在黑白打印機(jī)已基本在家庭、辦公室普及的今天，彩色商務(wù)打印機(jī)已成為現(xiàn)在發(fā)展的潮流。無論在商務(wù)辦公領(lǐng)域還是在家庭里的數(shù)字文檔打印，彩色打印越來越受到人們的喜愛，因?yàn)樯适且环N作用神速的、強(qiáng)大的和極具吸引力的表達(dá)工具，有強(qiáng)烈的視覺沖擊效果。尤其是在商業(yè)中，色彩通過強(qiáng)調(diào)突出一些重點(diǎn)細(xì)節(jié)，可更清楚、更有效地傳達(dá)相關(guān)信息。有研究指出，色彩能為信息傳遞增加40％的讀者，改善人們理解力的幅度達(dá)75％，同時(shí)對學(xué)習(xí)能力、興趣的提升也高達(dá)75％?！　≡诤诎孜臋n、圖像輸出過程中，盡管噴墨打印機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，如自身價(jià)格較低，圖像輸出效果較好，但也許多不足之處，如單純的文本打印效果較差，打印耗材使用周期短，成本高。而與噴墨打印機(jī)相比，激光打印機(jī)則在文本效果和打印成本方面優(yōu)勢明顯，特別是在字符精度方面表現(xiàn)突出，打印效果能與工廠印刷媲美；因此，隨著家庭、企業(yè)及商務(wù)辦公應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，黑白型激光打印機(jī)已牢牢壟斷了文檔打印市場，而且呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的上升勢頭。黑白型激光打印機(jī)文檔輸出介質(zhì)主要是紙張，通常對這類紙張沒有特殊的要求，不過要求紙張勻度好、白度較高、紙面要平整，目前用得較多的是電腦打印紙、靜電復(fù)印紙，也可以使用普通印刷書寫紙。

　　相反，在彩色打印領(lǐng)域，彩色噴墨打印機(jī)因其自身價(jià)格低，而且使用水性油墨，打印過程中不會散發(fā)出帶電的有毒細(xì)小顆粒，危害人們的身體健康，因此得到廣泛應(yīng)用。而對彩色激光打印機(jī)來說，盡管其圖像分辨率較高，色彩穩(wěn)定性好，但打印的色密度與逼真度難以與彩色噴墨打印相媲美。因此，在彩色圖像輸出方面，噴墨打印機(jī)占有統(tǒng)治式的地位。

　　彩色噴墨打印技術(shù)進(jìn)入中國市場不過十幾年，但發(fā)展迅猛，已在辦公自動(dòng)化、數(shù)碼照相、廣告制作、電腦繪像、CAD效果圖、地理信息系統(tǒng)、遙控測繪、印刷打樣等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

　　基于彩色噴墨打印的原理，用于彩色噴墨機(jī)的打印紙性能要求高，不能使用普通的噴墨打印紙；相反，彩色激光打印紙的要求不是很高，只有防水、防潮及耐氣候性等功能要求的彩色激光打印紙才需要專門制作。

#p#

    彩色商務(wù)打印紙的分類

　　由于打印技術(shù)的不斷發(fā)展，用于彩色文檔及圖像輸出的打印機(jī)種類繁多，根據(jù)彩色打印原理，形成全彩色的打印方式大致可分為：噴墨打印、彩色激光打印、熱升華打印與熱感應(yīng)打印。相應(yīng)地，根據(jù)彩色打印設(shè)備的輸出方式和輸出要求，彩色商務(wù)打印紙可細(xì)分為彩色噴墨打印紙、彩色激光打印紙、熱感應(yīng)打印紙及熱升華打印紙。

　　1.1、彩色噴墨打印紙

　　噴墨打印紙的種類很多，但彩色噴墨打印紙與一般紙張不同，彩色噴墨打印紙要有良好的油墨吸收和油墨固著性，既能吸收水性油墨，又能使油墨不向周邊擴(kuò)散，從而完整地保持原有色彩和清晰度。彩色噴墨打印紙的印刷性能主要決定于其吸墨涂層的結(jié)構(gòu)和功能，不僅要快速均勻地吸收油墨，防止油墨干燥過程中出現(xiàn)泅色、毛細(xì)管現(xiàn)象和透印，而且要保證有良好的印刷質(zhì)量，色彩還原性、墨點(diǎn)真圓度好，印字濃度高，有較高的色密度和顏色強(qiáng)度，特別是高光澤相紙級的彩色噴墨打印紙，要求打印的圖像清晰，印刷密度高，在色彩的鮮艷度、細(xì)部層次和色牢度等方面能達(dá)到銀鹽相片的水平。

