DE69610950T2

DE69610950T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial und Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, das dieses Material verwendet

Info

Publication number: DE69610950T2
Application number: DE69610950T
Authority: DE
Inventors: Masako Wakabayashi; Nobuyuki Yokota
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1995-08-04
Filing date: 1996-08-02
Publication date: 2001-04-26
Anticipated expiration: 2016-08-03
Also published as: DE69610950D1; EP0756941A2; EP0756941B1; US20020064631A1; EP0756941A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium und ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, das dasselbe anwendet.
Seit einiger Zeit entwickelt sich mit hoher Geschwindigkeit, die starke Verwendung von Bürogeräten, wie elektronischen Einzelbildkameras und Computern reflektierend, die Hardcopy-Technologie zum Aufzeichnen von Bildern davon auf Papierbögen. Als Hardcopy-Aufzeichnungssysteme sind verschiedene Systeme bekannt, einschließlich nicht nur das System, bei dem ein Display, das ein Bild anzeigt, direkt durch Silbemalogenidphotographie aufgenommen wird, sondern auch ein Wärmeübertragungssystem vom Sublimationstyp, ein Tintenstrahlsystem und ein elektrostatisches Übertragungssystem.
Drucker mit Tintenstrahlsystem wurden in den letzten Jahren in breitem Maße verwendet, da dadurch Vollfarbendruck leicht erfolgt und die Druckgeräusche dabei gering sind. Das Tintenstrahlsystem ist ein System, bei dem aus Düsen auf ein Aufzeichnungsmaterial flüssige Tintentropfen mit einer hohen Geschwindigkeit ausgestossen werden und die Tinte eine große Lösungsmittelmenge enthält. Deshalb wird für das Aufzeichnungsmaterial für einen Tintenstrahldrucker rasches Absorbieren der Tinte und ausgezeichnete Farbdichte gefordert. In einem solchen Fall ist mit gewöhnlichem Papier keine hinreichende Auflösung oder Farbdichte erreichbar und folglich ist es notwendig, ein Aufzeichnungsblatt oder Aufzeichnungsmedium mit einer auf einem Substrat gebildeten anorganischen porösen Schicht zu verwenden. Beispielsweise wurde ein Aufzeichnungsblatt mit einer auf einem Substrat gebildeten, aus Pseudoboehmit hergestellten Tinten-aufnehmenden Schicht bekannt (beispielsweise Japanische Ungeprüfte Patentveröffentlichungen Nr. 276670/1990 und Nr. 276671/1990).
Wenn eine poröse Tinten-aufnehmende Schicht, die aus dem vorstehend erwähnten Pseudoboehmit hergestellt wurde, auf einem Substrat ohne Tintenaufnahmevermögen, wie einem Polyethylenterephthalatfilm (PET), gebildet wird, wird von einer solchen Tinten-aufnehmenden Schicht gefordert, dass sie selbst ein Porenvolumen aufweist, das der Menge der pro Flächeneinheit gedruckten Tinte entspricht. Folglich wird für einen gewöhnlichen Drucker gefordert, dass die Tinten-aufnehmende Schicht eine Beschichtungsmenge von mindestens 20 g/m² aufweist, obwohl die Beschichtungsmenge auch von den Poreneigenschaften abhängen kann. Wenn die Tintenmenge hoch ist, wird eine größere Beschichtungsmenge erforderlich sein. Folglich wird das Aufzeichnungsmaterial kostspieliger, auch hinsichtlich der Produktionskosten. Um folglich Kostensenkung und hohe Bildqualität zu erreichen, wäre eine der Lösungen die Anwendung eines Substrats mit gutem Tintenabsorptionsvermögen. Selbst wenn die vorstehend erwähnte Pseudoboehmitschicht auf einem Substrat mit gutem Absorptionsvermögen, wie einem Schaumpapier, gebildet wird, wurde jedoch keine wesentliche Verbesserung des Absorptionsvermögens erhalten. Folglich war es unmöglich, das Absorptionsvermögen bei hoher Farbdichte wesentlich zu verbessern oder die Beschichtungsmenge der Pseudoboehmitschicht zu vermindern, verglichen mit einem Fall, bei dem ein PET-Film als Substrat verwendet wird, und es wurde noch nicht möglich, die Kosten erwartungsgemäß zu senken.
EP-A-0 650 850 betrifft ein Aufzeichnungsmedium zum Tintenstrahldruck, das ein Trägermaterial, einschließlich eines Poly(olefin)-beschichteten Rohpapiers und eine Tinten-aufnehmende Schicht umfasst, umfassend eine synthetische, hydrophile Harzbeschichtung über dem Poly(olefin)-beschichteten Rohpapier.
