DE69926951T2

DE69926951T2 - Aufzeichnungsmedium und Aufzeichnungsverfahren damit

Info

Publication number: DE69926951T2
Application number: DE69926951T
Authority: DE
Inventors: Ichinose Hirofumi; Ichioka Masako
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2019-06-15
Also published as: EP0965459A3; US20020197452A1; US6605336B2; EP0965459B1; DE69926951D1; EP0965459A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, das mit einer porösen Tintenempfangsschicht ausgestattet ist, die auf dem Substrat ausgebildet ist und auf ein Verfahren zum Ausführen einer Aufzeichnung darauf durch ein Tintenstrahlsystem.
Das Tintenstrahlaufzeichnungssystem ist ein System zum Ausstoßen von winzigen Tintentröpfchen durch verschiedene Betriebsprinzipien und zum Abscheiden von diesen auf ein Aufzeichnungsmedium, wie etwa Papier, um eine Aufzeichnung von Bildern, Schriftzeichen oder dergleichen auszuführen, besitzt Merkmale, dass Hochgeschwindigkeit, niedriger Geräuschpegel und Vielfarbaufzeichnen leicht verwirklicht werden kann und eine Kompatibilität im Aufzeichnungsmuster ohne Notwendigkeit zur Entwicklung oder Fixierung hoch ist und diese hat sich auf verschiedenen Gebieten ausgebreitet. Darüber hinaus können gemäß dem Vielfarb-Tintenstrahlaufzeichnungssystem Vielfarbbilder ausgebildet werden, welche fast gleiche Qualität, verglichen mit Farbdruck gemäß dem Farbphotographieverfahren oder einem Vielfarbdruck gemäß dem Farbphotographieverfahren oder einem Vielfarbdruck gemäß dem Plattenherstellungsverfahren besitzen und aufgezeichnete Gegenstände können bei niedrigeren Kosten als diejenigen durch ein gewöhnliches Vielfarbdrucken oder Druck im Fall einer kleinen Zahl von Kopien erhalten werden und daher wird das Vielfarb- Tintenstrahlaufzeichnungssystem weithin auf das Gebiet des Vielfarbbildaufzeichnens angewendet.
Mit der Nachfrage nach Verbesserung bei Aufzeichnungseigenschaften, wie etwa schnelleren, präziseren und Vollfarbaufzeichnungen, sind eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und ein Aufzeichnungsverfahren verbessert worden, aber gleichzeitig bestand Bedarf nach Hochleistungseigenschaften für ein Aufzeichnungsmedium, das verwendet wird.
Gemäß dem Tintenstrahlaufzeichnungssystem wird eine Tinte, die eine große Menge eines Lösungsmittels, wie etwa Wasser oder eine Mischung von Wasser und einem organischen Lösungsmittel, umfasst, verwendet, um Tintenstrahltröpfchen aus einer Düse auf ein Aufzeichnungsmedium bei hoher Geschwindigkeit auszustoßen. So muss, um ein aufgezeichnetes Bild mit einer hohen Farbdichte zu erhalten, eine große Menge an Tinte verwendet werden. Daneben kann, da Tintentröpfchen kontinuierlich ausgestoßen werden, dort ein Bürdelphänomen auftreten, in welchem Tintenbildpunkte verbunden sind, was eine Unordnung in einem Bild verursacht. Um dieses Bürdelphänomen zu verhindern, wird eine große Menge und eine hohe Geschwindigkeit an Tintenabsorption in einem Aufzeichnungsmedium benötigt.
Für diesen Zweck sind viele Arten von Aufzeichnungsmedium mit einer porösen Schicht, die anorganische Teilchen umfasst, wie etwa Aluminiumoxidhydrat, das auf dem Substrat ausgebildet wird, wie in der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 2-276670 beschrieben, vorgeschlagen worden, um das Absorptionsvermögen, die Färbung und die Auflösung zu verbessern. Darüber hinaus ist ein Aufzeichnungsmedium mit einer Tintenfixierschicht, die ein transparentes Harz umfasst, das in dem Lösungsmittel einer Tinte löslich oder schwellbar ist, die auf dem Substrat ausgebildet ist, wie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 4-101880 beschrieben, vorgeschlagen worden.
Darüber hinaus ist, um ein Tintenabsorptionsvermögen zu verbessern, ein Aufzeichnungsmedium mit zwei oberen und unteren porösen Teilchenschichten mit verschiedenen Porenradii und mit porösen anorganischen Teilchen und Bindemittel vorgeschlagen worden, wie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 62-111782 beschrieben.
Daneben ist auch ein Aufzeichnungsmedium mit einer porösen Polymerschicht (Mischungsschicht aus organischen Teilchen und anorganischen Teilchen), die auf einer porösen Aluminiumoxidschicht ausgebildet ist, indem eine Dispersion aufgetragen und getrocknet wird, die ein Polymerlatex mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,05 bis 0,5 μm und anorganische Teilchen, wie etwa Siliciumdioxidteilchen, aufgetragen und getrocknet wird, auch vorgeschlagen worden, wie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 7-237348 beschrieben.
Andererseits, um eine Auflösung zu verbessern, während ein Tintenabsorptionsvermögen beibehalten wird, ist ein Aufzeichnungsmedium mit zwei Peaks in einer Porenradiusverteilungskurve auch vorgeschlagen worden, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63-22997 beschrieben.
Zudem ist mit dem Tintenstrahlaufzeichnungssystem oft eine Tinten vom derartigen Typ, die die Farbstoffkomponente in einem Lösungsmittel auflöst, soweit verwendet worden. Da die Farbstofftinte jedoch eine schlechte Lichtechtheit und Ozonwiderstand von Natur aus besitzt, hat eine Langzeitlagerung von aufgezeichneten Dokumenten ein Problem des Ausbleichens oder Entfärbens mit sich gebracht. So ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, in welchem Aufzeichnen auf einem Aufzeichnungsmedium durchgeführt wird, das mit einer porösen Schicht ausgestattet ist, die ein thermoplastisches Harzmaterial dem Substrat umfasst und dann eine poröse Schicht unter der Wirkung von Wärme oder Druck zusammengeschmolzen wird, um das Aufzeichnungsmedium dichter zu machen, wie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 58-136482 und US-Patent Nr. 5,374,475 beschrieben. Weiterhin ist auch ein Aufzeichnungsmedium vorgeschlagen worden, das mit einer zweischichtigen Tintenempfangsschicht ausgestaltet ist, in welcher eine anorganische Pigmentschicht mit einem großen Tintenabsorptionsvermögen auf dem Substrat bereitgestellt wird und eine obere Oberflächenschicht, die ein thermoplastisches organisches Polymer umfasst, bereitgestellt wird, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2-31673 beschrieben.
Jedoch besitzt dieser Stand der Technik die folgenden Probleme.
In einem Aufzeichnungsmedium mit poröser Schicht, die anorganische Teilchen umfasst, wie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2-276670 beschrieben, wird weder eine ausreichende Lichtechtheit noch Ozonwiderstand erhalten, wenn als Farbstofftinte verwendet.
Daneben besitzt ein Aufzeichnungsmedium mit einer Tintenfixierschicht, die ein Harz verwendet, das in einem Tintenlösungsmittel löslich oder schwellbar ist, wie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 4-101880 beschrieben, ein Problem, dass Tinte langsam trocknet und für eine Weile nach Vervollständigung des Aufzeichnens klebrig ist.
