DE3434256C2

DE3434256C2 -

Info

Publication number: DE3434256C2
Application number: DE3434256A
Authority: DE
Inventors: Ryuichi Arai; Shigeo Tokio/Tokyo Jp Taganoh
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-09-19
Filing date: 1984-09-18
Publication date: 1990-08-02
Also published as: GB2148147A; GB2148147B; GB8423304D0; US4636409A; DE3434256A1; HK72691A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Tintenstrahl-Aufzeichnungs medien, wie Aufzeichnungspapier, die hohes Tinten-(Auf zeichnungsflüssigkeit-)Absorptionsvermögen bei nur mäßiger Tintendiffusion haben und eine hohe optische Dichte eines Bildelementes sowie eine gute Tintenfleckform liefern.

Beim Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren werden Tinten tröpfchen nach verschiedenen Methoden ausgestoßen, bei spielsweise unter Verwendung elektrostatischer Anziehungs kräfte, wie diese durch Zufuhr einer hohen Spannung er zeugt werden, oder durch Ausüben mechanischer Verdrängungs vibrationen auf die Tinte, z. B. mit Hilfe von Piezoschwingern, und an einem Aufzeichnungsmedium zum Haften gebracht. Diese Aufzeichnungsmethode ist geräuscharm und gestattet hohe Aufzeichnungsgeschwindigkeiten und Mehrfarbendruck.

Für Tintenstrahlaufzeichnen werden wäßrige Tinten hauptsächlich aus Sicherheitsgründen und wegen ihrer Eignung zu Druckzwecken benutzt, und sie enthalten generell ein Färbungsmittel und ein flüssiges Medium.

Die bisher generell für Tintenstrahl-Aufzeichnen benutzten Medien sind einfache Papierbögen. Jedoch bedingen die zu verzeichnenden Verbesserungen im Betriebsverhalten von Tintenstrahlschreibern, beispielsweise Erhöhung der Auf zeichnungsgeschwindigkeit und Möglichkeit einer mehrfar bigen Aufzeichnung, ein zunehmendes Bedürfnis nach Tinten strahlaufzeichnungsmedien mit besseren Eigenschaften.

Die verlangten Eigenschaften sind wie folgt:

1. Die Tintenabsorption soll so schnell wie möglich er folgen.
2. Ein Tintenfleck soll, wenn er einem vorher aufgebrach ten Tintenfleck überlagert wird, nicht in diesen hinein laufen oder mit diesem verlaufen.
3. Markierte Tintenflecken sollen einen gleichförmigen Solldurchmesser besitzen.
4. Markierte Tintenflecken sollen möglichst Kreisform und glatte Umrißlinien haben.
5. Aufzeichnungsmedien sollen sehr hell sein.
6. Die in der aufgebrachten Tinte vorgesehenen Färbungs mittel sollen zu guten Farben führen.

Beim Tintenstrahl-Aufzeichnen werden Vorlagebilder gene rell so reproduziert, daß die aufzuzeichnende Vorlage in gleiche Abschnitte (Bildelemente) fein aufgeteilt wird und jedes dieser Bildelemente durch einen Tintenfleck oder mehrere Tintenflecke wiedergegeben wird. Bei einem solchen Aufzeichnungssystem ist eine ausreichende Bildelement dichte (optische Gesamtdichte jedes reproduzierten Bild elementes) erforderlich, um dem aufgezeichneten Bild eine ausreichende optische Dichte zu geben. Wenn beispiels weise ein Bildelement durch einen Tintenfleck unter Ver wendung eines Tintentröpfchens definierter Größe und de finierter Farbkonzentration dargestellt wird, dann ist es erwünscht, daß das aufgebrachte Tintentröpfchen sich so gleichförmig wie möglich über das gesamte Gebiet des Bild elementes ausbreitet. Der Grund hierfür ist folgender: Wenn der Durchmesser des in einem Bildelement fixierten Tintenflecks klein ist, ist die optische Gesamtdichte des Bildelementes generell niedrig, obgleich die Dichte des Tintenflecks selbst hoch ist. Wenn andererseits der Durch messer des fixierten Tintenflecks groß ist, wird die Ge samtdichte des Bildelementes groß, obgleich die Dichte des Tintenflecks selber niedrig ist. Wenn also sich ein Tinten tröpfchen über das gesamte Gebiet des Bildelementes aus breitet, wird die Bildelement-Gesamtdichte maximiert; denn letztere hängt hauptsächlich vom Fleckgebiet im Vergleich zum Nicht-Fleckgebiet ab.

