CN101253050B - 水系墨用记录介质和用于确定其墨吸收特性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供水系墨用记录介质,其包含纸支承体上的多孔层。该水系墨用记录介质的特征在于,滴在墨接受层表面上的4μl蒸馏水液滴滴下时,在其第一吸收阶段,在滴下之后的一秒内立刻以第一吸收速度V1 (μl/sec)吸收该液滴,在第一吸收阶段之后在其第二吸收阶段至少2秒,以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴,在第二吸收阶段之后在其第三吸收阶段,以第三吸收速度V3(μl/sec)吸收该液滴,在第一至第三吸收阶段的液滴吸收满足关系0<V2<V1和0<V2<V3, 当从第一吸收阶段至第二吸收阶段的过渡中的拐点为a,第二吸收阶段至第三吸收阶段的过渡中的拐点为b,第三吸收阶段的终点为c,在各点的吸收量分别为qa、qb和qc,到达各点的时间分别为ta、tb和tc时,吸收量qa不小于1.3μl且小于2.0μl,吸收量qb不小于2.0μl且小于2.5μl。

Description

水系墨用记录介质和用于确定其墨吸收特性的方法
技术领域
本发明涉及水系墨用记录介质以及用于确定该记录介质的墨吸收特性的方法,该记录介质具有纸基体和墨接受层。特别地,本发明涉及一种无光型(mat type)水系墨用记录介质,该记录介质具有适于喷墨印刷的相对的低光泽。
背景技术
最近,使用水系墨打印以高速制备纸质复印件(hard copy)已在胶印和凸版印刷中进行,且正在着重于记录介质的特性。特别地,随着喷墨打印机的技术进步,已变得可以获得清晰的图像和优良的打印品质。同时,为了进一步提高打印品质,对于具有更优良特性的记录介质存在需求。为了满足这种需求,已开发各种记录介质。
另一方面,水系墨喷墨打印机的用途已得到扩展,这类打印机也用于广告如海报。在这样的用途中,不仅需要记录特性如高图像品质和高记录密度,而且必须在长期公告或贮存时保持图像的清晰。迄今,将显色性优良的水系染料墨用作用于喷墨打印机的墨。然而,通常当水系染料墨暴露于光时易于褪色并且随时间的流逝失去其清晰度。因此,至今水系染料墨不适于长期公告或贮存。在解决这一问题的努力中,使用耐光性优良的水系颜料墨的打印机和绘图机的数量正日益增多。
然而,水系颜料墨在特性方面不同于水系染料墨,这是由于例如用于水系颜料墨的颜料为颗粒状的事实。因此,已提供分别专用于这两种墨的记录介质,目前几乎没有任何适用于这两种墨的记录介质。
通常,设计用于颜料墨的记录介质以提高它们的墨吸收性,而在用于染料墨的记录介质的情况下,设定其墨吸收性低于用于颜料墨的记录介质的墨吸收性,而选择适当的墨固着剂。因而,水系染料墨和水系颜料墨具有彼此相反的特性,所以如果墨和记录介质以错误的组合使用时,最终仅获得品质损害如不可行的图像浓度或墨污染的记录物质。例如,当使用颜料墨在常规的用于水系染料墨的记录介质上进行打印时,颜料墨不被吸收,出现这样的现象如打印部分不均匀或开裂,因而引起在实际应用时的问题。
将水系墨用记录介质粗略分为光泽度高的光泽型、光泽度低的无光型和具有织构几乎接近于不含磨木浆的纸张的普通纸型。将光泽型记录介质分为使用用作银盐照相印刷纸基体的树脂涂布纸的类型和使用纸的类型。在这两种类型中,细颗粒的粒径分布窄,涂布层可使用能够确保透明性的颜料形成,使吸收性和光泽彼此相容。在除这些记录介质以外的光泽型记录介质上记录的情况下,墨的吸收缓慢,这是因为墨接受层形成于使用细颜料的记录介质上,因此记录速度降至打印机的记录速度,从而抑制墨污染的发生。这最终意味着打印速度低,因此打印机的能力不显示为令人满意的程度。
特别地,在无光型记录介质的情况下,由于其主要为了提高墨吸收性而设计,因此使用粒径远大于用于光泽型的颜料的颜料,导致使得光泽度低。作为进一步提高这种优良的墨吸收性的记录介质,已知这样的记录介质,在该记录介质中,纸基体的表面进行表面处理以提高溶剂通过特性,从而加速在墨接受层和纸基体之间的边界区域中液体的快速流动。无论如何,由于无光型记录介质的颜料粒径大,因此其墨吸收速度高于光泽型,据说可将其在打印机中的记录速设定得较高。然而,最近随着数码相机的普及,全色图像的记录不仅对于光泽型而且对于无光型记录介质已开始进行。因此,与在记录单色图像中相比,每单位面积的墨量增大,因而产生进一步提高墨吸收特性的需求。然而,迎合这种需求的尝试产生了出现各种颜色的色味(color taste)和墨污染(blotting)的问题。
如上所述,在目前还没有提供同时适用于吸收特性不同的水系染料墨和水系颜料墨的记录介质的情况下,可能有效的是采用通过形成多层墨接受层如专利文献1或2公开的墨接受层来提高记录能力的记录介质。然而,还没有提供对于水系染料墨和颜料墨的吸收特性完全满意的记录介质。
发明内容
本发明的目的
本发明的目的是回顾常规的水系墨用记录介质,阐明不能获得合适图像的原因,建立被认为难以弄清楚的纸基体和墨接受层的关系,作为定量或定性技术,从而提供使得形成所需图像而不生产许多样品的水系墨用记录介质。本发明的另一目的是提供对于水系染料墨和水系颜料墨具有最佳打印性(printability)的记录介质,这在现有技术中不可能达到,以及用于使用水系墨不进行打印而确定打印性的方法。
在更具体的方面,本发明的第一目的是提供同时用于水系染料墨和水系颜料墨的新颖的记录介质,该记录介质能够确保显色和″实心图像″的浓度均匀性。
本发明的第二目的是提供易于理解和能够确定新颖的水系墨用记录介质应该具有的墨吸收特性的标准。
本发明的第三目的是提供水系墨用记录介质,该记录介质具有形成所需图像必须的独特的液体吸收特性。
本发明的第四目的是提供水系墨用记录介质,该记录介质使得即使用于其中的纸基体的重量增大的情况下也形成清晰的图像。
本发明的第五目的是提供用于水系墨的无光型记录介质,该记录介质使得形成具有至今不能获得的深度感的图像。
在本发明中,这些目的的至少之一将会获得。然而,正如从以下说明中显而易见,本发明进一步有助于解决其它问题。
本发明的概要
在达到上述目的的努力中,本发明人已使用光电子显微镜对关于常规纸基体、墨接受层和纸基体与墨接受层之间的边界区域的墨吸收特性是否存在关系进行研究。然而,难以认定所述的定性或定量关系。关于清楚地表示常规记录介质特性的方法,本发明人已注意到水系墨的主要组分是纯水,并且研究了纯水在其被吸入记录介质期间如何表现。在实际的喷墨记录中,使用范围2至8皮升(picoliter)的墨滴。考虑到这点,本发明人已测量一微升纯水的吸收,但由于太快地吸收,所以不可能将纯水的行为弄清楚。由本发明人进行的许多后续实验导致容许常规记录介质特性测定的四微升纯水的吸收特性测定。
已确定的常规的水系墨用记录介质的记录表面的吸收特性的结果已如表1中的J、K、L和M表示,并还示于图1中(J、K、L和M表示用于水系墨的常规记录介质的吸收特性,横轴表示吸收量,而纵轴表示滴下后的时间)。正如还从图1中所见,由符号J和K表示的常规记录介质具有长期几乎没有液体吸收的时期,因而显示显著溢出的墨干扰图像的结果,已到认识两者之间的相关性。推定这种现象为下列机理。根据本发明的水系墨用记录介质为三层结构,其具有赋予过滤器功能的高密度边界区域作为纸基体和墨接受层之间的边界区域。另一方面,由符号J和K表示的常规记录介质为两层结构,其中纸基体和墨接受层只是接合在一起,推定由于基于纸基体-墨接受层界面的过滤器功能太强,所以显示如上所提及的此吸收特性。
在由符号M表示的记录介质中,以极短的时间进行墨吸收,并且这与打印浓度明显降低的结果相关。作为此现象的机理,推定由于包含于墨接受层的接合剂组分的量少,因此几乎不存在具有基于界面的过滤器功能的任何边界区域,因而尽管正讨论的记录介质是具有纸基体和墨接受层的两层结构,但以一层结构占优势。将这推定为什么表现此吸收特性的原因。
由符号L表示的记录介质位于上述两者之间,且其特性提高超过记录介质K和J,但点的扩散和浓度不足,已认识到其中的相关性。将这推定为是由于下列机理。在低温下长时间干燥具有低含量接合剂组分的墨接受层,导致接合剂组分渗入整个纸基体,且具有基于纸基体-墨接受层界面的过滤器功能的边界区域以低密度形成。因此,尽管正讨论的记录介质实际上为两层结构,但以一层结构占优势。将这推定为显示此吸收特性的原因。
因而,在本发明中的测定条件对于常规记录介质的特性是完全意义上的定量的和/或定性的。基于此知识,本发明人已研究能够达到本发明目的的记录介质的条件,并最终完成本发明。
在根据本发明的确定方法中,将4μl蒸馏水的液滴滴于水系墨用记录介质的墨接受层表面,该记录介质具有纸基体和墨接受层、粘结剂和对墨着色剂为反应性的物质,该墨接受层设置于纸基体表面且含有无定形二氧化硅,该液滴在刚滴下后的一秒内以第一吸收速度V1(μl/sec)吸收该液滴的第一吸收阶段、在第一吸收阶段之后以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴的第二吸收阶段和在第二吸收阶段之后以第三吸收速度V3(μl/sec)吸收该液滴的第三吸收阶段被吸收。然后,确定记录介质的吸收特性,假定第一吸收阶段V1至第二吸收阶段V2的拐点为a,第二吸收阶段V2至第三吸收阶段的拐点为b,第三吸收阶段V3的终点为c,在拐点a、b和c的吸收量为qa、qb和qc,到达那些点的时间为ta、tb和tc。
此处所提及的吸收速度V1、V2和V3表示连接拐点和终点,其对应于得自测量值的吸收阶段中的近似直线。
此处所提及的拐点表示吸收速度V1至V2的变化点和吸收速度V2至V3的变化点。例如,在其中V1至V2的变化和V2至V3的变化具有逐渐变化的拐点区域的情况下,从V1和V2的延长直线的交点垂直地向拐点区域的近似曲线引一条线,所得的交点为拐点。
通常,据说为了抑制在施用涂层材料时易于出现的纸基体的不均匀等,应使用Stckigt施胶度高的纸基体。相反,本发明人已试图使用St
Figure 2006800320836_4
ckigt施胶度低的纸基体,并进一步尝试使用酸性纸,尽管就纸基体的pH而言通常使用几乎不变色的中性纸。
无论如何,基于墨接受层或基体材料本身对于得到优良品质很重要的思想,本发明人已对各组分的性质进行研究。作为广泛研究的结果,本发明人发现各组分的影响不占优势,但墨接受层和纸基体之间的边界区域中的″过滤器功能″占优势。
图2和3示出常规的水系墨用记录介质和根据本发明的水系墨用记录介质的吸收特性。
图2中的符号A、B、C、D、E、F、G、H和I图示性地表示稍后将示出的表1中所述的测量结果,而图3中的符号N、O、P、Q、R、S、T、U、V和W图示性地表示稍后将示出的表3中所述的测量结果,二者示出根据本发明的水系墨记录介质的吸收特性。
正如从表1至4和图2和3中所见,根据本发明的水系墨记录介质的吸收特性与常规的水系墨记录介质显然不同。从实际打印物质的对比还可见,本发明人已确信打印在根据本发明的记录介质上的打印物质在打印品质方面非常优良,且发现示于图1至3的吸收特性和实际图像之间存在相关性。
作为使用1至7μl蒸馏水的情况下测定的吸收特性的结果,本发明人发现使用4μl的液滴带来吸收特性方面最明显的差别。
