DE112008000705T5 - Tinten, Druckverfahren und Druckvorrichtungen - Google Patents

Tinten, Druckverfahren und Druckvorrichtungen Download PDF

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Abstract

Eine Druckvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist:
einen Tintenaufbringer; und
einen Formungsfluidauslass, der angepasst ist, um ein Formungsfluid auf eine härtbare Tinte abzugeben, die durch den Aufbringer aufgebracht wird.

Description

  • Hintergrund
  • Das Tintenstrahldrucken ist eine Technik, durch die Tinte auf ein Substrat durch eine Strahldüse aufgebracht wird, die an dem Druckkopf des Tintenstrahldruckers angeordnet ist. Tintenstrahldrucker können allgemein in zwei Typen unterteilt werden, basierend auf dem Modus, durch den Tinte durch den Druckkopf abgegeben wird. Ein Typ ist in der Technik als kontinuierlicher Tintenstrahldrucker bekannt, bei dem Tinte aus dem Druckkopf in einem kontinuierlichen Strom verteilt wird, der dann in einheitliche Tröpfchen unterbrochen wird, die später auf ihren Endzielort gerichtet werden würden. Der zweite Typ der Tintenstrahldrucker ist in der Technik als Tropfen-auf-Verlangen bekannt. Bei diesem Druckertyp wird ein Tropfen erzeugt und aus dem Druckkopf auf ein gegebenes Stichwort hin nur ausgestoßen, wenn er auf ein Substrat aufgebracht werden soll. Die Grundbestandteile der Tintenzusammensetzung sind Träger, Farbmittel und Zusatzstoffe, wobei eine Kombination derselben der Tinte ihre eindeutigen Eigenschaften gibt. Verschiedene Arten von Tintenzusammensetzungen bestehen für einen großen Bereich an Druckzwecken und für eine Vielzahl von Substratanforderungen. Zum Beispiel können Tinten auf Wasser basieren, Tinten können auf flüchtigen, organischen Lösungsmitteln oder nichtflüchtigen Ölen basieren. Eine andere Art einer Tintenstrahltinte ist eine UV-härtbare Tinte.
  • Eine UV-härtbare Tinte besteht aus solchen chemischen Bestandteilen, die es ihr ermöglichen, ansprechend auf Bestrahlung zu polymerisieren und zu verfestigen, und somit auf einem Substrat auszuhärten. Eine typische UV-härtbare Tintenzusammensetzung kann eine Kombination aus chemischen Bestandteilen umfassen, wie z. B.: Photoinitiatoren, Monomere, Oligomere, Farbmittel, Verdünnungsmittel, Harze und oberflächenaktive Mittel.
  • Die typische und gebräuchlichere Bestrahlungsquelle für UV-härtbare Tinten ist eine UV-Lichtquelle. Abhängig von den Tintenbestandteilen jedoch kann sie auch durch Bestrahlung unter Verwendung anderer Energiequellen ausgehärtet werden, wie z. B. einen Elektronenstrahl. Der Aushärtprozess ist eine chemische Reaktion, bei der die aktivierten Monomer- und Oligomerbestandteile der Tinte polymerisieren, um feste Tinte zu erzeugen, die auf einem Substrat ausgehärtet ist. Die Polymerisationsreaktion wird initiiert durch Bestrahlung der Tinte, die auf ein Substrat aufgebracht wurde, allgemein unter Verwendung einer UV-Lichtquelle, was zu einer Photoaktivierung der Photoinitiatorkomponenten der Tintenmischung führt. Diese aktivierten Photoinitiatoren können nun die Monomere und Oligomere der Tintenzusammensetzung aktivieren und als Ergebnis kann eine Polymerisationsreaktion stattfinden. Abhängig von den Bestandteilen der Tintenzusammensetzung zeigen UV-härtbare Tinten variierende Grade an Viskosität bei Raumtemperatur. Tintenstrahldrucken erfordert Tinten mit niedriger Viskosität zum Strahlen, aber eine höhere Viskosität ist wesentlich zum Steuern der Tropfen auf der gedruckten Oberfläche.
  • Die Farbmittelbestandteile innerhalb der Tintenzusammensetzung bestimmen die Farbeigenschaften der Tinte. Die zwei Hauptgruppen der Farbmittel sind Farben und Pigmente. Farben sind Substanzen, die in dem Tintenträger löslich sind. Sie werden weniger häufig bei UV-härtbaren Tinten verwendet, aufgrund ihres niedrigen Widerstandswerts gegenüber UV-Strahlung, und finden sich hauptsächlich in Tinten, die auf Wasser oder Lösungsmittel basieren, die für Innenanwendungen entworfen sind. Pigmente sind kleine Farbmittelpartikel, die nicht in dem Tintenträger löslich sind. Sie weisen üblicherweise einen höheren Widerstandswert gegen UV-Licht auf und sind daher die häufiger verwendeten Farbmittel bei auf UV basierenden Tinten oder auf Lösungsmittel oder Wasser basierenden Tinten für Außenanwendungen. Pigmente sind üblicherweise schlecht lösliche, kleine Kristalle, die in zwei Untergruppen unterteilt werden können, basierend auf ihrer chemischen Struktur: nichtorganische Pigmente, die hauptsächlich in achromatischen (farblosen) Tinten verwendet werden; und organische Pigmente, die die farbigen Tinten ausmachen.
  • Einige der Vorteile der Verwendung einer UV-härtbaren Tinte umfassen: sicherer zu verwenden, da sie keine oder sehr niedrige Emissionen flüchtiger, organischer Verbindungen aufweisen (VOC; volatile organic compound), trocknen schnell, niedrige Energieanforderungen und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, die es ihnen ermöglichen, auf einer großen Vielzahl von Substraten verwendet zu werden, insbesondere nichtporösen Substraten wie Kunststoff, Glas, Metall. Es gibt jedoch auch verschiedene Nachteile, wenn die gegenwärtigen Formen von UV-härtbarer Tinte verwendet werden: Wenn die UV-Tinten auf poröse Substrate gestrahlt werden, kann die Tinte das Substrat durchdringen, was zu einer schlechten Bildqualität, verdünnter Farbe und Verlaufen führt. Ferner kann abhängig von der Tintenzusammensetzung eine zusätzliche Instrumentierung umfasst sein, um die Verflüssigung (z. B. durch Erwärmen) der Tintenzusammensetzung zu erlauben, bevor sie aus dem Drucker gestrahlt wird. Zusätzlich zu dem Erhöhen der Kosten der Verwendung des UV-härtbaren Tintendruckers ist auch die Druckgeschwindigkeit eingeschränkt. Ein anderer Nachteil der Verwendung der aktuellen Zusammensetzungen von UV-härtbaren Tinten sind die relativ hohen Kosten dieser Tinten, die hauptsächlich den hohen Kosten der Tintenbestandteile zugewiesen sind, wie z. B. den Monomeren, Oligomeren und Photoinitiatoren. Es besteht somit ein Bedarf in der Technik nach neuen Tintenzusammensetzungen, Verfahren zum Drucken und Druckvorrichtungen, die die Druckeffizienz und Kosten verbessern würden.
  • Zusammenfassung
  • Die folgenden Ausführungsbeispiele und Aspekte derselben werden in Verbindung mit Systemen, Werkzeugen und Verfahren beschrieben und dargestellt, die exemplarisch und darstellend sein sollen und den Schutzbereich nicht einschränken. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen wurden eines oder mehrere der oben beschriebenen Probleme reduziert oder beseitigt, während sich andere Ausführungsbeispiele auf andere Vorteile oder Verbesserungen richten.
  • Es wird gemäß einigen Ausführungsbeispielen eine Druckvorrichtung geschaffen, die einen Tintenapplikator und einen Formungsfluidauslass umfasst, die angepasst sind, um ein Formungsfluid auf härtbare Tinte zu verteilen, die durch den Applikator aufgebracht wird. Die Druckvorrichtung kann ferner eine Energieemissionsquelle umfassen, die verwendet wird, um die aufgebrachte Tinte zumindest teilweise auszuhärten.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird eine härtbare Tintenmischung geliefert, wobei die Mischung ein Farbmittel bei einer höheren Konzentration als 4% umfasst. Die Mischung umfasst ferner ein oberflächenaktives Mittel.
  • Es wird ferner gemäß einigen Ausführungsbeispielen ein Verfahren zum Drucken geschaffen, das das Aufbringen von härtbarer Tinte auf ein Substrat und das Formen der Tinte durch Abgeben eines Formungsfluids umfasst. Das Verfahren kann ferner das Aushärten der Tinte durch Energieemission umfassen.
  • Zusätzlich zu den exemplarischen Aspekten und Ausführungsbeispielen, die oben beschrieben wurden, werden weitere Aspekte und Ausführungsbeispiele durch Bezugnahme auf die Figuren und durch eine Untersuchung der nachfolgenden, detaillierten Beschreibungen offensichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Figuren:
  • 1 stellt schematisch ein Blockdiagramm einer Draufsicht einer bestehenden Druckvorrichtung dar;
  • 2 stellt schematisch ein Blockdiagramm einer Draufsicht der Druckvorrichtung gemäß einigen Ausführungsbeispielen dar;
  • 3A stellt schematisch ein Blockdiagramm einer perspektivischen Seitenansicht einer Druckvorrichtung gemäß einigen Ausführungsbeispielen dar;
  • 3B stellt schematisch ein Blockdiagramm einer perspektivischen Vorderansicht der Druckvorrichtung gemäß einigen Ausführungsbeispielen dar;
  • 4A stellt schematisch eine Nahansicht der Tintentropfendichte der Bilder dar, die unter Verwendung von UV-härtbaren Tinten gedruckt werden;
  • 4A' stellt schematisch einen Querschnitt der Tintentropfen dar, entnommen entlang der Linie a-a aus 4A;
  • 4B stellt schematisch eine Nahansicht der Tintentropfendichte der Bilder dar, die unter Verwendung der UV-härtbaren Tinten gedruckt werden;
  • 4B' stellt schematisch einen Querschnitt der Tintentropfen dar, entnommen entlang der Linie b-a aus 4B;
  • 4C stellt schematisch eine Nahansicht der Tintentropfendichte der Bilder dar, die unter Verwendung der UV-härtbaren Tinten gedruckt werden; und
  • 4C' stellt schematisch einen Querschnitt der Tintentropfen dar, entnommen entlang der Linie c-c aus 4C.
  • Detaillierte Beschreibung
  • In der nachfolgenden Beschreibung werden verschiedene Aspekte der Erfindung beschrieben. Zum Zweck der Erklärung werden spezifische Konfigurationen und Details ausgeführt, um ein tief greifendes Verständnis der Erfindung zu liefern. Es ist jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich, dass die Erfindung ohne die spezifischen Details praktiziert werden kann, die hierin vorgelegt werden. Ferner können bekannte Merkmale weggelassen oder vereinfacht werden, um die Erfindung nicht unklar zu machen.
  • Druckvorrichtung
  • Es wird nun Bezug auf 1 genommen, die schematisch eine bestehende Form einer Druckvorrichtung darstellt. Die Druckvorrichtung (100) umfasst eine substrattragende Plattform (101), auf die ein Substrat (102) geladen ist. Die Druckvorrichtung (100) umfasst ferner ein Druckmodul (120), das Folgendes umfasst: ein Drucksystem (104), aus dem Tinte auf ein Substrat (102) abgegeben werden kann, und Photonenemissionsquellen (106A–B), die verwendet werden, um Tinte auf dem Substrat (102) auszuhärten. Die Druckvorrichtung (100) weist zwei längs gegenüberliegende Enden auf: ein Vorderende (108) und ein Hinterende (110). Das Vorderende (108) ist das Ende, von dem das Substrat (102) in die Druckvorrichtung (100) geladen wird. Das Hinterende (110) ist das Ende, von dem ein Substrat (102) aus der Druckvorrichtung (100) austreten kann und ist in Verarbeitungsrichtung abwärts von dem Vorderende (108) angeordnet. Der Ausdruck in Verarbeitungsrichtung abwärts, wie er hierin verwendet wird, kann sich auf einen relativen Ort in einer Richtung von dem Vorderende (108) zu dem Hinterende (110) entlang einer imaginären Achse beziehen, die zwischen den Enden verläuft. Der Ausdruck in Verarbeitungsrichtung aufwärts, wie er hierin verwendet wird, kann sich auf einen relativen Ort in einer Richtung von dem Hinterende zu dem Vorderende entlang einer imaginären Achse beziehen, die zwischen den zwei Achsen verläuft. Die substrattragende Plattform (101) ist angepasst, um das Substrat (102) zu tragen und das Substrat (102) entlang der Druckvorrichtung (100) weiterzubewegen. Die substrattragende Plattform (101) kann das Substrat (102) in einem schrittweisen, unidirektionalen Modus entweder bei einer vorbestimmten oder veränderbaren Rate weiterbewegen.