Zudem kann mit einem Aufzeichnungsmedium mit einer zweischichtigen Tintenempfangsschicht, wie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 62-111782 beschrieben, ein Tintenabsorptionsvermögen verbessert werden, aber Defekte bei der Einstellung der Beschichtungsbedingungen und Trocknungsbedingungen zum Erhalten der Gleichförmigkeit eines beschichteten Films oder der Verringerung des Fehlers eines beschichteten Films treten bei dem Schritt des Ausbildens der zwei Schichten auf, was nicht zu wenigen Problemen bei der Herstellung führt.
Ferner kann gemäß einem Aufzeichnungsmedium mit einer porösen Polymerschicht, die als eine obere Schicht einer zweischichtigen Konstruktion ausgebildet wird, indem ein Polymerlatex und anorganische Teilchen verwendet werden, wie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 7-237348 beschrieben, ein Tintenabsorptionsvermögen weiter gefördert werden, aber die Zweischichtenkonstruktion macht es auch schwierig, einen gleichförmig beschichteten Film zu erhalten. Insbesondere können Defekte, wie etwa Risse oder Fissuren, auftreten. Darüber hinaus ist, wenn eine große Menge von Tinte verwendet wird, keine ausreichende Untersuchung ausgeführt worden bezogen auf die Frage, welche poröse Konstruktion die poröse Polymerschicht haben sollte.
Weiterhin besitzt in einem Aufzeichnungsmedium mit zwei Peaks in einer Porenradiusverteilungskurve, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63-22997 beschrieben, die Porenradiusverteilungskurve zwei Peaks aufgrund von Poren durch Hohlräume, die zwischen den Aggregaten von Primärteilchen mit einem Durchmesser von 0,2 μm der weniger gebildet werden, und aufgrund von Poren in den Teilchen selbst. Hierbei sind die Poren derart eingestellt, dass sie das Porenvolumen mit kleinen Radien von 0,05 μm oder weniger vergrößern. Im Fall der Verwendung einer Phototinte, die reich an Lösungsmittel und oberflächenaktivem Mittel ist, um die Abstufung in einem Halbton oder dergleichen unter in letzter Zeit erforderlichen Umständen eines photographischen Tons zu fördern, kein ausreichendes Absorptionsvermögen immer mit einer wie vorstehend erwähnten Porenstruktur erhalten worden. Das heißt, ein Tintenabsorptionsvermögen aufgrund von Hohlräumen mit einem größeren Peak-Porenradius wird ferner benötigt, aber bei der Bildung einer Pore, die zwischen den Aggregaten von sehr kleinen Primärteilchen gebildet wird, ist es schwierig, eine größere Menge an Poren mit einem ausreichend großen Peakradius auszubilden. Wenn dem gemäß ein Druck mit höherer Geschwindigkeit, als durch herkömmliches Druckverfahren erreich wird, benötigt wird oder für eine Verringerung der Zahl der Druckvorgänge, ist keine ausreichende Absorptionskraft für die Tinte erhalten worden.
Und gemäß einem Verfahren, in welchem Aufzeichnen auf einem Aufzeichnungsmedium ausgeführt wird, das mit einer porösen Schicht bereitgestellt wird, die ein thermoplastisches Harzmaterial umfasst, und dann die poröse Schicht geschmolzen wird, um das Aufzeichnungsmedium dichter zu machen, wie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 58-136482 und US-Patent Nr. 5,374,475 beschrieben, können Probleme des Ausbleichens und dergleichen der Farbstofftinte gelöst werden, aber, wenn die Bildung eines dichteren Aufzeichnungsbildes benötigt wird, verbleibt das Tintenabsorptionsvermögen noch unzureichend.
Und zudem verbleiben in einem Aufzeichnungsmedium mit zweischichtiger Struktur, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2-31673 beschrieben, Probleme bei der Herstellung genauso wie bei dem vorstehenden zweischichtigen Aufzeichnungsmedium.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der Probleme des vorstehend beschriebenen individuellen Stands der Technik erreicht worden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, welches weder Ausbluten noch Überschwemmung verursacht, welches ein hohes Absorptionsvermögen besitzt und welches eine herausragende Abstufung erhalten kann, sogar wenn ein Tintenstrahldrucker mit einer großen Menge von Tinte verwendet wird, die zugeführt wird und eine verdünnte Tinte verwendet wird, die mehrere Male des Aufzeichnens überlappt oder eine verdünnte Tinte und eine dicke Tinte in Kombination zum Erreichen einer höheren Abstufung verwendet wird, und ferner, welche eine ausreichende Absorptionskraft auch beim Hochgeschwindigkeitsdrucken für eine Verringerung der Anzahl der Druckdurchgänge zeigen kann, und welches nicht notwendiger Weise erfordert, die Art des Substrats auszuwählen, leicht herstellbar ist, mit dem das Ausbleichen eines Aufzeichnungsbildes verhindert werden kann und mit einem breiten Bereich von Verwendungsumgebungen umgehen kann, wobei die Wasserechtheit berücksichtigt wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Aufzeichnungsverfahren bereitzustellen, das gutes Aufzeichnen auf dem Aufzeichnungsmedium gewährleisten kann.
Die vorstehenden Aufgaben können durch die vorliegende Erfindung, die nachstehend beschrieben wird, erreicht werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1 bereitgestellt, das mit einer porösen Tintenempfangsschicht ausgestattet ist, die thermoplastische Harzteilchen und anorganische Pigmente enthält, die auf dem Substrat laminiert sind, wobei die Porenradiusverteilungskurve der vorstehenden porösen Tintenempfangsschicht einen maximalen Peak in einem Porenradiusbereich von 1 μm bis 10 μm und wenigstens einen Peak in einem Porenradiusbereich von 0,001 μm bis 0,1 μm besitzt und das Gesamtvolumen der Poren mit Porenradii von 0,1 μm bis 20 μm nicht weniger als 0,5 cm³/g beträgt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Aufzeichnungsverfahren zum Abscheiden einer Tinte auf die poröse Tintenempfangsschicht des Aufzeichnungsmediums durch das Tintenstrahlsystem bereitgestellt.
KURZE BEZEICHNUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel für ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel für einen aufgezeichneten Gegenstand zeigt, der erhalten wurde, indem die Tintenempfangsschicht verdichtet wurde, nachdem eine Aufzeichnung auf ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung gemacht wurde.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel für ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Aufzeichnungsmedium 100 umfasst eine poröse Tintenempfangsschicht 102, die auf ein Substrat 101 laminiert ist.
Als das Substrat 101 können verschiedene Elemente, die seit jeher bekannt sind, ohne irgend eine Einschränkung verwendet werden. Zum Beispiel können aufgezählt werden: Verschiedene Kunststoffe, wie etwa Polyester, wie etwa Polyethylenterephthalat, Polycarbonate und Fluorharze, wie etwa ETFE; insbesondere behandeltes Papier, wie etwa Druckpapier, das für Silbersalzphotographie verwendet wird, Baryt-Papier und harzbeschichtetes Papier; und Papier ohne Oberflächenbehandlung, wie etwa Normalpapier.
