JP5828003B2 - デジタル印刷における印刷媒体のための表面サイジング組成物 - Google Patents

Description

関連出願の参照
なし
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
なし

印刷技術は、大きく２つのグループに分類される。つまり、アナログ及びデジタルである。一般的なアナログ技術は、オフセットリソグラフィ印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷及びスクリーン印刷である。インクジェット及び電子写真印刷は、最も普及したデジタル技術である。デジタル印刷は、それに対応するアナログ技術に対して、印刷出力した物をデジタル式に変更できる、つまり、全ての印刷頁を相違させることができるという点で有利である。アナログプリンタの印刷物を変化させるためには、画像形成版又はステンシルの新たなセットを製造しなくてはならない。デジタル印刷法は、連続運転時間（頁数）が少ない場合によりコスト効率がよく、一方、頁数が大量の場合には、アナログ印刷がより経済的となり得る。印刷品質は、印刷法同士の比較において別の方向性を有する要素である。アナログ印刷は、多くの場合、優れた画像品質を有しており、典型的には比較的高速で操作されているが、デジタル印刷も、プリンタハードウェア、印刷インク及び印刷媒体の進歩によりアナログ印刷の品質及び印刷速度に近付いている。

１９８０年半ばから、一般にレーザ印刷として知られている電子写真（ＥＰ）印刷は、高品質で、プロフェッショナルな外観の印刷通信手段を要求する消費者の間で人気のある選択肢となっている。最先端の商業用ＥＰプリンタは、現在、リソグラフィオフセット印刷に比肩する画像品質を有する。

インクジェットプリンタは、今や一般的であり且つ価格も手頃であり、より低速度ではあるが写真品質を得ることを可能にする。インクジェットプリンタは、家庭用印刷、オフィス用印刷、及びより最近では商業用印刷において使用される。商業用印刷市場におけるインクジェット技術の重要な利点は、印刷幅を簡単に拡大縮小でき、高い印刷速度を可能にすることである。

デジタル印刷で使用される印刷媒体は、印刷属性、例えば、プリンタ製造業者及びエンドユーザにとって重要な属性である印刷品質、プリンタ耐性、及び信頼性、並びに印刷速度に様々な影響を与える。印刷媒体の製造業者の課題は、最適な状態でこれらの印刷属性を維持できる印刷物を生成することである。

本明細書に記載の様々な特徴は、添付の図面と関連させた以下の詳細な説明を参照することによってより容易に理解し得る。図面においては、同様の参照番号は、同様の構造要素を示す。

本明細書に記載の原理に基づく印刷媒体の例の側面図を示す。 本明細書に記載の原理に基づくデジタル印刷システムの例のブロック図を示す。 本明細書に記載の原理に基づく表面サイジング組成物を製造する方法の例のフローチャートを示す。 本明細書に記載の原理に基づく印刷媒体を製造する方法の例のフローチャートを示す。

特定の例は、図面に描画された特徴に加えて及びその代わりに別の特徴を有している。これらの及び別の特徴は、図面の参照により以下に詳説されている。

表面サイジング組成物、当該表面サイジング組成物を含む印刷媒体、及び当該印刷媒体を含むデジタル印刷システムの例が、本明細書に記載されている。さらに、表面サイジング組成物を製造する方法及び印刷媒体を製造する方法の例が、本明細書に記載されている。表面サイジング組成物は、高分子材料、無機顔料及び無機塩を含む、調合された水性混合物であり、市販されている表面サイジング組成物と比較して、一定量の無機顔料が一定量の高分子材料に取って代わる。印刷媒体は、デジタル印刷用の、表面サイジング組成物でサイジングされたセルロースベース紙を含み、デジタル印刷システムは、インクジェット技術、乾式電子写真技術（ＥＰ）及び液体ＥＰのうちの１つを含む。

表面サイジング組成物は、本明細書では、サイズプレス（ＳＰ）表面サイジング組成物とも呼ばれる。定義によれば、「ＳＰ表面サイジング組成物」又は「ＳＰ表面サイジング」は、製紙装置（つまり抄紙機）のサイズプレスを使用するオンライン表面サイジングプロセスの際に、セルロースベースの紙ウェブの表面に直接的に塗布される又は塗布が意図されているものである。製紙の際のオンライン表面サイジングプロセスでは、大きな分子量の材料（つまり「高分子材料」）を少なくとも含む溶液が、紙ウェブの表面にサイズプレスにより塗布される。本明細書に記載の原理に基づくＳＰ表面サイジング組成物及び印刷媒体を製造する方法の例は、一般に紙コーティングプロセスにおいてオフラインコータにより製造紙に追加される紙コーティングとは異なっている。例えば、紙コーティングは、別個のコータによりオフラインで、８００メートル／分（ｍ／ｍｉｎ）未満のコート速度で塗布され、少なくとも、紙の片側につき１メートル当たり５グラム（ｇｓｍ）以上の乾燥コート重量及び約１０００センチポイズ（ｃＰ）を超える粘性を有する。これに対し、本明細書に記載の原理に基づくＳＰ表面サイジング組成物は、製紙機械又は装置のサイズプレスによりオンラインで、８００ｍ／ｍｉｎを下回らない、例えば、３，５００ｍ／ｍｉｎの紙製造速度で、紙ウェブの片側につき５ｇｓｍ未満のより小さいコート乾燥重量、及び約２００ｃＰ未満のより低い粘性で塗布される。さらに、本明細書に記載の原理に基づくＳＰ表面サイジング組成物及び印刷媒体を製造する方法の例は、以下にさらに説明する製紙の際の内部充填材及び内部サイジングとは異なる。

セルロース紙ウェブは、任意の適切な木材又は非木材パルプからなっていてよい。適したパルプ組成物の非限定的な例は、非限定的に、メカニカル木材パルプ、ケミカル砕木パルプ、ケミメカニカルパルプ、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、及びこれらの１つ以上の組合せを含む。いくつかの例では、セルロース紙ウェブは、漂白された広葉樹ケミカルクラフトパルプを含む。漂白された広葉樹ケミカルクラフトパルプは、全繊維含有量中、例えば７０重量％を超える広葉樹繊維含有し、当該繊維は、針葉樹木材パルプより短い繊維構造（約０．３〜約０．６ｍｍの長さ）を有する。より短い構造を有することによって、例えば、紙製品の、ロール又はシート形状へのより十分な形成がなされる。

さらに、例えば、ロール又はシート形態の紙製品の物理的な特性を実質的に制御するために、充填材をパルプに組み込むことができる。充填材の粒子は、繊維ネットワークの空隙空間を埋め、これにより、充填材なしの場合より密度の高い、より滑らかな、より白い、且つ不透明性の高いシートが実質的に得られる。充填材は、一般に、パルプ自体よりもより安価であるため、コストも実質的に低減し得る。パルプに組み込まれる充填剤の例は、非限定的に、重質（粉砕）炭酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム、二酸化チタン、カオリンクレー、シリケート、プラスチック顔料、アルミナ三水和物、及びこれらの組合せを含む。パルプ中の充填材の量は、例えば、２０重量パーセント（％）を含んでいてよい。いくつかの例では、パルプ中の充填材の量は、ロール又はシート形態の紙製品の約０％〜約２０％である。別の例では、充填材の量は、ロール又はシート形態の紙製品の約５％〜約１５％である。いくつかの例では、充填材のパーセントが２０重量％を超えた場合、パルプの繊維−繊維の結合が低下する場合があり、これにより、得られるロール又はシート形態の紙製品の堅さ及び強度が低下し得る。

