專利名稱：用于噴墨卷筒紙印刷機(jī)印刷的介質(zhì)的制作方法
用于噴墨巻筒紙印刷機(jī)印刷的介質(zhì) 背景 高速噴墨巻筒紙印刷是近年來發(fā)展的印刷技術(shù)。當(dāng)用于高速數(shù)字噴墨巻筒紙印刷 時(shí)，印刷介質(zhì)面臨巨大的挑戰(zhàn)。諸如滲墨之類糟糕的圖像質(zhì)量以及糟糕的黑色和彩色光密 度是遇到的主要問題中的一些問題。其它問題包括使用雙面印刷時(shí)的"圖像透印"。這是 由于油墨過度穿透以及介質(zhì)不透明性較差而引起。這些問題中相當(dāng)重要的是干燥時(shí)間的延 長，這是許多常規(guī)介質(zhì)所需要的，而且由此限制了進(jìn)行印刷的速度。
附圖簡述 參照以下詳細(xì)描述和附圖，本公開內(nèi)容的實(shí)施方式的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易 見。

圖1示出將利用給定油墨組在表面經(jīng)過處理的介質(zhì)(如實(shí)施例1中所描述那樣制 備)和商用膠印紙上印刷的印刷樣本的色域進(jìn)行比較的直方圖。
圖2示出將利用給定油墨組在表面經(jīng)過處理的介質(zhì)(如實(shí)施例1中所描述那樣制
備)和商用膠印紙上印刷的印刷樣本的黑色光密度進(jìn)行比較的直方圖。 圖3示出將利用給定油墨組在表面經(jīng)過處理的介質(zhì)(如實(shí)施例1中所描述那樣制
備)和商用膠印紙上印刷的印刷樣本的油墨干燥時(shí)間進(jìn)行比較的直方圖。 圖4示出將利用給定油墨組在表面經(jīng)過處理的介質(zhì)(如實(shí)施例1中所描述那樣制
備)和商用膠印紙上印刷的印刷樣本的線條鋸齒度進(jìn)行比較的直方圖。 圖5示出將利用給定油墨組在表面經(jīng)過處理的介質(zhì)(如實(shí)施例1中所描述那樣制
備)、經(jīng)過涂敷的商用膠印紙以及未涂敷的商用膠印紙上印刷有三種獨(dú)立顏色的印刷樣本
的油墨吸收進(jìn)行比較的直方圖。 詳細(xì)描述 本申請涉及特別適用于噴墨數(shù)字巻筒紙印刷工藝的介質(zhì)。根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施 方式的介質(zhì)的一個(gè)重要方面是該介質(zhì)表現(xiàn)出快速油墨吸收速度，同時(shí)容易將染色劑固定到 該介質(zhì)表面上。這些品質(zhì)是在高速數(shù)字巻筒紙印刷工藝的條件下實(shí)現(xiàn)良好圖像質(zhì)量所必需 的。如果沒有快速油墨吸收速度，則介質(zhì)上打印的圖像需要延長的干燥時(shí)間，這不適用于高 速數(shù)字噴墨巻筒紙印刷工藝。糟糕的油墨吸收還會(huì)產(chǎn)生諸如高度滲墨、邊緣粗糙以及線條 鋸齒之類的圖像缺陷。然而，向原紙印刷用紙張的主體中的過量油墨吸收會(huì)傾向于產(chǎn)生缺 少消費(fèi)者預(yù)期的黑色和彩色光密度的印刷圖像。 為解決高速數(shù)字噴墨巻筒紙印刷工藝存在的這些問題以及其它問題，本申請的申 請人開發(fā)出一種介質(zhì)，該介質(zhì)同時(shí)包括快速油墨吸收速度和染色劑容易固定在介質(zhì)表面上 的兩種性質(zhì)的組合，以實(shí)現(xiàn)顯示在色域和黑色和彩色光密度方面的良好的圖像質(zhì)量。此外， 本申請的介質(zhì)被開發(fā)成具有提高的不透明度，這有助于解決向介質(zhì)的背面的"圖像透印"問 題。本申請的介質(zhì)還實(shí)現(xiàn)了光澤和亮度的提高。 