JP2012519093A - 画像品質が改良されたインクジェット媒体システム - Google Patents
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Abstract
Description
Al2O3−n(OH)2n−・mH2O
ここで、nは0〜3の整数であり、mは0〜10、好ましくは0〜5の数である。多くの場合において、mH2Oは結晶格子の形成に関与しない水相を表すが、除去することができる。それゆえに、mは整数以外の値をとってもよい。しかし、mおよびnは同時に0ではない。
構造1
単一の多孔質層を含む写真品質インクジェット媒体は、微細クレイ粒子(HYDRAGLOSS 90、Huber、0.2ミクロン)、燻蒸シリカ粒子(AEROSIL 200、Evonik)、ポリビニルアルコール(GOHSENOL KH−20、Nippon Gohsei)、第1の界面活性剤(アルキルポリグルコシド、APG−325、Cognis))、第2の界面活性剤、非イオン性フッ素系界面活性剤ZONYL FS−300、DuPont)を、例えば、750/250/40/3.5/10の重量比で含むコーティング組成物から調製することができる。コーティング組成物は、写真のために適切な重量の普通紙上でコートされる。単一の多孔質層を備えた出版品質(光沢または半光沢)インクジェット受容体は、同一出願人による米国特許出願SN 11/855,377の実施例1に開示されるような普通紙上にコートされた微細クレイ粒子、PVA、架橋剤、および界面活性剤を含むコーティング組成物から調製することができる。
(構造IIA)
同一出願人による同時係属中の米国特許出願第11/936,815号は、支持体、ならびにアニオン性燻蒸シリカ、およびホウ素含有化合物を含む架橋剤で架橋された一次結合剤としての疎水性ヒドロキシル含有ポリマーの粒子を含む多孔質ベース層を有するインクジェット記録エレメントを開示している。多孔質ベース層は、10〜35g/m2の乾燥重量を有し、ここで、この多孔質ベース層中の全固形分に対する結合剤全体の重量パーセントは、5.0%よりも多く、15.0%よりも少ない。染料ベースのインクのために最適化すると、多孔質ベース層の上の最も上の多孔質光沢層は、コロイド状シリカおよび疎水性結合剤の粒子を有利に含み、1.0〜7.5g/m2の乾燥重量を有する。コロイド状シリカの粒子のメジアン粒径は、10〜45nm未満である。顔料ベースのインクのために最適化すると、多孔質ベース層の上の任意の最も上の多孔質光沢層は、アニオン性コロイド状シリカおよび疎水性結合剤の粒子を含み、0.2〜7.5g/m2の乾燥重量を有する。アニオン性燻蒸シリカおよびアニオン性コロイド状シリカの適切な粒子は、−15mV未満のゼータ電位を示す。
普通紙支持体上にコートされた多孔質2層インクジェット受容材料は、同一出願人による米国特許第6,689,430号において、Sadasivanらによって記載されている。インクジェット記録エレメントは、普通紙支持体上に27g/m2の乾燥重量を有する層を形成するようにコートされたベース層を含む。ベース層は、無機顔料、沈降炭酸カルシウム(PCC)およびシリカゲル、ならびに結合剤、ポリビニルアルコール、およびスチレン−ブタジエンラテックスを含む。ベース層の主な機能の1つは、染料ベースであるかまたは顔料ベースであるかに拘らず、着色剤とは区別されるように、適用されたインク中にインク液体のための液溜めを提供することである。画像受容層は、コロイド状アルミナおよび燻蒸アルミナ粒子の混合物、PVA結合剤、カチオン性ポリマーラテックス分散液、ならびにコーティング補助剤を含むコーティング組成物を使用して、8.6g/m2の量で乾燥したベース層上にコートされる。インク吸収および画像品質の改良を提供するベース層の処方は、異なる形態のPCCと粉砕した炭酸カルシウムのいずれかとの、偏三角面体の結晶形状のPCCの混合物を含むベース層を開示する、同一出願人による米国特許公開第2007/0134450号および同第2007/0218222号に記載されている。
