Hintergrund der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt
und insbesondere ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, bei dem
das Blatt eine extrem verminderte oberflächenwelligkeit nach
der Aufzeichnung, Verteilung von Tintenpunkten und Färbung
des Hintergrundes aufweist.
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Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren führt die Aufzeichnung
von Buchstaben und Schriftzeichen aus, indem Tintentröpfchen,
die durch verschiedene Arbeitsprinzipien ausgestoßen werden,
auf ein Aufzeichnungsblatt wie ein Papier niedergeschlagen
werden. Das Tintenstrahlaufzeichnen weist vorteilhafte
Merkmale auf, weil es eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung
ermöglicht, ein geringes Rauschen erzeugt, ein
Vielfarbenaufzeichnen leicht durchführen kann, keine
Begrenzung im Hinblick auf die Art von Mustern oder Bildern
existiert und weil es keine Bearbeitung für die Entwicklung
und Fixierung erfordert. Somit hat sich die
Tintenstrahlaufzeichnung auf verschiedenen Gebieten wie
Vorrichtungen zum Aufzeichnen von verschiedenen Buchstaben
einschließlich Kanjis (chinesische Buchstaben) und
Farbbildern weit verbreitet. Weiterhin sind die Bilder, die
durch das Vielfarben-Tintenstrahlaufzeichnungverfahren
gebildet sind, nicht schlechter als jene, die durch den
Vielfarbendruck erzeugt sind, oder jene, die durch
Farbphotographie erzeugt sind. Nebenbei dehnt sich die
Verwendung der Tintenstrahlaufzeichnung auf ein Gebiet der
Vollfarbenbildaufzeichnung aus, bei dem die Anzahl von Kopien
nicht so hoch ist, da die Kosten pro Kopie geringer sind als
jene, bei denen das photographische Verfahren angewandt wird.
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Im Hinblick auf die Aufzeichnungsblätter, die für das
Tintenstrahlaufzeichnen verwendet werden, wurden Bemühungen
im Hinblick auf die Drucker-Hardware oder die
Tintenzusammensetzung durchgeführt, um holzfreie Papiere oder
beschichtete Papiere zu verwenden, die für das übliche
Drucken oder Schreiben verwendet werden. Jedoch sind
Verbesserungen bei Aufzeichnungsblättern zunehmend mehr
erforderlich, um mit den Entwicklungen der Drucker-Hardware
wie eine immer zunehmende Geschwindigkeit, die Entwicklung
von Bildern mit vollständiger Farbe mit noch feinerer
Auflösung und ebenfalls mit den expandierenden
Anwendungsgebieten einherzugehen. Dies bedeutet, daß
Aufzeichnungsblätter eine noch höhere
Bildreproduktionsfähigkeit entwickeln müssen, und um dieses
Erfordernis zu erfüllen, müssen die Bilddichte von gedruckten
Punkten hoch und die Farbtoneigenschaften leuchtend und
ansprechend gehalten, die aufgebrachte Tinte schnell fixiert
sein und darf nicht ausbluten oder sich verteilen, obwohl
eine Tinte mit anderer Farbe zusätzlich darüber gegeben wird.
Darüber hinaus sollte die Tinte schnell fixieren, die Punkte
sollten sich nicht mehr als erforderlich verteilen, und die
Umgebung der Punkte sollte scharf und abgegrenzt sein.
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Verschiedene Vorschläge wurden für ein derartiges Bedürfnis
gemacht. Z.B. wird eine Tintenaufnahmeschicht, die sich
hauptsächlich aus Silicapigmenten zusammensetzt, die eine
poröse Schicht bildet, auf der Oberfläche eines Trägers zur
Verbesserung der Tintenabsorptionseigenschaft vorgesehen
(japanische Patentanmeldungen Kokai Nrn. 52-9074 und
58-72495). Zur Verbesserung der Tintenabsorptionseigenschaft
durch Vorsehen einer Tintenaufnahmeschicht, zur Erhöhung der
Dichte von gedruckten Punkten und zum Einschränken der
Verteilung der Tintenpunkte schlagen die japanischen
Patentanmeldungen Kokai-Nrn. 55-51583 und 56-157 die Zugabe
von nicht-kolloidalen Silica-Pulvern zu der
Tintenaufnahmeschicht vor. Basierend auf der Feststellung,
daß die Farbqualität und Schärfe von dem Zustand der
Farbstoff-Verteilung in der Tintenaufnahmeschicht abhängt,
wurde vorgeschlagen, ein spezifisches Mittel zu verwenden,
das die Farbstoffkomponente adsorbiert (japanische
Patentanmeldung Kokai Nr. 55-144172).
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Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt für Tinte auf Wasserbasis,
das eine verbesserte Farbhelligkeit und Bildschärfe
entfaltet, wird in GB-A-2 211 866 diskutiert. Dieses
Auf zeichnungsblatt umfaßt als Hauptkomponenten Holzpulpe und
ausgefälltes Calciumcarbonat.
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Weiterhin tritt als anderes Problem, das nach dem Aufzeichnen
festgestellt wird, das Auftreten einer Oberflächenwelligkeit
des Tintenstrahlaufzeichnungsblattes nach dem Druck auf. Wenn
die Oberfläche des Aufzeichnungsblattes nach dem Druck wellig
wird, vermindert sich das Aussehen der Aufzeichnung, was
durch das Gefühl beurteilt wird, obwohl das
Bildreproduktionsvermögen gut ist. Die Welligkeit wird
aufgrund einer partiellen Expansion und Kontraktion von
Holzfasern in dem Träger erzeugt, die durch die permuerte
Tinte verursacht wird. Demgemäß kann die Inhibition der
Permeation der Tinte in den Träger eine Maßnahme zur
Vermeidung der Welligkeit sein. Dies bedeutet, daß die
Tintenaufnahmeschicht schwer genug sein muß, um das meiste
der Tintenflüssigkeit zu absorbieren, aber eine zu schwere
Schicht kann durch Bindemittel, die in der Schicht enthalten
sind, überhaupt nicht gehalten werden, und die Schicht wird
in der Form von Pulvern abgehen.
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Auf der anderen Seite bedeutet die Inhibition der Permeation
von Tinte ohne Erhöhung des Beschichtungsgewichtes des
Tintenaufnahmemittels die Reduktion des Leervolumens in der
Tintenaufnahmeschicht und dem Träger. Die Verminderung des
Leervolumens in der Tintenaufnahmeschicht und dem Träger
verursacht eine Verzögerung der Permeation der Tinte in die
Tintenaufnahmeschicht und den Träger, und die Tinte bleibt
naß und verläuft um die Tintenpunkte herum. Derartig nasse
Tintenpunkte färben einen Papierballen und andere Blatt-
Transfermittel eines Druckers, und die Flecken werden
mitgezogen, so daß das gedruckte Aufzeichnungsblatt
verschmutzt wird.
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Um das Erfordernis des Marktes, der an graphischen
Darstellungen orientiert ist, zu erfüllen, sind nicht nur die
Schärfe und Bildqualität der Bilder, die durch das
Tintenstrahlverfahren erzeugt sind, sondern ebenfalls die
Glätte von harten Kopien und die Oberflächenästetik stark
gefragt. Die Oberfläche des Blattes sollte flach und glatt
und frei von Wellen sein, nachdem es flüssige Tinte zum
Aufzeichnen aufgenommen hat. Die Oberflächenunebenheit oder
-welligkeit, falls diese vorhanden ist, beeinflußt ebenfalls
die Lauffähigkeit des Blattes auf einem Drucker negativ, da
dieses ein Grund für die Störung oder Verschmutzung des
Blattes sein kann. Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das
die Verteilung und das Ausbluten von Tintenpunkten inhibiert
und frei von Oberflächenunebenheiten nach dem Druck ist, ist
gefragt.
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Tintenstrahlaufzeichnungsblätter werden in zwei Kategorien
eingestuft, die nicht beschichteten und die beschichteten.
Die zuerst genannte Gruppe umfaßt holzfreies Papier, Verbund
oder dgl.; die zuletzt genannte hat eine
Tintenaufnahmeschicht, die auf einem Träger wie Papier,
synthetisches Papier oder synthetischer Harzfilm vorgesehen
ist, und wird weiterhin in eine leichte Beschichtung, worin
das Beschichtungsgewicht 1 bis 10 g/m², mittlere
Beschichtung, worin das Beschichtungsgewicht 10 bis 20 g/m²
ist, und schwere Beschichtung unterteilt, worin das
Beschichtungsgewicht 20 g/m² oder mehr ist. Als ein Träger
für das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt vom Beschichtungstyp,
wird im allgemeinen ein Papier mit einem Stöckigt-
Schlichtgrad von 0 bis mehrere 10 Sekunden verwendet.
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Bei der Farbaufzeichnung ist die Menge an Tinte, die
niedergeschlagen werden muß, groß, so daß die beschichtete
Schicht alleine nicht vollständig die Tinte absorbieren kann
und es erforderlich ist, einen Papierträger mit einem
verhältnismäßig geringen Schichtgrad zu verwenden, um dadurch
zu ermöglichen, daß der Träger ebenfalls einen Teil der
niedergeschlagenen Tinte absorbiert. Wenn jedoch der
Papierträger Tinte übermäßig absorbiert, neigt die Tinte zum
Durchschlag und das Papier neigt zur Faltenbildung
(Knittern).
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Da weiterhin die Tintenaufnahmeschicht so ausgelegt ist, daß
sie wäßrige Tinte so schnell wie möglich absorbiert, ist sie
für Feuchtigkeit anfällig. D.h. die Feuchtigkeit verursacht
Unterschiede bei der Kontraktion und Expansion zwischen dem
Träger und der Tintenaufnahmeschicht, was zum Kräuseln des
Blattes führt. Das Kräuseln wiederum beeinflußt die
Lauffähigkeit des Blattes auf einem Drucker negativ.
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Um diese Probleme zu lösen, schlägt die japanische
Patentanmeldung Kokai Nr. 2-270588 ein
Tintenstrahlaufzeichnungspapier mit Tintenaufnahmeschichten
auf der Vorder- und Rückseite eines Papierträgers vor, und
die japanische Patentanmeldung Kokai Nr. 62-282967 offenbart
ein Blatt mit einer Tintenhalteschicht und einer
Tintentransferschicht auf einem Träger zusammen mit einer
Kräuselinhibitionsschicht, die Eigenschaften hat, die denen
der Tintenhalteschicht gleich oder ähnlich sind. Weiterhin
offenbart die japanische Patentanmeldung Kokai Nr. 61-235184
ein Auf zeichnungsmaterial mit einer Tintenaufnahmeschicht,
die weiterhin mit einer Kräuselinhibitionsschicht, umfassend
ein Harz wie Polyacrylamid, versehen ist, und die japanischen
Patentanmeldungen Kokai Nrn. 62-162586 und 62-162587
offenbaren, daß das Blatttransfervermögen auf einem Drucker
und die Blockierresistenz verbessert werden, indem eine
Schicht, umfassend eine geringe Menge (0,01 - 1,0 g/m²) eines
Pulvers, auf der Seite eines Trägers, die der
Tintenaufnahmeseite gegenüberliegt, oder auf beiden Seiten
vorgesehen ist.
