DE60010357T2

DE60010357T2 - Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE60010357T2
Application number: DE60010357T
Authority: DE
Inventors: Hiromasa Urawa-shi Kondo; Masaki Yokohama-shi Nishimura; Takaaki Chiba-shi Koro
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: EP1033259A3; JP2000247018A; DE60010357D1; EP1033259A2; EP1033259B1; US6824844B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium mit einer ausgezeichneten Tintenabsorption und einer besseren Reproduzierbarkeit von Tintenabbildungen mit einer hohen Auflösungsleistung für die Tintenabbildungen.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Ein Tintenstrahlaufzeichnungssystem, bei dem eine wäßrige Tinte der Abbildung entsprechend durch eine feine Öffnung einer Strahldüse in Richtung eines Aufzeichnungsmaterials ausgestoßen wird, um Tintenabbildungen auszubilden, ist dahingehend vorteilhaft, daß das Druckgeräusch gering ist, vollfarbige Abbildungen einfach aufgezeichnet werden können, die Aufzeichnung bei einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden kann und der Tintenstrahldrucker billiger ist als andere Drucker, und somit hat sich die Anwendung des Tintenstrahlaufzeichnungssystems auf vielen Gebieten ausgebreitet; einschließlich zum Beispiel Terminaldruckern für Computer, Faksimilegeräten, Plottern und Buch- und Fahnendruckern.
Im allgemeinen weisen herkömmliche holzfreie Papierblätter und beschichtete Papierblätter eine geringe Tintenabsorption auf und somit verbleiben die auf die oben erwähnten Papierblätter gedruckten Tintenabbildungen über eine lange Zeit in einem nichtgetrockneten Zustand und verursachen somit ein Verschmutzen der Druckvorrichtung, der gedruckten Blätter und der gedruckten Tintenabbildungen durch die nichtgetrockneten Tintenabbildungen. Somit sind die herkömmlichen holzfreien Papierblätter und beschichteten Papierblätter in der Praxis nicht brauchbar für den Tintenstrahldruck. Um diese Probleme zu lösen, offenbart die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 52-53,012 ein Tintenstrahlaufzeichnungspapierblatt mit einem niedrigen Leimungsgrad und offenbart die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 53-49,113 ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das hergestellt wird durch Imprägnieren eines Papierblattes, das ein intern zugegebenes Harnstofformaldehydharz enthält, mit einem wasserlöslichen Polymermaterial. Darüber hinaus offenbaren die japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungen Nr. 55-51,583 und Nr. 56-148,585 ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit einer Beschichtungsschicht, die auf einem Substratpapierblatt ausgebildet ist und einen bestimmten Typ an porösen anorganischen Pigmentteilchen, zum Beispiel amorphe Siliciumdioxidteilchen, umfaßt zum Zweck einer Erhöhung der Farbdichte und der Reproduzierbarkeit der gedruckten Tintenabbildungen.
Zum Zweck des Erhalts von Tintenabbildungen mit einer hohen Schärfe mit einer hohen Auflösung und einem gleichzeitigen Verhindern oder Beschränken einer Fleckbildung der Tinte offenbaren darüber hinaus die japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungen Nr. 58-110,287, Nr. 59-185,690 und Nr. 61-141,584 eine Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der porösen Pigmentteilchen. Die verbesserten porösen Pigmentteilchen tragen bis zu einem bestimmten Ausmaß zur Erhöhung der Aufzeichnungseigenschaften des Aufzeichnungsblattes bei.
Derzeit wurde die Tintenstrahldrucktechnologie in bedeutendem Maße weiterentwickelt, und im Hinblick auf die neueste Technologie ist die resultierende Qualität der gedruckten Tintenstrahlabbildungen vergleichbar mit der von Silbersalzphotographien. Somit werden die Anforderungen an die Qualität der Tintenstrahlaufzeichnungsmedien bedeutender als früher. Insbesondere bei Tintenstrahlaufzeichnungsdruckern, die eine Tinte mit einer geringen Konzentration an Farbstoff verwenden, welche Tinte als eine Phototinte bezeichnet wird, besteht eine Tendenz dahingehend, daß die Phototinte in einer erhöhten Menge auf das Aufzeichnungsmedium aufgebracht wird.
Um mit der Tendenz Schritt zu halten, muß das Aufzeichnungsmedium eine höhere Tintenabsorptionskapazität aufweisen.
Die Tintenabsorptionskapazität des Aufzeichnungsmediums kann durch die folgenden Maßnahmen erhöht werden.

(1) Die Tintenaufnahmeschicht wird in einer erhöhten Menge ausgebildet.
(2) Der Anteil eines in der Tintenaufnahmeschicht enthaltenen Bindemittels wird erhöht.
(3) In der Tintenaufnahmeschicht sind Pigmentteilchen mit einem erhöhten Porenvolumen enthalten.
(4) In der Tintenaufnahmeschicht sind Pigmentteilchen mit einem verringerten Bereich der Verteilung der Teilchengröße enthalten.
(5) Der Leimungsgrad des Substratpapierblattes ist verringert, um zu bewirken, daß die Tinte leicht in das Substratpapierblatt permeieren kann.

Die Maßnahme (1) ist dahingehend nachteilig, daß die resultierende Tintenaufnahmeschicht eine verringerte Oberflächenfestigkeit aufweist und somit ein verschlechtertes Beschriftungsvermögen (pencil writing property), und die aufgezeichneten Tintenabbildungen in der Tintenaufnahmeschicht eine verringerte Farbdichte aufweisen.
Die Maßnahmen (2) und (3) sind dahingehend nachteilig, daß die Tintenaufnahmeschicht eine verringerte Oberflächenfestigkeit und ein verschlechtertes Beschriftungsvermögen aufweist.
Hinsichtlich der Maßnahme (4) ist es schwierig, ein Pigment zu finden, zum Beispiel ein Siliciumdioxidpigment, das einen engen Bereich der Pigmentteilchengrößenverteilung aufweist und es ermöglicht, daß die in der Tintenaufnahmeschicht aufgezeichneten Tintenabbildungen eine erhöhte Farbdichte aufweisen und die Tintenaufnahmeschicht ein erhöhtes Beschriftungsvermögen aufweist.
Die Maßnahme (5) ist dahingehend nachteilig, daß das resultierende Substratpapierblatt eine verschlechterte Beständigkeit gegenüber einer Penetration der Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht in diese hinein aufweist und als ein Ergebnis die resultierende Tintenaufnahmeschicht eine verringerte Oberflächenfestigkeit aufweist.
Wenn darüber hinaus die Tintenabsorptionskapazität erhöht ist, wird die Tinte schnell in der resultierenden Tintenaufnahmeschicht absorbiert, während die auf die Tintenaufnahmeschicht aufgebrachte Tinte sich nicht vollständig in der Tintenaufnahmeschicht verteilt und somit die Größe der resultierenden Tintentropfen dazu neigt, gering zu werden. Wenn die Größe der Tintentropfen zu klein ist, werden die Intervalle zwischen den Tintentropfen groß und ist die Farbdichte der resultierenden Tintenabbildungen verringert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium zur Verfügung zu stellen, das eine ausreichende Tintenabsorptionskapazität in der Praxis aufweist und in der Lage ist, darauf Tintenabbildungen mit hoher Farbdichte, Klarheit und Schärfe mit einer hohen Auflösung aufzuzeichnen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, darauf Tintenabbildungen mit einer hohen Klarheit und Schärfe mit einer hohen Reproduzierbarkeit aufzuzeichnen, welche eine ausreichende Oberflächenfestigkeit als ein Aufzeichnungsblatt für Bürozwecke, ein gutes Beschriftungsvermögen und ein gutes Radiervermögen für Stiftmarkierungen unter Verwendung eines Radiergummis aufweisen.
Die oben erwähnten Aufgaben können durch das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Trägermaterial und mindestens eine Tintenaufnahmeschicht, die auf dem Trägermaterial ausgebildet ist und poröse Xerogelpigmentteilchen umfaßt, wobei eine Vielzahl an Tintenpunkten, von denen jeder Punkt gebildet wird durch Ausstoßen (Strahlen) von drei farbigen Tintentröpfchen, die hinsichtlich der Farbe voneinander verschieden und hinsichtlich des Tröpfchenvolumens gleich sind, in Richtung eines Punkts der Tintenaufnahmeschicht, um einen Punkt zu bilden, der eine Mischfarbe aufweist, die erzeugt wird aus den drei farbigen Tintentröpfchen, die an dem Punkt auf der Tintenaufnahmeschicht übereinanderliegen, eine mittlere Punktgröße von 125 oder weniger besitzen, basierend auf einer mittleren Größe von Tintenpunkten, von denen jeder Punkt gebildet wird durch Ausstoßen eines Tröpfchens von jeder der drei verschiedenfarbigen Tinten mit einem Tröpfchenvolumen, das gleich zu dem eines jeden der oben erwähnten drei farbigen Tintentröpfchen ist, in Richtung eines Punkts der Tintenaufnahmeschicht, um für jede Tinte einen Punkt mit einer einzelnen Farbe zu bilden.
In dem Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung beträgt die mittlere Punktgröße der Punkte, die jeweils von den drei farbigen Tintentröpfchen gebildet werden, vorzugsweise 110 % oder weniger, basierend auf der mittleren Größe von Punkten, die jeweils gebildet werden durch Ausstoßen von zwei der drei farbigen Tintentröpfchen in Richtung eines Punkts auf der Tintenaufnahmeschicht, um einen Punkt mit einer Mischfarbe der beiden farbigen Tintentröpfchen zu bilden.
