JP2009528187A - インクジェットレシーバ - Google Patents

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Abstract

支持体上にインク受容パックを有するインクジェットレシーバで、該インク受容パックが、バインダー、及び、0.5から10g/mの、少なくとも70重量パーセントがアルミナである無機粒状物質から成る受像層、並びに、バインダー、及び、10から40g/mの、少なくとも65パーセントがヒュームドシリカ及び/又はシリカゲルである無機粒状物質から成る第2の層、並びに、30g/mまでの、大部分が炭酸カルシウムである無機粒状物質を有する任意の第3の層を含む。当該レシーバは、比較的経済的で、製造が簡単でありながら、優れた印刷特性、光沢、及び吸収率を実証している。任意選択で媒染剤を受像層内に包含することにより、有力で普遍的な光沢のあるレシーバが提供される。

Description

本発明は、インクジェット印刷の分野、及び、多孔性インクジェットレシーバを必要とするインクジェットの応用に関する。特に、本発明は、改善された製造可能性及び低コストを有しながら、有益な画像性質を維持する、特に顔料インクで使用する多孔性インクジェットレシーバに関するが、任意選択で染料ベースのインクで使用する多孔性インクジェットレシーバにも関し、さらに、そのようなレシーバを作製する方法に関する。
インクジェットレシーバは、一般に、主要な構成要素の物質が、事実上、「多孔性」又は「非多孔性」の層を形成しているかによって、2種類のうち1つに分類される。一部の市販用写真品質の多孔性レシーバは、アルミナの無機粒子に軽く結合して、毛管作用によりインクを吸収する隙間に形成された孔のネットワークを作るために、比較的低レベルの高分子バインダーを用いて作製される。要求された光沢、インク吸収率及び容量を得るために、これらのアルミナレシーバ又は類似のレシーバは非常に厚くなければならなく、深割れなどの問題と共に、高いコスト及び製造することの難しさを生じる恐れがある。いくつか他の配合のインクジェットレシーバが、光沢があり、速乾の、多孔性インクジェットレシーバの提供を求める中で提案されてきている。
US−B−6872430(バーチ(Burch)等)は、バインダーグラディエント(binder gradient)を有する多孔性インクジェットレシーバに関心を示している。US−B−6872430には、少なくとも上部及び下部を有するインク受容層を持ったインクジェットレシーバが記載されており、その上部及び下部を通るバインダー及び/又は顔料は同じであるが、その上部及び下部は、下部が上部よりも高いバインダー対顔料の比を有しているという点で異なる。インク受容層内の顔料は、アルミナ顔料又はシリカ顔料であることが好ましいと言われている。任意選択で、耐引っかき性を与える最上層があり、インク受容層の顔料とは異なっていることが好ましく、シリカであることが好ましい。この配合は、基板に対する優れた粘着性、高い皮膜重量での優れた製造可能性、優れた画質、及び、優れたインク吸収作用を、大きな原料のセット及び複雑な混合処理を必要とすることなく、インクジェットレシーバに与えると言われている。
US−B−6855382(バークコック(Barkcock)等)には、顔料含有下層及び上層を有する多孔性インクジェット記録物質が記載されており、上層の顔料は、1つは10から100nmの範囲、及び、もう1つは1000から3000nmの範囲という少なくとも2つの粒径分布で存在し、さらに、上層の顔料は、下層の顔料とは異なっている。この配合は、異なるインクジェットプリンタを用いた普遍的な有用性をレシーバに与え、そのレシーバは、染料を含有したインク及び顔料を含有したインクに対して受容力があると言われている。上層の顔料は、いくつかの顔料のうちの1つであり得るが、アモルファスアルミナ等のアルミナであることが好ましく、一方、下層はアモルファスシリカであることが好ましい。上層及び下層それぞれの厚さは、10から60μmの範囲内であると言われ、実施例により、下層においては18g/m、及び、上層においては20g/mという顔料のレイダウン(laydown)が与えられている。
US−B−6770336(ワン(Wang)等)には、少なくとも50%が無機粒子の基層、並びに、コロイド状無機物及び特定の媒染剤を含んだ受像層を有するインクジェットレシーバが記載されている。この配合は、染料ベースのインクで印刷された場合に、優れた表面光沢、速乾時間、及び非常に優れた画像堅牢性を与える光沢のあるインクジェット記録要素を提供すると言われている。基層の無機粒子は、炭酸カルシウムを含めたいくつかの無機粒子の種類でありえ、受像層のコロイド状無機物は、例示されているヒュームドアルミナ、ヒュームドシリカ、シリカ、及び、コロイダルシリカを有する含水酸化アルミニウムから選択されることが好ましい。
US−A−2005/0179759(ヨシダ(Yoshida)等)には、光沢のある、キャストコートされた2層のインクジェットレシーバが記載されており、そのインクジェットレシーバの最上層は、95:5から50:50という割合で混合されたアルミナとシリカとの混合物で、5から30g/mの量で被覆されている。一方、下層は、50:50から80:20という比の合成アモルファスシリカと粉の炭酸カルシウムとの混合物を含み、4から20g/mの量で被覆されている。
US−A−2004/0152819(クッチ(Cuch))には、非常に優れた乾燥時間及び優れた印刷適性を有する一方で、キャストコート紙の光沢度に類似の光沢度を実証するインクジェット記録物質が記載されている。その記載されたインクジェット記録物質は、少なくとも2つの層又は膜を有し、それぞれが、ヒュームド金属酸化物とのシリカの混合物を含み、下塗り層は0から20%シリカを含有して、上塗り層は20から90%シリカを含有している。適切なヒュームド金属酸化物は、熱分解法で得られた(ヒュームド)アルミナ、チタニア、酸化アンチモン(III)、酸化ゲルマニウム(IV)、酸化タングステン(VI)、及び、その混合物を含み、好ましいヒュームド金属酸化物は、ヒュームドアルミナである。顔料粒子の種類のうち1つを含んだ平滑層は、表面pHを変更するために含まれ、インク受容層の前に支持体上に被覆される場合がある。好ましい平滑層は、シリカ/炭酸カルシウムの組成物である。
