CN115279844A - 印刷组合物及其方法 - Google Patents

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CN115279844A CN202180020085.8A CN202180020085A CN115279844A CN 115279844 A CN115279844 A CN 115279844A CN 202180020085 A CN202180020085 A CN 202180020085A CN 115279844 A CN115279844 A CN 115279844A
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Abstract

根据一个方面，本申请的印刷组合物包含约10.00%重量至约14.00%重量的颜料、约3.00%重量至约7.00%重量的聚合物、约15.00%重量至约19.00%重量的助溶剂、约0.20%重量至约0.40%重量的表面活性剂，和水。

Description

印刷组合物及其方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年3月12日提交的美国专利申请序列号62/988,618的优先权，且标题为“Printing Compositions and Methods Therefor”(印刷组合物及其方法)，其全部内容通过引用结合到本文中。
背景
本主题涉及印刷组合物和方法，更具体地讲，涉及用于柔性/可收缩和/或不可渗透基材的印刷组合物和方法。
柔版印刷是印刷工业中使用柔性凸印版的一种众所周知的技术。它用于在许多基材上印刷，包括塑料、金属膜和其它不渗透水材料。
喷墨印刷也是一种众所周知的技术，其中通过使油墨微滴沉积到基材上在基材上再现数字图像。
此外，已开发了高速印刷系统用于在基材(例如可收缩聚合物膜幅材)上印刷。这样的材料通常表现出弹性和塑性特征二者，这些特征取决于一种或多种施加的影响，例如力、热、化学物质、电磁辐射等。在系统设计过程中必须仔细考虑这些特征，因为可能有必要:1.)控制成像期间的材料收缩，以便产生的成像膜随后可用于收缩-包装过程，和2.)由于基材的弹性变形能力，通过最小化系统组件之间的动态相互作用来避免系统控制问题。这样的考虑也影响配准印刷内容的过程，以便准确地再现内容。
具体而言，柔性幅材可单面(即，在一个侧面)或双面(即，两个侧面)印刷。在任何一种情况下，单独印刷的图像，即使由单个印刷单元(例如，多色成像器单元)印刷，也必须相互准确配准，以最大限度地减少配准不良错误，例如色移、龟纹、不期望的网点增大效应或类似错误。
此外，基于水的油墨和涂料用于商业印刷应用(包括但不限于柔版印刷和喷墨印刷)一直在增加，这部分是由于干燥过程期间散发的基于溶剂的组合物中挥发性有机化合物(“VOC’s”)有关的环境和健康问题。
在食品行业印刷时，健康问题显得突出。例如，瑞士制定了监管食品包装印刷油墨的立法。已编制了可用于印刷油墨的组分列表，以努力去除一些被认为致癌、致突变或对生殖有毒的物质。虽然只在瑞士有要求，但在为间接食品接触目的(例如用于食品包装)产生油墨和/或吸墨性化合物时，关于印刷油墨和涂料类似的瑞士条例(Swiss Ordinance)RS817.023.21在全世界通常被公认是有用的。
对于在多孔或可渗透的基材或幅材上的一般印刷，油墨内的水在干燥过程中被幅材表面部分地吸收。然而，当基于水的油墨沉积在不可渗透的幅材上(例如塑料幅材、金属幅材和类似表面)时存在问题。由于油墨在干燥和/或固化时期期间主要经由蒸发干燥，因此，基于水的油墨缺乏穿透幅材或吸入幅材本身的能力导致单独的油墨微滴跨幅材表面铺展。如果一组单独的油墨微滴铺展并相互接触，则由于相邻油墨微滴的聚结，可能会不利地影响期望的图像品质。这是高速印刷时通常出现的问题。
此外，在高速印刷期间可能会出现另一个问题，称为“油墨再转移”或“拾取(pickoff)”，其中用于印刷图像的油墨在接触幅材系统的另一个部件(例如惰辊)之前没有充分干燥，并且油墨意外地从印刷区域转移到辊上。
此外，如果在印刷过程期间基材的温度超过基材的尺寸完整性阈值，则基材可能会收缩和/或变形，从而导致无法使用的产品。
以上讨论只提供一般背景信息，并不旨在用作帮助确定要求保护的主题的范围。
概述
根据一个方面，本申请的印刷组合物包含约10.00%重量至约14.00%重量的颜料、约3.00%重量至约7.00%重量的聚合物、约15.00%重量至约19.00%重量的助溶剂、约0.20%重量至约0.40%重量的表面活性剂，和水。
根据另一个方面，印刷组合物包含约4.00%重量至约5.00%重量的颜料、约7.00%重量至约11.00%重量的聚合物、约13.00%重量至约17.00%重量的助溶剂、约0.25%重量至约2.00%重量的表面活性剂，和水。
根据还另一个方面，一种印刷方法包括，提供基材；将印刷组合物施加到基材的表面，其中印刷组合物包含约10.00%重量至约14.00%重量的颜料、约3.00%重量至约7.00%重量的聚合物、约15.00%重量至约19.00%重量的助溶剂、约0.20%重量至约0.40%重量的表面活性剂，和水；并且干燥基材，其中基材的温度不超过基材尺寸完整性的阈值。
根据另一个方面，一种印刷方法包括，提供经涂覆基材；将印刷组合物施加到经涂覆基材的表面，其中印刷组合物包含约4.00%重量至约5.00%重量的颜料、约7.00%重量至约11.00%重量的聚合物、约13.00%重量至约17.00%重量的助溶剂、约0.25%重量至约2.00%重量的表面活性剂，和水；并且干燥经涂覆基材，其中经涂覆基材的温度不超过经涂覆基材尺寸完整性的阈值。
在考虑以下详述和附图后，其它方面和优点将变得显而易见，其中在整个说明书中相似的数字表示相似的结构。
本发明的概述仅旨在提供根据一个或多个示例性实施方案的本文公开主题的简要概览，并且不用作解释权利要求的指南或定义或限制发明的范围，发明的范围只由所附的权利要求所定义。提供此概述以用简化形式介绍概念的说明性选择，这些概念将在以下详述中进一步描述。此概述不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决背景中提到的任何或所有缺点的实现方式。
附图简述
为了能够了解本发明的特征形式，可通过参考某些实施方案获得本发明的详细说明，其中一些在附图中图示说明。然而，应注意到，附图只图示说明本发明的某些实施方案，因此不应认为是其范围的限制，因为本发明的范围包括其它同等有效的实施方案。附图不一定按比例绘制，其重点通常放在说明本发明的某些实施方案的特征上。在附图中，相似的数字用于在各个视图中指示相似的部件。因此，为了进一步理解本发明，可结合附图阅读参考以下详述，其中：
图1为用于在基材上印刷图像和/或文本的示例性系统的简化方框图；
图2为由图1的系统成像的聚合物膜的端正视图；
图3为图1的印刷管理系统的简化功能方框图；
图4为用于实现图1的印刷管理系统的计算机系统的方框图；
图5为由图4的印刷管理系统执行的编程的流程图；
图6为说明在其上应用配准标记的图1的幅材的一部分的简化平面视图；
图7为图6的配准标记的局部放大视图；
图8为内容部分印刷在幅材的两个通道中的幅材的局部平面视图；
图9为图8的经印刷内容部分之一的放大平面视图；
图10为具有成像器单元和传感器的幅材的一部分的局部平面视图；
图11为内容部分印刷在幅材的五个通道中的幅材的局部平面视图；并且
图12为图1成像器单元70的另一部分的组合局部侧正视图和方框视图。
详述
图1显示用于在基材上印刷内容(例如图像和/或文本)的示例性系统20，基材如用于食品级应用的可收缩塑料膜。然而，应理解，可用系统20在任何应用(例如，食品级以外的应用)的加工期间尺寸稳定或不稳定的任何聚合物或其它柔性材料上印刷。系统20优选以高速运行，例如，0至约500或更大英尺/分钟(fpm)甚至高达约1000fpm数量级，尽管系统可根据需要或期望以不同的速度运行。所示系统20能够在基材的两个侧面印刷图像和/或文本(即，系统20能够双面印刷)，尽管情况并非必须如此。在所示实施方案中，基材的第一个侧面在第一次通过期间由一系列特定单元成像，然后将基材翻转，并且基材的另一个侧面在第二次通过期间由所有特定单元或只由特定单元子集成像。一个或多个特定单元的第一部分可在第一次通过期间运行，并且一个或多个特定单元与第一部分横向偏移的第二部分可在第二次通过期间运行。此外，一个或多个特定单元可能能够在一次通过期间同时处理和/或成像基材的两个侧面，在这种情况下，这样的单元不需要在基材的另一次通过期间运行。在所示实施方案中，第一部分在横向范围上与第二部分相等，尽管情况并非必须如此。因此，例如，系统可具有52英寸的宽度，并且可能能够双面印刷高达26英寸宽基材。或者，可在单次生产运行期间印刷52英寸宽(或更小)的基材的单个侧面(即单面印刷)。如果期望，则可按照所公开的成像器单元和其它单元添加另外的成像器单元和相关的干燥器和幅材引导器单元，以获得全宽(即，在所公开的实施方案中52英寸)双面印刷能力。更进一步讲，可容纳具有不同宽度的基材，例如64英寸(或更大或更小宽度)。
