DE69516744T2

DE69516744T2 - Druckmedium, dessen Herstellungsverfahren und Tintenstrahldruckverfahren unter Verwendung desselben

Info

Publication number: DE69516744T2
Application number: DE69516744T
Authority: DE
Inventors: Akio Kashiwazaki; Masato Katayama; Kenichi Moriya
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-02-24
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 2000-10-05
Anticipated expiration: 2015-02-22
Also published as: US6468633B1; CA2143157A1; US5747146A; EP0672539B1; US20020182375A1; EP0672539A1; DE69516744D1; KR0149812B1; CA2143157C; CN1119989A; CN1078854C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckmedium, das für einen Tintenstrahldruck geeignet ist, ein Herstellverfahren hierfür und ein Tintenstrahldruckverfahren unter Verwendung dieses Mediums.
Ein Tintenstrahldruckverfahren ist ein Verfahren, bei dem ein Druck durchgeführt wird, indem Tröpfchen einer Tinte von einem von verschiedenartigen Tintenausstoßsystemen, beispielsweise einem elektrostatischen Anzugsystem, einem System unter Verwendung eines piezoelektrischen Elementes, um Tinte mit einer mechanischen Vibration oder einer Veränderung zu beaufschlagen, oder einem System, bei dem eine Tinte erhitzt wird, um Blasen in der Tinte auszubilden und den auf diese Weise erzeugten Druck zu nutzen, erzeugt und zum Fliegen gebracht werden und bei dem die Tröpfchen als Ganzes oder zum Teil auf ein Druckmaterial, wie Papier oder einen mit einer Tintenaufnahmeschicht versehenen Kunststoffilm, aufgebracht werden. Dieses Tintenstrahldruckverfahren hat als Druckverfahren, das kaum Geräusche erzeugt und einen Druck mit hoher Geschwindigkeit sowie einen Mehr farbdruck durchführen kann, die Aufmerksamkeit auf sich gezogen.
Als Tinten für den Tintenstrahldruck werden hauptsächlich aus Gründen der Sicherheit, der Druckfähigkeit u. ä. Tinten verwendet, die Wasser als Hauptkomponente umfassen. Ein mehrwertiger Alkohol u./o. ä. wird oft derartigen Tinten zugesetzt, um ein Verstopfen der Öffnungen zu verhindern und die Ausstoßbeständigkeit zu verbessern.
Als Druckmaterialien, die für den Tintenstrahldrucker geeignet sind, wurde bislang ein Glanzpapier verwendet, wie es in der japanischen Patentveröffentlichung 3-25352 beschrieben ist und eine im Kontaktverfahren hergestellte Papierbahn sowie einen darauf ausgebildeten Film umfaßt, der Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 50 bis 90 Mol% und ein Vernetzungsmittel enthält, und Druckfolie für einen Overhead-Projektor (OHP), die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 60-220750 beschrieben ist und einen Polyesterfilm sowie einen darauf vorgesehenen hydrophilen Film enthält, der aus einem wasserlöslichen Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 70 bis 90 Mol% besteht.
Mit der Verbesserung des Betriebsverhaltens von derartigen Tintenstrahldruckvorrichtungen, wie beispielsweise der Erhöhung der Geschwindigkeit des. Druckes und dem Mehrfachdruck von Bildern, in den letzten Jahren wurden auch an die Tintenstrahldruckmedien höhere Anforderungen gestellt.
Genauer gesagt müssen diese beispielsweise gleichzeitig die nachfolgenden Eigenschaften besitzen:
(1) ein sehr hohes Tintenabsorptionsvermögen (die Absorptionskapazität muß groß sein und die Absorptionszeit muß gering sein);
(2) es müssen Bildpunkte vorgesehen werden, die eine hohe optische Dichte und einen klaren Umfang besitzen;
(3) es müssen Bildpunkte vorgesehen werden, die eine im wesentlichen runde Form und einen glatten Umfang aufweisen;
(4) die Eigenschaften der Medien dürfen sich selbst bei veränderten Temperaturen und Feuchtigkeiten kaum ändern, und es darf kein Einrollen auftreten;
(5) es darf keine Blockierung auftreten;
(6) die Medien müssen in der Lage sein, auf beständige Weise darauf ausgebildet Bilder über einen langen Zeitraum ohne Qualitätsverschlechterung (insbesondere in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit) zu speichern;
(7) die Medien müssen beständig sein, ohne eine Qualitätsverschlechterung zu erfahren, selbst wenn sie für eine lange Zeitdauer (insbesondere in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit) gelagert werden; und
(8) sie müssen gute Zuführeigenschaften besitzen, so daß sie eine glatte Bewegung durchführen können, wenn sie in einen Drucker eingeführt und dort bedruckt werden.
In neuerer Zeit wird stark nach Druckmedien nachgefragt, die gute kontinuierliche Zuführeigenschaften für diverse Drucker besitzen.
Des weiteren müssen Druckfolien für OHP etc. grundsätzlich zu den obigen Anforderungen eine ausgezeichnete Transparenz aufweisen.
Diese Eigenschaften stehen oft im Gegensatz zueinander. Es ist daher unmöglich gewesen, diese mit den bekannten Techniken gleichzeitig zu erzielen. Beispielsweise besitzen exemplarische Aufzeichnungsmedien des Standes der Technik vergleichbare Eigenschaften in bezug auf die Bildpunktform und den Blockierwiderstand, haben jedoch ein schlechtes Tintenabsorptionsvermögen. Daher führen sie zu einem Verschmieren der Bilder und zu Ungleichmäßigkeiten bei der Farbstärke, da die Tinte in den Bereichen mit hoher Bilddichte, d. h. Bereichen, die eine große Einschußtintenmenge besitzen, verläuft. Ferner führen sie durch das Vermischen der Farben an den Grenzen zwischen unterschiedlichen Farben, insbesondere beim Farbdruck, zu verschwommenen Farben. In jüngerer Zeit wurde über die Verwendung von Tinten berichtet, bei denen Werte von physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Oberflächenspannung, zwischen einer schwarzen Tinte und farbigen Tinten verschieden sind, um das Verlaufen zwischen schwarzer Tinte und farbigen Tinten zu reduzieren. Es gibt jedoch nur wenige Beispiele eines Druckmateriales, das ein gutes Druckvermögen für sämtliche Tinten besitzt, die unterschiedliche physikalische Eigenschaftswerte aufweisen. Ferner wurde bislang noch kein Film für OHP geschaffen, der auch unter Berücksichtigung von an deren Eigenschaften, beispielsweise des Fixiervermögens, sämtliche Anforderungen erfüllt.
Die EP-A-514 633 beschreibt Aufzeichnungsmedien für den Tintenstrahldruck, die Tintenaufnahmeschichten besitzen, welche ein Polyvinylalkoholharz, ein kationisches Polymer, das vernetzende Gruppen enthält, und als anorganische feine Partikel amorphes Siliciumdioxid mit einer Fläche von 200 bis 400 m²/g und einer Partikelgröße von 2 bis 12 um umfaßt, wobei das amorphe Siliciumdioxid in einer Menge von 20 bis 70 Gew.-% enthalten ist.
Mit zunehmender Geschwindigkeit der Aufzeichnung, zunehmender Bilddichte und zunehmender Farbigkeit der Bilder sowie zunehmender Diversifizierung der Tinten, wie vorstend beschrieben, werden eine fehlerhafte Tintenfixierung, eine verschlechterte Bildqualität und eine verringerte Beständigkeit des resultierenden Druckes zu ernsthaften Problemen.
Des weiteren wird bei den existierenden Lösungen einer Verbesserung des Zuführvermögens und kontinuierlichen Zuführeigenschaften bei diversen Druckern, was momentan besonders stark gefordert wird, was OHP-Filme, Glanzpapier o. ä. anbetrifft, keine Aufmerksamkeit zugewendet. Daher ist diesbezüglich ein Hauptproblem zurückgeblieben. Gegenwärtig wird kaum vorgeschlagen, die Zuführeigenschaften und die Eigenschaften einer kontinuierlichen Zuführung zu verbessern, so daß ein derartiges Problem noch gelöst werden muß.
Des weiteren wird beispielsweise in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen 59-95188,57-93193 und 62-170383 beschrieben, eine wässerige Harzemulsion als Material für eine Tintenaufnahmeschicht zu verwenden. Bei diesen Zusammensetzungen wird in einem gewissen Ausmaß in bezug auf das Blockieren ein Verbesserungseffekt festgestellt. Es ist jedoch kein Verbesserungseffekt in bezug auf das Problem der Zuführeigenschaften und der Eigenschaften einer kontinuierlichen Zuführung feststellbar. Des weiteren führen diese Druckmedien zu einem Verschmieren der Bilder und zu Ungleichmäßigkeiten der Farbstärke, da die Tinte in Bereichen mit hoher Bilddichte, d. h. Bereichen mit großer Tinteneinschußmenge, verläuft.
Es ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein lichtdurchlässiges Druckmedium oder ein Druckmedium mit Oberflächenglanz zu schaffen, das sowohl die gewünschten Bildeigenschaften und die gewünschten Eigenschaften des Druckmediums selbst, wie Blockierwiderstand, als auch die gewünschten Zuführeigenschaften sowie Eigenschaften für eine kontinuierliche Zuführung für diverse Drucker in einer gut ausgewogenen Relation besitzt. Ziel ist es ferner, ein Tintenstrahldruckverfahren unter Verwendung dieses Druckmediums zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus soll ein lichtdurchlässiges Druckmedium oder Druckmedium mit Oberflächenglanz geschaffen werden, das ein ausgezeichnetes Fixiervermögen und eine ausgezeichnete Stapelbarkeit nach dem Druck u. ä. besitzt, und ein Tintenstrahldruckverfahren unter Verwendung des Druckmediums.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung eines Druckmediums, das kaum eine Qualitätsverschlechterung erfährt, selbst wenn das Druckmedium selbst oder ein hierauf ausgebildetes Bild über eine lange Zeitdauer in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit stehen gelassen wird, und das ein ausgezeichnetes Fixiervermögen sowie eine ausgezeichnete Stapelbarkeit nach dem Druck u. ä. besitzt. Des weiteren soll ein Tintenstrahldruckverfahren unter Verwendung dieses Druckmediums zur Verfügung gestellt werden.
Die obigen Ziele können mit der nachfolgend beschriebenen Erfindung erreicht werden.
Erfindungsgemäß wird somit ein Druckmedium geschaffen, das ein Basismaterial und eine Tintenaufnahmeschicht, die anorganische feine Partikel und ein Bindemittel enthält und auf dem Basismaterial vorgesehen ist, aufweist, wobei der durchschnittliche Partikeldurchmesser der anorganischen feinen Partikel größer ist als die Bindemittelschicht der Tintenaufnahmeschicht und die anorganischen feinen Partikel teilweise von einer Bindemittelschicht der Tintenaufnahmeschicht vorstehen sowie in einem Anteil von 0,05 bis 3 Teilen pro 100 Teilen des Bindemittels als Feststoff enthalten sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Tintenaufnahmeschicht eine Struktur, bei der Harzpartikel in einem kontinuierlichen Film eines wasserlöslichen Harzes gehalten sind.
Erfindungsgemäß wird des weiteren ein Tintenstrahldruckverfahren zur Verfügung gestellt, bei dem Tinte aus einer Öffnung eines Aufzeichnungskopfes in Abhängigkeit von einem Aufzeichnungssignal auf eines der vorstehend beschriebenen Druckmedien ausgestoßen und auf diese Weise ein Druck durchgeführt wird.
Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Druckmediums, das ein Basismaterial und eine auf mindestens einer Seite des Basismateriales vorgesehene Tintenaufnahmeschicht umfaßt, zur Verfügung gestellt, bei dem eine Überzugsformulierung, die als wesentliche Komponente kationisch modifizierten Polyvinylalkohol, eine wässerige Harzemulsion und anorganische feine Partikel umfaßt, auf das Basismaterial aufgebracht wird, um die Tintenaufnahmeschicht derart auszubilden, daß diese eine Struktur aufweist, bei der Harzpartikel von der wässerigen Harzemulsion in der Tintenaufnahmeschicht gehalten werden, wobei der durchschnittliche Partikeldurchmesser der anorganischen feinen Partikel größer ist als die Bindemittelschicht der Tintenaufnahmeschicht und die anorganischen feinen Partikel teilweise von der Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht vorstehen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Tintenaufnahmeschicht als wesentliche Komponente neben den anorganischen feinen Partikeln ein wasserlösliches Harz, ein Copolymer von Vinylpyrrolidon und ein hydrophobes Monomer.
Erfindungsgemäß wird des weiteren ein Verfahren zur Erzeugung von Bildern zur Verfügung gestellt, bei dem ein Bild auf dem vorstehend beschriebenen Druckmedium mit Hilfe eines Tintenstrahlsystems ausgebildet wird.
Von den Zeichnungen zeigen:
Die Fig. 1 A und 1 B Schnittansichten von Ausführungsbeispielen von Druckmedien gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Kopf einer Tintenstrahldruckvorrichtung;
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Kopf der Tintenstrahldruckvorrichtung;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Mehrfachkopfes, der eine Reihe von den in Fig. 2 gezeigten Köpfen aufweist; und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Tintenstrahldruckvorrichtung.
Im Verlaufe der Entwicklung von Druckpapier, das zur Verwendung beim Tintenstrahldruck geeignet ist, und eines transparenten Filmes für Overhead-Projektoren haben die Erfinder Druckmedien gefunden, die ein ausgezeichnetes Fixiervermögen und eine ausgezeichnete Stapelbarkeit nach dem Druck besitzen, ausgezeichnete Zuführeigenschaften und Eigenschaften für eine kontinuierliche Zuführung in diversen Druckern aufweisen und diese Eigenschaften realisieren, ohne daß hierbei die Druckeigenschaften und die Bildqualität verschlechtert werden. Dies führte zu vorliegenden Erfindungen.
Genauer gesagt, wie in Fig. 1A gezeigt, stehen die anorganischen feinen Partikel 5 teilweise von der Oberfläche der Bindemittelschicht der Tintenaufnahmeschicht 2 vor, wodurch das Druckmedium in seinen Eigenschaften verbessert wird, von den Aufnahmerollen in diversen Druckern aufgenommen zu werden, und gute Zuführeigenschaften für eine glatte Bewegung realisiert werden können. Wenn die erfindungsgemäße Lösung verwendet wird, wird auch der Blockierwiderstand gut, so daß in bezug auf die Eigenschaften für eine kontinuierliche Zuführung insgesamt zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden können.
Es wurde ferner nachgewiesen, daß durch die Verwendung der anorganischen feinen Partikel, die von der Bindemittelschicht vorstehen, das Verlaufen der Farben im Vergleich zur Verwendung von organischen feinen Partikeln in einem signifikanten Ausmaß verringert und auch die Fähigkeit verbessert werden kann, die Qualität eines auf dem Druckmedium erzeugten Bildes hochzuhalten.
Beispiele der anorganischen feinen Partikel, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen feine Partikel aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumsilikat, Magnesiumsilikat, basischem Magnesiumkarbonat, Talkum, Ton, Hydrotalcid, Calciumcarbonat, Titanoxid und Zinkoxid. Es versteht sich von selbst, daß eine Beschränkung auf diese Partikel nicht gegeben ist. Für diese anorganischen feinen Partikel wird kein besonderes Tintenabsorptionsvermögen gefordert.
Wenn beispielsweise Partikel aus einem stark wasserabsorbierenden Harz verwendet werden, absorbieren die Harzpartikel selbst auch Tinte, so daß sie anschwellen. Folglich wird die mechanische Festigkeit der Harzpartikel reduziert, so daß die Neigung zur Aufnahme von einer Aufnahmerolle in signifikantem Ausmaß verringert wird. Daher werden die Zuführeigenschaften und die Eigenschaften in bezug auf eine kontinuierliche Zuführung eines derartigen Druckmediums von der Praxis her verschieden.
Wenn in diesem Fall die anorganischen feinen Partikel verwendet werden, kann die mechanische Festigkeit selbst nach dem Druck hoch gehalten werden, so daß die Ziele der vorliegenden Erfindung erreicht werden können.
Um die Effekte der Erfindung klar zu machen, ist es ferner erforderlich, daß die anorganischen Partikel teilweise von der Oberfläche der Bindemittelschicht der Tintenaufnahmeschicht vorstehen, wie vorstehend beschrieben.
Was das Verfahren zur Herstellung einer derartigen Struktur anbetrifft, so wird dann, wenn der primäre Partikeldurchmesser der zu verwendenden feinen Partikel oder der sekundäre Partikeldurchmesser oder durchschnittliche Partikeldurchmesser hiervon, wenn die Partikel zum Aggregieren neigen, größer ist als die Dicke der Bindemittelschicht, sichergestellt, daß bei der Tintenaufnahmeschicht die anorga nischen Partikel von der Oberfläche der Bindemittelschicht der Tintenaufnahmeschicht vorstehen. Selbst wenn der primäre Partikeldurchmesser der zu verwendenden feinen Partikel kleiner ist als die Dicke der Bindemittelschicht, ist es möglich, daß die anorganischen feinen Partikel von der Oberfläche der Bindemittelschicht der Tintenaufnahmeschicht infolge der in der Oberfläche der Bindemittelschicht vorhandenen feinen Partikel vorstehen. Da vollständig davon ausgegangen wird, daß die feinen Partikel in einem aggregierten Zustand (in der Form von sekundären Partikeln)(sie sind generell in dieser Form vorhanden)vorliegen, kann die Tintenaufnahmeschicht so ausgebildet sein, daß die anorganischen feinen Partikel selbst dann von der Oberfläche der Bindemittelschicht vorstehen, wenn feine Partikel mit kleinem Durchmesser verwendet werden.
Wenn jedoch der durchschnittliche Partikeldurchmesser dieser anorganischen feinen Partikel den fünffachen Wert der Dicke der Bindemittelschicht der Tintenaufnahmeschicht übersteigt, tritt das Phänomen einer reduzierten Oberflächenfestigkeit, einer Verstaubung o. ä. auf. Es wird daher nicht bevorzugt, feine Partikel mit einem solch großen Durchmesser zu verwenden. Andererseits kann die Tintenaufnahmeschicht eine solche Struktur besitzen, daß die anorganischen feinen Partikel selbst dann von der Oberfläche der Bindemittelschicht vorstehen, wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser dieser anorganischen feinen Partikel geringer ist als ein Fünftel der Dicke der Bindemittelschicht. Wenn anorganische feine Partikel verwendet werden, die einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser besitzen der geringer ist als ein Fünftel der Dicke der Bindemittel schicht wird die Menge der zu verwendenden Partikel ziemlich groß, um die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung vollständig zu erreichen, d. h. die Zuführeigenschaften für eine glatte Bewegung und die Eigenschaften hinsichtlich einer kontinuierlichen Zuführung. Die Transparenz des entstandenen Druckmediums wird reduziert (seine Trübung wird erhöht), selbst wenn ein transparenter Film als Basismaterial verwendet wird, so daß es von der Praxis her nicht mehr als Film für einen OHP geeignet ist.
Um diese Transparenz oder diesen Oberflächenglanz auf einem praktischen Niveau zu halten, ist es erforderlich, anorganische feine Partikel zu verwenden, die einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser besitzen, der nicht geringer ist als ein Fünftel der Dicke der Bindemittelschicht.
Erfindungsgemäß werden anorganische feine Partikel verwendet, die größer sind als die Dicke der Bindemittelschicht.
Der Anteil dieser anorganischen feinen Partikel in der Bindemittelschicht liegt in einer Größenordnung von 0,05 bis 3 Teilen pro 100 Teilen der Bindemittelkomponente als Feststoff. Wenn dieser Anteil geringer ist als 0,05 Teile, werden die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht vollständig erzielt. Andererseits führt jeder Anteil, der 3 Teile übersteigt, zu einer geringeren Transparenz oder einem geringeren Oberflächenglanz.
In bezug auf das als Bindemittelschicht verwendete Harz besteht keine spezielle Beschränkung, solange dieses sogenannte Tinte auf Wasserbasis aufnehmen kann und Löslichkeit in der Tinte auf Wasserbasis oder Affinität hierfür aufweist. Beispiele eines derartigen Harzes umfassen wasserlösliche Harze, beispielsweise Kunstharze, wie Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylalkohol, anionisch modifizierten Polyvinylalkohol, kationisch modifizierten Polyvinylalkohol, Polyurethan, Carboxymethylcellulose, Polyester, Polyacrylsäure (ester), Polyacrylamid, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Melaminharze und modifizierte Produkte hiervon; und natürliche Harze, wie Albumin, Gelatine, Casein, Stärke, kationische Stärke, Gummi arabicum und Natriumalginat. Es ist jedoch keine Beschränkung auf diese Beispiele vorhanden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein in Wasser dispergierbares Harz (Emulsion) als Bindemittelschicht verwendet werden. Als Beispiele von derartigen Harzen kann eine große Zahl von Harzen erwähnt werden, wie beispielsweise Polyvinylacetat, Ethylen-vinylacetatcopolymere, Polystyrol, Styrol-(meth)acrylatcopolymere,(Meth)acrylatpolymere, Vinylacetat(meth)acrylsäure(ester)copolymere, Poly(meth)acrylamid, (Meth)acrylamidcopolymere, Styrol- Isoprencopolymere, Styrol-Butadiencopolymere, Ethylen- Propylencopolymere und Polyvinylether. Es versteht sich, daß diese Harze nicht auf die angegebenen Beispiele beschränkt sind.
Eine Vielzahl von diesen wasserlöslichen Harzen und in Wasser dispergierbaren Harzen kann einzeln oder gleichzeitig verwendet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Bindemittelschicht so ausgebildet, daß sie eine Struktur aufweist, bei der Harzparti kel in einem kontinuierlichen Film eines wasserlöslichen Harzes, insbesondere kationisch modifiziertem Vinylalkohol, gehalten werden. Das Druckmedium, das eine derartige Struktur besitzt, hat ein extrem hohes Tintenabsorptionsvermögen, kann helle und scharfe Bildpunkte liefern, besitzt einen ausgezeichneten Blockierwiderstand, erfährt kaum Änderungen seiner Eigenschaften selbst unter Umweltbedingungen veränderter Temperaturen und Feuchtigkeiten und kann auf beständige Weise über einen langen Zeitraum gelagert werden, insbesondere in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit. Des weiteren können mit dem Druckmedium Bilder erzeugt werden, die für eine Langzeitlagerung in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit beständig sind. Ferner hat das Druckmedium ein ausgezeichnetes Fixiervermögen und eine ausgezeichnete Stapelbarkeit nach dem Druck.
Wenn der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol in der Bindemittelschicht enthalten ist, wird die Affinität für Tinten mit verschiedenen Eigenschaften, insbesondere für Wasser oder wassermischbare Glycole oder Glycolether, verbessert. Auf diese Weise wird das Tintenabsorptionsvermögen der entstandenen Tintenaufnahmeschicht extrem hoch, so daß ein Bild mit hellen und scharfen Bildpunkten erzeugt wird. Ferner treten nur geringe Änderungen im Verhalten auf, selbst bei Umweltbedingungen mit veränderlichen Temperaturen und Feuchtigkeiten. Um die Probleme des Fixiervermögens der Stapelbarkeit nach dem Druck etc. zu lösen, die bei Verwendung des kationisch modifizierten Polyvinylalkohols auftreten, ist des weiteren die vorstehend beschriebene wässrige Harzemulsion darin enthalten. Folglich ist es mög lich, die vorstehend erwähnten Verhaltenseigenschaften beträchtlich zu verbessern, so daß die Gesamteigenschaften eines OHP-Filmes zufriedenstellend erreicht werden.
Was das kationisch modifizierte Produkt aus Polyvinylalkohol (hiernach als PVA abgekürzt) anbetriftt, das für die vorliegende Erfindung geeignet ist, so hat der PVA eine kationische Gruppe, wie beispielsweise eine primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppe oder eine quaternäre Ammoniumgruppe. Der PVA wird normalerweise erhalten, indem Polyvinylacetat durch Säureverseifung oder Alkaliverseifung verseift wird. Das kationisch modifizierte Produkt des PVA, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird und das Druckmedium bildet, wird über ein Verfahren erhalten, bei dem gewöhnlicher PVA direkt mit einem Kationisierungsmittel, das gleichzeitig eine kationische Gruppe, wie Glycidyltrimethylammoniumchlorid, und eine in bezug auf die OH- Gruppe im PVA reaktive Gruppe enthält, kationisiert wird, ein Verfahren, bei dem Vinylacetat und ein Monomer, das eine reaktive Gruppe enthält, copoymerisiert werden und das entstandene Copolymer verseift wird, wonach das verseifte Produkt mit einer eine kationische Gruppe enthaltenden Verbindung reagieren gelassen wird, um von einer derartigen reaktiven Gruppe Gebrauch zu machen, damit ein kationisch modifizierter PVA erhalten wird, oder ein Verfahren, bei dem ein kationisches Monomer bei der Polymerisation von Vinylacetat als Rohmaterial zum Copolymerisieren zugesetzt und das entstandene Copolymer über ein bekanntes Verfahren verseift wird.