US−A−2004/0033323(ゲイノー(Gaynor)等)には、吸収性のある基層及びインクを受容する最上層が、アルミナ水和物、ゼラチン、及びカチオン重合体から構成される、微孔性のフォト光沢インクジェット記録媒体が記載されている。下塗り膜は、任意選択で、変形可能な中空コアシェルのポリマー顔料粒子と組み合わせて、金属酸化物、天然及び合成のケイ酸塩(60%シリカまで)等の吸収性のある顔料を含み、下塗り膜は、30g/mまでの量で存在する。
JP2003291511には、インクジェット記録のためのシートが記載されており、無機微粒子を含有する少なくとも2つの着色剤受容層が支持体上に提供されている。気相法シリカが無機微粒子として使用される層、及び、気相法アルミナが無機微粒子として使用される層が積層されるように、その受容層は構築されている。
製造中に、染料ベースのインク若しくは顔料ベースのインク、又はその両方を用いて使用できるよう適合される能力があり、さらに、経済的でスリム、光沢があり迅速に吸収し、従来のレシーバよりも製造するのが簡単なインクジェットレシーバを提供することが望ましい。
顔料インクを受容するのに、及び、アルミナレシーバ等の商業的に入手可能な写真画像の多孔性レシーバと少なくとも同質の画像性質を有するが、改善された製造可能性及びより低いコストを有するのに適切な多孔性インクジェットレシーバを提供することが、本発明の目的である。
さらに、普遍的なレシーバを提供するために容易に適応できるインクジェットレシーバを製造する方法を提供することが、本発明の目的である。
製造における難しさ及び深割れの傾向を最小限にする一方で、ヒュームドシリカの層、任意選択で炭酸カルシウムの基層を、アルミナ含有の層と組み合わせることよって、多孔性アルミナインクジェットレシーバの性能特性が、より低いコストで等しい又は改善されることが、本発明により発見されている。
従って、本発明の第1の態様において、支持体を有するインクジェットレシーバが提供され、
前記支持体上にはインク受容パックが提供されており、該インク受容パックは、
0.5から10g/mという乾燥重量で、少なくとも70重量パーセントはアルミナである第1の無機粒状物質、及び、バインダーを含んだ第1の受像層、並びに、
10から40g/mという乾燥重量で、少なくとも65パーセントがヒュームドシリカ、シリカゲル、又はその混合物である第2の無機粒状物質、及び、バインダーを含み、前記第1の層と前記支持体との間に配置された第2の層を含む。
本発明の第2の態様において、上記のようなインクジェットレシーバを製造する方法が提供されており、当該方法は、
第2の塗料を支持体上に被覆して、前記支持体上に第2の層を形成するステップであって、前記第2の塗料が、第2の無機粒状物質の水性分散液及びバインダーを含み、前記第2の無機粒状物質が10から40g/mという量で被覆されており、前記第2の無機粒状物質のうち少なくとも65パ―セントがヒュームドシリカ、シリカゲル、又はその混合物である、ステップ、並びに、
第1の塗料を前記第2の層の上に被覆して、前記第2の層の上に第1の層を形成するステップであって、前記第1の塗料が、第1の無機粒状物質の水性分散液及びバインダーを含み、前記第1の無機粒状物質が0.5から10g/mという量で被覆されており、前記第1の無機粒状物質のうち少なくとも70パ―セントがアルミナである、ステップ、並びに、
被覆された前記支持体を乾燥するステップを含み、
前記第1及び第2の塗料が、同時に又は順次に、前記支持体上に被覆される。
本発明の第3の態様において、印刷方法が提供されており、当該方法は、
デジタルデータ信号に応答する能力を持つインクジェットプリンタを提供するステップ、
前記プリンタにインクを提供するステップ、
前記プリンタに、上記のインクジェットレシーバを提供するステップ、及び、
所望の画像に対応する一組のデジタルデータ信号が前記プリンタに送信されるようにするステップ
を含む。
本発明の第4の態様において、上記の方法により上記のレシーバ上に印刷される画像を含んだプリントレシーバが提供されている。
本発明によるインクジェットレシーバは、高い吸収率を獲得し、高光沢及び優れた画像濃度を示すと同時に、製造するのに比較的簡単で能率的でいられる能力を持っている。このインクジェットレシーバは、類似の画像性質を有する従来の多孔性インクジェットレシーバよりもはるかにスリムでもある。
本発明のインクジェットレシーバは、アルミナ画像レシーバに付随することが多くある深割れという問題を示すことなく、所望の吸収率及び印刷性能を提供する能力がある。
好都合に、本発明のインクジェットレシーバは、製造中、染料ベースのインクレシーバとして、又は、普遍的なレシーバ、すなわち、染料若しくは顔料ベースのインクレシーバとして使用するために適応可能である。
非常に優れた印刷及び吸収特性を有する本発明のインクジェットレシーバは支持体を含んでおり、支持体はインク受容パックをその上に有している。インク受容パックは、少なくとも、第1の無機粒状物質及びバインダーを含んだ第1の受像層、並びに、支持体と第1の層との間に配置された第2の層を含み、第2の層は第2の無機粒状物質及びバインダーを含んでいる。第1の無機粒状物質は、0.5から10g/mという乾燥重量で存在し、少なくとも70重量パーセントのアルミナ、好ましくはヒュームドアルミナから成っている。第2の無機粒状物質は、10から40g/mという乾燥重量で存在して、少なくとも65パ―セントのシリカから成り、シリカは、ヒュームドシリカ、シリカゲル、又は、ヒュームドシリカとシリカゲルの混合物でもあり得る。好ましくは、全無機粒状物質量は、20から80g/m乾燥重量の範囲内にあり、全無機粒状物質とは、インクジェットレシーバのインク受容パック内の、第1、2、又は、いかなる他の層にも存在するシリカ、(ヒュームド)アルミナ、及び、いかなる他の無機粒状物質又は顔料物質も意味する。好ましくは、インク受容パックは、30から60g/m、より好ましくは40から50g/mという全無機粒状物質乾燥重量レイダウンを含む。
