Водные диспергируемые силоксансодержащие полимерные чернила, применимые для печати

Водные диспергируемые силоксансодержащие полимерные чернила, применимые для печати

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к чернилам для печати изображений на субстратах, таких как бумага, пластмасса, металл или другие подходящие для печатания материалы. В частности, настоящее изобретение относится к силоксансодержащим водным диспергируемым полимерным чернилам, особенно подходящим для применения в системах цифровой печати на основе чернил.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Как было обнаружено, струйная печать традиционными водными термочернилами или пьезо водные чернила вызывают морщинистость, скручивание и/или просвечивание, которое можно легко увидеть при печатании на обыкновенной бумаге, особенно когда количество воды в чернилах превышает 50% по массе. Кроме того, печатание на беспористом субстрате требует специализированных рецептур печатных чернил с включением связующих веществ и системы сушки, которые часто ограничивают скорость печати и увеличивают стоимость печатных изданий.

[0003] Для расширения возможности применения водных чернил для печати было использовано несколько подходов, в том числе применение гидрофобного и/или коагулирующего подслоя на субстрате. Использование подслоев увеличивает стоимость и сложность печатающей системы и не подходит для повсеместного применения ко всем типам субстратов, включая обыкновенную и мелованную бумагу.

[0004] Системы цифровой офсетной печати требуют применения чернил офсетного типа, которые специально разработаны и оптимизированы для обеспечения совместимости с различными подсистемами, в том числе, системой подачи чернил и лазерной системой формирования изображения, что позволяет добиться высококачественной печати при высокой скорости. Соответствующие чернила для рисования растворимы в увлажняющей жидкости, такой как октаметилциклотетрасилоксан, могут вызвать появление фона изображения, дорого стоят и предоставляют узкое пространство проектных параметров.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Существует потребность в составе чернил на водной основе, разработанных для обеспечения улучшенного качества печати на различных субстратах. Также существует потребность в улучшенных чернилах, которые не требуют перемешивания при стоянии и способны образовывать пленки при минимальном нагревании субстрата, на котором они напечатаны. Кроме того, существует потребность в полиграфической технологии, обеспечивающей отличные характеристики печати на различных субстратах при низкой стоимости изготовления чернил.

[0006] Предложены водные чернила с высоким содержанием твердой фазы (больше 25%), содержащие диспергируемые полимеры или смеси полимеров в виде наноразмерных частиц. Чернила на водной основе позволяют снизить стоимость чернил и расширить диапазоны рыночного применения, тогда как наноразмерные частицы способны обеспечить высокое качество изображения, тонкие слои изображения и улучшить переносимость при применении промежуточного валика или ленты. Диспергируемые полимеры чернил согласно вариантам реализации настоящего изобретения сами коагулируют с образованием прочной пленки при высыхании.

[0007] Водные чернила преимущественны по меньшей мере потому, что они рентабельны, как правило, не разрушают компонентов печатающих систем, таких как поверхность формирующего изображение элемента, и по своей природе нерастворимы в увлажняющей жидкости, такой как октаметилциклотетрасилоксан. Предложены чернила, которые являются высоковязкими, характеризуются низким содержанием воды (менее 60%). Указанные чернила получают согласно вариантам реализации настоящего изобретения и включают диспергируемые силоксансодержащие полимеры в виде наноразмерных частиц. Наноразмерные диспергируемые полимеры обеспечивают высокую скорость печати, высокие показатели качества изображения, образование тонких слоев изображения и улучшенную переносимость.

[0008] Было обнаружено, что диспергируемые полимеры образуют прочную пленку при высыхании. Как было обнаружено, введение силоксановых компонентов в диспергируемые полимеры улучшает способность к переносу и смачивающую способность гидрофобных поверхностей. Улучшенная смачивающая способность позволяет уменьшить потребность в красящих добавках, которые могут вызвать набухание материала поверхности, на который нанесен слой чернила.

