CN104981351A - 打印后处理 - Google Patents

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Abstract

印制介质的打印后处理包括悬浮在水中的蜡。蜡粒子至少留在印制介质上的喷墨墨水图像上以促进该图像的耐磨性。

Description

打印后处理
对相关申请的交叉引用
N/A。
关于联邦政府赞助的研究或开发的声明
N/A。
背景
打印介质的喷墨打印包括在将打印介质上的喷墨墨水图像干燥时的热周期。将打印介质上的喷墨墨水图像干燥可能在充分干燥图像的同时从打印介质中夺走水分，尤其是在纸介质上使用水性喷墨墨水时。因此，在其作为印制介质离开喷墨打印机时，打印介质的湿含量可能很低。在一些情况下，印制介质可能因干燥周期而变脆和/或变形，然后在进一步加工或操作过程中受损。为解决这一问题，使用保湿剂，例如联机保湿剂，其在干燥的印制介质上沉积由水构成的微滴以恢复该印制介质的一些湿含量。
附图简述
参照结合附图作出的下列详述更容易理解根据本文描述的原理的实例的各种特征，其中类似的标号是指类似的结构元件，且其中：
图1图解具有根据符合本文描述的原理的一个实例的打印后处理的喷墨打印机的方框图。
图2图解具有根据符合本文描述的原理的一个实例的打印后处理的喷墨卷筒纸轮转印刷机（inkjet web press）的方框图。
图3图解包括根据符合本文描述的原理的一个实例的打印后处理的形成印制介质的方法的流程图。
某些实例具有除了和代替上述附图中图解的特征的其它特征。下面参考上述附图详述这些和其它特征。
详述
根据本文描述的原理的实例涉及印制介质的打印后处理。特别地，该打印后处理包括包含悬浮在水中的蜡的流体。将该打印后处理流体以足以使水被该介质吸收而蜡粒子留在至少图像上的量分配到包括在介质上的打印和干燥的喷墨图像的印制介质上。图像上的蜡粒子有助于图像的耐磨性，无需将该蜡固化或对其施压。该打印后处理可用在例如具有使用喷墨打印机在纸基介质上由水性喷墨墨水形成的图像的印制介质上。根据本文描述的原理的打印后处理可直接适用于例如喷墨打印机的保湿剂区。在一些实例中，该保湿剂区与喷墨打印机，例如与喷墨卷筒纸轮转印刷机联机。在另一些实例中，该保湿剂区在喷墨打印机的机外。无需高硬件成本或长期产品研发，根据本文中的原理的打印后处理可取代保湿剂区。包括根据本文描述的原理的打印后处理的印制介质可具有改进的耐久性。
本文所用的冠词“一”意在具有其在专利领域中的普通含义，即“一种或一种”。例如，“一种蜡”通常是指一种或多种蜡，因此，“所述蜡”在本文中是指“所述一种或多种蜡”。如本文所用的短语“至少”是指数值可能等于或大于所列数值。本文所用的短语“不大于”是指数值可能等于或小于所列数值。本文所用的术语“大约”是指所列数值在用于测量该数值的设备的正常公差内；或在一些实例中，该数值可能相差例如+或-20%，或+或-15%，或+或-10%，或+或-5%，或+或-1%。本文提供的任何数值范围包括在所提供的范围内或之间的数值。本文所用的术语“基本”是指例如大部分，或几乎所有，或所有，或大约51%至大约100%范围的量。
在本文中任何提到的“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“上”、“下”、“后”、“前”、“左”或“右”在本文中也无意构成限制。除非另行指明，如果本文使用了指定“第一”和“第二”是为了区分事项而无意暗示一个事项先于另一事项的任何次序、顺序或重要性或任何操作顺序。此外，本文中的实例仅意在举例说明并为论述而非作为限制给出。
根据本文描述的原理的一些实例，提供对印制介质的打印后处理。该打印后处理包括包含悬浮在水中的蜡的流体。根据实例，该流体可以是水性蜡悬浮液或分散体、水性蜡乳状液或水性蜡气溶胶或微粒，其中该流体含有可易与水分离（尤其是分配后）的蜡粒子。在本文中为了论述的简单性，除非另行指明，短语“悬浮在水中的蜡”在其范围内意在包括蜡悬浮液、蜡分散体、蜡乳状液、蜡气溶胶或其中两种或更多种的组合或混合物。
悬浮在水中的蜡包括，但不限于，例如合成蜡、天然蜡、合成蜡和天然蜡的组合、合成蜡和天然蜡的混合物、两种或更多种不同的合成蜡的组合或混合物、或两种或更多种不同的天然蜡的组合或混合物的粒子。在一些实例中，该合成蜡包括，但不限于，聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、全氟烷氧基聚合物、全氟聚醚、聚氨酯、聚乙烯氯三氟乙烯、聚乙烯-乙酸乙烯酯、环氧树脂、硅酮树脂、聚酰胺树脂或聚酯树脂。在一些实例中，天然蜡包括，但不限于，巴西棕榈蜡、石蜡、褐煤蜡、小烛树蜡、小冠椰子蜡、甘蔗蜡、retamo蜡、或蜂蜡。
