專利名稱：具有高光澤度的可變印刷介質(zhì)和記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可通過噴墨法以低成本實現(xiàn)與鹵化銀相片一樣優(yōu)異的高品質(zhì)圖像和高品質(zhì)色調(diào)，并可進(jìn)一步用于膠印和電子照相法的記錄介質(zhì)；油墨介質(zhì)組；和使用這些的噴墨記錄方法；以及油墨記錄物。
背景技術(shù)：
噴墨(IJ)記錄技術(shù)已經(jīng)遭遇了普通技術(shù)的發(fā)展，從而實現(xiàn)了可優(yōu)于目前鹵化銀相片的高品質(zhì)圖像，并形成IJ印刷技術(shù)，所述普通技術(shù)包括各種外圍技術(shù)；例如硬件如噴墨頭和印刷機(jī)系統(tǒng)；補(bǔ)給如油墨介質(zhì)；和控制圖像處理的控制方法以及其它系統(tǒng)。如特別是在專利文獻(xiàn)(PTL) 1和2中公開的，使用水性油墨和多孔介質(zhì)的IJ印刷技術(shù)由于其操作便捷性而在普通消費(fèi)者中廣泛使用，并且近年來該技術(shù)的應(yīng)用使得鹵化銀照相法可能為IJ 印刷技術(shù)所取代。從而，這些IJ技術(shù)越來越多地應(yīng)用于印刷工業(yè)領(lǐng)域中。目前，在印刷工業(yè)中通常存在兩種IJ技術(shù)的應(yīng)用。一種應(yīng)用是在普通消費(fèi)者中廣泛使用的所謂“水平展開”技術(shù)。這是一種在IJ介質(zhì)、普通紙(regular paper)等上印刷少量高品質(zhì)圖像的應(yīng)用，該應(yīng)用以使用寬幅印刷機(jī)的打樣機(jī)的使用和用于形成標(biāo)牌為代表。IJ印刷技術(shù)在該應(yīng)用方面已經(jīng)獲得了巨大成功，并且對于該應(yīng)用已經(jīng)形成了非常大的市場。近來尤其吸引關(guān)注的另一種應(yīng)用是盡管不需要上機(jī)印版，但仍然能夠以非常高的速率印刷的所謂可變印刷中的應(yīng)用。迄今為止，如在例如PTL 3和4中公開的，IJ印刷技術(shù)在這樣的可變印刷中的應(yīng)用在很久以前就已經(jīng)進(jìn)行了研究和投入了實際應(yīng)用，并且迄今為止大部分是在不需要較高圖像品質(zhì)的領(lǐng)域中，例如主要印刷字符和線的領(lǐng)域中，例如用于費(fèi)用明細(xì)、開具收據(jù)(issued invoice)和地址印刷的應(yīng)用。換言之，例如，PTL 3公開了一種在原紙的一面上具有膠印層且在另一面上具有噴墨記錄涂層的噴墨記錄紙張，其中，用施膠液對所述原紙實施表面涂布和施膠處理，所述施膠液包含主要組分0. 5g/m2-3. Og/m2水性聚合物樹脂(下述的陽離子樹脂或能夠防止水性多價金屬鹽洗脫的基于正常淀粉的施膠劑)、0. lg/m2-2. Og/m2陽離子樹脂(用于改進(jìn)染料油墨的耐水性和顏料油墨的印刷密度)和0. lg/m2-2. Og/m2水性多價金屬鹽螯合劑(用于改進(jìn)油墨吸收性和防止不同顏色的相鄰油墨點(diǎn)滲墨(bleeding)和重疊)；從而在一面上進(jìn)行噴墨記錄時改進(jìn)油墨吸收性，同時保持原紙的施膠度低；并從而防止在背面上膠印時因過度吸收潤濕水而引起的抗粘污性(print resistance)下降，同時防止使用鋼筆或水性油墨筆在背面上書寫時油墨滲出，和防止在原紙背面上印刷時膠印或抗粘污性下降，所述下降是由于在膠印中用于改進(jìn)染料油墨的耐水性或改進(jìn)顏料油墨的印刷密度的陽離子材料的洗脫而引起的。然而，該原紙不具有通過鑄涂法生產(chǎn)的油墨吸收層，從而不能獲得有光澤的噴墨記錄。