喷墨介质及其方法
【专利摘要】喷墨介质包括基础基底、位于基础基底一面上的上流体阻隔层、位于基础基底另一面上的下流体阻隔层、位于上流体阻隔层上的图像接收层、位于下流体阻隔层上的背胶层、位于背胶层上的活化层、位于活化层上的粘合保护层。
【专利说明】喷墨介质及其方法
[0001]背景
喷墨介质，如纸页介质(sheet media)和纸幅介质(web media)可用于接收来自喷墨打印系统的图像。该图像可以是设计、符号、照片和/或文本形式。这样的喷墨介质可以是壁纸、标志、条幅等的形式。喷墨介质可包括粘合剂层以便能将该介质固定到物体例如墙壁。
[0002]附图简述
在参考附图阅读的下列说明书中描述了本公开的非限制性实例并且不限制权利要求书的范围。在附图中，在多于一个图中出现的相同和类似的结构、元件或其部分通常在它们出现的图中用相同或类似的标号标记。主要为了陈述的方便和清晰性选择附图中所示的部件、层、基底和构件的尺寸，不一定成比例。参照附图:
图1是图解根据一个实例的喷墨打印系统和喷墨介质的不意图。
[0003]图2是根据一个实例的喷墨介质的剖视图。
[0004]图3是根据一个实例具有在其上形成的图像的图2的喷墨介质的顶视图。
[0005]图4是图解根据一个实例形成喷墨介质的方法的流程图。
[0006]在所有附图中，相同标号是指类似但不一定相同的要素。
[0007]详述
喷墨介质，如纸页介质或纸幅介质用于接收来自喷墨打印系统的图像，如设计、符号、照片和/或文本。该墨水可以是各种形式，包括胶乳基墨水。这样的喷墨介质可包括粘合剂层，如与在其上形成图像的喷墨介质面相反的背胶层(back adhesive layer),以便能将其粘合(例如固定)到物体例如墙壁、板、框架。这样的喷墨介质可以是壁纸、标志、条幅等的形式。通常，该喷墨介质可具有非粘合状态和粘合状态。例如，在非粘合状态下，背胶层可能表现出无粘着性质。因此，该喷墨介质可以具有在其上形成的图像并容易运输。在粘合状态下，背胶层可能表现出良好粘合。因此，可以将该喷墨介质(例如与在其上形成的图像一起)粘附到物体例如墙壁上。该喷墨介质可能最初以非粘合状态存在，但可通过在某些环境中(例如当浸在流体，如水中时)的物理或化学相互作用转化成粘合状态。但是，构成粘合剂层的化学品等在水中的安装处理过程中可能与在喷墨介质上形成的图像接触。图像和例如与其接触的粘合化学品之间的相互作用可能通过促进图像褪色和图像耐久性降低而使图像变差。
[0008]例如，喷墨介质包括基础基底、位于基础基底一面上的上流体阻隔层、位于基础基底另一面上的下流体阻隔层、位于上流体阻隔层上的图像接收层、位于下流体阻隔层上的背胶层和位于背胶层上的活化层。该喷墨介质还包括位于活化层上的粘合保护层(adhesive protection layer)。在将该喷墨介质浸在流体如水中时,背胶层可处于粘合状态。因此，在粘合状态下，可以将喷墨介质固定到物体例如墙壁上。该粘合保护层可减轻构成背胶层和活化层的化学品与在喷墨介质上形成的图像的传输和/或接触。因此降低接触图像的来自背胶层和活化层的化学品的量、图像劣化和图像耐久性的下降。
[0009]图1是图解根据一个实例的喷墨打印系统和喷墨介质的示意图。参照图1，在一些实例中，喷墨打印系统100包括计算装置11、施墨单元15、储墨器13、可移动托架14、伺服机构12和介质传送单元18。计算装置11通过伺服机构12可控耦合到具有布置在其上的喷墨施加单元15，如喷墨打印头的可移动托架14上。储墨器13可通过可移动托架14耦合到喷墨施加单元15上。介质传送单元18可朝和自喷墨施加单元15传送喷墨介质17。