Als kationisches Monomer, das bei einer derartigen Copolymerisation verwendet wird, können erwähnt werden: Vinyloxyethyltrimethylammoniumchlorid, 2,3-Dimethyl-1- vinylimidazoliumchlorid, Trimethyl-(3-acrylamido-3,3- dimethylpropyl)ammoniumchlorid, Trimethyl-(3- methacrylamidopropyl)ammoniumchlorid und primäre bis tertiäre Aminvorläufer hiervon; N-(1,1-dimethyl-3- dimethylaminopropyl)acrylamid; N-(3-dimethylaminopropyl)methacryclamid, o-, m- und p-Aminostyrole, und Monoalkyl- und Dialkyl-Derivate sowie quaternäre Ammoniumsalze hiervon; o-, m- und p-Vinylbenzylamine sowie Monoalkyl- und Dialkyl-Derivate und quaternäre Ammoniumsalze hiervon; N-(Vinylbenzyl)pyrrolidon; N-(Vinylbenzyl)piperidin; N-Vinylpyrrolidon; α- und β-Vinilpyridine und quatermäre Ammoniumsalze hiervon; α- und β-Vinylpiperidine und quaternäre Ammoniumsalze hiervon; andere stickstoff-enthaltende heterozyklische Vinylverbindungen als oben, wie beispielsweise 2- und 4- Vinylchinoline und quaternäre Ammoniumsalze hiervon, und Vinylverbindungsmonomere, die leicht in kationische Verbindungen, wie Nitroderivate hiervon, überführt werden können. Vinyloxyethyltrimethylammoniumchlorid, 2,3-Dimethyl-1-vinylimidazoliumchlorid, Trimethyl-(3-acrylamido-3,3- dimethylpropyl)ammoniumchlorid, Trimethyl-(3- methacrylamidopropyl)ammoniumchlorid und primäre bis tertiäre Aminvorläufer hiervon, N-(1,1-Dimethyl-3- dimethylaminopropyl)acryclamid und N-(3-Dimethylaminopropyl)methacrylamid werden bevorzugt, wobei das Copolymerisierungsvermögen, die Beständigkeit bei der Verseifung einer Acetatgruppe u. ä. berücksichtigt werden.
Die Menge der kationischen Gruppen, die in einem derartigen kationisch modifizierten PVA vorhanden sind, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,05 bis 30 Mol%, bevorzugter von 0,1 bis 10 Mol%, der Gesamtmonomereinheit, ausgedrückt als molare Fraktion der Monomereinheiten im Polymer. Wenn die vorhandene Menge der kationischen Gruppen geringer ist als 0,05 Mol%, werden Verbesserungseffekte in bezug auf die Wasserfestigkeit der Tintenaufnahmeschicht und die Tintenstrahldruckeigenschaften, beispielsweise die Auflösung der Bilder und das Färbevermögen, nicht vollständig erreicht, selbst wenn man einen Vergleich mit dem Fall anstellt, bei dem nicht modifizierter PVA verwendet wird. Wenn die Menge andererseits 30 Mol% übersteigt, verschlechtern sich die Adhäsion der Tintenaufnahmeschicht an einem Basismaterial und die Filmerzeugungseigenschaften. Ferner wird die Kompatibilität eines derartigen modifizierten PVA mit der wässerigen Harzemulsion, die danach beschrieben wird, nachteilig beeinflußt.
Der Verseifungsgrad des als Hauptkettenpolymer verwendeten PVA beträgt vorzugsweise 70 bis 99 Mol%, bevorzugter 74 bis 95 Mol%. Der Polymerisationsgrad des kationisch modifizierten PVA beträgt vorzugsweise 300 bis 5000, bevorzugter 500 bis 3000. In jedem Fall können Polymere in Kombination verwendet werden, die einen unterschiedlichen Polymerisationsgrad oder Verseifungsgrad besitzen.
Als Beispiele der wässerigen Harzemulsion, die für die vorliegende Erfindung geeignet ist, können zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Verbindungen Emulsionen von Silikon- Acrylcopolymeren, Copolymere, die N-methylolacrylamid als Einheiten enthalten, und Copolymere von Vinylpyrrolidon und einem hydrophoben Monomer verwendet werden.
Von diesen wässerigen Harzemulsionen werden die Emulsionen, die aus den Copolymeren von Vinylpyrrolidon und einem hydrophoben Monomer bestehen, besonders bevorzugt, da ein derartiges Copolymer der resultierenden Tintenaufnahmeaufnahmeschicht sowohl eine gute Affinität für Tinten über den Vinylpyrrolidonanteil als auch eine hohe mechanische Festigkeit des Filmes und eine gute Umweltfestigkeit über den Anteil des hydrophoben Monomeren verleiht, so daß die Effekte der vorliegenden Erfindung erzielt werden können.
Als Beispiele des verwendeten hydrophoben Monomeren können erwähnt werden: Aromatische Vinylverbindungen, wie Styrol, α-Methylstyrol und Vinylnaphthalin; Ester von (Meth)acrylsäure und anderen ungesättigten Carbonsäuren, wie Crotonsäure; und Vinylacetat sowie Vinylbutyrat. Solange wie das hydrophobe Monomer mit Vinylpyrrolidon copolymerisierbar ist, unterliegt dieses keinen speziellen Beschränkungen.
Von den vorstehend aufgezeigten Verbindungen werden Styrol und (Meth)acrylester bevorzugt, da die Zuführeigenschaften in bezug auf verschiedene Tinten, die Bildqualität, der Blockierwiderstand, die Stapelbarkeit nach dem Druck u. ä. gleichzeitig beträchtlich verbessert werden können.
Das Mischungsverhältnis des Vinylpyrrolidons zum hydrophoben Monomer liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1/9 bis 9/1. Das Molekulargewicht des Polymers liegt vorzugsweise in einem Bereich von 500 bis 1.000.000.
Der Feststoffanteil dieser wässerigen Harzemulsionen in der Bindemittelschicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 50 Gew.-%, bevorzugter von 1 bis 30 Gew.-%, auf der Basis des Anteils des kationisch modifizierten Polyvinylalkohols. Wenn der Anteil geringer ist als 0,1 Gew.-%, werden die Effekte der vorliegenden Erfindung, d. h. Verbesserungen des Fixiervermögens, der Stapelbarkeit nach dem Druck u. ä., nicht vollständig erzielt. Wenn der Anteil 50 Gew.-% übersteigt, wird das Tintenaufnahmevermögen der resultierenden Tintenaufnahmeschicht rasch verringert, so daß leicht Probleme in bezug auf die Bildeigenschaften, insbesondere die Gleichmäßigkeit und der Widerstand gegenüber Verlaufen, auftreten können.
Die minimale Filmerzeugungsemperatur (MFT) der wässerigen Harzemulsion, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt in wünschenwerter Weise mindestens 20ºC, vorzugsweise mindestens 30ºC. Genauer gesagt, die Verwendung einer wässerigen Harzemulsion mit einer MFT, die geringer ist als 20ºC, führt zu einer Tintenaufnahmeschicht mit einem geringeren Effekt in bezug auf eine Verbesserung des Fixiervermögens im Vergleich zu dem Fall, bei dem eine wässerige Harzemulsion mit einer MFT von mindestens 20ºC verwendet wird. Es wird angenommen, daß der Grund hierfür darin zu sehen ist, daß die Verschmelzung zwischen den Harzpartikeln in der Emulsion (hiernach als Emulsionspartikel bezeichnet)und die Filmerzeugung bei der Ausbildung eines Filmes durch Erhitzen zu schnell voranschreiten kön nen, so daß die Emulsionspartikel ihre Partikelform nicht aufrecht erhalten können. Auch ein Verlaufen tritt etwas einfacher auf, wenn man einen Vergleich mit dem Fall anstellt, bei dem die wässerige Harzemulsion eine MFT von mindesten 20ºC besitzt. Die Größe (der Durchmesser) der Emulsionspartikel ist vorzugsweise geringer als die Dicke der gebildeten Tintenaufnahmeschicht, insbesondere nicht größer als 10 um, vorzugsweise nicht größer als 5 um. Die untere Grenze der Partikelgröße beträgt etwa 0,01 um.
Die MFT und der Partikeldurchmesser der wässerigen Harzemulsion, das Mischungsverhältnis des kationisch modifizierten Polyvinylalkohols und der wässerigen Harzemulsion, die Trocknungsbedingungen einer Überzugsschicht u. ä. werden in geeigneter Weise eingestellt, so daß eine Tintenaufnahmeschicht 2 mit einer Struktur, bei der Harzpartikel 3 in einem kontinuierlichen Film 4 des kationisch modifizierten Polyvinylalkohols gehalten werden und die anorganischen feinen Partikel 5 teilweise von der Oberfläche der Überzugschicht vorstehen, wie in Fig. 1B gezeigt, auf einem Basismaterial 1 ausgebildet werden kann.
Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung, die die vorstehend beschriebenen Bindemittelkomponenten und anorganische feine Partikel als wesentliche Komponenten enthält, auf mindestens eine Seite eines Basismaterials aufgebracht, um ein Druckmedium mit einer Tintenaufnahmeschicht auf der Oberfläche des Basismateriales zu erhalten. Verschiedenartige Additive können in diese Zusammensetzung ohne Beschränkungen eingemischt werden, wodurch das Errei chen der Ziele der vorliegenden Erfindung nicht behindert wird.
Spezielle Beispiele der Additive umfassen verschiedene oberflächenaktive Mittel, Farbstoffixiermittel (wasserfest machende Mittel), Antischaummittel, Antioxidantien, optische Weißmacher, UV-Absorptionsmittel, Dispergiermittel, Viscositätsmodifiziermittel, pH-Einstellmittel, Schimmelschutzmittel und Plastifiziermittel. Diese Additive können wahlweise aus den bekannten Verbindungen, die für die beabsichtigte Endanwendung erforderlich sind, ausgewählt werden.
Um die Lagerstabilität der erzeugten Bilder zu verbessern, kann eine weitere kationische Verbindung in der Zusammensetzung enthalten sein. In bezug auf diese kationische Verbindung existiert keine spezielle Beschränkung, soweit diese einen kationischen Anteil in ihrem Molekül enthält. Als Beispiele hierfür können erwähnt werden: Kationische oberflächenaktive Mittel vom quaternären Ammoniumsalztyp, wie Monoalkylammoniumchloride, Dialkylammoniumchloride, Tetramethylammoniumchloride, Trimethylphenylammoniumchloride und mit Ethylenoxid versetzte Ammoniumchloride, sowie kationische oberflächenaktive Mittel vom Aminsalztyp. Des weiteren können amphotere oberflächenaktive Substanzen, wie Alkylbetaine, Imidazoliniumbetaine und Alaninderivate, die einen kationischen Anteil enthalten, verwendet werden.
Als kationische Polymere oder Oligomere können erwähnt werden: Kationisch modifizierte Produkte vom Polyacrylamid oder Copolymere von Acrylamid und einem kationischen Mono mer, Polyethylenimin, Polyamid-Epichlorhydrin-Harze, Polyvinylpyridiniumhalogenide, Polyaminharz, wie Polyallylamin. Polyaminsulfon und Polyvinylamin etc.
Des weiteren können Homopolymere von Vinylpyrrolidonmonomeren oder ihre Copolymere mit anderen üblichen Monomeren, Homopolymere von Vinyloxazolidonmonomeren oder ihre Copolymere mit anderen üblichen Monomeren, Homopolymere von Vinylilimidazolmonomeren oder ihre Copolymere mit anderen üblichen Monomeren etc. erwähnt werden. Die üblichen Monomere umfassen Methacrylate, Acrylate, Arylnitril, Vinylether, Vinylacetat, Ethylen, Styrol u. ä..
Der Anteil dieser kationischen Verbindungen in der Tintenaufnahmeschicht liegt in wünschenswerter Weise in einem Bereich von 0,01 bis 30 Gew.-% auf der Basis des Anteils des kationisch modifizierten PVA, bei dem es sich um eine erfindungsgemäß verwendete Hauptverbindung handelt, in der Tintenaufnahmeschicht.
Jeder Anteil, der geringer ist als 0,01 Gew.-%, führt zu einem Druckmedium, das keinen signifikanten Effekt in bezug auf die Erzeugung von Bildern, die für eine Langzeitlagerung in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit geeignet sind, besitzt, selbst wenn man einen Vergleich mit dem Fall anstellt, bei dem keine kationische Verbindung zugesetzt wird. Jeder Anteil über 30 Gew.-% führt zu einem Druckmedium, das eine zu hohe Hygroskopizität besitzt und leicht ein Blockieren verursachen kann. Ferner hat dessen Aufzeichnungsfläche eine geringe mechanische Festigkeit und kann leicht fehlerhaft werden.
Als Basismaterial, das das Druckmedium gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, kann eine Papierbahn verwendet werden, wie beispielsweise holzfreies Papier, Papier mittlerer Qualität, Kunstpapier, Glanzpapier, Verbundpapier, recyceltes Papier, Barytpapier, durch Kontaktverfahren hergestelltes Papier, Wellpappe, holzfreies Papier oder synthetisches Papier, ein Kunststoffilm aus Polyethylenterephthalat, Diacetat, Triacetat, Cellophan, Celluloid, Polycarbonat, Polyimid, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyacrylat, Polyethylen oder Polypropylen, eine Holzplatte, beispielsweise Funierplatte, von der japanischen Zypresse oder Zeder, eine Glasplatte, Keramik, eine Platte aus Metall, wie Aluminium, Eisen oder Kupfer, ein Gewebe aus Baumwolle, Rayon, Acryl, Nylon, Seide, Polyester o. ä., Rinder-, Schafs- Schlangen-, Krokodilhaut oder Leder o. ä., sythetisches Leder, nicht gewebtes textiles Material, ein gummiförmiger elastischer Körper, Mineralpapier o. ä.. Das Basismaterial kann entweder eine glatte Oberfläche oder eine unregelmäßige Oberfläche besitzen oder transparent, lichtdurchlässig oder opak sein. Zwei oder mehrere dieser Basismaterialien können aufeinander laminiert werden, um als Basismaterial verwendet zu werden. Eine Mattenschicht, eine druckempfindliche Kleberlöseschicht o. ä. kann auf der gegenüberliegenden Seite einer Druckfläche vorgesehen sein, oder eine druckempfindliche Kleberschicht kann auf einer Druckfläche nach dem Drucken vorgesehen werden. Das Basismaterial wird in geeigneter Weise aus den obigen Materialien gemäß den verschiedenen Bedingungen ausgewählt, wie beispielsweise der beabsichtigten Druckanwendung des resultierenden Druckmediums, der Verwendung der gedruckten Bilder und dem Klebevermögen in bezug auf eine hierauf aufgebrachte Zusammen setzung. Um ein lichtdurchlässiges Druckmedium zu erhalten, wird ein transparenter Kunststoffilm oder eine Glaslage als Basismaterial verwendet, während ein opaker Kunststoffilm oder Papier als Basismaterial eingesetzt wird, um ein glänzendes Druckmedium zu erhalten.