同一出願人による同時係属中の米国特許出願第12/183,699号は、‘450に開示されているものよりも、2層インクジェット媒体において、インク吸収の改良およびより少ないコート重量を可能にするカチオン修飾されたクレイ粒子を含むベース層組成物を開示している。さらなる利点は、カチオン性表面電荷のみを有する粒子を含むコーティング組成物の選択によって提供される。このような組成物は、1つのコーティングステーションにおいて重なった層状に同時にコートされてもよく、顕著な製造効率を提供する。
(構造IIIA)
同一出願人による米国特許公開第2007/0202279号において、Schultzらは、普通紙支持体上にコートされた多孔質3層インク受容材料を記載している。多孔質ベース層は、アニオン性顔料、例えば、沈降炭酸カルシウム(PCC)およびシリカゲル、ならびに結合剤、例えば、ポリ(ビニルアルコール)およびスチレン−ブタジエンラテックスを含み、少なくとも25g/m2の総乾燥重量を有する。3層材料におけるベース層の主な機能の1つは、その上に上の層をコートするための未処理の紙よりも滑らかな基材を提供することである。加えて、多孔質ベース層は、プリンターによって最上層に適用されたインクにインク液体のための液溜めを提供してもよい。Schultzらは、コロイド状アルミナを含む少なくとも25g/m2の量で存在する多孔質中間層、および少なくとも1g/m2の量でアルミナを含む多孔質最上層を記載している。多孔質最上層は、燻蒸アルミナおよびコロイド状アルミナの混合物を含む。ベース層は、後計量法、例えば、ロッドコーティングによってコートされ、続いて乾燥させられ、次いで、上の2層が前計量法、例えば、カーテンコーティングによって同時にコートされる。この材料は、その非印刷状態において、少なくとも15Gardner単位の20度光沢を提供するために、選択的に、最初のベース層のコーティング後の任意の時点で、少なくとも1回カレンダー処理される。
同一出願人による同時係属中の米国特許出願第12/183,658号は、‘279に開示されているものよりも、3層インクジェット媒体において、インク吸収の改良および顕著により少ないコート重量を可能にするカチオン修飾されたクレイ粒子を含むベース層組成物を開示している。さらなる利点は、カチオン性表面電荷のみを有する粒子を含むコーティング組成物の選択によって提供される。このような組成物は、1つのコーティングステーションにおいて重なった層状に同時にコートされてもよく、顕著な製造効率を提供する。
同一出願人による同時係属中の米国特許出願第12/026,935号は、樹脂コートされた(RC)紙支持体上に調製されたインクジェット媒体を開示している。支持体の前面において、支持体から順に、下地層、中間層、および最上層のコートされた3つの層が存在している。下地層組成物は、コロイド状アルミナ粒子(CATAPAL 200、Sasol、140nm粒子)、結合剤ポリ(ビニルアルコール)(GH−23、Gohsenol)、架橋剤グリオキサール(CATABOND GHF)およびホウ酸、ならびに界面活性剤(非イオン性界面活性剤Olin 10 Gおよびアルキルポリグルコシド、APG−325、Cognis)を含み、6.5g固形分/m2でコートされる。中間層は、コロイド状アルミナ粒子(CATAPAL 200、Sasol、140nm粒子)、結合剤ポリ(ビニルアルコール)(GH−23、Gohsenol)、架橋剤グリオキサール(CARTABOND GHF)およびホウ酸、ならびに界面活性剤(OLIN 10 GおよびAPG−325)を含み、60g固形分/m2でコートされる。最上層は、燻蒸アルミナ粒子(PG−008、Cabot、130nm粒子)、結合剤ポリ(ビニルアルコール)(GH−23、Gosenol)、同一出願人による米国特許第6,045,917号に記載されるようなポリマー性カチオン媒染剤のラテックス分散液、非イオン性フッ素系界面活性剤(ZONYL FSN、DuPont)、ならびに架橋剤グリオキサール(CARTABOND GHF)およびホウ酸を含み、2.2g/m2でコートされる。