[0010]参照图1，在一些实例中，计算装置11可控耦合到伺服机构12上并可控制墨水16，如胶乳基墨水在喷墨介质17上的选择性沉积。可以使用计算装置11托管的程序形成所需图像的表述。随后将该表述转化成控制伺服机构12、可移动托架14和喷墨施加单元15的伺服指令。计算装置11可以是工作站、个人电脑、笔记本电脑、数码相机、个人数字助理(PDA)或其它基于处理器的装置。可移动托架14可包括任何数量的喷墨施加单元15以将墨水16分配到喷墨介质17上。伺服机构12可包括轴系统、带系统、链系统等。
[0011]参照图1，在一些实例中，计算装置11可控地定位可移动托架14和喷墨施加单元15以在喷墨介质17上的预定位置处选择性分配墨水16,以在其上形成图像。储墨器13可以储存墨水16并与喷墨施加单元15流体连通以向其供应墨水16。在一些实例中，介质传送单元18例如可包括辊、带等以在打印操作过程中相对于施墨单元15传送和/或定位喷墨介质17。
[0012]图2是根据一个实例的喷墨介质的剖视图。参照图2，在一些实例中，喷墨介质17包括基础基底21、位于基础基底21 —面上的上流体阻隔层22a、位于基础基底21另一面上的下流体阻隔层22b、位于上流体阻隔层22a上的图像接收层23、位于下流体阻隔层22b上的背胶层24、位于背胶层24上的活化层25和位于活化层25上的粘合保护层26。在一些实例中，各流体阻隔层22a和22b、图像接收层23、背胶层24、活化层25和位于活化层25上的粘合保护层26可以是涂层形式。在一些实例中，图像接收层23可以是单层或单层的组
八
口 ο
[0013]图3是根据一个实例具有在其上形成的图像的图2的喷墨介质的顶视图。参照图2和3，在一些实例中，上和下流体阻隔层22a和22b可减少流体如墨水溶剂渗透到基础基底21中。当图像接收层23由单层的组合构成时，至少一个分别的层可以为基础基底21提供物理性质，如光滑性、不透明性、亮度和白度。图像接收层23可以如图3中所示在其上接收图像33a。
[0014]参照图3，背胶层24可包括非粘合状态和粘合状态。在非粘合状态下，例如，背胶层24可能表现出无粘着性。在粘合状态下，例如，背胶层24可能表现出良好粘合。活化层25可能促进背胶层24响应事件条件如升高的温度条件(其中喷墨介质超过预定温度)和/或润湿条件(如背胶层24上的其高湿度(moisture))从非粘合状态变成粘合状态。润湿条件例如可以是将喷墨介质17浸在流体如水中。粘合保护层26可以阻碍来自背胶层和活化层的化学品侵袭打印图像上的墨水。因此，粘合保护层26可例如减少或阻挡与在图像接收层23上形成的图像33a接触的来自背胶层24和活化层25的化学品，而不会不利地影响其粘合强度和可剥离性。也就是说，在一些实例中，粘合保护层26可允许喷墨介质17从物体如墙壁移除而不会遭受和/或造成损伤。
[0015]某础某底
在一些实例中，基础基底21可包括纤维素纤维、合成纤维中的至少一种、和在使用非纤维素纤维时，聚合粘合剂。例如，基础基底21可包括纤维素纤维和合成纤维每一种。在一些实例中，基础基底21可包括非纤维素纤维。纤维素纤维可以由硬木或软木物类制成。硬木与软木纤维的比率可以为100:0至50:50。合成纤维可以由有机单体的聚合制成。合成纤维可包括由聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸等形成的纤维。例如，基础基底21还可包括合成聚烯烃纤维，如聚乙烯纤维、聚乙烯共聚物纤维、聚丙烯/丙烯共聚物纤维等。
[0016]聚合粘合剂可包括水溶性聚合物，如聚乙烯醇、淀粉衍生物、明胶、纤维素衍生物、丙烯酰胺聚合物和水分散性聚合物，如丙烯酸聚合物或共聚物、乙酸乙烯酯胶乳、聚酯、偏二氯乙烯胶乳、苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳、丙烯腈-丁二烯共聚物胶乳等。在一些实例中，聚合粘合剂可以与各纤维预混。聚合粘合剂还可包括水性偶联剂。
[0017]流体阻隔层
