CN112839818A - 等离子体电子束处理喷墨印刷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于得到一种装置，即使在使用不含有光聚合引发剂的油墨来进行印刷的情况下也可切实地固化，并且可进行不使被印刷基材表面发生改性的印刷，此外，由于在各种颜色的印刷后，通过大气压等离子体使得油墨的点的表面固化，因此可得到固化涂膜的耐受性优异的图像。具体而言，作为解决方法，提供有一种喷墨印刷装置，为多色印刷用喷墨印刷装置，设置有：多色用喷墨用喷嘴，相对于被印刷基材的移动方向而在垂直方向上移动且相对于被印刷基材表面而在平行方向上移动；及等离子体喷出口，在该多色用喷墨用喷嘴的下游，朝向印刷在被印刷基材上的多色的油墨表面，并且，在相对于该喷墨用喷嘴和该等离子体喷出口的下游侧，具有朝向被印刷基材的移动方向的电子束照射部。

Description

等离子体电子束处理喷墨印刷装置
技术领域
本发明涉及喷墨印刷装置。
背景技术
如专利文献1所述，已知有在对刚喷墨印刷后的被印刷基材上的油墨进行低氧气浓度下的紫外线照射，使油墨的表层高分子化之后，接下来照射电子束(以下也称为“EB”)而使深部高分子化，来使整体固化的情况。
此外，如专利文献2所述，已知有下述情况，即，在氧气浓度小于20000ppm的气氛中对刚喷墨印刷后的被印刷基材上的油墨进行电晕放电处理，使油墨的表层聚合之后，接下来照射电子束而使深部聚合，来使整体固化的情况。
根据这些固化单元，虽然无需在油墨中配合光聚合引发剂，但需要氧气浓度低的气氛。
根据上述的背景技术，虽然其结果可使不含有光聚合引发剂的能量射线聚合性的油墨切实地固化，但需要形成氧气浓度特别低的区域。尤其是如专利文献1所述的发明那样，结果是有时需要紫外线的照射，因而现实中难以使不含有光聚合引发剂的能量射线固化型油墨的表层固化。
并且，在电晕放电处理的情况下，如果不使电极间的距离足以缩窄到数毫米左右，则难以稳定地进行处理。此时，根据印刷用纸的厚度和移动的印刷用纸的上下移动的程度，可能会导致在印刷后的油墨表面发生固化前，该油墨与电极接触，从而扰乱印刷。此外，根据电晕放电处理的强度，存在有未附着有油墨的纸等的被印刷基材表面发生改性的可能性。
专利文献
专利文献1：日本特开2017-132895号公报
专利文献2：日本专利第6353618号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题是得到一种装置，即使在使用不含有光聚合引发剂的油墨来进行印刷的情况下，也可使其切实地固化，并且可进行不使被印刷基材表面改性的印刷。
本发明为了解决上述的课题而进行了深入研究，其结果完成了以下的发明。
1.一种喷墨印刷装置，为多色印刷用喷墨印刷装置，其特征在于，设置有：多色用喷墨用喷嘴，相对于被印刷基材的移动方向而在垂直方向上移动且相对于被印刷基材表面而在平行方向上移动；及等离子体喷出口，在该多色用喷墨用喷嘴的下游，朝向印刷在被印刷基材上的多色的油墨表面，并且，在相对于该多色用喷墨用喷嘴和该等离子体喷出口的下游侧，具有朝向被印刷基材的移动方向的电子束照射部。
2.根据1所述的喷墨印刷装置，其特征在于，具有：喷墨印刷部，具备相对于被印刷基材的移动方向而在垂直方向上移动且相对于被印刷基材表面而在平行方向上移动的多色用喷墨用喷嘴，以及与该喷墨用喷嘴分开的等离子体喷出口而成；及电子束照射部，相对于该喷墨印刷部而在被印刷基材的移动方向下游侧。
3.根据2所述的喷墨印刷装置，其特征在于，具备多色用的各喷墨用喷嘴的头在比该喷墨用喷嘴更靠下游侧具有等离子体喷出口。
4.根据2或3所述的喷墨印刷装置，其特征在于，喷墨印刷装置为多色印刷用，在各种颜色的每个喷墨用喷嘴上分别构成有头，且在相对于具有该各种颜色的喷墨用喷嘴的各头的下游，设置有设有等离子体喷出口的头。
5.根据2～4中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，等离子体喷出口的开口部不朝向被印刷基材的表面方向。
6.根据2～5中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，等离子体喷出口的开口部朝向被印刷基材的移动方向，以便从等离子体喷出口喷出的等离子体朝向被印刷基材进行移动的方向。