本発明のインクジェットレシーバは、高性能の多孔性レシーバを比較的厚いパックで提供する。
好ましい実施形態において、第1の受像層は、0.5から10μm、好ましくは2から8μm、より好ましくは3から4.5μmという範囲の厚さを有する。好ましくは、第2の層は、15から75μm、好ましくは25から50μm、より好ましくは32から35μmという範囲の厚さを有する。
さらに、薄いヒュームドアルミナ層を第1の受像層として、及び、ヒュームドシリカ及び/又はシリカゲルを含んだ少なくとも1つの下層、特に第2の層を含むインク受容パックを有することにより、本発明によるインクジェットレシーバは、厚いアルミナ受像層に付随する費用、及び、深割れ等の製造可能性の問題なしに、光沢のある表面、並びに、十分な容量及び吸収率を有する。
任意選択で、第1の受像層は媒染剤物質を含む。好ましくは、印刷が染料ベースのインク又は顔料ベースのインクで実行されたかに関係なく、インクジェットレシーバ、すなわち、普遍的なレシーバが、優れた印刷及び画像性能を与えられるように、その媒染剤物質は、ヒュームドアルミナに相対した量で受像層内に存在する。好ましくは、受像層は、10:90から30:70、より好ましくは15:85から25:75、最も好ましくは約20:80という第1の無機粒状物質に対する乾燥重量比で媒染剤物質を含む。好ましくは、媒染剤は、0.2から1.5g/m、より好ましくは0.4から1g/m、最も好ましくは0.5から0.8g/mという量で存在する。
媒染剤物質を含むことにより、インクジェットレシーバは、染料ベースのインクを受容し、その染料を受像層内に保持する能力を持つ。適切な量で媒染剤を受像層内で利用することにより、インクジェットレシーバは、染料ベースであろうと顔料ベースであろうと、いかなるインクジェット印刷用インクを用いても普遍的に使用することができる。このことは、商業的に入手可能な多孔性又は非多孔性のレシーバと比較した際の、本発明のインクジェットレシーバにおけるこの実施形態の重大な利点である。
本発明の好ましい実施形態によると、インク受容パックは、第2の層と支持体との間に配置された第3の層をさらに含み、その第3の層は、バインダー、及び、10から30g/mという乾燥重量で第3の無機粒状物質又は無機粒状物質の混合物を含む。
第3の層は、存在する場合、10から30μm、好ましくは20から30μm、より好ましくは20から25μmという好ましい厚さを有する。
支持体は、インクジェットレシーバにおいて使用するのに適した、普通紙若しくはカレンダー紙、酢酸塩、ポリエチレンテレフタレート(PET)、印刷版支持体、アルミニウム箔、ラテックスで処理されたポリエステル、Teslin(登録商標)(PPG Industries社から入手可能)若しくはTyvek(登録商標)(Du Pont社から入手可能)合成紙等の微孔性物質、又は、いかなる他の適切な支持体等のいかなる支持体でもありえ、樹脂で被覆されていない支持体が好ましい。他の適切な支持体は、三酢酸セルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、又は、酢酸酪酸セルロースを含めたセルロースエステル、ポリエステル、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリ(ビニルアセタール)、ポリエーテル、ポリ塩化ビニル、及び、ポリスルホンアミド等の透明フィルムを含むことができる。好ましくは、支持体は、樹脂で被覆されていない紙(普通紙又はカレンダー紙)である。
使用される支持体は、例えば、50から500μm、又は、好ましくは75から300μm等のいかなる適切な厚さのものでもあり得る。所望であれば、酸化防止剤、帯電防止剤、可塑剤、又は、他の既知の添加剤を支持体に組み入れることができる。
インク受容パックは、1又は複数の受像層(一般的には1つの受像層)、及び、インクの分散媒を吸収する、若しくは、容量(すなわち液だめ)を提供するよう、又は、レシーバの表面上でのインクの吸い込み若しくは吸収率を上げるよう意図された層等、インク受容処理に関与するさらなる層を含む。一般的に、インク受容パックは、受像層、液体吸収層、及び、いかなる中間層も含む。本発明において、インク受容パックは、少なくとも第1の受像層、第2の層、及び、任意選択で第3の層を含む。
第1の受像層は、0.5から10g/m、好ましくは1から5g/m、さらにより好ましくは2.5から4g/m、最も好ましくは約3g/mという乾燥重量で第1の無機粒状物質を含む。第1の層における第1の無機粒状物質は、アルミナと別の無機物質との混合物であり得るけれども、少なくとも75%がアルミナ、より好ましくは少なくとも80%がアルミナ、さらにより好ましくは少なくとも90%がアルミナ、さらにより好ましくは95%以上がアルミナであることが望ましく、最も好ましくは、第1の無機粒状物質は、本質的にアルミナから成る。アルミナは、例えば、多孔性アルミナ、アモルファスアルミナ、ベーマイト(参照により本明細書に組み込むUS−B−6256419に記載の、希土類元素で修飾された擬似ベーマイト等)、アルミナ水和物粒子、アルミナ水和物被覆粒子(例えば、アルミナ水和物被覆シリカ粒子)、又は、ヒュームドアルミナ等、1又は複数の形状のアルミナであり得る。好ましくは、アルミナは、ヒュームドアルミナである。本明細書において記述されたインクジェットレシーバに有用なヒュームドアルミナの特定の例として、Cabot社からCAB−O−SPERSE(商標)PG003又はPG008という商品名で入手可能なヒュームドアルミナが挙げられる。
第1の受像層は、バインダーも含む。バインダーは、第1の層の乾燥重量あたり0.5から25重量パーセント、好ましくは0.5から10重量パーセント、より好ましくは1から5重量パーセント、さらにより好ましくは1.5から3重量パーセントという量で存在することができる。