  • Das Druckmodul (120) der Druckvorrichtung (100) kann ein Drucksystem (104) umfassen, das senkrecht zu der substrattragenden Plattform (101) angeordnet ist. Das Drucksystem (104) aus 1 umfasst 16 Druckköpfe (112A–P) (kann aber jegliche Anzahl von Druckköpfen umfassen), wobei jeder derselben ein Array aus Tintenstrahldüsen tragen kann (das linear oder nichtlinear sein kann, nicht gezeigt). Die Druckköpfe können in einer Längsrichtung zu dem Substrat (102) angeordnet sein, wobei längs eine imaginäre Linie ist, die sich zwischen dem Vorderende und dem Hinterende der Druckvorrichtung erstreckt. Tinte kann aus den Strahldüsen (nicht gezeigt) abgegeben werden, die in den Druckköpfen (112A–P) angeordnet sind, auf das Substrat (102), in jeglichem Verfahren, das in der Technik als Tropfen-auf-Verlangen bekannt ist. Auf ein gegebenes Stichwort hin können die Tintenstrahldüsen (nicht gezeigt) Tinte auf das Substrat (102) ausstoßen.
  • Das Druckmodul (120) der Druckvorrichtung (100) kann zumindest eine Photonenemissionsquelle umfassen, die in 1 als zwei Photonenemissionsquellen (106A–B) gezeigt ist, die verwendet werden, um den Tintentropfen auf das Substrat (102) zumindest teilweise auszuhärten. Die Photonenemissionsquellen (106A–B) sind parallel (können aber auch nichtparallel ausgerichtet sein) zueinander und sind benachbart zu und auf beiden Seiten des Drucksystems (104) angeordnet. Die Photonenemissionsquelle, wie z. B. die Photonenemissionsquellen (106A–B), kann eine Ultraviolettlampe (UV-Lampe) umfassen, die Licht in einem Bereich von Wellenlängen emittiert.
  • Das Druckmodul (120) kann sich bidirektional bei einer kontinuierlichen Rate senkrecht zu der Richtung der Substratbewegung bewegen. Die Tinte kann aus den Strahldüsen (nicht gezeigt) abgegeben werden, die in den Druckköpfen (112A–P) angeordnet sind, auf das Substrat (102), wenn sich das Druckmodul (120) in einer einzelnen Richtung bewegt, z. B. wenn es sich quer seitwärts nach rechts oder links bewegt. Die Tinte kann ferner abgegeben werden, wenn sich das Druckmodul (120) in beiden Seiten-(Links- und Rechts-)Richtungen bewegt.
  • Die Photonenemissionsquellen (106A–B) sind in einem Photonenemissionsquellengehäuse (114A–B) positioniert, das an dem Druckmodul (120) angeordnet ist, parallel zu dem Drucksystem (104), auf solche Weise, dass, wenn sich das Druckmodul (120) bewegt und die Druckköpfe die Tinte abgeben, die Tintentropfen UV-Licht in kurzer Zeit (üblicherweise weniger als 1 Sekunde) nach dem Abgeben ausgesetzt werden. Es ermöglicht das Festfrieren der Tropfen auf dem Substrat und das Verhindern eines Verlaufens der Tinte und Eindringens in das Substrat.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird eine Druckvorrichtung bereitgestellt, die einen Tintenaufbringer und einen Formungsfluidauslass umfasst, der angepasst ist, um ein Formungsfluid auf Tinte abzugeben, die durch den Aufbringer aufgebracht wird. Die Druckvorrichtung kann z. B. ein Tropfen-auf-Verlangen-Tintenstrahldrucker sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Formungsfluidauslass ein Array aus Düsen umfassen und der Formungsfluidauslass kann parallel oder in Verarbeitungsrichtung aufwärts oder abwärts zu dem Tintenaufbringer angeordnet sein. Der Formungsfluidauslass kann in einer Distanz von ungefähr 0–800 mm von dem Tintenaufbringer positioniert sein. Zum Beispiel kann die Distanz ungeführ 135 mm sein. Die Distanz zwischen dem Formungsfluidauslass und dem Tintenaufbringer kann innerhalb eines Bereichs von 0–800 mm einstellbar sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Formungsfluidauslass in einem Winkel relativ zu der substrattragenden Plattform angeordnet sein. Der Formungsfluidauslass kann in einem Winkel relativ, zu einer imaginären Linie senkrecht zu der substrattragenden Plattform angeordnet sein. Der Winkel kann fest oder variabel in dem Bereich von 0 bis 90 Grad sein, z. B. 30 oder 45 Grad.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Formungsfluid angepasst sein, um die aufgebrachte Tinte flach zu machen. Die aufgebrachte Tinte kann ein Tintentröpfchen sein, das auf das Substrat aufgebracht wurde. Das Formungsfluid kann direkt abgegeben werden oder mit einer Zeitverzögerung nach der Aufbringung der Tinte. Das Formungsfluid kann jegliches Fluid in einem gasförmigen Zustand umfassen, wie z. B., aber nicht beschränkt auf Luft, Stickstoff, Argon, Kohlendioxid oder jegliche Kombination derselben.
  • Die Vorrichtung kann angepasst sein, um eine Zeitverzögerung zwischen der Aufbringung der Tinte und dem Abgeben des Formungsfluids zu liefern. Die Zeitverzögerung kann zwischen 0–120 Sekunden sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung ferner zumindest eine Energieemissionsquelle umfassen, die angepasst ist, um die Tinte zumindest teilweise auszuhärten. Der Formungsfluidauslass kann in Verarbeitungsrichtung abwärts von dem Tintenaufbringer angeordnet sein. Der Formungsfluidauslass kann in Verarbeitungsrichtung aufwärts von dem Tintenaufbringer angeordnet sein. Der Formungsfluidauslass kann im Wesentlichen parallel zu dem Tintenaufbringer angeordnet sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Druckvorrichtung eine Energieemissionsquelle umfassen, die angepasst ist, um die aufgebrachte Tinte zumindest teilweise auszuhärten. Die Energieemissionsquelle kann z. B. eine Photonenemissionsquelle umfassen, wie z. B. eine UV-Licht-Emissionsquelle. Zum Beispiel kann eine UV-Photonenemissionsquelle eine Quecksilberlampe, eine lichtemittierende Diode (LED), eine Xenonlampe, einen Laser oder eine Kombination derselben umfassen. Die Energieemissionsquelle kann z. B. eine Elektronenstrahlquelle umfassen. Die Energieemissionsquelle kann in Verarbeitungsrichtung aufwärts oder abwärts von dem Formungsfluidauslass in einer Distanz von ungefähr 0–400 mm von dem Formungsfluidauslass angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Distanz zwischen der Energieemissionsquelle und dem Formungsfluidauslass ungefähr 200 mm sein. Die Energieemissionsquelle kann jegliche Kombination einer Photonenemissionsquelle und einer Elektronenemissionsquelle umfassen.
  • Die Energieemissionsquelle ist angepasst, um Energie nach einer Zeitverzögerung zu emittieren (z. B. 0–10 Minuten, genauer gesagt ungefähr 0,1–1 Minuten) nach dem Abgeben des Formungsfluids auf die Tinte. Die Energieemissionsquelle kann in einer veränderbaren Distanz von dem Tintenaufbringer positioniert sein. Die Distanz kann in einem Bereich von 0 bis 1.500 mm einstellbar sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann eine zusätzliche Energieemissionsquelle, die angepasst ist, um die aufgebrachte Tinte zumindest teilweise auszuhärten, in Verarbeitungsrichtung aufwärts von dem Formungsfluidauslass angeordnet sein. Die zusätzliche Energieemissionsquelle, die angepasst ist, um die aufgebrachte Tinte zumindest teilweise auszuhärten, kann parallel oder in Verarbeitungsrichtung abwärts von dem Drucksystem angeordnet sein. Zum Beispiel kann die zusätzliche Energieemissionsquelle Energie emittieren, nachdem Tinte auf das Substrat aufgebracht wurde, und vor der Deformation des Tintentröpfchens durch das Formungsfluid. Die zusätzliche Energieemissionsquelle kann z. B. zumindest eine Photonenemissionsquelle umfassen, wie z. B. eine Quecksilberlampe; eine lichtemittierende Diode (LED), eine Xenonlampe, einen Laser oder eine Kombination derselben.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Tinte, die durch die Druckvorrichtung aufgebracht wird, ein Farbmittel bei einer Konzentration von über 4% (Gewicht) umfassen. Das Farbmittel kann einen Farbstoff, ein Pigment oder eine Kombination derselben umfassen. Zum Beispiel kann das Pigment ein organisches Pigment, ein anorganisches Pigment oder eine Kombination derselben umfassen. Die Tinte kann ferner ein oberflächenaktives Mittel umfassen.
  • Es wird nun Bezug auf 2 genommen, die schematisch eine Druckvorrichtung gemäß einigen Ausführungsbeispielen darstellt; auf 3A, die schematisch eine perspektivische Seitenansicht, betrachtet entlang der Linie W-W von 2, darstellt; und auf 3B, die schematisch eine perspektivische Vorderansicht entlang der Linie V-V aus 2 darstellt. Die Druckvorrichtung (2, 200, 3A, 300, 3B, 350) umfasst eine substrattragende Plattform (2, 201, 3A, 301, 3B, 351), auf die ein Substrat (2, 202) geladen ist. Die Druckvorrichtung (2, 200, 3A, 300 und 3B, 350) umfasst ferner ein Druckmodul (2, 220 und 3A, 302 und 3B, 352). Das Druckmodul umfasst ein Drucksystem (2, 204, 3A, 304 und 3B, 354), aus dem Tinte abgegeben und auf das Substrat (2, 202) aufgebracht wird. Das Druckmodul (2, 220, 3A, 302 und 3B, 352) umfasst ferner zumindest einen Formungsfluidauslass (gezeigt als zwei Formungsfluidauslässe (2, 206A–B und 3B, 356A–B) und als einen Formungsfluidauslass in 3A(306)), die angepasst sind, um ein Formungsfluid (wie z. B. in 3A dargestellt ist, Linien 325) auf die aufgebrachte Tinte abzugeben. Das Druckmodul (2, 220, 3, 302 und 3B, 352) umfasst ferner zumindest eine Energieemissionsquelle (gezeigt als zwei Energieemissionsquellen (2, 208A–B und 3B, 358A–B) und als eine Energieemissionsquelle in 3A(308)), die angepasst sind, um die geformte Tinte zumindest teilweise auf dem Substrat auszuhärten. Die Energieemissionsquellen können in dem Energieemissionsquellengehäuse positioniert sein (2, 216A–B, 3A, 309 und 3B, 359A–B). Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Druckvorrichtung zwei längs gegenüberliegende Enden aufweisen: ein Vorderende (2, 210 und 3A, 310) und ein Hinterende (2, 212 und 3A, 312). Das Vorderende ist das Ende, auf das ein Substrat (2, 202) in die Druckvorrichtung geladen werden kann (2, 200, 3A, 300 und 3B, 350). Das Hinterende (2, 212 und 3A, 312) ist das Ende, aus dem ein Substrat (2, 202) aus der Druckvorrichtung (2, 200 und 3A, 300) austreten kann und ist in Verarbeitungsrichtung abwärts von dem Vorderende (2, 210 und 3A, 310) angeordnet.
  • Es wird nun Bezug auf 2 genommen, die schematisch eine Druckvorrichtung gemäß einigen Ausführungsbeispielen darstellt. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Druckvorrichtung zwei längs gegenüberliegende Enden aufweisen, ein Vorderende (210) und ein Hinterende (212). Das Vorderende (210) ist das Ende, auf das ein Substrat (202) in der Druckvorrichtung (200) geladen werden kann. Das Hinterende (212) ist das Ende, aus dem ein Substrat (202) aus der Druckvorrichtung (200) austreten kann und ist in Verarbeitungsrichtung abwärts von dem Vorderende (210) angeordnet. Der Ausdruck in Verarbeitungsrichtung abwärts, wie er hierin verwendet wird, kann sich auf einen relativen Ort in einer Richtung von dem Vorderende zu dem Hinterende entlang einer imaginären Achse beziehen, die zwischen den Enden verläuft. Der Ausdruck in Verarbeitungsrichtung aufwärts, wie er hierin verwendet wird, kann sich auf eine relative Position in einer Richtung von einem Hinterende zu dem Vorderende beziehen, entlang einer imaginären Achse, die zwischen den zwei Achsen verläuft. Die substrattragende Plattform (201) ist angepasst, um das Substrat (202) zu tragen und das Substrat (202) entlang der Druckvorrichtung (200) weiterzubewegen. Die substrattragende Plattform (201) kann das Substrat (202) in einem schrittweisen, unidirektionalen Modus entweder bei einer vorbestimmten oder veränderbaren Rate weiterbewegen. Das Druckmodul (220) der Druckvorrichtung (200) kann ein Drucksystem (204) umfassen, das senkrecht zu der substrattragenden Plattform (201) angeordnet ist. Das Drucksystem (204) umfasst 16 Druckköpfe (214A–P), kann jedoch jegliche Anzahl von Druckköpfen umfassen. Jeder der Druckköpfe (214A–P) kann ein Array aus Tintenstrahldüsen tragen (das linear oder nichtlinear sein kann, nicht gezeigt). Die Druckköpfe können in einer Längsrichtung zu der substrattragenden Plattform (201) angeordnet sein, wobei längs eine imaginäre Linie ist, die sich zwischen dem Vorderende und dem Hinterende der Druckvorrichtung erstreckt. Die Tinte kann aus den Strahldüsen (nicht gezeigt) abgegeben werden, die in den Druckköpfen (212A–H) angeordnet sind, auf das Substrat (202), in jeglichem Verfahren, das in der Technik als Tropfen-auf-Verlangen bekannt ist. Auf ein gegebenes Stichwirt hin können die Tintenstrahldüsen (nicht gezeigt) Tinte auf das Substrat (202) ausstoßen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Druckmodul (220) der Druckvorrichtung (200) zumindest einen Formungsfluidauslass umfassen, der in 2 als zwei Formungsfluidauslässe (206A–B) gezeigt ist, der verwendet wird, um Formungsfluid auf die Tinte abzugeben, die auf das Substrat (202) aufgebracht ist. Die Formungsfluidauslässe (206A–B) können parallel zueinander sein und parallel und benachbart zu dem Drucksystem (204) und auf beiden Seiten des Drucksystems (204) angeordnet sein. Die Formungsfluidauslässe können in Verarbeitungsrichtung abwärts zu dem Drucksystem (204) positioniert sein.
