噴墨介質及其方法

噴墨介質及其方法
【專利摘要】噴墨介質包括基礎基底、位于基礎基底一面上的上流體阻隔層、位于基礎基底另一面上的下流體阻隔層、位于上流體阻隔層上的圖像接收層、位于下流體阻隔層上的背膠層、位于背膠層上的活化層、位于活化層上的粘合保護層。
【專利說明】噴墨介質及其方法
[0001]背景
噴墨介質，如紙頁介質(sheet media)和紙幅介質(web media)可用于接收來自噴墨打印系統的圖像。該圖像可以是設計、符號、照片和/或文本形式。這樣的噴墨介質可以是壁紙、標志、條幅等的形式。噴墨介質可包括粘合劑層以便能將該介質固定到物體例如墻壁。
[0002]附圖簡述
在參考附圖閱讀的下列說明書中描述了本公開的非限制性實例并且不限制權利要求書的范圍。在附圖中，在多于一個圖中出現的相同和類似的結構、元件或其部分通常在它們出現的圖中用相同或類似的標號標記。主要為了陳述的方便和清晰性選擇附圖中所示的部件、層、基底和構件的尺寸，不一定成比例。參照附圖:
圖1是圖解根據一個實例的噴墨打印系統和噴墨介質的不意圖。
[0003]圖2是根據一個實例的噴墨介質的剖視圖。
[0004]圖3是根據一個實例具有在其上形成的圖像的圖2的噴墨介質的頂視圖。
[0005]圖4是圖解根據一個實例形成噴墨介質的方法的流程圖。
[0006]在所有附圖中，相同標號是指類似但不一定相同的要素。
[0007]詳述
噴墨介質，如紙頁介質或紙幅介質用于接收來自噴墨打印系統的圖像，如設計、符號、照片和/或文本。該墨水可以是各種形式，包括膠乳基墨水。這樣的噴墨介質可包括粘合劑層，如與在其上形成圖像的噴墨介質面相反的背膠層(back adhesive layer),以便能將其粘合(例如固定)到物體例如墻壁、板、框架。這樣的噴墨介質可以是壁紙、標志、條幅等的形式。通常，該噴墨介質可具有非粘合狀態和粘合狀態。例如，在非粘合狀態下，背膠層可能表現出無粘著性質。因此，該噴墨介質可以具有在其上形成的圖像并容易運輸。在粘合狀態下，背膠層可能表現出良好粘合。因此，可以將該噴墨介質(例如與在其上形成的圖像一起)粘附到物體例如墻壁上。該噴墨介質可能最初以非粘合狀態存在，但可通過在某些環境中(例如當浸在流體，如水中時)的物理或化學相互作用轉化成粘合狀態。但是，構成粘合劑層的化學品等在水中的安裝處理過程中可能與在噴墨介質上形成的圖像接觸。圖像和例如與其接觸的粘合化學品之間的相互作用可能通過促進圖像褪色和圖像耐久性降低而使圖像變差。
[0008]例如，噴墨介質包括基礎基底、位于基礎基底一面上的上流體阻隔層、位于基礎基底另一面上的下流體阻隔層、位于上流體阻隔層上的圖像接收層、位于下流體阻隔層上的背膠層和位于背膠層上的活化層。該噴墨介質還包括位于活化層上的粘合保護層(adhesive protection layer)。在將該噴墨介質浸在流體如水中時,背膠層可處于粘合狀態。因此，在粘合狀態下，可以將噴墨介質固定到物體例如墻壁上。該粘合保護層可減輕構成背膠層和活化層的化學品與在噴墨介質上形成的圖像的傳輸和/或接觸。因此降低接觸圖像的來自背膠層和活化層的化學品的量、圖像劣化和圖像耐久性的下降。
[0009]圖1是圖解根據一個實例的噴墨打印系統和噴墨介質的示意圖。參照圖1，在一些實例中，噴墨打印系統100包括計算裝置11、施墨單元15、儲墨器13、可移動托架14、伺服機構12和介質傳送單元18。計算裝置11通過伺服機構12可控耦合到具有布置在其上的噴墨施加單元15，如噴墨打印頭的可移動托架14上。儲墨器13可通過可移動托架14耦合到噴墨施加單元15上。介質傳送單元18可朝和自噴墨施加單元15傳送噴墨介質17。