In dem Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung umfaßt das poröse Xerogelpigment vorzugsweise mindestens zwei Arten an amorphen Siliciumdioxidteilchen, die hinsichtlich der spezifischen Oberfläche voneinander verschieden sind, wobei die amorphen Siliciumdioxidteilchen mit höchster spezifischer Oberfläche eine spezifische BET-Oberfläche von 300 bis 900 m²/g besitzen und die amorphen Siliciumdioxidteilchen mit niedrigster spezifischer Oberfläche eine spezifische BET-Oberfläche besitzen, die 150 bis 450 m²/g beträgt und geringer ist als die der amorphen Siliciumdioxidteilchen mit höchster spezifischer Oberfläche.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung besitzt vorzugsweise eine Dichte von 0,70 bis 0,90 g/cm³.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung weist, wenn destilliertes Wasser in Kontakt mit dem Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gebracht wird, eine Absorption von destilliertem Wasser von 30 g/m² oder mehr auf bei einer Kontaktzeit von 10 ms, bestimmt mittels eines dynamischen Scanning-Absorptometers.
In dem Verfahren zur Aufzeichnung von farbigen Abbildungen auf dem Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Tintenstrahlaufzeichnungsmaschine und mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus gelben Farbtinten, cyanfarbenen Farbtinten, magentafarbenen Farbtinten und schwarzen Farbtinten, verwendet werden, kann die Tinte mittels der Aufzeichnungsmaschine in einer maximalen Tintenaufbringungsmenge von 20 ml/m² oder mehr auf das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium aufgebracht werden.
Die mittlere Punktgröße der auf dem Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gebildeten Tintenpunkte kann bestimmt werden mittels eines im Handel erhältlichen Punktanalysators (Modell: DA-5000, hergestellt von OJI KEISOKUKIKAI K.K.).
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Wenn ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird unter Verwendung eines Tintenstrahlaufzeichnungsdruckers, werden als Drucktinten eine schwarze Farbtinte und drei subtraktive Primärfarbtinten, nämlich cyanfarbene, magentafarbene und gelbe Tinten, verwendet. Im Hinblick auf eine gewünschte Farbe können zusätzlich auch andere farbige Tinten verwendet werden, zum Beispiel hellcyanfarbene, hellmagentafarbene und andere Farbtinten. Die Tinten enthalten als ein färbendes Material mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus Direktfarbstoffen, Säurefarbstoffen und Färbepigmenten, und gegebenenfalls ein Benetzungsmittel, ein Farbstofflösungsmittel, ein antiseptisches Mittel und/oder ein Antipilzmittel.
Wenn gewünschte Farben aus den vier farbigen Tinten gebildet werden, wird zum Beispiel eine rote Farbe gebildet durch Mischen von Magenta mit Gelb in äquivalenter Menge, wird eine grüne Farbe gebildet durch Mischen von gelber Farbe mit cyanfarbener Farbe in einer äquivalenten Menge und wird eine blaue Farbe gebildet durch Mischen von cyanfarbener Farbe mit magentafarbener Farbe in einer äquivalenten Menge. Wenn zum Beispiel ein Punkt in roter Farbe auf einem Aufzeichnungsmedium ausgebildet wird, werden ein Punkt in magentafarbener Farbe und ein Punkt in gelber Farbe übereinandergelegt; wenn ein Punkt in grüner Farbe ausgebildet wird, werden ein Punkt in gelber Farbe und ein Punkt in cyanfarbener Farbe auf dem Aufzeichnungsmedium übereinandergelegt; und wenn ein Punkt in blauer Farbe ausgebildet wird, werden ein Punkt in cyanfarbener Farbe und ein Punkt in magentafarbener Farbe auf dem Aufzeichnungsmedium übereinandergelegt, um die beiden Farben zu mischen.
In diesen Fällen wird jeder der mischfarbigen Punkte gebildet aus zwei Tintentröpfchen mit verschiedenen subtraktiven Primärfarben, die ein Tröpfchenvolumen aufweisen, das zueinander gleich ist, und die in Richtung eines Fokussierpunktes auf dem Aufzeichnungsmedium ausgestoßen werden. Somit ist das Volumen der zur Ausbildung eines jeden der mischfarbenen Punkte notwendigen Tinte 200 %, basierend auf dem Tintenvolumen, das zur Ausbildung eines jeden der übereinanderliegenden Punkte der subtraktiven Primärfarben notwendig ist.
Das heißt, der mischfarbene Punkt, der aus zwei übereinanderliegenden verschiedenfarbigen Punkten gebildet wird, wird im nachfolgenden als ein 200 % Punkt aus übereinanderliegenden Farbtinten bezeichnet.
Wenn eine Abbildung in grauer Farbe in einer gewünschten Farbdichte gebildet wird, werden die graufarbenen Punkte gebildet aus drei subtraktiven Primärfarbtinten (das heißt, cyanfarbenen, magentafarbenen und gelben Tinten). In diesem Fall wird der graufarbene Punkt gebildet aus drei farbigen Tintentröpfchen, die hinsichtlich der Farbe voneinander verschieden und hinsichtlich des Volumens zueinander gleich sind. Der graufarbene Punkt wird im Folgenden als ein 300 % Punkt aus übereinanderliegenden Farbtinten bezeichnet.
Wenn die drei Tintentröpfchen aus subtraktiven Primärfarben mit demselben Volumen verwendet werden, um einen mischfarbigen Punkt zu bilden, ist der resultierende Punkt theoretisch schwarz. Die aus den drei subtraktiven Primärfarben gebildete schwarze Farbe wird als eine gemischte schwarze Farbe bezeichnet, welche unterschieden wird von einer einfachen schwarzen Farbe.
In der vorliegenden Erfindung muß, unter Verwendung eines Tintenstrahlaufzeichnungsdruckers, das Aufzeichnungsmedium darauf farbige Tintenabbildungen mit einer hohen Klarheit und Schärfe aufzeichnen. Zu diesem Zweck, wenn eine Vielzahl an Tintenpunkten auf einer Tintenaufzeichnungsschicht auf eine derartige Weise ausgebildet werden, daß jeder Punkt gebildet wird durch aufeinanderfolgendes Ausstoßen von drei farbigen Tintentröpfchen, die hinsichtlich der Farbe voneinander verschieden und hinsichtlich des Tröpfchenvolumens zueinander gleich sind, in Richtung eines Punkts der Tintenaufnahmeschicht, um einen Punkt mit einer Mischfarbe zu bilden, die erzeugt wird aus den drei an dem Punkt auf der Tintenaufnahmeschicht übereinanderliegenden farbigen Tintentröpfchen, müssen die resultierenden Tintenpunkte eine mittlere Punktgröße von 125 % oder weniger, vorzugsweise 120 oder weniger aufweisen, basierend auf der mittleren Größe von Tintenpunkten, von denen jeder ausgebildet wird auf der Tintenaufnahmeschicht durch Ausstoßen eines Tröpfchens von jeder der drei verschiedenen farbigen Tinten mit einem Tröpfchenvolumen, das gleich ist zu dem eines jeden der oben erwähnten drei farbigen Tintentröpfchen, in Richtung eines Punkts auf der Tintenaufnahmeschicht, um von jeder Tinte einen Punkt mit einer einzelnen Farbe zu bilden. Der einzelne Farbtintenpunkt wird als ein 100 % Punkt aus einer einzelnen Farbe bezeichnet.
Wenn die mittlere Punktgröße des 300 % Punkts aus übereinanderliegenden Farbtinten mehr als 125 % ausmacht, basierend auf der mittleren Punktgröße der einfarbigen Tintenpunkte, ist der Unterschied hinsichtlich der Punktgröße zwischen den 300 % Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten und den einfarbigen Tintenpunkten wie cyanfarbenen, magentafarbenen und gelben Punkten zu groß, und weisen somit die resultierenden Tintenabbildungen eine unbefriedigende Qualität wie eine unzureichende Klarheit und Schärfe auf. Das heißt, wenn der Abstand zwischen den einzelnen Punkten in Bezug auf die mittlere Punktgröße der 100 % Punkte aus einfarbigen Tinten gestaltet ist und gemischte schwarzfarbene Punkte gedruckt werden, weisen die resultierenden Tintenabbildungen eine verringerte Klarheit und Schärfe auf und erscheinen als fleckige Abbildungen. Auch wenn der Punktabstand in Bezug auf die mittlere Punktegröße der zu großen gemischten schwarzfarbenen Punkte gestaltet ist, bildet sich kein fleckiges Aussehen der Abbildungen aufgrund der gemischten schwarzfarbenen Punkte. Jedoch sind die Abstände zwischen den 100 % Punkten aus einfarbiger Tinte zu groß, und die resultierenden Abbildungen weisen eine verringerte erkennbare Farbdichte auf. Daher muß die mittlere Punktgröße der 300 % Abbildungen aus übereinanderliegenden Farbtinten 125 % oder weniger sein, vorzugsweise 120 % oder weniger der mittleren Punktgröße der 100 Punkte aus einfarbiger Tinte.
Auch wenn die mittlere Punktgröße der 300 % Punkte aus übereinanderliegenden Farbtinten (gemischte schwarzfarbene Punkte) verglichen wird mit der mittleren Punktgröße der 200 % Punkte aus übereinanderliegenden Farbtinten (das heißt, rote Punkte, die aus magentafarbenen Tintentröpfchen und gelben Tintentröpfchen erzeugt werden, grüne Punkte, die aus gelben Tintentröpfchen und cyanfarbenen Tintentröpfchen erzeugt werden, und blaue Punkte, die aus cyanfarbenen Tintentröpfchen und magentafarbenen Tintentröpfchen erzeugt werden), ist es bevorzugt, daß die mittlere Punktgröße der 300 % Punkte aus übereinanderliegenden Farbtinten 110 % oder weniger beträgt, basierend auf der mittleren Punktgröße der 200 % Punkte aus übereinanderliegenden Farbtinten.
