DE69825509T2

DE69825509T2 - Aufzeichnungsmedium und Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung desselben

Info

Publication number: DE69825509T2
Application number: DE1998625509
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Ohta-ku Hosoi; Akemi Ohta-ku Ishizaki; Ako Ohta-ku Omata; Katsutoshi Ohta-ku Misuda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2018-02-18
Also published as: ATE273139T1; EP0858907A1; CN1201736A; US6200670B1; KR19980071460A; DE69825509D1; CA2229637C; EP0858907B1; CN1098167C; CA2229637A1; KR100264403B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsmedium, welches in geeigneter Weise für Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird. Sie bezieht sich ebenso auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, welches ein solches Aufzeichnungsmedium verwendet.
Verwandter Stand der Technik
Bekannte Tintenstrahlaufzeichnungssysteme umfassen normalerweise eine oder mehrere Düsen zum Ausstoßen von Tintentropfen auf ein Aufzeichnungsmedium, um Bilder und/oder Buchstaben auf dem Medium zu erzeugen und aufzuzeichnen. Diese Systeme sind hochgradig vielseitig bezüglich Farben und Mustern, welche für das Aufzeichnen verwendet werden, und an Hochgeschwindigkeitsaufzeichnen angepaßt, ohne besonders störende Geräusche abzugeben, und, im Gegensatz zur Photographie, Entwicklungs- und Fixierschritte zu erfordern. Folglich finden diese vermehrt verschiedenartige Anwendung besonders in dem Bereich von informationsbezogenen Vorrichtungen, welche Drucker, Kopiergeräte, Textverarbeitungssysteme, Faxgeräte und Zeichengeräte einschließen. Zudem wird angesichts der jüngsten Absatzentwicklung von günstigen Digitalkameras, Digitalvideorecordern und Scannern und der breitgefächerten Popularität von Arbeitsplatzrechnern erwartet, daß Tintenstrahlaufzeichnungssysteme als Ausgabevorrichtungen zur Herstellung von Bilden, welche in diesen gespeichert sind, allgemein verwendet werden. In der Tat wurden Anstrengungen für das Tintenstrahlaufzeichnungssystem aufgewandt, um die Anforderungen höherer Aufzeichnungsgeschwindigkeit und gesteigerter hoher Bildschärfe und Vollfarbaufzeichnungsfähigkeit zu erfüllen, um es mit Farbphotographie vom Silberhalogenidtyp und Vielfarbdruck eines Plattensystems wettbewerbsfähig zu machen. Im Verlauf der jüngsten technologischen Entwicklung wurde jedoch erkannt, daß das Aufzeichnungsmedium ein wichtiger Gegenstand ist, auf den mehr Anstrengung gelegt werden muß.
Eine Anzahl verschiedener Aufzeichnungsmedien wurde für Tintenstrahlaufzeichnung vorgeschlagen. Zum Beispiel offenbart die Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 52-53012 einen Typ eines Tintenstrahlaufzeichnungspapiers, welches durch Auftragen eines Beschichtungsanstrichs auf wenig geleimtem Papier hergestellt wurde. Die Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 53-49113 offenbart einen anderen Typ von Tintenstrahlaufzeichnungspapier, welches durch Tränken von Papier, welches ein pulveriges Harnstoff-Formalin-Harz in sich enthält, mit einer wasserlöslichen Polymersubstanz hergestellt wird. Die Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 55-5830 offenbart noch einen anderen Typ von Tintenstrahlaufzeichnungspapier, welches durch Bilden einer tintenaufnehmenden Überzugsschicht auf einer Oberfläche eines Substrats hergestellt wird. Die Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 55-51583 beschreibt die Verwendung von nichtkristallinem Siliciumoxid als Pigment, welches in der Überzugsschicht des Tintenstrahlaufzeichnungspapiers enthalten ist. Die Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 55-146786 beschreibt die Verwendung einer Überzugsschicht einer wasserlöslichen Polymersubstanz.
In jüngster Zeit zog die Verwendung von Aluminiumoxidhydrat für Aufzeichnungsmedien Aufmerksamkeit auf sich, weil es verglichen mit herkömmlichen Aufzeichnungsmedien Vorteile besitzt. Aluminiumoxidhydrat zeigt nämlich eine bemerkenswerte Fixierungsfähigkeit für eine Farbe in einer Tinte und ein gesteigertes Farbgebungspotential aufgrund seiner positiven elektrischen Ladung, so daß es hochgradig glänzende Bilder herstellen kann. Die Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 7-232475 offenbart ein Aufzeichnungsmedium, in welchem ein Aluminiumoxidhydrat zum Steigern einer Tintenaufnahmefähigkeit und zur Verhinderung von Ausbluten verwendet wird. Ebenso beschreiben die US-Patente Nr. 4.879.166 und Nr. 5.104.730 und die Japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 2-276670, Nr. 4-37576 und Nr. 5-32037 jeweils Aufzeichnungsmedien, welche eine Aluminiumoxidhydratschicht mit einer pseudo-Boehmit-Struktur aufweisen.
Für ein Aufzeichnungsmedium, welches Aluminiumoxidhydrat enthält, um vollständig mit Photographie vom Silberhalogenidtyp und Vielfarbdruck eines Plattensystems beim schnellen Erzeugen eines fein definierten Bildes zu konkurrieren, gibt es jedoch viele Probleme einschließlich der folgenden, die zu lösen sind.

(1) Im Fall des Druckens eines fein definierten Farbbildes in einem kurzen Zeitabstand kann die aufgebrachte Tinte nicht vollständig in die Poren des Mediums aufgenommen werden, da ein großes Tintenvolumen auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums aufgebracht werden muß, und kann ausbluten und über die tintenaufnehmende Oberfläche laufen, wobei sich das Bild auf dem Medium verschlechtert.
(2) Von dem Aufzeichnungsmedium wird gefordert, Tinte schnell für Hochgeschwindigkeitsdrucken zu absorbieren, doch kann Tröpfchenbildung auftreten, wenn die aufgebrachte Tinte nicht mit einer ausreichend hohen Rate absorbiert wird. Der Ausdruck „Tröpfchenbildung", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Phänomen, bei dem einige oder alle der Tintenpunkte, welche sich auf dem Aufzeichnungsmedium befinden, mit angrenzenden vermischt sind, wobei das Bild verwischt, welches auf dem Medium gebildet wurde, bevor die Tinte ausreichend durch das Medium absorbiert wurde.
(3) Die Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 3-281384 beschreibt ein Aluminiumoxidhydrat, welches die Form einer Säule hat und eine in einer gewissen Richtung orientierte Aggregation bildet, und ein Verfahren zur Bildung einer tintenaufnehmenden Schicht, die ein solches Aluminiumoxidhydrat verwendet. Die Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2-276670 beschreibt ein Filamentbündel eines Aluminiumoxidsols. Filament- oder säulenförmige Teilchen aus Aluminiumoxidhydrat können jedoch leicht und dicht agglomerieren, wahrscheinlich weil sie eine konzentrierte elektrische Ladung entlang der Kanten der Teilchen zeigen und es daher für sie schwierig ist, eine Tinte in die tintenaufnehmende Schicht zu infiltrieren. Als Ergebnis ist ein solches Aluminiumoxidhydrat nicht für Tinte angepaßt, welche zur Herstellung von Farbbildern mit hoher Bildschärfe in einem kurzen Zeitabstand verwendet wird, weil Tröpfchenbildung leicht auftreten kann.

