печатный носитель для водосодержащих чернил и способ определения параметров поглощения им чернил

Формула изобретения

1. Печатный носитель для водосодержащих чернил, включающий бумажную основу и воспринимающий чернила слой, образованный на поверхности бумажной основы, где воспринимающий чернила слой содержит пористый слой, включающий неорганический пигмент, и также вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил, и где на печатном носителе печать осуществляется водосодержащими чернилами, в состав которых входит красящее вещество чернил, отличающийся тем, что капля дистиллированной воды объемом 4 мкл, упавшая на поверхность воспринимающего чернила слоя, поглощается на первой стадии поглощения с первой скоростью поглощения V1 (мкл/с) в течение одной секунды после падения, на второй стадии поглощения со второй скоростью поглощения V2 (мкл/с) в течение, по меньшей мере, 2 с после первой стадии поглощения и на третьей стадии поглощения, следующей за второй стадией поглощения, с третьей скоростью поглощения V3 (мкл/с), при этом поглощение капли на всех, с первой по третью, стадиях поглощения удовлетворяет следующему соотношению:

0<V2<V1,

0<V2<V3,

при этом вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,01 (мкл/с) и меньше 0,32 (мкл/с), при условии, что точкой перегиба между первой и второй стадиями поглощения является а, точкой перегиба между второй и третьей стадиями поглощения является b, конечной точкой третьей стадии поглощения является с, количества поглощенной жидкости в точках a, b и с равны qa, qb и qc соответственно, время до достижения точек a, b и с составляет ta, tb и tc соответственно, количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,3 мкл и меньше 2,0 мкл, количество поглощенной жидкости qb в точке b не меньше 2,0 мкл и меньше 2,5 мкл.

2. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.1, в котором точка перегиба а соответствует времени 0,5 с после падения капли.

3. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.1, в котором количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,3 мкл и не больше 1,4 мкл.

4. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.1, в котором количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,5 мкл и не больше 1,0 мкл.

5. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.1, в котором количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,5 мкл.

6. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.5, в котором вес печатного носителя составляет не менее 180 г/м² и не более 300 г/м ², а точка перегиба b имеет место в течение 8 с после падения капли.

7. Печатный носитель для водосодержащих чернил по любому из пп.1-6, в котором бумажная основа характеризуется степенью проклейки по Штеккигту не менее 5 с и не более 50 с.

8. Печатный носитель для водосодержащих чернил по любому из пп.1-6, в котором воспринимающий чернила слой имеет рН_B, удовлетворяющий следующему соотношению:

5<рН_B 7.

9. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.8, в котором бумажная основа имеет рН_A, и воспринимающий чернила слой имеет рН_B, удовлетворяющие следующему соотношению:

1<(рН_B-рН_A)<4.

10. Печатный носитель для водосодержащих чернил по любому из пп.1-6, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,05 (мкл/с) и меньше 0,23 (мкл/с).

11. Печатный носитель для водосодержащих чернил по любому из пп.1-6, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,12 (мкл/с) и меньше 0,23 (мкл/с).

12. Печатный носитель для водосодержащих чернил, включающий бумажную основу, где бумажная основа характеризуется степенью проклейки по Штеккигту не менее 5 с и не более 50 с, и воспринимающий чернила слой, образованный на поверхности бумажной основы, где воспринимающий чернила слой содержит аморфный оксид кремния, адгезив и вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил, и отличающийся тем, что капля дистиллированной воды объемом 4 мкл, упавшая на поверхность воспринимающего чернила слоя, поглощается на первой стадии поглощения с первой скоростью поглощения V1 (мкл/с) в течение одной секунды после падения, на второй стадии поглощения со второй скоростью поглощения V2 (мкл/с) в течение, по меньшей мере, 2 с после первой стадии поглощения и на третьей стадии поглощения, следующей за второй стадией поглощения, с третьей скоростью поглощения V3 (мкл/с) в течение 8 с после падения, при этом поглощение капли на этих, с первой по третью, стадиях поглощения удовлетворяет следующему соотношению:

0<V2<V3<V1,

при этом вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,01 (мкл/с) и меньше 0,32 (мкл/с), при условии, что точкой перегиба между первой и второй стадиями поглощения является а, точкой перегиба между второй и третьей стадиями поглощения является b, конечной точкой третьей стадии поглощения является с, количества поглощенной жидкости в точках a, b и с равны qa, qb и qc соответственно, время до достижения точек а, b и с составляет ta, tb и tc соответственно, количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,5 мкл и не больше 2,0 мкл, количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,3 мкл и не больше 1,0 мкл.

13. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.12, в котором воспринимающий чернила слой имеет рН_B, удовлетворяющий следующему соотношению:

5<рН_B 7,

бумажная основа имеет рН_A, и воспринимающий чернила слой имеет рН_B, удовлетворяющие следующему соотношению:

1<(рН_B-рН_A)<4,

толщина воспринимающего чернила слоя составляет не менее 25 мкм и не более 35 мкм, вес бумажной основы и воспринимающего чернила слоя лежит в диапазоне от не менее чем 180 г/м² до не более чем 300 г/м².

14. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.12 или 13, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,12 (мкл/с) и меньше 0,23 (мкл/с).

15. Печатный носитель для водосодержащих чернил, печать на который наносят с использованием водосодержащих чернил, в состав которых входит анионное красящее вещество, где поверхность печатного носителя включает воспринимающий чернила слой, который содержит пористый слой, содержащий неорганический пигмент и вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил, отличающийся тем, что капля дистиллированной воды объемом 4 мкл, упавшая на поверхность воспринимающего чернила слоя, поглощается на первой стадии поглощения с первой скоростью поглощения V1 (мкл/с) в течение одной секунды после падения, на второй стадии поглощения со второй скоростью поглощения V2 (мкл/с) в течение не менее чем 2 с после первой стадии поглощения и на третьей стадии поглощения, следующей за второй стадией поглощения, с третьей скоростью поглощения V3 (мкл/с), при этом поглощение капли на этих, с первой по третью, стадиях поглощения удовлетворяет следующему соотношению:

0<V2<V1,

0<V2<V3,

при этом вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,01 (мкл/с) и меньше 0,32 (мкл/с), при условии, что точкой перегиба между первой и второй стадиями поглощения является а, точкой перегиба между второй и третьей стадиями поглощения является b, конечной точкой третьей стадии поглощения является с, количества поглощенной жидкости в точках a, b и с равны qa, qb и qc соответственно, время до достижения точек а, b и с составляет ta, tb и tc соответственно, количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,3 мкл и не больше 2,0 мкл, количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,3 мкл и не больше 1,0 мкл.

16. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.15, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,05 (мкл/с) и меньше 0,23 (мкл/с).

17. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.16, в котором бумажная основа характеризуется степенью проклейки по Штеккигту не менее 5 с и не более 50 с.

18. Печатный носитель для водосодержащих чернил, включающий бумажную основу и воспринимающий чернила слой, образованный на поверхности бумажной основы, где воспринимающий чернила слой содержит аморфный оксид кремния, адгезив и вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил, отличающийся тем, что капля дистиллированной воды объемом 4 мкл, упавшая на поверхность воспринимающего чернила слоя, поглощается на первой стадии поглощения с первой скоростью поглощения VI (мкл/с) в течение одной секунды после падения, на второй стадии поглощения со второй скоростью поглощения V2 (мкл/с) в течение, по меньшей мере, 2 с после первой стадии поглощения и на третьей стадии поглощения, следующей за второй стадией поглощения, с третьей скоростью поглощения V3 (мкл/с), при этом поглощение капли на этих, с первой по третью, стадиях поглощения удовлетворяет следующему соотношению:

0<V2<V1,

0<V2<V3,

при этом вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,01 (мкл/с) и меньше 0,32 (мкл/с), при условии, что точкой перегиба между первой и второй стадиями поглощения является а, точкой перегиба между второй и третьей стадиями поглощения является b, конечной точкой третьей стадии поглощения является с, количества поглощенной жидкости в точках a, b и с равны qa, qb и qc соответственно, время до достижения точек а, b и с составляет ta, tb и tc соответственно, количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,3 мкл и меньше 2,0 мкл, количество поглощенной жидкости qb в точке перегиба b больше, чем количество поглощенной на первой стадии жидкости qa и меньше 2,5 мкл, количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,3 мкл и не больше 1,4 мкл.

19. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.18, в котором количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,38 мкл и не больше 1,0 мкл.

20. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.19, в котором количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,5 мкл.

21. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.18, в котором вторая стадия поглощения имеет место не ранее, чем через 2,0 с и не позднее, чем через 13,5 с после падения капли.

22. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.21, в котором время tc на третьей стадии поглощения составляет до 14,1 с после падения капли.

23. Печатный носитель для водосодержащих чернил, по п.20, в котором вторая стадия поглощения имеет место в течение до 6,1 с после падения капли, и время tc до конечной точки третьей стадии поглощения составляет до 8 с после падения капли.

24. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.19, в котором вторая стадия поглощения имеет место в течение или спустя 9,5 с после падения капли, и время tc до конечной точки третьей стадии поглощения составляет до 14,5 с после падения капли.

25. Печатный носитель для водосодержащих чернил по любому из пп.17-24, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,05 (мкл/с) и меньше 0,23 (мкл/с).

26. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.23, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,12 (мкл/с) и меньше 0,23 (мкл/с).

27. Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.24, в котором вторая скорость поглощения больше 0,05 (мкл/с) и меньше 0,09 (мкл/с).

28. Способ определения параметров поглощения печатного носителя для водосодержащих чернил, где печатный носитель включает бумажную основу и воспринимающий чернила слой, образованный на поверхности бумажной основы, где воспринимающий чернила слой содержит аморфный оксид кремния, адгезив и вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил, где способ включает определение того, что:

капля дистиллированной воды объемом 4 мкл, упавшая на поверхность воспринимающего чернила слоя печатного носителя для водосодержащих чернил, поглощается на первой стадии поглощения с первой скоростью поглощения VI (мкл/с) в течение одной секунды после падения, на второй стадии поглощения со второй скоростью поглощения V2 (мкл/с) в течение, по меньшей мере, 2 с после первой стадии поглощения и на третьей стадии поглощения, следующей за второй стадией поглощения, с третьей скоростью поглощения V3 (мкл/с);

что вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,01 (мкл/с) и меньше 0,32 (мкл/с); и

определение точек перегиба а между первой и второй стадиями поглощения, b между второй и третьей стадиями поглощения и конечной точки третьей стадии поглощения с, при условии, что количества поглощенной жидкости в точках а, b и с равны qa, qb и qc соответственно, время до достижения точек а, b и с составляет ta, tb и tc соответственно, количество поглощенной жидкости qa на первой стадии поглощения не меньше 1 мкл и меньше 2,0 мкл, количество поглощенной жидкости qb на второй стадии поглощения больше, чем количество поглощенной жидкости qa на первой стадии, и меньше 2,5 мкл, а количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,3 мкл и не больше 1,4 мкл.

29. Способ определения параметров поглощения чернил печатным носителем для водосодержащих чернил по п.28, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,05 (мкл/с) и меньше 0,23 (мкл/с).

30. Способ определения параметров поглощения чернил печатным носителем для водосодержащих чернил по п.28, в котором вес бумажной основы и воспринимающего чернила слоя лежит в диапазоне от не менее чем 180 г/м² до не более чем 300 г/м², а вторая скорость поглощения V2 (мкл/с) больше 0,12 (мкл/с) и меньше 0,23 (мкл/с).

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к печатному носителю для водосодержащих чернил, где печатный носитель включает бумажную основу и воспринимающий чернила слой, а также к методу определения параметров поглощения этим печатным носителем чернил. В частности, настоящее изобретение относится к печатному носителю матового типа для водосодержащих чернил, где печатный носитель обладает относительно небольшим глянцем и пригоден для струйной печати.

Уровень техники

В последние годы в области офсетной и высокой печати была реализована печать с использованием водосодержащих чернил для получения печатных копий с высокой скоростью, что повысило значимость параметров печатного носителя. В частности, с усовершенствованием струйных принтеров стало возможным получать отчетливые изображения и обеспечивать высшее качество печати. В то же время, существует потребность в таком печатном носителе, улучшенные свойства которого позволили бы и дальше совершенствовать качество печати. Для удовлетворения этой потребности были разработаны различные печатные носители.