该打印后处理流体中的蜡量在例如大约10%至大约90%干重量的范围内。在一些实例中，该打印后处理流体中的蜡量在大约10%至大约80%，或大约10%至大约70%，或大约10%至大约60%，或大约10%至大约50%，或大约10%至大约40%，或大约10%至大约30%干重量的范围内。在一些实例中，该打印后处理流体中的蜡量在大约20%至大约90%，或大约30%至大约90%，或大约40%至大约90%，或大约50%至大约90%干重量的范围内。在一些实例中，该打印后处理流体中的蜡量在大约20%至大约80%，或大约30%至大约75%，或大约40%至大约60%干重量的范围内。在一些实例中，该打印后处理流体具有在大约1%至大约10%，或大约2%至大约9%，或大约3%至大约8%，或大约4%至大约7%范围内的总固含量（按重量计）。例如，该打印后处理流体的总固含量在一些实例中可以为大约5重量%至大约6重量%。
在一些实例中，该打印后处理流体进一步包含添加剂和/或聚合粘合剂。可包含在该打印后处理流体中的添加剂包括，但不限于，例如表面活性剂（或湿润剂）、消泡剂（或防沫剂）、流变改性剂、pH控制剂、分散剂（dispersant）（或分散剂（dispersing agent））、其中两种或更多种的组合或其中两种或更多种的混合物。可作为添加剂包含的表面活性剂的实例包括，但不限于，来自Evonik Industries AG, Essen, Germany的Tego® Wet 510和来自Cognis Corp., North Rhine-Wesphalia, Germany的APG® 325 N。可作为添加剂包含的消泡剂的实例包括，但不限于，来自Houghton Vaughan Ltd., Manchester, UK的Deairex 3040和来自Cognis Corp的Foamaster® VF。可作为添加剂包含的流变改性剂的实例包括，但不限于，来自BASF, USA的Sterocoll® FS和来自Eka Chemicals, AkzoNobel, USA的Eka Flow L265。可作为添加剂包含的pH控制剂的实例包括，但不限于，缓冲剂，例如氢氧化钠、氢氧化铵或乙酸。可作为添加剂包含在打印后处理流体中的分散剂的实例包括，但不限于，来自Dow Chemical Corp., USA的Acumer™ 9300和来自Ciba Canada, Ltd., Ontario, Canada的Dispex® N40V。
可包括在打印后处理流体中的添加剂的量和类型可能部分取决于例如所用蜡的性质和类型。在一些实例中，所包含的添加剂的量和类型可能取决于打印后处理流体是否还包含聚合粘合剂。在一些实例中，可包含在打印后处理流体中的添加剂（全体）的总量在例如大约0.001%至大约10%干重量的范围内。在一些实例中，可包含的添加剂的总量在大约0.01%至大约10%，或大约0.1%至大约10%，或大约0.5%至大约10%，或大约1%至大约10%干重量的范围内。在一些实例中，可包含的添加剂的总量在大约0.001%至大约9%，或大约0.001%至大约8%，或大约0.01%至大约7%，或大约0.01%至大约6%，或大约0.01%至大约5%，或大约1%至大约8%干重量的范围内。
在进一步包含聚合粘合剂的打印后处理流体的实例中，该聚合粘合剂可以是水溶性粘合剂、水分散性粘合剂、水溶性粘合剂和水分散性粘合剂的组合、或水溶性粘合剂和水分散性粘合剂的混合物。在本文中的一些实例的打印后处理流体中是否包含聚合粘合剂可能部分取决于所用喷墨打印的类型、介质基底的类型、蜡的类型和水性喷墨墨水中的一项或多项。
例如，对使用高速喷墨打印例如以大约60米/分钟的速度用水性喷墨墨水打印的包含纸基材（即纤维素纤维基材）的介质基底，例如涂布纸介质而言，在该涂布纸介质的涂层中存在用于使喷墨墨水中的墨水颜料快速失稳定并降低相邻墨色的渗色水平的无机盐。在一些情况中，该涂层中的无机盐可能弱化涂层与纤维基材之间的粘合和/或墨水颜料与该涂布纸介质的表面之间的粘合。因此，打印在涂布纸介质上的喷墨墨水图像可能容易受到由水或高速喷墨打印机的整理区中的高湿度环境引起的破坏。考虑到上述情况，在一些实例中，在该打印后处理流体中进一步包含聚合粘合剂以助于蜡粒子附着到打印和干燥的喷墨墨水图像的表面上以及助于喷墨墨水图像的墨水颜料粘合到涂布纸介质表面上。