さらに、例えば、内部サイジングを含むことができる。内部サイジングは、パルプ繊維の内部結合強度を改善し、ロール又はシート形態の紙製品の、水性液体の濡れ、浸透及び吸収に対する抵抗も制御し得る。内部サイジングプロセスは、製紙のウェットエンドにおいてサイジング剤を繊維原料（又はパルプ繊維の源）に添加することによって達成され得る。適した内部サイジング剤の非限定的な例は、ロジンベースのサイジング剤、ワックスベースのサイジング剤、セルロース反応性サイジング剤及び他の合成サイジング剤、並びにそれらの組合せ又は混合物を含む。内部サイジングの度合は、ハーキュリーズ（Hercules）サイジング試験（ＨＳＴ）値によって特徴付けすることができる。いくつかの例では、セルロースベースの紙ウェブは、１〜５０の低いＨＳＴ値内部サイジングを有する（つまり、ソフト内部サイジング）。いくつかの例では、ＨＳＴ値は、約１〜約１０の範囲である。過剰の内部サイジングは、紙製品における印刷品質に影響を与える場合があり、例えば、紙製品上に印刷されたインクのカラー間のブリードを生じさせることがある。

本明細書で用いられる場合には、冠詞「ａ」は、特許の分野での通常の意味、つまり「１つ以上の」を有することが意図されている。例えば、「a filler（充填材）」は、一般に、１つ以上の充填材を意味し、よって、「the filler（充填剤）」は、本明細書においては「the filler(s)（１つ以上の充填剤）」を意味する。「少なくとも」なる語は、本明細書で用いられる場合には、引用されたその数以上であり得ることを意味する。「約」なる語は、本明細書で用いられる場合には、引用された数がプラス又はマイナス２０％異なっていてよいことを意味し、例えば、「約５」は、４〜６の範囲を意味する。「〜の間」なる語は、２つの数に関連して用いられる場合、例えば、「約２と約５０との間」は記載の数を両方含む。本明細書において記載された値の任意の範囲は、記載された範囲内又は範囲の間の値を含む。「実質的に」という語は、本明細書で用いられる場合には、大半の、又はほとんど全ての、又は例えば、約５１％〜１００％の範囲の量を意味する。また、本明細書における、「上部」、「底部」、「上」、「下」、「上方」、「下方」、「左」又は「右」という参照用語は、本明細書における限定を意図していない。さらに、本明細書における例は、例示のみを意図しており、議論のためであって限定のために提示されたものではない。

本明細書に記載の原理に基づく表面サイジング組成物は、水性混合物中に、約２５％〜約７５％乾燥重量の天然又は合成の高分子材料、約３％〜約２０％乾燥重量の無機金属塩、及び１５％を超え約６０％までの乾燥重量の範囲の量の無機顔料を含み、ここで、全重量が約１００％に等しくなっている。水性混合物は、オンライン製紙においてサイズプレス（ＳＰ）塗布された表面サイジング組成物である。特に、本明細書に記載の原理に基づくＳＰ表面サイジング組成物は、市場で入手可能なオフィス用印刷紙の表面サイジングより低い含有量の高分子材料、より低い含有量の塩、及びより高い含有量の無機顔料（充填材）のうちの１つ以上を有する。いくつかの例では、本明細書に記載の原理に基づくＳＰ表面サイジング組成物は、市販のオフィス用印刷紙より低い含有量の高分子材料、より低い含有量の塩、及びより高い含有量の無機顔料（充填材）のそれぞれを含む。

高分子材料は、高分子量材料、例えば、ＳＰ表面サイジング組成物のためのサイジング剤及びバインダの両方として機能する高分子量ポリマー材料である。いくつかの例では、高分子材料は、合成ポリマー及び天然のポリマーの一方又は両方を含む。特に、定義によれば、１つ以上が水溶性又は水分散性である高分子材料は、強力な造膜能力を有し、無機顔料の粒子を結合して、連続層を形成することができる。さらに、定義によれば、高分子材料は、無機金属塩に対して不活性である。「造膜」という語は、本明細書で用いられる場合には、乾燥時、つまり水性溶剤がセルロースベース紙ウェブから除去される際に、高分子が連続のネットワークを形成することができる、又はラテックス粒子が共に凝集し、連続の膜、つまり巨視的なレベルで水性溶剤又は水分に対する連続のバリア層を形成することができることを意味する。「不活性」という語は、本明細書で用いられる場合には、高分子材料が、定着剤と相互作用してポリマーを沈殿させたり、ゲル化させたり、又は高分子材料の結合能力及びＳＰ表面サイジング組成物の展開能力を不利に低下させ得る任意の種類の固体粒子を形成せしめたりすることがないことを意味する。

高分子材料において有用な合成ポリマーの例は、非限定的に、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アクリルラテックス、スチレンブタジエンラテックス、ポリビニルアセテートラテックス、及び任意の上記のモノマーのコポリマーラテックス、及びそれらの組合せ又は混合物を含む。高分子材料において有用な天然ポリマーの例は、非限定的に、カゼイン、大豆タンパク質、ポリサッカリド、セルロースエーテル、アルギン酸塩、未処理の澱粉及び修飾澱粉、及び任意の上記のポリマーの組合せを含む。澱粉種は、非限定的に、コーンスターチ、じゃがいも澱粉、及び小麦澱粉、並びに誘導澱粉及び修飾澱粉を含み、これらは、非限定的に、エチル化澱粉、酸化澱粉、アニオン性澱粉、及びカチオン性澱粉が含む。例えば、エチル化澱粉、例えばアイオワ州ＭｕｓｃａｔｉｎｅのＧｒａｉｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｃｏｒｐ．より市販のＫ９６Ｆ、又はヒドロキシエチルエーテル誘導コーンスターチ、例えば、アイオワ州Ｃｅｄａｒ ＲａｐｉｄｓのＰｅｎｆｏｒｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏ．より市販のＰｅｎｆｏｒｄ（登録商標）２８０ Ｇｕｍ（つまり２−ヒドロキシエチル澱粉エーテル、ヒドロキシエチル澱粉又はエチル化澱粉）を使用することができる。

