮減。此外，盡管可以采用油墨配方（ink formulation)改變來處理干燥時間問題，但是在 沒有羽化（feathering)增大和光密度減小的情況下，不大可能配制更快滲透的油墨。即使 是采用新的油墨配方，也需要特殊的紙以防止否則會出現(xiàn)的低打印質(zhì)量。
[0005] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種改善噴墨干燥時間動力學而不降低打印質(zhì)量或光 密度的方法，并且該方法應(yīng)用到一系列的紙張類型。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是以遠超出現(xiàn)在的12-20ppm并在未來達到60+ppm的生產(chǎn)量來 滿足高打印質(zhì)量的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的一種打印系統(tǒng)包括：打印裝置，是可操作的以將一種 或多種油墨涂敷到基材上；以及加熱裝置，是可操作的以在將所述一種或多種油墨涂敷到 所述基材上之前加熱所述基材。
[0008] 在至少一個示例性實施例中，所述加熱裝置包括與所述基材接觸的加熱輥 (heated roller)〇
[0009] 在至少一個示例性實施例中，所述加熱裝置包括與所述加熱輥形成輥隙的傳送 帶。
[0010] 在至少一個示例性實施例中，所述加熱輥的外徑在20mm至40mm的范圍內(nèi)。
[0011] 在至少一個示例性實施例中，所述加熱輥包括外壁和設(shè)置在所述外壁的外表面上 的第一涂層。
[0012] 在至少一個示例性實施例中，所述加熱輥包括設(shè)置所述外壁的內(nèi)表面上的第二涂 層。
[0013] 在至少一個示例性實施例中，所述第二涂層由黑色陽極化鋁制成。
[0014] 在至少一個示例性實施例中，其中所述加熱輥的所述外壁的厚度在0. 5mm至 I. 5mm的范圍內(nèi)。
[0015] 在至少一個示例性實施例中，所述第一涂層的厚度是大約25 μ m。
[0016] 在至少一個示例性實施例中，所述第一涂層由聚四氟乙烯制成。
[0017] 在至少一個示例性實施例中，所述傳送帶的厚度是大約127 μ m。
[0018] 在至少一個示例性實施例中，所述傳送帶由聚酰亞胺膜制成。
[0019] 在至少一個示例性實施例中，所述聚酰亞胺膜是聚4, 4' -氧代二亞苯 基-1，2, 4, 5-苯四甲酰亞胺（poly (4, 4' -oxydiphenylene-pyromellitimide))。
[0020] 在至少一個示例性實施例中，所述棍隙處的包角（wrap angle)在2°至80°的范 圍內(nèi)。
[0021] 在至少一個示例性實施例中，所述打印裝置的生產(chǎn)能力在30ppm至60ppm的范圍 內(nèi)。
[0022] 在至少一個示例性實施例中，所述加熱輥包括用于產(chǎn)生熱能以加熱所述基材的燈 泡。
[0023] 在至少一個示例性實施例中，所述燈泡的最大輸入功率在350W至800W的范圍之 內(nèi)。
[0024] 通過下面的詳細描述、附圖和所附的權(quán)利要求，本發(fā)明實施例的其它特征和優(yōu)點 將變得明顯。
【附圖說明】
[0025] 通過參考與附圖一起考慮的以下詳細描述，將更充分理解本發(fā)明示例性實施例的 特征和優(yōu)點，其中：
[0026] 圖1是針對傳統(tǒng)紙-油墨對的每單位面積的吸收量對時間的平方根的繪圖；
[0027] 圖2A至圖2D是針對不同吸收系數(shù)值的吸收率/蒸發(fā)率對各種溫度下的相對濕度 的繪圖；
[0028] 圖3是功能性干燥時間對油墨覆蓋率和吸收系數(shù)的繪圖；
[0029] 圖4是針對兩種感興趣的油墨（Mono-Ι和Magenta-Ι)的作為油墨-介質(zhì)溫度的 函數(shù)的吸收系數(shù)乘數(shù)的繪圖；
[0030] 圖5是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的打印系統(tǒng)的示意圖，其整體由附圖標記10表 示；以及
[0031] 圖6是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的加熱裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 油墨-介質(zhì)對的吸收對蒸發(fā)的相對效果取決于吸收系數(shù)（Ka)。就此而言，Bristow 測試是行業(yè)中公知的確定任何給定油墨-介質(zhì)對的Ka值的方式。當繪制每單位面積吸收 量對時間的平方根時，Bristow測試結(jié)果具有像如圖1中所示的特性反應(yīng)。吸收系數(shù)（Ka) 是線的斜率并且具有單位mL/m 2/ms°_5 (毫升/米V毫秒5)。
