DE69909211T2

DE69909211T2 - Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt

Info

Publication number: DE69909211T2
Application number: DE69909211T
Authority: DE
Inventors: Mitsuhide Higashi-Matsuyama-shi Hoshino; Satoshi Higashi-Matsuyama-shi Kuwabara; Fumiko Higashi-Matsuyama-shi Ito; Norio Higashi-Matsuyama-shi Yabe
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2019-10-08
Also published as: DE69909211D1; US6472053B1; EP0992359A2; EP0992359B1; EP0992359A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, welches die grundlegenden Anforderungen an die Charakteristika von Aufzeichnungsmaterialien erfüllt, einschließlich hoher Tintenaufnahmefähigkeit, lebhafter Tintenfärbung und ausgezeichneter dauerhafter Qualität. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt mit hohem Oberflächenglanz, das nur einen leichten Glanzverlust durch das Aufzeichnen erfährt und das die Aufzeichnung von Bildern hoher Güte ermöglicht. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur wirksamen Sicherstellung eines befriedigenden hohen Oberflächenglanzes für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt mit exzellenten Eigenschaften, wie vorstehend erwähnt.
Die Tintenstrahl-Aufzeichnung ist eine Technik, um feine Tintenstrahltropfen nach einer von verschiedenen Arbeitsprinzipien auszustoßen und dafür zu sorgen, dass sie an einem Aufzeichnungsmaterial, wie zum Beispiel Aufzeichnungspapier, haften um Bilder und Briefe aufzuzeichnen. Diese Technik ermöglicht, dass ein Aufzeichnungsgerät mit hoher Geschwindigkeit und geringem Geräusch zur raschen Bildung von Vollfarbenbildern betrieben wird und benötigt darüber hinaus kein Arbeiten mit Chemikalien, wie zum Beispiel einer Entwicklung oder Fixierung. Aus diesem Grund breitet sich das Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem sehr rasch aus.
Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung einer Mehrfarben-Tintenstrahlaufzeichnungstechnik die Schaffung qualitativ hochwertiger Farbbilder, vergleichbar mit Bildern, die durch Mehrfarbengrafiktechniken unter Verwendung von Verfahren zur Plattenherstellung oder solche, die durch Farbfotografie gebildet werden, und das zu einem geringen Preis im Falle des Druckens einer kleinen Anzahl von Kopien. In den vergangenen Jahren ist die Tintenstrahl-Aufzeichnungstechnik daher auch mehr und mehr dazu verwendet worden, um Vollfarbbilder aufzuzeichnen.
Um es möglich zu machen, holzfreies Papier und beschichtetes Papier, die im Allgemeinen für grafische Künste und Aufzeichnungen verwendet werden, als Aufzeichnungsmaterial in der Tintenstrahl-Aufzeichnungstechnik zu verwenden, sind bereits Untersuchungen der Aufzeichnungsgeräte und der Tintenzusammenset zungen von verschiedensten Aspekten aus vorgenommen worden. Auf der anderen Seite haben kürzlich geschaffene bemerkenswerte Verbesserungen der Funktionsweise der Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräte, wie beispielsweise die beträchtliche Zunahme der Aufzeichnungsgeschwindigkeit, der Definition und/oder der Arbeitsleistung der Vollfarbaufzeichnung, das Potential der Tintenstrahl-Aufzeichnungstechnik erweitert und dabei neue Anwendungen geschaffen. Ein solcher Fortschritt auf der Seite der Aufzeichnungsgeräte führt zur Notwendigkeit der Schaffung von Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterialien, die für eine Aufzeichnung mit höherer Güte geeignet sind. Aus diesem Grund werden Aufzeichnungsmaterialien mit immer besseren Qualitäten benötigt.
Zusätzlich zu den beiden konventionellen Anforderungen, einmal der ausgezeichneten Bildqualität und zum anderen der Glanzbewahrung in der Bildaufzeichnungsfläche, benötigen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräte heutzutage auch eine Geeignetheit für Aufzeichnungen von Bildern mit einer sehr hohen Güte, entsprechend der von Farbfotografierpapier.
Um diese neue Anforderung zu erfüllen ist es notwendig, der Oberfläche des Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterials selbst einen höheren Glanz als je zu verleihen und sicherzustellen, dass der Glanz äquivalent ist zu dem einer Fotopapieroberfläche sowohl im Hintergrund als auch in den Bildaufzeichnungsbereichen. Diese Anforderungen, die an die aufgezeichneten Bilder gestellt werden, werden allgemein durch den Satz „fotografische Qualität" bezeichnet und sind allgemein bekannt.
Die Eigenschaften, die das Aufzeichnungsmaterial notwendigerweise aufweisen soll, umfassen (i) die Sicherung einer hohen Dichte, einer Kreisform und einer Kolorierung mit einem leuchtenden und lebhaften Ton der individuellen Tintenpunkte, die das auf dem Aufzeichnungsmaterial aufgezeichnete Bild ausmachen, (ii) die Ermöglichung eines Hochgeschwindigkeitstrocknens der Tinte um kein Verfließen oder Verschmieren der Tinte zu erhalten, selbst wenn eine Mehrzahl von Tintenpunkten auf der Aufzeichnungsmaterialoberfläche sich überlappen und (iii) die Ermöglichung einer moderaten Diffusion der Tintenpunkte in horizontaler Richtung und die Sicherstellung eines glatten und klaren Umfangs der individuellen Tintenpunkte.
Darüber hinaus wird es zunehmend ein wichtiger Faktor, beim Erstellen von Bildern in höchster Qualitätsstufe, dass das Aufzeichnungsmaterial einen hohen Oberflächenglanz aufweist und nur einen geringfügigen Glanzabfall im Bildaufzeichnungsbereich verursacht, um den Glanz vergleichbar mit dem im Hintergrund nach dem Aufzeichnungsprozess zu erhalten.
Der Glanz des Tintenstrahl-Aufzeichnungspapiers ist jedoch im Allgemeinen im Bildaufzeichnungsbereich niedrig verglichen mit dem in der Hintergrundfläche. Dieses Phänomen tritt vermutlich deshalb auf, weil gleichzeitig mit der Absorption von Tinte, die an der Aufzeichnungspapieroberfläche haftet, das Harz und Pigment die in der Tintenaufnahmeschicht des Aufzeichnungspapiers enthalten sind, sich auflösen oder in der Tinte aufgehen, und dass daher die Oberflächenstruktur des Aufzeichnungspapiers kollabiert.
Um diese Probleme zu lösen, sind wie nachstehend ausgeführt werden soll, bereits einige Vorschläge gemacht worden.
Als Beispiele von Maßnahmen zur Schaffung einer ausgezeichneten Bildqualität ist in der japanischen Tokkai Sho 52-53012 (der Ausdruck „Tokkai" wird hierin verwendet für eine „ungeprüfte Patentveröffentlichung") die Oberflächenumwandlung eines nicht hochwertigen Basispapiers durch Aufbringen einer Beschichtung für die Tintenstrahlaufzeichnung beschrieben worden, und ein Tintenstrahl-Aufzeichnungspapier, durch Imprägnierung eines Papierblattes umfassend Urea-Formaldehydharzpartikel mit einem wasserlöslichen Harz ist beschrieben in der japanischen Tokkai Sho 53-49113. Diese Tintenstrahl-Aufzeichnungspapiere vom Typ reines Papier können Tinte rasch absorbieren, haben aber den Nachteil, dass die Tintenpunkte an ihrem Umfang leicht unscharf werden und unter einer Abnahme der Punktdichte leiden.
Darüber hinaus ist ein Tintenstrahl-Aufzeichnungspapier, das auf einer Träger-Oberfläche eine aufgelagerte Schicht mit hoher Tintenabsorbierfähigkeit aufweist, in der japanischen Tokkai Sho 55-5830 beschrieben und der Fall, bei welchem Kieselerdepulver als Füllmaterial in der aufgebrachten Schicht verwendet wird, ist beschrieben in der japanischen Tokkai Sho 55-51581. Diese Tintenstrahl-Aufzeichnungspapiere vom Typ beschichtetes Papier zeigen Verbesserungen in der Größe, der Form der Dichtigkeit und der Farbtonreproduktion von Tintenpunkten, die an ihnen haften gegenüber dem reinen Papiertyp.
Was die für die Tintenstrahl-Aufzeichnungspapiere verwendeten Tinten anlangt, so herrschen derzeit wasserbasierte Tinten, die wasserlösliche Farbstoffe verwenden, vor. Wenn die Bilder, die auf dem Aufzeichnungspapier gebildet werden, nass werden, was gelegentlich vorkommt, werden die Farbstoffe im Bildaufzeichnungsbereich wieder aufgelöst und von der Papieroberfläche ausgeschwemmt. Als Ergebnis ist das aufgezeichnete Bild ernsthaft beschädigt. Mit anderen Worten ausgedrückt, haben derartige Aufzeichnungspapiere das Problem, dass sie eine sehr geringe Wasserbeständigkeit aufweisen.
In einem anderen Fall, in welchem die Tintenaufzeichnungsschicht eine große Menge von wasserlöslichem Harz aufweist, hat das Tintenstrahl-Aufzeichnungspapier den Nachteil, dass das Harz aufquillt oder sich beim Kontakt mit Tinte auf Wasserbasis auflöst, um den Glanz im Aufzeichnungsgebiet (dem Gebiet, das in Kontakt mit der Tinte gebracht wird) im Gegensatz zum Hintergrundbereich abzuschwächen.
Um diese Nachteile zu mildern, ist eine Verbesserung der Wasserbeständigkeit des Aufzeichnungspapiers durch Aufnahme von porösen kationischen hydratisierten Aluminiumoxidpartikeln in eine Tintenaufnahmeschicht in der japanischen Tokko Hei 3-24906 (der Ausdruck „Tokko" ist verwendet hierfür als „geprüfte Patentveröffentlichung") vorgeschlagen worden. Dieser Vorschlag richtet seine Aufmerksamkeit auf die Porosität kationischer hydratierter Aluminiumoxide. Insbesondere treten die flüssigen Substanzen, wie Tinte und Wasser in die Poren ein und werden darin eingeschlossen; als Ergebnis ist es sehr schwierig, die Tinte dazu zu veranlassen, dass sie aufquillt oder sich auflöst in der Tintenaufnahmeschicht und dadurch wird die Abnahme des Glanzes im Bildaufzeichnungsbereich verhindert.
Obgleich die vorstehend gemachten Vorschläge es ermöglichten, Tintenstrahlaufzeichnungspapier herzustellen, das die beiden Anforderungen, nämlich die Sicherstellung einer exzellenten Bildqualität und die Sicherung eines Glanzverlustes im Bildaufzeichnungsbereich, befriedigen, können sie dem Tintenstrahlaufzeichnungspapier keinen ausreichend hohen Oberflächenglanz nach dem Aufzeichnen sicherstellen.
Als Maßnahme zur Herstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungspapiers mit einem befriedigend hohen Oberflächenglanz nach dem Aufzeichnen, ist ein Verfahren unter Nutzung eines Kalanders bekannt, bei dem Tintenstrahl-Aufzeichnungspapier zwischen einer heißen Stahlwalze und einer elastischen Walze durchgezogen wird, während Druck aufgebracht wird und ein Gießbeschichtungsverfahren bei welchem die tintenaufnehmende Schicht im nassen Zustand gegen die Spiegelglanzfläche einer heißen Trommel angepresst und beim Passieren getrocknet wird (siehe beispielsweise JP-A-6-79967).
Im Einzelnen betrifft das Kalandrieren eine Oberflächenbehandlung, bei der ein Papierblatt durch den Spalt zwischen einer heißen Stahlwalze mit einer Spiegelglanzoberfläche und einer elastischen Walze durchgezogen wird, um einen Behandlungseffekt der Blattoberfläche zu erzielen, die in Kontakt mit der Stahlwalze steht. Diese Technik wird bei der Endbehandlung zum Verbessern der Papierqualität verwendet, um die unebene Oberfläche von Papier uniform und glatt zu machen, wodurch die Papieroberfläche einen hohen Glanz erhält.
Während Tintenstrahl-Aufzeichnungspapier mit einer Tintenaufnahmeschicht, die gebildet ist durch direktes Beschichten eines porösen anorganischen Pigments in einem Sekundär-Partikelzustand (zum Beispiel hydratisierte Aluminiumoxidpartikel, die erhalten wurden aus einem Aluminiumhydrogelschlamm, der nacheinander gefiltert, zusammengedrückt, getrocknet, gemahlen und gesiebt worden ist (japanische Tokko Hei 3-24906), und amorphe Kieselerde) zusammen mit einem Binder auf einem Träger beim Unterziehen einer Kalandrierbehandlung, wie sie oben erwähnt worden ist, eine Hochglanzoberfläche annehmen kann, verstopft diese Behandlung die Poren, die durch anorganische feine Partikel gebildet sind und erniedrigt dadurch die Absorbierfähigkeit für die Tinte.
Wenn im Einzelnen das Tintenstrahl-Aufzeichnungspapier, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen ist, die poröse anorganische Pigmente in einem Sekundär-Partikelzustand umfasst, einer Kalandrierbehandlung als Endbehandlungsstufe unterzogen wird, so wird die aufgebrachte Schicht auf dem Papierblatt durch den hohen Spaltdruck zwischen den Rollen geglättet, sodass sie einen hohen Oberflächenglanz annimmt, wobei aber andererseits der Spaltdruck zwischen den Rollen die Hohlräume innerhalb der Tintenaufnahmeschicht verringert, sodass eine Abnahme der Tintenabsorptionskapazität die Folge ist. Daher wurde allgemein angenommen, dass eine Kalandrierbehandlung als Endbehandlungsschritt ungeeignet ist für Tintenstrahlaufzeichnungspapiere.
Bei Benutzung des Gießbeschichtungsverfahrens ergeben sich andererseits viele Beschränkungen, zum Beispiel hinsichtlich der Viskosität und der Feststoffkonzentration einer Beschichtungsfarbe für die Tintenaufnahmeschicht. Diese Beschränkungen beruhen auf den Eigenschaften hydratisierter Aluminiumpartikel, wie beispielsweise Aluminiumoxidsol, wie es in Beschichtungsfarben verwendet wird. Darüber hinaus ist es schwierig, die Bedeckungsrate der Beschichtung zu erhöhen, um eine dicke Tintenaufnahmeschicht zu bilden. Dies beruht darauf, dass die hydratisierten Aluminiumoxidpartikel, wie beispielsweise Aluminiumoxidsol, eine extreme Zunahme der Viskosität durch einen Anstieg der Feststoffkonzentration in der Beschichtungsschicht verursachen, was die Geeignetheit für eine Beschichtung verdirbt. Es kann daher eine ausreichende Tintenabsorbierfähigkeit nicht dadurch sichergestellt werden, dass eine dicke Tintenaufzeichnungsschicht gebildet wird; als Ergebnis kann eine gute Bildqualität nicht erreicht werden.
Fotopapier hat einen sehr hohen Oberflächenglanz und ein 60° Spiegelglanz auf der Oberfläche in der Größenordnung von 95%. Wenn ein so hoher Glanz einem Tintenstrahl-Aufzeichnungspapier verliehen wird, ist es möglich, qualitativ hochwertige Aufzeichnungspapiere zu erhalten. Tatsache ist aber, dass es sehr schwierig war, 60° Spiegelglanz höher als der von Fotopapier auf Tintenstrahl-Aufzeichnungspapier zu erzielen.
Die EP-A-0705710 beschreibt ein beschichtetes Papier und ein Verfahren zu seiner Herstellung, wobei das Papier umfasst einen Papierträger, eine Pseudo-Böhmit-Schicht, die auf dem Träger gebildet ist und eine Kieselerdeschicht, die auf die Pseudo-Böhmit-Schicht laminiert ist und wobei das Verfahren ein Gießbeschichtungsverfahren oder ein Transferverfahren umfasst, welches eine Kieselerdebeschichtungslösung verwendet.
Die EP-A-0781666 beschreibt ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, umfassend ein Trägerteil, eine erste auf diesem Trägerteil angeordnete Tintenaufnahmeschicht, enthaltend Kieselerde und eine zweite Tintenaufnahmeschicht auf der ersten Tintenaufnahmeschicht, wobei die zweite Tintenaufnahmeschicht ebenfalls Kieselerde umfasst.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfinder haben sorgfältige Studien des Oberflächenglanzes gemacht, der benötigt wird, um ein qualitativ hochwertiges Aussehen des Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterials zu erzielen. Als Ergebnis davon hat es sich herausgestellt, dass das Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial eine Hochqualitätsaufmachung, vergleichbar zu der von Fotopapier vom sensorischen Gesichtspunkt aus betrachtet, erlangen kann, soweit wie der 60° Spiegelglanz darauf bei wenigstens 60% vorliegt.
Als Ergebnis unserer intensiven Studien zur Bildung einer dicken Aufzeichnungsschicht mit hoher Porosität, hohem Glanz und hoher Tintenabsorbierfähigkeit wurde herausgefunden, dass gute Resultate erhalten werden können, durch Vorsehen einer Aufzeichnungsschicht auf einem Träger oder Support, die aus einer porösen ersten Schicht und einer zweiten Schicht besteht, sodass der 60° Spiegel glanz von wenigstens 60% der zweiten Schichtoberfläche aufgeprägt wird, während die Porosität der ersten Schicht beibehalten wird, sodass auf diese Art und Weise die Erfindung erreicht wird.
Unsere weiteren Studien mit dem Ziel der Schaffung sowohl einer hohen Porosität als auch eines höheren Glanzes in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsschicht haben entdeckt, dass dann, wenn die Aufzeichnungsschicht eine poröse Doppeltschichtstruktur aufweist, die Pigmentteile in der ersten porösen Schicht keine sekundären Partikel, sondern primäre Partikel sind, die eine durchschnittliche Partikelgröße von 10 bis 500 nm aufweisen und dass die obere poröse Schicht hauptsächlich aus Harz besteht, das in der Lage ist, eine Glanzschicht zu bilden, die innerhalb der Aufzeichnungsschicht gebildeten Poren nicht kollabieren, selbst bei einer Kalandrierbehandlung; als Ergebnis kann der Aufzeichnungsschicht ein befriedigend hoher Glanz durch Kalandrierung erteilt werden, während die hohe Porosität der Aufzeichnungsschicht aufrecht erhalten bleibt.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsmaterial zu schaffen, welches einen hohen Oberflächenglanz sowohl im (nicht beschriebenen) Hintergrund, als auch dem Bildaufzeichnungsbereichen sicherstellt, um darauf qualitativ hochwertige Bilder, vergleichbar mit denen auf Farbfotopapier aufzeichnen zu können.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur weiteren Verbesserung des Oberflächenglanzes einer Tintenaufnahmeschicht, um ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt zu schaffen, das in der Lage ist, qualitativ hochwertige Bilder zu schaffen, die gleichgut oder sogar noch besser sind, als die von Farbfotopapier.
Dieses Ziel der vorliegenden Erfindung wird mit einem Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es eine Stufe umfasst, in der auf ein Blattauflager eine erste poröse Tintenaufnahmeschicht aufgebracht wird, umfassend anorganische feine Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 10 bis 500 nm und einem Bindeharz mit einer Trockenbelegung von 20 bis 50 g/m², und eine Stufe, bei der auf die erste Tintenaufnahmeschicht eine zweite poröse Tintenaufnahmeschicht ohne Pigmentartikel aufgebracht wird, die ein Harz umfasst, welches in der Lage ist, eine Glanzschicht zu bilden, mit einer Trockenbelegung von 0,1 bis 2 g/m², und darüber hinaus einer Stufe der Trocknung und des Durchführens entweder der ersten Tintenaufnahmeschicht auf dem Auflager oder der zweiten Tintenaufnahmeschicht auf der ersten Tintenaufnahmeschicht durch den Spalt zwischen zwei erhitzten und/oder druckbeaufschlagten Rollen, von denen wenigstens eine eine spiegelglatte Oberfläche hat, wenn die Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht in Kontakt mit der spiegelglatten Oberfläche der Rolle gebracht wird.
Das weitere Ziel der vorliegenden Erfindung wird erreicht mit einem Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, das nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren herstellbar ist und das auf einem Blattauflager eine erste poröse Tintenaufnahmeschicht aufweist, die anorganische feine Partikel und ein Bindeharz enthält, und auf der ersten Tintenaufnahmeschicht eine zweite Tintenaufnahmeschicht aufweist, die keine Pigmentpartikel aufweist und ein Harz enthält, das in der Lage ist, eine Glanzschicht zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganischen feinen Partikel eine durchschnittliche Partikelgröße von 10 bis 500 nm aufweisen, dass die erste Tintenaufnahmeschicht eine Belegung von 5 bis 50 g/m² auf einer trockenen Feststoffbasis besitzt, und die zweite Tintenaufnahmeschicht in einem derartigen Ausmaß porös ist, dass sie die Poren in der Oberflächenschicht der ersten Tintenaufnahmeschicht nicht vollständig blockiert und eine Belegung zwischen 0,1 und 2,0 g/m² auf einer trockenen Feststoffbasis aufweist und einen 60° Spiegelglanz auf wenigstens 60% der Oberfläche aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Porenradius der ersten Tintenaufnahmeschicht zwischen 1 und 500 nm und der durchschnittliche Porenradius ist nicht größer als 100 nm und darüber hinaus weist die zweite Tintenaufnahmeschicht eine poröse Struktur in einem derartigen Ausmaß auf, dass sie die Poren im Oberflächenteil der ersten Tintenaufnahmeschicht nicht vollständig blockiert.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Der bei der Erfindung benutzte Träger kann jeder bekannte Träger sein, der in der Lage ist, einem Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt eine ausreichende Festigkeit zu verleihen. Speziell können verschiedene Trägermaterialien verwendet werden einschließlich Papier, Kunststofffolie (zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen und Polyethylen-Terephthalat-Filme) mit Harzfilmen versehenes Papier und Papier, das mit geschmolzenem Harz verarbeitet worden ist oder sogenannte laminierte Papiere.
Von diesen Materialien ist der in der vorliegenden Erfindung bevorzugte Träger Papier. Beispiele für verwendbare Papiere umfassen Basispapier, das hergestellt ist aus Papierrohstoff, umfassend chemischen Papierbrei (zum Beispiel LBKP und NBKP), mechanischen Papierbrei (zum Beispiel GP, PGW, TMP und CMP) oder Altpapierbrei (zum Beispiel DIP) und ein Stärkematerial als Hauptkomponenten und darüber hinaus als Additiven einen Binder, ein Appreturmaterial, ein Fixiermittel und ein Mittel zur Vergrößerung der Papierfestigkeit durch Verwendung verschiedener Papiermaschinen, und Papier das hergestellt worden ist unter Verwendung eines Basispapiers durch eine wohlbekannte Behandlung aus dem Gebiet der Papierfertigung, zum Beispiel Leimpressbeschichtung, Farbschichtaufbringung (wie im Falle von beschichtetem Papier, Kunstpapier oder gießbeschichtetem Papier) oder eine Kalandrierbehandlung.
Die anorganischen feinen Partikel, die in der auf den Träger aufgebrachten ersten Tintenaufnahmeschicht verwendet werden, sind anorganische Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 10 bis 500 nm und ermöglichen die Bildung einer porösen Schicht, wenn die Beschichtungszusammensetzung, die diese Partikel enthält, auf den Träger aufgebracht und dann getrocknet wird. Zum Beispiel können feine Metalloxidpartikel, die als colloidale Partikel in Lösungsmitteln aufgelöst sind, das heißt Metalloxidsol (wie beispielsweise Kieselsäuresol, Aluminiumoxidsol, Zirkonerdesol oder Titanerdesol) verwendet werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, Aluminiumoxidsol, die hydratisierte Aluminiumoxidpartikel von Böhmit enthalten, zu verwenden, welches eine durchschnittliche Partikelgröße von 10 bis 500 nm aufweist und einen pH-Wert im Bereich von 2 bis 6 besitzt, wenn es eine Feststoffkonzentration zwischen 15 und 30 Gewichtsprozent hat.
Ein derartiges Aluminiumoxidsol kann hergestellt werden entsprechend einem Verfahren des Zufügens einer Säure, zum Beispiel Salzsäure oder Essigsäure zu einem Brei enthaltend hydratisiertes Aluminiumoxid, hergestellt durch Hydrolysierung eines Aluminiumalkoxids, wie beispielsweise Aluminiumpropoxid, oder durch Dispergieren hydratisierten Aluminiumoxidschlamms mithilfe von Ultraschallwellen, (wie es beschrieben ist beispielsweise in der japanischen Tokkei Hei 3-275510, japanische Tokkai Hei 3-281384, japanische Tokkai Hei 3-285814, japanische Tokkai Hei 3-285815, japanische Tokkai Hei 4-275917, japanische Tokkai Hei 5-24823, japanische Tokkai Hei 5-24824, japanische Tokkai Hei 5-32413, japanische Tokkai Hei 6-64918, japanische Tokkai Hei 6-64919, japanische Tokkai Hei 7-291621, japanische Tokkai Hei 8-295509, und japanische Tokkai Hei 8-333115).
Was die durch die anorganischen feinen Partikel in der ersten Tintenaufnahmeschicht gebildeten Poren anlangt, ist es wünschenswert, dass ihre Größe so klein wie möglich innerhalb des Limits liegt, dass sie kein Hindernis für die Tintenabsorbierung darstellen. Wenn die anorganischen feinen Partikel, die verwendet werden, Poren mit einem großen Radius aufweisen, zum Beispiel 3 μm in der ersten Tintenaufnahmeschicht, so absorbiert die erste Tintenaufnahmeschicht sehr rasch eine Beschichtungszusammensetzung, die aufgebracht wird zur Bildung einer zweiten Tintenaufnahmeschicht. Als Ergebnis davon kann die Harzkomponente der Beschichtungszusammensetzung nicht auf der ersten Tintenaufnahmeschicht verbleiben und verfehlt daher das Ziel der Bildung einer zweiten Tintenaufnahmeschicht, die alleine eine Glanzoberfläche bilden soll.
Wenn die Radien der Poren, die in der ersten Tintenaufnahmeschicht gebildet sind, daher klein sind, wird die Absorption einer Beschichtungskomposition für die zweite Tintenaufnahmeschicht in die erste Tintenaufnahmeschicht verzögert und dadurch bleibt ein großer Teil der Harzkomponente in dem Material für die zweite Tinten aufnehmende Schicht auf der ersten Tintenaufnahmeschicht. Wenn die Zusammensetzung getrocknet wird, während das Harz auf der ersten Tintenaufnahmeschicht verbleibt, kann eine zweite Tintenaufnahmeschicht mit einer glänzenden Oberfläche gebildet werden. Aus diesem Grund ist es besonders wünschenswert, im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass die Radien der Poren, die durch die anorganischen feinen Partikel gebildet werden, innerhalb eines Rahmes von 1 bis 500 nm und der durchschnittliche Porenradius 100 nm oder weniger beträgt. Dies deshalb, weil die Anwesenheit von Poren mit Radien größer als 500 nm in der ersten Tintenaufnahmeschicht es einer Beschichtungszusammensetzung für die zweite Tintenaufnahmeschicht ermöglicht, rasch in der ersten Tintenaufnahmeschicht absorbiert zu werden. Als Ergebnis davon kann die Kunstharzkomponente in dieser Zusammensetzung nicht auf der ersten Tintenaufnahmeschicht verbleiben, sodass dadurch auch keine Schicht mit glänzender Oberfläche gebildet werden kann. Wenn die Radien der gebildeten Poren kleiner sind als 1 nm, kann andererseits keine zufriedenstellende Tintenabsorbierfähigkeit erreicht werden.
Mit anderen Worten, wenn die Radien der in der ersten Tintenaufnahmeschicht gebildeten Poren zwischen 1 und 500 nm betragen, ist die Absorption einer Beschichtungskomposition, die aufgebracht wird zur Bildung der zweiten Tintenaufnahmeschicht in die erste Tintenaufnahmeschicht in geeigneter Weise verzögert und dadurch bleibt ein großer Teil der Kunstharz oder Komponente in der Zusammensetzung auf der ersten Tintenaufnahmeschicht. Durch Trocknen der aufgebrachten Zusammensetzung während das Kunstharz auf der ersten Tintenaufnahmeschicht verbleibt, kann somit eine zweite Tintenaufnahmeschicht geformt werden, die eine glänzende Oberfläche besitzt.
Das Binderharz, das für die erste Tintenaufnahmeschicht verwendet wird, kann aus bekannten Harzen in geeigneter Weise ausgewählt werden, die mit den oben erwähnten anorganischen feinen Partikeln oder Oxidsol gemischt werden und können, wenn sie auf den Träger aufgebracht und dann getrocknet werden, Filme bilden. Vom Gesichtspunkt einer Erhöhung der Tintenaufnahmefähigkeit ist es wünschenswert, wasserlösliche Harze zu verwenden, wie beispielsweise Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und wasserlösliche Zellulose und/oder wasser dispersible Harze (Polymerlatex) wie beispielsweise konjugierte Dienepolymere (zum Beispiel Styren-Butadiencopolymer), Acrylpolymere, und Vinylpolymere (zum Beispiel Ethylen-Vinylacetatcopolymer).
Die geeignete Menge der anorganischen feinen Partikel zum Binderharz liegt zwischen 97/3 und 70/30 Gewichtsprozent auf einer Feststoffbasis. Wenn die Proportion der anorganischen feinen Partikel in der ersten Tintenaufnahmeschicht größer ist als 97 Gewichtsprozent, wird die aufgebrachte Schicht nach dem Trocknen brüchig und fällt leicht vom Träger ab und induziert ein Pulverfallphänomen. Auf der anderen Seite, wenn die Menge der anorganischen feinen Partikel in der ersten Tintenaufnahmeschicht kleiner ist als 70 Gewichtsprozent, wird die Absorption der Tinte in die Tintenaufnahmeschicht sehr gering. Speziell ist es vorteilhaft für die erste Tintenaufnahmeschicht, dass das Verhältnis des anorganische feine Partikel/Bindeharz zwischen 95/5 und 85/15 Gewichtsprozent liegt.
Als Standards für die Tintenaufnahmequalität wird das Maß des Verschmierens der Tinte am Bildflächenrand und der eines Wulstphänomens herangezogen, das beim Tintenstrahlaufzeichnen auftritt. Das Verschmieren am Rand ist ein Phänomen, dass der Rand zwischen zwei benachbarten Festbildbereichen, die aufgezeichnet sind in Tinte unterschiedlicher Farbe, vage ist. Dabei kann entweder monochromatische Tinte alleine oder eine Tintenmischung von zwei oder mehr unterschiedlichen Farben die Farbe jedes festen Bildbereichs bestimmen. Der Ausdruck „Wulstbildung" betrifft das Phänomen, dass gefleckte oder gestreifte Schatten nicht nur in festen Bildbereichen sondern auch aufgezeichneten Bildern als Ganzes auftreten.