いくつかの例では、水性混合物中の高分子材料の乾燥重量での量は、約２５％〜約７０％、又は約３０％〜約６０％、又は約３０％〜約５５％、又は約３０％〜約５０％、又は約３０％〜約４５％、又は約３５％〜約６０％、又は約４０％〜約６０％、又は約４５％〜約６０％、又は約５０％〜約６０％、又は約５５％〜約７５％、又は約３０％〜約５５％、又は約３５％〜約５５％、又は約４０％〜約５５％、又は約４５％〜約５５％の範囲である。いくつかの例では、高分子材料の乾燥重量での量は、約３３％、又は約４１％、又は約４５％、又は約５４％、又は約７２％である。いくつかの例では、高分子材料の量は、水性混合物中の無機顔料の量に実質的に等しい。いくつかの例では、無機顔料の量は、水性混合物中の高分子材料の量より大きい。

無機顔料は、任意の種類の無機白色充填材であってよい。使用できる無機顔料の例は、非限定的に、ケイ酸アルミニウム、カオリンクレー、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、ベーマイト、雲母及びタルク、並びにそれらの組合せ又は混合物を含む。いくつかの例では、無機顔料は、クレー又はクレー混合物を含む。いくつかの例では、無機顔料は、炭酸カルシウム又は炭酸カルシウム混合物を含む。炭酸カルシウムは、例えば、重質炭酸カルシウム（ＧＣＣ）、沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）、修飾ＧＣＣ、及び修飾ＰＣＣの１つ以上であってよい。さらに、本明細書に記載の任意の無機顔料の別の組合せを使用することができる。例えば、無機顔料は、炭酸カルシウム及びクレーの混合物を含んでいてよい。別の例では、無機顔料は、２つの異なる炭酸カルシウム（例えば、ＧＣＣ及びＰＣＣ）を含んでいてよい。一例では、炭酸カルシウム、例えば、スイス国のＯｍｙａｊｅｔ ＡＧ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔから販売されているＯＭＹＡＪＥＴ（登録商標）Ｃ４４０（ＧＣＣ）を使用してよい。別の例では、炭酸カルシウム、例えば、ニューヨーク州のＭｉｎｅｒａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．から販売されているＡＬＢＡＧＬＯＳ（登録商標）Ｓ（０．６ミクロンＰＣＣ）を使用してよい。別の例では、ケイ酸アルミニウムクレー、例えば、イリノイ州ＪｏｌｉｅｔのＩＮＥＯＳ Ｓｉｌｉｃａｓから販売されているＺＥＯＣＲＯＳ（登録商標）ＰＦ／Ｓを使用することができる。

いくつかの例では、ＳＰ表面サイジング組成物の無機顔料材料は、ウェットエンド製紙において使用される上述の内部充填材と実質的に同じである。ＳＰ表面サイジング組成物の無機顔料が内部充填材と実質的に同じである場合には、コスト節減及び製造の複雑さの低減の一方又は両方を実現することができる。例えば、ＳＰ表面サイジング組成物中のＧＣＣ及びＰＣＣの一方又は両方を、サイズプレスにおいて無機顔料として、製紙のウェットエンドにおいて内部充填材として使用することにより、ボリュームレバレッジによるコスト低下及び同様の保管及び供給システムの一方又は両方が提供される。

無機顔料は、個々の充填材材料の粒子を含む。ＳＰ表面サイジング組成物中の無機顔料粒子の平均粒径は、例えば、約０．１〜約３ミクロンの範囲である。いくつかの例では、平均粒径は約０．５〜約１．５ミクロンの範囲である。いくつかの例では、無機顔料粒子は、粒度分布（Ｉ）のインデックス、つまり、以下の式：
Ｉ＝（Ｄ８５／Ｄ１５）^１／２
に基づくサイズ比により表される粒度分布を有する。式中、Ｄ８５は、マイクロメートル（ｍ）での平均粒径であって、分布曲線によれば無機顔料の粒子の約８５％がこの値より粒径が小さいことを表し、Ｄ１５は、平均粒径であって、無機顔料の粒子の約１５％がこの値よりも粒径が小さいことを表す。例えば、粒度分布（Ｉ）のインデックスは、約１〜約１０の範囲であってよい。別の例では、粒度分布のインデックスは、約１〜約９、約１〜約８、又は約１〜約７、又は約１〜約６、又は約１〜約５、又は約１〜約４、又は約１．５〜約４の範囲であってよい。

いくつかの例では、水性混合物中の無機顔料乾燥重量での量は、約８％〜約６０％、又は約９％〜約６０％、又は約１０％〜約５０％、又は少なくとも１６％〜約６０％、又は約２０％〜約６０％、又は約２５％〜約５０％、又は約３０％〜約５０％、又は約３５％〜約５０％、又は約４０％〜約５０％、又は約４５％〜約５０％、又は約４５％〜約６０％の範囲である。いくつかの例では、無機顔料の乾燥重量での量は、約９％、又は約２７％、又は約４１％、又は約４５％、又は約４９％の乾燥重量であってよい。

いくつかの例では、無機顔料は、複数の顔料充填材材料を含む。例えば、無機顔料は、第１の顔料充填材材料、例えば炭酸カルシウムと、第１の顔料充填材材料とは異なる第２の顔料材料とを含んでいてよい。例えば、第２の顔料充填材材料は、微細多孔質構造を有する又は製紙の際セルロースベース紙の表面上での固化時に微細多孔質構造を形成することができる任意の有機又は無機顔料であってよい。特に、セルロースベース紙上で固化された微細多孔質構造は、画像受容層又は表面となる。「画像受容層又は表面」は、例えば、デジタル式プリンタからのインクを受容するようになっている印刷媒体の表面を意味する。顔料充填材材料（例えば、前記画像受容層を補助する）の代表的な例は、炭酸カルシウム、ゼオライト、シリカ、タルク、アルミナ、アルミニウム三水和物（ＡＴＨ）、ケイ酸カルシウム、カオリン、焼成クレー、及びこれらの任意のものの組合せ又は混合物を含む。

第１の顔料充填材材料は、第２の顔料充填材材料に対して約３：１〜約２０：１の比で提供される。例えば、第１の顔料充填材材料は、乾燥重量で約２４％〜約３６％の範囲の量で提供され、第２の顔料充填材材料は、乾燥重量で約８％〜約１２％の範囲の量で提供され得る。別の例では、第１の顔料充填材材料は、乾燥重量で約２５％〜約３５％の範囲の量で提供され、第２の顔料充填材材料は、乾燥重量で約５％〜約７％の範囲の量で提供され得る。別の例では、第１の顔料充填材材料は、乾燥重量で約３０％〜約４０％の範囲の量で提供され、第２の顔料充填材材料は、約３％〜約４％の範囲の量で提供され得る。いくつかの例では、第１の顔料充填材は炭酸カルシウム材料であり、第２の顔料充填材は、異なる炭酸カルシウム材料であるか又はアルミノケイ酸塩クレー材料である。

いくつかの例では、無機金属塩は、元素の標準周期表の２族又は３族の金属の多価金属塩であって、約７〜約１２のｐＨを有する水性混合物中に可溶であるものである。いくつかの例では、ハロゲン化金属の塩、例えば、塩化金属又は臭化金属の塩を使用することができる。別の例では、硝酸金属の塩を使用することができる。無機金属塩の非限定的な例は、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）、塩化アルミニウム、塩化ベリリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸アルミニウム、及び硝酸ベリリウム、及びそれらの組合せ又は混合物を含む。

