專利名稱：：噴墨記錄介質(zhì)及其制備方法噴墨記錄介質(zhì)及其制備方法相關(guān)申請的交叉引用本申請是2006年4月6日提交的美國專利申請第ll/398786的部分繼續(xù)申請，該專利申請的完整敘述通過引用結(jié)合于此。
背景技術(shù)：
：本公開總體涉及噴墨記錄介質(zhì)及其制備方法。適合用于噴墨打印的介質(zhì)經(jīng)常包括一個或多個涂層，設計這些涂層以提高比如油墨吸收、打印性能、光澤度或其它性質(zhì)。一些介質(zhì)涂層包括高吸收性的油墨接受層。這些層可能能夠處理較大體積的油墨，然而，它們的厚度可能對噴墨性能產(chǎn)生不利的影響。在一些情況下，厚的油墨接受層和打印的油墨的組合導致滲墨(bleed)、聚結(jié)(coalescence)、較差的顏色飽和度和光密度、擴散(flooding)和較差的干燥時間。附圖簡要說明通過參考以下的詳細描述和附圖(其中相同的附圖標記對應于類似的但不必是相同的元件)，本公開的實施方式的特征和優(yōu)點將變得十分清楚。為了簡潔起見，不必將具有前述功能的附圖標記或特征與其中出現(xiàn)這些引用附圖標記或特征的其它附圖連系起來加以描述圖1是具有基底層和多孔油墨接受層的噴墨記錄介質(zhì)的一個實施方式的截面示意圖2是具有基底層、中間層和多孔油墨接受層的噴墨記錄介質(zhì)的另一個實施方式的截面示意圖3是具有基質(zhì)涂層(substratecoating)和背面涂層(backcoat)的噴墨記錄介質(zhì)的又一個實施方式的截面示意圖；圖4是具有背面涂層的圖1中所示的噴墨記錄介質(zhì)的一個實施方式的截面示意圖5是具有背面涂層的圖2中所示的噴墨記錄介質(zhì)的一個實施方式的截面示意圖6是在基材的兩個表面上都具有基底層和多孔油墨接受層的噴墨記錄介質(zhì)的又一個實施方式的截面示意圖。發(fā)明詳述較優(yōu)地，本文公開的噴墨記錄介質(zhì)和體系的實施方式包括較薄的層(即，基底層和油墨接受層)。較優(yōu)地，這些層比厚的成像層(即厚度大于約30gsm的層)具有更輕的涂料重量。我們認為，較輕的涂料重量和用于形成薄層的材料的組合能提高噴墨性能。提高噴墨性能可以包括增加顏色飽和度、減少滲墨、減少聚結(jié)、縮短干燥時間、加強油墨吸收和它們的組合。應該理解，術(shù)語"設置在…上"、"沉積在...上"、"建立在...上"和類似的術(shù)語在本文中廣義地定義為包括各種不同層次的安排和組裝技術(shù)。這些安排和技術(shù)包括但不局限于(l)直接使一個材料層附著到另一個材料層上，它們之間無中間材料；(2)使一個材料層附著到另一個材料層上，它們之間有一個或多個材料層，只要被"設置"、"沉積"或"建立"在另一個層上的層以某種方式受到另一個層的"支承"(盡管它們之間存在一個或多個其它的材料層)。短語"直接設置在…上"、"直接沉積在...上"、"直接建立在…上"和類似的術(shù)語在本文中廣義地定義為包括一種情況，其中一個給定的材料層被固定于另一個材料層，它們之間沒有任何中間材料層。本文使用的任何表示一個材料層在另一個材料層上的敘述應該理解為包括一種情況，其中位于所述另一個層上的特定層相對于由相關(guān)打印系統(tǒng)釋放的入射油墨材料來說，是這兩個層中的最外面的層。應該理解，無論所關(guān)注的記錄介質(zhì)材料的取向如何，上述的特征都是有效的。參看圖1，油墨記錄介質(zhì)的一個實施方式IO包括基材12、基底層14和多孔油墨接受層16?；?2可以是任何纖維素基紙、照相原紙(其非限制性的例子包括在紙的單面或雙面上擠出的聚乙烯或聚丙烯)、合成紙(其非限制性的例子包括由YUPO美國公司(切薩皮克市(Chesapeake)，美國弗吉尼亞州)生產(chǎn)的合成紙)或它們的組合?？梢杂没|(zhì)涂料(如圖3中附圖標記20所示)對基材12進行層疊/擠出。