用于喷墨印刷的印刷介质的制作方法

用于喷墨印刷的印刷介质的制作方法
【专利摘要】一种印刷介质，所述印刷介质具有包括纤维素纤维的共混物的基础基底、以约0Kg/吨所述印刷介质至约1Kg/吨所述印刷介质的有效量存在的施胶材料和以约4Kg/吨所述印刷介质至约25Kg/吨所述印刷介质的协同量存在的多价阳离子盐。
【专利说明】用于喷墨印刷的印刷介质
【背景技术】
[0001 ]在喷墨印刷中，小的油墨液滴被推动至印刷介质(例如一张纸)上的精确位置处以 产生图像。油墨液滴部分地通过被吸收至印刷介质中并且部分地通过油墨中液体载体介质 物介质的蒸发而干燥，从而在印刷介质上形成图像。利用这种印刷技术的喷墨印刷机通常 用于小规模印刷（例如在家中或在办公室中）和用于大规模工业印刷。随着印刷技术的进 步，喷墨印刷机的速度已经大幅增加，致使减少印刷纸张堆叠之间的延迟。
【附图说明】
[0002] 详细的描述参考附图加以描述。在附图中，参考标记最左边的（多个)数字标识该 参考标记首次出现的图。相同数字用于整个附图中来表示相同特征和组件：
[0003] 图1为说明根据本发明主题的一个实施例针对不同Hercules施胶测试(HST)印刷 介质的油墨转移的变化的图。
[0004] 图2为说明根据本发明主题的一个实施例在针对不同HST印刷介质的不同量的装 载盐的情况下印刷质量的变化的图。
【具体实施方式】
[0005] 随着喷墨印刷机被设计成更快地印刷，印刷介质也必须更快地干燥以确保纸上没 有油墨的涂抹或转移。例如，在一些情况下，如果一张纸张上的油墨没有在另一纸张呈堆叠 形式放在其上之前干燥，那么油墨可从一张纸张转移至另一纸张。通常，用于喷墨印刷的印 刷介质（下文也称为印刷介质)包含由硬木纤维或软木纤维或两者的组合制成的基础基底， 所述基础基底具有填料，例如沉淀碳酸钙(PCC)、粘土、滑石、T I 02或它们的组合，并且所 述印刷介质用施胶材料(例如淀粉或烷基琥珀酸酐(ASA)或烷基烯酮二聚体(AKD))处理。
[0006] 所述施胶材料一般用于减少基础基底中油墨的吸收，使得印刷质量有所改进，例 如，如通过印刷的图像的光学密度所测量。然而，油墨吸收的减少导致更长的油墨干燥时 间。因此，一般在油墨干燥时间与印刷质量之间观察到折衷，即当纸被设计成更具吸收性 时，印刷质量通常受到影响。
[0007] 本发明主题涉及用于喷墨印刷的印刷介质。某些术语在通篇说明书中用于指某些 组分并且被解释为通过举例的方式且出于解释而非限制性目而被提及。
[0008] 当提及数值或范围时，术语"约"意指涵盖当进行测量时可出现的实验误差所产生 的值。所述测量偏差通常在所陈述的数值的正或负10%内。
[0009] 当提及喷墨印刷的图像时，术语"印刷质量"或"PQ"可指一种或多种印刷特征，例 如光学密度(0D)或"印刷密度"、色域、边缘锐度、透印以及印刷介质的油墨干燥时间。
[0010] "黑色光学密度"（K〇D)为黑色图像的光学密度并且测量为由反射系数测量值计算 的对数值。K0D = l〇g1Q(100/Rb)，其中Rb为黑色图像的反射值，用％为单位表示。K0D值越高， 所获得的黑色图像越深。
[0011] "品红色光学密度"（MOD)为品红色图像的光学密度并且测量为由反射系数测量值 计算的对数值。MOD = 1 og1Q(100/Rm)，其中1为品红色图像的反射值，用％为单位表示。MOD 值越高，所获得的品红色图像越深。
[0012] "油墨干燥时间"是指油墨干燥使得其不会涂抹或转移至其它表面所花费的时间。