EP-A-0 622 244 betrifft ein Aufzeichnungsmedium, das ein Aluminiumoxidhydrat mit einem mittleren Porenradius von 20 bis 200 Angström und einer halben Breite der Porenradiusverteilung von 20 bis 150 Angström umfasst.
EP-A-0 600 245 beschreibt ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das einen Träger umfasst, der einen Holzzellstoff und 10 Gewichtsprozent oder mehr eines Pigments und eine Tinten-aufnehmende Schicht auf einer Seite des Trägers, ohne eine Rückschicht auf der anderen Seite des Trägers, umfasst. Das Verhältnis von Gaspermeabilität, P, gemäß JIS P8117 zu der Dichte, D, gemäß JIS P8118 des Aufzeichnungsblatts (P/D Verhältnis) liegt im Bereich von 25-200.
EP-A-0 549 894 erläutert ein Aufzeichnungsblatt mit einer Tintenabsorbierenden Schicht oder einer Druckschicht, die auf mindestens einer Seite eines aus einem einen Hohlraum-enthaltenden Polyesterfilm gebildetem Substrats aufgebracht ist.
GB-A-2 161 723 betrifft ein synthetisches Papier mit einem Mehrschichtaufbau. Dieses Papier umfasst (1) einen Träger, umfassend (1a) eine Grundschicht eines biaxial verstreckten Films aus einem thermoplastischen Harz, (1b) eine Oberflächenschicht und (1c) eine Rückschicht, wobei Schichten (1b) und (1c) jeweils einen monoaxial verstreckten Film eines thermoplastischen Harzes darstellen, das 8 bis 65 Gewichtsprozent eines anorganischen feinen Pulvers enthält, (2) eine Schicht eines transparenten Films aus einem thermoplastischen Harz, das kein anorganisches Pulver enthält, das auf der Oberflächenschicht (1b) des Trägers gebildet wird und (3) eine Beschichtung einer speziellen Grundierung, die die Anhaftung der gedruckten Tinte erleichtert.
Unter diesen Umständen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium mit einer hohen Farbdichte und gutem Tintenabsorptionsvermögen bei der gleichen Beschichtungsmenge der Tinten-aufnehmenden Schicht bereitzustellen. In anderen Worten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium, das eine geringere Beschichtungsmenge der Tinten-aufnehmenden Schicht aufweist, mit einem Aufzeichnungsmedium, das die gleiche Farbdichte und das gleiche Tintenabsorptionsvermögen aufweist, bereitzustellen.
Es wurde gefunden, dass die vorstehende Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium gelöst wird, umfassend ein Substrat mit einem Absorptionsvermögen für Tinte und einer porösen, auf dem Substrat gebildeten, Tinten-aufnehmenden Schicht,
wobei das Aufzeichnungsmedium einen Absorptionsgrad von mindestens 10 cm³/m² für eine Kontaktzeit von 0,05 Sekunden, gemessen durch das Bristow-Verfahren durch Anwenden einer Tinte auf Wasserbasis mil einer Viskosität von 2,5 mPa·s (cP) und einer Oberflächenspannung von 30·10&sup7; (30 Dyn/cm), aufweist,
wobei das Substrat 1 bis 85 Gewichtsprozent anorganische Teilchen umfasst, wobei die anorganischen Teilchen in einem das Substrat aufbauenden Material eingearbeitet sind
und wobei die Substrate Poren mit Porenradien aufweisen, die nicht größer als das Dreifache des mittleren Porenradius in der Tinten-aufnehmenden Schicht sind, das Volumen der Poren mit diesen Porenradien pro Flächeneinheit des Substrats 5 bis 1 000 cm³/m² ist, wobei die Porenradien und das Porenvolumen durch das Stickstoffadsorptions/Desorptionsverfahren gemessen werden.
Es wurde gefunden, dass, wenn die Porenradien des Substrats mit der Tinten-aufnehmenden Schicht auf seiner Oberfläche, verglichen mit dem mittleren Porenradius der Tinten-aufnehmenden Schicht, extrem groß sind, die Kapillarröhrenkraft der Tinten-aufnehmenden Schicht die Kapillarröhrenkraft des Substrats wesentlich übersteigt, wodurch die Tinte in der Regel kaum aus der Tintenaufnehmenden Schicht auf das Substrat übertragen wird. Es wurde gefunden, dass dies der Grund ist, warum das Tintenabsorptionsvermögen im wesentlichen nicht erhöht wird, wenn ein gewöhnliches Schaumpapier oder dergleichen als das vorstehend erwähnte Substrat verwendet werden.