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Die Geschwindigkeit von Aufzeichnungen oder Bildern ist
ebenfalls ein wichtiges Erfordernis für ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt. Die Bilder müssen ein
Benetzen aushalten; die einmal abgesetzte Tinte sollte nicht
migrieren, selbst wenn Wasser zugegeben wird. Es ist
weiterhin erforderlich, daß die Aufzeichnungen oder Bilder
vor Entfärbung durch Einstrahlung mit Licht, Ozongas oder
einem oxidierenden Gas geschützt werden.
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Um dieses Erfordernis zu erfüllen, wurden einige Vorschläge
gemacht. Z.B. wird ein Tintenstrahlaufzeichnungspapier,
umfassend ein Basispapier mit geringem Schlichtgrad, das mit
einer Beschichtungszusammensetzung für die
Oberflächenbehandlung benetzt ist, in der japanischen
Patentanmeldung Kokai Nr. 52-53012 offenbart, und ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, beladen mit Harnstoff-
Formaldehyd-Harzpulver und mit einem wasserlöslichen Polymer
imprägniert, ist in der japanischen Patentanmeldung Kokai Nr.
53-49113 offenbart. Darüber hinaus ist ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, umfassend einen Träger und
eine tintenabsorbierende Beschichtungsschicht, die auf dem
Träger vorgesehen ist, in der japanischen Patentanmeldung
Kokai Nr. 55-5830 offenbart. Die Verwendung von
nichtkolbidalen Silica-Pulvern als Pigmente in der
Beschichtungsschicht, ist in den japanischen
Patentanmeldungen Kokai Nrn. 55-51583 und 56-157 offenbart.
Weiterhin wird ein beschichtetes Papier mit zwei Schichten,
die eine unterschiedliche Tintenabsorptionsrate haben, in der
japanischen Patentanmeldung Kokai Nr. 55-11829 offenbart.
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Viele Beispiele für die Verwendung von kationischen
Farbstoff-Fixierern zur Verbesserung der Wasserresistenz sind
z.B. in den japanischen Patentanmeldungen Kokai Nrn.
60-11389, 62-238783, 64-9776 und 64-77572 offenbart. Viele
Vorschläge wurden zur Verbesserung der Lichtresistenz
gemacht. Zusätzlich zu diesen Vorschlägen wurden viele
weitere Vorschläge im Hinblick auf das Aufzeichnungsblatt
beim Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemacht, und demgemäß
wurde die Qualität der aufgezeichneten Bilder ebenfalls stark
verbessert.
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Um auf der anderen Seite eine hohe Bilddichte von gedruckten
Punkten, Schärfe und Farbqualität sicherzustellen und die
Eigenschaften von Farbstoffen anzuwenden, ist es
wünschenswert, daß der Farbstoff oder die Tinte auf der
Oberfläche des Aufzeichnungsblattes fixiert und der Träger
der Tinte alleine darunter absorbiert wird.
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Da für ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, bei dem keine
Beschichtung vorliegt, das Blatt selbst Tinte absorbieren
muß, kann für diesen Zweck ein nichtgeleimtes Papier oder ein
leichtgeleimtes Papier, umfassend eine geringe Menge eines
Schichtmittels oder eine erhöhte Menge eines
Beladungsmaterials, verwendet werden. Wenn die Aufzeichnung
mit einer wäßrigen Tinte durchgeführt wird, leidet ein
solches Aufzeichnungsblatt an den Problemen, daß die
Farbqualität, Schärfe und Dichte von gedruckten Punkten und
Bildern gering sind, obwohl das Blatt eine ausgezeichnete
Absorptionsfähigkeit für Tinte hat, und die Verschlechterung
der Form des Punktes, "Federmaserung" genannt (ausgefranst in
der Form einer Vogelfeder), und ein Verschmieren der
Punktkontur treten auf, und die Tinte permeiert tief in die
Basispapierschicht und erreicht die Rückseite des Papiers.
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Auf der anderen Seite ist für ein beschichtetes
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt ein Aufzeichnungsblatt;
umfassend ein nicht-geleimtes oder ein leicht-geleimtes
Papier als einen Träger, versehen mit einer
Beschichtungschicht, besser bezüglich der
Absorptionseigenschaft und hat eine verbesserte Farbcualität,
Schärfe und ist geschützt vor der Federmaserung der
resultierenden Bilder und dem Durchschlag von Tinte im
Vergleich zu dem nicht-beschichteten
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, Insbesondere haben Bilder,
die auf einem Aufzeichnungsblatt aufgezeichnet sind, das mit
einer Beschichtungsschicht, umfassend ein amorphes Silica-
Pulver und ein wasserlösliches Polymer-Material, versehen
ist, eine ausgezeichnete Farbcualität, Schärfe und Auflösung
und sind vor der Ausbildung der Federmaserung und des
Durchschlages von Tinte geschützt.
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Weiterhin wird bei den Aufzeichnungsblättern mit einer
Beschichtungsschicht auf einem Träger wie hochgeleimtes
Papier, Polyethylenterephthalat-Film oder synthetisches
Papier, das einen Träger von wäßriger Tinte nicht oder schwer
absorbiert, da der Träger per se das Lösungsmittel der Tinte
schwer absorbiert, der Farbstoff auf der Oberfläche des
Auf zeichnungsblattes zurückgehalten, und das
Bildreproduktionsvermögen mit ausgezeichneter Punktdichte,
Bilddichte, Farbqualität, Schärfe und geringer Federmaserung
und Durchschlag kann leicht erhalten werden. Wenn jedoch das
Beschichtungsgewicht gering ist, ist das Absorptionsvermögen
für Tinte gering, und insbesondere ist die
Tintenabsorptionsrate bei der farbüberlappenden Aufzeichnung
gering und die Absorptionskapazität vermindert sich
ebenfalls. Wenn das Beschichtungsgewicht für die Erhöhung der
Absorptionskapazität erhöht Wird, neigt die Bindung zwischen
der Beschichtungsschicht und dem Träger dazu, schwach zu
sein, und die Komponenten der beschichteten Schicht können in
der Form eines Pulvers abgelöst werden. Somit ist eine
Verbesserung erforderlich.
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Diese beschichteten Tintenstrahlaufzeichnungsblätter können
eine hohe Bilddichte, ausgezeichnete Farbqualität und Schärfe
mit geringer Federmaserung und Durchschlag und einer
ausgezeichneten Bildreproduzierbarkeit ergeben. Es wird
überlegt, daß dies deshalb auftritt, weil Löcher, die im
Inneren der Teilchen wie amorphe Silica-Pulver vorhanden
sind, groß sind und die Menge der in dem Pulver, nämlich in
der Beschichtungsschicht, absorbierten Tinte groß ist; daß
die Pulver feine Pulver sind, wobei zumindest 90 % von diesen
eine Teilchengröße im Volumenmittel von 1 bis 20 um haben;
der Refraktionsindex der Pulver gering ist; und daß der
Lichtstreuungskoeffizient klein ist. Jedoch ist das
Qualitätserfordernis für das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt,
ausgedrückt als Farbqualität, Schärfe, Federmaserung,
Lauffähigkeit, etc. zunehmend stärker und eine Verbesserung
der beschichteten Schicht alleine kann ein derartiges
Bedürfnis nicht länger erfüllen.
Zusammenfassung der Erfindung
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Das Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein beschichtetes
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit einer geringeren
Oberflächenwelligkeit des Blattes nach dem Drucken und einer
beachtlich verminderten Verbreitung der Tintenpunkte und der
Hintergrundfärbung, die sich auf die Schärfe und Farbqualität
von Punkten beziehen, anzugeben.
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Als ein Ergebnis von intensiven Forschungen im Hinblick auf
Tintenstrahlaufzeichnungsblätter, die durch diese Erfinder
durchgeführt wurden, wurde festgestellt, daß das obige Ziel
durch Verwendung eines Trägers erreicht werden kann, der sich
hauptsächlich aus Holzfasern und Pigmenten zusammensetzt, der
das Pigment in einer Menge in einem spezifischen Bereich
enthält und eine interne Bindungsstärke in einem spezifischen
Bereich hat.
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D.h. diese Erfindung stellt ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt zur Verfügung, umfassend einen
Träger, der sich hauptsächlich aus Holzfasern und Pigmenten
zusammensetzt, und zumindest eine Tintenaufnahmeschicht, die
auf dem Träger vorgesehen ist, worin der Träger 5 bis
36 Gew.-% des Pigmentes umfaßt und das Aufzeichnungsblatt
eine interne Bindungsstärke von 150 bis 455 g/cm hat.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Die interne Bindungsstärke des erfindungsgemäßen
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes ist ein Parameter, der die
Stärke des Trägers, der sich hauptsächlich aus Holzfasern und
dem Pigment zusammensetzt, in der Z-Richtung zeigt. Die
Erfinder haben festgestellt, daß die interne Bindungsstärke
und der Gehalt des Pigmentes in Kombination das Auftreten der
Welligkeit und die Verteilung von Tintenpunkten nach dem
Druck betreffen.
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Die interne Bindungsstärke, wie sie hierin verwendet wird,
wird entsprechend "Tappi Useful Methods 403" gemessen und
betrifft normalerweise die interne Bindungsenergie einer
faserigen Integrität, die frei ist von irgendeinem
Beschichtungseinfluß. Wenn die Tintenaufnahmeschicht auf den
Träger aufgebracht wird, permeiert Flüssigkeit der
Beschichtungszusammensetzung in diesen und modifiziert die
interne Struktur des Trägers und demzufolge die interne
Bindungsstärke. Die Erfinder dieser Erfindung haben
festgestellt, daß durch Einstellen sowohl der internen
Bindungsstärke des beschichteten Blattes als auch des
Aschegehaltes des Trägers ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt
erhalten wird, das eine extrem verminderte
Oberflächenwelligkeit nach dem Aufzeichnen, Verteilung von
Tintenpunkten und Färbung des Hintergrundes hat, Um die
interne Bindungsstärke zu erhöhen, wird im allgemeinen die
Menge eines Bindemittels oder eines sogenannten
Papierverstärkungsmittels wie Polyacrylamid erhöht. Dies
führt zur Erhöhung der internen Bindungsstärke&sub1; aber
ebenfalls zur Erhöhung des Schlichtgrades. Die Erhöhung des
Schlichtgrades verursacht eine Verminderung der Verteilung
von Tintenpunkten, kann aber zum Färben des Hintergrundes den
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes aufgrund der Verzögerung der
Permeation der Tinte führen.
