DE102009022220A1

DE102009022220A1 - Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102009022220A1
Application number: DE200910022220
Authority: DE
Inventors: Haruki Shibata Saitoh; Hijiri Shibata Ogata
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2009-12-03
Also published as: JP2009279796A; US20090290007A1; US8186823B2

Abstract

Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, umfassend: (i) Aussetzen einer Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums der Einwirkung von nichtthermischem Atmosphärendruck-Plasma, um die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums zu hydrophilisieren, und (ii) Ausüben eines Stimulus auf eine Tintenzusammensetzung, um die Tintenzusammensetzung auszustoßen und ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzeugen, wobei die Tintenzusammensetzung eine Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln, bei der ein Pigment zusammen mit wasserdispergierbaren Harzpartikeln dispergiert ist, und/oder farbige wasserdispergierbare Harzpartikel, von denen jedes ein wasserdispergierbares Harzpartikel ist, das farbig ist, enthält.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung.
Stand der Technik
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren ist ein Verfahren zur Aufzeichnung von Bildern oder dergleichen, bei dem kleine Tintentropfen ausgestoßen und auf einem Aufzeichnungsmedium wie Papier gebunden werden. Bei Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren wird im Allgemeinen eine Tintenzusammensetzung verwendet, die verschiedene in Wasser oder in einer Mischung aus Wasser und organischem Lösungsmittel gelöste Farbmittel, wie Farbstoffe und Pigmente, und eine große Menge Netzmittel, die aus organischen Lösungsmitteln mit hohem Siedepunkt bestehen, enthält.
Bei Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet man als Aufzeichnungsmedium anstelle von speziellem Tintenstrahlpapier, das ausgezeichnete Wasserabsorptionsfähigkeit aufweist, manchmal ein Aufzeichnungsmedium mit schlechter Wasserabsorptionskapazität, beispielsweise üblicherweise verwendetes normales Papier. Solche Aufzeichnungsmedien müssen nicht immer eine Absorptionsschicht besitzen. Dementsprechend kann die Tinte nur schwer in das Aufzeichnungsmedium eindringen, so dass das Trocknen ein langwieriger Vorgang ist.
Beim automatischen doppelseitigen Schnelldruck wird beispielsweise ein auf einer Seite bedrucktes Papier in der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung sofort umgedreht und auf der Rückseite bedruckt, was zu dem Problem führen kann, dass die Umlenkwalzen mit noch nicht getrockneter Tinte verunreinigt werden.
Wenn man indessen die Tintenmenge für die Adhäsion erhöht, um die Bilddichte zu erhöhen, benötigt man mehr Zeit zum Trocknen und die Bildqualität kann wegen des Auslaufens des Bilds schlechter werden.
Es wurde daher ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren benötigt, das selbst bei Verwendung von normalem Papier ein schnelles Trocknen der Tinte erlaubt und Bilder mit hoher Bilddichte und hoher Qualität liefert.
Die japanischen Offenlegungsschriften JP-A-2003-534164 und JP-A-2004-114691 offenbaren ein Verfahren, bei dem die Tinte beim oder nach dem Druckprozess erwärmt und getrocknet wird. Wenn die Tinte jedoch beim Drucken oder ähnlich erwärmt wird, kann sich der Tintenstrahlkopf durch die Hitze verformen, was beispielsweise durch Verstopfung der Düsen zu einer schlechteren Einspritzstabilität führt.
Wenn das Papier zum Trocknen der Tinte genügend erwärmt wird, verdampft außerdem auch das im Papier enthaltene Wasser, wodurch sich das Papier wellt. In manchen Fällen wird das Papier durch das Trocknen sogar beschädigt.
JP-A-2008-68462 offenbart ein Vorwärmen vor dem Druckprozess, um den Feuchtigkeitsgehalt im Papier zu verringern und so die Trocknungszeit nach dem Drucken zu verkürzen. Ein solches Erwärmen kann jedoch zum Übertrocknen der Papierfasern führen und sie schrumpfen, was dazu führt, dass sich das Papier wellt. Die Wellenbildung des Papiers wird durch das partielle Quellen der Papierfasern infolge der Absorption der Tinte außerdem noch deutlicher, was zu einem übermäßigen Anstieg der Luftfeuchte in der Vorrichtung führt. Wenn sich das Papier wellt, ändert sich außerdem der Abstand für den Tintenausstoß direkt unter dem Tintenstrahlkopf mit der Bewegung des Papiers, was zu Ungleichmäßigkeiten im Farbbild führt, das durch die Überlagerung einer Vielzahl von Farben erzeugt wird.
JP A-2003-311940 offenbart eine Methode zur Bilderzeugung, bei der eine UV-härtende Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium aufgebracht wird, dessen Benetzbarkeit durch eine Plasmabehandlung verbessert ist.
JP A-2000-301711 offenbart ein spezielles Tintenstrahlpapier, das mit Plasma reformiert ist und eine Tintenaufnahmeschicht aufweist.
JP A-2004-90596 offenbart eine Methode zur Tintenstrahlaufzeichnung, bei der vorher eine die Tinte härtende Komponente auf das Aufzeichnungsmedium aufgebracht wurde und zur Tintenstrahlaufzeichnung Tinte verwendet wird, die die härtende Komponente enthält. Um die härtende Komponente gleichmäßig aufzubringen, wird die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums mit Plasma behandelt.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, mit denen die oben genannten Probleme gelöst werden und die bei hoher Trocknungsgeschwindigkeit ein Bild mit hoher Dichte und hoher Qualität liefern.
Zur Lösung der obigen Probleme wurden von den Erfindern umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. Es wurde gefunden, dass sich ein Aufzeichnungsmedium, dessen Oberfläche hydrophilisiert wird, indem man die Oberfläche der Einwirkung von nichtthermischem Atmosphärendruck-Plasma aussetzt, nicht verformt, sich beispielsweise nicht als Folge des Schrumpfens der Papierfasern wellt, und eine hohe Wasserabsorption hat; und dass sich bei hoher Trocknungsgeschwindigkeit Bilder hoher Dichte und hoher Qualität erhalten lassen, wenn zur Aufzeichnung (zum Drucken) von Bildern oder dergleichen auf dem hydrophilisierten Aufzeichnungsmedium eine Tintenzusammensetzung verwendet wird, die eine Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln, bei der ein Pigment zusammen mit wasserdispergierbaren Harzpartikeln dispergiert ist, und/oder farbige wasserdispergierbare Harzpartikel enthält.
Es wurde ferner gefunden, dass die hydrophilisierten Aufzeichnungsmedien mit der Zeit ihre Oberflächenaktivität (Hydrophilie) verlieren können, so dass das Drucken vorzugsweise sofort nach der Hydrophilisierungsbehandlung erfolgt.
Die Mittel zur Lösung der obigen Probleme umfassen die folgenden Ausführungsformen.

(1) Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, das beinhaltet: (i) Aussetzen einer Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums der Einwirkung von nichtthermischem Atmosphärendruck-Plasma, um die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums zu hydrophilisieren, und (ii) Ausüben eines Stimulus auf eine Tintenzusammensetzung, um die Tintenzusammensetzung auszustoßen und ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzeugen,

Bei dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach (1) wird die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums der Einwirkung von nichtthermischem Atmosphärendruck-Plasma ausgesetzt, um dessen Oberfläche zu hydrophilisieren, und auf eine Tintenzusammensetzung, die eine Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln, bei der ein Pigment zusammen mit wasserdispergierbaren Harzpartikeln dispergiert ist, und/oder farbige wasserdispergierbare Harzpartikel enthält, von denen jedes ein wasserdispergierbares Harzpartikel ist, das farbig ist, wird ein Stimulus ausgeübt und die Tintenzusammensetzung wird zur Bilderzeugung ausgestoßen.

(2) Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach (1), wobei (i) und (ii) nacheinander durchgeführt werden.
(3) Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach (1) und/oder (2), wobei das Aufzeichnungsmedium ein normales Papier ist.
(4) Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach (1) bis (3), wobei der Stimulus ausgewählt ist aus Wärme (Temperatur), Druck, Schwingung und/oder Licht.
(5) Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die beinhaltet: eine Hydrophilisierungseinheit, die so ausgelegt ist, dass eine Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums der Einwirkung von nichtthermischem Atmosphärendruck-Plasma ausgesetzt wird, um die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums zu hydrophilisieren, eine Ausstoßeinheit, die so ausgelegt ist, dass ein Stimulus auf eine Tintenzusammensetzung ausgeübt wird, um die Tintenzusammensetzung auszustoßen und ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzeugen, wobei die Tintenzusammensetzung eine Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln, bei der ein Pigment zusammen mit wasserdispergierbaren Harzpartikeln dispergiert ist, und/oder farbige wasserdispergierbare Harzpartikel, von denen jedes ein wasserdispergierbares Harzpartikel ist, das farbig ist, enthält.
(6) Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach (5), wobei das Aufzeichnungsmedium ein normales Papier ist.
(7) Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach (5) und/oder (6), wobei der Stimulus ausgewählt ist aus Wärme (Temperatur), Druck, Schwingung und/oder Licht.