[0009] Согласно одному из вариантов реализации изобретения состав чернила для процесса офсетной печати переменных данных, в котором используют промежуточный субстрат, может содержать наноразмерный полимер или смесь наноразмерных полимеров, при этом указанный полимер или полимеры, образующие указанную смесь, являются вододиспергируемыми, причем указанный полимер или полимер из указанной смеси содержит силоксановый мономер; и общее содержание твердой фазы составляет примерно 25% или больше. Согласно одному из вариантов реализации изобретения общее содержание твердой фазы может составлять от примерно 25% до примерно 50%. Согласно другому варианту реализации изобретения общее содержание твердой фазы может составлять больше 50%.

[0010] Согласно одному из вариантов реализации изобретения полимерная смесь может содержать силоксановый мономер и один или более компонентов, выбранных из группы, включающей сульфированный стирол, стирол, сложный сульфированный полиэфир, сложный полиэфир карбоновой кислоты, сложный полиэфир, сульфированный стирол, стирол, гликоли, многофункциональные гликоли, спирты, многофункциональные спирты, кислоты и соли. Согласно одному из вариантов реализации изобретения молекулярная масса полимера или полимеров полимерной смеси может составлять от 5000 до 20000.

[0011] Согласно одному из вариантов реализации изобретения указанный полимер или полимеры из указанной полимерной смеси могут содержать часть, которая растворима в воде в количестве менее 10% и растворима в неводном жидком носителе в количестве менее 30%, при температуре от 20 до 50 градусов Цельсия. Согласно одному из вариантов реализации изобретения наноразмерный указанный полимер или полимеры, образующие указанную смесь, могут содержать ненасыщенную функциональную группу, присутствующую в количестве от 5% по массе до 15% по массе. Согласно варианту реализации изобретения указанный полимер или полимер из указанной полимерной смеси содержит ненасыщенную функциональную группу.

[0012] Согласно одному из вариантов реализации изобретения состав чернил может содержать совместный растворитель, поверхностное натяжение которого составляет от примерно 15 дин/см до примерно 30 дин/см, выбранный из группы, включающей спирты, гликоли, алкилпирролидиноны, изопропанол, кетоны, выбранные из группы, состоящей в основном из метилэтилкетона, аминоспирта и ДМСО. Согласно одному из вариантов реализации изобретения размер наноразмерных полимеров может составлять менее 1 микрона, или менее 500 нм, или менее 200 нм, или менее 20 нм, или смеси наночастиц образуют бимодальное или тримодальное распределения. Согласно одному из вариантов реализации изобретения твердая фаза чернил может содержать одно вещество или смеси следующих веществ: наноразмерную полимерную смолу, неорганические частицы, кремнезем, пигмент, соли, антисептик, буфер или смачивающий реагент. Согласно одному из вариантов реализации изобретения состав чернила может содержать самодиспергирующийся пигмент с размером частиц от 5 до 200 нм, при этом указанный пигмент химически модифицирован или инкапсулирован в смоле.

[0013] Согласно одному из вариантов реализации изобретения состав чернил может содержать твердую фазу, в том числе смолу, инкапсулирующую самодиспергирующийся пигмент, образующий наноразмерный полимер. Согласно другому варианту реализации изобретения состав чернил может содержать поверхностно-активное вещество. Смола, применяемая для инкапсулирования пигмента, может составлять от 9 процентов до 66 процентов относительно общей массы пигмента и инкапсулирующей смолы.

[0014] Согласно одному из вариантов реализации изобретения состав чернил может содержать чернила с вязкостью от примерно 10 сантипуаз до примерно 1000000 сантипуаз в диапазоне температур от 20 градусов Цельсия до 50 градусов Цельсия. Согласно другому варианту реализации изобретения состав чернил может содержать чернила, вязкость которых после снижения от 0 до 80 процентов жидкого носителя составляет от 10000 сантипуаз до 1000000000 сантипуаз при температурах от 10 градусов Цельсия до примерно 90 градусов Цельсия.

[0015] Согласно одному из вариантов реализации изобретения критическая температура фазового расслоения полимера или полимерной смеси может составлять от примерно 50 градусов Цельсия до примерно 90 градусов Цельсия. Согласно одному из вариантов реализации изобретения поверхностное натяжение чернил составляет от 15 до 40 дин/см при температуре 25 градусов С или находится в диапазоне температур от 20 до 50 градусов С. Согласно одному из вариантов реализации изобретения диапазон плотности чернил составляет от примерно 0,95 до 1,3 или от 1,1 и 1,2 г/мл.