合適的基質(zhì)涂料20的非限制性例子是油墨不滲透性的涂層，諸如聚乙烯。還考慮可以用基質(zhì)涂料20涂布基材12的兩個表面。在一個實施方式中，可以進一步將一層明膠沉積在聚乙烯油墨不滲透性涂層上。將基底層14建立在基材12的至少一個表面S^S2上。在圖l顯示的實施方式中，基底層14建立在表面Si上。在另一個實施方式中，基底層14建立在基材的兩個表面S,和S2上(見圖4)。可以通過任何合適的方法建立基底層14，包括但不局限于輥涂法、常規(guī)槽模涂布法、刮刀涂布法、槽模級聯(lián)涂布法、幕涂法和/或其它可媲美的方法(包括使用循環(huán)和非循環(huán)涂布技術(shù)的方法)。在一些情況下，噴涂、浸涂和/或流延涂布技術(shù)可適用于建立基底層14。在一個實施方式中，基底層14包括煅燒粘土(一種顏料)，它以約25%至75%(以干重計)的量存在。在另一個實施方式中，煅燒粘土的量為約350%至60%,以干重計。不受任何理論的約束，我們認為煅燒粘土為基底層14提供吸收性質(zhì)。在一個實施方式中，根據(jù)ASTMD281-95,煅燒粘土的吸油量大于100克油/100克顏料。煅燒粘土的非限制性例子包括由安格公司(EnglehardCorp.,美國新澤西州愛詩林市(Isdin))生產(chǎn)的ANSILEX93或由英格瓷染料股份有限公司(ImerysPigments,Inc.，美國佐治亞州羅斯維爾市(Roswell))生產(chǎn)的尼俊(NEOGEN)2000。基底層14也可以包括其它顏料。這些顏料的例子包括但不局限于無機顏料(例如，高嶺土、碳酸鈣(比如沉淀碳酸鈣)、三水合鋁、二氧化鈦或它們的組合)、聚合的或塑料的顏料(比如，聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、它們的共聚物、和/或它們的組合)、和/或它們的組合。塑料顏料的非限制性例子包括可從陶氏化學公司(美國密歇根州密德蘭市(Midland))商業(yè)購買的塑料顏料(諸如722HS、756A和788A格子)和可從羅門哈斯公司(美國賓夕法尼亞州費城市(Philadelphia))購買的塑性顏料(諸如絡配克(ROPAQUE)⑧HP-1055和絡配克⑧HP-543P)。在一個實施方式中，顏料是沉淀碳酸鈣，在另一個實施方式中，顏料是具有霰石晶體結(jié)構(gòu)和高長寬比的碳酸鈣(其非限制性的例子包括奧泊卡博(OPACARB)A-40，可從特種礦物股份有限公司(SpecialtyMineralsInc.，美國賓夕法尼亞州伯利恒市(Bethlehem))商業(yè)購買。在另一個實施方式中，顏料是超細高嶺土，由麥奇克(Microtrac)-UPA150激光掃描儀(可從日機裝株式會杜(NikkisoCo.,Ltd.)購買)確定中值當量球徑(esd)約小于650納米)。在一個實施方式中，存在于基底層14中的無機顏料的量約為基底層14的30至60%(以干重計)。在另一個實施方式中，存在于基底層14中的聚合顏料或塑料顏料的量約為1%至4%(以干重計)?；讓?4的非限制性的例子包括霰石沉淀碳酸鈣，煅燒粘土以3:7至7:3的比例存在于其中?；讓?4也可以包括一種或多種粘合劑。這些粘合劑的非限制性例子包括聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯-丁二烯、聚乙烯-聚乙酸乙烯酯共聚物、淀粉、酪蛋白、明膠和/或它們的共聚物、和/或它們的組合?？梢栽诨讓?4中加入其它添加劑，諸如熒光增白劑、消泡劑、濕潤劑、流變調(diào)節(jié)劑、和/或類似物、和/或它們的組合?；讓?4的實施方式的涂料重量約為5gsm至40gsm?；讓?4的其它實施方式的涂料重量約為15gsm至30gsm;基底層14的另外的實施方式的涂料重量約為18gsm至25gsm。圖1也描繪了建立在基底層14上的多孔油墨接受層16。