MXPA01008205A - Aparato para imprimir - Google Patents

Abstract

La presente invención se relaciona con un novedoso aparato para imprimir y métodos para usar el mismo. La presente invención además se relaciona con un método para curar tintas fotocurables, como es usado en las impresoras a chorro de tinta y otros aparatos para imprimir, mediante el exponer la tinta fotocurable a una fuente de radiación, particularmente una 1ámpara plana.

Description

APARATO PARA IMPRIMIR Referencia Cruzada a Solicitud Relacionaba Esta solicitud reivindica el beneficio de l prioridad de la solicitud de patente provisional No. de seri 60/121,560, presentada el 25 de febrero de 1999.

Campo Técnico La presente invención se refiere a un novedos aparato para imprimir y a los métodos para usar el mismo. L presente invención además se refiera a con un método para cura tintas fotocurables, como son usadas en las impresoras a chorr de tinta y otros aparatos para imprimir, mediante exponer l tinta fotocurable a una fuente de radiación, particularmente un lámpara plana.

Antecedentes de la Invención Muchos fotoiniciadores disponibles comercialmente incluyendo el IRGACURE® 369, son actualmente usados en la composiciones de tinta para acelerar el secado de la tinta en l "impresión de secado por radiación" . Como es usado aquí, e término "impresión- de secado por radiación" se refiere cualquier método de impresión el cual utiliza la radiación com un medio de secado. La impresión de secado por radiación incluye por ejemplo, operaciones de impresión por transferencia, tal com una prensa Heidelberg, la impresión flexográfica, y la impresió de cama plana. Los sistemas fotoiniciadores disponible comercialmente tienen un número de deficiencias. Primero, l mayoría de los sistemas fotoiniciadores disponible comercialmente requieren de una relativamente gran cantidad d fotoiniciador en la composición de la tinta para completament curar/secar la composición de la tinta. Esto lleva a extractos n deseados dentro de la composición de la tinta. Segundo, l mayoría de los sistemas fotoiniciadores disponible comercialmente requieren de una fuente de radiación de alt energía para inducir el fotocurado. Más aún, aun con la fuente d radiación de alta energía, a menudo los resultados del curado n son satisfactorios. En tercer lugar, muchos sistemas iniciadore disponibles comercialmente son altamente reactivos al oxígeno deben de ser usados bajo una colcha de nitrógeno. Cuarto, aun co una gran cantidad de fotoiniciador y una fuente de luz de alt energía, los sistemas fotoiniciadores disponibles comercialment requieren de un tiempo de curado/secado solamente lograd mediante pasos múltiples, tantos como 15 pasos, bajo una fuent de luz, la cual significativamente limita la salida de un aparat de impresión de radiación de secado.

Lo que se necesita en el arte es un nuevo aparat para imprimir, el cual permite sustancialmente el curado/secad instantáneo de una tinta fotocurable sin la necesidad de una gra cantidad de fotoiniciador en la tinta o una fuente de radiació de alta energía para el curado/secado. Lo que también se necesit en el arte es un método para significativamente incrementar l salida de un aparato para imprimir de radiación de secado debid a una reducción en el tiempo de curado/secado de la tinta.

Síntesis de la Invención La presente invención describe algunas de la dificultades y problemas descritos anteriormente mediante e descubrimiento de un nuevo aparato para imprimir, el cual permit el curado/secado instantáneo de una composición de tint fotocurable . El aparato para imprimir puede ser usado par curar/secar cualquier composición de tinta fotocurable encuentra una utilidad particular con las composiciones de tint que contienen uno o más fotoiniciadores eficientes de energía.

La presente invención también está dirigida a lo métodos para usar el aparato para imprimir descrito anteriormente para imprimir una composición de tinta en u sustrato. El método comprende imprimir una tinta en un sustrato y curar/secar la tinta con una fuente de radiación. En un incorporación, la fuente de radiación es una lámpara plana.

Estas y otras características y ventajas de l invención podrán ser evidentes después de una revisión de l descripción detallada que sigue de las incorporaciones descrita y de las reivindicaciones anexas .

Breve Descripción de las Figuras La figura 1 describe un aparato para imprimir d la presente invención.