在一些实例中，该聚合粘合剂包括，但不限于，例如聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、聚乙二醇、聚乙二醇衍生物、聚氨酯、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉、淀粉衍生物、明胶、明胶衍生物、纤维素、纤维素衍生物、马来酸酐聚合物、马来酸酐共聚物、丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酰胺、胶乳树脂、两种或更多种聚合粘合剂材料的组合、或两种或更多种聚合粘合剂材料的混合物。该胶乳树脂可基于例如苯乙烯丁二烯、丙烯酸、苯乙烯丙烯酸、苯乙烯甲基丙烯酸酯、苯乙烯丙烯腈、苯乙烯马来酸酐、乙烯基丙烯酸、乙酸乙烯酯、乙烯酯或乙烯醚的聚合物和共聚物中的至少一种。
在打印后处理流体的一些实例中可包括的聚合粘合剂的量和类型可能部分取决于例如所用蜡的性质、类型和量中的一项或多项。在一些实例中，打印后处理流体中聚合粘合剂的量在大约10%至大约90%，或大约10%至大约80%，或大约10%至大约70%，或大约10%至大约60%，或大约10%至大约50%，或大约10%至大约40%，或大约10%至大约30%干重量的范围内。在一些实例中，打印后处理流体中聚合粘合剂的量在大约20%至大约90%，或大约30%至大约90%，或大约40%至大约90%，或大约50%至大约90%干重量的范围内。在一些实例中，打印后处理流体中聚合粘合剂的量在大约20%至大约80%，或大约30%至大约80%，或大约40%至大约80%干重量的范围内。在一些实例中，打印后处理流体中聚合粘合剂的量为例如至少20%干重量、或至少30%干重量、或至少40%干重量、或至少50%、或至少60%干重量、或大约70%干重量、或小于大约90%干重量、或小于或等于80%干重量。
该介质基底可包括，但不限于，例如天然纤维素材料；合成纤维素材料（例如二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和硝基纤维素）；金属材料；或包含一种或多种聚合物的材料，所述聚合物包括但不限于聚烯烃、聚酯、聚酰胺、乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚氨酯、聚环氧烷、聚酯酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩醛、聚烷基噁唑啉、聚苯基噁唑啉、聚乙烯亚胺、聚乙烯基吡咯烷酮和上述两种或更多种的组合。在一些实例中，该介质基底包含纸基材，包括但不限于纸料、硬纸板、纸板或与塑料层压的纸。
在一些实例中，该介质包含基底材料和施加到基底表面上的受墨材料的涂层或层。例如，基底材料可以是纸基的，并可以例如在造纸过程中在该纸基基底的一个或两个主面上施加受墨涂层。该受墨涂层可包含无机金属盐、粘合剂、填料和添加剂中的一种或多种。该介质可以是平面的（光滑或粗糙）或适合其所用的特定用途的其它形状。该介质可以是例如多孔或无孔的、刚性、半刚性或柔性的。平面介质可以是例如薄膜、板、纸板、卷筒或片材的形式。
在根据本文描述的原理的一些实例中，该打印后处理流体取代了在喷墨打印的保湿剂区中对在介质上包括打印和干燥的喷墨墨水图像的印制介质仅分配水。例如，在打印后，该墨水图像进入干燥区并经受高空气温度（例如大约70℃至大约200℃或更高）以使墨水图像在打印过程中在相对较短的时期内干燥。结果，在离开干燥区时印制介质中的湿含量可以非常低，例如在干燥后的纸介质中可能留下小于大约1%的湿含量。这种低湿含量使印制介质变脆并发生变形和破坏。该保湿剂区恢复干燥的印制介质中的一些湿含量，例如大约2%至大约4%，并在介质上的干燥的墨水图像上施加仅水层。但是，水层可能使墨水图像变弱并例如使其容易抹污和擦除。
在保湿剂区中取代单独的水的根据本文描述的原理的打印后处理流体既提供水以提高介质的湿含量，又在该打印和干燥的墨水图像的至少表面上提供蜡粒子层。表面上的蜡粒子有助于打印和干燥的墨水图像对磨损，包括但不限于例如划伤、抹污和擦除的耐受性。该打印后处理至少有助于该印制介质在喷墨打印的整理区中的耐磨性。在进一步包括聚合粘合剂的打印后处理流体的实例中，用该打印后处理流体取代仅水层（以恢复湿含量）进一步有助于蜡粒子附着到干燥的墨水图像表面上和/或喷墨墨水颜料粘合到介质表面，这些在独自使用水时可能变弱。