在已进行进一步认真的研究以研究包括墨接受层和纸基体的所有组分的性质后,本发明人发现水系墨用记录介质的吸收速度应满足特定条件,并完成有关水系墨用记录介质和水系墨用记录介质的墨吸收特性的确定方法的本发明,如下所述。
本发明具备以下各项:
(1)一种水系墨用记录介质,其包含纸基体和形成于纸基体表面上的墨接受层,该墨接受层包括含无机颜料并还含对于墨着色剂为反应性的物质的多孔层,该记录介质使用含墨着色剂的水系墨进行记录,其特征在于滴在墨接受层表面上的4μl蒸馏水液滴在滴下后的一秒内以第一吸收速度V1(μl/sec)吸收该液滴的第一吸收阶段、在第一吸收阶段之后以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴至少2秒的第二吸收阶段和在第二吸收阶段之后以第三吸收速度V3(μl/sec)吸收该液滴的第三吸收阶段吸收,在第一至第三吸收阶段的液滴吸收满足下列关系:
0<V2<V1
0<V2<V3,
第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.01(μl/sec)并低于(0.32μl/sec),并假定第一至第二吸收阶段的拐点为a,第二至第三吸收阶段的拐点为b,第三吸收阶段的终点为c,在该点a、b和c的吸收量分别为qa、qb和qc,到达该点a、b和c的时间分别为ta、tb和tc,则在拐点a的吸收量qa不小于1.3μl且小于2.0μl,在拐点b的吸收量qb不小于2.0μl且小于2.5μl。
(2)根据(1)中所述的水系墨用记录介质,其中该拐点a在滴下后0.5秒内出现。
(3)根据(1)中所述的水系墨用记录介质,其中在第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)不小于0.3μl且不大于1.4μl。
(4)根据(1)中所述的水系墨用记录介质,其中在第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)不小于0.5μl且不大于1.0μl。
(5)根据(1)中所述的水系墨用记录介质,其中在拐点a的吸收量qa不小于1.5μl。
(6)根据(5)中所述的水系墨用记录介质,其中该记录介质的重量不小于180g/m2且不大于300g/m2,拐点b在滴下后8秒内出现。
(7)根据(1)至(6)任一项中所述的水系墨用记录介质,其中该纸基体具有St
Figure 2006800320836_5
ckigt施胶度不短于5秒且不长于50秒。
(8)根据(1)至(6)任一项中所述的水系墨用记录介质,其中该墨接受层具有满足下列关系的pHB
5<pHB≤7。
(9)根据(8)所述的水系墨用记录介质,其中该纸基体具有pHA且该墨接受层具有该pHB,二者满足下列关系:
1<(pHB-pHA)<4。
(10)根据(1)至(6)任一项中所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.05(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
(11)根据(1)至(6)任一项中所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.12(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
(12)一种水系墨用记录介质,其包含纸基体和形成于纸基体表面上的墨接受层,该纸基体具有St
Figure 2006800320836_6
ckigt施胶度不短于5秒且不长于50秒,该墨接受层含有无定形二氧化硅、粘结剂和对于墨着色剂为反应性的物质,其特征在于,滴在墨接受层表面上的4μl蒸馏水液滴在滴下后的一秒内以第一吸收速度V1(μl/sec)吸收该液滴的第一吸收阶段、在第一吸收阶段之后以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴至少2秒的第二吸收阶段和在第二吸收阶段之后且滴下后的8秒内以第三吸收速度V3(μl/sec)吸收该液滴的第三吸收阶段吸收,在第一至第三吸收阶段的液滴吸收满足下列关系:
0<V2<<V3<V1,
第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.01(μl/sec)并低于0.32(μl/sec),并假定第一至第二吸收阶段的拐点为a,第二至第三吸收阶段的拐点为b,第三吸收阶段的终点为c,在该点a、b和c的吸收量分别为qa、qb和qc,到达该点a、b和c的时间分别为ta、tb和tc,则在拐点a的吸收量qa不小于1.5μl且不大于2.0μl,在第二吸收阶段的吸收量(qb-qa)不小于0.3μl且不大于1.0μl。
(13)根据(12)中所述的水系墨用记录介质,其中该墨接受层具有满足下列关系的pHB
5<pHB≤7,
该纸基体具有pHA且该墨接受层具有该pHB,二者满足下列关系:
1<(pHB-pHA)<4,
该墨接受层具有厚度不小于25μm且不大于35μm,该纸基体和该墨接受层的重量在不小于180g/m2且不大于300g/m2的范围内。
(14)根据(12)或(13)中所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.12(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
(15)一种使用含阴离子着色剂的水系墨进行记录的水系墨用记录介质,该记录介质在其表面上具有墨接受层,该墨接受层包括含无机颜料和对于墨着色剂为反应性的物质的多孔层,其特征在于,滴在墨接受层表面上的4μl蒸馏水液滴在滴下后的一秒内以第一吸收速度V1(μl/sec)吸收该液滴的第一吸收阶段、在第一吸收阶段之后以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴不短于两秒的第二吸收阶段和在第二吸收阶段之后以第三吸收速度V3(μl/sec)吸收该液滴的第三吸收阶段中被吸收,在第一至第三吸收阶段的液滴吸收满足下列关系:
0<V2<V1
0<V2<V3,
第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.01(μl/sec)并低于0.32(μl/sec),并假定第一至第二吸收阶段的拐点为a,第二至第三吸收阶段的拐点为b,第三吸收阶段的终点为c,在该点a、b和c的吸收量分别为qa、qb和qc,到达该点a、b和c的时间分别为ta、tb和tc,则在拐点a的吸收量qa不小于1.3μl且不大于2.0μl,在第二吸收阶段的吸收量(qb-qa)不小于0.3μl且不大于1.0μl。
(16)根据(15)中所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.05(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
(17)根据(16)中所述的水系墨用记录介质,其中该纸基体具有St
Figure 2006800320836_7
ckigt施胶度不短于5秒且不长于50秒。
(18)一种水系墨用记录介质,其包含纸基体和形成于该纸基体表面上的墨接受层,该墨接受层含有无定形二氧化硅、粘结剂和对于墨着色剂为反应性的物质,其特征在于,滴在墨接受层表面上的4μl蒸馏水液滴在滴下后的一秒内以第一吸收速度V1(μl/sec)吸收该液滴的第一吸收阶段、在第一吸收阶段之后以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴至少2秒的第二吸收阶段和在第二吸收阶段之后以第三吸收速度V3(μl/sec)吸收该液滴的第三吸收阶段中被吸收,在第一至第三吸收阶段的液滴吸收满足下列关系:
0<V2<V1
0<V2<V3,
第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.01(μl/sec)并低于0.32(μl/sec),并假定第一至第二吸收阶段的拐点为a,第二至第三吸收阶段的拐点为b,第三吸收阶段的终点为c,在该点a、b和c的吸收量分别为qa、qb和qc,到达该点a、b和c的时间分别为ta、tb和tc,则在拐点a的吸收量qa不小于1.3μl且小于2.0μl,在拐点b的吸收量qb大于第一吸收阶段中的吸收量qa且小于2.5μl,在第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)不小于0.3μl且不大于1.4μl。
(19)根据(18)中所述的水系墨用记录介质,其中在第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)不小于0.38μl且不大于1.0μl。
(20)根据(19)中所述的水系墨用记录介质,其中在拐点a的吸收量qa不小于1.5μl。
(21)根据(18)中所述的水系墨用记录介质,其中第二吸收阶段出现在滴下该液滴之后不短于2.0秒且不长于13.5秒以内。
(22)根据(21)中所述的水系墨用记录介质,其中在第三吸收阶段中的时间tc在滴下该液滴之后14.1秒以内。
(23)根据(20)中所述的水系墨用记录介质,其中第二吸收阶段出现在滴下该液滴之后6.1秒以内,到达第三吸收阶段中的终点的时间tc出现在滴下该液滴的8秒以内。
(24)根据(19)中所述的水系墨用记录介质,其中第二吸收阶段出现在滴下该液滴之后9.5秒内或9.5秒后,到达第三吸收阶段中的终点的时间tc出现在滴下该液滴之后的14.5秒以内。
(25)根据(17)至(24)中任一项所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.05(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
(26)根据(23)中所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.12(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
(27)根据(24)中所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度高于0.05(μl/sec)且低于0.09(μl/sec)。
(28)一种确定水系墨用记录介质的墨吸收特性的方法,该记录介质包含纸基体和形成于该纸基体表面上的墨接受层,该墨接受层含有无定形二氧化硅、粘结剂和对于墨着色剂为反应性的物质,该方法包括测定:
滴在水系墨用记录介质的墨接受层表面上的4μl蒸馏水液滴在滴下后的一秒内以第一吸收速度V1(μl/sec)吸收该液滴的第一吸收阶段、在第一吸收阶段之后以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴至少2秒的第二吸收阶段和在第二吸收阶段之后以第三吸收速度V3(μl/sec)吸收该液滴的第三吸收阶段中被吸收;