本申請的數(shù)字噴墨巻筒紙印刷介質(zhì)包括纖維素原紙和可涂敷到該原紙的單面或 雙面上的表面處理組合物。該原紙具有約35gsm到約90gsm的基本質(zhì)量。原紙可由木槳 (即磨碎木漿、熱機(jī)械木漿、化學(xué)_熱機(jī)械木漿或它們的組合)、無木紙漿或它們的組合構(gòu)成，其中約5 %到約35 %重量為填充物。此外，在某些實(shí)施方式中，約60 %到約90 %重量的 回收木漿用于制造原紙印刷用紙張。 原紙印刷用紙張吸收水溶劑的能力和速度對于該介質(zhì)特別重要。然而，過度吸收 會(huì)將染色劑帶至原紙的內(nèi)部主體區(qū)，從而導(dǎo)致黑色和彩色光密度低且色域低。這可能產(chǎn)生 "褪色"的圖像。另一方面，吸收差產(chǎn)生容易滲墨和涂污的情況。吸收差還需要干燥時(shí)間延 長，這又降低了巻筒紙印刷速度。 原紙印刷用紙張中的水性溶劑吸收主要通過向原紙印刷用紙張應(yīng)用施膠工藝來 控制，包括內(nèi)部和表面施膠的工藝。然而， 一般需要通過對基材內(nèi)部施膠來獲得水性溶劑的 吸收。也就是在木漿懸浮液被轉(zhuǎn)化成巻筒紙或基材之前，向木漿懸浮液中添加施膠劑。內(nèi) 部施膠有助于防止表面施膠滲透到紙張中，從而允許表面施膠保留在表面上以達(dá)到最高效 果。用于本申請的內(nèi)部施膠劑包括在造紙機(jī)的濕端部處使用的那些施膠劑中的任一種。這 些施膠劑包括松香膠、乙烯酮二聚物和多聚物、以及烯基琥珀酸酐。 一般按照本領(lǐng)域技術(shù)人 員已知的濃度水平使用內(nèi)部施膠劑，例如基于干燥紙張的重量的約0. 01%重量到約0. 5% 重量的水平。施膠度由Hercules施膠值指定，這是如TAPPI標(biāo)準(zhǔn)T-530 pm_83所描述的那 樣在Hercules施膠測試儀(HST)上測得的。HST值直接隨基材的基本質(zhì)量以及諸如填充物 的重量百分比和表面積、內(nèi)部施膠劑的量和類型以及如TAPPI T 530中所指定的反射端點(diǎn) 之類的其它因素而變化。為在數(shù)字噴墨巻筒紙印刷介質(zhì)中獲得最優(yōu)結(jié)果，Hercules施膠測 試儀測得的原紙具有80%反射率的保持時(shí)間應(yīng)當(dāng)在10秒到95秒的范圍內(nèi)。在另外的實(shí)施 方式中，該保持時(shí)間應(yīng)當(dāng)從20秒到75秒。 原紙印刷用紙張的表面光滑度是本申請的介質(zhì)中的另一個(gè)重要的性質(zhì)。原紙印刷 用紙張的表面光滑度在很大程度上決定數(shù)字巻筒紙印刷介質(zhì)的光澤和表面光滑度。當(dāng)涂敷 了非常少量的表面處理組合物時(shí)，尤其是這樣。 通過Parker印刷表面測試儀確定(Parker Print-Surf tester)原紙印刷用紙張 的表面光滑度。有益于數(shù)字噴墨巻筒紙印刷介質(zhì)的光滑度值在0. 8到6. 0微米范圍內(nèi)。
對原紙印刷用紙張的至少一面、也可能是兩面涂敷表面處理組合物。該組合物包 含至少一種無機(jī)顏料、至少一種聚合物載體以及至少一種著色劑固定劑。在一個(gè)實(shí)施方式 中，該無機(jī)顏料具有小片形態(tài)(即平板狀結(jié)構(gòu))，其對該原紙印刷用紙張?jiān)斐煞e極的"覆蓋" 功能。該無機(jī)顏料覆蓋原紙印刷用紙張的表面中的纖維，從而使介質(zhì)表面光滑化。該無機(jī) 顏料進(jìn)一步起作用以提高該介質(zhì)的不透明度、亮度、白度以及光澤度。 