Deshalb wird in der vorliegenden Erfindung als Substrat eines mit Poren mit Porenradien, nicht größer als das 3-fache des mittleren Porenradius der Poren, in der Tinten-aufnehmenden Schicht verwendet. Es ist bevorzugt, ein Substrat mit Poren mit Porenradien innerhalb eines Bereichs von 5 bis 30 nm anzuwenden. Die Poren in dem Substrat mit Tintenabsorptionsvermögen sind miteinander verbunden und sind zur Oberfläche des Substrats offen. Wenn das Substrat, verglichen mit der Tinten-aufnehmenden Schicht, zu große Porenradien aufweist, ist dies nicht erwünscht, da die Übertragung der Tinte aus der Tintenaufnehmenden Schicht auf das Substrat in der Regel schlecht erfolgt. Es wurde gefunden, dass es in der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt ist, dass das Substrat Poren mit im wesentlichen der ähnlichen Porenverteilung wie die der Tinten-aufnehmenden Schicht aufweist, da das Substrat dann eine Kapillarröhrenkraft aufweist, die fast gleich jener der Tinten-aufnehmenden Schicht ist, wodurch die Tinte aus der Tinten-aufnehmenden Schicht zu dem Substrat leicht absorbiert wird. Weiterhin beherrscht das Porenvolumen des Substrats das Tintenabsorptionsvermögen des Aufzeichnungsmediums. In der vorliegenden Erfindung wurde es als erwünscht gefunden, dass das Porenvolumen pro Flächeneinheit des Substrats 5 bis 1 000 cm³/m², bevorzugter 5 bis 500 cm³/m², ist. In den erfindungsgemäßen Ausführungsformen haben Substrate Poren mit Porenradien nicht größer als das 2-fache des mittleren Radius von Poren in der Tintenaufnehmenden Schicht, bei einem Volumen pro Flächeneinheit des Substrats von 2 bis 40 cm³/m².
Das in der vorliegenden Erfindung zu verwendende Substrat kann beispielsweise ein Papier, ein synthetisches Papier, eine Kunststofffolie oder ein Film oder ein Vlies sein. Wenn das Substrat selbst die vorstehend erwähnten Poreneigenschaften aufweist, kann es wie es ist verwendet werden. Als ein solches Material kann beispielsweise ein synthetisches Papier, offenbart in dem Europäischen Patent 288021, Inhaber PPG Industries Incorporated, erwähnt werden. Dies ist ein feines poröses filmbildendes Material, das aus Polyethylen oder Polyolefin, welches einen Siliziumdioxidfüllstoff enthält, hergestellt ist. Andererseits ist es im Fall eines Substrats, das die vorstehend erwähnten Poreneigenschaften nicht aufweist, ratsam, eine hinreichende Menge von anorganischen feinen Teilchen in das das Substrat aufbauende Material (das heißt Zellstoff im Fall eines Papiers oder ein Polymermaterial im Fall eines Vlieses oder synthetischen Papiers) einzuarbeiten, so dass der Porenradius durch solche anorganischen feinen Teilchen zu einem mittleren Porenradius und einem Porenvolumen innerhalb der vorstehend erwähnten, entsprechenden Bereiche gesteuert wird. Die feinen anorganischen Teilchen, die in dem Substrat enthalten sein sollen, können über die Dickenrichtung des Substrats verteilt sein oder können entlang der Grenze mit der Tintenaufnehmenden Schicht angeordnet sein.
Als ein Verfahren zum Einbringen von anorganischen feinen Teilchen für das Substrat können beispielsweise ein Verfahren, worin anorganische feine Teilchen mit dem Zellstoff vermischt werden, gefolgt von Bogenbilden, ein Verfahren, worin ein Sol, das feine anorganische Teilchen enthält, auf Papier imprägniert wird oder ein Verfahren, worin anorganische feine Teilchen mit einem Polymermaterial vermischt werden und das Gemisch zu einem Film geformt wird, erwähnt werden. Als das Imprägnierungsverfahren kann vorzugsweise ein Tauchverfahren, ein Saugfiltrationsverfahren, ein Sprühverfahren oder ein Beschichtungsverfahren mit Hilfe eines Beschichters angewendet werden. Die Menge an anorganischen feinen Teilchen, die in das Substrat-bildende Material einzuarbeiten ist, ist 1 bis 85 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis 80 Gewichtsprozent, bezogen auf das Substrat.
Die anorganischen feinen Teilchen sind vorzugsweise jene mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 20 bis 200 nm. Unter ihnen sind jene, die aus einem Sol mit feinen, darin dispergierten Teilchen erhältlich sind, wie Aluminiumoxidsol oder Siliziumdioxidsol, bevorzugt. Ein durch Trocknen erhältliches Xerogel, wie ein Sol, enthält eine große Menge feiner Poren und ist somit in der Lage, eine hinreichende Wirkung bei einer relativ kleinen Zugabemenge zu erzielen. Das Substrat kann eine Bindemittelkomponente oder andere Additivkomponenten enthalten. Wenn jedoch anorganische feine Teilchen durch ein Imprägnierungsverfahren eingearbeitet werden, werden die anorganischen feinen Teilchen in der Regel kaum hinreichend in die Papierfasern eindringen, wenn sich die Viskosität des Sols erhöht, und in einem solchen Fall ist es bevorzugt, ein Sol anzuwenden, das keine Bindemittelkomponente enthält.
