CN102673206A - 适合喷射印刷的基于纳米粒子的组合物及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种控制一基质在一基底上涂抹的设备和方法，其涉及一种基于纳米粒子的选通剂的使用，该选通剂阻止该基质涂抹于该基底上，或者将该基质吸引至该基底。该设备和方法利用喷墨技术直接将该选通剂涂抹至该基底上或者一中间表面上。

Description

适合喷射印刷的基于纳米粒子的组合物及其方法
本申请为申请日为2008年8月20日，申请号为200880113112.0(国际申请号为PCT/US2008/009893)，发明名称为“适合喷射印刷的基于纳米粒子的组合物及其方法”的专利申请的分案申请。
有关申请的相互参照资料
本申请要求以下美国临时专利申请的权利：申请号为60/965,361、申请日期为2007年8月20日；申请号为60/965,634、申请日期为2007年8月21日；申请号为60/965,753、申请日期为2007年8月22日；申请号为60/965,861、申请日期为2007年8月23日；申请号为60/965,744、申请日期为2007年8月22日和申请号为60/965,743、申请日期为2007年8月22日，并在此将以上申请全文引用并结合于本申请中。
背景技术
多年来平版印刷和凹版印刷技术均得到了改进和提高。平版印刷术的基本原理包括从一个既有受墨区也有拒墨区的表面上转移油墨的步骤。而胶印印刷是一种含有墨的中间转移步骤的过程。例如，胶印印刷可以将墨从感光滚筒上转移到橡皮滚筒上，接着该橡皮滚筒又将图像转移到一个表面上(如一个纸卷筒)。在凹版印刷中，一个带有雕刻墨池的滚筒与一卷筒纸相互接触，而电荷又促使墨转移到纸上。
早期使用平版印刷技术的设备是利用需要印刷在平板上的图像凸版，使得只有凸出来的区域能接受油墨。现代平版印刷过程利用了材料科学原理。例如，将需要印刷的图像蚀刻在一个亲水板上，使得该板的印刷区域是亲油的。在上墨之前先将平板润湿，使得只有该板的亲油区域能接受油性墨(即该板在湿润过程中的没有被润湿的区域)。
通常，所有这些印刷技术都受到相似的局限，即相同的图像被反复的印刷。这是由于不管是凸版图像或蚀刻亲油图像抑或其他，传统的平版印刷采用具有静态图像的平板(即不变动的图像)。凹版印刷采用的也是静态图像，该图像雕刻在滚筒上的墨池内。制造用于平板印刷的平板或者用于凹版印刷的滚筒/滚筒套的间接成本很高。因此，对于印刷数量很少的作业(即“小批量”作业)，采用平版印刷或凹版印刷很不经济。而且，传统的平版印刷和凹版印刷不被用作印刷可变数据的作业(例如，营业额报表，财务报表，对象广告等)，除非该印刷机被改造成带有喷墨头，虽然成本高且速度低。特别地，小批量作业或变量作业主要由激光(如静电式调色剂)打印机和喷墨打印机承担。
通常，许多印刷制品，如书籍和杂志通过一种包括较多后压印加工的方法进行印刷。例如，杂志的一个单页或一组页面可能会要印上5,000次。然后，第二页或一组页面也要印上5,000次。对于该杂志的每一页或每组页面，这种过程需要重复进行直到完成所有的页数。随后，将这些页面或该组页面送至流水线的后加工处进行切割，并装订成最终的杂志。
该传统的工作流程是时间密集型和劳动力密集型流程。如果可变图像(即每个页面的图像不同或每组页面的图像不同)都能按平版图像的质量和速度进行，则每种杂志的印刷能逐页(或逐组)印刷，使得整本杂志应当可以直接在印刷机上完成。这样可以大大提高印刷杂志的速度并降低印刷杂志的费用。
喷墨印刷技术为印刷机提供了可变的能力。现有两种基本的喷墨技术：热喷墨技术，即气泡喷墨技术，压电喷墨技术，以及连续喷墨技术。这两种技术可以将极小的墨滴发射(即，喷射)到纸上。在热喷墨技术中，有一个热源可使墨蒸发成气泡。该扩张的气泡便构成小滴，而该小滴就从印刷头喷出。压电喷墨技术采用一种位于墨盒背后的压电晶体。采用交变电动势可使该晶体振动。通过晶体的来回运动就能产生足够的小滴，并将小滴喷射到纸上。在一个连续的喷墨系统中，喷嘴连续发射，并且当该喷嘴不进行打印时，与每个喷嘴联接的电极将墨滴偏转至收集槽内。当喷嘴进行打印时，该电极不通电，墨滴会通过直至基底。
高速彩色喷墨打印的质量通常比平版胶印和凹版胶印的质量更差一些。此外，最快的喷墨印刷机的速度也比平版印刷机或凹版印刷机的要低很多。传统的喷墨印刷还会碰到水性油墨滴到纸上的麻烦。采用水性墨可能会浸透纸张，导致卷筒纸形成皱纹以及褶子，并且卷筒纸很容易由于疏忽受潮而损坏。为了抑制这种现象，喷墨印刷机需要使用专门的纸张或镀膜的纸张。而这类纸张往往要比常用的卷筒纸昂贵许多。
此外，当喷墨印刷技术用于彩色印刷时，油墨的有效区域以及水的浸透程度会增加。这是由于彩色图像是通过4种颜色的相加来生成的。4色相加过程包括使用不同量的青色油墨、洋红色油墨、黄色油墨以及黑色油墨(即CMYK)在纸上形成任何一种颜色。如果需要使用全部4种颜色来产生所希望的颜色，则该页有些部分可能有4层油墨。另外，由喷墨印刷机生成的小点可能会铺展开来，并造成失真图像。而且，喷墨印刷机使用的油墨比传统平版印刷机或凹版印刷机使用的油墨昂贵很多。单就经济因素使得喷墨印刷技术不适用于大部分的商业印刷作业，特别是大批量作业。
目前激光印刷受到高速可变印刷的生产力的局限，这是由于其生产速度仍比胶印印刷和凹印印刷要低得多，而原材料(如上色剂等)的价格远高于普通胶印印刷或凹印印刷油墨的价格。此外，彩色激光印刷还很难适用于杂志及其他装订出版物，因为该印刷页面在折叠时往往容易破裂。
印刷技术在其他制造业产品的生产过程中也很有用，比如电子元器件，包括晶体管和其他装置。而且，将标记或其他记号印刷在非纸张的基底上，如塑料薄膜，金属基底及类似物。可以采用如上所述的这些印刷技术在纸质基底上进行印刷，但这种情况下这些技术存在同样的缺陷。在其他情况下，可以使用苯胺印刷术，其类似于平版印刷术，该苯胺印刷术需要对平板进行预压处理。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种基于纳米粒子的选通剂，该选通剂包括：约5％到约20％的一种水分散组分，约5％到约15％的一种胺，和约75％到约95％的水。
本发明的另一个目的在于提供一种用于高速可变印刷操作的装置包括：一个至少具有一个表面的壳体，安装在一个表面上的一系列喷嘴，其中每个喷嘴可以按需求喷射液滴，以及一与该喷嘴连接的选通剂源。该选通剂包括：从约8％到约10％的一种表面活性剂，且该选通剂组合物的平衡剂包括水。
本发明的另一个目的在于提供一种高速可变印刷方法，其包括以一种图样将一种选通组合物喷射到一基底上的步骤。该选通剂组合物包括：约0.05～约10wt％的一种阻滞剂，约等于3wt％的一种表面张力调节化合物，约等于8wt％的粘度调节剂，该粘度调节剂使该组合物的粘度在约1到14mPas的范围内，以及该选通剂组合物的平衡剂包括一种溶剂。该选通剂具有一个小于约60达因/厘米的动态表面张力。该方法还包括提供一种印刷剂给该基底以在一个区域形成一个印刷图像的步骤，该区域为未被该选通剂图样所覆盖。