此外，所示系统20可包括只使用喷墨印刷机的全数字系统，尽管可用其它印刷方法来使一层或多层成像，例如柔版印刷、平版胶印、丝网印刷、凹版印刷、凸版印刷等。喷墨技术提供按需滴落能力，因此，除其它优点外，还允许高水平的色彩控制和图像定制。
除前述外，某些喷墨头适用于施加可能必要的高不透明性基础油墨，以便在其上印刷的其它油墨可以接收足够的反射白光(例如)，从而使罩印的油墨可充分发挥它们的过滤功能。一些印刷头技术更适合于溢流涂布(flood coating)印刷，例如印刷外涂层清漆、底漆、白色和金属油墨。
另一方面，使用高分辨率印刷头印刷高保真图像获得最佳品质。使用滚筒技术和用喷墨印刷是保持配准、控制柔性/可收缩膜基材和再现扩展色域调色板的优选方式。
本文公开的系统具有印刷扩展色域图像的能力。在一些情况下，所需的色彩再现可能需要自定义专色来精确匹配颜色。在这些情况下，可与系统中的其它过程同步使用额外的第八通道(和另外的通道，如果需要)来印刷自定义颜色。
使用基于水的油墨在柔性/可收缩膜上印刷有很多挑战，并且需要流体管理、温度控制和闭环过程。因此，在本系统中，例如，在高速下保持高品质色域的能力进一步由传感器进行过程控制，所述传感器可包括一个或多个校准相机，以在大运行长度连续精调系统。
本文所用短语“可热收缩”是指根据ASTM D 2732测量的显示在185℉至少10%的总自由收缩(即，在纵向和横向两个方向的自由收缩的总和)的膜，ASTM D 2732通过引用以其全文结合到本文中。在本文中将显示在185℉小于10%总自由收缩的所有膜称为不可热收缩。根据ASTM D2732测量，可热收缩膜在185℉的总自由收缩可以为至少15%、或至少20%、或至少30%、或至少40%、或至少45%、或至少50%、或至少55%、或至少60%、或至少65%、或至少70%。通过在固态(即，在低于聚合物玻璃化转变温度的温度下)进行取向，可实现可热收缩性。所采用的总取向因数(即，在横向的拉伸和在纵向的牵拉)可以为任何期望的因数，如至少2X、至少3X、至少4X、至少5X、至少6X、至少7X、至少8X、至少9X、至少10X、至少16X或1.5X至20X、2X至16X、3X至12X或4X至9X。
如图1中所示，所示系统20包括第一牵引模块22，在第一次印刷通过系统20开始时，第一牵引模块22将塑料幅材24的幅材从由夹辊23接合的辊25展开。幅材24可包括塑料膜的扁平圆筒或管，包括具有在侧折24c, 24d连接的侧面24a, 24b(见图2)的两层，虽然如果期望并如上所提及，幅材24也可替代地简单包括单层材料。一旦由模块22展开，幅材24就可通过表面能改性系统处理，例如常规类型电晕处理单元26，其增加幅材24的表面能。电晕处理解决了大量紧密间隔微滴施加到低表面能不可渗透材料时可能遇到的成像条件，如果不进行补偿，其可能会由于聚结效应导致所施加油墨的位置扭曲。电晕处理模块可以能够同时处理幅材24的两个侧面。以闭环方式控制幅材24横向位置的常规类型的第一幅材引导器28然后将经电晕处理的幅材24引导到第一成像器单元30。操作第一干燥器单元32，以干燥由第一成像器单元30施加到幅材24的材料。由第一成像器单元30施加的材料可沉积在整个幅材24上，或者可只选择性施加到以后将接收油墨的一些或所有区域。
第二牵引模块40和第二幅材引导器42(其中后者可以与第一幅材引导器28相同)将幅材24传送到第二成像器单元44，第二成像器单元44将由第一供应单元45提供的材料印刷到幅材24上。可操作第二干燥器单元46，以干燥由第二成像器单元44施加的材料。
随后，幅材24由第三幅材引导器48(同样可与第一幅材引导器28相同)引导到第三成像器单元60，第三成像器单元60将由第二供应单元62供应的材料施加在其上，例如在至少部分覆盖由第二成像器单元44沉积的材料的位置。可操作第三干燥器单元64，以干燥由第三成像器单元60施加的材料，然后，幅材24由第四幅材引导器66(也可与第一幅材引导器28相同)引导到第四成像器单元70，第四成像器单元70包括相对高分辨率的扩展色域成像器单元70。
成像器单元70包括滚筒72，在滚筒72周围排列喷墨印刷头，用于将一次印刷色油墨CMYK连同二次印刷色油墨橙色、紫色和绿色OVG以及任选的专色油墨S以相对较高的分辨率(例如1200dpi)高速(例如，100-500fpm)施加到幅材24。在高印刷速度下校准扩展色域印刷。因此施加的微滴尺寸相对小(3-6pL数量级)。如果期望，成像器单元70可以不同的分辨率操作，和/或施加不同的微滴尺寸。油墨分别由第三和第四供应单元74、76供应，并且在一些实施方案中，油墨为基于水的类型。包括CMYK和OVG油墨的印刷色能够在幅材24上再现扩展色域的详细图像和高品质图形。第四干燥器单元80布置在第四成像器单元70的下游，并且干燥由此施加的油墨。
在成像后，幅材24可由幅材引导器81(优选与第一幅材引导器28相同)引导，并由第五成像器单元82涂覆，第五成像器单元82包括喷墨印刷机，喷墨印刷机以相对低分辨率和大微滴尺寸(例如，600dpi，5-12pL尺寸微滴)操作，以将外涂层(例如清漆)施加到幅材24的成像部分。外涂层由第五干燥器单元84干燥。随后，幅材由幅材引导器88(也优选与第一幅材引导器28相同)引导，由可包括已知气杆的幅材翻转杆90翻转，并返回到第一牵引模块22，以开始第二次通过系统20，随后可例如如上所述在幅材24的第二侧面上进行材料沉积/成像。然后将完全成像的幅材24储存在由夹辊101接合的卷取辊100上，随后可进一步处理，例如，以产生收缩包装袋。
虽然幅材24在图1中显示为在第二次通过开始时返回到第一牵引模块22，但可注意到，幅材可替代地传送到系统20中的另外的点，例如幅材引导器28、第一成像器单元30、牵引模块40、幅材引导器42或成像器单元44(例如，当幅材24不要被预涂时)，从而绕过前端单元和/或模块(例如模块22和电晕处理单元26)。
此外，在幅材24要被单面印刷(即，只在一个侧面)的情况下，经印刷幅材24可在第一次通过系统20之后立即储存在卷取辊100上，从而完全省略第二次通过。
幅材24可以为多层，并且可具有0.25mm或更小的厚度，或0.5至30密耳、或0.5至15密耳、或1至10密耳、或1至8密耳、或1.1至7密耳、或1.2至6密耳、或1.3至5密耳、或1.5至4密耳、或1.6至3.5密耳、或1.8至3.3密耳、或2至3密耳、或1.5至4密耳、或0.5至1.5密耳、或1至1.5密耳、或0.7至1.3密耳、或0.8至1.2密耳、或0.9至1.1密耳的厚度。根据1998年4月公布的ASTM D 1746-97“Standard Test Method for Transparency of Plastic Sheeting”(塑料片材透明度的标准测试方法)(以其全文结合到本文中)测量，幅材24可具有至少15%、或至少20%、或至少25%、或至少30%的膜透明度百分比(在本文中也称为膜清澈度)。
优选系统20包括在辊25(其为从动辊)和牵引模块22之间的第一张力区、在牵引模块22和成像器单元30之间的第二张力区、在成像器单元30和牵引模块40之间的第三张力单元、在牵引模块40和成像器单元44之间的第四张力区、在成像器单元44和成像器单元60之间的第五张力区、在成像器单元60和滚筒72之间的第六张力区、在滚筒72和成像器单元82之间的第七张力区以及在成像器单元82和卷取辊100(其为从动辊)之间的第八张力区。一个或多个张力区可布置在成像器单元82和牵引模块22之间和/或系统20中的其它点。限定张力区端部的每个元件包括例如下文更详细描述的具有夹辊的从动辊(其在成像器单元30、44、60、70和82的情况下，包括成像器滚筒)。优选所有张力区的长度限制在约20英尺或更短。每个张力区中的幅材张力由一个或多个张力控制器控制，使得幅材张力不落在预定范围外。
第一、第二和第三成像器单元30的性质和设计可随要在系统20中使用的印刷方法而变。例如，在使用组合柔版和喷墨再现的特定实施方案中，第一成像器单元30可以将包含透明底漆和白色着色剂(如二氧化钛)的分散体的组合物以溢流涂布方式施加到幅材24上。第二成像器单元44，其可包括喷墨印刷机或柔版印刷单元，可随后使一种或多种金属油墨沉积到幅材上，至少在从第一成像器单元30接收材料的部分。在这样的实施方案中，不需要第三成像器单元60，并且可省略与之相关的单元60和干燥器单元64以及幅材引导器66。
在进一步的实施方案中，第一成像器单元30包括将白色着色油墨施加到幅材24的柔版印刷单元，第二成像器单元44包括施加一种或多种金属油墨的喷墨印刷机或柔版印刷单元，并且第三成像器单元60包括将透明底漆施加到幅材24的喷墨印刷机或柔版印刷单元。
