DE69027662T2

DE69027662T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsmittel und -verfahren

Info

Publication number: DE69027662T2
Application number: DE69027662T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Kurabayashi; Tomomi Nakatsugawa; Mamoru Sakaki; Hiroshi Sato; Takahiro Shiratori
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1997-01-09
Anticipated expiration: 2010-12-29
Also published as: EP0436230A1; US5246774A; US5362558A; ATE139945T1; CA2033221A1; DE69027662D1; CA2033221C; EP0436230B1

Description

Die Erfindung bezieht sieh auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, das geeignet in einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet werden kann. Insbesondere bezieht es sich auf ein Aufzeichnungsmaterial mit überlegener Absorptions- und Farbbildungsleistung für eine Tinte auf Wasserbasis, das auch in der Lage ist, eine überlegene Lagerstabilität der erhaltenen aufgezeichneten Bilder zu erreichen. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, das ein solches Material verwendet.
Bisher bekannte Aufzeichnungsmaterialien, die für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden, schließen ein:
(1) Solche, die ein gewöhnliches Papier umfassen, das im wesentlichen aus Zellstoff besteht und so gestaltet ist, daß es einen niedrigen Leimungsgrad aufweist, wie zum Beispiel ein Filterpapier oder Löschpapier, und
(2) solche, die einen Träger, wie zum Beispiel einen gewöhnliches, holzfreies Papier mit einer geringen Tinten absorption, und eine darauf aufgebrachte Tinten absorptionsschicht, die ein poröses, anorganisches Pigment verwendet, umfaßt, wie es in der japanischen Offenlegungsschrift Nr.56-148585 offenbart ist.
In einem Tintenstrablaufzeichnungssystem, das ein Farbbild mit hohem Qualitätslevel und hoher Auflösung erzeugt, besteht die Forderung nach einer besonders guten Bildlagerstabilität. Aufgrund dieser Forderung sind Verfahren zur Verbesserung der Beständigkeit gegen Ausbleichen der Bilder aufgrund von Sonnenheht, sichtbarem Licht und dergleichen nach dem Stand der Technik bekannt (siehe zum Beispiel die japanischen Offenlegungsschriften Nr.60-49990 und Nr. 61-57380).
In letzter Zeit gewann allerdings das Problem von Farbänderungen von aufgezeichneten Bildern bei Verwendung in geschlossenen Räumen an Bedeutung als ein Problem, das besonders bei beschichtetem Papier auftritt.
Die Lichtbeständigkeit, die bisher in Frage gestellt war, ist ein Problem des Ausbleichens von Bildern, das verursacht wird durch Bestrahlung mit zum Beispiel ultraviolettem Licht oder sichtbarem Licht. Es ist ein Problem, das auch im Bezug auf Bilder auftreten kann, die auf einem beliebigen Papier ausgedruckt wurden, einschließlich aller Sorten von sogenanntem PPC-Papier, das allgemein erhältlich ist, holzfreiem Papier und beschichtetem Papier zur Tintenstrahlaufzeichnung. Das Problem der Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, kann auch auftreten im Bezug zum Beispiel auf Bilder, die auf einem beschichteten Papier erzeugt und an einem Platz aufbewahrt wurden, der nicht direkt dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, tritt aber auf der anderem Seite nicht auf im Bezug auf Bilder, die auf einem nicht beschichteten Papier, wie zum Beispiel PPC-Papier, ausgedruckt wurden. Dies ist ein Problem, das anders liegt als das Problem der Lichtbeständigkeit.
Da das Problem der Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen ein Problem ist, das, wie vorstehend festgestellt, besonders bei beschichtetem Papier auftritt, wird vermutet, daß das Problem von dem Pigment herrührt, das eine Beschichtungsschicht ausmacht. Von den Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen ist bekannt, daß sie mit der spezifischen Oberfläche der eingesetzten Pigmente zu tun haben, und deshalb kann die Farbänderung bei Verwendung in geschlossenen Räumen unterdrückt werden, wenn übliche Füllstoffe für Papier verwendet werden, beispielhaft dargestellt durch Calciumcarbonat, Kaolin und Talg, die eine kleine spezifische Oberfläche besitzen. Da allerdings die Bilddichte und Farbsättigung verringert werden, wenn diese Füllstoffe benutzt werden, gab es das Problem, das es unmöglich wird, Bilder mit einem hohen Qualitätslevel und hoher Auflösung zu erhalten. Umgekehrt kann im Fall eines beschichteten Papiers, das Siliciumdioxid mit einer gioßen spezifischen Oberfläche und einer starken Aktivität einsetzt, wie zum Beispiel in der japanischen Offenlegungsschrift Nr.56-185690 offenbart ist, ein Bild mit hoher optischer Dichte oder Farbsättigung zwar erreicht werden, aber auf der anderen Seite gibt es den Nachteil, daß das Problem der Farbänderung bei Verwendung in geschlossenen Räumen ernst wird.
Wie vorstehend bemerkt, treten der Versuch, Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen zu unterdrücken und das Problem der Bilddichte oder Farbsättigung miteinander in Konflikt, und diese Problem wurde bisher im Stand der Technik nirgends gelöst.
In EP-A 411638, einem Dokument des Standes der Technik gemäß Artikel 54 (3) EPÜ, wird ein Aufzeichnungsmaterial offenbart, das ein basisches Magnesiumcarbonat als Pigment umfaßt.
Entsprechend besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Aufzeichnungsmaterial bereitzustellen und insbesondere ein Aufzeichnungsmaterial, das geeignet ist für die Tintenstrahlaufzeichnung, eine überlegene Lagerstabilität der aufgezeichneten Bilder versprechen kann, insbesondere eine geringere Verschlechterung aufgrund von Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen erleidet und auch eine höher Bilddichte ergeben kann.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Aufzeichnungsmaterial bereitzustellen, das eine überlegene Farbbildung der aufgetragenen Tinten ermöglicht und geeignet ist zur Bereitstellung eines scharfen Bildes mit einem hohen Qualitätslevel mit einem breiten Farbwiedergabebereich auf der Farbtonskala.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren bereitzustellen, das eine geringere Verschlechterung aufgrund der bereits genannten Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen verursacht und ein aufgezeichnetes Bild mit hoher Dichte erhalten kann.
Die genannten Aufgaben können durch die vorliegende Erfindung erreicht werden, die im folgenden beschrieben wird.
Als eine erste Ausführungsform stellt die Erfindung ein Aufzeichnungsmaterial bereit, das ein basisches Magnesiumcarbonat umfaßt, das eine Form besitzt, die elliptisch oder kugelförmig ist im Bereich von 0,7 ≤ b/a ≤ 1,0, wenn die größere Achse der Teilchen mit a und die kleinere Achse der Teilchen mit b bezeichnet ist (im folgenden als kugelförmiges, basisches Magnesiumcarbonat bezeichnet).
In einer bevorzugten Ausführungsform der ersten Ausführungsform stellt die Erfindung ein Aufzeichnungsmaterial bereit, das einen Träger mit Flüssigkeitsabsorptionseigenschaften und, aufgebracht auf diesem Träger, eine Tintenempfangsschicht, die das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat enthält, umfaßt.
Als zweite Ausführungsform stellt die Erfindung ein Aufzeichnungsmaterial bereit, das ein amorphes Magnesiumcarbonat umfaßt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der zweiten Ausführungsform stellt die Erfindung ein Aufzeichnungsmaterial bereit, das einen Träger mit Flüssigkeitsabsorptionseigenschaften und, aufgetragen auf diesem Träger, eine Tintenempfangsschicht, die das amorphe Magnesiumcarbonat enthält, umfaßt.
Als dritte Ausführungsform stellt die Erfindung ein Aufzeichnungsmaterial bereit, das amorphes Magnesiumcarbonat und das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat umfaßt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der dritten Ausführungsform stellt die Erfindung ein Auszeichnungsmaterial bereit, das einen Träger mit Flüssigkeits absorptionseigenschaften und, bereit gestellt auf diesem Träger, eine Tintenempfangsschicht, die das amorphe Magnesiumcarbonat und das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat enthält, umfaßt.
Als vierte Ausführungsform stellt die Erfindung ein Aufzeichnungsmaterial bereit, das ein Aluminiumoxid und ein basisches Magnesiumcarbonat umfaßt, die in einem Verhältnis des ersteren zum letzteren im Bereich von 1/5 bis 3/1 enthalten sind.
In einer bevorzugten Ausführung der vierten Ausführungsform stellt die Erfindung ein Aufzeichnungsmaterial bereit, das einen Träger mit Flüssigkeitsabsorptionseigensch aften und, bereitgestellt auf diesem Träger, eine Tintenempfangsschicht, die ein Aluminiumoxid und ein basisches Magnesiumcarbonat enthält, die in einem Verhältnis des ersteren zum letzteren im Bereich 1/5 bis 3/1 enthalten sind, umfaßt.
Die Erfindung stellt auch ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren bereit, das es umfaßt, daß Tintentröpfen auf ein Aufzeichnungsmaterial einwirken, das das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat umfaßt.
Als eine andere Ausführungsform dieses Verfahrens stellt die Erfindung ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren bereit, das umfaßt, daß Tintentröpfchen auf ein Aufzeichnungsmaterial einwirken, das das amorphe Magnesiumcarbonat umfaßt.
Als eine weitere Ausführungsform dieses Verfahrens stellt die Erfindung ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren bereit, das umfaßt, daß Tintentröpfchen auf ein Aufzeichnungsmaterial einwirken, das das amorphe Magnesiumcarbonat und das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat umfaßt.
Als noch eine weitere Ausführungsform dieses Verfahrens stellt die Erfindung ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren bereit, das umfaßt, daß Tintentröpfchen auf ein Aufzeichnungsmaterial einwirken, das ein Aluminiumoxid und ein basisches Magnesiumcarbonat umfaßt, die in einem Verhältnis des ersteren zum letzteren im Bereich vom 1/5 bis 3/1 enthalten sind.
Figg. 1A und 1B bis Figg. 3A bis 3B stellen Mikroskop aufnahmen dar, die Teilchenformen der kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonate darstellen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Fig. 4 ist eine schematische Illustration einer Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung dar.
Fig. 5 ist ein Chromatizitätsdiagramm, das die Farbwiedergabebereiche darstellt, die auf Aufzeichnungsmaterialien gemäß Beispiel 17 und 20 und Vergleichsbeispiel 6 gemessen wurden.
Gemäß den Ergebnissen der Untersuchungen im Rahmen der Erfindung wird angenommen, daß die Farbänderungen bei Verwendung im geschlossenen Räumen auf oxidative Zerstörung eines Farbstoffes zurückzuführen sind. Es wird angenommen, daß der Farbstoff an der Oberflächenschicht eines Aufzeichnungsmaterials gefangen wird und im Falle eines beschichteten Papiers, auf dem ein Bild erzeugt wird, die katalytische Oxidationsreaktion mit einer um so größeren Wahrscheinlichkeit stattfindet, je größer die spezifische Oberfläche des Pigmentes ist, das in der Beschichtungsschicht verwendet wird, das heißt, in der Schicht, die in der Erfindung als eine Tintenempfangschicht bezeichnet wird, und deshalb die Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen bis zu diesem Ausmaß voranschreitet.