该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.01(μl/sec)且低于0.32(μl/sec);和
第一至第二吸收阶段的拐点a、第二至第三吸收阶段的拐点b和第三吸收阶段的终点c,假定在该点a、b和c的吸收量分别为qa、qb和qc,到达该点a、b和c的时间分别为ta、tb和tc,则在第一吸收阶段中的吸收量qa不小于1μl且小于2.0μl,在第二吸收阶段中的吸收量qb大于第一吸收阶段中的吸收量qa且小于2.5μl,在第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)不小于0.3μl且不大于1.4μl。
(29)根据(28)中所述的测定水系墨用记录介质的墨吸收特性的方法,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.05(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
(30)根据(28)中所述的测定水系墨用记录介质的墨吸收特性的方法,其中该纸基体和该墨接受层的重量在不低于180g/m2且不高于300g/m2的范围内,该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.12(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
关于根据本发明的记录介质,其优选整体满足上述方面中所述的条件。然而,即使存在由于某种不可预期的原因如灰尘的存在引起轻微偏离该条件的一点,这样的情况也包括在本发明的范围内,这是因为总体上可基本获得通过进行本发明所获得的效果。同样,在裁纸(cut paper)或长纸(long paper)如机制有光纸的情况下,对于这类纸优选其所有部分落入本发明的范围下,即使是不完全落入本发明范围下的纸,如果本发明基本上应用于纸的主要部分,也认为包括在本发明中。
本发明的效果
根据本发明,至今不可获得的能够使得在墨接受层和纸基体之间的边界区域中实质上的液体渗透状态适当的过滤器功能主要通过第二吸收阶段获得。更特别地,本发明的最大特征在于存在第二吸收阶段,在该第二吸收阶段中,带来着色剂部分的作用如缔合或聚集,同时渗透入墨接受层的预定量(支配图像浓度的因素;在本发明中,在上文中4μl蒸馏水中的1.3至2μl,优选1.5μl以上)的液体在满足本发明的每一上述方面中限定的条件(例如,第二吸收阶段的吸收速度V2)的范围中适当地移动。第二吸收阶段在提高图像浓度和墨污染抑制作用方面表现优良效果。推定在该阶段的最终区域的拐点处产生相应于形成墨接受层内着色剂最佳固着状态的作用。在该拐点处,开始第三吸收阶段,在该第三吸收阶段中,进行墨滴至纸基体的快速吸收,从而使已变得不必要的溶剂和湿气扩散。推测表现实质上的固-液分离功能。因而,显而易见的是,本发明是在墨接受层和纸基体之间的边界区域中具有新过滤器功能的优良发明,这与仅有纸基体和墨接受层两层的接合面的常规的边界界面不同。
无论如何,根据本发明,由于提供使水系墨适中吸收的第二吸收阶段,不管水系染料墨还是水系颜料墨可用于在以水系墨用记录介质的重量计130至300g/m2的宽范围内的打印,都可以使墨污染最小化并提供实心均匀性优良的高浓度清晰图像。此外,通过将本发明应用于无光型记录介质,可以提供通过打印而具有深度感的图像。本发明的其它效果可从以下描述中得到理解。
附图说明
图1是示出通过根据本发明的测定方法测定的常规记录介质特性的说明图;
图2是图示性地示出根据本发明实施方案的记录介质吸收特性的说明图;和
图3是图示性地示出根据本发明的另一实施方案的记录介质吸收特性的说明图。
在这些图中,附图标记A代表在实施例1中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,B代表在实施例2中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,C代表在实施例3中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,D代表在实施例4中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,E代表在实施例5中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,F代表在实施例6中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,G代表在实施例7中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,H代表在实施例8中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,I代表在实施例9中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,J代表在比较例1中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,K代表在比较例2中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,L代表在比较例3中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,M代表在比较例4中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,N代表在实施例10中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,O代表在实施例11中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,P代表在实施例12中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,Q代表在实施例13中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,R代表在实施例14中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,S代表在实施例15中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,T代表在实施例16中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,U代表在实施例17中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,V代表在实施例18中生产的水系墨用记录介质的吸收速度,和W代表在实施例19中生产的水系墨用记录介质的吸收速度。
具体实施方式
<第一发明>
在前述项(1)中所述的第一发明中,第一至第三吸收阶段中的吸收速度以下列方式确定。在23℃、50%RH的环境中,使用微量调节注射器和使用动力学吸收试验仪(DAT)(Fibro Co.的产品),将4μl(微升)蒸馏水(23℃)液滴从约1cm的高度滴在于23℃/50%RH的环境中放置24小时后的水系墨用记录介质中的墨接受层表面,将滴下的液滴的轮廓使用摄像机拍照,该液滴的体积通过所获图像的分析来确定,吸收量和吸收时间由随时间流逝的体积变化来确定。体积的计算根据下列等式进行:
V(体积)=πH(0.75B2+H2)÷6
其中H代表高度,B代表液滴的直径。
在刚滴下后,液滴的体积变化大,因而优选缩短测量间隔如0.02秒。
在不同公司的打印机中或者甚至同一公司的打印机中,使用不同组成的墨,所以在本发明进行的评价中,使用蒸馏水(23℃)作为标准液。在经常用于最新打印机中的几pi(皮升)滴下中,因为墨的瞬间吸收,不可能进行满意的评价。此外,使用多种颜色(例如6种颜色),以高于光泽型打印中的速度,以及随之的使用的墨量的增加,进行照相图像等在用于水系墨的无光型记录介质上的打印。本发明基于以下发现:墨接受层表面上、墨接受层内部、墨接受层和纸基体之间边界界面部以及进一步在纸基体部的吸收能力的评价与在4μl滴下下的吸收速度的变化一致。
关于吸收速度V1、V2和V3,例如如图2所示,标出每一次的吸收量。在这种情况下,斜率成为吸收速度。吸收速度可在绘图的每一间隔处变化,但在本发明中,吸收速度中大的变化分别称为V1、V2和V3。即,吸收速度可在V1、V2和V3轻微地增大或减小。在本发明中,在记录期间在墨中的着色剂-溶剂分离功能通过确定吸收速度大的变化来判断。
现参考图2和3给出进一步的解释。常规的水系墨用记录介质存在这样的值如J、K、L和M,所有这些表示0<V2<V1和0<V2<V3的吸收。记录介质K,其作为无光型水系墨用记录介质可商购,其具有16.6秒的长V2期,因而显示吸收不快速进行的行为。在作为无光型水系墨用记录介质的可商购记录介质L情况下,第一吸收阶段中的吸收量qa为1.07μl,然后在第二吸收阶段中,在稍不足5秒内获得1.44μl的吸收量。此外,作为颜料墨用记录介质的可商购记录介质M具有0.6秒的短V2期,因而立即终止吸收。
已追求相应于对于颜料墨和染料墨的优良记录能力的墨吸收特性,本发明人发现:显示由符号A至I和N至W表示的墨吸收特性的记录介质优良。特别地,显示墨吸收特性满足关系0<V2<V1和0<V2<V3的记录介质是优选的。
在第一吸收阶段,墨滴在滴下后一秒内以第一吸收速度(V1)主要在墨接受层表面上吸收,该吸收速度在三阶段中最高。通过增大该速度,可以将墨着色剂和溶剂在墨接受层表面上或墨接受层中彼此分离。特别是在颜料墨的情况下,通过早期阶段分离着色剂和溶剂,加速着色剂的聚集,并可以获得高浓度记录。同样在染料墨的情况下,溶剂与染料快速分离,因而可以防止墨污染,这是优选的。如果在该阶段中的吸收速度低于其它阶段,在墨接受层表面上出现墨污染。
如果第一吸收阶段中的墨吸收量太大,有助于第二和第三吸收阶段中的效果的墨量变得不足,如果该墨吸收量太小,有助于第二和第三吸收阶段中的效果的墨量变得太大。因此,最佳的是第一吸收阶段中的吸收量qa大于1.3μl且小于2.0μl。太小的吸收量qa导致降低实心图像均匀性,而太大的吸收量qa导致降低图像浓度。
第二吸收阶段在第一吸收阶段之后以第二吸收速度(V2)进行。第二阶段中的墨吸收对应于进行到已渗入墨接受层的部分液体开始从纸基体表面渗到纸基体内部的吸收。最佳的是该阶段具有2秒或更长的时期。如果该时期短于2秒,由于没有在墨接受层内部或表面上的墨的扩散,导致扩散不足的点,进一步出现浓度不均匀,从而实心图像均匀性劣化。为了获得令人满意的扩散的点,优选在第二阶段中的墨吸收量(qb-qa)不小于0.3μl且不大于第一阶段中的吸收量。如果在该第二阶段中的墨吸收量小于0.3μl,所得到的点的扩散不足,而如果其超过第一吸收阶段中的吸收量,墨至纸基体的吸收相对于点的扩散变大,因此存在易于出现浓度不均匀性的趋势。