La figura 2 describe una lámpara plana usada en e aparato para imprimir de la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención La presente invención está dirigida a un aparat para imprimir para imprimir las composiciones de tint fotocurables en un sustrato. El aparato para imprimir comprend los medios para aplicar una composición de tinta fotocurable e un sustrato y el medio para curar/secar la composición de tint fotocurable. El medio para curar/secar la composición de tint fotocurable comprende una lámpara. El aparato para imprimir de l presente invención permite el curado/secado rápido de la composiciones de tinta fotocurables, que resultan en impresione curadas, resistentes al agua.

La figura 1 describe un aparato para imprimir 1 de la presente invención. El aparato para imprimir comprende u medio de impresión 11, el cual aplica una composición de tint fotocurable 12 en un sustrato 13. El medio para imprimir ademá comprende un medio para curar/secar 14 para curar/secar l composición de tinta fotocurable 12 en el sustrato 13.

En una incorporación de la presente invención, e aparato para imprimir que comprende los medios para aplicar un composición de tinta fotocurable en un sustrato y los medios par curar/secar la composición de tinta fotocurable, en donde l lámpara es una "lámpara plana" de baja energía. Como es usad aquí, el término "lámpara plana" es usado para describir un lámpara que tiene un espesor sustancialmente menor que el anch y la longitud de la lámpara. Las lámparas planas apropiada incluyen, pero no están limitadas a, las lámparas plan disponibles de Heraeus Noblelight GmbH (Hanau, Alemania) .

La figura 2 describe una lámpara plana 20 usada e un ejemplo del aparato para imprimir de la presente invención. L lámpara plana tiene una superficie inferior plana 21, la cual v en contacto cercano con un sustrato 22. La lámpara plana tien superficies laterales 23 y una superficie superior 24.

La configuración de la lámpara plana permite e uso óptimo de la radiación emitida por la lámpara. A diferenci de las lámparas convencionales, que tienen varios tamaños formas, una cantidad significativa de radiación de la lámpar plana refleja directamente una superficie del sustrato impreso Además, las lámparas convencionales tienen varios tamaños formas, las cuales evitan la incorporación de la lámpara en u aparato para imprimir. Sin embargo, la lámpara plana requiere d un volumen relativamente bajo de espacio para operación Adicionalmente, la geometría de la lámpara plana le permite un parte grande del área de superficie de la lámpara plana a esta en contacto cercano con la superficie de un sustrato impreso. L lámpara plana puede ser usada en conjunto con un aparato par imprimir convencional o para incorporarse en un aparato par imprimir.

Las dimensiones de la lámpara plana pueden varia dependiendo de la posición deseada de la lámpara relativa a medio de impresión. Deseablemente, la lámpara plana tiene u ancho de desde alrededor de 3 pulgadas hasta alrededor de pulgadas; una longitud de desde alrededor de 6 pulgadas hast alrededor de 16 pulgadas; y un espesor de desde alrededor de 3/ de pulgada hasta alrededor de 1 pulgada. Más deseablemente, l lámpara plana tiene un ancho de desde alrededor de 3 pulgada hasta alrededor de 7 pulgadas; una longitud de desde alrededor d 8 pulgadas hasta alrededor de 14 pulgadas; y un espesor de desd alrededor de 3/8 de pulgada hasta alrededor de 5/8 de pulgada Aun más deseablemente, la lámpara plana tiene un ancho de desd alrededor de 5 pulgadas; una longitud de desde alrededor de 1 pulgadas; y un espesor de desde alrededor de 1/2 pulgadas.

En una incorporación de la presente invención, l lámpara emite radiación ultravioleta en una longitud de onda d desde alrededor de 4 hasta alrededor de 400 nanómetros Deseablemente, la radiación podrá tener una longitud de onda d desde alrededor de 100 hasta alrededor de 420 nanómetros, y má deseablemente podrá tener una longitud de onda de desde alrededo de 222 hasta alrededor de 420 nanómetros. Aun más deseablemente la radiación podrá tener una longitud de onda de desde alrededo de 222 hasta alrededor de 308 nanómetros. La radiació deseablemente podrá ser una radiación de una lámpara plana de 30 nanómetros 15 watts, disponible de Heraeus Noblelight Gmb (Hanau, Alemania) .