Wenn allerdings ein konventionelles Pigment mit einer kleinen spezifischen Oberfläche verwendet wird, ist die Absorptionskapazität für einen Farbstoff ungenügend und infolgedessen wird eine geringere Menge Farbstoff in der Nachbarschaft der Oberflächenschicht der Tintenempfangsschicht gefangen, so daß kein Bild mit hoher Dichte erzeugt werden kann. Daneben kann keine ausreichende Farberzeugungsleistung des Farbstoffes erhalten werden und auch die Farbe kann nur in einem engen Bereich wiedergegeben werden, so daß keine scharfen Bilder erhalten werden können.
Als Ergebnis intensiver Untersuchungen auf der Basis dieser Ergebnisse wurde im Rahmen der Erfindung gefunden, daß die Farbänderungen bei Verwendungen in geschlossenen Räumen verhindert werden können und auch ein Bild mit hoher Dichte erhalten werden kann, wenn
i) als erste Ausführungsform das Aufzeichnungsmaterial ein kugelförmiges, basisches Magnesiumcarbonat umfaßt,
ii) als zweite Ausführungsform das Aufzeichnungsmaterial ein amorphes Magnesiumcarbonat umfaßt,
iii) als dritte Ausführungsform das Aufzeichnungsmaterial das amorphe Magnesiumcarbonat und das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat umfaßt, und
iv) als vierte Ausführungsform das Aufzeichnungsmaterial selbst in dem Fall, in dem ein Magnesiumcarbonat (ein basisches Magnesiumcarbonat), das nicht die genannten bestimmten Magnesiumcarbonate darstellt (das heißt, das kugelförmige Magnesiumcarbonat und das amorphe Magnesiumcarbonat) verwendet wird, insbesondere das basische Magnesiumcarbonat und ein Aluminiumoxid umfaßt, die in Kombination in einem bestimmten Mischungsverhältnis verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wurde auf diese Weise erhalten.
Die entsprechenden genannten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden im Detail besprochen.
Zuerst wird sich auf die genannte erste Ausführungsform bezogen. Bezüglich der ersten Ausführungsform wurde festgestellt, daß selbst ein Pigment mit einer kleinen spezifischen Oberfläche eine ausreichende Bilddichte ergeben kann, wenn die Tintenempfangsschicht unter Verwendung eines bestimmten, kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonates gebildet wird. Der Mechanismus für diese dem kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonat zuzuschreibende Funktionswirkung wurde bisher nicht vollständig geklärt, es kann aber angenommen werden, daß er wie folgt zu beschreiben ist: In einem basischen Magnesiumcarbonat ist die Farbstoffabsorptionsmenge pro Einheitsfläche größer als zum Beispiel in Siliciumdioxid. Gleichzeitig bringt das Zusammenballen eines basischen Magnesiumcarbonates in Kugelform einen Zustand dichter Packung mit sich, wenn eine Beschichtungsschicht gebildet wird, verglichen mit üblichen basischen Magnesiumcarbonaten, die in Plättchen- oder Säulenform zusammenballen. Infolgedessen wird der Farbstoff in einem Bereich der Beschichtungsschicht aufgefangen, der näher an ihrer Oberfläche liegt, wenn auf Grundlage der gleichen Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung verglichen wird. Mit anderen Worten wird angenommen, daß im Fall des kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonates eine aktivierte Oberfläche wirkungsvoller verwendet wird, als im Fall der basischen Ma gnesiumcarbonate, die an dere Formen besitzen.
Die erste Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Angabe von bevorzugten Ausführungsformen genauer ausgeführt.
Das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat in der vorliegenden Ausführungsform bezieht sich auf ein basisches Magnesiumcarbonat, das eine Form aufweist, wie sie in den japanischen Offenlegungsschriften Nr.60-54915, Nr.61- 63526 und Nr.63-89413 offenbart wurden. Verfahren zu seiner Herstellung sind nicht auf die begrenzt, die in diesen Veröffentlichungen angegeben wurden.
Der Begriff "kugelförmig" in der vorliegenden Ausführungsform bezieht sich auf die Form von aus Primärteilchen zusammengeballten Teilchen und muß nicht notwendigerweise die Form einer perfekten Kugel beschreiben. Der Begriff "kugelformig", wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beschreibt ein Teilchen, das kugelförmig ist im Bereich von 0 7 ≤ b/a ≤ 1 0, wenn seine größere Achse durch a und seine kleinere Achse durch b dargestellt ist. Als Beispiele der kugelförmigen Form zeigen Figg. 1A und 1B elektronenmikroskopische Aufnahmen.
Wenn allerdings die Reaktionsbedingungen varilert werden, um den Teilchendurchmesser, die spezifische Oberfläche, die Ölabsorption und andere Pigmenteigenschaften während der Herstellung eines solchen kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonates zu steuern, werden die Teilchen nicht notwendigerweise in der Form hergestellt, wie sie in Figg. 1A und 1B dargestellt ist. Zum Beispiel werden einige von ihnen in einer Form hergestellt, in der ein Teil einer Kugel weggebrochen ist, wie in Figg. 2A und 2B dargestellt, oder in einer Form, in der sie wie Blütenblätter zusammengeballt sind, wie in Figg. 3A und 3B dargestellt. In dieser Ausführungsform fällt ein Agglomerat auch dann unter den Begriff "kugelförmig", wenn der Teil, der weggebrochen ist, wie in Figg. 1A und 1B dargestellt, nicht mehr als ein Viertel (1/4) des Volumens eines Teilchens darstellt, von dem angenommen wird, daß es kugelförmige Gestalt besitzt.
In einem Fall, in dem die Teilchen, die die zusammengeballte Struktur bilden, wie in Figg. 3A und 3B dargestellt, relativ gesehen so groß sind, daß die Unregelmäßigkeiten bemerkbar werden, wenn die Teilchen, die aus der äußersten Seite eines kugelförmigen Körpers herausstehen sind, verbunden werden, wird die Linie entlang ihrer äußersten Begrenzung so gewählt, daß die Werte von a und b an größten werden, wenn eine runde Form oder eine elliptische Form innerhalb der Toleranz des genannten Verhältnisses b/a angewendet wird. Dies gilt nicht nur für solche, die eine Gestalt besitzen, wie sie in Figg. 3A und 3B dargestellt ist, sondern auch für die, die eine Gestalt aufweisen, wie sie in Figg. 2A und 2B dargestellt ist.
In der hier besprochenen Ausführungsform wird ein Material als kugelförmiges, basisches Magnesiumcarbonat bezeichnet, solange die kugelförmigen Teilchen gemäß vorstehender Beschreibung 85% der gesamten Teilchen umfassen. In dem Fall, in dem zusammengeballte Teilchen so aussehen, wie welche, die aneinander haften, werden sie als ein zusammengeballtes Teilchen gezählt, wenn wenigstens ein Halbkreis des umrisses des Teilchen erkannt werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform, in der das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat gemäß vorstehender Beschreibung verwendet wird, kann die Erfindung wirksamer sein, wenn die Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung auf nicht weniger als 10 nl/mm² sec und nicht mehr als 60 nl/mm² sec eingestellt ist.
Hierin bezieht sich die Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung auf die Menge, auf deren Grundlage die Einwirkung untersucht wird, indem untersucht wird, wieviele Sekunden es braucht, nachdem eine gegebene Menge Tinte pro Einheitsfläche eingedrungen ist, bis die Tinte fixiert ist. In dieser Ausführungsform wird die Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung untersucht unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, in der ein Stab 1 in der Weise bereitgestellt ist, daß eine Last von etwa 100 g/cm² auf die Oberfläche eines aufgezeichneten Bildes aufgebracht wird und ein Aufzeichnungsmaterial 2 in die Richtung eines Pfeiles transportiert und seine Geschwindigkeit dabei so eingestellt wird, daß es den Stab 1 0,5 sec nach dem Aufspritzen der Tinte passiert. Die Tinteneinwirkung wird dadurch visuell beurteilt, daß untersucht wird, ob das Bild, das den Stab passiert hat, durch sein Reiben am Stab verläuft oder nicht (in der Zeichnung bedeutet die Bezeichnungszahl 3 einen Tintenstrahlkopf und die Bezeichnungszahl 4 Walzen). Unter der Annahme, daß die Tinte in das Material in einer Menge 20 nl/mm² sec eingespritzt wird, was eine Grenze darstellt, bei der das Bild verläuft, wenn es nach 0,5 sec gerieben wird, kann die Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung zu dieser Zeit gegeben werden als 20 (nl/mm² sec) / 0,5 sec 40 nl/mm² sec.
Als Grund, warum die Wirkung der Erfindung bemerkenswerter wird, wenn die Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung auf die vorstehend genannte Geschwindigkeit von nicht weniger als 10 nl/mm² sec und nicht mehr als 60 nl/mm² sec festgelegt ist, wird angenommen, daß die Wirkung der dynamischen Farbstoffab sorption oder -empfänglichkeit zuzuschreiben ist.
Die Tintenempfangsschicht des Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials der vorliegenden Ausführungsform besteht aus dem kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonat gemäß vorstehender Beschreibung, einem Bindemittel und anderen Zusätzen
Das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat sollte einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 µm bis 20 µm und bevorzugt von 1 µm bis 12 µm besitzen. Ein übertrieben winziger Teilchen durchmesser kann eine Verringerung der Tintenabsorption bewirken, und ein übertn eben großer Teilchen durchmesser kann auf der anderen Seite unerwünschterweise Stauben verursachen.
Hierbei entspricht der Teilchendurchmesser dem Wert der größeren Achse a, wie vorstehend beschrieben wurde. Der mittlere Teilchendurchmesser ist gegeben durch das einfaches Mittel, das erhalten wird, wenn die Achsen a von nicht weniger als 100 Teilchen gemessen werden, die unter Verwendung eines Elektronenmikroskopes beobachtet werden. Das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat kann bevorzugt eine Teilchengrößenverteilung besitzen, die so geartet ist, daß die Zahl der Teilchen mit Teilchengrößen von 25 µm oder weniger 95% oder mehr der Gesamtzahl ausmachen. Weiter bevorzugt sollte die Anzahl der Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 15 µm oder weniger 95% oder mehr der Gesamtzahl ausmachen, und besonders bevorzugt sollte die Teilchenzahl mit einem Durchmesser von 10 µm oder weniger 95% oder mehr der Gesamtzahl ausmachen.
Eine übertrieben große Zahl von Teilchen mit übermäßig großen Teilchendurchmessern ist nicht bevorzugt, da die Dispergierbarkeit der Teilchen erniedrigt wird, was dazu führt, daß sich große Agglomerate bilden, wenn eine Aufschlämmung hergestellt wird, was einen üblen Einfluß auf die Beschichtungseignung oder die Bedruckungseignung ausübt.
Die spezifische Oberfläche ist ein Wert, der durch das BET-Verfahren erhalten wird. Es ist besonders bevorzugt, ein kugelförmiges, basische Magnesiumcarbonat mit einer spezifischen Oberfläche von nicht weniger als 10 m²/g und nicht mehr als 170 m²/g zu verwenden. Eines mit einer übertrieben kleinen spezifischen Oberfläche kann keine große Bilddichte ergeben. Auf der anderen Seite kann eine übertrieben große spezifische Oberfläche eine Verringerung der Beständigkeit gegen Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen verursachen.