特别地,在第二吸收速度V2下不小于0.5μl的墨吸收量(qb-qa)带来好的效果。第三吸收阶段包括至纸基体内部的吸收。
第一发明定义水系墨用记录介质的吸收特性,并不具体限于如何制备记录介质。
在图2中,水系墨用记录介质使用在不同基体材料上形成相同墨接受层的涂布液来制备,使用具有St
Figure 2006800320836_8
ckigt施胶度15秒的纸基体的所得记录介质由符号A表示,而使用具有Stckigt施胶度50秒的纸基体的所得记录介质由符号B表示。两者的比较表明:对于在第二吸收阶段的时间,符号A(15秒的纸基体)更短。当用符号C进行比较时,可见使用含细组分的二氧化硅的符号A的第二吸收阶段较短,该符号C对在相同纸基体上的墨接受层使用不同涂布溶液并使用无定形二氧化硅的平均粒径几乎相同但几乎不含细组分的二氧化硅。
已知通常墨接受层的吸收速度高,纸基体的吸收速度低。还已知St
Figure 2006800320836_10
ckigt施胶度的值越小,吸收速度越高。很可能,第一发明的吸收特性是如同样在现有技术中认识到的无定形二氧化硅的使用引起的现象。在本发明中,当在纸基体上形成墨接受层时,空隙由存在于纸基体表面附近的纸浆(pulp)-纸浆或纸浆-填料形成,粘结剂组分渗透且无定形二氧化硅组分填充入空隙中,因而推定将吸收特性控制功能赋予纸基体和墨接受层之间的边界部分。通过粘结剂组分的渗透,可以使第二吸收阶段的时间变长,无定形二氧化硅的填充作为纸基体内部墨吸收的开始,推定其使得向第三吸收阶段转变。
将在第二吸收阶段的时间方面使用几乎不含细组分的二氧化硅的符号C长于使用含细组分的二氧化硅的符号A的原因推定为由于向纸基体内部墨吸收的机会不足。
第一吸收阶段中的吸收速度允许如现有技术中那样使用无定形二氧化硅,但可以通过控制无定形二氧化硅的含量来调节。
第二吸收阶段中的吸收速度可以通过改变墨接受层和纸基体之间的边界界面区域中的粘合剂含量来调节。更具体地,需要相对高含量的墨接受层组分(粘合剂),其能够通过增大粘合剂在墨接受层中的比例来获得。该调节还可通过改变干燥条件来进行。
此外,通过降低纸基体的St
Figure 2006800320836_11
ckigt施胶度,可以调节第三吸收阶段中的吸收速度以变得更高。
优选纸基体的Stckigt施胶度不低于5秒且不高于50秒。
另外,由于在记录介质上的显色机理在使用的着色剂为染料的情况和使用的着色剂为颜料的情况之间不同,因此优选将表示墨接受层pH的pHB设定为:
5<pHB≤7。
该原因是在染料墨和颜料墨中同时得到优良的显色性。
特别地,当表示纸支承体pH的pHA和墨接受层的pHB满足以下关系时,存在获得优良显色性的趋势:
1<(pHB-pHA)<4。
上述条件可以例如通过调节用于制备纸基体的条件或通过调节用于形成墨接受层的涂布液来满足。
墨接受层的厚度不特别限定,但特别优选其不小于25μm且不大于35μm。例如,当墨接受层的厚度为25μm以上时,可确保得到在使用六种或更多种颜色的情况下颜色平衡所要求的打印机中的墨吸收量。然而,如果墨接受层的厚度大于35μm,使用染料墨的记录浓度变得更低,且从另一角度观察时,膜强度劣化。
无光型水系墨用记录介质的光泽低,在市场上主要可得到的无光型水系墨用记录介质按照在75℃的光泽值不超过15%。然而,该光泽值不构成本发明中的任何限制。
<各种材料>
上述水系墨用记录介质可通过组合纸基体的选择、墨接受层构成的选择和形成墨接受层方法的选择来生产。
(纸基体)
作为用作纸基体主要组分的纸浆的实例,提及化学纸浆如LBK和NBKP,机械纸浆如GP和TMP,废纸回收纸浆。这些纸浆可以两种或更多种的混合物使用。首先,优选使用LBKP作为主要的纸浆组分。还优选使用无氯纸浆如ECF纸浆和TCF纸浆。打浆度不特别限定,但优选进行打浆以得到打浆度不低于300ml且不高于500ml(CSF:JIS-P-8121)。随着打浆度的增大,打印时起皱(cockling)趋于变糟,但染色中的不均匀也趋于容易发生,而如果打浆度低,存在得不到光滑性的趋势。
不仅将纸浆而且将填料也引入纸基体中。为了调节纸基体的透气性,使用填料,从而赋予纸基体不透明性或调节墨吸收性。可使用的填料的实例包括粘土、高岭土、煅烧的高岭土、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、氢氧化钙、二氧化硅和氧化钛。尤其是优选碳酸钙,这是因为其提供具有高白色度的纸基体。
优选填料的含量不小于1质量份且不大于35质量份,相对于100质量份全部纸浆。如果填料的含量低,存在这样的趋势:不仅白色度变得较低,而且墨吸收能力劣化。太高的填料含量趋于导致降低刚度(stiffness)和纸力(paper power)。
用于根据本发明的水系墨用记录介质的纸基体的St
Figure 2006800320836_13
ckigt施胶度通过使用例如以下物质而调节:任何内施胶剂如松香胶、链烯基琥珀酸酐、烷基烯酮二聚体和石油树脂胶,以及表面施胶剂如松香胶,石油树脂胶,淀粉如氧化淀物、乙酰化淀粉和羟乙基化淀粉以及它们的衍生物,聚乙烯醇及其衍生物,包含苯乙烯、醇酸、聚酰胺、压克力(acryl)、烯烃、马来酸和乙酸乙烯酯的两种或更多种的共聚物的合成树脂,以及它们的合成树脂的乳液和蜡。
纸基体的Stckigt施胶度根据JIS P 8122确定,并优选在5至50秒的范围内。如果St
Figure 2006800320836_15
ckigt施胶度小于5秒,包含于墨接受层的涂布材料中的组分渗入纸基体或包含于该涂布材料中的粘合剂组分渗入该基体材料,使得膜的表面强度变弱。这可能是为什么即使形成本发明的墨接受层也不能同时获得对于染料墨和颜料墨的显色能力提高效果的原因。如果St
Figure 2006800320836_16
ckigt施胶度超过50秒,打印部分的耐水性劣化。
造纸方法不特别限定。纸通过使用已知的造纸机如长网造纸机、圆网造纸机或夹网造纸机生产。可利用酸性纸和中性纸,其依赖于用于造纸的原材料的pH。优选材料显示特定的pHA,并优选使用酸性纸。
在使用施胶机等的情况下,例如可将淀粉、聚乙烯醇或阳离子树脂施涂并渗透至纸表面以调节表面光滑度并提高表面光滑度和打印性以及可写性。此外,可以将纸基体使用砑光机等进行光滑处理以提高其光滑度。可以通过pH调节材料的施用来调节pHA。优选地,纸基体的重量不小于130g/m2且不大于300g/m2
(墨接受层)
墨接受层至少含无机颜料、粘结剂和对于墨着色剂为反应性的物质,例如阳离子墨固着剂。
可利用的无机颜料的实例包括粘土、高岭土、煅烧的高岭土、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、氢氧化钙、无定形二氧化硅和氧化钛。
尤其是无定形二氧化硅优选作为无机颜料,这是因为与其它颜料相比,其显色性和墨吸收性优良。如何制备无定形二氧化硅不特别限定。通过电弧法、干法和湿法(沉淀法、凝胶化法)的任意方法生产的无定形二氧化硅是可利用的。但湿法二氧化硅是优选的,这是因为其同时适于水系颜料墨用记录介质和水系染料墨用记录介质。
无定形二氧化硅的二次颗粒的平均粒径不特别限定,如果其使得形成满足本发明所定义的吸收特性的水系墨用记录介质中的墨接受层,但优选不大于10μm,更优选不小于4μm且不大于8μm。如果无定形二氧化硅的二次颗粒的平均粒径超过10μm,存在问题如图像清晰度劣化、显著的表面粗糙化和打印不均匀易于出现在水系染料墨用记录介质和水系颜料墨用记录介质两者的情况中的趋势。如果平均粒径小于4μm且当该无定形二氧化硅用于水系染料墨用记录介质时,染料墨的吸收能力趋于劣化。随着无定形二氧化硅颗粒变得更细,墨接受层的墨透光性变得更高,所以出现在使用染料墨的记录中的耐光性劣化或膜强度变低的趋势。同样在水系颜料墨用记录介质中使用该无定形二氧化硅颗粒的情况下,颜料墨的固着性趋于变得劣化。
此处提及的二氧化硅的平均粒径通过库尔特计数法来测定并表示使用二氧化硅作为样品测定的体积平均粒径,该样品通过在蒸馏水中超声分散30秒来分散。
特别优选具有此二次颗粒的平均粒径的无定形二氧化硅具有宽的(1至9μm的范围为准)颗粒尺寸分布并包括能够进入纸基体表面上的纸浆纤维之间的细颗粒。通常,在因此形成的水系墨用记录介质中的墨接受层和纸基体之间的边界部处,包含于墨接受层的粘合剂组分和阳离子树脂组分渗透并部分涂布纸基体表面。此外,单独的纸基体的吸收速度与墨接受层的吸收速度相比非常高。在此纸基体中,吸收速度变得非常低且墨溶剂不能顺利地吸收于纸基体中。即,在许多情况下不表现如在本发明中的此吸收速度。在因此形成的水系墨用记录介质中的墨接受层和纸基体之间的边界部处,细二氧化硅颗粒进入形成于纸基体表面上的纸浆纤维的间隙。推定其提高纸基体的吸收速度并引起纸基体的墨溶剂吸收辅助作用。该作用在抑制滴下的墨滴过度扩散方面是有效的。随着墨吸收至纸基体的速度变低,出现相关墨滴过度扩散的趋势,因此降低记录浓度且墨污染易于出现。
用于墨接受层的粘结剂不特别限定。可使用通常用于记录介质的已知亲水性粘结剂。实例为蛋白质如酪蛋白、大豆蛋白和合成蛋白,淀粉类如淀粉和氧化淀粉,聚乙烯醇及其衍生物,纤维素衍生物如羧甲基纤维素和甲基纤维素,共轭二烯树脂如苯乙烯-丁二烯树脂和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物,丙烯酸类树脂如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的聚合物或共聚物,以及乙烯基树脂如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。这些粘结剂可各自单独使用或以两种或更多种的组合使用。
尤其是聚乙烯醇在其对颜料的粘接性方面优良,因而是优选的。聚乙烯醇衍生物如硅烷醇改性的聚乙烯醇和阳离子化的聚乙烯醇也是可利用的。
二氧化硅-粘结剂比使得粘结剂以基于100质量份二氧化硅不小于30质量份且不大于70质量份,优选不小于40质量份且不大于60质量份的量使用。如果粘结剂的用量大,渗透速度变得较低,而如果粘结剂的用量小,存在于纸基体和墨接受层之间的边界区域中的粘结剂的量不足,变得不可能调节吸收特性。如果粘结剂的量小至极端程度,墨接受层的强度趋于变低。
另一方面,对于用于墨接受层的对墨着色剂为反应性的物质不特别限定。特别优选的是阳离子墨固着剂。作为阳离子性墨固着剂的实例提及市售的下列物质:(1)多亚烷基多胺如多亚乙基多胺和多亚丙基多胺,及其衍生物,(2)具有仲氨基、叔氨基或季铵基的丙烯酸类聚合物(acryl polymer),(3)聚乙烯(polyvinylamine)胺、聚乙烯脒和五员环脒,(4)以双氰胺(dicyandiamide)-***共聚物为代表的二氰类阳离子树脂,(5)以双氰胺-聚乙烯胺(polyethyleneamine)共聚物为代表的聚胺类阳离子树脂,(6)二甲胺-表氯醇共聚物,(7)二烯丙基二甲基铵-SO2共聚物,(8)二烯丙基胺盐-SO2共聚物,(9)二甲基二烯丙基氯化铵聚合物,(10)烯丙基胺盐聚合物,(11)乙烯基苄基三烯丙基铵盐的均聚物或共聚物,(12)二烷氨基乙基(甲基)丙烯酸酯季盐共聚物,(13)丙烯酰胺-二烯丙基胺共聚物,和(14)铝盐如聚氯化铝和聚乙酸铝。这些阳离子性墨固着剂可各自单独使用或以两种或更多种的组合使用。