Die obigen Probleme werden erfindungsgemäß gelöst und es werden ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, mit denen sich schnell trocknende Bilder mit hoher Dichte und hoher Qualität erhalten lassen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein erläuterndes Schema, das ein Beispiel für eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung darstellt, die mit einer Hydrophilisierungseinheit ausgestattet ist.
2 ist ein erläuterndes Schema, das ein Beispiel für eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung darstellt, die mit einer weiteren Hydrophilisierungseinheit ausgestattet ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Aufzeichnungsmedium
Das Aufzeichnungsmedium unterliegt, soweit es sich um sogenanntes normales Papier handelt, keiner besonderen Einschränkung und kann entsprechend dem Verwendungszweck gewählt werden. Beispiele sind blattförmige Materialien, wie Faserstoffe, die hauptsächlich aus Holzfaserstoff, Sekundärfaserstoff und dergleichen bestehen.
Da normales Papier im Allgemeinen nicht auf beiden Seiten geleimt ist, erfolgt häufig ein Auslaufen der wässrigen Tinte entlang der Richtung der an der Oberfläche exponierten Fasern des Holzfaserstoffs. Um das Auslaufen der wässrigen Tinte zu verhindern, wird in vielen Fällen ein Leimungsmittel in einer Menge von etwa 0,1 Masse-%, bezogen auf die Holzfasermasse, zugegeben.
Obwohl der Zusatz von Leimungsmittel zu normalem Papier das Auslaufen der wässrigen Tinte verhindern und die Bildqualität verbessern kann, verlangsamt es die Penetrationsgeschwindigkeit der wässrigen Tinte. Normales Papier erfüllt als Aufzeichnungsmedium daher grundsätzlich nicht das Erfordernis des raschen Trocknens bei einer Tintenstrahlaufzeichnung, wie es bei einer Penetrationstrocknung der Fall ist.
Normales Papier mit Leimungsmittel hat einen Stockigt-Leimungsgrad, gemäß dem Testverfahren nach JIS P-8122, von drei Sekunden oder mehr.
Als Aufzeichnungsmedium kann man auch gewöhnliches Tintenstrahlpapier und andere blattförmige wasseraufnahmefähige Medien als Papier verwenden, soweit sie wässrige Tinte langsam trocknen.
Tintenzusammensetzung
Farbmittel
Das oben genannte Farbmittel unterliegt keiner besonderen Einschränkung und kann entsprechend dem Verwendungszweck gewählt werden. Bevorzugte Beispiele sind (1) eine Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln, bei der ein Pigment zusammen mit wasserdispergierbaren Harzpartikeln dispergiert ist, und (2) farbige wasserdispergierbare Harzpartikel, die aus wasserdispergierbaren Harzpartikeln gebildet sind, die farbig sind.
Daneben können pigmentbasierte Tintenzusammensetzungen verwendet werden, in denen der Dispersionszustand des Pigments mit einem Tensid und einem Dispergiermittel aus wasserlöslichem Harz stabilisiert ist.
Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln
Als Pigmente in der Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln. werden vorzugsweise Pigmente verwendet, deren Oberfläche so reformiert ist, dass wenigstens eine Art von hydrophilen Gruppen direkt oder über andere Atomgruppen an die Oberfläche des Pigments bindet. Beispiele für hydrophile Gruppen sind Sulfongruppen, Carboxylgruppen und dergleichen.
Die Oberflächenreformierung kann erfolgen, indem funktionelle Gruppen, wie Sulfongruppen und Carboxylgruppen, chemisch an die Oberfläche des Pigments gebunden werden, oder durch Feuchtoxidation mit hypohalogeniger Säure und/oder einem Salz davon. Bevorzugt werden Sulfongruppen oder Carboxylgruppen an die Oberfläche des Pigments gebunden und das Pigment in Wasser dispergiert. Das Pigment mit der reformierten Oberfläche, an das eine hydrophile Gruppe gebunden ist, besitzt ausgezeichnete Dispersionsstabilität, liefert hohe Druckqualität und verbessert die Wasserfestigkeit des Aufzeichnungsmediums nach dem Drucken.
Farbige wasserdispergierbare Harzpartikel
Farbiges wasserdispergierbares Harzpartikel bedeutet entweder ein Harzpartikel (wasserdispergierbares Harzpartikel), in dem ein Pigment enthalten ist, oder ein Harzpartikel (wasserdispergierbares Harzpartikel), auf dessen Oberfläche ein Pigment adsorbiert ist. Beispiele hierfür sind die in der obigen JP A-2001-139849 genannten Partikel. Das farbige wasserdispergierbare Harzpartikel führt zu einem Druck hoher Qualität mit weniger Auslaufen und zu besserer Trockenheit.
Als nächstes werden die Pigmente zur Verwendung in dem Farbmittel und die wasserdispergierbaren Harzpartikel erläutert.
Die als Farbmittel verwendeten Pigmente können organische und anorganische Pigmente mit ausgezeichneter Lichtbeständigkeit sein.
Beispiele für organische Pigmente sind Pigmente auf Azobasis, Phthalocyaninbasis, Anthrachinonbasis, Chinacridonbasis, Dioxazinbasis, Indigobasis, Thioindigobasis, Perylenbasis, Isoindolinonbasis und Azomethinbasis, Rhodamin B-Rotpigment, Anilinschwarz und Carbon Black.
Beispiele für anorganische Pigmente sind Eisenoxid, Titanoxid, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Aluminiumhydroxid, Bariumgelb-Pigment, Eisenblau-Pigment, Cadmiumrot-Pigment, Chromgelb-Pigment und Metallpulver.
Der Teilchendurchmesser der Pigmente beträgt vorzugsweise 0,01 bis 0,30 μm. Wenn der Teilchendurchmesser kleiner als 0,01 μm ist, können sich die Lichtbeständigkeit und die Auslaufeigenschaften verschlechtern, weil sich der Teilchendurchmesser dem des Farbstoffs annähert. Wenn der Teilchendurchmesser größer als 0,30 μm ist, kann es im Drucker zu Düsen- und Filterverstopfung und damit zu einer schlechteren Tintenstrahlstabilität kommen.
Das Carbon Black, das in einer Tintenzusammensetzung auf Basis von Schwarzpigment verwendet werden kann, ist vorzugsweise ein nach dem Furnace- oder dem Channel-Verfahren hergestelltes Carbon Black, das einen Primärteilchendurchmesser von 15 bis 40 nm, eine spezifische Oberfläche nach BET von 50 bis 300 m²/g, eine DBP-Ölabsorption von 40 bis 150 ml/100 g, einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 0,5 bis 10% und einen pH-Wert von 2 bis 9 aufweist.
Beispiele hierfür sind Nr. 2300, Nr. 900, MCF-88, Nr. 33, Nr. 40, Nr. 45, Nr. 52, MA7, MA8, MA100, Nr. 2200B (alle Mitsubishi Chemical Corporation), RAVEN^® 700, RAVEN^® 5750, RAVEN^® 5250, RAVEN^® 5000, RAVEN^® 3500, RAVEN^® 1255 (alle Columbian Carbon Japan, Ltd.), REGAL^® 400R, REGAL^® 330R, REGAL^® 660R, MOGUL^® L, MONARCH^® 700, MONARCH^® 800, MONARCH^® 880, MONARCH^® 900, MONARCH^® 1000, MONARCH^® 1100, MONARCH^® 1300, MONARCH^® 1400, (alle Cabot Corporation), COLOR BLACK FW1, COLOR BLACK FW2, COLOR BLACK FW2V, COLOR BLACK FW18, COLOR BLACK FW200, COLOR BLACK S150, COLOR BLACK S160, COLOR BLACK S170, PRINTER^® 35, PRINTER^® U, PRINTER^® V, PRINTER^® 140U, PRINTER^® 140V, SPECIAL BLACK 6, SPECIAL BLACK 5, SPECIAL BLACK 4A und SPECIAL BLACK 4 (alle Evonik Degussa Japan). Das Carbon Black ist nicht auf eines dieser Beispiele beschränkt.
Farbpigment
Beispiele für Farbpigmente sind organische Pigmente, wie Pigmente auf Azobasis, Phthalocyaninbasis, Anthrachinonbasis, Chinacridonbasis, Dioxazinbasis, Indigobasis, Thioindigobasis, Perylenbasis, Isoindolinonbasis und Azomethinbasis, Rhodamin B-Rotpigment, Anilinschwarz und Carbon Black; und anorganische Pigmente, wie Eisenoxid, Titanoxid, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Aluminiumhydroxid, Bariumgelb- Pigment, Eisenblau-Pigment, Cadmiumrot-Pigment, Chromgelb-Pigment und Metallpulver.
Es folgen spezielle Beispiele für die Farbpigmente.
Gelbpigment
Beispiele für Pigmente, die für eine gelbe Tintenzusammensetzung verwendet werden können, sind C. I. Pigment Yellow 1, C. I. Pigment Yellow 2, C. I. Pigment Yellow 3, C. I. Pigment Yellow 12, C. I. Pigment Yellow 13, C. I. Pigment Yellow 14, C. I. Pigment Yellow 16, C. I. Pigment Yellow 17, C. I. Pigment Yellow 73, C. I. Pigment Yellow 74, C. I. Pigment Yellow 75, C. I. Pigment Yellow 83, C. I. Pigment Yellow 93, C. I. Pigment Yellow 95, C. I. Pigment Yellow 97, C. I. Pigment Yellow 98, C. I. Pigment Yellow 114, C. I. Pigment Yellow 128, C. I. Pigment Yellow 129, C. I. Pigment Yellow 151 und C. I. Pigment Yellow 154. Das Gelbpigment ist nicht auf eines dieser Beispiele beschränkt.
Magentapigment