無機(jī)顏料顆粒的主要目的之一是將油墨保持在圖像接收層的外表面處或附近。該 油墨保持功能的主要部分是通過無機(jī)顏料顆粒的小片形狀實(shí)現(xiàn)的?？赏ㄟ^顏料顆粒的長寬 比來定量地描述它們的小片形狀，該長寬比是顆粒的ESD(等效球徑)與它們的平均厚度之 比。具體而言，該小板形狀有助于控制液態(tài)油墨向原紙印刷用紙張中移動(dòng)的程度和速率。油 墨的染色劑在圖像接收層的外表面處或附近的這種保持是實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)暮谏筒噬饷芏?和色域非常需要的。 可用于本申請的無機(jī)顏料的示例包括硅酸鋁、高嶺土、碳酸鈣、二氧化硅、氧化鋁、 勃姆石、云母、碳酸鎂以及滑石。在一個(gè)實(shí)施方式中，所使用的無機(jī)顏料是硅酸鋁。 一般而 言，用于本申請的無機(jī)顏料的平均顆粒大小按照ESD測得在約0. 5到約8微米的范圍內(nèi)，而 其平均ESD按照Microtrac-UPA 150激光散射設(shè)備測得在約0. 9微米到約1. 6微米。具
5體而言，在一個(gè)實(shí)施方式中，本申請中的無機(jī)顏料的不超過5%的重量具有大于4. 5微米的 ESD，而且不超過10%的無機(jī)顏料的重量具有小于0. 3微米的ESD。如果含有較高百分比的 小ESD顆粒則傾向于降低"覆蓋"效果。顏料顆粒的長寬比，即顆粒的ESD與它們的平均厚 度之比在約10到約50的范圍之內(nèi)。在另外的實(shí)施方式中，該比值在約5到約30的范圍內(nèi)， 而在另一替代實(shí)施方式中，該比值在約8到約25的范圍內(nèi)。 在將顏料顆粒加載到表面處理組合物之前，可將顏料顆粒預(yù)分散到固體含量為約 40%到約70%重量的濾餅漿液中。任選地，還可在表面處理組合物中使用其它輔助顏料以 提高油墨吸收速率。這樣的輔助顏料包括例如諸如熱解法二氧化硅和硅膠之類的具有微多 孔結(jié)構(gòu)的顏料和"結(jié)構(gòu)化"顏料。結(jié)構(gòu)化顏料是按照特別方式制造以產(chǎn)生微多孔結(jié)構(gòu)的那 些顆粒。這些結(jié)構(gòu)化顏料的示例是煅燒粘土和作為粘土/碳酸鈣與硅膠的反應(yīng)產(chǎn)物的多孔 粘土/碳酸鈣。諸如二氧化鈦(Ti0》、二氧化硅(SiO》、三羥基鋁(ATH)、碳酸鈣(CaC03)以 及氧化鋯(Zr02)的顆粒之類的其它無機(jī)顆粒可被互相煅燒到結(jié)構(gòu)化粘土或碳酸鈣中。作 為一個(gè)實(shí)施方式，輔助顏料顆?？梢允蔷哂刑厥庑蚊驳幕緹o孔的礦物顆粒，這些顆粒在 被固化形成涂層時(shí)能產(chǎn)生多孔涂層結(jié)構(gòu)。這樣的顆粒的一個(gè)示例是文石沉淀的碳酸鈣。這 些顆粒具有微觀尺度的針狀結(jié)構(gòu)，即它們具有高長寬(長度與寬度)比。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致松 散的涂層堆積，其中在涂層表面上具有相對大部分的空隙。 其它類型的輔助顏料包括諸如聚苯乙烯和聚丙烯酸酯之類的稱為空心塑料顏料 的有機(jī)聚合物顏料。術(shù)語"空心塑料顏料"指的是在顏料體積的外尺度內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)空 隙?？招乃芰项伭峡删哂袕募s0. 3到10 i！ m的直徑，以及約5(TC到120°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 (Tg)。