在整个系统20使用喷墨技术的还另一个实施方案中，包括喷墨印刷机的第一成像器单元30可以将包含透明底漆和白色着色剂(如二氧化钛)的分散体的组合物施加到幅材24。第二成像器单元44，其包括喷墨印刷机，可随后使一种或多种金属油墨沉积到幅材上，至少在从第一成像器单元30接收材料的部分。在这样的实施方案中，不需要第三成像器单元60，并且可省略与之相关的单元60和干燥器单元64以及幅材引导器66。
在更进一步的实施方案中，第一成像器单元30包括将白色着色油墨施加到幅材24的喷墨印刷机，第二成像器单元44包括施加一种或多种金属油墨的喷墨印刷机，并且第三成像器单元60包括将透明底漆施加到幅材24的喷墨印刷机。
任何一个或多个成像器单元30、44、60、70和82都可以省略，或者其功能可与一个或多个其它成像器单元组合。因此，例如，在施加组合的底漆和白色着色材料的情况下，所述组合可由成像器单元30或44之一印刷，并且可省略单元30、44中的另一个。
在一些实施方案中，第一、第二和第三成像器单元30、44、60中的每一个包括600dpi(每英寸点数)喷墨印刷机，所述喷墨印刷机施加相对大的微滴(即，至少5-12皮升(pL))，每个使用压电喷墨头，尽管成像器单元30、44和/或60可以不同的分辨率操作，和/或施加不同尺寸的微滴。因此，例如，设计与本系统中金属和预涂油墨一起使用的印刷头可具有400dpi的分辨率和20-30pL的微滴体积。预涂料、白色和金属油墨具有相对重的颜料负载和/或大的颗粒尺寸，其最好由成像器30、44、60的相对低分辨率/大微滴尺寸头施加。
在替代的实施方案中，底漆、白色和涂层成像器单元的一个或多个可以相对高的分辨率和/或小微滴尺寸(例如1200dpi/3-6pL)操作。
底漆使幅材24的至少一部分表面适于接收以后施加的基于水的油墨。优选(尽管不是必须)恰好在第四成像器单元70施加印刷色和专色油墨之前施加底漆，以便将这样的颜色直接施加到经干燥的底漆上。
优选第四成像器单元70包括上述喷墨印刷机，以便可利用按需滴落技术，特别是在印刷-印刷可变性、高分辨率和精确控制配准的能力方面。
第五成像器单元82还优选包括至少以1200dpi或2400dpi操作的喷墨印刷机，尽管它可替代地通过不同的印刷方法来实现，例如柔版印刷单元。
如在下文更详细指出，监督或全局控制系统120响应传感器(在图1中未示出)，并且负责在生产运行期间各种系统装置的整体闭环控制。包括印刷管理控制系统130的另外的控制系统也以闭环方式控制各种成像器单元，以控制图像再现以及颜色校正、配准、对丢失像素的校正等。
同样在所示实施方案中，每个干燥器单元32、46、64、80和84在印刷期间由相关的闭环干燥器管理系统(在图1中未显示)控制，除其它外，以使图像偏移(有时称为“拾取”)最小化，偏移可能会导致假象，这可能是由于沉积在幅材上的油墨干燥不当或不充分而引起未干燥的油墨/涂层粘着(即偏移)到一个或多个系统处理组件上，例如惰辊或其它组件，并从这样的系统处理组件转移到幅材的其它部分。
在部分或完全喷墨实现系统的情况下，由第一至第五成像器单元30、44、60、70和/或82使用的印刷头可以是相同或不同的类型，甚至在每个印刷机内，和/或，如前提到，可用不同的印刷方法来施加油墨/涂层。在任何情况下，考虑到各种印刷头类型/印刷方法的操作特征(例如要沉积的分辨率和微滴尺寸)和幅材的性质(例如暴露于热时的收缩率)，给全局控制系统120和/或印刷管理控制系统130编程，以在预处理期间通过光栅图像处理(ripping)过程将代表各个层的输入数据(例如印刷就绪源格式(例如，Adobe便携式文档格式或PDF)的数据)转换成位图或其它页面表示。
除了前述外，还可提供一个或多个另外的控制系统，例如，以在幅材24传送通过系统20时跟踪和控制幅材24。适当或期望时，各种控制系统可由一个或多个适合的可编程装置、输入传感器和输出控制装置一起或分开实现。
接下来参考图3，图3以概括的形式示出了印刷管理控制系统130的示例性实施方案，假设第一成像器单元30将预涂料施加到整个幅材24的选定部分或整个幅材24上，以便这样的单元30的控制简单明了，因此没有说明。示例性印刷管理控制系统130以诸如PDF或另外的印刷就绪的印刷就绪格式或非印刷就绪格式获取页面150，并将每个页面划分成表示要由成像器单元44、60、70和82成像的层的数据。更具体地，用所示的页面150作为实例，处理单元152将定义页面150的数据划分成表示分别要以白色、银色、印刷色(与任选的专色)和外涂层印刷的四个层150a、150b、150c和150d的层数据，考虑特定的油墨和幅材材料，根据需要对层数据进行颜色校正，并使用光栅图像处理(RIP)技术将经颜色校正的层数据转换成四层位图(方框154)。处理单元152然后确定与层位图结合使用的配准参数，以控制单独的成像器单元44、60、70和82(方框156)，使得层图像在幅材24上准确地在彼此之上印刷。
处理单元152，可包括适当编程的计算机或服务器或其它可编程装置，响应由传感器产生的反馈信号，所述传感器包括幅材跟踪传感器160和任选的传感幅材位置和经印刷图像的相机162，以便处理单元152和/或其它控制可以在启动、关闭和稳态操作期间以闭环方式操作。
如图4和12中所见，印刷管理控制系统130或单元控制各个成像器单元30、44、60、70和82。例如，成像器单元70包括第一和第二成像器部分225、227，其中每个成像器部分225、227包括一个或两个印刷头，用于颜色CMYK和OVG以及专色S中的每一种，总共十六个印刷头(在每个成像器部分有单个印刷头的情况下)。在图12中显示了八个印刷头226a-226d和228a-228d。印刷头226a、228a可独立操作，并以并排关系布置，以将青色施加到幅材24的全宽，印刷头226b、228b以并排关系布置，并且可独立操作，以将品红色施加到幅材24的全宽，对剩余的印刷头以此类推(如图3中所见，印刷头226、228围绕滚筒72的周边布置，而用于颜色OVGS的印刷头226、228布置在图12的滚筒72后面，因此在这样的图中不可见)。每种颜色的印刷头226与相同颜色的印刷头228横向直接相邻(即，印刷头226、228的最里面的喷射孔或口的间距与印刷头226、228的剩余相邻孔或口之间的间距基本相等)，以便可以对全宽幅材成像，而不会在幅材24上由印刷头226、228成像的部分之间产生横向间隙。
剩余成像器单元30、44、60和82中的每个类似包括横向偏移且可独立操作的包括印刷头组的第一和第二成像器部分，如在成像器单元70中那样。在每个成像器单元30、44、60和82中，每个第一成像器部分的印刷头与第二成像器部分的印刷头相邻，如同在成像器单元70中那样。优选成像器单元30、44、60、70和82的所有印刷头沿着过程和横向尺寸静止，并印刷直到移动幅材的全宽，而不会在由第一和第二成像器部分成像的幅材部分之间产生横向间隙，如上所述。在所示实施方案中，成像器单元30、44、60、70和82的第一部分印刷在幅材24的第一侧面24a上，并且成像器单元30、44、60、70和82的第二部分印刷在幅材24的第二侧面24b上。
图4示出了尤其适于以数字方式实现印刷管理控制系统130的计算机系统300，应当理解，本文公开的任何或所有控制系统，例如控制系统120和/或干燥器控制系统的一个或多个，可由类似的计算机系统或由计算机系统300来实现。因此，例如，系统300可包括处理单元152，并且如果期望，可实现控制系统120。计算机系统300包括个人计算机、服务器或具有存储器304的其它可编程装置302，除其它外，存储器存储如图5中所见的编程，编程由处理模块或控制器306执行，以实现印刷管理控制系统130。装置302从各种传感器接收信号，这些传感器可包括相机和/或其它装置。具体地讲，在所示的实施方案中，装置302响应位于成像器单元70上游的相机500、502和另外的传感器504，传感器504可包括相机或常规传感标记装置，其适于通过幅材24的背侧24b传感配准标记。装置302还可响应由幅材跟踪传感器160和任选的相机162产生的幅材位置信号。相机162在使用时对幅材24的整个宽成像(在所示的实施方案中54英寸)，并允许印刷管理控制系统130(或系统20的任何其它控制系统)将由印刷头印刷的图像拼接在一起，进行颜色-颜色配准和颜色校准，检测丢失的像素，并跨幅材进行印刷头标准化。
装置302还响应其它相机(未示出)，各个相机位于其它成像器单元30、44、60和82的上游，并且包括一个或多个像素缓冲器307，像素缓冲器307存储数据，以便按以下关于第四成像器单元70所述的方式控制第一至第五成像器单元。
