专利名称：改善喷墨打印图像质量的方法
技术领域：
本发明总的涉及一种改进喷墨打印图像质量的方法，尤其是，涉及一种在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括用涂层组合物处理该基材，例如多孔纸张或者纸板。这种处理例如可改进打印图像的清晰度或者减少墨水渗迹。
背景技术：
喷墨打印是一种公知的技术，通过其无需在打印设备与要在其上沉积打印符号的基材之间接触而完成打印。简单地说，喷墨打印包括射出一股液滴到表面上并且控制液滴的位置从而在该表面上形成所需打印图案的技术。这种非接触的打印技术很适合将符号施加于各种基材，包括多孔的纸张或纸板以及其他类型的基材上。
可以在以下公开文件中发现有关喷墨打印各个方面的综述Kuhn等，Scientific American，1979年4月，162-178；以及Keeling，Phys.Technol.，12(5)，196-303(1981)。在下述文件中叙述了不同的喷墨打印设备美国专利号3,060,429；3,298,030；3,373,437；3,416，153以及3,673,601。
喷墨打印系统通常分为两种类型连续喷墨(CU)系统和按需喷墨((DOD)系统。在CIJ系统中，墨水在压力作用下成连续股通过至少一个孔或喷嘴射出。该股墨水受到干扰，使得它以固定的距离从孔分裂成液滴。在分裂处，液滴根据数字数据信号被充电并穿过静电场，该静电场调节各液滴的轨迹从而将它引导到在循环的沟槽中或者记录介质上的特定位置。在DOD系统中，液滴根据数字数据信号从孔中直接排出到记录介质上的位置。除非要在记录介质上喷射液滴，否则就不会形成或排出液滴。
通常，喷墨墨水组合物应当达到特定的要求，从而适用于喷墨打印的操作。这些要求涉及到粘度、电阻率、可溶性和各组分的相容性以及基材的润湿性。另外，墨水必须快速干燥并防止沾污，抗磨损，并且能够不堵塞地通过喷墨喷嘴，以及可以用最少的强度实现机器部件的快速清洁。
另外，打印的图像应当充分地粘合在基材上。打印的图像还应当是清晰并易于界定的。图像的边缘不应当随着时间而变得参差不齐。图像在打印之后不应当在尺寸上发生变化，或者发生不可预见的变化。尽管可以使用许多喷墨打印系统产生相当好质量的图像，在工业中仍然需要可以进一步改进打印质量，特别是在DOD系统中的打印质量的方法。例如，需要一种方法改进条形码的打印质量，条形码需要在相当长的时期内保持精确的尺寸。
本发明提供了这样的一种方法。从本文中提供的本发明的叙述中，本发明的优点以及其他的创造性特征将会变得更加清楚。
发明内容
本发明在很大程度上实现了上述需要，它提供了一种用于在多孔基材上打印高质量图像的方法以及用于改善打印图像质量的方法。在一个实施方式中，该方法包括以任何顺序在多孔基材上施加包含按重量计为80％或更多的水的涂层组合物以及喷墨墨水组合物的液滴，该墨水组合物包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂。所述着色剂可以是染料或者颜料。它可以是发光的(例如发萤光的或者发磷光的)或者不可发光的。
根据另一个实施方式，本发明提供了用于在多孔基材上打印高质量图像的方法或者用于改善打印图像质量的方法，该方法包括以任何顺序在多孔基材上施加包含占涂层组合物重量的65％或更多的有机溶剂的涂层组合物以及喷墨墨水组合物的液滴，该墨水组合物包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂。所述有机溶剂可以是单一的有机溶剂或者两种、三种或更多可混溶有机溶剂的混合物。
根据又一个实施方式，本发明提供了一种用于在多孔基材上打印高质量图像的方法或者改善打印图像质量的方法，该方法包括以任何顺序在多孔基材上施加包含水和/或亲水性有机溶剂的涂层组合物以及包含溶于墨水溶剂中的成像染料的喷墨墨水组合物的液滴，其中所述墨水溶剂能与水和/或亲水性有机溶剂相混溶，并且所述成像染料不溶于或难溶于所述涂层组合物，从而使得当涂层组合物接触喷墨墨水组合物时，至少一部分成像染料从喷墨墨水组合物中分离出来并沉积在多孔基材的表面上。
图1描述了没有施加涂层组合物时在多孔基材上打印的控制条形码。此图以及图2-6的附加信息见实施例1-2。