　　彩色噴墨打印紙可以分為普通彩色噴墨打紙、亞光涂布彩色噴墨打印紙及光澤涂布彩色噴墨打印紙，其中光澤涂布彩色噴墨打印紙的性能最好，價(jià)格也是最高的，擁有較高的光澤，紙的白度高，有良好的吸墨性，承印的圖像層次清晰、色彩飽和，色彩表現(xiàn)力強(qiáng)，近似照片級的圖像效果，但其吸收液體的速度和耐水性有所降低，是最高檔次的噴墨打印紙，廣泛用于商業(yè)領(lǐng)域中。

　　1.2、彩色激光打印紙

　　彩色激光打印機(jī)是低成本、高效率的優(yōu)質(zhì)彩色打印輸出設(shè)備。但與彩色噴墨打印機(jī)相比，彩色激光打印機(jī)的圖像打印效果并不是非常出色，表現(xiàn)在畫面整體色彩飽和度偏暗、過渡層次較少，比較接近印刷品而非銀鹽照片級的影像效果。而且傳統(tǒng)的彩色激光打印機(jī)輸出稿的打印面上總要附著一層硅油，整個(gè)畫面的反光強(qiáng)烈。
　　彩色激光打印機(jī)的成像原理和黑白激光打印機(jī)相似，都是利用激光掃描，在硒鼓上形成電荷潛影，然后吸附墨粉，再將墨粉轉(zhuǎn)印到打印紙上，只不過黑白激光打印機(jī)只有一種黑色墨粉，而彩色激光打印機(jī)要使用黃、紅、青、黑四種顏色的墨粉。基于此，彩色激光打印紙性能要求不是很高，只要有高白度，紙面平整，兩面差較小，對打印設(shè)備損耗較少即可。但是如果要用于制作高檔效果圖、標(biāo)書、精美宣傳畫冊以及某些防水、防潮的特殊用途，則應(yīng)對原紙進(jìn)行加工處理，以獲得良好的彩色打印效果以及相應(yīng)的功能。

　　1.3、彩色熱感應(yīng)打印紙與熱升華打印紙

　　熱感應(yīng)打印是使用經(jīng)過特殊處理的熱感應(yīng)專用打印紙，是一種融合了銀鹽照相和感熱記錄的先進(jìn)技術(shù)。打印過程無需色帶和墨水，打印紙自身內(nèi)部含黃（y）、洋紅（M）、青（C）染料層，當(dāng)打印紙接受打印頭的熱能和紫外定影燈照射時(shí)，顏色即釋放出來。

　　熱升華打印也是利用熱感應(yīng)技術(shù)，其原理就是將彩色染料通過某種手段“搬”到打印介質(zhì)上，形成絢麗的圖像。染料熱升華轉(zhuǎn)移打印采用專用紙輸出，輸出效果細(xì)膩精美，畫質(zhì)可與銀鹽照片媲美。雖然熱升華打印照片效果很好，但由于其打印速度較慢，對打印紙要求較高，打印成本也非常高，難以在商務(wù)領(lǐng)域得到普及。

#p#

    彩色噴墨打印紙的研究

　　調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，近幾年來，隨著彩色噴墨打印紙加工制造技術(shù)的進(jìn)步，彩色噴墨紙的承印質(zhì)量越來越高，而且價(jià)格也不斷下降，使得彩色噴墨打印技術(shù)成為商務(wù)辦公及家庭文檔和圖像輸出的主要方式，占去彩色商務(wù)打印市場的70％，而且以超過40％的增長率持續(xù)增長。彩色噴墨打印紙的質(zhì)量主要決定于其吸墨涂層的性能，尤其是相紙級彩色噴墨打印紙，要求打印出來的畫面在彩色的鮮艷度、飽和度、細(xì)部層次、清晰度•彩色還原和色牢度都能達(dá)到彩色相紙的水平。彩色噴墨打印紙要達(dá)到高質(zhì)量的圖像效果，其涂層要具有以下特性：能夠均勻快速地吸收墨水，不發(fā)生滲色、蹭臟，不透??；墨點(diǎn)真圓度高、邊緣銳利，網(wǎng)點(diǎn)濃度高，圖像分辨率高；色彩牢度好，圖像和文字要有好的耐水性、耐光性、耐摩擦性及保存性；色彩還原性好，飽和度高，有較高的顏色密度和顏色強(qiáng)度。