[0010]參照圖1，在一些實例中，計算裝置11可控耦合到伺服機構12上并可控制墨水16，如膠乳基墨水在噴墨介質17上的選擇性沉積。可以使用計算裝置11托管的程序形成所需圖像的表述。隨后將該表述轉化成控制伺服機構12、可移動托架14和噴墨施加單元15的伺服指令。計算裝置11可以是工作站、個人電腦、筆記本電腦、數碼相機、個人數字助理(PDA)或其它基于處理器的裝置。可移動托架14可包括任何數量的噴墨施加單元15以將墨水16分配到噴墨介質17上。伺服機構12可包括軸系統、帶系統、鏈系統等。
[0011]參照圖1，在一些實例中，計算裝置11可控地定位可移動托架14和噴墨施加單元15以在噴墨介質17上的預定位置處選擇性分配墨水16,以在其上形成圖像。儲墨器13可以儲存墨水16并與噴墨施加單元15流體連通以向其供應墨水16。在一些實例中，介質傳送單元18例如可包括輥、帶等以在打印操作過程中相對于施墨單元15傳送和/或定位噴墨介質17。
[0012]圖2是根據一個實例的噴墨介質的剖視圖。參照圖2，在一些實例中，噴墨介質17包括基礎基底21、位于基礎基底21 —面上的上流體阻隔層22a、位于基礎基底21另一面上的下流體阻隔層22b、位于上流體阻隔層22a上的圖像接收層23、位于下流體阻隔層22b上的背膠層24、位于背膠層24上的活化層25和位于活化層25上的粘合保護層26。在一些實例中，各流體阻隔層22a和22b、圖像接收層23、背膠層24、活化層25和位于活化層25上的粘合保護層26可以是涂層形式。在一些實例中，圖像接收層23可以是單層或單層的組
八
口 ο
[0013]圖3是根據一個實例具有在其上形成的圖像的圖2的噴墨介質的頂視圖。參照圖2和3，在一些實例中，上和下流體阻隔層22a和22b可減少流體如墨水溶劑滲透到基礎基底21中。當圖像接收層23由單層的組合構成時，至少一個分別的層可以為基礎基底21提供物理性質，如光滑性、不透明性、亮度和白度。圖像接收層23可以如圖3中所示在其上接收圖像33a。
[0014]參照圖3，背膠層24可包括非粘合狀態和粘合狀態。在非粘合狀態下，例如，背膠層24可能表現出無粘著性。在粘合狀態下，例如，背膠層24可能表現出良好粘合。活化層25可能促進背膠層24響應事件條件如升高的溫度條件(其中噴墨介質超過預定溫度)和/或潤濕條件(如背膠層24上的其高濕度(moisture))從非粘合狀態變成粘合狀態。潤濕條件例如可以是將噴墨介質17浸在流體如水中。粘合保護層26可以阻礙來自背膠層和活化層的化學品侵襲打印圖像上的墨水。因此，粘合保護層26可例如減少或阻擋與在圖像接收層23上形成的圖像33a接觸的來自背膠層24和活化層25的化學品，而不會不利地影響其粘合強度和可剝離性。也就是說，在一些實例中，粘合保護層26可允許噴墨介質17從物體如墻壁移除而不會遭受和/或造成損傷。
[0015]某礎某底
在一些實例中，基礎基底21可包括纖維素纖維、合成纖維中的至少一種、和在使用非纖維素纖維時，聚合粘合劑。例如，基礎基底21可包括纖維素纖維和合成纖維每一種。在一些實例中，基礎基底21可包括非纖維素纖維。纖維素纖維可以由硬木或軟木物類制成。硬木與軟木纖維的比率可以為100:0至50:50。合成纖維可以由有機單體的聚合制成。合成纖維可包括由聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸等形成的纖維。例如，基礎基底21還可包括合成聚烯烴纖維，如聚乙烯纖維、聚乙烯共聚物纖維、聚丙烯/丙烯共聚物纖維等。
[0016]聚合粘合劑可包括水溶性聚合物，如聚乙烯醇、淀粉衍生物、明膠、纖維素衍生物、丙烯酰胺聚合物和水分散性聚合物，如丙烯酸聚合物或共聚物、乙酸乙烯酯膠乳、聚酯、偏二氯乙烯膠乳、苯乙烯-丁二烯共聚物膠乳、丙烯腈-丁二烯共聚物膠乳等。在一些實例中，聚合粘合劑可以與各纖維預混。聚合粘合劑還可包括水性偶聯劑。
[0017]流體阻隔層
在一些實例中，上流體阻隔層22a和下流體阻隔層22b可包括聚合粘合劑。在一些實例中，上和下流體阻隔層22a和22b各自可包括無機顏料和聚合粘合劑的每一種。例如，聚合物粘合劑與無機填料的比率可以為100:0至50:50。另外，各聚合物粘合劑和無機顏料組合物的總量可以為0.5至10克/平方米(gsm)。在一些實例中，該聚合粘合劑可包括耐水和成膜性質。例如，該聚合粘合劑能在室溫下和/或在大約0°C至40°C的溫度范圍內形成連續膜。該聚合粘合劑可以是具有自交聯能力的水性聚合分散體形式。也就是說，各聚合鏈中的官能團，如羧基、羥基、胺基、環氧基等可以在使用或不使用反應催化劑或助催化劑促進交聯反應的情況下借助該組合物中存在的反應性基團互相反應以形成更大的分子結構或三維交聯鏈結構。上和下流體阻隔層22a和22b還可包括其它加工助劑，如Ph控制齊U、粘度控制劑和表面活性劑。
[0018]圖像接收層
在一些實例中，圖像接收層23可包括無機顏料、輔助顏料、聚合粘合劑、膠乳成膜劑和熒光增白劑中的至少一種。例如，圖像接收層23可包括無機顏料、輔助顏料、聚合粘合劑、膠乳成膜劑和熒光增白劑的每一種。該輔助顏料可包括有機顏料和無機顏料。聚合粘合劑可將顏料互相粘合并粘合到上流體阻隔層22a上。圖像接收層23還可包括其它組分和功能添加劑，如加工助劑、色調調節劑(染料)、熒光增白劑、殺生物劑等。在一些實例中，在上阻隔層22a上形成圖像接收層23。在一些實例中，圖像接收層23可以是單層或單層的組合。例如，圖像接收層23可以是最外層以接收墨水16以在其上形成圖像33a。圖像接收層23還可吸收載墨流體(ink carrier fluid)并穩定墨水16中的著色劑。
[0019]背膠層
在一些實例中，背膠層24可包括反應性聚合物、表面活性劑和消泡劑中的至少一種。例如，背膠層24可包括反應性聚合物、表面活性劑和消泡劑的每一種。該聚合物可包括丙烯酸；甲基丙烯酸和它們的衍生物的聚合物/共聚物；從天然產品如海草中提取的水膠體如藻酸鹽、角叉菜膠等的聚合物/共聚物；羥乙基纖維素的聚合物/共聚物等。在一些實例中，背膠層24可以由3%至5%淀粉、纖維素或另外的多糖與少于1%的量的聚乙酸乙烯酯(PVA)或其它膠乳基粘合劑制成。在一些實例中，背膠層24包括改性天然聚合物，如羧甲基纖維素、糊精、淀粉等。
[0020]在一些實例中，背膠層24包括羧化高分子量丙烯酸共聚物。在一些實例中，該聚合物容易與活化層25反應以例如通過化學和/或物理交聯使背膠層24處于粘合狀態，以通過鏈纏結化學和/或物理建立三維網絡。背膠層24還可包括無機填料。在一些實例中，背膠層24可以是預施加的水活化粘合劑層形式。也就是說，預施加的水活化粘合劑層當暴露在水中，如浸在水中時被活化。
[0021]活化層
在一些實例中，活化層25可包括水溶性堿化合物。在施加活化堿化合物后，介質背面(與打印圖像的表面相反)的通過TAPPI標準T529 om-99中規定的方法測得的表面Ph可小于9。在一些實例中，表面Ph可以為7.5至8.5。活化層25可包括碳酸鈉、碳酸氫鈉和/或氫氧化鈉等。在一些實例中，活化層25在噴墨介質17處于干燥狀態時使背膠層24保持非粘合狀態并在噴墨介質17處于濕狀態時使背膠層24保持粘合狀態。
[0022]粘合保護層
在一些實例中，粘合保護層26可包括至少一種具有等于或大于1000但小于25000的中等數均分子量的粘合保護劑。另外，可以使用弱酸溶液，如甲酸、乙酸和三氯乙酸將粘合保護劑溶液的Ph預調節至6至7的中性至微酸性值。因此，粘合保護層26可具有6.5至
7.5的通過TAPPI標準T529 om-99中規定的方法測得的表面PH。粘合保護劑的分子鏈在堿條件中穩定，其中“穩定”是指分子鏈在堿侵襲下不會斷裂，也不會與一種粘合保護劑本身的粘合劑分子反應。一種粘合保護劑的分子可具有潛在水溶性，其中“潛在”是指分子在與水性溶劑如水接觸時不會立即溶解。另外，分子在施加物體如墻壁上具有非永久粘合性質，其中永久是指在將各介質干燥時分子不通過提供粘合力而充當粘合劑。
[0023]在一些實例中，粘合保護層26可包括有機多元酸、有機多元酸共聚物、有機多元酸鹽和有機多元酸共聚物鹽中的至少一種。例如，粘合保護層26可包括有機多元酸、有機多元酸共聚物、有機多元酸鹽和有機多元酸共聚物鹽的每一種。有機多元酸和有機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-羥乙酯/甲基丙烯酸、聚(丙烯酰胺/丙烯酸)，聚(丙烯酸乙酯/丙烯酸)等。各鹽可包括鈉、鉀、銨鹽等。
[0024]在一些實例中，粘合保護層26可包括水溶性含氮聚合物、共聚物、聚合物鹽和共聚物鹽。該水溶性含氮聚合物、共聚物和它們的鹽可包括聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚(N-異丙基丙烯酰胺)、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銨)、支化聚氮雜環丙烷亞胺、線性聚氮雜環丙烷、聚(乙烯基胺)鹽酸鹽、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銨、聚(3-氯-2-羥丙基-2-甲基丙烯酰氧基乙基二甲基氯化銨)、聚(丙烯酸正丁酯/2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基溴化銨)等。
[0025]在一些實例中，粘合保護層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)單甲基醚、聚(乙二醇)α -2-氨基乙基、ω-甲氧基、聚(乙二醇)雙(2-氨基乙基)、聚(乙二醇)_雙酚A 二縮水甘油醚加合物、聚(環氧乙烷_b-環氧丙烷)、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-羥丙酯)、聚(氧乙烯)失水山梨糖醇單月桂酸酯(Tween 20)等。
[0026]在一些實例中，粘合保護層26可包括水溶性大分子。水溶性大分子例如可以由天然產品制成。水溶性大分子可包括纖維素醚、季銨化羥乙基纖維素、線性多糖、羥基纖維素
坐寸O
[0027]試駘結果
用使用與HP 789墨盒對應的HP膠乳墨水并具有設定為50°C的加熱區溫度、設定為110°C的固化區溫度和設定為15%的空氣流量(air flow)的Hewlett-Packard Company (HP)DesignJet L25500打印機在試樣上進行打印試驗。試樣包括基礎基底21、位于基礎基底21一面上的上流體阻隔層22a、位于基礎基底21另一面上的下流體阻隔層22b、位于上流體阻隔層22a上的圖像接收層23、在圖像接收層23上形成的圖像33a、位于下流體阻隔層22b上的背膠層24、位于背膠層24上的活化層25和位于活化層25上的粘合保護層26。
[0028]試樣包括165克重紙(克/平方米)。對于各個試樣，使用lab Dow涂布機涂布各流體阻隔層22a和22b和圖像接收層23。背膠層24由在100份聚合樹脂上具有10重量份細碳酸鈣填料的Acrysol RM-5 (來自Rohm & Hass)和來自BASF的表面活性劑制成。通過將其上形成了圖像的噴墨介質17試樣在水中浸潰2分鐘，評估圖像和粘合保護層的性能。隨后，用濕海綿擦拭在各試樣的圖像接收層23上形成的圖像并通過用striper劃擦在圖像上施加剪切力。此后，目測檢查擦拭和劃擦的圖像的狀況。
[0029]表1顯示各試樣的背面保護層24的配方(按重量份計)，其中列舉了聚合物(沒有列舉其它組分，如表面活性劑和消泡劑，因為這些組分在各配方中相同)。表2顯示試驗結果。
[0030]表1
【權利要求】
1.噴墨介質，其包含: 基礎基底； 位于所述基礎基底一面上的上流體阻隔層和位于所述基礎基底另一面上的下流體阻隔層，上阻隔層和下阻隔層各自包含無機顏料和聚合粘合劑中的至少一種； 位于上流體阻隔層上的圖像接收層，所述圖像接收層接收圖像并包含無機顏料、輔助顏料、聚合粘合劑、膠乳成膜劑和熒光增白劑中的至少一種； 位于下流體阻隔層上的背膠層，所述背膠層包含反應性聚合物、表面活性劑和消泡劑中的至少一種； 位于背膠層上的活化層，所述活化層包含水溶性堿性化合物；和位于活化層上的粘合保護層，所述粘合保護層包含至少一種Ph為6.5至7.5的的粘合保護劑。
2.根據權利要求1的噴墨介質，其中所述背膠層進一步包含非粘合狀態和粘合狀態。
3.根據權利要求1的噴墨介質，其中所述粘合保護層包含有機多元酸、有機多元酸共聚物、有機多元酸鹽和 有機多元酸共聚物鹽中的至少一種。
4.根據權利要求1的噴墨介質，其中所述粘合保護層包含有機多元酸、有機多元酸共聚物、有機多元酸鹽和有機多元酸共聚物鹽。
5.根據權利要求1的噴墨介質，其中所述粘合保護層包含水溶性含氮聚合物、共聚物、聚合物鹽和共聚物鹽。
6.根據權利要求1的噴墨介質，其中所述粘合保護層包含水溶性含氧聚合物和共聚物。
7.根據權利要求1的噴墨介質，其中所述粘合保護層包含水溶性大分子。
8.根據權利要求1的噴墨介質，其中所述粘合保護層的所述至少一種粘合保護劑具有1000至小于25000的中等數均分子量。
9.根據權利要求1的噴墨介質，其中所述至少一種粘合保護劑包含潛在水溶性和與施加物體的非永久粘合性質。
10.根據權利要求1的噴墨介質，其中所述圖像接收層包含無機顏料、輔助顏料、聚合粘合劑、膠乳成膜劑和熒光增白劑。
11.根據權利要求1的噴墨介質，其中所述背膠層包含反應性聚合物、表面活性劑和消泡劑。
12.噴墨介質，其包含: 基礎基底； 位于基礎基底一面上的上流體阻隔層和位于基礎基底另一面上的下流體阻隔層，上阻隔層和下阻隔層各自包含聚合粘合劑； 位于上流體阻隔層上的圖像接收層，所述圖像接收層接收圖像并包含無機顏料、輔助顏料、聚合粘合劑、膠乳成膜劑和熒光增白劑； 位于所述下流體阻隔層上的背膠層，所述背膠層包括反應性聚合物、表面活性劑和消泡劑； 位于所述背膠層上的活化層，所述活化層包含水溶性堿性化合物；和 位于所述活化層上的粘合保護層，所述粘合保護層包含水溶性氮、水溶性氧、水溶性大分子中的至少一種，和有機多元酸、有機多元酸共聚物、有機多元酸鹽和有機多元酸共聚物鹽的組合。
13.形成噴墨介質的方法，其包括: 形成基礎基底； 在所述基礎基底一面上形成上流體阻隔層以減少流體滲透到基礎基底中； 在所述基礎基底另一面上形成下流體阻隔層以減少流體滲透到基礎基底中； 在上流體阻隔層上形成圖像接收層以在其上接收圖像； 在下流體阻隔層上形成具有非粘合狀態和粘合狀態的背膠層； 在所述背膠層上形成活化層以響應其事件條件使所述背膠層處于粘合狀態；和 在所述活化層上形成粘合保護層。
14.根據權利要求13的方法，其中所述形成粘合保護層進一步包括: 使用弱酸溶液在6至7的范圍內預調節粘合保護劑溶液的Ph以形成Ph為6.5至7.5的表面的粘合保護層。
15.根據權利 要求13的方法，其中所述事件條件相當于潤濕條件。
【文檔編號】B41M5/40GK103987528SQ201180072775
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2011年8月23日 優先權日:2011年8月23日
【發明者】X.周, P.C.蘭德拉姆, D.埃德蒙森 申請人:惠普發展公司，有限責任合伙企業