Beispiele für Pigmente, die für eine magentafarbene Tintenzusammensetzung verwendet werden können, sind C. I. Pigment Red 5, C. I. Pigment Red 7, C. I. Pigment Red 12, C. I. Pigment Red 48 (Ca), C. I. Pigment Red 48 (Mn), C. I. Pigment Red 57 (Ca), C. I. Pigment Red 57:1, C. I. Pigment Red 112, C. I. Pigment Red 123, C. I. Pigment Red 168, C. I. Pigment Red 184 und C. I. Pigment Red 202. Das Magentapigment ist nicht auf eines dieser Beispiele beschränkt.
Cyanpigment
Beispiele für Pigmente, die für eine cyanfarbene Tintenzusammensetzung verwendet werden können, sind C. I. Pigment Blue 1, C. I. Pigment Blue 2, C. I. Pigment Blue 3, C. I. Pigment Blue 15:3, C. I. Pigment Blue 15:34, C. I. Pigment Blue 16, C. I. Pigment Blue 22, C. I. Pigment Blue 60, C. I. Vat Blue 4 und C. I. Vat Blue 60. Das Cyanpigment ist nicht auf eines dieser Beispiele beschränkt.
Das Pigment, das in der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Tintenzusammensetzung enthalten sein kann, kann ein zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung neu hergestelltes Pigment.
Wasserdispergierbares Harzpartikel
Das Harz für die wasserdispergierbaren Harzpartikel unterliegt keiner besonderen Einschränkung und kann entsprechend dem Verwendungszweck gewählt werden. Beispiele sind Urethanharz, Polyesterharz, Acrylharz, Vinylacetatharz, Styrolharz, Butadienharz, Styrol-Butadien-Harz, Vinylchloridharz, Acryl-Styrol-Harz, Acryl-Silikon-Harz und Fluorkohlenstoffharz.
Das wasserdispergierbare Harzpartikel wird beispielsweise in Form einer Harzemulsion verwendet, in der das Harzpartikel in Wasser als kontinuierlicher Phase dispergiert ist. Die Harzemulsion kann, falls erforderlich, außerdem ein Dispergiermittel, wie ein Tensid, enthalten.
Die Menge an wasserdispergierbaren Harzpartikeln als Komponente der dispersen Phase in der Harzemulsion ist im Allgemeinen vorzugsweise 10 bis 60 Masse-%.
Der Durchmesser (Teilchendurchmesser bezogen auf das Volumenmittel) der wasserdispergierbaren Harzpartikel ist vorzugsweise 10 bis 1000 nm, besonders bevorzugt 100 bis 300 nm.
Es gibt keinen signifikanten Unterschied zwischen dem Teilchendurchmesser (Teilchendurchmesser bezogen auf das Volumenmittel) der Harzemulsion und dem wasserdispergierbaren Harzpartikel (Teilchendurchmesser bezogen auf das Volumenmittel). Je größer der auf das Volumenmittel bezogene Teilchendurchmesser ist, desto mehr Harzemulsion kann zugegeben werden.
Wenn der auf das Volumenmittel bezogene Teilchendurchmesser weniger als 100 nm ist, kann die Zugabemenge der Emulsion in manchen Fällen nicht erhöht werden. Wenn der auf das Volumenmittel bezogene Teilchendurchmesser größer als 300 nm ist, sinkt manchmal die Zuverlässigkeit der Tintenzusammensetzung. Die obige Beschreibung des Rahmens für den auf das Volumenmittel bezogenen Teilchendurchmesser bedeutet nicht immer, dass eine Harzemulsion, deren Teilchendurchmesser außerhalb des genannten Rahmens liegt, nicht verwendet werden kann. Die obige Tendenz trifft im Allgemeinen auf jeden Emulsionstyp zu.
Der auf das Volumenmittel bezogene Teilchendurchmesser kann beispielsweise mit einem Messgerät für die Teilchengrößenverteilung (MICROTRAC MODEL UPA9340, Nikkiso Co. Ltd.) bestimmt werden.
Die Harzemulsion kann zweckmäßig unter synthetisierten Harzemulsionen und handelsüblichen Harzemulsionen ausgewählt werden. Beispiele für handelsübliche Harzemulsionen sind MICROGEL E-1002 und E-5002 (Styrol-Acrylharz-Emulsion; Nippon Paint Co., Ltd.), BONCOAT^® 4001 (Acrylharzemulsion; hergestellt von DIC Corporation), BONCOAT^® 5454 (Styrol-Acrylharz-Emulsion; DIC Corporation), SAE-1014 (Styrol-Acrylharz-Emulsion; Zeon Corporation), SAIBINOL^® SK-200 (Acrylharzemulsion; Saiden Chemical Industry Co., Ltd.), PRIMAL^® AC-22 und AC-61 (Acrylharzemulsion; Rohm und Haas Japan K. K.), NANOCRYL^® SBCX-2821 und 3689 (Acryl-Silikonharzemulsion; Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) und #3070 (Methylmethacrylat-Polymerharzemulsion; Mikuni Color Ltd.).
Von diesen sind Acryl-Silikonharzemulsionen wegen ihrer guten Fixierbarkeit bevorzugt.
Die Glasübergangstemperatur der Harzkomponente der Acryl-Silikonharzemulsion ist vorzugsweise 25°C oder niedriger, besonders bevorzugt 0°C oder niedriger. Wenn die Glasübergangstemperatur höher als 25°C ist, ist das Harz selbst spröde, was einer der Hauptfaktoren für die Verschlechterung der Fixierbarkeit ist. Das bedeutet jedoch nicht immer, dass eine Harzkomponente mit einer Glasübergangstemperatur über 25°C nicht verwendet werden kann.
Die Glasübergangstemperatur kann beispielsweise mit einem Differenzial-Scanning-Kalorimeter (Rigaku Corporation) gemessen werden.
Im Einzelnen kann die Glasübergangstemperatur wie folgt bestimmt werden: Die Temperatur eines Harzfragments eines bei Raumtemperatur getrockneten Films aus einer wässrigen Harzemulsion wird von etwa –50°C an erhöht, und die Temperatur, bei der ein Sprung in der Analysekurve auftritt, ist die Glasübergangstemperatur.
Netzmittel (wasserlösliches organisches Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt)
Das Netzmittel kann entsprechend dem Verwendungszweck gewählt werden. Beispiele sind mehrwertige Alkohole, mehrwertige Alkoholalkylether, mehrwertige Alkoholarylether, stickstoffhaltige heterocyclische Verbindungen, Amide, Amine, schwefelhaltige Verbindungen, Propylencarbonat und Ethylencarbonat. Diese Netzmittel können allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren verwendet werden. Beispiele für mehrwertige Alkohole sind Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Polypropylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 3-Methyl-1,3-butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 2-Methyl-2,4-pentandiol, Tetraethylenglykol, Polyethylenglykol, Glycerin, 1,2,6-Hexantriol, 1,2,4-Butantriol, 1,2,3-Butantriol und Petriol.
Beispiele für mehrwertige Alkoholalkylether sind Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether, Diethylenglykolmonobutylether, Tetraethylenglykolmonomethylether und Propylenglykolmonoethylether.
Beispiele für mehrwertige Alkoholarylether sind Ethylenglykolmonophenylether und Ethylenglykolmonobenzylether.
Beispiele für stickstoffhaltige heterocyclische Verbindungen sind N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Hydroxyethyl-2-pyrrolidon, 2-Pyrrolidon, 1,3-Dimethylimidazolidinon und ε-Caprolactam.
Beispiele für Amide sind Formamid, N-Methylformamid und N,N-Dimethylformamid.
Beispiele für Amine sind Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Monoethylamin, Diethylamin und Triethylamin.
Beispiele für schwefelhaltige Verbindungen sind Dimethylsulfoxid, Sulfolan, Thiodiethanol und Thiodiglykol.
Was die Stabilität des Tintenausstoßes angeht, so ist die Verwendung von Glycerin, 2-Pyrrolidon, Diethylenglykol, Thiodiethanol, Polyethylenglykol, Triethylenglykol, 1,2,6-Hexantriol, 1,2,4-Butantiol, Petriol, 1,5-Pentandiol, N-Methyl-2-pyrrolidon, 1,3-Butandiol und 3-Methyl-1,3-butandiol bevorzugt, wobei Glycerin, 1,3-Butandiol, 3-Methyl-1,3-butandiol und 2-Pyrrolidon besonders bevorzugt sind.
Tensid
Das Tensid unterliegt keiner besonderen Einschränkung und kann entsprechend dem Verwendungszweck unter solchen Tensiden ausgewählt werden, die die Dispersionsstabilität nicht beeinträchtigen, wenn sie mit dem Farbmittel, dem Netzmittel und dem Penetriermittel zusammengegeben werden. Wenn der Druck auf schlecht Wasser absorbierendem Papier erfolgt, werden vorzugsweise Tenside mit geringer Oberflächenspannung und hohen Egalisiereigenschaften verwendet, ausgewählt aus Tensiden auf Silikonbasis und/oder Tensiden auf Fluorbasis. Tenside auf Fluorbasis sind bevorzugt.
Das Tensid auf Fluorbasis kann ein Tensid mit einer organischen Gruppe sein, von der 2 bis 16 Kohlenstoffatome Fluoratome aufweisen, besonders bevorzugt ein Tensid mit einer organischen Gruppe, von der 4 bis 16 Kohlenstoffatome Fluoratome aufweisen. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffe mit einem Fluoratom weniger als 2 beträgt, lässt sich in manchen Fällen keine Wirkung durch das Fluor erreichen. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome mit einem Fluoratom größer als 16 ist, kann sich die Stabilität der Tinte verschlechtern.