[0016] Согласно одному из вариантов реализации изобретения способы печати, в которых используют силоксансодержащие чернила с высоким содержанием твердой фазы, могут включать нанесение чернил, содержащих наноразмерный полимер или смесь наноразмерных полимеров, на промежуточный элемент переноса, при этом указанный полимер или полимеры, образующие указанную смесь, являются вододиспергируемыми, причем указанный полимер или полимер из указанной смеси содержит силоксановый мономер; и содержание твердой фазы составляет от примерно 25% до примерно 50% по массе. Согласно одному из вариантов реализации изобретения способы могут включать промежуточный элемент переноса, поверхностное натяжение которого составляет от примерно 18 дин/см до примерно 25 дин/см. Согласно одному из вариантов реализации изобретения промежуточный элемент переноса может иметь поверхность, содержащую силикон или фторсиликон.

[0017] Согласно одному из вариантов реализации изобретения способы могут включать нанесение чернил при температуре чернил выше верхней критической температуры фазового расслоения, составляющей от примерно 30 градусов Цельсия до примерно 50 градусов Цельсия; охлаждение чернил на промежуточном элементе переноса; и перенос чернил от промежуточного элемента переноса на подходящий для печати субстрат. Согласно одному из вариантов реализации изобретения нанесение может дополнительно включать получение тонкой пленки с поверхностным натяжением от примерно 20 дин/см до примерно 30 дин/см.

[0018] В настоящей заявке описаны типичные варианты реализации изобретения. Однако предполагают, что любая система, проявляющая свойства систем, описанных в настоящей заявке, включена в объем и сущность типичных вариантов реализации изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0019] На фиг. 1 показано графическое представление в боковой проекции системы цифровой печати чернилами уровня техники, с которой можно использовать силоксансодержащие чернила согласно вариантам реализации настоящего изобретения в способах согласно вариантам реализации настоящего изобретения;

[0020] На фиг. 2 показана формула смолы, содержащей сложный сульфированный полиэфир и силоксан, для чернил согласно типичному варианту реализации изобретения.

[0021] На фиг. 3 показаны способы печати с применением силоксансодержащих чернил с высоким содержанием твердой фазы согласно вариантам реализации настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0022] Полагают, что типичные варианты реализации изобретения охватывают все альтернативные варианты, модификации и эквиваленты, которые могут быть включены в сущность и объем устройства и систем, описанных в настоящей заявке.

[0023] Модификатор «примерно», применяемый в связи с количеством, включает заявленную величину и имеет значение, обусловленное контекстом (например, такой модификатор включает по меньшей мере долю погрешности, связанную с измерением конкретного количества). При применении конкретного значения указанный модификатор также следует рассматривать как раскрывающий такое значение.

[0024] Для лучшего понимания чернил, способов и систем согласно вариантам реализации настоящего изобретения сделана ссылка на чертежи. На чертежах одинаковые позиционные обозначения применяют по всему описанию для обозначения похожих или идентичных элементов.

[0025] Водные чернила согласно вариантам реализации настоящего изобретения подходят для цифровой печати на основе чернил. «Литографская печать переменных данных» или «цифровая печать на основе чернил» или «цифровая офсетная печать» представляет собой литографскую печать переменных данных в виде изображения для получения изображений на субстрате, которые поддаются изменениям при каждой последующей визуализации изображения на субстрате в процессе формирования изображения. «Литографская печать переменных данных» включает офсетную печать красочных изображений с применением литографских чернил, при этом указанные изображения основаны на данных в виде цифрового изображения, которые могут меняться от изображения к изображению. При цифровой печати на основе чернил используют систему для литографской печати переменных данных или систему цифровой офсетной печати. «Система для литографской печати переменных данных» представляет собой систему, выполненную с возможностью литографской печати с применением литографских чернил и основанную на данных в виде цифрового изображения, которые могут меняться от одного изображения к следующему.