本发明的另一个目的在于提供一种用于高速可变印刷操作的装置，其包括：一个至少具有一个表面的壳体，一系列安装在该表面的喷嘴，其中每个喷嘴可以按需求喷射液滴，以及一与该喷嘴连接的选通剂源。该选通剂包括：约0.05～约10wt％的一种阻滞剂，约等于3wt％的一种表面调节化合物，约等于8wt％的粘度调节剂，该粘度调节剂使该组合物的粘度在约1到14mPas的范围内，以及该选通剂组合物的平衡剂包括一种溶剂。该选通剂具有一个小于约60达因/厘米的动态表面张力。
附图说明
通过下面的详细说明以及附图可以更深入地了解该控制一基质涂抹于一基底上的设备和方法的特点，其性质及各种优点。
图1为一种现有技术中印刷装置的侧视图。
图2是一种控制在基底上涂抹一基质的装置的实施例的侧视图。
图3是一种控制在基底上涂抹一基质于基底的装置的实施例的侧视图。
图4为根据图3所示设备可能输出量的示意图。
图5为本发明一个实施例的装置示意图。
图6为图5所示装置的局部仰视图。
具体实施方式
图1显示了传统平版胶印印刷平台100。在传统的平版印刷工艺中，将要印刷的图像蚀刻到亲水性感光板102上，以致在该感光板上形成能接收油墨的疏水区域。亲水性感光板102安装在感光板滚筒104上，并回转通过润湿单元106以及上墨单元108。润湿单元106可以包括供水装置107，而上墨单元108可以包括墨源109。感光板102的亲水部分被润湿单元106润湿。由于使用的是油性墨，所以只被感光板102的疏水部分所接收。
如果使用一种橡皮滚筒，例如橡皮滚筒110，该上墨的图像可从感光板滚筒104传递到橡皮滚筒110上。然后，该图像可进一步转印到位于橡皮滚筒110和压印滚筒114之间的卷筒纸112上。利用压印滚筒114通过在该印刷图像与卷筒纸112之间施加一个大体相等的压强或压力来将图像转印到卷筒纸112上。当感光板滚筒104和卷筒纸112之间采用一种橡胶带作为中介物时，这种加工通常被称作“胶印印刷”。由于感光板102先被蚀刻然后再被安装在感光板滚筒104上，所以采用平版印刷机来反复印刷同样的图像。平版印刷由于可生产高质量的图像而广受欢迎。依次安装四个印刷平台就能印刷出如同杂志一般高质量的四色图像。
按照图2所描述的一方面，用于控制一种物质将其作用到一基底上的装置及方法采用了一种基于纳米粒子的选通剂，该选通剂可阻止该基质作用于该基底上或者将该物质吸引至该基底。
本发明公开的另一方面提供了一种用于高速可变印刷的方法，该方法采用了一种瞬时运用于该基底的基于纳米粒子的选通剂。该方法包括提供一个基底，并将能够喷射在该基底上的一选通剂组合物涂抹于该基底，使得图像在该基底上形成。
这里公开的该装置及方法可利用喷射技术将选通剂直接涂抹于该基底或一中间表面。可以利用任何能有效阻碍油墨作用的试剂。因为这里公开的具体实施方式包含了阻止转移或有助转移的组合物中一个或两者的使用，或者同时具有两种性质的一种或多种的组合物的使用，下文中将根据一种基质引用可能具有以上这些性质中一些性质或所有这些性质的选通剂。特别地，该选通剂可以阻止该主要基质整体或者部分的转移。可选地，该选通剂有助于该主要基质整体或者部分的转移，或者可以阻止该主要基质的部分转移并有助于该主要基质的其他部分转移。主要基质的例子包括，例如，平版印刷油墨、染料、蛋白质(例如，抗体、酶、阮蛋白、核酸(如DNA和/或RNA低核苷酸)，小分子(如无机和/或有机分子)，生物样品(如细胞和/或病毒裂解液及其部分)，医药品(包括抗体和/或其他药物，以及盐类、前驱物及其前药)，细胞(如原核细胞、真细菌细胞和/或真核细胞)，以及金属(如二氧化硅、导电金属及其氧化物)。在图2中，该主要基质是一种油墨，一个卷筒纸为基底并且该主要基质的可选部分为的图像区域。
图2显示了一个印刷平台200，该印刷平台200可包括上墨单元202、感光板204、感光滚筒206、橡皮滚筒208和压印滚筒210，这些单元是在平板印刷工业中所熟知的。感光板204可以是全部亲水的(例如，一种标准的铝平板印刷的平板)。然而，图1的润湿单元106已被图2中的清洗单元212和水喷射单元214所替代。
水喷射单元214可具有一系列的喷墨盒(例如，泡沫喷盒、热盒、压电盒、连续喷墨系统等等)。在加热器激发下，泡沫喷射器可喷出一滴油墨。压电装置受到压电传动装置的激发而喷出一滴油墨。该墨滴是从墨盒内的极小的孔中喷出的。该墨盒可能含有许多孔。通常，喷墨盒的孔数可多达600个，孔往往排成两排，每排300个孔。该水喷射单元可作为印刷盒单元，例如HP、Lexmark、Spectra、Canon等厂家生产的产品。Murakami等人在专利号为7,240,998的美国专利中描述了喷射盒和喷射头，在这里作为参考。连续系统可采用柯达名下的Versamark系统。
该水喷射单元214或此处公开的任何喷射单元可用来喷射出一种选通剂或该喷墨盒中的一种主要基质。在一实施例中，该选通剂和/或主要基质可包括水溶液或非水溶液。该水溶液可以包括水、一种水溶性有机化合物、或其组合。一个优选实施例采用水和一共溶剂。典型的，该共溶剂可以是一种水溶性的或易混合的化合物，以形成一种均相的组合物。在选通剂里混入共溶剂是将其用作表面张力调节剂。由于该过程的时间很短，理想的表面张力的明显变化不能仅通过使用表面活性剂得到。理想的组合物是这样的，在上墨时具有一定的表面张力性质，而当图像最终在印刷表面或媒介上形成时该组合物又具有不同的表面张力性质。例如，喷射头之间的小间隙内填满该组合物以后，紧接着有少量的扩散是比较理想的。但是，该表面张力需要在图像形成时立刻变化，这样该图像的边缘轮廓分明并且是干净的。该共溶剂可以将该选通剂的表面张力调和到一个特定的标准。由于该压印过程的时间关系，仅仅依靠交界面处的表面迁移将表面张力调节到所需的标准是不够的。
合适的水溶性的或易混合的有机成分包括：醇类，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、或叔丁醇；酰胺类，例如二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺；羧酸类；酯类，例如乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、碳酸乙烯酯；醚类，例如乙二醇单丁醚、四氢呋喃或二氧六环；丙三醇；二醇类，例如丙二醇和二甘醇；乙二醇酯类；二醇醚类，例如丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚；酮，例如丙酮、二丙酮、或甲乙酮；内酰胺类，例如N-异丙基己内酰胺或N-乙基戊内酰胺、2-呲咯烷酮、N-甲基呲咯烷酮；内酯类，例如丁内酯；有机硫醚类；砜类，例如二甲基砜；有机亚砜类，例如二甲基亚砜或四亚甲基亚砜；及其衍生物和其混合物。
这里公开的其他实施例中，该选通剂可含有一种水分散组分，例如一种纳米粒子，其被配置出来作用于表面。该基于纳米粒子的选通剂可用于任何表面，例如，这里详细描述的该基底和/或感光板，和/或卷筒。
在一些实施例中，该基于纳米粒子的选通剂可以是硅基的。在其他实施例中，该基于纳米粒子的选通剂可以由氧化铝、氧化锆、氧化锌、胶状的二氧化铈、氧化锑或其他类似物质制成。虽然这里列出了特定的纳米粒子，但是也可使用其他对该表面具有理想性能的纳米粒子。