In der vorliegenden Ausführungsform können zusätzlich zum genannten kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonat andere anorganische Pigmente oder organische Pigmente, die üblicherweise allgemein verwendet werden, gleichfalls verwendet werden, solange das Erreichen der Aufgabe der Erfindung nicht behindert wird.
Die zweite Ausfithrungsform der Erfindung wird in folgendem detailliert beschrieben.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung entspricht vollständig der ersten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß an der Stelle des kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonates ein amorphes Magnesiumcarbonat verwendet wird. Genauer gesagt wurde im Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform gefunden, daß selbst ein Pigment mit einer kleinen spezifischen Oberfläche eine ausreichende Bilddichte ergeben kann, wenn die Tintenempfangschicht unter Verwendung eines amorphen Magnesiumcarbonates gebildet wird. Die Wirkung dieses amorphen Magnesiumcarbonates wird bisher nicht ausreichend verstanden, aber es kann diesbezüglich folgendes angenommen werden: In einem amorphen Magnesiumcarbonat ist die Farbstoffabsorptionsmenge pro Einheitsfläche größer als zum Beispiel in Siliciumdioxid. Gleichzeitig bringt die Verwendung von amorphem Magnesiumcarbonat, verglichen mit dem üblichen basischen Magnesiumcarbonat, das in einer Plättchenform oder Säulenform agglomeriert ist, eine dichte Packung mit sich, wenn eine Beschichtungsschicht gebildet wird. Deshalb wird der Farbstoff in einem Bereich gefangen, der näher an der Oberfläche der Beschichtungsschicht liegt, wenn auf Grundlage der gleichen Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung verglichen wird. Anders ausgedrückt wird angenommen, daß im Fall des amorphen Magnesiumcarbonates eine aktive Oberfläche wirksamer verwendet wird als im Fall des Magnesiumcarbonates mit anderen Formen.
Die genannte zweite Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden genauer beschrieben unter Angabe von bevorzugten Ausführungsformen.
Das amorphe Magnesiumcarbonat in der vorliegenden Ausführungsform bezieht sich auf das Magnesiumcarbonat, das durch das Verfahren erhalten wird, das zum Beispiel in der japanischen Offenlegungsschrift Nr.54-57000 offenbart ist. Es besitzt einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 µm bis 20 µm und bevorzugt von 0,5 µ bis 10 µm. Ein übertrieben großer Teilchendurchmesser kann das Problem des Staub ens verursachen, und auf der anderen Seite kann ein übertrieben kleiner Teilchen durchmesser eine Verringerung der Tintenabsorption mit sich bringen, was jeweils unerwünscht ist. Der mittlere Teilchendurchmesser ist ein Wert, der durch das Coulterzählerverfahren erhalten wird, und bezieht sich auf den Teilchendurchmesser, der 50% ausmacht, ausgedrückt als ein kumulierter Wert der Zahlenverteilung.
Die spezifische Oberfläche ist ein Wert, der durch das BET-Verfahren erhalten wird. Es ist besonders bevorzugt, ein amorphes Magnesiumcarbonat mit einer spezifischen Oberfläche von nicht weniger als 10 m²/g und nicht mehr als 170 zu verwenden. Eines mit einer übertrieben kleinen spezifischen Oberfläche kann keine große Bilddichte ergeben. Auf der anderen Seite kann eine übertrieben große spezifische Oberfläche eine Verringerung der Beständigkeit gegen Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen verursachen.
Das amorphe Magnesiumcarbonat, das in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, besitzt eine kleinere spezifische Oberfläche nach BET als anorganische Pigmente, wie zum Beispiel das üblicherweise in Tintenstrahlaufzeichnungsmaterialien verwendete Siliciumdioxid. Allerdings wird angenommen, daß die spezifische Oberfläche, die tatsächlich in Wirkung tritt, größer ist als die von Siliciumdioxid oder dergleichen. Die meisten Siliciumdioxidarten besitzen eine spezifische Oberfläche nach BET mit einem großen Wert und bringen deshalb eine hohe Bilddichte mit sich, neigen aber umgekehrt dazu, eine schlechte Beständigkeit gegen Farbveränderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen aufzuweisen.
In der vorliegenden Ausführungsform können zusätzlich zum genannten amorphen Magnesiumcarbonat andere anorganische Pigmente oder organische Pigmente, die üblicherweise allgemein verwendet werden, gleichfalls verwendet werden, solange das Erreichen der Aufgabe der Erfindung nicht behindert wird.
In einer dritten Ausführungsform kann zusätzlich zum genannten amorphen Magnesiumcarbonat das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat, das in der ersten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben wurde, verwendet wurde, ebenfalls in Kombination verwendet werden.
Die Tintenempfangsschicht des Tintenstrahlaufzeichnungsmaterials der zweiten und dritten Ausführungsform besteht aus dem vorstehend beschriebenen, amorphen Magnesiumcarbonat, allein oder zusätzlich zum kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonat, einem Bindemittel und anderen Zusätzen.
In der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben wurden, schließt das andere anorganische Pigment oder organische Pigment, das in Kombination mit dem kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonat und/oder amorphen Magnesiumcarbonat verwendet wird, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, und Calciumcarbonat ein. Magnesiumcarbonate, die nicht das genannte kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat und das amorphe Magesiumcarbonat darstellen, können ebenfalls eingemischt werden. Das organische Pigment schließt Harnstoffharze ein. Diese können bevorzugt verwendet werden in einem Mischungsverhältnis vom kugelförmigen oder amorphen Magnesiumcarbonat zum anorganischen oder organischen Pigment im Bereich von 9/1 bis 1/5, bezogen auf das Gewicht. Sie werden hauptsächlich eingemischt, um die Bilddichte weiter zu verbessern. Allerdings ist ihre Verwendung in einem Mischungsverhältnis von mehr als 9/1 nicht dazu geeignet, eine größere Verbesserung mit sich zu bringen als die ausschließliche Verwendung des kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonates oder amorphen Magnesiumcarbonates. Ihre Verwendung in einem Mischungsverältnis von weniger als 1/5 kann eine weitere Verbesserung mit sich bringen als die ausschließliche Verwendung des kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonates oder des amorphen Magnesiumcarbonates, führt aber leicht dazu, daß die Farbänderung bei Verwendung in geschlossenen Räumen ernst wird, was die Mischung wirkungslos werden läßt.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der genannten Pigmente, die in Kombination verwendet werden, ist ein Pigment mit einem mittleren Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1/3 des mittleren Teilchendurchmessers des kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonates, oder ein Pigment mit einem mittleren Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1/3 des mittleren Teilchendurchmessers des amorphen Magnesiumcarbonates. In dem Fall, in dem das Pigment mit dem genannten spezifischen Teilchendurchmesser verwendet wird, kann es bevorzugt ein poröses, anorganisches Pigment sein. Es wird nämlich angenommen, daß das poröse, anorganische Pigment, das in Kombination verwendet wird und einen mittleren Teilchendurchmesser von 1/3 des mittleren Teilchendurchmessers des kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonates oder des amorphen Magnesiumcarbonates besitzt, in der Weise wirkt, daß das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat oder das amorphe Magnesiumcarbonat beim Auffüllen des Raumes, in dem die Beschichtungsschicht gebildet wird, den Raum auffüllt, ohne die Poren zu verstopfen, durch die die Tinte eindringt.
Im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, daß das poröse, anorganische Pigment, das in Kombination mit dem kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonat und/oder amorphen Magnesiumcarbonat verwendet wird, bevorzugt in einem Gewichtsverhältnis des ersteren zum letzteren von 1/5 bis 9/1 verwendet werden kann.
Weiter wurde im Rahmen der Erfindung geflinden, daß selbst in einem Aufzeichnungsmaterial, das schwerwiegende Farbänderungen eines Bildes bei Verwendung in geschlossenen Räumen verursachen kann, wenn seine Beschichtungsschicht ausschließlich unter Verwendung des porösen, anorganischen Pigmentes gebildet wurde, das eingemischt werden soll, keine Kumulierung im Grad der Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen als Ergebnis einer Verwendung dieses Pigmentes in Kombination mit dem kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonat und/oder amorphen Magnesiumcarbonat festgestellt wird, und die Farbveränderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen können bemerkenswert unterdrückt werden, wenn das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat und/oder amorphe Magnesiumcarbonat in einer Menge von etwa 20 Gew.-% enthalten ist. Dies ist eine Wirkung, die üblicherweise nicht erwartet werden kann, wenn zwei Arten von Pigmenten nur einfach gemischt werden, und stellt ein Ergebnis dar, auf dem die vorliegende Erfindung basiert. So kann also der Bereich der Auswahl des porösen, anorganischen Pigmentes, das in Kombination verwendet werden kann, breiter gemacht werden.
Bevorzugte Beispiele des porösen, anorganischen Pigmentes, das in der vorliegenden Ansführungsform verwendet werden kann, sind Siliciumdioxid, das durch das Naßverfahren erhalten wurde, Aluminiumsilicat und Calciumsilicat. Die Beispiele sind nicht darauf begrenzt. Besonders bevorzugt als poröses, anorganisches Pigment ist Aluminiumoxid. Eine besonders bemerkenswerte Wirkung kann erhalten werden, wenn die Tintenempfangsschicht unter Verwendung dieses Aluminiumoxides in Kombination mit dem kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonat und/oder amorphen Magnesiumcarbonat gebildet wird. Genauer gesagt kann ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, das eine wesentlich bessere Farbbildungsleistung und eine wesentlich bessere Beständigkeit gegen Farbveränderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen besitzt, bereitgestellt werden, wenn Aluminiumoxid verwendet wird.
Das hier genannte Aluminiumoxid bezieht sich auf solche Aluminiumoxide, die erhalten werden durch ein Verfahren, in dem Aluminiumhydroxid, das durch Wärmebehandlung von Bauxit mit Kaustischem Soda erhalten wurde, gebrannt wird, durch ein Verfahren, bei dem Aluminiumhydroxid, das dadurch erhalten wurde, daß Tabletten aus metallischem Aluminium einer Funkenentladung im Wasser unterworfen werden, gebrannt wird, und durch ein Verfahren, bei dem Aluminiumchlorid verdampft und dann in einer Gasphase oxidiert wird. Eine solche Kristallstruktur kann eine α-Form, eine γ-Form, eine δ-Form, eine η-Form, eine θ-Form oder dergleichen darstellen, und es können solche mit beliebiger Kristallstruktur verwendet werden. Unter diesen sind solche bevorzugt, die durch das BET-Verfahren erhalten wurden und eine spezifische Oberfläche besitzen, die nicht kleiner ist als 100 m²/g. Ein Aluminiumoxid mit extrem kleiner spezifischer Oberfläche kann keine bemerkenswerte Wirkung mit sich bringen, was die Farbbildungsleistung betrifft, die durch die genannte Kombination erhalten werden kann.