在一些实例中，上流体阻隔层22a和下流体阻隔层22b可包括聚合粘合剂。在一些实例中，上和下流体阻隔层22a和22b各自可包括无机颜料和聚合粘合剂的每一种。例如，聚合物粘合剂与无机填料的比率可以为100:0至50:50。另外，各聚合物粘合剂和无机颜料组合物的总量可以为0.5至10克/平方米(gsm)。在一些实例中，该聚合粘合剂可包括耐水和成膜性质。例如，该聚合粘合剂能在室温下和/或在大约0°C至40°C的温度范围内形成连续膜。该聚合粘合剂可以是具有自交联能力的水性聚合分散体形式。也就是说，各聚合链中的官能团，如羧基、羟基、胺基、环氧基等可以在使用或不使用反应催化剂或助催化剂促进交联反应的情况下借助该组合物中存在的反应性基团互相反应以形成更大的分子结构或三维交联链结构。上和下流体阻隔层22a和22b还可包括其它加工助剂，如Ph控制齐U、粘度控制剂和表面活性剂。
[0018]图像接收层
在一些实例中，图像接收层23可包括无机颜料、辅助颜料、聚合粘合剂、胶乳成膜剂和荧光增白剂中的至少一种。例如，图像接收层23可包括无机颜料、辅助颜料、聚合粘合剂、胶乳成膜剂和荧光增白剂的每一种。该辅助颜料可包括有机颜料和无机颜料。聚合粘合剂可将颜料互相粘合并粘合到上流体阻隔层22a上。图像接收层23还可包括其它组分和功能添加剂，如加工助剂、色调调节剂(染料)、荧光增白剂、杀生物剂等。在一些实例中，在上阻隔层22a上形成图像接收层23。在一些实例中，图像接收层23可以是单层或单层的组合。例如，图像接收层23可以是最外层以接收墨水16以在其上形成图像33a。图像接收层23还可吸收载墨流体(ink carrier fluid)并稳定墨水16中的着色剂。
[0019]背胶层
在一些实例中，背胶层24可包括反应性聚合物、表面活性剂和消泡剂中的至少一种。例如，背胶层24可包括反应性聚合物、表面活性剂和消泡剂的每一种。该聚合物可包括丙烯酸；甲基丙烯酸和它们的衍生物的聚合物/共聚物；从天然产品如海草中提取的水胶体如藻酸盐、角叉菜胶等的聚合物/共聚物；羟乙基纤维素的聚合物/共聚物等。在一些实例中，背胶层24可以由3%至5%淀粉、纤维素或另外的多糖与少于1%的量的聚乙酸乙烯酯(PVA)或其它胶乳基粘合剂制成。在一些实例中，背胶层24包括改性天然聚合物，如羧甲基纤维素、糊精、淀粉等。
[0020]在一些实例中，背胶层24包括羧化高分子量丙烯酸共聚物。在一些实例中，该聚合物容易与活化层25反应以例如通过化学和/或物理交联使背胶层24处于粘合状态，以通过链缠结化学和/或物理建立三维网络。背胶层24还可包括无机填料。在一些实例中，背胶层24可以是预施加的水活化粘合剂层形式。也就是说，预施加的水活化粘合剂层当暴露在水中，如浸在水中时被活化。
[0021]活化层
在一些实例中，活化层25可包括水溶性碱化合物。在施加活化碱化合物后，介质背面(与打印图像的表面相反)的通过TAPPI标准T529 om-99中规定的方法测得的表面Ph可小于9。在一些实例中，表面Ph可以为7.5至8.5。活化层25可包括碳酸钠、碳酸氢钠和/或氢氧化钠等。在一些实例中，活化层25在喷墨介质17处于干燥状态时使背胶层24保持非粘合状态并在喷墨介质17处于湿状态时使背胶层24保持粘合状态。
[0022]粘合保护层
在一些实例中，粘合保护层26可包括至少一种具有等于或大于1000但小于25000的中等数均分子量的粘合保护剂。另外，可以使用弱酸溶液，如甲酸、乙酸和三氯乙酸将粘合保护剂溶液的Ph预调节至6至7的中性至微酸性值。因此，粘合保护层26可具有6.5至
7.5的通过TAPPI标准T529 om-99中规定的方法测得的表面PH。粘合保护剂的分子链在碱条件中稳定，其中“稳定”是指分子链在碱侵袭下不会断裂，也不会与一种粘合保护剂本身的粘合剂分子反应。一种粘合保护剂的分子可具有潜在水溶性，其中“潜在”是指分子在与水性溶剂如水接触时不会立即溶解。另外，分子在施加物体如墙壁上具有非永久粘合性质，其中永久是指在将各介质干燥时分子不通过提供粘合力而充当粘合剂。