另外，該發(fā)明具有兩種印刷表面，即各自在紙張一面上的膠印表面和噴墨記錄表面，且該發(fā)明沒有記載在電子照相法中的應(yīng)用。PTL 4公開了在原紙的一個表面上具有由1. 0g/m2-2. Og/m2陽離子材料(烷基胺/氨水/表氯醇縮聚物，分子量20，000或更小，能夠與包含直接染料或酸性染料的噴墨水性油墨的油墨的陰離子位點(diǎn)反應(yīng))構(gòu)成的第一涂層，和用涂布液在第一涂層上制備的第二涂層的印刷涂布紙，所述涂布液包含SBR膠乳粘合劑，其不含水性樹脂，但包含20質(zhì)量％或更多的丙烯腈組分部分，和30質(zhì)量％或更多的作為顏料的輕質(zhì)碳酸鈣，其中對所述涂層進(jìn)行超級壓光，使得能夠根據(jù)需要在膠印部分的空白區(qū)域上形成按需(on-demand)噴墨印刷部分。然而，該涂布紙同樣不含使用鑄涂法制備的油墨吸收層，從而不能實現(xiàn)有光澤的噴墨記錄。另外，該專利申請沒有提及在電子照相法中的應(yīng)用。PTL 5公開了一種具有在基材上的正常底涂層，和通過鑄涂法(用加熱的鏡面鼓制備的涂布表面的強(qiáng)光澤裝飾)在底涂層上制備的油墨吸收層的噴墨記錄介質(zhì)，其中油墨吸收層用涂布液形成，和涂布液包含沉淀的二氧化硅，所述沉淀的二氧化硅具有相對低的 BET比表面積(81m2/g-200m7g)、相對低的吸油量(lMml/100g-200ml/100g)、和不過度小的粒徑(粒徑1. 3 μ m-2. 3 μ m)，并選自具有強(qiáng)于其它體質(zhì)顏料的遮蓋力、具有透明外觀、 高BET比表面積和大吸油量的二氧化硅顏料，從而具有優(yōu)異的油墨吸收性和顯色能力，其中沉淀的二氧化硅以底涂層的60質(zhì)量％-80質(zhì)量％的量添加至涂布液中；并且涂布液包含粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑在制備后立即在半濕狀態(tài)下，以基于100質(zhì)量份全部顏料3質(zhì)量％ -50 質(zhì)量％的量結(jié)合至涂布液中，由此所述粘結(jié)劑防止了因其在涂布液中的高活性而導(dǎo)致的二次團(tuán)聚，和避免了涂布液的粘性過高，以及其中由此使得油墨吸收層均勻。然而，該噴墨記錄介質(zhì)具有底涂層，并使用二氧化硅體質(zhì)顏料間接地實現(xiàn)高油墨吸收性，這使其難以生產(chǎn)通過使油墨沿深度方向充分滲透至油墨涂層中而生產(chǎn)的具有深色調(diào)顏色的彩色圖像。這些均源于IJ技術(shù)固有的弱點(diǎn)。除上述專利文獻(xiàn)外，PTL 6也公開了具有根據(jù)鑄型法(casting method)使用水性涂布液鑄型的涂層的膠印紙，所述涂布液在制備該涂布液時包含3質(zhì)量％ -30質(zhì)量％根據(jù) JISK-5101測量不具有高吸油量(其吸油量70ml/100g-280ml/100g)的體質(zhì)顏料作為分散性優(yōu)異的顏料(例如白炭黑、硅藻土、煅燒硅藻土、煅燒粘土、熱堿處理的硅藻土、微粒無水氫氧化鋁、微粒氧化鈦、微粒無水二氧化硅、碳酸鎂)；和3質(zhì)量％ -30質(zhì)量％苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯三元共聚物膠乳，該膠乳通過使甲基丙烯酸甲酯組分在特征為優(yōu)異的附著強(qiáng)度和膜硬度的苯乙烯-丁二烯共聚物中共聚而生產(chǎn)的，甲基丙烯酸甲酯組分與苯乙烯-丁二烯共聚物部分的質(zhì)量比為10質(zhì)量％ -40質(zhì)量％。