Beispiele für Tenside auf Fluorbasis sind Perfluoralkylsulfonsäureverbindungen, Verbindungen auf Basis von Perfluoralkylcarbonsäuren, Perfluoralkylphosphatesterverbindungen, Perfluoralkylethylenoxid-Addukte und Polyoxyalkylenetherpolymerverbindungen mit einer Perfluoralkylethergruppe an der Seitenkette. Von diesen sind Polyoxyalkylenetherpolymerverbindungen mit einer Perfluoralkylethergruppe an der Seitenkette besonders bevorzugt, da sie weniger schaumbar sind.
Beispiele für Perfluoralkylsulfonsäureverbindungen sind Perfluoralkylsulfonsäuren und Perfluoralkylsulfonsäuresalze.
Beispiele für Verbindungen auf Basis von Perfluoralkylcarbonsäuren sind Perfluoralkylcarbonsäuren und Perfluoralkylcarbonsäuresalze.
Beispiele für Perfluoralkylphosphorsäureesterverbindungen sind Perfluoralkylphosphorsäureester und Perfluoralkylphosphorsäureestersalze.
Beispiele für Polyoxyalkylenetherpolymerverbindungen mit einer Perfluoralkylethergruppe an der Seitenkette sind Polyoxyalkylenetherpolymere mit einer Perfluoralkylethergruppe als Seitenkette, Polyoxyalkylenetherpolymersulfate mit einer Perfluoralkylethergruppe an der Seitenkette und Salze von Polyoxyalkylenetherpolymeren mit einer Perfluoralkylethergruppe an der Seitenkette.
Beispiele für Gegenionen der Salze der Tenside auf Fluorbasis sind Li, Na, K, NH₄, NH₃CH₂CH₂OH, NH₂(CH₂CH₂OH)₂ und NH(CH₂CH₂OH)₃.
Die Tenside auf Fluorbasis können synthetisierte Tenside oder handelsübliche Tenside sein.
Beispiele für handelsübliche Tenside auf Fluorbasis sind SURFLON^® S-111, S-112, S-113, S-121, S-131, S-132, S-141 und S-145 (alle Asahi Glass Co., Ltd.), FLUGRAD FC-93, FC-95, FC-98, FC-129, FC-135, FC-170C, FC-430 und FC-431 (alle Sumitomo 3M Ltd.), MEGAFAC (Handelsname) F-470, F1405 und F-474 (alle DIC Corporation), ZONYL TBS, FSP, FSA, FSN-100, FSN, FSO-100, FSO, FS-300 und UR (alle Dupont Kabushiki Kaisha), FT-110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150 und FT-400SW (alle Neos Co., Ltd.) und PF-151N (Omnova Solutions, Inc.). Was gute Druckqualität und deutlich verbesserte Farbeigenschaften und Egalisierfärbungseigenschaften auf Papier angeht, sind FT110, FT-250, FT-251, FT-400S, FT-150, FT-400SW (Neos Corporation) und PF-151N (Omnova Solutions, Inc.) besonders bevorzugt.
Das Tensid auf Silikonbasis unterliegt keiner besonderen Einschränkung und kann entsprechend dem Verwendungszweck gewählt werden. Bevorzugt sind Tenside auf Silikonbasis, die sich selbst bei hohen pH-Werten nicht zersetzen. Beispiele sind seitenkettenmodifiziertes Polydimethylsiloxan, an beiden Enden modifiziertes Polydimethylsiloxan, an einem Ende modifiziertes Polydimethylsiloxan und sowohl seitenkettenmodifiziertes als auch an beiden Enden modifiziertes Polydimethylsiloxan. Die modifizierte Gruppe ist wegen ihrer ausgezeichneten Eigenschaften als wässriges Tensid vorzugsweise eine Polyoxyethylen-Gruppe oder eine Polyoxyethylenpolyoxypropylen-Gruppe.
Derartige Tenside können zweckmäßig unter synthetisierten Produkten oder handelsüblichen Produkten ausgewählt werden.
Handelsübliche Produkte sind beispielsweise ohne Weiteres von BYK Japan KK, Shin-Etsu Silicones oder Dow Corning Toray Silicone erhältlich.
Die polyethermodifizierten Tenside auf Silikonbasis unterliegen keiner besonderen Einschränkung und können entsprechend dem Verwendungszweck gewählt werden. Beispiele sind durch Einführen einer Polyalkylenoxidstruktur in die Si-Seitenkette von Dimethylpolysiloxan gebildete Verbindungen.
Die polyethermodifizierte Silikonverbindung kann eine handelsübliche Verbindung sein, wie KF-618, KF-642 oder KF-643 (alle Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
Neben den Tensiden auf Fluorbasis und auf Silikonbasis können beliebige anionische Tenside, nichtionische Tenside und amphotere Tenside verwendet werden.
Die Tinte kann außerdem abhängig vom Verwendungszweck ein Penetriermittel, ein pH-Regulierungsmittel, ein Antiseptikum-Fungizid und ein Antischaummittel enthalten.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung beinhaltet wenigstens eine Ausstoßeinheit, die ausgelegt ist, um einen Stimulus auf die Tintenzusammensetzung auszuüben, um die Tintenzusammensetzung auszustoßen und ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzeugen, wobei die Tintenzusammensetzung eine Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln, bei der ein Pigment zusammen mit wasserdispergierbaren Harzpartikeln dispergiert ist, und/oder farbige wasserdispergierbare Harzpartikel enthält, von denen jedes ein wasserdispergierbares Harzpartikel ist, das farbig ist.
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann gegebenenfalls noch andere Einheiten, wie eine einen Stimulus erzeugende Einheit und eine Steuereinrichtung, enthalten.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung beinhaltet (i) Aussetzen einer Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums der Einwirkung von nichtthermischem Atmosphärendruck-Plasma, um die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums zu hydrophilisieren, und (ii) Ausüben eines Stimulus auf eine Tintenzusammensetzung, um die Tintenzusammensetzung auszustoßen und ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzeugen, wobei die Tintenzusammensetzung eine Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln, bei der ein Pigment zusammen mit wasserdispergierbaren Harzpartikeln dispergiert ist, und/oder farbige wasserdispergierbare Harzpartikel, von denen jedes ein wasserdispergierbares Harzpartikel ist, das farbig ist, enthält.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann noch weitere Schritte beinhalten, wie einen stimuluserzeugenden Schritt und einen Steuerungsschritt.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann zweckmäßig mit der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, der Hydrophilisierungsschritt kann zweckmäßig mit der Hydrophilisierungseinheit durchgeführt werden, und der Schritt des Tintenausstoßes kann zweckmäßig mit der Tintenausstoßeinheit durchgeführt werden.
Hydrophilisierungsschritt und Hydrophilisierungseinheit
Der Hydrophilisierungsschritt besteht darin, dass eine Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums der Einwirkung eines nichtthermischen Atmosphärendruck-Plasmas ausgesetzt wird, um die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums zu hydrophilisieren.
Die Hydrophilisierungseinheit ist eine Einheit, die so ausgelegt ist, dass eine Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums der Einwirkung von nichtthermischem Atmosphärendruck-Plasma ausgesetzt wird, um die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums zu hydrophilisieren.
Die Hydrophilisierung mit nichtthermischem Atmosphärendruck-Plasma ist ein bevorzugtes Verfahren, weil die Temperatur der Elektronen extrem hoch ist und die Temperatur des Gases etwa Raumtemperatur entspricht.
Die Verfahren zur Erzeugung von nichtthermischem Atmosphärendruck-Plasma lassen sich grob unterteilen in dielektrische Barrierenentladung, bei der ein Isolator, wie ein Dielektrikum, zwischen die Elektroden gebracht wird, Koronaentladung, bei der an einem Metalldraht oder dergleichen ein stark ungleiches elektrisches Feld gebildet wird, und Impulsentladung, bei der eine kurze Impulsspannung angelegt wird.
Diese Verfahren können allein oder in Kombination angewandt werden. Zur stabilen Erzeugung von nichtthermischem Atmosphärendruck-Plasma über einen weiten Bereich kommt besonders bevorzugt die dielektrische Barrierenentladung in Form eines dielektrischen Streamerdurchschlags zur Anwendung, der durch Anlegen einer alternierenden Hochspannung zwischen den mit einem Dielektrikum ummantelten Elektroden erhalten wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein Entladungsplasma zur Hydrophilisierung verwendet werden, das durch Ionisierung von Atmosphärengas erhalten wird.
1 ist ein erläuterndes Schema, das eine Ausführungsform der mit einer Hydrophilisierungseinheit ausgestatteten Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung darstellt.