图2描述了一印刷品，其中包括采用水预涂层(水作为涂层组合物)打印的条形码和不采用预涂层而打印的标识语“MARSH”。也对“M”的顶角进行了预涂布。预涂布的效果可以被看作在M的顶角处改善了图像对比度。
图3描述了打印在基材上的条形码，它用水进行了后涂布。
图4描述了预涂布水后执行打印的条形码。扫描器输出显示从打印开始大约17小时内在可解码性或者平均条形宽度方面无变化，由此证明墨水不会渗透进入纸板。
图5描述了预涂布水后在基材上所打印的条形码。该打印品非常黑并且显示在超过12小时的时间内不发生墨水渗迹。
图6描述了条形码从喷墨打印开始以时间函数变化的墨水发展图表。点(◆)表示在无涂层纸板上打印的条形码的平均条形尺寸；而点(■)表示将水作为涂层组合物涂布在纸板上后所打印的条形码的平均条形尺寸。
本发明的详细描述本发明基于这样的发现，即可以通过使用涂层组合物来改善喷墨打印图像的质量。不想局限于具体的理论或者机理，人们相信涂层组合物消除、延迟或者减少了着色剂扩散到例如多孔基材的深度(或厚度)中。由喷墨墨水组合物打印出的液滴通常是通过其中的溶剂蒸发和/或通过溶剂扩散到下面的孔隙或基材的多孔基体中从而在基材上干燥。在DOD系统中，溶剂扩散到基材中更加常见，因为通常DOD墨水组合物包含高沸点的溶剂，例如乙二醇，并且这类高沸点的溶剂在打印条件下不会快速地蒸发。确信在许多情况下，除了溶剂，墨滴中的着色剂(例如染料)也会扩散(通过毛细作用传送)到基材的孔隙中，而不是保持在打印表面上。着色剂的这种毛细作用传送被确信会持续相当长的时间，并且最终，在打印元素的尺寸和外观上，例如线的厚度、深度、清晰度等造成不期望的变化。
根据一个实施方式，本发明提供了一种在多孔基材上打印高质量图像的方法，该方法包括以任何顺序，在多孔基材上施加涂层组合物以及喷墨墨水组合物的液滴，该墨水组合物包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂。所述涂层组合物包括水、有机溶剂或者其混合物。在一个实施方式中，所述涂层组合物包含按重量计为80％或者更多，例如大约85％到100％，优选大约90％到100％，更优选大约90％到99％，最优选大约95％到99％的水。用于所述涂层组合物中的水可以是自来水、井水、去离子水、蒸馏水或者其组合。在一个具体实施方式
中，所述涂层组合物由水或者基本上由水构成。
在另一实施方式中，所述涂层组合物包括按重量计为涂层组合物的65％或者更多，例如大约70％到100％，优选大约80％到100％，更优选大约90％到100％，最优选大约95％到99％的有机溶剂。该有机溶剂可以是一种溶剂或者溶剂的混合物。可以使用任何适合的有机溶剂例如醇，优选的是低级醇(例如甲醇、乙醇或异丙醇)；酮，优选的是低级酮(例如丙酮或者甲基乙基酮)；酯，优选的是低级的烷基酯(例如乙酸乙脂)；酰胺(例如N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或者二甲基乙酰胺)；醚；亚砜(例如二甲基亚砜)；二元醇醚，优选的是低级二元醇醚(例如1-甲氧基丙醇和1-丙氧基丙醇)；或者其混合物；优选的是低沸点溶剂譬如醇、酮、酯，更优选的是醇譬如乙醇。该涂层组合物也可以包含一种或多种助溶剂(例如水或其他有机溶剂)。
根据又一实施方式，本发明提供了一种在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序，在多孔基材上施加包括水和/或亲水性有机溶剂的涂层组合物以及包含溶于墨水溶剂中的成像染料的喷墨墨水组合物的液滴，其中所述墨水溶剂可与水和/或亲水性有机溶剂相混溶，并且所述成像染料不溶于或难溶于所述涂层组合物(例如水和/或亲水性有机溶剂)，使得当涂层组合物接触喷墨墨水组合物时，至少一部分成像染料从喷墨墨水组合物中分离(例如相分离或沉淀)出来并沉积在多孔基材的表面上。根据本发明，一旦接触到涂层组合物，至少50％，优选至少75％，更优选至少90％的染料会分离并沉积在基材的表面上。
按照上述发明的一个方面，所述墨水溶剂的溶解度按重量计为所述涂层组合物的10％或更多，优选的是至少25％或更多，更优选的是至少50％或更多。所述成像着色剂的溶解度按重量计优选小于所述涂层组合物的10％，更优选小于5％，最优选小于1％。亲水性溶剂的例子包括水、二元醇、二元醇醚、多元醇和低级醇(例如乙醇、丙醇)。
