DE69810038T2

DE69810038T2 - Aufzeichnungsmaterial und Tintenstrahldruckverfahren

Info

Publication number: DE69810038T2
Application number: DE69810038T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Moriya
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 2003-09-04
Anticipated expiration: 2018-09-08
Also published as: EP0900667B1; EP0900667A3; JP3342366B2; US20020054980A1; US6500524B2; EP0900667A2; KR100272437B1; JPH1178221A; DE69810038D1; KR19990029618A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Fachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmaterial, das für die Anwendung bei der Tintenstrahl-Aufzeichnung geeignet ist, und ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, bei dem so ein Aufzeichnungsmaterial angewendet wird.

Verwandter Stand der Technik

Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem ist ein Aufzeichnungssystem, bei dem eine Aufzeichnung durchgeführt wird, indem Tröpfchen einer Tinte (Aufzeichnungsflüssigkeit) durch eines von verschiedenen Tintenausstoßsystemen erzeugt und ausgestoßen werden, beispielsweise durch ein System mit elektrostatischer Anziehung, durch ein System, bei dem ein piezoelektrisches Element angewendet wird, um eine Tinte in mechanische Schwingungen zu versetzen oder zu verändern, oder ein System, bei dem eine Tinte erhitzt wird, um in der Tinte Bläschen zu bilden, wobei der auf diese Weise erzeugte Druck ausgenutzt wird, und die Tröpfchen als Ganzes oder zum Teil auf ein Aufzeichnungsmaterial wie z. B. Papier oder eine Kunststofffolie, die mit einer Tintenaufnahmeschicht beschichtet ist, aufgebracht werden. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem erregt Aufmerksamkeit als ein Druckverfahren, das kaum Geräusche verursacht und mit dem ein schneller Druck und ein Mehrfarbendruck durchgeführt werden können.
Als Tinten, die für das Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem verwendet werden, werden unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit, der Druckfähigkeit bzw. Bedruckbarkeit usw. hauptsächlich Tinten verwendet, die als einen Hauptbestandteil Wasser enthalten. Solchen Tinten werden oft wasserlösliche organische Lösungsmittel wie z. B. mehrwertige Alkohole zugesetzt, um ein Verstopfen von Ausstoßöffnungen zu verhindern und die Stabilität des Ausstoßens zu verbessern. Es ist infolgedessen bei Aufzeichnungsmaterialien, die bei der Tintenstrahl-Aufzeichnung angewendet werden, erforderlich, dass Bilder, die durch diese Tinten darauf erzeugt worden sind, eine ausgezeichnete Wasserfestigkeit erhalten (nachstehend als "Fähigkeit zur Verbesserung der Wasserfestigkeit von Bildern" bezeichnet).
Üblicherweise bekannte Aufzeichnungsmaterialien für die Tinten- Strahl-Aufzeichnung, die vorgeschlagen worden sind, um dieser Erfordernis zu entsprechen, umfassen beispielsweise ein Aufzeichnungsblatt (Aufzeichnungsfolie), das in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 57-36692 beschrieben wird und einen wasserunlöslichen Polymerlatex enthält, der aus einem Copolymer mit einem Monomer, das eine tertiäre Aminogruppe oder eine quaternäre Ammoniumgruppe hat, besteht, ein Aufzeichnungsblatt, das in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 58-177390 beschrieben wird und ein elektrisch leitfähiges Mittel vom quaternären Ammoniumsalztyp enthält, ein Aufzeichnungsblatt, das in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 59-20696 beschrieben wird und ein Diallyldialkylammoniumhalogenid enthält, und ein Aufzeichnungsblatt, das in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 59-146889 beschrieben wird und ein Dicyandiamid-Formalin-Kondensat enthält.
Außerdem werden in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 61-277484 ein Aufzeichnungsblatt, das eine quaternäre kationische Verbindung oder Aminverbindung enthält, in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 62-174184 ein Aufzeichnungsblatt, das Polyallylaminhydrochlorid enthält, in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 59-198186 ein Aufzeichnungsblatt, das ein Salz einer organischen Säure mit Polyethylenimin enthält, in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 59-198188 ein Aufzeichnungsblatt, das ein quaternisiertes Produkt von Polyethylenimin enthält, in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 63-280681 ein Aufzeichnungsblatt, das ein Poly(dialkanolallylamin)derivat enthält, in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 63-115780 ein Aufzeichnungsblatt, das ein Polymer auf Basis eines quaternären (Meth)acrylsäurealkylammoniumsalzes oder ein Polymer auf Basis eines quaternären (Meth)acrylamidoalkylammoniumsalzes enthält, und in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 7-61113 ein Aufzeichnungsmaterial, das als wesentliche Bestandteile ein Polyvinylacetalharz und eine kationische Verbindung enthält, beschrieben.
Ferner wird in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 8-108618 auch ein Zusatzstoff für die Tintenstrahl-Aufzeichnung vorgeschlagen, der als aktiven Bestandteil ein Polymer auf Basis eines quaternären (Meth)acrylsäurealkylammoniumsalzes mit einer Benzylgruppe oder ein Polymer auf Basis eines quaternären (Meth)acrylamidoalkylammoniumsalzes mit einer Benzylgruppe enthält.
Mit der Verbesserung der Leistung von Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtungen wie z. B. der Beschleunigung der Aufzeichnung und der Aufzeichnung von Mehrfarbenbildern in den letzten Jahren ist auch verlangt worden, dass Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterialien bessere und vielfältigere Eigenschaften haben. Vor allem ist zwingend erforderlich, dass die Aufzeichnungsmaterialien die folgenden Eigenschaften haben:
(1) Sie sind fähig, ein darauf erzeugtes Bild für eine lange Zeit beständig zu speichern, wobei das Bild auch in dem Fall, dass es in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit stehengelassen wird, keine Veränderungen erfährt;
(2) sie liefern ein gedrucktes Bild mit ausgezeichneter Lichtechtheit;
(3) sie haben eine hohe Tintenaufnahmefähigkeit (großes Aufnahmevermögen und kurze Aufnahmezeit);
(4) sie liefern Punkte mit einer hohen optischen Dichte und einem deutlichen Umfang bzw. Rand; und
(5) sie haben eine Tintenaufnahmeschicht, die in Bezug auf die Wasserfestigkeit ausgezeichnet ist, und liefern ein gedrucktes Bild mit einer ausgezeichneten Wasserfestigkeit.
Solche Aufzeichnungsmaterialien müssen zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Eigenschaften gleichzeitig den folgenden Eigenschaften genügen:
(6) Sie sind in Bezug auf die Haftung zwischen einer Tintenaufnahmeschicht und einem Schichtträger ausgezeichnet;
(7) sie liefern Punkte mit einer im wesentlichen runden Form und einem glatten Umfang bzw. Rand, wenn eine Tinte darauf aufgebracht wird;
(8) sie erfahren sogar bei veränderlichen Temperaturen und Feuchtigkeitswerten kaum eine Änderung der Eigenschaften und keine Kräuselung, wenn sie die Form eines Blattes bzw. einer Folie haben;
(9) sie zeigen kein Aneinanderhaften; und
(10) sie sind sogar in dem Fall, dass sie selbst für eine lange Zeit (vor allem in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit) miteinander aufbewahrt werden, beständig, ohne eine Verschlechterung zu erfahren.
Aufzeichnungsblätter bzw. -folien für Overhead-Projektoren (OHP) u. dgl. müssen außerdem zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Erfordernissen selbst eine ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit zeigen. Im einzelnen muss nicht nur eine als Schichtträger dienende Folie, sondern auch eine darauf befindliche Tintenaufnahmeschicht eine ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit zeigen.
Ferner muss auch im Fall der Anwendung eines weißen Schichtträgers wie z. B. einer weißen Folie oder von harzbeschichtetem Papier eine darauf befindliche Tintenaufnahmeschicht eine ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit zeigen, damit der Weißgrad und/oder der glänzende Eindruck des Schichtträgers selbst nicht beeinträchtigt wird. Was im Einzelnen den Glanz anbetrifft, so sollte natürlich der Glanz eines unbedruckten Bereichs des Aufzeichnungsmaterials hoch sein, und es ist auch erforderlich, dass ein gedruckter Bereich einen hohen Glanz zeigt.