[0026] В качестве примера, в настоящей заявке описана система цифровой печати чернилами, оборудованная подсистемой подачи чернил с помощью анилоксового валика, подходящая для применения с чернилами согласно вариантам реализации настоящего изобретения. В заявке на патент США №13/095714 («заявка 714»), озаглавленной «Variable Data Lithography System» и поданной 27 апреля 2011 года Stowe с соавторами, которая принадлежит одному и тому же правообладателю и описание которой, тем самым, в полном объеме включено в настоящую заявку посредством ссылки, описана типичная система 100 для литографской печати переменных данных, подходящая для цифровой печати на основе чернили показанная на фиг. 1. Общее описание типичной системы 100, показанной на фиг. 1, приведено ниже. Дополнительные подробности в отношении отдельных компонентов и/или подсистем, показанных в типичной системе 100 на фиг. 1, можно найти в заявке 714.

[0027] Как показано на фиг. 1, типичная система 100 может содержать формирующий изображение элемент 110. Формирующий изображение элемент 110 согласно варианту реализации изобретения, показанному на фиг. 1, представляет собой цилиндр, но такое типичное изображение не следует интерпретировать как исключающее варианты реализации изобретения, в которых формирующий изображение элемент 110 имеет форму цилиндра, пластины или ленты или другой известной в настоящее время или разработанной впоследствии конфигурации. Способную к повторному воспроизведению изображения поверхность можно сформировать из материалов, включающих, например, класс материалов, обычно называемых силиконами, в том числе, помимо прочего, полидиметилсилоксаны (PDMS). Например, можно использовать силикон, фторсиликон и/или VITON. Способную к повторному воспроизведению изображения поверхность можно сформировать из сравнительно тонкого слоя, нанесенного поверх опорного слоя, при этом толщину сравнительно тонкого слоя выбирают таким образом, чтобы сбалансировать характеристики печати или разметки, срок службы и технологичность.

[0028] Формирующий изображение элемент 110 применяют для нанесения красочного изображения на воспринимающую изображение субстрат-носитель 114 в зоне переноса 112. Зона переноса 112 образована прижимным валиком 118 как часть механизма переноса изображения 160, оказывающего давление в направлении формирующего изображение элемента 110. Принимающий изображение субстрат-носитель 114 не следует рассматривать как ограниченную каким-либо конкретным составом, таким как, например, бумага, пластмасса или композиционная листовая пленка. Типичную систему 100 можно использовать для получения изображений на самых разнообразных принимающих изображение субстратах-носителях. В заявке 714 также описаны широкие возможности разметочных (печатных) материалов, которые можно использовать, включая разметочные материалы, концентрации пигмента в которых составляют больше 10% по массе. Как и в заявке 714, в настоящем описании будут использовать термин чернила, который относится к широкому ряду печатных или разметочных материалов и включает материалы, под которыми обычно понимают чернила, пигменты и другие материалы, которые можно использовать в типичной системе 100 для получения выходного изображения на принимающем изображение субстрате-носителе 114.

[0029] В заявке 714 приведены чертежи и описаны детали формирующего изображение элемента 110, в том числе элемента 110, состоящего из способного к повторному воспроизведению изображения поверхностного слоя, сформированного поверх структурного опорного слоя, который может представлять собой, например, цилиндрический стержень, или поверх одного или более структурных слоев, расположенных поверх цилиндрического стержня.

[0030] Типичная система 100 включает систему 120 подачи увлажняющей жидкости, как правило, содержащую серию валиков, которые можно рассматривать как увлажняющие валики или увлажняющее устройство, для равномерного смачивания увлажняющей жидкостью способной к повторному воспроизведению изображения поверхности формирующего изображение элемента 110. Цель системы 120 подачи увлажняющей жидкости состоит в доставке слоя увлажняющей жидкости, обычно имеющего одинаковую и контролируемую толщину, к способной к повторному воспроизведению изображения поверхности формирующего изображение элемента 110. Как указано выше, известно, что увлажняющая жидкость, такая как увлажняющий раствор, может содержать главным образом воду, возможно с небольшими количествами изопропилового спирта или этанола, добавленными для уменьшения поверхностного натяжения, а также для понижения энергии испарения, необходимой для поддержания последующего лазерного формирования рисунка, как более подробно будет описано ниже. Кроме того, в увлажняющий раствор можно добавить небольшие количества некоторых поверхностно-активных веществ. Согласно альтернативному варианту реализации изобретения для повышения эффективности работы цифровых литографских систем на основе чернил можно использовать другие подходящие увлажняющие жидкости. Типичные увлажняющие жидкости включают воду, Novec 7600 (1,1,1,2,3,3-гексафтор-4-(1,1,2,3,3,3-гексафторпропокси)пентан, имеющий CAS# 870778-34-0.) и D4 (октаметилциклотетрасилоксан). Описаны и другие подходящие увлажняющие жидкости, например, в находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке на патент США 13/284114, поданной 28 октября 2011 года и озаглавленной «Dampening Fluid for Digital Lithographic Printing», описание которой, тем самым, включено в полном объеме в настоящую заявку посредством ссылки.