С другой стороны, использование струйных принтеров с водосодержащими чернилами стало популярным, такие принтеры используют также в рекламе, например, для печати постеров. При использовании для этих целей важны не только такие параметры печати, как высокое качество изображения и высокая плотность печати, но также сохранение четкости изображения при долгосрочном использовании информационных материалов или при хранении. До сих пор в качестве чернил для струйных принтеров использовали водосодержащие чернила с красителями, обладающие превосходной цветопередачей. Однако, как правило, водосодержащим чернилам с красителями свойственно выцветать под действием света, со временем терять четкость. Таким образом, водосодержащие чернила с красителями оказались непригодны для печати длительно используемых или долго хранящихся материалов. Решению данной проблемы сопутствует увеличение количества принтеров и плоттеров, работающих с водосодержащими чернилами с пигментами, обладающими превосходной светостойкостью.

Однако, параметры водосодержащих чернил с пигментами отличаются от параметров водосодержащих чернил с красителями, например, в силу того факта, что пигменты, используемые в водосодержащих чернилах с пигментами, представляют собой макрочастицы. Следовательно, печатные носители разрабатывались исключительно для использования с одним из этих двух типов чернил, и сейчас едва ли существует печатный носитель, пригодный для использования и с теми, и с другими чернилами.

Как правило, разработка печатного носителя для чернил с пигментом направлена на улучшение его способности поглощать чернила, тогда как в случае печатного носителя для чернил с красителем нужна более низкая, чем у печатного носителя для чернил с пигментом, способность поглощать чернила, вместо этого подбирают пригодный фиксатор чернил. Таким образом, водосодержащие чернила с красителями и водосодержащие чернила с пигментами обладают противоположными характеристиками, так, если будет использовано ошибочное сочетание чернил и печатного носителя, будет получена недоброкачественная печатная продукция с ненадлежащей оптической плотностью или резкостью изображения. Например, когда осуществляют печать чернилами с пигментом на обычном печатном носителе для водосодержащих чернил с красителями, чернила с пигментом этим носителем не поглощаются, и возникает такое явление, как неравномерность или растрескивание отпечатка, что создает проблемы при использовании печатной продукции.

В соответствии с грубой классификацией, печатные носители для водосодержащих чернил с красителями подразделяют на глянцевые, с высокой степенью глянца, матовые, с низкой степенью глянца, и немелованную бумагу с текстурой, близкой к текстуре бумаги без древесной массы. Глянцевые печатные носители подразделяют на носители, в которых в качестве основы фотобумаги, содержащей соли серебра, используется бумага с полимерным покрытием, и в которых используется бумага без покрытия. Оба типа характеризуются узким распределением диаметра тонкодисперсных частиц и тем, что слой покрытия может быть образован пигментом, обеспечивающим проницаемость, тем самым, поглощающую способность и глянец возможно совместить. В случае печати на глянцевом печатном носителе одного из указанных типов поглощение чернил происходит медленно, так как воспринимающий чернила слой на носителе образован тонкодисперсным пигментом, следовательно, скорость печати снижается до скорости печати принтера, благодаря чему сдерживается эффект потери изображением резкости. В результате, скорость печати является низкой, а производительность принтера в полной мере не используется.

Особенно в случае матового печатного носителя, разработка которого была направлена, главным образом, на улучшение его способности поглощать чернила, используется пигмент с намного большим диаметром частиц, чем частицы пигмента, используемого в носителе глянцевого типа, в результате чего получают низкую степень глянца. Известен такой печатный носитель с еще более усовершенствованной способностью поглощать чернила, в котором поверхность бумажной основы подвергают обработке с целью улучшения проницаемости для растворителя, в результате чего ускоряется поступление жидкости в пограничную область между воспринимающим чернила слоем и бумажной основой. В любом случае, поскольку матовый печатный носитель характеризуется большим диаметром частиц пигмента, скорость поглощения им чернил выше, чем у носителя глянцевого типа, и утверждается, что при печати на этом носителе может быть выбрана высокая скорость работы принтера. Однако в последнее время, с распространением цифровых камер, печать полноцветных изображений стали осуществлять не только на глянцевых, но и на матовых носителях. Следовательно, по сравнению с печатью одноцветных изображений, количество чернил на единицу площади увеличивается, что вызывает необходимость дальнейшего совершенствования способности носителя поглощать чернила. Однако, при попытке удовлетворения этих требований возникает проблема, связанная с восприятием цвета и потерей резкости различными цветовыми оттенками.

Как указывалось выше, в сложившейся ситуации, когда еще нет печатного носителя, пригодного как для водосодержащих чернил с красителем, так и водосодержащих чернил с пигментом, для которых требуются различные поглощающие свойства, может оказаться эффективным усовершенствование свойств имеющегося печатного носителя путем создания нескольких воспринимающих чернила слоев, например, как описано в патентной литературе 1 или 2. Однако, еще не было предложено печатного носителя с поглощающими свойствами, удовлетворительными и для водосодержащих чернил с красителем, и для водосодержащих чернил с пигментом.

Цели изобретения

Целью настоящего изобретения является анализ обычных печатных носителей для водосодержащих чернил, выяснение причины, мешающей получить изображения надлежащего качества, установление взаимосвязи между бумажной основой и воспринимающим чернила слоем, где взаимосвязь, как полагают, непросто определить качественно или количественно, и, тем самым, обеспечение печатного носителя для водосодержащих чернил, позволяющего получить нужное изображение без большого количества предварительных проб. Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение печатного носителя, обладающего оптимальной пригодностью для печати водосодержащими чернилами с красителем, и водосодержащими чернилами с пигментом, что было недостижимо в известном уровне техника, а также способа определения пригодности для печати водосодержащими чернилами без выполнения предварительной печати.

Более конкретно, первой целью настоящего изобретения является обеспечение нового печатного носителя для печати водосодержащими чернилами с красителем и водосодержащими чернилами с пигментом, каковой печатный носитель гарантирует цветопередачу и однородность плотности «монолитного изображения».

Второй целью настоящего изобретения является обеспечение простого для понимания критерия, отражающего способность нового печатного носителя для водосодержащих чернил поглощать чернила.

Третьей целью настоящего изобретения является обеспечение печатного носителя для водосодержащих чернил, обладающего уникальной способностью поглощать жидкость, необходимой для получения нужного изображения.

Четвертой целью настоящего изобретения является обеспечение печатного носителя для водосодержащих чернил, позволяющего получать четкое изображение даже при увеличении веса использованной в нем бумажной основы.

Пятой целью настоящего изобретения является обеспечение матового печатного носителя для водосодержащих чернил, позволяющего получать изображение, передающее ощущение глубины, что до сих пор было недостижимо.

Настоящее изобретение позволяет достичь, по меньшей мере, одну из этих целей. Однако, как станет ясно из следующего далее описания, настоящее изобретение также способствует решению других проблем.

Сущность изобретения

В ходе работы, направленной на достижение указанных целей, авторами настоящего изобретения с использованием оптического электронного микроскопа было проведено исследование влияния на параметры поглощения чернил обычной бумажной основы, воспринимающего чернила слоя и пограничной области между бумажной основой и воспринимающим чернила слоем. Однако, до сих пор было трудно выявить указанную зависимость качественно или количественно. В связи со способом отчетливого отображения параметров обычных печатных носителей, авторами настоящего изобретения было отмечено, что основным компонентом водосодержащих чернил является чистая вода, поэтому было исследовано поведение чистой воды в ходе ее поглощения печатным носителем. При реальной струйной печати используются капли чернил объемом от 2 до 8 пиколитров. Принимая во внимание этот факт, авторы настоящего изобретения измерили параметры поглощения одного микролитра чистой воды, однако выяснить характер поведения чистой воды оказалось невозможным из-за слишком быстрого поглощения. В ходе многочисленных экспериментов, проведенных после этого авторами настоящего изобретения, были измерены параметры поглощения четырех микролитров чистой воды, что позволило определить параметры обычных печатных носителей.

Результаты определения параметров поглощения рабочей поверхностью обычных печатных носителей для водосодержащих чернил приведены в таблице 1 (J, K, L и М), а также показаны на фиг.1 (J, K, L и М отображают параметры поглощения обычных печатных носителей для водосодержащих чернил, по оси абсцисс отложено количество поглощенной жидкости, по оси ординат - время после падения капли). Как видно из фиг.1, обычные печатные носители, обозначенные как J и К, характеризуются наличием длительного периода малого поглощения жидкости, из-за чего, в результате, существенный избыток разливающихся чернил искажает изображение, каковые факты, как было выявлено, взаимосвязаны. Полагают, что механизм этого явления следующий. Печатный носитель для водосодержащих чернил, соответствующий настоящему изобретению, представляет собой трехслойную структуру, в которой имеется пограничная область с высокой плотностью, выполняющая функцию фильтра на границе между бумажной основой и воспринимающим чернила слоем. С другой стороны, обычные печатные носители, обозначенные как J и К, имеют двухслойную структуру, в которой бумажная основа и воспринимающий чернила слой непосредственно соединены друг с другом; полагают, что указанные особенности поглощения возникают из-за того, что фильтрация через поверхность раздела бумажной основы и воспринимающего чернила слоя слишком затруднена.

Печатный носитель, обозначенный как М, поглощает чернила очень быстро, этот факт согласуется с отмеченным снижением оптической плотности изображения. Полагают, что механизм этого явления можно объяснить как маловероятное наличие пограничной области, выполняющей функцию фильтра, на поверхности раздела, так как количество связующего вещества, содержащегося в воспринимающем чернила слое, невелико и, следовательно, преобладающей является однослойная структура, хотя рассматриваемый носитель и состоит из двух слоев - бумажной основы и воспринимающего чернила слоя. Как полагают, это является причиной имеющихся особенностей поглощения.

Печатный носитель, обозначенный как L, занимает промежуточное положение между двумя описанными случаями, обладает лучшими параметрами, чем носители J и К, однако, характеризуется недостаточными растискиванием растровой точки и плотностью, каковые факты, как было выявлено, взаимосвязаны. Полагают, что механизм этого явления следующий. Воспринимающий чернила слой с небольшим содержанием связующего вещества сушат при низкой температуре в течение длительного времени, в результате чего связующее вещество проникает во всю бумажную основу, и пограничная область с функцией фильтра, формирующаяся на поверхности раздела бумажной основы и воспринимающего чернила слоя, имеет небольшую плотность. Следовательно, преобладающей является однослойная структура, хотя данный печатный носитель реально состоит из двух слоев. Как полагают, это является причиной имеющихся особенностей поглощения.

Таким образом, установленные в контексте настоящего изобретения параметры являются показательными как количественно, так и качественно, по отношению к свойствам обычных печатных носителей. На основе полученных данных авторы настоящего изобретения исследовали параметры печатного носителя, который бы удовлетворял целям настоящего изобретения, результатом чего стало настоящее изобретение.

Способ определения, соответствующий настоящему изобретению, заключается в том, что каплю дистиллированной воды объемом 4 мкл капают на поверхность воспринимающего чернила слоя печатного носителя для водосодержащих чернил, каковой печатный носитель состоит из бумажной основы и воспринимающего чернила слоя, а воспринимающий чернила слой находится на поверхности бумажной основы и содержит аморфный оксид кремния, адгезив и вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил; капля поглощается на первой стадии поглощения с первой скоростью поглощения V1 (мкл/сек) в течение одной секунды после падения, на второй стадии поглощения, следующей за первой стадией поглощения, со второй скоростью поглощения V2 (мкл/сек) и на третьей стадии поглощения, следующей за второй стадией поглощения, с третьей скоростью поглощения V3 (мкл/сек). Затем измеряют параметры поглощения печатного носителя, при условии, что точкой перегиба между первой стадией поглощения V1 и второй стадией поглощения V2 является а, точкой перегиба между второй стадией поглощения V2 и третьей стадией поглощения V3 является b, конечной точкой третьей стадии поглощения V3 является с, количества поглощенной жидкости в точках перегиба а, b и c равны qa, qb и qc, а время до достижения этих точек составляет ta, tb и tc.