Diese Eigenschaften stehen oft in einer Beziehung zueinander, die einen Kompromiss erfordert. Es ist folglich unmöglich gewesen, diesen Eigenschaften durch die herkömmlichen, bekannten Verfahren gleichzeitig zu genügen. Insbesondere nehmen mit dem Fortschreiten der allgemeinen Verbreitung von Tintenstrahlverfahren die Gelegenheiten zum Drucken, Speichern bzw. Aufbewahren und Anschlagen bzw. Aushängen von gedruckten Bildern an verschiedenen Orten zu. Verfärbung oder Ausbluten von gedruckten Bildern wird deshalb zu einem schwerwiegenden Problem, wenn sie Wärme, Feuchtigkeit oder Sonnenlicht ausgesetzt werden.
Es besteht eine Nachfrage nach der Entwicklung eines Aufzeichnungsaaterials, das ein Bild mit lebhafteren bzw. leuchtenderen Farben liefern kann, damit die Qualität eines Bildes, das durch Tintenstrahl-Aufzeichnung erhalten wird, mit der einer Silbersalzphotographie vergleichbar gemacht wird. Es gibt jedoch die folgenden verschiedenen schwierigen Probleme, die so einer Erfordernis gegenüberstehen. Beispielsweise wird anerkannt, dass die vorstehend als bekannte Aufzeichnungsmaterialien erwähnten Aufzeichnungsblätter, die in den Japanischen Offengelegten Patentanmeldungen Nr. 57-36692, 58-177390, 59-20696, 59-146889, 61- 277484, 62-174184, 59-198186, 59-198188, 63-280681, 63-115780 und 761113 vorgeschlagen worden sind und eine kationische Verbindung enthalten, im Vergleich zu einem Aufzeichnungsblatt, dem keine kationische Verbindung zugesetzt worden ist, eine deutlich erhöhte Fähigkeit zur Verbesserung der Wasserfestigkeit von Bildern zeigen, wenn darauf eine Tintenstrahl-Aufzeichnung durchgeführt wird. Die Aufzeichnungsblätter, die die kationische Verbindung enthalten, neigen jedoch zu einer Änderung des Farbtons eines durch Tintenstrahl-Aufzeichnung gedruckten Bereichs, obgleich diese Änderung je nach der Art des Farbstoffs in der verwendeten Tinte etwas variiert, so dass sich der Farbton des erhaltenen Bildes von dem Farbton, der dem Farbstoff eigen ist, stark unterscheidet oder das Bild ein dunkles Bild wird, dessen Leuchtkraft schlecht ist. Dies ist vermutlich dem Umstand zuzuschreiben, dass die kationische Verbindung unter Bildung eines großen polymeren Komplexes ionisch an den Farbstoff, der eine anionische Gruppe hat, gebunden wird, so dass der Aggregationszustand des Farbstoffs eine Veränderung erfährt und folglich das Lichtabsorptionsspektrum, das dem Farbstoff eigen ist, verändert wird.
Ferner wird bei Aufzeichnungsblättern bzw. -folien, die durch Bildung einer Tintenaufnahmeschicht auf einem Schichtträger er halten worden sind, wie z. B. bei OHP-Folien sogar im Fall der Verwendung einer kationischen Verbindung, wie sie nach dem Stand der Technik vorgeschlagen wurde, die Wasserfestigkeit von darauf aufgedruckten Bilder beeinträchtigt, wenn sie in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (beispielsweise 30ºC/80% rel. Feuchte) stehengelassen werden, so dass auf den Bildern ein Ausbluten auftritt. Solche Aufzeichnungsblätter zeigen somit eine mangelhafte Fähigkeit zum beständigen Speichern des Bildes (nachstehend lediglich als "Lagerbeständigkeit des Bildes" bezeichnet).
Mit der Zunahme der Aufzeichnungsdichte bei Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren in den letzten Jahren, d. h. mit der Zunahme der "eingeschossenen" Tintenmenge, hat der Ausblutungsgrad eines Bildes beim Stehenlassen des Bildes in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (beispielsweise 30ºC/80% rel. Feuchte) unter diesen Umständen einen unbefriedigenden Wert erreicht, obwohl er bisher völlig zufriedenstellend gewesen ist.
Ferner liefern die nach dem Stand der Technik vorgeschlagenen Aufzeichnungsblätter, die die kationische Verbindung enthalten, Bilder, die im Vergleich zu Aufzeichnungsblättern, die keine kationische Verbindung enthalten, eine besonders schlechte Lichtechtheit haben, so dass auf die Notwendigkeit einer Verbesserung der Lichtechtheit des resultierenden Bildes aufmerksam gemacht wird.
Wenn ein Aufzeichnungsmaterial für die Tintenstrahl-Aufzeichnung hergestellt wird, indem der Zusatzstoff für die Tintenstrahl-Aufzeichnung, der in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 8-108618 vorgeschlagen wird, mit einem hydrophilen Harz vermischt und die Mischung auf eine lichtdurchlässige PET-Folie aufgebracht wird, um eine Tintenaufnahmeschicht zu bilden, und darauf eine Tintenstrahl-Aufzeichnung durchgeführt wird, wird ein Bild erhalten, das in Bezug auf Färbung bzw. Farbverhalten und Lichtechtheit völlig zufriedenstellend ist, jedoch tritt auf so einem Bild ein Ausbluten ein, wenn das Bild in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (beispielsweise 30ºC/ 80% rel. Feuchte) stehengelassen wird, und das Aufzeichnungsmaterial ist somit nicht derart, dass eine völlig zufriedenstellende Lagerbeständigkeit des Bildes erreicht werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Aufzeichnungsmaterial, das den verschiedenen vorstehend beschriebenen Eigenschaften in einer ausgeglichenen Beziehung zueinander gleichzeitig genügt und für die Anwendung bei der Tintenstrahl- Aufzeichnung geeignet ist, bereitzustellen und vor allem ein Aufzeichnungsmaterial, bei dem die Lagerbeständigkeit eines Bildes in der Hinsicht ausgezeichnet ist, dass ein Bild, das auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugt worden ist, sogar in dem Fall, dass es nach dem Drucken lange unter den Umgebungsbedingungen einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit stehengelassen wird, keine Veränderungen wie z. B. Ausbluten erfährt, bei dem selbstverständlich die Bildqualität des Bildes unmittelbar nach dem Drucken ausgezeichnet ist und das ein Bild mit einer ausgezeichneten Lichtechtheit liefern kann, obwohl seine Tintenaufnahmeschicht eine kationische Verbindung enthält, und ein Tinten- Strahl-Aufzeichnungsverfahren und ein Bilderzeugungsverfahren, bei denen so ein Aufzeichnungsmaterial angewendet wird, bereitzustellen.
Die vorstehend erwähnte Aufgabe kann durch die vorliegende Erfindung, die nachstehend beschrieben wird, gelöst werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit ein Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger und einer Tintenaufnahmeschicht, die sich auf mindestens einer Seite des Schichtträgers befindet, bereitgestellt, wobei die Tintenaufnahmeschicht als wesentliche Bestandteile ein hydrophiles Harz und eine kationische Verbindung, die die beiden Struktureinheiten der Formeln (I) und (II) hat:
und
worin R1, R2, R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bezeichnen, R3 eine Phenyl-, Naphthyl-, Benzyl- oder Phenethylgruppe bezeichnet, R6 einen linearen Abschnitt bezeichnet, der einen hydrophilen Repetierabschnitt umfasst und 10 bis 50 Kohlenstoffatome hat, und X ein Halogenidion, ein Sulfation, ein Alkylsulfation, ein Alkylsulfonation, ein Arylsulfonation oder ein Acetation bezeichnet, enthält, wobei die kationische Verbindung in Kombination mit dem hydrophilen Harz in einem Anteil von 1 bis 40 Masseteilen pro 100 Masseteile des hydrophilen Harzes verwendet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsverfahren bereitgestellt, das den Schritt des Ausstoßens von Tintentröpfchen aus einer Ausstoßöffnung eines Aufzeichnungskopfes zu dem vorstehend erwähnten Aufzeichnungsmaterial entsprechend einem Aufzeichnungssignal umfasst.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Aufzeichnungskopfes einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung.
Fig. 2 ist ein Querschnitt des Aufzeichnungskopfes der Tinten- Strahl-Aufzeichnungsvorrichtung.
Fig. 3 ist eine perspektivische Zeichnung des Aussehens eines Mehrfach-Aufzeichnungskopf es, der eine Anordnung von Aufzeichnungsköpfen der in Fig. 1 gezeigten Art ist.
Fig. 4 ist eine perspektivische Zeichnung, die eine typische Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung veranschaulicht.
Fig. 5 ist ein Längsschnitt einer Tintenpatrone.