在一個實施方式中，多孔油墨接受層16包括二氧化硅、氧化鋁、含水氧化鋁(其包括但不局限于勃姆石和假勃姆石)、碳酸鈣和/或它們的組合。通常，多孔油墨接受層16的涂料重量約為2gsm至30gsm。多孔油墨接受層16的其它實施方式的涂料重量約為3gsm至10gsm。應該理解，可以通過任何合適的沉積技術(shù)/生產(chǎn)方法建立多孔油墨接受層16，包括但不局限于輥涂法、常規(guī)槽模涂布處理、刮刀涂布法、槽模級聯(lián)涂布法、幕涂法和/或其它可媲美的方法(包括使用循環(huán)和非循環(huán)涂布技術(shù)的方法)。在某些的情況下，噴涂、浸涂和/或流延涂布技術(shù)可能是合適的。多孔油墨接受層16的非限制性例子包括經(jīng)過處理的二氧化硅或經(jīng)過處理的火成二氧化硅。在一個實施方式中，用無機處理劑和單氨基有機硅垸處理劑處理二氧化硅或火成二氧化硅。在2005年10月24日提交的美國專利申請第11/257,960號中較詳細地描述了這種類型的處理層，該專利申請的完整敘述通過引用結(jié)合于此。這種經(jīng)過處理的二氧化硅多孔油墨接受層16的涂料重量約為3gsm至15gsm。多孔油墨接受層16的另一個非限制性的例子包括勃姆石和粘合劑材料(比如，聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯丙烯酸酯(polyvinylacrylate)、聚乙烯丙烯酸酯酯(polyvinylacrylateester)、聚乙烯甲基丙烯酸酯(polyvinylmethacrylate)、聚乙烯甲基丙烯酸酉旨酉旨(polyvinylmethacrylateester)、用于上述聚合物的單體的混合物和/或共聚物、和/或它們的組合)的組合。多孔油墨接受層16的這種實施方式的涂料重量約為0.5gsm至30gsm。圖2描繪了噴墨記錄介質(zhì)的另一個實施方式10'。該實施方式中，在多孔油墨接受層16和基底層14之間建立中間層18。盡管圖2中僅顯示了一層中間層18，但是，應該理解，在多孔油墨接受層16和基底層14之間可以包括任何數(shù)量的中間層18。通常，一個或多個中間層18可以包括二氧化硅(比如，火成二氧化硅、沉淀二氧化硅、凝膠二氧化硅或膠體二氧化硅)、氧化鋁、含水氧化硅、碳酸鈣和/或它們的組合。中間層18的實施方式的涂料重量約為0gsm至30gsm;或更優(yōu)地，約為3gsm至15gsm。中間層18的非限制性的例子包括二氧化硅(其非限制性的例子包括上述的經(jīng)過處理的二氧化硅)，并且其涂料重量約為5gsm至10gsm。在該例子中，多孔油墨接受層16可以包括勃姆石，并且其涂料重量小于或等于4gsm?，F(xiàn)在參考圖3，其描繪了噴墨記錄介質(zhì)的另一個實施方式10"。在該實施方式中，上述基質(zhì)涂料20被設置在基材表面Si和基底層14之間。應該理解，基質(zhì)涂料20也可以建立在另一個基材表面S2上。基質(zhì)涂料20的非限制性例子包括上述的油墨不滲透性材料(比如聚乙烯)、二氧化硅、氧化鋁、煅燒粘土、碳酸鈣、高嶺土、硅酸鈉、硅酸鈣、和/或類似物、和/或它們的組合。在圖3中顯示的實施方式中，背面涂層22建立在與其上具有基質(zhì)涂料20的基材表面Si相對的基材表面S2上?？梢约尤氡趁嫱繉?2以實現(xiàn)減少基材12翹曲、最佳選擇(picking)性能(即，可以容易地從一堆基材12中取出單個基材12)和最佳堆疊性能。適合用于形成背面涂層22的非限制性例子包括適合用于基質(zhì)涂料20的材料。圖4和圖5分別描繪了圖l和圖2的噴墨記錄介質(zhì)的實施方式10、10'，在這些實施方式上建立了背面涂層22。如這些圖中所示，背面涂層22建立在與其上建立了基底層14的基材表面SJ目對的基材表面S2上。我們認為，背面涂層22改善了噴墨記錄介質(zhì)的實施方式10、10'的翹曲和摩擦。