按照常规，沿幅材24的长度印刷由空白区域分隔的一系列重复内容部分。每个内容部分可包括图像、文本或二者。因此，例如，在图8的所示实施方案中，幅材24将要在第一侧面24a上两个横向间隔的通道556、558用重复图像560、562组印刷，其中图像560、562沿着垂直于横向的过程方向偏移，以便内容部分由空白区域隔开(在图8中只示出了一组图像560、562，应理解，其它相等间隔(或不等间隔)组在幅材24上并且沿着幅材24以过程方向印刷)。应注意，幅材24可在不同数量的通道中单面或双面印刷，并且印刷内容可以或可以不相对于彼此沿着过程方向偏移。此外，在所示的实施方案中，图像560、562是相同的，或基本相同，尽管系统20可印刷包括任何种类的印刷内容的图像和/或文本，并且通道中的印刷内容可基本或完全不同。
如图9中所见，每个印刷的内容部分，例如图像560，具有沿横向的X尺寸和沿过程方向的Y尺寸。在所示的实施方案中，每个内容部分具有等于Y尺寸的X尺寸，其中二者的宽度和长度分别为n个单位(例如英寸)。此外，原点563位于图像560的左上角。
图5的编程对每个通道556、558独立执行。编程开始于方框580，方框580指示包括系统20的一部分的第一印刷装置，例如第二成像器单元44，以在幅材24的第一侧面24a上印刷配准标记或基准584(其中之一显示于图7中，另一个显示于图8中)，其中每个配准标记与由单元44沉积的重复印刷内容部分之一一起印刷，并布置在相对于这样的印刷内容部分且邻近这样的印刷内容部分的受控位置585(其中之一见于图6中)。具体地讲，如图7和8的实施方案中所见，每个配准标记584可以为任何合适的设计，例如以三角形配置排列的三个白点，其中三个点的中心布置在沿过程方向和横向分别距原点563精确距离的上游和左侧，其在完全印刷时将变成相关内容部分，例如图8中所示的图像560a。因此，配准标记584优选印刷在要成像的幅材区域的外侧。
再次参考图5，编程在方框590继续，方框590传感在成像器单元60下游和成像器单元70上游的图4的相机500的输出。在所示的实施方案中，相机500包括CCD装置或其它合适的光学装置，所述装置产生整个幅材24、整个幅材部分24a和/或24b或各个幅材部分24a或24b的仅一部分的光学再现。因此，在所示的实施方案中，例如，系统300包括单独的相机500和502，尽管这些相机可以被同时捕捉横向偏移幅材侧面24a和24b的图像的单个相机代替。在任何情况下，提供至少一个相机来传感幅材24每个侧面上的每个配准标记。当相机500检测到配准标记的中心点时，方框592确定中心点在X-尺寸和Y-尺寸距预期位置的任何物理偏移。可包括一个或多个输出通道环缓冲器的像素缓冲器307预存有接下来要成像的若干内容部分和相关联通道中的居间空白部分的光栅图像处理(RIP)数据。在这方面可注意到，输出通道环缓冲器在按顺序逐个光栅基础上连续输出内容部分和居间空白部分的数据。如果方框592确定位置校正是必要的，则方框594按顺序偏移与第一光栅中要由成像器单元70成像的接下来内容部分的RIP数据相关的指针(“X, Y指数”)。方框596监视偏移过程，并且在第一光栅的最后RIP数据的偏移过程已经完成时，方框598用第一光栅的指针将第一光栅的RIP数据以所需的偏移量(通过位置编码器160产生的计数脉冲确定)传送到像素缓冲器307的输出缓冲器。方框594、596和598连续操作，以偏移用于RIP数据的后续光栅的指针，并将这样的数据传送到输出缓冲器。接下来，方框600延迟将RIP数据传送到成像器单元70一定时间，这个时间考虑到配准标记距成像器单元70接下来要印刷的内容部分的前缘的距离，并且方框602在适当的时间将RIP数据传输到单元70，使得内容部分准确地印刷在幅材24上。
来自方框602的控制返回到方框590，以等待传感下一个配准标记。
如前提到，在通道558中再现内容部分的编程与以上所示和所述的相同，并且这样的编程独立于图5的编程执行。实际上，如图11中所示，更多的通道，例如通道610、612、614、616和618，可通过图5的编程实例各自印刷，其中编程实例独立操作。
图10示出了其中对幅材的两个侧面24a、24b进行配准的实施方案。一旦第一侧面24a如上提到成像，就将幅材如前提到的上下颠倒，并在第二次通过期间穿过第二横向偏移路径。在一个实施方案中，传感器504通过透明幅材24检测配准标记584。或者，传感器504可布置在幅材24下方，并直接检测配准标记584。在任何一种情况下，图5的编程实例操作成像器单元44在幅材侧面24b上配准位置印刷白色内容部分与另一个配准标记589，配准标记589相对于由成像器单元44印刷的内容部分在配置和布局二者方面与配准标记584相似或相同，这一次是在幅材24的第二侧面。随后，照相机502检测配准标记589，以操作成像器单元70与由成像器单元44施加的白色印刷内容配准。
如果期望，每个剩余成像器单元30、60和82的每个横向部分可通过图5的编程的独立实例来操作，以便无论是单面印刷还是双面印刷，都能实现整体成像器单元到成像器单元的配准。
对本领域的技术人员显而易见，可用硬件和/或软件的任何组合实现本文所述的任何或所有系统或其组件。应当了解和理解，结合附图所述的一个或多个过程、子过程和过程步骤可通过一个或多个电子或数字控制装置上的硬件、软件或硬件和软件的组合来进行。软件可驻留在合适电子处理组件或系统(例如，在图中示意地描绘的功能系统、控制器、装置、组件、模块或子模块中的一个或多个)中的软件存储器(未示出)中。软件存储器，例如存储器304，可包括用于实现逻辑功能(即，可以诸如数字电路或源代码的数字形式或以诸如模拟源(例如模拟电、声音或视频信号)的模拟形式实现“逻辑”)的可执行指令的有序列表。指令可以在处理模块或控制器306内执行，其包括例如一个或多个微处理器、通用处理器、处理器组合、数字信号处理器(DSPs)、现场可编程门阵列(FPGAs)或专用集成电路(ASICs)。此外，方框图描述了具有不受功能的体系结构或物理布局限制的物理(硬件和/或软件)实现的功能的逻辑划分。本申请中所述的实例系统可以多种配置实现，并且可以作为硬件/软件组件在单个硬件/软件单元中或在单独的硬件/软件单元中操作。
可执行指令可实现为其中存储有指令的计算机程序产品，当由电子系统的处理模块执行时，指示电子系统执行指令。计算机程序产品可选择性地体现在任何非暂时性计算机可读存储介质中，以供指令执行系统、设备或装置使用或与其结合，例如基于电子计算机的系统、包含处理器的系统或可选择性地从指令执行系统、设备或装置取得指令并执行指令的其它系统。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质为可存储程序以供指令执行系统、设备或装置使用或与其结合的任何非暂时性手段。非暂时性计算机可读存储介质可选择性为例如电子、磁、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或装置。非暂时性计算机可读介质的更具体实例的非详尽列举包括：具有一根或多根线的电连接(电子)；便携式计算机软盘(磁性)；随机存取(即易失性)存储器(电子)；只读存储器(电子)；可擦除可编程只读存储器，例如闪存储器(电子)；压缩光盘存储器，例如CD-ROM、CD-R、CD-RW(光学)；和数字多功能光盘存储器，即DVD(光学)。
还应理解，本文档中使用的信号或数据的接收和传输意味着两个或更多个系统、装置、组件、模块或子模块能够经由在某种类型信号通路上传播的信号相互通信。信号可以为通信、功率、数据或能量信号，这些信号可以将信息、功率或能量从第一系统、装置、组件、模块或子模块沿着第一和第二系统、装置、组件、模块或子模块之间的信号通路通信到第二系统、装置、组件、模块或子模块。信号通路可包括物理、电、磁、电磁、电化学、光学、有线或无线连接。信号通路也可包括在第一和第二系统、装置、组件、模块或子模块之间的另外的系统、装置、组件、模块或子模块。
从前面明显看到，印刷组合物，例如油墨配制物，可直接施加到幅材24的表面上，或者可施加到在幅材24上印刷的经涂覆表面(例如底漆和/或金属油墨)的顶部上，以同时能够使经印刷图像粘着到幅材24，并提供与印刷组合物的化学相互作用，从而优化颜色保真度和整体图像品质。可施加任选的印刷组合物，例如罩印清漆，以改变最终经成像幅材24的表面光洁度和外观。
印刷组合物1