在本发明的具体实施方式
中，本发明的所述涂层组合物可以是水基的；所述喷墨墨水组合物可以是水基的或者有机溶剂基的。可溶于水基喷墨墨水组合物或有机溶剂的染料将与水基涂层组合物中的添加剂相互作用，从而形成沉淀物或络合物。在本发明的又一实施方式中，所述涂层组合物可以是有机溶剂基的，并且所述喷墨墨水组合物可以是水基的或者有机溶剂基的。可溶于水基喷墨墨水组合物或有机溶剂的染料将与有机溶剂基涂层组合物中的添加剂相互作用(或反应)，从而形成不溶性物质或沉淀物，例如络合物或其它反应产物。
在本发明的又一实施方式的方法中，所有或基本上全部的所述染料沉积在多孔基材的表面上。在一实施方式中，所述喷墨墨水组合物包含两种能与水混溶的亲水性有机溶剂，例如，从由低级醇、二元醇、二元醇醚和其任何组合组成的组中、尤其是从由甲醇、乙醇、丙醇和丁醇及其任何组合组成的组中所选出来的亲水性有机溶剂。二元醇优选选自由乙二醇、丙二醇和其高级同系物以及其任何组合组成的组，而二元醇醚优选选自由乙二醇单烷基醚、丙二醇单烷基醚和其高级同系物以及其任何组合组成的组，例如，其中乙二醇单烷基醚、丙二醇单烷基醚及其高级同系物的烷基部分是从由甲基、乙基、丙基、丁基、和其任何组合组成的组中选出来的。
在又一实施方式中，本发明提供了一种用于改善在多孔基材上打印图像质量的方法，该方法包括在基材上施加涂层组合物以及墨水组合物的液滴从而形成图像，其中所述涂层组合物包含按重量计为大约80％或更多，例如大约85％到100％，优选大约90％到100％，更优选大约90％到大约99％，最优选大约95％到大约99％的水，而所述墨水组合物包含不溶于或难溶于所述涂层组合物，例如水的成像着色剂。所述的改善质量可以包括降低墨水渗迹或尾翼、增加图像的清晰度(例如边缘清晰度)，和/或增加图像的对比度。
所述涂层组合物的例子除了包含水或有机溶剂之外，还可以包含选自下述组中的一种或多种添加剂该组包括其它类的有机溶剂、聚合物、着色剂、粘结剂树脂、填充树脂、交联树脂、胶态复合物、盐、多元醇、表面活性剂、络合剂、固定剂、固色剂、用于墨水组合物中着色剂的非溶剂、萤光增白剂以及媒染剂。各种添加剂可以以任何适宜的量存在，例如，按重量计为所述涂层组合物的大约0％到大约25％，优选大约0.1％到大约15％，更优选大约1％到大约10％。
聚合物优选地是水溶性聚合物，例如羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚乙二醇以及羟基丙基甲基纤维素。聚合物的量按重量计可以是所述涂层组合物的大约1％到大约25％，优选大约3％到大约20％，更优选大约5％到大约15％。
胶态复合物优选是胶态的无机氧化物，例如，胶态氧化硅或氧化铝。胶态复合物的量按重量计可以是所述涂层组合物的大约1％到大约15％，优选大约2％到大约10％，更优选大约3％到大约8％。
上述讨论到的任何有机溶剂都能被用作其他的有机溶剂。另外，高沸点的溶剂可以用作其他的溶剂。所述其他的溶剂可以从其与染料的不相容性或是作为添加剂的增溶剂来进行选择。例如，如果所述其他的溶剂从其与染料的不相容性进行选择，它的量按重量计可以为所述涂层组合物的大约25％到大约100％，优选大约75％到大约100％，更优选大约90％到大约100％。如果所述其他的溶剂是选作添加剂的增溶剂，它的量按重量计可以为所述涂层组合物的大约5％到大约100％，优选大约50％到大约100％，更优选大约90％到大约100％。
盐优选是多价的(例如二价的、三价的或更高化合价的)金属的盐，例如钙、铜、镍、镁、锌、钡、铝、铁、和/或铬的盐。该盐可以由任何的适宜阴离子组成，例如卤化物，优选的是氯化物、溴化物或碘化物。该盐的量按重量计可以是所述涂层组合物的大约0.1％到大约20％，优选大约0.5％到大约15％，更优选大约2％到大约10％。
在一个实施方式中，添加剂是着色剂，可以是颜料、色淀或染料。染料的一个例子是红色染料；红色染料特别适合于提供底色并改善打印图像譬如黑色图像的信号对比度。颜料的一个例子是白色颜料，例如二氧化钛。着色剂的量按重量计可以是所述涂层组合物的大约0.5％到大约20％，优选大约1％到大约15％，更优选大约3％到大约10％。这特别符合于条形码，其中底色可以改善黑色条和背景之间的差别对比。由此提供了更高的条形码等级。