構造Iに従うインクジェット受容体を調製した。水性コーティング組成物1〜9は、クレイ粒子(HYDRAGLOSS 90、Huber)、燻蒸シリカ粒子(AEROSIL 200、Evonik)、ポリビニルアルコール(鹸化度約80% GOHSENOL KH−20、Nippon Gohsei)、第1の界面活性剤(アルキルポリグルコシド、APG−325、Cognis)、第2の界面活性剤(非イオン性フッ素系界面活性剤、ZONYL FS−300、DuPont)を750/250/40/3.5/10の重量比で含む、重量で23%の固形分で調製した。加えて、多価カチオンの水溶性塩を組成物中に溶解させた。表1は、組成物1〜9に加えられる塩の同一性および相対量を示す。これらの組成物は、秤量151gのローサイズ紙に、ビードコーティング法によってコートされ、乾燥されて、コーティング1〜9を製造した。
コーティング11〜31は、さらなる種類の塩が調べられた以外は、実施例1と同様に調製された。これらの塩は、金属イオンをキレートすることが可能な多価アニオンとともに、多価金属カチオンを含んだ。クエン酸マグネシウム(Mg3(C6H5O7)2・9H2O)は、コーティング組成物への直接添加について十分に可溶性ではない。この場合において、塩化マグネシウムおよびクエン酸ナトリウムは、コーティング中に所望の量の各種を提供するために十分な量で別々に加えられた。1:1錯体の形成定数K1が、Chemistry of the Metal Chelate Compounds、A.E.Martel and M.Calvin,Prentice Hall,Englewood Cliffs,NJ,1952)から得られた。コーティングのサンプルを実施例1と同様に印刷し、ステップ200(21.0mL/m2のインクレイダウン)におけるグリーンパッチを、比較例1と同様に、凝集および60度光沢について評価した。評価の結果を表4に示す。
最上層およびベース層を含むインクジェット受容体を、ポリエチレン樹脂コートされた(RC)紙支持体上に調製し、ベース層の厚さおよび収容能力がおよそ半分減少していた以外は、KODAK Ultra Premium Photo Paperに類似の第1段光沢写真紙を生じた。ベース層のためのコーティング組成物は、コロイド状アルミナ粒子(CATAPAL 200、140nm直径、Sasol)、ポリ(ビニルアルコール)(鹸化度88、GOHSENOL GH−23、Nippon Gohsei)、架橋化合物グリオキサール(CARTABOND GHF、Clariant)およびホウ酸、ならびに界面活性剤(非イオン性、OLIN 10 G、Olin)を、95.0/4.5/0.13/0.25の相対重量比で含んだ。ベース層コーティング組成物は32%固形分を含み、34.4g固形分/m2でコートされた。最上層のためのコーティング組成物は、燻蒸アルミナ粒子(PG−008、130nm直径、Cabot)、ポリ(ビニルアルコール)(GOHSENOL GH−23、Nippon Gohsei)、媒染剤2としての米国特許第6,045,917号に記載されるようなポリマー性カチオン媒染剤のラテックス分散液、ホウ酸、および非イオン性フッ素系界面活性剤(ZONYL FSN、DuPont)を、77.7/4.5/15.0/0.13/2.7の相対比で含んだ。このコーティング組成物は、32%固形分を含み、2.2g/m2でベース層上にコートされた。乾燥受容体のサンプルを、様々な量の0.2M MgCl2または0.2M CaCl2のいずれか、および0.4M 乳酸ナトリウムを混合することによって調製された溶液でコートし、様々なモル比のマグネシウム対乳酸、またはカルシウム対乳酸のイオンのいずれかを得た。これらの溶液は、表7に示されるように、イオンの乾燥被覆を与えるようにコートされた。乾燥後、ステップ標的を、Kodak Easyshareシリーズ5000オールインワンインクジェットプリンターで印刷し、ここで、レッドステップ−200パッチは27.9mL/m2の総インク液体レイダウンを有した。20度光沢および斑点は、上記の実施例2におけるのと同様に測定した。