7.根据2～6中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，在喷墨印刷部上，从等离子体喷出口进行观察而在被印刷基材的相反侧，配置有与被印刷基材的非印刷面侧接触，且接地、带负电或带正电的基材。
8.根据2～7中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，具有覆盖该等离子体喷出口的罩。
9.根据2～8中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，设置有：喷墨印刷部，具备相对于被印刷基材的移动方向而在垂直方向上移动且相对于被印刷基材表面而在平行方向上移动的喷墨用喷嘴；及罩，覆盖该喷墨印刷部，且在该罩内设置有等离子体喷出口，并且，在相对于该喷墨印刷部而在被印刷基材的移动方向下游侧，具有电子束照射部。
10.根据9所述的喷墨印刷装置，其特征在于，等离子体喷出口的开口部不朝向被印刷基材的表面方向。
11.根据9或10所述的喷墨印刷装置，其特征在于，等离子体喷出口的开口部朝向被印刷基材的移动方向，以便从等离子体喷出口喷出的等离子体朝向被印刷基材进行移动的方向。
12.根据9～11中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，在喷墨印刷部上，从等离子体喷出口进行观察而在被印刷基材的相反侧，配置有与被印刷基材的非印刷面侧接触，且接地、带负电或带正电的基材。
13.根据1所述的喷墨印刷装置，其特征在于，设置有：喷墨印刷部，具备相对于被印刷基材的移动方向而在垂直方向上移动且相对于被印刷基材表面而在平行方向上移动的多色用喷墨用喷嘴；及等离子体喷出口，相对于该喷墨印刷部而在被印刷基材的移动方向下游侧，并且，在相对于该等离子体喷出口而在被印刷基材的移动方向下游侧，具有电子束照射部。
14.根据13所述的喷墨印刷装置，其特征在于，等离子体喷出口的开口部不朝向被印刷基材的表面方向。
15.根据13或14所述的喷墨印刷装置，其特征在于，等离子体喷出口的开口部朝向被印刷基材的移动方向，以便从等离子体喷出口喷出的等离子体朝向被印刷基材进行移动的方向。
16.根据13～15中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，从等离子体喷出口进行观察而在被印刷基材的相反侧，配置有与被印刷基材的非印刷面侧接触，且接地、带负电或带正电的基材。
17.根据13～16中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，具有覆盖该等离子体喷出口的罩。
18.一种喷墨印刷装置，其特征在于，具有：喷墨用喷嘴，具备用于印刷2色以上的油墨的行式头方式的喷嘴；及等离子体喷出口，在各种颜色的每个喷嘴上，设置在被印刷基材的移动方向下游侧。
19.一种喷墨印刷装置，其特征在于，具有：喷墨用喷嘴，具备用于印刷2色以上的油墨的行式头方式的喷嘴；及等离子体喷出口，在该用于印刷2色以上的每个喷嘴上，从行式头方式的喷嘴进行观察，而在被印刷基材的移动方向下游侧。
根据本发明的印刷装置，可得到一种在喷墨印刷时，在印刷2色以上的油墨后，通过利用大气压等离子体使印刷的油墨的表面固化及其后照射电子束(EB)来进行固化，因使该点的表面及内面均切实地固化，而可得到固化膜的耐性良好的图像的装置。
此外，可得到一种装置，由于在各种颜色的每次印刷后照射大气压等离子体且在全色印刷后照射电子束(EB)来进行固化时，通过大气压等离子体而使得油墨的点的表面固化，因此即使各种颜色的油墨的点发生重叠，也不会发生渗透，因而可得到高质量的图像，并且由于使点的表面及内面均切实地固化，因此可得到固化膜的耐性良好的图像。
另外，可在通过照射大气压等离子体而积极地进行油墨的固化的同时，油墨的轨迹不会被扰乱，或是被暂时印刷的油墨的被印刷面上的形状不会被气流扰乱。
附图说明
图1是远程型大气压等离子体照射部的截面的模式图。
图2-1是将喷墨用喷嘴和等离子体喷出口一体设置时的图。
图2-2是将喷墨用喷嘴和等离子体喷出口一体设置时的图。
图2-3是将喷墨用喷嘴和等离子体喷出口一体设置时的图。
图2-4是将喷墨用喷嘴和等离子体喷出口一体设置时的图。
图3-1是将喷墨用喷嘴和等离子体喷出口一体设置时的图。