[0031] После того, как отмеренное количество увлажняющей жидкости наносят на способную к повторному воспроизведению изображения поверхность формирующего изображение элемента 110, толщину увлажняющей жидкости можно измерить с помощью датчика 125, который может обеспечить обратную связь для регулирования дозирования увлажняющей жидкости на способную к повторному воспроизведению изображения поверхность формирующего изображение элемента 110 с помощью системы 120 подачи увлажняющей жидкости.

[0032] После нанесения точного и одинакового количества увлажняющей жидкости с помощью системы 120 подачи увлажняющей жидкости на способную к повторному воспроизведению изображения поверхность формирующего изображение элемента 110 можно использовать подсистему 130 формирования рисунка методом фотолитографии для выборочного получения скрытого изображения в равномерном слое увлажняющей жидкости путем нанесения рисунка по изображению на слой увлажняющей жидкости, используя, например, лазерную энергию. Как правило, увлажняющая жидкость не поглощает эффективно оптическую энергию (ИК или видимую). Способная к повторному воспроизведению изображения поверхность формирующего изображение элемента 110 в идеальном случае должна поглощать большую часть лазерной энергии, (видимой или невидимой, такой как ИК), излучаемой из подсистемы 130 формирования рисунка методом фотолитографии, расположенной вблизи поверхности для минимизирования энергии, теряемой при нагревании увлажняющей жидкости, и для минимизирования бокового рассеяния тепла для поддержания высокой пространственной разрешающей способности. Согласно альтернативному варианту реализации изобретения в увлажняющую жидкость можно добавить подходящий радиационно-чувствительный компонент, чтобы способствовать поглощению падающей излучаемой энергии лазера. Хотя, как описано выше, подсистема 130 формирования рисунка методом фотолитографии представляет собой лазерный излучатель, понятно, что для доставки оптической энергии для формирования изображения увлажняющей жидкости можно использовать различные другие системы.

[0033] В заявке 714 со ссылкой на фиг. 5 подробно описаны принципы работы в действии в процессе формирования рисунка, выполняемом подсистемой 130 формирования рисунка методом фотолитографии в типичной системе 100. Вкратце, применение энергии формирования рисунка методом фотолитографии, получаемой из подсистемы 130 формирования рисунка методом фотолитографии, приводит к селективному удалению частей слоя увлажняющей жидкости.

[0034] После формирования рисунка на слое увлажняющей жидкости с помощью подсистемы 130 формирования рисунка методом фотолитографии, слой с сформированным рисунком, расположенный поверх способной к повторному воспроизведению изображения поверхности формирующего изображение элемента 110, передают подсистеме валиков и цилиндров 140. Подсистему валиков и цилиндров 140 применяют для нанесения равномерного слоя чернил поверх слоя увлажняющей жидкости и способного к повторному воспроизведению изображения поверхностного слоя формирующего изображение элемента 110. В подсистеме валиков и цилиндров 140 можно использовать анилоксовый валик для дозирования офсетной литографской чернила на один или более красящие формующие валики, которые находятся в контакте со способным к повторному воспроизведению изображения поверхностным слоем формирующего изображение элемента 110. Отдельно, подсистема валиков и цилиндров 140 может содержать другие традиционные элементы, такие как ряд дозирующих валиков для обеспечения точной скорости подачи чернил на способную к повторному воспроизведению изображения поверхность. Подсистема валиков и цилиндров 140 позволяет наносить чернила на участки, представляющие собой содержащие изображение части способной к повторному воспроизведению изображения поверхности, тогда как чернила на неформатированных частях увлажняющей жидкости не будут приклеиваться к указанным частям.