Рассматриваемые в настоящем документе скорости поглощения V1, V2 и V3 примерно соответствуют прямым линиям на стадиях поглощения, производным от измеренных величин, соединяющим точки перегиба с конечной точкой.

Рассматриваемые в настоящем документе точки перегиба соответствуют точке, в которой скорость поглощения изменяется с V1 на V2, и точке, в которой скорость поглощения изменяется с V2 на V3. В случае, когда изменение скорости с V1 на V2 и с V2 на V3 происходит плавно в некотором диапазоне изменения, проводят, например, линию из точки пересечения продолжения прямых линий, соответствующих V1 и V2, вертикально к приблизительной кривой, соответствующей диапазону изменения, и точка их пересечения является точкой перегиба.

Как правило, считается, что для предотвращения коробления и т.п. бумажной основы, что может происходить во время нанесения материала покрытия, следует использовать бумажную основу с высокой степенью проклейки по Штеккигту (Stöckigt). Авторы настоящего изобретения, наоборот, пытались использовать бумажную основу с низкой степенью проклейки по Штеккигту и, кроме того, что касается рН бумажной основы, пытались использовать бумагу с кислым рН, хотя обычно используется мало выцветающая нейтральная бумага.

В любом случае, полагая, что воспринимающий чернила слой или собственно материал основы важен с точки зрения качества носителя, авторы настоящего изобретения исследовали свойства каждой из этих составляющих. В результате обширных исследований было обнаружено, что доминирующим является не влияние каждой из составляющих, а «фильтрующая функция» пограничной области между воспринимающим чернила слоем и бумажной основой.

На фигурах 2 и 3 показаны параметры поглощения обычных печатных носителей для водосодержащих чернил и печатных носителей для водосодержащих чернил, соответствующих настоящему изобретению.

Буквами A, B, C, D, E, F, G, H и I на фиг.2 обозначены представленные в графической форме результаты измерений, далее приводимые в таблице 1, а буквами N, O, P, Q, R, S, T, U, V и W на фиг.3 обозначены представленные в графической форме результаты измерений, далее приводимые в таблице 3, в обоих случаях являющиеся параметрами поглощения печатных носителей для водосодержащих чернил, соответствующих настоящему изобретению.

Как видно из таблиц 1-4 и фигур 2 и 3, параметры поглощения печатных носителей для водосодержащих чернил, соответствующих настоящему изобретению, заметно отличаются от параметров обычных печатных носителей для водосодержащих чернил. Кроме того, сравнивая реальную печатную продукцию с печатной продукцией, изготовленной на носителях, соответствующих настоящему изобретению, авторы изобретения убедились, что в последнем случае качество печати выше, а также обнаружили, что параметры поглощения, показанные на фигурах 1-3, согласуются с реально полученными изображениями.

В результате определения параметров поглощения с использованием капель дистиллированной воды объемом от 1 до 7 мкл, авторы изобретения установили, что использование капли объемом 4 мкл позволяет наиболее отчетливо установить различие параметров поглощения.

Продолжив интенсивные исследования свойств всех составляющих печатного носителя, включая воспринимающий чернила слой и бумажную основу, авторы настоящего изобретения обнаружили, что скорость поглощения печатным носителем для водосодержащих чернил должна удовлетворять определенным условиям, и сделали настоящее изобретение, относящееся как к печатному носителю для водосодержащих чернил, так и к способу определения параметров поглощения печатного носителя для водосодержащих чернил, как будет описано далее.

Настоящее изобретение состоит в следующем:

(1) Печатный носитель для водосодержащих чернил, включающий бумажную основу и воспринимающий чернила слой, образованный на поверхности бумажной основы, где воспринимающий чернила слой представляет собой пористый слой, содержащий неорганический пигмент, а также содержащий вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил, где на печатном носителе печать осуществляется водосодержащими чернилами, в состав которых входит красящее вещество чернил; отличающийся тем, что капля дистиллированной воды объемом 4 мкл, упавшая на поверхность воспринимающего чернила слоя, поглощается на первой стадии поглощения с первой скоростью поглощения V1 (мкл/сек) в течение одной секунды после падения, на второй стадии поглощения со второй скоростью поглощения V2 (мкл/сек) в течение, по меньшей мере, 2 секунд после первой стадии поглощения и на третьей стадии поглощения, следующей за второй стадией поглощения, с третьей скоростью поглощения V3 (мкл/сек), при этом поглощение капли на всех, с первой по третью, стадиях поглощения удовлетворяет следующему соотношению:

0<V2<V1,

0<V2<V3,

при этом вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,01 (мкл/сек) и меньше 0,32 (мкл/сек), при условии, что точкой перегиба между первой и второй стадиями поглощения является а, точкой перегиба между второй и третьей стадиями поглощения является b, конечной точкой третьей стадии поглощения является с, количества поглощенной жидкости в точках а, b и c равны qa, qb и qc, соответственно, время до достижения этих точек составляет ta, tb и tc, соответственно, количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,3 мкл и меньше 2,0 мкл, количество поглощенной жидкости qb в точке b не меньше 2,0 мкл и меньше 2,5 мкл.

(2) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.1, в котором точка перегиба а соответствует времени 0,5 секунды после падения капли.

(3) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.1, в котором количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,3 мкл и не больше 1,4 мкл.

(4) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.1, в котором количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,5 мкл и не больше 1,0 мкл.

(5) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.1, в котором количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,5 мкл.

(6) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.5, в котором вес печатного носителя составляет не менее 180 г/м² и не более 300 г/м², а точка перегиба b имеет место в течение 8 секунд после падения капли.

(7) Печатный носитель для водосодержащих чернил по любому из п.п. 1-6, в котором бумажная основа характеризуется степенью проклейки по Штеккигту не менее 5 секунд и не более 50 секунд.

(8) Печатный носитель для водосодержащих чернил по любому из п.п. 1-6, в котором воспринимающий чернила слой имеет рН_В, удовлетворяющий следующему соотношению:

5<рН_В 7

(9) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.8, в котором бумажная основа имеет рН_А , и воспринимающий чернила слой имеет рН_В, удовлетворяющие следующему соотношению:

1<(рН_В-рН _А)<4

(10) Печатный носитель для водосодержащих чернил по любому из п.п. 1-6, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,05 (мкл/сек) и меньше 0,23 (мкл/сек).

(11) Печатный носитель для водосодержащих чернил по любому из п.п. 1-6, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,12 (мкл/сек) и меньше 0,23 (мкл/сек).

(12) Печатный носитель для водосодержащих чернил, включающий бумажную основу, где бумажная основа характеризуется степенью проклейки по Штеккигту не менее 5 секунд и не более 50 секунд, и воспринимающий чернила слой, образованный на поверхности бумажной основы, где воспринимающий чернила слой содержит аморфный оксид кремния, адгезив и вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил, и отличается тем, что капля дистиллированной воды объемом 4 мкл, упавшая на поверхность воспринимающего чернила слоя, поглощается на первой стадии поглощения с первой скоростью поглощения V1 (мкл/сек) в течение одной секунды после падения, на второй стадии поглощения со второй скоростью поглощения V2 (мкл/сек) в течение, по меньшей мере, 2 секунд после первой стадии поглощения и на третьей стадии поглощения, следующей за второй стадией поглощения, с третьей скоростью поглощения V3 (мкл/сек) в течение 8 секунд после падения, при этом поглощение капли на этих, с первой по третью, стадиях поглощения удовлетворяет следующему соотношению:

0<V2<V3<V1,

при этом вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,01 (мкл/сек) и меньше 0,32 (мкл/сек), при условии, что точкой перегиба между первой и второй стадиями поглощения является а, точкой перегиба между второй и третьей стадиями поглощения является b, конечной точкой третьей стадии поглощения является с, количества поглощенной жидкости в точках а, b и c равны qa, qb и qc, соответственно, время до достижения точек а, b и c составляет ta, tb и tc, соответственно, количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,5 мкл и не больше 2,0 мкл, количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,3 мкл и не больше 1,0 мкл.

(13) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.12, в котором воспринимающий чернила слой имеет рН _В, удовлетворяющий следующему соотношению:

5<рН_В 7,

бумажная основа имеет рН_А, и воспринимающий чернила слой имеет рН_В, удовлетворяющие следующему соотношению:

1<(рН_В-рН _А)<4,

толщина воспринимающего чернила слоя составляет не менее 25 мкм и не более 35 мкм, вес бумажной основы и воспринимающего чернила слоя лежит в диапазоне от не менее чем 180 г/м² до не более чем 300 г/м² .

(14) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.12 или 13, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,12 (мкл/сек) и меньше 0,23 (мкл/сек).

(15) Печатный носитель для водосодержащих чернил, печать на который наносят с использованием водосодержащих чернил, в состав которых входит анионное красящее вещество, на поверхности какового печатного носителя имеется воспринимающий чернила слой, где воспринимающий чернила слой представляет собой пористый слой, содержащий неорганический пигмент и вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил; отличающийся тем, что капля дистиллированной воды объемом 4 мкл, упавшая на поверхность воспринимающего чернила слоя, поглощается на первой стадии поглощения с первой скоростью поглощения V1 (мкл/сек) в течение одной секунды после падения, на второй стадии поглощения со второй скоростью поглощения V2 (мкл/сек) в течение не менее чем 2 секунд после первой стадии поглощения и на третьей стадии поглощения, следующей за второй стадией поглощения, с третьей скоростью поглощения V3 (мкл/сек), при этом поглощение капли на этих, с первой по третью, стадиях поглощения удовлетворяет следующему соотношению:

0<V2<V1,

0<V2<V3,

при этом вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,01 (мкл/сек) и меньше 0,32 (мкл/сек), при условии, что точкой перегиба между первой и второй стадиями поглощения является а, точкой перегиба между второй и третьей стадиями поглощения является b, конечной точкой третьей стадии поглощения является с, количества поглощенной жидкости в точках а, b и c равны qa, qb и qc, соответственно, время до достижения этих точек составляет ta, tb и tc, соответственно, количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,3 мкл и не больше 2,0 мкл, количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,3 мкл и не больше 1,0 мкл.

(16) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.15, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,05 (мкл/сек) и меньше 0,23 (мкл/сек).

(17) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.16, в котором бумажная основа характеризуется степенью проклейки по Штеккигту не менее 5 секунд и не более 50 секунд.

(18) Печатный носитель для водосодержащих чернил, включающий бумажную основу и воспринимающий чернила слой, образованный на поверхности бумажной основы, где воспринимающий чернила слой содержит аморфный оксид кремния, адгезив и вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил, и отличающийся тем, что капля дистиллированной воды объемом 4 мкл, упавшая на поверхность воспринимающего чернила слоя, поглощается на первой стадии поглощения с первой скоростью поглощения V1 (мкл/сек) в течение одной секунды после падения, на второй стадии поглощения со второй скоростью поглощения V2 (мкл/сек) в течение, по меньшей мере, 2 секунды после первой стадии поглощения и на третьей стадии поглощения, следующей за второй стадией поглощения, с третьей скоростью поглощения V3 (мкл/сек), при этом поглощение капли на этих, с первой по третью, стадиях поглощения удовлетворяет следующему соотношению:

0<V2<V1,

0<V2<V3,

при этом вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,01 (мкл/сек) и меньше 0,32 (мкл/сек), при условии, что точкой перегиба между первой и второй стадиями поглощения является а, точкой перегиба между второй и третьей стадиями поглощения является b, конечной точкой третьей стадии поглощения является с, количества поглощенной жидкости в точках а, b и c равны qa, qb и qc, соответственно, время до достижения этих точек составляет ta, tb и tc, соответственно, количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,3 мкл и меньше 2,0 мкл, количество поглощенной жидкости qb в точке перегиба b больше, чем количество поглощенной на первой стадии жидкости qa и меньше 2,5 мкл, количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,3 мкл и не больше 1,4 мкл.

(19) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п. 18, в котором количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,38 мкл и не больше 1,0 мкл.

(20) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.19, в котором количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,5 мкл.