Fig. 6 ist eine perspektivische Zeichnung, die eine typische Aufzeichnungseinheit veranschaulicht.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEM AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im Verlauf von Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zur Entwicklung eines Aufzeichnungspapiers, das für die Anwendung bei der Tintenstrahl-Aufzeichnung geeignet ist, und eines Aufzeichnungsmaterials, mit dem ein glänzendes, photographieartiges Bild erzeugt werden kann, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung gefunden, dass ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht ausgestattet wird, indem ein Schichtträger mit einer Mischung, die die vorstehend beschriebene Zusammensetzung hat, beschichtet wird, die folgenden Vorteile hat. Das Aufzeichnungsmaterial ist nämlich in Bezug auf Leistungskenndaten wie z. B. Tintenaufnahmefähigkeit, Tintenfixierfähigkeit, Beständigkeit gegen Aneinanderhaften, Fähigkeit zur Verbesserung der Wasserfestigkeit von Bildern und Beständigkeit gegen Zurückbleiben von Fingerabdrücken ganz ausgezeichnet. Ferner kann das Aufzeichnungsmaterial ein Bild liefern, das deutliche und scharfe Punkte zeigt und eine ausgezeichnete Bildqualität hat, und es erfährt sogar in dem Fall, dass Umgebungsbedingungen wie z. B. Temperaturen und Feuchtigkeitswerte variieren, kaum Änderungen der Leistungskenndaten und es erlaubt vor allem die Erzeugung eines Bildes, das unmittelbar nach dem Drucken eine ausgezeichnete Bildqualität hat, und kann gleichzeitig sogar in dem Fall, dass es für eine lange Zeit unter den Umgebungsbedingungen einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit gelagert wird, das ausgezeichnete Bild, das frei von Ausbluten ist, beibehalten, ohne dass die Fähigkeit zur Verbesserung der Wasserfestigkeit von Bildern beeinträchtigt wird. Es zeigt sogar im Fall der Verwendung eines lichtdurchlässigen Schichtträgers auch eine ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit des Blattes bzw. der Folie und ist für die Overheadprojektion geeignet. Selbst im Fall der Verwendung eines weißen Schichtträgers wie z. B. einer weißen Folie oder von harzbeschichtetem Papier werden nicht die Nachteile her beigeführt, dass Weißgrad und Glanz des Schichtträgers wegen der Bildung der Tintenaufnahmeschicht vermindert werden, so dass bei bedruckten Bereichen ein hoher Glanz erzielt werden kann. Es erlaubt außerdem die Erzeugung eines ausgezeichneten Bildes, ohne dass die Nachteile einer Verschlechterung der Lichtechtheit und des Farbverhaltens herbeigeführt werden, obwohl die Tintenaufnahmeschicht die kationische Verbindung enthält. Auf diese Weise ist die vorliegende Erfindung gemacht wurde.
Das Aufzeichnungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Tintenaufnahmeschicht durch eine Mischung gebildet wird, die als wesentliche Bestandteile ein hydrophiles Harz und eine kationische Verbindung, die die beiden vorstehend beschriebenen Struktureinheiten der Formeln (I) und (II) hat, enthält, wobei die kationische Verbindung in Kombination mit dem hydrophilen Harz in einem Anteil von 1 bis 40 Masseteilen pro 100 Masseteile des hydrophilen Harzes verwendet wird.
Das hydrophile Harz, das die erste Verbindung ist, die bei der Bildung der Tintenaufnahmeschicht im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bedeutet ein wasserlösliches Harz oder ein wasserdispergierbares Harz, das fähig ist, die so genannten Tinten auf Wasserbasis bzw. wässrigen Tinten aufzunehmen, und Löslichkeit in den Tinten auf Wasserbasis oder Affinität dazu zeigt. Eine Beschreibung davon wird nachstehend angegeben.
Als Beispiele für die wasserlöslichen Harze können Kunstharze wie z. B. Polyvinylalkohol und modifizierte Produkte davon wie z. B. anionisch modifizierter Polyvinylalkohol, kationisch modifizierter Polyvinylalkohol und acetalmodifizierter Polyvinylalkohol; hydrophiles Polyurethan; Polyvinylpyrrolidon und modifizierte Produkte davon wie z. B. Copolymere von Polyvinylpyrrolidon und Vinylacetat, Copolymere von Vinylpyrrolidon und Dimethyl- aminoethylmethacrylat, Copolymere von quaternisiertem Vinylpyrrolidon und Dimethylaminoethylmethacrylat und Copolymere von Vinylpyrrolidon und Methacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid; wasserlösliche Celluloseharze wie z. B. Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Hydroxypropylcellulose und modifizierte Produkte von Cellulose wie z. B. kationische Hydroxyethylcellulose; Polyester, Polyacrylsäure(ester), Melaminharze und modifizierte Produkte davon und Pfropfcopolymere, die Polyester und Polyurethan umfassen; und natürliche Harze wie z. B. Albumin, Gelatine, Casein, Stärke, kationische Stärke, Gummi arabicum und Natriumalginat, auf die die vorliegende Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, erwähnt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden von diesen wasserlöslichen Harzen vom Standpunkt des Farbverhaltens und der Tintenaufnahmefähigkeit vor allem Polyvinylalkohol, kationisch modifizierter Polyvinylalkohol, acetalmodifizierter Polyvinylalkohol, Polyester, hydrophiles Polyurethan und Pfropfcopolymere, die Polyester und Polyurethan umfassen, bevorzugt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass mindestens eines dieser wasserlöslichen Harze ausgewählt wird und in der Tintenaufnahmeschicht enthalten ist.
Als Beispiele für das wasserdispergierbare Harz kann eine Vielzahl von Harzen wie z. B. Polyvinylacetat, Ethylen-Vinylacetat- Copolymere, Polystyrol, Styroi-(Meth) acrylat-Copolymere, (Meth)- acrylat-Polymere, Vinylacetat-(Meth)acrylsäure(ester)-Copolymere, Poly(meth)acrylamid, (Meth) acrylamid-Copolymere, Styrol-Isopren- Copolymere, Styrol-Butadien-Copolymere, Ethylen-Propylen-Copolymere, Polyvinylether und Silicon-Acryl-Copolymere erwähnt werden, jedoch ist die vorliegende Erfindung natürlich nicht auf diese Harze beschränkt. Es können die Harze verwendet werden, die Struktureinheiten wie z. B. N-Methylolacrylamid enthalten und Selbstvernetzbarkeit zeigen.
Übrigens kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl der vorstehend erwähnten hydrophilen Harze gleichzeitig als Bestandteil der Tintenaufnahmeschicht verwendet werden.
Die kationische Verbindung, die eine zweite Verbindung ist, die bei der Bildung der Tintenaufnahmeschicht des Aufzeichnungsmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist eine Verbindung, die als wesentliche Bestandteile die folgenden Struktureinheiten der Formeln (I) und (II) enthält, jedoch kann so eine kationische Verbindung ferner andere Struktureinheiten enthalten, solange sie als wesentliche Bestandteile die folgenden Struktureinheiten der Formeln (I) und (II) enthält.
Als Beispiele für andere Struktureinheiten können Einheiten aus Monomeren wie z. B. Ethylen, Butadien, Styrol, Vinylacetat, (Meth)acrylsäureestern, (Meth)acrylamid, N-Methylol(meth)acrylamid, N,N-Dimethyl(meth)acrylamid, (Meth)acrylnitril, (Meth)- acrylamidoalkylamin, Vinylpyridin, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat u. dgl. erwähnt werden, jedoch ist die vorliegende Erfindung natürlich nicht auf diese Struktureinheiten beschränkt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann mindestens eine dieser Struktureinheiten innerhalb von Grenzen, die die Lösung der Aufgaben der vorliegenden Erfindung nicht verhindern, mit der kationischen Verbindung der vorliegenden Erfindung copolymerisiert sein.
worin R1, R2, R4 und R5 unabhängig Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bezeichnen, R3 eine Phenyl-, Naphthyl-, Benzyl- oder Phenethylgruppe bezeichnet, R6 einen linearen Abschnitt bezeichnet, der einen hydrophilen Repetierabschnitt umfasst und 10 bis 50 Kohlenstoffatome hat, und X ein Halogenidion, ein Sulfation, ein Alkylsulfation, ein Alkylsulfonation, ein Arylsulfonation oder ein Acetation bezeichnet.
Die Alkylgruppen, die durch R1, R2, R4 und R5 bezeichnet werden, haben vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatome. Das Halogenidion, das durch X bezeichnet wird, wird vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Chlorid-, Bromid- und Iodidionen besteht.
Von den vorstehend beschriebenen kationischen Verbindungen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung diejenigen bevorzugt, bei denen R3 in der Struktureinheit der Formel (I) eine Benzylgruppe bezeichnet und R6 in der Struktureinheit der Formel (II) ein Rest der Formel
-(CH&sub2;CH&sub2;HH)n-R7 oder -(CH&sub2;CH&sub2;O)n-R7
ist, worin n eine ganze Zahl von 4 bis 23 bezeichnet und R7 eine Hydroxyl-, Methyl-, Ethyl-, Phenyl- oder Benzylgruppe bezeichnet.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird vor allem die Verwendung einer kationischen Verbindung bevorzugt, bei der R6 in der Struktureinheit der Formel (II) einen hydrophilen linearen Abschnitt bezeichnet, der einen Rest der Formel
-(CH&sub2;CH&sub2;O)n-R7
hat, worin n eine ganze Zahl von 6 bis 12 bezeichnet und R7 eine Methyl- oder Phenylgruppe bezeichnet.
Was bestimmte Beispiele für die kationischen Verbindungen anbetrifft, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendbar sind, so sind die Struktureinheit der Formel (I) und die Struktureinheit der Formel (II) dieser Beispiele nachstehend in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Tabelle 1 (Fortsetzung)
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten kationischen Verbindungen, die eine Struktur haben, wie sie vorstehend beschrieben wurde, unterscheiden sich in den folgenden Punkten stark von den kationischen Verbindungen, die bisher als Materialien zur Bildung von Tintenaufnahmeschichten verwendet wurden:
1) Sie haben in der Struktureinheit der Formel (I) eine funktionelle Gruppe R3, deren quaternisiertes Stickstoffatom einen aromatischen Ring hat; und
2) sie haben eine Struktureinheit der Formel (II) mit dem linearen Abschnitt R6, der aus hydrophilen Repetierabschnitten besteht, mit denen die Affinität zu Tinten verbessert werden kann.
Da bei dem Aufzeichnungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung so eine kationische Verbindung als Material für die Bildung der Tintenaufnahmeschicht verwendet wird, wird ein darauf erzeugtes Bild in Bezug auf alle vier Eigenschaften der Bildqualität, der Lagerbeständigkeit des Bildes, der Lichtechtheit und des Farbver haltens ausgezeichnet. Die Ursache dafür ist nicht klar. Als erstes wird jedoch angenommen, dass die Bildqualität ausgezeichnet ist, weil in der Tintenaufnahmeschicht die Struktureinheit der Formel (II), die eine ausgezeichnete Affinität zu Tinten auf Wasserbasis hat, enthalten ist, weshalb eine Verminderung der Tintenaufnahmefähigkeit der Tintenaufnahmeschicht schwierig ist, so dass kaum ein Ausbluten an Grenzen zwischen verschiedenen Farben und eine Perlenbildung auftreten. Zweitens wird angenommen, dass die Lagerbeständigkeit des Bildes dadurch verbessert wird, dass eine in einer Tinte enthaltene anionische Verbindung wie z. B. ein wasserlöslicher Farbstoff, der eine anionische Gruppe hat, durch Ionenbindung mit dem quaternisierten kationischen Anteil in der Struktureinheit der Formel (I) ein assoziiertes Produkt bildet und der aromatische Ring in der Struktureinheit der Formel (I) und der lineare Abschnitt, der 10 bis 50 Kohlenstoffatome hat, in der Struktureinheit der Formel (II) um das assoziierte Produkt herum vorhanden sind, wobei es wegen der dadurch verursachten sterischen Hinderung schwierig wird, die Tinte durch Feuchtigkeit zu beeinträchtigen, so dass eine Dissoziation des Farbstoffs schwierig wird und das Auftreten eines Ausblutens folglich sogar in dem Fall schwierig wird, dass das Bild lange in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit gelagert wird. Drittens wird angenommen, dass das Ausbleiben einer Verschlechterung des Farbverhaltens dem Umstand zuzuschreiben ist, dass es schwierig ist, einen großen polymeren Komplex zu bilden, weil der aromatische Ring und der lineare Abschnitt, der 10 bis 50 Kohlenstoffatome hat, eine sterische Hinderung bewirken, wenn der Farbstoff ionisch an die kationische Verbindung gebunden wird, so dass der Aggregationszustand des Farbstoffs keine Veränderung erfährt und folglich das Lichtabsorptionsspektrum, das dem Farbstoff eigen ist, nicht verändert wird. Es ist infolgedessen vermeidbar, dass sich der Farbton des resultierenden Bildes stark von dem Farbton, der dem Farbstoff eigen ist, unterscheidet, oder dass das Bild ein dunkles Bild wird, dessen Leuchtkraft schlecht ist.
Die Mischung für die Bildung der Tintenaufnahmeschicht, die bei dem Aufzeichnungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung an gewendet wird, umfasst in Kombination das hydrophile Harz und die kationische Verbindung, wie sie vorstehend beschrieben wurden. Was die Anteile des hydrophilen Harzes und der kationischen Verbindung, die in Kombination zu verwenden sind, anbetrifft, so wird es bevorzugt, dass die kationische Verbindung in einem Anteil von 1 bis 40 Masseteilen, vorzugsweise von 5 bis 30 Masseteilen und insbesondere von 5 bis 25 Masseteilen pro 100 Masseteile des hydrophilen Harzes verwendet wird.
Wenn der Anteil der kationischen Verbindung weniger als 1 Masseteil pro 100 Masseteile des hydrophilen Harzes beträgt, werden die Wirkungen der zugesetzten kationischen Verbindung in dem Fall, dass die Mischung für die Bildung der Tintenaufnahmeschicht hergestellt wird, indem das hydrophile Harz und die kationische Verbindung miteinander vermischt werden, nicht zufriedenstellend herbeigeführt und wird vor allem in Bezug auf die Lagerbeständigkeit des Bildes keine ausreichende Wirkung erzielt. Wenn der Anteil der kationischen Verbindung andererseits mehr als 40 Masseteile pro 100 Masseteile des hydrophilen Harzes beträgt, wird vor allem in Bezug auf die Lichtechtheit keine ausreichende Wirkung erzielt. Außerdem verschlechtert sich die Tintenaufnahmefähigkeit der erhaltenen Tintenaufnahmeschicht, und das resultierende Aufzeichnungsmaterial liefert ein Bild, das in Bezug auf die Gleichmäßigkeit eines ununterbrochenen gedruckten Bereichs verschlechtert ist, und verursacht leicht ein Ausbluten an Grenzen zwischen verschiedenen Farben.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, dass die Anteile der Struktureinheiten der Formeln (I) und (II) in der kationischen Verbindung in den Bereichen von 60 Masse% bis 95 Masse% bzw. von 5 Masse% bis 40 Masse% liegen. Es wird mehr bevorzugt, dass die Anteile der Struktureinheiten der Formeln (I) und (II) in den Bereichen von 70 Masse% bis 95 Masse% bzw. von 5 Masse% bis 30 Masse% liegen. Es wird am meisten bevorzugt, dass die Anteile der Struktureinheiten der Formeln (I) und (II) in den Bereichen von 75 Masse% bis 95 Masse% bzw. von 5 Masse% bis 25 Masse% liegen.
Wenn die kationische Verbindung, die die Struktureinheit der Formel (I) und die Struktureinheit der Formel (II) in Anteilen, wie sie vorstehend beschrieben wurden, enthält, verwendet wird, entwickeln sich im Einzelnen so eine Bildung des assoziierten Produkts aus der anionischen Verbindung in der Tinte und dem quaternisierten kationischen Anteil in der Struktureinheit der Formel (I), ein gemäßigtes Vorhandensein des linearen Abschnitts, der eine ausgezeichnete Affinität zeigt, in der Struktureinheit der Formel (II) und die sterische Hinderung durch den linearen Abschnitt und den aromatischen Ring in der Struktureinheit der Formel (I), wie sie vorstehend beschrieben wurden, in einem gut ausgewogenen Zustand, so dass ein Bild erzeugt werden kann, das in Bezug auf alle Eigenschaften der Bildqualität, der Lagerbeständigkeit, der Lichtechtheit und des Farbverhaltens ausgezeichnet ist.
Die massegemittelte Molmasse der kationischen Verbindung, die in der Praxis der vorliegenden Erfindung brauchbar ist, liegt vorzugsweise im Bereich von 10.000 bis 500.000, insbesondere von 10.000 bis 200.000 und vor allem von 10.000 bis 100.000. Wenn die massegemittelte Molmasse weniger als 10.000 beträgt, wird das Film- bzw. Schichtbildungsvermögen der resultierenden Mischung niedrig, so dass eine gebildete Schicht klebrig werden kann, wenn die Tintenaufnahmeschicht daraus gebildet wird. Wenn die massegemittelte Molmasse andererseits mehr als 500.000 beträgt, tritt in Bezug auf das Film- bzw. Schichtbildungsvermögen der resultierenden Mischung kein Problem auf, jedoch verschlechtert sich die Tintenaufnahmefähigkeit der Mischung, was die Hauptursache dafür bildet, dass sich die Tintenaufnahmefähigkeit der resultierenden Tintenaufnahmeschicht verschlechtert, wenn so eine kationische Verbindung in Kombination mit dem hydrophilen Harz verwendet wird, um die Tintenaufnahmeschicht zu bilden.
Zur weiteren Verbesserung der Lagerbeständigkeit des Bildes kann zusätzlich irgendeine andere kationische Verbindung, die von den vorstehend beschriebenen kationischen Verbindungen verschieden ist, in Grenzen enthalten sein, die die Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht behindern. So eine kationische Ver bindung unterliegt keiner besonderen Einschränkung, solange sie in ihrem Molekül einen kationischen Anteil enthält. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind natürlich kationische Verbindungen, die von der kationischen Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Struktur verschieden sind, kein wesentlicher Bestandteil und spielen ständig nur eine Nebenrolle.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann in der Mischung für die Bildung der Tintenaufnahmeschicht ferner als Mittel zum Einstellen der Hydrophilie der resultierenden Tintenaufnahmeschicht ein Vernetzungsmittel wie z. B. Methylolmelamine, Methylolharnstoffe, Methylolhydroxypropylenharnstoffe und Isocyanate enthalten sein.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können in der Mischung für die Bildung der Tintenaufnahmeschicht in Kombination verschiedene Zusatzstoffe in Grenzen verwendet werden, die die Lösung der Aufgaben der vorliegenden Erfindung nicht behindern. Besondere Beispiele für die Zusatzstoffe umfassen verschiedene Arten von Tensiden, verschiedene Arten von Füllmitteln, Farbstoff fixiermittel (wasserfestmachende Mittel), Schaumverhinderungsmittel, Antioxidationsmittel, optische Aufheller bzw. Weißtöner, Ultraviolettabsorptionsmittel, Dispergiermittel, Viskositätsverbesserer, pH-Einstellungsmittel, Antischimmelmittel und Plastifizierungsmittel. Diese Zusatzstoffe können wahlweise aus den herkömmlicherweise bekannten Verbindungen ausgewählt werden, wie es für die gewünschte Endanwendung erforderlich ist. Mehrere dieser Zusatzstoffe können gleichzeitig verwendet werden.