Aunque la fuente de radiación es deseablemente un lámpara plana, otras fuentes de radiación pueden también se usadas en la presente invención. Otras lámparas apropiada incluyen, pero no están limitadas a, las lámparas excimer, la lámparas de mercurio, y otras lámparas nombradas de especialidad Las lámparas apropiadas están descritas en la solicitud d patente provisional de los Estados Unidos de América serie No 60/111,950, la materia de la cual ha sido incorporada en l solicitud de patente de los Estados Unidos de América serie No 09/407,007, presentada el 28 de septiembre de 1999, ambas de la cuales están cedidas a Kimberly Clark orldwide, Inc. e contenido completo de las cuales está incorporado aquí po referencia.

La elección de una fuente de radiación específic permite la sintonización efectiva de la fuente de radiación a un composición de tinta fotocurable particular. La composició descrita puede contener uno o más fotoiniciadores, los cuale absorben energía a una longitud de onda que corresponde a l longitud de onda de la fuente de radiación. Los fotoiniciadore apropiados incluyen, pero no están limitados a, lo fotoiniciadores descritos en las solicitudes de patent provisionales Nos. 60/082,143, 60/087,866, 60/102,153 60/111,950, y 60/121,302, el tema en cuestión de todas las cuale ha sido incorporado en la solicitud patente de los Estados Unido de América No. de serie 09/407,007, presentada el 28 d septiembre de 1999; la solicitud de patente de los Estados Unido de América No. 08/998,464; y la patente de los Estados Unidos d América No. 5,739,175; todas las cuales son cedidas a Kimberl Clark Worldwide, Inc. el contenido completo de la cual est incorporado aquí por referencia.

La lámpara del aparato para imprimir de l presente invención emite radiación en una banda de longitud d onda específica, la cual resulta en los fotoiniciadores utilizar más eficientemente la radiación en el espectro d emisión de la fuente de radiación que corresponde a la banda d longitud de onda "sintonizada", aunque la intensidad de ta radiación puede ser mucho más baja que, por ejemplo, la radiació de un emisor de banda estrecho, tal como una lámpara excimer. Po ejemplo, puede ser deseable el utilizar una lámpara plana, u otr fuente de emisión de radiación, que emite radiación que tiene un longitud de onda de aproximadamente 222 nanómetros o 30 nanómetros con uno o más fotoiniciadores. Además, puede se deseable el utilizar una lámpara excimer, u otra fuente d emisión de radiación, que emite radiación que tiene una longitu de onda de aproximadamente 360 nanómetros 420 nanómetros con un o más fotoiniciadores .

En una incorporación adicional, la present invención está dirigida a un método para imprimir una composició de tinta en un sustrato que usa un aparato para imprimir a chorr de tinta como se describió anteriormente. El método comprend aplicar una composición de tinta fotocurable en un sustrato curar/secar la composición de tinta fotocurable. El medio par curar/secar la composición de tinta fotocurable puede comprende una lámpara plana como se describió anteriormente .

El aparato para imprimir de la presente invenció y el método de impresión que usa el aparato para imprimir de l presente invención ha sido descrito anteriormente en términos d los medios para aplicar una composición de tinta fotocurable e un sustrato y medio para curar/secar la composición de tint fotocurable. Adicionalmente al medio para aplicar la composició de tinta fotocurable y el medio para curar/secar la composició de tinta fotocurable, el aparato para imprimir puede ademá comprender otros componentes que incluyen, pero que no está limitados a, un alimentador de papel, un clasificador de hoja impresas, etcétera. En una incorporación de la present invención, el aparato para imprimir además comprende un medio d caja para encerrar el medio para aplicar una composición de tint fotocurable en un sustrato y el medio para curar/secar l composición de tinta fotocurable.

Aunque el aparato para imprimir de la present invención encuentra particular aplicabilidad en el área de l impresión a chorro de tinta, el aparato para imprimir de l presente invención puede ser usado en cualquier proceso d impresión de secado por radiación. Como es usado aquí, "impresió de secado por radiación" se refiere a cualquier método par imprimir, el cual utiliza la radiación, un medio de secado. L impresión de secado por radiación incluye, por ejemplo, la operaciones de impresión por transferencia, tal como un impresión Heidelberg, la impresión flexográfica, y la impresió de cama plana.