(21) Печатный носитель для водосодержащих чернил, по п.18, в котором вторая стадия поглощения имеет место не ранее чем через 2,0 сек и не позднее чем через 13,5 сек после падения капли.

(22) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.21, в котором время tc на третьей стадии поглощения составляет до 14,1 сек после падения капли.

(23) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.20, в котором вторая стадия поглощения занимает время до 6,1 сек после падения капли, и время tc до конечной точки третьей стадии поглощения составляет до 8 сек после падения капли.

(24) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.19, в котором вторая стадия поглощения имеет место в течение или спустя 9,5 сек после падения капли, и время tc до конечной точки третьей стадии поглощения составляет до 14,5 сек после падения капли.

(25) Печатный носитель для водосодержащих чернил по любому из п.п. 17-24, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,05 (мкл/сек) и меньше 0,23 (мкл/сек).

(26) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.23, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,12 (мкл/сек) и меньше 0,23 (мкл/сек).

(27) Печатный носитель для водосодержащих чернил по п.24, в котором вторая скорость поглощения больше 0,05 (мкл/сек) и меньше 0,09 (мкл/сек).

(28) Способ определения параметров поглощения печатного носителя для водосодержащих чернил, где печатный носитель включает бумажную основу и воспринимающий чернила слой, образованный на поверхности бумажной основы, где воспринимающий чернила слой содержит аморфный оксид кремния, адгезив и вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил, каковой способ включает определение того, что:

капля дистиллированной воды объемом 4 мкл, упавшая на поверхность воспринимающего чернила слоя печатного носителя для водосодержащих чернил, поглощается на первой стадии поглощения с первой скоростью поглощения V1 (мкл/сек) в течение одной секунды после падения, на второй стадии поглощения со второй скоростью поглощения V2 (мкл/сек) в течение, по меньшей мере, 2 секунд после первой стадии поглощения и на третьей стадии поглощения, следующей за второй стадией поглощения, с третьей скоростью поглощения V3 (мкл/сек);

что вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,01 (мкл/сек) и меньше 0,32 (мкл/сек); и

определение точек перегиба а между первой и второй стадиями поглощения, b между второй и третьей стадиями поглощения и конечной точки третьей стадии поглощения с, при условии, что количества поглощенной жидкости в точках а, b и c равны qa, qb и qc, соответственно, время до достижения точек а, b и c составляет ta, tb и tc, соответственно, количество поглощенной жидкости qa на первой стадии поглощения не меньше 1 мкл и меньше 2,0 мкл, количество поглощенной жидкости qb на второй стадии поглощения больше, чем количество поглощенной жидкости qa на первой стадии, и меньше 2,5 мкл, а количество жидкости (qb-qa), поглощенной на второй стадии поглощения, не меньше 0,3 мкл и не больше 1,4 мкл.

(29) Способ определения параметров поглощения чернил печатным носителем для водосодержащих чернил по п.28, в котором вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,05 (мкл/сек) и меньше 0,23 (мкл/сек).

(30) Способ определения параметров поглощения чернил печатным носителем для водосодержащих чернил по п.28, в котором вес бумажной основы и воспринимающего чернила слоя лежит в диапазоне от не менее чем 180 г/м² до не более чем 300 г/м ², а вторая скорость поглощения V2 (мкл/сек) больше 0,12 (мкл/сек) и меньше 0,23 (мкл/сек).

Что касается печатного носителя для водосодержащих чернил, соответствующего настоящему изобретению, является предпочтительным, чтобы описанные выше условия удовлетворялись полностью. Однако, если даже в одном из пунктов имеется небольшое отклонение от этих условий в результате некоторых неожиданных обстоятельств, например, наличия пыли, такой случай включается в объем настоящего изобретения в такой мере, в которой является значительным эффект, достигаемый осуществлением настоящего изобретения в целом. Кроме того, в случае резаной бумаги или длинномерной бумаги, например, лощеной механическим способом бумаги, является предпочтительным, чтобы такая бумага соответствовала объему настоящего изобретения на всем своем протяжении, при условии, что равномерная бумага, не полностью соответствующая объему настоящего изобретения, рассматривается как включаемая в настоящее изобретение, если настоящее изобретение применяется, по существу, к основной части этой бумаги.

Значение изобретения

В соответствии с настоящим изобретением, фильтрационные свойства, создающие соответствующие условия для проникновения жидкости через пограничную область между воспринимающим чернила слоем и бумажной основой, каковые свойства до сих пор были недостижимы, достигаются, главным образом, благодаря наличию второй стадии поглощения. В частности, важнейший отличительный признак настоящего изобретения заключается в наличии второй стадии поглощения, на которой осуществляется такой процесс, как ассоциация или агрегирование порций красящего вещества, в то время как заданное количество (доминирующий показатель с точки зрения оптической плотности изображения; в соответствии с настоящим изобретением, от 1,3 до 2 мкл, предпочтительно, 1,5 мкл или более, в приведенном выше описании 4 мкл дистиллированной воды) жидкости, прошедшей внутрь воспринимающего чернила слоя, постепенно перемещается так, что удовлетворяются условия (например, по скорости поглощения V2 на второй стадии поглощения), определенные в каждом из указанных выше аспектов настоящего изобретения. Влияние наличия второй стадии поглощения заключается в усовершенствовании оптической плотности изображения и сдерживании потери изображением резкости. Предполагается, что в точке перегиба в конце этой стадии осуществляется процесс, приводящий к оптимальной фиксации красящего вещества внутри воспринимающего чернила слоя. В этой точке перегиба начинается третья стадия поглощения, на которой происходит быстрое поглощение капли чернил бумажной основой, сопровождающееся диффузией растворителя и влаги, которые уже стали не нужны. Полагают, что при этом в значительной степени идет разделение твердой и жидкой фаз. Таким образом, очевидно, что преимущества настоящего изобретения связаны с новой фильтрующей функцией пограничной области между воспринимающим чернила слоем и бумажной основой, отличающейся от свойств обычной поверхности раздела, представляющей собой просто поверхность, принадлежащую двум слоям - бумажной основе и воспринимающему чернила слою.

В любом случае, в соответствии с настоящим изобретением, поскольку имеется вторая стадия поглощения, благодаря наличию которой происходит умеренное поглощение водосодержащих чернил, не неважно, каких водосодержащих чернил - с красителем или с пигментом, при печати на печатном носителе для водосодержащих чернил, диапазон веса которого может быть довольно широким - от 130 до 300 г/м², возможно минимизировать потери изображением резкости и получить четкое изображение с высокой плотностью и превосходной однородностью. Кроме того, используя настоящее изобретение, возможно при печати на матовом печатном носителе получить изображение, создающее ощущение глубины. Другие следствия настоящего изобретения будут понятны из следующего ниже описания.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

<Первое изобретение>

В первом изобретении, описанном выше в пункте (1), скорости поглощения на стадиях поглощения с первой по третью определяют следующим образом. Каплю дистиллированной воды (23°С) объемом 4 мкл (микролитра) капают с высоты, примерно, 1 см на поверхность воспринимающего чернила слоя носителя печати для водосодержащих чернил после того, как он был выдержан в течение 24 часов в атмосфере с температурой 23°С и относительной влажностью 50%, при этом используют микрошприц и измеритель динамического поглощения (производства компании Fibro Co.), действия производят в атмосфере с температурой 23°С и относительной влажностью 50%; после этого, при помощи видеокамеры, фотографируют контур упавшей капли, путем анализа полученного изображения определяют объем капли, по изменению объема с течением времени определяют количество поглощенной жидкости и время поглощения. Расчет объема производят в соответствии со следующим уравнением:

V(объем)= Н(0,75В²+Н²)/6,

где Н означает высоту, а В означает диаметр капли.

Сразу после падения капли ее объем изменяется быстро, следовательно, является предпочтительным сократить интервал измерений до, например, 0,02 сек.

В принтерах, выпускаемых разными компаниями, и даже в принтерах одного производителя используются чернила разного состава, поэтому в качестве стандарта при выполнении анализа в контексте настоящего изобретения использовали дистиллированную воду (23°С). При объеме падающей капли в несколько пл (пиколитров), часто используемом в современных принтерах, из-за мгновенного поглощения чернил невозможно выполнить удовлетворительные измерения. Кроме того, печать фотографических или подобных им изображений на матовом печатном носителе для водосодержащих чернил выполняется чернилами нескольких цветов (например, шестью цветов) и с большей скоростью, чем на глянцевом печатном носителе, при этом закономерно увеличение количества используемых чернил. Настоящее изобретение основано на обнаружении того, что анализ поглощающей способности на поверхности воспринимающего чернила слоя, внутри воспринимающего чернила слоя, в пограничной области между воспринимающим чернила слоем и бумажной основой и далее внутри бумажной основы согласуется с изменением скорости поглощения капли объемом 4 мкл.

Что касается скоростей поглощения V1, V2, и V3, количество поглощенной жидкости в каждый момент времени наносят на график, как, например, показано на фиг.2. Тогда градиент равен скорости поглощения. Скорость поглощения может изменяться на любом отрезке, однако, в контексте настоящего изобретения значительные измерения скорости поглощения обозначены как V1, V2 и V3, соответственно. То есть, при V1, V2 и V3 скорость поглощения может незначительно возрастать или уменьшаться. В контексте настоящего изобретения о функции разделения красящего вещества и растворителя чернил в процессе печати судят по значительному изменению скорости поглощения.

В ходе дальнейшего пояснения будут привлечены ссылки на фигуры 2 и 3. Для поглощения обычными печатными носителями для водосодержащих чернил, обозначенными как J, K, L и M, характерно 0<V2<V1 и 0<V2<V3. Печатный носитель К, представляющий собой выпускаемый серийно матовый носитель для водосодержащих чернил, имеет длительный период V2, равный 16,6 сек, и поэтому для него характерно медленное поглощение. Для печатного носителя L, представляющего собой выпускаемый серийно матовый носитель для водосодержащих чернил, количество поглощенной жидкости qa на первой стадии поглощения составляет 1,07 мкл, затем, на следующей, второй, стадии поглощения поглощение 1,44 мкл жидкости происходит немного быстрее, чем за 5 секунд. Кроме того, печатный носитель М, выпускаемый серийно носитель для чернил с пигментом, характеризуется коротким периодом V2, равным 0,6 сек, и, таким образом, поглощение этим носителем происходит мгновенно.

Преследуя цель определения параметров поглощения носителей, обеспечивающих их пригодность для нанесения печати как чернилами с пигментом, так и чернилами с красителем, авторы настоящего изобретения обнаружили, что наилучшими параметрами поглощения обладают печатные носители, обозначенные буквами от А до I и от N до W. В частности, предпочтительными являются печатные носители, параметры поглощения чернил которыми удовлетворяют соотношениям 0<V2<V1 и 0<V2<V3.

На первой стадии поглощения капля чернил поглощается с первой скоростью поглощения (V1) в течение одной секунды после падения, главным образом, на поверхности воспринимающего чернила слоя, эта скорость поглощения наибольшая из всех трех стадий. Путем повышения этой скорости возможно отделить красящее вещество и растворитель друг от друга на поверхности воспринимающего чернила слоя или внутри этого слоя. В частности, в случае чернил с пигментом, в результате отделения красящего вещества от растворителя на ранней стадии ускоряется агрегирование красящего вещества и становится возможным получение высокой плотности изображения. В случае чернил с красителем, растворитель быстро отделяется от красителя, таким образом возможно предотвратить потерю изображением резкости, что является предпочтительным. Если скорость поглощения на этой стадии ниже, чем на других стадиях, происходит растекание чернил по поверхности воспринимающего чернила слоя.

Если количество поглощенных чернил на первой стадии поглощения слишком велико, количество чернил, создающих эффект на второй и третьей стадиях поглощения, становится недостаточным, а если количество поглощенных чернил слишком мало, количество чернил, создающих эффект на второй и третьей стадиях поглощения, становится избыточным. Следовательно, является оптимальным, чтобы количество поглощенной жидкости qa на первой стадии поглощения составляло больше 1,3 мкл и меньше 2,0 мкл. При слишком малом количестве поглощенной жидкости qa снижается монолитная однородность изображения, тогда как при слишком большом количестве поглощенной жидкости qa снижается оптическая плотность изображения.