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 30 (30A) eine Hydrophilisierungseinheit 20 (20A). Die Hydrophilisierungseinheit 20 (20A) umfasst eine Entladungselektrode (kontaktlose Entladungselektrode) 9, die mit einem dielektrischen Material ummantelt ist, und eine Masseelektrode 10, die mit einem dielektrischen Material ummantelt ist. Die Entladungselektrode 9 ist mit einer Hochfrequenzstromquelle 8 verbunden. Zwischen der Entladungselektrode 9 und der Masseelektrode 10 gibt es einen Zwischenraum.
Ein mit einer Transportwalze 1 transportiertes Aufzeichnungspapier (Aufzeichnungsmedium) läuft zwischen der Entladungselektrode 9 und der Masseelektrode 10 hindurch. Die Hydrophilisierung erfolgt zwischen der Entladungselektrode 9 und der Masseelektrode 10. Das durchgelaufene Aufzeichnungspapier wird durch ein Transportband 4 transportiert. Auf der Innenumfangsseite des ringförmigen Transportbands 4 sind eine angetriebene Walze 3, eine Antriebswalze 6 und eine Zugwalze 7 angeordnet. Diese Walzen steuern den Antrieb der Transportbands 4 und dergleichen.
Während das Transportband 4 das hydrophilisierte Aufzeichnungspapier transportiert, wird eine Tintenzusammensetzung von einem Tintenstrahlkopf 5 (Tintenstrahleinheit) ausgestoßen, wodurch auf dem Aufzeichnungspapier ein Bild erzeugt wird. Nummer 2 ist eine Resist-Walze.
2 ist ein erläuterndes Schema, das eine Ausführungsform einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einer weiteren Hydrophilisierungseinheit darstellt.
Wie in 2 gezeigt, beinhaltet die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 30 (30B) eine Hydrophilisierungseinheit 20 (20B). Die Hydrophilisierungseinheit 20 (20B) umfasst eine Kontaktwalzenentladungselektrode 11, die mit einem dielektrischen Material ummantelt ist, und eine Masseelektrode 10. Die Entladungselektrode 11 ist mit einer Hochfrequenzstromquelle 8 verbunden. Die Kontaktwalzenentladungselektrode 11 ist so angeordnet, dass sie mit der Masseelektrode 10 in Kontakt ist.
Das mit einer Transportwalze 1 transportierte Aufzeichnungspapier (Aufzeichnungsmedium) läuft zwischen der Kontaktwalzenentladungselektrode 9 und der Masseelektrode 10 hindurch, wobei es von der Kontaktwalzenentladungselektrode 11 und der Masseelektrode 10 eingezogen wird. Das Aufzeichnungspapier wird hydrophilisiert, während es durch die Walzen läuft.
Der Aufbau neben der Hydrophilisierungseinheit 20 (20B) ist der gleiche wie bei der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 30 (30A) in 1.
Als Hochfrequenzstromquelle 8 kann beispielsweise CT-0212 von Kasuga Electric Works Ltd. verwendet werden. Als Kontaktwalzenentladungselektrode 1, die mit der Hochfrequenzstromquelle 8 verbunden werden kann, kann beispielsweise eine 300 mm lange Edelstahlwalze verwendet werden, die mit einem dielektrischen Material ummantelt ist. Die Kontaktwalzenentladungselektrode 11 ist senkrecht zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers angeordnet. Nichtthermisches Atmosphärendruck-Plasma mit einer Energie von 200 W wird unter der Bedingung erzeugt, dass die Primärspannung des Oszillators in der Hochfrequenzstromquelle 8 60 V ist und der Primärstrom 3,4 A ist. Die Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapiers wird auf beispielsweise 1000 mm/s eingestellt. Die Energiedichte der Plasmastrahlung auf das Aufzeichnungspapier beträgt etwa 67 J/cm².
Die elektrische Energie ist vorzugsweise 100 W bis 300 W, besonders bevorzugt 150 W bis 250 W. Wenn die elektrische Energie weniger als 100 W (33,3 mJ/cm²) ist, bildet sich das Plasma nicht gleichmäßig, so dass das Aufzeichnungspapier möglicherweise nicht gleichmäßig über die gesamte Oberfläche hydrophilisiert werden kann. Wenn die elektrische Energie dagegen höher als 300 W (100 mJ/cm²) ist, kommt es zu einem Sättigungseffekt für die Hydrophilisierung, so dass die elektrische Energieeffizienz geringer sein kann, wenngleich eine Hydrophilisierung des Aufzeichnungspapiers möglich ist.
Anlegen der Spannung, Aufbau der Elektrode und Transport des Aufzeichnungspapiers unterliegen keiner besonderen Einschränkung und können entsprechend dem Verwendungszweck gewählt werden, vorausgesetzt, dass das nichtthermische Atmosphärendruck-Plasma mit der zum Hydrophilisieren der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums nötigen Stabilität erzeugt werden kann.
Die Hydrophilisierungseinheit ist beispielsweise an einer Stelle zwischen der Papierzuführvorrichtung (z. B. der Transportwalze 1) und dem Tintenstrahlkopf 5 angeordnet. Die so angeordnete Hydrophylisierungseinheit kann das Aufzeichnungsmedium sukzessive hydrophilisieren.
Die Tintenstrahleinheit kann an jeder beliebigen Stelle gelagert sein, solange das Aufzeichnungsmedium hydrophilisiert wird, bevor der Tintenstrahldruck durch die Tintenausstoßeinheit erfolgt.
Beim doppelseitigen Drucken genügt die Hydrophilisierung von wenigstens einer Oberfläche des Aufzeichnungsmediums durch eine Hydrophilisierungseinheit. Falls das Aufzeichnungsmedium umgedreht wird und erneut durch den Plasmaelektrodenteil läuft, kann die Entladung unterbrochen werden.
Nachdem die Rückseite gedruckt ist, wird das Aufzeichnungsmedium zu einem Papierausgabeschacht geführt. Bei den auf dem Papierausgabeschacht gestapelten Aufzeichnungsmedien kann ungetrocknete Tinte auf der Oberfläche des einen Aufzeichnungsmediums auf die Rückseite oder dergleichen eines anderen Aufzeichnungsmediums transferiert wird. Um einen solchen Transfer ungetrockneter Tinte zu vermeiden, erfolgt die Hydrophilisierung vorzugsweise ohne Unterbrechung der Entladung, auch wenn die rückseitige Oberfläche gedruckt wird.
Außerdem kann die Hydrophilisierungsmethode der vorliegenden Erfindung zum Bedrucken von Rollenpapier verwendet werden, dessen Rohmaterial das gleiche ist wie das für ein Aufzeichnungsmedium wie Papier.
Beim Bedrucken von Rollenpapier, bei dem das Papier nach dem Tintenstrahldruck sofort aufgerollt wird, kann die Hydrophilisierung nach dem obigen Verfahren die Trocknungsgeschwindigkeit erhöhen.
Ungeachtet dessen, ob die Plasmaeinwirkung unterbrochen oder kontinuierlich ist, erzeugt die elektrische Entladung in der Atmosphäre Ozongas. Vorzugsweise weist die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung daher ein Gebläse und einen Weg zum Austreiben der Luft um die Entladungselektrode aus dem Gerät (aus dem Raum) auf.
Außerdem wird das Ozongas vor dem Austreiben des Ozongases nach außen vorzugsweise mit einem Filter zum Zersetzen des Ozongases, wie Mangandioxid und Aktivkohle, entfernt.
Die Menge Ozon, die bei einem Verfahren mit einer Entladungselektrode in Form einer Walze, bei dem der Raum für die Entladung klein ist, gebildet wird, ist gering. Um die Konzentration an Sauerstoff als Ausgangssubstanz für Ozon in der Atmosphäre zu reduzieren, wird die Luft nahe der Entladungselektrode vorzugsweise durch ein Inertgas, wie Stickstoff, ersetzt.
Tintenausstoßschritt und Tintenausstoßeinheit
Der Tintenausstoßschritt besteht darin, dass ein Stimulus auf die Tintenzusammensetzung ausgeübt wird, um die Tintenzusammensetzung auszustoßen und ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzeugen.
Die Tintenausstoßeinheit ist eine Einheit, die so ausgelegt ist, dass sie einen Stimulus auf eine Tintenzusammensetzung ausübt, um die Tintenzusammensetzung auszustoßen und ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzeugen. Die Tintenausstoßeinheit unterliegt keiner besonderen Einschränkung, und ein Beispiel beinhaltet verschiedene Düsen zum Tintenausstoß.
Bei der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt wenigstens ein Teil des Teils für den Flüssigkeitsraum, des Teils für die Fluidbeständigkeit, der Schwingplatte und des Düsenstücks des Tintenstrahlkopfs aus einem Material gebildet, das Si und/oder Ni enthält.
Der Durchmesser der Tintenstrahldüse beträgt vorzugsweise 30 μm oder weniger, besonders bevorzugt 1 μm bis 20 μm.
Bevorzugt ist ein Aufbau, bei dem auf dem Tintenstrahlkopf ein Zwischentank zur Zufuhr von Tinte angeordnet ist, so dass die Tinte aus einer Tintenkartusche durch einen Tintenzuführungsschlauch aufgefüllt wird.
Der Stimulus kann durch die einen Stimulus erzeugende Einheit generiert werden. Der Stimulus unterliegt keiner besonderen Einschränkung und kann zweckmäßig ausgewählt sein aus Wärme (Temperatur), Druck, Schwingung und Licht. Diese Stimuli können allein oder in Kombination aus zwei oder mehreren angewandt werden. Hierbei sind Wärme und Druck bevorzugt.