El aparato para imprimir de la presente invenció permite la salida incrementada debido al curado/secado eficient del sustrato impreso. Además, la salida incrementada puede se obtenida mientras que se usa una cantidad mínima de fotoiniciado y una fuente de luz de baja energía. El aparato para imprimir d la presente invención permite tiempos de curado rápido de 5 a 1 veces más rápido que los tiempos de curado las composiciones d tinta que usan equipo convencional. El aparato para imprimir d la presente invención permite velocidades de impresión, la cuales fueron en un tiempo pensadas como no obtenibles. Po ejemplo, en un proceso de impresión por aire que usa una prens de impresión Heidelberg y una lámpara plana de 15 watts para e fotocurado, deseablemente la salida de hoja impresa es mayor d 6,000 hojas por hora. Más deseable, la salida de hoja impresa e mayor de 8,000 hojas por hora. Aun más deseable, la salida d hoja impresa es mayor de 10,000 hojas por hora.

Mientras que la especificación ha sido descrita e detalle con respecto a las incorporaciones específicas de l misma, podrá ser apreciado por aquellos con una habilidad de e el arte, después de lograr un entendimiento de lo anterior pueden fácilmente concebir de alteraciones a, variaciones de, equivalentes a estas incorporaciones. Por lo tanto, el alcance d la presente invención deberá de ser evaluada como esa de la reivindicaciones anexas y de cualesquiera equivalentes a l misma.

La presente invención está adicionalmente descrit mediante los ejemplos que siguen. Tales ejemplos, sin embargo, n deberán de ser interpretados como que limitan en cualquier form ya sea el espíritu o el alcance de la presente invención. En lo ejemplos, todas las partes son partes mediante peso a menos qu de otra manera se indique.

Ejemplo 1 Impresión a Chorro de Tinta de una Resina de Acrilato Curable UV que usa una Lámpara Plana Un aparato para imprimir que comprende un impresora a color Epson Stylus, modelo 740, en combinación co una lámpara excimer fue usada y para imprimir composiciones d tinta en un sustrato de papel de acuerdo con el siguiente método Las tintas basadas en agua fueron removida mediante jeringa desde un cartucho de chorro a tinta de colo Epson, modelo S020191) . El cartucho vacío fue limpiado a chorr con una resina flexográfica clara y hasta que la resina de cartucho estuviera sin color. Una mezcla fue preparada de 9: peso por peso de Satomer SR335 (acrilato N-laurilo) y de resin flexo. Un porciento de un fotoiniciador que tiene la siguient estructura fue agregado a la mezcla: Fueron preparadas tres tintas fueron preparadas d la mezcla anterior: una tinta magenta que usando 5% por pes Intrasperse Rojo-Violeta RH; una tinta amarilla usando 5% po peso de Amarillo Disperso 42; y una tinta cian usando 5% por pes de Azul Victoria BO. Cada tinta fue colocada en dentro de cartucho de tinta, la cual fue colocada dentro de la impresor Epson.

Usando un programa de impresión, tres cuadros d 2 pulgadas por 2 pulgadas para cada tinta fueron impresas en un película de transparencia y expuesta a una lámpara plan disponible de Heraeus Noblelight GmbH (Hanau, Alemania) y qu tiene un ancho de alrededor de 5 pulgadas; una longitud d alrededor de 12 pulgadas; y un espesor de alrededor de 1/ pulgada. Una cura instantánea fue observada.

Ejemplo 2 Impresión de Chorro de Tinta de una Resina de Acrilato Curable UV que usa una Lámpara Excimer Cilindrica El ejemplo 1 fue repetido excepto una lámpar excimer de 308 nanómetros cilindrica usada el lugar de la lámpar plana. Una buena cura fue observada.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para imprimir que comprende: un medio para aplicar una composición de tint fotocurables en un sustrato: y un medio para curar/secar la composición de tint fotocurable; en donde dicho medio para curar/secar la composició de tinta fotocurable comprende una lámpara.

2. El aparato para imprimir tal y como s reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la lámpara e una lámpara plana.

3. El aparato para imprimir tal y como s reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque la lámpar plana tiene un ancho de desde alrededor de 3 pulgadas hast alrededor de 9 pulgadas; una longitud de desde alrededor de pulgadas hasta alrededor de pulgadas; y un espesor de desde d alrededor de 3/8 de pulgada hasta alrededor de 1 pulgada.

4. El aparato para imprimir tal y como s reivindica en la cláusula 3, caracterizado porque la lámpar plana tiene un ancho de desde alrededor de 3 pulgadas hast alrededor de 7 pulgadas; una longitud de desde alrededor de pulgadas hasta alrededor de 14 pulgadas; y un espesor de desd alrededor de 3/8 de pulgada hasta alrededor de 5/8 de pulgada.