Auf einem Aufzeichnungsmedium mit höherer Tintendiffusions eigenschaft kann die Aufzeichnung mit einer höheren Ge schwindigkeit erfolgen, wenn das Gebiet jedes Bildelemen tes vergrößert wird. Demgemäß ist es für Tintenstrahlaufzeich nungsmedien erforderlich, zusätzlich zu den vorstehend er wähnten Eigenschaften eine mäßige Tintendiffusionseigen schaft derart zu besitzen, daß ein auf ein Bildelement vorgeschriebener Größe aufgebrachtes Tintentröpfchen sich gleichförmig über das gesamte Gebiet des Bildelementes ausbreitet.

Beispielsweise ist bei Verwendung von üblichem holzfreiem Papier für Tintenstrahlaufzeichnungen die Tintenabsorption im Papier schlecht, der Durchmesser der resultierenden Tintentröpfchen nicht ausreichend groß und deren Form un zureichend, und die gewünschte hohe gleichförmige Bild elementdichte kann nicht erhalten werden. Handelsübliches unbeschichtetes Papier liefert ebenfalls unbefriedigende Ergebnisse, obgleich die Tintenabsorption hierin aus reichend ist; d. h. die Tinte läuft längs den Fasern des Papiers, der Grad der Tintendiffusion ändert sich von Punkt zu Punkt auf dem Papier, Form und Größe der Tintentröpfchen sind schwierig zu steuern und die Dichte der Tintentröpfchen ändert sich örtlich, so daß keine hinreichende Bildelement dichte erhalten werden kann.

Aus der DE-OS 30 24 205 ist ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedium bekannt, das aus geleimtem Basispapier und einer darauf aufgebrachten Beschichtung aus Pigment und/oder Füllstoff und Bindemittel besteht. Bei diesem be kannten Aufzeichnungsmedium bildet die Füllmaterial- Beschichtung eine vergleichsweise dicke und vor allem ge schlossene, kontinuierliche Schicht, deren Zweck es ist, die aufgebrachten Tintentröpfchen rasch zu absorbieren, um so eine Wischfestigkeit extrem schnell erreichen zu können. Nachteilig dabei ist aber, daß auch ein guter Teil eines aufgespritzten Tintentröpfchens durch Diffusion im Inneren verschwindet, wodurch sich die Farbdichte des Tintenauftrags unerwünscht verringert.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, bei dem eine sich sehr rasch einstellende Wischfestigkeit nicht mit einer uner wünschten Abnahme der Farbdichte erkauft ist. Ferner soll das erfindungsgemäße Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium die oben erwähnten Forderungen erfüllen, ein hohes Tintenabsorptions vermögen besitzen und solche Tintendiffusionseigenschaften aufweisen, daß sich ein auf ein Bildelement vorgeschriebener Größe aufgebrachtes Tintentröpfchen gleichmäßig über das gesamte Gebiet des Bildelements ausbreitet, ferner in einer guten Form des Tintentröpfchens resultiert und in der Färbung ausgezeichnet ist.

Insbesondere sollen dabei auch auf dem Aufzeichnungsmedium größere Tintenflecken als auf üblichen Aufzeichnungsmedien aufgebracht werden können, so daß die Aufzeichnungsgeschwin digkeit bei vergrößerten Bildelementgebieten erhöht werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das in den Patent ansprüchen definierte Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium gelöst.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben; es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schrägansicht der Aufzeichnungs oberfläche einschließlich eines vergrößert heraus gezeichneten Teils hiervon in gleichfalls schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme in 150facher Vergrößerung eines Teils der Aufzeichnungsfläche eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials,

Fig. 3 eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme in 150facher Vergrößerung eines Teils der Aufzeichnungsoberfläche eines üblichen Tintenstrahlaufzeichnungspapiers,

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufzeichnungs mediums senkrecht zu dessen Oberfläche,

Fig. 5 eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme in 1500facher Vergrößerung eines Teils der Schnittansicht nach Fig. 4 und

Fig. 6 eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme in 1500facher Vergrößerung eines Teils des Querschnittes eines üblichen Tintenstrahlaufzeichnungspapiers senkrecht zu dessen Oberfläche.

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium besteht grundsätz lich aus einem Grundmaterial, das sich hauptsächlich aus einem fasrigen Material zusammensetzt, und Füllpartikeln, die auf die Oberfläche der Grundmaterialschicht aufge bracht sind. Die Füllmaterialpartikel sind sehr dünn ge streut und auf die Oberfläche der Grundmaterialschicht in einem derartigen Ausmaß aufgebracht, daß die Hauptkompo nente, die Fasern des Grundmaterials, nicht vollständig bedeckt sind. Ein typisches Beispiel des Oberflächenzustan des ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.