Wenn die mittlere Punktgröße der 300 % Punkte aus übereinanderliegenden Farbtinten auf ein Niveau von 110 oder weniger für die mittlere Punktgröße der 200 % Punkte aus übereinanderliegenden Farbtinten gesteuert wird, kann das resultierende Tintenstrahlaufzeichnungsmedium darauf Tintenabbildungen mit einer hohen Klarheit und Schärfe aufzeichnen, ohne daß eine Fleckbildung der Tinte auftritt, sogar in dem Fall, bei dem das Aufzeichnungsmedium in einem Drucker verwendet wird, der die Tinte in einer großen Menge aufbringt. Die Gesamtmenge der Tinte, die in den 300 % Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten verwendet wird, ist 3/2-mal die Gesamtmenge der Tinte, die in den 200 % Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten verwendet wird. Das Tintenmengenverhältnis 3/2 ist geringer als das Verhältnis 2/1 zwischen den 200 % Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten und den 100 Punkten aus einfarbiger Tinte. Jedoch ist das Verhältnis bei der Punktgröße zwischen den 300 % Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten und den 200 % Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten manchmal größer als das zwischen den 200 % Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten und den 100 % Punkten aus einfarbiger Tinte. Dieses Phänomen rührt von der Tatsache her, daß, wenn zum Beispiel die Tinte in einer Menge aufgebracht wird, die größer als die maximale Tintenabsorptionskapazität des Aufzeichnungsmediums ist, die im Übermaß aufgebrachte Menge der Tinte, auch wenn sie sehr gering ist, bewirkt, daß die aufgezeichnete Tintenabbildung deutlich fleckig ist. Folglich muß die mittlere Punktgröße der 300 % Punkte aus übereinanderliegenden Farbtinten im Hinblick auf die mittlere Punktgröße der 100 % Punkte aus einfarbiger Tinte und gegebenenfalls im Hinblick auf die 200 % Punkte aus übereinanderliegenden Farbtinten gesteuert werden, um die Fleckbildung der Tintenabbildungen zu verhindern.
Es sollte erneut betont werden, daß das Aufzeichnungsmedium für den hochauflösenden Tintenstrahldrucker eine derartige Leistungsfähigkeit aufweisen muß, daß die mittlere Punktgröße der 300 % Punkte aus übereinanderliegenden Farbtinten 125 % oder weniger, vorzugsweise 120 oder weniger beträgt, basierend auf der mittleren Punktgröße der 100 % Punkte aus einfarbiger Tinte, und gegebenenfalls 110 % oder weniger beträgt, basierend auf der mittleren Punktgröße der 200 % Punkte aus übereinanderliegenden Farbtinten. Somit weist das kontrollierte Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung eine hohe Beständigkeit gegenüber einer Fleckbildung der Tintenabbildungen, die darauf aufgenommen werden, auf und zeichnet darauf Tintenabbildungen mit einer ausgezeichneten Abbildungsqualität auf.
Für gewöhnlich besitzen die einzelnen Tintentröpfchen für die 100 % Punkte aus einfarbiger Tinte ein Gewicht von 0,08 ± 0,03 μg und bilden Punkte mit einer Punktgröße von 100 bis 120 μm.
Die Punktgröße der Tintenabbildungen kann gesteuert werden durch Steuern der Art oder Zusammensetzung und des Gehalts einer Pigmentkomponente, der Art oder Zusammensetzung und des Gehalts einer Bindemittelkomponente und gegebenenfalls der Art oder Zusammensetzung und des Gehalts eines Benetzungsmittels in der Tintenaufnahmeschicht.
Bei dem Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung kann das poröse Xerogelpigment, das in der Tintenaufnahmeschicht enthalten ist, hergestellt werden unter Verwendung der herkömmlichen Verfahren, zum Beispiel

(1) Verfahren, bei denen eine hydrogelbildende Substanz, zum Beispiel Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Siliciumdioxid oder Magnesiumoxid, als ein Ausgangsmaterial verwendet wird; ein aus dem Ausgangsmaterial erzeugtes Hydrogel getrocknet wird, um ein Xerogel zur Verfügung zu stellen, und das resultierende Xerogel pulverisiert und klassifiziert wird;
(2) Verfahren, bei denen ein Hydrogelmaterial zu einer Größe von gewünschten sekundären oder tertiären Agglomeratteilchen granuliert wird, die Teilchen getrocknet und wärmebehandelt werden, um das Sintern und/oder eine Kristallisation der Teilchen zu fördern und die Agglomerationsbindung der Primärteilchen der resultierenden Oxide zu festigen; und
(3) Verfahren, bei denen feine Pigmentteilchen mit einer gewünschten Sekundärteilchengröße hergestellt werden durch ein Verfahren, bei dem ein Harnstofformaldehydharz oder ein Melaminformaldehyd oder Harz in einer Suspensionsflüssigkeit mit feinen Teilchen, die kolloidales Siliciumdioxid oder kolloidales Aluminiumoxid enthält, hergestellt werden, während die Harzherstellungsbedingungen gesteuert werden, und dann getrocknet und gegebenenfalls gesintert werden.

Unter den oben erwähnten Pigmenten besitzen Siliciumdioxidpigmente einen relativ geringen Brechungsindex, und die poröse Struktur der Siliciumdioxidpigmente kann leicht gesteuert werden. Somit weisen die Siliciumdioxidpigmente ein ausgezeichnetes Tintenaufnahmevermögen auf und tragen zur Verstärkung der Farbdichte der aufgezeichneten Tintenabbildungen bei und werden vorteilhaft für das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium verwendet.
Die Tintenaufnahmeschicht enthält gegebenenfalls zusätzlich zu den Xerogelpigmenten zusätzliche Pigmente, zum Beispiel weitere anorganische Pigmente, zum Beispiel Calciumcarbonat, Kaolin, Talk, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Satinweiß, Aluminiumsilicat, Diatomeenerde, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat, Quarzpulver, Aluminiumoxid und Aluminiumhydroxid; und organische Pigmente, zum Beispiel Styrolpolymerpigmente, Acrylpolymerpigmente, Harnstofformaldehydharzpigmente, Melaminformaldehydharzpigmente und Benzoguanaminformaldehydharzpigmente.
Das Bindemittel für die Tintenaufnahmeschicht kann ausgewählt werden aus herkömmlichen Bindemittelmaterialien, zum Beispiel natürlichen und halbsynthetischen Polymermaterialien, zum Beispiel Stärke, Stärkederivaten, zum Beispiel oxidierter Stärke und Kationen-modifizierter Stärke, Cellulosederivaten, zum Beispiel Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose, Casein, Gelatine und Sojabohnenprotein; Polyvinylalkohol und Polyvinylalkoholderivaten, zum Beispiel silylmodifiziertem Polyvinylalkohol, Poly(vinylbutyral)-harzen, Polyethyleniminharzen, Poly(vinylpyrrolidon)harzen, Poly(acrylsäure)harzen, Poly(methacrylsäure)harzen, Poly(acrylatester)harzen, Polyamidharzen, Polyacrylamidharzen, Polyesterharzen, Harnstofformaldehydharzen, Melaminformaldehydharzen, Styrol-Butadien-Copolymeren, Methylmetacrylat-Butadien-Copolymeren und Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren; und modifizierten Polymeren und Copolymeren der oben erwähnten Polymere und Copolymere mit anionischen oder kationischen Modifizierungsmitteln. Diese Polymere und Copolymere können im Zustand einer wäßrigen Lösung oder Dispersion oder Emulsion verwendet werden. Für gewöhnlich ist das Bindemittel in einem Gehalt von 20 bis 100 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen der Pigmentkompontene enthalten.
In dem Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist die Rolle des in der Tintenaufnahmeschicht enthaltenen Bindemittels nicht nur ein Aneinanderbinden der Pigmentteilchen durch das Bindemittel, sondern auch eine Steuerung der Penetration der Tinte in die Tintenaufnahmeschicht. Wenn der Gehalt des Bindemittels in der Tintenaufnahmeschicht zu gering ist, kann die resultierende Tintenaufnahmeschicht im allgemeinen eine geringe Oberflächenfestigkeit aufweisen und kann somit die Tintenaufnahmeschicht leicht abgelöst werden, und bewirken die Flocken, daß das Aufzeichnungsmedium nicht gleichmäßig in den Drucker eingezogen oder von ihm ausgegeben wird und daß die Tintenstrahldüse des Aufzeichnungskopfs verstopft wird, und wenn der Gehalt des Bindemittels zu hoch ist, werden die Abstände zwischen den Pigmentteilchen im Übermaß durch das Bindemittel ausgefüllt und ist somit die Tintenabsorptionsrate der Tintenaufnahmeschicht verringert, werden die resultierenden Tintenabbildungen leicht fleckig und wird das Innere des Druckers durch die auf dem Aufzeichnungsmedium nicht fixierte Tinte verschmutzt.