いくつかの例では、水性混合物中の乾燥重量での無機金属塩の量は、約５％〜約２０％、又は約６％〜約２０％、又は約７％〜約２０％、又は約８％〜約２０％、又は約９％〜約２０％、又は約９％〜約１９％、又は約９％〜約１５％、又は約１０％〜約２０％、又は約１２％〜約２０％、又は約１５％〜約２０％、又は約１７％〜約２０％、又は約１８％〜約２０％、又は約１８％〜約１９％、又は約９％〜約１７％、又は約１０％〜約１５％の範囲である。いくつかの例では、無機金属塩の量は乾燥重量で、９％〜９．５％、又は１８％〜１８．５％、又は１８．５％〜１９％、又は１９％〜１９．５％である。いくつかの例では、多価塩の代わりに又は多価塩を含む混合物中で、一価の金属塩を使用することができる。しかし、少なくとも、多価塩の代わりに使用する場合には、一価の塩が多価塩より低い効率を有することから、一価の塩は、同様の印刷品質（印刷品質については、さらに以下に述べる）を達成するために上記の多価塩の量より大きい量で提供される。例えば、標準周期表の１族の一価金属のハロゲン化物の塩を使用することができる。

表面サイジング組成物の水性混合物は、約７〜約１２の範囲のｐＨを有する。いくつかの例では、水性混合物のｐＨは、例えば、約７．５〜約１２．５、又は約８〜約１１、又は約８．５〜約１１．５、又は約９〜約１０．５、又は約９．５〜約１２．５、又は約１０〜約１２である。いくつかの例では、水性混合物のｐＨは、約８．５〜約１２、又は約９〜約１１、又は約９．５〜約１０．５、又は約１０〜約１１である。

表面サイジング組成物の水性混合物は、約１０％〜約２５％乾燥重量の範囲であるターゲット固体含有量を有する。いくつかの例では、乾燥重量での実際の固体含有量は、約１１％〜約２３％、又は約１２％〜約２２％である。いくつかの例では、実際の固体含有量は、１２％〜１２．５％、又は１３％〜１４％、又は１３．５％〜１４％、又は２２％〜２２．５％である。

さらに、表面サイジング組成物の水性混合物は、マサチューセッツ州のＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計により１００ｒｐｍスピンドル速度にて室温で測定して、約１０ｃＰ〜約２００ｃＰの範囲の粘性を有する。いくつかの例では、粘性は、約１５ｃＰ〜約１９０ｃＰ、又は約２０ｃＰ〜約１８０ｃＰ、又は約２５ｃＰ〜約１７０ｃＰ、又は約３０ｃＰ〜約１６０ｃＰ、又は約３５ｃＰ〜約１７０ｃＰ、又は約４０ｃＰ〜約１６０ｃＰ、又は約４５ｃＰ〜約１５０ｃＰ、又は約５０ｃＰ〜約１４０ｃＰ、又は約５５ｃＰ〜約１３０ｃＰ、又は約６０ｃＰ〜約１２０ｃＰの範囲である。いくつかの例では、粘性は、約１００ｃＰ以下、又は約７５ｃＰ以下、又は約５０ｃＰ以下、又は約５０ｃＰ〜約１００ｃＰの範囲である。

いくつかの例では、別の化学的な機能添加剤も、ＳＰ表面サイジング組成物に添加することができる。これらの化学物質は、非限定的に、光学増白剤（ＯＢＡ）、界面活性剤、レベリング剤、殺生物剤、及びポリマーの分散剤を含む。

本明細書に記載の原理に基づく印刷媒体の例を、図１に側面図で示す。印刷媒体（１００）は、セルロースベース紙（１１０）及び当該セルロースベース紙（１１０）上のサイズプレス（ＳＰ）表面サイジング（１２０）を含む。ＳＰ表面サイジング（１２０）は、実質的に全ての水が除去された（つまり、印刷媒体表面上で乾燥させた）上述のＳＰ表面サイジング組成物であって、製紙の際にサイズプレスを使用してオンラインで塗布し、その後乾燥させたものである。印刷媒体（１００）におけるＳＰ表面サイジング（１２０）は、印刷媒体の片側につき１平方メートル当たり約１．０グラム（ｇｓｍ）〜約３．０ｇｓｍの乾燥重量を有する。

いくつかの例では、ＳＰ表面サイジング（１２０）の乾燥重量は、片側につき約３．０ｇｓｍより小さく、例えば、片側につき約２．８ｇｓｍより小さい。いくつかの例では、ＳＰ表面サイジング（１２０）の乾燥重量は、片側につき約１．２ｇｓｍ〜約３．０ｇｓｍ、又は片側につき約１．４ｇｓｍ〜約２．８ｇｓｍ、片側につき約１．５ｇｓｍ〜約２．７ｇｓｍ、又は片側につき１．７ｇｓｍ〜約２．６ｇｓｍ、又は片側につき約１．８ｇｓｍ〜約２．５ｇｓｍ、又は片側につき約２ｇｓｍ〜約３ｇｓｍ、又は片側につき約１．５ｇｓｍ〜約２．５ｇｓｍ、又は片側につき約１ｇｓｍ〜約２ｇｓｍの範囲である。

セルロースベース紙ウェブ（１１０）は、約１秒〜約５０秒の範囲のハーキュリーズサイジング試験（ＨＳＴ）の値を有する。いくつかの例では、ＨＳＴ値は、約１秒〜約２５秒、又は約１秒〜約１５秒の範囲である。セルロースベース紙（１１０）は、例えば、約２０秒より小さいハーキュリーズサイジング試験（ＨＳＴ）値を有する。より低いＨＳＴ値は、セルロースベース紙ウェブ中へのＳＰ表面サイジング組成物の捕捉若しくは付着（pick up）及び浸透がより大きいと解すことができる。さらに、より低いＨＳＴ値は、乾式ＥＰ印刷が改善され、且つ染料ベースのインクジェット印刷でのカラー間のブリードがより少ないと解すことができる。例えば、約２０秒を超えるＨＳＴ値を有するセルロースベース紙ウェブ（１１０）を含む印刷媒体（１００）は、インクで印刷した場合、カラー間の境界に沿ってフェザリング又はブリーディングの作用を示し始めることとなり、これは、一般的な観察者に視覚認識され得る。しかし、セルロースベース紙ウェブ（１１０）が約２０秒未満のＨＳＴを有する場合には、例えば、そのような印刷媒体（１００）上でのフェザリング又はブリーディング作用は、一般的な観察者には視覚認識されない。