　　2.1、國內(nèi)外彩色噴墨打印紙的研究現(xiàn)狀

　　國外對彩色噴墨打印紙的研究開始得比較早，相關(guān)的報(bào)道和專利都比較多。研究內(nèi)容主要集中在噴墨打印紙涂料、涂布工藝、涂料組成和打印圖像等方面。例如，對彩色噴墨打印紙研究得較深入有Hyun-Kook，Margaret等人，他們研究認(rèn)為（1）常規(guī)涂布顏料替代一部分鋁土和二氧化硅以降低生產(chǎn)成本；（2）氣相二氧化硅對涂層結(jié)構(gòu)和打印性質(zhì)量的影響；（3）二氧化硅和氧化鋁對涂層結(jié)構(gòu)和打印質(zhì)最的影響；（4）顏料的化學(xué)性能和粒徑對涂層結(jié)構(gòu)的影響以及涂層結(jié)構(gòu)對打印質(zhì)量的影響等。（5）金屬氧化物在光澤噴墨打印紙涂料中的研究。此外，還有RichY.R.等人研究了陽離子添加劑的加入對涂料性能有較大影響，增加了涂料的粘度、屈服應(yīng)力和彈性模量。CawthorneJ.等人作了改性瓷土和二氧化硅混用生產(chǎn)無光噴墨打印紙的研究。BoylanJ.R.研究了聚乙烯醇作噴墨打印紙膠粘劑的研究。JopsonR.N.研究了膠粘劑改性及其在刮刀涂布生產(chǎn)噴墨打印紙中的應(yīng)用。A.Hladnik采用自己開發(fā)的打印測試表格衡量打印圖像質(zhì)量，利用主要組分分析法（PCA）作了噴墨打印紙質(zhì)量評價(jià)的研究。JonckherreeE.和Mabire作了提高無光澤和高光噴墨打印紙耐水性等方面的研究；KatriVikman作了涂布噴墨打印紙耐牢性能的研究；HenryWilhelm對噴墨打印彩色照片和傳統(tǒng)沖洗的彩色照片的耐光性能進(jìn)行了探討等。

　　然而，國內(nèi)是近幾年才專注于涂布噴墨打印紙的研究。目前，國內(nèi)從事彩色噴墨打印紙研究的主要機(jī)構(gòu)主要有湖南造紙研究所、華南理工大學(xué)、山東輕工業(yè)學(xué)院、西北科技大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)和天津遠(yuǎn)大材料有限公司等。研究內(nèi)容主要包括彩色噴墨打印紙的分析、涂層性能、涂料組成和專用化學(xué)品等方面。大多集中介紹二氧化硅涂布顏料、涂布化學(xué)品的應(yīng)用等方面，而開展的實(shí)驗(yàn)研究則比較少。已有的研究包括：對高光澤彩色噴墨打印紙涂層結(jié)構(gòu)及紙頁性能的研究，對噴墨打印紙涂層的研究，以及北京制漿造紙研究院和湖南造紙研究所對彩色噴墨打印紙的開發(fā)研究等。

　　2.2彩色噴墨打印紙涂料研究

　　研究表明，涂層微觀及宏觀孔隙結(jié)構(gòu)對彩色噴墨紙的打印質(zhì)量有很大的影響，因?yàn)橛湍M成中大部分是水（2％-5％的染料或顏料，2％-5％的表面活性劑和添加劑，30％保濕劑，65％的水），涂層為了固著油墨，必須快速吸水，并防止水滲入紙基，以免影響打印質(zhì)量。在傳統(tǒng)的高嶺土、碳酸鈣及二氧化欽等涂布顏料中，利于液體吸收的孔隙（。.2-0.4um）有效體積分?jǐn)?shù)較小以及利于液體流動(dòng)（0.OZ-0.04um）的孔隙直徑較窄，不適宜大量用作彩色噴墨打印紙涂布顏料。而由于硅、鋁的氧化物的吸油量大（20。克氧化硅吸油量達(dá)200-350克）、BET比表面積大（250-600m2/g），且能形成類似于海綿狀的高孔隙率網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)油墨接觸含硅的涂層時(shí)，多孔狀的涂層快速吸收油墨溶劑，而染料和著色劑則固著在涂層表面，呈現(xiàn)出良好的光學(xué)印刷密度，所以比較適合用作噴墨打印紙涂布顏料。