[0013] "基础基底"包括传统纸，如磨木纸、非磨木纸;合成纸，和再生纸，由所述再生纸可 制备印刷介质。更一般来说，基础基底包括基于纤维素纤维和其它已知纸纤维的基底。基础 基底可具有任何尺寸（例如大小或厚度)或形式（如纸浆、湿纸和干纸）。基础基底可呈卷的 形式，或呈扁平或片状结构的形式，其可具有可变尺寸。具体来说，基础基底意图包括普通 纸或未涂布纸或具有填料或表面颜料的纸。例如，根据印刷介质的所需最终应用，基础基底 可为约2密耳至约30密耳厚。
[0014] 基础基底可由硬木纸浆或软木纸浆或二者的组合制得，并且可包括填料，例如沉 淀碳酸钙(PCC)、其它形式的碳酸钙(GCC)、粘土、滑石、Ti0 2或它们的组合。术语"硬木纸衆" 是指源于落叶树(被子植物）的木质物质的纤维纸浆，所述落叶树如桦树、橡树、山毛榉、楓 树以及桉树。术语"软木纸衆"是指源于针叶树(裸子植物）的木质物质的纤维纸浆，所述针 叶树如各种冷杉、云杉和松树，例如火炬松、沼泽松、科罗拉多云杉(Colorado spruce)、香 脂冷杉以及花旗松(Douglas fir)。
[0015] "印刷介质"是指由基础基底制备并且适用于喷墨印刷的介质(例如纸）。印刷介质 可用于大的工业规模印刷或用于家庭或办公室印刷机。如同基础基底，所述印刷介质可呈 卷的形式，或呈扁平或片状结构的形式，其可具有可变尺寸。此外，所述印刷介质可除了根 据本发明主题向所述基础基底提供的处理以外并且在所述处理之前或之后经历额外加工。 所述额外加工可包括如造纸工业中通常可进行的加工以形成书写纸、绘图纸、相片纸、涂布 纸等。例如，可使用额外成分，例如颜料、分散剂、光学增白剂、荧光染料、表面活性剂、消泡 剂、防腐剂、颜料、粘结剂、pH控制剂、涂料脱模剂、流变改性剂以及通常使用的且可与本发 明主题相容的任何其它合适的涂料或表面处理材料。
[0016] "Hercules施胶测试"（HST)是指基于Hercules绿色染料和2%甲酸溶液的混合物 穿透基底所花费的时间来测试基底上的施胶的标准Hercules型方法，例如TAPPI标准测试 方法T 530。测试结果一般以时间单位表示。
[0017] 比率、浓度、量和其它数值数据可在本文中以范围形式呈现。应理解的是，使用这 种范围形式仅仅为了方便和简洁，并且应灵活地解释为不仅包括明确陈述为范围的限值的 数值，而且包括该范围内涵盖的所有单个数值或子范围，就如同各数值和子范围被明确陈 述。例如，约1~l〇Kg的重量范围应解释为不仅包括约lKg至约10Kg的明确陈述的限值，而且 包括例如1至8Kg、2至5Kg等子范围，以及在规定范围内的包括分数(fractional amount)的 个别量，例如2Kg、3.5Kg和5Kg。
[0018] 应认识到，仅为了方便起见，各种术语已在上文中加以定义。这些定义应依照本公 开的剩余部分来阅读，并且如由本领域技术人员理解。本文中使用的各种术语具有本领域 中认可且已知的含义;然而，为了方便和完整，上文已经提供了特定术语及其含义。
[0019] 根据本发明的主题，可制得所述印刷介质，使得所述印刷介质具高度吸收性并且 同时印刷质量也很高，例如，如通过光学密度所测量。因此，根据本发明主题的印刷介质可 实现快速干燥时间和高印刷质量。在一个实施方式中，可通过将其它情况下通常用于纸中 的施胶的量降低至有效量以增加油墨的吸收速率并由此减少油墨干燥时间来获得本发明 主题的印刷介质。此外，本发明主题的印刷介质可包括协同量的多价阳离子盐以改进当施 胶的量减少时在其它情况下可劣化的印刷质量。
