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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren
und eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung.
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Stand der Technik
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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JP A-2000-301711 offenbart
ein spezielles Tintenstrahlpapier, das mit Plasma reformiert ist
und eine Tintenaufnahmeschicht aufweist.
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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.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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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.
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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.
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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.
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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,
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.
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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.
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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.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein erläuterndes Schema, das ein Beispiel für
eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung darstellt, die mit einer
Hydrophilisierungseinheit ausgestattet ist.
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2 ist
ein erläuterndes Schema, das ein Beispiel für
eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung darstellt, die mit einer
weiteren Hydrophilisierungseinheit ausgestattet ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Aufzeichnungsmedium
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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.
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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.
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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.
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Normales
Papier mit Leimungsmittel hat einen Stockigt-Leimungsgrad, gemäß dem
Testverfahren nach JIS P-8122, von drei Sekunden
oder mehr.
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Als
Aufzeichnungsmedium kann man auch gewöhnliches Tintenstrahlpapier
und andere blattförmige wasseraufnahmefähige Medien
als Papier verwenden, soweit sie wässrige Tinte langsam
trocknen.
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Tintenzusammensetzung
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Farbmittel
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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.
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Daneben
können pigmentbasierte Tintenzusammensetzungen verwendet
werden, in denen der Dispersionszustand des Pigments mit einem Tensid
und einem Dispergiermittel aus wasserlöslichem Harz stabilisiert
ist.
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Mischung aus Pigment/wasserdispergierbaren
Harzpartikeln
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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.
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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.
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Farbige wasserdispergierbare
Harzpartikel
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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.
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Als
nächstes werden die Pigmente zur Verwendung in dem Farbmittel
und die wasserdispergierbaren Harzpartikel erläutert.
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Die
als Farbmittel verwendeten Pigmente können organische und
anorganische Pigmente mit ausgezeichneter Lichtbeständigkeit
sein.
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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.
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Beispiele
für anorganische Pigmente sind Eisenoxid, Titanoxid, Calciumcarbonat,
Bariumsulfat, Aluminiumhydroxid, Bariumgelb-Pigment, Eisenblau-Pigment,
Cadmiumrot-Pigment, Chromgelb-Pigment und Metallpulver.
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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.
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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.
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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.
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Farbpigment
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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.
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Es
folgen spezielle Beispiele für die Farbpigmente.
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Gelbpigment
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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.
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Magentapigment
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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.
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Cyanpigment
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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.
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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.
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Wasserdispergierbares Harzpartikel
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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.
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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.
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Die
Menge an wasserdispergierbaren Harzpartikeln als Komponente der
dispersen Phase in der Harzemulsion ist im Allgemeinen vorzugsweise
10 bis 60 Masse-%.
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Der
Durchmesser (Teilchendurchmesser bezogen auf das Volumenmittel)
der wasserdispergierbaren Harzpartikel ist vorzugsweise 10 bis 1000
nm, besonders bevorzugt 100 bis 300 nm.
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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.
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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.
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Der
auf das Volumenmittel bezogene Teilchendurchmesser kann beispielsweise
mit einem Messgerät für die Teilchengrößenverteilung
(MICROTRAC MODEL UPA9340, Nikkiso Co. Ltd.) bestimmt werden.
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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.).
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Von
diesen sind Acryl-Silikonharzemulsionen wegen ihrer guten Fixierbarkeit
bevorzugt.
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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.
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Die
Glasübergangstemperatur kann beispielsweise mit einem Differenzial-Scanning-Kalorimeter
(Rigaku Corporation) gemessen werden.
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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.
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Netzmittel (wasserlösliches organisches
Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt)
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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.
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Beispiele
für mehrwertige Alkoholalkylether sind Ethylenglykolmonoethylether,
Ethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether,
Diethylenglykolmonobutylether, Tetraethylenglykolmonomethylether
und Propylenglykolmonoethylether.
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Beispiele
für mehrwertige Alkoholarylether sind Ethylenglykolmonophenylether
und Ethylenglykolmonobenzylether.
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Beispiele
für stickstoffhaltige heterocyclische Verbindungen sind
N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Hydroxyethyl-2-pyrrolidon, 2-Pyrrolidon,
1,3-Dimethylimidazolidinon und ε-Caprolactam.
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Beispiele
für Amide sind Formamid, N-Methylformamid und N,N-Dimethylformamid.
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Beispiele
für Amine sind Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin,
Monoethylamin, Diethylamin und Triethylamin.
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Beispiele
für schwefelhaltige Verbindungen sind Dimethylsulfoxid,
Sulfolan, Thiodiethanol und Thiodiglykol.
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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.
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Tensid
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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.
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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.
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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.
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Beispiele
für Perfluoralkylsulfonsäureverbindungen sind
Perfluoralkylsulfonsäuren und Perfluoralkylsulfonsäuresalze.
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Beispiele
für Verbindungen auf Basis von Perfluoralkylcarbonsäuren
sind Perfluoralkylcarbonsäuren und Perfluoralkylcarbonsäuresalze.
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Beispiele
für Perfluoralkylphosphorsäureesterverbindungen
sind Perfluoralkylphosphorsäureester und Perfluoralkylphosphorsäureestersalze.
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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.
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Beispiele
für Gegenionen der Salze der Tenside auf Fluorbasis sind
Li, Na, K, NH4, NH3CH2CH2OH, NH2(CH2CH2OH)2 und NH(CH2CH2OH)3.
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Die
Tenside auf Fluorbasis können synthetisierte Tenside oder
handelsübliche Tenside sein.