Das poröse, anorganische Pigment, das in Kombination verwendet wird, kann bevorzugt eine Teilchengrößenverteilung besitzen, in der Teilchen mit einem Durchmesser, der größer ist als der mittlere Teilchendurchmesser des verwendeten Magnesiumcarbonates, in einer prozentualen Menge von weniger als 5% enthalten sind.
Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden genauer beschrieben.
Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Ausführungsform, in der ein Magnesiumcarbonat verwendet werden kann, das nicht das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat und das amorphe Magnesiumcarbonat aus der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform darstellt.
Genauer gesagt umfaßt das Aufzeichnungsmaterial gemäß der vorliegenden Ausführungsform Aluminiumoxidteilchen und basische Magnesiumcarbonatteilchen, die in einem Gewichtsverhältnis vom ersteren zum letzteren im Bereich von 1/5 bis 3/1 enthalten sind.
Im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, daß, wenn diese Pigmente in das Aufzeichnungsmaterial in einem bestimmten Verhältnis eingebracht werden, es möglich ist, einen kooperativen Effekt zu erhalten, der nicht erwartet werden kann, wenn man die Eigenschaften, die von jedem Pigment eingebracht werden kombiniert.
Die vierte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden genauer beschrieben unter Angabe von bevorzugten Ausführungsformen.
Die Aluminiumoxidteilchen, die in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, können bevorzugt eine spezifische Oberfläche nach BET im Bereich von 40 m²/g bis 200 m²/g und weiter bevorzugt von 60 m²/g bis 170 m²/g besitzen. Wenn ein solches Pigment eingebracht wird, kann die Wirkung, den Farbstoff in der Oberflächen schicht der Tintenempfangsschicht festzusetzen, verbessert werden. Teilchen mit einer extrem kleinen spezifischen Oberfläche können keine große Wirkung, den Farbstoff in der Oberflächenschicht der Tintenempfangsschicht festzusetzen, ergeben und auf der anderen Seite können solche mit einer extrem großen spezifischen Oberfläche ernste Probleme mit der Beständigkeit gegen Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen aufwerfen.
Die genannten Aluminiumoxidteilchen können bevorzugt einen mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 1 nm bis 10 µm und weiter bevorzugt von 0,01 µm bis 3 µm aufweisen. Die Verwendung von Teilchen mit einem übermäßig großen Teilchendurchmesser können ein Anwachsen der Verschmierungen von Punkten, die durch das Drucken gebildet wurden, oder federartige Ausblühungen bewirken, was eine Erniedrigung des Qualitätslevels der Ausdrucke mit sich bringt.
Die Aluminiumoxidteilchen, die in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden können, sind im Stand der Technik konventionell bekannt, und es ist möglich, solche zu verwenden, die erhalten werden durch ein Verfahren, in dem Aluminiumhydroxid, das durch Wärmebehandlung von Bauxit mit Kaustischem Soda erhalten wurde, gebrannt wird, durch ein Verfahren, bei dem Aluminiumhydroxid, das dadurch erhalten wurde, daß Tabletten aus metallischem Aluminium einer Funkenentladung im Wasser unterworfen werden, gebrannt wird, und durch ein Verfahren, bei dem Aluminiumchlorid verdampft und dann in einer Gasphase oxidiert wird. Eine solche Kristallstruktur kann eine α-Form, eine γ-Form, eine δ-Form, eine η-Form, eine θ-Form oder dergleichen darstellen, die abhängig von den Bedingungen der Wärmebehandlung erhalten werden können.
Die Aluminiumoxidteilchen besitzen die Eigenschaft, daß sie den Farbstoffen eine ausreichende Farbbildungsleistung verleihen können, selbst wenn sie Teilchen mit einer kleinen spezifischen Oberfläche sind im Vergleich zu Siliciumdioxid, Calciumcarbonat, Kaolin und dergleichen, die konventionell als Füllmaterial für Papier verwendet werden.
Das ist vermutlich auffolgendes zurückzuführen: Die Aluminiumoxidteilchen besitzen im Unterschied zu anderen Teilchen kationische Oberflächen und können deshalb einen Farbstoff der eine saure funktionelle Gruppe besitzt, ionisch absorbieren, so daß die Absorptionsfähigkeit pro Einheitsfläche für Farbstoffen auf der Oberfläche groß sein kann.
Die Aluminiumoxidteilchen können, obwohl sie sogar eine relativ kleine spezifische Oberfläche besitzen, wie vorstehend beschrieben wurde, eine ausreichende Farbbildungsleistung der Farbstoffe erreichen. Deshalb ist die Beständigkeit gegen Farbveränderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen eines Empfangsmaterials, das solche Aluminium oxidteilchen ausnutzt, wesentlich mehr verbessert, als die Beständigkeit der Empfangsmaterialien, die konventionelle Pigmente vom Siliciumdioxidtyp einsetzen, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß ein Pigment mit einer kleinen spezifischen Oberfläche verwendet wird.
Probleme, die auftreten können, wenn solche Aluminiumoxidteilchen verwendet werden, bestehen darin, daß die Tintenabsorption nicht ausreicht wegen einer niedrigen Wasserabsorption, die den Teilchen selbst zu eigen ist, und auch, daß, obwohl es schon besser ist als bei den Teilchen vom Siliciumdioxidtyp, die Beständigkeit gegen Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen immer noch ungenügend ist in Vergleich zu anderen Aufzeichnungsmaterialien.
Als nächstes wird das basisches Magnesiumcarbonat beschrieben, das in der Ausführungsform verwendet wird. Es kann bevorzugt eine spezifische Oberfläche nach BET im Bereich von 10 m²/g bis 170 m²/g besitzen. Wenn ein solches Pigment eingebracht wird, ist es möglich, eine verbesserte Wirkung einzubringen, was das Unterdrücken der Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen betrifft. Teilchen mit einer extrem großen spezifischen Oberfläche können keine ausreichende Wirkung bezüglich des Unterdrückens der Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen mit sich bringen. Auf der anderen Seite können solche mit einer extrem kleinen spezifischen Oberfläche eine ungenügende Wirkung beim Abfangen der Farbstoffe bereitstellen, selbst wenn sie in Kombination mit den genannten Aluminiumoxidteilchen verwendet werden.
Das basische Magnesiumcarbonat kann bevorzugt einen mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 1 µm bis 20 µm und bevorzugt im Bereich von 1 µm und 8 µm besitzen. Die Verwendung von Teilchen mit einem übermäßig großen mittleren Teilchen durch messer kann ein Anwachsen der Verschmierungen der durch das Drucken gebildeten Punkte mit sich bringen oder federartige Ausblühungen verursachen, die eine Erniedrigung der Qualitätslevel der Ausdrucke mit sich bringen.
Die basischen Magnesiumcarbonatteilchen, die in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, sind im Stand der Technik konventionell bekannt. Unter gewöhnlichen Umständen können sie zum Beispiel erhalten werden durch Dispergieren von Magnesiumoxid unter Rühren in Wasser zur Bildung von Magnesiumhydroxid und nachfolgendes Einblasen von Kohlensäuregas in die Aufschlämmung, um sie in ein Carbonat zu verwandeln. Es ist in der vorliegenden Ausführungsform möglich, nicht nur ein Produkt zu verwenden, das zu 100% in Carbonat umgewandelt wurde, sondern auch ein Produkt, das teilweise Magnesiumoxid oder Magnesiumhydroxid enthält.
Die basischen Magnesiumcarbonatteilchen können auch ein Bild mit einer hohen Dichte ergeben, selbst wenn sie Teilchen sind, die eine kleine spezifische Oberfläche besitzen, im Vergleich zu konventionellem Siliciumdioxid, Calciumcarbonat, Kaolin und dergleichen, die für gewöhnlich als Füllstoffe für Papier verwendet werden.
Dies liegt vermutlich an der Tatsache, daß basische Magnesiumcarbonatteilchen basisch sind und infolgedessen die Fähigkeit besitzen, viel Farbstoff pro Einheitsfläche zu absorbieren.
Zusätzliche Besonderheiten, die erhältlich sind, wenn basisches Magnesiumcarbonatteilchen verwendet werden, bestehen darin, daß eine herausragende Unterdrückungswirkung erreicht werden kann bezüglich der Farbänderungen von Bildern bei Verwendung in geschlossenen Räumen verglichen mit anderen anorganischen Pigmenten vom Siliciumdioxidtyp, vom Aluminiumoxidtyp und dergleichen, die im wesentlichen die gleiche spezifische Oberfläche besitzen, und auch, daß die Teilchen eine spezifische Form wie Blütenblätter aufweisen.
Obwohl der Mechanismus unklar ist, aufgrund dessen die Unterdrückungswirkung bezüglich der Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen überlegen ist gegenüber der anderer Pigmente, wenn basische Magnesiumcarbonatteilchen verwendet werden, ist es möglich geworden, selbst bei aufgezeichneten Bildern, die unter Verwendung eines Tintenstrahlaufzeichnungsverfahrens erhalten wurden, eine Bildstabilität bereitzustellen, die vergleichbar ist mit der gewöhnlicher Ausdrucke, insbesondere, wenn die basischen Magnesiumcarbonatteilchen in der Tintenempfangsschicht verwendet werden.
Ein Problem, das auftreten kann, wenn das basische Magnesiumcarbonatteilchen verwendet werden, besteht darin, daß die Farbgebungsleistung der Farbstoffe immer noch ungenügend ist und die Farbskala eingeschränkt sein kann, insbesondere, wenn die Tinte in großer Menge anhaftet.
Das Aufzeichnungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Aluminiumoxidteilchen und die basischen Magnesiumcarbonatteilchen in einem Gewichtsverhältnis von 1/5 bis 3/1 enthalten sind. Wenn sie in einem Verhältnis enthalten sind, das diesem Bereich entspricht, gibt es keinen Unterschied bezüglich der Unterdrückungswirkung für Farbänderungen bei Verwendung im geschlossenen Räumen im Vergleich zu dem Fall, wenn die basische Magnesiumcarbonatteilchen allein verwendet werden, obwohl die Aluminiumoxidteilchen eingesetzt werden. Zusätzlich ist es auch möglich, das Problem bezüglich der Einschränkung der Farbskala dramatisch abzumildern, das Papier zueigen ist, das mit sehr dünnen Schichten beschichtet ist und basische Magnesiumcarbonatteilchen verwendet. Es tritt auch kein Mangel bezüglich der Tintenabsorption, die durch die Aluminiumoxidteilchen verursacht werden kann, oder das Problem des Ausblutens oder der federartigen Ausblühungen auf, was diesen Teilchen zuzuschreiben wäre.
Wenn die Aluminiumoxidteilchen in einer Menge enthalten sind, die den genannten Bereich überschreitet, wird die Wirkung, die Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen zu unterdrücken, ungenügend, obwohl die Farbbildungsleistung der Farbstoffe hervorragend sein kann. Wenn die basischen Magnesiumcarbonatteilchen in überschüssiger Menge eingesetzt werden, ist es unmöglich, ein Bild mit ausreichender Dichte und Farbtiefe zu erhalten.