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Die interne Bindungsstärke des Trägers gemäß dieser Erfindung
wird durch seine Struktur bestimmt, die durch das
Interfasennetzwerk gebildet ist, wobei das Pigment dazwischen
liegt. Der Schlichtgrad, der die Permeation der Tinte
beeinflußt, beinhaltet einen chemischen und einen
physikalischen Aspekt; der zuerst genannte ist der, daß der
elektrische Ladungszustand die Permeation von Tinte bestimmt,
und der zuletzt genannte ist der, daß der Zustand des
Leerkapillarwirkung des Trägers die Permeation der Tinte
bestimmt. Die Erhöhung des Pigment-Gehaltes in dem Träger
führt zur Verminderung der internen Bindung aufgrund der
Verminderung der Interfaserbindung durch Wasserstoff-Bindung,
aber zur Erhöhung der Leerkapillarwirkung des Trägers
aufgrund des Pigmentes, das zwischen den Fasern angeordnet
ist.
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Zum Erreichen des Ziels dieser Erfindung sollte daher die
interne Bindung hoch genug sein, um die Verteilung von
Tintenpunkten zu steuern oder die Oberflächenwelligkeit des
Blattes nach dem Aufzeichnen zu inhibieren, aber sollte nicht
zu hoch sein, um die Permeationsrate der Tinte nachteilig zu
beeinflussen. Als ein Ergebnis wurde festgestellt, daß ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das nach dem Aufzeichnen frei
von Oberflächenwelligkeit ist und eine geringe Verbreitung
von Tintenpunkten hat, nur erhalten werden kann, wenn die
interne Bindungsstärke in dem spezifischen Bereich von 150
bis 455 g/cm und der Pigment-Gehalt in dem spezifischen
Bereich von 5 bis 36 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-%
liegt.
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Es gibt eine Vielzahl von Bedingungen, die die interne
Bindungsstärke des Tintenstrahlaufzeichnungsblattes
beeinflussen. Bei der Bildung des Papiers für den Träger kann
beispielsweise an die Faserzufuhr und den Mahlgrad des
Faserstoffes, Aschegehalt, Arten und Menge des Mittels zum
internen Schlichten und Oberflächenschlichten, Kalandern,
etc.; beim Beschichten der Tintenaufnahmeschicht, die Art und
Menge des verwendeten Bindemittels und
Beschichtungspigmentes, Feststoffgehalt der
Beschichtungszusammensetzung, Beschichtungsverfahren,
Trocknungsrate, Kalandern, etc. gedacht werden. Die
Verfahrensbedingungen können von Ort zu Ort variieren, aber
solche Bedingungen können optimal eingestellt werden, um den
Pigmentgehalt und die interne Bindungsstärke in die oben
erwähnten Bereiche zu bringen.
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Das Beschichtungsgewicht der Tintenaufnahmeschicht ist nicht
besonders beschränkt, aber wenn es zu gering ist, wird die
Bilddichte gering und die Farbqualität und Schärfe des Bildes
werden schlechter und eine Federmaserung tritt auf, obwohl
die Tintenabsorptionseigenschaft gut ist. Wenn das
Beschichtungsgewicht zu groß ist, erhöht sich die
Trocknungsbeladung in dem Trocknungsschritt nach dem
Beschichten, was nicht nur zu einer verminderten
Produktivität, sondern ebenfalls zur Bindemittelmigration
führt, d.h. das Bindemittel in der Zusammensetzung für die
Tintenaufnahmeschicht migriert in die Oberfläche der
Tintenaufnahmeschicht zusammen mit Dampf und vermindert die
Leerstellen auf der Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht,
wodurch im Hintergrund Flecken verursacht werden, wenn das
Blatt bedruckt wird. Während die Intensität der
Bindemittelmigration durch die Konzentration der
Beschichtungszusammensetzung oder Kapazität beim
Trocknungsschritt beeinflußt wird, ist das
Beschichtungsgewicht vorzugsweise 1 bis 10 g/m². Weiterhin
kann eine Rückschicht in dieser Erfindung vorgesehen sein.
Das Beschichtungsgewicht der Rückschicht ist nicht spezifisch
beschränkt, und es wird bevorzugt in Abhängigkeit von der
Beschichtungs- oder Imprägnierungsvorrichtung oder Kapazität
der Trocknungsschrittes ausgewählt.
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Der erfindungsgemäß verwendete Träger setzt sich
hauptsächlich aus Holzfasern und Pigment zusammen. Die
Holzfasern umfassen z.B. eine chemische Pulpe wie LBKP oder
NBKP, eine mechanische Pulpe wie GP, PGW, RMP, TMP, CTMP oder
CGP oder eine Pulpe aus Abfallpapier wie DIP. Der Träger kann
durch Mischen der Holzfasern mit einem bekannten Pigment und
wahlweise zumindest einem der Additive wie Bindemittel,
Schlichtmittel, Fixiermittel, Retentionshilfe,
Kationisiermittel und Papierverstärkungsmittel und durch
Herstellung von Papieren aus der resultierenden Mischung
durch verschiedene Maschinen wie die Foudrinier-
Papiermaschine, Zylinderpapiermaschine, Doppelsiebmaschine
oder dgl. in einem sauren, neutralen oder alkalischen System
hergestellt werden. Die Tintenaufnahmeschicht kann auf dem
resultierenden Träger so wie sie ist oder nachdem eine
Leimpressen-Streichschicht oder eine Anker-
Beschichtungsschicht aus Stärke, Polyvinylalkohol oder dgl.
auf dem Träger vorgesehen wurde, aufgebracht werden.
Weiterhin kann die Glätte des Trägers durch einen
Maschinenkalander, einen TG-Kalander, einen weichen Kalander
oder dgl. gesteuert werden.
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Der Träger, die Tintenaufnahmeschicht und die Rückschicht,
die erfindungsgemäß verwendet werden, können zumindest ein
bekanntes weißes Pigment enthalten. Beispiele des weißen
Pigmentes sind anorganische weiße Pigmente wie ausgefälltes
Calciumcarbonat, gemahlenes Calciumcarbonat, Kaolin, Talkum,
Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid,
Zinksulfid, Zinkcarbonat, Satinweiß, Aluminiumsilicat,
Diatomeenerde, Calciumsilicat, Magnesiumsilicat,
synthetisches amorphes Silica, kolbidales Silica,
kolbidales Aluminia, Pseudoboehmit, Aluminiumhydroxid,
Alumina, Lithopon, Zeolith, hydratisiertes Halbysit,
Magnesiumcarbonat und Magnesiumhydroxid und organische
Pigmente wie Polystyrol-Kunststoffpigment, Polyacryl-
Kunststoffpigment, Polyethylen, Mikrokapseln, Harnstoffharz
und Melaminharz. Unter diesen sind poröse anorganische
Pigmente als weiße Pigmente, die in der Tintenaufnahmeschicht
als eine Hauptkomponente enthalten sind, bevorzugt und
umfassen z.B. poröses synthetisches amorphes Silica, poröses
Magnesiumcarbonat und poröses Alumina und das poröse
synthetische amorphe Silica mit einem großen Porenvolumen ist
insbesondere bevorzugt.
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Als Bindemittel können z.B. Polyvinylalkohol, Vinylacetat,
oxidierte Stärke, veretherte Stärke, Qellulose-Derivate wie
Carboxymethylcellulose und Hydroxyethylcellulose, Casein,
Gelatine, Sojabohnenprotein, Silyl-modifizierter
Polyvinylalkohol, konjugierte Dien-copolymer-Latices wie
Maleinsäureanhydridharz, Styrol-Butadien-Copolymer und
Methylmethacrylat-Butadien-Copolymer; Acryl-Polymer-Latices
wie Polymere oder Copolymere von Acrylatestern und
Methacrylatestern und Polymere oder copolymere von Acrylsäure
und Methacrylsäure; Vinylpolymer-Latices wie Ethylen-
Vinylacetat-Copolymer; funktionelle Gruppen-modifizierte
Polymer-Latices, erhalten durch Modifizierung der oben
erwähnten verschiedenen Polymere mit Monomeren&sub1; umfassend
funktionelle Gruppen wie Carboxyl-Gruppen; wäßrige Adhäsive
wie wärmehärtbare synthetische Harze, z.B. Melaminharz und
Hamstoffharz; synthetische Harz-Adhäsive wie
Polymethylmethacrylat, Polyurethanharz, ungesättigtes
Polyesterharz, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer,
Polyvinylbutyryl- und Alkydharz. Diese können jeweils alleine
oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
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Weiterhin können als andere Additive Pigment-
Dispersionsmittel, Verdickungsmittel, Fluiditätsverbesserer,
Entschäumer, Schauminhibitoren, Freisetzungsmittel,
Schäumungsmittel, Durchdringungsmittel, Farbstoff,
Färbepigment, Fluoreszenzaufheller, Ultraviolettabsorber,
Antioxidans, Konservierungsmittel, schleimtötendes Mittel,
Wasserresistenzmittel, Naßverstärkungsmittel und
Trockenverstärkungsmittel zugegeben werden.
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Zum Beschichten oder Imprägnieren des Trägers mit der
Tintenaufnahmeschicht oder Rückschicht können verschiedene
Beschichter wie Rakelstreichanlage, Walzenbeschichter,
Luftmesserstreichbeschichter, Stangenbeschichter,
Glättschaberstreichanlage, Kurzrastbeschichter und Leimpresse
innerhalb oder außerhalb der Maschine verwendet werden.
Insbesondere, wenn der Träger mit Wasserabsorptionsvermögen
mit der Tintenaufnahmeschicht oder der Rückschicht
beschichtet wird, ist es notwendig, die Permeationsrate des
Lösungsmittels oder dgl., das in der
Beschichtungszusammensetzung enthalten ist, in den Träger zu
steuern. Die Permeation des Lösungsmittels verläuft leicht
ab, wenn die Feststoffkonzentration der
Beschichtungszusammensetzung oder das
Wasserretentionsvermögen der Beschichtungszusammensetzung
gering ist. Diese Permeation des Lösungsmittels verursacht
nicht nur eine Erhöhung der Feststoffkonzentration der
Beschichtungszusammensetzung und macht es schwierig, das
Beschichtungsgewicht beim Beschichten zu steuern, sondern
verursacht ebenfalls manchmal eine Verminderung der Stärke
der Tintenaufnahmeschicht oder der Rückschicht, da das
Bindemittel in der Beschichtungszusammensetzung ebenfalls in
den Träger zusammen mit dem Lösungsmittel permeiert. Wenn
zusätzlich die Feststoffkonzentration der
Beschichtungszusammensetzung gering ist, erhöht sich nicht
nur die Permeation des Lösungsmittels, sondern ebenfalls die
Beladung in dem Trocknungsschritt, wodurch die
Bindemittelmigration zu der Oberfläche der Schichten
verursacht wird, was zur Verminderung von Löchern führt. Wenn
weiterhin die Migration des Bindemittels nicht gleichmäßig
abläuft, hat die Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht
ebenfalls eine nicht gleichmäßige Struktur, und die Form und
Größe der Tintenpunkte wird ebenfalls ungleichmäßig, was zur
Verschlechterung der Bildreproduktions fähigkeit führt.
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Die Permeation von Lösungsmittel, Wasser oder dgl. der
Beschichtungszusammensetzung in den Träger erfolgt
augenblicklich nach dem Kontakt, daher ist es bevorzugt, ein
Auftragungs- und Meßsystem auszuwählen, das eine solche
Permeation beschränken kann. In dieser Hinsicht ist das
System, das eine zuvor gemessene Menge der
Beschichtungszusammensetzung aufbringt oder das die
höchstmögliche Festbeschichtung ermöglicht, bevorzugt, und
die Wirkungen dieser Erfindung werden weiterhin unter
Verwendung eines Walzenbeschichters, bei dem die Menge der
Beschichtungszusammensetzung vor der Beschichtung gemessen
wird, oder eines Stabbeschichters vergrößert, der eine hohe
Feststoffbeschichtung ermöglicht. Das beschichtete Tuch wird
dann getrocknet und kann unter Verwendung von Kalandern wie
Maschinenkalander, TG-Kalander, Superkalander. und
Weichkalander oberflächenbearbeitet werden.
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Die wäßrige Tinte, die hier gemeint ist, ist eine
Aufzeichnungslösung, umfassend das folgende Färbemittel,
Träger und andere Additive.
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Die Färbemittel umfassen wasserlösliche Farbstoffe wie
Direktfarbstoffe, saure Farbstoff, basische Farbstoffe,
reaktive Farbstoff und Nahrungsmittelfarbstoffe.
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Die Träger für die wäßrige Tinte umfassen Wasser und
verschiedene wasserlösliche organische Lösungsmittel, z.B.
Alkylalkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie
Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol,
Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, sek-Butylalkohol, tert-
Butylalkohol und Isobutylalkohol; Amide wie Dimethylformamid
und Dimethylacetamid; Ketone oder Ketonalkohole wie Aceton
oder Diacetonalkohol; Ether wie Tetrahydrofuran und Dioxan;
Polyalkylenglykole wie Polyethylenglykol und
Polypropylenglykol; Alkylenglykole mit 2 bis 6 Alkylen-
Gruppen wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol,
Triethylenglykol, 1,2, 6-Hexantriol, Thiodiglykol,
Hexylenglykol und Diethylenglykol; und Niedrigalkylether von
mehrwertigen Alkoholen wie Glycerin,
Ethylenglykolmethylether, Diethylenglykolmethyl-(oder ethyl)-
ether und Triethylenglykolmonomethylether. Von diesen vielen
wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln sind mehrwertige
Alkohole wie Diethylenglykol und Niedrigalkylester von
mehrwertigen Alkohol wie Triethylenglykolmonomethylether und
Triethylenglykolmonoethylether bevorzugt. Als die anderen
Additive können z.B. pH-Puffer, Einfangmittel, schlammtötende
Mittel, Viskositäts-Modifizierer, Modifizierer für die
Oberflächenspannung, Benetzungsmittel, oberflächenaktive
Mittel und Rostinhibitoren erwähnt werden.
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Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsblatt kann
nicht nur als ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, sondern
ebenfalls als irgendein Blatt verwendet werden, bei dem die
Aufzeichnung mit Hilfe von Tinten erfolgen kann, die bei der
Aufzeichnung flüssig sind. Die Aufzeichnungsblätter umfassen
z.B. ein Aufnahmeblatt für die Wärmetransferaufzeichnung, bei
der ein Donorblatt, umfassend einen dünnen Träger wie einen
Harzfilm, und eine wärmeschmelzbare Tintenschicht, die darauf
vorgesehen ist, die sich hauptsächlich aus einem
wärmeschmelzbaren Wachs und Farbstoffen zusammensetzt, von
der Rückseite erwärmt wird, um die Tintenschicht zu schmelzen
und den Transfer zu ermöglichen; ein spezifisches
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, bei dem eine feste, aber
durch Wärme schmelzbare Tinte geschmolzen und darauf zur
Durchführung der Aufzeichnung gespritzt wird, ein anderes
spezifischen Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, bei dem eine
Tintenlösung oleophil ist und darin einen öllöslichen
Farbstoff enthält; und ein Aufzeichnungsblatt, das mit einem
photo/druckempfindlichen Donorblatt verwendet wird,
beschichtet mit Mikrokapseln, umfassend ein
photopolymerisierbares Monomer und farblosen oder gefärbten
Farbstoff oder Pigment.
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Diesen Aufzeichnungsblättern ist gemeinsam, daß die
verwendete Tinte bei der Aufzeichnung in einem flüssigen
Zustand vorliegt. Eine flüssige Tinte permeiert oder
diffundiert vertikal und horizontal in die
Tintenaufnahmeschicht, bis die Tinte gehärtet, verfestigt
oder fixiert ist. Die oben erwähnten verschiedenen
Aufzeichnungsblätter erfordern, daß das
Tintenabsorptionsvermögen mit dem jeweiligen
Aufzeichnungsverfahren konform ist, und das
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt dieser Erfindung kann in Form
der oben erwähnten verschiedenen Aufzeichnungsblätter
verwendet werden.
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Das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsblatt kann als
Aufzeichnungsblatt für die elektrophotographische
Aufzeichnung verwendet werden, bei der ein Toner durch
Erwärmen fixiert wird und die bei Kopiermaschinen, Druckern
und dgl. in großem Umfang verwendet werden.
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In dem erfindungsgemäßen Tintenstrahlaufzeichnungsblatt,
tritt die Oberflächenwelligkeit des Blattes nach der
Aufzeichnung auf und darüber hinaus erhöht sich die
Verteilung von Tintenpunkten, wenn der Pigmentgehalt in dem
Träger weniger als 5 Gew.-% und die interne Bindungsstärke
des Aufzeichnungsblattes weniger als 150 g/cm ist. Wenn
weiterhin die interne Bindungsstärke des Aufzeichnungsblattes
500 g/cm übersteigt, wird, obwohl die Oberflächenwelligkeit
nicht auftritt, die Permeation der Tinte in Z-Richtung des
Blattes behindert, und daher diffundiert die Tinte in
horizontaler Richtung, wodurch die Verteilung der
Tintenpunkte erhöht wird. Weiterhin vermindert sich der
Einfluß des Pigmentgehaltes, und die Permeation und Diffusion
der Tinte werden verzögert, wodurch eine Färbung des
Hintergrundes in den Tintenstrahldrucker verursacht wird,
wodurch das Aussehen der Drucke beschädigt wird. Somit sollte
vom praktischen Gesichtspunkt her die obere Grenze der
internen Bindungsstärke auf 455 g/cm gesetzt werden.
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Wenn der Pigmentgehalt in dem Träger 5 bis 36 Gew.-% und die
interne Bindungsstärke des Aufzeichnungsblattes 150 bis
455 g/cm ist, kann ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt
erhalten werden, das keine Oberflächenwelligkeit nach der
Aufzeichnung und nur eine geringe Verteilung von
Tintenpunkten aufzeigt.
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Als ein Ergebnis von weiteren Untersuchungen im Hinblick auf
das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt haben die Erfinder
weiterhin festgestellt, daß die oben erwähnten Eigenschaften
des Aufzeichnungsblattes in Abhängigkeit von der Verteilung
des Pigmentes im Querschnitt des Trägers, der sich
hauptsächlich aus Holzfasern und Pigment zusammensetzt,
abhängt.
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D.h. eine elektronenmikroskopische Aufnahme des Querschnittes
des Trägers wird gemacht, der Bereich wird in zwei Hälften an
der Mitte unterteilt und die Pigmentfläche in jeder Hälfte,
S1 und S2 - für niedrigere Asche-Hälfte bzw. höhere Asche-
Hälfte - wird durch einen Bildanalysator bestimmt, und das
Flächenverhältnis S1/S2 wird berechnet; das Flächenverhältnis
fällt in einen Bereich von 25/75 bis 45/55, und die
Tintenaufnahmeschicht wird auf die S2 (höhere Asche)-Seite
des Trägers aufgebracht.
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Der Träger des Tintenstrahlaufzeichnungsblattes gemäß dieser
Erfindung enthält das Pigment in einer Menge von vorzugsweise
wenigstens 10 Gew.-% und mehr bevorzugt wenigstens 20 Gew.-%,
so daß die Wirkung der Tintenstrahlaufzeichnungseigenschaften
sicherer erhalten werden können.
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Weiterhin ist das Verfahren zur Erzeugung des
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes, umfassend einen Träger, der
sich hauptsächlich aus Holzfasern und Pigment zusammensetzt,
und eine Tintenaufnahmeschicht, die auf dem Träger vorgesehen
ist, entsprechend dieser Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß dann, wenn ein Querschnitt des Trägers in zwei Hälften
unterteilt wird, das Flächenverhältnis S1/S2 des in den
jeweiligen Hälften enthaltenen Pignentes 25/75 bis 45/55 ist,
und daß zumindest eine Tintenaufnahmeschicht auf der S2
(höhere Asche)-Seite des Trägers durch einen
Walzenbeschichter oder einen Stabbeschichter geschichtet
wird.
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Wie oben erläutert, müssen die
Tintenstrahlaufzeichnungsblätter die Eigenschaften wie eine
hohe Tintenabsorptionsrate, eine große
Tintenabsorptions fähigkeit, geringen Durchschlag, geringe
Faltenbildung, hohe Bilddichte und ausgezeichnete
Bildreproduzierfähigkeit aufweisen. Für ein beschichtetes
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt sind die
Tintenabsorptionseigenschaf ten wichtig, da der Träger der
Tinte in den Träger von der Tintenaufnahmeschicht permeiert.
Durch Vorsehen der Tintenaufnahmeschicht auf die S2-(höhere
Asche)-Seite wird demzufolge der Träger der Tinte, der durch
die Tintenaufnahmeschicht permeiert, auf der Oberfläche des
Pigmentes in dem Träger oder in die Löcher, die durch die
Holzfasern und das Pigment gebildet sind, leicht adsorbiert,
und als ein Ergebnis wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt
erhalten, das eine große Tintenabsorptionskapazität hat, eine
hohe Bilddichte geben kann, eine Bildreproduktionsfähigkeit
mit ausgezeichneter Farbqualität und Schärfe hat und keinen
Durchschlag oder Faltenbildung erzeugt.
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Wenn auf der anderen Seite die Tintenaufnahmeschicht auf der
S1-(niedrige Asche)-Seite des Trägers vorgesehen ist,
vermindert sich die Tintenabsorptionskapazität, und darüber
hinaus tritt eine Federmaserung auf, und die
Bildreproduktionsfähigkeit verschlechtert sich, da die Tinte
entlang der Holzfasern diffundiert.
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Der Träger ist ein Fasernetzwert, gebildet aus Holzfasern und
Pigment, und hat leere Räume darin. Die leeren Räume bzw.
Löcher beeinflussen nicht nur die Absorptionsleistung des
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes, sondern ebenfalls die
Bildung der Löcher in der Tintenaufnahmeschicht, da sie die
Art beeinflussen, wie die wäßrigen Komponenten der
Beschichtungszusammensetzung in den Träger permeieren.