[0023]在一些实例中，粘合保护层26可包括有机多元酸、有机多元酸共聚物、有机多元酸盐和有机多元酸共聚物盐中的至少一种。例如，粘合保护层26可包括有机多元酸、有机多元酸共聚物、有机多元酸盐和有机多元酸共聚物盐的每一种。有机多元酸和有机多元酸共聚物可包括聚丙烯酸、聚(甲基丙烯酸)、聚(苯乙烯磺酸)、聚(乙烯基磷酸)、聚(乙烯/丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯/甲基丙烯酸、聚(丙烯酰胺/丙烯酸)，聚(丙烯酸乙酯/丙烯酸)等。各盐可包括钠、钾、铵盐等。
[0024]在一些实例中，粘合保护层26可包括水溶性含氮聚合物、共聚物、聚合物盐和共聚物盐。该水溶性含氮聚合物、共聚物和它们的盐可包括聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(N-乙烯基吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸2-二甲基氨基乙酯)、聚(2-乙烯基吡啶)、聚(2-乙烯基吡啶N-氧化物)、聚(N-乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯)、聚(烯丙胺)、聚(二烯丙基二甲基氯化铵)、支化聚氮杂环丙烷亚胺、线性聚氮杂环丙烷、聚(乙烯基胺)盐酸盐、聚(2-乙烯基-1-甲基溴化吡啶鎗、聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基溴化铵、聚(3-氯-2-羟丙基-2-甲基丙烯酰氧基乙基二甲基氯化铵)、聚(丙烯酸正丁酯/2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基溴化铵)等。
[0025]在一些实例中，粘合保护层26可包括水溶性含氧聚合物和共聚物。水溶性含氧聚合物和共聚物可包括聚(乙二醇)、聚(乙二醇)单甲基醚、聚(乙二醇)α -2-氨基乙基、ω-甲氧基、聚(乙二醇)双(2-氨基乙基)、聚(乙二醇)_双酚A 二缩水甘油醚加合物、聚(环氧乙烷_b-环氧丙烷)、聚(乙烯基醇)、聚(乙烯基甲基醚)、聚(2-乙基-2-噁唑啉)、聚(甲基丙烯酸1-甘油酯)、聚(甲基丙烯酸2-羟丙酯)、聚(氧乙烯)失水山梨糖醇单月桂酸酯(Tween 20)等。
[0026]在一些实例中，粘合保护层26可包括水溶性大分子。水溶性大分子例如可以由天然产品制成。水溶性大分子可包括纤维素醚、季铵化羟乙基纤维素、线性多糖、羟基纤维素
坐寸O
[0027]试骀结果
用使用与HP 789墨盒对应的HP胶乳墨水并具有设定为50°C的加热区温度、设定为110°C的固化区温度和设定为15%的空气流量(air flow)的Hewlett-Packard Company (HP)DesignJet L25500打印机在试样上进行打印试验。试样包括基础基底21、位于基础基底21一面上的上流体阻隔层22a、位于基础基底21另一面上的下流体阻隔层22b、位于上流体阻隔层22a上的图像接收层23、在图像接收层23上形成的图像33a、位于下流体阻隔层22b上的背胶层24、位于背胶层24上的活化层25和位于活化层25上的粘合保护层26。
[0028]试样包括165克重纸(克/平方米)。对于各个试样，使用lab Dow涂布机涂布各流体阻隔层22a和22b和图像接收层23。背胶层24由在100份聚合树脂上具有10重量份细碳酸钙填料的Acrysol RM-5 (来自Rohm & Hass)和来自BASF的表面活性剂制成。通过将其上形成了图像的喷墨介质17试样在水中浸溃2分钟，评估图像和粘合保护层的性能。随后，用湿海绵擦拭在各试样的图像接收层23上形成的图像并通过用striper划擦在图像上施加剪切力。此后，目测检查擦拭和划擦的图像的状况。