Im Aufzeichnungsmaterial der vorliegenden Ausführungsform wird die Tintenempfangsschicht hauptsächlich aus Pigmenten und einem Bindemittel gebildet. Als Pigmente, die die Tintenempfangsschicht ausmachen, ist es möglich, auch andere an organische Pigmente oder organische Pigmente zusätzlich zu den Aluminiumoxidteilchen und den basischen Magnesiumcarbonatteilchen gemäß vorstehender Beschreibung zu verwenden, die bisher üblicherweise eingesetzt werden, solange die Menge in einem Bereich, der 40 Gew.-% nicht überschreitet, und weiter bevorzugt in einem Bereich, der 20 Gew.-% nicht überschreitet, liegt, basierend auf dem Gesamtgewicht der Pigmente, die die Tintenempfangsschicht ausmachen.
Andere Bestandteile des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials gemäß einer der ersten bis vierten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben wurden, werden im folgenden beschrieben. Außer den bereits beschriebenen Bestandteilen können die Bestandteile des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials alle Bestandteile sein, die üblicherweise in den Aufzeichnungsmaterialien gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform eingesetzt werden.
Zuerst einmal kann das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial einen Träger aufweisen, der aber keine unabdingbar notwendige Komponente darstellt. Mit anderen Worten kann die Tintenempfangsschicht selber als Träger wirken. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial allerdings aus einem Träger und einer Tintenempfangsschicht, die auf dem Träger aufgebracht ist. Der Träger kann bevorzugt ein Grundpapier umfassen, das in der Lage ist, eine Tinte zu absorbieren, muß darauf aber nicht besonders beschränkt sein. Zum Beispiel kann eine Polymerfohe, die aus Polyester oder dergleichen hergestellt ist, Glas, eine Metallplatte oder ein Metallblatt, eine Holztafel und dergleichen ebenfalls verwendet werden.
Das Bindemittel, das in der Erfindung verwendet werden kann, kann zum Beispiel konventionell bekannte, wasserlösliche Polymere einschließen, wie zum Beispiel Polyvinylalkohol, Stärke, oxidierte Stärke, kationisierte Stärke, Casein, Carboxymethylcellulose, Gelatine und Hydroxyethylcellulose, und wasserdispergierte Polymere, wie zum Beispiel SBR-Latex und Polyvinylacetatemulsion, die allein oder in Kombinaüon aus zwei oder mehreren Arten verwendet werden können.
In der Erfindung kann das Pigment und das Bindemittel bevorzugt in einem Verhältnis des Pigmentes zum Bindemittel (P/B) im Bereich von 10/1 bis 1/4 und weiter bevorzugt von 6/1 bis 1/1 verwendet werden. Die Verwendung des Bindemittels in einer extrem großen Menge führt zu einer Verringerung der Tintenabsorptionseigenschaften, die der Tintenempfangsschicht zu eigen sind. Auf der anderen Seite kann die Verwendung des Pigmentes in einer extrem großen Menge schwerwiegendes Stauben der Tintenempfangsschicht verursachen. So sind diese also unerwünscht.
In der Erfindung kann die Tintenempfangsschicht gegebenenfalls weiter mit Zusätzen versehen sein, wie zum Beispiel einem Fixiermittel für Farbstoff (einem wasserentziehen den Mittel), einem Fluoreszenzaufheller, einem oberflächenaktiven Mittel, einem Antischäummittel, einem pH-Regulator, einem Schimmelschutzmittel, einem Mittel zum Absorbieren von ultraviolettem Licht, einem Antioxidanz, einem Dispergiermittel und einem Mittel zum Verringern der Viskosität. Diese Zusätze können beliebig ausgewählt werden aus konventionell bekannten Verbindungen, abhängig von Zweck.
Als Beispiel für die Zusätze wird das Fixiermittel für Farbstoff beschrieben. Wenn eines der folgenden Fixiermittel für Farbstoff in Kombination verwendet wird, kann die Wasserbeständigkeit des erzeugten Bildes verbessert werden.
Die genannten Beispiel dienen ausschließlich der Veranschaulichung, und die vorliegende Erfindung ist keinesfalls darauf begrenzt. Das Fixiermittel für Farbstoff weist abhängig vom bei der Tintenstrahlaufzeichnung verwendeten Farbstoff eine verschiedene Wirkung auf die Entwässerung auf. Infolgedessen sollte seine Kombination mit dem bei der Aufzeichnung verwendeten Farbstoff sorgfältig berücksichügt werden.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials wird eine wäßrige Beschichtungslösung, die die Pigmente beziehungsweise das Pigment, das Bindemittel und andere Zusätze gemäß vorstehender Beschreibung enthält, mit einem bekannten Verfahren auf die Oberfläche des Trägers aufgebracht, wie beispielhaft veranschaulicht werden kann durch die Walzenbeschichtung, die Klingenbeschichtung, die Luftrakelbeschichtung, die Gitterwalzenbeschichtung (gate roll coating) oder die Formpreßbeschichtung, worauf unter Verwendung zum Beispiel eines Heißlufttrockenofens oder einer beheizten Trommel getrocknet wird. So kann das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial erhalten werden.
Um die Oberfläche der Tintenempfangsschicht zu glätten oder die Oberflächenfestigkeit der Tintenempfangsschicht zu verbessern, kann das Aufzeichnungsmaterial weiter superkalandriert werden.
Das Beschichtungsgewicht des Pigmentes in der Tintenempfangsschicht kann im Bereich von 0,2 g/m² bis 50 g/m² und bevorzugt im Bereich von 0,2 g/m² bis 20 g/m² liegen. Wenn das Beschichtungsgewicht klein ist, kann ein Teil der Oberfläche des Trägers frei liegen. Eine Tintenempfangsschicht mit einem Pignientbeschichtungsgewicht von weniger als 0,2 g/m² kann keine Wirkung auf die Farbgebungsleistungen des Farbstoffes besitzen, selbst wenn sie mit dem Fall verglichen wird, in dem keine Tintenempfangsschicht bereitgestellt wird. Auf der anderen Seite kann eine Tintenempfangsschicht mit einem Pigmentbeschichtungsgewicht von mehr als 50 g/m² unerwünschterweise ein Stauben der Beschichtungsschicht verursachen. Wenn das Beschichtungsgewicht als Dicke ausgedrückt wird, kann das Beschichtungsgewicht des Pigmentes bevorzugt in einem Bereich liegen, daß sich eine Dicke von 0,5 bis 100 µm ergibt.
Bei der Beschreibung der ersten Ausführungsform wurde erwähnt, daß das Aufzeichnungsmaterial weiter bevorzugt eine Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung von 10 nl/mm² sec bis 60 nl/mm² sec besitzen kann. Um bessere Wirkungen zu erzielen, sollte die Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung im Bezug auf die zweite bis vierte Ausführungsform bevorzugt ähnlich eingestellt werden.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Steuerung der Geschwindigkeit der Tinten einwirkung im Aufzeichnungsmaterial beschrieben, das in der vorstehend beschriebenen Weise erhalten wurde. Im dem Fall, in dem der Träger aus einer Folie besteht, die keine Tintenabsorptionseigenschaften aufweist, wie zum Beispiel im Fall einer Kunststoffolie, wird die Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung (im folgenden oft als "V bezeichnet") im Aufzeichnungsmaterial natürlich durch die Komponenten einer Beschichtungsschicht und ihre Eigenschaften bestimmt.
Die Faktoren, die die Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung bestimmen, sind die Ölabsorption eines Pigmentes, der mittlere Teilchendurchmesser, die Teilchen größenverteilung (Dav), das Pigmentbeschichtungs gewicht, das Pigment/Bindemittelverhältnis, die Art des Bindemittels, die Art der Zusätze, die Menge der Zusätze, und in dem Fall, in dem der Träger ein Grundpapier mit Tintenabsorptionseigenschaften umfaßt, auch die Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung im Grundpapier (das heißt der Leimungsgrad), die Glätte und dergleichen.
Allgemein ausgedrückt wird die Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung auf das Aufzeichnungsmaterial bestimmt durch die genannten Faktoren, die auf komplizierte Weise miteinander verknüpft sind, und es ist schwer, Wege zu diskutieren, wie die jeweiligen Bereiche eines jeden Wertes zu finden sind. In dem Fall, in dem der Träger ein Grundpapier mit Tintenabsorptionseigenschaften umfaßt, neigt das Grundpapier dazu, V massiv zu beeinflussen und es ist deshalb besonders bevorzugt, ein solches Grundpapier auszuwählen, das entsprechend dem Leimungsgrad des Grundpapiers ein optimales V ergibt. Wenn es erforderlich ist, eine Feinjustierung des V vorzunehmen, kann die Beziehung zwischen den folgenden Eigenschaften und V berücksichtigt werden, so daß ein gewünschtes V erhalten werden kann.
Um V auf einen größeren Wert einzustellen, kann zum Beispiel die Ölabsorption des Pigmentes vergrößert werden, die Teilchen größenverteilung kann verbreitert werden, das Beschichtungsgewicht kann vergrößert werden oder das Pigment/Bindemittelverhältnis kann vergrößert werden.
Was die Tinte betrifft, die bei der Durchführung der Tintenstrahlaufzeichnung auf dem vorstehend beschriebenen Aufzeichnun gsmaterial verwendet wird, kann jede beliebige bekannte Tinte ohne Probleme verwendet werden. Was das Aufzeichnungsmittel betrifft ist es möglich, wasserlösliche Farbstoffe zu verwenden, wie sie beispielhaft durch Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, basische Farbstoffe, Reaktivfarbstoffe und Lebensmittelfarbstoffe veranschaulicht werden, die ohne irgendeine besondere Einschränkung verwendet werden können, solange sie für die Verwendung in der üblichen Tintenstrahlaufzeichnung geeignet sind.
Solche wasserlöslichen Farbstoffe werden in Mengen von etwa 0,1 bis 20 Gew.-% in konventionellen Tinten verwendet und können auch in der Erfindung in der gleichen Menge verwendet werden.
Ein Lösungsmittel, das in der Tinte auf Wassergrundlage verwendet wird und in der Erfindung eingesetzt wird, schließt Wasser oder ein Lösungsmittelgemisch aus Wasser und einem wasserlöslichen, organischen Lösungsmittel ein. Besonders bevorzugt ist ein Lösungsmittelgemisch aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel, wobei als das wasserlösliche organische Lösungsmittel ein mehrwertiger Alkohol enthalten ist, der die Wirkung besitzt, die Tinte vom Verdunsten abzuhalten.
Das Verfahren zur Durchführung der Aufzeichnung durch Einwirkung der genannten Tinte auf das vorstehend beschriebene Aufzeichnungsmaterial kann bevorzugt Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren einschließen. Solche Verfahren können von beliebiger Art sein, solange das verwendete Drucksystem die Tinte wirksam von den Düsen ablösen kann und die Tinte auf ein Aufzeichnungsmaterial, das als Ziel dient, einwirken lassen kann.
Besonders wirksam kann das Verfahren verwendet werden, das in der japanischen Offenlegungsschrift Nr.54-59936 offenbart ist, das ein Tintenstrahlaufzeichnungssystem darstellt, in dem eine Tinte bei Einwirkung von Wärmeenergie eine schlagartige Änderung des Volumens erleidet und aufgrund der durch diese Zustandsänderung erzeugten Kraft aus den Düsen ausgestoßen wird.
Die Erfindung wird im folgenden genauer unter Angabe von Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben. Im folgenden sind "Teile" oder "%" "Gewichtsteile" beziehungsweise "Gew.-%", solange nichts anderes angegeben ist.