  • Das Druckmodul (220) der Druckvorrichtung (200) kann zumindest eine Energieemissionsquelle umfassen, die in 2 als zwei Energieemissionsquellen (208A–B) gezeigt ist, die verwendet wird, um den Tintentropfen auf das Substrat (202) zumindest teilweise auszuhärten. Die Energieemissionsquellen (208A–B) können in dem Energieemissionsquellengehäuse (216A–B) positioniert sein. Die Energieemissionsquellen können parallel zueinander sein und können in Verarbeitungsrichtung abwärts von den Formungsfluidauslässen (206A–B), parallel oder in Verarbeitungsrichtung aufwärts von den Formungsfluidauslässen angeordnet sein. Die Energieemissionsquelle (wie z. B. die Energieemissionsquellen 208A–B) können z. B. eine Photonenemissionsquelle, eine Elektronenemissionsquelle und ähnliches umfassen.
  • Das Druckmodul (220) kann sich bidirektional quer bei einer kontinuierlichen Rate senkrecht zu der Richtung der substrattragenden Plattform (201) bewegen. Die Tinte kann aus den Strahldüsen (nicht gezeigt) abgegeben werden, die in den Druckköpfe (214A–P) angeordnet sind, auf das Substrat (202), wenn sich das Druckmodul (220) in einer einzelnen Seitwärtsrichtung bewegt, wenn es sich z. B. nach rechts oder links bewegt. Die Tinte kann ferner abgegeben werden, wenn sich das Druckmodul (220) in beiden Seitenrichtungen (links und rechts) bewegt.
  • Substrattragende Plattform
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann ein Substrat auf eine substrattragende Plattform geladen sein, die das Substrat längs entlang der Druckvorrichtung trägt und weiterbewegt. Längs ist dabei eine imaginäre Linie, die sich zwischen dem Vorderende und dem Hinterende der Druckvorrichtung erstreckt. Die substrattragende Plattform kann das Substrat bei jeglicher Geschwindigkeit in jeglicher Längsrichtung weiterbewegen, z. B. in Verarbeitungsrichtung abwärts oder aufwärts.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die substrattragende Plattform das Substrat längs in nur einer Richtung weiterbewegen, z. B. in Verarbeitungsrichtung abwärts von dem Vorderende hin zu dem Hinterende der Druckvorrichtung.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die substrattragende Plattform das Substrat bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit (Rate) weiterbewegen. Die Geschwindigkeit, bei der die stufenweise, unidirektional, substrattragende Plattform das Substrat weiterbewegt, kann ungefähr 1 bis 120 Meter pro Stunde sein (m/h). Die Geschwindigkeit kann ungefähr 50 bis 90 m/h sein. Zum Beispiel kann die Geschwindigkeit ungefähr 72 m/h sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die konstante Geschwindigkeit, bei der die kontinuierlich, unidirektional, substrattragende Plattform das Substrat weiterbewegt, automatisch gesteuert werden.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die substrattragende Plattform, auf die ein Substrat geladen ist, ein Substrat längs, unidirektional bei einer unterbrochenen Geschwindigkeit weiterbewegen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die substrattragende Plattform ein Substrat bei einer variablen Geschwindigkeit weiterbewegen, die in einem Bereich von ungefähr 1–600 m/h sein kann. Die Geschwindigkeit kann in einem Bereich von ungefähr 200–400 m/h sein. Zum Beispiel kann die Geschwindigkeit ungefähr 300 m/h sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die unterbrochene Geschwindigkeit, bei der das Substrat durch die substrattragende Plattform weiterbewegt wird, vorprogrammiert sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die substrattragende Plattform das Substrat längs, bidirektional bei unterbrochenen Geschwindigkeiten weiterbewegen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die substrattragende Plattform das Substrat in zwei abwechselnden, entgegengesetzten Längsrichtungen bewegen, wobei längs eine imaginäre Linie ist, die sich zwischen dem Vorderende und dem Hinterende der Druckvorrichtung erstreckt. Zum Beispiel kann sie das Substrat in Verarbeitungsrichtung abwärts von dem Zuführende hin zu dem Hinterende der Druckvorrichtung bewegen. Alternativ kann die substrattragende Plattform das Substrat in Verarbeitungsrichtung aufwärts von dem Hinterende der Druckvorrichtung hin zu dem Zuführende bewegen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Bewegungsrichtung des Substrats, das auf die substrattragende Plattform geladen ist, vorprogrammiert sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die bidirektionale, substrattragende Plattform das Substrat bei einer konstanten Geschwindigkeit weiterbewegen, die in einem Bereich von ungefähr 1–600 m/h sein kann. Die Geschwindigkeit kann in einem Bereich von ungefähr 200–400 m/h sein. Zum Beispiel kann die Geschwindigkeit bei ungefähr 300 m/h sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die variable Geschwindigkeit, bei der die bidirektional substrattragende Plattform das Substrat weiterbewegt, vorprogrammiert sein.
  • Der Ausdruck Substrat, wie er hierin verwendet wird, kann jegliche Substanz umfassen, auf die Tinte aufgebracht werden kann. Solche Substanzen können Papier, synthetisches Papier, Glas, Metall, Gewebe, Polymerlagen (wie z. B. Polyacryllagen, Polycarbonatlagen, Polyolefinlagen, Polystyrenlagen, Melaminlagen, Polyvinylchloridlagen, Nylonlagen), flexibles PVC, selbsthaftendes Vinyl, Maschen oder ähnliches umfassen. Das Substrat kann in seiner Dicke, Stärke, Weichheit, Elastizität, Flexibilität, Dichte oder ähnlichem variieren.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Druckvorrichtung ferner einen Beschichtungssubstanzauslass umfassen, der jegliche Beschichtungssubstanz auf ein Substrat aufbringen kann. Die Beschichtungssubstanz kann die Benetzung des Substrats durch die Tinten verbessern. Zum Beispiel kann die Beschichtungssubstanz solche Substanzen umfassen wie Wasser, lösungsmittelbasierte Lösungen aus Dimethylpolysiloxanpolymeren, wie z. B. BYK 307, BYK 333, BYK 341, BYK 345, BYK 348 (erhältlich von BYK Chemie), Lösungen aus Acrylpolymeren, wie z. B. BYK 354, BYK 381 (erhältlich von BYK Chemie), oder jegliche andere Beschichtungssubstanz oder eine Kombination aus Beschichtungssubstanzen, ist aber nicht darauf beschränkt. Der Beschichtungssubstanzaus lass kann eine Beschichtungssubstanz vor der Tintenaufbringung auf das Substrat aufbringen. Der Beschichtungssubstanzauslass kann die Beschichtungssubstanz in jeglichem Aufbringungsverfahren aufbringen, wie z. B., aber nicht beschränkt auf: Sprühen, Injizieren, Abgeben, Verbreiten.
  • Drucksystem
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann ein Druckmodul (2, 220) einer Druckvorrichtung (2, 220) ein Drucksystem umfassen (2, 204), das senkrecht zu der substrattragenden Plattform (2, 201) und in jeglicher Höhe in dem Bereich von ungefähr 0–100 mm über der substrattragenden Plattform angeordnet ist. Das Drucksystem ist ein Tintenaufbringer, der Tinte auf das Substrat (2, 202) aufbringt. Das Drucksystem kann zumindest einen Druckkopf umfassen (wie z. B. den Druckkopf, der in 2, 214A oder B–P vorliegt) oder jegliche Anzahl von Druckköpfen umfassen. Jeder Druckkopf kann ein Array aus Tintenstrahldüsen tragen (das linear oder nichtlinear sein kann, nicht gezeigt). Die Druckköpfe können in einer Längsrichtung zu einem Substrat (2, 202) angeordnet sein, wobei längs eine imaginäre Linie ist, die sich zwischen dem Vorderende und dem Hinterende der Druckvorrichtung erstreckt. Tinte kann aus den Strahldüsen (nicht gezeigt) abgegeben werden, die in den Druckköpfen (2, 214A–P) angeordnet sind, auf das Substrat (2, 202) in jeglichem Verfahren, das in der Technik als Tropfen-auf-Verlangen bekannt ist. Auf ein gegebenes Stichwort hin können die Tintenstrahldüsen (nicht gezeigt) Tinte auf das Substrat (2, 202) ausstoßen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Drucksystem ferner ein Tintenreservoir, einen Tintenvorrat, einen Lösungsmittelvorrat, Pumpen oder jegliches andere Element umfassen, wie hierin beschrieben ist oder im Stand der Technik bekannt ist. So wie z. B. beschrieben ist in der US 6,575,555 .
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann sich das Drucksystem quer von Seite zu Seite senkrecht zu der Richtung des Vorschubs der substrattragenden Plattform in einem Bereich und einer Geschwindigkeit bewegen, die durch den Benutzer vorbestimmt ist.
  • Formungsfluidauslass
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Druckmodul zumindest einen Formungsfluidauslass umfassen (wie z. B. den Formungsfluidauslass, der in 2 vorgelegt ist, 206A oder B), der angepasst ist, um ein Formungsfluid auf eine Tinte ist, 206A oder B), der angepasst ist, um ein Formungsfluid auf eine Tinte abzugeben, die durch das Drucksystem aufgebracht wird (wie z. B. das Drucksystem 204 in 2). Der Formungsfluidauslass kann in Verarbeitungsrichtung aufwärts oder parallel zu dem Drucksystem angeordnet sein. Der Formungsfluidauslass kann in Verarbeitungsrichtung abwärts zu dem Drucksystem angeordnet sein, näher an dem Hinterende (wie z. B. dem Hinterende 212 in 2) des Druckmoduls (wie z. B. des Druckmoduls 220 in 2). Das abgegebene Formungsfluid kann zu jeder Verzögerungszeit aufgebracht werden, nachdem die Tinte auf ein Substrat abgegeben wurde (wie z. B. das Substrat 202 in 2).