バインダーは、アルミナをインクジェットレシーバの層内に結合するためのいかなる適切な物質でもあり得る。そのような適切なバインダーは、例えば、ゼラチン、アルブミン、グアル、キサンタン、アラビアゴム及びキトサン、並びにそれらの誘導体、官能化した蛋白質、官能化したゴム及びデンプン、セルロースエーテル、並びに、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及び、カルボキシメチルセルロース等のその誘導体、スチレンブタジエンラテックス及びスチレンアクリル酸ラテックス等のラテックスポリマー、ポリビニルオキサゾリン及びポリビニルメチルオキサゾリン、ポリオキシド、ポリエーテル、ポリ(エチレンイミド)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、ポリアクリルアミド及びポリビニルピロリドンを含めたn−ビニルアミド、ポリエチレンオキシド、並びに、ポリビニルアルコール、その誘導体及びコポリマー等の1又は複数の天然親水コロイド及び粘性ゴムから選択することができる。好ましくは、バインダーは、ポリビニルアルコールである。
上記のように、任意選択で、第1の層は媒染剤を含むことができる。媒染剤は、いかなる適切な媒染剤でもありえ、いかなる1又は複数の、例えば、高分子の四級アンモニウム化合物等のカチオン重合体、若しくは、ポリメタクリル酸(ジメチルアミノエチル)、ポリアルキレンポリアミン、並びに、それらの、ジシアノジアミド、アミン−エピクロロヒドリン重縮合、二価の群11の金属イオン、レシチン、及びリン脂質化合物との縮合による生成物等の原重合体、又は、第1の層に移される染料物質を固定するのに寄与する能力があるいかなる適切な媒染剤でもあり得る。そのような媒染剤の例として、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド/ジメタクリル酸エチレングリコール、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロライド)、ポリメタクリル酸(2−N,N,N−トリメチルアンモニウム)エチルメトサルフェート、ポリ(3−N,N,N−トリメチルアンモニウム)プロピルクロライドが挙げられる。好ましい媒染剤は、例えば、N,N−ジメチルメタンアミンで四級化された、(m−及びp−クロロメチル)エテニルベンゼンと2−メチル−2−プロペン酸1,2−エタンジイルエステルのポリマー等の四級アンモニウム化合物である。
第1の層は、任意選択で、プリントレシーバが高い温度及び湿度の場所に供給される場合に、画像を不鮮明にするのを減少するために、アロフェン等のアモルファスアルミノケイ酸水和物をさらに含むことができる。
第1の層は、例えば、塗料の被覆能力を改善するために添加される界面活性剤も含むことができる。適切な界面活性剤は、使用される被覆方法に応じて、Lodyne(登録商標)S100若しくはZonyl(登録商標)FSN等のフルオロ界面活性剤、又は、Olin(登録商標)10G等の非蛍光性界面活性剤を含む。
任意選択で、第1の層におけるアルミナの使用に加えて、ヒュームドチタニア、酸化アンチモン(III)、酸化ゲルマニウム(III)、酸化タングステン(VI)、及びその混合物等、1又は複数のヒュームド金属酸化物粒状物質を使用することができる。しかし、最適性能のために、アルミナ、好ましくはヒュームドアルミナが、利用される唯一のそのような金属酸化物粒状物質である。
第2の層は、10から40g/m、好ましくは15から25g/m、さらに好ましくは約17g/mという乾燥重量で第2の無機粒状物質を含む。第2の無機粒状物質は、少なくとも65%がヒュームド及び/又はシリカゲル、好ましくはヒュームドシリカを含む。第2の層における第2の無機粒状物質は、ヒュームドシリカ及び/又はシリカゲルと、アルミナ又は別のシリカゲル若しくはコロイダルシリカ等、別の無機物質との混合物であり得るけれども、少なくとも75%がヒュームドシリカ及び/又はシリカゲル、より好ましくは少なくとも85%がヒュームドシリカ及び/又はシリカゲル、さらに好ましくは少なくとも90%がヒュームドシリカ及び/又はシリカゲル、さらに好ましくは少なくとも95%がヒュームドシリカ及び/又はシリカゲルであることが好ましく、さらに、最も好ましくは、第2の無機粒状物質は本質的にヒュームドシリカから成る。
理論により制限されることなく、大部分がヒュームドシリカ又はシリカゲルである第2の層は、吸収率という点、及び、所与の厚さの第2の層の容量という点でも、より良いインク吸収量の比較的薄いアルミナの層を提供することが信じられている。
第2の層におけるバインダーは、いかなる適切なバインダーでもありえ、1又は複数の、第1の層に関して列挙されたバインダーから選択することができるが、好ましくはポリビニルアルコールである。バインダーは、インクジェットレシーバの中間層におけるヒュームドシリカ及び/又はシリカゲルに結合するのに適切な量で、第2の層内に存在し得る。しかし、好ましくは、第2の層におけるバインダーは、第2の層の乾燥重量あたり2から20重量パーセント、より好ましくは5から15重量パーセント、最も好ましくは7から10重量パーセントという量で存在する。
任意選択で、上で言及されたものに類似の界面活性剤を、被覆に寄与するために第2の層に添加することができる。
上記のように、インクジェットレシーバのインク受容パックは、10から30g/m、好ましくは20から30g/m、最も好ましくは約25g/mという乾燥重量で第3の無機粒状物質又は無機粒状物質の混合物を含む第3の層を有していることが好ましい。第3の無機粒状物質は、例えば、1又は複数のシリカ(例えば、コロイダルシリカ、合成アモルファスシリカ、ヒュームドシリカ、又は、シリカゲル)、アルミナ(例えば、アルミナゾル、コロイダルアルミナ、カチオン性酸化アルミニウム、又は、その水和物、擬似ベーマイト等)、表面が処理されたカチオン性コロイダルシリカ、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サテンホワイト、珪藻土、粘土、ケイ酸カルシウム、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト(モレキュラーシーブ3A、4A、5A、及び13X等)、加水ハロイサイト、水酸化マグネシウム、及び、炭酸カルシウム(粉砕した及び/又は沈殿した)から選択することができる。スチレンプラスチック顔料、アクリルプラスチック顔料、ポリエチレン、マイクロカプセル、ユリア樹脂、及び、メラミン樹脂等の有機の白顔料粒状物質を、第3の無機粒状物質の代わりに、又は、加えて使用できるが、無機粒状物質が好ましい。