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Anderungen der Löcher nach der Beschichtung der
Tintenaufnahmeschicht durch die Zusammensetzung können durch
Beobachten einen Querschnittes des Blattes unter Verwendung
eines Elektronenmikroskopes beobachtet werden. Das
Vorhandensein von verhältnismäßig kleinen Löchern kann in der
Nähe der Grenzfläche zwischen dem Träger und der
beschichteten Schicht bestätigt werden.
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Es wurde festgestellt, daß diese verhältnismäßig kleineren
Löcher Einfluß nehmen auf die Tintenstrahlaufzeichnung, und
deren Bildung wird wiederum nicht nur von der Menge des
Pigmentes, das in dem Träger vorhanden ist, sondern ebenfalls
von der Verteilung des Pigmentes entlang der Z-Richtung des
Trägers beeinflußt. Die Pigmentverteilung kann durch das oben
erwähnte Pigmentflächenverhältnis S1/S2 gekennzeichnet, durch
Einstellen der Papierbildungsbedingungen oder -additive in
dem Papierstoff gesteuert werden, und es wurde festgestellt,
daß das Pigmentflächenverhältnis die
Tintenstrahlaufzeichnungsleistung des Aufzeichnungsblattes
beeinflußt.
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Wenn sich das Pigmentflächenverhältnis S1/S2 vermindert, wird
die Nichtgleichmäßigkeit der Trägerschicht, die sich
hauptsächlich aus Holzfasern und Pigment zusammensetzt,
deutlich, und es tritt das Problem der sog. Zweiseitigkeit
auf. Dieses Problem führt, wenn es zu intensiv ist, zur
Schwierigkeit bei der Steuerung der Kräuselung und beeinflußt
die Lauffähigkeit des Aufzeichnungsblattes auf einem Drucker
nachteilig. Wenn darüber hinaus die Tintenaufnahmeschicht auf
der deutlich höheren Aschenseite des Trägers vorgesehen ist,
permeiert die Bindemittel-Komponente in der
Tintenaufnahmeschichtzusammensetzung selektiv in den Träger
bei der Beschichtung, was zu einem Mangel des Bindemittels in
der Tintenaufnahmeschicht und demgemäß zu einer geringen
Oberflächenstärke der Tintenaufnahmeschicht führt, und die
Schichtkomponenten lösen sich leicht in der Form von Pulver
ab. Wenn eine größere Menge an Bindemittel zur Verhinderung
einer solcher Pulverbildung verwendet wird, vermindern sich
die Löcher in der Tintenaufnahmeschicht, und die Permeation
der Tinte wird behindert, wodurch eine Diffusion der Tinte in
die horizontale Richtung verursacht wird, was zu einer
Anderung der Punktform oder -verteilung führt. Da zusätzlich
die Tintenpunkte im nassen Zustand verbleiben können, erfolgt
nach Wegziehen durch einen Papierhalter oder ein anderes
Blatt-Transfermittel eine Verschmutzung des Blattes. Als ein
Ergebnis werden die Bildreproduktionsfähigkeit und -qualität
beachtlich verschlechtert, und ein solches Blatt kann
überhaupt nicht verwendet werden.
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Die Tintenaufnahmeschicht sollte kontinuierliche Löcher,
nämlich feine Poren haben, die eine Kapillarwirkung
entfalten, und der Träger der Tinte permeiert zusammen mit
einem Farbstoff sowohl horizontal als auch vertikal. Wenn die
Permeationsrichtung zu sehr in horizontaler Richtung erfolgt,
verschlechtert sich die Schärfe, oder die Tintenpunkte,
insbesondere in den farbüberlappenden Bereichen, verschmieren
über die Punktgrenzen hinweg, was zu einer geringen
Farbqualität und Farbreproduktionsfähigkeit führt, da eine
Farbe in diesen Bereichen das Mischen der Farbstoffe
reflektiert. Darüber hinaus wird die Bilddichte schlecht. Um
demgemäß ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt zu erhalten, das
ein Bild ergeben kann, das eine ausgezeichnete Farbqualität
und Schärfe und eine gute Bildreproduktionsfähigkeit hat, ist
es wesentlich, die Permeation der Tinte sowohl in
horizontaler als auch vertikaler Richtung zu steuern, um
dadurch einen optimalen Punktdurchmesser und eine Punktform
mit ungefähr vollständiger Kreisform zu erhalten.
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Durch Vorsehen einer Tintenaufzeichnungsschicht auf der
höheren Aschenseite des Trägers kann ein beschichtetes
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt erhalten werden, das Bilder
mit hoher Dichte und einem geringen Durchschlag und
Faltenbildung ergeben kann und bei dem die Verteilung von
Tintenpunkten im farbüberlappenden Bereich vermindert ist. Da
die Tinte nicht nur in die Tintenaufnahmeschicht permeiert,
sondern ebenfalls in den Träger, werden die
Tintenabsorptionseigenschaften ebenfalls dem Träger
verliehen. Die höhere Aschenseite des Trägers, auf der eine
Tintenaufnahmeschicht vorgesehen wird, ermöglicht eine
größere Adsorption der Tinte an das Pigment und hat eine
poröse Lochstruktur, wodurch die Tintenabsorption erleichtert
wird, und somit hat das resultierende Bild eine hoche Dichte
und eine ausgezeichnete Farbgualität und Schärfe. Aufgrund
der großen Tintenabsorptionsfähigkeit wird darüber hinaus der
Durchschlag und die Faltenbildung inhibiert, und
darüberhinaus kann das Auftreten der Federmaserung ebenfalls
inhibiert werden, da die Diffusion der Tinte entlang der
Holzfasern verhindert werden kann,
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
-
Die folgenden Beispiele erläutern diese Erfindung und sollen
keine Beschränkung darstellen. Alle Teile und Prozentangaben
beziehen sich auf das Gewicht, wenn nichts anderer angegeben
ist. Die Messungen und Auswertungen wurden unter den
Umgebungen durchgeführt, wie in JIS P8111 beschrieben ist,
wenn nichts anderes angegeben ist.
(1) Pigmentgehalt in dem Träger:
-
Das absolute Trockengewicht W&sub0; des Trägers wurde gemessen,
und dieser Träger wurde in einen Tiegel gegeben und bei 550ºC
gebrannt. Das Gewicht W des Restes in dem Tiegel wurde
gemessen, und der Aschegehalt P (%) wurde aus der folgenden
Formel (1) berechnet.
-
P (%) = (W/W&sub0;) x 100 (1)
(2) Interne Bindungsstärke des
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes:
-
Diese wurde entsprechend dem Verfahren, das in Tappi Useful
Methods 403 beschrieben ist, unter Verwendung eines
Testgerätes für die interne Bindung (Kumagaya Riki Kogyo Co.)
gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Einheit g/cm
angegeben, was das gleiche ist wie g cm/cm²,
(3) Grad der Verbreitung der überlappenden Tinten:
-
Monochromatische Magenta-Tintenpunkte und überlappende
Punkte, wobei zwei monochromatische Tinten, Magenta und Cyan,
verwendet wurden, wurden auf ein Probeblatt gegeben. Das
Verhältnis des Punkt-Durchmessers des überlappenden
Tintenpunktes (CM - Magenta + Cyan) zu dem des
monochromatischen Magenta-Tintenpunktes (M), d.h. CM/M, wurde
ausgewertet. Je enger das Verhältnis CM/M an dem Wert
1,0 lag, um so kleiner war der Unterschied zwischen CM und M,
was bedeutet, daß die Farbqualität und Schärfe des
resultierenden Bildes ausgezeichnet ist.
(4) Oberflächenwelligkeit:
-
Die Oberfläche eines Probenblattes nach dem Druck wurde
visuell beobachtet, und die Oberflächenwelligkeit wurde durch
die folgenden Kriterien ausgewertet. Die durch A und B
gezeigten Ergebnisse sind akzeptabel.
-
A: Die Oberflächenwelligkeit wurde nicht festgestellt, und
das feststellbare Aussehen war nicht beeinflußt.
-
B: Eine gewisse Oberflächenwelligkeit wurde festgestellt,
aber das feststellbare Aussehen war nicht beeinflußt.
-
C: Die Oberflächenwelligkeit war feststellbar, und das
feststellbare Aussehen war beeinflußt.
(5) Färbung des Hintergrundes:
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Eine Fläche eines blauen Festbildes (durch überlappung von
Cyan und Magenta) wurde auf ein Probenblatt gegeben, und
direkt nach dem Drucken wurde ein weißes Papier auf die
gedruckte Oberfläche gedruckt. Der Zustand der auf das weiße
Blatt übertragenen Tinte wurde visuell ausgewertet und durch
die folgenden Kriterien eingestuft. Die durch A und B
gezeigten Ergebnisse werden nicht als für die praktische
Verwendung problematisch angesehen.
-
A: Keine Tinte wurde übertragen, und es gab keine
Möglichkeit der Färbung.
-
B: Die Tinte wurde leicht übertragen, aber dies führte zu
einer sicheren praktischen Verwendung.
-
C: Die Tinte wurde auf die gesamte Fläche des Festbildes
übertragen, und es stellte sich ein Problem bei der
praktischen Verwendung heraus.
(6) Pigmentflächenverhältnis in dem Träger:
-
Ein Probenblatt wurde in eine Polyesterpräpolymer-Lösung
(Technovit , hergestellt von Kulzer) getränkt und gehärtet,
unter Erhalt eines Blockes, bei dem ein Blatt eingebettet
war, der in einen dünnen Abschnitt geschnitten wurde, wobei
ein Mikrotom verwendet wurde, Der resultierende Abschnitt
wurde mit Gold durch die Dampfniederschlagung metallisiert
und wurde unter Verwendung eines Elektronenmikroskopes mit
einer Vergrößerung von 500 photographiert, Weiterhin wurde
das photographierte Bild bei einer Vergrößerung von x 4
vergrößert, und dann durch einen Bildanalysator verarbeitet,
unter Entwicklung eines binären Digitalbildes, durch das
Holzfasern und das Pigment getrennt wurden, wodurch die
Berechnung der Pigmentschnittfläche ermöglicht wurde.
-
Das Pigment wurde in zwei Hälften durch eine Mittellinie
geteilt, die an der Mitte zu beiden Ecken des Bereiches
gezogen war, und die Pigmentschnittfläche in dem betrachteten
Feld, mit der Ausnahme der Teilchen, die an der Mittellinie
lagen, wurde berechnet und aufsummiert, unter Erhalt von Sl
und S2, worin S1 die Pigmentsektionsfläche für die kleinere
Flächenhälfte und S2 die für die andere Hälfte bedeutet. Das
Verhältnis S1/S2 wird als Flächenverhältnis des Pigmentes
genommen.
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Die Tintenstrahlaufzeichnungseigenschaften wurden durch die
folgenden Verfahren unter den in JIS P8111 angegebenen
Bedingungen (Temperatur: 20ºC, Feuchtigkeit: 65 % RH)
gemessen.