图3-2是将喷墨用喷嘴和等离子体喷出口一体设置时的图。
图3-3是将喷墨用喷嘴和等离子体喷出口一体设置时的图。
图4是将喷墨用喷嘴和等离子体喷出口分体设置时的图。
图5是仅表示将喷墨用喷嘴和等离子体喷出口分体设置时的等离子体喷射装置的图。
符号说明
10-大气压等离子体产生装置；11-一对电极；12-绝缘体；21-等离子体喷出口；30-前处理用大气压等离子体处理装置；31-一对电极；32-绝缘体；33-等离子体喷出管；34-支撑辊；36-罩；40-等离子体处理装置；41-一对电极；42-绝缘体；43-等离子体喷出管；44-支撑辊；45-罩；G-等离子体生成用气体；P-大气压等离子体；S-被印刷基材；N-喷墨用喷嘴；C-罩；R-支撑辊。
具体实施方式
下面，对本发明的装置进行详细说明。
(喷墨印刷部)
作为本发明中的喷墨印刷部，可采用用于印刷2种以上颜色的油墨的具备各种公知的喷墨用喷嘴的结构以及具备与公知的喷墨方式相对应的喷嘴的结构。
而且，喷墨印刷部是以下述被印刷基材为对象来进行印刷，即，涂布纸、普通纸、各种树脂胶片及具有金属层或金属化合物层的层叠胶片等可进行喷墨印刷的公知的被印刷基材，并可采用公知的原理的喷墨印刷部。
作为这样的喷墨印刷部，可具备下述头而成，即，具有喷墨用喷嘴，相对于被印刷基材的移动方向而在垂直方向上移动且相对于被印刷基材表面而在平行方向上移动的头，或也可以具备固定成行式头(line head)方式的喷墨用喷嘴。
另外，此时虽然可利用以一定的速度旋转的支撑辊来支撑所运送的被印刷基材，但也可以不设置支撑辊。
喷墨用喷嘴由与1色以上的颜色相对应的1个以上的喷嘴构成。可对印刷用数据进行运算，来求出每种颜色准确的印刷部位(从各喷嘴喷出油墨的位置)，并求出为了可在该印刷位置进行印刷而从各喷墨用喷嘴喷出各种颜色油墨的时机，而后基于该运算结果来进行喷墨印刷。
(等离子体喷出口(与喷墨用喷嘴的头一体设置时))
本发明中的等离子体喷出口是为了将由图1所示的大气压等离子体照射装置10形成的大气压等离子体导入，对印刷在被印刷基材上的油墨的点的表面进行固化，而用于照射大气压等离子体的喷射口。
图1所示的大气压等离子体照射装置10使用了等离子体处理装置，其具备：放电空间，具有吹出口；及放电用的一对电极11，为了在该放电空间中产生电场，而以0.5～5.0mm左右的间隔彼此相对，且具有绝缘体12。当在该等离子体处理装置中，在向前述放电空间供给等离子体生成用气体G的同时，将该放电空间内的压力维持在大气压附近，并且在前述放电用的一对电极11上外加电压，进而因超过放电开始电压而在放电空间中产生放电时，则在放电空间内生成有大气压等离子体P。
在本发明中，等离子体喷出口用于在印刷多色的油墨之后，使该多种油墨一并同时固化。
在多色用串行头(serial head)方式的情况下，用于进行该大气压等离子体照射的等离子体喷出口也可设置在与喷墨用喷嘴相同的头的被印刷基材的移动的下游侧，或者也可与喷墨用头分体设置，以使其任意移动等。此外，也可在行式头方式的喷墨用喷嘴上，一体设置喷射大气压等离子体的等离子体喷出口。
在设置在与喷墨用喷嘴相同的头上时，串行头方式及行式头方式均可在相同的头上设置某2色以上的喷墨用喷嘴和等离子体喷出口，并设置1个或多个这样的头。此外，如图2-1所示，也可将多种颜色的各自的喷墨用喷嘴N和等离子体喷出口21设置在相同的头上。例如，如图2-2所示，也可以在CMYK的各种颜色的喷嘴N的下游侧，对每种颜色设置等离子体喷出口21。
并且，如图2-3所示，也可在这些喷墨用喷嘴的下游设置等离子体喷出口21，以便在CMYK的多个喷墨用喷嘴的印刷后，可通过大气压等离子体P来集中处理。虽然图2-3中为4色的喷墨用喷嘴和其下游的大气压等离子体喷出口的组合，但也可以为2色的喷墨用喷嘴和设置在其下游的大气压等离子体喷出口的组合。作为设置在1个等离子体喷出口的上游的喷墨用油墨的颜色、油墨的特性，也可选择2种以上。
另外，串行头方式及行式头方式均可设置图2-2及图2-3所示的配置。
在此，像图2-4中从斜下方观察的那样，行式头方式基本为，在被印刷基材S的上方，以横切被印刷基材的宽度方向的方式，设置有多个喷墨用喷嘴N和等离子体喷出口21而成的结构。
并且，可设置覆盖等离子体喷出口21的罩C，并朝向罩内设置等离子体喷出口，以便提高该罩内的气氛中的大气压等离子体的浓度。