Bei der Herstellung des Druckmediums gemäß der vorliegenden Erfindung wird die vorstehend beschriebene Zusammensetzung zuerst zusammen mit anderen Additiven, falls erforderlich, in Wasser oder in einem Alkohl, mehrwertigen Alkohol oder einem anderen geeigneten organischen Lösungsmittel gelöst oder dispergiert, um eine Überzugsformulierung herzustellen.
Die resultierende Überzugsformulierung wird beispielsweise über eine Rollenbeschichtungseinrichtung, Messerbeschichtungseinrichtung, Luftmesserbeschichtungseinrichtung, Torrollenbeschichtungseinrichtung, Stabbeschichtungseinrichtung, Leimverpressung, Sprühbeschichtung, Gravurbeschichtung oder ein Lackgießverfahren auf die Oberfläche des Basismaterials aufgebracht. Danach wird das auf diese Weise beschichtete Basismaterial unter Verwendung von beispielsweise einem Heißluftrocknungsofen oder einer Heiztrommel getrocknet, um auf diese Weise ein Druckmedium gemäß der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
Zu diesem Zeitpunkt wird bevorzugt, die Überzugsschicht bei einer Temperatur von (der MFT der enthaltenen wässerigen Harzelmulsion + 120ºC) oder weniger zu brennen. Wenn das Brennen bei einer Temperatur durchgeführt wird, die höher ist als (die MFT +120ºC), kann das resultierende Druckme dium eine signifikante Verschlechterung seines Fixiervermögens und seines Widerstandes gegenüber einem Verlaufen erfahren, was auf die Tatsache zurückgeführt wird, daß das Verschmelzen zwischen den Emulsionspartikeln und die Filmerzeugung bei Ausbildung eines Filmes durch Erhitzen zu schnell voranschreiten können, so daß die Emulsionspartikel ihre Partikelform nicht aufrecht erhalten können, wie vorstehend beschrieben.
Falls erforderlich, kann das resultierende Druckmedium des weiteren einer Superkalandrierung o. ä. unterzogen werden, um Glätte oder Oberflächenfestigkeit der Tintenaufnahmeschicht zu erhöhen.
Das Überzugsgewicht der Tintenaufnahmeschicht liegt in einem Bereich von 0,2 bis 50 g/m², vorzugsweise von 1 bis 30 g/m², insgesamt. Wenn das Überzugsgewicht gering gehalten wird, kann ein Teil des Basismateriales ohne Überzug frei liegen. Jedes Überzugsgewicht von weniger als 0,2 g/m² hat keinen Verbesserungseffekt auf das Färbevermögen der Überzugsformulierung im Vergleich zu dem Fall, bei dem keine Tintenaufnahmeschicht vorgesehen ist. Wenn das Überzugsgewicht der vorgesehenen Tintenaufnahmeschicht 50 g/m² übersteigt, tritt auf signifikante Weise ein Einrollen auf, insbesondere bei einer Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit. Das Überzugsgewicht kann vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 bis 100 um, ausgedrückt als Dicke, liegen.
Wenn ein Tinterstrahldruck auf dem vorstehend beschriebenen Druckmedium durchgeführt wird, können alle bekannten Tinten ohne Probleme verwendet werden. Als Aufzeichnungsmittel können wasserlösliche Farbstoffe verwendet werden, beispielsweise Direktfarbstoffe, Säurefarbstoffe, basische Farbstoffe, Reaktivfarbstoffe und Nahrungsmittelfarbstoffe, des weiteren Dispersionsfarbstoffe und Pigmente. Sie können ohne spezielle Beschränkung verwendet werden, soweit sie beim herkömmlichen Tintenstrahldruck eingesetzt werden können. Derartige wasserlösliche Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe oder Pigmente werden in einem Anteil von 0,1 bis 20 Gew.-% in der Tinte verwendet.
Ein für die erfindungsgemäß verwendeten Tinten auf Wasserbasis geeignetes Lösungsmittel ist Wasser oder ein vermischtes Lösungsmittel aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel. Vermischte Lösungsmittel, die aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel bestehen und als wasserlösliches organisches Lösungmittel einen mehrwertigen Alkohol enthalten, der die Wirkung hat, das Trocknen der Tinte zu verzögern, werden besonders bevorzugt.
Ein wassermischbares Glycol oder Glycolether kann vorzugsweise als wasserlösliches organisches Lösungsmittel verwendet werden.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Durchführung eines Druckes durch Aufbringung der vorstehend beschriebenen Tinte auf das vorstehend beschriebene Druckmedium ist ein Tintenstrahldruckverfahren. Als ein derartiges Verfahren kann jedes System Verwendung finden, solange hiermit auf wirksame Weise eine Tinte aus einer Öffnung ausgestoßen werden kann, um die Tinte auf ein Druckmedium als Ziel aufzubringen.
Insbesondere kann auf wirksame Weise ein Tintenstrahldrucksystem verwendet werden, das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 54-59936 beschrieben ist. Hierbei erfährt eine Tinte eine rasche volumetrische Veränderung durch die Wirkung von thermischer Energie, die auf die Tinte aufgebracht wird, so daß die Tinte durch die durch diese Zustandsänderung erzeugte Arbeitskraft aus einer Öffnung ausgestoßen wird.
Ein Beispiel einer Tintenstrahldruckvorrichtung, die zur Durchführung eines Druckvorganges unter Verwendung des Druckmediums der vorliegenden Erfindung geeignet ist, wird hiernach beschrieben. Beispiele der Konstruktion eines Kopfes, der eine Hauptkomponente einer derartigen Vorrichtung darstellt, sind in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellt.
Ein Kopf 13 wird hergestellt, indem eine Platte aus Glas, Keramik oder Kunststoff o. ä., die eine Nut 14 aufweist, durch die eine Tinte fließt, mit einem Heizkopf 15, der für eine thermische Aufzeichnung verwendet wird, verbunden wird (die Zeichnung zeigt einen speziellen Kopf, auf den die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist). Der Heizkopf 15 besteht aus einem Schutzfilm 16 aus Siliciumoxid o. ä., Aluminiumelektroden 17-1 und 17-2, einer Heizwiderstandsschicht 18 aus Nichrom o. ä., einer Wärmespeicherschicht 19 und einem Substrat 20 aus Aluminiumoxid o. ä., das eine gute Wärmeabstrahleigenschaft besitzt.
Eine Tinte 21 fließt bis zur Ausstoßöffnung (einer kleinen Öffnung)22 und bildet auf Grund eines Druckes P einen Meniskus 23.
Beim Anlegen von elektrischen Signalen an die Elektroden 17-1, 17-2 erzeugt der Heizkopf 15 rasch Wärme in dem durch n gekennzeichneten Bereich, so daß Blasen in der Tinte 21, die mit diesem Bereich in Kontakt steht, gebildet werden. Der Meniskus 23 der Tinte wird durch die Wirkung des auf diese Weise erzeugten Druckes vorbewegt, und die Tinte 21 wird von der Öffnung 22 auf ein Druckmedium 25 in der Form von Aufzeichnungströpfchen 24 ausgestoßen. Fig. 4 zeigt einen Mehrfachkopf, der aus einer Reihe von Köpfen gemäß Fig. 2 besteht. Der Mehrfachkopf ist durch dichtes Verkleben einer Glasplatte 27 mit einer Reihe von Nuten 26 mit einem Heizkopf 28 ähnlich dem Heizkopf der Fig. 2 ausgebildet.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Kopfes 13 entlang der Strömungsbahn der Tinte. Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Tintenstrahldruckvorrichtung, in die ein derartiger Kopf eingearbeitet wurde. In Fig. 5 ist mit 61 ein Blatt bezeichnet, das als Wischelement dient und von dem ein Ende ein stationäres Ende ist, das von einem Blatthaltelement gehalten wird, so daß ein Kragarm gebildet wird. Das Blatt 61 ist an einer Stelle benachbart zu dem Bereich vorgesehen, in dem ein Druckkopf arbeitet. Bei dieser Ausführungsform wird das Blatt in einer solchen Form gehalten, daß es in den Weg vorsteht, über den der Druckkopf bewegt wird. Mit 62 ist eine Kappe bezeichnet, die in der Ausgangsposition benachbart zum Blatt 61 vorgesehen und so ausgebildet ist, daß sie sich in einer Richtung senkrecht zu der Richtung, in der der Druckkopf bewegt wird, bewegt und mit der Stirnfläche der Ausstoßöffnungen in Kontakt tritt, um diese zu verkappen. Mit 63 ist ein Tintenabsorptionselement bezeichnet, das anschließend an das Blatt 61 vorgesehen ist und ähnlich wie das Blatt 61 in einer solchen Form gehalten wird, daß es in den Weg vorsteht, entlang dem der Druckkopf bewegt wird. Das vorstehend beschriebene Blatt 61, die vorstehend beschriebene Kappe 62 und das vorstehend beschriebene Absorptionselement 63 bilden einen Ausstoßwiederherstellabschnitt 64, wobei das Blatt 61 und das Absorptionselement 63 Wasser, Staub u./o. ä. von der Stirnfläche der Tintenausstoßöffnungen entfernen.
Mit 65 ist der Druckkopf bezeichnet, der eine Ausstoßenergieerzeugungseinrichtung aufweist und dazu dient, die Tinte auf ein Druckmedium auszustoßen, das gegenüber der Ausstoßöffnungfläche angeordnet ist, welche mit Ausstoßöffnungen versehen ist, um einen Druck durchzuführen. Mit 66 ist ein Schlitten bezeichnet, an dem der Druckkopf 65 montiert ist, so daß er bewegt werden kann. Der Schlitten 66 ist gleitend mit einer Führungsstange 67 verriegelt und mit einem von einem Motor 68 angetriebenen Riemen 69 verbunden (nicht gezeigt). Somit kann der Schlitten 66 entlang der Führungsstange 67 und somit der Druckkopf 65 von einem Druckbereich zu einem hierzu benachbarten Druckbereich bewegt werden.
Mit 51 und 52 sind ein Papierbeschickungsteil, von dem die Druckmedien separat eingesetzt werden, und von einem Motor (nicht gezeigt) angetriebene Papierbeschickungsrollen bezeichnet. Bei einer derartigen Konstruktion wird das Druckmedium in die Position gegenüber der Ausstoßöffnungsfläche des Druckkopfes bewegt und mit fortschreitendem Druck von einer Papierabgabesektion, die mit Papierabgaberollen 53 versehen ist, abgegeben.
Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion wird die Kappe 62 im Kopfwiederherstellabschnitt 64 aus der Bewegungsbahn des Druckkopfes 65 zurück bewegt, wenn der Druckkopf 65 in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, beispielsweise nach Beendigung des Druckes, während das Blatt 61 in seiner in die Bewegungsbahn vorstehenden Stellung verbleibt. Folglich wird die Ausstoßöffnungsfläche des Druckkopfes 65 abgewischt. Wenn die Kappe 62 mit der Ausstoßöffnungsfläche des Druckkopfes 65 in Kontakt tritt, um diese zu verkappen, wird die Kappe 62 so bewegt, daß sie in die Bewegungsbahn des Druckkopfes vorsteht.
Wenn der Druckkopf 65 aus seiner Ausgangsstellung in die Position bewegt wird, in der mit dem Drucken begonnen wird, befinden sich die Kappe 62 und das Blatt 61 in den gleichen Positionen wie beim vorstehend beschriebenen Abwischen. Folglich wird die Ausstoßöffnungsfläche des Druckkopfes 65 auch zum Zeitpunkt dieser Bewegung abgewischt.
Die obige Bewegung des Druckkopfes in seine Ausgangsstellung wird nicht nur durchgeführt, wenn das Drucken beendet ist oder der Druckkopf für einen Ausstoß wiederhergestellt wird, sondern auch dann, wenn der Druckkopf zwischen Druckbereichen zum Zwecke des Druckens bewegt wird, während der er in die Ausgangsstellung benachbart zu jedem Druckbereich in vorgegebenen Intervallen bewegt wird, so daß die Ausstoßöffnungsfläche in Abhängigkeit von dieser Bewegung abgewischt wird.
Die vorliegende Erfindung wird hiernach in Verbindung mit den nachfolgenden Ausführungsbeispielen genauer beschrieben. Alle nachfolgend wiedergegebenen Ausdrücke "Teil" oder "Teile" und "%", die in den folgenden Beispielen verwendet werden, bedeuten Gewichtsteil oder Gewichtsteile und Gew.-%, wenn nicht ausdrücklich anders bemerkt.

Beispiel 1.

Eine Zusammensetzung aus 100 Teilen von kationisch modifiziertem Polyvinylalkohol (Marke: CM-318, Produkt der Firma Kuraray Co., Ltd., Verseifungsgrad etwa 89 Mol%, Polymerisationsgrad: etwa 1700, Kationisierungsgrad: etwa 2 Mol%) und 0,7 Teilen, ausgedrückt als Feststoff, von fein zerkleinertem Siliciumdioxid (Marke: Sylicia 470, durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 12 um, Produkt der Firma Fuji Silicia Chemical Co., Ltd.) wurde in Wasser als einem Medium dispergiert und hiermit vermischt. Die auf diese Weise erhaltene Überzugsformulierung wurde auf einen Polyethylenterephthalatfilm (Dicke: 100 um, Marke Lumirror, Produkt der Firma Toray Industries, Inc.) aufgebracht, wobei ein Drahtstab verwendet wurde, um eine Bindemittelschicht mit einer Trockenüberzugsdicke von 10 um zu erhalten. Der auf diese Weise beschichtete Film wurde dann bei einer Temperatur von 20ºC über 3 Minuten getrocknet, um ein Druckmedium gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen.
Unter Verwendung von Tinten der nachfolgenden Zusammensetzungen wurde ein Farbdruck auf dem auf diese Weise erhaltenen Druckmedium unter den nachfolgenden Bedingungen mit Hilfe einer Tintenstrahldruckvorrichtung durchgeführt, wobei eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.
Zusammensetzung der Tinte [Schwarz(Bk)]:
C. I. Direct Black 19 3 Teile
Glycerol 6 Teile
Ethylenglycol 5 Teile
Harnstoff 5 Teile
Isopropylalkohol 3 Teile
Wasser 78 Teile
Oberflächenspannung der Tinte: etwa 45 dyn /cm.
Zusammensetzung der Tinte[Gelb(Y), Magenta (M), Cyan (C)]:
Farbstoff 4 Teile
Glycerol 7 Teile
Thiodiglycol 7 Teile
Harnstoff 7 Teile
Acetylenglykol 1,5 Teile
Wasser 73,5 Teile
Oberflächenspannung der Tinte: etwa 35 dyn/cm. Farbstoff:
Y: C. I. Direct Yellow 86
M: C. I. Acid Red 23
C: C. I. Direct Blue 199.

Druckbedingungen:

Ausstoßfrequenz: 4 kHz
Volumen des ausgestoßenen Tröpfchens: 45 pl
Druckdichte: 360 DPI
Maximales Beaufschlagungsvolumen einer einfarbigen
Tinte: 8 nl/mm²

Beispiel 2:

Ein Druckmedium wurde exakt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das fein zerkleinerte Siliumdioxid in 0,8 Teile, ausgedrückt als Feststoff, eines anderen fein zerkleinerten Siliciumdioxides verändert wurde, nämlich Silbead D-MS (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 30 um, Produkt der Firma Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd.), um einen Farbdruck hierauf mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchzuführen, bei der eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.

Beispiel 3:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausname, daß das fein zerkleinerte Siliciumdioxid in 0,5 Teile, ausgedrückt als Feststoff, von fein zerkleinertem Aluminiumoxid verändert wurde, nämlich AX-15S (durchschnittlicher Partikeldurchmesser 15 um, Produkt der Firma Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), um einen Farbdruck hierauf mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchzuführen, bei der eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.

Beispiel 4:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol in Polyacetat (Marke: Eslec KW-1, Produkt der Firma Sekisui Chemical Co., Ltd.) verändert wurde, um einen Farbdruck hierauf mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchzuführen, bei der eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.

Beispiel 5:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol in Hydroxyethylcellulose (Marke: AL-15,Produkt der Firma Fuji Chemical K. K.) verändert wurde, um einen Farbdruck hierauf mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchzuführen, bei der eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.

Beispiele 6 und 7:

Druckmedien wurden in exakt der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Kunstpapier und holzfreies Papier als Basismaterialien verwendet wurden.

Beispiel 8:

Ein glänzendes Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt (mit der Ausnahme, daß ein Kunststoffilm, dessen Oberfläche glänzend war (Marke: Melinex 339, Produkt der Firma ICI Co., Ltd.) als Basismaterial verwendet wurde und 0,5 Teile eines Polyaminharzes (Sunfix 555, Produkt der Firma Sanyo Chemical Industries, Ltd.) der Überzugsformulierung zugesetzt wurden. Unter Verwendung des erhaltenen Druckmediums wurde ein Farbdruck in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt.

Vergleichsbeispiel 1:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das fein zerkleinerte Siliciumdioxid in 0,8 Teile, ausgedrückt als Feststoff, von einem anderen fein zerkleinerten Siliciumdioxid, nämlich Mizukasil P-705 (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 1,5 um, Produkt der Firma Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd.), verändert wurde, um den Farbdruck hierauf mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchzuführen, bei der eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.

Vergleichsbeispiel 2:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das fein zerkleinerte Siliciumdioxid in 0,6 Teile, ausgedrückt als Feststoff, von fein zerkleinertem Aluminiumoxid, nämlich A- 50 N (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 1,9 um, Produkt der Firma Nippon Steel Chemical Co., Ltd.)verändert wurde, um den Farbdruck hierauf mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchzuführen, bei der eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.

Vergleichsbeispiel 3:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das fein zerkleinerte Siliciumdioxid in 1,0 Teile, ausgedrückt als Feststoff, eines fein zerkleinerten hygroskopischen Acrylharzes, nämlich Sanwet IM-5000SP (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 14 um, Produkt der Firma Sanyo Chemical Industries, Ltd.), verändert wurde, um hierauf den Farbdruck mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchzuführen, bei der eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.

Vergleichsbeispiel 4:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das fein zerkleinerte Siliciumdioxid in 0,5 Teile, ausgedrückt als Feststoff, eines fein zerkleinerten vernetzten Polystyrolharzes, nämlich Fine Pearl PB-3011E (durchschnittlicher Partikeldurchmesser 11 um, Produkt der Firma Sumitomo Chemical Co., Ltd.), verändert wurde, um den Farbdruck hierauf mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchzuführen, bei der eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.

Vergleichsbeispiel 5:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol allein in der Überzugsformulierung verwendet wurde, um den Farbdruck hierauf mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchzuführen, bei der eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.

Vergleichsbeispiel 6:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Anteil des fein zerkleinerten Siliumdioxides in 4 Teile, ausgedrückt als Feststoff, verändert wurde, um den Farbdruck hierauf mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchzuführen, bei der eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.

Vergleichsbeispiel 7:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Anteil des fein zerkleinerten Siliciumdioxides in 0,07 Teile, ausgedrückt als Feststoff, verändert wurde, um den Farbdruck hierauf mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchzuführen, bei der eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde. Die entstandenen Farbdruckproben wurden in bezug auf die folgenden Eigenschaften ausgewertet.

[Ausgewertete Eigenschaften]

(1) Gleichmäßigkeit des Volldruckes:

Ein schwarzer Volldruck und Farbvolldrucke(Y, M, C, R, G und B- Farben), die bei jedem Ausführungsbeispiel erhalten wurden, wurden entweder in der Form von projizierten Bildern oder als solche beobachtet, um die Gleichmäßigkeit auszuwerten. Sie wurden mit C eingestuft, wenn deutliche Anhäufungen auftraten und die Ungleichmäßigkeit markant war, mit B, wenn Anhäufungen nur geringfügig auftraten, oder mit A, wenn keine Anhäufungen auftraten und die Drucke gleichmäßig waren.
Die vorstehend erwähnten Anhäufungen betreffen ein Phänomen, bei dem sich Bildpunkte unregelmäßig in Richtung der Blattebene einer Tintenaufnahmeschicht bewegen, wenn die Tinte noch vor ihrer Fixierung in der Tintenaufnahmeschicht flüssig ist, so daß zusammen mit benachbarten Punkten neue Anhäufungen gebildet werden, die zu Ungleichmäßigkeiten in der Dichte der gedruckten Bilder führen.

(2) Zuführeigenschaften:

Zehn Bögen des Filmes oder Papiers, der bzw. das bei jedem Beispiel erhalten wurde, wurden kontinuierlich einem Drucker des Typs BJC-600 (Marke) der Firma Canon Inc. zugeführt, um die Zuführeigenschaften auszuwerten. Es wurde eine Einstufung mit A vorgenommen, wenn eine glatte Zuführung möglich war, mit B, wenn wenig Papierstaus auftraten, oder mit C, wenn eine Zuführung unmöglich war.

(3) Kontinuierliche Zuführung:

30 Bögen des Filmes oder Papiers, der bzw. das bei jedem Beispiel erhalten wurde, wurden in eine automatische Zuführeinrichtung des Druckers BJC-600 (Marke) der Firma Conon Inc. eingesetzt, um hierauf kontinuierlich ein Vollfarbbild zu drucken. Auf diese Weise wurden die Eigenschaften in bezug auf eine kontinuierliche Zuführung ausgewertet. Es erfolgte eine Einstufung mit A, wenn ein kontinuierlicher Druck möglich war und die auf diese Weise bedruckten Film- oder Papierbögen keine Blockierung erfuhren, als man sie zwanzig Minuten lang nach dem Druck stehen ließ, mit B, wenn die Bögen geringfügig blockiert wurden, oder mit C, wenn sie vollständig blockiert wurden und nur schwierig voneinander getrennt werden konnten.