EP-A-0749845 offenbart eine tintenaufnehmende Schicht eines Aufzeichnungsmediums, welches ein Aluminiumoxidhydrat mit Boehmit-Struktur einschließt, das Fehlstellen und Poren enthält. Weil Boehmit eine kristalline Struktur besitzt, werden die flachen plattenförmigen kristallinen Aluminiumoxidhydratteilchen in einer willkürlichen Art und Weise orientiert.
EP-A-0622244 offenbart eine tintenaufnehmende Schicht in einem Aufzeichnungsmedium, welches ein Aluminiumoxidhydrat mit einem mittleren Porendurchmesser von 2 bis 20 nm und eine Halbwertsbreite der Porenradienverteilung von 2 bis 15 nm umfaßt. Das Aluminiumoxidhydrat ist bevorzugt ein nichtkristallines Material. Das Aluminiumoxidhydrat ist in einer willkürlichen Art und Weise orientiert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der vorstehend bezeichneten Probleme ist folglich das erste Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen feiner Bilder zur Verfügung zu stellen, das mit Tinten verwendet werden kann, welche unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen, und Tinte ohne das Hervorrufen von Ausbluten und Tröpfchenbildung der Tinte absorbieren können. Das zweite Ziel der Erfindung ist, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren zur Verfügung zu stellen, welches ein solches Aufzeichnungsmedium verwendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Aufzeichnungsmedium zur Verfügung gestellt, welches ein Substrat und eine tintenaufnehmende Schicht umfaßt, welche Aluminiumoxidhydrat enthält, wobei die tintenaufnehmende Schicht eine poröse erste, Bariumsulfat enthaltende tintenaufnehmende Schicht und eine zweite tintenaufnehmende Schicht umfaßt, welche unorientiertes Aluminiumoxidhydrat, das auf dem Substrat in dieser Anordnung laminiert ist, enthält; und eine Beugungsintensitätsschwankung δ in einem Beugungsmuster nicht mehr als 5 % beträgt (definiert in Anspruch 1), wenn ein Elektronenstrahl einen Querschnitt der tintenaufnehmenden Schicht bestrahlt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ebenso ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren durch Ausstoßen und Auftragen von Tintentropfen auf ein Aufzeichnungsmedium, wie vorstehend erwähnt, zur Verfügung gestellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Photographie der tintenaufnehmenden Schicht, welche unorientiertes Aluminiumoxidhydrat eines Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, die durch ein Transmissionselektronenmikroskop aufgenommen wurde, um zu zeigen, wie unorientiertes Aluminiumoxidhydrat in der tintenaufnehmenden Schicht auftritt.
2 ist ein Elektronenbeugungsmuster eines Querschnitts der tintenaufnehmenden Schicht, welche unorientiertes Aluminiumoxidhydrat eines Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, das durch Diffraktometrie erhalten wurde.
3 ist eine Photographie der tintenaufnehmenden Schicht, welche orientiertes Aluminiumoxidhydrat enthält, das in Vergleichsbeispiel 1 verwendet und durch ein Transmissionselektronenmikroskop aufgenommen wurde, um zu zeigen, wie orientiertes Aluminiumoxidhydrat in der tintenaufnehmenden Schicht auftritt.
4 ist eine Photographie eines Elektronenbeugungsmusters eines Querschnitts der tintenaufnehmenden Schicht, welche orientiertes Aluminiumoxidhydrat enthält, das in Vergleichsbeispiel 1 verwendet wurde.
5 ist eine schematische Darstellung eines Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung, welches mit einer Freisetzungslage auf der Rückseite des Substrats versehen ist.
6 ist eine graphische Darstellung, welche die Ergebnisse einer Messung zeigt, welche für das Aufzeichnungsmedium aus Beispiel 1 und das aus Vergleichsbeispiel 1 mit Hilfe eines Bristow-Prüfgerät durchgeführt wurde.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung enthält unorientiertes Aluminiumoxidhydrat als einen wesentlichen Bestandteil. Es umfaßt ein Substrat und eine tintenaufnehmende Schicht, welche auf dem Substrat gebildetes Aluminiumoxidhydrat und ein Bindemittel enthält. Die tintenaufnehmende Schicht weist eine wie in Anspruch 1 definierte Struktur auf. Das Aluminiumoxidhydrat wird unorientiert in der tintenaufnehmenden Schicht vorgefunden. Spezieller sind, wie in der Photographie aus 1 gezeigt (aufgenommen durch ein Transmissionselektronenmikroskop mit einer Vergrößerung von 200.000), Teilchen aus Aluminiumoxidhydrat, welche in einem Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung enthalten sind, in keinerlei besonderer Richtung orientiert (unorientiert), und das Aluminiumoxidhydrat weist keine orientierte Kristallebene auf, so daß Elektronenstrahlen nicht stark durch eine besondere Kristallebene gebeugt werden. Daher zeigen, wie in dem Elektronenbeugungsmuster aus 2 gezeigt, alle Beugungsringe ein im Wesentlichen gleiches Intensitätsverteilungsmuster für alle Kristallebenen. Andererseits zeigen Filamentbündel aus Aluminiumoxidhydrat (Boehmit), welche in der Photographie aus 3 (aufgenommen durch ein Transmissionselektronenmikroskop mit einer Vergrößerung von 200.000) in einer gewissen Richtung orientiert sind, eine starke Elektronenbeugung, die durch die (020) Ebene erzeugt wird und deshalb starke Schwankungen in den Beugungsringen der (020) Ebene auftreten, wie aus der Photographie aus 4 (Elektronenbeugungsmuster) zu sehen ist. Für den Zweck der vorliegenden Erfindung erfüllt Aluminiumoxidhydrat die Anforderungen, welche durch die Gleichung (1) nachstehend definiert werden. Das heißt, wenn das Aufzeichnungsmedium von der Oberfläche des Mediums zum Boden der Grundfläche geschnitten wird und der belichtete Querschnitt der tintenaufnehmenden Schicht mit Elektronenstrahlen bestrahlt wird, wird ein Beugungsmuster von koaxial angeordneten Ringen erhalten. In diesem Beugungsmuster ist die durch die Gleichung (1) dargestellte Beugungsintensitätsschwankung δ nicht mehr als 5 %: δ = [(Imax – Imin)/(Imax + Imin)] × 100 (1)worin Imax die größte Beugungsintensität eines Rings in dem Beugungsmuster und Imin die kleinste Beugungsintensität eines Rings in dem Beugungsmuster bedeuten.
Die Rate der Tintenabsorption ist besonders hoch, um das Auftreten von Tröpfchenbildung wirksam zu verhindern, wenn die vorstehende Anforderung erfüllt wird.