此外，本发明所使用的大气压等离子体包含原材料气体通过等离子化而发生改性的所有气体。
在等离子体喷出口自身设置在喷墨印刷用的各种颜色的喷嘴之间或者附近，并与这些喷嘴形成一体而移动时，可采用对刚印刷后的油墨照射大气压等离子体，优选对直径为1～10mm的范围，进一步优选对1～5mm的范围照射大气压等离子体的喷射口。
印刷中的喷墨用喷嘴也可相对于被印刷基材表面而进行往返运动。此时，也可对多色的印刷用喷墨用喷嘴的每个多色的喷嘴的组，在该组之间设置喷射大气压等离子体的喷嘴。并且，不只是各种颜色的喷嘴，也可在位于排列的各种颜色的喷嘴的两端的喷嘴的更外侧(被印刷基材的宽度方向外侧)，分别各设置1个喷射大气压等离子体的喷嘴。
在以行式头方式设置喷墨用喷嘴时也相同，也可在用多色的油墨进行印刷后，为了可对该多色的油墨喷射大气压等离子体，而设置等离子体喷出口。
图3-1是从横向对图2-1的装置进行观察的剖视图。在图3-1中，等离子体喷出口21被设置成，向与喷墨用喷嘴N相同的方向喷射大气压等离子体。即使是这种结构的装置，也可充分印刷及固化。另外，可设置覆盖等离子体喷出口21的罩C。
然而，还需要不会因从喷射大气压等离子体的等离子体喷出口21喷射的大气压等离子体，而导致在喷墨用喷嘴N的开口部上固化的油墨发生堆积。因此，需要从设置成下述A或B的大气压等离子体用的等离子体喷出口21进行喷射，以便从喷射大气压等离子体的等离子体喷出口21喷射的大气压等离子体在与附着在被印刷基材S的表面上的未固化的油墨相碰的同时，不会与喷墨用喷嘴N接触。
A.如图3-2所示，将喷射大气压等离子体的等离子体喷出口21相对于喷墨用喷嘴N而配置在被印刷基材S的移动方向的上游侧，且相对于被印刷基材S而配置在与喷墨用喷嘴N相同程度或更近的位置上，以便向与被印刷基材的移动方向相同的方向喷射大气压等离子体。而且，由于是在刚印刷后且喷墨用喷嘴N发生了移动，因此可将喷射大气压等离子体的等离子体喷出口21设置在对处于与喷墨用喷嘴N不相对的位置关系的油墨喷射大气压等离子体的方向上。
B.如图3-3所示，将喷射大气压等离子体的等离子体喷出口21相对于喷墨用喷嘴N而配置在被印刷基材S的移动方向的下游侧，且相对于被印刷基材S而配置在与喷墨用喷嘴N相同程度或更近的位置上，以便向与被印刷基材S的移动方向相反方向喷射大气压等离子体。而且，由于是在刚印刷之后且喷墨用喷嘴N发生了移动，因此可将喷射大气压等离子体的等离子体喷出口21设置在对处于与喷墨用喷嘴N不相对的位置关系的油墨喷射大气压等离子体的方向上。
在采用了上述图3-2及图3-3的装置时，与喷墨用喷嘴N的移动、任意颜色的油墨的吐出相对应，可在该任意颜色的油墨刚附着在被印刷基材后照射大气压等离子体。并且，由于大气压等离子体不与喷墨用喷嘴N接触，因此在喷墨用喷嘴N上固化的油墨不会发生附着、堆积。
在上述图3-2及图3-3的情况下，可在喷射下一种颜色的油墨前的时机下，使大气压等离子体相碰于刚喷射之后的各种颜色的油墨。
其结果，即使喷射下一种颜色的油墨，由于因大气压等离子体而至少表面已发生了一定程度固化，因此下一种颜色的油墨也不会与前一种颜色的油墨发生混色，因而可使印刷的轮廓更加鲜明。
另外，如图2-1至图2-4所示，作为其他喷墨印刷装置，可在印刷头上设置用于印刷的全色的喷墨用喷嘴N，并在相同的印刷头上设置与各种颜色对应的多个等离子体喷出口21。或者，也可以在1个头上设置3色、4色等一部分的多色的喷墨用喷嘴，并为了使这些颜色的油墨固化而设置等离子体喷出口21。或者，再设置1个以上这样的头，并设置油墨的颜色为其他颜色的头，以便可作为整体进行全色的油墨喷射，并通过等离子体使各自的油墨的表面固化。
(等离子体喷出口(与喷墨用喷嘴分体设置时))
在本发明中，等离子体喷出口可与喷墨用喷嘴的头分开设置。此时，沿着被印刷基材的移动方向配置有1个以上的仅印刷1色的头。或者，在多色的组合的头的下游侧，设置1个以上的单个等离子体喷射装置。
在图4中，喷墨用喷嘴N为喷射1色的油墨的喷嘴。在进行多色印刷的情况下，在表示被印刷基材S的移动方向的箭头的下游，设置有所需颜色数量的该喷墨用喷嘴N。图4是仅表示其中1色的图，在与根据需要而设置的支承辊R相对的位置上，设置有喷墨用喷嘴N。