根據(jù)該專利文獻(xiàn)，由于在油墨吸收層中存在甲基丙烯酸甲酯組分，從而該技術(shù)可防止使用多色印刷系統(tǒng)輪轉(zhuǎn)膠印時的堆墨 (用第一干線(trunk)的橡皮布沉積在紙表面上的油墨反向轉(zhuǎn)移至第二或更后面干線的橡皮布上，從而以相應(yīng)的方式降低印刷物的圖像密度，或在嚴(yán)重的情況下，使油墨堆積和使反向轉(zhuǎn)移的油墨轉(zhuǎn)移至印刷物上造成污染的現(xiàn)象)。在該技術(shù)中沒有考慮使用噴墨印刷方法， 以及在該專利申請中沒有描述本專利申請的發(fā)明中的電子照相應(yīng)用。大部分現(xiàn)在的IJ技術(shù)均為將低固含量的油墨滴從頭中噴出，將其在液態(tài)下附著于介質(zhì)上，然后按照某些方法干燥和固化。用于普通消費(fèi)者的IJ技術(shù)或?qū)挿鵌J技術(shù)取決于介質(zhì)對于大部分油墨干燥而言的油墨吸收性。在不使用IJ介質(zhì)或常規(guī)紙的情況下，以均衡的方式實現(xiàn)油墨干燥和高速印刷兩者是非常困難的。尤其是在這些工業(yè)領(lǐng)域中的可變印刷領(lǐng)域中，對于普通消費(fèi)者用途或?qū)τ诓糠执?br> 4樣機(jī)用途而言優(yōu)選的昂貴IJ紙由于生產(chǎn)性和印刷成本因素對這種產(chǎn)品設(shè)置的非常嚴(yán)格的限制而尚未廣泛使用。因此，作為使油墨干燥能力和成本最優(yōu)先的結(jié)果，迄今為止在可變印刷領(lǐng)域，僅常規(guī)紙是可行的。尤其是對于期望高品質(zhì)光澤圖像的印刷，例如對于印刷高級目錄、裝璜用盒、雜志封面或直接郵寄廣告而言，使用高速噴墨印刷的唯一現(xiàn)實的措施是使用非常昂貴的介質(zhì)。另一方面，當(dāng)使用廉價常規(guī)紙時，由于油墨點(diǎn)在紙張上鋪展，和油墨嚴(yán)重滲透紙張導(dǎo)致無法再現(xiàn)高密度圖像，從而難以生產(chǎn)高品質(zhì)圖像。當(dāng)使用所謂的“普通消費(fèi)者用IJ印刷機(jī)”和高速印刷圖像時，無法以低成本再現(xiàn)高品質(zhì)印刷物，例如在IJ光澤紙上印刷的那些。雖然出于工業(yè)目的在小型實驗室中開始部分使用IJ法和IJ光澤紙，從難以使用的觀點(diǎn)來看，上述介質(zhì)的實際用途是用于消費(fèi)者可購買印刷在上述介質(zhì)上的印刷物的DPE， 盡管目前單位印刷成本由于上述介質(zhì)仍然高的價格而較高。因此，目前，為了在工業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H使用這些IJ影印法，需要以某種方式降低上述介質(zhì)的成本。主要用于期望的照相用途的IJ介質(zhì)，例如上述的那些，目前主要分為通過在作為原紙的樹脂涂布(RC)紙上層壓吸收層生產(chǎn)的RC光澤紙，和使用表面層根據(jù)鑄涂法鏡面化的高品質(zhì)紙或涂布紙作為原紙的IJ鑄涂紙。所述IJ鑄涂紙使用與RC光澤紙相比更廉價的原紙并實現(xiàn)了更高的生產(chǎn)效率，其可以在某種程度上低于RC光澤紙的成本生產(chǎn)，然而需要具備使用IJ鑄涂紙用原料的油墨吸收層，以實現(xiàn)優(yōu)異的油墨吸收性和高光澤度兩者，從而由于其仍然高的成本，不足以用于普通商業(yè)印刷。另外，已知當(dāng)對這些IJ介質(zhì)實施膠印或電子照相印刷時，會發(fā)生多種問題。在膠印情況下，眾所周知，包含在IJ介質(zhì)中的酸組分不利地導(dǎo)致印版污染和油墨定影不良。在電子照相印刷情況下，眾所周知，介質(zhì)在配置為使調(diào)色劑定影的加熱器中熔合，從而導(dǎo)致機(jī)器失效。