這樣的塑料輔助顏料的示例包括但不限于Ropaque⑧HP-543、Ropaque HP-643、 Ropaque⑥HP-1055或R叩aque⑧0P-96(可從羅門哈斯公司(賓夕法尼亞州費(fèi)城)買到) 或DowHS 2000NA、Dow 3000NA、Dow 3020NA或Dow 3042NA (可從陶氏化學(xué)公司(密歇根州 米德蘭)買到)。 除上述無機(jī)顏料之外，表面處理組合物包含一種或多種水溶性和/或可水分散性 載體。這些載體用作無機(jī)顏料的粘合劑，且作為用于改善原紙印刷用紙張的表面性質(zhì)的表 面施膠劑。載體的示例包括水分散性和水溶性的聚合化合物，諸如聚乙烯醇、淀粉衍生物、 明膠、纖維素衍生物、丙烯酰胺聚合物、丙烯酸類聚合物或共聚物、乙酸乙烯酯膠乳、聚酯、 偏二氯乙烯膠乳、苯乙烯_ 丁二烯、丙烯腈_ 丁二烯共聚物、苯乙烯_丙烯酸類共聚物以及 它們的共聚物和/或它們的組合。用于本公開內(nèi)容的淀粉衍生物可以是從土豆、玉米、木薯 等等制得的任何種類，而且通過與合適的化學(xué)品或酶試劑反應(yīng)，以形成陽粒子淀粉、陰離子 淀粉、氧化淀粉、淀粉酯、淀粉醚、醋酸淀粉、磷酸淀粉和/或它們的組合。
表面處理組合物包含至少一種染色劑固定劑，該染色劑固定劑能通過化學(xué)方式、 物理方式和/或通過靜電作用將油墨中的染色劑材料固定在本申請的巻筒紙印刷機(jī)噴墨 印刷介質(zhì)的外表面處或其附近。通過這種方法，改善了包括光密度、色域、"圖像透印"等等 的印刷圖像質(zhì)量；而且實(shí)現(xiàn)了高度的防水牢固性、涂色牢固性以及整體圖像穩(wěn)定性。還縮短 了干燥時(shí)間。 為利用著色的油墨對介質(zhì)進(jìn)行巻筒紙噴墨印刷，使用水溶性或水分散性的金屬鹽 作為油墨固定劑。金屬鹽可包括水溶性單價(jià)或多價(jià)金屬鹽。在實(shí)施方式中，這些金屬鹽包 括多價(jià)金屬鹽。該金屬鹽可包括諸如第I族金屬、第II族金屬、第III族金屬或過渡金屬之類的陽離子，諸如鈉、鈣、銅、鎳、鎂、鋅、鋇、鐵、鋁以及鉻離子。陰離子種類可以是氯離子、 碘離子、溴離子、硝酸根、硫酸根、亞硫酸根、磷酸根、氯酸根、醋酸根離子或各種組合。
用于表面處理組合物的水溶性和/或水分散性金屬鹽的有效量由油墨的類型、涂 敷至原紙印刷用紙張的表面處理組合物量以及原紙印刷用紙張的類型確定。在本公開內(nèi)容 的實(shí)施方式中，水溶性和/或水分散性金屬鹽的量可處于每計(jì)量噸的干燥的原紙印刷用紙 張lkg到15kg/T的范圍。在一個(gè)實(shí)施方式中，該范圍從約2kg/T到約10kg/T。
當(dāng)使用了染料油墨時(shí)，不論是代替加顏料的油墨還是與加顏料的油墨一起使用， 除金屬鹽之外，固定劑可任選地是陽離子聚合物，例如具有伯氨基或仲氨基或叔氨基和季 銨鹽基或季轔鹽基的聚合物，諸如聚(氯化二甲基二烯丙基銨)、聚胺、聚乙烯亞胺以及聚 聯(lián)狐(polybigimnadine)。 因?yàn)槎鄶?shù)無機(jī)顏料具有陰離子電荷，為保護(hù)顏料在添加陽離子固定劑期間免于沉 淀，將非離子性水溶性聚合物溶液與顏料漿液預(yù)混，在此之后在混合的最后一步添加陽離 子性固定劑。例如，該非離子性水溶性聚合物溶液可以是例如分子量為8500到12400而且 60-90%部分水解的聚乙烯醇溶液。在本公開內(nèi)容的實(shí)施方式之一中，使用了諸如Ystral 高剪切混合器之類的高剪切速度混合器來打破混合期間的任何可能的顆粒聚集。該Ystral 混合器利用設(shè)定在100%輸出的冷卻器組通過4/4定子在60Hz頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘。