Wie dort in der schematischen, vergrößerten Darstellung 11 b des Ausschnittes 11 a des Aufzeichnungsmediums 11 ge zeigt ist, sind Partikel 13 des Füllmaterials an der Ober fläche der (nicht dargestellten) Grundmaterialschicht mit Hilfe eines (ebenfalls nicht dargestellten) Bindemittels fixiert. Einige Teile der Fasern, die die Hauptkomponente des fasrigen Grundmaterials bilden, sind mit Füllparti keln 13 schwach bedeckt und andere Teile der Fasern 12 stehen in direktem Kontakt mit der Außenatmosphäre. Die Füllmaterialpartikel 13 bedecken nicht nur leicht Teile der Fasern 12, sondern sind auch in den Zwischenräumen zwischen einzelnen Fasern 12 vorhanden. Sonach sind die Füllmaterialpartikel 13 auf Teilen der Fasern 12 so fixiert, daß sie entweder teilweise die Aufzeichnungsseite des fasrigen Materials in einem Ausmaß derart be decken, daß einige Teile der Fasern 12 unbedeckt bleiben, oder daß sie die Zwischenräume zwischen Teilen der Fasern 12 ausfüllen. Weiterhin existieren Teile der Fasern 12, die sehr dicht an der Aufzeichnungsoberfläche des Aufzeichnungs mediums liegen.

Weiterhin kann die Aufzeichnungsoberfläche des erfindungs gemäßen Aufzeichnungsmediums im Ganzen mit Füllmaterial partikeln in einem solchen Ausmaß bedeckt werden, daß einige Teile der Fasern an der Aufzeichnungsoberfläche erscheinen und Teile der Fasern sehr dicht an der Auf zeichnungsoberfläche des Aufzeichnungsmediums liegen.

Fig. 2 zeigt eine Abtastelektronenmikroskop-Aufnahme (Ver größerungsfaktor 150) eines Teils der in Fig. 1 darge stellten Aufzeichnungsoberfläche. Diese Aufnahme demon striert den vorstehend beschriebenen charakteristischen Zustand der Aufzeichnungsoberfläche des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums.

Fig. 3 zeigt andererseits eine Abtastelektronenmikroskop- Aufnahme (derselben Vergrößerung) eines Teils der Auf zeichnungsoberfläche eines üblichen Aufzeichnungsmediums (beispielsweise des Tintenstrahlaufzeichnungspapiers L der Mitsubishi Papier Mills, Ltd.).

Diese Aufnahme läßt die Struktur der Aufzeichnungsober fläche des Aufzeichnungsmediums gut erkennen, wonach zahl reiche Pulpen-Fasern übereinanderliegen. Diese Oberflächen struktur ist von der Oberflächenstruktur des erfindungs gemäßen Aufzeichnungsmediums deutlich verschieden.

Die Aufzeichnungsoberfläche 11 A des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums ist, wie erwähnt, durch eine Mischung wenigstens der Füllmaterialpartikel 13 und Teilen der Fasern 12, die die Hauptkomponenten des Grundmaterials sind, gebildet. Wenn eine Aufzeichnung auf der Aufzeich nungsoberfläche 11 A durchgeführt wird, werden auf die Aufzeichnungsoberfläche 11 A aufgebrachte Tintentröpfchen hauptsächlich im oberflächennahen Bereich absorbiert, der eine Mischung von Teilen der Fasern 12 und Füllmaterial partikeln 13 umfaßt, jedoch kaum in der inneren Faser schicht absorbiert. Das heißt, die Tinte diffundiert prak tisch nicht in die Tiefe des Aufzeichnungsmediums, sondern in oberflächenparallelen Richtungen. Demgemäß können Tintenflecken, die je eine Ausdehnung bis zur Größe des vorbestimmten Gebietes eines Bildelementes haben, auf dem vorliegenden Aufzeichnungsmedium markiert werden, das ein vernünftig großes Tintendiffusionsvermögen hat.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, nämlich eine schematische Schnittansicht eines Oberflächen bereichs des Aufzeichnungsmediums senkrecht zur Oberfläche. In Fig. 4 haben die Bezugsziffern 12 und 13 dieselbe Bedeutung wie in Fig. 1.

Das Aufzeichnungsmedium nach Fig. 4 besteht grundsätzlich aus einer oberen Schicht (Oberflächenschicht) 23, einer mittleren Schicht 22 und einer unteren Schicht 21.

Die obere Schicht 23 besteht aus einer Mischung aus wenig stens Füllmaterialpartikeln 13 und Teilen von Fasern 12, die das fasrige Grundmaterial 24 bilden. Die Schicht 23 nimmt während einer Aufzeichnung das meiste der Tinte auf.

Die mittlere Schicht 22, die unterhalb der oberen Schicht 23 gelegen ist, besteht aus dem Grundmaterial 24, jedoch ohne Füllmaterialpartikel, also hauptsächlich aus Fasern 12. Die Schicht 22 absorbiert Tinte kaum.