由于對可用于油墨吸收層的材料的限制，常規(guī)IJ介質(zhì)本身還會在介質(zhì)切割時導(dǎo)致粉末掉落，和在裝訂中折頁時導(dǎo)致涂膜開裂，從而它們可被認(rèn)為是難以用于工業(yè)領(lǐng)域的介質(zhì)。因此，目前IJ光澤紙很少大量用于工業(yè)目的。另一方面，上述鑄涂紙是大量用于印刷工業(yè)和普通膠印等的代表性高光澤紙。然而，與用于IJ印刷的鑄涂紙不同，上述用于膠印的鑄涂紙不具有用于吸收油墨的吸收層， 并且不能用于IJ印刷應(yīng)用。當(dāng)在正常商業(yè)印刷涂布紙上噴墨印刷圖像時，得到的印刷物的油墨吸收性和潤濕性降低，圖像鋪展且印刷物變得難以干燥，使得將正常商業(yè)印刷涂布紙用于噴墨印刷不且實際。在可變印刷中期望可以用于每種印刷方法的印刷介質(zhì)。當(dāng)使用可變印刷時，其變得有可能以低成本大量膠印不需要膠印的頁面中的基本區(qū)域，并按照電子照相法或噴墨法中至少之一印刷頁面中的其它區(qū)域。而且從降低由介質(zhì)制造商針對貨物使用的不同印刷方法而生產(chǎn)的類似種類的貨物的選擇不足的生產(chǎn)/經(jīng)濟(jì)風(fēng)險的觀點(diǎn)來看，期望可用于多種印刷方法的優(yōu)異介質(zhì)。然而，除常規(guī)紙以外，尚不存在可以用于所有電子照相法、膠印和噴墨印刷的介質(zhì)。特別地，已經(jīng)認(rèn)為在技術(shù)上非常難以低成本生產(chǎn)可用于所有印刷方法和可產(chǎn)生高光澤表面(glazed surface)的介質(zhì)。由于這樣的介質(zhì)的實現(xiàn)將顯著拓寬可變印刷的應(yīng)用范圍，因此強(qiáng)烈地期望這樣的介質(zhì)。本發(fā)明人試驗了可以低成本地再現(xiàn)類似于鹵化銀相片的記錄物質(zhì)地的噴墨記錄方法，以將使用水性顏料的噴墨記錄方法用于商業(yè)印刷，特別是期望高品質(zhì)圖像的照片圖像品質(zhì)印刷中。本發(fā)明公開了將具有高滲透能力的顏料油墨，例如PTL 7中所述的那些，與和常規(guī)介質(zhì)相反的具有低油墨吸收性的介質(zhì)組合使用，以實現(xiàn)可低成本地在商業(yè)印刷紙等上使用的圖像形成方法的例子。通過該方法，變得有可能甚至在如被認(rèn)為不適于噴墨印刷的商業(yè)印刷紙或出版印刷紙的低油墨吸收性紙上實施噴墨印刷。然而，即使在使用該方法時，也難以在可變印刷中以實用速率印刷具有高光澤表面的品質(zhì)相片。在許多種商業(yè)印刷紙中，鑄涂紙油墨吸收性過差，當(dāng)高速印刷圖像時，圖像滲出，產(chǎn)生在再現(xiàn)高品質(zhì)相片圖像時無法忽視的圖像劣化，使得鑄涂紙的使用不切實際。此外，關(guān)于原紙上的涂層，本發(fā)明人迄今為止已經(jīng)提出了至少包括用水性油墨在記錄介質(zhì)上印刷的噴墨記錄方法(PTL 8)，其中所述記錄介質(zhì)由包含纖維素紙漿作為主要組分的載體構(gòu)成，和在載體的至少一面上沉積一層或多層涂層，所述涂層包含顏料和粘合齊U，在涂層形成材料的總量中，陽離子添加劑的量為0. 1質(zhì)量％或更少，如JIS-ZS-8741定義的記錄介質(zhì)最外層的60°光澤度為13或更小，和記錄介質(zhì)最外層的切斷值(cut off value)為0.8 μ m，其中水性油墨至少包含粒狀色料、樹脂乳液、水和潤濕劑，水性油墨的固含量為3質(zhì)量％或更多。然而，除涂層外，還需要研究涂層與承載涂層的原紙的相容性。引文列表專利文獻(xiàn)PTL 1 日本專利申請公開(JP-A)No. 2005-212327PTL2JP--ANo.11-078225
PTL3JP--ANo.2005-271522