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Formungsfluidauslässe (wie z. B. die Formungsfluidauslässe, die in 2, 206A–B vorgelegt sind) an dem Druckmodul (wie z. B. dem Druckmodul 220 in 2) parallel oder in Verarbeitungsrichtung abwärts zu dem Drucksystem (wie z. B. dem Druckmodul 204 in 2) auf solche Weise positioniert sein, dass die Tintentropfen, die aus den Druckköpfen abgegeben werden (wie z. B. den Druckköpfen 214A–P in 2), dem Formungsfluid direkt oder nach einer kurzen Verzögerung nach dem Abgeben ausgesetzt werden. Das Formungsfluid kann aus dem Formungsfluidauslass auf die Tintentropfen abgegeben werden, wenn sich das Druckmodul in einer Seitenrichtung bewegt, z. B. wenn es sich nach rechts oder links bewegt. Das Formungsfluid kann auch abgegeben werden, wenn sich das Druckmodul seitwärts in beiden (links und rechts) Richtungen bewegt.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Formungsfluidauslass in jedem Winkel relativ zu dem Drucksystem und der substrattragenden Plattform angeordnet sein. Der Winkel kann fest oder veränderlich sein und kann in dem Bereich von ungefähr 0–90 Grad liegen. Der Formungsfluidauslass kann in Verarbeitungsrichtung aufwärts oder parallel zu oder in Verarbeitungsrichtung abwärts zu dem Drucksystem angeordnet sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Formungsfluidauslass in einem Winkel α (wie z. B. in 2 dargestellt ist, α1 und α2) relativ zu dem Drucksystem angeordnet sein, wobei der Winkel α der Winkel zwischen dem Formungsfluidauslass und einer imaginären Linie ist (Linien 270A–B in 2), die senkrecht zu der substrattragenden Plattform ist. Der Winkel α kann ein spitzer Winkel im Bereich von ungefähr 0–90 Grad sein, z. B. ungefähr 30 oder 45 Grad. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann α 0 Grad sein. Der Formungsfluidauslass kann ferner in einem Winkel β (wie z. B. Winkel β, dargestellt in 3A) relativ zu der substrattragenden Plattform angeordnet sein, wobei der Winkel β der Winkel zwischen dem Formungsfluidauslass und einer imaginären Linie ist (Linie 320 in 3A), die parallel zu der substrattragenden Plattform ist. Der Winkel β kann ein spitzer Winkel im Bereich von ungefähr 0–90 Grad sein, z. B. ungefähr 30 oder 60 Grad. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Winkel β ungefähr 45 Grad sein. Der Formungsfluidauslass kann ferner in einem Winkel γ (wie z. B. in 3B dargestellt ist, γ1 und γ2) relativ zu der substrattragenden Plattform angeordnet sein. Der Winkel γ ist der Winkel, der sich zwischen dem Formungsfluidauslass und einer imaginären Linie bildet (Linien 370A–B in 3B), die senkrecht zu der substrattragenden Plattform ist. Der Winkel γ kann jeglicher Winkel in dem Bereich von 0–90 Grad sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Winkel γ 0 Grad.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Formungsfluidauslass zumindest ein Düsenarray umfassen, das Fluid auf den Tintentropfen abgeben kann, nachdem er bereits auf das Substrat durch das Drucksystem aufgebracht wurde.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Formungsfluidauslass in einer festen Distanz im Bereich von ungefähr 0–800 mm von dem Drucksystem in Verarbeitungsrichtung aufwärts oder parallel oder abwärts zu dem Drucksystem angeordnet sein. Die Distanz kann in einem Bereich von ungefähr 50–600 mm sein. Zum Beispiel kann die Distanz ungefähr 135 mm sein. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Formungsfluidauslass in einer festen Distanz von der Energieemissionsquelle in Verarbeitungsrichtung aufwärts oder parallel zu oder abwärts zu der Energieemissionsquelle angeordnet sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Formungsfluidauslass auf einer Längs-Auslassstützschiene positioniert sein. Die Auslassstützschiene kann an dem Druckmodul befestigt sein, parallel zu dem Drucksystem, oder in jeglichem Winkel relativ zu dem Drucksystem. Die Auslassstützschienen können in jeglichem Winkel relativ zu dem Drucksystem und der substrattragenden Plattform angeordnet sein. Der Winkel kann fest oder veränderlich sein und innerhalb dem Bereich von ungefähr 0–90 Grad sein. Der Formungsfluidauslass kann längs entlang der Auslassstützschiene bewegt werden und in jeglicher Position entlang der Schiene fest sein, wodurch ermöglicht wird, die Distanz zwischen dem Formungsfluidauslass und dem Drucksystem zu ändern. Die Distanz zwischen dem Formungsfluidauslass und dem Drucksystem kann in einem Bereich von ungefähr 0–800 mm verändert werden. Die Distanz kann in einem Bereich von ungefähr 50–600 mm sein. Zum Beispiel kann die Distanz ungefähr 135 mm sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Ändern der Distanz zwischen dem Formungsfluidauslass und dem Drucksystem durch Bewegen des Formungsfluidauslasses entlang der Auslassstützschiene manuell vor dem Beginn des Druckprozesses oder automatisch ausgeführt werden.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Formungsfluidauslass ein Formungsfluid bei jeglicher Verzögerungszeit abgeben, nachdem die Tinte auf ein Substrat durch das Drucksystem aufgebracht wurde. Zum Beispiel kann der Formungsfluidauslass Fluide in einer Verzögerungszeit von ungefähr 0–120 Sekunden abgeben, nachdem Tinte auf das Substrat aufgebracht wurde.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Fluid, das aus dem Formungsfluidauslass abgegeben wurde, jegliche Substanz als Gasaggregatzustandsform umfassen. Zum Beispiel kann das Fluid Luft, Stickstoff, Argon, Kohlendioxid oder jegliche Kombination derselben oder jegliches andere geeignete Fluid umfassen. Das Fluid, das aus dem Formungsfluidauslass abgegeben wird, kann durch jegliche Pumpe abgegeben werden, die für gasförmige Fluide geeignet ist, z. B. eine Kolbenpumpe, Membranpumpe, Zahnradpumpe, Peristaltikpumpe oder jegliches andere geeignete Abgabeverfahren.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Fluidmenge, die durch den Formungsfluidauslass abgegeben wird, in einem Bereich von ungefähr 1–500 l/min sein. Die Menge kann in einem Bereich von ungefähr 100–400 l/min sein. Zum Beispiel kann die Fluidmenge, die durch den Formungsfluidauslass abgegeben wird, ungefähr 250 l/min sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Fluid, das aus dem Formungsfluidauslass abgegeben wird, die Form und Größe des Tintentröpfchens deformieren, das auf ein Substrat aufgebracht wird. Zum Beispiel kann das Fluid, das aus dem Formungsfluidauslass abgegeben wird, verursachen, dass Tintentropfen auf dem Substrat abgeflacht werden. Das Tintentröpfchen kann sich somit in Höhe und Dicke verringern (abflachen) und im Durchmesser zunehmen. Folglich kann sich die Farbdichte des gedruckten Bildes erhöhen.
  • Zum Beispiel: Der Formungsfluidauslass kann ein „Luftmesser” (auch genannt „Luftdüse”, „Luftflachdüse”) umfassen, die aus zumindest einem Array aus Luftdüsen besteht (die linear oder nichtlinear sein können). Die Luftdüsen können Druckluft auf die Tintentröpfchen abgeben, nachdem sie bereits auf das Substrat durch das Drucksystem aufgebracht wurden. Das „Luftmesser” ist an dem Drucksystem angeordnet und kann in Verarbeitungsrichtung aufwärts oder parallel zu oder abwärts zu dem Drucksystem in einer Distanz von ungefähr 135 mm angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Luft an den Tintentröpfchen eine kurze Verzögerung, nachdem die Tinte auf das Substrat aufgebracht wurde, abgegeben. Die Verzögerungszeit kann durch die Geschwindigkeit, bei der sich das Substrat auf der substrattragenden Plattform bewegt, und die Distanz zwischen dem „Luftmesser” und dem Drucksystem bestimmt werden.
  • Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann das Druckmodul zumindest zwei Formungsfluidauslässe umfassen (wie z. B. den Formungsfluidauslass, der in 2, 206A und B vorgelegt ist), die an dem Druckmodul befestigt sein können (wie z. B. dem Druckmodul 220 in 2). Die Formungsfluidauslässe können in Verarbeitungsrichtung aufwärts von dem Drucksystem (aber mit der Druckbereichsrichtung ausgerichtet) oder parallel zu dem Drucksystem (wie z. B. dem Drucksystem 204 in 2) angeordnet sein. Alternativ können die Formungsfluidauslässe in Verarbeitungsrichtung abwärts zu dem Drucksystem angeordnet sein. Die Formungsfluidauslässe können in Verarbeitungsrichtung aufwärts, parallel zu oder abwärts von der Energieemissionsquelle angeordnet sein. Die Formungsfluidauslässe können in jeder Höhe relativ zu dem Drucksystem angeordnet sein, wie z. B. in dem Bereich von ungefähr 0–100 mm. Die Formungsfluidauslässe können auf gegenüberliegenden Seiten des Drucksystems angeordnet sein und die Distanz zwischen den Formungsfluidauslässen kann zumindest die Länge des Drucksystems sein. Die Formungsfluidauslässe können jeweils unabhängig in jeglichem Winkel relativ zu dem Drucksystem und der substrattragenden Plattform angeordnet sein (wie z. B. Winkel α1 und α2, dargestellt in 2, Winkel β, dargestellt in 3A, und Winkel γ1 und γ2, dargestellt in 3B). Der Winkel kann fest oder veränderlich und innerhalb des Bereichs von ungefähr 0–90 Grad sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Formungsfluidauslässe jeweils auf einer Längs-Auslassstützschiene positioniert sein. Die Auslassstützschienen können parallel zueinander sein und können an dem Druckmodul befestigt sein. Die Auslassstützschienen können senkrecht zu dem Drucksystem und auf gegenüberliegenden Seiten des Drucksystems angeordnet sein. Alternativ können die Auslassstützschienen jeweils unabhängig in jeglichem Winkel relativ zu dem Drucksystem und der substrattragenden Plattform angeordnet sein. Der Winkel kann fest oder veränderlich und innerhalb des Bereichs von ungefähr 0–90 Grad sein. Die Auslassstützschienen können auf jeglicher Höhe relativ zu dem Drucksystem positioniert sein. Die Höhe kann fest oder veränderlich im Bereich von ungefähr 0–100 mm sein. Die Auslassstützschienen können auf jeder Höhe relativ zu der substrattragenden Plattform positioniert sein. Die Höhe kann fest oder veränderlich in dem Bereich von ungefähr 0–100 mm sein. Die Formungsfluidauslässe können unabhängig oder simultan entlang der Auslassstützschienen bewegt werden und in jeglicher Position entlang der Schienen fest sein, wodurch ermöglicht wird, die Distanz zwischen dem Formungsfluidauslass und dem Drucksystem zu verändern. Die Distanz zwischen dem Formungsfluidauslass und dem Drucksystem kann zwischen ungefähr 0–400 mm verändert werden. Das Ändern der Distanz zwischen dem Formungsfluidauslass und dem Drucksystem durch Bewegen der Formungsfluidauslässe entlang der Auslassstützschienen kann manuell, vor dem Anfang des Druckprozesses, oder automatisch ausgeführt werden.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann jeder der Formungsfluidauslässe unabhängig zumindest ein Düsenarray umfassen, das ein Fluid auf das Tintentröpfchen abgeben kann, nachdem es bereits auf das Substrat durch das Drucksystem aufgebracht wurde.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Formungsfluidauslässe identische Auslässe im Hinblick auf Struktur und Operationsmechanismus sein und aus denselben Komponenten und demselben Aktionsmodus bestehen. Die identischen Formungsfluidauslässe können simultan arbeiten und exakt dasselbe Fluid abgeben.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Formungsfluidauslässe identische Auslasse im Hinblick auf Struktur und Operationsmechanismus sein und aus denselben Komponenten und demselben Aktionsmodus bestehen. Die identischen Formungsfluidauslässe können simultan arbeiten und unterschiedliche Fluide abgeben.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Formungsfluidauslässe identische Auslasse im Hinblick auf Struktur und Operationsmechanismus sein und aus denselben Komponenten und demselben Aktionsmodus bestehen. Die identischen Formungsfluidauslässe können genau dasselbe Fluid zu unterschiedlichen Zeitpunkten (Verzögerungszeit) abgeben, nachdem die Tinte auf das Substrat durch das Drucksystem aufgebracht wurde.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Formungsfluidauslässe identische Auslässe im Hinblick auf Struktur und Operationsmechanismus sein und aus denselben Komponenten und demselben Aktionsmodus bestehen. Die identischen Formungsfluidauslässe können unterschiedliche Fluide abgeben und zu unterschiedlichen Zeitpunkten (Verzögerungszeit) arbeiten, nachdem Tinte auf das Substrat aufgebracht wurde.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Formungsfluidauslässe unidentische Auslässe sein, entweder/sowohl im Hinblick auf Struktur und Operationsmechanismus. Die nichtidentischen Formungsfluidauslässe können simultan arbeiten und dasselbe Fluid abgeben.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Formungsfluidauslässe nichtidentische Auslässe entweder/sowohl im Hinblick auf Struktur und Operationsmechanismus sein. Die nichtidentischen Formungsfluidauslässe können dasselbe Fluid abgeben, aber zu unter schiedlichen Zeitpunkten arbeiten (Verzögerungszeit), nachdem die Tinte auf das Substrat aufgebracht wurde.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Formungsfluidauslässe nichtidentische Auslässe entweder/sowohl im Hinblick auf Struktur und Operationsmechanismus sein. Die nichtidentischen Formungsfluidauslässe können zu unterschiedlichen Zeitpunkten (Verzögerungszeit) arbeiten, nachdem die Tinte auf das Substrat aufgebracht wurde, und unähnliche Fluide abgeben.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Formungsfluidauslässe nichtidentische Auslässe entweder/sowohl im Hinblick auf Struktur und Operationsmechanismus sein. Die nichtidentischen Formungsfluidauslässe können gleichzeitig bzw. simultan arbeiten, nachdem Tinte auf das Substrat aufgebracht wurde, und nichtähnliche Fluide abgeben.