优选组合使用丙烯酰-二烯丙基酰胺共聚物和二烯丙基二甲基氯化铵。原因是当使用颜料墨进行记录时此组合使用带来优良的显色性,当使用染料墨进行记录时,此组合使用带来优良的显色性和保质期。推定显色性改进的原因是因为每种墨中的着色剂可固着在墨接受层中而不附聚。
阳离子墨固着剂的含量优选不小于5质量份且不大于60质量份,基于100质量份所使用的颜料。更优选地,将其调节在20至50质量份的范围内。如果墨固着剂的含量小于5质量份,图像的清晰度易于劣化,如果其超过60质量份,涂布后的外观易于劣化。
必要时,可向墨接受层加入用于常规涂布纸的制造中的各种添加剂如增稠剂、消泡剂、润湿剂、表面活性剂、着色剂、抗静电剂、耐光性助剂、紫外吸收剂、抗氧化剂和防腐剂。多孔层是指即使是该层含有水溶性粘结剂时,无机颜料颗粒表面上存在孔或者颗粒之间存在间隙或空隙的层。
墨接受层的涂布量不特别限定,但优选不小于10g/m2且不大于20g/m2。如果涂布量小于所述下限,图像的清晰度易于劣化,而如果其大于上述上限,从另一角度看,膜强度和图像清晰度易于变低。墨接受层可以形成为多层的层压体,并且在该情况下,墨接受层组成在层之间可以不同。
墨接受层可使用任意的各种涂布机如刮板式涂布机、气刀刮涂机、辊式涂布机、刮涂机、槽辊涂布机、棒刮板式涂布机(rod blade coater),唇口涂布机(lip coater)、帘幕式淋涂机(curtain coater)和模缝涂布机(die coater)来形成。
用于干燥墨接受层的条件通过例如改变墨接受层涂布液的浓度来调节。吸收速度的行为还依赖于干燥条件而变化。优选采用尽可能强的干燥条件,但过度干燥趋于劣化显色性。在涂布后,可以使用砑光机如机械砑光机、超级砑光机或软砑光机进行整饰处理。然而,由于这样的处理导致存在于墨接受层表面中的空隙被压碎,所以优选进行调节以致吸收速度不脱离该规定范围。
<第二至第四发明>
在上述项(12)中所述的第二发明中的吸收速度测定方法与第一发明中的方法相同。在第二发明中,优选V1、V2和V3满足关系0<V2<V3<V1。
将第一吸收阶段中的吸收量qa设定为不小于1.5μl且不大于2.0μl的值,将第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)设定为不小于0.3μl且不大于1.0μl的值。此吸收特性促进固-液分离并确保墨充分扩散。
在第二发明中,重要的是第二阶段中的墨吸收适中地进行。这意味着在墨着色剂要固着的部分中墨吸收的正确进行。
在上述项(15)中所述的第三发明中,吸收速度测定方法与在第一发明中的方法相同。在第三发明中,优选V1、V2和V3满足关系0<V2<V1和0<V2<V3。将第一吸收阶段中的吸收量qa设定为不小于1.0μl且不大于2.0μl的值,将第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)设定为不小于0.3μl且不大于1.0μl的值。
通过满足此吸收特性,可以促进固-液分离并确保充分的墨扩散。
同样在第三发明中,重要的是第二阶段中的液体吸收适中地进行。这意味着在墨着色剂要固着的部分中墨吸收的正确进行。以数值计,优选在此期间的吸收量(qb-qa)在0.3至1.0μl,更优选在0.5至1.4μl的范围内。在实际应用中优选0.3(或0.5)至1.0μl的范围。
在上述项(18)中所述的第四发明中,吸收速度测定方法与在第一发明中的方法相同。在第四发明中,将第一吸收阶段中的吸收量qa设定为不小于1.3μl且小于2.0μl的值,将在第二吸收阶段中的吸收量qb设定为大于第一吸收阶段中的吸收量qa的值并小于2.5μl。此外,将第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)设定为不小于0.3μl且不大于1.4μl的值。通过满足此吸收特性,可以促进固-液分离并确保充分的墨扩散。
同样在第四发明中,重要的是第二阶段中的液体吸收适中地进行。这意味着在墨着色剂要固着的部分中墨吸收的正确进行。以数值计,优选在此期间的吸收量(qb-qa)在0.3至1.4μl,更优选在0.5至1.4μl的范围内。在实际应用中优选0.3(或0.5)至1.0μl的范围。
第二至第四发明着重墨吸收行为,且除含阴离子着色剂的水系墨和水系墨用记录介质具有含无机颜料和对于墨着色剂为反应性的物质多孔层之外,不进行特别地限定。合适的已知基体、无机颜料、阳离子性化合物和粘合剂是可利用的。多孔层主要起墨接受层的作用。
优选多孔层的pH大于5且不大于7,多孔层具有作为墨接受层的下层纸浆层,纸浆层的pH小于多孔层的pH。此外,优选纸基体的St
Figure 2006800320836_17
ckigt施胶度不小于5秒且不大于50秒。
实施例
下面将通过其操作实施例更详细地描述本发明,但很明显本发明不限于此。除非另有说明,在以下实施例中份和%是除水以外的固体的,并分别表示质量份和质量%。
在以下实施例和比较例中获得的纸基体的St
Figure 2006800320836_18
ckigt施胶度,以及水系墨用记录介质的打印浓度和打印耐水性通过以下方法来评价。
为了评价,借助市售的使用颜料墨的喷墨打印机(商标:Image PROGRAF W6200,Canon Inc.的产品,打印模式:厚涂布纸/高质量)和市售的喷墨打印机(商标:PIXUS ip8600,CanonInc.的产品,打印模式:无光相纸/高质量)进行水系墨用记录介质的打印。
[St
Figure 2006800320836_19
ckigt施胶度]
各纸基体的Stckigt施胶度根据JIS P 8122来测定。
[打印浓度]
将由财团法人Japanese Standard Association发表的图像(″ahigh-definition color digital standard image XYZ/JIS-SCID,″识别符号:S6,图像名称:Color Chart)使用两种打印机:ImagePRO GRAF W6200(使用颜料墨)和PIXUS ip8600(使用染料墨)打印,打印浓度借助RD-914(Guretag Macbeth Co.的产品)由黑色和品红色的最高色调部分来测定。
[墨污染]
对于使用两种打印机:Image PRO GRAPH W6200和PIXUSip8600获得的打印件,目测评价在黑色-红色边界部分中打印件的墨污染。
标准:
◎:无打印墨污染,优良等级
○:少许墨污染,但在实际使用中不产生任何问题
△:少许墨污染,在实际使用中轻微产生问题
×:显著墨污染,在实际使用中产生严重问题
[图像均匀性]
目测检查来自两种打印机:Image PROGRAF W6200和PIXUS ip8600的黑色打印部分并根据下列标准评价:
◎:优良的实心均匀性,具有深度感的图像,高级
○:良好的实心均匀性,良好级
△:略差的实心均匀性
×:差
<实施例1>
[纸基体I]
将10份煅烧高岭土加入100份阔叶木漂白牛皮纸(打浆度400ml,CSF:JIS-P-8121)中,进一步加入1.0份阳离子淀粉、0.7份松香胶和2.0份矾块,接着充分混合,以制备用于造纸的原材料。然后,使用长网多筒型造纸机进行造纸,随后干燥至水含量10%。然后,使用施胶机,将氧化淀粉的7%水溶液以4g/m2施涂在纸的两面,接着干燥至水含量5.0%,从而提供具有重量190g/m2和Stckigt施胶度15秒的纸基体I。
[墨接受层用涂布液的制备]
将100份来自借助砂磨机将作为颜料的湿法二氧化硅(商品名:NIPGEL AY603,TOSOH SILICA Co.的产品)处理到重均二次粒径6.6μm,再处理到具有重均二次粒径不大于2μm的颗粒数量占总二氧化硅量的47%的二氧化硅、35份甲硅烷基改性的PVA(商品名:R-1130,KURARAY Co.的产品)作为粘结剂、5份PVA(商品名:PVA 135,KURARAY Co.的产品)、10份苯乙烯-丙烯酸类共聚物树脂、20份丙烯酰胺-二烯丙基胺共聚物(商品名:SR1001,Sumitomo Chemical Co.的产品)作为墨固着剂、10份二烯丙基二甲基氯化铵(商品名:CP101,SENKA Co.的产品)和水混合并分散,以制备涂布液。
[水系墨用记录介质的制备]
将墨接受层涂布液施涂于纸基体I的一个表面以给出涂布量12g/m2,然后干燥,生产水系墨用记录介质,同时设定直到干燥开始的时间为5秒。记录介质的重量为202g/m2
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记A表示的关系。
<实施例2>
除了将在实施例1中制备的纸基体I中的外部施胶剂(external size)改变为氧化淀粉∶PVA∶苯乙烯-丙烯酸类树脂=4∶0.5∶0.5(5%溶液)并将St
Figure 2006800320836_22
ckigt施胶度改变为50秒之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记B表示的关系。
<实施例3>
除了将包含于墨接受层涂布液中的颜料改变为来自借助砂磨机和随后的分级将湿法二氧化硅粉碎到重均二次粒径7.0μm,再粉碎到具有重均二次粒径不大于2μm的颗粒数量占总二氧化硅量的20%的二氧化硅之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记C表示的关系。
<实施例4>
除了将在实施例1中的纸基体I中的重量改变为220g/m2之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。记录介质的重量为232g/m2。所得结果示于表1。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记D表示的关系。
<实施例5>
除了将在实施例1中的在水系墨用记录介质制备中直到干燥开始的时间改变为10秒之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记E表示的关系。
<实施例6>
除了将在实施例1中的在水系墨用记录介质制备中直到干燥开始的时间改变为15秒之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记F表示的关系。
<实施例7>
除了将在实施例1中的在水系墨用记录介质制备中直到干燥开始的时间改变为20秒之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记G表示的关系。
<实施例8>
除了将在实施例1中的在水系墨用记录介质制备中直到干燥开始的时间改变为25秒之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记H表示的关系。
<实施例9>
除了将在实施例1中的在水系墨用记录介质制备中直到干燥开始的时间改变为30秒之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记I表示的关系。
<比较例1>