Das Aufzeichnungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung kann erhalten werden, indem die Mischung für die Bildung einer Tintenaufnahmeschicht, die eine Zusammensetzung hat, wie sie vorstehend beschrieben wurde, auf einen Schichtträger aufgebracht wird. Als Schichtträger, der dabei verwendet wird, kann eine Papierbahn wie z. B. holzfreies Papier, Papier mittlerer Qualität, Kunstdruckpapier, Bankpostpapier, Recyclingpapier, Barytpapier, gussgestrichenes Papier bzw. Hochglanzpapier, Wellpappe oder harzbeschichtetes Papier, eine Folie, die aus einem Kunststoff wie z. B. Polyethylenterephthalat, Acetylacetat (Diacetat), Triacetylacetat, Cellophan, Celluloid, Polycarbonat, Polyimid, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylat, Polyethylen oder Polypropylen gebildet ist, ein Holzbrett, eine Glasplatte oder Glasscheibe oder ein Stoff bzw. Gewebe aus Baumwolle, Kunstseide, Acrylfaser, Seide, Polyester o. dgl. verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf diese Schichtträger beschränkt.
Der Schichtträger, der im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird und aus einem Material besteht, wie es vorstehend beschrieben wurde, kann entweder eine glatte Oberfläche oder eine unregelmäßige Oberfläche haben oder kann entweder lichtdurchlässig, durchscheinend oder lichtundurchlässig sein. Zwei oder mehr dieser Materialien können ausgewählt und aufeinander aufgeschichtet (laminiert) werden, um als Schichtträger verwendet zu werden. Auf der Seite, die einer Druckoberfläche entgegengesetzt ist, kann eine Mattierungsschicht, eine Selbstkleber-Trennschicht o. dgl. gebildet werden, oder auf einer Druckoberfläche kann nach dem Drucken eine Selbstkleberschicht gebildet werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Schichtträger für die Verwendung entsprechend verschiedenen Bedingungen wie z. B. der gewünschten Druckanwendung des resultierenden Aufzeichnungsmaterials, der Verwendung eines gedruckten Bildes und dem Haftvermögen an der darauf aufzutragenden Mischung für die Tintenaufnahmeschicht zweckmäßig aus den vorstehend erwähnten Materialien ausgewählt.
Bei der Herstellung des Aufzeichnungsmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung werden zunächst das hydrophile Harz und die kationische Verbindung, die die Struktureinheiten der Formeln (I) und (II) hat, nötigenfalls zusammen mit anderen Zusatzstoffen in Wasser, einem Alkohol, einem mehrwertigen Alkohol oder einem anderen geeigneten organischen Lösungsmittel gelöst oder dispergiert, um eine Beschichtungsformulierung herzustellen.
Die so erhaltene Beschichtungsformulierung wird dann beispielsweise durch ein Walzenauftrag- bzw. -streichverfahren, ein Rakel auftrag- bzw. -streichverfahren, ein Luftbürsten- bzw. Schlitzdüsenauftragverfahren, ein Trichter- bzw. Schlitzwalzenauftragverfahren, ein Stabauftragverfahren, ein Leimpressen- bzw. Zweiwalzenauftragverfahren, ein Spritzdüsen- bzw. Sprühauftragverfahren, ein Tiefdruckauftragverfahren oder ein Gießauftrag- bzw. Florstreichverfahren auf die Oberfläche eines geeigneten Schichtträgers auf getragen. Der so beschichtetete Schichtträger wird danach beispielsweise unter Anwendung eines Heißluft-Trockenofens oder einer Heiztrommel getrocknet, wodurch ein Aufzeichnungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird. Das so erhaltene Aufzeichnungsmaterial kann ferner nötigenfalls einer Satinierung o. dgl. unterzogen werden, damit die Glätte oder die Oberflächenfestigkeit der Tintenaufnahmeschicht erhöht wird.
Die gesamte Auftragsmasse bei der Bildung der Tintenaufnahmeschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 50 g/m² und insbesondere von 1 bis 30 g/m². Wenn die Auftragsmasse weniger als 0,2 g/m² beträgt, werden im Vergleich zu dem Fall, dass keine Tintenaufnahmeschicht gebildet wird, unter den Gesichtspunkten des Farbverhaltens von Farbstoffen, der Tintenaufnahmefähigkeit und der Tintenfixierfähigkeit keine ausreichenden Wirkungen herbeigeführt. Wenn die Auftragsmasse andererseits 50 g/m² überschreitet, tritt in dem resultierenden Aufzeichnungsmaterial vor allem unter den Umgebungsbedingungen einer niedrigen Temperatur und einer niedrigen Feuchtigkeit eine merkliche Kräuselung auf. Die Auftragsmasse kann vorzugsweise in einem Bereich liegen, der einer Dicke von 0,5 bis 50 um entspricht.
Als Tinten, die während der Erzeugung eines Bildes auf dem vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsmaterial verwendet werden, können üblicherweise bekannte Tinten auf Wasserbasis verwendet werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird es vor allem bevorzugt, dass Tinten verwendet werden, die eine anionische Verbindung wie z. B. einen wasserlöslichen Farbstoff, in dem eine anionische Gruppe vorhanden ist, enthalten. Beispiele für den wasserlöslichen Farbstoff, der dabei verwendet wird, umfassen wasserlösliche Direktfarbstoffe, Säurefarbstoffe, basische Farbstoffe und Reaktionsfarbstoffe, die jeweils eine anionische Grup pe wie z. B. eine Sulfonsäuregruppe oder Carboxylgruppe haben. Zusätzlich können Dispersionsfarbstoffe und Pigmente verwendet werden. Es wird jedoch in so einem Fall bevorzugt, dass sie in Kombination mit einer anionischen Verbindung verwendet werden. Diese wasserlöslichen Farbstoffe oder Dispersionsfarbstoffe oder Pigmente werden in den herkömmlichen Tinten im allgemeinen in einem Anteil von 0,1 bis 20 Masse% verwendet. Sie können auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung in so einem Anteil verwendet werden.
Ein Lösungsmittel, das für die Verwendung in Tinten auf Wasserbasis, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, geeignet ist, ist Wasser oder eine Lösungsmittelmischung aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel. Es wird vor allem eine Lösungsmittelmischung bevorzugt, die aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel besteht und als wasserlösliches organisches Lösungsmittel einen mehrwertigen Alkohol enthält, der die Wirkung hat, dass er das Eintrocknen der Tinte verhindert.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Erzeugung eines Bildes durch Aufbringen der vorstehend beschriebenen Tinten auf das Aufzeichnungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Tinten- Strahl-Aufzeichnungsverfahren. Als so ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren kann jedes System angewendet werden, solange damit aus einer Ausstoßöffnung wirksam eine Tinte ausgestoßen werden kann, um die Tinte auf das Aufzeichnungsmaterial aufzubringen. Im Einzelnen kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung wirksam ein Tintenstrahlsystem angewendet werden, das in der Japanischen Offengelegten Patentanmeldung Nr. 54-59936 beschrieben ist und bei dem eine Tinte durch die Wirkung von Wärmeenergie, die der Tinte zugeführt wird, eine schnelle Volumenänderung erfährt, so dass die Tinte durch die Arbeitskraft, die durch diese Zustandsänderung erzeugt wird, aus einer Ausstoßöffnung ausgestoßen wird.
Nachstehend wird ein Beispiel für eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben, die für die Anwendung beim Aufbringen einer Tinte auf das Aufzeichnungsmaterial gemäß der vorlie genden Erfindung zur Durchführung einer Aufzeichnung geeignet ist. Beispiele für den Aufbau eines Aufzeichnungskopfes, der ein Hauptbestandteil so einer Vorrichtung ist, sind in Fig. 1, 2 und 3 veranschaulicht.
Ein Aufzeichnungskopf 13 wird erhalten, indem eine Glas-, Keramik- oder Kunststoffplatte o. dgl., die eine Rille 14 hat, durch die eine Tinte hindurchströmen gelassen wird, mit einem Heizkopf 15, wie er zur thermischen Aufzeichnung angewendet wird (wobei die Zeichnungen einen Dünnschichtkopf zeigen, auf den die Erfindung jedoch nicht eingeschränkt ist), verbunden bzw. verklebt wird. Der Heizkopf 15 besteht aus einer Schutzschicht 16, die aus Siliciumoxid o. dgl. hergestellt ist. Aluminiumelektroden 17-1 und 17-2, einer Heizwiderstandsschicht 18, die aus Nichrom o. dgl. hergestellt ist, einer Wärmespeicherschicht 19 und einem aus Aluminiumoxid o. dgl. hergestellten Substrat 20, das ein gutes Wärmeausstrahlungsvermögen hat.