通過諸如攪拌施膠印刷機(jī)或膜施膠印刷機(jī)等等之類的在線表面施膠印刷工藝，可 在原紙印刷用紙張上涂敷表面處理組合物。該攪拌施膠印刷機(jī)可被配置為具有水平、垂 直或傾斜的滾筒。膜施膠印刷機(jī)可包括諸如門輥計(jì)量(gate-roll metering)、刀片計(jì)量 (blade metering)、邁耳卩棒計(jì)量(Meyer rodmetering)或狹縫計(jì)量(slot metering)之類 的計(jì)量系統(tǒng)。作為某些實(shí)施方式，可使用具有短暫停留刀片計(jì)量的膜施膠印刷機(jī)作為涂敷 涂層溶液的涂敷頭。表面處理組合物的涂膠量與原紙印刷用紙張的油墨吸收性質(zhì)直接相 關(guān)，而且被基本精確地控制在從約2gsm到約10gsm的范圍中。在實(shí)施方式中，涂敷量不超 過8gsm。除在線表面施膠處理之外，還可使用離線涂敷技術(shù)來將表面處理組合物涂敷至原 紙印刷用紙張。合適的涂敷技術(shù)的示例包括但不限于狹縫模頭涂機(jī)、輥涂機(jī)、基礎(chǔ)幕涂機(jī)、 刮刀涂機(jī)、棒涂機(jī)、氣刀涂機(jī)、凹版印刷涂敷、氣刷涂敷以及本領(lǐng)域公知的其它技術(shù)和裝置。 在干燥組合物之后可選地使用軋光工藝以改善表面光滑度和光澤。 本申請的介質(zhì)表現(xiàn)出快速的油墨吸收且將染色劑固定在介質(zhì)表面上，因此它適合 于高速巻筒紙油墨印刷機(jī)的工作速度且不會(huì)犧牲圖像質(zhì)量。該介質(zhì)還表現(xiàn)出如提高的不透 明度、光澤度和亮度之類的改善的物理性質(zhì)。
實(shí)施例 實(shí)施例1 表面處理組合物的制備 將硅酸鋁顆粒預(yù)分散到濾餅漿液中。將輔助顏料和必要時(shí)的一定量的水添加到顏 料漿液中，隨后添加聚乙烯醇溶液和諸如氯化鈣溶液之類的預(yù)溶解的金屬鹽。然后在劇烈 的攪拌下緩慢地添加聚合物載體。如果在該配方中使用了陽離子型聚合物，則通常在劇烈 攪拌結(jié)束時(shí)添加該陽離子型聚合物。任選地，可向該組合物中添加一些功能添加劑，諸如分 散齊U、光學(xué)增白齊U、熒光染料、表面活性齊U、變形齊IJ、防腐劑、PH值控制劑等。可在常規(guī)的低剪
7切臺(tái)式攪拌器中在500-800rpm的轉(zhuǎn)速攪動(dòng)下執(zhí)行該混合?？扇芜x地使用諸如Ystral攪拌 器之類的高剪切攪拌器，該攪拌器利用設(shè)定于100%輸出的冷卻器組通過4/4定子在60Hz 下運(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘。
實(shí)施例2 表面經(jīng)過處理的介質(zhì)與商用膠印機(jī)介質(zhì)之間的色域與黑色光密度比較
對通過實(shí)施例1所描述的方法制造的表面經(jīng)過處理的噴墨巻筒紙印刷機(jī)印刷介 質(zhì)以及商用膠印介質(zhì)進(jìn)行了印刷。膠印介質(zhì)具有添加了顏料的涂層且被軋光，其基本質(zhì)量 與測試的巻筒紙印刷機(jī)介質(zhì)相同。使用了兩個(gè)不同的有顏料的油墨系統(tǒng)來制備包括彩色 打印圖像的打印圖像。