根据本文描述的原理的一些实例涉及包括打印后处理的喷墨打印机。图1图解根据本文描述的原理的一个实例的喷墨打印机(100)的方框图。喷墨打印机(100)包含打印区(120)以用喷墨墨水在介质上印制图像。在一些实例中，打印区(120)包含喷墨墨水，例如水性喷墨墨水。喷墨打印机100进一步包含干燥区(140)以干燥来自打印区(120)的介质上的喷墨墨水印制图像。干燥区(140)包含鼓风机、风扇、红外灯和烘箱中的一种或多种以对印制介质短时间施以相对高温以将印制介质干燥。
喷墨打印机(100)进一步包含打印后处理区(160)以将打印后处理流体分配到包含在介质上的打印和干燥图像的印制介质上。该打印后处理流体是根据上述各种实例的打印后处理流体。打印后处理区(160)包含施加器和打印后处理流体。构造施加器以将打印后处理流体分配到印制介质的表面上。该施加器可以是喷雾器、旋涂机、槽模施加器、幕涂施加器、刮刀施加器、棒施加器、气刀施加器和气刷施加器中的一种或多种。构造该施加器以分配一定量的打印后处理流体，所述量足以使水被该介质吸收而蜡粒子留在至少打印和干燥的图像表面上以促进该图像的耐磨性。
在一些实例中，在打印后处理区(160)中分配到印制介质上的打印后处理流体的量取决于例如所用介质的类型和/或介质表面上的喷墨图像的密实度。例如，分配到印制介质上的打印后处理流体的量提供在大约0.1克/平方米(gsm)至大约5.0 gsm范围内的干涂层重量。在一些实例中，分配到印制介质上的打印后处理流体的量提供在大约0.1 gsm至大约4.5 gsm，或大约0.1 gsm至大约4 gsm，或大约0.1 gsm至大约3.5 gsm，或大约0.1 gsm至大约3.0 gsm，或大约0.1 gsm至大约2.5 gsm，或大约0.1 gsm至大约2.0 gsm范围内的干涂层重量。在一些实例中，分配到印制介质上的打印后处理流体的量提供在大约0.25 gsm至大约5.0 gsm，或大约0.5 gsm至大约5.0 gsm，或大约0.75 gsm至大约5.0 gsm，或大约1.0至大约5.0 gsm，或大约1.5 gsm至大约5.0 gsm范围内的干涂层重量。在一些实例中，在打印后处理区(160)中，打印后处理流体以提供大约1.0 gsm至大约3.0 gsm干涂层重量的量分配到印制介质上。
该处理流体中的蜡粒子为图像提供缓冲（buffer）或缓冲（cushion），并且不用（例如使用UV、热或压力）将蜡粒子固化和/或施加压力（例如压辊）（其可能使蜡粒子在表面上聚结或熔融成相对连续的蜡层）就可以实现这一点。表面上的蜡粒子包括离散蜡粒子和/或离散的蜡粒子团或簇，从而为印制介质上的图像提供缓冲。在一些实例中，来自该打印后处理流体的蜡粒子附着到图像表面上。蜡粒子保留在或附着到图像表面上以助于在随后通过例如喷墨打印机加工或操作过程中的耐磨性。
在一些实例中，打印后处理区(160)构造成既促进印制介质的耐磨性，又润湿印制介质。在这些实例中，打印后处理区(160)取代喷墨打印机，例如喷墨卷筒纸轮转打印机的保湿剂区。在一些实例中，喷墨打印机(100)进一步包含未显示在图1中的整理区。根据喷墨打印机的类型，整理区可以是例如将印制介质幅重绕在输出卷筒（web roll）上、将输出卷筒切割成单张印制介质、将单张印制介质堆叠在输出托盘中、将单张或多张一起折叠、将纸张堆叠体装订成册和/或将单张或多张模切成特定形状中的一种或多种。
根据本文描述的原理的一些实例涉及包括打印后处理的喷墨卷筒纸轮转打印机。图2图解根据本文描述的原理的一个实例的喷墨卷筒纸轮转打印机(200)的方框图。喷墨卷筒纸轮转打印机(200)包含构造成绕开一卷连续介质幅(212)的开卷机(210)。喷墨卷筒纸轮转打印机(200)进一步包含第一打印区(222)，其包含打印头和经打印头分配到介质幅(212)的第一面上的喷墨墨水源。该打印头可以是热喷墨打印头或压电喷墨打印头。该喷墨卷筒纸轮转打印机(200)进一步包含第一干燥区(242)，其包含一个或多个用于干燥介质幅(212)上的印制图像的装置。该干燥装置包括，但不限于，风扇、鼓风机、红外元件和烘箱中的一种或多种以快速干燥打印在介质幅(212)上的喷墨墨水图像。
