[發明專利]帶有油墨遷移抑制劑的噴墨接受介質及其制造和使用方法

無效

• 申請號: 99808730.0
• 申請日: 1999-02-17
• 公開（公告）號: CN1309609A
• 公開（公告）日: 2001-08-22
• 發明（設計）人: C·P·小沃勒;O·法魯基;J·S·姆羅津斯基
• 申請（專利權）人: 美國3M公司
• 主分類號: B41M5/00
• 分類號: B41M5/00;C09D11/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 朱黎明

彩色照片

本專利文件至少包括一幅彩色附圖。帶有彩色附圖的本專利復印件可在支付必要的費用后向美國專利和商標局索取。

發明的領域

本發明涉及一種沉積顏料基油墨形成優良圖象的微孔噴墨接受介質，當與水接觸時它能阻止所述顏料基油墨的遷移。

發明的背景

在商業和消費應用中噴墨成象技術非常流行。使用個人計算機和桌面打印機將彩色圖象打印在紙張和其它接受介質上的能力已由染料基油墨拓展至顏料基油墨。顏料基油墨具有鮮艷的色彩和更耐久的圖象，這是因為在用熱噴墨打印頭(如購自惠普公司、Encad?Inc.,Mimaki?Corporation等的打印機中的購自惠普公司或LexMark?Corporation的打印頭)分送前顏料顆粒存在于分散液中。

噴墨打印機一般用于在例如工業和建筑制圖中的寬幅電子打印。由于操作簡單、噴墨打印機經濟并且油墨技術的改進，因此噴墨成象法具有很大的發展前景，使打印工業能制得寬幅的、按需形成圖象的并且圖象質量耐久的圖象。

用于形成圖象的噴墨系統的部分可分成三大類：

1．計算機、軟件、打印機；

2．油墨；

3．接受片材。

計算機、軟件和打印機將控制墨滴的大小、數量和位置并輸送接受薄膜。油墨含有構成圖象的著色劑即顏料，接受薄膜提供接受并保持油墨的介質。噴墨圖象的質量與總系統有關。但是，在噴墨系統中油墨和接受薄膜的組成和相互作用是最重要的。

圖象質量是觀看的公眾和付費的消費者所需的。打印車間對噴墨介質/油墨體系還具有許多其它要求，例如快速干燥、對濕度不敏感性、長的儲存壽命、耐水和總體操作性能。同時，置于環境中對介質和油墨還有其它的要求(取決于圖象的用途)。

通常選用多孔膜作為噴墨接受介質，因為多孔膜的毛細管作用能比水溶性涂層膜的吸收機理快得多地將油墨吸入孔中。但是，過去在使用多孔涂層即薄膜以獲得所需的快速干燥時，由于著色劑在多孔網絡中滲入太深造成光學密度有很大的下降。在分送每滴為大體積油墨的打印機中這種問題尤為嚴重，因為需要額外的薄膜厚度來接納所有油墨。當膜的孔大小和孔體積是開口的以便顏料滲入時，在膜中顏料會分層。也就是說按照施加次序在不同的深度可發現主要是黑色、青色、洋紅和黃色。因此先施加的某些顏色被隨后施加的其它顏料油墨光學掩蔽。另外，油墨的側向擴散也是作為接受介質的多孔膜的固有問題。當將顏料基油墨噴射在孔尺寸太小的多孔薄膜上時，著色顏料會被過濾在薄膜的頂部，形成高的圖象密度，但是該顏料容易抹去并難以干燥。同時，在水/二元醇載體被吸收前油墨中的過量流體會結合，或甚至更嚴重會匯聚在圖象上流淌。

由于在油墨噴射過程中要求顏料顆粒連續地分散在剩余的油墨中，因此認為顏料基噴射油墨的化學配方是很復雜的。

用于接受染料基油墨的常見消耗介質是紙張，尤其是涂覆的紙張。但是，當紙張的給定區域具有太多噴射油墨時，可發現該紙張被溶解染料的水性油墨過飽和。

隨著噴射油墨成為商業潮流并且普遍流行顏料基油墨，嘗試了各種不同的介質試圖控制對油墨中流體的處理。

日本專利JP?61-041585公開了一種使用PVA/PVP比例制造打印材料的方法。其缺點是耐水性和濕擦除性不合適。

日本專利JP?61-261089公開了一種除了PVA/PVP混合物以外還含陽離子導電樹脂的透明材料。該材料是耐水的并且防污，但是濕擦除性能較差。

歐洲專利公報EP?0?716?931?A1公開了一種使用能在兩個或多個位置與金屬離子配位鍵合的染料的體系。同時將粘合劑樹脂與無機顏料一起用于紙張或薄膜上。較好在成象前噴射金屬離子并需要額外加熱來完成反應。未提到這種體系是耐水的，其目的是延長儲存壽命，不會因熱或光而褪色。

美國專利5,537,137公開了一種通過熱或紫外光固化來獲得耐水性的體系。在該專利的說明書中，其涂層的例子含有來自CaCl₂的Ca²⁺。加入這種物質為分散的聚合物上的酸基團提供活性官能團。成象后在UV或熱固化前涂層仍然是水溶性的。

因此，目前特定的噴墨接受介質采用載體吸收組分，有時還含任選的添加劑將油墨粘合在介質上。結果造成現有的介質固有地對水汽敏感，操作時易碎裂和手指易弄臟。另外，所述載體吸收組分通常由水溶性(或水溶脹性)聚合物組成，造成打印速度慢，干燥時間長。