Beispiele 1 bis 6

Zur Herstellung von Aufzeichnungsmaterialien gemäß der Erfindung wurden kugelförmige, basische Magnesiumcarbonate (A und B) synthetisiert, die jeweils den folgenden mittleren Teilchen durchmesser, maximalen Teilchen durchmesser, spezifische Oberfläche und Ölabsorptionsfähigkeit besitzen (Tabelle 1, die Synthesen wurden unter Änderung der Reaktionsbedin gun gen mit den gleichen Verfahren durchgeführt, wie es in der japanischen Offenlegungsschrift Nr.60-54915 offenbart ist). Tabelle 1
Der maximale Teilchendurchmesser der Gruppe A betrug 15 µm und der der Gruppe B betrug 12,5 µm.
Als nächstes wurden die Proben A und B und die folgenden Träger I bis III kombiniert, wie in Tabelle 2 dargestellt, um erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterialien mit dem nachstehend beschriebenen Verfahren herzustellen. Tabelle 2
In der Tabelle 2 bezieht sich der Bristow-Wert auf eine Größe, die die Einwirkungsmenge einer Tinte, die hergestellt wurde durch Auflösen von 2 Gew.-% eines schwarzen Farbstoffes FB-II in einer Lösungsmittelmischung, die Wasser umfaßt, das 20% Diethylenglycol enthält, während einer Papier-Kopf-Berührungszeit von 0,08 sec darstellt. Diese Werte wurde in einer Weise gemessen, die ähnlich dem Verfahren ist, das in "JTAPPI Papierzellstoffprüfverfahren Nr.51" (JTAPPI Paper Pulp Test Method No. 51) beschrieben ist.
Die Aufzeichnungsmaterialien wurden in der folgenden Weise hergestellt:
Zuerst wurden 15 Teile kugelförmiges, basisches Magnesiumcarbonat mit 85 Teilen Wasser gemischt und die Mischung wurde 15 min bei 10000 U/min unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen Homogenisators gerührt. Danach wurde die sich ergebende Lösung und eine Bindemittellösung (eine wäßrige, 10%ige Polyvinylalkohollösung), die getrennt davon hergestellt wurde, gemischt, so daß sich das gewünschte Pigment/Bindemittelverhältnis ergab (ausgedrückt als Feststoffgehalt), und die Mischung wurde 5 min gerührt. Danach wurden ge gebenenfalls verschiedene Zusätze in festgelegten Mengen zugegeben, worauf 5 min gerührt wurde, wodurch sich eine Beschichtungslösung ergibt.
Die so erhaltene Beschichtungslösung wurde unter Verwendung eines Mayer- Stangenbeschichters aufgetragen und die gebildete Beschichtung bei 110ºC 5 min lang getrocknet, worauf superkalandriert wurde. Auf diese Weise wurden die erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien erhalten.
In allen Aufzeichnungsmaterialien wurde als Bindemittel ein Material verwendet, das Polyvinylalkohole PVA117 (Verseifungsgrad: 98,5 Mol-%, Polymerisationsgrad : 1700) und PVA2 17 (Verseifungsgrad : 89 Mol-% , Polymerisationsgrad: 1700), hergestellt von Kuraray Co., Ltd., in einem Verhältnis von PVA117/PVA217 = 8/2 verwendet.
Tabelle 3 zeigt zusammen mit der Art des kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonates, das in dem so erhaltenen Aufzeichnungsmaterial verwendet wurde, die Art des Trägers, das Pigment/Bindemittelverhältnis, das Beschichtungsgewicht und die Alt der Zusätze, das Verhältnis (%) der Zusätze zum Pigment und die Geschwindigkeit der Tinteneinwirkung im sich ergebenden Aufzeichnungsmaterial. Tabelle 3
Unter Verwendung einer Tinte mit der folgenden Zusammensetzung wurde eine Tintenstrahlaufzeichnung auf die Aufzeichnungsmaterialien der Beispiele 1 bis 6 durchgeführt mit einer Aufzeichnungstintendichte von 8 nl/mm² pro Einzelfarbe. Zusammensetzung der Tinte

Farbstoff

Y (Gelb): C.I. Direktgelb 86
M (Magenta): C.I. Säurerot 35
C (Cyan): C.I. Direktblau 199
Bk (Schwarz): C.I. Lebensmittelschwarz 2
Als Untersuchungspunkte wurden zwei Punkte ausgewählt, um die Untersuchung durchzuführen, nämlich (1) die Bilddichte (2) die Lagerfähigkeit in geschlossenen Räumen.
Was die Bilddichte betrifft, wurde die Reflexionsdichte OD (Bk) an gefüllt schwarz gedruckten Flächen gemessen unter Verwendung eines Macbeth-Reflexionsdensitometers RD-918. Was die Lagerfähigkeit in geschlossenen Räumen betrifft, wurde eine Umgebung in einem Büro bereitgestellt, in der die freie Luft gut umgewälzt wurde und in die kein direktes Sonnenlicht einstrahlte, und ge druckte Materialien mit schwarzen und cyanfarbenen, gefüllten Flächen als Beispiele für reine Farben wie auch roten (Gelb und Magenta), grünen (Gelb und Cyan) und blauen Magenta und Cyan), gefüllten Flächen als Beispiele für gemischte Farben wurden dort gelagert, um Farbunterschiede (ΔE*) nach einem Monat und nach drei Monaten unter Verwendung eines Farbanalysators CA-35, hergestellt von Murakami Shikisai Kenkyusho K.K., zu messen. Die Ergebnisse der Messung sind in Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 4
Farbänderungen werden visuell erkannt, wenn ΔE* etwa 10 beträgt. Farbänderungen werden visuell kaum wahrgenommen, wenn der Wert kleiner als der genannte ist.

Vergleichsbeispiel 1

Als Vergleichsbeispiel wurde ein Aufzeichnungsmaterial in der gleichen Weise wie im Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat durch ein Magnesiumcarbonat von P-Typ ersetzt wurde (hergestellt von Ube Chemical Industries, Ltd., nadelförmige Kristalle, mittlerer Teilchendurchmesser: 12,8 µm, spezifische Oberfläche: 15 m²/g, Ölabsorption: 220 ml/100 g).

Vergleichsbeispiel 2

Als ein weiteres Vergleichsbeispiel wurde ein Aufzeichnungsmaterial in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das kugelförmige, basische Magnesiumcarbonat durch ein schweres Magnesiumcarbonat (hergestellt von Kohnoshima Kagaku K.K., tafelförmige Kristalle, mittlerer Teilchendurchmesser: 0,47 µm, spezifische Oberfläche: 27 m²/g, Ölabsorption: 79 ml/100 g) ersetzt wurde.
Die Untersuchung bezüglich der genannten Vergleichsaufzeichnungsmaterialien wurde in der gleichen Weise wie in den genannten Beispielen durchgeführt, wodurch festgestellt wurde, daß die Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen im wesentlichen im gleichen Bereich lagen wie Beispiel 6, aber die Bilddichte zu niedrig war, um scharfe Bilder zu erhalten (siehe Tabelle 5). Tabelle 5

Beispiele 7 bis 11

Zur Herstellung von erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien wurden kugelförmige, basische Magnesiumcarbonate (C und D) synthetisiert, die jeweils den folgenden mittleren Teilchendurchmesser, die folgende spezifische Oberfläche und die folgende Ölabsorption aufwiesen (Tabelle 6, die Synthesen wurden unter Anderung der Reaktionsbedingungen nach dem gleichen Verfahren ausgeführt, wie es in der japanischen Offenlegungsschrift Nr.60-54915 offenbart ist).
Finesil K-41 (Siliciumdioxid) (a) und AKP-G (γ-Aluminiumoxid) (b), die als poröse, anorganische Pigmente in Kombination mit den kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonaten C und D verwendet wurden, sind auch in Tabelle 6 dargestellt. Tabelle 6
Als nächstes wurden erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterialien 7 bis 11 durch die im folgenden beschriebene Verfahrensweise hergestellt, bei denen mit dem genannten kugelförmigen, basischen Magnesiumcarbonat das poröse, anorganische Pigment und ein Grundpapier mit einem Leimungsgrad von 3 Sekunden, berechnet auf Grundlage eines Grundgewichtes von 65 g/m², kombiniert wurden.
Zuerst werden 15 Teile kugelförmiges, basisches Magnesiumcarbonat mit 85 Teilen Wasser gemischt und die Mischung unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen Homogenisators 5 min bei 10000 U/min gerührt. Ähnlich werden 10 Teile eines I)orösen, anorganischen Pigmentes mit 90 Teilen Wasser gemischt, und die Mischung wird gerührt.
Danach werden die sich ergebende Lösung und eine wäßrige Bindemittellösung (eine wäßrige, 10%ige Polyvinylalkohollösung), die getrennt hergestellt wurde, gemischt, so daß sich das gewünschte Pigment/Bindemittelverhältnis ergibt (ausgedrückt als Feststoffgehalt), und die Mischung wird 5 min lang gerührt. Danach werden gegebenenfalls verschiedene Zusätze in festgelegten Mengen zugegeben, worauf 5 min lang gerührt wird, wodurch eine Beschichtungslösung erhalten wird.
Die so erhaltende Beschichtungslösung wurde unter Verwendung eines Mayer- Stangenbeschichters aufgetragen, und die gebildete Beschichtung wurde bei 110ºC 5 min lang getrocknet, worauf superkalandriert wurde. Die erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien wurden so erhalten.
In allen Aufzeichnungsmaterialien wurde als Bindemittel ein Material verwendet, das Polyvinylalkohole PVA117 (Verseifungsgrad: 98,5 Mol-%, Polymerisationsgrad : 1700) und PVA217 (Verseifungsgrad: 89 Mol-%, Polymensationsgrad: 1700), hergestellt von Kuraray Co., Ltd., in einem Verhältnis von PVA117/PVA217 = 8/2 verwendet.
Tabelle 7 zeigt gemeinsam mit der Zusammensetzung der in den so erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien 7 bis 11 verwendeten Pigmente, das Pigment/Bindemittelverhältnis, das Beschichtungs gewicht der Tintenempfangsschicht, die Arten von Zusätzen und das Verhältnis (Prozent) des Zusatzes zum Pigment. Tabelle 7
Unter Verwendung einer Tinte mit der folgenden Zusammensetzung wurde eine Tintenstrahlaufzeichnung auf die Aufzeichnungsmaterialien der Beispiele 7 bis 11 durchgeführt mit einer Aufzeichnungstintendichte von 8 nlimm² pro Einzelfarbe. Zusammensetzung der Tinte