印刷组合物可以为由第一成像器单元30通过喷墨施加到幅材24的基于水的白色油墨。印刷组合物包含颜料或颜料分散体、聚合物或聚合物分散体、助溶剂、表面活性剂和水。在一个示例性实施方案中，颜料分散体和/或聚合物分散体的载体包括水，优选去离子水。在一个示例性实施方案中，助溶剂为水混溶性，并且为溶剂或载体。在一个示例性实施方案中，印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约10.00%重量至约14.00%重量的颜料或在颜料分散体中的等重量，优选约10.50%重量至约13.50%重量，最优选约11.00%重量至约13.00%重量的颜料或在颜料分散体中的等重量。印刷组合物还包含总印刷组合物百分比的约3.00%重量至约7.00%重量的聚合物或在聚合物分散体中的等重量，优选约3.50%重量至约6.50%重量，最优选约4.00%重量至约6.00%重量的聚合物或在聚合物分散体中的等重量。印刷组合物还包含总印刷组合物百分比的约15.00%重量至约19.00%重量的助溶剂，优选约15.50%重量至约18.50%重量，最优选约16.00%重量至约18.00%重量的助溶剂。印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约0.20%重量至约0.40%重量的表面活性剂，优选约0.25%重量至约0.35%重量，最优选约0.30%重量的表面活性剂。除了任何分散体中的任何水外，印刷组合物还包含使总量达100.00%的重量的量的水，例如去离子水。
在一个示例性实施方案中，颜料或颜料分散体包含二氧化钛颜料，优选Jetsperse® AQ白(AQD-PWHT)，可从Sun Chemical of Parsippany, New Jersey获得。
在替代实施方案中，颜料或颜料分散体可以为任何其它阴离子颜料或颜料分散体，例如符合食品包装的阴离子颜料或颜料分散体。
在一个示例性实施方案中，聚合物或聚合物分散体为阴离子的，并且包括水性聚氨酯分散体(“PUD”)，优选Takelac™ WPB-341，可从Mitsui Chemicals of Tokyo, Japan获得。
在替代实施方案中，聚合物或聚合物分散体可以为任何其它非离子或阴离子聚合物或聚合物分散体，例如符合食品包装的非离子或阴离子聚合物或聚合物分散体。
在一个示例性实施方案中，助溶剂包括基于醇的助溶剂，优选3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇，可从Kuraray of Okayama, Japan获得。
在替代实施方案中，助溶剂可以为任何其它助溶剂，例如符合食品包装的助溶剂。
在一个示例性实施方案中，表面活性剂包括无溶剂的幅材湿润剂。表面活性剂可以为聚醚改性的聚硅氧烷化合物，优选BYK® 345，可从BYK-Chemie GmbH of Wesel,Germany获得。
在替代实施方案中，表面活性剂可替代为另外的BYK®表面活性剂，例如BYK®347、BYK® 348、BYK® 349，或者可以为另外的表面活性剂，例如Dynol™ 980，可从Evonikof Essen, Germany获得，或者可替代为任何其它表面活性剂，例如符合食品包装的表面活性剂。
印刷组合物2
印刷组合物可以为由第三成像器单元60通过喷墨施加到幅材24的基于水的非白色油墨。在这个示例性实施方案中，印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约3.00%重量至约6.00%重量的颜料或在颜料分散体中的等重量，优选约3.50%重量至约5.50%重量，最优选约4.00%重量至约5.00%重量的颜料或在颜料分散体中的等重量。印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约7.00%重量至约11.00%重量的聚合物或在聚合物分散体或聚合物溶液中的等重量，优选约7.50%重量至约10.50%重量，最优选约8.00%重量至约10.00%重量的聚合物或在聚合物分散体或聚合物溶液中的等重量。印刷组合物还包含总印刷组合物百分比的约13.00%重量至约17.00%重量的助溶剂，优选约13.50%重量至约16.50%重量，最优选约14.00%重量至约16.00%重量的助溶剂。印刷组合物还包含总印刷组合物百分比的约0.25%重量至约2.00%重量的表面活性剂，优选约0.50%重量至约1.50%重量，最优选约1.00%重量的表面活性剂。除了任何分散体中的任何水外，印刷组合物还包含使总量达100.00%的重量的量的水，例如去离子水。在一个示例性实施方案中，颜料分散体和/或聚合物分散体或聚合物溶液的载体包括水，优选去离子水。在一个示例性实施方案中，助溶剂为水混溶性，并且为溶剂或载体。
在一个示例性实施方案中，颜料或颜料分散体包括Pro-Jet™颜料APD 1000，可从FujiFilm Imaging Colorants Inc. of New Castle, Delaware获得。颜料分散体可以为一次印刷色油墨，例如APD 1000青分散体、APD 1000品红分散体、APD 1000 LF黄分散体和APD 1000黑。
在替代实施方案中，其它颜料分散体可替代为APD 1500黑、APD 5000黑，或任何其它一次印刷色或二次印刷色或专色颜料组合物，例如符合食品包装的一次印刷色或二次印刷色(例如橙色、紫色和绿色)或专色组合物。
在一个示例性实施方案中，聚合物、聚合物溶液或聚合物分散体包含基于松香加合酯的组分，优选从Lawter™ Filtrez™ 526A衍生的经改性松香溶液，可从Lawter Inc.of Chicago, Illinois获得。在本申请中，衍生自Lawter™ Filtrez™ 526A的松香可与氢氧化铵和水混合，以产生可经由喷墨在组合物中施加的经改性松香溶液。
在替代实施方案中，聚合物、聚合物溶液或聚合物分散体可以为任何其它符合食品包装的非离子或阴离子聚合物、聚合物溶液或聚合物分散体。
在一个示例性实施方案中，助溶剂可基于醇，优选3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
在替代实施方案中，助溶剂可以为任何其它助溶剂，例如符合食品包装的助溶剂。
在一个示例性实施方案中，表面活性剂包括无溶剂的幅材湿润剂。表面活性剂可以为聚醚改性的聚硅氧烷化合物，优选BYK® 345。
在替代实施方案中，表面活性剂可替代为另外的BYK®表面活性剂，例如BYK®347、BYK® 348、BYK® 349，或者可以为另外的表面活性剂，例如Dynol™ 980，或者可替代为任何其它符合食品包装的表面活性剂。
可经由喷墨印刷技术沉积的以上公开的印刷组合物的总粘度将根据系统20的印刷头而变化。例如，沉积印刷组合物(例如一次印刷色组合物)的印刷头可具有在约3厘泊(“cP”)至约5cP范围的粘度。沉积具有白色色指数的印刷组合物的印刷头可具有在约5cP至约6cP范围的粘度。在一个示例性实施方案中，在系统20中使用的印刷头是压电的，并且具有约2cP至约10cP、更优选约3cP至约10cP且最优选约5cP至约6cP的示例性粘度。白色的色指数(白色指数)为最浅的颜色，并且为消色的(即没有色相)。此外，白色指数具有约0度的色相角、约0%的饱和度和约100%的亮度。非白色的色指数(非白色指数)为不是最浅颜色且不是消色(即具有色相)的任何颜色。此外，非白色指数具有大于约0度的色相角、大于约0%的饱和度和小于约100%的亮度。
此外，以上公开的印刷组合物适合用在经受尺寸改变的幅材24上，例如可热收缩膜，这是由于在至多幅材24尺寸完整性阈值的低干燥温度下干燥和/或固化、而幅材24保持完整性和尺寸的示例能力。例如，幅材24的尺寸完整性阈值可以为120℉。在幅材24的尺寸完整性阈值内，相信以上印刷组合物中的助溶剂具有与其它印刷组分组合允许印刷组分有效干燥并粘着到幅材24的蒸发分布曲线。此外，在幅材24的尺寸完整性阈值内，当与助溶剂和其它组分一起加入印刷组合物时，相信以上印刷组合物中聚合物、聚合物溶液或聚合物分散体的量以较大量是稳定的。据信，在以上印刷组合物中聚合物、聚合物溶液或聚合物分散体的高负载允许印刷组合物更好地粘着到幅材24或经涂覆表面，而不会使粘度稀释或降低到系统20印刷头的粘度范围外。另外，在这样低干燥温度下的最佳干燥和/或固化允许印刷组合物用于具有高生产量的可变喷墨印刷。生产量在每一次运行中变化，或单次运行中在约0fpm至约1000fpm的范围内，最优选约500fpm。以不同的生产量使用这样的印刷组合物的能力使得短期运行印刷操作和市场细分目标更加经济可行。
此外，一旦施加了印刷组合物，就可施加任选的印刷组合物，例如罩印清漆，以改变最终成像幅材的表面光洁度和外观。
印刷组合物3
印刷组合物可以为由第五成像器单元82通过柔版印刷或溢流涂布方式施加到幅材24的基于水的罩印清漆。在任选的印刷组合物的一个示例性实施方案中，特别是与柔版印刷技术一起使用，印刷组合物包含粘度调节剂或粘度调节剂分散体、聚合物或聚合物分散体、表面活性剂、消泡剂或消泡剂分散体、表面添加剂和水。在一个示例性实施方案中，粘度调节剂分散体和/或聚合物分散体的载体包括水，优选去离子水。