Für den Zweck der vorliegenden Erfindung wird Aluminiumoxidhydrat durch die allgemeine Formel ausgedrückt Al₂O_3-n(OH)_2n·mH₂O (2)worin n eine ganze Zahl von 0, 1, 2 oder 3 und m einen Wert zwischen 0 und 10, bevorzugt zwischen 0 und 5 bedeuten, m und n aber nicht zur gleichen Zeit gleich 0 sein sollten. In den meisten Fällen bedeutet mH₂O in der vorstehenden Formel (2) Wassermoleküle, die nichts mit der Bildung des Kristallgitters zu tun haben und deshalb leicht aus der Verbindung abgegeben werden können, so daß m eine ganze Zahl sein kann oder nicht. Zusätzlich kann m gleich 0 werden, wenn ein solches Material kalziniert wird. Aluminiumoxidhydrat kann durch angemessene bekannte Maßnahmen wie Hydrolyse von Aluminiumalkoxid oder Natriumaluminat hergestellt werden. Rocek et al. berichten, daß die poröse Struktur von Aluminiumoxidhydrat durch die Abscheidungstemperatur, den pH-Wert der Lösung, die Alterungszeit, die einbezogenen oberflächenaktiven Substanzen und andere Faktoren beeinflußt wird (Collect Czech Chem Commun, Vol. 56, 1253–1262, 1991). Sie berichten ebenso, daß pseudo-Boehmit eine wimperngleiche Form in Aluminiumoxidhydrat haben kann oder nicht (Rocek, J. et al., Applied Catalysis, Vol. 74, 29.36, 1991). Für den Zweck der vorliegenden Erfindung kann Aluminiumoxidhydrat spindelförmig sein und eine mittleren Verhältniszahl zwischen 1 und 4 zeigen. Die mittlere Verhältniszahl kann durch Division der Hauptachse jedes Teilchens durch die Nebenachse bestimmt werden. Das Profil jedes Teilchens wird durch ein Transmissionselektronenmikroskop mit der folgenden Vorgehensweise betrachtet, wie hierin nachstehend beschrieben wird.
Eine Stickstoffadsorptions-/-desorptionstechnik kann verwendet werden, um gleichzeitig die BET-Oberfläche, den Porenradienverteilung und das Porenvolumen des gegebenen Aluminiumoxidhydrats sowie die Porenradienverteilung und das Porenvolumen der tintenaufnehmenden Schicht, welche ein solches Aluminiumoxidhydrat enthält, zu bestimmen. Für den Zweck der vorliegenden Erfindung zeigt unorientiertes Aluminiumoxidhydrat bevorzugt eine BET-Oberfläche von 70 bis 300 m²/g. Wenn die BET-Oberfläche unter die vorstehend definierte Untergrenze fällt, kann die Porenradienverteilung einseitig zugunsten der großen Seite sein, so daß die in der Tinte enthaltene Farbe weder zufriedenstellend adsorbiert noch fixiert werden kann. Wenn sie andererseits die Obergrenze übersteigt kann das Aluminiumoxidhydrat nicht zufriedenstellend in der tintenaufnehmenden Schicht dispergiert werden, was es schwierig macht, die Porenradienverteilung genau zu kontrollieren.
Für den Zweck der vorliegenden Erfindung wird Aluminiumoxidhydrat durch Hydrolyse/Ausflockung von Aluminiumalkoxid oder von Aluminiumnitrat und Natriumaluminat hergestellt. Wie hiernach unter Bezug auf Beispiele beschrieben wird, kann Aluminiumoxidhydrat in der Form von spindelförmigen Teilchen mit einer mittleren Verhältniszahl zwischen 1 und 4 mit Hilfe eines zweistufigen Kristallwachstumsverfahrens erhalten werden, obwohl die vorliegende Erfindung dadurch in keiner Weise begrenzt wird. Alternativ kann zum Beispiel nach Bilden eines Aluminiumoxidhydrogelschlickers durch Hydrolyse von Aluminiumalkoxid oder von Aluminiumnitrat und Natriumaluminat der erhaltene Schlicker sprühgetrocknet werden, um pulveriges Aluminiumoxidhydrat herzustellen, welches dann in einer sauren Lösung dispergiert wird, zu welcher Natriumaluminat zugegeben wird, um gewünschtes Aluminiumoxidhydrat durch Rekristallisation und Kristallwachstum herzustellen. Es sollte beachtet werden, daß die Neigung besteht, unorientierte und niedrig anisotrope Aluminiumoxidhydratteilchen zu erhalten, wenn die Kristallwachstumsrate steigt.
Das Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch Auftragen einer Lösung, die unorientiertes Aluminiumoxidhydrat wie vorstehend beschrieben als Pigment und eines Bindemittels (disperse Lösung von Aluminiumoxidhydrat) enthält, auf ein Substrat hergestellt, um eine tintenaufnehmende Schicht zu bilden. Die physikalischen Eigenschaften der tintenaufnehmenden Schicht werden als eine Funktion von nicht nur dem verwendeten unorientierten Aluminiumoxidhydrat, sondern auch verschiedener Parameter bestimmt, welche den Typ des verwendeten Bindemittels, die Konzentration, die Viskosität und die Dispersivität der Beschichtungslösung, die den Kopf einschließende Auftragungsvorrichtung, die Auftragungsrate und die Trocknungsbedingungen einschließen. Folglich sind die Bedingungen zur Herstellung einer tintenaufnehmenden Schicht für den Zweck der vorliegenden Erfindung sorgfältig für eine Optimierung einzustellen.
Für den Zweck der vorliegenden Erfindung zeigen die Poren der tintenaufnehmenden Schicht bevorzugt einen Höchstwert zwischen 3 und 20 nm für die Porenradienverteilung, wenn diese durch ein Stickstoffadsorptions-/-desorptionsverfahren gemessen wird. Wenn der höchste Porenradius die vorstehend definierte Obergrenze übersteigt, kann das auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugte Bild aufgrund von schlechter Adsorption und Fixierung der darauf aufgetragenen Tinte ausbluten. Wenn andererseits der höchste Porenradius unter die Untergrenze fällt, wird die aufgebrachte Tinte schlecht von dem Aufzeichnungsmedium absorbiert, was zu einem Anstieg der Tröpfchenbildung führt.
In ähnlicher Weise zeigt die Pore von Aluminiumoxidhydrat in der tintenaufnehmenden Schicht einen Höchstwert zwischen 3 und 20 nm für die Porenradienverteilung. Es sollte beachtet werden, daß der höchste Porenradius der tintenaufnehmenden Schicht eine Funktion von dem des darin enthaltenen Aluminiumoxidhydrats ist.
Das mit dem unorientierten Aluminiumoxidhydrat zu verwendende Bindemittel in einem Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung kann aus geeigneten wasserlöslichen Polymeren ausgewählt werden, welche Polyvinylalkohol und seine modifizierten Produkte, Stärke und ihre modifizierten Produkte, Gelatine und ihre modifizierten Produkte, gummi arabicum, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und andere Cellulosederivate, SBR-Latex, NBR-Latex, Latex von Methylmethacrylat-Butadien-Copolymeren und denen anderer konjugierter Diene-Copolymere, denen mit funktionellen Gruppen modifizierten Polymeren, Latex von Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren und denen anderer Vinyltyp-Copolymere, Polyvinylpyrrolidon, Maleinsäureanhydrid und seine Copolymere und Acrylat-Copolymere einschließen. Jedes dieser Bindemittel kann allein oder in Kombination verwendet werden. Für den Zweck der vorliegenden Erfindung liegt das Gewichtsmischungsverhältnis von unorientiertem Aluminiumoxidhydrat zu einem Bindemittel zwischen 1:1 und 30:1, bevorzugt zwischen 5:1 und 25:1. Wenn das Bindemittel unter den vorstehend definierten Bereich fällt, verschlechtert sich die mechanische Festigkeit der tintenaufnehmenden Schicht und führt unter Umständen zu Rissen und Delaminierung. Wenn es andererseits den vorstehenden Bereich übersteigt, wird das Porenvolumen verringert, und folglich kann ein Tintenabsorptionsvermögen der tintenaufnehmenden Schicht erniedrigt werden.