多元醇例如可以是二醇、三醇或更高级的羟基化合物。这种多元醇的例子包括丙二醇、丁二醇、二丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇和/或聚乙二醇。多元醇的量按重量计可以是所述涂层组合物的大约1％到大约50％，优选大约5％到大约35％，更优选大约10％到大约25％。
可以使用任何适宜的粘结剂树脂，例如纤维素树脂、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸树脂、酸性树脂、基础树脂、松香树脂、苯乙烯、烃类树脂、聚胺、乙烯基树脂、苯乙烯-马来酸酐树脂、聚氨酯树脂、羟基芳香族树脂、聚醛树脂、酮树脂、腈树脂或其任何组合。粘结剂树脂的量按重量计可以是所述涂层组合物的大约0.5％到大约30％，优选大约1％到大约20％，更优选大约3％到大约10％。
可以使用任何适宜的填充树脂，如阳离子的、阴离子的或两性树脂。阳离子树脂的例子包括聚二烯丙基二甲基铵卤化物(例如氯化物)、丙烯酸或丙烯酸二甲基氨基甲基酯与至少一种丙烯酸或丙烯酸羟基低级有机酯，如丙烯酸羟甲基酯或丙烯酸羟甲基酯的共聚物。填充树脂的量按重量计可以是所述涂层组合物的大约0.5％到大约30％，优选大约1％到大约20％，更优选大约3％到大约10％。
可以使用任何适宜的表面活性剂，例如聚硅氧烷表面活性剂。表面活性剂的量按重量计可以是所述涂层组合物的大约0.05％到大约10％，优选大约0.05％到大约5％，更优选大约0.1％到大约3％。
可以使用任何适宜的络合剂、固定剂、固色剂或媒染剂。例如参见美国专利6,270,214，其公开了二烃基硅氧烷与极性亲水性单体、具有能够与墨水着色剂相互作用的功能团的有机聚硅氧烷共聚物之间，以及全氟化聚烷氧基聚合物与全氟烃基表面活性剂之间的某些嵌段或接枝共聚物；而美国专利5,434,030，其公开了在静电印刷调色剂范围内在离子聚合物与阴离子或阳离子染料之间的特定的络合作用、媒染以及沉淀色料机理。络合剂、固定剂、固色剂或媒染剂的量按重量计可以是所述涂层组合物的大约0.5％到大约30％，优选大约1％到大约20％，更优选大约3％到大约10％。
可以通过任何适宜的方法将所述涂层组合物施加于多孔基材，例如，通过喷涂、喷墨打印、擦拭(例如用海绵状物、抹布或载有涂层组合物的布)、浸涂、棒涂布、刮片涂布、气刀涂布、照相凹版式涂布、辊涂布、逆辊涂布、滑动涂布、液面涂布、小珠涂布、挤压涂布、幕式涂布或者其任何组合。在一实施方式中，涂层组合物是通过喷涂或喷墨打印而得以施加的。可以在一边或两边上对基材进行涂布。也可以在喷墨打印侧或在相对侧对基材进行涂布。
可以使用喷雾嘴或(压缩)空气辅助喷嘴对所述涂层组合物进行喷射。喷嘴可以是单一出料孔喷嘴或多孔喷嘴。均匀地施加涂布或覆盖，其受到喷嘴位置、所施加涂层组合物的量、空气量、气压等的影响。例如，气压可以为大约1psi到大约10psi，并且优选为大约2psi到大约4psi；涂层组合物的流量可以为大约0.1mL/sec到大约1mL/sec，并且优选为大约0.3ml/sec到大约0.6mL/sec；此外涂层组合物可以以大约0.001mL/平方英寸到大约0.1mL/平方英寸，优选为大约0.0086mL/平方英寸(例如2psi)到0大约.017mL/平方英寸(例如4psi)的负荷进行施加。
如上所述涂有涂层组合物的基材可以采用墨水组合物打印从而获得高质量打印图像。作为选择，涂层组合物可以在喷墨打印图像的同时使用或者在基材打印图像之后使用。在一实施方式中，墨水是例如包含有机溶剂的喷墨墨水组合物，而成像着色剂可溶于该有机溶剂，例如二元醇溶剂。
根据本发明，所述墨水组合物可以通过CIJ打印机或者DOD墨喷打印机进行施加。因此，该喷墨墨水组合物可以被配制为可用于以上任一类型的打印机。用于CIJ打印机时，墨水组合物优选地粘度在25℃时从大约1.6厘泊(cps)到大约7cps，电阻率从大约50欧姆-厘米到大约2,000欧姆-厘米，并且声速从大约1100米/秒到大约1700米/秒。用于DOD打印机时，墨水组合物优选地在打印引擎的工作温度(通常25-70℃)时粘度从大约3cps到大约30cps，例如在25℃时从大约4cps到大约120cps，电阻率大于大约3欧姆-厘米，并且在25℃时表面张力从大约25达因/厘米到38达因/厘米。本实施方式中的墨水也必须经过严格的长时间稳定性测试，以保证在墨水的寿命中不存在墨水组分的沉降。该实施方式中的墨水的沸点通常也大于200℃。