In dem Fall, bei dem die Tinte ein Lösungsmittelmedium mit einem hohen Benetzungsvermögen für das Bindemittel in der Tintenaufnahmeschicht oder einem hohen Quell- oder Auflösungsvermögen für das Bindemittel der Tintenaufnahmeschicht enthält, sollte das Bindemittel in einem erhöhten Anteil in der Tintenaufnahmeschicht enthalten sein, um eine Fleckbildung der Tintenabbildungen zu vermeiden oder zu beschränken und um scharfe Tintenabbildungen zu erhalten. Das heißt, die beste Art und der beste Gehalt des Bindemittels sollte im Hinblick auf nicht nur die Art und den Gehalt des Pigments, sondern auch auf die Art der auf die Tintenaufnahmeschicht aufgebrachten Tinte festgelegt werden.
Zum Zweck der Erhöhung der Wasserbeständigkeit der aus einer wäßrigen Tinte gebildeten Tintenabbildungen und der Steuerung der Viskosität der Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht enthält die Tintenaufnahmeschicht ferner gegebenenfalls ein kationisches Polymermaterial, umfassend mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus zum Beispiel Polyethyleniminharzen, Polyaminharzen, Polyamidharzen, Poly(amidepichlorhydrin)harzen, Poly(aminepichlorhydrin)harzen, Polyamidpolyaminepichlorhydrinharzen, Polydidiallylaminharzen und Dicyandiamidharzen. Ferner enthält die Tintenaufnahmeschicht gegebe nenfalls ein Additiv, umfassend mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus zum Beispiel Pigmentdispergiermitteln, Viskositätsmodifikatoren, Antischaummitteln, Entschäumungsmitteln, Schäumungsmitteln, Trennmitteln, Penetriermitteln, Benetzungsmitteln, Thermogelatinisierungsmitteln, Gleitmitteln und anderen herkömmlichen Hilfsstoffen für die Tintenstrahlaufzeichnungsmedien.
Die Beschichtungsmenge der Tintenaufnahmeschicht ist nicht auf ein spezielles Niveau beschränkt und kann im Hinblick auf die gewünschte Qualität der in der Tintenaufnahmeschicht aufgezeichneten Tintenabbildungen festgelegt werden. Wenn die Beschichtungsmenge groß ist, ist es schwierig, daß die resultierende Tintenaufnahmeschicht sowohl ein zufriedenstellendes Beschriftungsvermögen als auch eine hohe Qualität der aufgezeichneten Tintenabbildungen aufweist. Daher wird die Beschichtungsmenge der Tintenaufnahmeschicht vorzugsweise in dem Bereich zwischen 3 g/m² und 40 g/m² festgelegt. Wenn die Beschichtungsmenge weniger als 3 g/m² beträgt, kann es schwierig sein, daß die resultierende Tintenaufnahmeschicht eine hohe Reproduzierbarkeit der Tintenabbildungen mit einer hohen Klarheit und Schärfe aufweist, jedoch kann ein zufriedenstellendes Beschriftungsvermögen der resultierenden Tintenaufnahmeschicht leicht erhalten werden. Auch wenn die Beschichtungsmenge mehr als 40 g/m² beträgt, kann die resultierende Tintenaufnahmeschicht eine verringerte Oberflächenfestigkeit aufweisen und können die darauf aufgezeichneten Tintenabbildungen eine unbefriedigende Farbdichte aufweisen, wobei, wenn die Beschichtungsmenge außerhalb des oben erwähnten Bereichs liegt, die resultierende Tintenaufnahmeschicht unbefriedigend sein kann.
In dem Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung enthält die Tintenaufnahmeschicht oder eine oberste Schicht, wenn die Tintenaufnahmeschicht eine mehrlagige Struktur besitzt, vorzugsweise mindestens zwei Arten an porösen Xerogelpigmentteilchen, die hinsichtlich der spezifischen Oberfläche voneinander verschieden sind. Vorzugsweise sind poröse Xerogelpigmentteilchen mit einer höchsten spezifischen Oberfläche poröse amorphe Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 300 bis 900 m²/g, und die porösen Xexogelpigmentteilchen mit einer niedrigsten spezifischen Oberfläche sind poröse amorphe Siliciumdioxidteilchen, die eine spezifische Oberfläche besitzen, die 150 bis 450 m²/g beträgt und geringer ist als die der amorphen Siliciumdioxidteilchen mit der höchsten spezifischen Oberfläche.
Die amorphen Siliciumdioxidteilchen mit der höchsten spezifischen Oberfläche tragen zur Erhöhung des Beschriftungsvermögens und des Vermögens zum Ausradieren einer Stiftmarkierung unter Verwendung eines Radiergummis der resultierenden Tintenaufnahmeschicht bei. Darüber hinaus tragen die amorphen Siliciumdioxidteilchen mit niedrigster spezifischer Oberfläche zur Erhöhung der Farbabbildungen der aufgezeichneten Tintenabbildungen und der Tintenabsorptionskapazität der Tintenaufnahmeschicht bei.
Es besteht keine spezifische Einschränkung hinsichtlich des Mischungsverhältnisses der amorphen Siliciumdioxidteilchen mit höchster spezifischer Oberfläche mit den amorphen Siliciumdioxidteilchen mit niedrigster spezifischer Oberfläche, und das Mischungsverhältnis kann im Hinblick auf die erforderlichen Eigenschaften der Tintenaufnahmeschicht variiert werden. Es besteht jedoch ein Trend dahingehend, daß die Größe der resultierenden Tintenpunkte umso größer wird, je höher der Gehalt der amorphen Siliciumdioxidteilchen mit höchster spezifischer Oberfläche ist, und daß die Größe der resultierenden Tintenpunkte umso geringer ist, je höher der Gehalt der amorphen Siliciumdioxidteilchen mit niedrigster spezifischer Oberfläche ist. Unter Berücksichtigung der Auflösung des Druckers und der Ausstoßrate der Tinte ist demgemäß eine große Größe der Tintenpunkte notwendig, ist demgemäß der Gehalt der Siliciumdioxidteilchen mit höchster spezifischer Oberfläche vorzugsweise erhöht.
Im Zusammenhang mit den amorphen Siliciumdioxidteilchen mit höchster spezifischer Oberfläche, die eine spezifische Oberfläche von 300 bis 900 m²/g aufweisen, sollte angemerkt werden, daß die amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von weniger als 300 m²/g einen sehr geringen Beitrag zur Erhöhung des Beschriftungsvermögens aufweisen und daß andere amorphe Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 900 m²/g bewirken, daß die resultierende Tintenaufnahmeschicht eine verringerte Tintenabsorptionskapazität aufweist, und somit einen verringerten Beitrag zur Erhöhung der Tintenabsorption der Tintenaufnahmeschicht aufzeigen. Auch wenn die Pigmentkomponente für die Tintenaufnahmeschicht aus lediglich den amorphen Siliciumdioxidteilchen mit der spezifischen Oberfläche von nicht mehr als 900 m²/g besteht, kann die resultierende Tintenaufnahmeschicht eine unbefriedigende Tintenabsorptionskapazität aufweisen und können somit die aufgezeichneten Tintenabbildungen eine unzureichende Farbdichte besitzen, wobei jedoch das Beschriftungsvermögen und das Vermögen zum Ausradieren einer Stiftmarkierung unter Verwendung eines Radiergummis der resultierenden Tintenaufnahmeschicht ausgezeichnet sein kann.
Im Zusammenhang mit den amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 150 bis 450 m²/g sollte angemerkt werden, daß die amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von weniger als 150 m²/g bewirken können, daß die resultierende Tintenaufnahmeschicht eine unbefriedigende Oberflächenfestigkeit aufweist und daß andere amorphe Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 450 m²/g bewirken können, daß die resultierende Tintenaufnahmeschicht eine zu geringe Tintenabsorptionskapazität und eine unbefriedigende Tintentrocknungsrate aufweist und somit die Tintenabbildungen leicht fleckig werden. Wenn die Pigmentkomponente für die Tintenaufnahmeschicht aus lediglich den amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 450 m²/g besteht, kann die resultierende Tintenaufnahmeschicht auch eine unbefriedigende Tintenabsorptionskapazität aufweisen und kann in der Lage sein, darauf Tintenabbildungen mit einer zufriedenstellenden Farbdichte aufzuzeichnen, wobei jedoch das Beschriftungsvermögen und ein Vermögen zum Ausradieren einer Stiftmarkierung unter Verwendung eines Radiergummis zufriedenstellend sein kann. Daher sind die amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche, die außerhalb des Bereichs von 150 bis 450 m²/g liegt, nicht geeignet zum Aufzeichnen der Tintenabbildungen mit einer hohen Auflösung.
Die Tintenaufnahmeschicht kann eine zwei- oder mehrlagige Struktur aufweisen. Wie oben erwähnt, ist das poröse Xerogelpigment für die Tintenaufnahmeschicht vorzugsweise aus Siliciumdioxidpigment ausgewählt. Die oberste Oberflächenschicht der zwei- oder mehrlagigen Tintenaufnahmeschicht enthält bevorzugt als eine Hauptkomponente die porösen Xerogelpigmentteilchen aus amorphem Siliciumdioxid. Eine weitere Schicht, die näher zu dem Trägermaterial liegt, (das heißt, eine Grundierschicht) der mehrlagigen Tintenaufnahmeschicht umfaßt ebenfalls bevorzugt das poröse Xerogelpigment zusammen mit einem Nichtxerogelpigment.