Für den Zweck der vorliegenden Erfindung können ein Aluminiumoxidhydrat-Dispergator, ein Verdickungsmittel, ein pH-Modifizierer, ein Schmiermittel, ein Fließfähigkeits-Modifizierer, ein oberflächenaktiver Stoff, ein Schaumverhüter, ein Wasserfestigkeit verleihendes Mittel, ein Oberflächenschmiermittel, ein fluoreszierendes Aufhellungsmittel, ein UV-Absorptionmittel und/oder ein Antioxidationsmittel zu dem Aluminiumoxidhydrat und dem Bindemittel zugegeben werden, falls notwendig.
Für den Zweck der vorliegenden Erfindung kann das Substrat der tintenaufnehmenden Schicht eines Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem angemessen geleimten Papier, ungeleimtem Papier, harzbeschichtetem Papier, welches typischerweise Polyethylen verwendet, oder Papier einiger anderer Typen oder ein Blatt eines anderen Materials wie thermoplastischer Film oder Gewebe hergestellt sein, obwohl es keinen besonderen Beschränkungen unterworfen ist.
Um ein Aufzeichnungsmedium herzustellen, das mit Silberhalogenid-Photographie bezüglich Bildqualität konkurrieren kann, weist das Substrat bevorzugt ein Grundgewicht von nicht weniger als 120 g/m², insbesondere bevorzugt zwischen 150 und 180 g/m² auf und ist aus einem faserigen Material wie Holzpulpe hergestellt.
Für den Zweck der vorliegenden Erfindung weist die tintenaufnehmende Schicht eine Schichtstruktur wie in Anspruch 1 definiert auf. Sie umfaßt eine poröse erste, Bariumsulfat enthaltende tintenaufnehmende Schicht und eine zweite tintenaufnehmende Schicht, welche unorientiertes Aluminiumoxidhydrat, das auf dem Substrat in dieser Anordnung laminiert ist, enthält.
Wenn Bariumsulfat verwendet wird, sollte es so gut wie möglich gereinigt werden, um den Weißegrad und die Lichtbeständigkeit des Aufzeichnungsmediums zu verbessern. Das Bariumsulfat der unteren ersten Schicht weist bevorzugt einen mittleren Teilchendurchmesser zwischen 0,4 μm und 1,0 μm, insbesondere bevorzugt zwischen 0,4 μm und 0,8 μm auf, um die Oberflächenglätte der unteren Schicht zu verbessern. Wenn der mittlere Teilchendurchmesser unter 0,4 μm fällt, verschlechtern sich der Weißegrad, der Glanz und die lösungsmittelabsorbierende Fähigkeit des Aufzeichnungsmediums. Wenn andererseits der mittlere Teilchendurchmesser 1,0 μm übersteigt, verschlechtern sich der Weißegrad und der Glanz des Aufzeichnungsmediums ebenfalls.
Gelatine wird bevorzugt als Binder zum Binden des Bariumsulfats in Position verwendet, weil Gelatine einen Brechungsindex nahe dem von Bariumsulfat aufweist und Licht folglich nicht signifikant an einer Grenzfläche zwischen ihnen reflektiert wird.
Für den Zweck der vorliegenden Erfindung kann die Gelatine mit Säure oder Alkali behandelt werden. Bevorzugt 6 bis 12 Gewichtsteile Gelatine werden zu 100 Gewichtsteilen Bariumsulfat zugegeben, wenn eine auf ein Substrat aufzutragende Lösung für den Zweck der vorliegenden Erfindung hergestellt wird. Während Chromsulfat, Chromalaun, Formalin oder Triazin typischerweise zum Überbrücken von Gelatine verwendet werden, ist es bevorzugt, Chromalaun zu verwenden, weil es ohne Schwierigkeiten gehandhabt werden kann. Ein Überbrückungsmittel wird bevorzugt mit 0,2 bis 4 Gewichtsteilen zu 100 Gewichtsteilen Gelatine zugegeben.
Bariumsulfat wird bevorzugt auf das Substrat in einem Bereich von 20 bis 40 g/m² bezüglich des Feststoffgehalts der Lösung aufgetragen, welche Bariumsulfat enthält, um das Aufzeichnungsmedium mit einer ausreichenden Absorptionsfähigkeit für das Tinten-Lösungsmittel und einem erforderlichen Grad von Glätte zu versehen. Während die Lösung mit jeglichem Verfahren aufgetragen und getrocknet werden kann, ist es bevorzugt, daß ein Oberflächenglättungsvorgang wie ein Superkalander als Endbearbeitungsschritt durchgeführt wird, daß die erste tintenaufnehmende Schicht einen Weißegrad von nicht weniger als 87 % aufweist und daß die Bekk-Glätte der Oberfläche nicht weniger als 400 Sekunden ist.
Andererseits ist die Bekk-Glätte der Oberfläche nicht größer als 600 Sekunden, insbesondere bevorzugt nicht größer als 500 Sekunden, weil eine zu glatte Oberfläche Tinte schlecht absorbieren kann.
Wie in 5 gezeigt, kann das Substrat 1 eines Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Freisetzungslage 4 auf der Rückseite versehen sein (die Seite gegenüber derjenigen, welche die tintenaufnehmende Schicht 2 trägt) durch eine Schicht eines Haftmittels wie einer druckempfindlichen Haftmittelschicht 3, welche dazwischen eingeschoben ist, um das Aufzeichnungsmedium haftend zu machen. Mit dieser Anordnung kann das Aufzeichnungsmedium auf einer geeigneten Oberfläche durch Abziehen der Freisetzungslage 4 haftend angebracht werden.
Ferner kann in der vorliegenden Erfindung eine poröse Schicht zur Verfügung gestellt sein, welche thermoplastische Harzteilchen als Oberflächenschicht auf der tintenaufnehmenden Schicht umfaßt, wodurch eine aufgebrachte Tinte eine darunterliegende Schicht der tintenaufnehmenden Schicht durch die poröse Schicht erreicht, um ein Bild darauf zu erzeugen, und dann, wenn die poröse Oberflächenschicht nichtporös gemacht ist, kann ein Druck mit hoher optischer Dichte und exzellenter Wetterfestigkeit erhalten werden.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten thermoplastischen Harzteilchen sind bevorzugt aus Latex gebildete Teilchen.
Für den Zweck der vorliegenden Erfindung kann eine tintenaufnehmende Schicht auf einem Substrat durch Auftragen einer Lösung, welche unorientiertes und dispergiertes Aluminiumoxidhydrat enthält, auf die Oberfläche des Substrats mit Hilfe eine Auftragungsvorrichtung aufträgt, und Trocknen der aufgetragenen Lösung gebildet werden. Ein Rakelbeschichter, ein Walzenbeschichter mit Luftbürste, ein Rollrakel, ein Florbeschichter, ein Balkenbeschichter, ein Gravurbeschichter oder ein Sprüher können als Auftragungsvorrichtung für den Zweck der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die disperse Lösung von unorientiertem Aluminiumoxidhydrat wird auf die Oberfläche des Substrats mit einer Rate bevorzugt zwischen 0,5 und 60 g/m², insbesondere bevorzugt zwischen 5 und 45 g/m² als getrocknete Beschichtung aufgetragen. Wenn notwendig kann die Oberfläche der gebildeten tintenaufnehmenden Schicht mit Hilfe eines Kalanders geglättet werden.