[0020] 在一个实施方式中，所述印刷介质包含含有硬木纤维和软木纤维的共混物的基础 基底、以约〇Kg/吨所述印刷介质至约lKg/吨所述印刷介质的有效量存在的施胶材料以及以 约4Kg/吨至约25Kg/吨所述印刷介质的协同量存在的多价阳离子盐。在一个实例中，所述施 胶材料可为烷基琥珀酸酐(ASA)，并且所述多价阳离子盐可为氯化钙。此外，所述印刷介质 可具有在约〇~10秒范围内的Hercules施胶测试(HST)，和至少1.15的黑色光学密度(K0D)。 在一个实例中，所述印刷介质可具有在约〇. 3~4.5秒范围内的HST。因此，在一个实例中，施 胶材料的有效量可理解为产生约〇~10秒的HST的施胶材料的量。类似地，在一个实例中，所 述多价阳离子盐的协同量可理解为当与有效量的施胶材料一起使用时产生至少1.15的K0D 的所述多价阳离子盐的量。
[0021] 在一个实例中，所述印刷介质中的施胶材料的有效量的范围可为约〇.25Kg/吨至 约0.75Kg/吨所述印刷介质，而所述多价阳离子盐的协同量的范围可为约5.5Kg/吨至约 20Kg/吨所述印刷介质。
[0022] 合适的施胶材料的实例包括但不限于淀粉和淀粉衍生物、羧甲基纤维素(CMC)、甲 基纤维素、海藻酸盐、蜡、蜡乳液、烷基烯酮二聚体(AKD)、烷基琥珀酸酐(ASA)、烯基烯酮二 聚体乳液(AnKD )、ASA或AKD与阳离子淀粉的乳液、ASA混入的明矾、水溶性聚合物材料(例如 聚乙烯醇）、明胶、丙烯酰胺聚合物、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、丙烯腈丁二烯共聚物、苯乙烯丙烯酸共聚物和共聚物以及它们 的组合。在多种应用中，一些类型的淀粉用作表面施胶剂。合适的淀粉的实例为玉米淀粉、 木薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、西米淀粉和马铃薯淀粉。这些淀粉种类可为非改性淀粉、酶 改性淀粉、热和热化学改性淀粉以及化学改性淀粉。化学改性淀粉的实例为转化淀粉，例如 酸流动性淀粉、氧化淀粉和焦糊精;衍生淀粉，例如羟烷基化淀粉、氰乙基化淀粉、阳离子淀 粉醚、阴离子淀粉、淀粉酯、淀粉接枝物和疏水性淀粉。
[0023] 另外，本发明主题的印刷媒剂包括协同量的（多种)多价阳离子盐以获得如上文所 述的可接受的印刷质量。在一个实例中，所述多价阳离子盐可选自由以下组成的组中：包括 氯化钙(CaCl 2)、氯化镁(MgCl2)、氯化铝(A1C13)、硫酸镁(MgS〇4)、乙酸钙(Ca(C 2H3〇2)2)、丙酸 钙Ca(C2H 5⑶0)2、乳酸钙(C6H1QCa06 · χΗ20)、硝酸钙Ca(N03)2和它们的组合。可基于如成本、 可用性、腐蚀减少的潜力和其它造纸厂工艺考虑因素的因素来选择盐的类型或盐的组合。 在一个实例中，氯化钙可为优选的多价阳离子盐。在一个实施方式中，可使用造纸机施胶机 将所述盐作为表面施胶处理的一部分涂覆在印刷介质上。在其它实施方式中，可将所述盐 作为造纸工艺中的不同阶段的一部分涂覆。
[0024] 在一个实施方式中，本发明主题的印刷介质包含含有纤维的纤维素共混物的基础 基底、用以实现约〇~10秒的Hercules施胶测试(HST)的有效量的施胶材料和用以实现至少 1.15的黑色光学密度(K0D)的协同量的多价阳离子盐。所述基础基底可为任何纤维素纤维 共混物，包括硬木纤维和软木纤维，并且可包括填充材料。
[0025]在一个实例中，有效量的施胶材料实现约0.3~4.5秒的HST。例如，施胶材料的有 效量在约〇Kg/吨至约lKg/吨所述印刷介质的范围内。在一个实例中，多价阳离子盐的协同 量在约4Kg/吨至约25Kg/吨所述印刷介质的范围内。