Die poröse Tinten-aufnehmende Schicht ist vorzugsweise aus anorganischen feinen Teilchen, die an ein Bindemittel gebunden sind, zusammengesetzt. Als die anorganischen feinen Teilchen für die Tinten-aufnehmende Schicht ist Aluminiumoxidhydrat bevorzugt. Besonders bevorzugt ist Pseudoboehmit, da es einen Farbstoff gut absorbiert und fixiert. Hier ist Pseudoboehmit ein Agglomerat von Aluminiumoxidhydrat, das durch die nachstehende Zusammensetzungsformel Al&sub2;O&sub3;·nH&sub2;O (n = 1 bis 1,5) wiedergegeben wird.
Das für die Herstellung der porösen, Tinten-aufnehmenden Schicht zu verwendende Bindemittel kann ein organisches Material, wie Stärke oder deren modifiziertes Produkt, Polyvinylalkohol (PVA) oder dessen modifiziertes Produkt, ein Styrol-Butadien-Kautschuklatex (SBR) und ein Acrylnitril-Butadien- Kautschuklatex (NBR), Polyvinylpyrrolidon (PVP) oder Carboxymethylcellulose (CMC) sein. Das Bindemittel wird vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 50 Gewichtsprozent, bevorzugter 5 bis 15 Gewichtsprozent, der anorganischen feinen Teilchen verwendet.
Wenn die Menge des Bindemittels weniger als 5 Gewichtsprozent ist, wird die Festigkeit der Tinten-aufnehmenden Schicht in der Regel unzureichend. Wenn sie andererseits 50 Gewichtsprozent übersteigt, wird das Tintenabsorptionsvermögen in der Regel unzureichend.
Die Tinten-aufnehmende Schicht hat vorzugsweise einen mittleren Porenradius von 5 bis 30 nm, bevorzugter 5 bis 15 nm, und ein Porenvolumen von 0,3 bis 2,0 cm³/g, bevorzugter 0,5 bis 1,5 cm³/g, wobei es ein hinreichendes Absorptionsvermögen hat und die Transparenz der Tinten-aufnehmenden Schicht gut ist. Je höher die Transparenz der Tinten-aufnehmenden Schicht, um so höher ist die Farbdichte und um so höher die Qualität des dadurch erhältlichen Bildes.
Als ein Verfahren zur Bildung der Tinten-aufnehmenden Schicht auf dem Substrat ist es bevorzugt, ein Verfahren anzuwenden, worin ein Bindemittel und ein Lösungsmittel zu den anorganischen feinen Teilchen gegeben werden, um eine Beschichtungsflüssigkeit im Solzustand zu erhalten, die dann auf das Substrat aufgetragen wird, gefolgt von Trocknen. Es ist bevorzugt, ein Aluminiumoxidsol als Ausgangsmaterial für anorganische feine Teilchen anzuwenden, da es dadurch möglich ist, eine Tinten-aufnehmende Pseudoboehmit-Schicht, die ausgezeichnet in der Transparenz ist, zu bilden. Als das Beschichtungsmittel kann ein herkömmliches Beschichtungsmittel geeigneterweise angewendet werden, wie ein Farbbeschichter, ein Walzenbeschichter, ein Luftmesserbeschichter, ein Blattbeschichter, ein Stangenbeschichter, ein Stabbeschichter oder ein Kommabeschichter. Ein Beschichtungsverfahren, wie ein Übertragungsverfahren und ein Gussverfahren, wodurch die beschichtete Oberfläche eben wird, kann auch angewendet werden. Eine beschichtete Oberfläche kann kalandriert werden, um sie eben zu machen. Als das Lösungsmittel für die Beschichtungsflüssigkeit kann ein Wassertyp oder ein Nicht-Wassertyp angewendet werden.
Die Beschichtungsmenge der Tinten-aufnehmenden Schicht wird geeigneterweise in Abhängigkeit von beispielsweise der Spezifikation des Druckers ausgewählt, und sie ist gewöhnlich vorzugsweise 2 bis 60 g/m² im getrockneten Zustand. Wenn die Beschichtungsmenge weniger als 2 g/m² ist, kann keine klare Farbe erhalten werden, was unerwünscht ist. Wenn die Beschichtungsmenge 60 g/m² übersteigt, wird unnötig Material verbraucht und die Festigkeit der Tintenaufnehmenden Schicht wird in der Regel gering, was unerwünscht ist. Die Beschichtungsmenge der Tinten-aufnehmenden Schicht ist bevorzugter 5 bis 25 g/m².
Es ist bevorzugt, eine Schicht mit kugelförmigen Teilchen auf der vorstehend beschriebenen porösen Tinten-aufnehmenden Schicht bereitzustellen, da dadurch die Abriebbeständigkeit, verglichen mit einem Fall, bei dem die poröse Pseudoboehmitschicht allein bereitgestellt wird, verbessert wird. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Schicht von kugelförmigen Teilchen eine Siliziumdioxidgelschicht ist, die durch Beschichten mit einem Siliziumdioxidsol erhalten wird. Wenn die Tinte aufgetragen wird, geht die Tinte durch die Siliziumdioxidgelschlicht hindurch.