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet ein Aufzeichnungsmedium wie vorstehend beschrieben. Tintentropfen werden auf ein Aufzeichnungsmedium ausgestoßen, um Bilder und/oder Buchstaben auf dem Medium zu erzeugen und aufzuzeichnen. Während entweder ein Tintenstrahlsystem oder ein piezoelektrisches System mit einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, kann ein Tintenstrahlsystem bevorzugt sein, weil es besser für das Drucken feiner Buchstaben bei hoher Geschwindigkeit angepaßt ist. Bevorzugt wird eine auf Wasser beruhende Tinte verwendet und kann entweder durch eine Farbe oder ein Pigment gefärbt werden.
In dem Fall, daß das Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung eine Oberflächenschicht aufweist, wird die Oberflächenschicht nichtporös (transparent) gemacht, indem sie einer Wärmebehandlung unterzogen wird, nachdem Bilder durch Auftragen von Tinte erzeugt wurden. Wenn die poröse Schicht einer solchen Behandlung unterzogen wird, wird die Wetterfestigkeit wie Wasserfestigkeit und Lichtbeständigkeit eines auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugten Bildes verbessert, und guter Glanz kann dem Bild verliehen werden.
Nun wird die vorliegende Erfindung detaillierter mittels Beispielen beschrieben, welche die vorliegende Erfindung in keiner Weise einschränken. Die physikalischen Eigenschaften der Proben wurden mit den folgenden Verfahren betrachtet.
(1) spezifische BET-Oberfläche, Porenradienverteilung und Porenvolumen
Die Proben wurden erhitzt und zufriedenstellend entlüftet, bevor sie mit Hilfe eines Stickstoffadsorptions-/-desorptionsverfahrens (unter Verwendung von Omnisorp 360, Handelsname; erhältlich von Coulter Co.) betrachtet wurden.
(2) Betrachtung von Aluminiumoxidhydrat (Verhältniszahl und Teilchenprofil)
Die Proben wurden hergestellt entweder direkt aus pulverigem Aluminiumoxidhydrat oder durch Dispergieren in entionisiertem Wasser in einer Konzentration zwischen 1 und 2 % und dann Austauchen der Lösung mit Hilfe eines mit Kollodium beschichteten Kupfernetzes, um überschüssiges Wasser zu entfernen. Um die tintenaufnehmende Schicht zu betrachten, wurden die Proben durch Schneiden jedes Aufzeichnungsmediums in sehr dünne Abschnitte von 50 bis 400 nm mit Hilfe eines Mikrotoms hergestellt. Die hergestellten Proben wurden dann durch ein Transmissionselektronenmikroskop (H-800, Handelsname; erhältlich von Hitachi Co.) betrachtet. Die mittlere Verhältniszahl wurde durch Division der Hauptachse jedes Teilchens durch die Nebenachse bestimmt.
(3) Elektronenbeugungsmuster aus ausgewähltem Bereich und Messung der Beugungsintensitätsschwankung
Die Proben wurde durch Schneiden jedes Aufzeichnungsmediums, welches ein Substrat und eine tintenaufnehmende Schicht umfaßt, in sehr dünne Abschnitte von 70 ± 10 nm mit Hilfe eines Mikrotoms hergestellt. Ein für die Beugung ausgewählter Bereich wurde durch 200 nm definiert und die bei 10 verschiedenen Querschnitten erhaltenen Werte wurden gemittelt. Die Elektronenbeugung jedes Querschnitts der tintenaufnehmenden Schicht wurden mit Hilfe eines Elektronendiffraktometers (H-800, Handelsname; erhältlich von Hitachi Co.) gemessen und die Beugungsintensität der Beugungsmuster wurde auf eine Bildplatte übertragen (erhältlich von Fuji Photo Film Co.), um die Intensitätsverteilung der Beugungsmuster für jede Gitterebene zu betrachten. Die Beugungsintensitätsschwankung wurde mit Hilfe der vorstehenden Gleichung (1) bestimmt.
(4) Druckeigenschaften
Ein Tintenstrahldruck wurde auf den Proben durchgeführt unter Verwendung eines Farbtintenstrahldruckers mit Y (Gelb), M (Magenta), C (Cyan) und Bk (Schwarz) Tintenstrahlköpfen mit jeweils 128 Düsen, die mit einer Rate von 16 Düsen pro mm angeordnet waren, und Tinten mit den unten aufgeführten Zusammensetzungen. Dann wurde ihre Tintenabsorption, Bilddichte, Ausblutung und Tröpfchenbildung betrachtet.
<1> Tintenabsorption
Die Proben wurden sowohl mit Einfarbdruck als auch Vielfarbdruck vollgedruckt mit Tinten mit den nachstehend aufgeführten Zusammensetzungen, und jede Probe wurde auf ihre Oberflächentintenabsorption durch Berühren der gedruckten Bereiche des Aufzeichnungsmediums mit einer Fingerspitze geprüft. Die Menge Tinte pro Einheitsfläche bei Einfarbdruck wurde als 100 % definiert. Ein Vielfarbdruck, der die Fingerspitze nicht mit Tinte beschmierte, wenn die Menge Tinte pro Einheitsfläche 300 % war, wurde als „A" eingeordnet, und ein Vielfarbdruck, der die Fingerspitze mit Tinte beschmierte, wenn die Menge Tinte pro Einheitsfläche 300 % war, aber nicht, wenn die Menge Tinte pro Einheitsfläche 200 % war, wurde als „B" eingeordnet.
<2> Optische Dichte
Die Volldrucke, welche unter Verwendung von jeweils Y, M C and Bk Tinten mit nachstehender Tintenzusammensetzung 1 erhalten wurden, wurden mit Hilfe eines Macbeth-Reflektions-Densitometers RD-918 auf ihre optische Dichte hin betrachtet.
<3> Ausblutung und Tröpfchenbildung
Die Proben wurden sowohl mit Einfarbdruck als auch Vielfarbdruck mit Tinten mit nachstehender Tintenzusammensetzung 1 vollgedruckt, und jede Probe wurde auf Oberflächenausblutung hin betrachtet. Die Tröpfchenbildung betreffend wurden die Proben sowohl mit Einfarbdruck als auch Vielfarbdruck mit zwei Typen Tinten mit den nachstehend aufgeführten Zusammensetzungen vollgedruckt, und jede Probe wurde visuell auf Tröpfchenbildung hin betrachtet. Die Menge Tinte pro Einheitsfläche, welche mit einer Einfarbtinte gedruckt wurde, wurde als 100 % definiert. Ein Vielfarbdruck, der keinerlei Ausblutung und Tröpfchenbildung zeigte, wenn die Menge Tinte pro Einheitsfläche 300 % war, wurde als „A" eingeordnet, und ein Vielfarbdruck, der Ausblutung und/oder Tröpfchenbildung zeigte, wenn die Menge Tinte pro Einheitsfläche 300 % war, aber nicht, wenn die Menge Tinte pro Einheitsfläche 200 % war, wurde als „B" eingeordnet.
Die folgenden Zusammensetzungen sind gewichtsbezogen ausgedrückt. (Tintenzusammensetzung 1)