Eine Tinte 21 gelangt zu einer Ausstoßöffnung (einer sehr feinen Öffnung) 22 und bildet wegen eines nicht veranschaulichten Druckes einen Meniskus 23.
Wenn den Elektroden 17-1 und 17-2 nun elektrische Signale zugeführt werden, erzeugt der Heizkopf 15 bei dem mit n bezeichneten Bereich schnell Wärme, so dass in der Tinte 21, die mit diesem Bereich in Berührung steht, Bläschen gebildet werden. Der Meniskus 23 der Tinte wird durch den so hervorgerufenen Druck vorgestoßen, und die Tinte 21 wird aus der Ausstoßöffnung 22 in Form von sehr feinen Tröpfchen 24 zu einem Aufzeichnungsmaterial 25 ausgestoßen.
Fig. 3 veranschaulicht das Aussehen eines Mehrfach-Aufzeichnungskopf es, der aus einer Anordung von mehreren Aufzeichnungsköpfen der in Fig. 1 gezeigten Art besteht. Der Mehrfach-Aufzeichnungskopf wird gebildet, indem eine Glasplatte 27, die mehrere Rillen 26 hat, mit einem Heizkopf 28, der dem in Fig. 1 veranschaulichten Heizkopf ähnlich ist, fest verbunden bzw. verklebt wird.
Fig. 1 ist übrigens ein Längsschnitt des Aufzeichnungskopf es 13 entlang der Strömungsbahn der Tinte, und Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.
Fig. 4 veranschaulicht ein Beispiel für eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, in die der vorstehend erwähnte Aufzeichnungskopf eingebaut worden ist.
In Fig. 4 bezeichnet eine Bezugszahl 61 eine Rakel, die als Wischelement dient, wobei ein Ende der Rakel ein feststehendes Ende ist, das zur Bildung eines Auslegers durch ein Rakelhalteelement gehalten wird. Die Rakel 61 ist an einer Stelle angeordnet, die einem Bereich, in dem ein Aufzeichnungskopf 65 arbeitet, benachbart ist, und wird bei dieser Ausführungsform derart gehalten, dass sie in die Bahn, durch die der Aufzeichnungskopf 65 bewegt wird, hineinragt.
Bezugszahl 62 bezeichnet eine Abdeckung für die mit den Ausstoßöffnungen versehene Fläche des Aufzeichnungskopfes 65 (nachstehend als Ausstoßöffnungsfläche bezeichnet), wobei die Abdeckung in einer der Rakel 61 benachbarten Ausgangsstellung angeordnet ist, derart gebaut ist, dass sie sich in einer Richtung bewegt, die senkrecht zu der Richtung verläuft, in der sich der Aufzeichnungskopf 65 bewegt, und mit der Ausstoßöffnungsfläche in Berührung kommt, um sie abzudecken. Bezugszahl 63 bezeichnet ein Tintenaufsaugelement, das neben der Rakel 61 angeordnet ist und ähnlich wie die Rakel 61 derart gehalten wird, dass es in die Bahn, durch die der Aufzeichnungskopf 65 bewegt wird, hineinragt.
Die Rakel 61, die Abdeckung 62 und das Tintenaufsaugelement 63, die vorstehend beschrieben wurden, bilden einen Wiederherstellungsteil 64, der zur Wiederherstellung des Aufzeichnungskopfes für das Ausstoßen dient und wo die Rakel 61 und das Tintenaufsaugelement 63 Wasser, Staub u./o. dgl. von der Tintenausstoßöffnungsfläche entfernen.
Bezugszahl 65 bezeichnet den Aufzeichnungskopf, der eine Einrichtung zur Erzeugung von Ausstoßenergie hat und dazu dient, die Tinte auf ein Aufzeichnungsmaterial, das der Ausstoßöffnungsfläche, die mit den Ausstoßöffnungen versehen ist, gegenüberliegend angeordnet ist, auszustoßen, um eine Aufzeichnung durchzuführen. Bezugszahl 66 bezeichnet einen Wagen, an dem der Aufzeichnungskopf 65 derart angebracht ist, dass der Aufzeichnungskopf 65 bewegt werden kann.
Der Wagen 66 ist verschiebbar mit einem Führungsstab 67 zusammengeschlossen und ist seinerseits mit einem Gurt 69, der durch einen Motor 68 angetrieben wird, verbunden (nicht veranschaulicht). Der Wagen 66 kann somit entlang dem Führungsstab 67 bewegt werden, und der Aufzeichnungskopf 65 kann deshalb von einem Aufzeichnungsbereich zu einem daran angrenzenden Bereich bewegt werden.
Bezugszahlen 51 und 52 bezeichnen einen Zuführungsteil, von dem her die Aufzeichnungsmaterialien separat eingebracht werden, bzw. Zuführungswalzen, die durch einen Motor (nicht veranschaulicht) angetrieben werden. Bei einem derartigen Aufbau wird das Aufzeichnungsmaterial einer Stelle zugeführt, die der Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65 gegenüberliegt, und mit dem Fortschreiten der Aufzeichnung aus einem Austragabschnitt, der mit Austragwalzen 53 versehen ist, ausgetragen.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird die Abdeckung 62 in dem Aufzeichnungskopf-Wiederherstellungsteil 64 aus der Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes 65 wegbewegt, wenn der Aufzeichnungskopf 65 - beispielsweise nach Beendigung der Aufzeichnung - zu seiner Ausgangsstellung zurückgebracht wird, und die Rakel 61 ragt weiter in die Bewegungsbahn hinein. Dies hat zur Folge, dass die Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65 abgewischt wird. Wenn die Abdeckung 62 mit der Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65 in Berührung kommt, um die Ausstoßöffnungsfläche abzudecken, wird die Abdeckung 62 derart bewegt, dass sie in die Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes 65 hineinragt.
Wenn der Aufzeichnungskopf 65 von seiner Ausgangsstellung zu der Stelle bewegt wird, an der mit der Aufzeichnung begonnen wird, befinden sich die Abdeckung 62 und die Rakel 61 an Stellen, die dieselben sind wie die Stellen für das vorstehend beschriebene Abwischen. Als Folge wird die Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65 auch während dieser Bewegung abgewischt.
Die vorstehend erwähnte Bewegung des Aufzeichnungskopfes 65 zu seiner Ausgangsstellung erfolgt nicht nur, wenn die Aufzeichnung beendet ist oder wenn der Aufzeichnungskopf 65 zum Ausstoßen wiederhergestellt wird, sondern auch in dem Fall, dass der Aufzeichnungskopf 65 zum Zweck der Aufzeichnung zwischen Aufzeichnungsbereichen bewegt wird, wobei er währenddessen in vorgegebenen Intervallen zu der Ausgangsstellung bewegt wird, die jedem Aufzeichnungsbereich benachbart ist, wo die Ausstoßöffnungsfläche entsprechend dieser Bewegung abgewischt wird.
Fig. 5 veranschaulicht eine typische Tintenpatrone 45, in der eine Tinte enthalten ist, die dem Aufzeichnungskopf durch ein Tintenzuführungselement, beispielsweise einen Schlauch bzw. eine Röhre, zuzuführen ist.
Hier bezeichnet Bezugszahl 40 einen Tintenbehälterteil, der die zuzuführende Tinte enthält, beispielsweise einen Beutel für die Tinte. Ein Ende davon ist mit einem aus Gummi hergestellten Stopfen 42 versehen. In diesen Stopfen 42 kann eine Nadel (nicht veranschaulicht) eingefügt sein, damit die Tinte, die sich in dem Beutel 40 für die Tinte befindet, dem Aufzeichnungskopf zugeführt werden kann. Bezugszahl 44 bezeichnet ein Tintenaufsaugelement zur Aufnahme von Abfalltinte.
Es wird bevorzugt, dass der Tintenbehälterteil an seiner mit der Tinte in Berührung kommenden Oberfläche aus einem Polyolefin und insbesondere aus Polyethylen gebildet wird.
Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung angewendet wird, ist nicht auf die vorstehend beschriebene Vorrichtung beschränkt, bei der der Aufzeich nungskopf und die Tintenpatrone getrennt bereitgestellt sind. Somit kann vorzugsweise auch eine Vorrichtung angewendet werden, bei der diese Bauteile miteinander zusammenhängend bzw. in einem Stuck gebildet sind, wie in Fig. 6 gezeigt ist.
In Fig. 6 bezeichnet Bezugszahl 70 eine Aufzeichnungseinheit, in deren Innenraum ein Tintenbehälterteil, der eine Tinte enthält, beispielsweise ein Tintenaufsaugelement, enthalten ist. Die Aufzeichnungseinheit 70 ist derart gebaut, dass die Tinte, die in so einem Tintenaufsaugelement enthalten ist, durch einen Aufzeichnungskopf 71, der eine Vielzahl von Ausstoßöffnungen hat, in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird als Material für das Tintenaufsaugelement vorzugsweise Polyurethan, Cellulose oder Polyvinylacetal verwendet. Bezugs zahl 72 bezeichnet einen Luftkanal zur Herstellung einer Verbindung des Innenraums der Aufzeichnungseinheit 70 mit der Atmosphäre. Diese Aufzeichnungseinheit 70 kann anstelle des in Fig. 4 gezeigten Aufzeichnungskopfes 65 angewendet werden und ist an dem Wagen 66 abnehmbar angebracht.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele ausführlicher beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt. Übrigens bedeuten alle Angaben von "Teil" oder "Teilen" und "%", die in den folgenden Beispielen angewendet werden, Masseteil oder Masseteile und Masse%, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
Die Struktur der kationischen Verbindungen (a) bis (c), die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet werden, ist nachstehend gezeigt. Diese Verbindungen wurden gemäß dem üblicherweise bekannten Verfahren synthetisiert.

