專利名稱：可標(biāo)記的材料的制作方法
背景數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體提供了一種以穩(wěn)定和移動(dòng)的格式存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的方便的方法。例如，像緊湊盤或其它的盤那樣的光盤允許用戶在單個(gè)位置存儲(chǔ)相對(duì)較大量的數(shù)據(jù)。在這樣的盤上的數(shù)據(jù)常常包括娛樂，諸如音樂和/或圖像，以及其它類型的數(shù)據(jù)。過去，消費(fèi)者設(shè)備是只讀的。換句話說，設(shè)備被配置成讀出被存儲(chǔ)在這樣的設(shè)備上的數(shù)據(jù)，但設(shè)備沒有被配置成在其上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。常常藉助于把數(shù)據(jù)燒制到盤上的大型商業(yè)機(jī)器而使數(shù)據(jù)被放置到盤上。為了識(shí)別盤的內(nèi)容，商業(yè)標(biāo)簽常常藉助于絲網(wǎng)印制或其它類似的方法被印制在盤上。
最新的努力的方向是向消費(fèi)者提供盤燒制或?qū)懭肽芰?。這樣的努力包括使用各種驅(qū)動(dòng)器，它們被配置來燒制例如可記錄的緊湊盤、可重寫的緊湊盤、可記錄的數(shù)字視頻盤、和/或可重寫的數(shù)字視頻盤等。這些驅(qū)動(dòng)器為用戶提供方便的方法以記錄相對(duì)較大數(shù)量的可以在其它設(shè)備中容易地傳送或使用的數(shù)據(jù)。
諸如緊湊盤這樣的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體或其它這樣的媒體，常常有兩個(gè)面數(shù)據(jù)面和標(biāo)簽面。數(shù)據(jù)面包含被燒制在媒體上的數(shù)據(jù)。標(biāo)簽面常常是背景，用戶在其上手寫信息以標(biāo)識(shí)該盤。因此，提供高質(zhì)量手寫標(biāo)簽可能是困難的和相當(dāng)費(fèi)時(shí)的。
概要可標(biāo)記的材料包括基礎(chǔ)本體材料、熱活化的標(biāo)記材料、和至少一種染料。
附圖簡述附圖顯示本設(shè)備和方法的各種不同的實(shí)施例，它們是說明書的一部分。所顯示的實(shí)施例僅僅是本設(shè)備和方法的例子，它不限制公開內(nèi)容的范圍。


圖1顯示按照一個(gè)示例性實(shí)施例的媒體處理系統(tǒng)的示意圖。
圖2顯示按照一個(gè)示例性實(shí)施例以形成彩色的可標(biāo)記的基片的方法的流程圖。
圖3-1和3-2顯示按照一個(gè)示例性實(shí)施例通過添加幾種與基礎(chǔ)本體材料相組合的示例性添加物和一種被施加到玻璃片上的可熱標(biāo)記的材料而形成的幾種彩色可標(biāo)記的基片的初步評(píng)價(jià)。
圖4顯示通過添加幾種與基礎(chǔ)本體材料相組合的示例性添加物和一種可熱標(biāo)記的材料而被形成在盤上的彩色可標(biāo)記的基片的評(píng)價(jià)結(jié)果。
圖5顯示按照一個(gè)示例性實(shí)施例在基片受到褪色處理后的圖4的彩色可標(biāo)記的基片的結(jié)果。
圖6顯示通過添加幾種與基礎(chǔ)本體材料相組合的示例性添加物和一種可熱標(biāo)記的材料而形成的、被施加在盤上的彩色可標(biāo)記的基片的評(píng)價(jià)結(jié)果。
圖7和8顯示用示例性顏料著色的可標(biāo)記的基片與按照一個(gè)示例性實(shí)施例的約定(default)可標(biāo)記的基片的特性比較。
圖9顯示約定可標(biāo)記的材料的色度與彩色可標(biāo)記的基片相比較的比較結(jié)果。
在全部圖上，相同的標(biāo)號(hào)表示類似的、但不一定是相同的單元。