Die poröse Tintenempfangsschicht 102 besitzt Poren durch Hohlräume, die durch wechselseitiges Zusammenschmelzen von thermoplastischen Harzteilchen gebildet wurden und enthält ein poröses anorganisches Pigment. Zum Zweck der Herstellung einer Aufzeichnung auf dieses Aufzeichnungsmedium 100 ist es nur notwendig, eine Tinte auf die poröse Tintenempfangsschicht 102 zuzuführen, so dass die Lösungsmittelkomponente der Tinte durch die Poren tritt. In der vorliegenden Erfindung tragen Poren der Hohlräume, die durch das Zusammenschmelzen dieser thermoplastischen Harzteilchen ausgebildet werden, die Hauptrolle des Durchtritts und Absorption für die Lösungsmittelkomponente der Tinte.
Größe und Volumen einer Pore in der porösen Tintenempfangsschicht 102 wird eingestellt, indem die Bedingungen erfüllt werden, dass die Porenradiusverteilungskurve einen Maximalen Peak in einem Porenradiusbereich von 1 μm bis 10 μm besitzt und wenigstens einen Peak in einem Porenradiusbereich von 0,001 μm bis 0,1 μm und das Gesamtvolumen der Poren mit Radien von 1 μm bis 20 μm nicht weniger als 0,5 cm³/g beträgt.
Anders als ein herkömmliches Aufzeichnungsmedium besitzt die Porenradiusverteilungskurve der porösen Tintenempfangsschicht 102 in einem Aufzeichnungsmedium 100 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Maximalpeak auf einem Porenradiusbereich von 1 μm bis 10 μm. Indem derartige Poren mit einem relativ großen Radius ausgebildet werden, manifestiert sich in der porösen Tintenempfangsschicht 102 ein herausragendes Absorptionsvermögen und Durchlässigkeit für eine Tinte, sogar wenn eine Aufzeichnung hergestellt wird, die eine hohe Bilddichte benötigt oder für eine große Menge von verwendeter Tinte, wodurch Überflutung oder Ausbluten von Tinte verhindert werden kann. Wenn der maximale Peak der Porenradiusverteilungskurve in einem Porenradiusbereich von weniger als 1,0 μm existiert, macht die Verwendung einer Tinte, die reich an einer Lösungsmittelkomponente ist, einen schnellen Durchtritt und Absorption von Tinte durch Poren unmöglich, was zu Defekten führt, wie etwa Ausbluten. Andererseits, wenn der maximale Peak dieser Porenradiusverteilungskurve in einem Radiusbereich von oberhalb 10 μm existiert, nimmt die Festigkeit der porösen Tintenempfangsschicht 102 ab, eine Deutlichkeit eines aufgezeichneten Bildes wird herabgesetzt und es wird keine glatte Oberfläche beim Erhitzen und Zusammenschmelzen nach der Vervollständigung des Aufzeichnens erhalten.
Die Porenradiusverteilung in der porösen Tintenempfangsschicht 102 wird erhalten, indem eine Differentialkurve aus der Hohlraumvolumenverteilungskurve berechnet wird [Urono, "Hyomen" (Oberfläche), 13 (10), S. 588 (1975) und Onogi, Yamanouchi und Imamura, Kamipa Gikyoshi (Journal of Japan TAPPI), 28, S. 99 (1974)] durch das Quecksilbereinspritzverfahren [es wird Bezug genommen auf Literaturstellen, wie etwa E. A. WASHIBURN, Proc. Naatl. Acad. Sci. 7., S. 115 (1921)]. In diesem Fall kann ein Porenradius berechnet werden, indem das Verfahren nach Barrett et al. verwendet wird [es wird Bezug genommen auf J. Am. Chem. Soc. 73., S. 373 (1951)].
In der porösen Tintenempfangsschicht 102 beträgt das Gesamtvolumen von Poren mit Radien von 0,1 μm bis 20 μm nicht weniger als 0,5 cm³/g, vorzugsweise nicht weniger als 2,0 cm³/g. Indem das Gesamtvolumen von Poren bei oder oberhalb 0,5 cm³/g eingestellt wird, kann ein ausreichender Durchtritt und Absorptionsbetrieb einer Lösungsmittelkomponente in der Tinte erhalten werden.
Eine derartige Porenstruktur der porösen Tintenempfangsschicht 102 kann ausgebildet werden, indem die Art und Teilchendurchmesser eines verwendeten thermoplastischen Harzes, die Art und der Teilchendurchmesser eines porösen anorganischen Pigmentes und der Zusammenhang eines Mischverhältnisses zwischen thermoplastischem Harz und porösem anorganischen Pigment, Trocknungsbedingungen und Filmdicke eingestellt werden.
Als einfaches und leichtes Verfahren zum Ausbilden von Poren durch Hohlräume durch wechselseitiges Zusammenschmelzen der thermoplastischen Harzteilchen können z.B. aufgezählt werden: Ein Verfahren, das die Schritte des Auftragens einer Beschichtungsflüssigkeit umfasst, die thermoplastische Harzteilchen und poröse anorganische Pigmente umfasst, auf das Substrat 101 und Ausbilden einer porösen Tintenharzschicht 102, indem getrocknet wird. Die thermoplastischen Harzteilchen, die verwendet werden, können hierbei z.B. sein: Dispersion oder Suspension der wässrigen oder nichtwässrigen Phase oder kolloidale Teilchen in kolloidaler Lösung durch Lösungsmittel oder Wasser.
Als Harzmaterialien, die thermoplastische Harzteilchen zusammensetzen, können aufgezählt werden: Polyolefinharze, wie etwa Polyolefin mit niedrigem Molekulargewicht, Polyolefin mit niedriger Dichte und Vinylacetatpolyolefin, Polyurethane, Polyester, Copolymere aus Styrol und Acryl, Polyacrylate, Polymethacrylate. Jedoch sind diese nicht auf diese Harze begrenzt, sondern Modifikationen dieser Harze und Copolymere von anderen Monomeren sind verwendbar. Bezüglich thermoplastischer Harzteilchen kann eine Art α verwendet werden oder eine Mischung von verschiedenen Arten kann je nach Anforderungen verwendet werden.
Die Gestalt der thermoplastischen Harzteilchen kann eine Gestalt sein, die es ermöglicht, dass Poren durch das wechselseitige Zusammenschmelzen von Teilchen gebildet werden, ist nicht auf eine genaue Kugel beschränkt und kann kanalförmig sein. Jedoch ist vom Standpunkt, dass eine poröse Tintenempfangsschicht 102 mit gleichförmigen Poren ausgebildet werden kann, eine Gestalt nahe einer Serie bevorzugt.
Unter allen thermoplastischen Harzteilchen, die zum Ausbilden einer porösen Tintenempfangsschicht 102 verwendet werden, besitzt wenigstens ein Teil von diesen vorzugsweise einen Teilchendurchmesser innerhalb eines Bereichs von 1 bis 100 μm. Insbesondere 50% oder mehr aller thermoplastischen Harzteilchen besitzen einen Teilchendurchmesser, der vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 1 bis 100 μm ist, und insbesondere vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 2 bis 20 μm ist. Ein derartiger Teilchendurchmesser innerhalb eines Bereichs von 1 bis 100 μm ist größer als der Teilchendurchmesser von Harzteilchen, die in der porösen Harzschicht des Stands der Technik verwendet werden. Indem thermoplastische Harzteilchen mit einem Teilchendurchmesser in dem Bereich von 1 bis 100 μm verwendet werden, können sehr große Poren leicht in der porösen Tintenempfangsschicht 102 geschaffen werden. Im übrigen wird die Messung des Teilchendurchmessers gemäß dem Coulter-Zählverfahren ausgeführt.