好ましくは、第3の無機粒状物質は、20%未満のアルミナ又はシリカ、より好ましくは10%未満のアルミナ又はシリカを含み、最も好ましくは、実質的にアルミナがないことである。好ましい第3の無機粒状物質は、1若しくは複数の炭酸カルシウムのうちの1つ、又は、混合物を含み、その炭酸カルシウムは、第3の無機粒状物質の少なくとも50重量パーセント、より好ましくは少なくとも70重量パーセント、さらに好ましくは少なくとも80又は85重量パーセント、最も好ましくは少なくとも90重量パーセントを構成することが好ましい。
第3の層におけるバインダーは、いかなる適切なバインダーでもありえ、1又は複数の、第1の層に関して上に列挙されたバインダーから選択することができるが、好ましくはポリビニルアルコールである。バインダーは、例えば炭酸カルシウムの層に結合するのに適切な量で第2の層内に存在し得るが、第2の層と第3の層との間にある液体の連絡を改善するために比較的少なく保たれていることが好ましい。好ましくは、第3の層におけるバインダーは、第3の層の乾燥重量あたり0.5から15重量パーセント、より好ましくは1から8重量パーセント、さらに好ましくは2から6重量パーセント、最も好ましくは約4重量パーセントという量で存在する。
好ましい選択として、第3の層における結合を改善するのに寄与するために、及び、インクジェットレシーバの光沢を改善するために、第3の層の多孔性に対して最小の作用を有し、第3の層と隣接する層との間に液体の連絡を維持しながら、第3の層におけるバインダーは、PVA等のノンポリマーラテックスバインダーと、スチレンブタジエンラテックス等のポリマーラテックスバインダーとの混合物を含む。好ましくは、ポリマーラテックスバインダーは、バインダーのうちのある量で存在し、ノンポリマーラテックスバインダーの、例えば50重量パーセント以内、例えば20重量パーセント以内である。
任意選択で、第3の層は、第3の層の全レイダウンの2から20重量パーセント、より好ましくは2から10重量パーセント、さらに好ましくは約5重量パーセントという量でシリカゲルをさらに含むことができる。最も好ましい実施形態において、第3の無機粒状物質は、1又は複数の炭酸カルシウムとシリカとの混合物であり、その乾燥重量比は、炭酸カルシウム対シリカが98:2から80:20、好ましくは98:2から90:10、より好ましくは95:5という比の範囲内である。
第3の層は、第3の層の乾燥重量あたり約2重量パーセントの量で架橋剤も含むことができる。
インク受容パックは、第1の層、第2の層、及び/又は第3の層との間に中間層を含むことができる。しかし、1又は複数の中間層をインク受容パック内に含むことはできるが、レシーバの最適性能のためには、第1及び第2の層は互いに隣接していること、並びに/又は、第3の層は第2の層に隣接していることが好ましい。最も好ましくは、インク受容パックは、本質的に、記述された第1、第2、及び第3の層から成る。
好ましくは、第1、第2、及び第3の層における無機粒状物質の量は、それぞれ、1から5g/m、15から25g/m、及び、20から30g/mという範囲内である。
好ましくは、第1、第2、及び第3の無機粒状物質は、互いに異なる。
本発明の好ましい実施形態において、インクジェットレシーバは、支持体とインク受容パックとの間にサビング層(subbing layer)を含む。サビング層は、例えば、インク受容パックのパスとは別のパスのコーティングステーションで被覆することができ、インク受容パックの最下位層を被覆する前に支持体上に被覆されているのが好ましい。サビング層は、インク受容パックの最下位層に隣接するか、1又は複数の中間層により隔てることができる。
インク受容パックの基層の支持体への粘着を改善するサビング層は、通常、スルホン化ポリエステル、ゼラチン、ポリ(ビニルピロリドン)、セルロースエーテル、及び、メチルセルロース等のその誘導体等、インク受容パックの基層の支持体への粘着を改善する能力がある高分子物質を含む。好ましくは、サビング層は、ホウ酸、ホウ酸塩、又は、その誘導体及び/若しくは塩類を含む。適切なホウ酸、ホウ酸塩、並びに、その誘導体及び/又は塩類は、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸の誘導体、三酸化二ホウ素等を含む。特に好ましいホウ酸塩は、Borax Limited社からBorax Decahydrate(登録商標)の商品名で入手可能な四ホウ酸ナトリウム十水和物である。
サビング層は、ホウ酸、ホウ酸塩、又は、その誘導体若しくは塩類と実質的に反応しない、より好ましくは、ホウ酸、ホウ酸塩、又は、その誘導体若しくは塩類と全く架橋結合しないポリマーを含んでいることが好ましい。適切なそのようなポリマーの例として、スルホン化ポリエステル、ゼラチン、ポリ(ビニルピロリドン)、セルロースエーテル、及び、メチルセルロース等のその誘導体等が、最も好ましくは、Eastman Chemical Company社からEastek(登録商標)1400の商品名で入手可能なスルホポリエステルが挙げられる。
サビング層における物質の全乾燥レイダウンは、0.5から3g/m、より好ましくは1.5から2.5g/mの範囲内であることが好ましい。
サビング層内に包含させる任意の追加の構成要素は、支持体上へのサビング層の被覆を促進する界面活性剤を含む。
サビング層におけるホウ酸、ホウ酸塩、又は、その誘導体若しくは塩類とポリマーの相対量は、例えば、参照により本明細書に援用する、2005年6月30日に出願した本発明者等による国際特許出願PCT/GB2005/02560号(公開番号WO2006/003391号)に記載の画像濃度、並びに、高いインク吸収率及び優れた印刷特性を有する改善された光沢等の有益な特性に関して所望のように調整することができ、ポリマー対ホウ酸、ホウ酸塩、又は、その誘導体若しくは塩類の重量比が、80:20から40:60、より好ましくは75:25から60:40、さらに好ましくは約70:30という重量で存在していることが好ましい。例えば、サビング層内のホウ酸、ホウ酸塩、又は、その誘導体若しくは塩類に対する基層におけるバインダーの重量比の重量が、20:1から1:1、より好ましくは5:1から3:1、最も好ましくは約4:1であるように、ホウ酸、ホウ酸塩、又は、その誘導体若しくは塩類の乾燥レイダウンは、好ましくは隣接する基層に存在するバインダーの量に応じて変更されるのが好ましい。