Beide Phänomene werden dadurch verursacht, dass Tintentropfen teilweise auf der Tinten aufnehmenden Schichtoberfläche verbleiben, ohne gleichförmig in die Aufzeichnungsschicht absorbiert zu werden, wenn sie von einer Tintendüse des Tintenaufzeichnungsgeräts auf das Aufzeichnungsblatt gespritzt werden. Speziell betrifft das Verschmieren am Rand ein Phänomen, dass das Aufzeichnungsblatt nicht alle Tintentropfen absorbieren kann, die kontinuierlich darauf gespritzt werden, sodass ein Überfluss eines Teils der Tintentropfen von ihren Aufzeichnungs bereich in benachbarte Bildaufzeichnungsbereiche gelangt und dadurch den Rand der aufgezeichneten Bildflächen ununterscheidbar macht. Auf der anderen Seite betrifft die Wulstbildung ein Phänomen, wonach, obgleich das Aufzeichnungsblatt nicht so schlecht hinsichtlich seiner Tintenabsorptionsfähigkeit ist, ein Verschmieren am Rand auftritt, die Tintentropfen, die kontinuierlich auf das Aufzeichnungsblatt gespritzt werden, mit einander verketten werden, bevor sie vollständig in der Tintenaufnahmeschicht absorbiert sind, sodass sich eine unebene Dichte des aufgezeichneten Bildes ergibt.
Wenn die Tintenaufnahmefähigkeit des Aufzeichnungsblattes gering ist, treten sowohl verschmierte Ränder als auch das Wulstphänomen in beträchtlichem Ausmaß auf.
Zusätzlich kann die Beschichtungskomposition für die erste Tintenaufnahmeschicht verschiedene Additive enthalten, wie beispielsweise ein Pigmentdispersionsmittel, ein Kopplungsmittel, ein Geliermittel, ein Verdickungsmittel, ein Egalisiermittel, ein Antischaum- oder Schaumdämpfungsmittel, ein oberflächenaktives Mittel, ein Aufhellungsmittel, einen Farbstoff, ein Fixiermittel, ein Antioxidant, ein UV-absorbierendes und ein Wasserfestigkeitsmittel, falls dies erwünscht ist.
Die Bedeckung der ersten Tintenaufnahmeschicht ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Geeignetheit für eine Tintenstrahlaufzeichnung. Wenn in der ersten Tintenaufnahmeschicht feine Aluminiumoxidpartikel verwendet werden, kann diese Aluminiumoxidschicht das Wasser oder den Alkohol, die als Lösungsmittel der Aufzeichnungstinte verwendet werden, absorbieren und kann darüber hinaus Farbstoffe als farbgebende Komponenten der Tinte fixieren (halten).
Da die erste Tintenaufnahmeschicht hochtransparent ist, selbst wenn sie in einem relativ dicken Film ausgebildet ist, können die darin gespeicherten Farbstoffe entsprechend der Tintenstrahl-Aufzeichnungstechnik klar gesehen werden, sodass sich eine sehr gute Kolorierung im aufgezeichneten Bild ergibt. Um sicherzustellen, dass die Tintenstrahl-Aufzeichnungseignung (einschließlich Tintenabsorbiervermögen und Kolorierfähigkeiten) bei dem vorliegenden Aufzeichnungsblatt ge geben sind, ist es wünschenswert, dass die Bedeckungsrate der ersten Tintenaufnahmeschicht zwischen 5 und 50 g/m², vorzugsweise 20 bis 50 g/m² auf einer trockenen Feststoffbasis liegt. Wenn die Kalandrierbehandlung mit dem Ziel der Schaffung eines höheren Glanzes für die Aufzeichnungsschichtoberfläche durchgeführt wird, ist es vorteilhaft, dass die Bedeckung der ersten Tintenaufnahmeschicht zwischen 20 und 50 g/m² auf einer trockenen Feststoffbasis liegt.
Dies gilt deshalb, weil die Bedeckung der ersten Tintenaufnahmeschicht niedriger als 20 g/m² auf trockener Feststoffbasis eine beträchtliche Reduktion der Aussparungen in der ersten Tintenaufnahmeschicht zur Folge hat, wenn Druck darauf ausgeübt wird durch die Passage durch den Spalt zwischen den Rollen, was wiederum die Tintenabsorptionsfähigkeit ungenügend macht. Auf der anderen Seite verursacht eine Bedeckung höher als 50 g/m² auf einer trockenen Feststoffbasis Risse in der Tintenaufnahmeschicht bei der Passage unter Druck und verringert daher die aufgezeichnete Bildqualität.
Von den Standpunkten aus, dass man kein Hindernis für die Tintenabsorption haben möchte und gleichzeitig eine exzellente Charakteristik der ersten Tintenaufnahmeschicht sicherstellen will, ist es wünschenswert, dass die zweite Tintenaufnahmeschicht eine poröse Struktur hat. Wenn die zweite Tintenaufnahmeschicht als Schicht mit einer porösen Struktur gebildet wird, aber nicht einen kontinuierlichen uniformen trockenen Film bildet, blockiert es nicht vollständig die an der Oberfläche der ersten Tintenaufnahmeschicht gebildeten Poren. Als Ergebnis davon kann das Aufzeichnungsblatt eine hohe Tintenabsorptionsfähigkeit sichern. Im Falle, dass die zweite Tintenaufnahmeschicht ein kontinuierlicher uniformer trockener Film ist, blockiert dieser Film die an der Oberfläche der ersten Tintenaufnahmeschicht gebildeten Poren und verursacht dadurch eine beträchtliche Abnahme der Tintenaufnahmefähigkeit. Die poröse Struktur der zweiten Tintenaufnahmeschicht kann unter einem Elektronenmikroskop od. dgl. beobachtet werden.
Zum Erreichen zweier Ziele der vorliegenden Erfindung, nämlich einer hochklassigen Bildqualität für das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt und der Schaffung eines Hochglanzes und eines hochklassigen Gefühls für die Aufzeichnungsblattoberfläche, ist es wünschenswert, dass die Bedeckung der zweiten Tintenaufnahmeschicht zwischen 0,1 und 2,0 g/m², vorzugsweise von 0,1 bis 1,0 g/m², auf einer trockenen Feststoffbasis liegt.
Wenn die zweite Tintenaufnahmeschicht eine Bedeckung kleiner als 0,1 g/m² auf einer trockenen Feststoffbasis aufweist, wird nahezu die gesamte Beschichtungszusammensetzung, die aufgebracht wird, in die erste Tintenaufnahmeschicht absorbiert, bevor sie getrocknet ist. Dadurch kann eine Verbesserung im Oberflächenglanz nicht erreicht werden, obgleich eine gute Tintenabsorptionsfähigkeit und aufgezeichnete Bilder von guter Qualität erhalten werden können. Wenn die Bedeckung der zweiten Tintenaufnahmeschicht größer ist, als 2,0 g/m² auf einer trockenen Feststoffbasis, kann andererseits die gebildete Schicht einen hohen Oberflächenglanz aufweisen, aber es ist dann schwierig, einer solch dicken Schicht eine poröse Struktur zu geben, was wiederum zur Bildung eines kontinuierlichen gleichförmigen trockenen Films führt. Dadurch würde die zweite Tintenaufnahmeschicht die Poren an der Oberfläche der ersten Tinten aufnehmenden Schicht blockieren und eine Barriere für die Aufzeichnungstinte bilden und dadurch würde die Absorption der Tinte in die erste Tintenaufnahmeschicht behindert, sodass es unmöglich ist, exzellente Bildaufnahmequalitäten zu erreichen.
Die für die zweite Tintenaufnahmeschicht verwendeten Harze können alle Materialien sein, die in der Lage sind, eine Schicht mit hohem Oberflächenglanz und Tintenabsorptionsvermögen (Permeabilität) zu bilden. Geeignete Beispiele solcher Materialien umfassen Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, wasserlösliche Zellulose, Acrylharz, Polyacrylamide, Polyester, Zelluloseacetat, Acetalharz, Melaminharz, Ureaharz, Polyvinylacetat, Ethylinvinylacetat, Copolymer und Polystyren. Von diesen Harzen sind Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, wasserlösliche Zellulose, Polyester, Zelluloseacetat und Acetalharz besonders geeignet. Diese Harze können alleine oder als Mischung von zwei oder mehreren verwendet werden.
Durch Verwendung eines der vorstehend aufgeführten Harze kann mit großer Effizienz die zweite Tintenaufnahmeschicht mit einem 60° Spiegelglanz und auf wenigstens 60% der Oberfläche gebildet werden.
Von den oben angesprochenen Harzen sind die bevorzugt benutzten Harze für die zweite Tintenaufnahmeschicht diejenigen Harze, die den nachfolgenden physikalischen Eigenschaften besitzen.
Was Polyvinylalkohol anlangt, so sind diejenigen Harzmaterialien, die einen Verseifungsgrad im Bereich von 5 bis 60% und einen durchschnittlichen Polymerisationsgrad im Bereich von 100 bis 2500 besitzen, besonders bevorzugt.
Bei Polyvinylpyrrolidon ist es besonders vorteilhaft, wenn sie ein durchschnittliches Molekulargewicht besitzen, das im Bereich von 2,2 × 10⁵ bis 2,8 × 10⁶ liegt.
Für wasserlösliche Zellulose ist es bevorzugt, dass die Viskosität wenigstens 50 cps in einer 2%igen wässrigen Lösung besitzt.
Bei Polyesterharz ist es besonders vorteilhaft, eine Suspension zu verwenden, die durch die Dispergierung feiner Partikelchen von Polyesterharz mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen 1 × 10⁴ bis 2 × 10⁴ in einer Mischung von Wasser und einem organischen Lösungsmittel bereitet wurde, oder wasserlösliches Polyesterharz.
Was das Zelluloseacetat anlangt, ist es bevorzugt, dass der durchschnittliche Acetylgruppengehalt darin zwischen 10 und 60 Gewichtsprozent beträgt. Für Acetalharz ist es vorteilhaft, das Harz in einem Acetalisierungsgrad von wenigstens 60%, einem Acetylgruppengehalt von höchstens 3 Mol-Prozent und einem durchschnittlichen Polymerisierungsgrad von 500 bis 1500 zu verwenden.
Bei der vorliegenden Erfindung wird die Oberflächenbehandlung durchgeführt, nachdem auf einem Träger die erste Tintenaufnahmeschicht oder die zweite Tinten aufnehmende Schicht aufgebracht worden ist, wobei die Tintenaufnahme schicht auf dem Träger durch einen Spalt zwischen zwei erhitzten und/oder unter Druck stehenden Walzen durchgezogen wird, von denen wenigstens eine mit einer Spiegeloberfläche versehen ist, sodass die Tintenaufnahmeschicht in Kontakt mit der Spiegeloberfläche gebracht wird. Daher ist es wünschenswert, dass das zur Bildung der beiden Tintenaufnahmeschichen verwendete Harz ein thermoplastisches Harz ist. Vom Standpunkt der Verhinderung eines Harztransfers von der zweiten Tintenaufnahmeschicht zur Spiegelfläche der Walze ist es speziell wünschenswert, ein thermoplastisches Harz zu verwenden, das eine Glastransitionstemperatur von –10°C oder höher für die zweite Tinten aufnehmende Schicht besitzt. Zusätzlich ist die Verwendung eines solchen Harzes auch erwünscht zur Verhinderung der potentiellen Gefahr, dass die Aufzeichnungsseite eines Aufzeichnungsblattes auf der Rückseite eines anderen darauf abgelegten Aufzeichnungsblattes haftet.
Das speziell geeignete Harz für die zweite Tinten aufnehmende Schicht ist eine Mischung aus Polyvinylalkohol und Polyesterharzen. Obgleich diese Harze in jedem Verhältnis gemischt werden können, ist ein besonders geeignetes Verhältnis von Polyvinylalkohol zu Polyesterharz von 70/30 bis 95/5 Gewichtsanteilen.
Die zweite Tintenaufnahmeschicht kann Additive enthalten, wie beispielsweise einen Plastifizierer, ein Pigmentverteilungsmittel, ein Verdickungsmittel, ein Ausgleichsmittel, ein Antischaum- oder Schaumdämpfungsmittel, ein oberflächenaktives Mittel, einen Kolorierfarbstoff, ein Fixierungsmittel, ein Antioxidantium, ein UV-absorbierendes und ein Wasserfestigkeitsmittel.
Die Tintenaufnahmeschicht der erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter können unter Verwendung konventioneller Beschichtungsmaschinen unterschiedlichster Art gebildet werden, wie zum Beispiel einen Blattbeschichter, einen Luftrakelbeschichter, einen Rollbeschichter, einen Vorhangbeschichter, einen Gießbeschichter, einen Stangenbeschichter, einen Stangenblattbeschichter und einen Tiefdruckbeschichter. Die aufgebrachten Schichten werden getrocknet und verfestigt, indem sie heißer Luft oder Infrarotstrahlen ausgesetzt werden.
Um der Aufzeichnungsseite des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes einen viel höheren Glanz zu verleihen, wird eine Oberflächenbehandlung, wie weiter oben ausgeführt, im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführt. Insbesondere wird einerseits die erste Tintenaufnahmeschicht auf einer Trägerschicht getrocknet und verfestigt und durch einen Spalt zwischen zwei Walzen verschoben, von denen wenigstens eine eine Spiegeloberfläche hat, sodass die Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht in Kontakt mit der Spiegelfläche gebracht wird, und anschließend wird die zweite Tintenaufnahmeschicht aufgebracht und getrocknet. In einer anderen Ausführungsvariante wird die zweite Tintenaufnahmeschicht auf der ersten Tintenaufnahmeschicht gebildet, und dann der vorstehend erwähnten Oberflächenbehandlung unterzogen. Die Oberflächenbehandlung, die bei der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, verursacht keinen Kollaps der Poren, die in der ersten Tintenaufnahmeschicht gebildet worden sind, da die anorganischen feinen Partikel, die verwendet werden, primäre Partikel mit einer durchschnittlichen Größe von 10 bis 500 nm sind.
Die Walzen, die für die vorherstehend beschriebene Oberflächenbehandlung verwendet werden, umfassen Rollen, die aus verschiedenen Materialien bestehen, zum Beispiel Stahlrollen, Gummirollen und eine Baumwollrolle. Es ist jedoch notwendig, wenigstens eine Stahlrolle mit einer Spiegeloberfläche zu benutzen. Die Walze mit einer Spiegeloberfläche (die nachfolgend als „Spiegelwalze" bezeichnet werden soll) ist eine Walze aus Metall mit sehr hoher Härte, die eine sehr glatte durch Polieren gebildete Oberfläche aufweist. Andererseits werden eine Baumwollwalze und eine Gummiwalze nachfolgend als „elastische Walzen" bezeichnet, da ihre Oberflächen elastisch sind. Als allgemeine Methoden der Oberflächenbehandlung sind Kalandrierbehandlungen bekannt, die unter den Begriffen „Superkalandrierung" und „Weichkalandrierung" laufen. Diese Behandlungen können auch bei der vorliegenden Erfindung angewandt werden. Der Ausdruck „Oberflächenbehandlung", der in der Erfindung benutzt wird, nämlich die Behandlung des Durchgangs einer Tintenaufnahmeschicht durch einen Spalt zwischen zwei Rollen, von denen wenigstens eine eine Spiegeloberfläche aufweist, sodass die Tin ten aufnehmende Schicht mit dieser Spiegelschicht kontaktiert, soll nicht so aufgefasst werden, als würde sie auf Kalandrierbehandlungen begrenzt sein.
Bei der Oberflächenbehandlung der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, die Oberflächentemperatur der Walze in einem Bereich zwischen 30°C und 120° C zu steuern. Der Spaltdruck (Lineardruck) zwischen den Walzen, obgleich er in einem Bereich zwischen 30 und 300 kg/cm liegen kann, liegt vorzugsweise zwischen 100 und 300 kg/cm. Bei Durchführung der Kalandrierung unter einem linearen Druck, höher als 300 kg/cm, werden die Ausnehmungen in der Tintenaufnahmeschicht reduziert, sodass die Tintenaufnahmefähigkeit verschlechtert wird. Bei einer Kalandrierung unter einem Lineardruck kleiner als 100 kg/cm ergibt sich kein ausreichend hoher Oberflächenglanz der Aufnahmeschicht.
Die erhitzte Walze kann entweder eine Spiegelwalze oder eine elastische Walze sein. Die Oberfläche einer Spiegelwalze kann jede Temperatur haben, wenn diese Temperatur nur die Temperatur der Aufzeichnungsseite des Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes anheben kann.
Die Oberflächenbehandlung der vorliegenden Erfindung wird so ausgeführt, dass ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt wenigstens einmal durch entweder einen Spalt zwischen einer Spiegelrolle und einer elastischen Rolle oder einen Spalt zwischen einer Spiegelrolle und einer weiteren Spiegelrolle durchgeführt wird. Dabei kann das Aufzeichnungsblatt durch zwei oder mehr Spalte zwischen einer Vielzahl von Walzen geführt werden, sodass die Pressung mehr als einmal erfolgt, vorausgesetzt, dass das Aufzeichnungsblatt so durch die Spalte bewegt wird, dass die Aufzeichnungsseite jeweils in Kontakt mit der Spiegelwalzenoberfläche gebracht wird. Mit anderen Worten, wenn eine der Presswalzen eine elastische Walze ist, wie beispielsweise eine Gummiwalze oder eine Baumwollwalze, so muss das Aufzeichnungsblatt so zwischen ihnen durchgeführt werden, dass die Aufzeichnungsseite nicht in Kontakt mit der elastischen Walzenoberfläche steht. Dies deshalb, da die Textur der elastischen Walzenoberfläche dazu tendiert, durch Druckkontakt mit dieser auf die Aufzeichnungsblatt Oberfläche transferiert zu werden, wodurch sie die Aufzeichnungsblattoberfläche rau gewellt macht und somit die äußere Er scheinung des Aufzeichnungsblattes verschlechtert. Die Härte einer elastischen Walze unterliegt keinen speziellen Begrenzungen, soweit sie nur genügend Festigkeit aufweist, um dem Druck von der Spiegelwalze zu wiederstehen, vorzugsweise liegt sie im Bereich zwischen 80 und 90 Grad.
Die für die erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter verwendbare Tinte besteht hauptsächlich aus Farbstoffen zum Aufzeichnen von Bildern und einem Dispersionsmedium oder Lösungsmittel zum Dispergieren der Farbstoffe. Als solche Farbstoffe können bekannte Koloriermaterialien verwendet werden, beispielsweise Direktfarbstoff, Säurefarbstoff, basischer Farbstoff, reaktiver Farbstoff, Nahrungsmittelfarben, Dispersionsfarbstoff, öllöslicher Farbstoff und verschiedene Arten von Pigmenten. Beispiele für ein Dispersionsmedium oder Lösungsmittel, das für die Tinte geeignet ist, umfassen Wasser und wasserlösliche organische Lösungsmittel, wie zum Beispiel Alkohol und Glycol. Jedes dieser Lösungsmittel kann eine allgemeine Farbstoffkonzentration von 0,1 bis 20 Gewichtsprozent für die Tinte sicherstellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt eine dicke poröse Tintenaufnahmeschicht aufweisen, wodurch sich ein hohes Tintenabsorptionsvermögen und eine hohe Tintenaufnahmefähigkeit ergibt und woraus eine ausgezeichnete Aufzeichnungsgeeignetheit für Farbbilder resultiert. Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt kann darüber hinaus einen hohen Oberflächenglanz (wie 60° Oberflächenglanz bei wenigstens 60%) sowohl im Hintergrundbereich als auch im Bildaufzeichnungsbereich aufweisen, da die hohe Tintenaufnahmefähigkeit des vorliegenden Aufzeichnungsblattes aufrechterhalten bleiben kann, auch nach einer Oberflächenbehandlung unter hohem Lineardruck, wie beispielsweise Kalandrierung. Daher ermöglicht das erfindungsgemäße Aufzeichnungsblatt die Bildung sehr hochwertiger Vollfarbbilder durch Tintenstrahlaufzeichnung.
Der Inhalt aller Anmeldungen, Patente und Publikationen, die vorstehend und nachfolgend beschrieben werden, sowie der korrespondierenden japanischen Patentanmeldung Nr. H10-284936, angemeldet am 07. Oktober 1998 und der ja panischen Anmeldung Nr. H10-286421, angemeldet am 08. Oktober 1998, soll durch Bezugnahme in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung eingeschlossen sein.
Die vorliegende Erfindung soll nun im Detail durch Bezugnahme auf die folgenden Beispiele illustriert werden. So lange keine anderen Angaben gemacht werden, sind alle „Teile" und alle „%" in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen Gewichtsteile oder Gewichtsprozent.
Darüber hinaus wird die Bestimmung der verschiedenen physikalischen Eigenschaften wie folgt ausgeführt:
Einer der verwendeten Drucker ist ein Tintenstrahldrucker Modell BJC-420J (Handelsname, ein Produkt der Firma Canon Inc.), der nachfolgend als „Drucker 1" bezeichnet wird und der andere ist ein Tintenstrahldrucker Modell PM700C (Handelsname, ein Produkt von Seiko Epson Corp.), der nachfolgend als „Drucker 2" bezeichnet wird. Die vier Sorten Tinte, Cyan (C)-Tinte, Magenta (M)-Tinte, Gelb (Y)-Tinte und Schwarz (BK)-Tinte, die für diese Drucker verwendet werden, sind echte Tinten, die von ihren jeweiligen Herstellern spezifiziert worden sind.
Die Bedeckung jeder Tintenaufnahmeschicht wird durch die Basisgewichtsmessung entsprechend JIS P8124 bestimmt, wobei das Basisgewicht des Aufzeichnungspapiers, das mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen ist und das des Basispapiers, das verwendet wird, gemessen und die Differenz zwischen diesen gemessenen Werten errechnet wird. Der Glanz wird bestimmt durch Messung des Spiegelglanzes der Tinten aufnehmenden Schichtoberfläche mit einem Glossimeter Gebrauchsmuster-3D (Handelsname, ein Produkt von Murakami Shikisai Kenkyujo), entsprechend JIS Z8741 (Einfallswinkel des Lichts: 60°). Was die Farbdichten der aufgezeichneten Bilder anlangt, werden die Reflektionsdichten von Cyan (C)-, Magenta (M)-, Gelb (Y)- und Schwarz (BK)-Fest-Flächen jeweils mit einem Colorimeter SPM 100 (Handelsname, ein Produkt von GRETAG Limited) gemessen. Die Tintenabsorptionsfähigkeit wird durch das Maß des Ver schmierens am Rand zwischen aufgezeichneten Bildflächen verschiedener Farben und dem Ausmaß der Wulstbildung ermittelt.
Das Maß des Verschmierens wird auf folgende Weise beurteilt: Ein Muster aus dicht aneinander angeordneten quadratischen Flächen mit den Ausmaßen 30 mm × 30 mm wird auf jede Aufzeichnungsblattprobe gedruckt mit dem Drucker 1 und dem Drucker 2, sodass eine quadratische einfarbig eingefärbte Fläche in blau durch Mischung von Cyantinte und Magentatinte mit anderen, einfarbig gefärbten quadratischen Flächenbereichen alterniert, die in Rot durch die Mischung von Magentatinte mit gelber Tinte eingefärbt sind und das Ausmaß des Verschmierens an den Grenzen zwischen den blauen Flächen und den roten Flächen wird durch visuelle Observation entsprechend drei nachfolgend beschriebenen Regeln abgeschätzt.
O: kein Kriechen, Verlaufen oder Wegfließen der Tinte werden an den Grenzen beobachtet, das wiederum bedeutet, dass das aufgezeichnete Bild eine hochklassige Qualität hat.
Δ: Geringes Kriechen und Verlaufen und auch geringes Wegfließen der Tinte werden an den Grenzen beobachtet, das aufgezeichnete Bild erhält aber noch die Aufzeichnungsqualität.
X: Kriechen, Verlaufen und Wegfließen der Tinte an den Grenzen werden beobachtet in einem solchen Ausmaß, dass die Aufzeichnungsqualität darunter leidet.
Nach den vorstehend beschriebenen Kriterien ist es für ein erstklassiges Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt notwendig, dass es wenigstens die Güte Δ besitzt.
Das Ausmaß der Wulstbildung wird auf folgende Art und Weise beurteilt: Bilder, die einfarbig in Cyantinte, Magentatinte, gelber Tinte, schwarzer Tinte, blauer Tinte (Mischung aus Cyan und Magenta), roter Tinte (Mischung aus Magenta und Gelb) und grüner Tinte (Mischung aus Cyan und Gelb) gefärbt sind, werden auf jede Aufzeichnungsblattprobe mithilfe des Druckers 1 und des Druckers 2 jeweils aufgebracht und das Ausmaß der Unebenheit in der Dichte jedes Farbbildbereichs durch visuelle Betrachtung entsprechend den nachfolgenden drei Regeln ermittelt:
O: Keine Unebenheit der Farbdichte wird in den einfarbig aufgezeichneten Bildbereichen beobachtet, das heißt das aufgezeichnete Bild hat erstklassige Qualität.
Δ: Leichte Schwankung in der Farbdichte in den aufgezeichneten Bildbereichen werden beobachtet, aber das aufgezeichnete Bild weist immer noch die notwendige Aufzeichnungsqualität auf.
X: Es wird eine Ungleichheit der Farbdichte in den aufgezeichneten Bildbereichen derart beobachtet, dass dadurch die Aufzeichnungsqualität deutlich beeinträchtigt ist.
Entsprechend den obigen Kriterien ist es notwendig für ein hochklassiges Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt, dass es wenigstens in die Kategorie Δ einklassifiziert wird.
Beispiel 1
Aluminiumoxidsol wurde entsprechend dem Verfahren hergestellt, wie es in der japanischen Tokkai Hei 8-333115 beschrieben ist. Dabei wurden speziell 810 g Ionenaustauschwasser und 676 g Isopropanol in ein Reaktionsgefäß gebracht und auf 75°C erhitzt. Dazu wurden unter Umrühren 306 g Aluminiumisopropoxid zugefügt. Die resultierende Mischung wurde für 20 Stunden einer Hydrolyse bei einer Rührgeschwindigkeit von 600 Umdrehungen/min ausgesetzt, wobei die Temperatur bei 75°C bis 80°C gehalten wurde. Dann wurde das Isopropanol durch Erhitzen wegdestilliert und 400 g Ionenaustauschwasser zugefügt. Zu dem so erhaltenen Brei von hydratisiertem Aluminiumoxid mit einer Feststoffkonzentration von 10 Gewichtsprozent, wobei die Temperatur auf 95°C gehalten wurde, wurde eine 10 gewichtsprozentige wässrige Lösung von Amidosulfat als Dispergiermittel zugefügt und zwar in einer solchen Menge, dass 11 Millimol von Amidosulfatmolekülen pro Mol der Aluminiumatome in Böhmit vorhanden sind. Die Dispergierung wurde über 15 Stunden bei 95°C durchgeführt und das Dispergierprodukt wurde konzentriert zur Bildung eines Aluminiumoxidsols mit einer Feststoffkonzentration von 21 Gewichtsprozent und einem pH-Wert von 4,5.
Als Träger für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt wurde holzfreies Papier NPi Form (mit einem Basisgewicht von 145 g/m², hergestellt von Nippon Paper Industries Co., Ltd.) verwendet.
Als Beschichtungszusammensetzung für eine erste Tintenaufnahmeschicht wurde eine wässrige Dispersion mit einer Konzentration von 17% aus 100 Teilen des vorstehend hergestellten Aluminiumoxidsols, 6,5 Teilen Polyvinylalkohol (PVA-117, Handelsname, ein Produkt von Kuraray Co., Ltd.) als Binder und 523 Teilen Wasser hergestellt. Die hergestellte wässrige Dispersion wurde auch den vorstehend genannten Träger mit einer Bedeckung von 30 g/m² mithilfe eines Mayerbalkens aufgebracht und 3 Minuten in einem 130°C Konvektionstrockner getrocknet, wodurch die erste Tinten aufnehmende Schicht gebildet wurde.
Als Beschichtungszusammensetzung für eine zweite Tintenaufnahmeschicht wurde eine wässrige Dispersion mit einer Konzentration von 2% hergestellt aus 80 Teilen Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 35 Mol-% und einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 300, 20 Teilen Polyesterharz mit einer Glasübergangstemperatur von 20°C (Vylonal M D-1400, ein Produkt von Toyobo Co., Ltd.), 2450 Teilen Isopropanol und 2450 Teilen Wasser. Diese Beschichtungszusammensetzung wurde auf die erste Tintenaufnahmeschicht aufgebracht, um eine Trockenbedeckung von 0,3 g/m² zu haben und zwar mithilfe eines Mayerbalkens und 1 Minute lang in einem 120°C Konvektionstrockner getrocknet, wodurch sich das Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt ergab.
Beispiel 2
Die erste Tintenaufnahmeschicht wurde in der gleichen Weise gebildet wie beim Beispiel 1. Was die zweiten Tintenaufnahmeschicht anlangt, so war die hierfür verwendete Beschichtungszusammensetzung eine wässrige Dispersion mit einer Konzentration von 2% und enthaltend 80 Teile Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 35 Mol-% und einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 300, 20 Teilen Polyesterharz mit einer Glasübergangstemperatur von 67°C (Vylonal M D-1200, ein Produkt von Toyobo Co., Ltd.), 2450 Teilen Isopropanol und 2450 Teilen Wasser. Diese wässrige Dispersion wurde auf die erste Tintenaufnahmeschicht mithilfe eines Mayerbalkens mit einer Trockenbedeckung von 0,3 g/m² aufgebracht und 1 Minute lang in einem 120°C Konvektionstrockner getrocknet, woraus sich dann das fertige Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt ergab.
Beispiel 3
Die erste Tintenaufnahmeschicht wurde in gleicher Weise ausgebildet wie beim Beispiel 1. Was die zweite Tintenaufnahmeschicht anlangt, so wurde hierfür eine Beschichtungszusammensetzung verwendet, in Form einer 1%igen Lösung, enthaltend ein Teil Zelluloseacetat (Acetate Flake, ein Produkt von Teijin Limited) in 99 Teilen Aceton. Diese Lösung wurde mithilfe eines Mayerbalkens auf die erste Tintenaufnahmeschicht aufgebracht mit einer Trockenbedeckung von 0,2 g/m² und 1 Minute lang in einem 120°C Konvektionstrockner getrocknet, wodurch sich ein fertiges Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt ergab.
Beispiel 4
Die erste Tintenaufnahmeschicht wurde in gleicher Weise gebildet wie beim Beispiel 1. Für die zweite Tintenaufnahmeschicht wurde eine Beschichtungszusammensetzung verwendet in Form einer 2%igen Lösung, enthaltend 10 Teile von Polyvinylbutyral (KS-1, ein Produkt von Sekisui Chemical Co., Ltd.) in einer Mischung von 245 Teilen Methanol mit 245 Teilen Wasser. Diese Lösung wurde mithilfe eines Mayerbalkens auf die erste Tintenaufnahmeschicht in einer Trockenbedeckungsrate von 0,2 g/m² aufgebracht und 1 Minute lang in einem 120°C Konvektionstrockner getrocknet, wodurch sich ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt ergab.
Beispiel 5
Die erste Tintenaufnahmeschicht wurde in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 gebildet. Für die zweite Tintenaufnahmeschicht wurde eine Beschichtungszusammensetzung mit einer Konzentration von 7% präpariert aus 85 Teilen Polyvinylpyrrolidon (K-90, ein Produkt von ISP Inc.), 15 Teilen Melaninharz (Sumirez Resin 613, ein Produkt von Sumitomo Chemical Industries Co., Ldt.) und 1330 Teilen Wasser. Diese Zusammensetzung wurde auf die erste Tintenaufnahmeschicht mithilfe eines Mayerbalkens mit einer Trockenbedeckung von 2 g/m² aufgebracht und 1 Minute lang in einem 120°C Konvektionstrockner getrocknet, wodurch sich ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt ergab.
Vergleichsbeispiel 1
Die gleiche Beschichtungszusammensetzung wie für die erste Tintenstrahl-Aufzeichnungsschicht im Beispiel 1 wurde auf das gleiche holzfreie Papier, NPi Form wie im Beispiel 1 benutzt, mit einer Trockenbedeckung von 20 g/m² aufgebracht und getrocknet durch Anpressen der aufgebrachten Schichtoberfläche gegen eine Spiegelwalze, die auf ungefähr 100°C erhitzt war (dieses Verfahren wird als „Gießverfahren" bei der Papierherstellung bezeichnet), um ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt herzustellen.
Vergleichsbeispiel 2
Die gleiche Beschichtungszusammensetzung wie sie für die erste Tintenaufnahmeschicht in Beispiel 1 verwendet worden war, wurde auf das gleiche holzfreie Papier NPi Form wie beim Beispiel 1 mit einer Trockenbedeckungsrate von 30 g/m² mithilfe eines Mayerbalkens aufgebracht und in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 zur Herstellung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes getrocknet.
Vergleichsbeispiel 3
Die erste Tintenaufnahmeschicht wurde in gleicher Weise ausgebildet wie beim Beispiel 1. Als Beschichtungszusammensetzung für die zweite Tintenaufnahmeschicht wurde eine 3%ige wässrige Lösung von Polyvinylalkohol (B-24, ein Produkt von Shin-etsu Chemical Co., Ltd.) präpariert. Diese Beschichtungslösung wurde auf die erste Tintenaufnahmeschicht mithilfe eines Mayerbalkens mit einer Trockenbedeckung von 5 g/m² aufgebracht, und 1 Minute lang in einem 120°C Konvektionstrockner getrocknet und somit ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt produziert.
Vergleichsbeispiel 4
Die erste Tintenaufnahmeschicht wurde in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 gebildet. Als Beschichtungszusammensetzung für die zweite Tintenaufnahmeschicht wurde eine 0,1%ige wässrige Lösung, bestehend aus einem Teil Polyvinylalkohol (B-04, ein Produkt von Shin-etsu Chemical Co., Ltd.) und 999 Teilen Wasser präpariert. Diese Lösung wurde auf die erste Tintenaufnahmeschicht mithilfe eines Mayerbalkens mit einer Trockenbedeckung von 0,02 g/m² aufgebracht und 1 Minute lang in einem 120°C Konvektionstrockner getrocknet, wodurch ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt gebildet wurde.
Die Bewertungsergebnisse der Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter nach den Beispielen und Vergleichsbeispielen sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Wie man aus der Tabelle 1 ersehen kann, weisen alle Aufzeichnungsblätter nach den Beispielen 1 bis 5 eine ausgezeichnete Tintenabsorbierung auf und es wurden mit beiden Tintenstrahldruckern Farbbilder hoher Dichte aufgezeichnet. Darüber hinaus zeigten sie einen Glanz höher als 60% auf der Oberfläche, der Hintergrundfläche und die aufgezeichneten Bilder gaben ein erstklassiges Feeling.
Andererseits war das nach dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellte Aufzeichnungsblatt schlechter in der Tintenaufnahme und die Farbdichte der aufgezeichneten Bilder war niedrig, obgleich es einen ziemlich hohen Glanz auf der Oberfläche des Hintergrundbereichs aufwies. Mit anderen Worten war es nicht erfolgreich bei der Sicherung einer erstklassigen Qualität der darauf aufgezeichneten Bilder. Das Aufzeichnungsblatt nach Vergleichsbeispiel 2, obgleich es eine ausgezeichnete Tintenaufnahme zeigte, zeigte einen geringen Glanz an der Oberfläche des Hintergrundbereichs und ein Nachlassen des Glanzes im Bildaufzeichnungsbereich, sodass eine erstklassige Bildqualität der aufgezeichneten Bilder nicht erreicht werden konnte. Das Aufzeichnungsblatt nach Vergleichsbeispiel 3 hatte eine sehr geringe Tintenaufnahme, obgleich der Glanz an der Oberfläche des Hintergrundbereichs sehr hoch war und es erreichte daher keine aufgezeichneten Bilder von befriedigender Qualität. Die wahrscheinliche Begründung hierfür liegt darin, dass die zweite Tintenaufnahmeschicht als Barriere für die Tintenaufnahme funktionierte. Das Aufzeichnungsblatt nach Vergleichsbeispiel 4 hatte eine exzellente Tintenabsorption und ergab hohe Farbdichten in den aufgezeichneten Bildern, aber der Glanz an der Oberfläche sowohl im Hintergrund als auch im Bildaufzeichnungsbereich war niedrig. Daher war es ungenügend im Hinblick auf die gewünschte Aufzeichnung von Bildern mit erstklassiger Qualität.
Diese Resultate haben bewiesen, dass die erfindungsgemäß hergestellten Aufzeichnungsblätter mit großem Vorteil für die Tintenstrahlaufzeichnung eingesetzt werden können.
Beispiel 6
Das Aufzeichnungsblatt, das in gleicher Weise hergestellt worden war, wie im Beispiel 1 wurde einer Kalandrierbehandlung unterzogen, um ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt zu erzeugen. Für die Kalandrierbehandlung wurde ein Testkalander (hergestellt von Yuri Roll Kikai K. K.) verwendet, wobei das Aufzeichnungsblatt durch den Spalt zwischen einer Stahlwalze mit einer Spiegeloberfläche und einer Oberflächentemperatur von 50°C und einer Baumwollwalze (Härte: 85 Grad) bei einer Behandlungsgeschwindigkeit von 15 m/min unter einem Lineardruck von 150 kg/cm durchbewegt wurde, sodass die Aufzeichnungsseite des Aufzeichnungsblattes in Kontakt mit der Spiegelfläche der Stahlwalze gelangte.
Beispiel 7
Die erste Tintenaufnahmeschicht wurde in gleicher Weise ausgebildet wie im Beispiel 1 und dann einer Oberflächenbehandlung unter den gleichen Kalandrierbedingungen wie beim Beispiel 6 unterzogen. Auf die so gebildete oberflächenbehandelte erste Tintenaufnahmeschicht wurde die gleiche Beschichtungszusammensetzung aufgebracht, wie sie für die zweite Tintenaufnahmeschicht in Beispiel 1 verwendet wurde und in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 getrocknet, um ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt zu erhalten.
Beispiel 8
Das Aufzeichnungsblatt wurde in gleicher Weise wie beim Beispiel 2 hergestellt und einer Kalandrierbehandlung zum Erhalt eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes unterworfen. Dabei wurde die Kalandierbehandlung mit dem gleichen Kalander unter den gleichen Betriebsbedingungen wie beim Beispiel 6 durchgeführt, außer dass die Oberflächentemperatur der Stahlwalze auf 70°C und der lineare Druck zwischen den Rollen auf 100 kg/cm geändert wurde.
Beispiel 9
Ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 3 hergestellt mit der Ausnahme, dass die erste Tintenaufnahmeschicht auf dem Papierträger einer Kalandrierbehandlung unterzogen wurde, bevor die wässrige Lösung für die zweite Tintenaufnahmeschicht aufgebracht wurde. Die Kalandrierbehandlung wurde mit dem gleichen Kalander unter den gleichen Betriebsbedingungen wie beim Beispiel 6 ausgeführt, außer dass der lineare Druck zwischen den Rollen auf 250 kg/cm und die Oberflächentemperatur der Stahlwalze auf 100°C geändert wurde.
Beispiel 10
Das Aufzeichnungsblatt, das in gleicher Weise wie im Beispiel 4 hergestellt worden war, wurde einer Kalandrierbehandlung zum Erhalt eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt unterzogen. Dabei wurde die Kalandrierbehandlung mit dem gleichen Kalander unter den gleichen Betriebsbedingungen wie in Beispiel 6 durchgeführt, mit Ausnahme, dass der Lineardruck zwischen den Rollen auf 250 kg/cm erhöht wurde.
Beispiel 11
Das Aufzeichnungsblatt, das in gleicher Weise wie in Beispiel 5 hergestellt worden war, wurde einer Kalandrierbehandlung zum Erhalt eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes unterzogen. Dabei wurde die Kalandrierbehandlung mit dem gleichen Kalander unter den gleichen Betriebsbedingungen wie im Beispiel 6 durchgeführt, außer dass die Temperatur der Stahlrolle auf 40°C und der Lineardruck zwischen den Walzen auf 250 kg/cm geändert wurde.
Vergleichsbeispiel 5
Die gleiche Beschichtungszusammensetzung, wie sie für die erste Tintenaufnahmeschicht im Beispiel 6 verwendet worden war, wurde auf das gleiche holzfreie Papier N Pi Form, wie im Beispiel 6 aufgebracht mit einer Trockenbedeckung von 30 g/m² und dann der gleichen Kalandrierbehandlung wie beim Beispiel 10 unterworfen, um ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 6
Die erste Tintenaufnahmeschicht wurde in gleicher Weise ausgebildet, wie beim Beispiel 6. Als Beschichtungszusammensetzung für die zweite Tintenaufnahmeschicht wurde eine 0,1%ige wässrige Lösung, bestehend aus 3 Teilen Polyvinylalkohol (B-04, ein Produkt von Shin-etsu Chemical Co., Ltd.) und 997 Teilen Wasser präpariert. Diese Lösung wurde auf die erste Tintenaufnahmeschicht mit einem Mayerbalken mit einer Trockenbedeckung von 0,02 g/m² aufgebracht und dann 1 Minute lang in einem 120°C Konvektionstrockner getrocknet, wodurch ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt produziert wurde.