[0029]表1显示各试样的背面保护层24的配方(按重量份计)，其中列举了聚合物(没有列举其它组分，如表面活性剂和消泡剂，因为这些组分在各配方中相同)。表2显示试验结果。
[0030]表1
【权利要求】
1.喷墨介质，其包含: 基础基底； 位于所述基础基底一面上的上流体阻隔层和位于所述基础基底另一面上的下流体阻隔层，上阻隔层和下阻隔层各自包含无机颜料和聚合粘合剂中的至少一种； 位于上流体阻隔层上的图像接收层，所述图像接收层接收图像并包含无机颜料、辅助颜料、聚合粘合剂、胶乳成膜剂和荧光增白剂中的至少一种； 位于下流体阻隔层上的背胶层，所述背胶层包含反应性聚合物、表面活性剂和消泡剂中的至少一种； 位于背胶层上的活化层，所述活化层包含水溶性碱性化合物；和位于活化层上的粘合保护层，所述粘合保护层包含至少一种Ph为6.5至7.5的的粘合保护剂。
2.根据权利要求1的喷墨介质，其中所述背胶层进一步包含非粘合状态和粘合状态。
3.根据权利要求1的喷墨介质，其中所述粘合保护层包含有机多元酸、有机多元酸共聚物、有机多元酸盐和 有机多元酸共聚物盐中的至少一种。
4.根据权利要求1的喷墨介质，其中所述粘合保护层包含有机多元酸、有机多元酸共聚物、有机多元酸盐和有机多元酸共聚物盐。
5.根据权利要求1的喷墨介质，其中所述粘合保护层包含水溶性含氮聚合物、共聚物、聚合物盐和共聚物盐。
6.根据权利要求1的喷墨介质，其中所述粘合保护层包含水溶性含氧聚合物和共聚物。
7.根据权利要求1的喷墨介质，其中所述粘合保护层包含水溶性大分子。
8.根据权利要求1的喷墨介质，其中所述粘合保护层的所述至少一种粘合保护剂具有1000至小于25000的中等数均分子量。
9.根据权利要求1的喷墨介质，其中所述至少一种粘合保护剂包含潜在水溶性和与施加物体的非永久粘合性质。
10.根据权利要求1的喷墨介质，其中所述图像接收层包含无机颜料、辅助颜料、聚合粘合剂、胶乳成膜剂和荧光增白剂。
11.根据权利要求1的喷墨介质，其中所述背胶层包含反应性聚合物、表面活性剂和消泡剂。
12.喷墨介质，其包含: 基础基底； 位于基础基底一面上的上流体阻隔层和位于基础基底另一面上的下流体阻隔层，上阻隔层和下阻隔层各自包含聚合粘合剂； 位于上流体阻隔层上的图像接收层，所述图像接收层接收图像并包含无机颜料、辅助颜料、聚合粘合剂、胶乳成膜剂和荧光增白剂； 位于所述下流体阻隔层上的背胶层，所述背胶层包括反应性聚合物、表面活性剂和消泡剂； 位于所述背胶层上的活化层，所述活化层包含水溶性碱性化合物；和 位于所述活化层上的粘合保护层，所述粘合保护层包含水溶性氮、水溶性氧、水溶性大分子中的至少一种，和有机多元酸、有机多元酸共聚物、有机多元酸盐和有机多元酸共聚物盐的组合。
13.形成喷墨介质的方法，其包括: 形成基础基底； 在所述基础基底一面上形成上流体阻隔层以减少流体渗透到基础基底中； 在所述基础基底另一面上形成下流体阻隔层以减少流体渗透到基础基底中； 在上流体阻隔层上形成图像接收层以在其上接收图像； 在下流体阻隔层上形成具有非粘合状态和粘合状态的背胶层； 在所述背胶层上形成活化层以响应其事件条件使所述背胶层处于粘合状态；和 在所述活化层上形成粘合保护层。
14.根据权利要求13的方法，其中所述形成粘合保护层进一步包括: 使用弱酸溶液在6至7的范围内预调节粘合保护剂溶液的Ph以形成Ph为6.5至7.5的表面的粘合保护层。
15.根据权利 要求13的方法，其中所述事件条件相当于润湿条件。
【文档编号】B41M5/40GK103987528SQ201180072775
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2011年8月23日 优先权日:2011年8月23日
【发明者】X.周, P.C.兰德拉姆, D.埃德蒙森 申请人:惠普发展公司，有限责任合伙企业