In diesem Fall umfassen die Pigmentteilchen für die Grundierschicht, die nahe dem Trägermaterial angeordnet ist, vorzugsweise 25 bis 75 Gew.-% an Nichtxerogelpigmentteilchen mit einer Ölabsorption von 50 ml/100 g oder weniger und einer mittleren Teilchengröße von 1 bis 15 μm und 25 bis 75 Gew.-% an porösen Xerogelpigmentteilchen mit einer Ölabsorption von 100 ml/100 g oder mehr und einer mittleren Teilchengröße von 1 bis 15 μm. wenn der Gehalt der porösen Xerogelpigmentteilchen in der Grundierschicht nahe dem Trägermaterial weniger als 25 Gew.-% beträgt, kann die resultierende Grundierschicht eine unzureichende Tintenabsorptionskapazität aufweisen und wird somit eine Lösungsmittelmediumkomponente in dem Anteil der Tinte, die nicht in der Grundierschicht absorbiert wird, in dem Trägermaterial absorbiert und quellt die Fasern in dem Trägermaterial auf. wenn die Tinte in einer großen Menge auf das Aufzeichnungsmedium aufgebracht wird, kann somit das bedruckte Aufzeichnungsmedium gewellt sein. Dieses Phänomen des Welligseins des Aufzeichnungsmediums wird als ein "Cockling-Phänomen" bezeichnet. Alternativ dazu kann der Anteil der Tinte, die nicht in der Grundierschicht absorbiert wird, in der obersten Schicht oder den obersten Schichten verbleiben und kann bewirken, daß die Tintenabbildungen aufgrund der unzureichenden Tintenabsorptionskapazität der Tintenaufnahmeschicht fleckig werden, so daß die Qualität der Tintenabbildungen verschlechtert ist. Eine weitere Alternative ist, daß die resultierende Tintenaufnahmeschicht eine unzureichende Tintenabsorptionsrate aufweisen kann und der nicht absorbierte Anteil der Tinte die Walzen im Drucker und/oder ein weiteres Stück des Aufzeichnungsmediums, das dem bedruckten Stück des Aufzeichnungsmediums folgt, verschmutzen kann.
Um die oben erwähnten Mängel der Grundierschicht, die das poröse Xerogelpigment in einer Menge von weniger als 25 Gew.-% enthält, zu vermeiden, ist es notwendig, daß die Tintenaufnahmeschicht in einer deutlich erhöhten Menge ausgebildet ist. Die große Beschichtungsmenge der Tintenaufnahmeschicht bewirkt nicht nur, daß das Beschichtungsverfahren schwierig wird und die Kosten hoch sind, sondern auch, daß die Farbdichte der aufgezeichneten Abbildungen gering ist und die Oberflächenfestigkeit der resultierenden Tintenaufnahmeschicht verringert ist. Daher ist die Tintenaufnahmeschicht in der großen Menge nachteilig hinsichtlich der Qualität des resultierenden Tintenstrahlaufzeichnungsmediums.
Wenn der Gehalt der porösen Xerogelpigments mehr als 75 Gew.-% beträgt, kann die resultierende Grundierschicht nahe dem Trägermaterial eine zu hohe Wasserabsorption aufweisen und kann somit die oberste Schicht oder können die obersten Schichten eine relativ verringerte Wasserretention aufweisen. Wenn die Grundierschicht oder -schichten durch Beschichten ausgebildet werden, können daher verschiedene Defekte bei dem Beschichtungsarbeitsgang und in der Erscheinung, zum Beispiel eine Bildung von Streifen und Kratzern und Unebenheiten im Beschichtungsergebnis, auftreten.
In der vorliegenden Erfindung besitzt das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium vorzugsweise eine Dichte von 0,7 bis 0,90 g/cm³ oder mehr, weiter bevorzugt 0,7 bis 0,85 g/cm³, bestimmt gemäß dem Japanischen Industriestandard (JIS) P 8118. Wenn die Dichte weniger als 0,70 g/cm³ beträgt, kann die Oberfläche der resultierenden Tintenaufnahmeschicht eine zu geringe Härte aufweisen und kann leicht verkratzt werden. Wenn die Dichte mehr als 0,90 g/cm³ beträgt, kann die resultierende Tintenaufnahmeschicht auch zu dicht sein und kann eine zu geringe Tintenabsorptionskapazität und eine geringe Tintentrocknungsrate aufweisen, wodurch somit die aufgezeichne ten Tintenabbildungen leicht fleckig werden können. Insbesondere wenn die Tintenaufnahmeschicht eine Kombination der amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 300 bis 900 m²/g mit den amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 150 bis 450 m²/g enthält, gibt es eine Tendenz dahingehend, daß die Farbdichte der in dem Aufzeichnungsmedium aufgenommenen Tintenabbildungen umso geringer wird, desto größer die Dichte des Aufzeichnungsmediums ist. Wenn die Dichte mehr als 0,90 g/cm³ beträgt, können die aufgezeichneten Tintenabbildungen eine geringe Farbdichte aufweisen und kann somit das resultierende Aufzeichnungsmedium keine Tintenabbildungen mit einer hohen Qualität aufzeichnen.
Um ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium zu erhalten, das nicht nur in der Lage ist, darauf Tintenabbildungen mit einer hohen Klarheit und Schärfe bei hoher Auflösung und Reproduzierbarkeit aufzuzeichnen, sondern auch ein gutes Beschriftungsvermögen und ein gutes Vermögen zum Ausradieren einer Stiftmarkierung unter Verwendung eines Radiergummis aufweist, wird die Tintenaufnahmeschicht vorzugsweise mit mindestens einem Oberflächenanteil (oberste Schicht) davon zur Verfügung gestellt, der mindestens zwei Arten an porösen Siliciumdioxid-Xerogelpigmentteilchen enthält, die hinsichtlich der spezifischen Oberflächen voneinander verschieden sind, wobei die Siliciumdioxid-Pigmentteilchen mit der höchsten spezifischen Oberfläche eine spezifische BET-Oberfläche von 300 bis 900 m²/g aufweisen und die Siliciumdioxid-Pigmentteilchen mit der niedrigsten spezifischen Oberfläche eine spezifische BET-Oberfläche aufweisen, die 150 bis 450 m²/g beträgt und geringer ist als die der Siliciumdioxid-Pigmentteilchen mit höchster spezifischer Oberfläche; und das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium vorzugsweise eine Dichte von 0,70 bis 0,90 g/cm³, bestimmt gemäß JIS P 8118, aufweist.
Die Tintenaufnahmeschicht kann ausgebildet werden unter Verwendung herkömmlicher Beschichtungsmittel, zum Beispiel Leimpresse, Gitterwalzenstreichvorrichtung, Walzenstreichvorrichtung, Balkenstreichvorrichtung, Luftmesserstreichvorrichtung, Stabrakelstreichvorrichtung und Messerstreichvorrichtung. Die Tintenaufnahmeschicht wird vorzugsweise auch durch eine Gravurstreichvorrichtung, einen Schmelzbeschichter, eine Lippenstreichvorrichtung und eine Vorhangstreichvorrichtung ausgebildet, wobei die Beschichtungsmenge der Beschichtungsflüssigkeit vor dem Beschichten geregelt wird. Diese Art der Beschichtungsvorrichtung kann eine unerwünschte selektive Absorption der Beschichtungsflüssigkeit durch das Trägermaterial verhindern oder beschränken, und es kann somit die Tintenaufnahmeschicht gleichförmig ausgebildet werden. Daher werden diese Beschichtungsvorrichtungen bevorzugt zur Ausbildung der Tintenaufnahmeschicht der vorliegenden Erfindung verwendet.
Das Trägermaterial des Tintenstrahlaufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung ist aus verschiedenen Arten an Papierblättern und Polymerfolien ausgewählt.
Die Papierblätter für das Trägermaterial enthalten eine Zellstoffkomponente, die mindestens ein Mitglied umfaßt, ausgewählt aus chemischen Zellstoffen, zum Beispiel Weichholzkraftzellstoffen (NBKP); und Hartholzkraftzellstoffen (LBKP); mechanischen Zellstoffen, zum Beispiel GP, BCTMP und MP; Nichtholzzellstoffen, zum Beispiel Kenaf-Zellstoffen, und anderen Zellstoffen, zum Beispiel DIP. Der Zellstoffkomponente werden gegebenenfalls synthetische Fasern zugegeben, zum Beispiel Polyolefinfasern, zum Beispiel Polyethylenfasern, Polypropylen fasern, Ethylen-Propylen-Copolymerfasern, Polystyrolfasern, Ethylen-Vinylacetat-Copolymerfasern; halogenhaltige Polymerfasern, zum Beispiel Polyvinylchloridfasern und Polyvinylidenfasern; Polyamidfasern, zum Beispiel 6-Nylon-Fasern und 66-Nylon-Fasern; aliphatische Polyesterfasern, zum Beispiel Polyethylensuccinatfasern, Polycaprolactonfasern, Polymilchsäure und Polyhydroxybutyrat-Valerat-Copolymerfasern; und wasserunlösliche Polyvinylalkoholfasern.
Die Papierblätter für das Trägermaterial enthalten gegebenenfalls auch einen Füllstoff, umfassend mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus anorganischen Pigmenten, zum Beispiel Talk, Kaolin, calciniertem Kaolin, Calciumcarbonat, Quarzpulver, amorphem Siliciumdioxid, Diatomeenerde, Titandioxid, aktiviertem Ton und Bariumsulfat; und organischen Pigmenten, z.B. Harnstofformaldehydharz, Nylonpulver und Polyethylenpulver. Die pigmenthaltigen Papierblätter können durch ein saures Papierbildungsverfahren oder ein neutrales Papierbildungsverfahren hergestellt werden. Unter den oben erwähnten Pigmenten weisen das calcinierte Kaolin, das Quarzpulver, das amorphe Siliciumdioxid und das Harnstofformaldehydharz, welche poröse Pigmente sind, ein hohes Tintenabsorptionsvermögen auf und werden somit für die vorliegende Erfindung bevorzugt verwendet.