在一实施方式中，DOD喷墨墨水包含一种或多种有机溶剂，其中所述溶剂选自由乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、二丙二醇醚、三丙二醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甘醇单烷基醚、三甘醇单烷基醚、二丙二醇单烷基醚、三丙二醇单烷基醚以及它们的任何组合组成的组，其中优选的是二甘醇单烷基醚、三甘醇单烷基醚、二丙二醇单烷基醚以及三丙二醇单烷基醚中的烷基部分是从由甲基、乙基、丙基和丁基组成的组中选出来的。
任何适宜的喷墨墨水组合物，例如包含溶剂Black3作为着色剂并且包含乙二醇和乙二醇醚作为溶剂的墨水可以用于打印图像，例如条形码。
图像可以是任何适宜的尺寸、形状或者设计，例如条形码。根据本发明，多孔基材可以是纸、纸板、瓦楞纸板、织物、薄膜或者标签。该多孔基材可以是纤维素网膜或者组合物聚合体网膜。这种网膜例如通过传统的造纸技术生产，其中纤维性纸浆在线筛上沉积并且干燥形成网膜，在纤维素纤维之间包含细小的气孔或者砂眼用于吸收其中的液体。
有利地是，根据本发明打印的图像表现了在一段至少12小时或更多时间的时期内减少的墨水渗迹。本发明可以打印高等级的编码，例如等级B或者更高。例如，人们可以连续地打印B等级，并且如果基材的反射率增加，例如通过利用白纸板作为基材，甚至可以打印A等级。不使用本发明的涂层组合物，等级将会成为D或者C。确定等级是通过根据Uniform Code Council(UCC/EAN)标准的方法。该图像具有合适的颜色强度或对比(例如黑着色剂的深度)，并且图像的尺寸是可预测的。该图像极少或不会随着时间而发生着色剂的浸吸。该图像的边缘准确而减少了锯齿形。极少或者没有尾翼。边缘的质量显著得以改善。这种打印方法还为由UCC/EAN标准或者市售扫描器所限定的等级条形码提供了优点，其打印黑度和边缘质量为测定的参数。
根据本发明的实施方式，多孔基材不需要经过处理，而是没有或基本上没有基层，例如一种包含无机颗粒或者交联树脂粒的基材，例如用于未经处理的纸板的基材。另外，根据本发明的实施例，在喷墨打印之前用涂层组合物处理基材，多孔基材不需要干燥。所述涂层组合物(例如包含水或者溶剂)基本上或者完全地保持在被涂布的基材中。
根据本发明打印的图像具有一种或多种以下的优点。本发明提供了保持墨水(着色剂)下到基材上的作为时间的函数而极少或没有墨水(着色剂)移动的能力。通过提供包含染料(例如水和如红色染料的染料)的涂层组合物，基材的反射率可以随着打印图像等级的改善而增加。作为选择，或者而且，当着色剂与涂层组合物的成分起化学反应并形成沉淀的时候，打印图像(包含沉淀)的反射率降低；这使得反差增强并改善了打印的等级。
在一实施方式中，本发明提供了用于在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序在多孔基材上施加基本上由水和多价金属盐组成的涂层组合物以及包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂的喷墨墨水组合物的液滴。在另一个实施方式中，本发明提供了用于在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序在多孔基材上施加基本上由有机溶剂和填充树脂组成的涂层组合物以及包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂的喷墨墨水组合物的液滴。在又一实施方式中，本发明提供了用于在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序在多孔基材上施加由水和多价金属盐组成的涂层组合物以及包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂的喷墨墨水组合物的液滴。在又一个的实施方式中，本发明提供了用于在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序在多孔基材上使用由有机溶剂和填充树脂组成的涂层组合物以及包含不溶于或难于所述涂层组合物的成像着色剂的喷墨墨水组合物的液滴。