本発明のインクジェットレシーバは、当業界において既知であるいかなる適切な工程により、インク受容パック、及び、サビング層等のいかなる任意のさらなる層も支持体上に被覆することによって製造できる。支持体に対するインク受容パック及び任意のさらなる層の粘着性を改善するために、被覆を施行する前に、支持体の表面に、任意選択で、コロナ放電処理を受けさせることができる。
水性又は溶液型分散液であり得るが、所望の層を作る水性分散液の構成要素であることが好ましい塗料は、例えば、浸漬コーティング、巻き線材コーティング、ドクターブレードコーティング、ロッドコーティング、エアナイフコーティング、グラビア及びリバースロールコーティング、スライドコーティング、ビードコーティング、押出コーティング、カーテンコーティング等のいかなる適切な技術によっても加えることができる。好ましくは、押出コーティング又はカーテンコーティング技術が使用され、より好ましくは押出コーティングが使用される。
被覆工程において、いかなる任意のサビング層も、初めに支持体上に被覆され、乾燥し、次に、インク受容パックの層が同時に又は順次にその任意選択で被覆された支持体上に被覆されるのが好ましい。インク受容パック内に2層ある場合、第1の層を被覆する前に第2の層を乾燥させて、その2層は順次に被覆できるか、又は、同時に被覆できる。インク受容パックの第3の層又は次の層は、上位層の前に、又は、第2の層若しくは第2及び第1の層と同時に被覆できる。
本発明は、第1、第2、及び第3の層における無機粒状物質の相対量の適切な選択により、改善された光沢、インク吸収、及び印刷濃度等、改善されたDmin(印刷されていない)光沢、並びに、改善された画像及び印刷特性を提供する能力がある。例えば、適切な選択により、55以上の60°でのDmin光沢が提供される。同様に、例えば、適切な選択により、60以上、好ましくは70以上、より好ましくは75以上の60°の印刷光沢が提供される。同様に、各層においてバインダー及び無機粒状物質の適切な相対量を選択することにより、本発明によるインクレシーバは、測定された合体(coalescence)が25以下、より好ましくは20以下、さらに好ましくは15以下、最も好ましくは、10以下であるように、吸収特徴を提供する能力を持ち、10以下の合体は、非常に優れた画質を提供すると考えられている。
本発明のインクジェットレシーバは、顔料ベースのインク、及び/又は、媒染剤が第1の層内に含まれる場合に染料ベースのインクを用いて、使用することができる。上記の方法においてインク受容パックの層を適切に選択することにより、顔料及び染料ベースのインクどちらを用いても優れた印刷濃度が成し遂げられる。
次に、本発明は、本発明の範囲に関して限定することなく、以下の実施例に従い詳細に記述される。
〔実施例1〕
樹脂で被覆されていない紙支持体を、コーティングトラック(coating track)を抜ける4つの異なるパスを用いて、4つの層で被覆した。4つの層とは、サビング層と3層から成るインク受容パックであり、そのインク受容パックは、基層(第3の層)、中層(第2の層)、及び、上層(第1のインク受容層)を有している。
被覆A(本発明)では、コーティングトラックを抜ける第1のパスにおいて、サビング層を支持体に加えた。このサビング層は、スルホポリエステル(Eastek(登録商標)1400)とBorax Decahydrate(登録商標)(四ホウ酸ナトリウム十水和物)の水性分散液70/30ミックスから成った。Borax(登録商標)を0.667g/mのレイダウンにて被覆し、スルホポリエステルを1.556g/mのレイダウンにて被覆した。この層を、基板への粘着に寄与するために、スライドオーバー押出機ホッパを用いてビードコーター上で被覆した。
コーティングトラックを抜ける第2のパスにおいて、第3の層をサビング層の上に加えた。サビング層の次の第3の層は、2つの炭酸カルシウム(Albaglos(商標)S及びAlbacar(商標)HO40、どちらもSpecialty Minerals社により供給される)、シリカゲル(Ineos Silicas社により供給されるGasil(商標)IJ−624)、バインダーとしてスチレンブタジエンラテックス(Dow Chemical Company社により供給されるDL−945)、及び、PVA(British Traders社により供給されるGohsenol(登録商標)GH17)の組合せを含んだ。Glyoxal(商標)を架橋剤として含んだ。この層の全乾燥レイダウンは、25.5g/mであり、Albaglos(商標)S/Albacar(商標)HO40/IJ−624/DL−945/PVA/Glyoxal(商標)を、35/54/5/2/2/2という比で被覆した。2種類の界面活性剤(TX200E及びOlin(登録商標)10G)を、被覆に寄与するよう要求に応じて添加した。
コーティングトラックを抜ける第3のパスにおいて、第2の層を第3の層の上に加えた。第2の層は、ヒュームドシリカ(Cabot Corp社により供給されるCab−O−Sperse(登録商標)PG002)及びバインダーとしてPVA(British Traders社により供給されるGohsenol(登録商標)GH17)を含んだ。この層の全乾燥レイダウンは、92/8というシリカ/PVAの比で、17.1g/mであった。2種類の界面活性剤(TX200E及びOlin(登録商標)10G)を、被覆に寄与するよう要求に応じて添加した。
コーティングトラックを抜ける第4で最後のパスにおいて、第1の(インク受容)層を第2の層の上に加えた。第1の層は、ヒュームドアルミナ(Cabot Corp社により供給されるCab−O−Sperse(登録商標)PG008)、バインダーとしてPVA(British Traders社により供給されるGohsenol(登録商標)GH17)を含み、カチオン重合体(N,N−ジメチルメタンアミンで四級化された、(m−及びp−クロロメチル)エテニルベンゼンと2−メチル−2−プロペン酸1,2−エタンジイルエステルのポリマー)を媒染剤として添加した。この層の全乾燥レイダウンは、78/2/20というヒュームドアルミナ/PVA/媒染剤の比で、3.1g/mであった。界面活性剤(Zonyl(登録商標)FSN)を、被覆に寄与するよう要求に応じて添加した。