Die minimale Filmbildungstemperatur der thermoplastischen Harzteilchen liegt vorzugsweise in einem Bereich von 40°C bis 150°C und weiter bevorzugt in einem Bereich von 50°C bis 130°C. Die minimale Filmbildungstemperatur bedeutet eine minimale Temperatur, die es ermöglicht, dass ein gleichförmiger Film ausgebildet wird, wenn ein Film erhitzt wird, der aus Harzteilchen ausgebildet wird. Um eine poröse Tintenempfangsschicht 102 auszubilden, müssen Harzteilchen zwischen diesen zusammengeschmolzen werden, z.B. indem diese erhitzt und getrocknet werden, um eine Porenstruktur auszubilden, die die vorstehenden individuellen Bedingungen erfüllt. Exzessives Zusammenschmelzen der thermoplastischen Harzteilchen führt zur Bildung eines dichten Films, wohingegen unzureichendes Zusammenschmelzen eine ausreichende Filmfestigkeit unmöglich macht. Dem gemäß muss das Erhitzen und Trocknen unter derartigen Bedingungen durchgeführt werden, dass Harzteilchen zusammengeschmolzen werden und derart kombiniert werden, dass ein dichter Film nicht gebildet wird, aber eine definierte Filmfestigkeit besitzt. Hierbei ist es, wenn die minimale Filmbildungstemperatur nicht weniger als 40°C beträgt, für Harzteilchen schwierig, einen dichten Film beim Erhitzen und Trocknen auszubilden und eine Porenstruktur, die die vorstehenden individuellen Bedingungen erfüllt, wird leicht erhalten. Und, da kein Bedarf zum Herabsetzen der Trocknungstemperatur besteht, wird das Lösungsmittel oder dergleichen in dem Film nach Vervollständigung der Beschichtung leicht getrocknet und es wird nur eine kurze Trocknungszeit benötigt. Andererseits, wenn die Minimaltemperatur nicht höher als 150°C ist, wird keine sehr hohe Wärmebehandlungstemperatur benötigt, um die poröse Harzschicht zu schmelzen, indem nach Vervollständigung des Aufzeichnens erwärmt wird und es ist unwahrscheinlich, dass ein Problem auftritt, dass Erwärmen dazu führt, dass die Farbmaterialien, wie etwa Farbstoffe, in dem Substrat oder Tinte deformiert, zersetzt, oxidiert oder verfärbt werden.
Ein VICAT-Erweichungspunkt der thermoplastischen Harzteilchen liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10°C bis 120°C und weiter bevorzugt in einem Bereich von 30°C bis 80°C. Wenn der VICAT-Erweichungspunkt nicht höher als 80°C ist, kann ein Film schnell verdichtet werden, um die poröse Harzschicht durch das Erwärmen nach der Vervollständigung der Bildbildung zu schmelzen. Andererseits, wenn nicht niedriger als 30°C, kann ein ausreichend harter Film leicht erhalten werden.
In der vorliegenden Erfindung enthält die poröse Tintenempfangsschicht 102 ein poröses anorganisches Pigment. Dieses poröse anorganische Pigment kann die Absorptionskraft von Poren kompensieren, die durch die wechselseitige Fusion von thermoplastischen Harzteilchen gebildet werden und kann auch die Rolle des Einfangens oder Fixierens eines färbenden Materials, wie etwa Farbstoff in der Tinte, tragen. Dieses anorganische Pigment ist vorzugsweise in Poren angeordnet, die durch das wechselseitige Zusammenschmelzen der thermoplastischen Harzteilchen und an den zusammengeschmolzenen Teilen durch eine gleichförmige Dispersion gebildet werden.
Beispiele für poröse anorganische Pigmente beinhalten Calciumcarbonat, Kaolin, Talk, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Zinkcarbonat, Aluminiumsilicat, Aluminiumoxidhydrate, Kieselgelsäure, Natriumsilicat, Magnesiumsilicat, Calciumsilicat, Siliciumdioxid und dergleichen. Alle von diesen können allein oder als eine Mischung verwendet werden.
Insbesondere vom Standpunkt der Bildqualität, wie etwa ein Tintenabsorptionsvermögen und eine Auflösung, sind Siliciumdioxid und Aluminiumoxidhydrate bevorzugt. Als Siliciumdioxid sind natürliches Siliciumdioxid, synthetisches Siliciumdioxid, amorphes Siliciumdioxid und dergleichen oder eine chemisch modifizierte Siliciumdioxidverbindung bevorzugt. Insbesondere positiv geladenes Siliciumdioxid ist bevorzugt.
Daneben, da Aluminiumoxidhydrat positiv geladen ist, besitzt dieses eine hohe Fixierung von Farbstoffen in einer Tinte, die hochglänzend sind und ein gut gefärbtes Bild kann erhalten werden, darüber hinaus besitzt es eine hohe Transparenz bei niedrigerer Trübung als in einer Tintenempfangsschicht unter Verwendung eines anderen Pigments beobachtet und daher ist es sehr bevorzugt als ein Pigment, das für die Tintenempfangsschicht verwendet wird. Das Aluminiumoxidhydrat wird z.B. anhand der folgenden allgemeinen Formel ausgedrückt: Al₂O_3-n(OH)_2n·mH₂O worin n irgend eine der ganzen Zahlen 0, 1, 2 oder 3 darstellt und m einen Wert von 0 bis 10 darstellt, vorzugsweise 0 bis 5, vorausgesetzt, dass m und n nicht gleichzeitig 0 sind.
Hierbei kann, da mH₂O eine entfernbare Wasserphase darstellt, die fast keinen Anteil bei der Bildung eines Kristallgitters hat, n einen Bruchteil-Wert annehmen. Daneben kann beim Calzinieren eines derartigen Typs von Aluminiumoxidhydrat m einen Wert von 0 erreichen.
Als bevorzugtes Aluminiumoxidhydrat gibt es amorphes Aluminiumoxidhydrat, das bei der Analyse durch das Röntgenstrahldiffraktionsverfahren gefunden wird.
Insbesondere ist das Aluminiumoxidhydrat, das in den japanischen Patentanmeldungen Nr. 5-125437, 5-125438, 5-125439 und 6-114571 beschrieben wird, bevorzugt.
Im Hinblick auf den Teilchendurchmesser eines porösen anorganischen Pigments liegt der durchschnittliche Teilchendurchmesser von sekundären oder tertiären Aggregaten, die durch die wechselseitige Aggregation von primären Teilchen gebildet werden, die einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,002 μm bis 0,05 μm besitzen, vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,1 μm bis 10 μm.
Der durchschnittliche Porenradius eines porösen anorganischen Pigments liegt vorzugsweise im Bereich von 0,005 μm bis 0,05 μm. Indem ein poröses anorganisches Pigment mit einem derartigen durchschnittlichen Porenradius verwendet wird, können Poren, die sich von denjenigen der Lücken unterscheiden, die durch das wechselseitige Zusammenschmelzen von thermoplastischen Harzteilchen gebildet werden, erzeugt werden, so dass die Porenradiusverteilungskurve der porösen Tintenempfangsschicht 102 wenigstens einen Peak in einem Radiusbereich von 0,001 μm bis 0,1 μm besitzt. Durch die Bereitstellung von wenigstens einem Peak in diesem Bereich kann die Fixierung eines Farbstoffes verbessert werden.