PTL4JP--ANo.2004-84141
PTL--5JP--ANo.2005-288700
PTL--6JP--ANo.05-239799
PTL--7JP--ANo.2007-144975
PTL--8JP--ANo.2009-220529

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上提議，為實現(xiàn)以下目的，實施了本發(fā)明。本發(fā)明的一個目的在于根據(jù)本發(fā)明所示的記錄方法、鑄涂介質(zhì)和油墨，以高速率容易地提供廉價的印刷物，所述印刷物具有有利的印刷品質(zhì)、類似于普通噴墨紙的操作性和與鹵化銀相片相當(dāng)?shù)墓鉂啥?。進(jìn)一步地，另一個目的在于提供一種用于水性顏料油墨的理想噴墨介質(zhì)，該噴墨介質(zhì)由于可用于膠印和電子照相法，從而其自身可用作商業(yè)印刷紙；一種為用于所述介質(zhì)而優(yōu)化的水性顏料油墨；和一種噴墨記錄方法。上述目的通過以下措施實現(xiàn)。<1> 一種至少包括原紙和涂層的印刷介質(zhì)，其中所述涂層使用涂布液通過鑄涂法
6在原紙上直接形成，其包含高嶺土和非晶二氧化硅，并以3質(zhì)量％-20質(zhì)量％的量包含所述非晶二氧化硅。所述鑄涂法可包括作為鼓轉(zhuǎn)印法的直接法、聚集法和再潤濕法以及膜轉(zhuǎn)印法。所有這些鑄涂法均可用于鑄涂，然而，基于生產(chǎn)率的觀點(diǎn)，優(yōu)選再潤濕法。<2>根據(jù)<1>的記錄介質(zhì)，其中所述非晶二氧化硅使得具有5質(zhì)量％所述非晶二氧化硅的分散體具有6或更高的pH值。<3> 一種噴墨記錄方法，其至少包括使用包含氟表面活性劑并具有15mN/m-30mN/ m表面張力的油墨，在根據(jù)<1>和<2>之一的印刷介質(zhì)上印刷圖像。
權(quán)利要求
1.印刷介質(zhì)，包含 原紙，和涂層，其中，所述涂層使用涂布液通過鑄涂法在原紙上直接形成，所述涂布液含有高嶺土和非晶二氧化硅，并以3質(zhì)量％ -20質(zhì)量％的量含有所述非晶二氧化硅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的印刷介質(zhì)，其中所述非晶二氧化硅使得具有5質(zhì)量％的該非晶二氧化硅的分散體具有6或更高的pH。
3.噴墨記錄方法，包括在根據(jù)權(quán)利要求1和2之一的印刷介質(zhì)上，用含有氟表面活性劑并具有15mN/m-30mN/ m表面張力的油墨印刷圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的噴墨記錄方法，其中所述氟表面活性劑由以下結(jié)構(gòu)式(1)表示
5.根據(jù)權(quán)利要求4的噴墨記錄方法，其中所述油墨含有水分散性樹脂。
6.圖像形成方法，包括在根據(jù)權(quán)利要求1的印刷介質(zhì)上，通過使用膠印法和電子照相印刷法中的至少一種與噴墨印刷法組合形成圖像。
全文摘要
至少包括原紙和涂層的印刷介質(zhì)，其中所述涂層使用涂布液通過鑄涂法在原紙上直接形成，所述涂布液包含高嶺土和非晶二氧化硅，并且以3質(zhì)量％-20質(zhì)量％的量包含所述非晶二氧化硅。
文檔編號C09D11/00GK102427950SQ20108002173
公開日2012年4月25日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者南場通彥, 坂爪久登, 大島享, 小熊修一, 永井希世文, 長谷川篤 申請人:北越紀(jì)州制紙株式會社, 株式會社理光