圖6描繪了噴墨記錄介質(zhì)的又一個實施方式10'"。在該實施方式中，在基材表面S,、S2上都建立了基底層14，并且，在每一個基底層14上都建立了多孔噴墨吸收層16。應該理解，本文公開的關(guān)于其它實施方式的材料、附加層(18、20、22)和方法適合于形成噴墨記錄介質(zhì)的實施方式10"'。在任何本文公開的實施方式中，噴墨記錄介質(zhì)IO、10'、10"、IO'"的光澤度可以通過將完整的介質(zhì)10、10，、10"、IO，，，砑光、在建立多孔油墨接受層16之前將基底層14砑光、或通過在建立油墨接受層16之前將中間層18砑光來獲得。本文公開的噴墨記錄體系的一個實施方式包括噴墨記錄介質(zhì)的實施方式10、10，、10，，、IO，"和設計建立在噴墨記錄介質(zhì)10、10，、10"、10，，，上的噴墨油墨。在使用噴墨油墨體系的實施方式的方法的實施方式中，將油墨建立在至少一部分介質(zhì)10、10，、10"、IO"，上以便形成圖案。建立油墨的量至少部分地取決于所需的將要形成的圖案。所述圖案可以包括文字數(shù)字標記、圖解標記或它們的組合。合適的噴墨打印技術(shù)的非限制性例子包括熱噴墨打印、壓電噴墨打印或連續(xù)噴墨打印。合適的打印機包括便攜式熱噴墨打印機或壓電噴墨打印機(比如，手提式打印機、可安裝在手臂上的打印機、可安裝在手腕上的打印機等)、桌上型熱噴墨打印機或壓電噴墨打印機、連續(xù)噴墨打印機或它們的組合。為了進一步說明本公開的實施方式，本文給出實施例。應該理解，提供該實施例是為了舉例說明的目的，不應將其解釋成限制公開的實施方式的范圍。實施例制備本文公開的具有基底層的噴墨記錄介質(zhì)的實施方式，該基底層包括0.6%(干重)的表面活性劑、4.3%(干重)的塑料顏料、51.2%(干重)的碳酸鈣、34.1%(干重)的煅燒粘土、9.4%(干重)的苯乙烯-丁二烯粘合劑和0.4%(干重)的聚乙烯醇?；讓拥耐苛现亓考s為20gsm。在基底層上建立二氧化硅多孔油墨接受層(其涂料重量約為7gsm)。用碳酸鈣基底涂料制備比較介質(zhì)，在碳酸鈣基底涂層上建立二氧化硅多孔油墨接受層(涂料重量約為7gsm)。使用噴墨打印機在本文公開的介質(zhì)(稱為"介質(zhì)")和比較介質(zhì)(稱為"比較介質(zhì)")的每個實施方式上建立油墨。測量每個樣品的滲墨、光密度和色域。測試介質(zhì)和比較介質(zhì)的8個不同樣品的滲墨情況。將各種顏色的組合打印在一起，并以毫升計測量滲墨情況。打印在介質(zhì)上的油墨的最大滲墨約為5毫升，然而，打印在比較介質(zhì)上的油墨的最大滲墨約為9毫升。相比比較介質(zhì)，一半的介質(zhì)減少了滲墨，三種介質(zhì)具有與比較介質(zhì)基本上相同的滲墨結(jié)果。這些結(jié)果表明，大多數(shù)被測試的介質(zhì)顯示出優(yōu)于比較介質(zhì)的滲墨結(jié)果或可與其媲美的滲墨結(jié)果。光密度和色域的結(jié)果分別顯示在表1和表2中。表h光密度<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>如表1所描繪，介質(zhì)上的黑色光密度大于比較介質(zhì)。不受任何理論的約束，我們認為這些結(jié)果至少部分地是由本文公開的介質(zhì)的實施方式的基底層和多孔油墨接受層的特定組合所造成的。表2:域數(shù)量(GamutVolume)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>如表2所描繪的，介質(zhì)上的油墨的域數(shù)量大于比較介質(zhì)。不受任何理論的約束，我們認為色域結(jié)果至少部分是由本文公開的介質(zhì)的實施方式的基底層和多孔油墨接受層的特定組合所造成的。