Kationische Verbindung (a)

Eine Verbindung, die aus 90% der Struktureinheit der Formel (1-1) und 10% der Struktureinheit der Formel (II-1) besteht und eine massegemittelte Molmasse von 40.000 hat.

Kationische Verbindung (b)

Eine Verbindung, die aus 90% der Struktureinheit der Formel (1-1) und 10% der Struktureinheit der Formel (II-2) besteht und eine massegemittelte Molmasse von 40.000 hat.

Kationische Verbindung (c)

Eine Verbindung, die aus 90% der Struktureinheit der Formel (1-1) und 10% der Struktureinheit der Formel (III) besteht und eine massegemittelte Molmasse von 40.000 hat.

Beispiel 1

Eine Mischung (Beschichtungsformulierung) für die Bildung einer Tintenaufnahmeschicht wurde erhalten, indem 100 Teile Polyvinylalkohol (PVA 217, Handelsname, Produkt von Kuraray Co., Ltd.; Polymerisationsgrad: 1700; Verseifungsgrad: etwa 88 Mol%) als hydrophiles Harz und 10 Teile der vorstehend angegebenen kationischen Verbindung (a) vermischt wurden. Die so erhaltene Beschichtungsformulierung wurde mit einem Dranstab auf eine Seite eines harzbeschichteten Papiers (RC Gloria Manila, Handelsname, Produkt von Gojo Seishi K. K.) auf getragen, wobei eine Trockenauftragsdicke von 10 um erhalten wurde. Das so beschichtete Papier wurde dann 3 Minuten lang bei 100ºC getrocknet, um ein mit einer Tintenaufnahmeschicht versehenes Aufzeichnungsmaterial herzustellen.

Beispiel 2

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass der in Beispiel 1 verwendete Polyvinylalkohol durch kationisch modifizierten Polyvinylalkohol (CM-318, Handelsname, Produkt von Kuraray Co., Ltd., Polymerisationsgrad: 1700; Verseifungsgrad: etwa 88 Mol%) ersetzt wurde.

Beispiel 3

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass der in Beispiel 1 verwendete Polyvinyialkohol durch acetalmodifizierten Polyvinylalkohol (KW-1, Handelsname, Produkt von Sekisui Chemical Co., Ltd.) ersetzt wurde.

Beispiel 4

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass der in Beispiel 1 verwendete Polyvinylalkohol durch eine Mischung aus 50 Teilen eines hydrophilen Polyurethanharzes (Hydrane HM-940, Handelsname, Produkt von Dainippon Ink & Chemicals Incorporated) und 50 Teilen Polyvinylalkohol (FVA 217, Handelsname, Produkt von Kuraray Co., Ltd.; Polymerisationsgrad: 1700; Verseifungsgrad: etwa 88 Mol%) ersetzt wurde.

Beispiel 5

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass pro 100 Teile des Polyvinylalkohols 20 Teile der kationischen Verbindung (a) verwendet wurden.

Beispiel 6

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass pro 100 Teile des Polyvinylalkohols 30 Teile der kationischen Verbindung (a) verwendet wurden.

Beispiel 7

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass pro 100 Teile des Polyvinylalkohols 5 Teile der kationischen Verbindung (a) verwendet wurden.

Beispiel 8

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass der in Beispiel 1 verwendete Schichtträger durch eine lichtdurchlässige PET-Folie (Melinex 535, Handelsname, Produkt von TCI, Ltd.; Dicke: 100 um) ersetzt wurde.

Beispiel 9

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die in Beispiel 1 verwendete kationische Verbindung (a) durch die kationische Verbindung (b) ersetzt wurde.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Tintenaufnahmeschicht lediglich durch Polyvinylalkohol (PVA 217, Handelsname, Produkt von Kuraray Co., Ltd.; Polymerisationsgrad: 1700; Verseifungsgrad: etwa 88 Mol%) ohne Verwendung der in Beispiel 1 verwendeten kationischen Verbindung (a) gebildet wurde.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass pro 100 Teile des Polyvinylalkohols 0,5 Teile der kationischen Verbindung (a) verwendet wurden.

Vergleichsbeispiel 3

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass pro 100 Teile des Polyvinylalkohols 50 Teile der kationischen Verbindung (a) verwendet wurden.

Vergleichsbeispiel 4

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die in Beispiel 1 verwendete kationische Verbindung (a) durch die kationische Verbindung (c) ersetzt wurde.

Vergleichsbeispiel 5

Ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen war, wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die in Beispiel 1 verwendete kationische Verbindung (a) durch Polyallylaminhydrochlorid (PAA-HCl-10L, Handelsname, Produkt von Nitto Boseki Co., Ltd.) ersetzt wurde.
Die Zusammensetzungen der Mischungen für die Bildung der Tintenaufnahmeschichten von Beispielen 1 bis 9 und Vergleichsbeispielen 1 bis 5 sind zusammen in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Zusammensetzung von Mischungen für Tintenaufnahmeschichten

Aufzeichnung

Auf den in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien von Beispielen 1 bis 9 und Vergleichsbeispielen 1 bis 5 wurde unter den folgenden Bedingungen unter Verwendung von Tinten, die ihre entsprechenden, nachstehend beschriebenen Zusammensetzungen hatten, mit einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung des Bubbiejet- bzw. Bläschenstrahlsystems (Bubblejetdrucker), bei dem eine Tinte ausgestoßen wird, indem in der Tinte durch Wärmeenergie Bläschen erzeugt werden, ein Farbdruck durchgeführt.

Zusammensetzung von Tinten

Schwarze Tinte:
C.I. Direct Black 19 3 Teile
Glycerin 6 Teile
Ethylenglykol 5 Teile
Isopropylalkohol 3 Teile
Harnstoff 5 Teile
Wasser 78 Teile.
Die Oberflächenspannung dieser Tinte betrug etwa 45 dyn/cm.
Gelbe, cyanfarbene (blaugrüne) und magentafarbene (purpurfarbene) Tinte:
Farbstoff 4 Teile
Gelb: C.I. Direct Yellow 86
Cyan: C.I. Direct Blue 199
Magenta: C.I. Acid Red 23
Glycerin 7 Teile
Thiodiglykol 7 Teile
Harnstoff 7 Teile
Acetylenglykol 1,5 Teile
Wasser 73,5 Teile.
Die Oberflächenspannung dieser Tinten betrug jeweils etwa 35 dyn/cm.

Druckbedingungen

Ausstoßfrequenz: 6,25 kHz
Volumen eines ausgestoßenen Tröpfchens: 40 pl
Aufzeichnungsdichte (dpi = Punkte pro Inch):
720 dpi (Hauptabtastrichtung)
360 dpi (Sekundärabtastrichtung)
Maximales aufgebrachtes Volumen der Tinte einer einzelnen Farbe: 14 nl/mm²
Zuführungssystem: ASF (automatische Blattzuführungsvorrichtung).

Bewertung

Die Aufzeichnungsmaterialien von Beispielen 1 bis 9 und Vergleichsbeispielen 1 bis 5, auf denen in der vorstehend beschriebenen Weise ein Farbdruck durchgeführt worden war, wurden jeweils gemäß den folgenden Bewertungsverfahren in Bezug auf die folgenden Punkte bewertet. Die Ergebnisse der Bewertung sind in Tabelle 3 gezeigt.
Die Bewertung des Aufzeichnungsmaterials von Beispiel 8, bei dem der lichtdurchlässige Schichtträger verwendet wurde, wurde mit einem Bild durchgeführt, das erhalten wurde, indem ein Bild, das auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugt worden war, mit einem Durchstrahlungsprojektor [M4000 (Handelsname), hergestellt durch Sumitomo 3M Limited] projiziert wurde.