Farbstoff

Y (Gelb): C.I. Direktgelb 86
M (Magenta): C.I. Säurerot 35
C (Cyan): C.I. Direktblau 199
Bk (Schwarz): C.I. Lebensmittelschwarz 2
Als Untersuchungspunkte wurden zwei Punkte ausgewählt, um die Untersuchung durchzuführen, nämlich (1) die Bilddichte (2) die Lagerfähigkeit in geschlossenen Räumen.
Was die Bilddichte betrifft, wurde die Reflexionsdichte OD (Bk) an gefüllt schwarz gedruckten Flächen gemessen unter Verwendung eines Macbeth- Reflexionsdensitometers RD-918. Was die Lagerfähigkeit in geschlossenen Räumen betrifft, wurde eine Umgebung in einem Büro bereitgestellt, in der die freie Luft gut umgewälzt wurde und iii die kein direktes Sonnenlicht einstrahlte, und gedruckte Materialien mit schwarzen und cyanfarbenen, gefüllten Flächen als Beispiele für reine Farben wie auch roten (Gelb und Magenta), grünen (Gelb und Cyan) und blauen (Magenta und Cyan), gefüllten Flächen als Beispiele für gemischte Farben wurden dort gelagert, um Farbunterschiede (ΔE*) nach einem Monat und nach drei Monaten unter Verwendung eines Farbanalysators CA-35, hergestellt von Murakami Shikisai Kenkyusho K.K., zu messen. Die Ergebnisse der Messung sind in Tabelle 8 dargestellt. Tabelle 8
Die Beispiele 8 und 10 zeigten weniger Unterschiede in der Linienbreite der Bilder bei Vergleich der reinfarbigen Flächen und der gemischtfarbigen Flächen und konnten deshalb eine höhere Auflösung erreichen als die Beispiele 7 und 9.
Die Beispiele 8, 10 und 11 zeigten eine geringere Farbveränderung bei Verwendung in geschlossenen Räumen als die anderen Beispiele.

Vergleichsbeispiel 3

Als nächstes wurde als ein Vergleichsbeispiel ein Aufzeichnungsmaterial in der gleichen Weise wie in Beispiel 11 hergestellt, mit der Ausnahme, daß nur das Pigment a verwendet wurde, und es wurde eine Untersuchung in der gleichen Weise wie in den Beispielen 7 bis 11 durchgeführt, wobei sich ergab, wie in Tabelle 9 dargestellt, daß das erhaltene Aufzeichnungsmaterial eine hohe Bilddichte, aber eine schlechte Beständigkeit gegen Farbveränderung bei Verwendung in geschlossenen Räumen erreichte, was zeigt, daß ersteres nicht verträglich mit letzterem ist.

Beispiel 12

Es wurde ein Aufzeichnungsmaterial in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 hergestellt, mit der Ausnahme, daß als Pigment das poröse, anorganische Pigment, das in dem Beispiel verwendet wurde, ersetzt wurde durch Siliciumdioxid P-78D (mittlerer Teilchendurchmesser: 80 µm, spezifische Oberfläche: 300 m²/g, herge stellt von Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd.), und die Untersuchung wurde in der gleichen Weise durchgeführt wie in den Beispielen 7 bis 11. Tabelle 9

Referenzbeispiel

(Herstellung von amorphem Magnesiumcarbonat)

Unter Bezugnahme auf die Offenbarung in der japanischen Offenlegungsschrift Nr.54-57000 wird eine wäßrige Lösung aus Magnesiumchlorid und Natriumcarbonat bei einer Temperatur von 70ºC gehalten und 3 h oder länger gerührt, um die Reaktion durchzuführen. Das Reaktionsprodukt wurde durch Erwärmen auf eine Temperatur von 120ºC 1 h lang oder länger getrocknet. Auf diese Weise wurde ein Magnesiumorthocarbonat synthetisiert.
Danach wurden 70 Teile Wasser zu 30 Teilen des vorstehend erwärmten, normalen Magnesiumcarbonat gegeben. Während die Temperatur auf 60 bis 70ºC gehalten wurde, wurde die Mischung 2 h lang oder länger gerührt, um die Reaktion durchzuführen. Das Reaktionsprodukt wurde getrocknet, indem es 1 h lang oder länger auf eine Temperatur von 120ºC erwärmt wurde. Ein amorphes Magnesiumcarbonat wurde auf diese Weise synthetisiert, das als Probe E bezeichnet wurde.
Die Umwandlung vom normalen Magnesiumcarbonat in das amorphe Magnesiumcarbonat wurde bestätigt aufgrund der Ergebnisse, die aus der Differentialthermoanalyse erhalten wurden. Dieses amorphe Magnesiumcarbonat besaß eine spezifische Oberfläche nach BET von 40 m²/g und einen mittleren Teilchendurchmesseer von 1 µm

Beispiel 13

Zwanzig (20) Teile amorphes Magnesiumcarbonat (Probe E), 80 Teile Wasser und 0,4 Teile Natriumhexametaphosphat wurden gemischt und 30 min lang oder länger unter Verwendung eines Leistungshomogenisators dispergiert. Als nächstes wurde eine wäßrige Lösung, die 14 Teile (als Feststoffgehalt) Polyvinylalkohol (PVA117, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) enthielt, mit der genannten Dispersion aus kugelförmigem, basischem Magnesiumcarbonat gemischt, worauf gerührt wurde, um eine Beschichtungslösung herzustellen.
Die vorstehende Beschichtungslösung wurde mit Hilfe eines Stangenbeschichters auf eine kommerziell erhältliche PET-Folie aufgetragen, so daß sich ein Trockenbeschichtungsgewicht von 20 g/m² ergab, worauf getrocknet wurde, so daß ein erfin dun gsgem äßes Aufzeichnun gsmaterial erhalten wurde.

Beispiel 14

Die in Beispiel 13 hergestellte Beschichtungslösung wurde mit Hilfe eines Stangenbeschichters in einer Menge von 15 g/m² als Trockenbeschichtungsgewicht auf einem Träger, der ein kommerziell erhältliches, holzfreies Papier (Handelsname: Ginwa, hergestellt von Sanyo-Kokusaku Pulp Co., Ltd.) umfaßte, aufgebracht, worauf getrocknet wurde, wodurch sich ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial ergab.

Beispiel 15

Eine Beschichtungslösung, die in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 hergestellt wurde, mit der Ausnahme, daß 6 von 20 Teilen des amorphen Magnesiumcarbonates, das in Beispiel 12 verwendet wurde, durch Aluminiumoxid (hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd., Handelsname: AKP-G, γ-Aluminiumoxid, mittlerer Teilchendurchmesser: 0,5 µm spezifische Oberfläche nach BET: 140 m²/g) ersetzt wurde, mit Hilfe eines Stangenbeschichters in einer Menge von 15 g/m² als Trockenbeschichtungsgewicht auf einen Träger aufgebracht wurde, der ein kommerziell erhältliches, holzfreies Papier (Handelsname: Ginwa, hergestellt von Sanyo-Kokusaku Pulp Co., Ltd.) umfaßte, worauf getrocknet wurde, wodurch sich ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial ergab.

Beispiel 16

Ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 2 Teile eines Copolymers aus Dimethyldiallylammoniumchlorid und Schwefeldioxid (Handelsname PAS-A- 102L, hergestellt von Nitto Boseki Co., Ltd.) zusätzlich zur Beschichtungslösung gegeben wurde, die in Beispiel 13 verwendet wurde.
Die Tintenstrahlaufzeichnungseignung der beschriebenen Aufzeichnungsmaterialien wurde untersucht, indem eine Tintenstrahlaufzeichnung durchgeführt wurde unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers mit vier Tintenstrahlköpfen, die den vier Farben Y (Gelb), M (Magenta), C (Cyan) und Bk (Schwarz) entsprechen und mit 128 Düsen versehen sind, die einen Abstand von 16 Düsen pro 1 mm haben und in der Lage sind, Tintentröpfchen durch die Einwirkung von Wärmeenergie auszustoßen, und unter Verwendung einer Tinte mit der folgenden Zusammensetzung. Zusammensetzung der Tinte

Farbstoff

Y (Gelb): C.I. Direktgelb 86
M (Magenta): C.I. Säurerot 35
C (Cyan): C.I. Direktblau 199
Bk (Schwarz): C.I. Lebensmittelschwarz 2
Untersuchungen wurden bezüglich der im folgen den dargestellten Punkte durchgeführt

(1) Biddichte:

Es wurde die Bilddichte an gefüllt schwarz (Bk) gedruckten Flächen, die unter Verwendung des genannten Tintenstrahldruckers erhalten wurden, unter Verwendung eines Macbeth-Reflexionsdensitometers RD-918 gemessen.

(2) Lagerfähigkeit in geschlossenen Räumen:

Die Ausdrucke wurden an die Außenseite eines Fensters geklebt, das in einem Büro Richtung Norden wies, und dort 1 und 3 Monate belassen. Die Unterschiede (ΔE*) zwischen der Farbtiefe der Bilder bei Betrachtung sofort nach dem Drucken und der Farbtiefe der Bilder bei Betrachtung nach dem Lagern wurden zur Kenntnis genommen und als Grundlage für die Untersuchung der Bildlagerstabilität eingesetzt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 10 dargestellt.
Es wurde sichergestellt, daß der Ort, an dem das gedruckte Material festgeklebt wurde, während des Jahres nicht direktem Sonnenlicht oder Regen ausgesetzt war und auch die Luft zirkuliert wurde. Tabelle 10

Beispiele 17 bis 20 und Vergleichsbeispiele 4 bis 5

Es wurden Träger hergestellt, die jeweils ein Grundpapier mit einem Grundgewicht von 80 g/m², einer Dicke von 100 µm und einem Leiniungsgrad nach Stokkigt von 0 bis 2 sec, die Calciumcarbonat als Füllmaterial in einer Menge von 7,0% enthielten, ausgedrückt als Wert des Aschegehaltes, gemessen nach JIS- P8128.
Beschichtungslösungen mit der folgenden Zusammensetzung wurden jeweils auf die genannten Grundpapiere mit Hilfe der Stangenbeschichtung aufgetragen, so daß sich eine Trockenbeschichtungsdicke von 5 g/m² ergab, worauf bei 110ºC 5 min lang getrocknet wurde. Erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterialien und Vergleichsaufzeichnungsmaterialien wurden auf diese Weise erhalten.