Die unter der mittleren Schicht 22 gelegene untere Schicht 21 kann entweder wie die mittlere Schicht 22 aus dem Grundmaterial 24 allein oder aus anderen geeigneten Materialien bestehen.

Auch in diesem Fall sind die Füllmaterialpartikel 13 sehr dünn auf die Oberseite des Grundmaterials 24 gestreut und mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Bindemittels hieran fixiert. In der oberen Schicht 23 sind einige Teile der Fasern 12 schwach mit den Füllmaterialpartikeln 13 be deckt, und andere Teile der Fasern 12 sind in direktem Kontakt mit der Außenatmosphäre. Die Füllmaterialpartikel 13 bedecken nicht nur leicht die Fasern 12, sondern füllen auch die Zwischenräume zwischen einzelnen Fasern 12 aus. Sonach besteht die Oberflächenschicht 23 dieses Aufzeichnungsmediums erfindungsgemäß ebenfalls aus einer Mischung von wenigstens Füllmaterialpartikeln 13 und Teilen von Fasern 12, die die Hauptkomponente des Grund materials 24 bilden.

Fig. 5 zeigt eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme in 1500facher Vergrößerung eines Teils der oberen Schicht der Fig. 4 im Querschnitt. Diese Aufnahme demonstriert den Zustand der Oberflächenschicht deutlich, wonach Füllmaterialpartikel sehr dünn verteilt an der Oberseite der Grundmaterialschicht mit Hilfe eines Bindemittels fixiert sind. Die Oberflächenschicht besteht demnach aus einer Mischung aus Füllmaterialpartikeln mit Teilen von Fasern, die die Hauptkomponente des Grundmaterials bilden.

Fig. 6 zeigt andererseits eine Abtastelektronenmikroskop aufnahme in 1500facher Vergrößerung eines Teils eines Querschnitts senkrecht zur Oberfläche eines üblichen Tin tenstrahlaufzeichnungsmediums (Tintenstrahlaufzeichnungs papier L der Mitsubishi Papier Mills, Ltd.). Diese Aufnahme läßt die Struktur der Oberflächenschicht gut erkennen, wonach zahlreiche Pulpenfasern übereinander angeordnet sind. Diese Oberflächenstruktur unterscheidet sich von der des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmediums deutlich.

Bei Herstellung einer Aufzeichnung auf dem mit der vor stehend beschriebenen Oberflächenschicht versehenen er findungsgemäßen Aufzeichnungsmedium werden auf die Ober fläche aufgebrachte Tintentröpfchen hauptsächlich in der oberen Schicht 23, die aus einer Mischung von Fasern 12 mit Füllmaterialpartikeln 13 besteht, absorbiert, jedoch kaum in der darunterliegenden mittleren Schicht 22. Das heißt, daß die Tinte praktisch nicht in die Tiefe des Aufzeichnungs mediums hinein, sondern in oberflächenparallelen Richtungen diffundiert.

Dieses kann wie folgt erläutert werden: Da die mittlere Partikelgröße des Füllmaterials kleiner ist als der mitt lere Durchmesser der Pulpenfasern, hat das Füllmaterial eine größere spezifische Oberfläche (Oberfläche pro Ge wichtseinheit) als die Fasern. Andererseits wird Tinte im Aufzeichnungsmedium durch die Wirkung der Oberflächen energie des Füllmaterials oder der Faser absorbiert. Das heißt, Tinte wird in einem Material mit einer größeren Oberflächen energie leichter absorbiert. Mit anderen Worten, die Absorption findet im aus zahlreichen Füllmaterialpartikeln, die die größere Oberflächenenergie haben, bestehenden Teil statt, und nicht im aus der Faser bestehenden Teil. Beim erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium sind die Füll materialpartikel sehr dünn auf die Oberflächenschicht gestreut und dort fixiert, und die Oberfläche der an der Oberfläche befindlichen Materialien ist größer als die im inneren Bereich. Wegen des Unterschieds in der Ab sorptionsgeschwindigkeit zwischen der Oberflächenschicht und des inneren Bereichs diffundieren Tintentröpfchen mit höherer Geschwindigkeit in oberflächenparallelen Rich tungen als in der hierzu senkrechten Richtung. Deshalb besitzt das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium ein hohes Tintendiffusionsvermögen und hohe Tintenabsorptions geschwindigkeit, und die Tintenfleckgröße kann auf die vorbestimmte Größe eines Bildelementes vergrößert werden.