[纸基体II]
将轻质碳酸钙和高岭土的75∶25的混合物加入100份阔叶木漂白牛皮纸(打浆度400ml,CSF:JIS-P-8121)中,进一步加入1.0份阳离子淀粉、0.04份链烯基琥珀酸酐类中性施胶剂和0.5份矾块,接着充分混合,以制备用于造纸的原材料。然后,使用长网多筒型造纸机进行造纸,随后干燥至水含量10%。然后,使用施胶机,将氧化淀粉、PVA和苯乙烯-丙烯酸类树脂的5.2∶1.3∶0.6混合物的7%溶液以4g/m2施涂在纸的两面,接着干燥至水含量5.0%,从而提供具有重量190g/m2和St
Figure 2006800320836_23
ckigt施胶度300秒的纸基体II。
[水系墨用记录介质的制备]
除了将在实施例1中使用的纸基体I改变为纸基体II之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记J表示的关系。
<比较例2>
对于市售的无光型水系墨用记录介质(商品名:ThickCoated Paper,Canon Inc.的产品)进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记K表示的关系。
<比较例3>
对于市售的无光型水系墨用记录介质(商品名:Photo MatPaper/Pigment Type,EPSON Co.的产品)进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记L表示的关系。
<比较例4>
对于市售的无光型记录介质(商品名:PM Mat Paper,EPSON Co.的产品)进行前述各种评价,其结果示于表2。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表1和图2中由附图标记M表示的关系。
                                            表1
  图中的曲线   第一吸收阶段   第二吸收阶段   第三吸收阶段
  V1   拐点,a   V2   拐点,b   V3   终点(4μl)
速度(μl/sec) 时间,ta(sec) 吸收量,qa(μl) 速度(μl/sec) 时间,tb(sec) 吸收量,qb  (μl) qb-qa (μl/sec)速度   时间,tc(sec)
  A   5.63   0.3   1.69   0.17   2.6   2.08   0.39   1.28   4.1
  B   8.00   0.2   1.60   0.14   5.1   2.29   0.69   0.90   7.0
  C   8.85   0.2   1.77   0.13   3.4   2.17   0.40   1.08   5.1
  D   9.40   0.2   1.88   0.18   2.5   2.30   0.42   2.43   3.2
  E   5.33   0.3   1.60   0.23   3.1   2.23   0.63   1.97   4.0
  F   6.17   0.3   1.85   0.16   3.5   2.35   0.50   1.83   4.4
  G   6.50   0.3   1.95   0.12   4.1   2.42   0.47   2.63   4.7
  H   5.47   0.3   1.64   0.17   4.4   2.34   0.70   1.51   5.5
  I   5.33   0.3   1.60   0.14   6.1   2.40   0.80   1.33   7.3
  J   3.60   0.3   1.08   0.01   16.9   1.30   0.22   2.45   18.0
  K   5.10   0.2   1.02   0.01   16.6   1.25   0.23   2.12   17.9
  L   3.57   0.3   1.07   0.32   4.8   2.51   1.44   0.99   6.3
  M   7.37   0.3   2.21   0.10   0.6   2.24   0.03   5.87   0.9
                                        表2
  W6200(Canon Inc.)(颜料墨)   PIXUS ip8600(Canon Inc.)(染料墨)
  打印浓度(黑色)   打印浓度(品红色)   边界墨污染   图像均匀性   打印浓度(黑色)   打印浓度(品红色)   边界墨污染   图像均匀性
 实施例1   1.50   1.37   ◎   ◎   1.73   1.26   ○   ◎
 实施例2   1.45   1.32   ○   ◎   1.71   1.24   ○   ◎
 实施例3   1.46   1.32   ◎   ◎   1.75   1.28   ○   ◎
 实施例4   1.48   1.34   ◎   ◎   1.74   1.26   ○   ◎
 实施例5   1.49   1.32   ◎   ◎   1.72   1.28   ○   ◎
 实施例6   1.48   1.33   ◎   ◎   1.70   1.24   ○   ◎
 实施例7   1.47   1.35   ○   ◎   1.70   1.23   ○   ◎
 实施例8   1.45   1.32   ○   ◎   1.68   1.21   △   ◎
 实施例9   1.46   1.31   ○   ◎   1.69   1.21   △   ◎
 比较例1   1.39   1.25   ×   ×   1.65   1.18   ×   △
 比较例2   1.42   1.28   ×   ×   1.70   1.20   ×   △
 比较例3   1.38   1.26   △   ×   1.71   1.21   △   △
 比较例4   1.40   1.36   △   ×   1.52   1.20   △   △
观察实施例和比较例中的实心打印部,发现对于颜料墨和染料墨两者,在实施例1至9中图像无光泽不均匀且清晰,但比较例1至4中,图像光泽不均匀且不清晰。将实施例1至9和比较例1至4中的记录介质的墨接受层用剃刀去除,使用SEM观察在各记录介质的纸基体和墨接受层之间的边界区域存在的二氧化硅,发现在实施例1至9中,在相对于墨接受层和纸基体之间的边界界面区域的纸基体侧和墨接受层侧,均存在二氧化硅颗粒。
从实施例和比较例可见,在实施例1至9每一者中,第二阶段的吸收速度不低于0.12μl/sec且不高于0.23μl/sec,其高于附图标记J和K的吸收速度0.01μl/sec且低于附图标记L的吸收速度0.32μl/sec。也可见当第一吸收阶段的吸收量qa不小于1.6μl时,第二吸收阶段中的吸收时间(tb-ta)因为吸收量相对大而不短于2秒,但是其是相对短的时间。此外,在每一实施例中的第二吸收阶段的吸收量(qb-qa)不小于0.39μl且不大于0.80μl,其是与第一吸收阶段中的吸收量qa相比为一半以下。现在给出墨吸收方面的解释。在第一吸收阶段中,在短时间内吸收相对大量的墨,但推定吸收的墨进行适当的保留和移动,几乎无墨污染,因此确保能够同时保证打印浓度的提高和图像清晰度的平衡。这从对所得图像的观察中显而易见。更特别地,第二吸收阶段中的时间tb在滴下之后2.5至6.1范围秒内,第二吸收阶段中的时间(tb-ta)不短于2.3秒且不长于5.8秒。
在上述实施例中,纸基体和墨接受层二者的总重量不小于180g/m2且不大于300g/m2,即,那些操作实施例对于所称的厚纸是有效的。另一方面,以下另外的实施例表明本发明对于普通厚度的记录介质也有效。尽管在以下实施例中使用薄纸基体,但本发明的技术思想与厚度和重量无关,已确信:如果本发明的每一前述方面中定义的结构条件得到满足,其效果可以获得。
在这方面,给出下列实施例作为典型实施例。
[纸基体III]
以与纸基体I的制备中相同的方式,将10份煅烧高岭土加入100份阔叶木漂白牛皮纸(打浆度400ml,CSF:JIS-P-8121)中,进一步加入1.0份阳离子淀粉、0.7份松香胶和2.0份矾块,接着充分混合,以制备用于造纸的原材料。然后,使用长网多筒型造纸机进行造纸,随后干燥至水含量10%。然后,使用施胶机,将氧化淀粉的7%水溶液以4g/m2施涂在纸的两面,并干燥至水含量5.0%,从而提供具有重量150g/m2和St
Figure 2006800320836_24
ckigt施胶度10秒的纸基体III。
<实施例10>
除了将在实施例1中的纸基体I改变为纸基体III之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。因此生产的水系墨用记录介质的重量为162g/m2
对于上述生产的水系墨用记录介质进行前述评价,其结果示于表4。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量如表3和图3中由附图标记N表示。
<实施例11>
除了将在实施例1中的纸基体I改变为纸基体III且将直到干燥开始的时间改变为10秒之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于上述生产的水系墨用记录介质进行前述评价,其结果示于表4。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量如表3和图3中由附图标记O表示。
<实施例12>
除了将在实施例1中的纸基体I改变为纸基体III且将直到干燥开始的时间改变为3秒之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于上述生产的水系墨用记录介质进行前述评价,其结果示于表4。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量如表3和图3中由附图标记P表示。
<实施例13>
除了将在实施例1中的纸基体I改变为纸基体III且将直到干燥开始的时间改变为3秒以及将干燥温度改变为160℃之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述评价,其结果示于表4。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量如表3和图3中由附图标记Q表示。
<实施例14>
除了将在实施例1中的纸基体I改变为纸基体III且将干燥温度改变为160℃之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述评价,其结果示于表4。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量如表3和图3中由附图标记R表示。
<实施例15>