　　根據(jù)涂層吸墨機(jī)理，彩色噴墨打印紙的吸墨涂層可以分為膨潤型和空隙型，或者是樹脂類和顏料類。膨潤型吸墨涂層主要由一些能夠吸水膨脹的高分子組成，如明膠、聚乙烯醇、聚乙烯毗咯烷酮、PT-丙基纖維素等組成，承接油墨后，樹脂發(fā)生輕度膨脹，粘住墨液，吸收油墨，但油墨干燥速度慢，抗水性差；而空隙型吸墨涂層則是由具有微孔性結(jié)構(gòu)的顏料或能形成多孔性結(jié)構(gòu)的材料構(gòu)成，如無定形氧化硅、氧化鋁等，形成內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對墨滴的快速吸收和顏色固著作用，油墨干燥速度快，抗水性好。

　　氧化硅是目前應(yīng)用最廣泛的空隙型吸墨涂層顏料。氧化硅顏料的吸墨性強(qiáng)，亮度大，不透明性高，比容積大，油、水吸收性好。多孔狀的氧化硅顏料可分為膠體（納米）硅、煙法硅、沉淀硅及凝膠硅或硅膠。表1總結(jié)了各種氧化硅顏料的物理特性。膠體硅在水中是非孔狀的穩(wěn)定性分散，這些粒子是由密集相硅元素組成，大小在1Onm1至100nm之間•顏料中的多孔性主要來源于膠體硅粒子的堆集，表面積由球形粒子外部表面積構(gòu)成，因此與粒子直徑有關(guān)。

　　由于聚合或聚集，形成連續(xù)的、剛性的和多孔狀的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)類似于傳統(tǒng)涂料，用作彩色噴墨打印紙涂料的粘合劑種類也有很多，常見的有聚乙烯醇（PVA）、聚醋酸乙烯醋（PVAC）、干酪素、大豆聚合物、梭甲基纖維素（CMC）、竣基丁苯膠乳、改性淀粉等。與乳膠及天然膠粘劑相比，PVA的勃結(jié)強(qiáng)度最大，況且PVA有很好的成膜性能，因?yàn)樗撬苄缘暮铣赡z乳，所以能根據(jù)需要調(diào)控PVA的性能，例如，盡管PVA是親水性的，但也能制成疏水的PVAoPVA能在室溫下形成易變形的膜，且膜的耐磨性較好。此外，PVA的相容性好，能與其它水狀膠體、膠粘劑、顏料及輔料共混，不影響其它物質(zhì)的性能。

　　為了保證圖像色彩有一定的牢度，特別是彩噴圖像遇水再干燥后不會發(fā)生圖像變模糊或色彩擴(kuò)散現(xiàn)象，通常在涂料中加入陽離子電荷的聚合物固色劑。之所以使用的是陽離子固色劑，這是因?yàn)椴噬珖娔蛴〖埶褂玫挠湍ǔＪ怯申庪x子染料、水和其它特殊助劑諸如潤濕劑等組成。當(dāng)陰離子染料接觸到涂層中的陽離子聚合物時(shí)，就會生成不溶于水的絡(luò)合物，從而將油墨固定在涂層顏料顆粒的表面，防止了墨水的滲透和擴(kuò)散，同時(shí)也提高了打印圖像的色彩密度。在配置涂料時(shí)，同時(shí)將幾種固色劑混合使用有利于色彩表現(xiàn)真實(shí)。

　　通常使用陽離子固色劑有聚乙烯亞胺、Poly-DADMAC或聚乙烯胺，在涂料中的用量為113份。陽離子把陰離子染料分子吸引到非常高比表面積的二氧化硅顏料上，并在這里被截留，阻止了染料分子橫向移動(dòng)。這種橫向移動(dòng)會引起印刷圖像的滲化，或者減少光學(xué)密度，加速紙的透印。有研究表明，陽離子染料固色劑同樣也能提高耐水性。

#p#

　　2.3彩色噴墨紙涂層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　涂層結(jié)構(gòu)決定著涂層的性能，進(jìn)而決定著涂布紙的性能指標(biāo)。彩色噴墨打印紙是一類有特殊功能的涂布紙，既具有常規(guī)涂布紙的性能又有較大的差別，最突出的特點(diǎn)是吸收性能較好和光澤度高。彩色噴墨打印紙的涂層結(jié)構(gòu)包括外孔隙結(jié)構(gòu)和龜裂結(jié)構(gòu)兩種。

　　外孔隙結(jié)構(gòu)就是在涂層表面能看到均勻分布的小孔或凹坑存在，表面具有與內(nèi)部相一致的孔隙結(jié)構(gòu)，包括表面封閉和開放兩種形式，涂層的孔隙包括顏料間孔隙和顏料內(nèi)孔隙。這種涂層結(jié)構(gòu)在掃描電鏡下（SEM）。