可能有用的合适的硅基纳米粒子包括由Nissan Chemical(Houston，Texas)提供的包括Snowtex
Figure BSA00000711511600081
的纳米粒子和/或Nyacol Nanotechnologies提供的包括Nyacol Nexil 20A的纳米粒子。该二氧化硅纳米粒子可以是球形的粒子，椭球形粒子，和/或任何其他形状。
本发明中的可用的纳米粒子总尺寸约为1-10纳米，或约为5-15纳米，或约为3-30纳米，或者小于50纳米，又或者小于100纳米。
例证说明硅基纳米粒子可能具有尺寸效应，其中该二氧化硅的质量百分比约为该硅基粒子的1％-50％或者5％-20％。该球形粒子的尺寸大约在3-100纳米之间或者是5-20纳米之间。该椭球型粒子的尺寸约为3-50纳米宽、50-150纳米长，或者约为9-15纳米宽、80-100纳米长。
从供应商处得到该纳米粒子之前或者之后可在该纳米粒子中加入其他组分。例如，纳米粒子可以包括一种钠离子或其他碱离子，其质量百分数小于约3％或小于约1％或小于约0.05％。从供应商处得到该纳米粒子之前或之后，也可将其他具有理想特性的组分以适合的质量百分比加入该纳米粒子。
在一些实施例中，采用一种均具有一个胺的乙氧基化物(EO)、丙氧基化物(PO)，和/或乙氧基化物/丙氧基化物(EO/PO)可使该纳米粒子功能化。可使用任何胺，包括伯胺、仲胺、和/或叔胺。例如，可以从Huntsman InternationalLLC处得到的包括
Figure BSA00000711511600091
系列胺的乙氧基化物胺，特别是B-60、B-30、B-200可在本发明中采用。该EO/PO的一个典型例子是含有一个乙氧基和9个丙氧基的胺的乙氧基化物。乙氧基和丙氧基的基团数的变化可以促进调节该选通剂使其达到理想状态的HLB(疏水性-亲脂性的平衡)和持续性。HLB可以约为2-18，虽然该经过功能化的纳米粒子的HLB可能会超出该范围以具备理想性能。
在其他实施例中，通过采用含有其他功能团的组分也可将该纳米粒子功能化。例如，可以采用脂肪酸乙氧基化物或聚醚胺。聚醚胺可以采用HuntsmanInternational LLC的Jeffamine系
Figure BSA00000711511600092
脂肪酸乙氧基化物，可以采用例如Huntsman International LLC的TericTM和EctericTM系列。也可采用其他功能团以达到理想的性质。
如果没有理论的限制，通过质子化提供给该组分一个正电荷，该二氧化硅粒子的表面或其他合适的纳米粒子基底会静电吸附该EO/PO胺。由于该粒子表面的化学性，可认为该纳米粒子的表面带有一个净负电荷。另外，由于该EO/PO使得该功能化的纳米粒子具有自带表面活性剂性能和可调的纸张伸张性能。通过该硅芯，或带有胺的乙氧基化物的纳米粒子的修正，该EO/PO会在该核心的周围形成一层结构或一壳结构。通过调节该EO/PO胺的尺寸可以达到理想的化学性质和空间性质。
通过一个例子说明本发明的纳米粒子可以通过以下过程被功能化。首先，在一个1L的烧杯中加入50g的
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B-60。在该烧杯中加入150g的去离子水。该烧杯含有一个磁力搅拌器，将该去离子水加入烧杯中后启动该磁力搅拌器。用一个标准的实验室pH计量器测试该混合物的pH值，结果约为11。然后通过向该混合物缓慢添加1.5N的HCL(JT生产的)将该混合物的pH值调节到大约为4。采用一个分液漏斗(VWR生产的)，将50g20％的Nissan
Figure BSA00000711511600101
和350g去离子水一起加入该烧杯。在的纳米粒子被加入该混合物的同时检测其pH值。当该二氧化硅纳米粒子添加完成时，该pH值约为4。在室温下过夜搅拌该混合物。在该混合物中加入大约100g的酸洗硅藻土并搅拌5分钟左右。用一个布氏漏斗漏斗和3号过滤纸(150mm)过滤合成混合物。收集该滤出液并使其通过一个1微米的纯聚酯纤维过滤器过滤，该纯聚酯纤维过滤器带有一个0.22
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薄膜圆盘预滤器。将该最后的滤出液收集在一个容积为1L的
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瓶里。
在一个不同的实施例中，采用更大的官能团使该纳米粒子功能化。例如，可采用聚醚。可采用
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的TritonTM系列下的壬基酚聚乙烯醚，例如TritonTM X-100是多醚用于本发明的一个典型例子。本实施例中的纳米粒子可通过类似上述描述的方式进行功能化。采用更大的官能团功能化该纳米粒子还能使该选通剂具有独特的化学性质。功能化的结果是该选通剂可以具有这样的化学性能，例如，“自表面活性剂”性能和/或“自动匀染”性能。
在一个不同的实施例中，该选通剂可能含有约15％以下的表面活性剂，或者约8％-10％，或约3％-5％的表面活性剂。该表面活性剂或表面调节剂可以包括，例如，非离子表面活性剂，如泊洛沙姆、乙氧基化的乙炔二醇或其它的乙氧基化的表面活性剂。可以采用任何类型的使得该选通剂具有理想性能的表面活性剂，包括阴离子型、非离子型、阳离子型或其它类型的表面活性剂。另外，匀染剂也可以作为表面改性剂。另一类别的表面改性剂包括一种多功能化合物，该多功能化合物至少含有一个亲水部分和一个疏水/疏油部分(如氟表面活性剂，像3M公司的Novec)。这类化合物能够使水溶性阻滞剂喷射在基底上面，该基底具有排斥胶印油墨的疏酯部分。
更适合的非离子型表面活性剂包括二次乙氧基化的醇类，比如Tergitol系列，例如，Dow Chemical生产的15-S，C11-C15线型乙氧基化的醇类、辛基酚聚氧乙烯(ocyylphenol ethoxylates)、乙氧基化的乙炔二醇和N-辛基-2-呲咯烷酮。正如上述所述，可以采用各种非离子型表面活性剂的混合物来达到HLB在2-8之间的组合式表面活性剂的效果。
适合使用的该泊洛沙姆表面活性剂可以由化学式HO(CH2CH2O)x(CH2CHCH3O)y(CH2CH2O)zH来表示，此处的x，y和z表示2-130的整数，优选的是15-100，并且x和z取值相同但其选择不依赖于y。其中，可以使用泊洛沙姆188，其x＝75，y＝30，z＝75，可以为BASF名下的
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F68(可选择
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F68)；泊洛沙姆185，其x＝19，y＝30，z＝19(ISP的
Figure BSA00000711511600113