在由该喷墨用喷嘴N印刷完第1种颜色的油墨后，被运送到与图1所示的等离子体处理装置相同的等离子体处理装置40。在此，使用了具备放电空间和放电用的一对电极41的等离子体处理装置，所述放电空间导入有大气压等离子体生成用气体G，具有吹出口，且由绝缘体42形成，所述放电用的一对电极41为了在该放电空间中产生电场，而以0.5～5.0mm左右的间隔彼此相对。当在该等离子体处理装置中，在向前述放电空间供给等离子体生成用气体G的同时，将该放电空间内的压力维持在大气压附近，并且在前述放电用的一对电极41上外加电压，进而因超过放电开始电压而在放电空间中产生放电时，则在放电空间内生成有大气压等离子体P。
而后，生成的大气压等离子体P通过等离子体喷出管43而照射在被印刷基材上的油墨上。此时，可设置罩45，以便提高罩45内的大气压等离子体的浓度。
在以行式头方式进行喷墨印刷的情况下，可针对该行式头方式的每个用于印刷1色油墨的头，而在其下游侧设置等离子体处理装置，此外，可针对每个用于印刷2色以上的油墨的头，而在其下游侧设置等离子体处理装置。而且，可在印刷完全色的油墨后，在其下游侧设置等离子体处理装置，以便对全部颜色的油墨喷射大气压等离子体。
此外，可相对于等离子体喷出管43，在相反侧设置支撑辊44，可使该辊接地，或是外加与大气压等离子体相反的电荷，以便在被印刷基材S的表面上存在高浓度的大气压等离子体。
另外，在图5中，表示有通过大气压等离子体导入管103和设置在其顶端上的喷嘴102来喷射大气压等离子体，由此对辊105上的被印刷基材104上的油墨进行处理的装置。通过采用这种装置的构成，等离子体喷出管43被固定，并且等离子体喷出管可形成切口状的喷嘴开口部，以便可对移动的被印刷基材的整个宽度进行处理。
或者，也可以在图4中，通过将可印刷多色油墨的喷墨用喷嘴N向被印刷基材的宽度方向移动的运动仅延迟被印刷基材从喷墨用喷嘴N向下游用大气压等离子体处理装置40移动的时间量，并使等离子体喷出管43与喷墨用喷嘴N做同样运动，而将由喷墨用喷嘴N印刷的油墨作为重点对象来照射大气压等离子体。
而且，虽然未进行图示，但构成为，对于多色的油墨，将喷墨用油墨的印刷、油墨的表面固化作为1个等离子体处理装置且作为1个单元，并设置有与整体的印刷所需的颜色的数量相同的单元数，所述喷墨用油墨的印刷为使用了这样的图4所示的喷墨用喷嘴N的喷墨用油墨的印刷，所述油墨的表面固化为通过等离子体处理装置40而进行的印刷后的油墨的表面固化。
在图4中，可在喷墨用喷嘴N的上游，设置前处理用等离子体处理装置30。可通过该前处理用大气压等离子体处理装置30，对印刷前的被印刷基材表面进行等离子体处理。通过这种前处理用大气压等离子体处理装置30而进行的处理其结果是，在印刷时，在被印刷基材表面上残存有等离子体种。因此，即使在通过喷墨用喷嘴N进行喷墨印刷时，也会残存有由该等离子体处理而形成的带电的基团，因而可在印刷后，使印刷部的内部也稍微固化。
前处理用大气压等离子体处理装置30其基本的构成与等离子体处理装置40共通，可使用具备放电空间和一对电极31的等离子体处理装置，所述放电空间导入有大气压等离子体生成用气体G，具有喷出口，且由绝缘体32形成，所述一对电极31为了在该放电空间中产生电场而以0.5～5.0mm左右的间隔彼此相对。
当在该等离子体处理装置中，在向前述放电空间供给等离子体生成用气体G的同时，将该放电空间内的压力维持在大气压附近，并且在前述放电用的一对电极31上外加电压，进而因超过放电开始电压而在放电空间中产生放电时，则在放电空间内生成有大气压等离子体P。
而后，生成的大气压等离子体P通过等离子体喷出管33而照射在被印刷基材上的油墨上。此时，可设置罩35，以便提高罩35内的大气压等离子体的浓度。
此外，可相对于等离子体喷出管33，在相反侧设置支撑辊34，可使该支撑辊接地，或是外加与大气压等离子体相反的电荷，以便在被印刷基材S的表面上存在高浓度的大气压等离子体。
(用于接地或带电的装置的设置)
相对于喷墨用喷嘴及/或喷射大气压等离子体的喷嘴，在夹着被印刷基材而相对的位置上，可设置支撑被印刷基材的非印刷面的支撑辊或杆。而且，通过使该支撑辊或杆接地，或预先带有与等离子体粒子的极性相反的极性，可吸引大气压等离子体，以便使从等离子体喷出口喷出的等离子体改变方向而与被印刷基材上的油墨相碰，并可外加使被印刷基材上的油墨表面的等离子体密度提高的电荷。
此外，可以以包围等离子体喷出口和被印刷基材上的固化前的油墨的方式设置小型罩，并向其内部喷出等离子体，以使存在于罩内的等离子体朝向被印刷基材上移动。