  • Energieemissionsquelle
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Druckmodul zumindest eine Energieemissionsquelle umfassen, die angepasst ist, um die deformierte Tinte auf dem Substrat zumindest teilweise auszuhärten.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Energieemissionsquelle (wie sie z. B. in 2, 208A oder B vorgelegt ist) in einem Energieemissionsquellengehäuse positioniert sein (wie es z. B. in 2, 216A oder B vorgelegt ist), das an dem Druckmodul angeordnet sein kann (220, 2). Hierin kann der Bezug auf den Ort der Energieemissionsquelle(n) auch den Bezug auf den Ort des Gehäuses der Energiequelle(n) umfassen. Die Energieemissionsquelle kann in Verarbeitungsrichtung abwärts von dem Formungsfluidauslass (206A oder B, 2) angeordnet sein, näher an dem Hinterende (wie z. B. dem Hinterende 212, 2) der Druckvorrichtung. Sobald die deformierte Tinte auf dem Substrat die Energieemissionsquelle erreicht hat (wie z. B. Energieemissionsquelle 208A–B, 2), kann die Quelle bestrahlen und als Ergebnis kann die Tinte zumindest teilweise ausgehärtet werden. Die Zeitdifferenz zwischen der Deformation der Tinte durch das Formungsfluid und der Endaushärtung kann bestimmt werden durch die Geschwindigkeit, mit der sich das Substrat auf der substrattragenden Plattform bewegt, und die Distanz zwischen dem Formungsfluidauslass und der Energieemissionsquelle. Die Energieemissionsquelle kann parallel zu oder in Verarbeitungsrichtung aufwärts zu den Formungsfluidauslässen angeordnet sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Energieemissionsquelle in jeglichem Winkel relativ zu dem Drucksystem und dem Formungsfluidauslass angeordnet sein. Der Winkel kann fest oder veränderlich sein. Die Energieemissionsquelle kann in Verarbeitungsrichtung abwärts zu dem Formungsfluidauslass angeordnet sein, näher an dem Hinterende der Druckvorrichtung.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Energieemissionsquelle auf einer Längs-Energieemissionsquellen-Stützschiene positioniert sein. Die Energieemissionsquellenstützschiene kann an der Druckvorrichtung befestigt sein, senkrecht zu dem Drucksystem, oder in jeglichem Winkel relativ zu dem Drucksystem, wobei der Winkel fest oder veränderlich sein kann. Die Energieemissionsquelle kann längs entlang den Energieemissionsquellenstützschienen bewegt werden und in jeglicher Position entlang der Schienen befestigt sein, wodurch ermöglicht wird, die Distanz zwischen der Energieemissionsquelle und dem Formungsfluidauslass zu verändern. Die Distanz zwischen der Energieemissionsquelle und dem Formungsfluidauslass kann in einem Bereich von ungefähr 0–400 mm verändert werden.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Verändern der Distanz zwischen der Energieemissionsquelle und dem Formungsfluidauslass durch Bewegen der Energieemissionsquelle entlang den Energieemissionsquellenstützschienen manuell vor dem Anfang des Druckprozesses oder automatisch ausgeführt werden.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Energieemissionsquelle zumindest zwei Energieemissionsquellen umfassen, die jeweils in einem Energieemissionsquellengehäuse angeordnet sein können, das an dem Druckmodul befestigt sein kann. Die Energieemissionsquellen können in Verarbeitungsrichtung abwärts zu dem Formungsfluidauslass angeordnet sein, näher an dem Hinterende der Druckvorrichtung. Alternativ können die Energieemissionsquellen in Verarbeitungsrichtung aufwärts oder parallel zu und in jeglichem Winkel relativ zu dem Formungsfluidauslass angeordnet sein. Die Energieemissionsquellen können auf gegenüberliegenden Seiten des Drucksystems angeordnet sein und die Distanz zwischen den zwei Quellen kann zumindest gleich der Länge des Drucksystems sein. Die Energieemissionsquellen können simultan oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten arbeiten (Verzögerungszeit), nachdem Tinte auf das Substrat aufgebracht wurde.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann jegliche eine der Energieemissionsquellen auf Längs-Energieemissionsquellenstützschienen positioniert sein. Die Energieemissionsquellenstützschienen können parallel zueinander sein und an dem Druckmodul befestigt sein.
  • Die Energieemissionsquellenstützschienen können senkrecht zu dem Drucksystem angeordnet sein. Alternativ können die Energieemissionsquellenstützschienen in jeglichem Winkel relativ zu dem Drucksystem angeordnet sein. Der Winkel kann fest oder veränderlich sein. Jegliche eine der Energieemissionsquellen kann bewegt werden, unabhängig oder gleichzeitig, entlang der Energieemissionsquellenstützschienen und an jeder Position entlang der Schienen befestigt sein, wodurch eine Veränderung der Distanz zwischen den Energieemissionsquellen und den Formungsfluidauslässen ermöglicht wird. Die Distanz zwischen den Energieemissionsquellen und den Formungsfluidauslässen kann um ungefähr 0–400 mm verändert werden. Zum Beispiel kann die Distanz ungefähr 200 mm sein. Das Verändern der Distanz zwischen den Energieemissionsquellen und den Formungsfluidauslässen durch Bewegen der Energieemissionsquellen entlang der Energieemissionsquellenstützschienen kann manuell vor dem Anfang des Druckprozesses oder automatisch ausgeführt werden.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann jegliche eine der Energieemissionsquellen eine Photonenemissionsquelle umfassen, wie z. B. aber nicht beschränkt auf: lichtemittierende Diode (LED), die Licht bei einer spezifischen, vorbestimmten Wellenlänge emittiert; Quecksilberlampe, die Licht in einem Bereich von Wellenlängen emittiert; eine festgepulste Xenonlampe, eine gepulste Xenonlampe; Laseremissionslicht bei einer spezifischen, vorbestimmten Wellenlänge, oder jegliche Kombination derselben.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Photonenemissionsquellen das Emittieren von Licht bei einer Wellenlänge innerhalb des UV-Wellenlängenbereichs umfassen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die LED Licht bei einer Wellenlänge von ungefähr 350–450 nm emittieren. Zum Beispiel kann die LED Licht bei einer Wellenlänge von ungefähr 395 nm emittieren.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Quecksilberlampe Licht bei einer Wellenlänge im Bereich von ungefähr 200–500 nm emittieren. Die Quecksilberlampe kann ferner mit einem Sperrfilter ausgestattet sein, der entworfen ist, um den Wellenlängenbereich einzuschränken, der aus der Lampe emittiert wird.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Energieemissionsquelle eine Elektronenstrahlenergiequelle umfassen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Energieemissionsquellen Photonenemissionsquellen umfassen, wie z. B. aber nicht beschränkt auf LED, Quecksilberlampe, Xenonlampe, Laser oder jegliche Kombination derselben; und/oder eine Energiequelle, wie z. B. aber nicht beschränkt auf eine Elektronenstrahlenergiequelle.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Distanz zwischen der Photonenemissionsquelle und dem Formungsfluidauslass in dem Bereich von etwa 0–400 mm veränderbar sein. Durch Bewegen von entweder der Photonenemissionsquelle oder der Formungsfluidauslässe auf ihren jeweiligen Stützschienen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Distanz zwischen der Photonenemissionsquelle und dem Formungsfluidauslass fest bei ungefähr 200 mm sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die veränderbare Distanz zwischen der Photonenemissionsquelle und dem Formungsfluidauslass manuell vor dem Anfang des Druckprozesses oder automatisch verändert werden.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Verzögerungszeit zwischen der Bestrahlung durch die Photonenemissionsquelle und der Deformation des Tintentropfens durch das Fluid, das durch den Formungsfluidauslass abgegeben wird, in einem Bereich von ungefähr 0–120 Sekunden sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Druckmodul permanent an der Druckvorrichtung befestigt sein, wie in 2 dargestellt ist. Alternativ können sich die Komponenten des Druckmoduls, wie z. B. das Drucksystem, der Formungsfluidauslass, die Photonenemissionsquelle oder jegliche Kombination derselben, quer entweder zusammen oder unabhängig voneinander bewegen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Drucksystem auf einer Längsschiene, nämlich der Drucksystemtrageschiene, positioniert sein. Das Drucksystem kann quer auf der Schiene von Seite zu Seite des Druckmoduls gleiten.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann eine zusätzliche Energieemissionsquelle in einem Energieemissionsquellengehäuse positioniert sein, das in Verarbeitungsrichtung aufwärts von dem Formungsfluidauslass angeordnet sein kann. Die zusätzliche Energieemissionsquelle kann an dem Druckmodul fest sein. Die zusätzliche Energieemissionsquelle kann parallel oder in Verarbeitungsrichtung abwärts zu den Druckköpfen befestigt sein. Sobald die Tinte auf das Substrat durch das Drucksystem aufgebracht wurde, kann die zusätzliche Energiequelle bestrahlen und als Ergebnis kann die Tinte teilweise ausgehärtet werden, vor dem Abgeben des Formungsfluids durch den Formungsfluidauslass.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die zusätzliche Energieemissionsquelle zumindest eine Energieemissionsquelle umfassen, die eine Photonenemissionsquelle umfassen kann, die z. B. im UV-Bereich emittieren kann. Die zusätzliche Photonenemissionsquelle kann eine LED, Quecksilberlampe, Xenonlampe, einen Laser oder eine Kombination derselben umfassen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die zusätzliche Energieemissionsquelle Licht bei einer Wellenlänge von ungefähr 350–450 nm emittieren. Zum Beispiel kann die zusätzliche Energieemissionsquelle Licht bei einer Wellenlänge von ungefähr 395 nm emittieren.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Drucken geschaffen, das das Aufbringen von Tinte auf ein Substrat und das Formen der aufgebrachten Tinte durch Abgeben eines Formungsfluids umfasst. Das Druckverfahren kann z. B. bei einem Tropfen-nach-Verlangen-Tintenstrahldrucken verwendet werden. Das Formen der Tinte kann z. B. das Abflachen der aufgebrachten Tinte umfassen. Das Formungsfluid kann jegliches gasförmige Fluid umfassen, wie z. B. aber nicht beschränkt auf Luft, Stickstoff, Argon, Kohlendioxid oder jegliche Kombination derselben.
  • Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren zum Drucken ferner das Emittieren von Energie umfassen, um die aufgebrachte Tinte zumindest teilweise auszuhärten. Die Energieemission kann eine Photonenemission, Elektronenemission oder jegliche Kombination derselben umfassen. Die Photonenemission kann z. B. eine UV-Photonenemission umfassen, die z. B. durch eine Quecksilberlampe, eine lichtemittierende Diode (LED), eine Xenonlampe, einen Laser oder jegliche Kombination derselben emittiert werden kann. Das Aushärten der Tinte kann durch eine Energieemission ausgeführt werden, nachdem die Tinte auf das Substrat aufgebracht und durch das Formungsfluid deformiert wurde. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann das Aushärten der Tinte in zwei separaten Schritten ausgeführt werden: Ein Teilaushärten kann durch eine Energieemission initiiert werden, nachdem die Tinte auf das Substrat aufgebracht wurde, vor dem Abgeben des Formungsfluids durch den Formungsfluidauslass. Ein zweiter Aushärtschritt kann ausgeführt werden durch eine Energieemission, nachdem die teilweise ausgehärtete Tinte durch das Formungsfluid deformiert wurde, das aus dem Formungsfluidauslass abgegeben wurde.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren zum Drucken ferner Tinte umfassen, die ein Farbmittel bei einer Konzentration von zumindest ungefähr 4% (Gewicht) umfassen kann. Das Farbmittel kann einen Farbstoff, ein Pigment oder eine Kombination derselben umfassen. Zum Beispiel kann das Pigment ein organisches Pigment, ein anorganisches Pigment oder eine Kombination derselben umfassen. Die Tinte kann ferner ein oberflächenaktives Mittel umfassen.
  • Hierin ist gemäß einigen Ausführungsbeispielen eine UV-härtbare Tintenzusammensetzung bereitgestellt, die ein Farbmittel bei einer Konzentration von über 4% (Gewicht), z. B. über 8% (Gewicht), der Mischung aufweist.
  • UV-härtbare Tintenzusammensetzungen können aus den folgenden Bestandteilen bestehen: Photoinitiator (oder einer Kombination aus Photoinitiatoren), der ungefähr 4% bis ungefähr 10% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann; Monomer (oder eine Kombination aus Monomeren), das ungefähr 69% bis ungefähr 96% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann; Oligomer (oder eine Kombination aus Oligomeren), das ungefähr 0% bis ungefähr 20% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann; ein nicht härtbares, flüchtiges Verdünnungsmittel (oder eine Kombination aus Verdünnungsmitteln), das ungefähr 0% bis ungefähr 20% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann; Farbmittel (oder eine Kombination aus Farbmitteln), die ungefähr 4% bis ungefähr 10% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung umfassen können; oberflächenaktives Mittel, das ungefähr 0,1% bis ungefähr 3% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann; oder jegliche Kombination derselben.