На второй стадии поглощения, следующей за первой, поглощение происходит со второй скоростью поглощения (V2). Поглощение чернил на второй стадии соответствует поглощению, которое происходит до тех пор, пока часть жидкости, впитавшейся в воспринимающий чернила слой, не начинает проникать через поверхность бумажной основы внутрь бумажной основы. Является оптимальным, если эта стадия занимает время от 2 секунд и более. Если этот период времени меньше 2 секунд, то поскольку не происходит растекания чернил внутри или на поверхности воспринимающего чернила слоя, образуется растровая точка с недостаточным растискиванием, кроме того, возникает неравномерность плотности, и однородность монолитного изображения ухудшается. Для получения растровой точки с удовлетворительным растискиванием, является предпочтительным, чтобы количество поглощенных чернил (qb-qa) на второй стадии было не меньше 0,3 мкл и не больше, чем количество чернил, поглощенное на первой стадии. Если количество поглощенных чернил на второй стадии меньше 0,3 мкл, растискивание растровой точки недостаточно, тогда как если это количество превосходит количество, поглощенное на первой стадии, поглощение чернил бумажной основой по сравнению с растеканием капли становится большим, то есть, складываются условия для возникновения неравномерности плотности.

В частности, хороший эффект имеет место, если количество чернил (qb-qa), поглощенных со второй скоростью поглощения V2, составляет не меньше чем 0,5 мкл. На третьей стадии поглощения происходит поглощение во внутренней области бумажной основы.

Первое изобретение определяет параметры поглощения печатным носителем для водосодержащих чернил и не содержит ограничений относительно того, как именно получен данный печатный носитель.

Печатные носители для водосодержащих чернил, параметры которых отражены на фиг.2, были получены с использованием раствора покрытия, при помощи которого одинаковый воспринимающий чернила слой был образован на различных материалах основы; печатный носитель, полученный с использованием бумажной основы со степенью проклейки по Штеккигту, равной 15 сек, обозначен буквой А, печатный носитель, полученный с использованием бумажной основы со степенью проклейки по Штеккигту, равной 50 сек, обозначен буквой В. Сравнение этих двух образцов показывает, что образец А (бумажная основа со степенью проклейки 15 сек) характеризуется более короткой второй стадией поглощения. При сравнении с образцом С, в котором для образования воспринимающего чернила слоя на такой же бумажной основе использован другой раствор покрытия, и в котором оксид кремния содержит мало тонкодисперсного компонента, хотя средний диаметр частиц аморфного оксида кремния почти тот же, видно, что для образца А, в котором использован оксид кремния, содержащий тонкодисперсный компонент, вторая стадия поглощения короче.

Известно, что обычно скорость поглощения воспринимающим чернила слоем высокая, а бумажной основой - низкая. Также известно, что чем меньше величина степени проклейки по Штеккигту, тем выше скорость поглощения. Вероятно, параметры поглощения, являющиеся объектом первого изобретения, отражают явление, возникающее в результате использования аморфного оксида кремния, что признается в работах, соответствующих данной области. В контексте настоящего изобретения полагают, что поскольку при формировании на бумажной основе воспринимающего чернила слоя вблизи поверхности бумажной основы образуются пустоты между элементами целлюлозы или целлюлозы и наполнителя, в которые проникает адгезив и увлекает в эти пустоты аморфный оксид кремния, функция регулирования параметров поглощения осуществляется пограничной областью между бумажной основой и воспринимающим чернила слоем. Благодаря проникновению адгезива становится возможным увеличить время поглощения на второй стадии, а заполняющий пустоты аморфный оксид кремния дает начало поглощению чернил внутри бумажной основы, что, как полагают, является переходом к третьей стадии поглощения.

Как полагают, причиной, по которой образец С, в котором оксид кремния содержит мало тонкодисперсного компонента, характеризуется большим временем поглощения на второй стадии, чем образец А, полученный с использованием оксида кремния, содержащего тонкодисперсный компонент, является недостаточность поглощения во внутренней области бумажной основы.

Скорость поглощения на первой стадии поглощения не препятствует использованию аморфного оксида кремния, что соответствует известному уровню техники, однако, может быть скорректирована путем регулирования содержания аморфного оксида кремния.

Скорость поглощения на второй стадии поглощения можно регулировать путем изменения содержания связующего вещества в пограничной области между воспринимающим чернила слоем и бумажной основой. А именно, необходимо относительно большое содержание этого компонента (связующего вещества) в воспринимающем чернила слое, чего можно достичь путем повышения доли связующего вещества в составе воспринимающего чернила слое. Такую корректировку также можно произвести путем изменения условий сушки.

Кроме того, путем уменьшения степени проклейки по Штеккигту бумажной основы можно регулировать скорость поглощения на третьей стадии поглощения в сторону увеличения.

Является предпочтительным, чтобы степень проклейки по Штеккигту бумажной основы составляла не менее 5 сек и не более 50 сек.

Кроме того, поскольку механизм цветопередачи на определенном печатном носителе отличается при использовании в качестве красящего вещества чернил красителя или пигмента, является предпочтительным, чтобы величина рН_В, то есть рН воспринимающего чернила слоя, составляла:

5<рН_В 7

Тогда отличную цветопередачу можно получить при использовании как чернил с красителем, так и чернил с пигментом.

В частности, существует тенденция, заключающаяся в том, что хорошую цветопередачу получают, когда рН_А , представляющий собой рН бумажной основы, и рН_В воспринимающего чернила слоя удовлетворяют следующему соотношению:

1<(рН_В-рН_А)<4

Указанное условие может быть выполнено, например, путем регулирования условий получения бумажной основы или путем изменения состава раствора покрытия, используемого для образования воспринимающего чернила слоя.

Толщина воспринимающего чернила слоя не имеет определенных ограничений, однако является особенно предпочтительным, чтобы ее величина составляла не менее 25 мкм и не более 35 мкм. Например, когда толщина воспринимающего чернила слоя равна 25 мкм или более, возможно гарантировать поглощение нужного количества чернил при печати на принтере, отображающем цветовой баланс при помощи шести или более цветов. Однако, если толщина воспринимающего чернила слоя превышает 35 мкм, снижается плотность печати с использованием чернил с красителем, и ухудшается прочность пленки, если смотреть с другой точки зрения.

Матовый печатный носитель для водосодержащих чернил характеризуется малым глянцем, для большинства представленных на рынке носителей этот параметр не превышает 15% (блеск под углом 75°). Однако, эта величина не является ограничением в контексте настоящего изобретения.

<Различные материалы>

Описанный выше носитель для водосодержащих чернил может быть получен путем сочетания подобранной бумажной основы, подобранных компонентов воспринимающего чернила слоя и подобранного способа формирования воспринимающего чернила слоя.

Бумажная основа

В качестве примеров целлюлозы, используемой в качестве основного компонента бумажной основы, приводят химическую целлюлозу, например, марок LBK и NBKP, механическую целлюлозу, например, марок GP и TMP, и целлюлозу, рециркулируемую из макулатуры. Могут быть использованы смеси из двух или более указанных типов целлюлозы. Прежде всего, является предпочтительным использовать в качестве основного компонента целлюлозы LBKР. Также является предпочтительным использовать не содержащую хлора целлюлозу, например, марок ECF и TCF. Степень помола не имеет определенных ограничений, однако является предпочтительным, чтобы помол осуществлялся таким образом, чтобы степень помола составляла не менее 300 мл и не более 500 мл (Промышленный стандарт: JIS-P-8121). С увеличением степени помола волнистость бумаги при нанесении печати имеет тенденцию к увеличению, также легко возникает неравномерность окрашивания, тогда как при низкой степени помола существует вероятность отсутствия гладкости поверхности.

Бумажная основа может содержать не только целлюлозу, но и наполнитель. Наполнитель используют для регулирования воздухопроницаемости бумажной основы, тем самым, бумажной основе сообщается непрозрачность, или для регулирования способности поглощать чернила. К примерам пригодных наполнителей относятся глина, каолин, кальцинированный каолин, тальк, карбонат кальция, карбонат магния, гидроксид алюминия, гидроксид кальция, оксид кремния и оксид титана. Прежде всего, предпочтительным является карбонат кальция, поскольку он позволяет получить бумажную основу с высокой степенью белизны.

Предпочтительно, чтобы содержание наполнителя составляло не менее 1 мас. части и не более 35 мас. частей на 100 мас. частей чистой целлюлозы. Если содержание наполнителя мало, есть вероятность того, что не только снизится белизна бумаги, но также ухудшится способность поглощать чернила. При слишком большом содержании наполнителя снижается жесткость и краскоемкость бумаги.

Степень проклейки по Штеккигту бумажной основы, используемой в составе печатного носителя для водосодержащих чернил в соответствии с настоящим изобретением, регулируют, например, при помощи любого из клеящих веществ для внутреннего использования, таких как канифольный клей, алкенилянтарный ангидрид, димер алкилкетена и кумарон-инденовые смолы, а также клеящих веществ для поверхностного использования, таких как канифольный клей, кумарон-инденовые смолы, крахмалы, например, окисленный крахмал, ацетилированный крахмал и гидроксиэтилированный крахмал, их производные, поливиниловые спирты и их производные, синтетические смолы, содержащие сополимеры двух или более мономеров из группы, включающей стирол, алкид, полиамид, акрил, олефин, малеиновую кислоту и винилацетат, эмульсии и воски на основе этих синтетических смол.

Степень проклейки по Штеккигту бумажной основы определяют в соответствии с JIS P 8122, ее величина, предпочтительно, составляет от 5 до 50 сек. Если степень проклейки по Штеккигту меньше 5 сек, какой-либо компонент материала покрытия воспринимающего чернила слоя может проникнуть в бумажную основу, либо связующее вещество, содержащееся в материале покрытия, проникает в материал основы, следовательно, поверхностная прочность пленки снижается. Это, вероятно, является причиной того, почему невозможно улучшить цветопередачу ни чернилами с красителем, ни чернилами с пигментом, даже если создан воспринимающий чернила слой, соответствующий настоящему изобретению. Если степень проклейки по Штеккигту превышает 50 сек, снижается водостойкость участка, на который нанесена печать.

Способ изготовления бумаги не имеет определенных ограничений. Бумага может быть изготовлена на известном бумагоделательном оборудовании, таком как, например, машина Фурдринье, цилиндровая или двухсеточная бумагоделательная машина. Применимы как бумага с кислой реакцией, так и бумага с нейтральной реакцией, что зависит от рН сырья, используемого для производства бумаги. Является предпочтительным, чтобы этот материал имел определенный рН_А, также является предпочтительным использование бумаги с кислой реакцией.

При использовании клеильного пресса или подобного ему устройства, могут быть применены, например, крахмал, поливиниловый спирт или катионная смола, впитываемые поверхностью бумаги, посредством чего возможно регулировать гладкость поверхности бумаги, повышать ее пригодность для печати и письма. Кроме того, бумажная основа может быть подвергнута разглаживанию при помощи каландра или подобного ему устройства с целью повышения ее гладкости. рН_А можно регулировать путем применения соответствующего, регулирующего рН вещества. Предпочтительно, чтобы вес бумажной основы составлял не менее 130 г/м² и не более 300 г/м².

Воспринимающий чернила слой

Воспринимающий чернила слой содержит, по меньшей мере, один неорганический пигмент, один адгезив и вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил, например, катионный фиксатор чернил.

К примерам применимых неорганических пигментов относятся глина, каолин, кальцинированный каолин, тальк, карбонат кальция, карбонат магния, гидроксид алюминия, гидроксид кальция, аморфный оксид кремния и оксид титана.

Прежде всего, предпочтительным неорганическим пигментом является аморфный оксид кремния, поскольку, по сравнению с другими пигментами, он способствует наилучшей цветопередаче и способности поглощать чернила. Способ получения аморфного оксида кремния не имеет определенных ограничений. Применим аморфный оксид кремния, произведенный любым способом: электродуговым, сухим или мокрым (осаждение, желирование). Предпочтительным, однако, является оксид кремния, полученный мокрым способом, так как он подходит и для печатного носителя для водосодержащих чернил с пигментом, и для печатного носителя для водосодержащих чернил с красителем.