所使用的兩個(gè)打印機(jī)是HP PhotoSmart Pro B9180(使用標(biāo)準(zhǔn)墨 盒，這里標(biāo)記為油墨組l)和具有邊緣線技術(shù)(Edgeline Technology)的HP CM8060 Color MFP(使用標(biāo)準(zhǔn)墨盒，這里標(biāo)記為油墨組2)，這兩個(gè)打印機(jī)都由惠普公司(Hewlett-Packard Co.)制造。記錄了各個(gè)打印圖像的色域，而且在圖1中將這些結(jié)果提供為直方圖，其中y軸 表示C !^a樸A體積的計(jì)量增加量，即色域的測量結(jié)果。對原色(青色、品紅以及黃色)和 二次色(紅色、綠色以及藍(lán)色)加上白色(無圖像紙張)和黑色的方塊執(zhí)行色域測量。從 這些測量獲得L*a*b*值，之后使用這些值來計(jì)算8點(diǎn)色域，其中較高的色域值表明這些點(diǎn) 表現(xiàn)出更豐富或更飽和的顏色。如圖l所示，比較了打印在商用膠印紙上的油墨組2和打 印在表面經(jīng)過處理的介質(zhì)(根據(jù)實(shí)施例1制備)上的油墨組2的打印色域測量結(jié)果，而且 示出表面經(jīng)過處理的介質(zhì)的色域結(jié)果高得多。 對與上述相同的樣本執(zhí)行了黑色光密度(K0D)測量，利用X-Rite光密度計(jì)測量填 充區(qū)的黑度。在圖2中提供了作為結(jié)果的直方圖，其中y軸表示K0D的計(jì)量增加量。打印 在表面經(jīng)過處理的介質(zhì)(根據(jù)實(shí)施例1制備)上的油墨組2的較高值表明比打印在商用膠 印紙上的油墨組2更黑的打印效果。
實(shí)施例3 表面經(jīng)過處理的介質(zhì)與商用膠印介質(zhì)之間干燥時(shí)間的比較 在該試驗(yàn)中，利用惠普公司制造的HP PhotoSmart Pro B9180 (使用標(biāo)準(zhǔn)墨盒，這 里標(biāo)記為油墨組1)使用如通過實(shí)施例1中所描述的方法制造的表面經(jīng)過處理的噴墨巻筒 紙印刷機(jī)印刷介質(zhì)的樣本以及商用膠印介質(zhì)來打印一系列黑色方塊。在打印之后等待10 秒之后，用相同類型的紙覆蓋這些樣本，并用化學(xué)儀器有限公司(Chemlnstruments， Inc.) 公司制造的型號為HR-100的4.51b.橡膠手推壓輥來軋這些樣本。然后使這些樣本風(fēng)干。 利用X-Rite光密度計(jì)測量轉(zhuǎn)移到覆蓋紙張上的圖像的光密度(0Dt)以及參比的光密度(未 轉(zhuǎn)移的原始光密度0D》，以表征表面在輥軋之前和之后的光密度。還測量了未打印區(qū)域以 獲得紙張背景的值0Db。然后利用以下方程計(jì)算各種紙張的轉(zhuǎn)移油墨百分比(％ IT):
% IT = l-(0Dr-(0Dt-0Db))/0Drx 100% % IT的值越大，轉(zhuǎn)移的油墨越多，這表示油墨干燥時(shí)間和油墨在介質(zhì)上的固定性 能較差。在圖3中提供了作為結(jié)果的直方圖，其中y軸計(jì)量油墨轉(zhuǎn)移X。該圖表明打印在 表面經(jīng)過處理的介質(zhì)(根據(jù)實(shí)施例1制造)上的油墨組1的％油墨轉(zhuǎn)移與打印在商用膠印 紙上的油墨組1之間的顯著差別。
實(shí)施例4 表面經(jīng)過處理的介質(zhì)與商用膠印介質(zhì)之間線條鋸齒度的比較