インクジェット受容体を、ベース層被覆率がKODAK Ultra Premium Photo Paperと同等の68.9g固形分/m2まで増加した以外は、多価カチオンまたはキレート形成リガンドを加えずに実施例3と同様に調製した。同一の印刷条件下では、多価カチオンまたはキレート形成リガンドを伴わない、より高いコート重量写真紙が、高い印刷光沢を提供したが、凝集は示さなかった。本発明の実施例3のサンプル36は、ベース層のコート重量が半分であり、標準的なより重い重量のコーティングと比較して、非常に低い斑点および良好な光沢を提供する。多価金属カチオンおよび多価金属カチオンをキレート可能なアニオンの組み合わせを用いると、コーティング重量は半分になる可能性があり、使用される材料の節約を提供し、そして乾燥の必要性の減少によって、生産性の向上およびエネルギーの節約を提供する。
10 インクジェットプリンター
12 画像データ供給源
18 インクタンク
20 記録媒体供給体
22 印刷媒体コレクション
30 プリントヘッド
40 保護カバー
100 キャリッジ
215 光学センサー
302 媒体方向
303 印刷領域
304 媒体方向
312 フィードローラー
313 前方向
320 ピックアップローラー
322 回転ローラー
323 遊びローラー
324 ディスチャージローラー
325 スターホイール
350 媒体輸送パス
360 媒体供給トレイ
371 媒体シート
375 さらなる光学センサー
380 媒体出力トレイ
390 印刷媒体シート
Claims (18)
- プリンター、顔料着色剤を含有するインク組成物、およびインクを受容する乾燥記録媒体供給体を備えるインクジェット印刷システムであって、該乾燥記録媒体供給体が多価金属カチオンおよびリガンドの錯体を含むインク受容層を保持する支持体を含み、該錯体が安定定数K1、0.3〜6.0を有することを特徴とするインクジェット印刷システム。
- 錯体が低色差錯体である請求項1記載のシステム。
- 多価金属カチオンがMg、Ca、Ba、Al、Zn、Zr、Ni、Co、Cu、およびFeからなる群から選択される少なくとも1種の金属を包含する請求項1記載のシステム。
- 金属カチオンがMg2+およびCa2+から選択される少なくとも一つである請求項3記載のシステム。
- リガンドが−1の電荷を有する請求項1記載のシステム。
- リガンドがカルボキシレート、スルホネートおよびホスホネートから選択される電荷部分を保持する請求項1記載のシステム。
- 電荷部分がカルボキシレートである請求項6記載のシステム。
- 安定定数が少なくとも0.5である請求項1記載のシステム。
- 安定定数が3.0以下である請求項1記載のシステム。
- リガンドが酢酸、クエン酸、グルコン酸、グリシン、乳酸、サリチル酸、酒石酸およびトリメタホスフェートのアニオンから選択される請求項1記載のシステム。
- リガンドがヒドロキシルアルファからカルボキシレートを含む請求項7記載のシステム。
- リガンド/多価金属カチオンのモル比が少なくとも0.5である請求項1記載のシステム。
- リガンド/多価金属カチオンのモル比が中和塩の化学量論比を越える請求項1記載のシステム。
- リガンド/多価金属カチオンのモル比が中和塩の化学量論比を2の割合で越える請求項1記載のシステム。
- リガンド/多価金属カチオンのモル比が20以下である請求項1記載のシステム。
- 多価金属カチオン濃度が少なくとも0.10mmol/m2で、10.0mmol/m2に以下である請求項1記載のシステム。
- 多価金属カチオンおよびリガンドの錯体を含むインク受容層を保持する支持体を含み、該錯体が安定定数K10.3〜6.0を有することを特徴とする乾燥未印刷インクジェット媒体。
- リガンドで錯体化された二価金属をインク受容層に含み、該錯体が安定定数K10.3〜6.0を有することからなるインク受容層を保持する支持体を含むインクジェット媒体を製造する方法。
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