Средний диаметр вторичных частиц аморфного оксида кремния не имеет определенных ограничений, если позволяет получить воспринимающий чернила слой печатного носителя для водосодержащих чернил, удовлетворяющий параметрам поглощения, соответствующим настоящему изобретению, однако, предпочтительно, составляет не более 10 мкм, более предпочтительно, не менее 4 мкм и не более 8 мкм. Если средний диаметр вторичных частиц аморфного оксида кремния больше 10 мкм, возникает вероятность ухудшения четкости изображения, возникновения заметной шероховатости поверхности, неравномерности печати как в случае печатного носителя для водосодержащих чернил с красителем, так и печатного носителя для водосодержащих чернил с пигментом. Если средний диаметр вторичных частиц аморфного оксида кремния меньше 4 мкм и если такой аморфный оксид кремния используют в составе печатного носителя для водосодержащих чернил с красителем, возникает тенденция ухудшения способности поглощать чернила с красителем. Если размер частиц аморфного оксида кремния еще меньше, повышается коэффициент пропускания чернил воспринимающим чернила слоем, следовательно, возникает тенденция ухудшения светостойкости печати, нанесенной чернилами с красителем, либо снижается прочность пленки. Кроме того, в случае использования таких частиц аморфного оксида кремния в составе печатного носителя для водосодержащих частиц с пигментом, возникает вероятность снижения качества фиксации чернил с пигментом.

В соответствии с настоящим документом, средний диаметр частиц оксида кремния, определяемый при помощи счетчика частиц по принципу Культера, представляет собой усредненный по объему диаметр частиц, полученный для пробы оксида кремния, подвергнутого диспергированию в дистиллированной воде ультразвуком в течение 30 сек.

Является особенно предпочтительным, чтобы аморфный оксид кремния с таким средним диаметром вторичных частиц имел широкое (в диапазоне от 1 до 9 мкм в качестве ориентира) распределение частиц по размерам и содержал тонкодисперсные частицы, способные проникать между волокнами целлюлозы на поверхности бумажной основы. Обычно, связующее вещество, содержащееся в воспринимающем чернила слое, и компонент, представляющий собой катионную смолу, проникают и, частично, покрывают поверхность бумажной основы в образующейся таким образом пограничной области между воспринимающим чернила слоем и бумажной основой печатного носителя для водосодержащих чернил. Причем, скорость поглощения собственно бумажной основой, по сравнению со скоростью поглощения воспринимающим чернила слоем, очень высока. А в такой бумажной основе скорость поглощения сильно снижается, и растворитель чернил не может быть поглощен бумажной основой равномерно. То есть, скорости поглощения, соответствующие настоящему изобретению, во многих случаях не наблюдаются. Тонкодисперсные частицы оксида кремния входят в зазоры, образующиеся между волокнами целлюлозы на поверхности бумажной основы в образующейся таким образом пограничной области между воспринимающим чернила слоем и бумажной основой печатного носителя для водосодержащих чернил. Предполагается, что это повышает скорость поглощения бумажной основой и создает условия для поглощения растворителя чернил, усиливающие действие бумажной основы. Это действие эффективно подавляет избыточное растекание упавшей капли чернил. Когда скорость поглощения чернил бумажной основой снижается, возникает тенденция к избыточному растеканию рассматриваемой капли чернил, становится вероятным снижение плотности печати и потеря изображением резкости.

Использование в составе воспринимающего чернила слоя адгезива не имеет определенных ограничений. Применимы известные, обычно используемые в печатных носителях гидрофильные адгезивы. К их примерам относятся белки, такие как казеин, соевый белок и искусственный белок, крахмалы, такие как крахмал и окисленный крахмал, поливиниловые спирты и их производные, производные целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза и метилцеллюлоза, полидиеновые смолы, такие как сополимер стирола и бутадиена и сополимер метилметакрилата и бутадиена, акриловые смолы, такие как полимеры или сополимеры акриловой кислоты, метакриловой кислоты, сложных эфиров акриловой кислоты и метакриловой кислоты, виниловые смолы, такие как сополимер этилена и винилацетата. Эти адгезивы могут быть использованы отдельно или в сочетании из двух или более компонентов.

Прежде всего, наилучшими по адгезионной способности по отношению к пигментам являются поливиниловые спирты, которые, следовательно, предпочтительны. Также могут быть использованы производные поливинилового спирта, такие как поливиниловый спирт, модифицированный силанолом, и катионизированный поливиниловый спирт.

Отношение количеств оксида кремния и адгезива таково, что адгезив используется в количестве не менее 30 мас. частей и не более 70 мас. частей, предпочтительно, не менее 40 мас. частей и не более 60 мас. частей на 100 мас. частей оксида кремния. Если используется большое количество адгезива, снижается скорость проникания, тогда как если оно мало, количество адгезива в пограничной области между бумажной основой и воспринимающим чернила слоем снижается, и становится невозможным регулирование параметров поглощения. Если его количество чрезвычайно мало, возникает тенденция снижения прочности воспринимающего чернила слоя.

С другой стороны, использование в составе воспринимающего чернила слоя веществ, вступающих в реакцию с красящим веществом чернил, не имеет определенных ограничений. Особенно предпочтительным является катионный фиксатор чернил. К примерам катионных фиксаторов чернил относятся следующие, выпускаемые серийно: (1) полиалкиленполиамины, такие как полиэтиленполиамин и полипропиленполиамин и их производные; (2) полиакрилаты, содержащие вторичную аминогруппу, третичную аминогруппу или группу четвертичного аммония; (3) поливиниламин, поливиниламидин и пятичленные циклические амидины; (4) катионные смолы на основе дициана, типичным представителем которых является сополимер дицианамида и формалина; (5) катионные смолы на основе полиамина, типичным представителем которых является сополимер дицианамида и полиэтиленамина; (6) сополимер диметиламина и эпихлоргидрина; (7) сополимер диаллилдиметиламмония и SO₂; (8) сополимер соли диаллиламина и SO₂; (9) полихлорид диметилдиаллиламмония; (10) полимерная соль аллиламина; (11) гомополимер или сополимер соли винилбензилтриаллиламмония; (12) сополимеры четвертичной соли диалкиламиноэтил(мет)акрилата; (13) сополимер акриламида и диаллиламина; (14) соли алюминия, такие как полихлорид алюминия и полиацетат алюминия. Эти катионные фиксаторы чернил могут быть использованы отдельно или в сочетании из двух или более компонентов.

Является предпочтительным, чтобы сополимер акриламида и диаллиламида использовался в сочетании с хлоридом диаллилдиметиламмония. Причина в том, что такое сочетание дает при нанесении печати чернилами с пигментом превосходную цветопередачу, а при нанесении печати чернилами с красителем - превосходную цветопередачу и долговечность при хранении. Предполагают, что такое усовершенствование цветопередачи происходит благодаря тому, что в обоих случаях красящее вещество фиксируется в воспринимающем чернила слое без его агломерации.

Содержание катионного фиксатора чернил, предпочтительно, составляет не менее 5 мас. частей и не более 60 мас. частей на 100 мас. частей используемого пигмента. Более предпочтительно, эта величина лежит в диапазоне от 20 до 50 мас. частей. Если содержание фиксатора чернил составляет меньше 5 мас. частей, может ухудшаться четкость изображения, а если эта величина больше 60 мас. частей, может ухудшиться внешний вид после нанесения покрытия.

Если необходимо, в состав воспринимающего чернила слоя могут быть введены различные добавки, используемые при производстве обычной мелованной бумаги, например, загуститель, пеногаситель, смачивающее вещество, поверхностно-активное вещество, красящая добавка, антистатик, добавка, повышающая светостойкость, поглотитель ультрафиолетового излучения, антиоксидант и антисептик. Под пористым слоем подразумевается слой, в котором на поверхности частиц неорганического пигмента имеются поры, или между частицами имеются зазоры или пустоты, даже если этот слой содержит водорастворимый адгезив.

Количество материала покрытия воспринимающего чернила слоя не имеет определенных ограничений, однако, предпочтительно, составляет не менее 10 г/м² и не более 20 г/м ². Если количество материала покрытия меньше указанного нижнего предела, вероятно ухудшение четкости изображения, тогда как если это количество больше указанного верхнего предела, могут уменьшиться прочность пленки и четкость изображения, если смотреть с другой точки зрения. Воспринимающий чернила слой может представлять собой слоистую структуру, состоящую из нескольких слоев, в этом случае состав отдельных слоев воспринимающего чернила слоя может быть различным.

Воспринимающий чернила слой может быть образован при помощи любого устройства для нанесения покрытий, как то устройство с ракельным ножом, устройство с воздушным ножом, валковое устройство, устройство для нанесения покрытий с удалением излишков с помощью планки, устройство для нанесения покрытий рифленым валиком, роликовый шабер, устройство с фартуком, устройство для нанесения покрытий поливом, проклеивающий пресс.

Условия сушки воспринимающего чернила слоя регулируют, например, путем изменения концентрации раствора покрытия воспринимающего чернила слоя. Характер изменения скорости поглощения также зависит от условий сушки. Является предпочтительным использовать настолько жесткие условия сушки, насколько возможно, однако, чрезмерная сушка может вызвать ухудшение цветопередачи. После нанесения покрытия может быть выполнена заключительная обработка при помощи каландра, например, многовального каландра, суперкаландра или мягкого каландра. Однако, поскольку такая обработка приводит к разрушению пустот, имеющихся на поверхности воспринимающего чернила слоя, является предпочтительным так отрегулировать этот процесс, чтобы скорость поглощения не выходила за границы заданного диапазона.

Изобретения со второго по четвертое

Способ определения скорости поглощения, соответствующий второму изобретению, описанному выше в пункте (12), тот же, что и в первом изобретении. В соответствии со вторым изобретением является предпочтительным, чтобы V1, V2 и V3 удовлетворяли соотношению 0<V2<V3<V1.

Количество поглощенной на первой стадии поглощения жидкости qa устанавливается равным величине не меньше чем 1,5 мкл и не больше чем 2,0 мкл, количество жидкости, поглощенной на второй стадии поглощения (qb-qa), устанавливается равным величине не меньше чем 0,3 мкл и не больше чем 1,0 мкл. Такие параметры поглощения позволяют активизировать разделение твердой и жидкой фаз и гарантировать достаточное растекание чернил.

В соответствии со вторым изобретением важно, чтобы поглощение чернил на второй стадии происходило умеренно. Это означает осуществление поглощения чернил в той части, где должно быть зафиксировано красящее вещество чернил.

Способ определения скорости поглощения, соответствующий третьему изобретению, описанному выше в пункте (15), тот же, что и в первом изобретении. В соответствии с третьим изобретением является предпочтительным, чтобы V1, V2 и V3 удовлетворяли соотношению 0<V2<V1 и 0<V2<V3. Количество поглощенной на первой стадии поглощения жидкости qa устанавливается равным величине не меньше чем 1,0 мкл и не больше чем 2,0 мкл, а количество жидкости, поглощенной на второй стадии поглощения (qb-qa), устанавливается равным величине не меньше чем 0,3 мкл и не больше чем 1,0 мкл.

Если такие параметры поглощения достигаются, становится возможным активизировать разделение твердой и жидкой фаз и гарантировать достаточное растекание чернил.

В соответствии с третьим изобретением также является важным, чтобы поглощение чернил на второй стадии происходило умеренно. Это означает осуществление поглощения чернил в той части, где должно быть зафиксировано красящее вещество чернил. В количественном выражении является предпочтительным, чтобы количество жидкости (qb-qa) в этот период соответствовало диапазону от 0,3 до 1,0 мкл, более предпочтительно, от 0,5 до 1,4 мкл. При практической реализации предпочтительным является диапазон от 0,3 (или 0,5) до 1,0 мкл.

Способ определения скорости поглощения, соответствующий четвертому изобретению, описанному выше в пункте (18), тот же, что и в первом изобретении. В соответствии с четвертым изобретением, количество поглощенной на первой стадии поглощения жидкости qa устанавливается равным величине не меньшей, чем 1,3 мкл, и меньшей, чем 2,0 мкл, а количество поглощенной жидкости qb на второй стадии поглощения устанавливается равным величине большей, чем количество жидкости qa, поглощенное на первой стадии, и меньшей, чем 2,5 мкл. Кроме того, количество жидкости (qb-qa), поглощенное на второй стадии поглощения, устанавливается равным величине не меньшей, чем 0,3 мкл, и не большей, чем 1,4 мкл. Если такие параметры поглощения достигаются, становится возможным активизировать разделение твердой и жидкой фаз и гарантировать достаточное растекание чернил.