[0033] 如預(yù)期的那樣，當Ka大時，進入介質(zhì)的吸收發(fā)生的很快。但是，如果油墨-介質(zhì)對 太能吸收，打印的邊緣將表現(xiàn)出粗糙和模糊。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)打印質(zhì)量（PQ)評分與Ka相關(guān)。尤 其是，Ka值大于0. 25的油墨-紙張對不會產(chǎn)生可接受的打印質(zhì)量。
[0034] 圖2A至圖2D示出對于一系列相關(guān)Ka值和一系列周圍溫度一一相對濕度條件，吸 收對蒸發(fā)的相對貢獻。特別地，圖2A示出吸收系數(shù)為0. 25mL/m2/ms°_5的油墨-介質(zhì)設(shè)定 將具有"可接受的"打印質(zhì)量，并且對于B級環(huán)境范圍，吸收比蒸發(fā)顯著45-300+倍。圖2B 示出吸收系數(shù)為〇. 10mL/m2/ms°_5的油墨-介質(zhì)設(shè)定將具有"優(yōu)異的"打印質(zhì)量，并且對于B 級環(huán)境范圍，吸收比蒸發(fā)顯著20-200倍。圖2C示出示出吸收系數(shù)為0. 15mL/m2/ms°_5的油 墨-介質(zhì)設(shè)定將具有"良好的"打印質(zhì)量，并且對于B級環(huán)境范圍，吸收比蒸發(fā)顯著25-300 倍。圖2D示出吸收系數(shù)為0. 75mL/m2/ms°_5的油墨-介質(zhì)設(shè)定將具有"不可接受的"打印質(zhì) 量，并且對于B級環(huán)境范圍，吸收比蒸發(fā)顯著125-350+倍。因此，對于B級環(huán)境而言，在很 大的Ka值范圍上，吸收效果遠大于蒸發(fā)效果。
[0035] 可以看出吸收系數(shù)（Ka)是接觸角、表面張力和粘度的函數(shù)：
[0036]
【主權(quán)項】
1. 一種打印系統(tǒng)，包括： 打印裝置，是可操作的以將一種或多種油墨涂敷到基材上；以及 加熱裝置，是可操作的以在將所述一種或多種油墨涂敷到所述基材上之前加熱所述基 材。
2. 如權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其中所述加熱裝置包括與所述基材接觸的加熱輥。
3. 如權(quán)利要求2所述的打印系統(tǒng)，其中所述加熱裝置包括與所述加熱輥形成輥隙的傳 送帶。
4. 如權(quán)利要求2所述的打印系統(tǒng)，其中所述加熱輥的外徑在20mm至40mm的范圍內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求2所述的打印系統(tǒng)，其中所述加熱輥包括外壁和設(shè)置在所述外壁的外表 面上的第一涂層。
6. 如權(quán)利要求5所述的打印系統(tǒng)，其中所述加熱輥包括設(shè)置所述外壁的內(nèi)表面上的第 二涂層。
7. 如權(quán)利要求6所述的打印系統(tǒng)，其中所述第二涂層由黑色陽極化鋁制成。
8. 如權(quán)利要求5所述的打印系統(tǒng)，其中所述加熱輥的所述外壁的厚度在0. 5mm至 1. 5mm的范圍內(nèi)。
9. 如權(quán)利要求5所述的打印系統(tǒng)，其中所述第一涂層的厚度是大約25ym。
10. 如權(quán)利要求5所述的打印系統(tǒng)，其中所述第一涂層由聚四氟乙烯制成。
11. 如權(quán)利要求3所述的打印系統(tǒng)，其中所述傳送帶的厚度是大約127ym。
12. 如權(quán)利要求3所述的打印系統(tǒng)，其中所述傳送帶由聚酰亞胺膜制成。
13. 如權(quán)利要求12所述的打印系統(tǒng)，其中所述聚酰亞胺膜是聚4, 4' -氧代二亞苯 基-1，2, 4, 5-苯四甲酰亞胺。
14. 如權(quán)利要求3所述的打印系統(tǒng)，其中所述輥隙處的包角在2°至80°的范圍內(nèi)。 15?如權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其中所述打印裝置的生產(chǎn)能力在30ppm至60ppm的 范圍內(nèi)。
16. 如權(quán)利要求1所述的打印系統(tǒng)，其中所述加熱輥包括用于產(chǎn)生熱能以加熱所述基 材的燈泡。
17. 如權(quán)利要求16所述的打印系統(tǒng)，其中所述燈泡的最大輸入功率在350W至800W的 范圍內(nèi)。
【專利摘要】一種打印系統(tǒng)，包括：打印裝置，是可操作的以將一種或多種油墨涂敷到基材上；以及加熱裝置，是可操作的以將所述一種或多種油墨涂敷到所述基材上之前加熱所述基材。
【IPC分類】B41J11-00
【公開號】CN104602918
【申請?zhí)枴緾N201380046608
【發(fā)明人】羅伯特·W·可奈爾, 查德·揚, 詹?！げ﹥?nèi)維茲
【申請人】船井電機株式會社
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年9月9日
【公告號】EP2892726A2, US20150217577, WO2014037814A2, WO2014037814A3