[0026] 在一个实施方式中，所述多价阳离子盐为氯化钙，并且胶料为ASA。此外，在一个实 施方式中，氯化钙的协同量可在约4Kg/吨至25Kg/吨印刷介质的范围内，具体地在8Kg/吨至 20Kg/吨印刷介质的范围内，并且更具体地在约1 OKg/吨至15Kg/吨印刷介质的范围内。应理 解，可基于本发明主题使用除了氯化钙之外的协同量的多价阳离子盐。在一个实例中，除了 氯化钙之外的多价阳离子盐的协同量可基于印刷介质的表面上所提供的阳离子容量的相 等量来确定，所述阳离子容量如由4kg/吨至25kg/吨氯化钙盐的范围所提供以获得至少 1.15的腳。
[0027] 本发明主题进一步涉及一种通过以下步骤制备印刷介质的方法:获得包含比率范 围在约100%(HW):0%(SW)至约30%(HW):70%(SW)的硬木(HW)纤维和软木（SW)纤维的共 混物的基础基底，选择约0至lKg/吨所述印刷介质的范围内的有效量的施胶材料，选择约 4Kg/吨至25Kg/吨所述印刷介质的范围内的协同量的多价阳离子盐，以及将所述施胶材料 和所述多价阳离子盐添加至所述基础基底，例如在造纸工艺期间在施胶机处以形成所述印 刷介质。
[0028]在一个实例中，有效量的施胶材料实现约0~10秒的Hercules施胶测试(HST)，并 且协同量的多价阳离子盐实现至少1.15的黑色光学密度(K0D)。
[0029] 基础基底和纤维素纤维共混物
[0030]用于制造可喷墨印刷纸或印刷介质的基础基底包含任何类型的纤维素纤维，或已 知用于造纸的纤维的组合。例如，所述基底可由制备用于造纸纤维的源于阔叶树、针叶树或 阔叶树和针叶树的组合的纸浆纤维制得，所述造纸纤维通过已知的消化、精炼和漂白操作 获得，所述操作例如通常用于机械、热机械、化学和半化学、制浆或其它众所周知的制浆工 艺的那些。对于一些应用，全部或一部分的纸浆纤维是由非木质草本植物获得，所述草本植 物例如洋麻、大麻、黄麻、亚麻、剑麻、竹子和蕉麻。漂白或未漂白的纸浆纤维可用于制备用 于印刷介质的合适的基础基底。再生纸浆纤维也适合使用。在一些应用中，所述基础基底通 过组合约30%至约100% (重量)的硬木纤维和约0%至约70% (重量)的软木纤维制得。 [0031]此外，多种填料中的任一种均可在基础基底的形成期间以各种量包含于纸浆中， 以控制基础基底的物理特性，这取决于用户的特定需求。一些合适的填料为例如碳酸钙、沉 淀碳酸钙、二氧化钛、高岭土和硅酸盐，其可加入纸浆中。对于许多基础基底配方，纸浆中的 填料含量在约〇%至约40% (重量)干纤维纸浆的范围内。在那些应用中的一些中，填料代表 约10%至约20% (重量）干纤维纸浆。在所述印刷介质中，纤维素基础基底可具有约35~ 250gsm范围内的定量(basis weight)，在一个实例中，具有约0.5%至35% (重量)填料。 [0032] 处理基础基底以获得印刷介质
[0033]可在如上文所讨论的施胶机中将有效量的施胶材料和协同量的阳离子盐添加至 所述基础基底中。在一个实例中，所述施胶材料可选自由以下组成的组中：淀粉和淀粉衍生 物、羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素、海藻酸盐、蜡、蜡乳液、烷基烯酮二聚体(AKD)、烷基琥 珀酸酐(ASA)、烯基烯酮二聚体乳液(AnKD)、ASA或AKD与阳离子淀粉的乳液、ASA混入的明 矾、水溶性聚合物材料(例如聚乙烯醇）、明胶、丙烯酰胺聚合物、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、丙烯腈丁二烯共聚物、苯乙烯丙烯 酸共聚物和共聚物以及它们的组合。