Für das sich hauptsächlich aus fasrigem Material zusammen setzende Grundmaterial des erfindungsgemäßen Aufzeich nungsmediums eignet sich Papier ebenso wie Stoffe und synthetisches Papier. Zur weiteren Unterdrückung von Tin tendiffusion in die Tiefe des Aufzeichnungsmediums ist es vorzuziehen, ein fasriges Grundmaterial zu benutzen, dessen Flüssigkeitsabsorptionsvermögen durch Leimung oder ander weitig herabgesetzt worden ist. Das Grundmaterial kann von einem geeigneten Material, z. B. einem Harzfilm, unter stützt sein.

Für das die untere Schicht 21 bildende Material können alle geeigneten Unterlagematerialien benutzt werden, beispiels weise ein Harzfilm, Stoffe, Papier und synthetisches Papier, wie diese auch für das Grundmaterial benutzt werden.

Als Füllmaterial, der weiteren Grundkomponente des erfin dungsgemäßen Aufzeichnungsmediums können beispielsweise Siliciumdioxid, Ton, Talkum, Caolin, Diatomeenerde, Calcium carbonat, Calciumsulfat, Satinweiß, Aluminiumsilicat, Aluminiumoxid und Zeolith allein oder in Kombination verwendet werden.

Erwünschtermaßen liegt die Partikelgröße des Füllmaterials zwischen 0,05 und 50 Mikrometer, insbesondere zwischen 0,1 und 20 Mikrometer, so daß die Füllpartikel 13 auf Teilen der Fasern 12 und in den Zwischenräumen hier zwi schen fixiert werden und einige Teile der Fasern 12 auf der Aufzeichnungsoberfläche 11 A freibleiben können, oder die Füllpartikel 13 auf der Schicht des Grundmaterials 24 zur Bildung der oberen Schicht 23, die aus einer Mischung von Teilen der Fasern 12 mit den Füllpartikeln 13 besteht, fixiert werden, und dabei ein hohes Tintenabsorp tionsvermögen und geeignetes Tintenausbreitungsvermögen auf der Oberflächenschicht des Aufzeichnungsmediums er halten wird. Zu große Füllmaterialpartikel sind uner wünscht, da hierbei ungleichförmige Ausbreitung der Tinte auf der Aufzeichnungsoberfläche resultiert, also Schwierig keiten bei der Steuerung von Größe und Form der Tinten flecken auftreten.

Des weiteren werden, wenn poröses Füllmaterial in der Oberflächenschicht des Aufzeichnungsmediums verwendet wird, die aufgebrachten Tintentröpfchen in die Poren des Füll materials eindiffundieren, wobei die Färbungskomponente (Farbstoff oder Pigment) der diffundierenden Tinte in den Poren absorbiert und damit eine gute Färbung erreicht wird.

Geeignete Bindemittel zum Fixieren des Füllmaterials auf der Oberflächenschicht des Grundmaterials sind beispielsweise folgende:
Wasserlösliche Polymere wie Stärke, Gelatine, Casein, Gummiarabicum, Natriumalginat, Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Natriumpoly acrylat und Polyacrylamid, synthetische polymere Latices wie synthetische Kautschuk latices und in organischen Lösungsmitteln lösliche Polymere wie Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyacrylonitril, Polymethylmethacrylat, Polyvinyl formal, Melaminharz, Polyamid, Phenolharz, Polyurethan und Alkydharz.

In der Oberflächenschicht des erfindungsgemäßen Aufzeich nungsmediums können - außer dem Füllmaterial - noch Pigmente und zahlreiche weitere Additive zusammen mit dem Füllmaterial eingebaut werden, soweit diese nicht dem hier angestrebten Zweck zuwiderlaufen. Als Beispiele für solche Additive seien Dispersionsmittel, Fluoreszenzfarbstoffe, pH-Regulatoren, Deformationsmittel, Schmiermittel, Konservierungsmittel und oberflächenaktive Mittel erwähnt.

Das Aufzeichnungsmedium kann hergestellt werden durch Dispergieren hauptsächlich des vorstehend erwähnten Füll materials und Bindemittels in einem Medium wie Wasser, um eine Beschichtungsflüssigkeit zu erhalten, Aufbringen der Beschichtungsflüssigkeit auf das oben erwähnte Grund material mit Hilfe einer Rolle, einer Rakel, eines Luft messers oder durch Aufsprühen und Trocknen des beschichteten Materials so rasch wie möglich.

Geeignete Gewichtsverhältnisse von Füllmaterial zu Binde mittel in der Beschichtungsflüssigkeit liegen im allgemei nen zwischen 100 : 10 und 100 : 150. Wenn die mittlere Parti kelgröße des Füllmaterials relativ groß ist, werden gute Resultate erhalten, wenn der Anteil des Bindemittels mini miert wird. Das Gewicht pro Flächeneinheit der Beschich tung, die das Füllmaterial, das Bindemittel und gegebenen falls weitere Additive enthält, wird abhängig von beab sichtigter Tintentröpfchengröße und beabsichtigtem Tinten fleckdurchmesser in Anpassung an die gewünschte Größe eines Bildelementes gewählt. Das heißt, der Tintenfleckdurchmesser kann erhöht werden durch Erhöhen des Beschichtungsgewichtes. Das Beschichtungstrockengewicht liegt im allgemeinen im Bereich von 1 bis 30 g/m², wobei dann die Dicke der Oberflächenschicht 23 0,5 bis 10 Mikrometer beträgt.