86/6頁 線條鋸齒度是前沿與后沿鋸齒度的平均值，而且測量邊緣偏離其理想位置的幾 何變形的出現(xiàn)。在該評估中，利用惠普公司制造的具有邊緣線技術(shù)的HP CM8060 Color MFP(使用標(biāo)準(zhǔn)墨盒，此處標(biāo)記為油墨組2)來在介質(zhì)樣本上形成圖像。然后使這些樣本風(fēng) 干。利用QEA個(gè)人圖像分析系統(tǒng)(馬薩諸塞州伯林頓市的質(zhì)量工程協(xié)會(huì))測量黑色到黃色 的滲色的邊緣清晰度。更小的值表示打印圖像更好的邊緣質(zhì)量。在圖4中所示的直方圖 中，y軸計(jì)量以微米測量的線條鋸齒度的增加量。這兩個(gè)樣本是用油墨組2打印的，一個(gè)打 印在商用膠印紙上，而另一個(gè)打印在表面經(jīng)過處理的介質(zhì)(根據(jù)實(shí)施例1制備)上。該表 面經(jīng)過處理的介質(zhì)樣本清楚地表現(xiàn)出更低線條鋸齒度。
實(shí)施例5 表面經(jīng)過處理的介質(zhì)與商用膠印介質(zhì)之間油墨吸收性的比較
使用布里斯托輪(Bristow wheel)(也稱為P即rican動(dòng)態(tài)吸附儀，型號LBA92，由 0p測試設(shè)備公司制造)來確定表面經(jīng)過處理的介質(zhì)與商用膠印介質(zhì)之間油墨吸收性的差 別。測試了三種不同顏色的油墨。青色和品紅油墨是惠普公司制造的具有邊緣線技術(shù)的HP CM8060 Color MFP中存在的相同的油墨(標(biāo)記為油墨組2)。黑色油墨是惠普公司制造的 HP PhotoSmart8250中存在的相同的油墨(標(biāo)記為油墨組3)。設(shè)計(jì)該測試以測量在特定條 件下被吸收到紙張?jiān)嚇拥谋砻嫔喜⒗靡韵鹿接?jì)算的油墨流體的量
油墨吸收速率=油墨體積/(跡長X跡寬X接觸時(shí)間) 理想情況下，油墨吸收速率應(yīng)當(dāng)落入未涂敷和已涂敷的商用膠印紙之間的某個(gè)地 方，以迅速干燥但同時(shí)具有良好的圖像質(zhì)量。 在圖5中，示出了直方圖，y軸計(jì)量增加的吸收速率(mL/m7秒)。在未涂敷的商 用膠印紙、表面經(jīng)過處理的介質(zhì)(如實(shí)施例1中那樣制備)以及經(jīng)涂敷的商用膠印紙上分 別印刷來自兩個(gè)不同油墨組一一油墨組2和油墨組3的三種不同顏色的油墨——品紅、青 色和黑色。圖5示出表面經(jīng)過處理的介質(zhì)在吸收速率方面確實(shí)落在其它兩個(gè)樣本之間。
雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了若干實(shí)施方式，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可修改 所公開的實(shí)施方式。因此，上述描述應(yīng)被認(rèn)為是示例性的而不是限制性的。
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權(quán)利要求
一種用于噴墨卷筒紙印刷機(jī)印刷的印刷介質(zhì)，包括原紙；以及在所述原紙的至少一個(gè)表面上建立的多孔表面處理層，所述多孔表面處理層包含至少一種無機(jī)顏料的顆粒；選自水溶性載體、水分散性載體以及它們的組合的至少一種聚合物載體；以及至少一種固定劑，其選自配制用來將顏料基噴墨油墨固定至所述印刷介質(zhì)的固定劑、配制用來將染料基噴墨油墨固定至所述印刷介質(zhì)的固定劑以及它們的組合；以及其中所述至少一種固定劑之一是金屬鹽。