本明細書に記載の原理に基づくデジタル印刷システムの例を、図２にブロック図で示す。デジタル印刷システム（２００）は、ダイレクト印刷システムであり、画像形成材料を堆積させるための手段（２１０）及び前記堆積手段（２１０）から直接的に画像形成材料を受容するための印刷媒体（２２０）を含む。「画像形成材料」という語は、本明細書では、インク又はトナーのいずれかを意味することが意図され、本明細書においては、議論を簡単にするためだけの理由で「インク」と呼ぶ場合もある。インクを受容する印刷媒体（２２０）は、上述の印刷媒体（１００）と実質的に同じである。ダイレクトデジタル式印刷システム（２００）は、アナログ式印刷、例えば、インクを中間胴の受容表面上に堆積させ、その後、中間胴の表面から印刷媒体へと転移させるオフセットタイプの印刷を除外する。いくつかの例では、前記画像形成材料を堆積させる手段（２１０）は、インクジェットプリンタ（２１０）、乾式ＥＰプリンタ（つまりレーザプリンタ）（２１０）、又は液体ＥＰ（ＬＥＰ）プリンタ（２１０）を含む。

堆積手段（２１０）から堆積させた画像形成材は、染料ベースのインク及び顔料ベースのインクを含み、これは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｋ）のような色を含み、正確に混ぜられてドットの形態にして、数千の他の色を生成する。いくつかの例では、顔料ベースのインクは、有機ポリマーでコートされ又はその中に封入されていてよい顔料粒子を含む。有機ポリマーは、顔料と印刷媒体（２２０）との間の接着を改善し得る。

インク中に存在していてよい有機顔料の例は、非限定的に、ペリレン、フタロシアニン顔料（例えば、フタログリーン、フタロブルー）、シアン顔料（Ｃｙ３、Ｃｙ５及びＣｙ７）、ナフタロシアニン顔料、ニトロソ顔料、モノアゾ顔料、ジアゾ顔料、ジアゾ縮合顔料、塩基染料顔料、アルカリブルー顔料、ブルーレーキ顔料、フロキシン顔料、キナクリドン顔料、アシッドイエロー１及び３のレーキ顔料、イソインドリノン顔料、ジオキサジン顔料、カルバゾールジオキサジンバイオレット顔料、アリザリンレーキ顔料、バット顔料、フタロキシアミン顔料、カルミンレーキ顔料、テトラクロロイソインドリノン顔料、ペリノン顔料、チオインジコ顔料、アントラキノン顔料及びキノフタロン顔料、並びにこれらの２つ以上の混合物及びこれらの誘導体を含む。

インク中に存在していてよい無機顔料は、非限定的に、金属酸化物（例えば、二酸化チタン、酸化鉄（例えば、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、黒色酸化鉄及び透明酸化鉄）、アルミニウム酸化物、ケイ素酸化物）、カーボンブラック顔料（例えばファーネスブラック）、金属硫化物、金属塩化物、及びそれらの２つ以上の混合物を含む。

本明細書に記載の原理に基づく表面サイジング組成物を製造する方法の例を、図３に、フローチャートとして示す。組成物を製造する方法（３００）は、高分子材料の約２５％〜約７５％乾燥重量の範囲の量を、無機顔料及び水と配合すること（３１０）を含み、これにより、水性配合物が形成される。例えば、高分子材料が混合タンクに装入され、１５％〜約６０％乾燥重量より大きい範囲の量の無機顔料が、高分子材料の入った前記タンク内に添加される。いくつかの例では、少なくとも１６％〜約５０％の無機顔料が、約３０％〜約５５％の高分子材料の入ったタンクに添加される。水も添加される。いくつかの例では、高分子材料は澱粉である。澱粉は、タンクに添加される前に予加熱されていてよい。例えば、約２５％〜約７５％乾燥重量の澱粉が、約９０℃に約３０分間加熱することによって予加熱されていてよく、これにより、溶液が形成される。予加熱された澱粉溶液は、その後、無機顔料及び水の入った混合タンクに添加される。

組成物を製造する方法（３００）は、第１の周期時間にわたり水性配合物を混合すること（３２０）をさらに含む。例えば、水性配合物は、室温で約１５分〜約４５分の範囲の第１の周期時間にわたり混合される（３２０）。いくつかの例では、第１の周期時間は、約２０分〜約４０分、又は約２５分〜約３５分の範囲である。例えば、第１の周期時間は約３０分であってよい。

組成物を製造する方法（３００）は、第１の周期時間の後、無機金属塩を水性配合物に添加すること（３３０）をさらに含み、これにより、混合物が形成される。例えば、水性混合物を混合又は撹拌する際に、約３％〜約２０％乾燥重量の量の無機金属塩が、水性の配合物に添加される（３３０）。例えば、約９％〜約１９％の量の多価塩が、水性の配合物に添加される（３３０）。前記方法（３００）は、混合物を第２の周期時間にわたり混合すること（３４０）をさらに含み、これにより、表面サイジング組成物が形成される。例えば、混合物は、室温で約５分〜約２０分の範囲の第２の周期時間にわたり混合される（３４０）。いくつかの例では、第２の周期時間は、約１０分〜約２０分、又は約１０分〜約１５分の範囲である。例えば、第２の周期時間は約１０分であってよい。

混合物の混合（３４０）の際、ｐＨ、固体含有量及び混合物の粘性が、混合の間チェックされ、例えば、ｐＨが７〜約１２であること、ターゲット固体含有量が約１０％〜約２５％であること、及び粘性が約１０ｃＰ〜約２００ｃＰであることの１つ以上となるまで調節される。いくつかの例では、ｐＨについて調節は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を添加すること及びｐＨをチェックすることを含む。いくつかの例では、固体含有量についての調節及び粘性についての調節は、例えば、水を添加すること、並びに混合時間及び混合出力又は速度の一方又は両方を増大させることの一方又は両方を含む。いくつかの例では、混合物は、ｐＨ、ターゲット固体含有量及び表面サイジング組成物の粘性の全てが、記載の範囲になるまで混合される（３４０）。

本明細書に記載の原理に基づくデジタル印刷媒体を製造する方法の例を、図４にフローチャートとして示す。印刷媒体を製造する方法（４００）は、オンライン製紙の際にサイズプレスを使用して、表面サイジング組成物をセルロースベース紙ウェブに加えるること（４１０）を含む。特に、本明細書におけるＳＰ表面サイジング組成物の紙ウェブへの追加（４１０）は、製紙プロセス及び装置と一体的であり且つ同時期に行われる。これは、独立又は別個のコーティングステップではなく、つまり、紙のドライエンドセクションの後に又は紙を乾燥させた後に、別個の１つの装置、例えば、コータ又はこれらに類するものによって塗布されるものでもない。

デジタル印刷媒体を製造する方法（４００）は、サイズ処理された紙を乾燥させること（４２０）をさらに含み、それにより、印刷媒体が形成される。いくつかの例では、印刷媒体上に設けられた表面サイジングの重量は、乾燥紙の片側につき約１．５グラム１平方メートル当たり（ｇｓｍ）〜約３．０ｇｓｍの範囲である。例えば、サイズ処理された紙を乾燥させ（４２０）、印刷媒体を形成した後で、水性のＳＰ表面サイジング組成物が、紙ウェブに、片側につき約１５ｇｓｍ〜約３０ｇｓｍｗｅｔ重量の量で追加され（４１０）、これにより、片側につき約１．５ｇｓｍ〜約３．０ｇｓｍ乾燥重量が達成される。乾燥（４２０）は、その装置のための標準的なパラメータを使用して製紙装置によって行われる。