Die Papierblätter für das Trägermaterial enthalten gegebenenfalls ein Leimungsmittel, umfassend mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus zum Beispiel Kolophonium-Leimungsmitteln, Alkenylsuccinatanhydrid und Alkyl-Keten-Dimeren; und ein Bindemittel, umfassend mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus Stärkederivaten, zum Beispiel oxidierter Stärke, Enzym-modifizierten Stärken, Kationenmodifizierten Stärken, veresterten Stärken, veretherten Stärken; Cellulosederivaten, zum Beispiel Methylcellulo se, Ethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Methoxycellulose und Hydroxycellulose; vollständig und teilweise verseiften Polyvinylalkoholen und Polyvinylalkoholderivaten, zum Beispiel Carboxy-modifizierten Polyvinylalkoholen und Silicium-modifizierten Polyvinylalkoholen; wasserlöslichen synthetischen Polymeren, zum Beispiel Polyacrylamid, Polyvinylpyrrolidon, Acrylsäureamid-Acrylatester-Copolymeren, Acrylsäureamid-Acrylatester-Methacrylatester-Copolymeren, Alkalimetallsalzen von Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, Alkalimetallsalzen von Isobutylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren und Casein; und Latizes von wasserunlöslichen Polymeren, zum Beispiel Polyvinylacetat, Polyurethanen, Polyacrylaten, Polymethacrylaten, Polybutylmethacrylat, Styrol-Butadien-Copolymeren, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeren und Styrol-Butadien-Acrylverbindungscopolymeren.
Das Leimungsmittel-Bindemittel kann dem Papierblatt mittels eines internen Zugabeverfahrens zugegeben werden, bei welchem das Bindemittel einer Zellstoffaufschlämmung zugegeben wird, oder durch ein externes Zugabeverfahren, bei welchem das Bindemittel auf das Papierblatt beschichtet oder gestrichen wird.
Die Harzfolie für das Trägermaterial wird aus transparenten Harzfolien und opaken Harzfolien ausgewählt. Die opaken Harzfolien können hergestellt werden durch Schmelzextrudieren einer Mischung eines folienbildenen thermoplastischen Harzes mit feinen anorganischen Pigmentteilchen, um eine nichtgezogene Folie zu bilden, und monoaxiales oder diaxiales Ziehen der nichtgezogenen Folie, um eine Vielzahl an feinen Hohlräumen in der Folie auszubilden und um eine papierähnliche opake Harzfolie zur Verfügung zu stellen. Das thermoplastische Harz wird vorzugsweise ausgewählt aus Polyesterharzen und Polyolefinharzen. Die Polyesterharze umfassen Polyethylentereph thalatharze, Polybutylenterephthalatharze und Polycyclohexenterephthalatharze, und die Polyolefinharze umfassen Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Propylen-Copolymere und Ethylen-Vinylacetat-Copolymere. Diese Harze können allein oder in einer Mischung aus zwei oder mehreren davon verwendet werden. Die Harzfolie für das Trägermaterial kann eine einlagige Struktur oder eine mehrlagige Struktur aufweisen.
Aufgrund der Entwicklung eines Tintenstrahlaufzeichnungsdruckers mit einer erhöhten Auflösungsleistung wurden die Abstände zwischen den ausgestoßenen Tintentropfen kleiner, und als eine Folge davon wurde die Menge der ausgestoßenen Tinte pro Flächeneinheit des Aufzeichnungsmediums erhöht. Um Tintenabbildungen mit sanften Farbtönen und gleichmäßigen Übergängen darzustellen, wurde eine Technologie verwendet, bei der Tinten mit einer geringen Konzentration an färbendem Material eingesetzt werden. Unter diesen Umständen ist es erforderlich, daß das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium ein hohes Tintenfixierungsvermögen aufweist, um eine Fleckbildung der Tinte in Richtung der Außenseite der Tintentropfen zu vermeiden, sogar wenn die Tinte mit einer geringen Konzentration des färbenden Materials in einer großen Menge aufgebracht wird. In dem oben erwähnten Aufzeichnungssystem erreicht die Menge der auf das Aufzeichnungsmedium aufgebrachten Tinte maximal 20 ml/m² oder mehr, insbesondere 30 ml/m² oder mehr. In dem Aufzeichnungsmedium, das eine Tintenaufzeichnungsschicht aufweist, die auf einem Trägerblatt, das aus einem herkömmlichen Papierblatt besteht, ausgebildet ist, ist die Tintenabsorptionsmenge auf 100 ml/m² oder weniger eingestellt.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden für den spezifischen Zweck des Bereitstellens von Tintenabbildungen mit ausge zeichneter Qualität, sogar wenn eine neue Tintenstrahlaufzeichnungstechnologie, bei der die Tinte in einer großen Menge aufgebracht wird, auf das Aufzeichnungsmedium angewendet wird, um farbige Abbildungen mit einer sanften Tönung mit einem hohen Grad der Auflösung auszubilden, und somit das Aufzeichnungsmedium die in einer großen Menge auf das Aufzeichnungsmedium aufgebrachte Tinte schnell absorbieren muß.
Die Absorption der Tintentröpfchen auf dem Tintenstrahlaufzeichnungsmedium ist bekannt als eine Eigenschaft des Aufzeichnungsmediums, welche die Qualität der aufgezeichneten Tintenabbildungen beeinflußt. Das Absorptionsverhalten der Tintentröpfchen in dem Aufzeichnungsmedium kann gemessen werden mittels eines herkömmlichen Meßverfahrens, zum Beispiel des Bristow's Verfahrens oder der Bristow's Vorrichtung für eine Flüssigkeitsabsorption auf Papierblättern. Das herkömmliche Meßverfahren ist jedoch nicht dazu geeignet, das Absorptionsverhalten der Tintentröpfchen innerhalb einer sehr kurzen Zeit genau zu messen. Ein dynamisches Scanning-Absorptometer (DSA) (offenbart von SHIGENORI KUGA in "JAPAN TAPPI JOURNAL", Band 48, Seiten 88 bis 92, Mai 1994) löste die Nachteile der herkömmlichen Tintenabsorptionstestvorrichtungen und kann mit einer hohen Genauigkeit das schnelle Tintenabsorptionsverhalten eines Tintenstrahlaufzeichnungsmediums innerhalb einer sehr kurzen Zeit messen. In dem dynamischen Scanning-Absorptometer kann die Tintenabsorptionsrate des Aufzeichnungsmediums automatisch gemessen werden durch eine direkte Messung einer Flüssigkeitsabsorptionsrate aus einer Bewegung eines Meniskus in einer Kapillare, indem eine Probe in einer scheibenförmigen Form ausgebildet wird, ein Flüssigkeitsabsorptionskopf spiralförmig gescannt wird, die Scanrate entsprechend einem vorbestimmten Muster automatisch verändert wird und das Meßverfahren mit einer bestimmten Anzahl auf lediglich einer Probe wiederholt wird. Der eine Flüssigkeit zuführende Kopf für eine Papierblattprobe ist über eine Polyethylentetrafluorethylen-Rohrleitung mit einer Kapillare verbunden, und die Position des Meniskus in der Kapillare wird mittels eines Photosensors automatisch ausgelesen. Bei der DSA-Messung wird die Absorptionsrate eines in einem Aufzeichnungsmedium absorbierten destillierten Wassers durch solch ein Verfahren gemessen, bei dem ein Stück eines Tintenstrahlaufzeichnungsmediums auf einer horizontalen Drehscheibe fixiert ist, die mit einer festen Umdrehungsgeschwindigkeit rotiert, ein Schlitz mit einer vorbestimmten Breite und Länge in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium gebracht wird, destilliertes Wasser kontinuierlich durch den Schlitz zu dem Aufzeichnungsmedium übertragen wird und die Menge des destillierten Wassers, das auf das Aufzeichnungsmedium innerhalb einer Kontaktzeit von 10 ms übertragen wird, gemessen wird.
In der vorliegenden Erfindung liegt die Menge des innerhalb der Kontaktzeit von 10 ms auf das Aufzeichnungsmedium übertragenen destillierten Wassers vorzugsweise bei 30 ml/m² oder mehr, weiter bevorzugt bei 40 ml/m², bestimmt mittels des dynamischen Scanning-Absorptometers. In diesem Fall kann das resultierende Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung darauf Tintenabbildungen mit einer ausgezeichneten Klarheit und Schärfe mit einer hohen Auflösung aufzeichnen. Es besteht kein spezifisches oberes Limit für die Absorptionsrate von destilliertem Wasser. Für gewöhnlich liegt die Absorptionsrate für destilliertes Wasser bevorzugt bei nicht mehr als 80 ml/m²·10 ms. Die Absorptionsrate für destilliertes Wasser kann mittels des oben erwähnten dynamischen Scanning-Absorptometers gemessen werden, welches dasselbe Meßprinzip verwendet wie das des herkömmlichen Bristow's Verfahrens, bestimmte Verbesserungen einschließt und ein sehr schnelles Absorptionsverhalten des Aufzeichnungsmediums mit den Tintentröpfchen messen kann. Das DSA ist erhältlich von KYOWA SEIKO K.K.
Wenn die Flüssigkeitsabsorption innerhalb einer sehr kurzen Kontaktzeit von 10 ms mittels des herkömmlichen Bristow's Verfahrens gemessen wird, kann der Kopfbehälter zur Zuführung einer Tinte in einen nicht vollständigen Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium gebracht werden, können die resultierenden Tintenabbildungen verschwommen sein, kann der Bereich der übertragenen Tinte auf einem Tintenstrahlaufzeichnungspapierblatt mit einer leichten Flüssigkeitsabsorption zu gering werden, kann der Endabschnitt des tintenübertragenen Bereichs aufgrund der Änderung in der Form der Tintentröpfchenoberfläche einen Schwalbenschwanz ausbilden und kann somit ein Meßfehler zunehmen.