Hierbei werden, indem der durchschnittliche Teilchendurchmesser von sekundären oder tertiären Aggregaten eines anorganischen Pigmentes auf 0,1 bis das Einfache des durchschnittlichen Teilchendurchmessers von thermoplastischen Harzteilchen eingestellt werden, die Poren aufgrund eines porösen anorganischen Pigments in der porösen Tintenempfangsschicht 102 innerhalb des vorstehend erwähnten Bereichs nach Vervollständigung des Zusammenschmelzens von thermoplastischen Harzteilchen zwischen diesen und die funktionale Separierung durch Lücken, die durch das wechselseitige Zusammenschmelzen von thermoplastischen Harzteilchen und Poren aufgrund eines porösen anorganischen Pigmentes gebildet werden, gesteuert, wodurch sowohl die Absorptionsleistung für eine Tinte als auch die Auflösung, die gefördert wird, ermöglicht wird.
Daneben ist in der vorliegenden Erfindung eine gleichförmige Anordnung von Lücken, die durch wechselseitiges Zusammenschmelzen der thermoplastischen Harzteilchen und eines porösen anorganischen Pigments gebildet werden, wichtig. Um genau zu sein, eine gleichförmige Anordnung und ein Gehalt eines porösen anorganischen Pigmentes in einem Teil von Lücken, die durch das wechselseitige Zusammenschmelzen von thermoplastischen Harzteilchen in der porösen Tintenempfangsschicht 102 gebildet werden, ermöglicht, dass die Fixierleistung, die durch andere Poren gezeigt werden, die durch das poröse anorganische Pigment gebildet werden, auftritt.
Als ein Verfahren zum Ausbilden einer porösen Tintenempfangsschicht 102 kann z.B. ein Verfahren erwähnt werden, das die Schritte des Mischens von thermoplastischen Harzteilchen und eines porösen anorganischen Pigments und Auftragens und Trocknens einer flüssigen Mischung, die in Wasser oder einem Lösungsmittel suspendiert ist, als eine Beschichtungsflüssigkeit auf das Substrat 101 umfasst. Hierbei liegt das Mischungsverhältnis der thermoplastischen Harzteilchen zu einem porösen anorganischen Pigment vorzugsweise in einem Bereich von 55:45 bis 95:5 bezogen auf das Gewicht. Wenn der Anteil der thermoplastischen Harzteilchen auf nicht weniger als 55% eingestellt wird, wird es leicht, die vorstehenden großen Poren für eine Tintenabsorption zu erhalten. Andererseits, wenn der Anteil der thermoplastischen Harzteilchen auf nicht mehr als 95% eingestellt wird, kann die mechanische Festigkeit der porösen Tintenempfangsschicht 102 verbessert werden, so dass Risse und pulverförmiges Aufteilen schwer auftreten wird.
Zu einer Beschichtungsflüssigkeit, die erhalten wird, indem thermoplastische Harzteilchen und ein poröses anorganisches Pigment, ein Dispergiermittel, ein Verdickungsmittel, ein pH-Modifiziermittel, ein Schmiermittel, ein Fluid-Denaturierungsmittel, ein oberflächenaktives Mittel, ein Entschwammungsmittel, ein wasserabweisendes Mittel, ein Schaumverhinderungsmittel, ein Freisetzungsmittel, ein rußabweisendes Mittel oder dergleichen innerhalb der Grenzen zugegeben werden, die das Ziel der vorliegenden Erfindung nicht beschädigen.
Die Beschichtungsflüssigkeit kann auf das Substrat 101 z.B. durch ein Klingenbeschichtungsverfahren, das Luftmesserbeschichtungsverfahren, das Walzenbeschichtungsverfahren, das Flash-Beschichtungsverfahren, das Gravurbeschichtungsverfahren, das Kissenbeschichtungsverfahren, das Formbeschichtungsverfahren, das Fusionsverfahren, das Gleittrichter(Gleitschlag)verfahren, das Vorhangbeschichtungsverfahren, das Sprühverfahren oder dergleichen aufgetragen werden.
Eine Menge der Beschichtungsflüssigkeit auf das Substrat 101 muss nur zweckmäßiger Weise entsprechend den Verwendungen oder dergleichen des gewünschten Aufzeichnungsmediums ausgewählt werden. Das heißt, indem eine poröse Tintenempfangsschicht 102 moderat verdickt wird, können gewünschte Poren in dieser Schicht 102 ausgebildet werden, wobei so ermöglicht wird, dass Ausbluten oder dergleichen von Tinte gut verhindert wird.
Andererseits kann, indem diese moderat verdünnt wird, die Festigkeit der Schicht 102 gefördert werden, das Auftreten eines Filmdefekts kann gleichzeitig mit dem Beschichten und Trocknen verhindert werden, eine ausreichend absorbierte Menge von Tinte kann auf dem Ganzen sichergestellt werden, eine Transparenz eines aufgezeichneten Gegenstands kann sichergestellt werden und eine Deutlichkeit eines Bildes wird kaum beschädigt. Im Allgemeinen liegt vom Standpunkt des Sicherstellens der absorbierten Menge und Beibehaltens der Festigkeit des ganzen Films die Dicke einer porösen Tintenempfangsschicht 102 (nach dem Trocknen) vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 200 μm.
Indem die Beschichtungsschicht, die auf dem Substrat 101 bereitgestellt wird, einer Trocknungsbehandlung unterzogen wird, indem gemäß den Anforderungen erwärmt wird, wird eine poröse Tintenempfangsschicht 102 erhalten. Durch diese Trocknungsbehandlung wird ein wässriges Lösungsmittel (Dispergiermittel) verdampft und gleichzeitig findet eine Bildbildung durch wechselseitiges Zusammenschmelzen und Kombination von thermoplastischen Harzteilchen statt. Die Bedingungen für die Trocknungsbehandlung müssen nur zweckmäßiger Weise entsprechend der Zusammensetzung der verwendeten Beschichtungsflüssigkeit bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein Heißlufttrocknungsofen, ein IR-Trocknungsofen oder dergleichen im Allgemeinen allein oder in Kombination verwendet werden.
Ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere für ein Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung des Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren sehr geeignet, aber kann auch für ein Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung eines anderen Typs von Tinte verwendet werden.
Bezüglich eines Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung können diejenigen, auf welchen eine Aufzeichnung hergestellt wird, indem Tinte auf die poröse Tintenempfangsschicht 102 aufgetragen wird, als ein aufgezeichneter Gegenstand, wie dieser ist, verwendet werden oder diese, in welchen die poröse Tintenempfangsschicht 102 geschmolzen wird und durch Erwärmen (und unter Druck) nach dem Auftragen der Tinte und Herstellung einer Aufzeichnung zusammengeschmolzen und verdichtet wird, als ein aufgezeichneter Gegenstand verwendet werden.
In einem Fall, in dem ein aufgezeichneter Gegenstand durch Auftragen von Tinte, wie er ist, verwendet wird, verbleibt eine Rauhigkeit auf einer Filmoberfläche der porösen Tintenempfangsschicht 102, so dass ein aufgezeichneter Gegenstand mit einer Erscheinung, die an eine matte Papieroberfläche erinnert, erhalten werden kann. In diesem Fall ist es effektiv, zur Bereitstellung eines Wasserwiderstands, die poröse Tintenempfangsschicht 102 mit einem wasserabstoßenden Mittel oder mit einer kationischen Substanz im Vorhinein aufzusaugen. Darüber hinaus kann, indem eine Wasserabstoßung in einer Oberfläche der porösen Tintenempfangsschicht 102 gesteuert wird, der Wasserwiderstand effektiv verliehen werden. Zum Beispiel, indem das vorstehend erwähnte Olefinharz oder dergleichen als thermoplastische Harzteilchen verwendet werden, kann die Wasserabstoßung und der relevanten Oberfläche gesteuert werden. In dem Fall des Verleihens des Wasserwiderstands, in dem die Wasserabstoßung gesteuert wird, wird der Grad der Wasserabstoßung in der Spitzenoberfläche der porösen Tintenempfangsschicht, die durch das Wasserabstoßungstestverfahren von JIS P 8137 bewertet wurde, vorzugsweise auf einen Bereich von R7 bis R10 eingestellt.
Insbesondere mit einem ausgezeichneten Gegenstand mit einem Bild, das auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wurde, wobei ein Papiersubstrat verwendet wurde, tritt Schwellen, Deformierung oder dergleichen des Papiers selbst auf, obwohl sogar Tinte nicht ausblutet, wenn Wasser mit der Oberfläche kontaktiert wird, aber die vorstehende Bereitstellung von Wasserwiderstand ermöglicht, dass derartige Probleme vermieden werden, so dass Verwendung als Poster, das im Freien angebracht wird, auch möglich wird.
Wenn die poröse Tintenempfangsschicht 102 durch Erwärmen (und unter Druck) nach Auftragen einer Tinte geschmolzen wird, wird ein aufgezeichneter Gegenstand 200 mit einer verdichteten Filmoberfläche, die auf dem Substrat 201 ausgebildet ist, wie in 2 gezeigt, erhalten. Durch diese Verdichtung kann die Oberfläche des aufgezeichneten Films abgeglättet werden.
Für diese Wärmebehandlung kann ein Heißlufttrocknungsofen, ein IR-Trocknungsofen, eine heiße Platte oder dergleichen im Allgemeinen allein oder in einer Kombination ohne irgend eine Beschränkung verwendet werden. Erwärmen muss nur von der Oberfläche, der Rückseite oder beiden Oberflächen eines Aufzeichnungsmediums durchgeführt werden. Daneben kann eine Druckbehandlung gemeinsam zur Zeit der Wärmebehandlung durchgeführt werden. In diesem Fall wird, da das Schmelzen durch die Wärmebehandlung durch eine Druckbehandlung beschleunigt wird, die Verdichtung des Harzes beschleunigt, was so ermöglicht, dass die Behandlung in einer kürzeren Zeit erreicht wird.
Als die Wärmebehandlung und Druckbehandlung kann aufgezählt werden: Ein Verfahren, das das Durchtreten durch eine walzenähnliche Heißwalze, die für Laminat oder dergleichen verwendet wird, umfasst und danach Durchführen des Gegenstands durch eine Kühlwalze. Wenn die Oberfläche dieser Walze mit einer Spiegeloberfläche ausgestattet wird, kann eine glättere Oberfläche erhalten werden, wohingegen eine markierte Oberfläche erhalten werden kann, wenn der Oberfläche der Walze eine Gestalt verliehen wird.
Daneben beträgt der Grad der Wasserabstoßung in der oberen Oberfläche der porösen Tintenempfangsschicht nach diesem Erwärmen (und Unter-Druck-Setzen) oder diejenige der verdichteten Harzschicht 202 vorzugsweise R9 oder R10.
Indem Poren der porösen Tintenempfangsschicht 102 auf diese Weise geschmolzen werden, wird ein färbendes Material in einer ausgestoßenen Tinte stark fixiert, so dass Eigenschaften der Haltbarkeit, wie etwa Lichtechtheit, Ozonwiderstand und Wasserwiderstand, erheblich gefördert werden.
Nachstehend wird, bezugnehmend auf Beispiele, die vorliegende Erfindung in größerem Detail beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele begrenzt. Im übrigen bedeutet die Bezeichnung "%" in der Beschreibung ein Gewichtsverhältnis.
Beispiel 1
Ein Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem in 1 gezeigten Aufbau wurde wie folgt hergestellt.
Zunächst wurde Aluminiumdodeoxid hydrolysiert, um eine Aluminiumoxidaufschlämmung zu erhalten. Dann wurde Wasser zu dieser Aufschlämmung zugegeben, bis die Feststoffkomponente von Aluminiumoxidhydrat 7,9% erreicht, eine 3,9%ige wässrige Lösung von Salpetersäure wurde ferner zugegeben, um den pH einzustellen und ein kolloidales Sol wurde durch einen Alterungsschritt erhalten. Dann wurde dieses kolloidale Sol bei 75°C sprühgetrocknet, um ein Aluminiumoxidhydrat zu erhalten. Zu dieser Zeit betrug ein durchschnittlicher Porenradius des Aluminiumoxidhydrats 0,007 μm. Diese Messung wurde unter Verwendung von Omnisorp 360 (erhältlich von COULTER Co.) durchgeführt. Dieses Aluminiumoxidhydrat wurde in Ionenaustauscherwasser dispergiert, um eine 15%ige Aluminiumoxiddispersion herzustellen.
Andererseits wurde eine Polyethylenemulsion mit niedriger Dichte (Chemipearl M 200: Handelsname, erhältlich von Mitsui Chemical Co., Ltd; durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 6 μm; VICAT Erweichungspunkt: 76°C) mit Ionenaustauscherwasser im Vorhinein verdünnt, um eine 20%ige wässrige Lösung herzustellen. Diese 20%ige wässrige Lösung wurde mit der 15%igen Aluminiumoxiddispersion, die zuvor hergestellt wurde, vermischt und verrührt, um eine Beschichtungslösung in einem Dispersionszustand zu erhalten. In dieser Beschichtungsflüssigkeit betrug das Gewichtsverhältnis (Feststoffkomponente) der Harzteilchen (thermoplastische Harzteilchen) der Emulsion zu dem Aluminiumoxidhydrat (poröses anorganisches Pigment) 80:20.
Als nächstes wurde unter Verwendung einer Beschichtungsmaschine und eines Trocknungsofens die Beschichtungsflüssigkeit auf holzfreiem Papier (Substrat 101) mit einem Basisgewicht von 64 g/m² formbeschichtet und bei 50°C getrocknet, um eine 49 μm dicke poröse Tintenempfangsschicht 102 auszubilden. So wurde ein Aufzeichnungsmedium 100 mit einer porösen Tintenempfangsschicht 102, die auf dem Substrat 101 laminiert war (1) erhalten.
Hinsichtlich der porösen Tintenempfangsschicht 102 dieses Aufzeichnungsmediums 100 wurde dessen Porenradiusverteilung unter Verwendung des Quecksilbereinspritzverfahrens nach Ausbilden der relevanten Schicht auf einem PET-Film und Vakuumtrocknung dieser für über 24 Stunden unter Vakuum gemessen. Hierbei wurde AUTOPORE III 9420 (erhältlich von MICROMERITICS Co.) für die Messung verwendet. Folglich existierte ein maximaler Peak der Porenradiusverteilungskurve bei der Position von 2,03 μm im Radius. Daneben existierte ein Peak bei der Position von 0,002 μm im Radius. Das Gesamtvolumen von Poren mit einem Radiusbereich von 0,1 bis 20 μm betrug 0,67 cm³/g.
Beispiel 2
Bis darauf, dass Siliciumdioxidpulver anstelle des Aluminiumoxidhydrats als poröses anorganisches Pigment verwendet wurde und nach Einspritzen eines kationischen Harzes zu der Beschichtungsflüssigkeit gegeben wurde, um eine aufgestoßene Tinte wasserfest zu machen, wurde ein Aufzeichnungsmedium 100 auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Hierbei wurde ein 10%ige Dispersion von Siliciumdioxidpulver, die hergestellt wurde, indem Siliciumdioxidpulver (P78A; Handelsname; erhältlich von Mizusawa Chemical Co., Ltd.; durchschnittlicher Porenradius: 0,0087 μm) in Ionenaustauscherwasser dispergiert wurde, verwendet und mit einer 20%igen wässrigen Lösung von Polyethylenemulsion mit niedriger Dichte vermischt, die identisch mit derjenigen war, die in Beispiel 1 verwendet wurde, ein kationisches Harz (Cation BB; Handelsname, erhältlich von Nippon Oil and Fat Co., Ltd.) zu der Beschichtungslösung in einer Menge von 3% relativ zu der gesamten Beschichtungsflüssigkeit gegeben und die Mischung wurde gerührt, um eine Beschichtungsflüssigkeit in Dispersion zu erhalten. In dieser Beschichtungsflüssigkeit betrug das Gewichtsverhältnis von Teilchen (thermoplastische Harzteilchen) zu Siliciumdioxidpulver (poröses anorganisches Pigment) 90:10. Die Dicke der porösen Tintenempfangsschicht 102 nach Trocknung betrug 38 μm.
Im Hinblick auf die poröse Tintenempfangsschicht 102 dieses Aufzeichnungsmediums 100 wurde dessen Porenradiusverteilung auf ähnliche Weise gemessen. Folglich existierte ein maximaler Peak der Porenradiusverteilungskurve bei der Position von 2,31 μm im Radius. Daneben existierte ein Peak bei der Position von 0,025 μm im Radius. Das Gesamtvolumen von Poren mit einem Radiusbereich von 0,1 bis 20 μm betrug 1,71 cm³/g.
Vergleichsbeispiel 1
Bis darauf, dass eine flüssige Mischung aus Aluminiumoxidhydrat und Polyvinylalkohol, ein wasserlösliches Harz, als Beschichtungsflüssigkeit zum Ausbilden einer porösen Tintenempfangsschicht verwendet wurde und die Trocknungstemperatur nach dem Formbeschichten modifiziert wurde, wurde ein Aufzeichnungsmedium auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Hierbei wurde die Aluminiumoxiddispersion, die derjenigen von Beispiel 1 ähnlich war, verwendet und eine 10%ige Lösung, die hergestellt wurde, indem Polyvinylalkohol (Gohsenol NH 18; Handelsname; erhältlich von Nihon Gosei Kagaku Kogyo Co., Ltd.) in Ionenaustauscherwasser aufgelöst wurde, verwendet. In dieser Beschichtungsflüssigkeit betrug das Gewichtsverhältnis (Feststoffkomponente) von Polyvinylalkohol (thermoplastische Harzteilchen) zu Aluminiumoxidhydrat (poröses anorganisches Pigment) 10:90. Daneben wurde die Trocknungstemperatur nach dem Formbeschichten auf 120°C eingestellt. Die Dicke der porösen Tintenempfangsschicht nach Trocknung betrug 38 μm.
Im Hinblick auf die poröse Tintenempfangsschicht dieses Aufzeichnungsmediums wurde dessen Porenradiusverteilung auf ähnliche Weise gemessen. Die Porenradiusverteilungskurve besaß nur einen Peak bei der Position von 0,11 μm im Radius.
<Bewertung von Beispielen 1 und 2 und Vergleichsbeispiel 1>
Auf individuellen Aufzeichnungsmedien, die in Beispielen 1 und 2 und Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurde, wurde Drucken unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers (BJC-430J; Handelsname; erhältlich von CANON Inc.) mit einer Tinte (BC-22e; Handelsname; erhältlich von CANON Inc.) durchgeführt, der auf eine Einschussmenge der Tinte von 200%, 300% und 400% eingestellt war und das Aufzeichnungsmedium wurde auf die folgenden Punkte (1) bis (5) bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
(1) Filmqualität
Die Filmoberfläche nach Trocknen eines beschichteten Films wurde unter Verwendung eines optischen Mikroskops (10- bis 100-fache Vergrößerung) beobachtet. Diejenigen ohne Riss oder Fissur wurden mit "A" bewertet und diejenigen mit Riss oder Fissur wurden mit "C" bewertet.
(3) Tintenabsorptionsrate (Trocknungseigenschaft)
Nach dem Trocknen wurde die verstrichene Zeit, in welcher Finger nicht verschmutzt wurden, sogar wenn sie in geringfügige Berührung mit dem bedruckten Teil eines aufgezeichneten Gegenstands gebracht wurden (eine Menge der einzelnen Tinte: 400%) vor der Fixierung gemessen und diejenigen, die innerhalb von 10 Sekunden, diejenigen, die innerhalb von 60 Sekunden und die anderen, die nach 60 Sekunden verschmutzten, wurden jeweils mit "A", "B" und "C" bewertet.
(3) Absorptionsleistung (Ausbluten und Bördeln)
Nach dem Drucken wurde der bedruckte Teil eines aufgezeichneten Gegenstands nach der Vervollständigung der Fixierung beobachtet, das Vorhandensein des Auftretens von Ausbluten und Bördeln wurde bestätigt und diejenigen ohne Vorhandensein bei 400%, diejenigen ohne Vorhandensein bei 300%, diejenigen ohne Vorhandensein bei 200 und diejenigen mit Vorhandensein bei 200% wurden jeweils mit "AA", "A", "B" und "C" bezeichnet.
(4) Wasserabstoßung (Wasserwiderstand)
Gemäß dem Wasserabstufungsgrad-Testverfahren von JIS P 8137 wurde ein Zustand von Wassertröpfchen auf dem Aufzeichnungsmedium beobachtet, um den Wasserabstoßungsgrad zu bewerten.
(5) Optische Dichte des Bildes (O. D.) nach Behandlung
Nach dem Drucken wurde die optische Dichte eines Bildes in den bedruckten Teil eines fixierten aufgezeichneten Gegenstands (eine Menge der einzelnen Tinte: 400%) von der Druckseite unter Verwendung eines Macbeth-Densitometers D-918 gemessen.
Hierbei wurde zur "Einschätzung der Bewertung "eine Einschätzung "bestanden" gemacht, wenn es kein bewertetes Ergebnis von "C" in irgend einem der Bewertungspunkte (1) bis (3) gab, der Wasserabstoßungsgrad nicht niedriger als R⁷ war und die optische Dichte des Bildes nicht geringer als 1,5 in dem Bewertungspunkt (5) "optische Dichte des Bildes nach Behandlung" war.
Tabelle 1
In Beispielen 1 und 2 wurden gute Ergebnisse betreffend individueller Bewertungsgegenstände, die in Tabelle 1 gezeigt werden, erhalten und die Bewertung von "bestanden" wurde insgesamt gemacht. Andererseits zeigten sich in Vergleichsbeispiel 1 Risse und Fissuren in einem Teil des Films und kein besseres Ergebnis wurde betreffend der Tintenabsorptionsrate, der Tintenabsorptionsleistung und der Wasserabstoßung erhalten und eine Einschätzung von "durchgefallen" wurde insgesamt gemacht.