詳細(xì)說明本組成和方法提供一種可染色的和/或經(jīng)表面處理的可標(biāo)記的基片的形成。特別地，幾種染料可加到一個(gè)約定標(biāo)記材料。這里描述的約定標(biāo)記材料包括基礎(chǔ)本體材料和熱活化標(biāo)記材料。
在以下的說明中，為了說明起見，闡述多個(gè)具體的細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)于本方法和設(shè)備的透徹的了解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到，本方法和設(shè)備可以不用這些具體的細(xì)節(jié)而實(shí)現(xiàn)。在本技術(shù)說明書中所謂“一個(gè)實(shí)施例”意味著，結(jié)合該實(shí)施例描述的具體的特性、結(jié)構(gòu)或特征被包括在至少一個(gè)實(shí)施例中。詞組“在一個(gè)實(shí)施例中”在本技術(shù)說明書的各個(gè)地方的出現(xiàn)時(shí)并不一定都指同一個(gè)實(shí)施例。
媒體系統(tǒng)的示意1顯示媒體處理系統(tǒng)(100)的示意圖。正如下面更詳細(xì)地描述的，媒體處理系統(tǒng)(100)允許用戶把可標(biāo)記的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(可標(biāo)記的盤)插入到系統(tǒng)中，以便把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體上和把標(biāo)簽印制在其上。印制在其上的標(biāo)簽可包括從多種彩色中選擇的背景。
所顯示的媒體處理系統(tǒng)包括外殼(105)，其中容納被耦合到處理器(125)的數(shù)據(jù)裝置(110)和標(biāo)記裝置(120)。數(shù)據(jù)裝置(110)和標(biāo)記裝置(120)的操作可以由處理器(125)控制。媒體處理系統(tǒng)(100)還包括硬件，用于把可標(biāo)記的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(可標(biāo)記的盤)(130)放置在由數(shù)據(jù)裝置(110)讀出和/或由標(biāo)記裝置(120)標(biāo)記的位置上。硬件的操作也可以由處理器(125)控制。
按照一個(gè)示例性實(shí)施例，所顯示的處理器(125)是與媒體處理系統(tǒng)(100)分開的。示例性處理器(125)可包括，但不是限于，計(jì)算機(jī)或其它這樣的裝置。處理器(125)可以具有軟件或位于其上的其它驅(qū)動(dòng)程序，它們被配置成可控制數(shù)據(jù)裝置和標(biāo)記裝置的操作，以便選擇地讀出和/或?qū)憯?shù)據(jù)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(130)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到，可以使用任何適當(dāng)?shù)奶幚砥?，包括被配置成位于媒體處理系統(tǒng)中的處理器。
正如所介紹的，數(shù)據(jù)裝置(110)和標(biāo)記裝置(120)每個(gè)被配置成與可標(biāo)記的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(130)互動(dòng)。特別地，示例性可標(biāo)記的盤(130)包括第一和第二相對(duì)的面(140，150)。第一面(140)具有在其上形成的數(shù)據(jù)表面，它被配置成用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而第二面(150)具有在其上形成的可標(biāo)記的表面。
對(duì)于第一面(140)，數(shù)據(jù)裝置(110)可被配置成讀出存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)裝置(110)上的數(shù)據(jù)和/或把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到可標(biāo)記的盤(130)上。數(shù)據(jù)裝置(110)的輸出可以由處理器(125)處理，并以聲音、圖像和/或數(shù)據(jù)的形式輸出給用戶。在讀出所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的情形下，數(shù)據(jù)裝置(110)的輸出被發(fā)送到處理器(125)。示例性標(biāo)記的盤包括，但不限于，可記錄的緊湊盤(CD-R)、可重寫的緊湊盤(CD-RW)、可記錄的數(shù)字視頻盤(DVD-R)、和/或可重寫的數(shù)字視頻盤(DVD-RW)、或其它類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體。
另外，標(biāo)記裝置(120)可被配置成選擇地去標(biāo)記第二面(150)的表面，標(biāo)記裝置(120)因此可被配置成在第二面上形成“標(biāo)簽”。
顏料和/或修整劑可被添加到被用來形成可標(biāo)記的表面的約定可標(biāo)記的材料中以改變背景彩色和/或修整效果。這些添加物在下面更詳細(xì)地討論。因此，媒體處理系統(tǒng)(100)允許用戶把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在可標(biāo)記的盤上和把標(biāo)簽印制在其上。
在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的標(biāo)記材料由約20到30％無色染料、約1到3％近紅外吸收染料和約10到20％的顯影劑組成。
形成背景材料的方法圖2顯示按照一個(gè)示例性實(shí)施例以形成彩色可標(biāo)記的基片的方法的流程圖。方法從提供空白數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體開始(步驟200)。示例性空白數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體包括光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體，它具有在媒體的一個(gè)面上形成數(shù)據(jù)媒體和在相反的面上的標(biāo)簽面。
然后，選擇想要的背景彩色和/或表面處理(步驟210)?？梢赃x擇任何不同數(shù)目的彩色組合或處理。然后把添加物加到基礎(chǔ)材料，以形成具有想要的特性的彩色可標(biāo)記的材料(步驟220)。幾個(gè)示例性添加物和它們的最終得到的特性在下面更詳細(xì)地描述。此后，標(biāo)記材料被施加到空白的存儲(chǔ)媒體的標(biāo)簽面(步驟230)。彩色可標(biāo)記的材料然后被固化(步驟240)以及使空白的存儲(chǔ)媒體準(zhǔn)備好把數(shù)據(jù)寫到其上和把標(biāo)簽形成在其上。
示例性制劑下面討論的基片和得到的結(jié)果包括約定材料，后者包括與可熱標(biāo)記的材料相組合的基礎(chǔ)本體材料。幾個(gè)示例性染料和/或表面處理可以與約定標(biāo)記材料相組合。幾種這樣的組合的結(jié)果在下面討論。
圖3-1和3-2顯示通過添加與基礎(chǔ)本體材料和可熱標(biāo)記的材料相組合的一種示例性添加物而形成的幾種彩色可標(biāo)記的基片的初步評(píng)價(jià)。適合的可熱標(biāo)記的材料包括基礎(chǔ)本體材料，例如50％CDG000樹脂，6％UV光引發(fā)劑，27％無色染料，1.5％近紅外吸收材料，12％顯影劑，和用于穩(wěn)定和印制的各種添加物。為了便于參考，這個(gè)制劑將稱為第一約定標(biāo)記材料。
可熱標(biāo)記的材料被配置成按照標(biāo)記操作來進(jìn)行標(biāo)記。一個(gè)這樣的操作可包括，但不限于，通過使用整個(gè)的光電二極管把780nm激光聚焦到標(biāo)簽表面。通過使用專用軟件使得信息文件、標(biāo)簽、圖像等等格式化。這個(gè)格式化的信息用來在盤旋轉(zhuǎn)時(shí)選擇地啟動(dòng)激光器，從內(nèi)徑前進(jìn)到外徑。在可熱標(biāo)記的材料中黑色標(biāo)記呈現(xiàn)為吸收劑，因?yàn)榭蔁針?biāo)記的材料優(yōu)選地吸收780nm輻射和把熱傳送到無色染料和顯影劑。如圖3-1所示，幾種溶劑染料--在這里被定義為在有機(jī)溶劑中可溶解的染料，并通常以在有機(jī)溶劑中的溶液的形式被引入--在CDG000(Norcote International)中是可溶解的。這些溶劑染料表現(xiàn)出可接受的性能特征。
這里使用的這些溶劑染料包括，但不限于，溶劑藍(lán)4、溶劑藍(lán)37、溶劑藍(lán)38、溶劑藍(lán)59、熒光增亮劑、溶劑紅1、溶劑紅23、溶劑紅52、溶劑紅218、溶劑紅23、溶劑紅52、溶劑紅111、溶劑紅218、溶劑黃14、溶劑黃34、和溶劑黃163。與基礎(chǔ)本體相組合的溶劑染料的相對(duì)重量在表3-1上列出。另外，然后可看到這些染料的可溶解度，以及當(dāng)染料與第一約定材料相混合時(shí)可看到最終得到的彩色。
可熱標(biāo)記的材料和染料混合物已準(zhǔn)備好，并散布在玻璃片上，然后固化。合適的固化條件可包括在放電燈下以約7米/每分鐘的速率移動(dòng)樣本。傳送帶在300瓦/英寸的汞放電燈下移動(dòng)樣本。這個(gè)燈發(fā)出豐富的UV波長的光。UV被熱標(biāo)記材料中的光引發(fā)劑吸收，該熱標(biāo)記材料與CDG000交聯(lián)，形成平滑的硬質(zhì)薄膜。在玻璃片上加上染色的可標(biāo)記的基片可以稱為篩分測試。固化操作的使用可以有助于確定存在不想要的影響，諸如染料的過早的顯影。
參照圖3-1討論的每一片，然后按照前面描述的方法來做測試標(biāo)記。測試標(biāo)記的結(jié)果在圖3-1所示的“片上的測試標(biāo)記”之下被示出。無光澤的表面處理也以類似于參照圖3-1所描述的方式準(zhǔn)備好。無光澤的表面處理篩分測試的概要顯示于圖3-2。在玻璃片上的這些篩分測試表明了幾個(gè)候選者，它們與在藍(lán)色、紅色(絳紅)和無光澤的修整試劑中的第一約定材料(于是在配方中是約定的)是兼容的。
根據(jù)這些篩分實(shí)驗(yàn)，所選擇的溶劑染料被添加到第一約定材料和施加到盤用于作進(jìn)一步測試。圖4顯示光盤試的結(jié)果。盤是對(duì)加標(biāo)記的速度和24小時(shí)褪色與第一約定材料相比較而進(jìn)行測試的。彩色是通過測量材料基片的色度而進(jìn)行評(píng)估的。
然后對(duì)每個(gè)盤進(jìn)行測試，經(jīng)染色而作標(biāo)記的基片與標(biāo)準(zhǔn)的或第一約定材料的基片的特性進(jìn)行比較。這些盤用第一約定材料中的各種紅色和藍(lán)色顏料涂覆。每個(gè)盤按照前面描述的方法加標(biāo)記。所描述的加標(biāo)記的操作包括每英寸1250軌道(TPI)的沉積，其中一個(gè)軌道規(guī)定單遍加標(biāo)記(single marking pass)的寬度。因此，1250 TPI加標(biāo)記處理過程包括每英寸寬度中形成1250條軌道。光密度的改變(ΔOD)提供在未標(biāo)記的染色的基片與已被標(biāo)記的可標(biāo)記的基片之間的對(duì)比度的指示。然后，記錄下在每個(gè)盤上達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的總的光密度(OD)和光密度的改變(ΔOD)的線性速度。圖上包括相應(yīng)于大于或等于0.95的總的光密度(OD)和大于或等于0.45的光密度的改變(ΔOD)的線速度。