Zusammensetzung der Beschichtungsläsung

Alle Werte mit Ausnahme des Wassers ausgedrückt als Feststoffgehalt
Die verwendeten Pigmente wurden jeweils erhalten durch Mischen der folgenden Teilchen in den Anteilen, wie in Tabelle 11 dargestellt.
Pigment F: Aluminiumoxidteilchen (fein gepulvertes Aluminiumoxid, AKP-G, hergestellt von Sumitomo Chemical Co, Ltd, mittlerer Teilchendurchmesser: 0,5 µm, spezifische Oberflachen nach BET: 137 m²/g)
Pigment G: basisches Magnesiumcarbonatteilchen (basisches Magnesiumcarbonat, S-Typ, hergestellt von Ube Chemical Industries, Ltd., mittlerer Teilchendurchmesser: 60 µm, spezifische Oberfläche nach BET: 46 m²/g)
Die Tintenstrahlaufzeichnungseignung der beschriebenen Aufzeichnungsmaterialien wurde untersucht, indem eine Tintenstrahlaufzeichnung durchgeführt wurde unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers mit vier Tintenstrahlköpfen, die den vier Farben Y (Gelb), M (Magenta), C (Cyan) und Bk (Schwarz) entsprechen und mit 128 Düsen versehen sind, die einen Abstand von 16 Düsen pro 1 mm haben und in der Lage sind, Tintentröpfchen durch die Einwirkung von Wärmeenergie auszustoßen, und unter Verwendung einer Tinte mit der folgenden Zusammensetzung. Zusammensetzung der Tinte

Farbstoff

Y (Gelb): C.I. Direktgelb 86
M (Magenta): C.I. Säurerot 35
C (Cyan): C.I. Direktblay 199
Bk (Schwarz): C.I. Lebensmittelschwarz 2
Untersuchungen wurden bezüglich der im folgenden dargestellten Punkte durch geführt.

(1) Farbwiedergabebereich:

Es wurden jeweils der Farbton (hue) und die Farbtiefe (chroma) von Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C) und Rot (R) (Farbmischung aus Y und M), Grün (G) (Farbmischung aus Y und C) und Blau (Bl) (Farbmischung aus M und C) an gefüllt gedruckten Flächen, die unter Verwendung des genannten Tintenstrahldruckers erhalten wurden, unter Verwendung eines Farbanalysators CA-35, hergestellt von Murakami Shikisai Kagaku Kenkyusho K.K.) gemessen. Zahlenwer te für M und R sind in Tabelle 12 dargestellt.

(2) Bildlagerstabilität:

Die erhaltenen Ausdrucke gemäß (1) wurden an die Außenseite eines Fensters geklebt, die in einem Büro Richtung Norden wiesen, und dort einen und drei Monate belassen. Was die gefüllt gedruckten Flächen mit Bk, Y, M und C betrifft, wurden die Unterschiede (ΔE*) zwischen der Farbtiefe der Bilder sofort nach dem Drucken und der Farbtiefe der Bilder nach dem Lagern zur Kenntnis genommen und als Grundlage für die Untersuchung der Bildlagerstabilität eingesetzt. Die Werte Bk und C sind in Tabelle 12 dargestellt.
Es wurde sichergestellt, daß der Ort, an dem das gedruckte Material festgeklebt wurde, während des Jahres nicht direktem Sonnenlicht oder Regen ausgesetzt war und auch die Luft zirkuliert wurde. Was die Beispiel 17 und 20 und das Vergleichsbeispiel 6 betrifft, zeigt Fig. 5 die Farb wiedergab ebereiche auf dem Chromatizitätsdiagramm.

Beispiele 21 und 22, Vergleichsbeispiele 7 und 8

Erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterialien und solche von Vergleichsbeispielen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 17 erhalten, mit der Ausnahme, daß ein kommerziell erhältliches, holzfreies Papier (Handelsname: Ginwa, hergestellt von Sanyo-Kokusaku Pulp Co., Ltd.) als Grundpapier verwendet wurde, und daß die Tintenempfangsschicht, die auf dem Grundpapier gebildet wurde, so aufgebracht wurde, daß sie ein Beschichtungstrockengewicht von 15 g/m² besaß.
Die Mischungsverhältnisse der genannten zwei Arten von Pigmenten wurde wie folgt eingestellt:
Beispiel 21: F/G= 7/3
Beispiel 22 F/C=2/8
Vergleichsbeispiel 7: F/G=10/0
Vergleichsbeispiel 8: F/G=0/10

Beispiel 23 und 24, Vergleichsbeispiele 9 und 10

Erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterialien und solche von Vergleichsbeispielen wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 17 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Pigmente F und G durch die folgenden Pigmente H und I ersetzt wurden und die Mischungsverhältnisse genauso festgesetzt wurden wie in den Beispielen 21 und 22 in den Vergleichsbeispielen 7 und 8.
Pigment H: Ultrafein gepulvertes Aluminiumoxid (Handelsname: Aerosil Aluminiumoxid-C, hergestellt von der Degnssa Japan Co., Ltd., mittlerer Teilchen durchmesser: 20 nm, spezifische Oberfläche nach BET: 100 m²/g)
Pigment I: basisches Magnesiumcarbonat (Handelsname: Kinsei, hergestellt von Kamishima Kagaku K.K., mittlerer Teilchendurchmesser: 5,9 µm, spezifische Oberfläche nach BET: 26 m²/g)
Die Ergebnisse der vorstehenden Untersuchung sind gemeinsam in Tabelle 13 dargestellt.

Vergleichsbeispiel 11

Als ein Beispiel zum Vergleich mit konventionell bekannten Aufzeichnungsmaterialien wurde ein Vergleichsaufzeichnungsmaterial in der gleich Weise wie in Beispiel 17 erhalten, mit der Ausnahme, daß das darin verwendete Pigment ersetzt wurde durch fein gepulvertes Siliciumdioxid (Handelsname: Finesil X-37, hergestellt von Tokuyama Soda Co., Ltd., mittlerer Teilchendurchmesser: 2,5 µm, spezifische Oberfläche nach BET: 260 m²/g) Tabelle 12 Tabelle 12 (Fortsetzung Tabelle 13 Tabelle 13 (Fortsetzung)
Ein Aufzeichnungsmaterial für Tintenstrahlaufzeichnung besitzt eine Tintenempfangsschicht, die ein kugelförmiges, basisches Magnesiumcarbonat und/oder amorphes Magnesiumcarbonat oder eine Mischung aus Aluminiunioxid und basischem Magnesiumcarbonat umfaßt. Das Aufzeichnungsmaterial verspricht eine gute Lagerstabibtät der aufgezeichneten Bilder, das heißt weniger Verschlechterung aufgrund von Farbänderungen bei Verwendung in geschlossenen Räumen, zusammen mit einer hohen Bilddichte.

Claims

1. Aufzeichnungsmaterial, umfassend ein basisches Magnesiumcarbonat, das eine Form aufweist, die elliptisch oder kugelförmig ist im Bereich von 0,7 ≤ b/a ≤ 1,0, wenn die größere Achse der Teilchen mit a und die kleinere Achse der Teilchen mit b bezeichnet ist.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, das einen Träger und eine darauf aufgebrachte Tintenempfangsschicht umfaßt, wobei die Tintenempfangsschicht das basische Magnesiumcarbonat enthält.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, worin die Tintenaufzeichnungsschicht ein Bindemittel enthält.

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, worin das basische Magnesiumcarbonat (I) und das Bindemittel (IV) in einem Verhältnis von (I)/(IV) von 10/1 bis 1/4 enthalten ist.

5. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 2 bis 4, worin der Träger Flüssigkeitsabsorptionseigenschaften besitzt.

6. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ausprüche 2 bis 5, worin ein Teil der Oberfläche des Träger nicht mit der Tintenempfangsschicht bedeckt ist.

7. Aufzeichnungsmaterial, das ein amorphes Magnesiumcarbonat umfaßt.

8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7, das einen Träger und eine darauf aufgebrachte Tintenempfangsschicht umfaßt, wobei die Tintenempfangsschicht das amorphe Magnesiumcarbonat enthält.

9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, worin die Tintenaufzeichnungsschicht ein Bindemittel enthält.

10. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, worin das amorphe Magnesiumcarbonat (I) und das Bindemittel (IV) in einem Verhältnis von (I)/(IV) von 10/1 bis 1/4 enthalten ist.

11. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 10, worin der Träger Flüssigkeitsabsorptionseigenschaften besitzt.

12. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 11, worin ein Teil der Oberfläche des Träger nicht mit der Tintenempfangsschicht bedeckt ist.

13. Aufzeichnungsmaterial, umfassend ein basisches Magnesiumcarbonat, das eine Form aufweist, die elliptisch oder kugelförmig ist im Bereich von 0 7 ≤ b/a ≤ 1,0, wenn die größere Achse der Teilchen mit a und die kleinere Achse der Teilchen mit b bezeichnet ist, und ein amorphes Magnesiumcarbonat.

14. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Magnesiumcarbonat einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,5 µm bis 20 µm besitzt.

15. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Magnesiumcarbonat eine spezifische Oberfläche von 10 m²/g bis 170 m²/g besitzt.

16. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter wenigstens eines der Pigmente umfaßt, die in der folgenden Gruppe A enthalten sind:

Gruppe A: Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumsilicat, Calciumcarbonat und Calciumsilicat.

17. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 16, worin das Magnesiumcarbonat (I) und das Pigment (II), (las durch die Gruppe A dargestellt ist, in einem Verhältnis von (I)/(II) von 9/1 bis 1/5 enthalten ist.

18. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter ein poröses, anorganisches Pigment umfaßt, das einen mittleren Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1/3 des mittleren Teilchendurchmessers des Magnesiumcarbonates besitzt.

19. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 18, worin das Magnesiumcarbonat (I) und das poröse, anorganische Pigment (III) in einem Verhältnis von (I)/(III) von 9/1 bis 1/5 enthalten ist.

20. Aufzeichnungsmaterial, umfassend ein Muminiumoxid (V) und ein basisches Magnesiumcarbonat (VI), das in einem Verhältnis von (V)/(VI) von 1/5 bis 3/1 enthalten ist.

21. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 20, worin das Aluminiumoxid eine spezifische Oberfläche von 40 m²/g bis 200 m²/g besitzt.

22. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, worin das Aluminiumoxid einen mittleren Teilchendurchmesser von 1 nm bis 10 µm besitzt.

23. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 20 bis 22, worin das basische Magnesiumcarbonat eine spezifische Oberfläche von 10 m²/g bis 170 m²/g besitzt.

24. Aufzeichnungsmaterial nach eineni der Ansprüche 20 bis 23, worin das basische Magnesiumcarbonat einen mittleren Teilchendurchmesser von 1 µm bis 20 µm besitzt.

25. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 20 bis 24, das einen Träger und eine darauf aufgebrachte Tintenempfangsschicht umfaßt, wobei die Tintenempfangsschicht das basische Magnesiumcarbonat und das Aluminiumoxid enthält.

26. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 25, worin die Tintenempfangsschicht ein Bindemittel enthält.

27. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 26, worin das basische Magnesiumcarbonat (VI), das Aluminiumoxid (V) und das Bindemittel (IV) in einem Verhältnis von (V)+(I)/(IV) von 10/1 bis 1/4 enthalten ist.

28. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 25 bis 27, worin der Träger Flüssigkeitsabsorptionseigenschaften besitzt.

29. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 25 bis 27, worin ein Teil der Oberfläche des Träger nicht mit der Tintenempfangsschicht bedeckt ist.

30. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter ein Farbstoffixiermittel umfaßt.

31. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, das umfaßt, daß Tintentröpfchen auf ein Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche einwirken.

32. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 31, worin die Tintentröpchen auf das Aufzeichnungsmaterial einwirken, indem eine Tinte aus einer Düse durch Einwirkung von Wärmeenergie auf die Tinte ausgestoßen wird.