Eine solche Siliziumdioxidgelschicht kann durch Dispergieren des Siliziumdioxidsols in einer Bindemittellösung, vorzugsweise unter Gewinnung einer Beschichtungsflüssigkeit im Solzustand und Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit, fest an die Blattoberfläche gebunden werden, gefolgt von Trocknen. Als Beschichtungsverfahren kann ein herkömmliches Beschichtungsverfahren (Streichverfahren), wie ein Tauchverfahren, ein Übertragungsverfahren oder ein Verfahren unter Verwendung eines Beschichters geeignet angewendet werden. Es ist bevorzugt, als ein gewöhnliches Siliziumdioxidsol, jenes mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 200 nm, vorzugsweise 10 bis 90 nm, und einer Konzentration des Anteils an Feststoffen von 1 bis 20 Gewichtsprozent, anzuwenden. Als das mit dem Siliziumdioxidsol zu vermischende Bindemittel kann das gleiche wie zum Bilden der porösen Pseudoboehmitschicht verwendete Bindemittel angewendet werden. Jedoch ist es besonders bevorzugt, ein Siliziumenthaltendes Polymer, wie einen Kieselsäure-enthaltenden Polyvinylalkohol, anzuwenden. Die Menge des Bindemittels liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 30 Gewichtsprozent, wie durch den Feststoffanteil des Siliziumdioxidsols berechnet (berechnet als SiO&sub2;).
Die Dicke der Siliziumdioxidgelschicht ist vorzugsweise 0,1 bis 30 um. Wenn die Dicke der Siliziumdioxidgelschicht weniger als 0,1 um ist, werden die Wirkungen zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit in der Regel unzureichend. Wenn die Dicke der Siliziumdioxidgelschicht 30 um übersteigt, werden in der Regel Transparenz und Absorptionsvermögen der Tinten-aufnehmenden Schicht beeinträchtigt.
Verschiedene Additive können in das Substrat, die poröse Tintenaufnehmende Schicht und die Siliziumdioxidgelschicht eingearbeitet werden. Beispielsweise können ein Additiv zum Zweck der Verbesserung der Haltbarkeit, wie ein Ultraviolettlichtabsorptionsmittel, ein Antiverblassungsmittel, ein Antiausblutungsmittel oder ein Antivergilbungsmittel, ein Additiv zum Zweck der Verbesserung der Produktivität, wie ein Entschäumungsmittel, ein Viskosität-verminderndes Mittel oder ein Gel-bildendes Mittel und ein Additiv zum Zweck der Verleihung einer weiteren vorteilhaften Eigenschaft, wie ein Fluoreszenzaufhellungsmittel, gegebenenfalls eingearbeitet werden.
Somit hat das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung einen Absorptionsgrad von mindestens 10 cm³/m², bevorzugter 10 bis 500 cm³/m², für eine Kontaktzeit von 0,05 Sekunden, wie gemessen durch das Bristow-Verfahren unter Verwendung einer Tinte auf Wasserbasis, die ein organisches Lösungsmittel enthält.
Die Messung durch das Bristow-Verfahren wird bei Raumtemperatur unter Atmosphärendruck ausgeführt. Die zu verwendende Flüssigkeit ist eine gewöhnliche Tintenstrahlaufzeichnungstinte. Als das Färbemittel wird ein wasserlösliches Färbemittel, wie ein Direkt-Farbstoff oder ein Säure-Farbstoff Eingewendet. Gewöhnlich wird ein organisches Lösungsmittel, wie ein mehrwertiger Alkohol, zur Steuerung der Viskosität oder der Oberflächenspannung zu einer wässerigen Lösung, wie einem Farbstoff, unter Gewinnung einer Tinte gegeben. In einigen Fällen kann ein Additiv, wie ein wasserlösliches Polymer oder ein Tensid eingearbeitet werden. Die physikalischen Eigenschaften der Tinte sind dergestalt, dass die Viskosität 2,5 mPa·s (cP) ist und die Oberflächenspannung 30·10&sup7; N/m (30 Dyn/cm) ist.
In der vorliegenden Erfindung kann als ein Verfahren zum Drucken auf dem vorstehenden Aufzeichnungsmedium durch ein Tintenstrahlsystem ein gewöhnliches Verfahren, beispielsweise in US-Patenten 4 269 891, 4 664 962 und 5 459 502 offenbart, angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die Beispiele genauer beschrieben. Jedoch sollte es selbstverständlich sein, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise durch solche speziellen Beispiele beschränkt wird.