WA)；泊洛沙姆235，其x＝27，y＝39，z＝27(BASF的
Figure BSA00000711511600114
F 85)；泊洛沙姆238，其x＝97，y＝39，z＝97(BASF的
Figure BSA00000711511600115
F 88)；BASF的
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123和/或127、BASF的泊洛沙姆407，其x＝106，y＝70，z＝106。另外，泊洛沙姆101、108、124、181、182、184、217、231、234、237、282、288、331、333、334、335、338、401、402和403也可以加入该选通剂，这里仅举几个例子。
适合使用的乙氧基化的乙炔二醇包括Air的产品
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400系列的表面活性剂：分别是
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420，440，465和485。该
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400系列的表面活性剂是通过将不同数量的环氧乙烷和2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇(Air products’的
Figure BSA000007115116001111
104)反应得到的，2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇为一种在两个对称的疏水基团中间有一亲水部分的非离子型分子。更合适的表面活性剂包括SILWETTM 7200，一种硅氧烷嵌段共聚物，由OSiSpecialties(Danbury，Conn.有机硅碳化物产品、系统及服务的早期联合会)提供。另一个合适的选通剂的组分是BASF的
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马来酸/烯烃共聚物。其它有用的材料可包括分子量约为1200的聚乙烯亚胺(PEI)，分子量约为50,000的乙氧基化的聚乙烯亚胺，十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)，聚氧化烯醚，聚氧乙烯十六烷基醚(如Atlas Chemicals的
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56或
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58)。
该表面活性剂和一个包括芳香胺的高位阻胺进行反应，形成一种可以在稀浓度下使用的有机盐。本发明中可采用的胺类包括二环己胺、环己胺、和/或丁胺。
在一些实施例中，若必要的话，该选通剂组合物也可以包括一种粘度调节剂，从而使粘度在1-14mPa s的范围内。较佳地，该粘度设定在1-8mPa s，最佳的为1-4mPa s。该粘度剂可以包括聚乙二醇、丙二醇、纤维质材料(如CMC)，黄原胶，或BASF的
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60、
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52、61、
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678、
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682的聚合体溶液，聚乙烯呲咯烷酮，例如International Specialtyproducts，Wayne，NJ公司生产的PVP K-12到K-90，和聚乙二醇15-200，这里仅举了几个例子。
在一些实施例中，该选通剂包含一种约0.05％-10％的阻滞化合物。合适的阻滞化合物例子包括聚乙烯亚甲基/马来酸共聚物，例如InternationalSpecialty Products，Wayne，NJ生产的Gantrez S-96-BF和Gantrez AN-119，丙三醇，1，2，3，4丁基四羧酸，硅树脂多元醇，例如GP217聚合体，阳离子型硅树脂多元醇，例如quaterium 8；磺化聚酯，例如AQ48超聚合物，以及上述化合物的混合物。
在其他实施例中，采用该表面张力调节剂减轻扩散现象。较佳地，将动表面张力设置在小于60达因/厘米。更佳地，动表面张力小于46达因/厘米。此外，将静表面张力设置在小于40达因/厘米。更佳地，静表面张力小于35达因/厘米。该表面张力调节剂可包括泊洛沙姆(如BASF的
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)或Air products’的产品
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(如
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400系列的表面活性剂)，匀染剂例如BYX-381，BYK-333和BYK-380N，其中由BYK-Chemie USAWallingford，Conn生产的聚二甲基硅氧烷。
在目前其他的实施例中，该选通剂组合物含有一种接受表面改性剂。该接受表面(如纸)调节剂促使阻塞的油墨或其他主要基质转移到该接受面。该接受表面调节剂可包括表面隔离粉末，例如金属粉末和软木粉，这里仅举几个例子。其他表面改性剂混合物的例子包括聚乙烯亚胺和乙氧基化的聚乙烯亚胺(乙氧基化程度为10％到80％)。
该选通剂内另外的预期组分包括一种溶剂，一种防腐剂，一种防卷曲剂，一种锚定选通剂、一种湿润剂(如丙二醇)，一种防霉剂，一种杀虫剂，一种着色剂，一种芳香剂，一种表面活性剂，一种聚合体，一种消泡剂，一种匀染剂，一种盐类，一种无机化合物，一种有机化合物，水，一种pH调节剂和/或其任何组合。
该水喷射单元214可用来在感光板滚筒206上“印刷”或喷射所需要的印刷图像的正图像(或一个负图像)或其任何一部分。例如，图像控制器从数据系统接收图像数据。该图像数据代表该印刷图像或该印刷图像的负图像。该图像数据可包括可变的图像数据，该数据变化相当频繁(例如，每一张印刷页都改变)；半固定的图像数据，该数据变化不频繁(例如，每100张印刷页才改变)；固定的图像数据，该数据保持不变；以及可变的、半固定的和固定的图像数据的任意组合。一些或全部图像数据可以按二进制数据、位图数据、页面说明代码或其组合来储存。例如，页面描述语言(PDL)，如打印机控制语言(PCL)可以在一些实施例中用来定义和解释图像数据。因此，一个数据系统可以电控水喷射单元214喷射水溶液将这些不同形式的图像数据(或其任一部分)所描述的图像(或负图像)印刷到感光板滚筒206上。该负图像可以是纸的每一部分都不接收墨的图像。因此，感光滚筒206上的一点通过水喷射单元204之后，如果一滴水溶液没有处于该点上，则该点将只从上墨单元202接收油墨。在一些实施例中，一个空气源或热源215可位于水喷射单元214之后或其附近。当感光板滚筒206完成其回转，将图像转移到橡皮滚筒208上后，便穿过清洗单元212。该清洗单元可清除油墨和/或水溶液的残留物，以致感光板滚筒206能在下一个回转期间(或在一定数量的回转之后)通过水喷射单元214再次成像。