下面的实施例进一步说明了本发明，但是当然不应该认为是以任何方式限制其范围。
实施例1本实施例举例说明了本发明的一实施方式的优点。水被用作涂层组合物并且图像的质量得以改善。图1描述了使用HR300印刷头，在具有“CARTON，RSC，SW275#，C，KRAFT”说明的市售纸板的纸板样品上以横向300dpi、纵向150dpi的分辨率执行打印的控制条形码，使用了包含溶剂Black3作为着色剂和乙二醇与乙二醇醚作为溶剂的喷墨墨水，其中RSC表示规则的有槽纸板箱；SW275#是测试重量；C表示参考内部胶层的“C”凹槽；而KRAFT意味着与乳白色相对照的牛皮纸。相同的喷墨墨水组合物和多孔基材被用于打印图1-5所示的图像。
图2描述了包括采用水预涂料打印的条形码和不采用预涂料而打印的标识语“MARSH”的印刷品。也对“M”的顶角进行了预涂布。预涂布的效果可以被看作在M的顶角处改善了图像对比度。图3描述了打印在基材上的条形码，用水对它进行了后涂布。图4描述了预涂布水后执行打印的条形码。扫描器输出显示从打印开始大约17小时内在可解码性或者平均条形宽度方面无变化，由此证明墨水不会渗透进入纸板。图5描述了预涂布水后在基材上所打印的条形码。该打印品合乎期望地非常黑并且显示在超过12小时的时间内不发生墨水渗迹。在所有附图所示的打印品中打印机设定为300dpi，除了图2为150dpi外。
实施例2.
本实施例举例说明了本发明实施方式的一个优点，即墨水打印图像不随时间渗迹，并且条形码尺寸保持不变。
水被用作纸板基材上的涂层组合物。水覆盖区域为2.5×7.5英寸2。条形码是以300dpi的分辨率、使用包含溶剂Black3作为着色剂以及乙二醇和乙二醇醚作为溶剂的喷墨墨水打印的。打印了四个样本。通过在Y轴上绘出平均条形尺寸(如百分数)确定墨水增长(或其缺乏)，并从打印开始以分钟为单位的时间作为X轴。图6示出了获得的结果。未经处理的基材提供的实线曲线显示出条形尺寸随着时间而增加，而涂层后基材的平均条形尺寸则保持不变。上述数据是取自条形码扫描器“平均条形码误差”，该扫描器将窄条形的宽度与标称的0.025英寸相对比。负数是指比标称的更窄。
所有的参考，包括出版物、专利申请和专利，在本文中引用并以相同程度结合作为参考，就像各个参考文献是单独地具体地标明从而在本文中结合作为参考并整体陈述。
在本发明的叙述中(特别是随后的权利要求的范围内)使用术语“一个”、“一种”和“该”以及类似词来覆盖单数和复数，除非在本文中另有陈述或者明显地与上下文抵触。术语“包含”、“具有”、“包括”以及“含有”被认为是开放式术语(即表示“包括，但不限于”)，除非另作说明。在本文中数值范围的叙述只是为了作为落在该范围的各个参考独立值的简写方法，除非在本文中另有陈述，各个独立值被引入说明书中，就像是逐一地列举在本文中。本文中所述的所有方法都可以以任何适合的顺序进行，除非在本文中另有陈述或者与上下文明显抵触。使用本文中提供的任何实施例或者实施例性的语言(例如，“比如”)，仅仅是要更好地说明本发明，而不是要限定本发明的范围，除非是权利要求。说明书和权利要求书中的任何语言不应被解释成将任何未要求的要素作为实现本发明所必需的。
在本文中叙述了本发明的优选实施方式，包括发明人所知的用于实施本发明的最佳方式。通过阅读上述说明书，熟悉本领域的普通技术人员将会明白这些优选实施方式的变化。本发明人期望熟练技术人员可以视情况采用这些变化，并且本发明人希望以不同于本文中具体叙述的方式来实现本发明。因此，本发明包括在适用的法律许可下的所附权利要求中列举主体的所有改进和等价变换。此外，所有可能变化的上述元素的结合都包括在本发明中，除非在本文中另有陈述或者明显与上下文抵触。
权利要求
1.一种用于在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序在多孔基材上施加包含按重量计为80％或更多的水的涂层组合物以及喷墨墨水组合物的液滴，该墨水组合物包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂。