在一些实例中，喷墨卷筒纸轮转打印机(200)进一步包含基本类似于第一打印区(222)和第一干燥区(242)的第二打印区(224)和第二干燥区(244)。第二打印区(224)和第二干燥区(244)分别构造成在介质幅(212)的相反面上形成和干燥喷墨墨水图像。在这些实例中，喷墨卷筒纸轮转打印机(200)还进一步包含在第一干燥区(242)和第二打印区(224)之间的转向杆(250)。转向杆(250)构造成使介质幅(212)的相反面暴露在第二打印区(224)的打印头下。
喷墨卷筒纸轮转打印机(200)进一步包含打印后处理区(260)，其包含打印后处理流体和流体施加器。打印后处理区(260)构造成在打印和干燥的介质幅(212)的两面上都分配打印后处理流体。流体施加器包括，但不限于，喷雾器、旋涂机、槽模施加器、幕涂施加器、刮刀施加器、棒施加器、气刀施加器和气刷施加器中的一种或多种，构造成将打印后处理流体分配到介质幅(212)的两面上。该打印后处理流体与根据上文依照本文的原理描述的各种实例的打印后处理流体相同。在一些实例中，打印后处理区(260)替代或取代喷墨卷筒纸轮转打印机的保湿剂区。
在一些实例中，喷墨打印机(100)或喷墨卷筒纸轮转打印机(200)提供高速打印，因此，各干燥区适应高速需求。“高速打印”通常是指以例如大约30米/分钟介质幅至大约500米/分钟介质幅的速度或甚至更高速度喷墨打印。在一些实例中，高速打印在其范围内包括大约10米/分钟介质幅和更高。例如，如果打印速度为大约122米/分钟且干燥区具有大约3米的线性长度，则在此打印速度下的干燥时间短，仅相当于大约1.5秒。在一些实例中，喷墨墨水包含至少80重量%水或其它挥发性液体。因此，喷墨卷筒纸轮转打印机中的干燥区通常使用高干燥空气温度和气流速度以在这样短的时间内从印制图像上除去水和其它挥发性液体。例如，对涂布纸介质而言，空气温度可以为200℃或更高，且气流速度可以高达大约370立方米/分钟以在各干燥区中干燥喷墨墨水图像。
在一些实例中，在喷墨打印机(100)或喷墨卷筒纸轮转打印机(200)中使用的打印后处理流体在水中包含大约10%至大约90%干重量的蜡和大约10%至大约90%干重量的聚合粘合剂。在一些实例中，该打印后处理流体在水中包含大约10%至大约50%干重量的蜡和大约30%至大约80%干重量的聚合粘合剂。
回顾图2，在一些实例中，喷墨卷筒纸轮转打印机(200)进一步包含重绕机(270)以将打印后处理的介质幅(212)重绕成卷筒。在打印后处理区(260)中分配在介质幅(212)的相反面上的打印后处理流体有助于图像至少在重绕机(270)中的耐磨性并改进介质幅(212)的耐久性。由打印后处理流体提供的耐磨性和改进的耐久性可以进一步促进整理（例如将卷筒切割成单张和纸张的包装）过程中的印制介质完整性。在一些实例中，喷墨卷筒纸轮转打印机(200)进一步包含例如在第一干燥区(242)后的第一视觉站和例如在第二干燥区(244)后的第二视觉站。这些视觉站能够目视检查介质幅(212)上的各打印和干燥的喷墨图像。
根据本文描述的原理的一些实例涉及包括打印后处理的形成印制介质的方法。图3图解根据本文描述的原理的一个实例的形成印制介质的方法(300)的流程图。形成印制介质的方法(300)包括在介质上用喷墨墨水打印(320)图像。在一些实例中，使用具有打印头，例如热喷墨打印头或压电喷墨打印头的喷墨打印机进行打印(320)。在一些实例中，在喷墨打印机的打印区中打印(320)图像。形成印制介质的方法(300)进一步包括例如使用对流、传导、红外辐射、大气暴露的一种或多种、或其中两种或更多种的组合干燥(340)该介质上的印制图像。在一些实例中，干燥(340)该介质上的印制图像包括使用风扇、加热器、鼓风机和烘箱中的一种或多种。在一些实例中，在喷墨打印机的干燥区中干燥(340)该印制图像。
形成印制介质的方法(300)进一步包括印制介质的打印后处理。该打印后处理包括在包含在介质上的打印和干燥的喷墨墨水图像的印制介质上分配(360)打印后处理流体。该打印后处理流体包含悬浮在水中的蜡。分配(360)到印制介质上的打印后处理流体的量足以使水被该介质吸收而蜡粒子留在至少图像上。在一些实例中，分配(360)的打印后处理流体的量取决于所用介质的类型和/或打印在介质表面上的喷墨图像的密实度。图像表面上的蜡粒子构造成促进该图像的耐磨性。在一些实例中，为图像提供的耐磨性以及为介质提供的水分改进了印制介质的耐久性。