(7) Bilddichte:
-
Die Dichte des gedruckten Bildes wurde durch Messen der
optischen Dichte von monochromatischen festen Bilder
ausgewertet, die durch Druck mit schwarzen, gelben,
Magentaund Cyan-Tinten unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers,
hergestellt von Sharp-Corporation gebildet waren. Der höhere
Wert zeigt die höhere und bessere Dichte an. Z.B. zeigt bei
der schwarzen Tinte ein Wert von 1,30 oder mehr, daß die
Dichte ausreichend ist,
(8) Durchmesser des gedruckten Punktes:
-
Drei Arten von Tintenpunkten, monochromatisches Cyan,
monochromatisches Magenta und überlappendes Cyan und Magenta,
wurden auf ein Probenblatt unter Verwendung eines
Tintenstrahldruckers IO-720, hergestellt von Sharp
Corporation, gedruckt. Dann wurde der Durchmesser des Punktes
als Kreis (HD) durch die folgende Formel (4) berechnet,
bezogen auf die Punktfläche (A), die durch einen
Bildanalysator bestimmt ist.
-
HD = {(4/π) x A}1/2 (2)
-
In der obigen Formel bedeutet HD den Durchmesser des Punktes
als ein Kreis (Heywood Durchmesser: um) und A bedeutet eine
tatsächlich gemessene Fläche (µm²).
(9) Faltenbildung:
-
Eine Fläche eines blauen festen Bildes (durch überlappung von
Cyan und Magenta) wurde auf ein Probenblatt unter Verwendung
eines Tintenstrahldruckers IO-720, hergestellt von Sharp-
Corporation, gedruckt, und der Zustand der Faltenbildung
wurde visuell beobachtet. In den folgenden Kriterien sind die
-
Tintenstrahlaufzeichnungsblätter A und B akzeptabel. Die
Kriterien für die Beurteilung der Faltenbildung sind:
-
A: Im wesentlichen keine Faltenbildung des Blattes
beobachtbar (gut).
-
B: Leichte Faltenbildung beobachtbar (praktisch
akzeptabel).
-
C: Beachtliche Faltenbildung beobachtbar (praktisch
unakzeptabel).
(10) Durchschlag:
-
Eine Fläche eines blauen festen Bildes (durch überlappung von
Cyan und Magenta) wurde auf ein Probenblatt unter Verwendung
eines Tintenstrahldruckers IO-720, hergestellt von Sharp
Corporation, gedruckt, und die optische Dichte der Magenta-
Farbe auf der Rückseite wurde gemessen. Wenn die optische
Dichte 0,25 oder weniger ist, gibt es im wesentlichen kein
Problem bei der praktischen Verwendung, aber ein Wert von
mehr als 0,25 zeigt, daß ein beachtlicher Durchschlag
stattgefunden hat und daß das Blatt für die praktische
Verwendung nicht geeignet ist.
Beispiel 1
-
Ein Träger wurde durch Mischen von 100 Teilen einer
Holzpulpe, umfassend 80 Teile LBKP (Stoffdurchlässigkeit:
400 ml csf) und 20 Teile NBKP (Stoffdurchlässigkeit:
450 ml csf), mit 7 Teilen Pigmenten, umfassend ausgefälltes
Calciumcarbonat/gemahlenes Calciumcarbonat/Talkum (10/10/10),
0,10 Teilen kommerziell erhältliches Alkylketendimer und
0,05 Teilen eines kommerziell erhältlichen kationischen
Acrylamides mit einem Molekulargewicht von 5 000 000 und
durch Erzeugung eines Papiers mit einem Basisgewicht von
90 g/m² und einen Pigmentgehalt von 5,2 % aus dieser Mischung
durch eine Fourdrinier-Papiermaschine hergestellt. Der
resultierende Träger wurde durch einen Kalander
oberflächenbearbeitet. Eine Tintenaufnahmeschicht und
Rückschicht wurden auf dem sqmit erhaltenen Träger
vorgesehen, und dann wurde eine Kalander-Behandlung
durchgeführt, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes mit einer internen
Bindungsstärke von 216 g/cm.
-
D.h., eine Beschichtungszusammensetzung, umfassend 100 Teile
synthetisches amorphes Silica (Finesil X37b, hergestellt
von Tokuyama Soda Co., Ltd.), 50 Teile Polyvinylalkohol (PVA
117, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) und 20 Teile eines
kationischen Farbstoffixierers (Sumirase Harz 1001,
hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), wurde
hergestellt. Die resultierende Beschichtungs zusammensetzung
mit einer Feststoffkonzentration von 15 % wurde auf die
Oberfläche des Trägers mit einem Beschichtungsgewicht von
5 g/m² durch einen Luftmesserstreichbeschichter geschichtet.
Weiterhin wurde eine Rückschicht auf der anderen Seite des
Trägers vorgesehen. D.h., eine Beschichtungszusammensetzung,
umfassend 100 Teile Kaolin (Hydrasperse , hergestellt von
Huber Corporation), 5 Teile Polyvinylalkohol (R Polymer 1130,
hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) und 15 Teile eines Styrol-
Butadien-Latex (0617, hergestellt von Japan Synthetic Rubber
Co., Ltd.) wurde hergestellt. Die resultierende
Beschichtungszusammensetzung mit einer Feststoffkonzentration
von 35 % wurde auf die andere Seite des Trägers mit einem
Beschichtungsgewicht von 5 g/m² durch einen
Luftmesserstreichbeschichter geschichtet.
Beispiel 2
-
Ein Träger, der auf gleiche Weise wie in Beispiel 1
hergestellt war, wurde mit 3 g/m² einer Stärke (MS3800,
hergestellt von Japan Shokuhin Kako Co.) durch eine geneigte
Leimstreichpresse oberflächengeschlichtet und dann durch
einen Kalander oberflächenbearbeitet. Danach wurden die
gleiche Tintenaufnahmeschicht und Rückschicht wie in
Beispiel 1 geschichtet, mit anschließender
Kalanderbehandlung, unter Erhalt eines
Tintenstrahlauf zeichnungsblattes mit einer internen
Bindungsstärke von 455 g/cm.
Beispiel 3
-
Ein Träger wurde durch Mischen einer Holzpulpe, umfassend
80 Teile LBKP (Stoffdurchlässigkeit: 450 ml csf) und 20 Teile
NBKP (Stoffdurchlässigkeit: 450 ml csf), mit 15 Teilen
Pigmenten, umfassend ausgefälltes Calciumcarbonat/gemahlenes
Carbonat/Talkum (10/10/10), 0,10 Teilen kommerziell
erhältliches Alkylketendimer, 0,05 Teilen kommerziell
erhältliches kationisches Acylamid mit einem Molekulargewicht
von 5 000 000, 1,0 Teilen kommerziell erhältlicher
kationischer Stärke und 0,5 Teilen Aluminiumsulfat und durch
Formen eines Papiers mit einem Basisgewicht von 90 g/m² und
einem Pigment-Gehalt von 10,2 % durch eine Fourdrinier-
Papiermaschine aus der Mischung hergestellt. Der somit
erhaltene Träger wurde durch einen Kalander
oberflächenbearbeitet. Die gleiche Tintenaufnahmeschicht und
Rückschicht wie bei Beispiel 1 wurden auf dem Träger
vorgesehen und dieser wurde dann einer Kalanderbehandlung auf
gleiche Weise wie in Beispiel 1 unterworfen, unter Erhalt
eines Tintenstrahlaufzeichnungsblattes mit einer internen
Bindungsstärke von 280 g/cm.
Beispiel 4
-
Ein Träger wurde durch Mischen von 100 Teilen einer
Holzpulpe, umfassend 80 Teile LBKP (Stoffdurchlässigkeit:
350 ml csf) und 20 Teile NBKP (Stoffdurchlässigkeit: 400 ml
csf), mit 60 Teilen Pigmenten, umfassend ausgefälltes
Calciumcarbonat/gemahlenes Carbonat/Talkum (10/10/10),
0,05 Teilen kommerziell erhältliches Alkylketendimer,
0,05 Teilen eines kommerziell erhältlichen kationischen
Acrylamides mit einem Molekulargewicht von 7 000 000,
1,0 Teilen kommerziell erhältlicher kationischer Stärke und
0,5 Teilen Aluminiumsulfat und durch Bildung eines Papiers
mit einem Basisgewicht von 90 g/m² und einem Pigmentgehalt
von 35,5 % durch eine Fourdrinier-Papiermaschine aus der
Mischung hergestellt. Der somit erhaltene Träger wurde durch
einen Kalander oberflächenbearbeitet. Die gleiche
Tintenaufnahmeschicht und Rückschicht wie bei Beispiel 1
wurden auf dem Träger vorgesehen und dieser wurde dann einer
Kalanderbehandlung auf gleiche Weise wie in Beispiel 1
unterworfen, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes mit einer internen
Bindungsstärke von 152 g/cm.
Beispiel 5
-
Ein Träger, hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 4,
wurde mit 4 g/m² einer Stärke (MS3800, hergestellt Japan
Shokuhin Kako Co.) durch eine geneigte Leimstreichpresse
oberflächengeschlichtet und dann durch einen Kalander
oberflächenbearbeitet. Danach wurden die gleiche
Tintenaufnahmeschicht und Rückschicht wie in Beispiel 1
geschichtet, mit anschließender Kalanderbehandlung auf
gleiche Weise wie in Beispiel 1, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes mit einer internen
Bindungsstärke von 424 g/cm.
Vergleichsbeispiel 1
-
Ein Träger wurde durch Mischen von 100 Teilen einer
Holzpulpe, umfassend 80 Teile LBKP (Stoffdurchlässigkeit: 400
ml csf) und 20 Teile NBKP (Stoffdurchlässigkeit: 450 ml csf),
mit 5 Teilen Pigmenten, umfassend ausgefälltes
Calciumcarbonat/gemahlenes Carbonat/Talkum (30/35/35),
0,10 Teilen eines kommerziell erhältlichen Alkylketendimers
und 0,05 Teilen eines kommerziell erhältlichen kationischen
Acrylamides mit einem Molekulargewicht von 2 000 000 und
durch Herstellen eines Papiers mit einem Basisgewicht von
90 g/m² und einem Pigmentgehalt von 3,9 % durch eine
Fourdrinier-Papiermaschine aus der Mischung hergestellt. Der
somit erhaltene Träger wurde durch einen Kalander
oberflächenbearbeitet. Die gleiche Tintenaufnahmeschicht und
Rückschicht wie in Beispiel 1 wurden auf dem Träger
vorgesehen und dieser wurde dann einer Kalanderbehandlung auf
gleiche Weise wie in Beispiel 1 unterworfen, unter Erhalt
eines Tintenstrahlaufzeichnungsblattes mit einer internen
Bindungsstärke von 136 g/cm.