Vergleichsbeispiel 7
Holzfreies Papier, N Pi Form (mit einem Basisgewicht von 145 g/m², hergestellt von Nippon Paper Industries Co., Ltd.) wurde als Träger für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt verwendet und als Beschichtungszusammensetzung für eine erste Tintenaufnahmeschicht wurde eine wässrige Dispersion benutzt mit einer Feststoffkonzentration von 30%, die bestand aus 100 Teilen amorpher Kieselerde (ein Produkt von Fuji Silysia Chemical Co., Ltd.) mit einer durchschnittlichen sekundären Partikelgröße von 6 μm, gemessen mit einem Coulterzähler, 25 Teilen von Polyvinylalkohol (PVA-117, Handelsname, ein Produkt von Kuraray Co., Ltd.) als wasserlöslicher Binder und 292 Teilen Wasser. Diese wässrige Lösung wurde auf den vorhergehenden Träger aufgebracht mithilfe eines Mayerbalkens und einer Trockenbedeckung von 25 g/m², 3 Minuten in einem 130°C Konvektionstrockner getrocknet und dann der gleichen Kalandrierbehandlung wie im Beispiel 8 unterzogen mit Ausnahme, dass der Lineardruck auf 200 kg/cm geändert wurde, um auf diese Weise die erste Tintenaufnahmeschicht zu erzeugen.
Für die zweite Tintenaufnahmeschicht wurde eine Beschichtungszusammensetzung präpariert mit einer Konzentration von 7% aus 85 Teilen Polyvinylpyrrolidon (K-90, ein Produkt von ISP Inc.), 15 teilen Melaninharz (Sumirez Resin 613, ein Produkt von Sumitomo Chemical Industries Co., Ltd.) und 1330 Teilen Wasser. Diese Zusammensetzung wurde auf die erste Tintenaufnahmeschicht mithilfe eines Mayerbalkens mit einer Trockenbedeckung von 2 g/m² aufgebracht und 1 Minute lang in einem 120°C Konvektionstrockner getrocknet, um ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt zu schaffen.
Die Bewertungsergebnisse der Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter nach den Beispielen 6 bis 11 und der Vergleichsbeispiele 5 bis 7 sind in der Tabelle 2 zusammengestellt.
Wie man aus Tabelle 2 ersehen kann, haben die Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter gemäß den Beispielen 6 bis 11 nahezu keine merkliche Verschlechterung der Tintenaufnahme infolge der Kalandrierbehandlung und zeigten eine befriedigende Tintenaufnahme. Die Bilder auf jedem Aufzeichnungsblatt gemäß der Erfindung durch die Verwendung von Tintenstrahldruckern hatten ausgezeichnete Qualität und gaben ein erstklassiges Feeling, da das jeweilige Blatt einen Glanz von wenigstens 80% im Hintergrundbereich aufwies. Bei den Aufzeichnungsblättern nach den Beispielen 6 bis 8 zeigte der Glanz der Bildbereichsoberfläche eine Abnahme von etwa 10 bis 15% vom Glanz der Hintergrundfläche. Da der Oberflächenglanz jedes Aufzeichnungsblattes selbst aber sehr hoch war, hatten die aufgezeichneten Bilder ein erstklassiges Feeling bei der visuellen Betrachtung.
Im Detail wurde die Kalandrierbehandlung im Beispiel 6 ausgeführt nachdem die zweiten Tintenaufnahmeschicht auf der ersten Tintenaufnahmeschicht gebildet war, während die Kalandrierbehandlung im Beispiel 7 ausgeführt wurde, nachdem die erste Tintenaufnahmeschicht auf dem Papierträger gebildet war. Das Ergebnis bestätigte, dass beide Fälle exzellente Aufzeichnungseigenschaften auf fast dem gleichen Niveau ergeben. Darüber hinaus wurde aus den Ergebnissen der Beispiele 7 und 9 bestätigt, dass wenn die Kalandrierbehandlung der ersten Tintenaufnahmeschicht zuteil geworden war, bevor darauf die zweite Tintenaufnahmeschicht aufgebracht wurde, die Tintenstrahl-Aufzeichnung mit hoher Qualität möglich war, selbst wenn verschiedene Zusammensetzungen für die zweite Tintenaufnahmeschicht benutzt wurden.
Andererseits zeigen die Aufzeichnungsblätter nach den Vergleichsbeispielen 5 und 6 einen geringen Glanz in der Hintergrundoberfläche, obgleich sie Aufzeichnungsbildbereiche mit hohem Oberflächenglanz und hoher Farbdichte durch die Tintenstrahlaufzeichnung aufwiesen und sie verfehlten somit das Ziel der Schaffung ausgezeichneter Bilder mit einem erstklassigen Feeling.
Im Vergleichsbeispiel 7, bei dem amorphe Kieselerdeteilchen in der ersten Tintenaufnahmeschicht benutzt wurden, war nicht nur der Oberflächenglanz des Auf zeichnungsblattes sehr gering, sonder auch die Tintenaufnahme war nicht gut, verglichen mit den Aufzeichnungsblättern, die hydratierte Aluminiumoxidpartikel in der ersten Tintenaufnahmeschicht, wie bei den Beispielen 6 bis 11, benutzten. Als Grund für diese geringere Tintenaufnahme wird angenommen, dass die Poren innerhalb der Tintenaufnahmeschicht durch das Kalandrieren kollabiert waren.
Durch diese Resultate wurde ebenfalls bestätigt, dass dann, wenn Partikel mit großem Radius (zum Beispiel amorphe Kieselerde) in der ersten Tintenaufnahmeschicht benutzt wurden, die Beschichtungszusammensetzung für die zweite Tintenaufnahmeschicht rasch in die erste Tintenaufnahmeschicht absorbiert wurde, wodurch die Glanzbildungsfunktion auf die Hälfte reduziert wurde. Selbst wenn die zweite Tintenaufnahmeschicht den gleichen Glanz an der Oberfläche aufwies, war sie kaum vergleichbar mit dem Spiegelglanz Fotopapieroberflächen, sondern sie war nur äquivalent zu mattierten Fotopapieroberflächen. Die Kalandrierbehandlung produzierte keine beträchtliche Verbesserung in dieser Hinsicht. Mit anderen Worten wurde sichergestellt, dass, wenn feinere Pigmente in einer Tintenaufnahmeschicht entsprechend der vorliegenden Erfindung benutzt werden, es leichter ist, eine glänzende Schicht auf der Tintenaufnahmeschicht vorzusehen und die glänzende Schicht kann einen noch höheren Glanz durch Kalandrierbehandlung erhalten.
Die vorstehenden Resultate haben die Geeignetheit der erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsblätter nachgewiesen.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsblattes, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Stufe umfasst, in der auf ein Blattauflager eine erste poröse Tintenaufnahmeschicht aufgebracht wird, umfassend anorganische feine Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 10 bis 500 nm und einem Bindeharz mit einer Trockenbelegung von 20 bis 50 g/m², und eine Stufe, bei der auf die erste Tintenaufnahmeschicht eine zweite poröse Tintenaufnahmeschicht ohne Pigmentartikel aufgebracht wird, die ein Harz umfasst, welches in der Lage ist, eine Glanzschicht zu bilden, mit einer Trockenbelegung von 0,1 bis 2 g/m², und darüber hinaus einer Stufe der Trocknung und des Durchführens entweder der ersten Tintenaufnahmeschicht auf dem Auflager oder der zweiten Tintenaufnahmeschicht auf der ersten Tintenaufnahmeschicht durch den Spalt zwischen zwei erhitzten und/oder druckbeaufschlagten Rollen, von denen jede eine spiegelglatte Oberfläche hat, wenn die Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht in Kontakt mit der spiegelglatten Oberfläche der Rolle gebracht wird.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt das nach dem Verfahren nach Anspruch 1 herstellbar ist, und das auf einem Blattauflager eine erste poröse Tintenaufnahmeschicht aufweist, die anorganische feine Partikel und ein Bindeharz enthält, und auf der ersten Tintenaufnahmeschicht eine zweite Tintenaufnahmeschicht aufweist, die keine Pigmentpartikel aufweist und ein Harz enthält, das in der Lage ist, eine Glanzschicht zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganischen feinen Partikel eine durchschnittliche Partikelgröße von 10 bis 500 nm aufweisen, dass die erste Tintenaufnahmeschicht eine Belegung von 5 bis 50 g/m² auf einer trockenen Feststoffbasis besitzt, und die zweite Tintenaufnahmeschicht in einem derartigen Ausmaß porös ist, dass sie die Poren in der Oberflächenschicht der ersten Tintenaufnahmeschicht nicht vollständig blockiert und eine Belegung zwischen 0,1 und 2,0 g/m² auf einer trockenen Feststoffbasis aufweist und einen 60° Spiegelglanz auf wenigstens 60% der Oberfläche aufweist.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 2, bei welchem die erste Tintenaufnahmeschicht zwischen den anorganischen feinen Partikeln gebildete Poren aufweist, die Radien in der Größenordnung von 1 bis 500 nm und einen durchschnittlichen Porenradius nicht größer als 100 nm aufweisen.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedeckung der ersten Tintenaufnahmeschicht zwischen 20 und 50 g/m² auf einer trockenen Feststoffbasis beträgt.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der anorganischen feinen Partikel zum Bindeharz in der ersten Tintenaufnahmeschicht zwischen 97/3 bis 70/30 Gewichtsteilen auf einer Feststoffbasis beträgt.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei welchem das in der zweiten Tintenaufnahmeschicht enthaltene Harz wenigstens ein Harz ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, wasserlöslicher Zellulose, Polyvinylacetat, Polyester und Zelluloseacetat.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 6, bei welchem das Harz ein Polyvinylalkohol ist mit einem Verseifungsgrad zwischen 5 und 60 und einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 100 bis 2500.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 6, bei welchem das Harz eine Mischung aus Polyvinylalkohol und Polyester ist.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei welchem die Oberflächenbehandlung eine Kalandrierbehandlung ist.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 9, bei welchem entweder die erste Tintenaufnahmeschicht oder die zweite Tintenaufnahmeschicht eine Spiegelglanzfläche besitzt, die gebildet wurde durch eine Oberflächenbehandlung, umfassend das Durchführen der ersten und zweiten Tintenaufnahmeschicht durch einen Spalt zwischen zwei Rollen von denen wenigstens eine eine Spiegelglanzoberfläche hat, wodurch die ersten oder zweite Tintenaufnahmeschicht in Kontakt mit der Spiegeloberfläche der Rolle gebracht wird.