定義：
以下に、本明細書で使用する用語及び表現の定義を示すが、これらの用語及び表現は、本明細書では別の定義はされない。

製紙の「ウェットエンド」は、抄紙機のウェブ形成部を指し、そこでは、繊維、充填材及び他の添加剤のスラリーが、配合され、濡れた繊維の連続的なウェブに形成される。

製紙の「ドライエンド」とは、本明細書においては、抄紙機のプレス部及び乾燥部を指し、いずれも、ウェットエンドの後に配置されている。プレス部は、「サイズプレス」を含み、そこでは、繊維の連続的なウェブが、圧力下でサイズプレスのローラの間を通され、水分が絞り出される。乾燥部は、サイズ処理された繊維の連続的なウェブが通され、さらなる乾燥がなされる熱シリンダを含む。表面サイジングは、製紙のドライエンドにおいてサイズプレスにより塗布される。

様々な表面サイジング組成物試料を準備し、印刷媒体上で評価した。各試料は、本明細書に記載の原理に基づく、高分子材料、無機金属塩及び無機顔料の水性混合物を含んでいた。試料は、異なる材料量及び異なる無機顔料材料の使用の一方又は双方によって異なっていた。表１に、準備された表面サイジング組成物試料、その成分及びその量、並びにターゲット固体含有量値及び実際の固体含有量値を列記する。別途記載がなければ、部及びパーセントは重量基準であり、別途記載がなければ温度は室温である。

表面サイジング試料は、上記の表面サイジング組成物を製造する方法（３００）の例に基づき準備した。特に、表１の各試料について、各試料のそれぞれについて表１で示された量の高分子材料、例えば、Ｐｅｎｆｏｒｄ（登録商標）２８０澱粉を、予加熱し、澱粉溶液を混合タンクに添加した。表１の各量の、スラリー又は粉体としての無機顔料を、予加熱された澱粉溶液とタンク中で配合し、水を添加する。水性配合物を、約３０分間の第１の周期時間にわたり混合した。その後、表１の各量の、ウィスコンシン州ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄのＨｙｄｒｉｔｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓにより供給されている塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）無機金属塩をタンクに添加し、約１０分間の第２の周期時間にわたり水性配合物と共に混合し、表面サイジング組成物を形成した。

印刷媒体試料を、表１の表面サイジング試料から、本明細書に記載の原理に基づくデジタル印刷媒体を製造する方法（４００）の例を使用して製造した。試料は、様々な印刷品質試験及びプリンタ耐性試験で試験し、その全ては良好に且つ実質的に同等に行った。例えば、表面サイジング試料を、約５秒以下の低いＨＳＴを有するセルロースベース紙にそれぞれ別個に塗布し、印刷媒体試料を製造した。セルロースベース紙ウェブは、ペンシルバニア州ＹｏｒｋのＧｌａｔｆｅｌｔｅｒから市販の漂白された広葉樹ケミカルクラフトパルプを含んでいた。フィンランドのＭｅｔｓｏ Ｃｏｒｐ．から販売されているメータードサイズプレスであるＭｏｄｅｌ Ｏｐｔｉｓｉｚｅｒを使用して、表面サイジング試料をベース紙媒体に塗布した。サイズ処理された紙は、サイズプレスの後直ちにドライヤ部において乾燥させた。ドライヤ部はエアターンを含み、その後に赤外（ＩＲ）ドライヤ、さらにドライヤ熱空気トンネル乾燥が続く。約１５〜約３０ｇｓｍのウェット重量の量の塗布組成物は、片側につき約１．５ｇｓｍ〜約３．０ｇｓｍ重量をセルロースベース紙上に提供して、印刷媒体試料を形成するのに十分であった。印刷媒体試料は、表２のグループで表される。議論を簡単にするために、例えば、ＳＰ−１、ＳＰ−２、ＳＰ−３及びＳＰ−４サイジング組成物から得られた印刷媒体試料についてのデータ及び結果は、共にＥＸＰ−１としてグループ化されている。印刷媒体試料ＳＰ−５についてのデータ及び結果はＥＸＰ−２として、印刷媒体試料ＤＰ−１及びＤＰ−２についてのデータ及び結果はＥＸＰ−３として示す。

比較試料も提供した。表２に、印刷媒体試料と比較するための４つの比較試料の種類をさらに列記する。各表面サイジング成分の充填は、紙１メトリックトン当たりの成分のキログラム（ｋｇ／Ｔ）で示し、紙試料により捕捉された（紙試料上に設けられた）個々の成分の量を示す。成分は、イオンクロマトグラフィ分析（標準方法）を使用して組成物中の塩イオンの測定量から標準化した。比較試料ＣＰ−１は、市販の紙媒体、例えば、オフィス用品供給店（例えば、カリフォルニア州のＳｔａｐｌｅｓ）で入手可能なオフィス用印刷紙を表し、その表面サイジングにおいて印刷媒体試料に対して高い高分子材料含有量を有し、無機顔料を含有せず、高い無機塩含有量を有することによって特徴付けられている。比較試料ＣＰ−４も、市販の紙媒体、やはりオフィス用品供給店（例えば、カリフォルニア州のＳｔａｐｌｅｓ）で入手可能なオフィス用印刷紙を表し、その表面サイジングにおいて高い高分子材料含有量を有し、無機顔料を含まず、塩を含有しないことによって特徴付けられている。比較試料ＣＰ−４は、行われる試験のための対照試料（「対照」）として機能した。比較試料ＣＰ−２及びＣＰ−３は、印刷媒体試料と類似の方法で準備した。比較試料ＣＰ−２上のサイジングは、その表面サイジングにおいて、印刷媒体試料に対して高い高分子材料含有量（澱粉）、低い無機顔料含有量、及び高い塩含有量を有していた。比較試料ＣＰ−３上のサイジングは、その表面サイジングにおいて、印刷媒体試料に対して中程度の高分子材料含有量（澱粉）、高い無機顔料含有量及び高い塩含有量を有していた。比較試料ＣＰ−２及びＣＰ−３は、比較として、表面サイジングの様々な成分について閾値より高い試料及び閾値より低い試料を表していた。

印刷媒体試料ＥＸＰ−１、ＥＸＰ−２及びＥＸＰ−３を様々な試験で試験し、表２における比較試料ＣＰ−１、ＣＰ−２、ＣＰ−３及びＣＰ−４と比較し、印刷品質性能を評価した。例えば、高温／高湿度（Ｈ／Ｈ）ＥＰ印刷品質（ＰＱ）ストレス試験を、約３０℃、約８０％相対湿度で行った。このＰＱストレス試験は、印刷媒体試料を、カラーレーザ印刷の際に比較的厳しい又は極端な環境条件に曝すものであった。ＥＰ印刷品質ストレス試験は、カリフォルニア州Ｐａｌｏ ＡｌｔｏのＨｅｗｌｅｔｔ−ＰａｃｋａｒｄＣｏ．より販売されているＨＰカラーレーザプリンタ モデルＣＰ４５２５及びＣＰ５２２０を使用してトナーの移り欠陥を評価した。ＥＰ印刷品質を、印刷媒体試料及び比較試料の両方の、トナーの移りの欠陥に起因する印刷エリア上の途切れたスポットについてチェックする視覚的基準を利用し、格付けした。格付けは、Ａ＝欠陥なし；Ｂ＝わずかな欠陥あり；Ｃ＝消費者の目を引く欠陥あり；Ｄ＝重大な欠陥あり；及びＥ＝極めて重大な欠陥あり を含むものであった。