Um den oben erwähnten Fehler in dem herkömmlichen Bristow's Verfahren zu vermeiden, wird die Flüssigkeitsabsorptionsrate bei einer kurzen Kontaktzeit durch Extrapolation bestimmt aus den Meßdaten, die über eine längere Kontaktzeit als 10 ms erhalten werden. Wenn die Messung auf ein Aufzeichnungspapierblatt mit einer hohen Flüssigkeitsabsorptionsrate angewendet und die Kontaktzeit verlängert wird, wird es diesem Fall notwendig, die Änderung beim Flüssigkeitsabsorptionsverhalten des Aufzeichnungspapierblattes zu berücksichtigen, und ist es somit schwierig, durch Extrapolation die innerhalb einer kurzen Kontaktzeit auf das Aufzeichnungsblatt übertragene Flüssigkeitsmenge zu bestimmen.
In der vorliegenden Erfindung wird die Absorption von destilliertem Wasser mittels eines dynamischen Scanning-Absorptometers bestimmt, bei welchem der Einfluß der Flüssigkeitsoberflächenform vernachlässigt werden kann, indem die Flüssigkeitsabsorption kontinuierlich durchge führt wird, und somit die innerhalb einer kurzen Kontaktzeit auf das Aufzeichnungsmedium übertragene Flüssigkeitsmenge mit einer hohen Genauigkeit gemessen werden kann.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele, welche lediglich beispielhaft angegeben werden und nicht beabsichtigen, den Umfang der vorliegenden Erfindung in irgendeiner Weise einzuschränken, weiter veranschaulicht.
In jedem der Beispiele und der Vergleichsbeispiele wurde das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt den folgenden Tests unterzogen.
(1) Tintenpunktbildungsvermögen
Das Tintenpunktbildungsvermögen des Tintenstrahlaufzeichnungsblattes wurde unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers, der von den Erfindern der vorliegenden Erfindung selbst hergestellt wurde, getestet und bewertet.
Der Drucker konnte 100 % Punkte aus einfarbigen cyanfarbenen, magentafarbenen oder gelben Tinten, 200 % Punkte aus übereinanderliegenden Farbtinten in Rot (Magenta + Gelb), Grün (Gelb + Cyan) oder Blau (Cyan + Magenta) und 300 % Punkte aus übereinanderliegenden Farbtinten in Schwarz (gemischtes Schwarz, Cyan + Magenta + Gelb) auf dem Aufzeichnungsblatt ausbilden.
(2) Messung der Punktgröße
Die Größe der gedruckten Tintenpunkte wurde unter Verwendung eines Punktanalysators (Modell: DA-5000, hergestellt von OJI KEISOKU KIKI K.K.) gemessen. Dieser Punktanalysator war geeignet für eine automatische Messung der Größe von Punkten, die auf ein Aufzeichnungsblatt gedruckt sind, und zur Berechnung eines Mittelwerts der gemessenen Daten. Zum Erhalt der mittleren Punktgröße wurden 20 Proben verwendet für jeweils eine 100 % einfarbige cyanfarbene Tinte, eine 200 % übereinanderliegende Farbtinte in Blau (Cyan + Magenta) und eine 300 % übereinanderliegende Farbtinte in Schwarz (gemischtes Schwarz, Cyan + Magenta + Gelb).
(3) Bewertung der Beständigkeit gegenüber einer Fleckbildung von Tintenabbildungen
Zur Bewertung der Beständigkeit gegenüber einer Fleckbildung der Tintenabbildungen wurde derselbe Tintenstrahldrucker verwendet wie der, der zur Bewertung des Tintenpunktbildungsvermögens verwendet wurde.
Es wurden farbige Tintenpunkte in einem Blockmuster bei einer Punktdichte von 4000 dpi gedruckt, und die Fleckbildung der Tinte in den Grenzbereichen zwischen farbigen Tintenpunkten, die hinsichtlich der Farbe voneinander verschieden sind. Bei den 100 % Punkten aus einfarbiger Tinte wurde die Tintenfleckbildung in den Grenzbereichen zwischen den 100 % Punkten aus einfarbiger Tinte in Cyan und den 100 % Punkten aus einfarbiger Tinte in Magenta bewertet. Bei den 200 % Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten wurde die Tintenfleckbildung in den Grenzbereichen zwischen den 200 % Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten in Rot (Magenta + Gelb) und den 200 % Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten in Grün (Cyan + Gelb) bewertet. Bei den 300 % Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten wurde die Tintenfleckbildung in den Grenzbereichen zwischen den 300 % Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten in Schwarz (gemischtes Schwarz, Cyan + Magenta + Gelb) und den 200 Punkten aus übereinanderliegenden Farbtinten in Rot (Magenta + Gelb) bewertet.

Die Bewertungsergebnisse wurden in die folgenden Klassen eingeteilt.

Klasse	Tintenfleckbildung
A	Es wurde im wesentlichen keine Tintenfleckbildung gefunden.
B	Es trat eine gewisse Tintenfleckbildung auf, jedoch in der Praxis verwendbar.
C	Es trat eine signifikante Tintenfleckbildung auf, in der Praxis nicht verwendbar.

(4) Wasserdurchlässigkeit
Mittels eines dynamischen Scanning-Absorptometers (herstellt von KYOWA SEIKO K.K.) wurde eine Absorption von destilliertem Wasser durch ein Aufzeichnungsblatt gemessen, und die Meßergebnisse werden in einem Graph dargestellt. Entsprechend dem Graph wurde die Menge an destilliertem Wasser berechnet, die innerhalb einer Kontaktzeit von 10 ms auf das Aufzeichnungsblatt übertragen wurde.
Beispiel 1
Es wurde eine Beschichtungsflüssigkeit zur Ausbildung einer Tintenaufnahmeschicht hergestellt durch Dispergie ren von gemischten Siliciumdioxidteilchen von 30 Gewichtsteilen an amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 280 m²/g und einer mittleren Teilchengröße von 5,5 μm (Handelsmarke: FINESIL X-60, hergestellt von K.K. Kokuyama) mit 70 Gewichtsteilen an amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 400 m²/g und einer mittleren Teilchengröße von 8 μm (Handelsmarke: CARPREX BS-304N, hergestellt von SHIONOGI SEIYAKU K.K.) und 30 Feststoffgewichtsteilen einer 10 %igen wäßrigen Lösung eines Silyl-modifizierten Polyvinylalkohols (Handelsmarke: R-1130, hergestellt von K.K. KURARAY) in Wasser unter Rühren; Zugeben zu der wäßrigen Dispersion von 5 Gewichtsteilen eines kationischen Polyacrylamidharzes (Handelsmarke: SAFTMER 5T-3300, hergestellt von MITSUBISHI KAGAKU K.K.) und 25 Gewichtsteilen eines Kationen-modifizierten Urethanharzlatex (Handelsmarke von ADECABONTITER HUX-670, hergestellt von ASAHI DENKAKOGYO K.K.). Die resultierende Beschichtungsflüssigkeit besaß einen Gesamtfeststoffgehalt von 18 Gew.-%.
Die Beschichtungsflüssigkeit wurde auf eine Oberfläche eines holzfreien Papierblattes mit einem Flächengewicht von 80 g/m² und einem Stöckigt-Leimungsgrad von 12 Sekunden beschichtet unter Verwendung eines Mayer-Bars (Rakels), um eine Tintenaufnahmeschicht mit einem Trockengewicht von 10 g/m² zu bilden, und getrocknet. Die resultierende Tintenstrahlaufzeichnungsschichtoberfläche auf dem beschichteten Papierblatt wurde mittels einer Superkalanderbehandlung geglättet. Ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium mit einer Dichte von 0,75 g/cm³, bestimmt gemäß dem Japanischen Industriestandard (JIS) P 8118.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgezeigt.
Beispiel 2
Entsprechend denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium hergestellt, mit den folgenden Ausnahmen.
Bei der Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht wurde der Kationen-modifizierte Urethanharzlatex ersetzt durch einen Kationen-modifizierten Acrylharzlatex (Handelsmarke: NK POLYMER AC-13, hergestellt von SHINNAKAMURA KAGAKU K.K.).
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgezeigt.
Beispiel 3
Entsprechend denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium hergestellt, mit den folgenden Ausnahmen.
Bei der Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht wurde der Kationen-modifizierte Urethanharzlatex ersetzt durch einen Kationen-modifizierten Acrylharzlatex (Handelsmarke: BANARESIN MO-1, hergestellt von SHINNAKAMURA KAGAKU K.K.).
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgezeigt.
Beispiel 4
Entsprechend denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium hergestellt, mit den folgenden Ausnahmen.
Bei der Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht wurde der Silyl-modifizierte Polyvinylalkohol in einer Menge von 35 Feststoffgewichtsteilen verwendet, wurde kein kationisches Polyacrylamidharz verwendet und wurde der Kationen-modifizierte Urethanharzlatex ersetzt durch einen Styrol-Butadien-Copolymerlatex (Handelsmarke: NIPPOL OX-1060, hergestellt von HIHON ZEON K.K.).
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgezeigt.
Beispiel 5
Entsprechend denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium hergestellt, mit den folgenden Ausnahmen.
Bei der Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht wurde der Silyl-modifizierte Polyvinylalkohol in einer Menge von 25 Gewichtsteilen verwendet und wurde der Kationen-modifizierte Urethanharzlatex ersetzt durch 30 Gewichtsteile eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerlatex (Handelsmarke: WBV-110, hergestellt von UNION CARBIDE JAPAN K.K.).