В соответствии с четвертым изобретением также является важным, чтобы поглощение чернил на второй стадии происходило умеренно. Это означает осуществление поглощения чернил в той части, где должно быть зафиксировано красящее вещество чернил. В количественном выражении является предпочтительным, чтобы количество жидкости (qb-qa) в этот период соответствовало диапазону от 0,3 до 1,4 мкл, более предпочтительно, от 0,5 до 1,4 мкл. При практической реализации предпочтительным является диапазон от 0,3 (или 0,5) до 1,0 мкл.

В изобретениях со второго по четвертое уделяется внимание изменению параметров поглощения чернил и не устанавливается определенных ограничений, за исключением того, что водосодержащие чернила содержат анионное красящее вещество, и что в печатном носителе для водосодержащих чернил имеется пористый слой, содержащий неорганический пигмент и вещество, вступающее в реакцию с красящим веществом чернил. Для этого применимы соответствующие известные основы, неорганические пигменты, катионные соединения и связующие вещества. Пористый слой играет, главным образом, роль воспринимающего чернила слоя.

Является предпочтительным, чтобы рН пористого слоя был больше 5 и не больше 7, и чтобы в пористый слой входил лежащий в его основе слой целлюлозы, выполняющий функцию поглощения чернил, при этом рН слоя целлюлозы не превосходит рН пористого слоя. Кроме того, является предпочтительным, чтобы степень проклейки по Штеккигту бумажной основы составляла не менее 5 сек и не более 50 сек.

ПРИМЕРЫ

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно на демонстрационных примерах, при этом само собой разумеется, что настоящее изобретение ими не ограничивается. В нижеследующих примерах дольные и процентные величины относятся к твердым материалам, за исключением воды, и, если не указано иное, представляют собой массовые части и массовые проценты, соответственно.

Степень проклейки по Штеккигту бумажной основы, а также плотность печати и водостойкость печати для печатного носителя для водосодержащих чернил, полученные в нижеследующих примерах и сравнительных примерах, были найдены следующим образом.

Для количественной оценки указанных параметров на печатный носитель для водосодержащих чернил нанесли печать при помощи серийно выпускаемого струйного принтера (торговая марка: Image PROGRAF W6200, производитель Canon Inc., режим печати: бумага с толстослойным покрытием/высокое качество) чернилами с пигментом и серийно выпускаемого струйного принтера (торговая марка: PIXUS ip8600, производитель Canon Inc., режим печати: матовая фотобумага/высокое качество).

Степень проклейки по Штеккигту

Степень проклейки по Штеккигту каждого образца бумажной основы определяли в соответствии с JIS P 8122.

Плотность печати

Изображение («цветное цифровое стандартное изображение с высокой четкостью XYZ/JIS-SCID», идентификационный символ: S6, наименование изображения: шкала цветового охвата), опубликованное Японской ассоциацией стандартов, нанесли на носитель при помощи принтеров двух типов - Image PROGRAF W6200 (чернилами с пигментом) и PIXUS ip8600 (чернилами с красителем); плотность печати определяли по частям с наиболее интенсивным цветовым тоном черного и пурпурного при помощи RD-914 (производства Guretag Macbeth Co.).

Потеря резкости

Для полученных при помощи принтеров дух типов - Image PROGRAF W6200 и PIXUS ip8600 - изображений потерю резкости на границе частей черного и красного цвета определяли визуально.

Критерии:

потери резкости нет, прекрасное качество

: небольшая потеря резкости, не вызывающая, однако, проблем при практическом использовании

: небольшая потеря резкости, вызывающая некоторые проблемы при практическом использовании

×: заметная потеря резкости, вызывающая серьезные проблемы при практическом использовании

Однородность изображения

Части черного цвета изображения, полученного при помощи принтеров дух типов - Image PROGRAF W6200 и PIXUS ip8600 - оценили визуально в соответствии со следующими критериями:

прекрасная монолитная однородность, изображение создает ощущение глубины, высокое качество

: хорошая монолитная однородность, хорошее качество

: немного недостаточная однородность

×: плохо

ПРИМЕР 1

Бумажная основа I

10 частей кальцинированного каолина добавили к 100 частям беленой крафт-бумаги из древесины твердых пород (степень помола 400 мл, промышленный стандарт: JIS-P-8121), затем добавили 1,0 часть катионного крахмала, 0,7 части канифольного клея и 2,0 части сырого сернокислого алюминия, все тщательно перемешали, получив исходный материал для изготовления бумаги. Затем, на многоцилиндровой бумагоделательной машины Фурдринье изготовили бумагу и высушили ее до влагосодержания 10%. После этого, при помощи клеильного пресса, на обе поверхности бумаги нанесли 4 г/м² 7%-ного водного раствора окисленного крахмала, высушили до влагосодержания 5,0% и, в результате, получили бумажную основу I, имеющую вес 190 г/м² и степень проклейки по Штеккигту 15 сек.

Приготовление раствора покрытия для воспринимающего чернила слоя

100 частей оксида кремния, полученного в результате обработки мокрым способом оксида кремния (торговое наименование: NIPGEL AY603, производитель TOSOH SILICA Со.) со средневесовым диаметром вторичных частиц 6,6 мкм, в котором 47% общего количества оксида кремния по числу частиц имеют средневзвешенный диаметр вторичных частиц не более 2 мкм, что достигается при помощи песчаной мельницы, в качестве пигмента; 35 частей поливинилового спирта, модифицированного силилом (торговое наименование: R-1130, производитель KURARAY Co.) в качестве адгезива; 5 частей поливинилового спирта (торговое наименование: PVA 135, производитель KURARAY Co.); 10 частей сополимера стирола и акрила; 20 частей сополимера акриламида и диаллиламина (торговое наименование: SR1001, производитель Sumitomo Chemical Co.) в качестве фиксатора чернил; 10 частей хлорида диаллилдиметиламмония (торговое наименование: CP101, производитель SENKA Co.) и воду смешали и диспергировали с получением раствора покрытия.

Изготовление печатного носителя для водосодержащих чернил

Раствор покрытия воспринимающего чернила слоя нанесли на одну из поверхностей бумажной основы I так, чтобы количество покрытия составило 12 г/м², затем высушили, причем время до начала сушки установили равным 5 сек, и получили печатный носитель для водосодержащих чернил. Вес данного печатного носителя составил 202 г/м² .

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры измерений и оценок, результаты которых представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой А.

ПРИМЕР 2

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением изменения состава проклейки бумажной основы I, полученной в примере 1, на следующий: окисленный крахмал:PVA:сополимер стирола и акрила =4:0,5:0,5 (5% раствор) и изменения степени проклейки по Штеккигту на равную 50 сек.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры измерений и оценок, результаты которых представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой В.

ПРИМЕР 3

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что пигмент, содержащийся в растворе покрытия воспринимающего чернила слоя был заменен на оксид кремния, полученный в результате обработки оксида кремния способом мокрого тонкого измельчения со средневесовым диаметром вторичных частиц 7,0 мкм, в котором 20% общего количества оксида кремния по числу частиц имеют средневзвешенный диаметр вторичных частиц не более 2 мкм, что достигается при помощи песчаной мельницы и последующей сортировки.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры измерений и оценок, результаты которых представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой С.

ПРИМЕР 4

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что вес бумажной основы I был изменен на 220 г/м². Вес печатного носителя составил 232 г/м². Полученные результаты представлены в таблице 1.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры измерений и оценок, результаты которых представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой D.

ПРИМЕР 5

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что время до начала сушки при изготовлении печатного носителя для водосодержащих чернил было изменено на 10 сек.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры измерений и оценок, результаты которых представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой Е.

ПРИМЕР 6

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что время до начала сушки при изготовлении печатного носителя для водосодержащих чернил было изменено на 15 сек.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры измерений и оценок, результаты которых представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой F.

ПРИМЕР 7

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что время до начала сушки при изготовлении печатного носителя для водосодержащих чернил было изменено на 20 сек.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры измерений и оценок, результаты которых представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой G.

ПРИМЕР 8

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что время до начала сушки при изготовлении печатного носителя для водосодержащих чернил было изменено на 25 сек.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры измерений и оценок, результаты которых представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой Н.

ПРИМЕР 9

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что время до начала сушки при изготовлении печатного носителя для водосодержащих чернил было изменено на 30 сек.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры измерений и оценок, результаты которых представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой I.

Сравнительный пример 1

Бумажная основа II

Смесь в пропорции 75:25 светлого карбоната кальция и каолина добавили к 100 частям беленой крафт-бумаги из древесины твердых пород (степень помола 400 мл, промышленный стандарт: JIS-P-8121), затем добавили 1,0 часть катионного крахмала, 0,04 нейтрального клеящего вещества на основе алкенилянтарного ангидрида и 2,0 части сырого сернокислого алюминия, все тщательно перемешали, получив исходный материал для изготовления бумаги. Затем, на многоцилиндровой бумагоделательной машине Фурдринье изготовили бумагу и высушили ее до влагосодержания 10%. После этого, при помощи клеильного пресса, на обе поверхности бумаги нанесли 4 г/м² 7%-ного водного раствора смеси в пропорции 5,2:1,3:0,6 окисленного крахмала, PVA и сополимера стирола и акрила, высушили до влагосодержания 5,0% и, в результате, получили бумажную основу II, имеющую вес 190 г/м² и степень проклейки по Штеккигту 300 сек.

Изготовление печатного носителя для водосодержащих чернил

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что используемую в примере 1 бумажную основу I заменили на бумажную основу II.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры измерений и оценок, результаты которых представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой J.

Сравнительный пример 2

Описанные выше процедуры измерений и оценок были проведены для выпускаемого серийно матового печатного носителя для водосодержащих чернил (торговое наименование: Thick Coater Paper, производитель Canon Inc.), результаты представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой К.

Сравнительный пример 3

Описанные выше процедуры измерений и оценок были проведены для выпускаемого серийно матового печатного носителя для водосодержащих чернил (торговое наименование: Photo Mat Paper/Pigment type, производитель EPSON Co.), результаты представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости на каждой стадии поглощения для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой L.

Сравнительный пример 4

Описанные выше процедуры измерений и оценок были проведены для выпускаемого серийно матового печатного носителя для водосодержащих чернил (торговое наименование: PM Mat Paper, производитель EPSON Co.), результаты представлены в таблице 2. Соотношение скорости поглощения, времени поглощения и количества поглощенной жидкости на каждой стадии поглощения для данного печатного носителя соответствуют в таблице 1 и на фиг.2 варианту, обозначенному буквой M.

Для оттисков, полученных в примерах и сравнительных примерах, участки сплошной печати подвергли осмотру и обнаружили, что в примерах с 1 по 9 изображения имеют однородный глянец, являются четкими как в случае чернил с пигментом, так и чернил с красителем, однако в сравнительных примерах с 1 по 4 изображения имеют неравномерный глянец и являются нечеткими. Воспринимающий чернила слой печатных носителей в примерах с 1 по 9 и сравнительных примерах с 1 по 4 удалили при помощи бритвы и в каждом случае исследовали пограничную область между бумажной основой и воспринимающим чернила слоем на наличие оксида кремния при помощи сканирующего электронного микроскопа, в результате чего обнаружили, что в примерах с 1 по 9 частицы оксида кремния присутствовали как со стороны бумажной основы, так и со стороны воспринимающего чернила слоя относительно пограничной области между воспринимающим чернила слоем и бумажной основой.