在多种应用中，一些类型的淀粉用作表面施胶剂。合适 的淀粉的实例为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、西米淀粉和马铃薯淀粉。这些淀 粉种类可为非改性淀粉、酶改性淀粉、热和热化学改性淀粉以及化学改性淀粉。化学改性淀 粉的实例为转化淀粉，例如酸流动性淀粉、氧化淀粉和焦糊精;衍生淀粉，如羟烷基化淀粉、 氰乙基化淀粉、阳离子淀粉醚、阴离子淀粉、淀粉酯、淀粉接枝物和疏水性淀粉。在一个实例 中，优选的施胶材料可为ASA、AKD、淀粉和它们的组合中的一种或多种。在另一实例中，优选 的施胶材料可为ASA。
[0034] 可基于印刷介质的最终用途来选择施胶材料，例如印刷介质是否将用于照片印刷 或工业印刷等。此外，如应理解，可基于造纸工艺的其它操作参数(例如成本、工艺条件等） 来选择施胶材料。可确定施胶材料的有效量，使得印刷介质实现约〇~10秒范围内的HST。在 一个实例中，可确定施胶材料的有效量以实现〇. 3~4.5秒范围内的HST。在另一实例中，有 效量的施胶材料实现〇. 3~1秒范围内的HST。
[0035] 由于内部施胶和表面施胶控制了关于所涂覆的油墨的吸收容量和吸收速度，从而 影响HST，因此有效量的施胶材料可作为内部施胶或表面施胶涂覆或者可分布于内部施胶 与表面施胶之间。
[0036] 虽然所述多价阳离子盐的实例包括氯化钙（CaCl2)、氯化镁（MgCl2)、氯化铝 (A1C1 3)、硫酸镁(MgS〇4)、乙酸钙（Ca(C2H3〇2) 2)、丙酸钙Ca(C2H5⑶0)2、乳酸钙C6H 1()Ca06 · χΗ20、硝酸钙Ca(N03)2和它们的组合，但所述多价阳离子盐的选择可本身基于成本、可用性、 腐蚀减少的潜力和造纸工艺参数中的一种或多种。例如，基于用于造纸工艺中的设备的构 造材料，在一个实施方式中可选择氯化钙，而在另一实施方式中可选择氯化钙和丙酸钙的 组合。类似地，基于其它工艺参数(例如加工温度），可选择合适的多价阳离子盐。此外，可确 定所选择的多价阳离子盐的协同量，使得印刷介质实现至少1.15的K0D。
[0037]此外，可与本发明主题相容的额外表面处理材料可应用于造纸工艺，例如颜料、分 散剂、光学增白剂、荧光染料、表面活性剂、消泡剂、防腐剂、颜料、粘结剂、pH控制剂、涂料脱 模剂、流变改性剂等。
[0038]如本文所述而制备的印刷介质有助于在提高的印刷质量和减少的湿油墨涂抹下 更快的印刷速度，例如，当印刷介质的堆叠之间存在极少延迟或无延迟时。以下讨论针对本 发明主题的各种实施例。尽管某些方法和组合物已经在本文中作为实施例加以描述，但本 专利的涵盖范围并不限于此。相反，本发明主题涵盖在字面上或在等同原则下完全落入权 利要求书的范围内的所有方法和组合物。
[0039] 实施例
[0040]在实施例中使用用于盐的装载、胶料的装载和评价印刷质量的以下一般方法。 [0041]用于盐装载的实验室涂层取样(draw down)方法
[0042]盐的装载使用Mayer棒涂布机用8号棒进行以获得基础基底上大约25微米厚的湿 涂层。
[0043]如实施例中所用的术语"纸张(sheet)"是指具有不同数量的胶料和盐装载于其上 以形成印刷介质的基础基底，并且包括不含盐的基础基底。
[0044] 印刷质量
[0045] 使用反射密度计以光学密度（"0D"）的单位测量黑色光学密度和品红色光学密度。 所述方法包括将有色固体块印刷在纸张上，并且测量所印刷的图像的光学密度。根据所用 的特定印刷机和所选择的印刷模式以及密度计模式和色彩设定，0D可存在一些变化。测试 中所用的印刷机为使用油墨墨盒C4900A和C4901A的HP OfficeJet Pro 8500。印刷模式为 默认普通纸模式。所用的密度计为具有6mm孔径的X-RITE型938光密度计。密度测量设定为 可见色、状态T和绝对密度模式。