表３に、実質的に同じに試験が行われているので議論を簡単にするため表３においてまとめてグループ化している印刷媒体試料、並びに比較試料ＣＰ−１及びＣＰ−４（現存の市販紙及び対照を表す）についての高温／高湿度（Ｈ／Ｈ）でのＥＰ印刷品質ストレス試験についての印刷品質の結果をまとめる。

特に、印刷媒体試料は、Ｈ／Ｈ条件でのカラーＥＰ印刷に対し、比較試料ＣＰ−１及び比較試料ＣＰ−４（対照）と比較して、優れたＰＱを示した。試料ＣＰ−１及びＣＰ−４の両方は、市場に存する紙を代表する。以下の理由に限定することは意図していないが、比較試料ＣＰ−１は、レーザ印刷における紙中の高い塩含有量の作用を示すと理解され、紙の電気的特性、ひいてはトナーの移りに影響を与えると考えられ、塩を含有しない対照比較試料ＣＰ−４と比較した場合、ＨＰ ＣＰ４５２５及びＨＰ ＣＰ５２２０プリンタを使用したときの最劣のトナー移り欠陥がもたらされる。さらに、印刷媒体試料は、印刷媒体試料中に塩が存在しているにも関わらず（塩含有量については表１及び２参照）、対照試料ＣＰ−４と同レベルでの性能を示した。以下の表４は、相対条件での比較試料の全て及び印刷媒体試料についてのＥＰ印刷品質ストレス試験の結果もまとめ、以下に記載の追加的な試験についてのまとめも示す。

別の例では、表２の比較試料及び印刷媒体試料において、インクジェットプリンタを使用した印刷品質試験を行った。カラー顔料インクを、実験室試験台インクジェットプリンタ（ＴＩＪ）を使用して、２３℃、５０％相対湿度で、ＴＡＰＰＩ環境条件で、紙試料上に印刷した。ベタ塗りエリアのパターンを、異なるカラーインクで印刷し、色域体積、印刷濃度及びカラー間の境界エリア間のブリードを評価した。インクジェットＰＱ試験の結果を、相対的に表４に示す。「最良」の格付けは、視覚認識され得る欠陥が実質的にないことを意味し、「良」の格付けは、わずかな視覚認識可能な欠陥を、「可」の格付けは、視覚認識可能な欠陥が許容可能なレベルであることを意味し、「劣」の格付けは、視覚認識可能な欠陥が許容できないレベルにあることを意味する。それぞれ高い塩含有量を有する比較試料ＣＰ−１、ＣＰ−２及びＣＰ−３上におけるインクジェット印刷品質は、塩を含有していなかった対照試料、ＣＰ−４における劣ったインクジェット印刷品質と比較して、良好であった。比較として、中程度の塩含有量を有していた本願の印刷媒体試料は、最良のインクジェット印刷品質を有していた。これらの印刷媒体試料はそれぞれ実質的に同じ性能を示すので、前記試料は、やはり議論を簡単にするために、表４において単一のグループとして報告される。次の理由に限定することを意図しないが、この印刷品質性能は、例えば、比較試料に対して印刷媒体試料中で塩が抑えられて存在していることによるものと考えられる。さらに、対照比較試料ＣＰ−４に対して、印刷媒体試料は、より良好なインクジェット印刷品質及び実質的に同じＥＰ印刷品質（ストレス試験結果）を示す。

別の例では、ダストの存在が、試料について評価されている。例えば、各試料の約５０，０００シートをレーザプリンタによって印刷し、各試料が印刷された後、レーザプリンタ内部に蓄積されたダストを視覚的な観察によってモニタする。表４に、ダスト評価の結果をまとめる。無機顔料含有量及び塩含有量の両方が比較的高い比較試料ＣＰ−３のみが、例えば、プリンタ性能に影響を与え得るダストの問題を有していた。

別の例では、ブラック（Ｋ）光学濃度（ＫＯＤ）の測定を、印刷媒体試料及び比較試料上で行った。ＫＯＤは、ＴＩＪプリンタを使用した場合の顔料インクのブラック光学濃度を各印刷媒体上に測定するものである。ＫＯＤは、ミシガン州Ｇｒｅｅｎ ＲａｐｉｄｓのＸ−ｒｉｔｅから販売されている分光濃度計モデル９３８を使用して測定した。使用された設定は、ＡＮＳＩステータスＡであり、比較の結果は、３つの測定値の平均について報告される。ＫＯＤの測定値は、試料中のより低い高分子材料充填によって、より高いＫＯＤ測定値が得られることを示した（澱粉充填については表２を参照）。ＫＯＤの結果は、印刷媒体試料（グループとして）が、顔料インクを使用するインクジェット印刷された場合に、より良好な印刷品質が有することも示し、これは、比較試料ＣＰ−１、ＣＰ−２、ＣＰ−３及びＣＰ−４と比較してより高いブラック光学濃度（ＫＯＤ）が示されているからである。色域体積及びカラー飽和度の両方は、ＫＯＤの結果に追随することが予想される。

別の例では、乾式ＥＰ印刷用途について、比較試料及び印刷媒体試料中の充填材（つまり無機顔料）の充填レベルを比較して、レーザ実行性試験を行った。例えば、各印刷媒体試料の約５０，０００頁を、ＨＰ Ｍｏｄｅｌ ＣＰ３５２５レーザプリンタによって印刷した。早期の損傷は、ＣＰ３５２５プリンタのフューザーロールについては観察されず、非限定的に紙詰まりを含む実行可能性の問題も、印刷媒体試料について観察されなかった。印刷媒体試料からのこの実行可能性の結果は、例えば、同じレーザプリンタによって印刷された、市販の紙である比較試料ＣＰ−１及びＣＰ−４の５０，０００シートに比肩するものであった。