2. 如權(quán)利要求1所述的印刷介質(zhì)，其特征在于，所述至少一種無機(jī)顏料顆粒中的約5% 或更少重量百分比的顆粒具有至少4. 5微米的中值等效球徑；而且所述至少一種無機(jī)顏料 的顆粒中的約10%或更少重量百分比的顆粒具有小于0. 3微米的中值等效球徑。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的印刷介質(zhì)，其特征在于，所述至少一種無機(jī)顏料選自硅酸 鋁、高嶺土、碳酸鈣、云母、碳酸鎂、二氧化硅、氧化鋁、勃姆石、滑石以及它們的組合。
4. 如權(quán)利要求1到3中的任一項(xiàng)所述的印刷介質(zhì)，其特征在于，其還包含至少一種輔助 顏料，該輔助顏料選自熱解法二氧化硅；熱解法硅膠；作為粘土、鈣和膠體二氧化硅的反應(yīng) 產(chǎn)物的煅燒粘土 ；作為粘土、鈣和膠體二氧化硅的反應(yīng)產(chǎn)物的多孔粘土 ；Ti02 ;Si02 ;三羥基 鋁；CaC03 ;Zr02 ;文石沉淀的CaC03 ;聚苯乙烯基空心塑料顏料；以及聚丙烯酸酯基空心塑料 顏料。
5. 如權(quán)利要求1到4中的任一項(xiàng)所述的印刷介質(zhì)，其特征在于，所述金屬鹽選自陽離子 第I族金屬、陽離子第II族金屬、陽離子第III族金屬、陽離子過渡金屬、陰離子金屬鹽以 及它們的組合。
6. 如權(quán)利要求1到5中的任一項(xiàng)所述的印刷介質(zhì)，其特征在于，所述多孔表面處理層的 涂布質(zhì)量為約2gsm到約10gsm。
7. 如權(quán)利要求1到6中的任一項(xiàng)所述的印刷介質(zhì)，其特征在于，所述無機(jī)顏料包括小片 形貌，藉此所述無機(jī)顏料基本控制油墨移動(dòng)到所述原紙中的移動(dòng)量、所述油墨移動(dòng)到所述 原紙中的速率或此二者的組合。
8. 如權(quán)利要求1所述的印刷介質(zhì)，其特征在于，所述至少一種無機(jī)顏料是硅酸鋁，而且 所述硅酸鋁的單個(gè)顆粒具有從約0. 9微米到約1. 6微米的等效球徑。
9. 如權(quán)利要求1到8中的任一項(xiàng)所述的印刷介質(zhì)，其特征在于，所述無機(jī)顏料顆粒的長 寬比為約10到約50。
10. —種制造印刷介質(zhì)的方法，包括提供至少一種無機(jī)顏料、至少一種聚合物載體以及至少一種固定劑的顆粒； 混合所述至少一種無機(jī)顏料、所述至少一種聚合物載體以及所述至少一種固定劑的顆粒，以形成多孔表面處理混合物；使所述多孔表面處理混合物經(jīng)受高剪切混合過程，從而基本上去除所述混合物中存在的團(tuán)聚顆粒；將所述多孔表面處理混合物涂敷至原紙的至少一個(gè)表面；以及 使所述經(jīng)涂敷的多孔表面處理混合物干燥，以形成多孔表面處理層； 其中所述至少一種固定劑選自配置用來將顏料基噴墨油墨固定至所述印刷介質(zhì)的固定劑、配制用來將染料基噴墨油墨固定至所述印刷介質(zhì)的固定劑以及它們的組合；以及 其中所述至少一種聚合物載體選自水溶性載體、水分散性載體以及它們的組合；以及 其中所述至少一種固定劑之一是金屬鹽。
全文摘要
一種用于噴墨卷筒紙印刷機(jī)印刷的印刷介質(zhì)包括原紙和多孔表面處理。該多孔表面處理層包括無機(jī)顏料；至少一種水溶性和/或水分散性聚合物載體；以及至少一種固定劑。該固定劑是金屬鹽。還公開了制造印刷介質(zhì)的方法。
文檔編號B41M5/00GK101772422SQ200880101340
公開日2010年7月7日 申請日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者H·Q·泰蘭, K·龍克, X·周 申請人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)