如此，由于使包含等离子体的气流不会与油墨直接相碰，因此可削减因气流与被印刷基材上的固化前的油墨相碰而导致的油墨的1个个的点或轮廓发生扩散的可能性。
此外，通过设置这样的支撑辊或杆，可同时降低喷墨用喷嘴及其周围的气氛中的大气压等离子体的密度。其结果，可防止在喷墨用喷嘴上固化的油墨发生附着、堆积。
(大气压等离子体照射装置)
作为向等离子体喷出口供给等离子体的等离子体照射装置，可采用远程式大气压等离子体照射装置。等离子体为，在高能气体的状态下，当在电极间外加高电压时，则产生放电而生成。大气压等离子体是在大气压下生成的等离子体，通常用于使物质的表面亲水化等目的。
作为这样的装置，例如可使用如图1所示的具备放电空间、放电用电极的等离子体处理装置，所述放电空间具有吹出口，所述放电用电极为了在该放电空间中产生电场而以0.5～5.0mm左右的间隔彼此相对。当在该等离子体处理装置中，在向前述放电空间供给等离子体生成用气体G的同时，将该放电空间内的压力维持在大气压附近，并且在前述放电用电极11上外加电压，进而因超过放电开始电压而在放电空间中产生放电时，则在放电空间内生成有等离子体。
通过从喷出口吹出该大气压等离子体P，并喷射到被印刷基材上，可进行等离子体处理。作为这样的等离子体照射装置，例如可使用积水化学工业公司制的RT系列、APT系列、由大和材料公司等提供的适当的等离子体处理装置、日本特开2004-207145号公报、日本特开平11-260597号公报或日本特开平3-219082号公报中记述的装置所使用的等离子体照射装置。
此外，作为用于大气压等离子体的气体，可采用空气、氧气、氮气等。
另外，虽然上述的电极的间隔也与外加的电压相关，但可在该电极上，外加高频、脉冲波、微波等电场以产生等离子体。
其中，考虑到优选电场的上升及下降所需的时间(上升及下降是指，电压连续增加或减少)应较短，因而优选外加脉冲波。此时，作为电场的上升、下降所需的时间，优选为10μs以下，进一步优选为50ns～5μs。
在等离子体照射装置上，在电极间产生的电场强度可为1kV/cm以上，优选为20kV/cm以上及/或1000kV/cm以下，优选为300kV/cm以下。
此外，在通过脉冲波来施加电场时，作为其频率，优选为0.5kHz以上，可为10～20MHz左右，也可为50～150MHz左右。
并且，作为施加在电极间的电功率，可为40W/cm以下，优选为30W/cm以下。
为了得到稳定的等离子体放电，优选上述的电极不与气体直接接触。因此，优选通过任意的公知的方式，用绝缘性被膜来进行涂覆等对电极的表面进行覆盖。作为这样的绝缘性被膜，可列举石英、氧化铝等玻璃质材料或陶瓷材料等。此外，根据情况，也可采用钛酸钡、氧化硅、氮化铝、氮化硅、碳化硅等电容率在2000以下的电介体。
这种远程型大气压等离子体照射部例如由上述的公知的装置中通过大气压等离子体照射部、等离子体喷出管等构成的单元和电源部构成。以该装置为基础，并且，为了在宽度方向上对被印刷物基材均匀地进行处理，可将喷射大气压等离子体的部分在其宽度方向上多个排列而成，或是将喷嘴的形状形成为切口状。
图1中表示有这种远程型大气压等离子体照射部的截面的模式图。图1中，等离子体化的气体G在一方接地且在表面上形成有绝缘体12等层的一对电极11之间通过，在其通过时，气体G因外加在电极间的电压而被等离子化。虽然在图1中表示为包含大气压等离子体P的气流与印刷的被印刷基材S的表面直接相碰，但也可以不直接碰撞大气压等离子体。
另外，也可以在喷墨用喷嘴的上游侧，预先对供给于喷墨用喷嘴的被印刷基材的印刷面，照射从喷射大气压等离子体的喷嘴喷射的大气压等离子体。在该情况下，可在被印刷基材的印刷面表面上，短时间残留大气压等离子体，并可在该残留的状态下，进行喷墨印刷。其结果，可使附着在被印刷基材表面上的油墨在其附着部上稍微固化。
(电子束照射部)
本发明中的电子束照射部的功能为，在其上游，在使用与喷墨用喷嘴一体设置的等离子体喷出口或使用与喷墨用喷嘴分体设置的等离子体喷出口进行喷墨印刷的同时或喷墨印刷之后，针对因大气压等离子体的照射而各种颜色的油墨的表面发生固化而成的油墨，使其内部及外部的整体完全固化。通过采用这样的电子束照射部，且同时采用喷射大气压等离子体，可使喷墨用油墨组成物无需含有聚合引发剂、其助剂等。并且，邻接的各种颜色的边界也不会发生渗透，从而可形成对比度高的图像。