上記様々な試験において印刷媒体試料間で実質的に同等の性能が、ＳＰサイジング組成物及び本明細書に記載の原則に基づく印刷媒体の多くの例の堅牢性を示す。市販の紙と比較して、ＳＰ表面サイジング組成物中の無機顔料が、おそらく表面サイジングにおける最も高いコストの材料の１つ、つまり高分子材料に部分的に取って代わる。加えて、上述の印刷品質レベルを維持しつつ無機金属塩含有量を低減することによって、原材料コストを低減し、腐食リスクを低減し、Ｈ／Ｈ乾式ＥＰにおいて印刷品質を改善することもできる。過剰の塩は、白水中でより高い腐食性をもたらすことがあり、このことは、例えば、製紙装置の予測寿命及び耐用年数にも負の影響をもたらし得る。塩は、吸湿性であることが多く、したがって、塩により引き寄せられた過剰の水分が、紙の電気的特性の顕著な変化も起こすことがあり、したがって、上記の結果により示されているように、印刷時のトナー移りに影響を与え得る。塩を減少させることにより、本明細書に記載の印刷媒体試料によってさらに示されているように、Ｈ／Ｈ条件での乾式ＥＰ印刷品質は著しく改善がなされ得る。

よって、以上、表面サイジング組成物の様々な例を記載したが、印刷媒体が、表面サイジング組成物及び印刷媒体を含むデジタル印刷システムを含む。さらに、組成物を製造する方法及び印刷媒体の様々な例を記載している。上述の例は、本明細書に記載の原理を表す多くの具体的な例のいくつかの単なる例示であることを理解されたい。明らかに、以下に示す特許請求の範囲により規定される様々な例の範囲を超えなければ、当業者は、多数の別のアレンジを容易に導くことができる。

Claims (15)

1. 表面サイジング組成物であって、
   水性混合物を含み、当該水性混合物が、エチル化澱粉、アニオン性澱粉及びカチオン性澱粉から選択される２５％〜７５％乾燥重量の量の高分子材料；９％〜２０％乾燥重量の量の無機金属塩；及び少なくとも１６％〜６０％乾燥重量の量の無機顔料を含み、全乾燥重量が１００％に等しく、前記水性混合物が、サイズプレス（ＳＰ）表面サイジング組成物である、表面サイジング組成物。
2. 前記高分子材料の量が３０重量％〜５５重量％であり、前記無機金属塩の量が９重量％〜２０重量％であり、前記無機顔料の量が２５重量％〜５０重量％である、請求項１に記載の表面サイジング組成物。
3. 前記高分子材料の量が４０重量％〜４５重量％であり、前記無機金属塩の量が９％重量〜１９重量％であり、前記無機顔料の量が４０重量％〜５０重量％である、請求項１に記載の表面サイジング組成物。
4. 前記高分子材料の量が、前記無機顔料の量に実質的に等しく、前記無機金属塩の量が９重量％〜１８．５重量％である、請求項１に記載の表面サイジング組成物。
5. 前記高分子材料の量が、前記無機顔料の量より小さく、前記無機金属塩の量が９重量％〜１９重量％である、請求項１に記載の表面サイジング組成物。
6. 前記無機顔料が複数の顔料充填材を含み、第１の顔料充填材が炭酸カルシウムであり、第２の顔料充填材が、異なる炭酸カルシウム及びクレーの１つであり、前記第１の顔料充填材と前記第２の顔料充填材との比が、３：１〜２０：１である、請求項１に記載の表面サイジング組成物。
7. 前記無機顔料が、１〜１０の粒度分布のインデックスを有し、０．１ミクロン〜３ミクロンの平均粒径を有する、請求項１に記載の表面サイジング組成物。
8. 前記水性混合物が、１２％〜２２％乾燥重量の固体含有量、８〜１１のｐＨ、及び１０センチポイズ（ｃＰ）〜２００ｃＰの粘性を有する、請求項１に記載の表面サイジング組成物。
9. 前記無機金属塩が、元素の標準周期表の２族又は３族の金属のハロゲン化物から選択され、前記無機顔料が、クレー、炭酸カルシウム及びアルミニウムシリケートクレーの１つ以上から選択される、請求項１に記載の表面サイジング組成物。
10. 前記請求項１に記載の表面サイジング組成物を製造する方法（３００）であって、当該方法が、
    前記高分子材料、前記量の無機顔料、及び水を配合し（３１０）、水性の配合物を形成し、
    前記水性の配合物を第１の周期時間にわたり混合し（３２０）、
    前記第１の周期時間の後、前記量の無機金属塩を前記水性の配合物に添加し（３３０）、混合物を形成し、
    前記混合物を第２の周期時間にわたり混合し（３４０）、７〜１２のｐＨ、１０％〜２５％のターゲット固体含有量、及び１０センチポイズ（ｃＰ）〜２００ｃＰの粘性の１つ以上を有する前記表面サイジング組成物を形成することを含む、方法。
11. デジタルダイレクト印刷のための印刷媒体（１００）であって、前記印刷媒体（１００）が、セルロースベース紙（１１０）及び当該セルロースベース紙上のサイズプレス（ＳＰ）表面サイジング（１２０）を含み、前記ＳＰ表面サイジング（１２０）が、
    エチル化澱粉、アニオン性澱粉及びカチオン性澱粉から選択される高分子材料、
    実質的に前記高分子材料の量以上の量の無機顔料、及び
    ９％〜２０％乾燥重量の量の無機金属塩を含み、全乾燥重量が１００％に等しく、
    前記印刷媒体（１００）中の前記ＳＰ表面サイジング（１２０）の重量が、片側につき１平方メートル当たり１．５グラム（ｇｓｍ）〜３ｇｓｍである、印刷媒体。
12. 前記セルロースベース紙（１１０）が、広葉樹木材パルプ、並びに内部充填材及び内部サイジングの一方又は両方を有し、当該セルロースベース紙（１１０）が、２０秒より小さいハーキュリーズサイジング試験（ＨＳＴ）値を有する、請求項１１に記載のデジタルダイレクト印刷のための前記印刷媒体（１００）。
13. 製紙時に製紙装置のオンラインサイズプレスを使用して、前記ＳＰ表面サイジングをセルロースベース紙に加え（４１０）、
    前記ＳＰ表面サイズ処理された紙を、前記製紙装置の乾燥部において乾燥する（４２０）
    ことを含む、請求項１１に記載の前記印刷媒体（１００）を製造する方法（４００）。
14. デジタル印刷システム（２００）であって、
    画像形成材料を堆積させるためのデジタルプリンタ（２１０）、及び
    前記画像形成材料を前記デジタルプリンタ（２１０）から直接的に受容するための印刷媒体（２２０）、（１００）であって、セルロースベース紙（１１０）上のサイズプレス（ＳＰ）表面サイジング（１２０）を含み、当該ＳＰ表面サイジングが、
    エチル化澱粉、アニオン性澱粉及びカチオン性澱粉から選択される２５％〜７５％乾燥重量の量の高分子材料、
    ９％〜２０％乾燥重量の量の無機金属塩、及び
    少なくとも１６％〜６０％乾燥重量の量の無機顔料を含み、全乾燥重量が１００％に等しく、
    前記印刷媒体（２２０）、（１００）における前記ＳＰ表面サイジング（１２０）の重量が、セルロースベース紙の片側につき１平方メートル当たり１．５グラム（ｇｓｍ）〜３ｇｓｍである、デジタル印刷システム（２００）。
15. 前記デジタルプリンタ（２１０）が、インクジェットプリンタ又はレーザプリンタである、請求項１４に記載のデジタル印刷システム（２００）。