Beispiele für die den Stimulus erzeugende Einheiten sind Heizeinheiten, Druckeinheiten, piezoelektrische Elemente, Schwingungsgeneratoren, Ultraschalloszillatoren und Licht. Spezielle Beispiele sind Piezoaktoren, wie piezoelektrische Elemente; Thermoaktoren, die eine Phasenänderung als Folge einer Filmverdampfung von Flüssigkeit mit einem thermoelektrischen Energiewandlerelement, wie einem Wärmeelement, nutzen; Aktoren auf Basis von Memory-Legierungen, die eine Änderung in der Metallphase als Folge einer Temperaturänderung nutzen; und elektrostatische Aktoren, die elektrostatische Energie verwenden.
Das Ausstoßen der Aufzeichnungstinte unterliegt keiner besonderen Einschränkung, sondern variiert entsprechend der Art des Stimulus. Wenn der Stimulus beispielsweise Wärme ist, wird der Aufzeichnungstinte im Aufzeichnungskopf thermische Energie zugeführt, die einem Aufzeichnungssignal entspricht, wobei beispielsweise ein Thermokopf verwendet wird. Dies führt wegen der thermischen Energie zur Bildung von Luftbläschen in der Aufzeichnungstinte, gefolgt vom Ausstoß der Aufzeichnungstinte in Form von Flüssigkeitströpfchen aus der Düse des Aufzeichnungskopfs durch den Druck der Luftbläschen. Für den Fall, dass der Stimulus Druck ist, wird eine Spannung an ein piezoelektrisches Element angelegt, das an einer Stelle befestigt ist, die als Druckraum bezeichnet wird und sich im Weg des Tintenstroms im Aufzeichnungskopf befindet, wobei sich das piezoelektrische Element verformt, so dass das Volumen des Druckraums kleiner wird und dadurch die Aufzeichnungstinte als Flüssigkeitströpfchen aus der Düse des Aufzeichnungskopfs ausgestoßen wird.
Die zu übertragende Aufzeichnungstinte hat vorzugsweise Flüssigkeitströpfchen mit einer Größe von beispielsweise 2 bis 40 pl und vorzugsweise eine Ausstoßgeschwindigkeit von 6 bis 20 m/s. Die bevorzugte Antriebsfrequenz ist 1 kHz oder mehr, und die bevorzugte Auflösung ist 300 dpi oder höher.
Vorzugsweise wird die Tinte auf einen zu bedruckenden Bereich oder nicht zu bedruckenden Bereich ausgestoßen, bevor die Wasserverdunstung in der Nähe der Düse 30% übersteigt.
Die Steuereinheit unterliegt keiner besonderen Einschränkung, sofern sie die Bewegung der Einheiten steuern kann, und kann entsprechend dem Verwendungszweck gewählt werden. Beispiele sind Vorrichtungen wie Sequenzer und Computer.
Mit Tintenstrahl aufgezeichnetes Material
Das mit Tintenstrahl aufgezeichnete Material der vorliegenden Erfindung ist das mit Tintenstrahl aufgezeichnete Material, das auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, das mit der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung hydrophilisiert wurde.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf die Beispiele näher beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird durch die Beispiele in keiner Weise eingeschränkt.
Herstellungsbeispiel 1
Herstellung von oberflächenbehandelter Schwarzpigmentdispersion
Zu 3000 ml einer 2,5 N Natriumsulfatlösung wurden 90 g Carbon Black mit einer spezifischen Oberfläche nach CTAB von 150 m²/g und einer DBP-Ölabsorptionsmenge von 100 ml/100 g gegeben, und die Mischung wurde zur Oxidation 10 Stunden bei 60°C und 300 Upm gerührt.
Danach wurde die Reaktionsmischung filtriert, und das erhaltene Carbon Black wurde mit Natriumhydroxidlösung neutralisiert und dann ultrafiltriert. Das resultierende Carbon Black wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet und in reinem Wasser dispergiert, so dass der Feststoffgehalt 20 Masse-% betrug. Dies lieferte die Schwarzpigmentdispersion von Herstellungsbeispiel 1.
Herstellungsbeispiel 2
Herstellung von Polymerlösung A
Ein 1 l-Kolben, der mit Rührwerk, Thermometer, Stickstoffeinlassrohr, Rücklaufrohr und Tropftrichter versehen war, wurde gründlich mit Stickstoffgas gespült, und dann wurden Styrol (11,2 g), Acrylsäure (2,8 g), Laurylmethacrylat (12,0 g), Polyethylenglykolmethacrylat (4,0 g), Styrol-Makromer (AS-6, Toagosei Co., Ltd.) (4,0 g) und Mercaptoethanol (0,4 g) in dem Kolben gemischt, und die Mischung wurde auf 65°C erwärmt.
Dann wurde über 2,5 Stunden eine gemischte Lösung aus Styrol (100,8 g), Acrylsäure (25,2 g), Laurylmethacrylat (108,0 g), Polyethylenglykolmethacrylat (36,0 g), Hydroxyethylmethacrylat (60,0 g), Styrol-Makromer (AS-6, Toagosei Co., Ltd.) (36,0 g), Mercaptoethanol (3,6 g), Azo-bis-methylvaleronitril (2,4 g) und Methylethylketon (18 g) in den Kolben getropft.
Nach Ende des Zutropfens wurde über 0,5 Stunden eine gemischte Lösung aus Azo-bis-methylvaleronitril (0,8 g) und Methylethylketon (18 g) in den Kolben getropft. Nachdem die Mischung 1 Stunde bei 65°C altern gelassen wurde, wurde der Mischung Azo-bis-methylvaleronitril (0,8 g) zugesetzt, und die resultierende Mischung wurde eine weitere Stunde altern gelassen. Nach Beendigung der Reaktion wurde Methylethylketon (364 g) in den Kolben gegeben, wodurch eine Polymerlösung A (800 g) mit einer Konzentration von 50 Masse-% hergestellt wurde.
Herstellung einer feinteiligen wässrigen Dispersion von Dimethylchinacridon-Pigment enthaltendem Polymer
Anschließend wurden die erhaltene Polymerlösung A (28 g), C. I. Pigment Red 122 (42 g), 1 mol/l wässrige Kaliumhydroxidlösung (13,6 g), Methylethylketon (20 g) und Ionenaustauscherwasser (13,6 g) vermischt und gründlich gerührt, und dann wurde die Mischung mit einem Walzenstuhl geknetet. Die erhaltene Paste wurde in reines Wasser (200 g) gegeben, und die resultierende Mischung wurde vollständig durchgerührt und Methylethylketon und Wasser wurden an einem Verdampfer entfernt, wodurch die wässrige Dispersion von feinteiligem Magentapolymer von Produktionsbeispiel 2 erhalten wurde, die Pigment (15 Masse-%) und Feststoff (20 Masse-%) enthielt.
Herstellungsbeispiel 3
Herstellung einer feinteiligen wässrigen Dispersion von Kupferphthalocyanin-Pigment enthaltendem Polymer
Eine wässrige Dispersion von feinteiligem Cyanpolymer wurde in gleicher Weise wie in Herstellungsbeispiel 2 hergestellt, außer dass C. I. Pigment Red 122 durch Kupferphthalocyanin ersetzt wurde und sich Pigment- und Feststoffgehalt auf 12 Masse-% bzw. 20 Masse-% änderten.
Herstellungsbeispiel 4
Herstellung einer feinteiligen wässrigen Dispersion von Monoazo-Gelbpigment enthaltendem Polymer
Eine wässrige Dispersion von feinteiligem Gelbpolymer wurde in gleicher Weise wie in Produktionsbeispiel 2 hergestellt, außer dass C. I. Pigment Red 122 durch C. I. Pigment Yellow 74 ersetzt wurde und sich Pigment- und Feststoffgehalt auf 12 Masse-% bzw. 20 Masse-% änderten.
Herstellungsbeispiel 5
Herstellung einer feinteiligen Polymerdispersion B (Acryl-Silikon-Emulsion)
Ein 1 l-Kolben, der mit Rührwerk, Thermometer, Stickstoffeinlassrohr, Rücklaufrohr und Tropftrichter ausgestattet war, wurde gründlich mit Stickstoffgas gespült, und dann wurde LATEMUL^® S-180 (8,0 g) und Ionenaustauscherwasser (350 g) zugegeben und gemischt und die Mischung auf 65°C erwärmt. Nach dem Erwärmen wurden tert.-Butylperoxobenzoat (3,0 g) (ein Initiierungsmittel) und Natriumisoascorbat (1,0 g) zugegeben. 5 Minuten später wurden Methylmethacrylat (45 g), 2-Ethylhexylmethacrylat (160 g), Acrylsäure (5 g), Butylmethacrylat (45 g), Cyclohexylmethacrylat (30 g), Vinylethoxysilan (15 g), LATEMUL S-180 (8,0 g) und Ionenaustauscherwasser (340 g) vermischt und über 3 Stunden zugetropft. Dann wurde die resultierende Mischung erwärmt und 2 Stunden bei 80°C altern gelassen, und dann wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und der pH mit Natriumhydroxid auf 7 bis 8 eingestellt. Das Ethanol wurde abgedampft und der Wassergehalt kontrolliert, so dass die Polymerdispersion B (730 g) von Herstellungsbeispiel 5 mit einem Feststoffgehalt von 40 Masse-% erhalten wurde Der Teilchendurchmesser des feinteiligen Harzes betrug etwa 130 nm (gemessen bei 23°C). Der Teilchendurchmesser wurde mit einem MICROTRAC UPA 150-Analysator für die Teilchengrößenverteilung (hergestellt von Nikkiso Co., Ltd.) bei 500-facher Verdünnung bestimmt.
Tintenzusammensetzung 1
Schwarzpigmenttinte