Das beschriebene Aufzeichnungsmedium mit seiner neuartigen Struktur in der Oberflächenschicht hat ein hohes Tinten absorptionsvermögen und geeignetes Tintendiffusionsver mögen derart, daß sich jedes aufgebrachte Tintentröpf chen gleichförmig über das gesamte Gebiet eines Bildele mentes auszubreiten vermag und damit eine gute Tinten fleckform und ausreichende Bildelementdichte bei guter Färbung erhalten wird.

Außerdem wird vorliegend ermöglicht, daß der Durchmesser eines mit einer definierten Tintentröpfchengröße zu mar kierenden Tintenflecks zwecks Anpassung an das Gebiet eines Bildelementes gesteuert werden kann durch Ändern des Beschichtungsgewichtes pro Flächeneinheit. Weiterhin können mit dem vorliegenden Aufzeichnungsmedium Tintenflecken mit größerem Durchmesser markiert werden, eine Aufzeich nung kann daher mit höherer Geschwindigkeit und größeren Bildelementgebieten als auf üblichen Aufzeichnungsmedien durchgeführt werden.

Nachstehend sind Beispiele wiedergegeben. In den Beispie len bezeichnen "Teile" durchweg Gewichtsteile.

Beispiel 1

Eine Beschichtungsflüssigkeit der folgenden Zusammensetzung wurde unter Verwendung von ausgefälltem Calciumcarbonat einer mittleren Partikelgröße von 1 Mikrometer als Füll material und Polyvinylalkohol und SBR-Latex als Binde mittel hergestellt.

Zusammensetzung:
ausgefälltes Calciumcarbonat	100 Teile
Polyvinylalkohol	25 Teile
SBR-Latex	5 Teile
Wasser	500 Teile

Die Beschichtungsflüssigkeit wurde auf ein übliches holz freies Papier (Basisgewicht: 65 g/m²) - einem fasrigen Grundmaterial eines Leimungsgrades von 35 Sekunden, ge messen entsprechend der japanischen Industrienorm (JIN) P 8122 mit Hilfe eines Klingenbeschichters aufgebracht, um ein Beschichtungstrockengewicht von 2 g/m² zu erhalten. Das beschichtete Papier wurde zum Erhalt des Aufzeich nungsmediums in der üblichen Weise getrocknet. Fig. 2 zeigt eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme (Vergröße rungsfaktor 150) der Aufzeichnungsoberfläche dieses Auf zeichnungsmediums.

Auf diesem Aufzeichnungsmedium wurde eine Farbtintenstrahl aufzeichnung unter Verwendung folgender vier verschieden farbiger Tintenzusammensetzungen durchgeführt. Dabei be trugen der Tintentröpfchendurchmesser 90 Mikrometer und die Bildelementgröße 300 Mikrometer × 300 Mikrometer.

Gelbe Tinte:
C.I.-Säuregelb 23	2 Teile
Diäthylenglycol	30 Teile
Wasser	70 Teile
Magenta-Tinte: @	C.I.-Säurerot 92	2 Teile
Diäthylenglycol	30 Teile
Wasser	70 Teile
Cyan-Tinte: @	C.I.-Direktblau 86	2 Teile
Diäthylenglycol	30 Teile
Wasser	70 Teile
Schwarze Tinte: @	C.I.-Direktschwarz 19	2 Teile
Diäthylenglycol	30 Teile
Wasser	70 Teile

Die Aufzeichnungseigenschaften dieses Aufzeichnungs mediums wurden durch folgende Messungen beurteilt, deren Ergebnisse in der nachstehenden Tabelle 1 wiedergegeben sind.

1. Bildelementdichte

Die optische Dichte im Auflicht (Reflexion) der Probe, wie diese durch Aufbringen schwarzer Tintentröpfchen auf alle Bildelemente erhalten wurde, wurde mit einem photographi schen Densitometer gemessen.

2. Tintenfleckform

Auf der Probe fixierte Tintenflecken wurden mit einem Stereomikroskop beobachtet. Die beobachteten Formen wurden wie folgt klassifiziert:

praktisch strenge Kreisform
1
schwach unregelmäßige Kreisform	2
unregelmäßige Form	3

3. Tintendiffusionsgrad

Der Durchmesser (D) von auf der Probe fixierten Tinten tröpfchen wurde mit einem Stereomikroskop gemessen. Die Resultate sind durch das Verhältnis D/d wiedergegeben, wobei d der Durchmesser der benutzten Tintentröpfchen ist.