以与纸基体I的制备中相同的方式,将10份煅烧高岭土加入100份阔叶木漂白牛皮纸(打浆度400ml,CSF:JIS-P-8121)中,然后进一步加入1.0份阳离子淀粉、0.7份松香胶和2.0份矾块,接着充分混合,以制备用于造纸的原材料。然后,使用长网多筒型造纸机进行造纸,随后干燥至水含量10%。此外,使用施胶机,将氧化淀粉的7%水溶液以4g/m2施涂在纸的两面,随后干燥至水含量5.0%,从而提供具有重量127g/m2和St
Figure 2006800320836_25
ckigt施胶度9秒的纸基体IV。
除了将在实施例1中的纸基体I改变为纸基体IV之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。该记录介质的重量为139g/m2
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述评价,其结果示于表4。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表3和图3中由附图标记S表示的关系。
<实施例16>
除了将在实施例1中的纸基体I改变为纸基体IV且直到干燥开始的时间改变为10秒之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述评价,其结果示于表4。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表3和图3中由附图标记T表示的关系。
<实施例17>
除了将在实施例1中的纸基体I改变为纸基体IV且直到干燥开始的时间改变为3秒之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述评价,其结果示于表4。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表3和图3中由附图标记U表示的关系。
<实施例18>
除了将在实施例1中的纸基体I改变为纸基体IV且直到干燥开始的时间改变为3秒以及将干燥温度改变为160℃之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述评价,其结果示于表4。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表3和图3中由附图标记V表示的关系。
<实施例19>
除了将在实施例1中的纸基体I改变为纸基体IV且将干燥温度改变为160℃之外,以与实施例1中相同的方式生产水系墨用记录介质。
对于因此生产的水系墨用记录介质进行前述评价,其结果示于表4。在记录介质各吸收阶段的吸收速度、吸收时间和吸收量为如表3和图3中由附图标记W表示的关系。
                                        表3
  图中的曲线   第一吸收阶段   第二吸收阶段   第三吸收阶段
  V1   拐点,a   V2   拐点,b   V3   终点(4μl)
  速度(μl/sec)   时间,ta(sec)   吸收量,qa  (μl)   速度(μl/sec)   时间,tb(sec)   吸收量,qb(μl)   qb-qa   速度(μl/sec)   时间,tc(sec)
  N   4.42   0.4   1.59   0.08   10.6   2.42   0.83   3.16   11.1
  O   3.87   0.4   1.47   0.06   11.5   2.17   0.70   3.05   12.1
  P   4.75   0.3   1.52   0.08   12.5   2.49   0.97   2.52   13.1
  Q   3.78   0.4   1.36   0.07   12.5   2.22   0.86   2.97   13.1
  R   3.69   0.4   1.33   0.08   11.1   2.18   0.85   4.55   11.5
  S   4.06   0.3   1.38   0.09   9.6   2.23   0.85   4.43   10.0
  T   4.84   0.3   1.55   0.07   11.5   2.28   0.73   2.87   12.1
  U   4.16   0.3   1.33   0.08   12.1   2.28   0.95   4.30   12.5
  V   3.84   0.4   1.46   0.05   13.5   2.14   0.68   3.10   14.1
  W   4.06   0.3   1.30   0.08   12.1   2.28   0.98   4.30   12.5
  J   3.60   0.3   1.08   0.01   16.9   1.30   0.22   2.45   18.0
  K   5.10   0.2   1.02   0.01   16.6   1.25   0.23   2.12   17.9
  L   3.57   0.3   1.07   0.32   4.8   2.51   1.44   0.99   6.3
  M   7.37   0.3   2.21   0.10   0.6   2.24   0.03   5.87   0.9
                                            表4
  W6200(Canon Inc.)   PIXUS ip8600(Canon Inc.)
  打印浓度(黑色)   打印浓度(品红色)   边界墨污染   打印浓度(黑色)   打印浓度(品红色)   边界墨污染   图像均匀性
  实施例10   1.49   1.34   ◎   ◎   1.71   1.26   ○   ◎
  实施例11   1.46   1.32   ◎   ◎   1.70   1.26   ○   ◎
  实施例12   1.45   1.31   ○   ◎   1.69   1.24   ○   ◎
  实施例13   1.45   1.30   ○   ◎   1.70   1.25   ○   ◎
  实施例14   1.47   1.31   ◎   ◎   1.70   1.26   ○   ◎
  实施例15   1.47   1.33   ◎   ◎   1.71   1.25   ○   ◎
  实施例16   1.46   1.32   ◎   ◎   1.70   1.25   ○   ◎
  实施例17   1.45   1.31   ○   ◎   1.70   1.24   ○   ◎
  实施例18   1.44   1.30   ○   ◎   1.69   1.23   ○   ◎
  实施例19   1.45   1.32   ○   ◎   1.69   1.23   ○   ◎
从上述实施例可见,在本发明第一吸收阶段中的qa(不小于1.3μl)小于1.60μl的情况下,第一吸收阶段中的吸收量相对小,因而相应于图像浓度的着色剂固着可通过将第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)设定为相对长时间的且缓和的吸收而受到影响。更具体地,优选作为第三吸收阶段中的开始时间的tb的出现不短于9.5秒,第二吸收阶段中的吸收速度V2不低于0.01μl/sec且低于0.12μl/sec。在N、O、P、Q、R、S、T、U、V和W中,第二吸收阶段中的tb不短于9.6秒且不长于13.5秒,吸收速度V2不低于0.05μl/sec且不高于0.09μl/sec。该条件对于本发明更有效。特别地,该范围表明本发明对于具有重量不小于130g/m2且小于180g/m2,即具有普通厚度的记录介质有效。
从上表1至4可见,在本发明的实施例中,第二吸收阶段中的吸收速度V2高于J和K的吸收速度0.01μl/sec且低于L的吸收速度0.32μl/sec。更特别地,A、B、C、D、E、F、G、H和I的吸收速度是J和K的吸收速度的十二至十七倍,并约为L的吸收速度的一半。在N、O、P、Q、R、S、T、U、V和W中,第二吸收阶段的吸收速度是J和K的吸收速度的五倍至八倍,并约为L的吸收速度的六分之一至四分之一。即,本文所指的″适中″的速度为不低于0.05μl/sec且不高于0.23μl/sec。该条件对于本发明更有效。
如上所述,当滴在墨接受层表面上的4μl蒸馏水液滴在滴下后的一秒内以第一吸收速度V1(μl/sec)吸收该液滴的第一吸收阶段、在第一吸收阶段之后以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴至少2秒的第二吸收阶段和在第二吸收阶段之后以第三吸收速度V3(μl/sec)吸收该液滴的第三吸收阶段中被吸收,在第一至第三吸收阶段的液滴吸收满足下列关系:
0<V2<V1
0<V2<V3,
并假定第一至第二吸收阶段的拐点为a,第二至第三吸收阶段的拐点为b,第三吸收阶段的终点为c,在该点a、b和c的吸收量分别为qa、qb和qc,到达该点a、b和c的时间分别为ta、tb和tc,则在拐点a的吸收量qa为不小于1.3μl且小于2.0μl,在拐点b的吸收量qb大于第一吸收阶段中的吸收量qa且小于2.5μl,在第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)不小于0.3μl且不大于1.4μl时,与厚度和重量无关地获得本发明的效果。
此外,结果是,当第二吸收阶段出现在液滴滴下后的9.5秒后,且到达第三吸收阶段中的终点的时间tc出现在滴下后的14.5秒内,即使在具有薄纸基体的体系的情况下,也获得令人满意程度上的本发明的效果。

Claims (29)

1.一种水系墨用记录介质,其包含纸基体和形成于所述纸基体表面上的墨接受层,该墨接受层包括含无机颜料并还含对于墨着色剂为反应性的物质的多孔层,该记录介质使用含墨着色剂的水系墨进行记录,其特征在于:
滴在墨接受层表面上的4μl蒸馏水液滴在滴下后的一秒内以第一吸收速度V1(μl/sec)吸收该液滴的第一吸收阶段、在第一吸收阶段之后以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴至少2秒的第二吸收阶段和在第二吸收阶段之后以第三吸收速度V3(μl/sec)吸收该液滴的第三吸收阶段中被吸收,在第一至第三吸收阶段的液滴吸收满足下列关系:
0<V2<V1
0<V2<V3,
第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.01(μl/sec)并低于(0.32μl/sec),并假定第一至第二吸收阶段的拐点为a,第二至第三吸收阶段的拐点为b,第三吸收阶段的终点为c,在点a、b和c的吸收量分别为qa、qb和qc,到达该点a、b和c的时间分别为ta、tb和tc,则在拐点a的吸收量qa不小于1.3μl且小于2.0μl,在拐点b的吸收量qb不小于2.0μl且小于2.5μl,