  • Die Tintenzusammensetzung kann eine frei-Radikal-UV-härtbare Tinte sein. Die frei-Radikal-Tintenzusammensetzungen können aus den folgenden Bestandteilen bestehen: frei-Radikal-Photoinitiator (oder eine Kombination aus Photoinitiatoren), der ungefähr 4% bis ungefähr 10% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann; Monomer (oder einer Kombination aus Monomeren), das ungefähr 69% bis ungefähr 96% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann; Oligomer (oder eine Kombination aus Oligomeren), das ungefähr 0% bis ungefähr 20% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann; Farbmittel (oder eine Kombination aus Farbmitteln), das ungefähr 4% bis ungefähr 10% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung umfassen kann; oberflächenaktives Mittel, das ungefähr 0,1% bis 5% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann.
  • Die Tintenzusammensetzung kann eine kationisch härtbare UV-Tinte sein. Die kationischen Tintenzusammensetzungen können aus den folgenden Bestandteilen bestehen: kationischem Photoinitiator (oder eine Kombination aus Photoinitiatoren), der ungefähr 1% bis ungefähr 10% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann; Monomer (oder eine Kombination aus Monomeren), das ungefähr 30% bis ungefähr 65% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann; Oligomere (oder eine Kombination aus Oligomeren), die ungefähr 0% bis ungefähr 30% der Tintenzusammensetzung aufweisen können; nicht härtbares, flüchtiges Verdünnungsmittel (oder eine Kombination aus Verdünnungsmitteln), das ungefähr 0% bis ungefähr 30% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann; Farbmittel (oder eine Kombination aus Farbmitteln), das ungefähr 4% bis ungefähr 10% (Gewicht) der Tinte umfassen kann; oberflächenaktives Mittel, das ungefähr 0,1% bis 5% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen sind hierin UV-härtbare Tintenzusammensetzungen beschrieben. Die Tintenzusammensetzung kann einen Photoinitiator (oder eine Kombination aus Photoinitiatoren), ein Monomer (oder eine Kombination aus Monomeren), ein Oligomer (oder eine Kombination aus Oligomeren), nicht härtbares, flüchtiges Verdünnungsmittel (oder eine Kombination aus Verdünnungsmitteln), oberflächenaktives Mittel (oder eine Kombination aus oberflächenaktiven Mitteln), Farbmittel (oder eine Kombination aus Farbmitteln) oder jegliche Kombination derselben umfassen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Tintenzusammensetzung durch einen frei-Radikal-Mechanismus gehärtet werden, hierin genannt frei-Radikal-härtbare Tinte.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die frei-Radikal-härtbare Tinte einen frei-Radikal-Photoinitiator umfassen. Der frei-Radikal-Photoinitiator kann Hydroxy- und Alkoxy-Ketone; Aminoketone; Acylphosphat oder eine Kombination derselben umfassen. Zum Beispiel: Hydroxy- und Alkoxy-Ketone, die Photoinitiatoren enthalten, können solche Verbindungen umfassen wie folgende, sind aber nicht darauf beschränkt: Irgacure 184, Irgacure 500, Irgacure 651, Irgacure 2959, Darocur 1173, die alle erhältlich sind von Ciba Specialty Chemicals. Aminoketone, die Photoinitiatoren enthalten, können Verbindungen umfassen wie folgende, sind jedoch nicht darauf beschränkt: Irgacure 369, Irgacure 907, die alle von Ciba Specialty Chemicals erhältlich sind. Acylphosphat, das Photoinitiatoren enthält, kann Verbindungen umfassen wie folgende, ist aber nicht darauf beschränkt: Darocur TPO, Irgacure 819, die alle von Ciba Specialty Chemicals erhältlich sind. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jeglicher anwendbare Photoinitiator, der entweder heute bekannt ist oder in Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung angewendet werden kann und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann eine frei-Rradikal-härtbare Tintenzusammensetzung ein Monomer (oder eine Kombination aus Monomeren) umfassen. Das Monomer (oder eine Kombination aus Monomeren) kann monofunktionale Acrylate, difunktionale Acrylate, trifunktionale Acrylate, polyfunktionale Acrylate, Nichtacrylmonomere oder eine Kombination derselben umfassen. Zum Beispiel: monofunktionale Acrylatmonomere können Verbindungen umfassen wie folgende, sind jedoch nicht auf dieselben beschränkt: 2(2-Ethoxyethoxy)-Ethylacrylate, 2-Phenoxyethylacrylat, Alkyl-(C8-C13)Acrylat, Isobornylacrylat, Tetrahydrofurfurylacrylat, zyklisches Trimethylolpropanformalacrylat, die alle erhältlich sind von Sartomer Co. Difunktionale Acrylatmonomere können Verbindungen umfassen wie folgende, sind aber nicht darauf beschränkt: Hexandioldiacrylat und seine alkoxylierten Derivate, Diethylenglykoldiacrylat und seine alkoxylierten Derivate, Bisphenol-A-Diacrylat und seine alkoxylierten Derivate, Triethylenglykoldiacrylat und seine alkoxylierten Derivate, Polyethylen-(200-600)Glykoldiacrylat, Neopentylglykoldiacrylat und seine alkoxylierten Derivate, die alle von Sartomer Co. erhältlich sind. Trifunktionale Acrylatmonomere können folgende Verbindungen umfassen, sind aber nicht auf dieselben beschränkt: Trimethylolpropantricrylat und seine alkoxylierten Derivate, Glyceryltriacrylat und seine alkoxylierten Derivate, die alle von Sartomer Co. erhältlich sind. Polyfunktionale Acrylatmonomere können folgende Verbindungen umfassen, sind aber nicht auf dieselben beschränkt: Ditrimethylolpropantetraacrylat, Dipentaerythritolpentaacrylat, die alle von Sartomer Co. erhältlich sind. Nichtacrylmonomere können folgende Verbindungen umfassen, sind jedoch nicht auf dieselben beschränkt: N-Vinylcampolactam, erhältlich von der BASF Corporation. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jedes anwendbare Monomer, das entweder heute bekannt ist oder in der Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung anwendbar ist und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann eine frei-Radikal-härtbare Tintenzusammensetzung ein Oligomer umfassen (oder eine Kombination aus Oligomeren), das niedrig viskose Urethanacrylate, niedrig viskose Epoxyacrylate, niedrig viskose Polyether- und Polyesteracrylate oder eine Kombination derselben umfasst. Zum Beispiel können niedrig viskose Urethanacrylate folgende Verbindungen umfassen, sind aber nicht auf dieselben beschränkt: CN 9251, CN 922, erhältlich von Sartomer Co. Niedrig viskose Epoxyacrylate können folgende Verbindungen umfassen, sind aber nicht auf dieselben beschränkt: CN133, erhältlich von Sartomer Co. Niedrig viskose Polyether- und Polyesteracrylate können folgende Verbindungen umfassen, sind aber nicht auf dieselben beschränkt: Ebecryl 40, Ebecryl 81, Ebecryl 83, Viajet 100, Viajet 400, erhältlich von Cytec Co., CN 2881, erhältlich von Sartomer Co. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jegliches anwendbare Oligomer, das entweder heute bekannt ist oder in Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung anwendbar ist und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann eine frei-Radikal-härtbare Tinte ein Farbmittel umfassen. Das Farbmittel kann ein Pigment, einen Farbstoff oder eine Kombination derselben umfassen. Die Farbmittel können transparent, einfarbig oder bestehend aus einer Kombination von verfügbaren Farben sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Farbmittel ein gelbes, organisches Pigment sein. Zum Beispiel kann das gelbe, organische Pigment folgende Verbindungen umfassen, ist jedoch nicht auf dieselben beschränkt: Yellow Pigment 1, Yellow Pigment 3, Yellow Pigment 12, Yellow Pigment 13, Yellow Pigment 14, Yellow Pigment 17, Yellow Pigment 62, Yellow Pigment 65, Yellow Pigment 74, Yellow Pigment 81, Yellow Pigment 83, Yellow Pigment 97, Yellow Pigment 138, Yellow Pigment 139, Yellow Pigment 150, Yellow Pigment 151, Yellow Pigment 154, Yellow Pigment 168, Yellow Pigment 174, Yellow Pigment 176, Yellow Pigment 180, Yellow Pigment 183, Yellow Pigment 188, Yellow Pigment 191, oder eine Kombination derselben. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jedes anwendbare, gelbe organische Pigment, das entweder heute bekannt ist oder in Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung angewendet werden kann und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Farbmittel ein magentafarbenes, organisches Pigment sein. Zum Beispiel kann das magentafarbene, organische Pigment folgende Verbindungen umfassen, ist jedoch nicht auf dieselben beschränkt: Pigment Red 2, Pigment Red 3, Pigment Red 5, Pigment Red 8, Pigment Red 12, Pigment Red 21, Pigment Red 22, Pigment Red 23, Pigment Red 31, Pigment Red 38, Pigment Red 48:1, Pigment Red 48:2, Pigment Red 48:3, Pigment Red 48:4, Pigment Red 49:1, Pigment Red 49:2, Pigment Red 53:1, Pigment Red 57:1, Pigment Red 81, Pigment Red 112, Pigment Red 122, Pigment Red 123, Pigment Red 144, Pigment Red 146, Pigment Red 149, Pigment Red 170, Pigment Red 175, Pigment Red 176, Pigment Red 177, Pigment Red 179, Pigment Red 185, Pigment Red 190, Pigment Red 202, Pigment Red 208, Pigment Red 224, Pigment Red 254, Pigment Violet 1, Pigment Violet 3, Pigment Violet 19, Pigment Violet 23, oder jegliche Kombination derselben. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet jedoch offensichtlich sein, dass jegliches anwendbare, magentafarbene organische Pigment, das entweder heute bekannt ist oder in Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung anwendbar ist und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Farbmittel ein cyanfarbenes, organisches Pigment sein. Zum Beispiel kann das cyanfarbene, organische Pigment folgende Verbindungen umfassen, ist jedoch nicht auf dieselben beschränkt: Pigment Blue 15:0, Pigment Blue 15:1, Pigment Blue 15:2, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:4, Pigment Blue 17, Pigment Blue 17:1, Pigment Blue 27, Pigment Blue 60, Pigment Blue 61, oder eine Kombination derselben. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jedes anwendbare, cyanfarbene organische Pigment, das entweder heute bekannt ist oder in Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung angewendet werden kann und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Farbmittel ein schwarzes, organisches Pigment sein. Zum Beispiel kann das schwarze, organische Pigment Folgendes umfassen: Pigment Black 7. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jegliches anwendbare, schwarze organische Pigment, das entweder heute bekannt ist oder in der Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung angewendet werden kann und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die frei-Radikal-härtbare Tintenzusammensetzung ein oberflächenaktives Mittel (oder eine Kombination aus oberflächenaktiven Mitteln) umfassen. Zum Beispiel kann ein oberflächenaktives Mittel folgende Verbindungen umfassen, ist jedoch nicht auf dieselben beschränkt: TegoRad 2250, TegoRad 2500, erhältlich von Degussa, Byk 341, erhältlich von BYK Chemie, Solsperse 3200, erhältlich von Avecia, oder eine Kombination derselben. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jegliches anwendbare oberflächenaktive Mittel, das entweder heute bekannt ist oder in der Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung angewendet werden kann und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die frei-Radikal-härtbare Tintenzusammensetzung ungefähr 4% bis ungefähr 10% (Gewicht) eines frei-Radikal-Photoinitiators (oder einer Kombination aus Photoinitiatoren) umfassen. Zum Beispiel kann die frei-Radikal-Tintenzusammensetzung einen Photoinitiator umfassen (oder eine Kombination aus Photoinitiatoren), der ungefähr 5,5% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die frei-Radikal-härtbare Tintenzusammensetzung ungefähr 62% bis ungefähr 92% (Gewicht) an Monomer (oder einer Kombination aus Monomeren) umfassen. Zum Beispiel kann die Tintenzusammensetzung ein Monomer umfassen (oder eine Kombination aus Monomeren), das ungefähr 74,4% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die frei-Radikal-härtbare Tintenzusammensetzung ungefähr 0% bis ungefähr 20% (Gewicht) eines Oligomers (oder einer Kombination aus Oligomeren) umfassen. Zum Beispiel kann die Tintenzusammensetzung ein Oligomer (oder eine Kombination aus Monomeren) umfassen, das ungefähr 16% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die frei-Radikal-Tintenzusammensetzung ungefähr 0,1% bis ungefähr 5% (Gewicht) eines oberflächenaktiven Mittels (oder einer Kombination aus oberflächenaktiven Mitteln) umfassen. Zum Beispiel kann die Tintenzusammensetzung ein oberflächenaktives Mittel umfassen (oder eine Kombination aus oberflächenaktiven Mitteln), das ungefähr 1% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die frei-Radikal-Tintenzusammensetzung ungefähr 4% bis ungefähr 10% (Gewicht) an Farbmittel (oder einer Kombination aus Farbmitteln) umfassen. Zum Beispiel kann die Tintenzusammensetzung Farbmittel (oder eine Kombination aus Farbmitteln) umfassen, das ungefähr 6% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann. Das Farbmittel kann ein gelbes, organisches Pigment umfassen, das ungefähr 5% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann. Das Farbmittel kann ein cyanfarbenes, organisches Pigment umfassen, das ungefähr 4,6% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann. Das Farbmittel kann ein magentafarbenes, organisches Pigment umfassen, das ungefähr 6% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann. Das Farbmittel kann ein schwarzes, organisches Pigment umfassen, das ungefähr 4,8% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Tintenzusammensetzung eine Tintenzusammensetzung umfassen, die durch den kationischen Mechanismus ausgehärtet werden kann, genannt hierin kationisch härtbare Tinte.