在一些实施例中，对于一个通过传统平版印刷技术蚀刻在感光板204上的印刷任务，感光板滚筒206可具有全部的静态数据。然后用水喷射单元214在感光板204的特定部分上形成由变量或半固定图像数据代表的可变部分的成像。在其他实施例未使用感光板204。而作为本领域所熟知的替代，感光板滚筒206的表面可以进行处理、加工，或碾磨，以接收来自水喷射单元214的水溶液。另外，感光板滚筒206还可以进行处理、加工，或碾磨，以便含有静态数据并且能接收水溶液以存入可变数据。这里所述的实施例或任何其他实施例中，如果需要，图像可直接转印到卷筒纸216上从而删除整个橡皮滚筒208。
如上所述，采用一个或多个喷射头将该选通剂作用在一个感光板上或直接作用于一个橡皮滚筒上，接着可以非选择性的方式将油墨作用于该感光板或橡皮滚筒，接着该油墨就可从该感光板或该橡皮滚筒的图像区域转移到卷筒纸上。直接将该选通剂和该油墨作用于该橡皮滚筒的情况下，无需使用该感光板滚筒。特定的印刷应用比较有效益，包括静态印刷任务(特别是小批量作业，但不局限于此)，或可变印刷任务或可定制的任何尺寸的任务，例如，针对性邮件、客户报表、墙纸、定制的包装纸，或其他类似的印刷任务。
采用一个喷射装置或其他精确可控喷涂或涂抹技术，将该选通剂选择性地直接喷涂在该基底或一个中间表面或直接喷涂主要物质上，将该选通剂作为，例如一种水流体来运用。该水流体通常具有低粘度、形成堵塞的倾向较小的优势，因此适合和一个喷射头一起使用。然而，可以采用喷射技术将该选通剂作用为除水流体以外的形式。例子包括UV固化系统和非水溶硅氧烷系统。此外，该选通剂不局限于流体，也可以固体的形式被涂抹，例如以薄膜、膏状、凝胶、泡沫，或基质的形式。该选通剂可以包括一种粉末状固体，该粉末状固体被充电以防止该基质的涂抹，或者该粉末状固体在一位置被一相反极性的静电核支持以辅助该基质的涂抹。
修正所述的任何单元使其适用于不同液滴尺寸的选通剂。通常，每栅格具有300dpi或更高的高分辨率栅格和匹配的液滴尺寸可改善该主要基质，例如一种油墨的阻塞或传送/收集。而且，随着该栅格分辨率的增加，通常最有效的液滴尺寸会越来越小。液滴尺寸越大，需要成像的强制湿润区域就越容易受影响。当该图像被传送到表面之间时(例如一个感光板和橡皮滚筒之间的压印区)，相邻的喷射液滴合并形成这种强制湿润，且由于印刷密度的降低会导致印刷质量的下降。通过添加/去掉该选通剂的一种或多种组分或者改变/调节该选通剂的一种或多种物理性质使得这种强制湿润最小化。例如，减少某些表面活性剂可以减少使用、添加时的重影，和/或采用其他表面活性剂也可改善印刷质量。或者，在一滚筒上作用一静电核，该静电核的极性与涂抹至该滚筒上的该选通剂的极性相反。静电吸引的结果可以减少或消除强制湿润。
通过在成像或非成像区域内移动或阻止或运用该主要基质，该选通剂可以阻止或辅助该主要基质的应用。去除非成像区域的辅助剂，在特定区域或全部区域防止基质的涂抹，改变该选通剂或基质的物理或化学性质(例如改变该选通剂或主要物质的黏度或表面张力)来影响该选通剂或基质的应用，采用如上所述方法的组合或者其他可行的方法。
而在其他实施例中，通过使用一种具有阻碍性能的选通剂，或者以一种有阻碍性能的堵滞剂的形式，使得运用于该基底的该基质数量可变。在此实施例中，该主要基质涂抹到该基底上可能被完全阻止或部分阻止，这样该主要基质可被涂抹于该基底的中间层，在该阻碍或该具有阻碍性能的阻滞剂允许的情况下，根据基质应用的理想中间标准实现该基底上基质的密度梯度。
进一步的实施例中，在将该主要基质涂抹于该表面之前或之后，可选择地将该阻滞剂涂抹于该表面上的基质或其他基底上的基质。例如，该阻滞剂可包括一种分散的材料，防止与特定实施例采用的主要基质类似。则随着将该阻滞剂内部的该分散材料吸收和/或接收和容纳在该表面上，该阻滞剂可被运用于非成像区域的表面。接着该表面通过邻接的下一个置有该该主要基质的表面，且当该堵塞剂内的该分散材料阻止该主要基质运用于该非印刷区域时，可以将该主要基质传送到第一表面，该表面仅在不含有该阻滞剂的区域里。
该选通剂和该印刷媒介的性质(如采用证券纸、光泽纸，或各种涂层工艺)是可变的，从而在由该水喷射单元印刷出来的该保护性负图像和该印刷媒介之间实现理想的相互反应。例如，如果图像的清晰度很理想，则选择一种完全不会被该印刷媒介吸收的选通剂是较佳的。但是，如果油墨的转印即使是在被该水喷射单元输出端覆盖的区域也是理想的，则采用一种能快速吸收该水溶液的印刷媒介是较佳的，这样在该覆盖区域也能够发生油墨转印。而且，分别提高该选通剂的粘度和/或提高它们的表面张力，和/或多非成像区域和成像区域采用一种支持剂和/或支持系统，这样可减小保持在成像区域和非成像区域之间的边界的扩散，因此改善了质量。特别地，调控该选通剂的粘度到1-14cP(或mPa·s)以防止溢流，该溢流导致强制润湿丢失图像，包括粗糙的边缘和线条，以及使重影最小化。当油墨迁移到一个滚筒的非印刷区域时，或者当残留油墨或选通剂遗留在一个先前压印的滚筒上时，产生重影现象。将该选通剂的粘度值保持在小于14cP(或mPa·s)的范围是很重要的，这使得热喷射头喷射出该选通剂。其他化学和/或材料科学性质可以用来减小或消除这种影响。该选通剂也可包括一种触变性流体，该触变性流体在压力下或搅拌下会改变粘度。调控该选通剂的表面张力也可以减小扩散。
另外，可将具有各种性质的嵌段共聚物表面活性剂用于具有各种材料性质的印刷滚筒，从而实现一个带有亲油和亲水的可选择形表面的印刷滚筒。该表面活性剂和该印刷滚筒的表面产生物理性粘结物，使得该印刷滚筒多次重复同样的图像或者在该印刷滚筒的任何回转中有选择的变化图像。通过利用该印刷滚筒的材料性质和该嵌段共聚物表面活性剂，可以实现一个具有平版印刷技术品质的耐久的且可变的印刷系统。
另一个可变动的过程是基底本身。在一种纸张基底的情况下，用到一种尺寸、重量、亮度等恰当的常规涂层原料。一种或多种涂层，比如黏土，可用于延迟/防止基质和/或选通剂的吸收。在其他基底的情况下，比如一个印刷包层、一块印刷感光板、一个印刷滚筒、一块电路板、一块塑料薄板、一层膜、一种织物或其他薄板、一个平壁或曲壁，或其他构件等。如果需要或合理的话，该基质运用到的表面可能要适当的配制、加工、处理、机器加工、纹理处理或另外修正，以致如预想的那样有助于和/或阻止该基质部分的转移。
