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

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

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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/м², 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 из