在一些实例中，用于根据方法(300)形成印制介质的喷墨打印机与上述喷墨打印机(100)或喷墨卷筒纸轮转打印机(200)基本相同。在方法(300)的一些实例中，相对于使用喷墨打印机在介质上联机打印(320)图像和联机干燥(340)介质上的图像，脱机进行该打印后处理。在脱机进行该打印后处理的实例中，使用脱机施加器装置，包括但不限于喷涂机、旋涂机、槽模施加器、幕涂施加器、刮刀施加器、棒施加器、气刀施加器或气刷施加器将打印后处理流体分配(360)到印制介质上。
根据本文描述的原理的一些实例涉及包括打印后处理的印制介质。该印制介质包含介质基底（或“介质”）；在所述介质上打印和干燥的喷墨墨水图像和在至少所述喷墨墨水图像上的蜡粒子。在一些实例中，用于形成图像的喷墨墨水是水性喷墨墨水。在干燥该印制介质时，从图像和介质中除去大部分水。打印后处理为该介质提供一定的补水（即润湿）以及在表面上提供蜡粒子以助于图像的耐磨性。在一些实例中，根据本文描述的原理的印制介质与没有打印后处理或仅用水润湿的印制介质相比具有改进的耐久性。
下面提供打印后处理的具体实施例和评估。
实施例
除非另行指明，所有测量值在所用设备的测量公差内。
耐摩擦性样品的制备
打印后处理流体耐受性实施例的制备：使用表1中所列的化学成分制备三个流体耐受性实施例(1-3)。对于各实施例，使用普通的台式搅拌设备在烧杯中将这些化学品与水混合在一起。各实施例中添加的水量足以实现5重量%的固含量。搅拌化学品直至获得均匀混合物。
表1
成分 实施例1 实施例2 实施例3
蜡 Ultralube® MD-2100 Ultralube® MD-2100 Ultralube® D-815
蜡量（干份数） 30 30 30
聚合粘合剂 Acronal® S 728 Lucidene™ 645 Acronal® S 728
粘合剂量（干份数） 70 70 70
添加剂 – 表面活性剂1 Tego® Wet 510 Tego® Wet 510 Tego® Wet 510
表面活性剂1的量（干份数） 0.5 0.5 0.5
添加剂 – 表面活性剂2 APG® 325 N APG® 325 N APG® 325 N
表面活性剂2的量（干份数） 0.5 0.5 0.5
固含量（重量百分比） 5 5 5
Ultralube® MD-2100是由Keimadditec Surface GmbH, Kirchberg/Hunsrück, Germany供应的具有50重量%固含量、小粒度分布、球形和0.2微米至2.0微米粒径（0.5微米至1.0微米平均粒径）的非离子高密度聚乙烯（HDPE）蜡微分散体。Ultralube® D-815是具有45重量%固含量、大约4微米平均粒度的聚乙烯蜡分散体。Acronal® S 728是由BASF, Charlotte, NC, USA制造的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物聚合粘合剂。Lucidene™ 645是由Rohm and Haas Company, Philadelphia, PA, USA制造的丙烯酸聚氨酯聚合粘合剂。Tego® Wet 510是由Evonik Industries AG, Essen, Germany制造的无硅酮非离子有机表面活性剂。APG® 325 N是由Cognis Corp., North Rhine-Wesphalia, Germany制造的癸基/十一烷基糖苷（APG是指烷基聚糖苷）表面活性剂。
印制介质耐受性样品的制备：使用HP T200喷墨卷筒纸轮转打印机, Hewlett-Packard, Palo Alto, CA和Hewlett-Packard (HP)水性喷墨墨水A50在单页纸介质——来自Appleton Coated, Combined Locks, WI的Utopia Inkjet Dull 80 lb. (216 gsm) Cover (9 pt)上打印四个(4)纯色块（红、蓝、绿和黑）。
打印后处理的耐受性样品的制备：使用Meyer棒#0用来自表1的不同的处理流体耐受性实施例（1-3）之一涂布印制介质耐受性样品的各一张样品页。在实验室环境中使用普通热枪干燥涂布的样品以制造具有小于大约2 gsm的处理流体耐受性实施例涂层的干涂层重量的打印后处理的耐受性样品。