作为构成电子束照射部的电子束产生装置，可采用公知的装置。
而且，可设置用于将由电子束产生装置产生的电子束照射在被印刷基材上的油墨上的导入、照射装置。
此外，作为照射电子束时的气氛，为了使固化顺利进行，优选形成氮气、稀有气体等惰性气体的气氛。
而且，需要使被印刷基材在电子束照射部中通过，以便将由该电子束产生装置产生的电子束均匀地照射于被印刷基材表面的油墨。在电子束照射部内，例如可使电子束呈帘状照射在被印刷基材的印刷面上。另外，虽然电子束的加速电压可根据油墨的比重和膜厚而适时改变，但优选为20～300kV。电子束的照射量优选在0.1～20Mrad的范围内。
利用这样的电子束照射部，并同时照射大气压等离子体，可使能量射线固化型的喷墨用印刷油墨固化。并且，无需预先在油墨内配合聚合引发剂、固化剂、聚合开始助剂等。即使不在油墨内部配合这些成分，也可充分固化。
实施例
将宽度21cm的聚对苯二甲酸乙二酯膜以印刷速度为12m/min的方式供给到行式喷墨印刷装置，使用下述表1所示的实施例及比较例的组成物进行印刷，并分别在表1所示的条件下进行了固化。表中的组成物的配合量为质量。
另外，色间等离子体固化气体种类N2有，是表示利用各种颜色的喷墨用印刷油墨进行印刷，并在全色印刷后，从宽度300mm的切口以气体流速30L/min照射气体种类为氮气的大气压等离子体的例子。EB照射30kGray90kV有，是表示在全色的印刷后，在通过氮气气体而净化后的气氛下，以30kGray对油墨照射在90kV的电压下产生的电子束。
(涂膜擦除)
使用细白布(canequim)3号作为摩擦件，通过学振型摩擦坚牢度试验机(株式会社大荣科学精器制作所)在固化涂膜表面上进行了500g200次往返，对涂膜擦除的状态进行了评价。
〇：涂膜不会擦除。
△：涂膜稍微擦除。
×：涂膜擦除。
(粘性)
○：对涂膜表面进行指触，在该涂膜表面上无粘性。
×：对涂膜表面进行指触，在该涂膜表面上有粘性。
颜料分散剂：Solsperse 39000(Lubrizol公司制)
PO改性NPGDA：丙氧基化改性(2)三丙二醇二丙烯酸酯(SR492，SARTOMER公司制)
EO(3)改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯：(SR354，SARTOMER公司制)
TPO：2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(LAMBERTI公司制)
Irgacure184(BASF公司制)
DETX：2，4-二乙基噻吨酮(Lambson公司制)
BYK333：硅酮添加剂(BYK Chemie公司制)
(表1)
Figure BDA0003013762120000151
根据上述的表1，在对各种颜色仅一色的印刷进行等离子体处理时，根据实施例，即使使用细白布(canequim)3号进行擦拭，也不会擦除涂膜，且无粘性。与此相反，在印刷后未照射等离子体的情况下，稍微产生有涂膜擦除。
此外，在照射等离子体而不照射EB的情况下，构成了产生有涂膜擦除且具有粘性的印刷。
(表2)
Figure BDA0003013762120000161
如表2所示，根据使用4色的油墨依次进行喷墨印刷，其后首次依次进行了等离子体处理和EO照射的实施例8，可实现不产生涂膜擦除、无粘性的印刷。
与此相反，根据未进行等离子体照射的比较例6，则产生有涂膜擦除，而根据未进行EB固化的比较例7，则产生有涂膜擦除，且粘性不佳。
根据上述的各实施例，通过本发明的装置，可实现无涂膜擦除、无粘性的印刷。

Claims (19)

1.一种喷墨印刷装置，为多色印刷用喷墨印刷装置，其特征在于，设置有：
多色用喷墨用喷嘴，相对于被印刷基材的移动方向而在垂直方向上移动且相对于被印刷基材表面而在平行方向上移动；
及等离子体喷出口，在该多色用喷墨用喷嘴的下游，朝向印刷在被印刷基材上的多色的油墨表面，
并且，在相对于该多色用喷墨用喷嘴和该等离子体喷出口的下游侧，具有朝向被印刷基材的移动方向的电子束照射部。
2.根据权利要求1所述的喷墨印刷装置，其特征在于，具有：喷墨印刷部，具备相对于被印刷基材的移动方向而在垂直方向上移动且相对于被印刷基材表面而在平行方向上移动的多色用喷墨用喷嘴，以及与该喷墨用喷嘴分开的等离子体喷出口而成；及电子束照射部，相对于该喷墨印刷部而在被印刷基材的移动方向下游侧。