[0046]通常，颜料黑的目标光学密度(0D)("K0D"）在针对使用最常见黑色油墨的HP台式 喷墨印刷机的标准(普通纸、正常）印刷模式中为约或大于1.15。优选地，所述K0D等于或大 于约1.20。颜料品红的目标光学密度(0D)( "MOD"）在针对使用最常见品红色油墨的HP台式 喷墨印刷机的标准(普通纸、正常）印刷模式中为约或大于1.10。优选地，所述MOD等于或大 于约1.15。
[0047] 实施例1
[0048]不含阳离子盐的已知HST的纸张的印刷质量
[0049] 在本实施例中，取得在造纸机上由不同施胶水平制造的纸并且由按照TAPPI标准 测试方法T 530测量的HST值进行表征。在这些纸张中的每一张上，在0秒的堆叠时间延迟和 3秒的堆叠时间延迟的情况下测量黑色油墨的％(?转移。实施例的结果在下表1中列出并且 用图表形式在图1中以图100说明。
[0050] 表1:印刷质量随HST和堆叠延迟时间的变化
[0051]
[0058] 表2:K0D随HST和盐装载水平的变化
[0059]
[0060] 如表2中所示的数据以图表形式在图2中说明。因此，图2为说明根据本发明主题的 一个实施例在针对不同HST纸张的不同量的装载盐的情况下印刷质量的变化的图200。如由 表2和图200可见，具有0.3秒HST的低HST纸张在小于约4Kg盐/吨纸的低盐装载下具有降低 的印刷质量，并且当添加更多盐时，印刷质量得到提高。还可见，在本实施例中约5.5~10Kg 盐/吨纸张的盐装载提供可接受的印刷质量。
[0061] 相比之下，较高HST纸张起初具有可接受的印刷质量，但如图100中可见，其也趋于 转移更多的油墨并且具有更长的油墨干燥时间。因此，从图100和200可推断出具有有效量 的胶料来实现低HST的纸张具有快速干燥时间，并且还可在添加协同量的盐时显示可接受 的印刷质量。
[0062] 实施例3
[0063] HST随胶料的量的变化
[0064] 取得具有70%硬木(HW)和30%软木(SW)纤维以及4%PCC填料的基础基底。所述基 础基底不具有任何表面胶料。纸的定量为75gm/nf 2。在基础基底的制造期间，如表3所示添 加不同量的ASA胶料以形成称作L1~L6的基础纸张。使用TAPPI标准测试方法T 530测量 HST，并且通过Br i s tow轮使用呈液体的黑色喷墨油墨测量吸收。所用的Br i s tow轮测试方法 为ASTM D5455-93。发现不同的HST基础纸张 L1~L6具有如表3所示的吸收和HST特征。
[0065] 表3: HST和吸收速率随不同ASA胶料的变化
[0066]
[0067] 如由表3可见，当ASA胶料的量增加时，HST增加并且平均吸收速率降低，即干燥时 间增加。此外，在较高ASA胶料，如基础纸张 L4~L6中的胶料的情况下，观察到印刷的油墨显 示斑点状或污点状外观，特别是在固体喷墨印刷区域中。另一方面，在较低ASA胶料，如纸张 L1~L3中的胶料的情况下，HST较低并且印刷斑点也较浅。然而，如实施例1和2所示，具有低 HST的纸张的印刷质量也趋于较低。
[0068] 实施例4
[0069] 具有不同量的胶料并且装载有特定量的阳离子盐的纸张的印刷质量