在一个实施方案中，印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约1.00%重量至约2.00%重量的粘度调节剂或在粘度调节剂分散体中的等重量，优选约1.25%重量至约1.75%重量，最优选约1.50%重量的粘度调节剂或在粘度调节剂分散体中的等重量。印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约8.00%重量至约12.00%重量的聚合物或在聚合物分散体中的等重量，优选约8.5%重量至约11.50%重量，最优选约9.00%重量至约11.00%重量的聚合物或在聚合物分散体中的等重量。印刷组合物还包含总印刷组合物百分比的约0.25%重量至约2.00%重量的表面活性剂，更优选约0.50%重量至约1.50%重量，最优选约1.00%重量的表面活性剂。印刷组合物还包含总印刷组合物百分比的约0.15%重量至约0.45%重量的消泡剂或在消泡剂分散体中的等重量，更优选约0.20%重量至约0.40%重量，最优选约0.25%重量至约0.35%重量的消泡剂或在消泡剂分散体中的等重量。印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约0.35%重量至0.65%重量的表面添加剂，更优选约0.40%重量至约0.60%重量，最优选约0.45%重量至约0.55%重量的表面添加剂。除了任何分散体中的任何水外，印刷组合物还包含使总量达100.00%的重量的量的水，例如去离子水。
在一个示例性实施方案中，粘度调节剂或粘度调节剂分散体包含甲基纤维素，优选Methocel™ A15LV，可从DuPont de Nemours, Inc. of Wilmington, Delaware获得。
在一个替代实施方案中，粘度调节剂或粘度调节剂分散体可以为任何其它粘度调节剂，例如符合食品包装的粘度调节剂。
在一个示例性实施方案中，聚合物或聚合物分散体包括基于乙酸乙烯酯和乙烯的水性分散体，例如Vinnapas® 410，可从Wacker Chemie AG of Munich, Germany获得。
在一个替代实施方案中，聚合物或聚合物分散体可以为任何其它聚合物或聚合物分散体，例如符合食品包装的聚合物或聚合物分散体。
在一个示例性实施方案中，表面活性剂包含幅材湿润剂，优选Surfynol® 465，可从Evonik Industries of Essen, Germany获得。
在替代实施方案中，表面活性剂可以为另外的基于乙氧基化乙炔二醇的表面活性剂，或任何其它表面活性剂，例如符合食品包装的表面活性剂。
在一个示例性实施方案中，消泡剂包括非离子消泡剂，优选Surfynol® DF 110L。
在替代实施方案中，消泡剂或消泡剂分散体可以为任何其它阳离子或非离子消泡剂或消泡剂分散体，例如符合食品包装的阳离子或非离子消泡剂或消泡剂分散体。
在一个示例性实施方案中，表面添加剂包括包含有机硅的表面添加剂，例如BYK®-333。
在替代实施方案中，表面添加剂可以为任何其它表面添加剂，例如符合食品包装的表面添加剂。
印刷组合物4
印刷组合物可以为由第五成像器单元82通过柔版印刷或溢流涂布方式施加到幅材24的基于水的罩印清漆。在任选的印刷组合物的一个实施方案中，印刷组合物包含粘度调节剂或粘度调节剂分散体、聚合物或聚合物分散体、表面活性剂、消泡剂或消泡剂分散体、蜡添加剂或蜡添加剂分散体、聚合物调节剂或聚合物调节剂分散体、聚醚硅氧烷共聚物和水。在一个示例性实施方案中，粘度调节剂分散体、聚合物分散体、消泡剂分散体、蜡添加剂分散体和/或聚合物调节剂分散体的载体包括水，优选去离子水。
在一个实施方案中，印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约1.00%重量至约2.00%重量的粘度调节剂或在粘度调节剂分散体中的等重量，优选约1.25%重量至约1.75%重量，最优选约1.50%重量的粘度调节剂或在粘度调节剂分散体中的等重量。印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约9.00%重量至约13.00%重量的聚合物或在聚合物分散体中的等重量，优选约9.5%重量至约12.50%重量，最优选约10.00%重量至约12.00%重量的聚合物或在聚合物分散体中的等重量。印刷组合物还包含总印刷组合物百分比的约0.25%重量至约2.00%重量的表面活性剂，更优选约0.50%重量至约1.50%重量，最优选约1.00%重量的表面活性剂。印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约0.05%重量至约0.25%重量的消泡剂或在消泡剂分散体中的等重量，更优选约0.10%重量至约0.20%重量，最优选约0.15%重量的消泡剂或在消泡剂分散体中的等重量。印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约1.00%重量至2.50%重量的蜡添加剂，更优选约1.25%重量至约2.25%重量，最优选约1.50%重量至约2.00%重量的蜡添加剂。印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约0.25%重量至1.75%重量的聚合物调节剂，更优选约0.50%重量至约1.50%重量，最优选约0.75%重量至约1.25%重量的聚合物调节剂。印刷组合物包含总印刷组合物百分比的约0.25%重量至1.75%重量的聚醚硅氧烷共聚物，更优选约0.50%重量至约1.50%重量，最优选约0.75%重量至约1.25%重量的聚醚硅氧烷共聚物。除了任何分散体中的任何水外，印刷组合物还包含使总量达100.00%的重量的量的水，例如去离子水。
在一个示例性实施方案中，粘度调节剂或粘度调节剂分散体包含甲基纤维素，优选Methocel™ A15LV。
在一个替代实施方案中，粘度调节剂或粘度调节剂分散体可以为任何其它粘度调节剂，例如符合食品包装的粘度调节剂。
在一个示例性实施方案中，聚合物或聚合物分散体包括基于乙酸乙烯酯和乙烯的水性分散体，优选Vinnapas® 410。
在一个替代实施方案中，聚合物或聚合物分散体可以为任何其它聚合物或聚合物分散体，例如符合食品包装的聚合物或聚合物分散体。
在一个示例性实施方案中，表面活性剂包括幅材湿润剂，优选Surfynol® 465。
在替代实施方案中，表面活性剂可以为另外的基于乙氧基化乙炔二醇的表面活性剂，例如Surfynol® 420、440和485。可替代地使用其它表面活性剂，例如基于乙氧基化醇的表面活性剂。替代实施方案可替代地包括Surfynol® 104 PG 50，或任何其它阳离子或非离子表面活性剂，例如符合食品包装的阳离子或非离子表面活性剂。
在一个示例性实施方案中，消泡剂或消泡剂分散体包括聚硅氧烷、疏水性固体和乳化剂的乳液，例如BYK®-023。
在替代实施方案中，消泡剂或消泡剂分散体可以为任何其它阳离子或非离子消泡剂或消泡剂分散体，例如符合食品包装的阳离子或非离子消泡剂或消泡剂分散体。
在一个示例性实施方案中，蜡添加剂或蜡添加剂分散体包含水性形式的蜡添加剂，优选Ultralube® E-912，可从Keim-Additec of Kirchberg, Germany获得。
在替代实施方案中，蜡添加剂或蜡添加剂分散体可以为任何其它蜡添加剂或蜡添加剂分散体，例如符合食品包装的蜡添加剂或蜡添加剂分散体。
在一个示例性实施方案中，聚合物调节剂或聚合物调节剂分散体包含缔合性流变调节剂，优选Rheolate® 212，可从Elementis of London, United Kingdom获得。
在替代实施方案中，聚合物调节剂或聚合物调节剂分散体可以为任何其它流变调节剂，例如符合食品包装的缔合性流变调节剂。
在一个示例性实施方案中，聚醚硅氧烷共聚物包括TEGO® Glide 410，可从Evonik Industries获得。
在一个替代实施方案中，聚醚硅氧烷共聚物可以为任何其它聚醚硅氧烷共聚物，例如符合食品包装的聚醚硅氧烷共聚物。
以下实施例进一步说明本公开，但不应解释为以任何方式限制其范围。
实施例1. 可用于本公开的喷墨应用的印刷组合物包括以下配制物，以重量计：
a. 19.35%重量的颜料分散体(Jetsperse® AQ白(AQD-PWHT))(62%固体)
b. 19.37%重量的聚合物分散体(Takelac™ WPB-341)(30%固体)
c. 17.43%重量的助溶剂(3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇)
d. 0.30%重量的表面活性剂(BYK® 345)
e. 43.55%重量的去离子水(DI H2O)
43.55%DI H2O为已用于分散体(例如Takelac™ WPB-341分散体)的水另外的去离子水。全部印刷组合物中去离子水的总量为57.12%(计算分散体和其它子组分的水含量)。
实施例2. 根据本公开的经由喷墨应用的印刷组合物具有以下配制物，以重量计：
a. 11.20%重量的颜料分散体(FujiFilm APD 1000青)(15%固体)