　　龜裂結(jié)構(gòu)因涂層結(jié)構(gòu)表面具有類似龜殼表面圖案的裂紋結(jié)構(gòu)而得名，形成這種結(jié)構(gòu)的原因可能有兩個(gè)：一是通過膠粘劑改性來控制它的分子量和表面電荷，從而影響其表面張力，使得它在干燥過程中發(fā)生微龜裂。二是將涂層在低于所添加的聚合物的玻璃轉(zhuǎn)化溫度（Tg）下干燥，聚合物由于表面張力的作用發(fā)生破裂不能形成完整的膜，形成的溝紋就是這種類似龜殼的裂紋結(jié)構(gòu)。

　　2.4彩色噴墨打印紙的質(zhì)量要求

　　彩色噴墨打印紙是一種新型記錄紙，因?yàn)榘l(fā)展快，還沒有統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。但是，根據(jù)其實(shí)際使用情況，油墨吸收性、光澤度、墨滴點(diǎn)圓性、接觸角、打印色密度等是空隙型彩色噴墨打印紙最重要的指標(biāo)，分別決定著油墨的干燥速度、圖像的明亮度、打印分辨率和圖像的色彩強(qiáng)度，共同影響著圖像的打印效果。色密度是衡量打印圖像質(zhì)量的一個(gè)重要性能參數(shù)，影響著打印圖像最終的視覺效果、色域和色彩逼真度，它不僅與紙頁接觸角、墨滴點(diǎn)圓性和表面吸收性能有關(guān)，還與著色劑在紙頁表面留著有關(guān)。因此，可以看出，彩色噴墨打印紙性能指標(biāo)是相互影響，在生產(chǎn)中必須綜合考慮各項(xiàng)性能指標(biāo)，才能獲得質(zhì)量較好的彩色噴墨打印紙。

    彩色商務(wù)打印紙的發(fā)展前景

　　前幾年，國內(nèi)市場上的彩色噴墨打印紙還是以進(jìn)口為主，但現(xiàn)在，由于國內(nèi)一些廠家在引進(jìn)、消化、吸收國外彩色噴墨打印紙生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，都先后致力于研制開發(fā)彩色噴墨打印紙，其生產(chǎn)的彩色噴墨打印紙不僅價(jià)格較低，比進(jìn)口的同類產(chǎn)品低20％-50％，而質(zhì)量則可以與進(jìn)口產(chǎn)品媲美，在國內(nèi)市場上占據(jù)相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。因此，國產(chǎn)彩色噴墨打印紙具有很強(qiáng)的市場競爭力。

　　據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)顯示，在2000年，中國彩色噴墨打印紙年消耗量不到1.5萬噸，但到2005年，彩色噴墨打印紙的產(chǎn)量超過8萬噸，年增長幅度達(dá)40％。這是由于彩噴設(shè)備的旺銷推動(dòng)了彩色噴墨打印紙的快速發(fā)展。

　　同樣，彩色激光打印機(jī)的發(fā)展也促進(jìn)了彩色激光打印紙需求量不斷增加。在過去，由于彩色激光打印機(jī)的價(jià)格很高，其在商務(wù)領(lǐng)域難以得到普及。自去年開始，由于彩色激光打印機(jī)價(jià)格走平民化路線，使得彩色激光打印成為企業(yè)辦公領(lǐng)域的新寵，因?yàn)槠湓诖蛴∑焚|(zhì)和打印成本方面要比噴墨打印機(jī)更勝一籌。為了獲得理想的效果，噴墨打印機(jī)要求使用價(jià)格不菲的特殊打印紙，打印成本高昂，但彩色激光打印即使在普通紙張上也能打出質(zhì)量優(yōu)異的圖像，耗材使用成本要低得多。因此，據(jù)資料介紹，今年以來，彩色激光打印機(jī)的市場需求呈現(xiàn)爆發(fā)性地增長，增幅超過110％，因此也促使彩色激光打印紙的市場需求量不斷加大。近期，日本開發(fā)了多種功能性的彩色激光打印紙，如耐光性及耐水性的彩色激光打印紙，擴(kuò)大了彩色打印紙的應(yīng)用范圍。這種耐水性的激光打印紙，是經(jīng)過特殊的涂層，光澤度和白度有所升高，同時(shí)印刷質(zhì)量也更加卓越，有超群的畫像再現(xiàn)性。