比較として、Kodak(登録商標)Professional Inkjet Photo Paper(対照)を使用した。この製品の配合は、アルミナに基づいており、約52g/mという全被覆レイダウンを有している。
アルミナが、シリカと比較した際に、構成要素としてかなり高価で、シリカもまた、炭酸カルシウム等の無機顔料よりも高価であることはよく理解されている。本発明の被覆(被覆A)は、ヒュームドシリカ(ヒュームドアルミナよりも安価である)を含んだ中層と共に、炭酸カルシウム(非常に安価である)の液だめ層を含み、ヒュームドアルミナを含んでいるのは非常に薄い上層だけなので、低コストのインクジェットレシーバがこの方法により作製可能であることがわかる。比較すると、Kodak(登録商標)Professional Inkjet Photo Paperは、完全にアルミナから成り、従って、かなり高価であるだろう。
本発明の被覆(被覆A)は、Kodak(登録商標)Professional Inkjet Photo Paperと比較して、有意により少ない全レイダウン(基層、中層、及び上層の全レイダウン=45.7g/m)も有しており、製品の製造をより簡単にしている。
〔実施例2〕
画像を、Epson(登録商標)PX−G900(顔料ベースのインク)を用いて、被覆A(本発明)及びKodak(登録商標)Professional Inkjet Photo Paper(対照)上に印刷した。次に、印刷濃度を、X−rite(商標)濃度計を用いて測定した。60°の印刷光沢を、Sheen Instruments Ltd社の160トリマイクロ光沢計を用いて測定した。画質(合体)を測定し、パドリングを最初に観察したインクレイダウンを記録した。
Figure 2009528187
表1のデータにより、本発明の被覆(被覆A)は、顔料インクを用いて印刷した場合に、対照と類似の印刷濃度及び光沢を与えたが、有意により良い画質(より低い合体により示されている)を有したことが示されている。被覆Aの全被覆レイダウンは対照よりもかなり少なかったけれども、インクパドリングが、対照と比較してはるかに多いインクレイダウンで開始したため、本発明の被覆(被覆A)はより大きい吸収容量も示した。
〔実施例3〕
画像を、HP5650プリンタ及びインクセット(染料ベースのインク)を用いて、被覆A(本発明)及びKodak(登録商標)Professional Inkjet Photo Paper(対照)上に印刷した。次に、印刷濃度を、X−rite(商標)濃度計を用いて測定した。
Figure 2009528187
表2のデータにより、染料ベースのインクで印刷した場合に、非常に優れた印刷濃度(対照と同等)が被覆Aを用いて達成できることが示されている。
これらの実施例は、ヒュームドシリカを含んだ中層と共に、安価な液だめ層を被覆し、薄い上層のみにヒュームドアルミナを使用することにより、(顔料インクを使用した場合に)、許容できる印刷濃度及び光沢を維持しながら、対照と比較して増加した容量及びより良い画質を有する低コストの普遍的なレシーバを得ることができることを実証している。
完全にアルミナから作製された製品を用いて類似の容量を得るためには、有意に多いレイダウンが必要とされ、より高いコスト、並びに、製造における難しさが生じるであろう。
本明細書において言及された特許及び刊行物の全内容が、参照により援用される。
本発明は、その好ましい実施形態を特に参考にして詳細に記述されているが、本発明の真意並びに範囲内で変形及び修正をもたらすことができると理解される。

Claims (25)

  1. 支持体を有するインクジェットレシーバであって、
    前記支持体上にはインク受容パックが提供され、該インク受容パックが、
    0.5から10g/mという乾燥重量で、少なくとも70重量パーセントがアルミナである第1の無機粒状物質、及び、バインダーを含んだ第1の受像層;並びに、
    10から40g/mという乾燥重量で、少なくとも65パーセントがヒュームドシリカ、シリカゲル、又はその混合物である第2の無機粒状物質、及び、バインダーを含み、前記第1の層と前記支持体との間に配置された第2の層;
    を含む、インクジェットレシーバ。
  2. 前記インク受容パックが、20から80g/mという無機粒状物質の全乾燥重量を含む、請求項1に記載のインクジェットレシーバ。
  3. 前記第2の層が前記第1の層に隣接する、請求項1及び2のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  4. 前記第1の層が、1から5g/mという乾燥重量で前記第1の無機粒状物質を含む、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  5. 前記第1の層の厚さが2から8μmである、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  6. 前記インク受容パックが、前記第2の層と前記支持体との間に配置された第3の層を含み、前記第3の層が、バインダー、及び、10から30g/mという乾燥重量で存在する第3の無機粒状物質又は無機粒状物質の混合物を含む、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  7. 前記第3の層が前記第2の層に隣接する、請求項6に記載のインクジェットレシーバ。
  8. 前記第2の層が、15から25g/mという乾燥重量でヒュ―ムドシリカを含む、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  9. 前記第3の無機粒状物質が、50重量パーセント以上の、1又は複数の炭酸カルシウムを含む、請求項6乃至8のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  10. 前記第3の無機粒状物質が、85パーセント以上炭酸カルシウムを含む、請求項9に記載のインクジェットレシーバ。
