[发明专利]记录纸及其制造方法

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明可用于利用喷墨记录系统的打印机或绘图仪。具体地，本发明涉及用于喷墨记录的记录纸，其具有可与市售流延纸相比的光泽度，以及制造该记录纸的方法。

2.现有技术描述

在喷墨记录系统中，通过各种操作原理将小的油墨液滴排射到记录纸如纸张上，以记录图像或字符。该记录系统具有例如较高的速度、较低的噪音、易于多色印刷、在记录形式方面大的适应性以及消除了对显色和定影的需要等特征，因此已经迅速地在各种应用中得到使用，作为例如各种各样的图形包括汉字和彩色图像的记录装置。通过增加分辨率和扩大彩色再现范围，通过彩色喷墨系统生成的图像可与通过根据照相制版的彩色印刷生成的那些或通过彩色摄影系统印刷的那些相比，此外在具有较小印数的应用中，与照相技术相比价格比较低廉，因此已经广泛地甚至在全色影象记录领域中得到运用。

对于使用喷墨系统的打印机或绘图仪，已经尝试改善分辨率和扩大彩色再现范围，以满足来自市场的进一步改善图像质量的要求，而这些已经通过增加排射的油墨量得以进行。因此，增加油墨接收容量以适合于排射量已经成为记录纸的重要技术目标，因此对于确保增加油墨接收容量和形成具有好的显色的涂覆层而言是必要的。此外，已经要求外观例如光泽度、刚性和色调与银摄影或印刷纸是兼容的，然而传统的喷墨记录纸例如高级纸和铜版纸没有满足这些需要。

尤其是，按照现有技术增加光泽会引起油墨吸收性的损失，而这对于喷墨记录纸是重要的。为了确保吸收性，必须形成具有大孔隙率的涂覆层。因此，在涂料组合物中使用了大量无机颗粒以形成所述具有大孔隙率的涂覆层。然而，由于存在颗粒，涂覆层的表面变得粗糙，因此仅仅得到低光泽度记录纸、所谓无光泽纸。

为了赋予光泽度而进行的一般性处理是使用砑光机装置例如强度砑光机和光泽砑光机，通过将纸张在压力下的热辊之间通过，使涂覆层的表面平滑。然而，在高线性荷载下的砑光机在改善光泽度的同时会降低涂覆层中的孔隙率，导致油墨吸吸收速度下降并且由于降低的吸收容量导致油墨溢出。必须在有限范围内选择砑光条件，以得到可接受的油墨吸收容量，因此按照现有技术迄今为止油墨吸收和光泽度两者不能同时令人满意。

为了满足这些冲突的性能，油墨吸收性和光泽度，已经建议当涂覆层包含大量精细无机颗粒时，使用所谓流延-涂覆方法制造喷墨记录纸。即使是这样的方法，仍然不能在新近的、具有增加油墨排射的墨喷式印刷机或绘图仪上同时满足这些冲突的性能，油墨吸收性和光泽度。当使用集中在油墨吸收性方面的设计时，例如当通过使用大量无机颗粒增加空隙来改善油墨吸收性时，不能获得高光泽度并且可能降低表面强度。当使用集中在光泽度方面的设计时，例如当降低无机颗粒的量时，随着空隙的降低可以获得较高的光泽度，但油墨吸收性不能得到保证。

通常，用于喷墨记录的油墨包含阴离子型水可溶解的染料，其溶解在主要包括水的溶剂中。因此，当使用集中在油墨吸收性方面的设计时，例如当通过用大量无机颗粒增加空隙来改善油墨吸收性时，由于染料在记录纸中向深处渗透可能会降低色密度。为了改善色密度，必须尽可能地在所述记录纸的表面上将油墨中的染料定影。此外，所述染料必须定影在所述记录纸的表面上以改善耐水性，即防止染料在记录纸与水接触时分离。为了解决该问题，已建议通过向涂覆层中加入阳离子聚合物而将阴离子染料固定到涂覆层上，然而增加阳离子聚合物可能导致令人不满意的油墨吸收性，由于减少了无机颗粒的量。

喷墨记录系统中最近的发展已经允许我们可以得到清晰的影象和优异的打印质量，因此得到可与摄影相比的图像质量，然而与照片相比，通过喷墨技术打印的纸张具有较差的耐光性，即在长期储存之后打印图象褪色，和抗泛黄性能，即在长期储存之后记录纸表面变黄。然而，如上所述，新近的高光泽度记录纸在其涂覆层中包含大量精细无机颗粒，以同时获得较高的光泽度和油墨吸收性，并且已经选择更细的无机颗粒用以进一步改善性能。作为无机颗粒，硅石和矾土是通常优选的。然而，当其变细时，其表面积急剧地增加并且该无机颗粒的较高的表面活性会显著地损害耐光性或抗泛黄性能。

如上所述，迄今为止难以提供满足以下全部需要的喷墨记录纸：改善的光泽度、油墨吸收性、色密度、耐水性、耐光性和抗泛黄性能。以下将描述现有技术的例子。