b. 35.00%重量的聚合物溶液(Lawter™ Filtrez™ 526A改性松香酯)(32%固体)
c. 15.00%重量的助溶剂(3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇)
d. 1.00%重量的表面活性剂(BYK® 345)
e. 37.80%重量的去离子水(DI H2O)
37.80%DI H2O为已用于分散体的水另外的去离子水。Lawter™ Filtrez™ 526A改性松香酯的pH为9.00。在25℃，印刷组合物的粘度为4.57cP，表面张力为31.0达因/厘米，pH为8.92。
实施例3. 根据本公开的通过喷墨应用的印刷组合物具有以下配制物，以重量计：
a. 30.00%重量的颜料分散体(FujiFilm APD 1000品红)(15%固体)
b. 29.00%重量的聚合物溶液(Lawter™ Filtrez™ 526A改性松香酯)(32%固体)
c. 15.00%重量的助溶剂(3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇)
d. 1.00%重量的表面活性剂(BYK® 345)
e. 25.00%重量的去离子水(DI H2O)
25.00%DI H2O为已用于分散体的水另外的去离子水。Lawter™ Filtrez™ 526A改性松香酯的pH为9.00。在25℃，印刷组合物的粘度为4.64cP，表面张力为31.2达因/厘米，pH为8.90。
实施例4. 根据本公开的通过喷墨应用的印刷组合物具有以下配制物，以重量计：
a. 30.00%重量的颜料分散体(FujiFilm APD 1000LF黄)(15%固体)
b. 22.50%重量的聚合物溶液(Lawter™ Filtrez™ 526A改性松香酯)(32%固体)
c. 15.00%重量的助溶剂(3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇)
d. 1.00%重量的表面活性剂(BYK® 345)
e. 31.50%重量的去离子水(DI H2O)
31.50%DI H2O为已用于分散体的水另外的去离子水。Lawter™ Filtrez™ 526A改性松香酯的pH为9.00。在25℃，印刷组合物的粘度为4.56cP，表面张力为31.8达因/厘米，pH为8.94。
实施例5. 根据本公开的通过喷墨应用的印刷组合物具有以下配制物，以重量计：
a. 30.00%重量的颜料分散体(FujiFilm APD 1500黑)(15%固体)
b. 25.50%重量的聚合物溶液(Lawter™ Filtrez™ 526A改性松香酯)(32%固体)
c. 15.00%重量的助溶剂(3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇)
d. 1.00%重量的表面活性剂(BYK 345)
e. 28.50%重量的去离子水(DI H2O)
28.50%DI H2O为已用于分散体的水另外的去离子水。Lawter™ Filtrez™ 526A改性松香酯的pH为9.00。在25℃，印刷组合物的粘度为4.50cP，表面张力为31.4达因/厘米，pH为8.87。
实施例6. 可用于本公开的柔版印刷应用的印刷组合物包括以下配制物，以重量计：
a. 30.00%重量的粘度调节剂分散体(Methocel™ A15LV)(5%固体)
b. 10.00%重量的聚合物分散体(Vinnapas 410)(55%固体)
c. 1.00%重量的表面活性剂(Surfynol® 465)
d. 1.50%重量的消泡剂分散体(Surfynol® DF 110L)(20%固体)
e. 0.50%重量的表面添加剂(BYK® 333)
f. 57.00%重量的去离子水(DI H2O)
实施例7. 制备可用于本公开的柔版印刷应用的印刷组合物，所述组合物具有以下配制物，以重量计：
a. 30.00%重量的粘度调节剂分散体(Methocel™ A15LV)(5%固体)
b. 20.00%重量的聚合物分散体(Vinnapas 410)(55%固体)
c. 1.00%重量的表面活性剂(Surfynol® 465)
d. 0.80%重量的消泡剂分散体(BYK®-023)(19%固体)
e. 5.00%重量的蜡添加剂分散体(Ultralube® E-912)(35%固体)
f. 5.00%重量的聚合物调节剂分散体(Rheolate® 212)(20%固体)
g. 1.00%重量的聚醚硅氧烷共聚物(TEGO® Glide 410)
h. 37.20%重量的去离子水(DI H2O)
37.20%DI H2O为已用于其它的水另外的去离子水。全部印刷组合物中去离子水的总量为82.60%(计算分散体和其它子组分的水含量)。
工业适用性
概括地讲，印刷系统20利用喷墨印刷技术，这项技术改善了在柔性/可收缩和/或不可渗透基材上用涂料和/或油墨印刷喷墨图像的能力，例如在高印刷生产量速度连续可变的可热收缩基材，所述涂料和/或油墨基于水，并且包含用于食品包装的符合食品法律的组分，例如瑞士条例RS 817.023.21的附件中所列的物质。
本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利，均通过引用结合到本文中，如同与单独且具体指明每个参考文献通过引用结合到本文并且全文阐述的相同的程度。
在描述本发明的上下文中(尤其在随附权利要求的上下文中)，术语“一”(a)、“一”(an)和“所述”及类似提及的使用应解释为包括单数和复数二者，除非本文另外指明或上下文清楚地否认。除非本文另外指明，否则在本文中对数值范围的叙述只是作为单独涉及落入范围内各分离值的速记方法，并且各分离值如同单独在本文中叙述那样结合到说明书中。本文所述的所有方法可以任何次序进行，除非本文另外指明或上下文另外清楚地否认。在本文中提供的任何和所有实例或示例语言(例如，“如”)的使用仅旨在更好地说明本公开，不构成对本公开的范围的限制，除非另外要求。本说明书中没有语言应解释为表示实施本公开必不可少的任何非要求元素。
鉴于前面描述，对本公开的许多修改对于本领域的技术人员显而易见。应了解，所示实施方案只为示例性，不应被视为限制本公开的范围。本书面描述使用实例公开本发明，也使得本领域的技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统并施行任何结合方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。这样的其它实例旨在权利要求的范围内，如果它们具有并非不同于权利要求字面语言的结构元素，或者如果它们包括与权利要求字面语言无实质差异的等同结构元素。

Claims (83)

1.一种印刷组合物，所述印刷组合物包含：
约10.00%重量至约14.00%重量的颜料；
约3.00%重量至约7.00%重量的聚合物；
约15.00%重量至约19.00%重量的助溶剂；
约0.20%重量至约0.40%重量的表面活性剂；和
水。
2.权利要求1的印刷组合物，其中所述印刷组合物的粘度为约2cP至约10cP。
3.权利要求1的印刷组合物，其中所述颜料为具有白色指数的阴离子颜料或颜料分散体。
4.权利要求3的印刷组合物，其中所述颜料分散体包含水。
5.权利要求1的印刷组合物，其中所述颜料为具有非白色指数的阴离子颜料或颜料分散体。
6.权利要求5的印刷组合物，其中所述颜料分散体包含水。
7.权利要求1的印刷组合物，其中所述助溶剂基于醇。
8.权利要求7的印刷组合物，其中所述助溶剂为3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
9.权利要求1的印刷组合物，其中所述表面活性剂为有机硅表面活性剂。
10.权利要求9的印刷组合物，其中所述有机硅表面活性剂为聚醚改性的聚硅氧烷。
11.权利要求1的印刷组合物，其中所述聚合物为阴离子的。
12.权利要求1的印刷组合物，其中所述聚合物为非离子的。
13.权利要求1的印刷组合物，其中所述聚合物为水性聚氨酯分散体。
14.权利要求1的印刷组合物，其中所述颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂至少之一符合食品包装。
15.权利要求14的印刷组合物，其中所述颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂至少之一符合瑞士条例RS 817.023.21。
16.权利要求1的印刷组合物，其中所述颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂符合食品包装。
17.权利要求16的印刷组合物，其中所述颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂符合瑞士条例RS 817.023.21。