Es wurde eine Tintenzusammensetzung 1 hergestellt, die die folgenden Bestandteile enthielt:

• Schwarzpigmentdispersion von Herstellungsbeispiel 1	38 Masse-%
• 1,3-Butandiol	19,5 Masse-%
• Glycerin	6 Masse-%
• 2-Ethyl-1,3-hexandiol	1 Masse-%
• Tensid auf Fluorbasis (FS-300, Dupont Kabushiki Kaisha)	2 Masse-%
• Antiseptikum-Fungizid (PROXEL^® LV, Zeneca Ltd.)	0,05 Masse-%
• pH-Regulator auf Aminbasis (2-Amino-2-ethyl-1,3-propandiol)	0,6 Masse-%
• Antischaummittel auf Silikonbasis (KF-618, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)	0,1 Masse-%
• Wasser	Rest

Tintenzusammensetzung 2
Dispersion von Schwarzpigmenttinte enthaltende Polymer

Es wurde die Tintenzusammensetzung 2 hergestellt, die die folgenden Bestandteile enthielt:

• Schwarzpigmentdispersion von Herstellungsbeispiel 1	38 Masse-%
• Polymerdispersion B von Herstellungsbeispiel 5	36 Masse-%
• 1,3-Butandiol	19,5 Masse-%
• Glycerin	6 Masse-%
• 2-Ethyl-1,3-hexandiol	1 Masse-%
• Tensid auf Fluorbasis (FS-300, Dupont Kabushiki Kaisha)	2 Masse-%
• Antiseptikum-Fungizid (PROXEL^® LV, Zeneca Ltd.)	0,05 Masse-%
• pH-Regulator auf Aminbasis (2-Amino-2-ethyl-1,3-propandiol)	0,6 Masse-%
• Antischaummittel auf Silikonbasis (KF-618, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)	0,1 Masse-%
• Wasser	Rest

Tintenzusammensetzung 3 Polymerdispersion enthaltende Magentapolymertinte

• Feinteilige Dispersion von Magentapolymer von Herstellungsbeispiel 2	38 Masse-%
• Polymerdispersion B von Herstellungsbeispiel 5	36 Masse-%
• 1,3-Butandiol	19,5 Masse-%
• Glycerin	6 Masse-%
• 2-Ethyl-1,3-hexandiol	1 Masse-%
• Tensid auf Fluorbasis (FS-300, Dupont Kabushiki Kaisha)	2 Masse-%
• Antiseptikum-Fungizid (PROXEL^® LV, Zeneca Ltd.)	0,05 Masse-%
• pH-Regulator auf Aminbasis (2-Amino-2-ethyl-1,3-propandiol)	0,6 Masse-%
• Antischaummittel auf Silikonbasis (KF-618, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)	0,1 Masse-%
• Wasser	Rest

Tintenzusammensetzung 4
Polymerdispersion enthaltende Cyanpolymertinte
Tintenzusammensetzung 4 wurde in gleicher Weise wie Tintenzusammensetzung 3 hergestellt, außer dass die feinteilige Magentapolymerdispersion von Tintenzusammensetzung 3 durch die feinteilige Cyanpolymerdispersion von Herstellungsbeispiel 3 ersetzt wurde.
Tintenzusammensetzung 5
Polymerdispersion enthaltende Gelbpolymertinte
Tintenzusammensetzung 5 wurde in gleicher Weise wie Tintenzusammensetzung 3 hergestellt, außer dass die feinteilige Magentapolymerdispersion von Tintenzusammensetzung 3 durch die feinteilige Gelbpolymerdispersion von Herstellungsbeispiel 4 ersetzt wurde.
Auswertungsverfahren
Als Bildaufzeichnungsmedium wurde Ricoh PPC-Papier Typ 6200 (NBS Ricoh Co. Ltd.) mit einem Stockigt-Leimungsgrad von 14 s verwendet. Der Tintenstrahldruck erfolgte mit einer Auflösung von 600 dpi bei einer Papiertransportgeschwindigkeit von 1000 mm/s für jede Tintenzusammensetzung, und unmittelbar nach dem Drucken wurden Trockengrad und Bildqualität untersucht. Die Umgebungsbedingungen für den Test waren 23°C und eine Luftfeuchte von 50%.
Die Hydrophilisierung des Papiers vor dem Drucken erfolgte mit einer Hochfrequenzstromquelle CT-0212 (Kasuga Electric Works Ltd.). Nichtthermisches Atmosphärendruck-Plasma wurde mit einer Energie von 200 W unter Verwendung der wie in 1 gezeigten kontaktlosen Entladungselektrode oder der in 2 gezeigten Kontaktwalzenentladungselektrode erzeugt.
Der Tintenstrahldruck erfolgte mit dem Kopf eines Tintenstrahldruckers G-707 (Ricoh Company, Ltd.), wobei ein Bild von 1 cm² ohne Farbnuancen gedruckt wurde. Die gebundene Tintenmenge betrug etwa 6,5 g/m².
Der Trockengrad des gedruckten Bildes unmittelbar nach dem Druck wurde anhand der Tintenmenge festgestellt, die auf ein Filterpapier 5A (Advantec MFS. Inc.) transferiert wurde, wenn das Filterpapier unmittelbar nach dem Drucken auf das Bild gepresst wurde (dies wird als Trocknungstest durch Filterpapierhaftung bezeichnet).
Die Bildqualität wurde durch Messung der Druckbilddichte mit einem Macbeth-Densitometer festgestellt.
Außerdem wurde der Rand des Bilds visuell untersucht, um den Auslaufzustand festzustellen.
Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel 1
Hydrophilisierung des Papiers vor dem Drucken erfolgte mit der kontaktlosen Entladungselektrode 9, wie sie in 1 gezeigt ist, und dann wurde jede Tintenzusammensetzung wie in Tabelle 1 gezeigt zum Tintenstrahldruck auf dem hydrophilisierten Papier verwendet.
Die Ergebnisse der Trocknungstests durch Filterpapierhaftung, die Bilddichte, das Bildauslaufen und die Gesamtbewertung für die Beispiele 1 bis 4 und für Vergleichsbeispiel 1 sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiele 5 bis 8 und Vergleichsbeispiel 2
Hydrophilisierung des Papiers vor dem Drucken erfolgte mit der Kontaktwalzenentladungselektrode 11, wie sie in 2 gezeigt ist, und anschließend wurde jede der in Tabelle 1 gezeigten Tintenzusammensetzungen zum Tintenstrahldruck auf dem hydrophilisierten Papier verwendet.
Die Ergebnisse der Trocknungstests durch Filterpapierhaftung, die Bilddichte, das Bildauslaufen und die Gesamtbewertung für die Beispiele 5 bis 8 und für Vergleichsbeispiel 2 sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiele 9 bis 12 und Vergleichsbeispiel 3
Hydrophilisierung des Papiers vor dem Drucken erfolgte mit der kontaktlosen Entladungselektrode 9, wie sie in 1 gezeigt ist, und das hydrophilisierte Papier wurde 10 Sekunden stehen gelassen und dann wurde jede Tintenzusammensetzung wie in Tabelle 1 gezeigt zum Tintenstrahldruck auf dem hydrophilisierten Papier verwendet.
Die Ergebnisse der Trocknungstests durch Filterpapierhaftung, die Bilddichte, das Bildauslaufen und die Gesamtbewertung für die Beispiele 9 bis 12 und für Vergleichsbeispiel 3 sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiele 13 bis 16 und Vergleichsbeispiel 4
Hydrophilisierung des Papiers vor dem Drucken erfolgte mit der Kontaktwalzenentladungselektrode 11, wie sie in 2 gezeigt ist, und das hydrophilisierte Papier wurde 10 Sekunden stehen gelassen und dann wurde jede Tintenzusammensetzung wie in Tabelle 1 gezeigt zum Tintenstrahldruck auf dem hydrophilisierten Papier verwendet.
Die Ergebnisse der Trocknungstests durch Filterpapierhaftung, die Bilddichte, das Bildauslaufen und die Gesamtbewertung für die Beispiele 13 bis 16 und für Vergleichsbeispiel 4 sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Vergleichsbeispiele 5 bis 9
Tintenstrahldruck auf nicht hydrophilisierten Papieren erfolgte mit den Tintenzusammensetzungen, wie sie in Tabelle 1 gezeigt sind.