2.如权利要求1的方法，其中所述涂层组合物包括按重量计大约85％到100％的水。
3.如权利要求2的方法，其中所述涂层组合物包括按重量计大约90％到100％的水。
4.如权利要求3的方法，其中所述涂层组合物包括按重量计大约95％到大约99％的水。
5.如权利要求1的方法，其中所述水是自来水、井水、去离子水、蒸馏水或者其组合。
6.如权利要求1的方法，其中除了水以外，所述涂层组合物还包含从下述组中选择的一种或多种添加剂该组由有机溶剂、聚合物、着色剂、粘结剂树脂、填充树脂、交联树脂、胶态复合物、盐、多元醇、表面活性剂、络合剂、固定剂、固色剂、墨水组合物中着色剂的非溶剂、萤光增白剂和媒染剂以及其任何组合组成。
7.如权利要求6的方法，其中所述聚合物为水溶性聚合物。
8.如权利要求6的方法，其中所述胶态复合物为胶态着色剂。
9.如权利要求6的方法，其中所述盐为多价金属盐。
10.如权利要求6的方法，其中所述添加剂为着色剂。
11.如权利要求10的方法，其中所述着色剂为染料。
12.如权利要求11的方法，其中所述染料为红色染料。
13.如权利要求10的方法，其中所述着色剂为颜料。
14.如权利要求13的方法，其中所述颜料为白色颜料。
15.如权利要求1的方法，其中所述喷墨墨水组合物包括有机溶剂并且所述成像着色剂可溶于该有机溶剂。
16.如权利要求1的方法，其中通过下列方法将所述涂层组合物施加于多孔基材喷涂、喷墨打印、擦拭、浸涂、棒涂布、刮片涂布、气刀涂布、照相凹版式涂布、辊涂布、逆辊涂布、滑动涂布、弯液面涂布、小珠涂布、挤压涂布、幕式涂布或者其任何组合。
17.如权利要求16的方法，其中通过喷涂或者喷墨打印而施加所述涂层组合物。
18.如权利要求1的方法，其中所述喷墨墨水组合物为按需喷墨型的喷墨墨水组合物。
19.如权利要求1的方法，其中所述喷墨墨水组合物为连续喷墨型的喷墨墨水组合物。
20.如权利要求1的方法，其中所述喷墨墨水组合物包括按需喷墨型的喷墨墨水。
21.如权利要求20的方法，其中所述溶剂选自由乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甘醇单烷基醚、三甘醇单烷基醚、二丙二醇单烷基醚和三丙二醇单烷基醚以及它们的任何组合组成的组。
22.如权利要求21的方法，其中所述二甘醇单烷基醚、三甘醇单烷基醚、二丙二醇单烷基醚以及三丙二醇单烷基醚中的烷基部分是从由甲基、乙基、丙基和丁基组成的组中选出来的。
23.如权利要求1的方法，其中在施加所述喷墨墨水组合物的液滴之前，将所述涂层组合物施加于多孔基材。
24.如权利要求1的方法，其中在施加所述喷墨墨水组合物的液滴之后，将所述涂层组合物施加于多孔基材。
25.如权利要求1的方法，其中所述图像为条形码。
26.如权利要求1的方法，其中在喷墨打印之后至少12小时的时间内，图像不显示或基本上不显示墨水渗迹。
27.如权利要求1的方法，其中所述多孔基材是纸、纸板、瓦楞纸板、织物、薄膜或者标签。
28.如权利要求1的方法，其中所述涂层组合物基本上由水组成。
29.一种用于在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序在多孔基材上施加包含占涂层组合物重量65％或更多的有机溶剂的涂层组合物以及喷墨墨水组合物的液滴，该墨水组合物中包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂。
30.如权利要求29的方法，其中所述涂层组合物包含按重量计大约70％到大约100％的有机溶剂。
31.如权利要求29的方法，其中所述涂层组合物包含按重量计大约80％到大约100％的有机溶剂。
32.如权利要求29的方法，其中所述涂层组合物包含按重量计大约95％到大约99％的有机溶剂。
33.一种用于在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序在多孔基材上施加包含水和/或亲水性有机溶剂的涂层组合物以及包含溶于墨水溶剂中的成像染料的喷墨墨水组合物的液滴，其中所述墨水溶剂能与水和/或亲水性有机溶剂相混溶，并且所述成像染料不溶于或难溶于所述涂层组合物，使得当涂层组合物接触喷墨墨水时，至少一部分成像染料从喷墨墨水组合物中分离出来并沉积在多孔基材的表面上。