耐摩擦性评估: 使用由Taber Industries, North Tonawanda, NY制造的 Model 5750 Linear Abraser评估打印后处理的耐受性样品和对照样品（未处理的印制介质耐受性样品）的耐摩擦性。在评估过程中，在Linear Abraser探针上增加250克的外加力，这提供总共850克的力。来自ITW Texwipe, Kernersville, NC的一片Texwipe织物TX 609在去离子（DI）水中预润湿，然后附到探针上。该探针在颜色图像块上摩擦一个完整的来回周期。在摩擦后，抬起探针并从探针上取下Texwipe织物。使用由X-rite, Green Rapids, MI供应的Spectro-密度计Model 938用DEN-A设置通过光学密度测量转移到Texwipe织物上的打印和干燥的墨水量。表2概括对评估的耐受性样品的各色块（红、绿、蓝和黑）获取的转移墨水的光学密度结果。光学密度值越低，转移到Texwipe织物上的墨水越少且图像越稳定。表2中的样品1具有分配在其上的处理流体实施例1，样品2具有分配在其上的处理流体实施例2，和样品3具有分配在其上的处理流体实施例3。
表2
墨水颜色 红 绿 蓝 黑
耐受性对照样品 62.3 81.9 74.3 36.2
样品1 8.9 13.9 15.9 18.9
样品2 1.7 4.9 9.7 1.0
样品3 17.5 26 13.9 25.1
表2中的结果表明，该打印后处理流体与不包括如本文所述的打印后处理的对照样品相比对打印的有色图像的耐摩擦性具有显著的积极影响。
耐久性样品的制备
打印后处理流体耐久性样品的制备: 使用表3中所列的蜡配方制备两个流体实施例(4-5)，其中所用的蜡代表两种不同粒度的蜡粒子。Ultralube® E-846是具有40重量%固含量、小粒度分布、球形和0.01微米至0.5微米粒径的非离子HDPE蜡乳状液；且Ultralube® MD-2030是具有50重量%固含量、小粒度分布、球形和0.2微米至1.0微米粒径（0.3微米至0.7微米平均粒径）的非离子改性HDPE蜡分散体，两者都来自Keimadditec。流体实施例4-5各自用水稀释至0.1重量%、1重量%和5重量%的蜡固含量。
表3
成分 实施例4 实施例5
蜡 Ultralube® E-846 Ultralube® MD-2030
固含量百分比 0.1%、1% & 5% 0.1%、1% & 5%
印制介质耐久性样品的制备：使用HP Edgeline CM8060打印机用HP A50水性喷墨墨水打印纸介质（Utopia Inkjet Gloss 100#试验，来自Appleton Coated）以制造印制介质耐久性样品。各打印介质耐久性样品具有连续的打印墨水块和位于打印块正下方的非打印区。
打印后处理的耐久性样品的制备：使用Meyer棒#0和#5在印制介质耐久性样品上涂布不同固含量百分比的处理流体耐久性实施例4-5（以0.5 gsm至12.5 gsm的湿涂层重量）以测试0.1%、1%和5%（按重量计的固含量）的不同蜡载量和不同蜡粒子粒度范围。例如，处理流体（实施例4-5）中的较高蜡固含量允许施加较少的流体以在样品上实现大致相同的蜡量。此外，Meyer棒#5与Meyer棒#0相比在样品上施加更多的处理流体。在实验室环境中使用热枪干燥涂布的样品以制造打印后处理的耐久性样品。评估各实验条件（例如各实施例4-5的各0.1%、1%和5%固含量样品）的一页纸。
耐久性评估：在打印后处理的耐久性样品和没有处理流体的对照印制介质耐久性样品的打印区上进行Sutherland摩擦试验（ASTM D 5264）。特别地，使用1.8千克重物从打印区摩擦到打印区下方的紧邻非打印区，使用五(5)个周期。
耐久性评估的结果表明对照耐久性样品（无任何打印后处理流体）在打印区具有显著损伤——存在严重划痕并且大量墨水脱落以及墨水明显转移到下方的各个非打印区。使用Meyer棒#0施加的实施例4的耐久性结果相当不同于对照耐久性样品。对实施例4而言，在0.1%水平下，在打印区上只能看见微量损伤，但一些墨水转移到非打印区（在打印的墨水区下方）。但是，与对照耐久性样品相比打印区的耐久性改进。对实施例4而言，在1%水平下，看不出打印区受损，并且只有极少量的墨水转移到下方的非打印区。对实施例4而言，在5%水平下，看不出损伤和墨水转移。实施例5（和Meyer棒#0）的耐久性结果表现出与实施例4的结果非常类似的趋势。此外，使用Meyer棒#5施加的实施例4-5的耐久性结果（在0.1%、1%和5%水平下）各自表现出与Meyer棒#0结果类似的趋势和相对更好的结果，这可能归因于在样品上施加了相对更多的处理流体（即更多的蜡）。