BEISPIEL 1

Eine Seite eines kommerziell erhältlichen Schaumpapiers (68 g/m²) wurde in ein Aluminiumoxidsol (Konzentration des Anteils an Feststoffen: 20,7 Gewichtsprozent, mittlere agglomerierte Teilchengröße 187 nm) getaucht und dann einige Minuten in einem Ofen bei 60ºC getrocknet, unter Gewinnung eines Substrats mit 15 g/m² Aluminiumoxid-Xerogel, das zusammen mit Zellstofffasern vorliegt.
Andererseits werden 11 Gewichtsteile (berechnet als Feststoffanteil) Polyvinylalkohol und Wasser zu 100 Gewichtsteilen (berechnet als Feststoffanteil) Aluminiumoxidsol gegeben, um eine Beschichtungsflüssigkeit mit einer Gesamtfeststoffanteilskonzentration von 16,5 Gewichtsprozent herzustellen. Diese Beschichtungsflüssigkeit (Streichmasse) wurde auf die in das Aluminiumoxidsol getauchte Seite des vorstehenden Substrats mit Hilfe eines Stabbeschichters aufgetragen und 5 Minuten in einem Ofen bei 60ºC und anschließend 3 Minuten in einem Trommeltrockner bei 140ºC getrocknet, unter Bildung einer porösen Pseudoboehmitschicht in einer getragenen Trockenmenge von 10 g/m².
Weiterhin wurden 11 Gewichtsteile (berechnet als Feststoffanteil) von Kieselsäure-enthaltendem Polyvinylalkohol und Wasser zu 100 Gewichtsteilen (berechnet als Feststoffanteil) Siliziumdioxidsol (mittlerer Teilchendurchmesser: 45 nm) gegeben, um eine Beschichtungsflüssigkeit mit einer Konzentration des Anteils an Gesamtfeststoffen von 3,0 Gewichtsprozent herzustellen. Diese Beschichtungsflüssigkeit wurde auf die Seite, auf der die vorstehende poröse Pseudoboehmitschicht gebildet wurde, mit Hilfe eines Stabbeschichters aufgetragen und 5 Minuten in einem Ofen bei 60ºC getrocknet, unter Bildung einer Siliziumdioxidgelschicht in einer getragenen Trockenmenge von 0,9 g/m².
Die gleiche poröse Pseudoboehmitschicht, wie vorstehend beschrieben, wurde auf einem Polyethylenterephthalatfilm (PET) gebildet und die Porenverteilung wurde durch ein Stickstoffadsorptions/Desorptionsverfahren gemessen, wodurch der mittlere Porenradius 11 nm war und das Porenvolumen 0,9 cm³/g war. Weiterhin wurde, bezüglich des vorstehenden Substrats allein, die Porenverteilung durch das Stickstoffadsorptions/Desorptionsverfahren unter Verwendung des Analysators (OMNI SORP®, Handelsname, hergestellt von Coulter Co. Ltd.) gemessen, wobei das Porenvolumen bei Porenradien nicht größer als 33 nm pro Flächeneinheit des Substrats 14 cm³/m² betrug und das Porenvolumen innerhalb eines Bereichs von 5 bis 30 nm lag, die nicht größer als 33 nm sind, pro Flächeneinheit des Substrats 10 cm³/m² war. Weiterhin war das Porenvolumen mit Porenradien nicht größer als 22 nm pro Flächeneinheit des Substrats 14 cm³/m².