其中该墨接受层具有满足下列关系的pHB
5<pHB≤7
和该墨接受层具有不小于25μm且不大于35μm的厚度。
2.根据权利要求1所述的水系墨用记录介质,其中该拐点a在滴下后0.5秒内出现。
3.根据权利要求1所述的水系墨用记录介质,其中在第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)不小于0.3μl且不大于1.0μl。
4.根据权利要求1所述的水系墨用记录介质,其中在第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)不小于0.5μl且不大于1.0μl。
5.根据权利要求1所述的水系墨用记录介质,其中在拐点a的吸收量qa不小于1.5μl且不大于2.0μl。
6.根据权利要求5所述的水系墨用记录介质,其中该记录介质的重量不小于180g/m2且不大于300g/m2,拐点b在滴下后8秒内出现。
7.根据权利要求1至6任一项所述的水系墨用记录介质,其中该纸基体具有
Figure FSB00000584079900021
施胶度不短于5秒且不长于50秒。
8.根据权利要求7所述的水系墨用记录介质,其中该纸基体具有pHA且该墨接受层具有该pHB,二者满足下列关系:
1<(pHB-pHA)<4。
9.根据权利要求1至6任一项所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.05(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
10.根据权利要求1至6任一项所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.12(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
11.一种水系墨用记录介质,其包含纸基体和形成于纸基体表面上的墨接受层,该纸基体具有
Figure FSB00000584079900022
施胶度不短于5秒且不长于50秒,该墨接受层含有无定形二氧化硅、粘结剂和对于墨着色剂为反应性的物质,其特征在于:
滴在墨接受层表面上的4μl蒸馏水液滴在滴下后的一秒内以第一吸收速度V1(μl/sec)吸收该液滴的第一吸收阶段、在第一吸收阶段之后以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴至少2秒的第二吸收阶段和在第二吸收阶段之后且滴下后的8秒内以第三吸收速度V3(μl/sec)吸收该液滴的第三吸收阶段中被吸收,在第一至第三吸收阶段的液滴吸收满足下列关系:
0<V2<V3<V1,
第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.01(μl/sec)并低于0.32(μl/sec),并假定第一至第二吸收阶段的拐点为a,第二至第三吸收阶段的拐点为b,第三吸收阶段的终点为c,在点a、b和c的吸收量分别为qa、qb和qc,到达该点a、b和c的时间分别为ta、tb和tc,则在拐点a的吸收量qa不小于1.5μl且不大于2.0μl,在第二吸收阶段的吸收量(qb-qa)不小于0.3μl且不大于1.0μl,
其中该墨接受层具有满足下列关系的pHB
5<pHB≤7
和该墨接受层具有不小于25μm且不大于35μm的厚度。
12.根据权利要求11所述的水系墨用记录介质,其中该纸基体具有pHA且该墨接受层具有该pHB,二者满足下列关系:
1<(pHB-pHA)<4,
该纸基体和该墨接受层的重量在不小于180g/m2且不大于300g/m2的范围内。
13.根据权利要求11或12所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.12(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
14.一种使用含阴离子着色剂的水系墨进行记录的水系墨用记录介质,该记录介质在其表面上具有墨接受层,该墨接受层包括含无机颜料和对于墨着色剂为反应性的物质的多孔层,其特征在于:
滴在墨接受层表面上的4μl蒸馏水液滴在滴下后的一秒内以第一吸收速度V1(μl/sec)吸收该液滴的第一吸收阶段、在第一吸收阶段之后以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴不短于两秒的第二吸收阶段和在第二吸收阶段之后以第三吸收速度V3(μl/sec)吸收该液滴的第三吸收阶段中被吸收,在第一至第三吸收阶段的液滴吸收满足下列关系:
0<V2<V1
0<V2<V3,
第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.01(μl/sec)并低于0.32(μl/sec),并假定第一至第二吸收阶段的拐点为a,第二至第三吸收阶段的拐点为b,第三吸收阶段的终点为c,在该点a、b和c的吸收量分别为qa、qb和qc,到达该点a、b和c的时间分别为ta、tb和tc,则在拐点a的吸收量qa不小于1.3μl且不大于2.0μl,在第二吸收阶段的吸收量(qb-qa)不小于0.3μl且不大于1.0μl,
其中该墨接受层具有满足下列关系的pHB
5<pHB≤7
和该墨接受层具有不小于25μm且不大于35μm的厚度。
15.根据权利要求14所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.05(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
16.根据权利要求15所述的水系墨用记录介质,其中该纸基体具有
Figure FSB00000584079900041
施胶度不短于5秒且不长于50秒。
17.一种水系墨用记录介质,其包含纸基体和形成于该纸基体表面上的墨接受层,该墨接受层含有无定形二氧化硅、粘结剂和对于墨着色剂为反应性的物质,其特征在于:
滴在墨接受层表面上的4μl蒸馏水液滴在滴下后的一秒内以第一吸收速度V1(μl/sec)吸收该液滴的第一吸收阶段、在第一吸收阶段之后以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴至少2秒的第二吸收阶段和在第二吸收阶段之后以第三吸收速度V3(μl/sec吸收该液滴的第三吸收阶段中被吸收,在第一至第三吸收阶段的液滴吸收满足下列关系:
0<V2<V1
0<V2<V3,
第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.01(μl/sec)并低于0.32(μl/sec),并假定第一至第二吸收阶段的拐点为a,第二至第三吸收阶段的拐点为b,第三吸收阶段的终点为c,在该点a、b和c的吸收量分别为qa、qb和qc,到达该点a、b和c的时间分别为ta、tb和tc,则在拐点a的吸收量qa不小于1.3μl且小于2.0μl,在拐点b的吸收量qb大于第一吸收阶段中的吸收量qa且小于2.5μl,在第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)不小于0.3μl且不大于1.0μl,
其中该墨接受层具有满足下列关系的pHB
5<pHB≤7
和该墨接受层具有不小于25μm且不大于35μm的厚度。
18.根据权利要求17所述的水系墨用记录介质,其中在第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)不小于0.38μl且不大于1.0μl。
19.根据权利要求18所述的水系墨用记录介质,其中在拐点a的吸收量qa不小于1.5μl。
20.根据权利要求17所述的水系墨用记录介质,其中第二吸收阶段出现在滴下该液滴之后不短于2.0秒且不长于13.5秒以内。
21.根据权利要求20所述的水系墨用记录介质,其中在第三吸收阶段中的时间tc在滴下该液滴之后14.1秒以内。
22.根据权利要求19所述的水系墨用记录介质,其中第二吸收阶段出现在滴下该液滴之后6.1秒以内,到达第三吸收阶段中的终点的时间tc出现在滴下该液滴的8秒以内。
23.根据权利要求18所述的水系墨用记录介质,其中第二吸收阶段出现在滴下该液滴之后9.5秒内或9.5秒后,到达第三吸收阶段中的终点的时间tc出现在滴下该液滴之后的14.5秒以内。
24.根据权利要求17至23任一项所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.05(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
25.根据权利要求22所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.12(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
26.根据权利要求23所述的水系墨用记录介质,其中该第二吸收速度高于0.05(μl/sec)且低于0.09(μl/sec)。
27.一种测定水系墨用记录介质的墨吸收特性的方法,该记录介质包含纸基体和形成于该纸基体表面上的墨接受层,该墨接受层含有无定形二氧化硅、粘结剂和对于墨着色剂为反应性的物质,该方法包括测定:
滴在水系墨用记录介质的墨接受层表面上的4μl蒸馏水液滴在滴下后的一秒内以第一吸收速度V1(μl/sec)吸收该液滴的第一吸收阶段、在第一吸收阶段之后以第二吸收速度V2(μl/sec)吸收该液滴至少2秒的第二吸收阶段和在第二吸收阶段之后以第三吸收速度V3(μl/sec)吸收该液滴的第三吸收阶段中被吸收;
该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.01(μl/sec)且低于0.32(μl/sec);和
第一至第二吸收阶段的拐点a、第二至第三吸收阶段的拐点b和第三吸收阶段的终点c,假定在该点a、b和c的吸收量分别为qa、qb和qc,到达该点a、b和c的时间分别为ta、tb和tc,则在第一吸收阶段中的吸收量qa不小于1μl且小于2.0μl,在第二吸收阶段中的吸收量qb大于第一吸收阶段中的吸收量qa且小于2.5μl,在第二吸收阶段中的吸收量(qb-qa)不小于0.3μl且不大于1.4μl。
28.根据权利要求27所述的测定水系墨用记录介质的墨吸收特性的方法,其中该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.05(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
29.根据权利要求27所述的测定水系墨用记录介质的墨吸收特性的方法,其中该纸基体和该墨接受层的重量在不小于180g/m2且不大于300g/m2的范围内,该第二吸收速度V2(μl/sec)高于0.12(μl/sec)且低于0.23(μl/sec)。
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