盡管我們具體地描述了幾個實施方式，但是，本領域的技術(shù)人員明白公開的實施方式是可以修改的。因此，以上的描述是示例性的而不是限制性的。權(quán)利要求1.噴墨記錄介質(zhì)(10，10’，10”，10”’)，其包括基材(12)；建立在基材(12)的至少一個表面(S1)上的基底層(14)，所述基底層(14)包括含量約25干重％至75干重％的煅燒粘土；建立在所述基底層(14)上的多孔油墨接受層(16)。2.如權(quán)利要求1所述的噴墨記錄介質(zhì)(IO，10',10"，10'")，其特征在于，還包括建立在所述基底層(14)和所述多孔油墨接受層(16)之間的至少一個中間層(18)。3.如權(quán)利要求2所述的噴墨記錄介質(zhì)(IO,10',10"，10"')，其特征在于，所述至少一個中間層(18)包括用無機處理劑和單氨基有機硅烷處理劑處理的火成二氧化硅，所述多孔油墨接受層(16)包括勃姆石或假勃姆石。4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的噴墨記錄介質(zhì)(IO,10，,10"，10,，，)，其特征在于，所述基底層(14)還包括選自以下的顏料高嶺土、碳酸鈣、聚合顏料、三水合鋁、二氧化鈦和它們的組合。5.如權(quán)利要求1、2和4中任一項所述的噴墨記錄介質(zhì)(IO,10'，10"，10，，，)，其特征在于，所述多孔油墨接受層(16)包括二氧化硅、氧化鋁、含水氧化鋁、碳酸鈣或它們的組合。6.如權(quán)利要求5所述的噴墨記錄介質(zhì)(IO，10，，10"，10'")，其特征在于，所述多孔油墨接受層(16)包括用無機處理劑和單氨基有機硅垸處理劑處理的二氧化硅。7.如權(quán)利要求l至6中任一項所述的噴墨記錄介質(zhì)(10,10',10",10"')，其特征在于，當將噴墨油墨建立在噴墨記錄介質(zhì)(IO，10，，10",IO，，，)上時，形成打印標記，所述打印標記或噴墨記錄介質(zhì)(IO,10'，10",IO'")顯示出選自以下的特征顏色飽和度增加、滲墨減少、聚結(jié)減少、干燥時間縮短、油墨吸收增加和它們的組合。8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的噴墨記錄介質(zhì)(IO,10'，10",10'")，其特征在于，還包括建立在基材(12)的至少一個其它表面(S2)上的背面涂層(22)，所述至少一個其它表面(S2)與其上建立基底層(14)的至少一個表面(S0相對。9.一種制備噴墨記錄介質(zhì)(10,10，，10",IO'")的方法，該方法包括在基材表面(Si、S2)上建立基底層(14)，該基底層(14)包括含量約25干重％至75干重％的煅燒粘土；在基底層(14)上建立多孔油墨接受層(16)。10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括提供用于形成基底層(14)的水性懸浮液，該水性懸浮液包括含量約為25干重％至75干重％的煅燒粘土；和選自以下的顏料高嶺土、碳酸鈣、聚合顏料、三水合鋁、二氧化鈦或它們的組合。全文摘要一種噴墨記錄介質(zhì)(10，10’，10”，10’”)，其包括基材(12)、基底層(14)和多孔油墨接受層(16)。在基材(12)的至少一個表面(S₁)上建立基底層(14)，并在基底層(14)上建立多孔油墨接受層(16)。基底層(14)包括含量約為25％至75％(以干重計)的煅燒粘土。文檔編號B41M5/50GK101415563SQ200780012072公開日2009年4月22日申請日期2007年4月3日優(yōu)先權(quán)日2006年4月6日發(fā)明者R·J·麥芒努斯,S·K·邦加魯,S·L·韋伯,S·科登申請人:惠普發(fā)展公司，有限責任合伙企業(yè)