[0035] Когезионную способность и вязкость чернил, находящихся в способном к повторному воспроизведению изображения слое формирующего изображение элемента 110 можно изменить с помощью нескольких механизмов. Один из таких механизмов может включать применение подсистемы реологического контроля 150 (контроля комплексного вязкоупругого модуля). Подсистема реологического контроля 150 позволяет сформировать частично сшивающее ядро чернил на способной к повторному воспроизведению изображения поверхности, например, для увеличения когезионной прочности чернил по отношению к способному к повторному воспроизведению изображения поверхностному слою. Механизмы отверждения могут включать оптическое отверждение или фотоотверждение, тепловое отверждение, сушку или различные формы химического отверждения. Охлаждение можно использовать для изменения реологических характеристик, в том числе с помощью многочисленных физических механизмов охлаждения, а также с помощью химического охлаждения.

[0036] Затем чернила переносят от способной к повторному воспроизведению изображения поверхности формирующего изображение элемента 110 на принимающий изображение субстрат-носитель 114, используя переносящую подсистему 160. Перенос происходит, когда субстрат 114 проходит через зону переноса 112 между формирующим изображение элементом 110 и прижимным валиком 118, так что чернила внутри пустот способной к повторному воспроизведению изображения поверхности формирующего изображение элемента 110 приходят в физический контакт с субстратом 114. Поскольку адгезионные свойства чернил были изменены с помощью подсистемы реологического контроля 150, модифицированные адгезионные свойства чернил вызывают приклеивание чернил к субстрату 114 и отделение ее от способной к повторному воспроизведению изображения поверхности формирующего изображение элемента 110. Тщательное регулирование температурных условий и давления в зоне переноса 112 позволяет обеспечить эффективность переноса чернил от способной к повторному воспроизведению изображения поверхности формирующего изображение элемента 110 к субстрату 114, превышающей 95%. Хотя вполне возможно, что некоторое количество увлажняющей жидкости может также увлажнить субстрат 114, объем такой увлажняющей жидкости будет минимальным, и она будет быстро испаряться или абсорбироваться субстратом 114.

[0037] Следует иметь в виду, что в некоторых офсетных литографских системах офсетный валик, не показанный на фиг. 1, может сначала принимать красочное изображение и затем переносить указанное красочное изображения на субстрат согласно известному способу косвенного переноса. После переноса большей части чернил на субстрат 114, любые остаточные чернила и/или остаточную увлажняющую жидкость следует удалить со способной к повторному воспроизведению изображения поверхности формирующего изображение элемента 110, предпочтительно, без соскабливания или износа указанной поверхности. Для удаления остаточной увлажняющей жидкости можно использовать воздушный ракель. Однако предполагают, что некоторое количество остатка чернил может остаться. Удаление такого остатка оставшихся чернила можно осуществить путем применения определенной формы подсистемы очистки 170. В заявке 714 подробно описана такая подсистема очистки 170, содержащая по меньшей мере первый элемент очистки, такой как клейкий или липкий элемент, находящийся в физическом контакте со способной к повторному воспроизведению изображения поверхностью формирующего изображение элемента 110, при этом клейкий или липкий элемент удаляет остаточных чернила и любые оставшиеся небольшие количества поверхностно-активных соединений из увлажняющей жидкости, находящейся на способной к повторному воспроизведению изображения поверхности формирующего изображение элемента 110. Затем клейкий или липкий элемент можно привести в контакт с гладким валиком, на который остаточные чернила могут быть перенесены с клейкого или липкого элемента, при этом чернила по существу снимают с гладкого валика с помощью, например, скребка-лопатки.