BEISPIEL 2

Ein Aufzeichnungsmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 2 kommerziell erhältliches synthetisches Papier mit Poren (TESLIN®, Handelsname, für fein poröses, filmbildendes Material, hergestellt aus Polyethylen-enthaltendem Siliziumdioxid und mit einer Dicke von 178 um, hergestellt von PPG Industries Incorporated) als das Substrat verwendet wurde. Jedoch war die getragene Trockenmenge des Pseudoboehmits 10 g/m² und die getragene Trockenmenge des Siliziumdioxidgels war 0,9 g/m². Weiterhin wurde in der gleichen Weise bezüglich des Substrats allein die Porenverteilung durch ein Stickstoffadsorptions/Desorptionsverfahren gemessen, wobei das Porenvolumen mit Porenradien innerhalb eines Bereichs von 5 bis 30 nm, der nicht größer als 33 nm war, pro Flächeneinheit des Substrats 93 cm³/m² war. Das Porenvolumen mit Porenradien nicht größer als 33 nm war 913 cm³/m².

BEISPIEL 3

Ein Aufzeichnungsmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 3 keine Siliziumdioxidgelschicht gebildet wurde. Jedoch war die getragene Menge von Pseudoboehmit als getrocknet 2 g/m².

BEISPIEL 4 (Vergleichsbeispiel)

Ein Aufzeichnungsmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass in Beispiel 4 keine Tauchbehandlung mit Aluminiumoxidsol ausgeführt wurde und die Aluminiumoxidsolbeschichtungsflüssigkeit wurde direkt auf das Schaumpapier aufgetragen, unter Bildung einer porösen Pseudoboehmitschicht. Jedoch war die getragene Menge des Pseudoboehmits als getrocknet 10 g/m² und die getragene Menge des Siliziumdioxidgels als getrocknet war 0,9 g/m². Weiterhin wurde in der gleichen Weise bezüglich des Substrats allein die Porenverteilung durch ein Stickstoffadsorptions/Desorptionsverfahren gemessen, wodurch sowohl das Porenvolumen mit Porenradien nicht größer als 33 nm als auch ein Bereich von 5 bis 30 nm, die nicht größer als 33 nm sind, pro Flächeneinheit des Substrats 1,6 cm³/m² waren.

BEISPIEL 5 (Vergleichsbeispiel)

In Beispiel 5 wurden nur das Substrat von Beispiel 2 ohne Bilden der Pseudoboehmitschicht und der Siliziumdioxidgelschicht verwendet.

Druckbewertung

Auf der Pseudoboehmit-beschichteten Seite von jedem der Aufzeichnungsmedien von Beispielen 1-4 und auf dem Substrat von Beispiel 5 wurde Farbdrucken mit einem Tintenstrahldrucker (MJ-5000C, Handelsname, hergestellt von Seiko Epson K. K.) vorgenommen, wodurch das Tintenabsorptionsvermögen qualitativ bewertet wurde. Für die Bewertung wurden Druckmuster feiner Buchstaben in Magenta mit einem Hintergrund von Dunkelblau (Mischfarbe von Cyanblau und Magenta) verwendet. Wenn das Absorptionsvermögen des Aufzeichnungsmaterials unzureichend ist, wird das Magenta in der Regel von dem Rand des blauen Hintergrunds laufen oder das Blau wird in der Regel zu den Magenta- Buchstabenteilen laufen. Als Ergebnis der Druckbewertung wurde kein Verlaufen bezüglich Aufzeichnungsmedien von Beispiel 1, 2, 3 und 5 beobachtet, jedoch wesentliches Laufen wurde mit dem Medium von Beispiel 4 beobachtet.