Farbe (Y, M, C oder Bk wie nachstehend gezeigt) 5 Teile

Ethylenglycol 10 Teile

Polyethylenglycol 10 Teile

Wasser 75 Teile

(Tintenzusammensetzung 2)

Farbe (Y, M, C oder Bk wie nachstehend gezeigt) 5 Teile

Ethylenglycol 15 Teile

Polyethylenglycol 10 Teile

Wasser 70 Teile

(Farbe)

Y: C. I. Direktgelb 86

M: C. I. Säurerot 35

C: C. I. Direktblau 199

Bk: C. I. Haubenschwarz 2
Die Bezugsbeispiele liegen außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung.
Bezugsbeispiele 1 bis 3
Aluminiumoctaoxid wurde synthetisch hergestellt und hydrolysiert, um Aluminiumoxidschlicker durch ein Verfahren herzustellen, welches in US-Patent Nr. 4.242.271 oder Nr. 4.202.870 beschrieben ist. Wasser wurde zu dem Aluminiumoxidschlicker bis zu einem Feststoffgehalt des Aluminiumoxidhydrats von 5 zugegeben. Danach wurde der Schlicker bei 80 °C für 10 Stunden für eine Alterungsreaktion erhitzt und das erhaltene kolloidale Sol wurde gesprüht und getrocknet, um Aluminiumoxidhydrat herzustellen. Das erhaltene Aluminiumoxidhydrat wurde dann mit entionisiertem Wasser, dessen pH-Wert mit Salpetersäure auf 5 eingestellt wurde, gemischt und darin dispergiert. Dann wurde die Mischung auf 95 °C erhitzt und Natriumaluminat dazugegeben, bis der pH auf 10 anstieg. Proben wurden für Bezugsbeispiele 1 bis 3 durch Altern der Mischung für jeweils 5 Stunden (Bezugsbeispiel 1), 10 Stunden (Bezugsbeispiel 2) und 15 Stunden (Bezugsbeispiel 3) hergestellt. Die kolloidalen Sole wurden entsalzt und dann durch Zugabe von Essigsäure entgeflockt. Bei Betrachtung der Aluminiumoxidhydratprodukte, welche durch Trocknen der kolloidalen Sole erhalten wurden, mit Röntgendiffraktometrie, wurden sie als pseudo-Boehmit erkannt. Bei Betrachtung durch ein Transmissionselektronenmikroskop, wurde gefunden, daß alle Aluminiumoxidhydratprodukte in der Form von spindelförmigen Teilchen vorlagen. Die physikalischen Eigenschaften der Aluminiumoxidhydratprodukte, die durch die vorstehend beschriebenen Messungen erhalten wurden, sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Polyvinylalkohol PVA117 (Handelsname, erhältlich von Kuraray Co.) wurde in entionisiertem Wasser gelöst, um eine Lösung von 10 Gew.-% herzustellen. Jedes kolloidale Sol der drei Aluminiumoxidhydratprodukte wurde kondensiert, um eine Lösung von 15 Gew.-% herzustellen. Dann wurden das kolloidale Sol des Aluminiumoxidhydrats und die Polyvinylalkohollösung so miteinander gemischt, daß das feste Aluminiumoxidhydrat und der feste Polyvinylalkohol ein Verhältnis von 10:1 zeigten, und die Mischung wurde bewegt, um eine disperse Lösung zu ergeben. Nachfolgend wurde die disperse Lösung auf einen 100 μm dicken PET-Film (Lumirror, Handelsname; erhältlich von Toray Co.) mit Hilfe eines Schmelzbeschichters aufgetragen und getrocknet, um eine tintenaufnehmende Schicht herzustellen. 1 ist eine Photographie, welche einen Querschnitt der tintenaufnehmenden Schicht zeigt (aufgenommen durch ein Transmissionselektronenmikroskop mit einer Vergrößerung von 200.000). Es kann ersehen werden, daß Aluminiumoxidhydrat in der Form von unorientierten spindelförmigen Teilchen vorliegt. Der Querschnitt wurde dann der Elektronendiffraktometrie unterzogen, um weiter hineinzusehen. 2 zeigt eine Photographie, die durch Elektronendiffraktometrie aufgenommen wurde. Tabelle 2 zeigt zusammenfassend die physikalischen Eigenschaften der tintenaufnehmenden Schicht, die durch die vorstehend beschriebenen Verfahren erhalten wurde.
Bezugsbeispiel 4
Ein kolloidales Sol von Aluminiumoxidhydrat wurde synthetisch hergestellt durch Hydrolyse einer wäßrigen Lösung von Aluminiumnitrat und von Natriumaluminat. Die Konzentration und die Menge jedes der Materialien wurden jeweils auf 5 % der Konzentration des festen Aluminiumoxidhydrats eingestellt sowie der pH des Produkts nach Zugeben von Natriumaluminat war 9. Danach wurde das Produkt bei 90 °C für 10 Stunden zur Alterung erhitzt. Das erhaltene kolloidale Sol wurde entsalzt und dann sprühgetrocknet, um Aluminiumoxidhydrat herzustellen. Das erhaltene Aluminiumoxidhydrat wurde dann mit entionisiertem Wasser, dessen pH-Wert mit Hilfe von Salpetersäure auf 5 eingestellt wurde, gemischt und darin dispergiert. Dann wurde die Mischung auf 95 °C erhitzt und Natriumaluminat herzu zugegeben, um den pH auf 10 einzustellen. Ein kolloidales Sol wurde durch Altern der Mischung für 15 Stunden hergestellt. Das erhaltene kolloidale Sol wurde entsalzt und dann durch Zugabe von Essigsäure entgeflockt. Bei Betrachten des Aluminiumoxidhydratprodukts, welches durch Trocknen des kolloidalen Sols erhalten wurde, mit Röntgendiffraktometrie, wurde es als pseudo-Boehmit erkannt. Bei Betrachten durch ein Transmissionselektronenmikroskop, wurde gefunden, daß alle Aluminiumoxidhydratprodukte in der Form von spindelförmigen Teilchen vorlagen. Die physikalischen Eigenschaften des Aluminiumoxidhydratprodukts, die durch die vorstehend beschriebenen Messungen erhalten wurden, sind ebenfalls in Tabelle 1 aufgeführt. Eine tintenaufnehmende Schicht wurde gebildet und ihre Elektronenbeugung und physikalischen Eigenschaften wie in den Bezugsbeispielen 1 bis 3 gemessen. Tabelle 2 zeigt zusammenfassend das erhaltene Ergebnis.
Bezugsbeispiel 5
Ein kolloidales Sol von Aluminiumoxidhydrat wurde synthetisch hergestellt durch Hydrolyse einer wäßrigen Lösung von Aluminiumnitrat und von Natriumaluminat wie in Bezugsbeispiel 4. Zunächst wurde eine wäßrigen Lösung von Aluminiumnitrat zu einer wäßrigen Lösung von Natriumaluminat bis zu pH 5 zugegeben, um Kristalle von Aluminiumoxidhydrat abzuscheiden, und dann wurde die Mischung bei 30 °C für 2 Stunden stehengelassen, während die Mischung konstant gerührt wurde. Danach wurde Natriumaluminat erneut zugegeben, um den pH auf 9 einzustellen, und die Mischung wurde bei 90 °C für 10 Stunden gealtert. Die Konzentration des festen Aluminiumoxidhydrats wurde so eingestellt, daß sie nach der Synthese gleich 5 % wurde.
Das erhaltene kolloidale Sol wurde dann wie in Bezugsbeispiel 4 verarbeitet, um Aluminiumoxidhydrat herzustellen. Die physikalischen Eigenschaften des Aluminiumoxidhydratprodukts wurden wie in Beispiel 1 gemessen und ebenso in Tabelle 1 aufgeführt. Ein Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung wurde hergestellt, und Elektronendiffraktometrie und physikalische Eigenschaften einer tintenaufnehmenden Schicht wurden wie in Beispiel 1 betrachtet. Tabelle 2 zeigt zusammenfassend das erhaltene Ergebnis.
Bezugsbeispiel 6
Aluminiumoxidhydrat wurde wie in Bezugsbeispiel 5 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Mischung nach der Abscheidung von Kristallen von Aluminiumoxidhydrat für 4 Stunden bei pH 5 stehengelassen wurde.
Die physikalischen Eigenschaften des Aluminiumoxidhydratprodukts wurden wie in Bezugsbeispiel 1 gemessen und ebenfalls in Tabelle 1 aufgeführt. Eine tintenaufnehmende Schicht wurde gebildet und mit Elektronendiffraktometrie betrachtet, und ihre physikalischen Eigenschaften wurden wie in Bezugsbeispiel 1 analysiert. Tabelle 2 zeigt zusammenfassend das erhaltene Ergebnis.
Bezugsbeispiel 7
Eine tintenaufnehmende Schicht wurde wie in Bezugsbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Substrat durch einen 75 μm dicken PET-Film ersetzt wurde, und die getrocknete tintenaufnehmende Schicht wies eine Dicke von etwa 30 μm auf.