(4) OHP-Eignung:

Das in jedem Beispiel erhaltene gedruckte Bild wurde mit einem OHP auf eine Leinwand projiziert, und das projizierte Bild wurde beobachtet, um die OHP- Eignung auszuwerten. Es erfolgte eine Einstufung mit A, wenn das gedruckte Bild eine hohe optische Dichte besaß und das projizierte Bild eine klare bedruckte Fläche hatte, einen hohen Kontrast aufwies und hell und leicht zu lesen war, mit B, wenn das gedruckte Bild eine etwas niedrige optische Dichte besaß und das projizierte Bild etwas dunkle unbedruckte und bedruckte Bereiche hatte, oder mit C, wenn das gedruckte Bild eine ziemlich niedrige optische Dichte besaß und das projizierte Bild in beträchtlichem Umfang dunkle unbedruckte und bedruckte Bereiche hatte und eine mangelhafte Auflösung besaß.
Die Auswertungsergebnisse sind zusammen in Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 9:

Eine Zusammensetzung, die aus 100 Teilen von kationisch modifiziertem Polyvinylalkohol (CM-318, Produkt der Firma Kuraray Co. Ltd., Verseifungsgrad: etwa 89 Mol%, Polymeri sationsgrad: etwa 1700, Kationisierungsgrad: etwa 2 Mol%), 20 Teilen, ausgedrückt als Feststoff, einer wässerigen Emulsion eines Styrol-Acrylat Copolymers (Marke. Movinyl 970, Produkt der Firma Hoechst Gosei K. K., Feststoffanteil: 40%, MFT: 100ºC) und 0,7 Teilen, ausgedrückt als Feststoff,von fein zerkleinertem Siliciumdioxid (Sylicia 470) bestand, wurde in Wasser als Medium dispergiert und hiermit vermischt. Die auf diese Weise erhaltene Überzugsformulierung wurde auf einen Polyethylenterephthalatfilm (Dicke 100 um, Marke: Lumirror, Produkt der Firma Toray Industries, Inc.) unter Verwendung eines Drahtstabes aufgebracht, um eine Trockenüberzugsdicke von 10 um zu erhalten. Der auf diese Weise aufgebrachte Film wurde dann bei 120ºC über 3 Minuten getrocknet, um ein Druckmedium gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen.
Unter Verwendung der Tinten, die jeweils die Zusammensetzungen gemäß Beispiel 1 hatten, wurde ein Farbdruck auf dem auf diese Weise erhaltenen Druckmedium unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchgeführt, wobei eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.

Beispiel 10

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Anteil der wässerigen Emulsion des Styrol-Acrylat-Copolymers in 5 Teile, ausgedrückt als Feststoff, verändert wurde, um die Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 durchzuführen.

Beispiel 11:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Anteil der wässerigen Emulsion des Styrol-Acrylat Copolymers in 10 Teile, ausgedrückt als Feststoff, verändert wurde, um eine Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 durchzuführen.

Beispiel 12:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Anteil der wässerigen Emulsion des Styrol-Acrylat-Copolymers in 40 Teile, ausgedrückt als Feststoff, verändert wurde, um eine Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 durchzuführen.

Beispiel 13:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die wässerige Emulsion des Styrol-Acrylat-Copolymers in eine wässerige Emulsion eines Methacrylat-Copolymers (Marke: Primal B-88, Produkt der Firma Rohm und Hass Co., Feststoffanteil: 42%, MFT: 90ºC) verändert wurde, um eine Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 durchzuführen.

Beispiel 14:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die wässrige Emulsion des Styrol-Acrylat-Copolymers in eine wässerige Emulsion eines Acrylat-Copolymers (Marke: Movinyl 742 N, Produkt der Firma Hoechst Gosei K. K., Feststoffanteil: 46%, MFT: 50ºC) verändert wurde, um eine Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 durchzuführen.

Beispiel 15:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol in einen anderen kationisch modifizierten Polyvinylalkohol (Marke: C-506, Product der Firma Kuraray Co., Ltd., Verseifungsgrad: etwa 74-80 Mol%, Polymerisationsgrad: etwa 500, Kationisierungsgrad: 1 Mol %) verändert wurde, um eine Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 durchzuführen.

Beispiel 16:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 13 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol in den in Beispiel 15 verwendeten kationisch modifizierten Polyvinylalkohol verändert wurde, um eine Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 durchzuführen.

Beispiel 17:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 14 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol in den in Beispiel 15 verwendeten kationisch modifizierten Polyvinylalkohol verändert wurde, um eine Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 durchzuführen.

Beispiel 18:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die wässerige Emulsion des Styrol-Acrylat-Copolymers in eine wässerige Emulsion eines Acrylat-Copolymers (Marke : Movinyl 950, Produkt der Firma Hoechst Gosei K. K., Feststoffanteil: 140%, MFT: 0ºC)verändert wurde, um eine Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 durchzuführen.

Beispiel 19:

Ein Druckmedium wurde in exakt der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die wässerige Emulsion des Styrol-Acrylat-Copolymers in eine wässerige Emulsion eines Acrylat-Copolymers (Marke: Primal AC-388, Product der Firma Rohm und Hass Co., Feststoffanteil: 50%, MFT: 8ºC) verändert wurde, um eine Auswertung in einer gleichen Weise wie in Beispiel 9 durchzuführen.

Beispiele 20 und 21:

Druckmedien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Kunstpapier und holzfreies Papier als Basismaterialien verwendet wurden, um eine Auswertung in der gleichen Weise wie in Beispiel durchzuführen.

Beispiele 22 und 23:

Druckmedien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein weißer PET-Film (Dicke: 100 um, Marke: White Lumirror, Produkt der Firma Toray Industries, Incjund ein lichtdurchlässiger PET-Film( Dicke: 100 um, Marke: Lumimat, Produkt der Firma Toray Industries, Inc.)als Basismaterialien verwendet wurden.

Beispiele 24 und 25:

Druckmedien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß eine Aluminiumplatte und eine Kupferplatte als Basismaterialien verwendet wurden.

Beispiel 26:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Baumwollmaterial als Basismaterial verwendet wurde.

Beispiel 27:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Kuhhaut als Basismaterial verwendet und der Umfang der Kuhhaut an einem Rahmen fixiert wurde, so daß diese beim Trocknen nicht schrumpfen konnte.

Beispiel 28:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 22 hergestellt, mit der Ausnahme, daß eine druckempfindliche Klebelöseschicht auf einer Seite des Basismateriales vorgesehen wurde.

[Ausgewertete Eigenschaften]

(1) Gleichmäßigkeit des Volldruckes:

Die Auswertung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt.

(2) Verlaufen zwischen schwarzer und farbigen Tinten:

Der Widerstand gegenüber Verlaufen wurde mit C eingestuft, wenn ein Verlaufen deutlich an den Grenzen zwischen einem schwarz gedruckten Bereich und farbig gedruckten Bereichen (Y, M, C, R, G und B)auftrat, mit B, wenn ein Verlaufen nur geringfügig auftrat, oder mit A wenn kein Verlaufen auftrat.

(3) Fixiervermögen:

Nachdem ein vollständiger Punktdruck mit zwei Tinten einer schwarzen Farbe und einer gelben, Cyan- oder Margenta-Farbe in einer Umgebung von 25ºC/60% RH durchgeführt worden war und die resultierenden Drucke zwei Minuten lang stehengelassen worden waren, wurden Bögen aus NP-DRY-Papier (Produkt der Firma Canon Inc.) separat auf zwei vollständig mit Punkten bedruckte Bereiche mit der schwarzen Tinte und der farbigen Tinte (d. h. gelber, Cyan- oder Magenta-Tinte) gelegt, um die bedruckten Bereiche mit dem NP-DRY-Papier unter einem Druck von 4 kg/cm² zu reiben. Das Fixiervermögen wurde mit C eingestuft, wenn die Tinten klar auf das Papier übertragen wurden, als das Papier gelöst wurde, und die bedruckten Bereiche deutlich zerkratzt waren, mit B, wenn eine geringfügige Übertragung festgestellt wurde und die bedruckten Bereiche geringfügig zerkratzt waren, oder mit A, wenn weder eine Übertragung noch ein Zerkratzen festgestellt wurde.

(4) Stapelbarkeit nach dem Druck:

Ein Druck wurde kontinuierlich unter Verwendung von Druckmedien mit A4-Größe durchgeführt, und die enstan denen Drucke wurden aufeinander gestapelt. Die Stapelbarkeit nach dem Druck wurde mit C eigestuft, wenn infolge des Stapelns ein Fehler im Bild deutlich festgestellt wurde, mit B, wenn ein geringerer Fehler festgestellt wurde, oder mit A, wenn kein Fehler bemerkt wurde.

(5) OHP-Eignung:

Die Auswertung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt.

(6) Langzeitstabilität des gedruckten Bildes:

Nach Durchführung eines Druckes auf jedem Druckmedium mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Druckers und nach Lagerung des resultierenden Druckes über 7 Tage in einer Umgebung von 35ºC/90% RH wurde die Langzeitstabilität des Bildes im Vergleich zu dem Bild vor dem Lagern ausgewertet. Es wurde eine Einstufung mit C vorgenommen, wenn ein Laufen der Tinte, ein Ausschwitzen und eine Punktzunahme auftraten, so daß die Bildqualität im Vergleich zu dem Bild vor dem Lagern ziemlich schlecht wurde, mit A, wenn keine Änderung festgestellt wurde, oder mit B, wenn die Bildqualität dazwischen lag.
Diese Auswertungsergebnisse sind zusammen in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2

Beispiel 29:

Eine Zusammensetzung, die aus 100 Teilen eines kationisch modifizierten Polyvinylalkohols (Marke: CM-318, Produkt der Firma Kuraray Co., Ltd., Verseifungsgrad: etwa 89 Mol%, Polymerisationsgrad: etwa 1700, Kationisierungsgrad: etwa 2 Mol%), 20 Teilen, ausgedrückt als Feststoff, eines Vinylpyrrolidon-Styrol-Copolymers (Marke: Antara 430, Produkt der Firma ISP Japan K. K., Feststoffanteil: 40%) und 0,8 Teilen, ausgedrückt als Feststoff, von fein zerkleinertem Siliciumdioxid (Silbead D-MS) bestand, wurde in Wasser als Medium dispergiert und hiermit vermischt. Die auf diese Weise erhaltene Überzugsformulierung wurde auf einen Polyethylentheraphthalat-Film (Dicke: 100 um, Marke: Lumirror, Produkt der Firma Toray Industries, Inc.) unter Verwendung eines Drahtstabes aufgebracht, um eine Trockenüberzugsdicke von 10 um zu erhalten. Der auf diese Weise aufgebrachte Film wurde dann bei einer Temperatur von 20ºC über 3 Minuten getrocknet, um ein Druckmedium gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen.
Unter Verwendung der Tinten, die die in Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzungen hatten, wurde ein Farbdruck auf dem auf diese Weise erhaltenen Druckmedium unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit Hilfe der Tintenstrahldruckvorrichtung durchgeführt, bei der eine Tinte durch Blasenbildung in der Tinte über thermische Energie ausgestoßen wurde.

Beispiel 30:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Anteil des Vinyl pyrrolidon-Styrol-Copolymers in 5 Teile, ausgedrückt als Feststoff, verändert wurde, um den Farbdruck durchzuführen.

Beispiel 31:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Anteil des Vinylpyrrolidon-Styrol-Copolymers in 100 Teile, ausgedrückt als Feststoff, verändert wurde, um den Farbdruck in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 durchzuführen.