4. Farbenklarheit

Die Farben der auf Proben durch Tintenstrahlaufzeichnung erzeugten Bilder wurden durch visuelle Beobachtung mitein ander verglichen. Die Farben sind in der Tabelle durch 1, 2, 3 und 4, in der Reihenfolge von bester zu schlechtester Klarheit, klassifiziert.

5. Tintenabsorptionsvermögen

Zwei Tintenflecken unterschiedlicher Farben wurden auf den Proben einander überlagert. Proben, die kein Verlaufen der Tinte zeigten und klare Bilder lieferten, sind mit 1, an sonsten mit 2 bezeichnet.

Beispiel 2

Eine Beschichtungsflüssigkeit der folgenden Zusammensetzung wurde unter Verwendung von Siliciumdioxid (mittlere Partikelgröße 1,0 µm) als Füllmaterial und Stärke und SBR-Latex als Bindemittel hergestellt.

Siliciumdioxid
100 Teile
Stärke	30 Teile
SBR-Latex	10 Teile
Wasser	300 Teile

Diese Beschichtungsflüssigkeit wurde auf dasselbe übliche holzfreie Papier - einem fasrigen Grundmaterial - wie nach Beispiel 1 mit Hilfe eines Klingenbeschichters zum Erhalt eines Beschichtungstrockengewichts von 2 g/m² auf gebracht. Das beschichtete Papier wurde wie üblich ge trocknet, um ein Aufzeichnungsmedium zu erhalten. Eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme (Vergrößerungsfaktor 150) der Aufzeichnungsoberfläche dieses Aufzeichnungsmediums hatte nahezu dasselbe Aussehen wie die Aufnahme nach Fig. 2 für Beispiel 1.

Die Resultate der Aufzeichnungseigenschaften dieses Auf zeichnungsmediums wurden wie nach Beispiel 1 bestimmt und sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 3

Eine Aufzeichnungsflüssigkeit der nachstehenden Zusammen setzung wurde unter Verwendung von Kaolin (mittlere Par tikelgröße 2 Mikrometer) als Füllmaterial und Casein als Bindemittel hergestellt.

Kaolin
100 Teile
Casein	20 Teile
Wasser	500 Teile

Diese Aufzeichnungsflüssigkeit wurde auf dasselbe übliche holzfreie Papier - einem fasrigen Grundmaterial - des Beispiels 1 mit Hilfe eines Klingenbeschichters zum Er halt eines Beschichtungstrockengewichtes von 5 g/m² auf gebracht. Das beschichtete Papier wurde wie üblich ge trocknet, um das Aufzeichnungsmedium zu erhalten.

Eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme (Vergrößerungsfak tor 150) der Aufzeichnungsoberfläche dieses Aufzeich nungsmediums hatte nahezu dasselbe Aussehen wie die Auf nahme nach Fig. 2 für Beispiel 1.

Die Aufzeichnungseigenschaften dieses Aufzeichnungsmediums wurden wie nach Beispiel 1 ermittelt und sind in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiel 1

Ein im Handel erhältliches Tintenstrahlaufzeichnungspapier (Tintenstrahlaufzeichnungspapier L der Mitsubishi Paper Mills, Ltd.) wurde hinsichtlich seiner Aufzeichnungseigen schaften wie nach Beispiel 1 durchgeprüft. Die Resultate sind in Tabelle 1 wiedergegeben. Fig. 3 zeigt eine Ab tastelektronenmikroskopaufnahme (Vergrößerungsfaktor 150) der Aufzeichnungsfläche dieses Aufzeichnungspapiers.

Beispiel 4

Eine Beschichtungsflüssigkeit der nachstehenden Zusammen setzung wurde unter Verwendung von Calciumcarbonat (mitt lere Partikelgröße 1 Mikrometer) als Füllmaterial und Stärke und SBR-Latex als Bindemittel hergestellt.

Calciumcarbonat
100 Teile
Stärke	30 Teile
SBR-Latex	10 Teile
Wasser	300 Teile

Diese Beschichtungsflüssigkeit wurde auf dasselbe übliche holzfreie Papier wie in Beispiel 1 mit Hilfe eines Klin genbeschichters zum Erhalt eines Beschichtungstrocken gewichtes von 3 g/m² aufgebracht. Das beschichtete Papier wurde wie üblich getrocknet, um das Aufzeichnungsmedium zu erhalten. Fig. 5 zeigt eine Abtastelektronenmikroskopauf nahme (Vergrößerungsfaktor 1500) in Form einer Schnitt ansicht dieses Aufzeichnungsmediums senkrecht zur Oberfläche.

Die Resultate der durchgeprüften Aufzeichnungseigenschaften dieses Aufzeichnungsmediums sind in Tabelle 2 wiedergegeben.

Beispiel 5

Eine Beschichtungsflüssigkeit der nachstehenden Zusammen setzung wurde unter Verwendung von Siliciumdioxid (selbes Material wie in Beispiel 2) als Füllmaterial und Polyvinyl alkohol und SBR-Latex als Bindemittel hergestellt.

Siliciumdioxid
100 Teile
Polyvinylalkohol	25 Teile
SBR-Latex	5 Teile
Wasser	500 Teile

Diese Beschichtungsflüssigkeit wurde auf dasselbe übliche holzfreie Papier wie in Beispiel 1 mit Hilfe eines Klingen beschichters zum Erhalt eines Beschichtungstrockengewich tes von 2 g/m² aufgebracht. Das beschichtete Papier wurde in üblicher Weise getrocknet, um das Aufzeichnungsmedium zu erhalten.

Eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme (Vergrößerungs faktor 1500) eines senkrecht zur Oberfläche verlaufenden Querschnittes dieses Aufzeichnungsmediums hatte praktisch dasselbe Aussehen wie die Aufnahme nach Fig. 5 für Bei spiel 4.

Die Aufzeichnungseigenschaften dieses Aufzeichnungsmediums wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeprüft und sind in Tabelle 2 wiedergegeben.

Beispiel 6

Eine Beschichtungsflüssigkeit der nachstehenden Zusammen setzung wurde unter Verwendung von Talkum (mittlere Parti kelgröße 1 Mikrometer) als Füllmaterial und Casein als Binder hergestellt.

Talkum
100 Teile
Casein	20 Teile
Wasser	500 Teile

Diese Beschichtungsflüssigkeit wurde auf dasselbe übliche holzfreie Papier wie in Beispiel 1 mit Hilfe eines Klingen beschichters zum Erhalt eines Beschichtungstrockengewichtes von 2 g/m² aufgebracht. Das beschichtete Papier wurde wie üblich getrocknet, um das Aufzeichnungsmedium zu er halten.

Eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme (Vergrößerungsfak tor 1500) eines senkrecht zur Oberfläche verlaufenden Querschnitts dieses Aufzeichnungsmediums hatte ebenfalls praktisch dasselbe Aussehen wie die Aufnahme nach Fig. 5 für Beispiel 4.

Die Aufzeichnungseigenschaften dieses Aufzeichnungsmediums wurden wie nach Beispiel 1 durchgeprüft und finden sich in Tabelle 2.

Vergleichsbeispiel 2

Die Aufzeichnungseigenschaften eines handelsüblichen Tin tenstrahlaufzeichnungspapiers (dasselbe Papier wie in Ver gleichsbeispiel 1) wurden wie nach Beispiel 1 beurteilt. Die Resultate sind in Tabelle 2 wiedergegeben. Fig. 6 zeigt eine Abtastelektronenmikroskopaufnahme (Vergrößerungs faktor 1500) eines senkrecht zur Oberfläche verlaufenden Querschnitts dieses Aufzeichnungspapiers.

Tabelle 1

Tabelle 2

Claims

1. Tintenstrahl-Aufzeichnungsmedium, das wenigstens in seinem Oberflächenbereich aus einem fasrigen Grundmaterial und wenigstens einem daraufgegebenen Füllmaterial einer Partikelgröße von 0,05 bis 50 µm besteht, dadurch gekennzeichnet, daß

- die mittlere Partikelgröße des Füllmaterials kleiner ist als der mittlere Durchmesser der Fasern des Grund materials und
- das Füllmaterial an der Oberfläche des Aufzeichnungs materials in einem das fasrige Grundmaterial nicht voll ständig bedeckenden Ausmaß vorhanden ist.

2. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- das fasrige Grundmaterial Papier ist.

3. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Füllmaterial ausgewählt ist aus Siliciumdixoid, Ton, Talkum, Kaolin, Diatomeen-Erde, Calciumcarbonat, Calcium sulfat, Satinweiß, Aluminiumsilicat, Aluminiumoxid, Zeolith oder Mischungen hiervon.

4. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Dicke der als Mischung von Füllmaterial und fasrigem Grundmaterial vorliegenden Oberflächenschicht 0,5 bis 10 µm beträgt.

5. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Beschichtungstrockengewicht 1 bis 30 g/m² beträgt.

6. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Beschichtungstrockengewicht 2-5 g/m² beträgt.

7. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- zwischen dem Füllmaterial und dem fasrigen Grundmaterial ein Bindemittel zwischengeschaltet ist.