Eine druckempfindliches Haftmittel, welches für klebrige Aufkleber unter Verwendung eines Acrylattyp-Copolymers als Grundpolymer hergestellt wurde, wurde mit Hilfe eines Rakelbeschichters mit einer Dicke von etwa 50 μm auf die Freisetzungslage aufgetragen. Die Freisetzungslage wurde dann auf der Rückseite des PET-Films des hergestellten Aufzeichnungsmediums aufgebracht, um ein Aufzeichnungsblatt herzustellen. Das erhaltene Aufzeichnungsmedium kann auf jeder geeigneten Oberfläche durch Abziehen der Freisetzungslage haftend angebracht werden.
Vergleichsbeispiel 1
Aluminiumoxidhydrat (Sol) wurde synthetisch hergestellt in der Form von Filamentbündeln (wimperngleiche Form) durch Hydrolyse/Ausflockung von Aluminiumisopropoxid. Dann wurde eine tintenaufnehmende Schicht daraus hergestellt, und ein Aufzeichnungsmedium wurde unter Verwendung der tintenaufnehmenden Schicht wie in Bezugsbeispiel 1 hergestellt. Ein Querschnitt der tintenaufnehmenden Schicht wurde durch ein Transmissionselektronenmikroskop und ebenso mit Elektronendiffraktometrie betrachtet, und die physikalischen Eigenschaften der tintenaufnehmenden Schicht wurden gemessen. Die erhaltenen physikalischen Eigenschaften des Aluminiumoxidhydrats und die der tintenaufnehmenden Schicht werden zusammenfassend in Tabellen 1 und 2 gezeigt. 6 zeigt das Ergebnis einer Messung unter Verwendung eines Bristow-Prüfgeräts, erhältlich von Toyo-Seiki Manufacturing, und durchgeführt an Proben des Aufzeichnungsmediums aus Bezugsbeispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 für Tintenabsorption. 6 zeigt eine Beziehung zwischen einer Kontaktzeit (ms^1/2) und einer übertragenen Menge an Flüssigkeit (ml/m²). Wie aus 6 ersehen werden kann, wird Tinte viel schneller durch ein Aufzeichnungsmedium absorbiert, welches eine tintenaufnehmende Schicht von unorientiertem Aluminiumoxidhydrat umfaßt, als durch ein Aufzeichnungsmedium, welches eine tintenaufnehmende Schicht von orientiertem Aluminiumoxidhydrat umfaßt.
Tabelle 1
Tabelle 2
Beispiel 1
Eine aufzutragende Lösung wurde durch Mischen von 100 Gewichtsteilen Bariumsulfat mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,6 μm, welches durch die Reaktion von Natriumsulfat mit Bariumchlorid hergestellt wurde, 10 Gewichtsteilen Gelatine, 3 Gewichtsteilen Polyethylenglycol und 0,4 Gewichtsteilen Chromalaun hergestellt. Die Lösung wurde auf ein zu beschichtendes Grundpapier mit einem Grundgewicht von 150 g/m², einen Stöckigt-Leimungsgrad von 200 Sekunden und einer Bekk-Glätte von 340 Sekunden zu einer getrockneten Dicke von 20 μm mit Hilfe eines Schmelzbeschichters aufgetragen, und dann wurde das Papier mit einem Superkalander verarbeitet, um ein Aufzeichnungsmedium mit einer Oberflächenglätte von 400 Sekunden herzustellen.
Aluminiumoctaoxid wurde synthetisch hergestellt und hydrolysiert, um einen Aluminiumoxidschlicker durch ein Verfahren herzustellen, welches in US-Patent Nr. 4.242.271 oder Nr. 4.202.870 beschrieben wird. Wasser wurde zu dem Aluminiumoxidschlicker bis zu einer Feststoffkonzentration des Aluminiumoxids von 5 % zugegeben. Danach wurde der Schlicker bei 80 °C für 10 Stunden zur Alterungsreaktion erhitzt, und das erhaltene kolloidale Sol wurde sprühgetrocknet, um Aluminiumoxidhydrat herzustellen. Das erhaltene Aluminiumoxidhydrat wurde dann mit entionisiertem Wasser, dessen pH-Wert mit Salpetersäure auf 5 eingestellt wurde, gemischt und darin dispergiert. Dann wurde die Mischung auf 95 °C erhitzt und Natriumaluminat hierzu zugegeben, bis der pH auf 10 stieg. Die kolloidalen Sole wurden entsalzt und durch Zugabe von Essigsäure entgeflockt. Beim Betrachten Aluminiumoxidhydratprodukte, welche durch Trocknen der kolloidalen Sole erhalten wurden, mit Röntgendiffraktometrie wurden sie als pseudo-Boehmit erkannt. Beim Betrachten durch ein Transmissionselektronenmikroskop wurde gefunden, daß alle Aluminiumoxidhydratprodukte in der Form von spindelförmigen Teilchen vorlagen.
Die Lösung wurde dann mit Hilfe eines Balkenbeschichters aufgetragen, bis das Grundgewicht nach dem Auftragen 20 g/m² erreichte und dann bei 100 °C für 10 Minuten ein einem Ofen getrocknet. Danach wurde das Aluminiumoxidhydrat bei 150 °C für 2 Minuten gebacken, um poröses Aluminiumoxidhydrat für ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen.
Das endbearbeitete Aufzeichnungsmedium wurde dann zum Drucken verwendet und das gedruckte Bild auf verschiedene physikalische Eigenschaften geprüft. Tabelle 3 zeigt zusammenfassend das erhaltene Ergebnis.
In Tabelle 3 wurde die Glätte wie folgt gemessen. Mit Hilfe eines Bekk-Glättemessers (erhältlich von Yoshimitsu-Seiki Co.) unter den Bedingungen des Bereichs „1 cc", welcher für hochglatte Proben ist, ergaben die Messungen multipliziert mit 10 die Glätte. Der Weißegrad wurde mit Hilfe eines Hunter-Reflektometers (erhältlich von Toyo-Seiki Manufacturing Co.) gemessen, an dem ein Blaufilter angebracht war. Den Glanz betreffend wurde der 75°-Glanz mit Hilfe eines digital verstellbaren Glanzmessers (erhältlich von Suga Shikenki Co.) in Übereinstimmung mit JIS P 8142 gemessen.
Beispiel 2
Grundpapier und eine Bariumsulfatlösung gleich der in Beispiel 1 wurden verwendet, um eine tintenaufnehmende Schicht mit einer Trockendicke von 13 μm zu bilden, und ein Aufzeichnungsmedium mit einer Oberflächenglätte von 320 Sekunden wurde mit Hilfe eines Superkalanders hergestellt.
Eine Beschichtungslösung, welche wie in Beispiel 1 verwendetes pseudo-Boehmit enthielt, wurde auf das Medium mit Hilfe eines Balkenbeschichters aufgetragen, bis das Grundgewicht nach dem Auftragen 20 g/m² erreichte und dann bei 100 °C für 10 Minuten in einem Ofen getrocknet. Danach wurde das Aluminiumoxidhydrat bei 150 °C für 2 Minuten gebacken, um ein endbearbeitetes Aufzeichnungsmedium herzustellen.
Das endbearbeitete Aufzeichnungsmedium wurde dann zum Drucken verwendet und das gedruckte Bild wie in Beispiel 1 auf verschiedene physikalische Eigenschaften geprüft. Tabelle 3 zeigt zusammenfassend das erhaltene Ergebnis.
Bezugsbeispiel 8
Ein Latex (eine mittlere Teilchengröße von 0,2 μm) wurde auf die tintenaufnehmende Schicht des Aufzeichnungsmedium aufgetragen, das wie in Beispiel 1 mit einem Balkenbeschichter hergestellt wurde, so daß es eine Trockendicke von etwa 5 μm aufwies, und dann in einem Ofen bei 60 °C für 10 Minuten getrocknet. Beim Drucken auf das auf diese Weise erhaltene Aufzeichnungsmedium mit Hilfe eines Tintenstrahldruckers, durchlief die Tinte die aus dem Latex gebildete Harzschicht, wobei Bilder auf der tintenaufnehmenden Schicht erhalten wurden. Bilder, verschleiert mit einer weißen, aus Latex gebildeten Harzschicht, wurden beobachtet. Beim Erhitzen in einem Ofen bei 130 °C für 10 Minuten wurde die aus dem Latex als Oberflächenschicht gebildete Harzschicht geschmolzen, wobei sich ein transparenter Film bildete, so daß ein hochglänzendes Bild ohne Ozonverbleichen (ozonbeständiges Bild) erhalten werden kann.
Wie vorstehend beschrieben, enthält ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung Aluminiumoxidhydrat, das unorientiert ist und eine Beugungsintensitätsschwankung zeigt, die 5 % in der tintenaufnehmenden Schicht nicht übersteigt. Daher wird Tinte viel schneller durch ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung absorbiert als durch ein Aufzeichnungsmedium, welches eine tintenaufnehmende Schicht aus orientiertem Aluminiumoxidhydrat in der Form von Filamentbündeln (wimperngleiche Form) umfaßt.
Tabelle 3