5. El aparato para imprimir tal y como s reivindica en la cláusula 4, caracterizado porque la lámpar plana tiene un ancho de alrededor de 5 pulgadas; una longitud d alrededor de 12 pulgadas; y un espesor de alrededor de 1/ pulgada .

6. El aparato para imprimir tal y como s reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque la lámpar plana y emite radiación en una longitud de onda de alrededor d 308 nanómetros.

7. El aparato para imprimir tal y como s reivindica en la cláusula 1, caracterizado por que el aparat para imprimir es una impresora chorro de tinta.

8. La impresora chorro de tinta tal y como s reivindica en la cláusula 7, caracterizado porque ademá comprende un medio de caja para encerrar el medio para aplica una composición de tinta fotocurable en un sustrato y el medi para curar/secar la composición de tinta fotocurable.

9. Un aparato para imprimir a chorro de tinta qu comprende : un medio para aplicar una composición de tinta d chorro de tinta fotocurable en un sustrato; y un medio para curar/secar la composición de tint de chorro de tinta fotocurable; en donde dicho medio par curar/secar la composición de tinta fotocurable comprender un lámpara plana.

10. El aparato para imprimir a chorro de tinta ta y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado porque l lámpara plana tiene un ancho de desde alrededor de 3 pulgada hasta alrededor de 9 pulgadas; una longitud de desde alrededor d 6 pulgadas hasta alrededor de 16 pulgadas; y un espesor de desd alrededor de 3/8 de pulgada hasta alrededor de 1 pulgada.

11. El aparato para imprimir a chorro de tinta ta y como se reivindica en la cláusula 10, caracterizado porque l lámpara plana tiene un ancho de desde alrededor de 3 pulgada hasta alrededor de 7 pulgadas; una longitud de desde alrededor d 8 pulgadas hasta alrededor de 14 pulgadas; y un espesor de desd alrededor de 3/8 de pulgada hasta alrededor de 5/8 de pulgada.

12. El aparato para imprimir a chorro de tinta ta y como se reivindica en la cláusula 11, caracterizado porque l lámpara plana tiene un ancho de alrededor de 5 pulgadas; un longitud de alrededor de 12 pulgadas; y un espesor de alrededo de 1/2 pulgada.

13. El aparato para imprimir a chorro de tinta ta y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado porque l lámpara plan emite radiación en una longitud de onda de alrededo de 308 nanómetros.

14. El aparato para imprimiera chorro de tinta ta y como se reivindica en la cláusula 9, caracterizado porqu además comprende un medio de encajonamiento para encerrar e medio para aplicar la composición de tinta fotocurable en u sustrato y un medio para curar/secar la composición de tint fotocurable .

15. Un método para imprimir tinta en un sustrat que usa un aparato para imprimir tal y como se reivindica en l cláusula 1.

16. Un método para imprimir tinta en un sustrat que usa un aparato para imprimir tal y como se reivindica en l cláusula 9.

17. Método para imprimir tinta en un sustrato dicho método comprende : aplicar una composición de tinta fotocurable en u sustrato; y curar/secar la composición de tinta fotocurabl con una lámpara plana.

18. El método tal y como se reivindica en l cláusula 17, caracterizado porque la lámpara plana tiene un anch de desde alrededor de 3 pulgadas hasta alrededor de 9 pulgadas una longitud de desde alrededor de 6 pulgadas hasta alrededor d 16 pulgadas; y un espesor de desde alrededor de 3/8 de pulgad hasta alrededor de 1 pulgada .

19. El método tal y como se reivindica en l cláusula 18, caracterizado porgue la lámpara plana tiene un anch de desde alrededor de 3 pulgadas hasta alrededor de 7 pulgadas una longitud de desde alrededor de 8 pulgadas hasta alrededor d 14 pulgadas; y un espesor de desde alrededor de 3/8 de pulgad hasta alrededor de 5/8 de pulgada.

20. El método tal y como se reivindica en l cláusula 19, caracterizado porque la lámpara plana tiene un anch de alrededor de 5 pulgadas; una longitud de alrededor de 1 pulgadas; y un espesor de alrededor de 1/2 pulgada.