34.如权利要求33的方法，其中所述喷墨墨水组合物包含能与水混溶的两种亲水性溶剂。
35.如权利要求33的方法，其中所有或基本上全部的染料沉积在多孔基材的表面上。
36.如权利要求33的方法，其中所述亲水性有机溶剂选自由低级醇、二元醇、二元醇醚以及其任何组合组成的组。
37.如权利要求36的方法，其中所述低级醇选自由甲醇、乙醇、丙醇和丁醇以及其任何组合组成的组。
38.如权利要求36的方法，其中所述二元醇选自由乙二醇、丙二醇和其高级同系物以及其任何组合组成的组。
39.如权利要求36的方法，其中所述二元醇醚选自由乙二醇单烷基醚、丙二醇单烷基醚和其高级同系物以及其任何组合组成的组。
40.如权利要求39的方法，其中所述乙二醇单烷基醚、丙二醇单烷基醚及其高级同系物的烷基部分选自由甲基、乙基、丙基、丁基和其任何组合组成的组。
41.一种用于改善在多孔基材上打印的图像质量的方法，包括以任何顺序在多孔基材上施加涂层组合物以及喷墨墨水组合物的液滴从而形成图像，其中所述涂层组合物包含按重量计为80％或更多的水，并且所述喷墨墨水组合物包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂。
42.如权利要求41的方法，其中所述的改善质量包括减少进入到基材中的墨水渗迹。
43.如权利要求41的方法，其中所述的改善质量包括增加图像的清晰度。
44.如权利要求41的方法，其中所述的改善质量包括增加图像的对比度。
45.如权利要求41的方法，其中所述涂层组合物包含按重量计大约85％到100％的水。
46.如权利要求45的方法，其中所述涂层组合物包含按重量计大约90％到100％的水。
47.如权利要求46的方法，其中所述涂层组合物包含按重量计大约95％到大约99％的水。
48.如权利要求41的方法，其中所述水是自来水、井水、去离子水、蒸馏水或者其任何组合。
49.一种在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序在多孔基材上施加基本上由水和多价金属盐组成的涂层组合物以及包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂的喷墨墨水组合物的液滴。
50.一种在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序在多孔基材上施加基本上由有机溶剂和填充树脂组成的涂层组合物以及包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂的喷墨墨水组合物的液滴。
51.一种在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序在多孔基材上施加由水和多价金属盐组成的涂层组合物以及包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂的喷墨墨水组合物的液滴。
52.一种在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序在多孔基材上施加由有机溶剂和填充树脂组成的涂层组合物以及包含不溶于或难溶于所述涂层组合物的成像着色剂的喷墨墨水组合物的液滴。
全文摘要
本发明公开了一种用于在多孔基材上打印高质量图像的方法，包括以任何顺序在多孔基材上施加包含水和/或亲水性有机溶剂的涂层组合物以及包含溶于墨水溶剂中的成像染料的喷墨墨水组合物的液滴，其中所述墨水溶剂能与水和/或亲水性有机溶剂相混溶，并且所述成像染料不溶于或难溶于所述涂层组合物，使得当涂层组合物接触喷墨墨水时，至少一部分成像染料从喷墨墨水组合物中分离出来并沉积在多孔基材的表面上。
文档编号B41M7/00GK1980797SQ200580013634
公开日2007年6月13日 申请日期2005年4月28日 优先权日2004年4月30日
发明者C·詹基斯, D·杨, K·屈斯特尔, S·D·罗曼 申请人:录象射流技术公司