[0038] В заявке 714 подробно описаны другие механизмы, с помощью которых можно облегчить очистку способной к повторному воспроизведению изображения поверхности формирующего изображение элемента 110. Однако независимо от механизма очистки, очистка остаточных чернил и увлажняющей жидкости со способной к повторному воспроизведению изображения поверхности формирующего изображение элемента 110 является необходимой для предотвращения появления в предложенной системе посторонних изображений. После очистки способную к повторному воспроизведению изображения поверхность формирующего изображение элемента 110 снова передают системе подачи увлажняющей жидкости 120, с помощью которой свежий слой увлажняющей жидкости наносят на способную к повторному воспроизведению изображения поверхность формирующего изображение элемента 110 и описанный выше процесс повторяют.

[0039] Способная к повторному воспроизведению изображения поверхность формирующего изображение элемента может содержать полимерный эластомер, такой как силиконовый каучук и/или фторсиликоновый каучук. Термин "силикон" хорошо известен в данной области техники и относится к полиорганосилоксанам, главная цепь которых образована атомами кремния и кислорода, а боковые цепи содержат атомы углерода и водорода. Также понятно, что для целей настоящей заявки термин "силикон" исключает силоксаны, содержащие атомы фтора, тогда как применяемый термин "фторсиликон" включает класс силоксанов, содержащих атомы фтора. В силиконовом каучуке могут присутствовать и другие атомы, например, атомы азота в аминогруппах, которые применяют для связывания силоксановых цепей при сшивании. Боковые цепи полиорганосилоксана могут также представлять собой алкильные или арильные группы.

[0040] Как описано выше, чернила, которые подходят для цифровой офсетной печати на основе чернил, должны обладать физическими и химическими свойствами, которые соответствуют специальным требованиям, предъявляемым к системам цифровой печати на основе чернил, таким как система, показанная на фиг. 1. Чернила должны быть совместимы с материалами, с которыми она вступает в контакт, включая формирующую изображение пластину и увлажняющую жидкость, и подходящие для печати субстраты, такие как бумага, металл или пластмасса. Чернила также должны соответствовать всем функциональным требованиям подсистем, налагаемым смачивающими свойствами и свойствами переноса изображения, которые определяются архитектурой подсистемы и наборами материалов.

[0041] Чернила, изготавливаемые для цифровой печати, или цифровые офсетные чернила, во многих отношениях отличаются от других чернил, разработанных для печати, включая окрашенные пигментами растворители, УФ гелевые чернила и другие чернила. Например, цифровые офсетные чернила содержат гораздо больше пигмента и, следовательно, имеют более высокую вязкость при комнатной температуре, чем другие чернила, что может затруднить подачу чернил посредством системы с анилоксовым валиком. Цифровые офсетные чернила не должны вызывать набухание поверхности формирующего изображение элемента и должны быть совместимы с характеристиками увлажняющей жидкости. Смывающиеся водой и разбавляемые водой чернила согласно вариантам реализации настоящего изобретения включают цифровые офсетные акрилатные чернила, удовлетворяющие указанным требованиям.

[0042] Цифровые офсетные чернила согласно вариантам реализации водосодержащих чернил преимущественно имеют гораздо более низкую растворимость в увлажняющей жидкости, такой как D4, чем чернила уровня техники. Кроме того, цифровые офсетные чернила согласно вариантам реализации настоящего изобретения обычно не вызывают набухание силиконсодержащего поверхностного слоя формирующего изображение элемента, применяемого в системах цифровой печати чернилами, таких как система, показанная на фиг. 1, которая может представлять собой формирующее изображение пластину или полотно, содержащее силикон, фторсиликон или VITON.

[0043] Чернила согласно вариантам реализации настоящего изобретения представляет собой диспергируемые полимерные чернила, имеющие высокое содержание твердой фазы, составляющее, например, больше 25 процентов, и низкое содержание воды, составляющее менее 75 процентов. Например, состав чернил согласно вариантам реализации настоящего изобретения содержит воду в количестве менее 60% и может содержать наноразмерные частицы, представляющие собой полимеры и/или полимерные смеси. Водные чернила позволяют минимизировать стоимость изготовления чернил и являются предпочтительными для некоторых потребителей благодаря их низкой токсичности и расширенным диапазонам рыночного применения, тогда как наноразмерные частицы способны обеспечить высокое качество изображения, тонкие слои изображения и улучшить переносимость.