可以选择或修正该油墨或其他主要基质的类型和/或物理特性和/或化学组分来得到理想的结果。例如，通过控制该油墨的表面张力，可以消除颜色印刷到纸边上和印刷透印到纸张反面上的现象。作为进一步的例子，可将用于无水印刷应用中的一种或多种油墨和喷射出来的选通剂一起运用(不管后者是水溶液或非水溶液)以阻止或促进油墨从感光板转印到纸上。至于混有一种水合选通剂的无水印刷墨的使用，若需要或合适的话，考虑到此类墨的亲脂特性可调整该选通剂的组分，这样该选通剂就具有一种吸引和/或排斥墨的分子结构。另外，最初将喷射出的选通剂用于一个亲水性的感光板，该感光板可包括粘合在该感光板上的一种或多种亲水性组分和粘合或排斥油墨分子的一种或多种其他组分。
作为另一个优选的例子，可以运用该选通剂的一种相变，或该主要基质的相变，或两者的相变来防止和/或促进物质阻碍或转移/收集。例如，选通剂可有选择的喷射在一个表面，比如一个感光板上，且可将主要基质运用于该带有该选通剂的表面。因此部分与该喷射出的选通剂接触的该主要基质会变成一种胶体或者一种固体。另外，该主要基质以一种任意的形式(即非选择的)运用于该感光板，之后该选通剂可有选择的用于该感光板上未成像的部分(即非成像区域)，因此该喷射部分里的基质转换成一种胶体或一种固体。再进一步，可以采用一两种(或更多)组分的选通溶液，其中有选择地逐个连续涂抹该组分，其中每个组分都是可喷射的。但当其运用于同一个位置时，该组分与一种环氧型和其他化学结合剂的反应是类似或同样的，比如共价型粘结、离子型粘结，并且该组分的物理相互作用比如氢键键合、范德华力，可促进优化选通特性。该主要基质，比如油墨可在涂抹了一种或多种该选通剂组分的前后再使用。上述任何例子中，可通过该感光板来印刷一个基底(比如一卷筒纸)。
图3说明另一个实施例。图3显示了已知的平版印刷平台1000(例如，上墨单元1002、感光板滚筒1006、橡皮滚筒1008和压印滚筒1010)。但是，自平版印刷平台1000的上游，已经安装了涂敷单元1016和水喷射单元1014。在如图3所示的实施例中，一个标准的平版印刷感光板上可蚀刻一个特定任务的静态数据或完全是可接受的油墨，然而，该感光板的一部分专供可变数据之用(例如，感光板1100可包括一个或多个可变的图像盒，诸如盒1102和1104，见图4)。相当于该可变图像盒的平版印刷感光板的部分对于该可变图像盒全部表面而言是可接收油墨的(即当该平版印刷感光板的可变图像盒部分通过该上墨单元时，其全部矩形面将接收油墨)。其他实施例中，该整个感光板可接收油墨且该水喷射单元给整个卷筒纸1012提供阻滞流体。
用水喷射单元1014将涂有选通剂的可变图像的负图像直接印刷到卷筒纸1012上以生成可变图像。在卷筒纸1012到达水喷射单元1014之前，在一些实施例中卷筒纸1012可进行涂覆以防止卷筒纸1012吸收该选通剂。另一些实施例中，该卷筒纸1012保持不涂覆，这样该水喷射单元1014采用的该选通剂可将图像印到该整个卷筒纸1012上。从而，当卷筒纸1012接收可变图像的部分与橡皮滚筒1008为可变图像转印油墨的部分相互接触时，卷筒纸1012只在未被水喷射单元1014预先印刷的表面上才选择性地接收油墨。标准平版印刷平台的操作是在重复地印刷同样的图像(例如，一个固体矩形)。然而，首先通过水喷射单元1014形成负成像的卷筒纸1012，仅选择性地接收在橡皮滚筒1008上的固体矩形中的油墨以在卷筒纸1012上生成可变图像。涂敷单元1016可以是一个完整的用来涂敷涂层的平台。换句话说，涂敷单元1016可以是任一适当的装置，该装置用于在卷筒纸1012上涂敷涂层，以降低其吸收该选通剂的能力。例如，涂敷单元1016可包括一个喷射器，该喷射器在卷筒纸1012上喷射适合的溶液。该溶液能防止卷筒纸1012吸收全部或部分该选通剂。
在任一上述的实施例中，可用单一的成像滚筒取代橡皮滚筒和感光板滚筒的结合，反之亦然。而且，实施例中的一个或多个水喷射单元、清洗单元、去墨单元和抽真空或加热单元可通过数据单元进行电控。
再进一步，可改变该滚轴的压区压力和该滚轴上将该主要基质作用于基底的压缩特性以控制图像质量以及该压区滚轴的压缩特性。而且，采用带有粗糙表面的滚轴或滚筒可以将涂在该基底上的基质控制在理想状态。再进一步，或另外，通过调节选通流体液滴的体积，控制转印到每个单元的油墨量，以此影响灰度。
进一步的选择是调制/控制一个或多个过程参数的温度。例如，一种实施例是将该选通剂的温度提高到能将其涂抹到一表面上，从而改善其黏附和促进其调剂。可选地，或另外，在涂抹选通剂过程中该表面需要预先加热，从而控制黏合、液滴形状/大小等等，和/或在该过程中该表面上的一些点在该选通剂涂抹到这些点时将该点冷冻，这样该选通剂的粘度就得到了提高，因此减小了该选通剂进入非润湿区的扩散。
一种实施例可进一步采用通过独立的喷射设备来分布的各种不同的液体，当同时使用时，就生成了一种能够改善黏附和/或粘度和/或其他理想的特征。该液体可在不同的或相同的温度、压力、流动速度等情况下运用。
而另一个实施例包括了利用两组或多组阵列或喷墨头进行单独选择性涂抹选通剂或选择性涂抹选通溶液到表面的一个或多个区域，可选的，上墨到该表面的一个或多个保留区域，当印刷机运行或为了下一个连续性作业(例如要求区域化定制)而重组时(就位置而言)，其中该阵列的一组或多组可单独移动和交换位置。
由于印刷单元之间油墨粘度的变化，在各单元间连续修正选通剂参数以有效地最优化每个单元对油墨的转印。然而，另一种修正涉及到使用一种相变材料来建立一个印刷表面。
而在其他实施例中，用于控制该主要基质涂抹到该基底上的该选通剂可以是阻滞剂和辅助剂的混合物。例如，该主要基质被涂抹在一表面上并被阻滞剂覆盖在非成像区域内，该堵塞剂可阻止该主要基质被涂抹于该基底上。印刷区域内，用一辅助剂覆盖该主要基质，该辅助剂有助于和该主要基质粘结，从而辅助该主要基质在该基底上的涂抹。可选的，可将该选通剂涂抹于该表面并用该主要基质将其覆盖。例如，在该表面的非成像区域选择性涂抹一亲脂性阻滞剂，并在该表面的成像区域选择性涂抹一亲水性辅助剂。然后将该主要基质涂抹于这两层选通剂之上。第一表面上两层选通剂的高度一致并防止该主要基质和该辅助剂之间的迁移。当移动该表面以邻接该基底时，该阻滞剂阻止该主要基质涂抹于该基底上，而该辅助剂则有助于该基质涂抹于该基底之上。
在可选的实施例中，该表面可以是一个平版印刷感光板、滚筒或其他类似的表面，其一部分可被用来控制主要基质对基底的涂抹，该涂抹是指将不同构型的基质涂抹于该基底上。在此类实施例中，可将变化的符号体系、编码、选址、编号方式或任何其他变化的标注技术用于第一表面上为控制该主要基质涂抹而预留的部分。首先在第一表面上对该主要基质进行无差别的处理。该基底被传送到靠近该用于涂抹该基质的第一表面之前，在一个区域内将一阻滞剂选择性地涂抹于该基底上，随后移动该第一表面的保留部分以邻近该基底，从而将该主要基质的理想构型或图像涂抹在那里。在一个更为常规的实施例中，可使该基底邻近一个或多于一个已涂抹有类似的主要基质或不同的主要基质的表面，其中阻滞剂和/或辅助剂可在保留区域内选择性的从该表面转印到该基底上。一实施例中，将一种磁性油墨从这些表面中的一个表面转印到该基底(例如，一卷筒纸)。一种或多种非磁性油墨可从同一个表面或从一个或多个另外的表面进行转印。可以在该保留部分内通过如上所述的任何涂抹阻滞剂和辅助剂的方式使用一理想构型的选通剂以阻止或辅助该磁性油墨在该卷筒纸上的涂抹。结果是具有磁性油墨标记(例如MICR标记或者其他编码信息)的印刷卷筒纸会在压印过程中改变。另一个例子是通过一种导电油墨的使用来运用编码RFID线路，将其作为可变印刷过程的一部分。这就消除了后印刷程序的需要。