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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.
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Derartige
Tenside können zweckmäßig unter synthetisierten
Produkten oder handelsüblichen Produkten ausgewählt
werden.
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Handelsübliche
Produkte sind beispielsweise ohne Weiteres von BYK Japan KK, Shin-Etsu
Silicones oder Dow Corning Toray Silicone erhältlich.
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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.
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Die
polyethermodifizierte Silikonverbindung kann eine handelsübliche
Verbindung sein, wie KF-618, KF-642 oder KF-643 (alle Shin-Etsu
Chemical Co., Ltd.).
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Neben
den Tensiden auf Fluorbasis und auf Silikonbasis können
beliebige anionische Tenside, nichtionische Tenside und amphotere
Tenside verwendet werden.
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Die
Tinte kann außerdem abhängig vom Verwendungszweck
ein Penetriermittel, ein pH-Regulierungsmittel, ein Antiseptikum-Fungizid
und ein Antischaummittel enthalten.
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Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
und Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren
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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.
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Die
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
kann gegebenenfalls noch andere Einheiten, wie eine einen Stimulus
erzeugende Einheit und eine Steuereinrichtung, enthalten.
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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.
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Das
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann
noch weitere Schritte beinhalten, wie einen stimuluserzeugenden
Schritt und einen Steuerungsschritt.
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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.
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Hydrophilisierungsschritt
und Hydrophilisierungseinheit
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Der
Hydrophilisierungsschritt besteht darin, dass eine Oberfläche
eines Aufzeichnungsmediums der Einwirkung eines nichtthermischen
Atmosphärendruck-Plasmas ausgesetzt wird, um die Oberfläche
des Aufzeichnungsmediums zu hydrophilisieren.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform kann ein Entladungsplasma
zur Hydrophilisierung verwendet werden, das durch Ionisierung von
Atmosphärengas erhalten wird.
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1 ist
ein erläuterndes Schema, das eine Ausführungsform
der mit einer Hydrophilisierungseinheit ausgestatteten Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
darstellt.
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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.
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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.
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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.
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2 ist
ein erläuterndes Schema, das eine Ausführungsform
einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einer weiteren Hydrophilisierungseinheit
darstellt.
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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.
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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.
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Der
Aufbau neben der Hydrophilisierungseinheit 20 (20B)
ist der gleiche wie bei der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 30 (30A)
in 1.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Tintenstrahleinheit kann an jeder beliebigen Stelle gelagert sein,
solange das Aufzeichnungsmedium hydrophilisiert wird, bevor der
Tintenstrahldruck durch die Tintenausstoßeinheit erfolgt.
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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.
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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.
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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.
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Beim
Bedrucken von Rollenpapier, bei dem das Papier nach dem Tintenstrahldruck
sofort aufgerollt wird, kann die Hydrophilisierung nach dem obigen
Verfahren die Trocknungsgeschwindigkeit erhöhen.
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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.
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Außerdem
wird das Ozongas vor dem Austreiben des Ozongases nach außen
vorzugsweise mit einem Filter zum Zersetzen des Ozongases, wie Mangandioxid
und Aktivkohle, entfernt.
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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.
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Tintenausstoßschritt
und Tintenausstoßeinheit
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Der
Tintenausstoßschritt besteht darin, dass ein Stimulus auf
die Tintenzusammensetzung ausgeübt wird, um die Tintenzusammensetzung
auszustoßen und ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium zu
erzeugen.
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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.
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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.
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Der
Durchmesser der Tintenstrahldüse beträgt vorzugsweise
30 μm oder weniger, besonders bevorzugt 1 μm bis
20 μm.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Mit Tintenstrahl aufgezeichnetes
Material
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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.
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BEISPIELE
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Die
vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf die Beispiele näher
beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird durch die Beispiele
in keiner Weise eingeschränkt.
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Herstellungsbeispiel 1
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Herstellung von oberflächenbehandelter
Schwarzpigmentdispersion
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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.
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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.
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Herstellungsbeispiel 2
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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.
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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.
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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.
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Herstellungsbeispiel 3
-
Herstellung einer feinteiligen wässrigen
Dispersion von Kupferphthalocyanin-Pigment enthaltendem Polymer
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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.
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Herstellungsbeispiel 4
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Herstellung einer feinteiligen wässrigen
Dispersion von Monoazo-Gelbpigment enthaltendem Polymer
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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.
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Herstellungsbeispiel 5
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Herstellung einer feinteiligen Polymerdispersion
B (Acryl-Silikon-Emulsion)
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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.
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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 |
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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.
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Tintenzusammensetzung 5
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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.
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Auswertungsverfahren
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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%.
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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.
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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.
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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).
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Die
Bildqualität wurde durch Messung der Druckbilddichte mit
einem Macbeth-Densitometer festgestellt.
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Außerdem
wurde der Rand des Bilds visuell untersucht, um den Auslaufzustand
festzustellen.
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Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiel
1
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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.
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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.
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Beispiele 5 bis 8 und Vergleichsbeispiel
2
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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.
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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.
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Beispiele 9 bis 12 und Vergleichsbeispiel
3
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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.
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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.
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Beispiele 13 bis 16 und Vergleichsbeispiel
4
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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.
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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.
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Vergleichsbeispiele 5 bis 9
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Tintenstrahldruck
auf nicht hydrophilisierten Papieren erfolgte mit den Tintenzusammensetzungen, wie
sie in Tabelle 1 gezeigt sind.
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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 |
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Kriterien für die
Gesamtbewertung
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - 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]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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