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Photoinitiator der kationisch härtbaren Tinte einen kationischen Photoinitiator, wie z. B. Diaryliodonium, Triarylsulfoniumsalze oder Ferrocenderivate derselben als die reaktive Moietät umfassen. Der kationische Photoinitiator kann jegliche der Formulierungen aufweisen wie z. B. Esacure 1187, Esacure 1064, erhältlich von Lamberty spa, Cyracure UVI 6992, Cyracure UVI 6976, erhältlich von Dow Corning. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jeder anwendbare, kationische Photoinitiator, der entweder heute bekannt ist oder in der Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung angewendet werden kann und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Tintenzusammensetzung der kationisch härtbaren Tinte ein Monomer umfassen (oder eine Kombination aus Monomeren). Zum Beispiel kann das Monomer (oder die Kombination aus Monomeren) Oxiran- und/oder Oxetan-Moietäten umfassen, wie z. B. aber nicht beschränkt auf Cyracure UVR 6000, erhältlich von Dow Corning; OXT 101, OXT 212, OXT 220, erhältlich von Teagosei Co. Die Monomere können cycloaliphatische, auf Epoxid basierende Harze sein, wie z. B. aber nicht beschränkt auf 3,4,Epoxycyclohexylmethyl, 3-4-Epoxycyclohexancarboxylat. Die Monomere können Verbindungen umfassen, wie z. B. aber nicht beschränkt auf Cyrcure UVR 6110, Cyracure UVR 6907, Cyracure UVR 6905, erhältlich von Dow Corning. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jedes anwendbare Monomer, das entweder heute bekannt ist oder in der Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung anwendbar ist und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Tintenzusammensetzung der kationisch härtbaren Tinte Oligomer umfassen (oder eine Kombination aus Oligomeren). Zum Beispiel kann ein Oligomer (oder eine Kombination aus Oligomeren) Polyethylenglykole umfassen. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jegliche anwendbaren Oligomere, die entweder heute bekannt sind oder in der Zukunft entwickelt werden, an die vorliegende Erfindung angewendet werden können und berücksichtigt sind.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Tintenzusammensetzung der kationisch härtbaren Tinte ein nicht härtbares, flüchtiges Verdünnungsmittel (oder eine Kombination aus Verdünnungsmitteln) umfassen, das in Tintenzusammensetzungen verwendet werden kann, die durch den kationischen Mechanismus gehärtet werden. Zum Beispiel: Das Verdünnungsmittel kann Alkohole, Ester, Ketone wie z. B. aber nicht beschränkt auf Ethanol, Propanol, Ethylacetat, Ethylenglykolacetat, Methylethylketon umfassen. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jegliches anwendbare Verdünnungsmittel, das entweder heute bekannt ist oder in der Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung angewendet werden kann und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die frei-Radikal-härtbare Tintenzusammensetzung ein oberflächenaktives Mittel umfassen (oder eine Kombination aus oberflächenaktiven Mitteln). Zum Beispiel kann das oberflächenaktive Mittel Verbindungen umfassen, wie z. B, aber nicht beschränkt auf: TegoRad 2250, TegoRad 2500, erhältlich von Degussa, Byk 341, erhältlich von BYK Chemie, Solsperse 3200, erhältlich von Avecia, oder eine Kombination derselben. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jegliches anwendbare, oberflächenaktive Mittel, das entweder heute bekannt ist oder in Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung angewendet werden kann und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die kationisch härtbare Tinte ein Farbmittel umfassen. Das Farbmittel kann ein Pigment, einen Farbstoff oder eine Kombination derselben umfassen. Die Farbmittel können transparent, einfarbig oder aus jeglicher Kombination von verfügbaren Farben zusammengesetzt sein.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Farbmittel ein gelbes, organisches Pigment sein. Zum Beispiel kann das gelbe, organische Pigment Verbindungen umfassen, wie z. B. aber nicht beschränkt auf: Yellow Pigment 1, Yellow Pigment 3, Yellow Pigment 12, Yellow Pigment 13, Yellow Pigment 14, Yellow Pigment 17, Yellow Pigment 62, Yellow Pigment 65, Yellow Pigment 74, Yellow Pigment 81, Yellow Pigment 83, Yellow Pigment 97, Yellow Pigment 138, Yellow Pigment 139, Yellow Pigment 150, Yellow Pigment 151, Yellow Pigment 154, Yellow Pigment 168, Yellow Pigment 174, Yellow Pigment 176, Yellow Pigment 180, Yellow Pigment 183, Yellow Pigment 188, Yellow Pigment 191, oder eine Kombination derselben. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jegliches anwendbare, gelbe organische Pigment, das entweder heute bekannt ist oder in Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung angewendet werden kann und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Farbmittel ein magentafarbenes, organisches Pigment sein. Zum Beispiel kann das magentafarbene, organische Pigment Verbindungen umfassen, wie z. B. aber nicht beschränkt auf: Pigment Red 2, Pigment Red 3, Pigment Red 5, Pigment Red 8, Pigment Red 12, Pigment Red 21, Pigment Red 22, Pigment Red 23, Pigment Red 31, Pigment Red 38, Pigment Red 48:1, Pigment Red 48:2, Pigment Red 48:3, Pigment Red 48:4, Pigment Red 49:1, Pigment Red 49:2, Pigment Red 53:1, Pigment Red 57:1, Pigment Red 81, Pigment Red 112, Pigment Red 122, Pigment Red 123, Pigment Red 144, Pigment Red 146, Pigment Red 149, Pigment Red 170, Pigment Red 175, Pigment Red 176, Pigment Red 177, Pigment Red 179, Pigment Red 185, Pigment Red 190, Pigment Red 202, Pigment Red 208, Pigment Red 224, Pigment Red 254, Pigment Violet 1, Pigment Violet 3, Pigment Violet 19, Pigment Violet 23, oder eine Kombination derselben. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jegliches anwendbare, magentafarbene organische Pigment, das entweder heute bekannt ist oder in der Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung angewendet werden kann und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Farbmittel ein cyanfarbenes, organisches Pigment sein. Zum Beispiel kann das cyanfarbene, organische Pigment folgende Verbindungen umfassen, ist jedoch nicht auf dieselben beschränkt: Pigment Blue 15:0, Pigment Blue 15:1, Pigment Blue 15:2, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:4, Pigment Blue 17, Pigment Blue 17:1, Pigment Blue 27, Pigment Blue 60, Pigment Blue 61, oder eine Kombination derselben. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jedes anwendbare, cyanfarbene organische Pigment, das entweder heute bekannt ist oder in der Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung angewendet werden kann und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann das Farbmittel ein schwarzes, organisches Pigment sein. Zum Beispiel kann das schwarze, organische Pigment Folgendes umfassen: Pigment Black 7. Es sollte jedoch für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass jedes anwendbare, schwarze, organische Pigment, das entweder heute bekannt ist oder in der Zukunft entwickelt wird, an die vorliegende Erfindung angewendet werden kann und berücksichtigt ist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Tintenzusammensetzung der kationisch härtbaren Tinte ungefähr 1% bis ungefähr 10% (Gewicht) eines kationischen Photoinitiators (oder eine Kombination aus Photoinitiatoren) umfassen. Zum Beispiel kann die kationische Tintenzusammensetzung einen Photoinitiator umfassen (oder eine Kombination aus Photoinitiatoren), der ungefähr 3% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann Tintenzusammensetzung der kationisch härtbaren Tinte ungefähr 30% bis ungefähr 65% (Gewicht) eines Monomers umfassen (oder einer Kombination aus Monomeren). Zum Beispiel kann die kationische Tintenzusammensetzung ein Monomer umfassen (oder eine Kombination aus Monomeren), das ungefähr 47% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die kationisch härtbare Tintenzusammensetzung ungefähr 0% bis ungefähr 30% (Gewicht) eines nicht härtbaren, flüchtigen Verdünnungsmittels (oder einer Kombination aus Verdünnungsmitteln) umfassen. Zum Beispiel kann die Tintenzusammensetzung ein Verdünnungsmittel (oder eine Kombination aus Verdünnungsmitteln) umfassen, das ungefähr 10% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die kationisch härtbare Tintenzusammensetzung ungefähr 0,1% bis ungefähr 5% (Gewicht) eines oberflächenaktiven Mittels (oder einer Kombination aus oberflächenaktiven Mitteln) umfassen. Zum Beispiel kann die Tintenzusammensetzung ein oberflächenaktives Mittel (oder eine Kombination aus oberflächenaktiven Mitteln) umfassen, das ungefähr 1% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die kationisch härtbare Tintenzusammensetzung ungefähr 4% bis ungefähr 10% (Gewicht) eines Farbmittels (oder einer Kombination aus Farbmitteln) umfassen. Zum Beispiel kann die Tintenzusammensetzung Farbmittel (oder eine Kombination aus Farbmitteln) umfassen, das ungefähr 6% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann. Das Farbmittel kann ein gelbes, organisches Pigment umfassen, das ungefähr 5% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann. Das Farbmittel kann ein cyanfarbenes, organisches Pigment umfassen, das ungefähr 4,6% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann. Das Farbmittel kann ein magentafarbenes, organisches Pigment umfassen, das ungefähr 6% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann. Das Farbmittel kann ein schwarzes, organisches Pigment umfassen, das ungefähr 4,8% (Gewicht) der Tintenzusammensetzung aufweisen kann.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die UV-härtbare Tintenzusammensetzung eine Mischung aus Tintenzusammensetzungen sowohl einer frei-Radikal-härtbaren Tintenzusammensetzung als auch einer kationisch härtbaren Tintenzusammensetzung umfassen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die Tintenmischung einer frei-Radikal-härtbaren Tinte und aus kationisch härtbaren Tintenzusammensetzungen ungefähr 5% (Gewicht) bis ungefähr 85% (Gewicht) einer frei-Radikal-härtbaren Tintenzusammensetzung umfassen; und ungefähr 15% (Gewicht) bis ungefähr 95% (Gewicht) einer kationisch härtbaren Tintenzusammensetzung. Zum Beispiel kann die Tintenmischung eine frei-Radikal-härtbare Tintenzusammensetzung umfassen, die ungefähr 12,5% (Gewicht) der Tintenmischung aufweist; und eine kationisch härtbare Tintenzusammensetzung, die ungefähr 87,5% (Gewicht) der Tintenmischung aufweist.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die UV-härtbare Tintenzusammensetzung einen Viskositatswert von ungefähr 10 bis ungefähr 50 CentiPoise (cP) bei Raumtemperatur oder ungefähr 10 bis ungefähr 20 cP bei Arbeitstemperatur zeigen. Die Arbeitstemperatur kann von ungefähr 20°C bis ungefähr 80°C reichen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen, wenn mit der UV-härtbaren Tintenzusammensetzung gedruckt wird, die hierin beschrieben ist, unter Verwendung des oben beschriebenen Druckmoduls (2, 220), kann eine Reflexionsfarbdichte von 1,9 bis 2 für Cyan, 1 bis 1,2 für Gelb, 1,3 bis 1,4 für Magenta und 1,8 bis 2 für Schwarz (alle Werte sind Status T, eine Breitbandantwort, die ein akzeptierter Standard in den USA ist) erreicht werden durch eine geringere Anzahl von Tintentropfen im Vergleich dazu, wenn mit der gegenwärtig verwendeten, UV-härtbaren Tinte an dem gegenwärtig verwendeten Druckmodul (1, 120) gedruckt wird. Folglich können Bilder, die unter Verwendung der UV-härtbaren Tintenzusammensetzung gedruckt werden, die hierin beschrieben ist, unter Verwendung des beschriebenen Druckmoduls (2, 220) eine Körnigkeit zeigen, die höher ist als es durch Verwendung der gegenwärtig verwendeten UV-härtbaren Tinte erreicht werden kann, die an dem gegenwärtig verwendeten Druckmodul (1, 120) gedruckt wird. Die höhere Körnigkeit erscheint aufgrund der größeren Punktgröße im Fall der Verwendung der UV-härtbaren Tintenzusammensetzung, die hierin beschrieben ist, und des oben beschriebenen Druckmoduls (2, 220).
  • Eine Reflexionsfarbdichte kann definiert sein als ein Logarithmus des reziproken Werts des Prozentsatzes an Licht, das von einem Objekt reflektiert wird.
  • 4 zeigt schematisch gemäß einigen exemplarischen Ausführungsbeispielen eine Differenz zwischen einem gedruckten Probenbild einer UV-härtbaren Tinte unter Verwendung eines bestehenden Druckmoduls (wie z. B. des Druckmoduls, das in 1, 120 beschrieben ist) und der UV-härtbaren Tintenzusammensetzung, die hierin beschrieben ist, gedruckt durch ein Druckmodul gemäß Ausführungsbeispielen der Offenbarung (wie z. B. dem Druckmodul, das in 2, 220 beschrieben ist).