根据一较佳实施例，通过一个或多个喷射头将该选通剂选择性地涂抹于一个接收表面，且吸引或阻止一种中间流体，比如传统的润湿液，该润湿液无区别地涂抹于该接收表面，但是由该选通剂选通。因此在油墨被涂抹于该接收表面之前，该润湿液已选择性地黏附在该接收表面上。在此实施例中，所配置的该选通溶液与该润湿液相互作用且控制该润湿液，并阻止对该油墨的控制。另外的实施例中可以抵消或中合该润湿液，或选择性地将其从该接收表面移开。在更多的常规情况下，这些实施例包括同时使用一种可选择性涂抹的选通剂和无差别涂抹的润湿液，且该选通剂控制含有润湿液的区域的油墨。
如上述提到的，该选通剂可包括一种或多种表面活性剂，或控制温度或真空度来生成有利于制造高品质图像的液滴尺寸和粘度特性。但是，图像的品质也会受到操作人员所知的重影现象的影响，如果连续的图像是不同的，那重影可能就是一种特别严重的问题。
通过保证连续压印过程中成像区域和非成像区域没有油墨和/或任何选通剂残留来消除重影。采用如上所述任何清洗单元在每次涂抹油墨之后对该滚筒进行清洗是保证该滚筒清洁的一种方法。通过清洗单元促进更全面的清洁，该选通剂的组分也可经过处理来减少重影。
另一种减少重影的方法是抑制油墨从滚筒上的成像区域转移到非成像区域。可以在该成像区域精确涂抹一亲油溶液以吸引油墨至该涂抹区域并抑制该处油墨的迁移。可在该滚筒的非成像区域精确涂抹一疏油溶液以抑制油墨往该处迁移，该疏油溶液可单独使用或者与该亲油溶液一起使用。
采用这里所述的概念来处理可变印刷任务和静态印刷任务的一个优势在于将固有的速度结合到一种传统的平版印刷机上。实际上，相较于一个传统平版印刷，印刷速度受到局限于产生成像区域的速度，其依次取决于生成该成像区域的方法。这里所述的该方法包括涂抹一种选通剂来生成该成像区域。该选通剂可以是一种亲油性的溶液或亲水性的溶液，或其他带有静电荷的溶液。该选通剂也可以是作用于滚筒上一部分的一种静电荷。在印刷机的一个或多个滚筒上涂抹任何这些选通剂的最快速度限制了该印刷机运行的速度。
对于利用喷墨盒常规喷墨打印机的大多数运行环境而言，从墨盒喷出液滴可被视为一种在目标基底上生成预定大小的墨滴的瞬时动作。事实上，从墨盒喷墨不是一种瞬时动作，而是拥有一个开始阶段、一个中间阶段和一个结束阶段的短暂性动作。如果一个目标基底是高速移动的，该墨滴会冲击该基底从而形成拖有尾部的油墨，其墨渍沿着与该基底移动方向相反的方向蔓延。这种现象被认为是污迹，是该液滴生成的短暂性造成的直接结果。由于考虑到印刷质量，高速印刷下的污迹限制了印刷机的有效速度。然而，发现当某种选通剂和特定的喷射盒一起使用时可以抑制或缓解该喷射液滴的污迹，因此消除了这种限制因素对最大印刷速度的影响。
在另一个实施例中，一个水喷射单元可以在样板基底上印刷或喷射一种水溶液或其他具有多元电位的组合物。在一个实施例中，例如，虽然这里许多官能度都是经过考虑的，该组合物可具有双元电位。例如，该多官能组合物可包括一种或多种化合物，每种化合物具有一多元电位，或者包括多种化合物，每种化合物具有单元电位。例如，一功能电位可包括，一组合物的功能部分和/或该化合物的结构区域，该功能部分归因于一特定的化学成分，该结构区域可捕获基团和/或对化合物具有排斥性质，比如，举个例子，一个亲水的区域、一个亲脂的区域，一个接受/识别区域(例如，一互补位)、一个离子区域和其他本领域所知的区域。在本实施例中，一个官能度赋予该样板基底附加能力，第二个官能度对涂抹于该基底上的一种或多种基质赋予附加性质。
另一个实施例中，一种多官能组合物可包括多种多官能化合物，该多官能化合物至少具有一个与其他多官能化合物相同的官能度同时至少具有一个与其他多官能化合物不同的官能度。在本例中，如果该主要基质只能与官能度中一种类型的官能团反应，该第一多官能化合物和第二多官能化合物可被印刷至一相似样板基底上，虽然该第一多官能化合物和第二多官能化合物的第二官能团对于基质而言具有不同的特征，该主要基质可被附着于该第一多官能化合物和第二多管能化合物中的一个上。另一个实施例中，具有单元电位的化合物可反应从而形成具有类似于单一多官能化合物的多官能复合体。此实施例中，单官能化合物可被包括在一个一次性涂抹于该样本基底上的单一组合物，包括同时涂敷的独立组合物，或可包含在有序排列在该样本基底上的独立组合物内。
这里考虑到的一种多官能化合物的例子包括一种化合物，该化合物的第一官能团是亲水的，第二官能团是亲油的。通过一理想形式将该多官能组合物喷射至该基底上，该基底既有亲水性表面又有亲油性表面，这样该表面和该组合中的相似官能团会联合以将该组合物附着于该表面上，并且该组合物中相异的官能团会与该表面排斥以使附着于该表面上的组合物形成图样。
第二种组合物，例如，具有一种类似官能团(例如，亲水性或亲脂性)的基质，或者选择性地被该多官能组合物的第二官能团吸引的基质，该第二官能团不能附着于该表面，且其被该表面排斥或不能附着于该基底上的暴露表面，该主要基质可采用喷射、浸渍、喷雾、刷涂、碾压或任何其他本领域技工所知的方法将其涂抹于该表面上。该主要基质根据该多官能组合物的图样的涂抹会渲染该基质的图样，这样通过该多官能组合物的第二官能团就将该主要基质附着于该表面上了。涂抹该主要基质以后可进一步执行一个或多个添加的步骤，包括，例如一个清洗步骤，以保证该主要基质的特定附着物仅有该多官能组合物的第二官能团。另一个后续步骤类似于该清洗步骤，其包括一个杀菌步骤。然后将该主要基质转印到第二个基底上，其包括，例如一个中间滚压筒，通过该滚压筒将图像转印到该印刷媒介上，或直接印刷在该印刷媒介上得到一个高准确率和清洁度的理想印刷图像。这样，采用一多官能组合物将所选图样喷射至一基底，接着将该主要基质转印至该基底上并且永久或暂时固定于一印刷媒介上。
这里考虑到的多元化合物的例子包括聚合物，该聚合物至少有一个亲水部分一个亲油部分，比如上文提过的泊咯沙姆或乙氧化基的乙炔二醇。另外的例子包括与自组单分子膜有关的材料，比如硅氧烷、氧化材料上的脂肪酸、烷基硫醇、烷基羧酸盐和类似的物质。本发明中考虑到了本领域技术人员所知的其他多官能化合物。