Messung der Farbdichte

Bezüglich eines aufgezeichneten Bildes, das durch Drucken auf die Pseudoboehmit-beschichtete Seite von jedem der Aufzeichnungsmedien der Beispiele 1-4 und auf das Substrat von Beispiel 5 durch einen Tintenstrahldrucker gebildet wurde, wurde die Farbdichte mit Hilfe eines Farbdensitometers (SPM100- II, Handelsname, hergestellt von GRETAG Company) gemessen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt. Gewöhnlich kann ein klares Bild erhalten werden, wenn die Farbdichte mindestens 1,5 ist.

Messung der absorbierten Menge

Mit Hilfe eines Prüfgeräts nach dem Bristow-Verfahren (Nr. 207, Handelsname, hergestellt von Kumagaya Riki Kogyo K. K.) wurde die Menge an absorbierter Flüssigkeit bei Raumtemperatur unter Atmosphärendruck unter Verwendung von cyanblauer Tinte (MJIC2C, Handelsname, hergestellt von Seiko Epson K. K.) gemessen, die zur Druckbewertung verwendet wurde. Aus der Flüssigkeitsabsorptionskurve wurde die Menge an absorbierter Flüssigkeit bei der Kontaktzeit von 0,05 Sekunden bestimmt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
Bezüglich der für die Druckbewertung verwendeten cyanblauen Tinte und der Messung der Menge an absorbierter Flüssigkeit wurden die Viskosität und die Oberflächenspannung bei Raumtemperatur mit Hilfe eines Viskometers gemessen (LVF, Handelsname, hergestellt von Brookshield Engineering Laboratories, Inc.) und einem Oberflächenspannungsmesser (ESB-V, Handelsname, hergestellt von Kyouwaga Kagaku K. K.), wobei die Viskosität 2,5 mPa·s (cP) war und die Oberflächenspannung 30·10&sup7; N/m (30 Dyn/cm) war. Tabelle 1
Das Tintenstrahlaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung absorbiert Tinte rasch und ist ausgezeichnet in der Farbdichte, wobei kein Verlaufen der Tinte beobachtet wird und das gedruckte Bild klar ist.

Claims

1. Tintenstrahlaufzeichnungsmedium, umfassend ein Substrat mit einem Absorptionsvermögen für Tinte und einer porösen, auf dem Substrat gebildeten, Tinten-aufnehmenden Schicht,

wobei das Aufzeichnungsmedium einen Absorptionsgrad von mindestens 10 cm³/m² für eine Kontaktzeit von 0,05 Sekunden, gemessen durch das Bristow- Verfahren durch Anwenden einer Tinte auf Wasserbasis mit einer Viskosität von 2,5 mPa·s (cP) und einer Oberflächenspannung von 30·10&sup7; (30 Dyn/cm), aufweist,

wobei das Substrat 1 bis 85 Gewichtsprozent anorganische Teilchen umfasst, wobei die anorganischen Teilchen in einem das Substrat aufbauenden Material eingearbeitet sind,

und wobei die Substrate Poren mit Porenradien aufweisen, die nicht größer als das Dreifache des mittleren Porenradius in der Tinten-aufnehmenden Schicht sind, das Volumen der Poren mit diesen Porenradien pro Flächeneinheit des Substrats 5 bis 1000 cm³/m² ist, wobei die Porenradien Lind das Porenvolumen durch das Stickstoffadsorptions/Desorptionsverfahren gemessen werden.

2. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Tinten-aufnehmende Schicht anorganische feine Teilchen und ein Bindemittel umfasst und die Menge des Bindemittels 5 bis 50 Gewichtsprozent der anorganischen feinen Teilchen ist.

3. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Substrat Poren mit Porenradien von nicht mehr als dem 2-fachen des mittleren Porenradius der Poren in der Tinten-aufnehmenden Schicht aufweist, bei einem Volumen pro Flächeneinheit des Substrats von 2 bis 40 cm³/m².

4. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Tintenaufnehmende Schicht Poren mit Porenradien von 5 bis 30 nm bei einem Volumen pro Gewichtseinheit von 0,3 bis 2,0 cm³/g aufweist.

5. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Substrat ein Cellulosepapier und anorganische Teilchen umfasst.

6. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Substrat ein Polymermaterial und anorganische Teilchen umfasst.

7. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 6, wobei das Polymer ein Polyolefin umfasst und die anorganischen Teilchen Siliziumdioxid umfassen.

8. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Tintenaufnehmende Schicht Aluminiumoxidhydrat umfasst.

9. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer Schicht von kugelförmigen Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 200 nm auf der Tinten-aufnehmenden Schicht.

10. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 9, wobei die Schicht von kugelförmigen Teilchen Siliziumdioxidgel umfasst.