[0070] 在本实施例中，取得如以上实施例3中所制备的具有不同量的ASA胶料的纸张 L1~ L6,并且用约8Kg盐/吨纸张的氯化钙装载。为实现这种盐装载，制得氯化钙于水中的3% (重 量)溶液，并且使用#8Mayer下降棒(drawdown rod)将所述溶液涂覆至所述纸张。接着干燥 纸张以获得印刷介质。以这种方式涂覆于75gsm基础基底上的CaCl2的3%溶液大约等于8Kg 盐/吨印刷介质。接着使用先前所述的方法测量K0D和MOD。结果在下表4中列出。
[0071] 表4:在恒定盐装载下印刷质量随胶料的变化
[0072]
[0073]如由表4可见，在添加约8Kg/吨的氯化钙盐时，如通过K0D所测量的黑色油墨的印 刷质量提高至可接受的水平，即使对于与高HST纸张(例如L4~L6)相比的低HST纸张(例如 L1~L3)也是如此。然而，如通过MOD对品红色油墨所测量的印刷质量对于L1仍保持较低。
[0074] 实施例5
[0075] 比较在不同装载量的阳离子盐下具有少量和大量胶料的纸张的印刷质量
[0076]为了比较在低HST和高HST纸张上印刷质量随着盐装载的变化，在本实施例中，将 不同盐装载量的氯化钙盐涂覆于具有最低HST(Ll)和最高HST(L6)的纸张上。对于装载不同 量的盐，制得具有〇 %、1 %、3 %、5 %、7 %和9 % (重量）的氯化钙的氯化钙于水中的溶液。使 用#8Mayer下降棒将所述溶液涂覆于所述纸张并且干燥所述纸张以获得如下表5所示的具 有不同盐装载量的印刷介质。如通过MOD所测量的使用品红色油墨的印刷质量的结果也显 不于下表5中。
[0077]表5:印刷质量随盐装载和胶料的变化
[0078]
[0079]
[0080] 如由表5可见，当盐在约8~24Kg/吨纸的范围内并且优选地在约13~24Kg/吨纸的 范围内装载时，L1达到可接受水平的印刷质量，即约1.1和超过1.1。相比之下，L6即使在约 3Kg/吨纸的盐水平下也达到了可接受水平的印刷质量。然而，L6还显示较深的印刷斑点和 较长的干燥时间。
[0081] 因此，从实施例1~5可见，虽然高HST印刷介质在较低的盐装载下达到可接受水平 的印刷质量，但所述高HST印刷介质还显示深印刷斑点和低吸收或长的油墨干燥时间。另一 方面，具有有效量的胶料来实现快速干燥时间和浅印刷斑点的低HST印刷介质可在协同量 的盐装载下达到可接受水平的印刷质量
[0082] 因此，如实施例中可见，本公开可提供用于喷墨印刷的快速干燥印刷介质，其呈现 浅印刷斑点和高印刷质量。基于在制备印刷介质中使用的胶料的量和盐装载量，本发明主 题的印刷介质可经过调整以实现低HST和高0D。
[0083]本发明主题的其它实施方式通过考虑本说明书将显而易见。本文旨在将本说明书 和实施例视为仅为说明性的并且涵盖其等价方式。
【主权项】
1. 一种用于喷墨印刷的印刷介质，包含： 基础基底，所述基础基底包含纤维素纤维的共混物； 施胶材料，所述施胶材料以约OKg/吨所述印刷介质至约lKg/吨所述印刷介质的有效量 存在;和 多价阳离子盐，所述多价阳离子盐以约4Kg/吨所述印刷介质至约25Kg/吨所述印刷介 质的协同量存在。2. 如权利要求1所述的印刷介质，其中所述施胶材料为烷基琥珀酸酐(ASA)。3. 如权利要求1所述的印刷介质，其中所述多价阳离子盐为氯化钙。4. 如权利要求1所述的印刷介质，其中所述施胶材料的所述有效量的范围为约0.25Kg/ 吨至约0.75Kg/吨所述印刷介质。5. 如权利要求1所述的印刷介质，其中所述多价阳离子盐的所述协同量的范围为约 5.5Kg/吨至约20Kg/吨所述印刷介质。6. 如权利要求1所述的印刷介质，其中所述印刷介质具有约0~10秒的范围内的 Hercules施胶测试(HST)。