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgezeigt.
Vergleichsbeispiel 1
Entsprechend denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium hergestellt, mit den folgenden Ausnahmen.
Bei der Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht wurden die gemischten Siliciumdioxidteilchen ersetzt durch 100 Gewichtsteile an amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 400 m²/g und einer mittleren Teilchengröße von 8 μm (Handelsmarke: CARPREX BS-304N, hergestellt von SHIONOGI SEIYAKU K.K.), wurde der Silyl-modifizierte Polyvinylalkohol in einer Menge von 35 Gewichtsteilen verwendet und wurde der Kationen-modifizierte Urethanharzlatex ersetzt durch einen Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymerlatex (Handelsmarke: WBV-110, hergestellt von UNION CARBIDE JAPAN K.K.).
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgezeigt.
Vergleichsbeispiel 1A
Entsprechend denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium hergestellt, mit den folgenden Ausnahmen.
Bei der Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht wurde die Menge des Silyl-modifizierten Polyvinylalkohols auf 35 Feststoffgewichtsteile geändert, wurde die Menge des kationischen Polyacrylamidharzes (Handelsmarke: SAFTMER ST-3300, hergestellt von MITSUBISHI KAGAKU K.K.) auf 5 Feststoffgewichtsteile geändert und wurde der Kationen-modifizierte Urethanharzlatex ersetzt durch 20 Gewichtsteile eines Kationen-modifizierten Acrylharzes (Handelsmarke: DM-20A, hergestellt von ASAHI DENKAKOGYO K.K.).
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgezeigt:
Vergleichsbeispiel 2
Entsprechend denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium hergestellt, mit den folgenden Ausnahmen.
Bei der Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht wurde die Menge der amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 280 m²/g und einer mittleren Teilchengröße von 5,5 μm (Handelsmarke: FINESIL X-60, hergestellt von K.K. TOKUYAMA) auf 40 Gewichtsteile geändert, wurde die Menge der amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 400 m²/g und einer mittleren Teilchengröße von 8 μm (Handelsmarke: CARPREX B5-304N, hergestellt von SHIONOGI SEIYAKU K.K.) auf 60 Gewichtsteile geändert, wurde die Menge des Silyl-modifizierten Polyvinylalkohols auf 35 Feststoffgewichtsteile geändert, wurde die Menge des kationischen Polyacrylamidharzes (Handelsmarke: SAFTMER ST-3300, hergestellt von MITSUBISHI KAGAKU K.K.) auf 5 Gewichtsteile geändert und wurde der Kationen-modifizierte Urethanharzlatex ersetzt durch 20 Gewichtsteile eines Kationen-modifizierten Acrylharzes (Handelsmarke: DM-20A, hergestellt von ASAHI DENKAKOGYO K.K.).
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgezeigt.
Vergleichsbeispiel 3
Entsprechend denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium hergestellt, mit den folgenden Ausnahmen.
Bei der Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht wurden die gemischten Siliciumdioxidteilchen ersetzt durch eine Mischung aus 30 Gewichtsteilen an amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 350 m²/g und einer mittleren Teilchengröße von 3 um (Handelsmarke: MIZUKASIL P-78A, hergestellt von MIZUSAWA KAGAKU K.K.) mit 70 Gewichtsteilen an amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 400 m²/g und einer mittleren Teilchengröße von 8 μm (Handelsmarke: CARPREX BS-304N, hergestellt von SHIONOGI SEIYAKU K.K.); wurde kein kationisches Polyacrylamidharz verwendet und wurde der Kationenmodifizierte Urethanharzlatex ersetzt durch 25 Gewichtsteile eines Styrol-Butadien-Copolymerlatex (Handelsmarke: NIPPOL OX-1060, hergestellt von NIHON ZEON K.K.).
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgezeigt.
Vergleichsbeispiel 4
Entsprechend denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium hergestellt, mit den folgenden Ausnahmen.
Bei der Herstellung der Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht wurden die gemischten Siliciumdioxidteilchen ersetzt durch eine Mischung aus 30 Gewichtsteilen an amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 250 m²/g und einer mittleren Teilchengröße von 9 μm (Handelsmarke: CARPREX BS-312N, hergestellt von SHIONOGI SEIYAKU K.K.) mit 70 Gewichtsteilen an amorphen Siliciumdioxidteilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 400 m²/g und einer mittleren Teilchengröße von 8 μm (Handelsmarke: CARPREX BS-304N, hergestellt von SHIONOGI SEIYAKU K.K.); wurde kein katio nisches Polyacrylamidharz verwendet und wurde der Kationen-modifizierte Urethanharzlatex ersetzt durch 25 Gewichtsteile eines Styrol-Butadien-Copolymerlatex (Handelsmarke. NIPPOL OX-1060, hergestellt von NIHON ZEON K. K.).
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgezeigt. Tabelle 1

Anmerkung: C ... 100 % Punkt aus einfarbiger Tinte in Cyan B ... 200 % Punkt aus übereinanderliegenden Farbtinten in Blau (Cyan + Magenta) K ... 300 % Punkt aus übereinanderliegenden Farbtinten in Schwarz (Cyan + Magenta + Gelb)

Tabelle 1 zeigt deutlich, daß die Tintenstrahlaufzeichnungsmedien der Beispiele 1 bis 5 eine ausgezeichnete Beständigkeit der Tintenabbildungen gegenüber einer Fleckbildung aufwiesen und somit eine höhere Klarheit und Schärfe der aufgezeichneten Tintenabbildungen als diejenigen der Vergleichsbeispiele 1 bis 4.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung besitzt eine hohe Tintenabsorptionskapazität und kann darauf Tintenabbildungen mit hoher Farbdichte, Klarheit und Schärfe mit einer hohen Auflösung und mit einer hohen Reproduzierbarkeit aufzeichnen. Das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung besitzt auch eine hohe Oberflächenfestigkeit, die ausreichend hoch für eine praktische Anwendung ist, und weist ein gutes Beschriftungsvermögen mittels eines Stifts und ein gutes Vermögen zum Ausradieren einer Stiftmarkierung mittels eines Radiergummis auf.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsmedium, umfassend ein Trägermaterial und mindestens eine Tintenaufnahmeschicht, die poröse Xerogelpigmentteilchen und ein Bindemittel umfaßt und auf dem Trägermaterial ausgebildet ist, wobei: A. die porösen Xerogelpigmentteilchen mindestens zwei Arten an Siliciumdioxidteilchen umfassen, die hinsichtlich ihrer spezifischen Oberfläche voneinander verschieden sind, wobei die amorphen Siliciumdioxidteilchen mit höchster spezifischer Oberfläche eine spezifische BET-Oberfläche von 300 bis 900 m²/g besitzen und die amorphen Siliciumdioxidteilchen mit niedrigster spezifischer Oberfläche eine spezifische BET-Oberfläche besitzen, die 150 bis 450 m²/g beträgt und geringer ist als die der amorphen Siliciumdioxidteilchen mit höchster spezifischer Oberfläche; B. die Tintenaufnahmeschicht, wenn Tintenabbildungen darauf gedruckt werden durch aufeinanderfolgendes, der Abbildung entsprechendes Ausstoßen von drei Farbtintentröpfchen, die in der Farbe voneinander verschieden sind, gegen eine Vielzahl von Zielpunkten der Tintenaufnahmeschicht, um an jedem Punkt einen Tintenpunkt auszubilden, der eine Mischfarbe besitzt, die durch die an den Punkten der Tintenaufnahmeschicht übereinanderliegenden drei Farbtintentröpfchen erzeugt wird, eine mittlere Punktgröße der aufgenommenen Tintenpunkte von 125 % oder weniger aufweist, basierend auf einer mittleren Größe von Tintenpunkten, von denen jeder Punkt durch Ausstoßen eines Tröpfchens von jeder der drei verschiedenen Farbtinten mit einem Tröpfchenvolumen, das gleich dem von jedem der oben erwähnten drei Farbtintentröpfchen ist, gegen eine Vielzahl an Zielpunkten der Tintenaufnahmeschicht gebildet wird, um von jeder Tinte einen Punkt mit einer einzelnen Farbe zu bilden; und C. das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium, wenn destilliertes Wasser in Kontakt mit der Tintenaufnahmeschicht gebracht wird, bei einer Kontaktzeit von 10 ms eine Absorption von destilliertem Wasser von 30 g/m² oder mehr besitzt, bestimmt mittels eines dynamischen Scanning-Absorptometers.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die mittlere Punktgröße der Punkte, die jeweils von den drei Farbtintentröpfchen gebildet werden, 110 % oder weniger beträgt, basierend auf der mittleren Größe von Punkten, von denen jeder durch aufeinanderfolgendes Ausstoßen von zwei der drei Farbtintentröpfchen gegen einen Punkt der Tintenaufnahmeschicht gebildet wird, um einen Punkt zu bilden, der eine Mischfarbe aus den zwei Farbtintentröpfchen besitzt.
Tintenstrahlaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Dichte von 0,70 bis 0,90 g/cm³.
Verfahren zum Aufzeichnen farbiger Abbildungen auf dem Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1 unter Verwendung einer Tintenstrahlaufzeichnungsmaschine und mindestens einem Mitglied, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus gelben Farbtinten, cyanfarbenen Farbtinten, magentafarbenen Farbtinten und schwarzen Farbtinten, wobei die Aufzeichnungsmaschine eine Tintenausstoßleistung von 20 ml/m² oder mehr besitzt.