[0044] Твердая фаза, %, в составе чернил может состоять из одного вещества или смеси следующих веществ: наноразмерной полимерной смолы, неорганических частиц, кремнезема, пигмента, солей, антисептика, буфера или смачивающего реагента. Нагрузка по содержанию твердой фазы в чернилах согласно вариантам реализации изобретения может предпочтительно составлять от больше 25% до примерно 50% или больше 50% согласно другим вариантам реализации изобретения.

[0045] Диспергируемые наноразмерные полимеры, входящие в состав чернил согласно вариантам реализации настоящего изобретения, включают полимеры, которые слипаются сами с образованием прочной пленки при высыхании. Типичные полимеры включают: сложный полиэфир, полистирол, сульфированный полистирол, сложный сульфированный полиэфир, полиуретановые эластомеры и полимерные смеси.

[0046] Диспергируемые полимерные чернила по существу не содержат поверхностно-активное вещество, по существу не содержат диспергирующий агент и не подвергаются эмульгированию с образованием эмульсии. Полимерные чернила согласно вариантам реализации настоящего изобретения могут содержать наноразмерный полимер или смесь наноразмерных полимеров и являются вододиспергируемыми в диапазоне температур от 20 до 50 градусов Цельсия. Температурный диапазон для литографской печати находится в таком диапазоне температур. Часть, менее 10 процентов, наноразмерного полимера может быть растворима в составе чернил в диапазоне температур от 20 до 50 градусов Цельсия.

[0047] Чернила согласно вариантам реализации настоящего изобретения включают чернила с низким содержанием воды, обладающие предпочтительными смачивающими свойствами при переносе на промежуточный элемент переноса. Согласно типичному варианту реализации изобретения критическое поверхностное натяжение поверхности элемента переноса может составлять от примерно 18 дин/см до примерно 25 дин/см. Типичные материалы поверхности могут содержать силикон (24 дин/см) и фторсиликон (19-24 дин/см) или фторэластомер (24-34 дин/см). Чернила согласно вариантам реализации настоящего изобретения включают чернила с низким содержанием воды, содержащие, помимо воды, по меньшей мере один совместный растворитель с поверхностным натяжением от примерно 15 дин/см до примерно 30 дин/см. Типичные совместные растворители включают изопропанол или подобные спирты (22-23 дин/см), метилэтилкетон (23-25 дин/см) и ДМСО (25 дин/см). Хотя указанные примеры подходят для чернил, применяемых, например, для печати при комнатной температуре, также могут подходить и другие совместные растворители, применяемые при более высоких температурах, если, например, чернила нагревают для ускорения испарения воды на промежуточном элементе или центральном формирующем изображение элементе системы цифровой печати чернилами. Другие примеры совместных растворителей включают гликоли, алкилпирролидиноны и аминоспирты.

[0048] Способы печати чернилами согласно вариантам реализации настоящего изобретения, обладающими усиленными смачивающими свойствами/антиадгезионными свойствами (release properties), могут включать нанесение чернил с низким содержанием воды на промежуточный элемент или центральный формирующий изображение элемент, имеющий, например, фторсиликоновую поверхность. Поверхностное натяжение чернила можно регулировать в динамическом режиме путем применения твердого поверхностно-активного вещества или маленькой концентрации жидкого поверхностно-активного вещества.

[0049] Примеры подходящих поверхностно-активных веществ включают ионные поверхностно-активные вещества, анионные поверхностно-активные вещества, катионные поверхностно-активные вещества, неионогенные поверхностно-активные вещества, цвиттер-ионные поверхностно-активные вещества и т.п., а также их смеси. Примеры подходящих поверхностно-активных веществ включают алкилполиэтиленоксиды, алкилфенилполиэтиленоксиды, блок-сополимеры полиэтиленоксида, ацетиленовые полиэтиленоксиды, (ди)эфиры полиэтиленоксида, полиэтиленоксид амины, протонированные полиэтиленоксид амины, протонированные полиэтиленоксид амиды, полидиметилсилоксан сополиолы, замещенные аминоксиды и т.п., при этом конкретные примеры включают соединения первичных, вторичн