盤然后進(jìn)行一天的褪色試驗(yàn)室處理。作了標(biāo)記的基片然后在褪色室中進(jìn)行約24小時(shí)的褪色處理，其中溫度保持在35℃以及濕度為80％。這些處理的結(jié)果在圖5上概要地列出。具體地，相應(yīng)于0.95(在褪色處理之前和之后的OD)或更大的光密度的最高的線速度以及在達(dá)到大于或等于0.45的光密度改變時(shí)的線速度被包括在內(nèi)。然后比較在褪色處理之前和之后的加標(biāo)記操作的結(jié)果，該結(jié)果用標(biāo)記為“OD的改變％(在褪色之前和之后)”和“ΔOD的改變％(在褪色之前和之后)”表示。
如圖5所示，與第一約定材料相比較，具有染料或顏料的盤在給定的OD或ΔOD下具有較高的或類似的加標(biāo)記速度，以及在褪色之前和之后具有類似的或較小百分?jǐn)?shù)的變化。因此，小量的顏料的添加似乎并不減小加標(biāo)記速度或抗褪色性。對(duì)更高濃度的溶劑藍(lán)38(用來估計(jì)彩色范圍)可以得出類似結(jié)論，如圖6所示。
在具有染料的情況下，在使用諸如，但不限于，ZnO，SiO2，和CaCO3那樣的色素還有可能在加標(biāo)記的速度和抗褪色性方面得到良好的結(jié)果。圖6顯示用5％的ZnO和CaCO3得到的某些加標(biāo)記的速度和抗褪色性數(shù)據(jù)。這樣的金屬氧化物和碳酸化合物當(dāng)被添加到可熱標(biāo)記的材料時(shí)也可以起到表面處理的作用。
圖7和8顯示用溶劑紅218、溶劑紅23和溶劑藍(lán)4著色的可標(biāo)記的基片與按照以上討論的處理過程處理的約定的基片，諸如第一約定材料，的特性相比較的比較結(jié)果。具體地，畫出了ΔOD的平均值相對(duì)于褪色處理之前(圖7)和褪色處理之后(圖8)的線性的加標(biāo)記速度的圖形。以95％的置信度水平，在褪色處理之前和之后在各著色的盤之間的ΔOD和對(duì)于0.26，0.5，0.75，1和1.3米/每秒的線性速度的控制方面在統(tǒng)計(jì)上沒有明顯的差別。
圖9顯示在具有彩色或無光澤的修整試劑的各個(gè)盤和約定盤之間的彩色差別的比較結(jié)果。彩色差是通過測量色度和計(jì)算ΔE而進(jìn)行評(píng)估的。ΔE是在三維彩色空間中兩個(gè)彩色之間的線性差值，如在公布的測量標(biāo)準(zhǔn)CIE(1964)中定義的。ΔE越大，兩個(gè)彩色之間的差值越大。ΔE被定義為1/2公式(1)其中ΔL是亮度的改變量，Δa是紅色/綠色坐標(biāo)的改變量，Δb是在兩種彩色之間的黃色/藍(lán)色坐標(biāo)的改變量。Δa＝(a1-a2)是對(duì)于彩色1和彩色2的差值。
從這個(gè)數(shù)據(jù)可以看到，對(duì)于給定的加載，在改變背景彩色方面溶劑紅23比起溶劑紅218是更有效的，以及溶劑藍(lán)4比起溶劑藍(lán)38是更有效的。正如預(yù)期的，彩色添加物的更高負(fù)荷在溶劑藍(lán)38的情況下帶來更多的彩色改變。在視覺上，在159A，159B，159C，159D，164C與第一約定材料之間的彩色差是不同的，而159D的差別則并非如此。對(duì)于無光澤的添加物，5％加載似乎不會(huì)明顯地影響白色度(L)。視覺觀察也不表明明顯的表面修改效果。無光澤的修整試劑的更高的加載可能是有幫助的，但是這將受到媒體已經(jīng)很高的黏度和需要增加加標(biāo)記的速度從而加載更多的其它成分的限制。