Beispiele 3 bis 6 und Vergleichsbeispiele 2 bis 3
Bis darauf, dass das Verhältnis von thermoplastischen Harzteilchen zu einem porösen anorganischen Pigment auf 100:0, 95:5, 80:20, 70:30, 55:45 und 40:60 in Beispiel 1 geändert wurde, wurde jedes Aufzeichnungsmedium 100 auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Im Hinblick auf die poröse Tintenempfangsschicht 132 des Aufzeichnungsmediums 100 wurde dessen Porenradiusverteilung auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Und das Aufzeichnungsmedium 100 wurde bezüglich der folgenden Punkte (1) bis (5) bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Beispiel 7 und dessen Bewertung
Auf das Aufzeichnungsmedium 100, das in Beispiel 1 erhalten wurde, wurde Drucken unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers wie mit den vorstehenden Bewertungsverfahren durchgeführt, das bedruckte Medium wurde danach in einen Heißblastrocknungsofen gefüllt und die poröse Tintenempfangsschicht 102 wurde eine Minute bei 120°C verdichtet, um einen aufgezeichneten Gegenstand 200 (2) zu erhalten.
Mit dem aufgezeichneten Gegenstand 200 wurde ein Wasserabstoßungstest gemäß JIS P 8137 betreffend den vorstehenden Bewertungspunkt (4) "Wasserabstoßung" durchgeführt. Das Ergebnis zeigte einen Wasserabstoßungsgrad von R10.
Als nächstes wurde der Bewertung der Lichtechtheit und des Ozonwiderstands der folgende Bewertungspunkt "Lagerungsstabilität" hinzugefügt.
(6) Schalenstabilität (Lichtechtheit und Ozonwiderstand)
Ein bedruckter und fixierter aufgezeichneter Gegenstand 200 wurde in einem Raum drei Monate ausgesetzt und der Entfärbungsgrad (Ausbleichen) wurde untersucht. Diejenigen ohne irgend eine Änderung, diejenigen mit etwas Ausbleichen und diejenigen mit vollständigem Ausbleichen wurden jeweils mit "A", "B" und "C" bewertet.
Das Bewertungsergebnis des aufgezeichneten Gegenstands 200, das die Schalenstabilität betraf, war "A".
Beispiel 8 und Vergleichsbeispiel 4
Auf das Aufzeichnungsmedium 100, das in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurde, wurde Drucken unter Verwendung eines Druckers, der in der Druckgeschwindigkeit variabel war (nicht gezeigt) oder variabel bei vier Durchgängen, drei Durchgängen, zwei Durchgängen und einem Durchgang in der Anzahl der Druckdurchgänge durchgeführt und Bewertungspunkt (2) "Tintenabsorptionsrate" wurde bewertet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
In einem Aufzeichnungsmedium 100 gemäß der vorliegenden Erfindung war die Tintenabsorption gut, sogar in einem schnelleren Fall der Druckrate.
Tabelle 3
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, ist es möglich, ein Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, in welchem Entfärbung eines aufgezeichneten Bildes verhindert wird, der Wasserwiderstand und Schalenstabilität gut sind, weder Ausbluten noch Überfluten auftritt, sogar, wenn eine große Menge an Tinte zum Zweck des Erreichens eines Bildes verwendet wird, das eine hohe Farbdichte besitzt und ferner die Absorption auch gut zum Hochgeschwindigkeitsdrucken, wie etwa reduzierte Anzahl von Druckdurchgängen, ist.
Daneben kann die Tintenempfangsschicht dieses Aufzeichnungsmediums in einer Schicht aufgebaut sein und dem gemäß leicht herstellbar sein.
Darüber hinaus kann die Beschränkung bezüglich der Art des Substrats aufgegeben werden.
Zudem ist gemäß der vorliegenden Erfindung es möglich, ein Aufzeichnungsverfahren zum Ausbilden eines guten aufgezeichneten Bildes, wie vorstehend erwähnt, bereitzustellen.
Bereitgestellt wird ein Aufzeichnungsmedium, das mit einer porösen Tintenempfangsschicht ausgestattet ist, die thermoplastische Harzteilchen und ein anorganisches Pigment, das auf einem Substrat laminiert ist, enthält, wobei die Porenradiusverteilungskurve der porösen Tintenempfangsschicht einen maximalen Peak in einem Porenradiusbereich von 1 μm bis 10 μm und wenigstens einen Peak in einem Porenradiusbereich von 0,001 μm bis 0,1 μm und das Gesamtvolumen von Poren mit Radien von 0,1 μm bis 20 μm nicht weniger als 0,5 cm³/g beträgt.

Claims

Aufzeichnungsmedium, das mit einer einschichtigen, porösen, auf einem Substrat ausgebildeten Tintenempfangsschicht ausgestattet ist, die Poren, die aus durch wechselseitiges Verschmelzen von thermoplastischen Harzteilchen gebildeten Hohlräumen zusammengesetzt sind, und ein poröses anorganisches Pigment enthält, wobei eine Porenradiusverteilungskurve der porösen Tintenempfangsschicht einen maximalen Peak in einem Porenradiusbereich von 1 bis 10 μm und wenigstens einen Peak in einem Porenradiusbereich von 0,001 μm bis 0,1 μm besitzt und das Gesamtvolumen von Poren mit Radien von 0,1 μm bis 20 μm nicht weniger als 0,5 cm³/g beträgt.
Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis der thermoplastischen Harzteilchen zu dem anorganischen Pigment in einem Bereich von 55:45 bis 95:5 liegt.
Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei der Teilchendurchmesser in 50% oder mehr der Gesamtmenge in einem Bereich von 1 μm bis 100 μm unter all den thermoplastischen Harzteilchen liegt.
Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei ein VICAT-Erweichungspunkt der thermoplastischen Harzteilchen in einem Bereich von 30°C bis 80°C liegt.
Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei die thermoplastischen Harzteilchen Polyolefin-Harzteilchen sind.
Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei ein durchschnittlicher Porenradius des anorganischen Pigments in einem Bereich von 0,005 μm bis 0,05 μm liegt.
Aufzeichnungsmedium gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Substrat aus Papier hergestellt ist.
Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei die poröse Tintenempfangsschicht eine kationische Substanz enthält.
Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1, wobei ein Wasserabstoßungsgrad in einer Oberseite der porösen Tintenempfangsschicht gemäß dem Wasserabstoßungsgradtestverfahren von JIS P 8137 innerhalb eines Bereichs von R7 bis R10 ist.
Aufzeichnungsverfahren, das Ausstoßen einer Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 1 in Übereinstimmung mit einem Tintenstrahlsystem umfasst.
Aufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 10, das ferner Erhitzen und/oder Unter-Druck-setzen des Aufzeichnungsmediums umfasst, nachdem Tinte auf die poröse Tintenempfangsschicht eines Aufzeichnungsmediums in Übereinstimmung mit einem Tintenstrahlsystem trifft.
Aufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 11, wobei ein Wasserabstoßungsgrad in einer Oberseite der porösen Tintenempfangsschicht gemäß dem Wasserabstoßungsgradtestverfahren von JIS P 8137 R9 oder R10 nach dem Erhitzen und/oder Unter-Druck-setzen eines Aufzeichnungsmediums ist.