[发明专利]液体调色剂可数字印刷介质

说明书

发明背景

大部分静电印刷设备使用干调色剂来用于文字和图像印刷。该文字和图像的质量和清晰度与调色剂粒度有关。虽然已经能够实现非常细的粒度，但是对环境的关注限制了能够用于调色剂粒度中的细度。在图像的定影中，干调色剂粒子在相对高的温度(例如超过大约100℃)时熔融到印刷介质(例如纸)上。熔融器辊的高温限制了印刷设备的印刷速度和图像质量。当印刷速度提高时，调色剂粒子在熔融器辊上的停留时间缩短。调色剂粒子在熔融器辊上短的停留时间(快速印刷)经常导致了调色剂在纸上差的附着性。为了克服这种提到的缺点，已经开发了用于静电印刷的液体调色剂。

在液体调色剂中，调色剂粒子分散在载液体中。非常细的调色剂粒子能够用于液体调色剂中，而没有与干调色剂相同的环境问题。此外，不需要高温来将该调色剂熔融到纸上。液体调色剂的这些优点使得印刷设备能够高速印刷高质量图像。来自Hewlett-Packard的Indigo^?印刷机将液体调色剂(Electroink^?)工艺应用于印刷高质量图像。纸被广泛的用作Indigo^?印刷机的图像接受介质。

发明内容

当纸用于液体调色剂数字印刷机时的主要目标之一是实现调色剂对纸良好的附着性。纸和液体调色剂需要彼此吸引和结合，来获得良好的调色剂附着性，否则它们倾向于具有差的附着性，这导致了分层。市售的纸，特别是上光纸，倾向于具有差的调色剂附着性和导致在切割印刷纸时调色剂层分层。所以，重要的是液体调色剂数字印刷的纸能够经受住不同的印刷后作业例如冲切。因此，需要一种纸，其能够用液体调色剂进行印刷，而没有上述的问题。

本发明涉及液体调色剂可数字印刷介质。这样的介质能够用液体调色剂数字印刷机来形成图像。此外，当这样的介质在高速液体调色剂数字印刷机上印刷时，该介质产生了优异的调色剂附着性。该介质包括纸基底和布置在该纸基底两个面上的调色剂接受层。

本发明的纸基底可以由化学纸浆、机械纸浆、和/或化学和机械纸浆的组合来制成。令人期望的是该纸的不透明度为大约75%或者更高。在另外一种实施方案中，该纸的不透明度大于85%。令人期望的该纸的亮度是大约70或者更高。在另外一种实施方案中，该纸的亮度大于80。

本发明的纸基底可以进行内施胶和/或表面施胶。内施胶剂不限于任何具体的试剂。它们可以选自用于办公纸张的常规内施胶剂。纸基底的表面施胶是任选的。

本发明的纸基底的定量是38-200g/m²。该纸可以具有大约5-大约30重量%的填料。该纸的填料可以是碳酸钙，滑石，粘土，高岭土，二氧化钛及其组合。

本发明的纸基底可以进行内施胶和表面施胶。内施胶剂不限于任何具体的试剂。它们可以选自用于纸张的常规内施胶剂。纸基底的表面施胶是任选的。

本发明的调色剂接受层(toner receiving layer)包括颜料、粘合剂、阳离子盐和消泡剂。颜料的总量是该调色剂接受层总干重的大约60%-大约95%。在一种实施方案中，颜料的总量是该调色剂接受层总干重的大约70%-大约85%。

该颜料包括一种主要颜料，其是总颜料干重的60%或者更高。在一种实施方案中，该主要颜料是总颜料干重的80%或者更高。在另外一种实施方案中，该主要颜料具有棒-(或者棍-)状形状，并且中值等价球形直径(ESD)是大约0.1微米-大约3微米。在一种实施方案中，棒长度与棒直径之比为大约2-大约20。该主要颜料可以选自研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙或者其他棒状颜料。

中值ESD是一种用于表述不规则形状粒子的尺寸而建立的单位，通过测量等体积球体的直径来获得。使用中值ESD的根据描述在Jennings，B.R.和Parslow，K. (1988)“Particle Size Measurement：The Equivalent Spherical Diameter”，Proceedings of the Royal Society of London, Series A 419，第137-149页中。在一种非限定性的例子中，中值ESD可以通过Microtrac-UPA150激光散射装置来测量。

图1是一种电子显微镜照片，表示了主要颜料族的形状和纹理，特别是碳酸钙棒状粒子，其具有上述中值等价球形直径(ESC)以及棒长度与棒直径之比。