因此，圖3到9顯示幾個(gè)示例性的顏料或染料和表面處理，它們可用于控制對(duì)諸如緊湊盤、數(shù)字視頻盤等等的媒體進(jìn)行標(biāo)記而使用的可標(biāo)記的基片的彩色和/或表面特性。以上討論的染料是與第一約定材料相組合的，并包括紅色、黃色與藍(lán)色染料?？梢允褂闷渌m當(dāng)?shù)臒崦魳?biāo)記材料。現(xiàn)在討論一種這樣的附加的熱敏標(biāo)記材料。
總之，本組成和方法提供可著色的和/或表面處理的可標(biāo)記的基片的形成。特別地，幾種染料可以添加到約定標(biāo)記的材料中。所描述的約定標(biāo)記材料包括基礎(chǔ)本體材料和熱活化的標(biāo)記材料。
前面的說明僅僅為了顯示和描述本方法和設(shè)備給出的。它不打算是窮舉的，或把公開內(nèi)容限制成所公開的任何精確的形式。鑒于以上的教導(dǎo)，有可能作出許多修改方案和變化。公開內(nèi)容的范圍打算由以下的權(quán)利要求來規(guī)定。
權(quán)利要求
1.一種可標(biāo)記的材料，包括基礎(chǔ)本體材料；熱活化標(biāo)記材料；以及至少一種顏料。
2.權(quán)利要求1的材料，其中所述基礎(chǔ)本體材料包括透明的UV固化樹脂。
3.權(quán)利要求2的材料，其中所述透明的UV可固化樹脂包括經(jīng)穩(wěn)定化的丙烯酸酯單聚物和低聚物和可增溶的光引發(fā)劑。
4.權(quán)利要求1的可標(biāo)記的材料，其中所述熱活化標(biāo)記材料包括約20到30％無色染料、約1到3％近紅外吸收染料和約10到20％的顯影劑。
5.權(quán)利要求1的可標(biāo)記的材料，其中所述顏料包括溶劑染料。
6.權(quán)利要求5的可標(biāo)記的材料，其中所述溶劑染料是從包含以下染料的組中選擇的溶劑藍(lán)4、溶劑藍(lán)37、溶劑藍(lán)38、溶劑藍(lán)59、溶劑紅1、溶劑紅23、溶劑紅52、溶劑紅218、溶劑紅111、溶劑黃15、溶劑黃34、和溶劑黃163。
7.權(quán)利要求1的可標(biāo)記的材料，其中所述顏料包括色素。
8.權(quán)利要求7的可標(biāo)記的材料，其中所述色素包括從包含以下化合物的組中選擇的成員ZnO，SiO2，和CaCO3。
9.權(quán)利要求1的標(biāo)記材料，其中所述顏料包括熒光增亮劑。
10.一種用于形成可熱標(biāo)記的材料的方法，包括組合添加物與可熱標(biāo)記的材料；把所述可熱標(biāo)記的材料施加到基片上；以及固化所述可熱標(biāo)記的材料。
11.權(quán)利要求10的方法，其中組合所述添加物包括把顏料添加到所述可熱標(biāo)記的材料中。
12.權(quán)利要求10的方法，其中組合所述添加物包括把表面處理添加到所述可熱標(biāo)記的材料。
13.權(quán)利要求12的方法，其中加上表面處理包括把金屬氧化物或碳酸化合物加到所述可熱標(biāo)記的材料中。
14.權(quán)利要求10的方法，其中把所述可熱標(biāo)記的材料施加到基片上包括把所述可熱標(biāo)記的材料施加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體(130)。
15.權(quán)利要求14的方法，其中把所述可熱標(biāo)記的材料施加到基片上包括把所述可熱標(biāo)記的材料施加到緊湊盤上。
16.權(quán)利要求14的方法，其中把所述可熱標(biāo)記的材料施加到基片上包括把所述可熱標(biāo)記的材料施加到數(shù)字視頻盤上。
全文摘要
一種可標(biāo)記的材料包括基礎(chǔ)本體材料、熱活化標(biāo)記材料、和至少一種顏料。
文檔編號(hào)B41M5/30GK101087693SQ200580044522
公開日2007年12月12日 申請日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
發(fā)明者D·P·馬克爾, M·費(fèi)爾德, M·J·戴, Q·劉 申請人:惠普開發(fā)有限公司