  • 4A und A' zeigen schematisch eine Nahansicht eines bestehenden, gedruckten Bildes 400 einer bestehenden, UV-härtbaren Tinte unter Verwendung eines bestehenden Druckmoduls (wie z. B. des Druckmoduls, das in 1, 120 beschrieben ist) (4A ist eine Draufsicht des Bildes 400 und 4A' ist eine Querschnittsansicht des Bildes 400 aus 4A, entnommen entlang der Linie A-A). Tintentropfen (wie z. B. Tintentröpfen 402) werden auf einem Substrat 404 verteilt und liefern eine Farbdichte X. Der Durchmesser jedes Tröpfchens kann z. B. in dem Bereich von 100–120 Mikrometern liegen (abhängig von dem Substrat).
  • 4B und 4B' zeigen schematisch eine Nahansicht eines gedruckten Bildes 420 der UV-härtbaren Tintenzusammensetzung, die hierin beschrieben ist, gedruckt durch ein Druck modul gemäß Ausführungsbeispielen der Offenbarung (wie z. B. das Druckmoduls, das in 2, 220 beschrieben ist) vor dem Abgeben des Formungsfluids auf die Tintentröpfchen. 4B ist eine Draufsicht des Bildes 420 und 4B' ist eine Querschnittsansicht des Bildes 420 aus 4B, entnommen entlang der Linie B-B. Tintentropfen (wie z. B. Tintentropfen 422) werden auf einem Substrat 424 aufgebracht. Der Durchmesser jedes Tröpfchens kann z. B. in dem Bereich von 100–120 Mikrometern sein (abhängig von dem Substrat).
  • 4C und 4C' stellen schematisch eine Nahansicht eines gedruckten Bildes 440 der hierin beschriebenen UV-härtbaren Tintenzusammensetzung dar, gedruckt durch ein Druckmodul gemäß Ausführungsbeispielen der Offenbarung (wie z. B. des Druckmoduls, das in 2, 220 beschrieben ist), nach der Deformation (hier gezeigt als Abflachen) der Tintentröpfchen (wie z. B. Tintentröpfchen 442) durch das Formungsfluid. 4C ist eine Draufsicht des Bildes 440 und 4C' ist eine Querschnittsansicht des Bildes 440 aus 4C, entnommen entlang der Linie C-C. Als Ergebnis des Abgebens des Formungsfluids erhöht sich der Durchmesser jedes Tintentropfens (z. B. Tintentropfen 442) auf einem Substrat (444) (z. B. von einem Tröpfchendurchmesser von 100–120 Mikrometer bis ungefähr 160–200 Mikrometer, abhängig von dem Substrat). Folglich ist die Anzahl von Tröpfchen der UV-härtbaren Tintenzusammensetzung, die hierin beschrieben ist (wie z. B. 4C, 442), die benötigt wird, um eine Farbdichte von X zu erreichen, geringer als die Anzahl von Tröpfchen, die in dem Fall der existierenden Druckmodule und UV-härtbaren Tinte benötigt wird (wie z. B. in 4A, 402), um dieselbe Farbdichte von X zu erreichen. Dies kann erklärt werden durch den größeren Durchmesser der Tintentropfen (wie z. B. 4C, 442) und durch die höhere Konzentration des Farbmittels der UV-härtbaren Tintenzusammensetzung, die hierin beschrieben ist. Auf diese Weise kann eine geringere Anzahl von Tropfen (wie z. B. 4C, 442) mit einem größeren Durchmesser (wie in 4C dargestellt ist), einer flacheren Form (wie in 4C' dargestellt ist) und einer Zusammensetzung, die einen höheren Farbmittelgehalt umfasst, einen ähnlichen Druckbereich abdecken und somit eine ähnliche Farbdichte X liefern. X kann einen Farbdichtewert darstellen. Tintentropfen, die in 4 dargestellt sind (wie z. B. Tintentropfen 402, Tintentropfen 422 und Tintentropfen 442), sind nicht auf eine Farbe oder Textur beschränkt und können Tintentropfen jeder Farbe darstellen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können Bilder, die unter Verwendung der UV-härtbaren Tintenzusammensetzung, die hierin beschrieben ist, auf dem oben beschriebenen Druckmodul (wie z. B. Druckmodul 220 in 2) gedruckt werden einen höheren Glanz im Vergleich zu Bildern aufweisen, die unter Verwendung der gegenwärtig verwendeten, UV-härtbaren Tinte gedruckt werden. Ein höherer Glanz kann aufgrund der chemischen Eigenschaften der UV-härtbaren Tintenzusammensetzung erreicht werden, die hierin beschrieben ist, und da das Verfahren des Druckens flachere Tropfen auf dem Substrat ergeben kann, was den Glanz des gedruckten Bildes erhöht.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen können die Druckvorrichtung und das Druckverfahren, die oben beschrieben sind, zum Drucken dreidimensionaler (3D-)Drucke verwendet werden.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Drucken geschaffen, wobei das Verfahren das Aufbringen einer härtbaren Tinte (wie hierin beschrieben ist) auf ein Substrat und das Formen der aufgebrachten Tinte durch Abgeben eines Formungsfluids umfasst, wie hierin angegeben ist. Das Verfahren kann ferner das zumindest teilweise Härten der Tinten durch Energieemission umfassen, wie hierin beschrieben ist.
  • Während eine Anzahl von exemplarischen Aspekten und Ausführungsbeispielen oben erörtert wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet bestimmte Modifikationen, Permutationen, Hinzufügungen und Teilkombinationen derselben erkennen. Es ist daher die Absicht, dass die nachfolgenden, angehängten Ansprüche und Ansprüche, die hierin nachfolgend eingeführt werden, interpretiert werden, um alle derartigen Modifikationen, Permutationen, Hinzufügungen und Teilkombinationen zu umfassen, die innerhalb ihres wahren Wesens und Schutzbereichs liegen.
  • Beispiele:
  • Ein Beispiel einer frei-Radikal-härtbaren Tintenzusammensetzung gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist hierin in Tabelle 1 beschrieben. Jede beschriebene Zusammensetzung ergibt eine farbige Tinte, wie angezeigt ist: Tabelle 1:
    CYAN MAGENTA GELB SCHWARZ
    Isobornylacrylat 39,1 41,4 39,6 34,9
    Isodecylacrylat 10 10 10 10
    N-Vinylcaprolactam 23 23 23 23
    Ebecryl 40 16 12 15 18
    Irgacure 369 1,5 1,5 1,5 1,5
    Darocure TPO 4 4 4 6
    Solsperse 3200 0,8 1,1 0,9 0,8
    Irgalite Blue GLO (PB 15:3) 4,6 - - -
    Toner HG (P. Y. 180) - - 5 -
    Hostaperm Pink E02 (P. R. 122) - 6 - -
    Mogul E (Carbon Black) - - - 4,8
    BYK 341 1 1 1 1
  • Zusammenfassung
  • Es wird eine Druckvorrichtung bereitgestellt, die einen Tintenaufbringer und einen Formungsfluidauslass umfasst, der angepasst ist, um ein Formungsfluid auf eine härtbare Tinte abzugeben, die durch den Aufbringer aufgebracht wird. Die Druckvorrichtung kann ferner eine Energieemissionsquelle umfassen, die verwendet wird, um die aufgebrachte Tinte zumindest teilweise zu härten. Es wird ferner eine härtbare Tintenmischung bereitgestellt, wobei die Mischung ein Farbmittel bei einer Konzentration von mehr als 4% umfasst. Es wird ferner ein Verfahren zum Drucken bereitgestellt, das das Aufbringen einer härtbaren Tinte auf ein Substrat und das Formen der Tinte durch Abgeben eines Formungsfluids umfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6575555 [0057]

Claims (36)

  1. Eine Druckvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: einen Tintenaufbringer; und einen Formungsfluidauslass, der angepasst ist, um ein Formungsfluid auf eine härtbare Tinte abzugeben, die durch den Aufbringer aufgebracht wird.
  2. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner zumindest eine Energieemissionsquelle aufweist, die angepasst ist, um die Tinte zumindest teilweise zu härten.
  3. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Formungsfluidauslass in Verarbeitungsrichtung abwärts von dem Tintenaufbringer angeordnet ist.
  4. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der Formungsfluidauslass in Verarbeitungsrichtung aufwärts von dem Tintenaufbringer angeordnet ist.
  5. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Formungsfluidauslass im Wesentlichen parallel zu dem Tintenaufbringer angeordnet ist.
  6. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Distanz zwischen dem Formungsfluidauslass und dem Tintenaufbringer innerhalb eines Bereichs von 0–800 mm einstellbar ist.
  7. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Formungsfluidauslass in einem Winkel relativ zu der substrattragenden Plattform angeordnet ist.
  8. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der der Winkel in dem Bereich von 0 bis 90 Grad ist.
  9. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der das Formungsfluid ein Fluid in einem gasförmigen Zustand aufweist.
  10. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der das Formungsfluid Luft, Stickstoff, Argon, Kohlendioxid oder eine Kombination derselben aufweist.
  11. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die angepasst ist, um eine Zeitverzögerung zwischen der Aufbringung der Tinte und der Abgabe des Formungsfluids zu liefern.
  12. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 11, bei der die Zeitverzögerung zwischen 0–120 Sekunden ist.
  13. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Energieemissionsquelle in Verarbeitungsrichtung abwärts von dem Tintenaufbringer angeordnet ist.
  14. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Energieemissionsquelle in Verarbeitungsrichtung aufwärts von dem Tintenaufbringer angeordnet ist.
  15. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Energieemissionsquelle im Wesentlichen parallel zu dem Tintenaufbringer angeordnet ist.
  16. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Energieemissionsquelle eine Photonenemissionsquelle, eine Elektronenemissionsquelle oder eine Kombination derselben aufweist.
  17. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 16, bei der die Photonenemissionsquelle eine UV-Photonenemissionsquelle aufweist.
  18. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Energieemissionsquelle angepasst ist, um Energie bei einer Zeitverzögerung nach dem Abgeben des Formungsfluids auf die Tinte zu emittieren.
  19. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Energieemissionsquelle in einer veränderbaren Distanz von dem Tintenaufbringer positioniert ist.
  20. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 19, bei der die Distanz innerhalb eines Bereichs von 0 bis 1.500 mm einstellbar ist.
  21. Eine UV-härtbare Tintenzusammensetzung, die ein Farbmittel bei einer Konzentration von über 4% (Gewicht) der Mischung aufweist.
  22. Die Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 21, die ein Farbmittel bei einer Konzentration von über 8% (Gewicht) der Mischung aufweist.
  23. Die Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 21, bei der das Farbmittel einen Farbstoff, ein Pigment oder eine Kombination derselben aufweist.
  24. Die Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 21, bei der die Tinte ferner ein oberflächenaktives Mittel aufweist.
  25. Ein Verfahren zum Drucken, das folgende Schritte aufweist: Aufbringen einer härtbaren Tinte auf ein Substrat; und Formen der aufgebrachten Tinte durch Abgeben eines Formungsfluids.
  26. Das Verfahren gemäß Anspruch 25, das ferner das zumindest teilweise Härten der Tinte durch Energieemission aufweist.
  27. Das Verfahren gemäß Anspruch 25, bei dem das Formen der aufgebrachten Tinte das Deformieren der Tinte aufweist.
  28. Das Verfahren gemäß Anspruch 25, bei dem das Formen der aufgebrachten Tinte bei einer Zeitverzögerung ausgeführt wird, nachdem die Tinte auf das Substrat aufgebracht wurde.
  29. Das Verfahren gemäß Anspruch 25, bei dem das Formungsfluid ein Fluid in einem gasförmigen Zustand aufweist.
  30. Das Verfahren gemäß Anspruch 25, bei dem das Formungsfluid Luft, Stickstoff, Argon, Kohlendioxid oder eine Kombination derselben aufweist.
  31. Das Verfahren gemäß Anspruch 26, bei dem die Energieemission eine Photonenemission, Elektronenemission oder eine Kombination derselben aufweist.
  32. Das Verfahren gemäß Anspruch 31, bei dem die Photonenemission eine UV-Photonenemission aufweist.
  33. Das Verfahren gemäß Anspruch 25, bei dem die härtbare Tintenzusammensetzung ein Farbmittel bei einer Konzentration von über 4% (Gewicht) aufweist.
  34. Das Verfahren gemäß Anspruch 25, bei dem die härtbare Tintenzusammensetzung ein Farbmittel bei einer Konzentration von über 8% (Gewicht) aufweist.
  35. Das Verfahren gemäß Anspruch 33, bei dem das Farbmittel einen Farbstoff, ein Pigment oder eine Kombination derselben aufweist.
  36. Das Verfahren gemäß Anspruch 27, bei dem die härtbare Tintenzusammensetzung ferner ein oberflächenaktives Mittel aufweist.
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