7. 如权利要求1所述的印刷介质，其中所述印刷介质具有至少1.15的黑色光学密度 (K0D)〇8. -种用于喷墨印刷的印刷介质，包含： 基础基底，所述基础基底包含纤维素纤维共混物； 有效量的施胶材料以实现约〇~10秒的Hercules施胶测试(HST);和 协同量的多价阳离子盐以实现至少1.15的黑色光学密度(K0D)。9. 如权利要求8所述的印刷介质，其中所述有效量的施胶材料实现约0.3~4.5秒的 HST〇10. 如权利要求8所述的印刷介质，其中所述施胶材料的所述有效量的范围为约OKg/吨 至约lKg/吨所述印刷介质，并且其中所述多价阳离子盐的所述协同量的范围为约4Kg/吨至 约2 5Kg/吨所述印刷介质。11. 如权利要求8所述的印刷介质，其中所述施胶材料选自由淀粉、淀粉衍生物、羧甲基 纤维素（CMC)、甲基纤维素、海藻酸盐、蜡、蜡乳液、烷基烯酮二聚体(AKD)、烷基琥珀酸酐 (ASA)、烯基烯酮二聚体乳液(AnKD)、ASA与阳离子淀粉的乳液、AKD与阳离子淀粉的乳液、 ASA混入的明矾、聚乙烯醇、明胶、丙烯酰胺聚合物、丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、乙酸乙烯 酯胶乳、聚酯、偏二氯乙烯胶乳、苯乙烯-丁二烯、丙烯腈丁二烯共聚物、苯乙烯丙烯酸共聚 物和它们的组合组成的组中。12. 如权利要求8所述的印刷介质，其中所述多价阳离子盐选自由氯化钙(CaCl2)、氯化 镁(MgCl 2)、氯化铝(A1C13)、硫酸镁(MgS〇4)、乙酸钙(Ca(C2H 3〇2)2)、丙酸钙 Ca(C2H5COO)2、乳 酸钙C6H 1QCa06 · χΗ20、硝酸钙Ca(N03)2和它们的组合组成的组中。13. -种制备用于喷墨印刷的印刷介质的方法，所述方法包括： 获得包含硬木(HW)纤维和软木(SW)纤维的共混物的基础基底，所述硬木纤维与软木纤 维的比率在约l〇〇%(HW):〇%(SW)至约3〇%(HW):7〇%(SW)的范围内； 选择约0至lKg/吨所述印刷介质的范围内的有效量的施胶材料； 选择约4Kg/吨至25Kg/吨所述印刷介质的范围内的协同量的多价阳离子盐；以及 在造纸工艺期间在施胶机处将所述施胶材料和所述多价阳离子盐添加至所述基础基 底以形成所述印刷介质。14. 如权利要求13所述的方法，其中所述施胶材料选自由淀粉、淀粉衍生物、羧甲基纤 维素（CMC)、甲基纤维素、海藻酸盐、蜡、蜡乳液、烷基烯酮二聚体(AKD)、烷基琥珀酸酐 (ASA)、烯基烯酮二聚体乳液(AnKD)、ASA或AKD与阳离子淀粉的乳液、ASA混入的明矾、聚乙 烯醇、明胶、丙烯酰胺聚合物、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、丙烯腈丁二烯共聚物、苯乙烯丙烯酸共聚物和它们的各种组合组成 的组中。15. 如权利要求13所述的方法，其中所述多价阳离子盐选自由氯化钙(CaCl2)、氯化镁 (MgCl2)、氯化铝(A1C1 3)、硫酸镁(MgS〇4)、乙酸钙(Ca(C2H3〇2) 2)、丙酸钙 Ca(C2H5 ⑶ 0)2、乳酸 钙C6H1()Ca06 · χΗ20、硝酸钙Ca(N03)2和它们的组合组成的组中。
【文档编号】B41M5/00GK105873770SQ201480072043
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年1月30日
【发明人】约翰·L·斯托费, 西尔克·库尔特奈, 托马斯·罗格·奥斯瓦尔德
【申请人】惠普发展公司，有限责任合伙企业