(1) Bildqualität

Jede der erhaltenen Druckproben wurde visuell in Bezug auf die zwei Punkte der Gleichmäßigkeit eines ununterbrochenen gedruckten Bereichs und des Ausblutens an Grenzen zwischen verschiedenen Farben bewertet. Als Bild für die Bewertung wurde für jede der Farben Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb, Rot, Grün und Blau ein quergestreiftes Muster [(2 cm · 15 cm) pro Streifen] erzeugt und bei der Bewertung angewendet. Die Bildqualität wurde als A eingestuft, wenn keine Farbunregelmäßigkeit wie z. B. Perlenbildung auftrat, die Gleichmäßigkeit der ununterbrochenen gedruckten Bereiche ausgezeichnet war und an Grenzen zwischen verschiedenen Farben kein Ausbluten auftrat, als C eingestuft, wenn Farbunregelmäßigkeit wie z. B. Perlenbildung auftrat, die Gleichmäßigkeit der ununterbrochenen gedruckten Bereiche schlecht war und an Grenzen zwischen verschiedenen Farben ein Ausbluten auftrat, so dass die Bildqualität deutlich schlecht war, oder als B eingestuft, wenn die Bildqualität dazwischen lag.

(2) Farbverhalten

Die Bewertung erfolgte visuell. Als Bild für die Bewertung wurden quadratische ununterbrochene Drucke (jeweils 3 cm · 3 cm) der Farben Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb, Rot, Grün und Blau erzeugt und bei der Bewertung angewendet. Das Farbverhalten wurde als A eingestuft, wenn die Färbung nicht anders war als die Färbung eines Bildes, das auf einer Tintenaufnahmeschicht ohne Zusatz einer kationischen Verbindung erzeugt worden war, als C eingestuft, wenn die Färbung deutlich verschieden war, oder als B eingestuft, wenn die Färbung dazwischen lag.

(3) Lagerbeständigkeit des Bildes

Nachdem auf jeder Aufzeichnungsmaterialprobe mittels des vorstehend beschriebenen Druckers ein Druck durchgeführt und das auf diese Weise erhaltene Druckbild 7 Tage lang unter den Umgebungsbedingungen von 30ºC/80% rel. Feuchte gelagert worden war, wurde die Lagerbeständigkeit des Bildes im Vergleich zu dem Bild vor der Lagerung bewertet. Zur Bewertung wurden quadratische Muster (jeweils 3 cm · 3 cm) der Farben Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb, Rot, Grün und Blau, auf denen weiße, unbedruckte Linien mit einer Breite von 0,3 mm gebildet worden waren, angewendet. Die Lagerbeständigkeit des Bildes wurde als C eingestuft, wenn ein Auslaufen und Ausschwitzen von Tinte auftraten, so dass die Bildqualität im Vergleich zu dem Bild vor der Lagerung deutlich schlecht war, als AA eingestuft, wenn im Vergleich zu dem Bild vor der Lagerung keine Veränderung erkannt wurde, als A eingestuft, wenn ein wenig Ausschwitzen von Tinte auftrat, oder als B eingestuft, wenn die Lagerbeständigkeit dazwischen lag.

(4) Lichtechtheit

Jede Druckprobe wurde in einem Lichtbeständigkeitsprüfgerät [Atlas Fade-o-meter (Handelsname); hergestellt durch Toyo Seiki Seisakusho, Ltd.] 30 Stunden lang mit Licht aus einer Xenonlampe belichtet, um die belichtete Probe mit der Probe vor der Belichtung zu vergleichen. Die optischen Dichten von Bildern mit den Farben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb wurden vor und nach der Prüfung gemessen, um das Verhältnis (die prozentuale Beibehaltung) der optischen Dichte des Bildes nach der Prüfung zu der optischen Dichte des Bildes vor der Prüfung zu ermitteln. Als Bild für die Bewertung wurden quadratische ununterbrochene Drucke (jeweils 3 cm · 3 cm) der Farben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb gedruckt und bei der Bewertung angewendet. Die Lichtechtheit wurde als C eingestuft, wenn die prozentuale Beibehaltung der optischen Dichte auch nur einer Farbe weniger als 50% betrug, als A eingestuft, wenn die prozentuale Beibehaltung der optischen Dichte jeder Farbe nicht weniger als 80% betrug, oder als B eingestuft, wenn die prozentuale Beibehaltung der optischen Dichte dazwischen lag. Tabelle 3 Bewertungsergebnisse
Wie vorstehend beschrieben wurde, können gemäß der vorliegenden Erfindung Aufzeichnungsmaterialien bereitgestellt werden, die die idealen Leistungsanforderungen erfüllen, dass die Tintenaufnahmefähigkeit ausgezeichnet ist, ein Bild mit hoher Bildschärfe, das eine hohe optische Dichte hat, erzeugt werden kann, die Lagerbeständigkeit eines Bildes in der Hinsicht ausgezeichnet ist, dass Bilder, die auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugt worden sind, sogar in dem Fall, dass sie - vor allem unter den Umgebungsbedingungen einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit - lange stehengelassen werden, kein Ausbluten verursachen und sich nicht verschlechtern, und Bilder, die eine ausgezeichnete Lichtechtheit haben, erhalten werden können, obwohl ihre Tintenaufnahmeschichten eine kationische Verbindung enthalten.

Claims

1. Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger und einer Tintenaufnahmeschicht, die sich auf mindestens einer Seite des Schichtträgers befindet, wobei die Tintenaufnahmeschicht als wesentliche Bestandteile ein hydrophiles Harz und eine kationische Verbindung, die die beiden Struktureinheiten der Formeln (I) und (II) hat:

worin R1, R2, R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine Alkylgruppe bezeichnen, R3 eine Phenyl-, Naphthyl-, Benzyl- oder Phenethylgruppe bezeichnet, R6 einen linearen Abschnitt bezeichnet, der einen hydrophilen Repetierabschnitt umfasst und 10 bis 50 Kohlenstoffatome hat, und X ein Halogenidion, ein Sulfation, ein Alkylsulfation, ein Alkylsulfonation, ein Arylsulfonation oder ein Acetation bezeichnet, enthält, wobei die kationische Verbindung in Kombination mit dem hydrophilen Harz in einem Anteil von 1 bis 40 Masseteilen pro 100 Masseteile des hydrophilen Harzes verwendet wird.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei dem der Anteil der Struktureinheit der Formel (I) in der kationischen Verbindung im Bereich von 60 Masse% bis 95 Masse% liegt und der Anteil der Struktureinheit der Formel (II) in der kationischen Verbindung im Bereich von 5 Masse% bis 40 Masse% liegt.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei dem der Anteil der Struktureinheit der Formel (I) in der kationischen Verbindung im Bereich von 70 Masse% bis 95 Masse% liegt und der Anteil der Struktureinheit der Formel (II) in der kationischen Verbindung im Bereich von 5 Masse% bis 30 Masse% liegt.

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei dem der Anteil der Struktureinheit der Formel (I) in der kationischen Verbindung im Bereich von 75 Masse% bis 95 Masse% liegt und der Anteil der Struktureinheit der Formel (II) in der kationischen Verbindung im Bereich von 5 Masse% bis 25 Masse% liegt.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei dem R3 in der Struktureinheit der Formel (I) eine Benzylgruppe bezeichnet und R6 in der Struktureinheit der Formel (II) ein Rest der Formel

-(CH&sub2;CH&sub2;NH)n-R7 oder -(CH&sub2;CH&sub2;O)n-R7

ist, worin n eine ganze Zahl von 4 bis 23 bezeichnet und R7 eine Hydroxyl-, Methyl-, Ethyl-, Phenyl- oder Benzylgruppe bezeichnet.

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei dem die massegemittelte Molmasse der kationischen Verbindung im Bereich von 10.000 bis 500.000 liegt.

7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei dem die massegemittelte Molmasse der kationischen Verbindung im Bereich von 10.000 bis 200.000 liegt.

8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei dem die massegemittelte Molmasse der kationischen Verbindung im Bereich von 10.000 bis 100.000 liegt.

9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei dem die Tintenaufnahmeschicht ein hydrophiles Harz enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyvinylalkohol und modifizierten Produkten davon, hydrophilem Polyurethan, Polyvinylpyrrolidon und modifizierten Produkten davon, Celluloseharzen und modifizierten Produkten davon, Polyester und Pfropfcopolymeren, die Polyester und Polyurethan umfassen, besteht.

10. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei dem die kationische Verbindung in einem Anteil von 5 bis 30 Masseteilen pro 100 Masseteile des hydrophilen Harzes verwendet wird.

11. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei dem die kationische Verbindung in einem Anteil von 5 bis 25 Masseteilen pro 100 Masseteile des hydrophilen Harzes verwendet wird.

12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei dem der Schichtträger eine Kunststofffolie oder ein harzbeschichtetes Papier ist.

13. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, das den Schritt des Ausstoßens von Tintentropfchen aus einer Ausstoßöffnung eines Aufzeichnungskopfes zu dem Aufzeichnungsmaterial nach einem der Anspruche 1 bis 12 entsprechend einem Aufzeichnungssignal umfasst.

14. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 13, bei dem ein flüssiges Medium der Tinte hauptsächlich aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel besteht.

15. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 13, bei dem die Tinte irgendeine von einer cyanfarbenen (blaugrunen) Tinte, einer magentafarbenen (purpurfarbenen) Tinte, einer gelben Tinte und einer schwarzen Tinte ist.

16. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 13, bei dem die Tinte durch Wirkung von Wärmeenergie ausgestoßen wird.