Die Ergebnisse der Trocknungstests durch Filterpapierhaftung, die Bilddichte, das Bildauslaufen und die Gesamtbewertung für die Vergleichsbeispiele 5 bis 9 sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1

	Tintenzusammensetzung	Trocknungstest durch Filterpapierhaftung	Bilddichte	Auslaufen	Gesamtbewertung
Vergleichsbeispiel 1	1	kein Transfer	1,27	Stark	D
Beispiel 1	2	kein Transfer	1,31	Negativ	A
Beispiel 2	3	kein Transfer	1,32	Negativ	A
Beispiel 3	4	kein Transfer	1,30	Negativ	A
Beispiel 4	5	kein Transfer	1,29	Negativ	A
Vergleichsbeispiel 2	1	kein Transfer	1,28	Stark	D
Beispiel 5	2	kein Transfer	1,31	Negativ	A
Beispiel 6	3	kein Transfer	1,33	Negativ	A
Beispiel 7	4	kein Transfer	1,30	Negativ	A
Beispiel 8	5	kein Transfer	1,30	Negativ	A
Vergleichsbeispiel 3	1	schwacher Transfer	1,25	gefunden	D
Beispiel 9	2	kein Transfer	1,27	Negativ	B
Beispiel 10	3	kein Transfer	1,27	Negativ	B
Beispiel 11	4	kein Transfer	1.26	Negativ	B
Beispiel 12	5	kein Transfer	1,27	Negativ	B
Vergleichsbeispiel 4	1	schwacher Transfer	1,26	gefunden	D
Beispiel 13	2	kein Transfer	1,28	Negativ	B
Beispiel 14	3	kein Transfer	1,27	Negativ	B
Beispiel 15	4	kein Transfer	1,28	Negativ	B
Beispiel 16	5	kein Transfer	1,27	Negativ	B
Vergleichsbeispiel 5	1	geringer Transfer	1,22	gefunden	D
Vergleichsbeispiel 6	2	geringer Transfer	1,25	Negativ	C
Vergleichsbeispiel 7	3	geringer Transfer	1,25	Negativ	C
Vergleichsbeispiel 8	4	geringer Transfer	1,24	Negativ	C
Vergleichsbeispiel 9	5	geringer Transfer	1,24	Negativ	C

Kriterien für die Gesamtbewertung
Die Kriterien für die Gesamtbewertung in Tabelle 1 sind wie folgt:

A:: Beim Trocknungstest durch Filterpapierhaftung wurde kein Transfer beobachtet, die Bilddichte war 1,29 oder mehr, und es wurde kein Auslaufen beobachtet.
B:: Beim Trocknungstest durch Filterpapierhaftung wurde kein Transfer beobachtet, die Bilddichte war 1,26 bis 1,29, und es wurde kein Auslaufen beobachtet.
C:: Beim Trocknungstest durch Filterpapierhaftung wurde ein geringer Transfer beobachtet, die Bilddichte war 1,24 bis 1,26, und es wurde kein Auslaufen beobachtet.
D:: Es wurde Auslaufen beobachtet.

Durch die Daten in Tabelle 1 wurde bestätigt, dass die Trocknungsgeschwindigkeit des gedruckten Bilds in den Beispielen 1 bis 16, in denen das Aufzeichnungsmedium hydrophilisiert war, im Vergleich mit der in den Vergleichsbeispielen 6 bis 8 höher und die Bilddichte besser war.
Vermutlich ist die Hauptursache für die hervorragende Trocknungsgeschwindigkeit und die hervorragenden Trocknungseigenschaften eine Zunahme der Penetrationsgeschwindigkeit der Tinte beim Trocknungsmechanismus der Tintenstrahltinte (Tintenzusammensetzung), der im Allgemeinen als Penetrationstrocknung bezeichnet wird. Insbesondere verbesserte die vor dem Drucken durchgeführte Hydrophilisierung vermutlich die Benetzbarkeit der Oberfläche der Papierfasern des Aufzeichnungsmediums, was zu einer Zunahme der Penetrationsgeschwindigkeit der Tinte führte.
Die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 stellen den Fall dar, bei dem ein Farbmittel ohne eine Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln und ohne farbige wasserdispergierbare Harzpartikel verwendet wird. Durch die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wurde bestätigt, dass eine deutliche Penetration der Tinte in lateraler Richtung (der Richtung senkrecht zur Transportrichtung) erfolgte, wenn die das Farbmittel enthaltende Tintenzusammensetzung auf ein Aufzeichnungsmedium gedruckt wurde, dessen Oberfläche hydrophilisiert war, was zu einem Auslaufen des Bilds führte.
Im Gegensatz dazu enthält jede der Tintenzusammensetzungen der Beispiele 1 bis 16 die Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln und die farbigen wasserdispergierbaren Harzpartikel als Farbmittel. Wenn die Tinte die Papierfasern des Aufzeichnungsmediums durchdringt, dringt also vermutlich nur das Lösungsmittel für die Tinte sofort in das Aufzeichnungsmedium ein und die Farbmittel agglomerieren, so dass der Farbmittelfluss, der zum Auslaufen führt, inhibiert wird.
Die im Fluss behinderten Farbmittel dringen nicht tief in das Aufzeichnungsmedium ein und verbleiben an der Oberfläche, was zu einer hohen Bilddichte führt, ohne dass es zum Durchschlag kommt.
Da der Hydrophilisierungsschritt und der Druckschritt (Tintenausstoßschritt) nacheinander erfolgten, wurde durch die Ergebnisse der Beispiele 1 bis 4 und 9 bis 12 und der Beispiele 5 bis 8 und 13 bis 16 außerdem bestätigt, dass die Tinte schnell getrocknet werden konnte und eine hohe Bildqualität erhalten werden konnte.
Durch die Beispiele 1 bis 8 wurde auch bestätigt, dass es keinen Transfer beim Trocknungstest durch Filterpapierhaftung und kein Bildauslaufen gab, und dass eine Bilddichte gleich der bei der Elektrofotografie erhalten wurde.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2003-534164 A [0007]
- JP 2004-114691 A [0007]
- JP 2008-68462 [0009]
- JP 2003-311940 [0010]
- JP 2000-301711 [0011]
- JP 2004-90596 [0012]
- JP 2001-139849 [0030]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- JIS P-8122 [0024]

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, umfassend: (i) Aussetzen einer Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums der Einwirkung von nichtthermischem Atmosphärendruck-Plasma, um die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums zu hydrophilisieren, und (ii) Ausüben eines Stimulus auf eine Tintenzusammensetzung, um die Tintenzusammensetzung auszustoßen und ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzeugen, wobei die Tintenzusammensetzung eine Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln, bei der ein Pigment zusammen mit wasserdispergierbaren Harzpartikeln dispergiert ist, und/oder farbige wasserdispergierbare Harzpartikel, von denen jedes ein wasserdispergierbares Harzpartikel ist, das farbig ist, enthält.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 1, wobei (i) und (ii) nacheinander durchgeführt werden.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, umfassend: eine Hydrophilisierungseinheit, die so ausgelegt ist, dass eine Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums der Einwirkung von nichtthermischem Atmosphärendruck-Plasma ausgesetzt wird, um die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums zu hydrophilisieren, eine Ausstoßeinheit, die so ausgelegt ist, dass ein Stimulus auf eine Tintenzusammensetzung ausgeübt wird, um die Tintenzusammensetzung auszustoßen und ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzeugen, wobei die Tintenzusammensetzung eine Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren Harzpartikeln, bei der ein Pigment zusammen mit wasserdispergierbaren Harzpartikeln dispergiert ist, und/oder farbige wasserdispergierbare Harzpartikel, von denen jedes ein wasserdispergierbares Harzpartikel ist, das farbig ist, enthält.