Beispiel 32:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Anteil des Vinylpyrrolidon-Styrol-Copolymers in 300 Teile, ausgedrückt als Feststoff, verändert wurde, um den Farbdruck durchzuführen.

Beispiel 33:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Vinylpyrrolidon- Styrol-Copolymer in ein Vinylpyrrolidon-Ethylacrylat- Copolymer (Marke: Antara 130, Produkt der Firma ISP Japan K. K., Feststoffanteil 40%) verändert wurde, um den Farbdruck durchzuführen.

Beispiel 34:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol in einen anderen kationisch modifizierten Polyvinylalkohol (Marke: C-506, Produkt der Firma Kuraray Co., Ltd., Verseifungsgrad: etwa 74 bis 80 Mol%, Polymerisationsgrad: etwa 500, Kationisierungsgrad etwa 1 Mol %) verändert wurde, um den Farbdruck durchzuführen.

Beispiel 35:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol in einen nicht modifizierten Polyvinylalkohol(Marke: PVA217, Produkt der Firma Kuraray Co.; Ltd., Verseifungsgrad: etwa 88Mol%, Polymerisationsgrad: etwa 1700) verändert wurde, um den Farbdruck durchzuführen.

Beispiel 36:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol in Polyvinyl-Acetal (Marke: KW-1, Produkt der Firma Sekisui Chemical Co., Ltd.) verändert wurde, um den Farbdruck durchzuführen.

Beispiel 37:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol in Hydroxyethylcellulose (Marke: AL-15, Produkt der Firma Fuji Chemical K. K.)verändert wurde, um den Farbdruck durchzuführen.

Beispiel 38:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise hergestellt wie in Beispiel 29, mit der Ausnahme, daß der kationisch modifizierte Polyvinylalkohol in Polyethylenoxid (Marke: Alkox R-1000, Produkt der Firma Meisei Chemical Works, Ltd.), verändert wurde, um den Farbdruck durchzuführen.

Beispiel 39:

Ein Druckmedium wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Vinylpyrrolidon- Styrol-Copolymer durch ein Vinylpyrrolidon-Vinylacetat- Copolymer (Marke: S 360, Produkt der Firma ISP Japan K. K.) verändert wurde, um den Farbdruck durchzuführen.

Beispiele 40 und 41:

Druckmedien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Kunstpapier und holzfreies Papier als Basismaterialien verwendet wurden, um den Farbdruck durchzuführen.

[Ausgewertete Eigenschaften]

Die Auswertung wurde in bezug auf die gleichen Eigenschaften (1) bis (6) wie in Beispiel 9 durchgeführt. Ferner wurde eine Auswertung des Trübungsgrades des Filmes durchgeführt.

(7) Trübungsgrad des Filmes:

Ein durch Drucken auf jeder Druckmediumprobe mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Druckers erhaltenes Bild wurde mit einem OHP vom Durchlässigkeitstyp projiziert.
Dabei wurde der Trübungsgrad des Bildes ausgewertet. Es wurde eine Einstufung mit C vorgenommen, wenn eine Trübung entstand und das projizierte Bild dunkel war, mit A, wenn keine Probleme auftraten, oder mit B, wenn das projizierte Bild etwas dunkel war.
Die Auswertungsergebnisse sind zusammen in Tabelle 3 aufgeführt. Tabelle 3
Die gemäß den Beispielen 9 bis 40 hergestellten Druckmedien hatten die gleichen Zuführeigenschaften und die gleichen Eigenschaften in bezug auf eine kontinuierliche Zuführung wie die gemäß den Beispielen 1-8 hergestellten Medien.
Wie vorstehend beschrieben, können erfindungsgemäß Druckmedien vorgesehen werden, die ein ausgezeichnetes Tintenabsorptionsvermögen in bezug auf eine Vielzahl von Tinten mit verschiedenen Eigenschaften besitzen, helle Bildpunkte mit hoher optischer Dichte ermöglichen, Bilder mit hoher Auflösung erzeugen können, die eine ausgezeichnete Gleichmäßigkeit besitzen und kein Verlaufen aufweisen, und die ausgezeichnete Zuführeigenschaften und Eigenschaften in bezug auf eine kontinuierliche Zuführung in verschiedenartigen Druckern haben sowie eine ausgezeichnete Tranzparenz besitzen.
Erfindungsgemäß können ferner Druckmedien vorgesehen werden, die zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Eigenschaften ein ideales Verhalten besitzen, da das Fixiervermögen und die Stapelbarkeit nach dem Druck ausgezeichnet sind und die Langzeitstabilität der erzeugten Bilder ebenfalls ausgezeichnet ist, so daß die Bilder keine Qualitätsverschlechterung erfahren, selbst wenn man sie über eine lange Zeitdauer in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit stehen läßt.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit Ausführungsformen beschrieben, die gegenwärtig als bevorzugte Ausführungsformen angesehen werden. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung nicht auf diese offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr soll die Erfindung auch diverse Modifikationen und äquivalente Ausführungsformen abdecken, die unter die Lehre und den Umfang der beigefügten Patentansprüche fallen. In bezug auf den Umfang der nachfolgenden Patentansprüche soll die breitest mögliche Interpretation gelten, so daß alle derartigen Modifikationen und äquivalenten Ausführungsformen sowie Funktionen eingeschlossen sind.

Claims

1. Druckmedium mit einem Basismaterial und einer Tintenaufnahmeschicht, die anorganische feine Partikel und ein Bindemittel aufweist und auf dem Basismaterial vorgesehen ist, wobei der durchschnittliche Partikeldurchmesser der anorganischen feinen Partikel größer ist als die Bindemittelschicht der Tintenaufnahmeschicht und die anorganischen feinen Partikel teilweise von der Bindemittelschicht vorstehen und in einem Anteil von 0,05 bis 3 Teile pro 100 Teile des Bindemittels, ausgedrückt als Feststoff, enthalten sind.

2. Druckmedium nach Anspruch 1, bei dem das Basismaterial ein Kunststoffilm ist.

3. Druckmedium nach Anspruch 1, bei dem das Basismaterial eine Papierbahn ist.

4. Druckmedium nach Anspruch 1, bei dem die Bindemittelschicht kationisch modifizierten Polyvinylalkohol umfaßt.

5. Druckmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Struktur der Tintenaufnahmeschicht derart ist, daß Harzpartikel in einem kontinuierlichen Film eines wasserlöslichen Harzes gehalten werden.

6. Druckmedium nach Anspruch 5, bei dem der Anteil der Harzpartikel in einen Bereich von 0,1 bis 50 Gew.-% auf der Basis des Anteils des wasserlöslichen Harzes fällt.

7. Druckmedium nach Anspruch 5, bei dem die minimale Filmerzeugungstemperatur (MFT) der Harzpartikel mindestens 20ºC beträgt.

8. Druckmedium nach Anspruch 5, bei dem der Durchmesser der Harzpartikel geringer ist als die Dicke der Tintenaufnahmeschicht.

9. Druckmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Tintenaufnahmeschicht als wesentliche Komponenten neben den anorganischen feinen Partikeln ein wasserlösliches Harz und ein Copolymer von Vinylpyrrolidon und einem hydrophoben Monomer enthält.

10. Druckmedium nach Anspruch 9, bei dem das hydrophobe Monomer Styrol oder ein (Meth)acrylester ist.

11. Druckmedium nach Anspruch 9, bei dem der Anteil, ausgedrückt als Feststoff, des Copolymers von Vinylpyrrolidon und dem hydrophoben Monomer in einen Bereich von 0,1 bis 50 Gew% auf der Basis des Anteils des wasserlöslichen Harzes fällt.

12. Druckmedium nach einem der Ansprüche 1-11, bei dem die Tintenaufnahmeschicht Transparenz oder einen Oberflächenglanz besitzt.

13. Tintenstrahldruckverfahren, bei dem eine Tinte auf eines der Druckmedien nach den Patentansprüchen 1 bis 12 aus einer Öffnung eines Aufzeichnungskopfes in Abhängigkeit von einem Aufzeichnungssignal ausgestoßen wird, um auf diese Weise einen Druck durchzuführen.

14. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 13, bei dem der Druck mit Cyan-, Magenta-, gelber und schwarzer Tinte durchgeführt wird.

15. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 13, bei dem die Tinte durch thermische Energie ausgestoßen wird.

16. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 13, bei dem eine flüssige Komponente in der Tinte hauptsächlich aus Wasser und einem wassermischbaren glycol oder glycolether besteht.

17. Tintenstrahldruckverfahren nach Anspruch 14, bei dem die Oberflächenspannung der schwarzen Tinte höher ist als die der Cyan-, Magenta-, und gelben Tinte.

18. Verfahren zur Herstellung eines Druckmediums, das ein Basismaterial und eine auf mindestens einer Seite des Basismaterilales vorgesehene Tintenaufnahmeschicht umfaßt, bei dem eine Überzugsformulierung, die als Hauptkomponenten kationisch modifizierten Polyvenylalkohol, eine wässerige Harzemulsion und anorganische feine Partikel enthält, auf das Basismaterial aufgebracht wird, um eine Tintenaufnahmeschicht derart auszubilden, daß die resultierende Tintenaufnahmeschicht eine Struktur besitzt, bei der Harzpartikel von der wässrigen Harzemulsion in der in der Tintenaufnahmeschicht gehalten werden, der durchschnittliche Partikeldurchmesser der anorganischen feinen Partikel größer ist als die Bindemittelschicht der Tintenaufnahmeschicht und die anorganischen feinen Partikel teilweise von der Oberfläche der Tintenaufnahmeschicht vorstehen.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem der Anteil, ausgedrückt als Feststoff, der wässerigen Harzemulsion in einen Bereich von 0,1 bis 50 Gew% und auf der Basis des Anteils des kationisch modifizierten Polyvinylalkohols fällt.

20. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die minimale Filmerzeugungstemperatur (MFT) der wässerigen Harzemulsion mindestens 20ºC beträgt.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei dem das Basismaterial eine Kunststoffilm ist.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, das des weiteren nach der Aufbringung der Überzugsformulierung das Trocknen des Basismaterials bei einer Temperatur der(minimalen Filmerzeugungstemperatur (MFT) der wässerigen Harzemulsion plus einer 120ºC) oder weniger umfaßt, um die Tintenaufnahmeschicht auszubilden.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, bei dem die Tintenaufnahmeschicht Transparenz oder einen Oberflächenglanz aufweist.

24. Bedruckter Gegenstand umfassend ein Druckmedium gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, das ein Bild aufweist.