18.权利要求1的印刷组合物，其中所述印刷组合物为喷墨油墨。
19.一种印刷组合物，所述印刷组合物包含：
约4.00%重量至约5.00%重量的颜料；
约7.00%重量至约11.00%重量的聚合物；
约13.00%重量至约17.00%重量的助溶剂；
约0.25%重量至约2.00%重量的表面活性剂；和
水。
20.权利要求19的印刷组合物，其中所述印刷组合物的粘度为约2cP至约10cP。
21.权利要求19的印刷组合物，其中所述印刷组合物具有碱性pH。
22.权利要求19的印刷组合物，其中所述颜料包括一次印刷色。
23.权利要求19的印刷组合物，其中所述颜料包括二次印刷色。
24.权利要求19的印刷组合物，其中所述颜料为阴离子颜料或颜料分散体。
25.权利要求24的印刷组合物，其中所述颜料分散体包含水。
26.权利要求19的印刷组合物，其中所述聚合物为非离子的。
27.权利要求19的印刷组合物，其中所述聚合物为阴离子的。
28.权利要求19的印刷组合物，其中所述聚合物基于松香加合酯。
29.权利要求28的印刷组合物，其中所述聚合物为经改性松香溶液。
30.权利要求29的印刷组合物，其中所述经改性松香溶液包含水。
31.权利要求19的印刷组合物，其中所述助溶剂基于醇。
32.权利要求19的印刷组合物，其中所述表面活性剂为有机硅表面活性剂。
33.权利要求32的印刷组合物，其中所述有机硅表面活性剂为聚醚改性的聚硅氧烷。
34.权利要求19的印刷组合物，其中所述颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂至少之一符合食品包装。
35.权利要求34的印刷组合物，其中所述颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂至少之一符合瑞士条例RS 817.023.21。
36.权利要求19的印刷组合物，其中所述颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂符合食品包装。
37.权利要求36的印刷组合物，其中所述颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂符合瑞士条例RS 817.023.21。
38.权利要求19的印刷组合物，其中所述印刷组合物为喷墨油墨。
39.一种印刷方法，所述印刷方法包括：
提供基材；
将印刷组合物施加到基材表面，所述印刷组合物包含约10.00%重量至约14.00%重量的颜料、约3.00%重量至约7.00%重量的聚合物、约15.00%重量至约19.00%重量的助溶剂、约0.20%重量至约0.40%重量的表面活性剂，和水；并且
干燥基材，其中所述基材保持低于一定温度，所述温度使得不超过基材尺寸完整性的阈值。
40.权利要求39的方法，其中所述基材不可渗透。
41.权利要求39的方法，其中所述基材为柔性膜。
42.权利要求39的方法，其中所述基材为可热收缩膜。
43.权利要求39的方法，其中所述印刷组合物经由喷墨施加。
44.权利要求39的方法，其中所述印刷组合物的粘度为约2cP至约10cP。
45.权利要求39的方法，其中所述印刷组合物中的颜料为具有白色指数的阴离子颜料或颜料分散体。
46.权利要求45的方法，其中所述颜料分散体包含水。
47.权利要求39的方法，其中所述印刷组合物的颜料为具有非白色指数的阴离子颜料或颜料分散体。
48.权利要求47的方法，其中所述颜料分散体包含水。
49.权利要求39的方法，其中所述印刷组合物的助溶剂基于醇。
50.权利要求39的方法，其中所述印刷组合物的表面活性剂为有机硅表面活性剂。
51.权利要求50的方法，其中所述有机硅表面活性剂为聚醚改性的聚硅氧烷。
52.权利要求39的方法，其中所述印刷组合物的聚合物为阴离子的。
53.权利要求39的方法，其中所述印刷组合物的聚合物为非离子的。
54.权利要求39的方法，其中所述印刷组合物的聚合物为水性聚氨酯分散体。
55.权利要求39的方法，其中所述印刷组合物的颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂至少之一符合食品包装。
56.权利要求55的方法，其中所述印刷组合物的颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂至少之一符合瑞士条例RS 817.023.21。
57.权利要求39的方法，其中所述印刷组合物的颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂符合食品包装。
58.权利要求57的方法，其中所述印刷组合物的颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂符合瑞士条例RS 817.023.21。
59.权利要求39的方法，其中所述基材的尺寸完整性阈值为120℉。
60.一种印刷方法，所述印刷方法包括：
提供经涂覆基材；
将印刷组合物施加到经涂覆基材表面，所述印刷组合物包含约4.00%重量至约5.00%重量的颜料、约7.00%重量至约11.00%重量的聚合物、约13.00%重量至约17.00%重量的助溶剂、约0.25%重量至约2.00%重量的表面活性剂，和水；并且
干燥经涂覆基材，其中所述经涂覆基材保持低于一定温度，所述温度使得不超过经涂覆基材尺寸完整性的阈值。
61.权利要求60的方法，其中所述经涂覆基材不可渗透。
62.权利要求60的方法，其中所述经涂覆基材为柔性膜。
63.权利要求60的方法，其中所述经涂覆基材为可热收缩膜。
64.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物经由喷墨施加。
65.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物的粘度为约2cP至约10cP。
66.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物具有碱性pH。
67.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物的颜料包括一次印刷色。
68.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物的颜料包括二次印刷色。
69.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物的颜料为阴离子颜料或颜料分散体。
70.权利要求69的方法，其中所述颜料分散体包含水。
71.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物的聚合物为非离子的。
72.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物的聚合物为阴离子的。
73.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物的聚合物基于松香加合酯。
74.权利要求73的方法，其中所述聚合物为经改性松香溶液。
75.权利要求74的方法，其中所述经改性松香溶液包含水。
76.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物的助溶剂基于醇。
77.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物的表面活性剂为有机硅表面活性剂。
78.权利要求77的方法，其中所述有机硅表面活性剂为聚醚改性的聚硅氧烷。
79.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物的颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂至少之一符合食品包装。
80.权利要求79的方法，其中所述印刷组合物的颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂至少之一符合瑞士条例RS 817.023.21。
81.权利要求60的方法，其中所述印刷组合物的颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂符合食品包装。
82.权利要求81的方法，其中所述印刷组合物的颜料、聚合物、助溶剂和表面活性剂符合瑞士条例RS 817.023.21。
83.权利要求60的方法，其中所述经涂覆基材的尺寸完整性阈值为120℉。
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