因此，已经描述了印制介质的打印后处理和包括该打印后处理的喷墨打印机和形成印制介质的方法的实例。应该理解的是，上述实例仅例示代表所要求保护的原理的许多具体实例中的一些。清楚地，本领域技术人员容易设计出许多其它布置而不背离如下列权利要求规定的范围。

Claims (15)

1.喷墨打印机，其包含：
打印区以用喷墨墨水在介质上打印图像；
干燥区以干燥所述介质上的图像；和
打印后处理区以在具有打印和干燥图像的介质上分配一定量的打印后处理流体，所述打印后处理流体包含悬浮在水中的蜡，所述打印后处理流体的分配量足以使水被所述介质吸收而蜡粒子留在至少图像上以促进所述图像的耐磨性。
2.权利要求1的喷墨打印机，其中所述打印后处理流体中的蜡量为大约10%至大约90%干重量。
3.权利要求2的喷墨打印机，其中所述打印后处理流体以大约10%至大约90%干重量的量进一步包含聚合粘合剂。
4.权利要求3的喷墨打印机，其中所述聚合粘合剂包括聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、聚乙二醇、聚乙二醇衍生物、聚氨酯、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉、淀粉衍生物、明胶、明胶衍生物、纤维素、纤维素衍生物、马来酸酐聚合物、马来酸酐共聚物、丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酰胺、胶乳树脂、其中两种或更多种的组合、或其中两种或更多种的混合物。
5.权利要求1的喷墨打印机，其中所述蜡包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、全氟烷氧基聚合物、聚乙烯氯三氟乙烯、全氟聚醚、聚乙烯-乙酸乙烯酯、聚氨酯、环氧树脂、硅酮树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、巴西棕榈蜡、石蜡、褐煤蜡、小烛树蜡、小冠椰子蜡、甘蔗蜡、retamo蜡、蜂蜡、其中两种或更多种的组合、或其中两种或更多种的混合物的粒子。
6.权利要求1的喷墨打印机，其中所述打印后处理流体中的蜡量为大约10%至大约50%干重量，且其中所述打印后处理流体以大约30%至大约80%干重量的总量进一步包含水溶性聚合粘合剂和/或水混溶性聚合粘合剂。
7.使用权利要求1的喷墨打印机形成的印制介质，所述印制介质包含纸基介质、在所述纸基介质上打印和干燥的喷墨墨水图像和在至少所述喷墨墨水图像的表面上的蜡粒子，其中所述打印后处理区进一步润湿所述印制介质。
8.喷墨打印机，其包含：
第一打印区，其包含经打印头分配的喷墨墨水以在介质上形成图像；
第一干燥区以干燥所述介质上的喷墨墨水图像；
第二打印区和第二干燥区以用喷墨墨水在所述介质的相反面上分别形成和干燥另一图像；和
打印后处理区以在具有打印和干燥图像的介质的相反面上分配打印后处理流体，所述打印后处理流体在水中包含大约10%至大约90%干重量的蜡和大约10%至大约90%干重量的聚合粘合剂，蜡粒子至少留在打印和干燥图像上以促进图像的耐磨性。
9.权利要求8的喷墨打印机，其中所述打印后处理流体的分配量足以使所述介质吸收水以润湿所述印制介质。
10.权利要求8的喷墨打印机，其是高速卷筒纸轮转打印机。
11.一种形成印制介质的方法，所述方法包括：
在介质上用喷墨墨水打印图像；
干燥所述介质上的喷墨墨水图像；和
在具有打印和干燥图像的介质上分配一定量的打印后处理流体，所述打印后处理流体包含悬浮在水中的蜡，其中所述打印后处理流体的分配量足以使水被所述介质吸收而蜡粒子留在至少图像上以促进所述图像的耐磨性。
12.权利要求11的方法，其中所述打印后处理流体中的蜡量为大约10%至大约90%干重量。
13.权利要求12的方法，其中所述打印后处理流体以大约10%至大约90%干重量的量进一步包含聚合粘合剂。
14.权利要求11的方法，其中图像的打印和图像的干燥与喷墨打印机联机进行，相对于喷墨打印机脱机进行一定量的打印后处理流体的分配。
15.权利要求11的方法，其中所述打印后处理流体的分配量在所述介质上提供在大约0.1克/平方米(gsm)至大约5.0 gsm范围内的干涂层重量。
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