这里公开的该设备和方法也与其他工业和其他技术有关，其中例如纺织业、制药业和电子业。可选择性地将具有高密封能力或防水或防火的可变且可定制的图片或文本或一种基质运用于网状纺织品，比如可以用于机织衣物或地毯。在制药工业中，该主要基质可以是一种药物、一种治疗物质、一种诊断物质、或除了油墨以外的标注物质、或任何其他类型物质的载体。例如在生物医药应用中，该基质可以是一种生物材料或一种生物适合的聚合物。在电子应用中，该主要基质可以是一种导电材料或绝缘材料，该材料可以选择性地以一层或多层的形式涂抹于该基底上。其他电子应用包括物品上贴有无线电波频率辨识(“RFID”)标签的产品。在基底上选择性运用一种基质也可惠及其他工业。例如，该主要基质可以是导热材料或绝热材料，将该主要基质选择性地运用于一件产品的全部部件，例如，一个热交换器、一个煮锅或一个保温咖啡杯。该主要基质也可以是具有高吸收性、反光特性或辐射性能的材料，其中的一些或全部性能对其他类产品都有用，例如，有选择地将该主要基质运用于一个烤箱、一个灯或太阳眼镜的部件的时候。进一步使用该主要基质可包括可定制的包装薄膜或全息图(通过在图像形成前选择性地填满反光井)。而且，该技术可以用于燃料电池制造业，该主要基质可包括官能高聚物、黏合剂和3-D联接结构。在微光学原理的产品运用中，该主要基质可以是一种光学黏合剂或一种紫外线固化聚合物。然而进一步的应用是显示制造业，其中该主要基质是一个聚合物发光二极管材料。而且，在一个特殊的应用中，这里公开的该设备和高速可变印刷方法可用于许多的平版印刷设备中。例如，该公开的设备和方法对于高品质的一对一营销应用可能是理想的，比如直接邮件、广告、报表和账单。这里公开的该系统和方法在其他应用领域也有很好的应用，包括个性书籍、期刊、书刊、海报和展览的制作。这里公开的该高速可变印刷系统和方法也可简化任何前面提到的产品的后期加工(如装订和修整)。
参考图5和图6，采用一个装置1200喷射该选通剂。该装置1200有一个具有一表面1204的壳体1202。该表面1204有多个喷射管1206和1208。在图5和图6中显示了两排喷嘴1026和1208，但该设备需要一行或多行喷嘴取决于所需的分辨率。该壳体1202包括一个腔室(没有显示)，该腔室与该喷嘴连通，且该腔室通过一个管子或其他连通媒介1212和喷剂的一个源头1210连通。该装置1200由一控制装置1214控制，该控制装置可能为任何本领域技术人员所知的合适的印刷控制器。
以下的例子进一步说明该发明，但不是将本发明局限于此。
实施例1，对本发明有用的一种基于纳米粒子的阻滞选通剂配方，按以下方式制备：
7.11wt％Huntsman B-60
7.11wt％Nissan Chemicals的
Figure BSA00000711511600251
0.43wt％JT Baker的盐酸
85.35wt％去离子水
实施例2，对本发明有用的第二种阻滞选通剂配方，按以下方式制备：
3.8wt％聚乙烯呲咯烷酮(K12)
4.8wt％聚氧乙烯醚(12)十三烷基醚
91.3wt％去离子水
实施例3，对本发明有用的第三种阻滞剂配方，按以下方式制备：
10wt％聚氧乙烯醚(12)十三烷基醚
90wt％去离子水
实施例4，对本发明有用的第四种阻滞剂配方，按以下方式制备：
72.5wt％去离子水
10wt％GP217(Genesee聚合物-硅酮改性的聚合物)
2.5wt％BKY333
15wt％N-甲基-2-呲咯酮烷
实施例5，对本发明有用的第五种阻滞剂配方，按以下方式制备：
92.42wt％去离子水
4.74wt％quaterium 8(季胺盐)(SilSense Q-plus)
0.94wt％
Figure BSA00000711511600261
485
0.2wt％440
实施例6，对本发明有用的基于纳米粒子的第六种阻滞选通剂配方，按以下方式制备：
3.55wt％Huntsman B-60
7.11wt％Nissan Chemicals的
Figure BSA00000711511600263
0.43wt％JT Baker的盐酸
88.91wt％去离子水
实施例7，对本发明有用的基于纳米粒子的第七种阻滞选通剂配方，按以下方式制备：
7.11wt％Huntsman B-60
14.22wt％Nissan Chemicals的
Figure BSA00000711511600264
0.43wt％JT Baker的盐酸
78.24wt％去离子水
所有实施例1-7的配方都可用于作为阻滞剂或选通剂，且其生产的印刷品重影、墨迹、溢墨或背景颜色少。
以上提到的可认为仅是对这里公开的主要系统和方法的说明，在不背离该范围和此系统及方法的本质的情况下，本领域人员可进行各种修改。例如，工艺过程中某些步骤的次序，这些步骤为所描述的非关键步骤及可变动的步骤。同样，不同的步骤可由不同的技术执行。另外，所描述的该组合物和方法的一个优点是运用了标准平版印刷油墨来印刷可变图像。特别是这些油墨制造出了比喷墨油墨质量更高的印刷品。在该技术之前，制造真正的可变平版印刷机是非常困难的。
这里描述了本发明首选的实施例，包括完成本发明的发明者所知的最好的方式。本领域中的普通人员通过阅读前面的叙述可能就清楚了那些首选实施例的变化。本发明者希望技术人员能适当的运用此变化，且除了如这里明确描述的之外，本发明者希望将本发明用于实践。因此，本发明包括在权利要求里详述的所有修改和该题材的同等物，在适用法律允许下将其附后。此外，本发明围绕着上述组分任何组合所有可能的变化，除了这里另有说明的，或与上下文明显相互矛盾的。

Claims (12)

1.一种高速可变印刷方法，其包括以下步骤：
以一种图样将一种选通组合物喷射到一基底上，该选通剂组合物包括：
约0.05～约10wt％的一种阻滞剂；
约等于3wt％的一种表面张力调节化合物；
约等于8wt％的粘度调节剂，该粘度调节剂使该组合物的粘度在约1到14mPas的范围内；以及
该选通剂组合物的平衡剂包括一种溶剂；
其中该选通剂具有一个小于约60达因/厘米的动态表面张力；以及
提供一种印刷剂给该基底以在一个区域形成一个印刷图像，该区域为未被该选通剂图样所覆盖。
2.如权利要求1所述的方法，其中在涂抹该印刷剂之前，将该选通剂组合物喷射到该基底上，该选通剂组合物防止该印刷剂与基底的某些区域粘连，该区域为喷射过该选通剂的区域。
3.如权利要求1所述的方法，其中该基底是一种形成该印刷图像的媒介。
4.如权利要求1所述的方法，其中该基底是一种中间界面，该中间界面用于将该印刷图像转印到一个最终印刷媒介上。
5.如权利要求1所述的方法，其中在涂抹该印刷剂之后，将该选通剂组合物喷射到该基底上，该选通剂组合物阻止该印刷剂被转印至位于一最终印刷媒介上的区域，该区域为喷射过该选通剂的区域。
6.如权利要求1所述的方法，其中该基底是一印刷滚筒。
7.如权利要求1所述的方法，其中该组合物的粘度在约1到约3mPas的范围内。
8.如权利要求1所述的方法，其中该选通剂具有一小于约40达因/厘米的静表面张力。
9.一种用于高速可变印刷操作的装置，包括：
一个至少具有一个表面的壳体；
一系列安装在该表面的喷嘴，每个喷嘴可以按需求喷射液滴；以及
一与该喷嘴连接的选通剂源，该选通剂包括：
约0.05～约10wt％的一种阻滞剂；
约等于3wt％的一种表面张力改性化合物；
约等于8wt％的粘度改性剂，该粘度改性剂使该组合物的粘度在约1到14mPas的范围内；以及
该选通剂组合物的平衡剂包括一种溶剂；
其中该选通剂具有一个小于约60达因/厘米的动态表面张力。
10.如权利要求9所述的装置，其中该表面改性化合物是一种非离子表面活性剂，其具有一个约11到30之间的亲水-亲脂平衡。
11.如权利要求9所述的装置，其中该组合物的粘度在约1到约3mPas的范围内。
12.如权利要求9所述的装置，其中该选通剂具有一小于约40达因/厘米的静表面张力。
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