Vergleichsbeispiel 2
-
Ein Träger, der auf gleiche Weise wie in Beispiel 1
hergestellt war, wurde mit 5 g/m² einer Stärke (MS3800,
hergestellt von Japan Shokuhin Kako Co.) durch eine geneigte
Leimstreichpresse oberflächengeschlichtet und dann durch
einen Kalander oberflächenbearbeitet, Danach wurde die
gleiche Tintenaufnahmeschicht und Rückschicht wie bei
Beispiel 1 geschichtet, mit anschließender Kalanderbehandlung
auf gleiche Weise wie in Beispiel 1, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes mit einer internen
Bindungsstärke von 560 g/cm.
Vergleichsbeispiel 3
-
Ein Träger, hergestellt auf gleiche Weise wie in Beispiel 4,
wurde mit 6 g/m² einer Stärke (MS3800, hergestellt von Japan
Shokuhin Kako Co.) durch eine geneigte Leimstreichpresse
oberflächengeschlichtet und dann durch einen Kalander
oberflächenbearbeitet. Danach wurden die gleiche
Tintenaufnahmeschicht und Rückschicht wie in Beispiel
geschichtet, mit anschließender Kalanderbehandlung auf
gleiche Weise wie in Beispiel 1, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes mit einer internen
Bindungsstärke von 512 g/cm.
Beispiele 6 bis 9
-
Die Vorgehensweise von Beispiel 3 wurde wiederholt, mit der
Ausnahme, daß das Beschichtungsgewicht der
Tintenaufnahmeschicht 1 g/m², 2,5 g/m², 7,5 g/m² bzw. 10 g/m²
war, unter Erhalt von Tintenstrahlaufzeichnungsblättern,
-
Der Aufbau der oben erhaltenen Proben und die Ergebnisse der
Auswertung sind in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Beispiel
[Träger] Papiermaschine
(Teile)
Stoffdurchlässigkeit
Pigment
Ausgefälltes Calciumcarbonat Schweres Calciumcarbonat Talkum
Alkylketendimer
Kationisches Acylamid
kationisierte Stärke
Aluminiumsulfat
Basisgewicht
Fourdrinier-Papiermachine
wird fortgesetzt
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Pigmentgehalt
Stärkemenge (leimgepreßt)
Pigmentflächenverhältnis im Abschitt S1/S2
Beschichtete Seite der tintenaufnahmeschicht
[Tinteaufnahmeschicht]
Synthetisches amorphes Silica
Polyvinylalkohol
Kationischer farbstoff-Fixierer
Feststoffkonzentration
Beschichtungsmenge
Beschichtungsverfahren
[Rückschicht]
Kaolin
Polyvinylalkohol
Luftmesser
wird fortgesetzt
Tabelle 1 (Fortsetzung)
SBR-Latex 0617
Feststoffkonzentration
Beschichtungsmenge
Beschichtungsverfahren
Interne bindungsstärke
Verteilungsgrad von tintenpunkten im Tintenüberlappungsbereich
Welligkeit nach dem Druck
Färbung
Luftmesser
wird fortgesetzt
Bemerkung
"Interne Bindungsstärke" wird üblicherweise bei dem nicht beschichteten Papier gemessen,
aber hier wurde die Stärke des Aufzeichnungsblattes gemessen, das mit der
Tintenaufnahmeschicht und der Rückschicht versehen ist und mit dem eine Kalander-Behandlung
durchgeführt wurde.
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Vergleichsbeispiel
Beispiel
wird fortgesetzt
Tabelle 1 (Fortsetzung)
wird fortgesetzt
Tabelle 1 (Fortsetzung)
-
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, haben die
Tintenstrahlaufzeichnungsblätter, die einen Aschegehalt in
dem spezifischen Bereich von 5 bis 36 Gew.-% in ihrem Träger
und eine interne Bindungsstärke in dem spezifischen Bereich
von 150 bis 455 g/cm haben, die gemäß den Beispielen 1 bis 5
entsprechend dieser Erfindung erhalten wurden, eine geringere
Oberflächenwelligkeit und Färbung des Hintergrundes nach dem
Drucken, einen geringeren Verteilungsgrad von Tintenpunkten
in Tintenüberlappungsbereichen und eine ausgezeichnete
Schärfe und Farbqualität der resultierenden Bildern. Auf der
anderen Seite haben die Tintenstrahlaufzeichnungsblätter, bei
denen der oben erwähnte Pigmentgehalt und die interne
Bindungsstärke außerhalb der angegebenen Bereiche liegen, die
gemäß den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhalten wurden, einen
hohen Verteilungsgrad von Tintenpunkten in
Tintenüberlappungsbereichen. Weiterhin zeigt das
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, erhalten gemäß
Vergleichsbeispiel 1, das eine geringe interne Bindungsstärke
hat, eine beachtliche Welligkeit nach dem Druck, und die, die
von den Vergleichsbeispielen 2 und 3 erhalten wurden, die
eine hohe interne Bindungsstärke haben, zeigen eine
beachtliche Färbung unabhängig von dem Pigmentgehalt. Es wird
überlegt, daß die Erhöhung des Verteilungsgrades von
Tintenpunkten in den Vergleichsbeispielen 2 und 3 aufgrund
der Diffusion der Tinte in horizontaler Richtung wegen einer
Permeationshinderung der Tinte in der Richtung der Dicke des
Trägers auftritt.
-
Wenn der Pigmentgehalt in dem Träger und die interne
Bindungsstärke des Auf zeichnungsblattes in den spezifischen
Bereichen liegen, können somit die Oberflächenwelligkeit, die
Verteilung von Tintenpunkten sowie die Färbung des
Hintergrundes in dem Tintenstrahlaufzeichnungsblatt
beachtlich vermindert werden.
Beispiel 10
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Ein Träger wurde durch Mischen einer Holzpulpe, umfassend
80 Teile LBKP (Stoffdurchlässigkeit: 400 ml csf) und 20 Teile
NBKP (Stoffdurchlässigkeit: 480 ml csf), mit 30 Teilen
Pigmenten, umfassend ausgefälltes Calciumcarbonat/gemahlenes
Carbonat/Talkum (30/35/35), 0,08 Teilen eines-kommerziell
erhältlichen Alkylketendimers und 0,03 Teilen eines
kommerziell erhältlichen kationischen Acrylamides mit einem
Molekulargewicht von 7 000 000 und durch Herstellung eines
Papiers durch eine Fourdrinier-Papiermaschine aus der
Mischung hergestellt, unter Erhalt eines Trägers für ein
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt. Der resultierende Träger
hatte ein Basisgewicht von 90 g/m², einen Aschegehalt von
17,5 % und ein Pigmentflächenverhältnis von 35/65.
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Eine Tintenaufnahmeschicht wurde durch Schichten einer
Beschichtungszusammensetzung, umfassend 100 Teile
synthetisches amorphes Silica (Finesil X37b, hergestellt
von Tokuyama Soda Co., Ltd.) und 60 Teilen Polyvinylalkohol
(PVA 117, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) und mit einer
Feststoffkonzentration von 15 % auf der Seite des Trägers,
die einen höheren Pigmentgehalt hat, mit einem
Beschichtungsgewicht von 6 g/m² durch einen
Luftmesserstreichbeschichter vorgesehen.
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Eine Rückschicht wurde durch Schichten einer
Beschichtungszusammensetzung, umfassend 100 Teile Kaolin
(Hydrasperse , hergestellt von Huber Corporation), 5 Teilen
Polyvinylalkohol (R Polymer 1130, hergestellt von Kuraray Co.
Ltd.) und 15 Teile eines Styrol-Butadien-Latex (0617,
hergestellt von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) und mit
einer Feststoffkonzentration von 35 % bei einem
Beschichtungsgewicht von 8 g/m² durch einen
Luftmesserstreicher auf der anderen Seite des Trägers
vorgesehen.
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Danach wurde mit dem beschichteten Träger eine
Kalanderbehandlung unter einem linearen Druck von 100 kg/cm
durchgeführt, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes.
Beispiel 11
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Ein Träger wurde durch Mischen einer Holzpulpe, umfassend 80
Teile LBKP (Stoffdurchlässigkeit: 400 ml csf) und 20 Teile
NBKP (Stoffdurchlässigkeit: 480 ml csf), mit 35 Teilen
Pigmenten, umfassend ausgefälltes Calciumcarbonat/gemahlenes
Carbonat/Talkum (30/35/35), 0,10 Teilen eines kommerziell
erhältlichen Alkylketendimers, 0,03 Teilen eines kommerziell
erhältlichen kationischen Acrylamides mit einem
Molekulargewicht von 7 000 000, 1,0 Teilen einer kommerziell
erhältlichen kationisierten Stärke und 0,05 Teilen
Aluminiumsulfat und durch Herstellen eines Papiers durch eine
Fourdrinier-Papiermaschine aus der Mischung hergestellt. Der
resultierende Träger hatte ein Basisgewicht von 90 g/m²,
einen Aschegehalt von 23,3 %, und ein
Pigmentflächenverhältnis von 40/60. Die gleiche
Tintenaufnahmeschicht und Rückschicht wie bei Beispiel 10
wurden auf dem Träger vorgesehen, und dieser wurde dann einer
Kalanderbehandlung auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10
unterworfen, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes.
Beispiel 12
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Ein Träger wurde durch Mischen einer Holzpulpe, umfassend 80
Teile LBKP (Stoffdurchlässigkeit: 400 ml csf) und 20 Teile
NBKP (Stoffdurchlässigkeit: 480 ml csf), mit 40 Teilen
-
Pigmenten, umfassend ausgefälltes Calciumcarbonat/gemahlenes
Carbonat/Talkum (30/35/35), 0,01 Teilen eines kommerziell
erhältlichen Alkylketendimers, 0,03 Teilen eines kommerziell
erhältlichen kationischen Acrylamides mit einem
Molekulargewicht von 7 000 000, 1,0 Teilen einer kommerziell
erhältlichen kationisierten Stärke und 0,05 Teilen
Aluminiumsulfat und durch Herstellen eines Papiers durch eine
Fourdrinier-Papiermaschine aus dieser Mischung hergestellt.
Der resultierende Träger hatte ein Basisgewicht von 90 g/m²,
einen Aschegehalt von 28,1 %, und ein
Pigmentflächenverhältnis von 32/68. Die gleiche
Tintenaufnahmeschicht und Rückschicht wie bei Beispiel 10
wurden auf dem Träger vorgesehen, und mit diesem wurde dann
eine Kalanderbehandlung auf gleiche Weise wie in Beispiel 10
durchgeführt, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes.
Beispiel 13
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Ein Träger wurde durch Mischen einer Holzpulpe, umfassend 80
Teile LBKP (Stoffdurchlässigkeit: 400 ml csf) und 20 Teile
NBKP (Stoffdurchlässigkeit: 480 ml csf), mit 15 Teilen
Pigmenten, umfassend ausgefälltes Calciumcarbonat/gemahlenes
Carbonat/Talkum (30/35/35), 0,05 Teilen eines kommerziell
erhältlichen Alkylketendimers, 0,03 Teilen eines kommerziell
erhältlichen kationischen Acrylamides mit einem
Molekulargewicht von 5 000 000 und durch Herstellen eines
Papiers durch eine Doppelsiebmaschine aus der Mischung
hergestellt. Der resultierende Träger hatte ein Basisgewicht
von 90 g/m², einen Aschegehalt von 11,5 %, und ein
Pigmentflächenverhältnis von 45/55. Die gleiche
Tintenaufnahmeschicht und Rückschicht wie bei Beispiel 10
wurden auf dem Träger vorgesehen, und mit diesem wurde dann
eine Kalanderbehandlung auf gleiche Weise wie in Beispiel 10
durchgeführt, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes.