3.根据权利要求2所述的喷墨印刷装置，其特征在于，具备多色用的各喷墨用喷嘴的头在比该喷墨用喷嘴更靠下游侧具有等离子体喷出口。
4.根据权利要求2或3所述的喷墨印刷装置，其特征在于，喷墨印刷装置为多色印刷用，在各种颜色的每个喷墨用喷嘴上分别构成有头，且在相对于具有该各种颜色的喷墨用喷嘴的各头的下游，设置有设有等离子体喷出口的头。
5.根据权利要求2～4中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，等离子体喷出口的开口部不朝向被印刷基材的表面方向。
6.根据权利要求2～5中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，等离子体喷出口的开口部朝向被印刷基材的移动方向，以便从等离子体喷出口喷出的等离子体朝向被印刷基材进行移动的方向。
7.根据权利要求2～6中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，在喷墨印刷部上，从等离子体喷出口进行观察而在被印刷基材的相反侧，配置有与被印刷基材的非印刷面侧接触，且接地、带负电或带正电的基材。
8.根据权利要求2～7中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，具有覆盖该等离子体喷出口的罩。
9.根据权利要求2～8中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，设置有：
喷墨印刷部，具备相对于被印刷基材的移动方向而在垂直方向上移动且相对于被印刷基材表面而在平行方向上移动的喷墨用喷嘴；
及罩，覆盖该喷墨印刷部，
且在该罩内设置有等离子体喷出口，
并且，在相对于该喷墨印刷部而在被印刷基材的移动方向下游侧，具有电子束照射部。
10.根据权利要求9所述的喷墨印刷装置，其特征在于，等离子体喷出口的开口部不朝向被印刷基材的表面方向。
11.根据权利要求9或10所述的喷墨印刷装置，其特征在于，等离子体喷出口的开口部朝向被印刷基材的移动方向，以便从等离子体喷出口喷出的等离子体朝向被印刷基材进行移动的方向。
12.根据权利要求9～11中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，在喷墨印刷部上，从等离子体喷出口进行观察而在被印刷基材的相反侧，配置有与被印刷基材的非印刷面侧接触，且接地、带负电或带正电的基材。
13.根据权利要求1所述的喷墨印刷装置，其特征在于，设置有：
喷墨印刷部，具备相对于被印刷基材的移动方向而在垂直方向上移动且相对于被印刷基材表面而在平行方向上移动的多色用喷墨用喷嘴；
及等离子体喷出口，相对于该喷墨印刷部而在被印刷基材的移动方向下游侧，
并且，在相对于该等离子体喷出口而在被印刷基材的移动方向下游侧，具有电子束照射部。
14.根据权利要求13所述的喷墨印刷装置，其特征在于，等离子体喷出口的开口部不朝向被印刷基材的表面方向。
15.根据权利要求13或14所述的喷墨印刷装置，其特征在于，等离子体喷出口的开口部朝向被印刷基材的移动方向，以便从等离子体喷出口喷出的等离子体朝向被印刷基材进行移动的方向。
16.根据权利要求13～15中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，从等离子体喷出口进行观察而在被印刷基材的相反侧，配置有与被印刷基材的非印刷面侧接触，且接地、带负电或带正电的基材。
17.根据权利要求13～16中任一所述的喷墨印刷装置，其特征在于，具有覆盖该等离子体喷出口的罩。
18.一种喷墨印刷装置，其特征在于，具有：喷墨用喷嘴，具备用于印刷2色以上的油墨的行式头方式的喷嘴；及等离子体喷出口，在各种颜色的每个喷嘴上，设置在被印刷基材的移动方向下游侧。
19.一种喷墨印刷装置，其特征在于，具有：喷墨用喷嘴，具备用于印刷2色以上的油墨的行式头方式的喷嘴；及等离子体喷出口，在该用于印刷2色以上的每个喷嘴上，从行式头方式的喷嘴进行观察，而在被印刷基材的移动方向下游侧。
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