  11. 前記第3の無機粒状物質が、98:2から90:10という乾燥重量比で炭酸カルシウムとシリカとの混合物を含む、請求項9及び10のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  12. 前記第1の無機粒状物質が、95%以上アルミナを含む、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  13. 前記アルミナがヒュームドアルミナである、請求項1乃至12のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  14. 前記第2の無機粒状物質が、85%以上ヒュームドシリカ及び/又はシリカゲルを含む、請求項1乃至13のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  15. 前記第1の層におけるバインダーが、前記第1の層の0.5から10という乾燥重量あたりのパーセントで存在し、前記第2の層におけるバインダーが、前記第2の層の5から15という乾燥重量あたりのパーセントで存在し、さらに、前記第3の層におけるバインダーが、存在する場合に、前記第3の層の1から8という乾燥重量あたりのパーセントである、請求項1乃至14のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  16. 前記第1及び第2の層におけるバインダーがポリビニルアルコールであり、任意の前記第3の層におけるバインダーが、ポリビニルアルコールとラテックスポリマーのバインダーとの混合物である、請求項15に記載のインクジェットレシーバ。
  17. 前記第1の層が、乾燥重量で10:90から30:70という前記第1の無機粒状物質に相対した量で媒染剤をさらに含む、請求項1乃至16のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  18. 前記インク受容パックと前記支持体との間に配置されたサビング層をさらに含む、請求項1乃至17のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  19. 前記サビング層が、0.5から3g/mという全乾燥レイダウンで、ホウ酸、ホウ酸塩、又は、その誘導体若しくは塩類、及び、ポリマー物質を含む、請求項18に記載のインクジェットレシーバ。
  20. 支持体を有するインクジェットレシーバであって、
    前記支持体上にはインク受容パックが提供され、該インク受容パックが、
    1から5g/mという乾燥重量で、少なくとも95重量パーセントがアルミナである第1の無機粒状物質、及び、バインダーを含んだ第1の受像層;並びに、
    15から25g/mという乾燥重量で、少なくとも65パーセントがヒュームドシリカ、シリカゲル、又はその混合物である第2の無機粒状物質、及び、バインダーを含み、前記第1の層と前記支持体との間に配置された第2の層;並びに、
    20から30g/mという乾燥重量で、少なくとも50パーセントが炭酸カルシウムである第3の無機粒状物質を含み、前記第2の層と前記支持体との間に配置された第3の層;
    を含む、請求項1乃至19のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバ。
  21. 請求項1乃至20のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバを製造する方法であって、当該方法が、
    第2の塗料を支持体上に被覆して、前記支持体上に第2の層を形成するステップであって、前記第2の塗料が、第2の無機粒状物質の水性分散液及びバインダーを含み、前記第2の無機粒状物質が10から40g/mという量で被覆されており、前記第2の無機粒状物質のうち少なくとも65パ―セントがヒュームドシリカ、シリカゲル、又はその混合物である、ステップ;並びに、
    第1の塗料を前記第2の層の上に被覆して、前記第2の層の上に第1の層を形成するステップであって、前記第1の塗料が、第1の無機粒状物質の水性分散液及びバインダーを含み、前記第1の無機粒状物質が0.5から10g/mという量で被覆されており、前記第1の無機粒状物質のうち少なくとも70パ―セントがアルミナである、ステップ;並びに、
    被覆された前記支持体を乾燥するステップ;
    を含み、
    前記第1及び第2の塗料が、同時に又は順次に、前記支持体上に被覆される、方法。
  22. 請求項21に記載のインクジェットレシーバを製造する方法であって、
    前記支持体上に前記第2の層を被覆する前に、第3の塗料を前記支持体上に被覆して、前記支持体上に第3の層を形成するステップであって、前記第3の塗料が、第3の無機粒状物質の水性分散液及びバインダーを含むステップをさらに含み、
    前記第2及び第3の塗料が、同時に又は順次に、前記支持体上に被覆される、方法。
  23. 請求項21及び22のいずれか1項に記載の方法であって、
    前記第1、第2、又は第3の塗料のうちどれでも前記支持体上に被覆する前に、サビング塗料を前記支持体上に被覆し、サビング層を形成するために乾燥させるステップ
    をさらに含む、方法。
  24. 印刷方法であって、当該方法が、
    デジタルデータ信号に応答する能力を持つインクジェットプリンタを提供するステップ;
    前記プリンタにインクを提供するステップ;
    前記プリンタに、請求項1乃至20のいずれか1項に記載のインクジェットレシーバを提供するステップ;及び、
    所望の画像に対応する一組のデジタルデータ信号が前記プリンタに送信されるようにするステップ;
    を含む、方法。
  25. 請求項24に記載の方法により、請求項1乃至20のいずれか1項に記載のレシーバ上に印刷される画像を含んだプリントレシーバ。
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