Beispiel 14
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Ein Träger wurde durch Mischen einer Holzpulpe, umfassend 80
Teile LBKP (Stoffdurchlässigkeit: 400 ml csf)-und 20 Teile
NBKP (Stoffdurchlässigkeit: 480 ml csf), mit 15 Teilen
Pigmenten, umfassend ausgefälltes Calciumcarbonat/gemahlenes
Carbonat/Talkum (30/35/35), 0,05 Teilen eines kommerziell
erhältlichen Alkylketendimers, 0,03 Teilen eines kommerziell
erhältlichen kationischen Acrylamides mit einem
Molekulargewicht von 2 000 000 und durch Herstellen eines
Papiers durch eine Fourdrinier-Papiermaschine aus der
Mischung hergestellt. Der resultierende Träger hatte ein
Basisgewicht von 90 g/m², einen Aschegehalt von 10,3 %, und
ein Pigmentflächenverhältnis von 26/74. Die gleiche
Tintenaufnahmeschicht und Rückschicht wie bei Beispiel 10
wurden auf dem Träger vorgesehen, und dann einer
Kalanderbehandlung auf gleiche Weise wie in Beispiel 10
unterworfen, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes.
Beispiel 15
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Ein Träger wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 12
erhalten. Die gleiche Tintenaufnahmeschicht wie in Beispiel
10 wurde auf der Seite des Trägers, die einen höheren
Pigmentgehalt hatte, mit einem Beschichtungsgewicht von
6 g/m² und einer Feststoffkonzentration der
Beschichtungszusammensetzung von 17 % durch einen
Walzenbeschichter vorgesehen. Weiterhin wurde die gleiche
Rückschicht wie bei Beispiel 10 auf gleiche Weise wie in
Beispiel 10 vorgesehen. Der beschichtete Träger wurde einer
Kalanderbehandlung auf gleicher Weise wie in Beispiel 10
unterworfen, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes.
Beispiel 16
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Ein Träger wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 12
erhalten. Die gleiche Tintenaufnahmeschicht wie in Beispiel
10 wurde auf dem Träger mit einem Beschichtungsgewicht von
6 g/m² und einer Feststoffkonzentration der
Beschichtungszusammensetzung von 18 % durch einen
Stabbeschichter vorgesehen. Weiterhin wurde die gleiche
Rückschicht wie in Beispiel 10 auf gleiche Weise wie in
Beispiel 10 vorgesehen. Der beschichtete Träger wurde einer
Kalanderbehandlung auf gleicher Weise wie in Beispiel 10
unterworfen, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes.
Beispiel 17
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Ein Träger wurde durch Mischen einer Holzpulpe, umfassend 80
Teile LBKP (Stoffdurchlässigkeit: 400 ml csf) und 20 Teile
NBKP (Stoffdurchlässigkeit: 480 ml csf), mit 20 Teilen
Pigmenten, umfassend ausgefälltes Calciumcarbonat/gemahlenes
Carbonat/Talkum (30/35/35), 0,05 Teilen eines kommerziell
erhältlichen Alkylketendimers und 0,03 Teilen eines
kommerziell erhältlichen kationischen Acrylamides mit einem
Molekulargewicht von 2 000 000 und durch Erzeugung eines
Papiers durch eine Fourdrinier-Papiermaschine aus der
Mischung hergestellt. Der resultierende Träger hatte ein
Basisgewicht von 90 g/m², einen Aschegehalt von 11,8 %, und
ein Pigmentflächenverhältnis von 23/77. Die gleiche
Tintenaufnahmeschicht wie bei Beispiel 10 wurde auf die Seite
des Trägers, die einen niedrigeren Pigmentgehalt hatte, mit
einem Beschichtungsgewicht von 6 g/m² durch ein Luftmesser
geschichtet. Eine Rückschicht wurde auf die andere Seite des
Trägers auf gleiche Weise wie in Beispiel 10 vorgesehen. Der
beschichtete Träger wurde einer Kalanderbehandlung auf
gleiche Weise wie in Beispiel 10 unterworfen, unter Erhalt
eines Tintenstrahlaufzeichnungsblattes.
Beispiel 18
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Ein Träger wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 17
erhalten. Die gleiche Tintenaufnahmeschicht wie in Beispiel
10 wurde auf der Seite des Trägers, die einen höheren
Pigment-Gehalt hatte, mit einem Beschichtungsgewicht von
6 g/m² durch einen Luftmesserstreicher vorgesehen. Weiterhin
wurde die gleiche Rückschicht wie in Beispiel 10 auf der
anderen Seite des Trägers auf gleiche Weise wie in Beispiel
10 vorgesehen, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes.
Beispiel 19
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Ein Träger wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 12
erhalten. Die gleiche Tintenaufnahmeschicht wie in Beispiel
10 wurde auf die Seite des Trägers, die einen geringeren
Pigmentgehalt hatte, mit einem Beschichtungsgewicht von
6 g/m² durch einen Luftmesserstreicher geschichtet. Weiterhin
wurde die gleiche Rückschicht wie in Beispiel 10 auf der
andere Seite des Trägers auf gleiche Weise wie in Beispiel
vorgesehen, unter Erhalt eines
Tintenstrahlaufzeichnungsblattes.
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Der Aufbau und die Ergebnisse der Auswertung der Proben sind
in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Beispiel
[Träger] papiermaschine
Pigment
Ausgefälltes Calciumcarbonat Schweres Calciumcarbonat Talkum
Alkylketendimer
Kationisches Acylamid
Kationisierte Stärke
Aluminiumsulfat
Basisgewicht
Fourdrinier-Papiermaschine
Stoffdurchlässigkeit
Doppelsiebmaschine
wird fortgesetzt
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Pigmentgehalt
Pigmentflächenverhältnis in Abschitt S1/S2
Beschichtete Seite der Tintenaufnahmeschicht
[Tinteaufnahmeschicht]
Synthetisches amorphes Silica
Polyvinylalkohol
Feststoffkonzentration
Beschichtungsmenge
Beschichtungsverfahren
[Rückschicht]
Kaolin
Polyvinylalkohol
SBR-Latex 0617
Feststoffkonzentration
Seite
Luftmesser
wird fortgesetzt
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Beschichtungsmenge
Beschichtungsverfahren
Linearer Kalanderdruck (kg/cm)
Interne Bindungsstärke
Dichte des gedruckten bildes (schwarz)
Punktdurchmesser (µm)
(Cyan)
(Magneta)
(Cyan + Magneta)
Verteilungsgrad von Tintenpunkten im Tintenüberlappunsbereich
Welligkeit nach dem Druck
Färbung
Durchschlag
Abschälen der Tintenaufnahmeschicht
Luftmesser
kein Problem
wird fortgesetzt
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Beispiel
Vergleichsbeispiel
Fourdriner-Papiermaschine
Doppelsiebmaschine
wird fortgesetzt
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Seite
Walze
Stab
Luftmesser
wird fortgesetzt
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Praktisch unakzeptabel
Kein Problem
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Wie aus den Ergebnissen der Beispiele 10 bis 14 ersichtlich
ist, wird bei einem Träger, der sich hauptsächlich aus
Holzfasern und Pigment zusammenensetzt, eine
Tintenaufnahmeschicht auf der Seite des Trägers mit einem
höheren Pigmentgehalt als der anderen Seite vorgesehen, die
für ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt erforderlichen
Eigenschaften werden verbessert, und der Anteil des Pigmentes
in dem Träger, ausgedrückt durch Pigmentflächenverhältnis,
beeinflußt die Tintenstrahlaufzeichnungseigenschaften
beachtlich. Insbesondere hat das Verhältnis einen starken
Bezug zu dem Verteilungsgrad von Tinten in dem Bereich, bei
dem zwei oder mehr Tinten überlappen, und die Wirkung kann
weiter sichergestellt werden, indem das
Pigmentflächenverhältnis in einem spezifischen Bereich
gehalten wird. Wenn der Aschegehalt 10 Gew.-% oder mehr,
vorzugsweise 20 Gew.-% oder mehr ist, vermindert sich
weiterhin der Verteilungsgrad von Tintenpunkten in dem
Tintenüberlappungsbereich, und der Durchschlag kann inhibiert
werden. Wie in Beispiel 18 gesehen, wird jedoch, wenn das
Pigmentflächenverhältnis in dem Träger weniger als 25/75 ist,
während die Dichte des gedruckten Bildes und der
Verteilungsgrad von Tintenpunkten durch Vorsehen der
Tintenaufnahmeschicht auf der Seite mit dem höheren
Aschengehalt aufrecht erhalten werden kann, die Faltenbildung
aufgrund der Zweiseitigkeit des Trägers und ebenso der
Durchschlag schlechter und weiterhin kann das Abschälen der
Tintenaufnahmeschicht (Ablösen der Schichtzusammensetzung in
Form eines Pulvers) problematisch werden.
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Auf der anderen Seite ist bei den Beispielen 17 und 19 der
Verteilungsgrad von Tintenpunkten in dem
Tintenüberlappungsbereich hoch, und der Punkt des
Tintenüberlappungsbereiches verteilt sich stark, und daher
werden die Farbqualität und Schärfe verschlechtert und das
Bildreproduktionsvermögen ist schlechter, und zusätzlich
schlägt die Tinte durch den Träger durch. Weiterhin tritt
eine große Faltenbildung auf, wie in Beispiel 17 gezeigt ist.
Dies tritt vermutlich wegen der Expansion und Kontration der
Holzfasern in horizontaler Richtung auf, was durch Diffusion
der Tinte in der horizontalen Richtung verursacht wird, wie
es ebenfalls von dem Verteilungsgrad von Tintenpunkten in dem
Tintenüberlappungsbereich gesehen werden kann.
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Aus den Beispielen 12, 15 und 16 ist klar, daß eine Erhöhung
des Punkt-Durchmessers und des Verteilungsgrades von
Tintenpunkten inhibiert und das Bildreproduktionsvermögen
verbessert werden kann, wenn die Tintenaufnahmeschicht durch
einen Walzenbeschichter oder Stab- bzw. Stangenbeschichter
vorgesehen wird.
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Wie oben erwähnt, kann ein beschichtetes
Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das Bilder mit hoher Dichte
ergeben kann, einen geringen Durchschlag und Faltenbildung
zeigt und bei dem die Verteilung von Tintenpunkten in dem
Tintenüberlappungsbereich deutlich vermindert ist, erhalten
werden, indem S1/S2 in dem Bereich von 25/75 bis 45/55
eingestellt und eine Tintenaufnahmeschicht auf der S2-Seite
des Trägers vorgesehen wird.