Из результатов, полученных в примерах и сравнительных примерах, видно, что скорость поглощения на второй стадии в каждом из примеров с 1 по 9 составляет не менее 0,12 мкл/сек и не более 0,23 мкл/сек, превышает величину скорости поглощения, равную 0,01 мкл/сек, в примерах, обозначенных J и K, и не превышает величину скорости поглощения, равную 0,32 мкл/сек, в примере, обозначенном L. Также видно, что когда количество поглощенной жидкости qa на первой стадии не меньше 1,6 мкл, время поглощения (tb-ta) на второй стадии поглощения не меньше 2 сек, так как это количество относительно большое, однако, поглощается за относительно короткое время. Кроме того, количество поглощенной жидкости (qb-qa) на второй стадии поглощения в каждом из этих примеров не меньше 0,39 мкл и не больше 0,80 мкл, что составляет половину или менее количества поглощенной жидкости qa на первой стадии поглощения. Объясним это с точки зрения поглощения чернил. Относительно большое количество чернил поглощается за короткое время на первой стадии поглощения, однако, полагают, что поглощенные чернила обладают соответствующей удерживающей способностью и перемещаются, не вызывая потери изображением резкости, следовательно, обеспечивается баланс, результатом которого является повышение плотности печати и четкости изображения. Это становится очевидным при взгляде на полученные изображения. В частности, величина времени tb на второй стадии поглощения с момента падения капли лежит в диапазоне от 2,5 до 6,1 сек, а величина времени (tb-ta) на второй стадии поглощения составляет не менее 2,3 сек и не более 5,8 сек.

В приведенных выше примерах общий вес бумажной основы и воспринимающего чернила слоя составляет не менее 180 г/м² и не более 300 г/м ², то есть, эти иллюстративные примеры годны в качестве, так называемой, толстой бумаги. С другой стороны, следующие дополнительные примеры показывают, что настоящее изобретение также эффективно в отношении печатных носителей обычной толщины. Хотя в нижеследующих примерах используется тонкая бумажная основа, техническая идея настоящего изобретения не зависит от толщины или веса; было показано, что каждый из описанных аспектов настоящего изобретения может дать эффект, если выполнены указанные в данном документе структурные условия. В этой связи, следующие ниже примеры являются типичными.

Бумажная основа III

Так же, как и при подготовке бумажной основы I, 10 частей кальцинированного каолина добавили к 100 частям беленой крафт-бумаги из древесины твердых пород (степень помола 400 мл, промышленный стандарт: JIS-P-8121), затем добавили 1,0 часть катионного крахмала, 0,7 части канифольного клея и 2,0 части сырого сернокислого алюминия, все тщательно перемешали, получив исходный материал для изготовления бумаги. Затем, на многоцилиндровой бумагоделательной машине Фурдринье изготовили бумагу и высушили ее до влагосодержания 10%. После этого, при помощи клеильного пресса, на обе поверхности бумаги нанесли 4 г/м² 7%-ного водного раствора окисленного крахмала, высушили до влагосодержания 5,0% и, в результате, получили бумажную основу III, имеющую вес 150 г/м² и степень проклейки по Штеккигту 10 сек.

ПРИМЕР 10

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что бумажную основу I, используемую в примере 1, заменили на бумажную основу III. Вес полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил составил 162 г/м².

Для этого печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры оценок, результаты которых представлены в таблице 4. Скорость поглощения, время поглощения и количество поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя обозначены в таблице 3 и на фиг.3 буквой N.

ПРИМЕР 11

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что бумажную основу I, используемую в примере 1, заменили на бумажную основу III, а время до начала сушки изменили на 10 сек.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры оценок, результаты которых представлены в таблице 4. Скорость поглощения, время поглощения и количество поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя обозначены в таблице 3 и на фиг. 3 буквой О.

ПРИМЕР 12

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что бумажную основу I, используемую в примере 1, заменили на бумажную основу III, а время до начала сушки изменили на 3 сек.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры оценок, результаты которых представлены в таблице 4. Скорость поглощения, время поглощения и количество поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя обозначены в таблице 3 и на фиг.3 буквой Р.

ПРИМЕР 13

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что бумажную основу I, используемую в примере 1, заменили на бумажную основу III, время до начала сушки изменили на 3 сек, а температуру сушки изменили на 160°С.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры оценок, результаты которых представлены в таблице 4. Скорость поглощения, время поглощения и количество поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя обозначены в таблице 3 и на фиг.3 буквой Q.

ПРИМЕР 14

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что бумажную основу I, используемую в примере 1, заменили на бумажную основу III, а температуру сушки изменили на 160°С.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры оценок, результаты которых представлены в таблице 4. Скорость поглощения, время поглощения и количество поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя обозначены в таблице 3 и на фиг.3 буквой R.

ПРИМЕР 15

Так же, как и при подготовке бумажной основы I, 10 частей кальцинированного каолина добавили к 100 частям беленой крафт-бумаги из древесины твердых пород (степень помола 400 мл, промышленный стандарт: JIS-P-8121), затем добавили 1,0 часть катионного крахмала, 0,7 части канифольного клея и 2,0 части сырого сернокислого алюминия, все тщательно перемешали, получив исходный материал для изготовления бумаги. Затем, на многоцилиндровой бумагоделательной машине Фурдринье изготовили бумагу и высушили ее до влагосодержания 10%. После этого, при помощи клеильного пресса, на обе поверхности бумаги нанесли 4 г/м² 7%-ного водного раствора окисленного крахмала, высушили до влагосодержания 5,0% и, в результате, получили бумажную основу IV, имеющую вес 127 г/м² и степень проклейки по Штеккигту 9 сек.

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что бумажную основу I, используемую в примере 1, заменили на бумажную основу IV. Вес этого печатного носителя для водосодержащих чернил составил 139 г/м².

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры оценок, результаты которых представлены в таблице 4. Скорость поглощения, время поглощения и количество поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя обозначены в таблице 3 и на фиг.3 буквой S.

ПРИМЕР 16

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что бумажную основу I, используемую в примере 1, заменили на бумажную основу IV, а время до начала сушки изменили на 10 сек.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры оценок, результаты которых представлены в таблице 4. Скорость поглощения, время поглощения и количество поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя обозначены в таблице 3 и на фиг.3 буквой Т.

ПРИМЕР 17

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что бумажную основу I, используемую в примере 1, заменили на бумажную основу IV, а время до начала сушки изменили на 3 сек.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры оценок, результаты которых представлены в таблице 4. Скорость поглощения, время поглощения и количество поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя обозначены в таблице 3 и на фиг.3 буквой U.

ПРИМЕР 18

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что бумажную основу I, используемую в примере 1, заменили на бумажную основу IV, время до начала сушки изменили на 3 сек, а температуру сушки изменили на 160°С.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры оценок, результаты которых представлены в таблице 4. Скорость поглощения, время поглощения и количество поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя обозначены в таблице 3 и на фиг. 3 буквой V.

ПРИМЕР 19

Печатный носитель для водосодержащих чернил изготовили так же, как в примере 1, за исключением того, что бумажную основу I, используемую в примере 1, заменили на бумажную основу IV, а температуру сушки изменили на 160°С.

Для полученного таким образом печатного носителя для водосодержащих чернил были проведены описанные выше процедуры оценок, результаты которых представлены в таблице 4. Скорость поглощения, время поглощения и количество поглощенной жидкости на каждой стадии для данного печатного носителя обозначены в таблице 3 и на фиг.3 буквой W.

Из приведенных выше примеров видно, что в случае, когда qa (не менее 1,3 мкл) на первой стадии поглощения, в соответствии с настоящим изобретением, составляет менее 1,60 мкл, количество поглощенной на первой стадии жидкости относительно невелико, следовательно, на фиксацию красящего вещества, соответствующую некоторой плотности изображения, можно воздействовать путем регулирования количества поглощаемой жидкости (qb-qa) на второй стадии поглощения так, чтобы поглощение было относительно длительным и плавным. В частности, является предпочтительным, чтобы время tb, являющегося началом третьей стадии поглощения, составляло не менее 9,5 сек, и чтобы скорость поглощения V2 на второй стадии поглощения составляла не менее 0,01 мкл/сек и менее 0,12 мкл/сек. В печатных носителях N, O, P, Q, R, S, T, U, V и W время tb на второй стадии поглощения составляет не менее 9,6 сек и не более 13,5 сек, а скорость поглощения V2 составляет не менее 0,05 мкл/сек и не более 0,09 мкл/сек. Для настоящего изобретения это условие является более эффективным. В частности, этот диапазон указывает, что настоящее изобретение пригодно в случае печатного носителя весом не менее 130 г/м ² и менее 180 г/м², то есть, имеющего обычную толщину.

Из приведенных выше таблиц 1-4 видно, что в примерах, иллюстрирующих настоящее изобретение, скорость поглощения V2 на второй стадии поглощения выше, чем скорость поглощения, равная 0,01 мкл/сек, для образцов J и K, и ниже, чем скорость поглощения, равная 0,32 мкл/сек, для образца L. В частности, скорости поглощения для A, B, C, D, E, F, G, H и I в от 12 до 17 раз выше, чем скорость поглощения для J и K, и составляют, примерно, половину от скорости поглощения для L. Для образцов N, O, P, Q, R, S, T, U, V и W скорости поглощения на второй стадии поглощения в от 5 до 8 раз выше, чем скорость поглощения для J и K, и составляют, примерно, от одной шестой до одной четвертой от скорости поглощения для L. То есть, «умеренная» скорость, описываемая в настоящем документе, составляет не менее 0,05 мкл/сек и не более 0,23 мкл/сек. Для настоящего изобретения это условие является более эффективным.

Как было описано выше, настоящее изобретение эффективно независимо от толщины и веса печатного носителя, если капля дистиллированной воды объемом 4 мкл, падающая на поверхность воспринимающего чернила слоя, поглощается на первой стадии поглощения с первой скоростью поглощения V1 (мкл/сек) в течение одной секунды после падения, на второй стадии поглощения со второй скоростью поглощения V2 (мкл/сек) в течение, по меньшей мере, 2 секунд после первой стадии поглощения и на третьей стадии поглощения, следующей за второй стадией поглощения, с третьей скоростью поглощения V3 (мкл/сек), при этом поглощение капли на всех, с первой по третью, стадиях поглощения удовлетворяет следующему соотношению:

0<V2<V1,

0<V2<V3,

при условии, что точкой перегиба между первой и второй стадиями поглощения является а, точкой перегиба между второй и третьей стадиями поглощения является b, конечной точкой третьей стадии поглощения является с, количества поглощенной жидкости в точках а, b и c равны qa, qb и qc, соответственно, время до достижения точек а, b и c составляет ta, tb и tc, соответственно, количество поглощенной жидкости qa в точке перегиба а не меньше 1,3 мкл и меньше 2,0 мкл, количество поглощенной жидкости qb в точке b больше количества qa, поглощенного на первой стадии, и меньше 2,5 мкл, количество (qb-qa), поглощенное на второй стадии поглощения, не меньше 0,3 мкл и не больше 1,4 мкл.

Кроме того, было обнаружено, что если вторая стадия поглощения имеет место спустя 9,5 сек после падения капли, и время tc до конечной точки третьей стадии поглощения составляет до 14,5 сек после падения капли, настоящее изобретение является в удовлетворительной степени эффективным, даже в случае печатного носителя с тонкой бумажной основой.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой пояснительный график, на котором представлены параметры обычных печатных носителей, определенные при помощи способа, соответствующего настоящему изобретению;

Фиг.2 представляет собой пояснительный график, на котором представлены параметры поглощения печатных носителей, соответствующих одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 представляет собой пояснительный график, на котором представлены параметры поглощения печатных носителей, соответствующих другому варианту осуществления настоящего изобретения.

На этих чертежах буквой А обозначена скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 1, буквой В - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 2, буквой С - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 3, буквой D - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 4, буквой E - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 5, буквой F - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 6, буквой G - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 7, буквой H - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 8, буквой I - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 9, буквой J - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в сравнительном примере 1, буквой K - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в сравнительном примере 2, буквой L - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в сравнительном примере 3, буквой M - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в сравнительном примере 4, буквой N - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 10, буквой O - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 11, буквой P - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 12, буквой Q - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 13, буквой R - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 14, буквой S - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 15, буквой T - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 16, буквой U - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 17, буквой V - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 18, буквой W - скорость поглощения для печатного носителя для водосодержащих чернил, изготовленного в примере 19.