Claims

Aufzeichnungsmedium, welches einen Träger und eine Aluminiumoxidhydrat enthaltende tintenaufnehmende Schicht umfaßt, worin die tintenaufnehmende Schicht eine poröse, Bariumsulfat enthaltende erste tintenaufnehmende Schicht und eine unorientiertes Aluminiumoxidhydrat enthaltende zweite tintenaufnehmende Schicht umfaßt, die in dieser Anordnung auf den Träger laminiert sind, und eine durch die folgende Gleichung definierte Beugungsintensitätsschwankung δ in einem Beugungsmuster nicht mehr als 5 % beträgt, wenn ein Elektronenstrahl einen Querschnitt der tintenaufnehmenden Schicht bestrahlt δ = [(Imax – Imin)/(Imax + Imin)] × 100 worin Imax die größte Beugungsintensität eines Rings in dem Beugungsmuster und Imin die kleinste Beugungsintensität eines Rings in dem Beugungsmuster bedeuten.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aluminiumoxidhydrat die Gestalt von spindelförmigen Teilchen mit einer mittleren Verhältniszahl zwischen 1 und 4 besitzt.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die tintenaufnehmende Schicht eine maximale Porenradiusverteilung zwischen 3 nm und 20 nm, gemessen mit Hilfe eines Stickstoffadsorptions-/-desorptionsverfahrens, zeigt.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Aluminiumoxidhydrat eine spezifische BET-Oberfläche zwischen 70 m²/g und 300 m²/g zeigt, wenn es mit Hilfe eines Stickstoffadsorptions-/-desorptionsverfahrens gemessen wird.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die erste tintenaufnehmende Schicht einen Weißegrad gleich 87 % oder mehr und eine Bekk-Glätte gleich 400 Sekunden oder mehr zeigt.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, wobei die Bekk-Glätte gleich 600 Sekunden oder weniger beträgt.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei der Träger auf seiner Rückseite mit einer Freisetzungslage mit einem dazwischen angeordneten Haftmittel versehen ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, welches das Ausstoßen von Tintentropfen auf ein Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfaßt.