DE3885059T2

DE3885059T2 - Tintenzusammensetzung zur Verwendung in einem Tintenstrahldrucker.

Info

Publication number: DE3885059T2
Application number: DE88310260T
Authority: DE
Inventors: Makoto C O Seiko Eps Matsuzaki
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1987-11-02
Filing date: 1988-11-01
Publication date: 1994-02-17
Anticipated expiration: 2008-11-02
Also published as: EP0315406B1; US5124719A; JPH02167373A; JP2751252B2; US5000786A; DE3885059D1; EP0315406A1

Description

Diese Erfindung betrifft Tintenzusammensetzungen zur Verwendung mit einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung.
Tintenstrahldrucker sind anderen Arten von Aufzeichnungsvorrichtungen hinsichtlich der Geräuschlosigkeit und der Geschwindigkeit des Druckens überlegen. Gebräuchliche Tintenzusammensetzungen für Tintenstrahldrucker sind auf Wasserbasis. Die Aufzeichnung erfolgt, indem man die Tintenzusammensetzung in das Aufzeichnungspapier eindringen läßt, aber es neigt zu Diffusion, so daß der Rand eines Aufzeichnungspunkts unklar ist und die Druckqualität abnimmt.
Frühere Verfahren der Tintenstrahlaufzeichnung, die auf die Beseitigung dieser Nachteile gerichtet sind, werden in US-A- 3,653,932, US-A-3,715,219, US-A-4,390,369, US-A-4,484,948 und US-A-4,659,383 und JP-A-55-54368, JP-A-56-113462, JP-A-56- 113472 und JP-A-58-108271 offenbart. In diesen Fällen wird eine heißschmelzende Tintenzusammensetzung, die bei Umgebungstemperatur fest ist, durch Erhitzen geschmolzen, und die geschmolzene Tinte wird auf Aufzeichnungspapier gespritzt. Beim Abkühlen verfestigt sich die Tintenzusammensetzung dann, wodurch ein Aufzeichnungspunkt gebildet wird.
Im Falle von Tintenzusammensetzungen auf Wasserbasis hängt die Druckqualität von der Qualität des Aufzeichnungspapiers ab und kann hervorragend oder sehr schlecht sein. Weiterhin dauert es eine relativ lange Zeit, bis die Tintenzusammensetzung nach Bildung eines Aufzeichnungspunktes trocknet, und es gibt keine bekannte Tintenzusammensetzung auf Wasserbasis, die sowohl der Erfordernisse des schnellen Trocknens als auch der hervorragenden Druckqualität erfüllt.
Im Falle bekannter heißschmelzender Tintenzusammensetzungen ist die Trocknungs- und Druckqualität gut, aber die Haftstärke zwischen der Tintenzusammensetzung und dem Aufzeichnungspapier ist schlecht, da die Tintenzusammensetzung bei Verfestigung eine Erhöhung bildet, die vom Aufzeichnungspapier hervorsteht. Daher neigt die Tintenzusammensetzung zum Abblättern bei Reibung, Hitze oder Druck und sie neigt zur Haftung an andere Oberflächen, wodurch eine "Tintenverschmutzung" hervorgerufen wird.
Um diese Probleme zu lösen, wird jetzt eine Tintenzusammensetzung untersucht, die unter Verwendung einer Heizquelle auf Aufzeichnungspapier fixiert ist. Wie im Falle von bekannten heißschmelzenden Tintenzusammensetzungen tritt jedoch ein Klecksen der Tinte auf, da Tinte durch das erneute Schmelzen im Aufzeichnungspapier dispergiert wird.
Im Falle einer flüssigen Tintenzusammensetzung auf Wasserbasis mit geringer Viskosität wird die Tintenzusammensetzung normalerweise aus einem stationären Tintentank durch eine Leitung zu einem Druckerkopf geführt, der das Aufzeichnungspapier abtastet. Daher muß die Leitung zur Anpassung an die Bewegung des Druckerkopfes ausreichende Flexibilität und Festigkeit aufweisen. Weiterhin muß innerhalb des Tintenstrahldruckers ausreichend Platz zur Ermöglichung einer Bewegung der Leitung sein. Ferner neigt ein Lecken der Tinte zur Verursachung von Verschmutzung.
Im Falle, wo eine flüssige Tintenzusammensetzung mit geringer Viskosität in einem Tintentank aufbewahrt wird, der sich in einem Druckerkopf befindet, erzeugt die Bewegung des Kopfes Blasen in der Tintenzusammensetzung und diese Blasen können bei Ausstoß durch Düsen des Kopfes eine Kavitation verursachen, wobei der Kopf beschädigt wird. Wenn ein solcher Tintentank durch einen neuen ersetzt wird, neigt frische, in den Tintentank geleitete Tintenzusammensetzung zum Lecken aus der Verbindung am Auslaß des Tintentanks. Daher besteht die Möglichkeit, daß die Hände oder Kleider des Anwenders schmutzig werden.
Die vorliegende Erfindung versucht eine Tintenzusammensetzung bereit zustellen, die eine gute Fixierungsstärke und eine hohe Qualität unabhängig vom Typ des Aufzeichnungsmediums aufweist, um eine gute Reproduzierbarkeit von Druckpunkten ohne Tintenverschmieren zu ermöglichen. Die vorliegende Erfindung versucht auch eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, in der der Raum für einen Tintenvorrat verringert ist, Tinte selten ausläuft, während die Tinte zu einem Druckerkopf geleitet wird, der nicht durch Kavitation beschädigt wird und worin es keine Schwierigkeit bei der Erneuerung des Tintenvorrats gibt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Tintenzusammensetzung zur Verwendung mit einer Tintenstrahl- Aufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, wobei die Zusammensetzung in einem flüssigen Zustand bei einer Temperatur über der Umgebungstemperatur ist und aus mindestens einem farbbildendem Material, einer ersten Komponente, die ein Petroleumwachs, ein fließendes Paraffin, ein Gemisch eines Petroleumwachses und eines fließenden Paraffins ist, und einer zweiten Komponente besteht, die ein Fettsäureamid, ein aromatisches Amid, ein aromatisches Sulfonamid, eine Fettsäure und/oder eine zweibasige Fettsäure ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung eine Viskosität von nicht weniger als 10&supmin;&sup4; mPa.s bei Umgebungstemperatur aufweist, die zweite Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der höher als derjenige der ersten Komponente ist, und bei Aufbringen der Zusammensetzung auf ein Aufzeichnungsmedium die erste Komponente darin eindringt und die zweite Komponente und das farbbildende Material im wesentlichen nicht mit der ersten Komponente darin eindringen.
Vorzugsweise ist das farbbildende Material in der zweiten Komponente gelöst.
Die Tintenzusammensetzung kann bei Umgebungstemperatur halbfest sein.
Die Tintenzusammensetzung kann bei Umgebungstemperatur fest sein. In diesem Fall dringt bei einem Aufbringen auf ein Aufzeichnungsmedium die erste Komponente durch Anwendung von Wärme oder Druck darin ein und die zweite Komponente hält das farbbildende Material an der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums.
Das Gewichtsverhältnis der ersten Komponente und der zweiten Komponente kann zwischen 50:1 und 1:10 sein.
Vorzugsweise bilden die erste Komponente, die zweite Komponente und das farbbildende Material am Schmelzpunkt der zweiten Komponente eine gleichförmige Phase.
In einer Ausführungsform ist der Schmelzpunkt der zweiten Komponente nicht weniger als 60ºC.
Der Schmelzpunkt der zweiten Komponente ist vorzugsweise nicht weniger als 50ºC höher als derjenige der ersten Komponente. Alternativ unterscheidet sich der Schmelzpunkt der ersten Komponente um nicht weniger als 10º von dem der zweiten Komponente.
Das Petroleumwachs kann Paraffin oder Paraffinwachs oder mikrokristallines Wachs oder ein aus diesen Wachsen als Hauptkomponenten gebildetes Mischwachs sein.
Das farbbildende Material kann ein Farbstoff oder ein Gemisch von Farbstoffen sein.
Die Tintenzusammensetzung kann eine Esterphthalatverbindung oder ein Polyolbenzoat enthalten.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zum Verspritzen von Tinte bereitgestellt, die bei erhöhter Temperatur über der Umgebungstemperatur flüssig ist, umfassend: ein Heizmittel zum Erhitzen einer Tintenzusammensetzung, die ein farbbildendes Material, eine erste Komponente und eine zweite Komponente, die einen höheren Schmelzpunkt als die erste Komponente aufweist, enthält und eine Viskosität von nicht weniger als 10&sup4; mPa.s bei Umgebungstemperatur aufweist, und ein Spritzmittel zum Spritzen der erhitzten Tintenzusammensetzung auf das Aufzeichnungsmedium.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren zum Verspritzen von Tinte in einer flüssigen Phase bei einer erhöhten Temperatur über der Umgebungstemperatur bereitgestellt, umfassend: Erhitzen einer Tintenzusammensetzung, die ein farbbildendes Material, eine erste Komponente und eine zweite Komponente, die einen höheren Schmelzpunkt als die erste Komponente aufweist, enthält und eine Viskosität von nicht weniger als 10&sup4; mPa.s bei Umgebungstemperatur aufweist, so daß die Temperatur der Tinte höher als die Umgebungstemperatur ist, und Spritzen der Tintenzusammensetzung auf das Aufzeichnungsmedium. Das Verfahren kann einen Schritt des Fixierens der auf das Aufzeichnungsmedium aufgebrachten Tintenzusammensetzung durch Anwendung von Hitze oder Druck darauf umfassen.
Die Erfindung ist nur beispielhaft in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, worin:
Figur 1 eine Perspektivansicht einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung mit einem Tintenstrahl-Druckerkopf des Tinte-bei-Bedarf-Typs ist,
Figur 2 eine Schnittansicht eines Tintenstrahl-Druckerkopfes des Tinte-bei-Bedarf-Typs ist,
Figur 3 eine Perspektivansicht eines piezo-elektrischen Transducers eines Tintenstrahl-Druckerkopfes des Tinte-bei- Bedarf-Typs ist,
Figuren 4 (a) und 4 (b) eine Perspektiv- bzw. Schnittansicht eines Tintenbehälters eines Tintenstrahl-Druckerkopfes sind und
Figuren 5 (a) und 5 (b) eine Perspektiv- bzw. Schnittansicht einer anderen Form eines Tintenbehälters für einen Tintenstrahl-Druckerkopf sind.
In einer Tintenzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung sind die Gewichtsprozent einer ersten Komponente als E1 angegeben, die Gewichtsprozent einer zweiten Komponente sind als E2 angegeben und die Gewichtsprozent der verbleibenden Komponente sind als E3 angegeben. Das Verhältnis dieser Gewichtsprozent ist günstigerweise im Bereich zwischen E1:E2 = 50:1 und E1:E2 = 1:10. Im Falle einer festen Tintenzusammensetzung ist das Verhältnis dieser Gewichtsprozent günstigerweise im Bereich zwischen E1:E2 = 20:1 und E1:E2 = 1:2. Das besonders wünschenswerte Verhältnis dieser Gewichtsprozent ist im Bereich zwischen E1:E2 = 10:1 und 1:1. Im Falle einer halbfesten Tintenzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung ist das Verhältnis dieser Gewichtsprozent besonders günstig im Bereich zwischen E1:E2 = 30:1 und 1:2 und ein noch viel günstigeres Verhältnis dieser Gewichtsprozent ist zwischen E1:E2 = 10:1 und E1:E2 = 1:1, um das Eindringen der ersten Komponente in ein Aufzeichnungsmedium zu fördern.
Wenn das Verhältnis kleiner als E1:E2 = 50:1 ist, wird die Löslichkeit des farbbildenden Materials verringert. Wenn die Tintenzusammensetzung geschmolzen wird, bleibt das farbbildende Material in Suspension. Wenn das Verhältnis größer als E1:E2 = 1:10 ist, bedeutet der resultierende relativ hohe Schmelzpunkt der Tintenzusammensetzung, daß sie kaum in ein Aufzeichnungsmedium eindringt und es kann keine ausreichende Fixierungsstärke erhalten werden. Insbesondere in dem Fall, wo es den weiteren Schritt des Tintenfixierens gibt, stehen Aufzeichnungspunkte von der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums hervor und die Tintenfixierung ist nicht zufriedenstellend.
Die Tintenfixierung auf dem Aufzeichnungspapier ist nicht davon betroffen, ob das Tintenfixierungsmittel mit dem Aufzeichnungsmedium in Berührung kommt oder nicht. Bei diesem Verfahren können ein Heißwalzenverfahren unter Verwendung von Wärmeleitung, ein Heißplattenverfahren, ein Blitzlichtverfahren unter Verwendung von Strahlungswärme, ein Infrarotheizer- Verfahren, ein Ofenverfahren, ein Halogenlampenverfahren etc. verwendet werden. Die Temperatur des Tintenfixierens sollte im Bereich zwischen 40ºC und 90ºC und günstigerweise zwischen 40ºC und 80ºC und noch günstiger zwischen 40ºC und 70ºC sein. Insbesondere im Falle einer festen Tintenzusammensetzung ist auch ein Druckwalzenverfahren zum Tintenfixieren einsetzbar.
Eine Tintenzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung wird von der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung im Zustand einer gleichförmigen Lösung verspritzt. Im Falle, wo die Tintenzusammensetzung bei Umgebungstemperatur halbfest ist, dringt die erste Komponente der Tintenzusammensetzung bei Berührung der gespritzten Tintenzusammensetzung mit einem Aufzeichnungsmedium selektiv darin ein. Im Falle der Tintenzusammensetzung, die bei Umgebungstemperatur fest ist, dringt die erste Komponente der Tintenzusammensetzung bei Berührung der gespritzten Tintenzusammensetzung mit einem Aufzeichnungsmedium mittels des zuvor beschriebenen Tintenfixierungsverfahrens selektiv darin ein. Somit steigt bei Abkühlen der Tintenzusammensetzung die Konzentration von farbbildendem Material in der zweiten Komponente an der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums an. Daher werden das farbbildende Material und die zweite Komponente gemäß dem Unterschied in der Löslichkeit abgeschieden. Die abgeschiedene Komponente wird auf dem Aufzeichnungsmedium fixiert und nur die erste Komponente dringt darin ein. Als Ergebnis weist die resultierende Tintenzusammensetzung die Probleme des Verschmierens nicht auf und hat eine gute Punktreproduzierbarkeit.
Weiterhin wird im Falle einer Tintenzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung die erste Komponente durch Vervollständigung des Tintenfixierens unter den obigen Bedingungen zuerst geschmolzen, um in das Aufzeichnungsmedium einzudringen. Das farbbildende Material wird durch die zweite Komponente zurückgehalten und dringt in Fasern des Aufzeichnungsmediums ein, die mit Eindringen der ersten Komponente glatt gemacht wurden. Dann wird das farbbildende Material durch die erste Komponente fixiert. Da der anfängliche Durchmesser von Punkten beibehalten wird, kann man eine extrem hohe Reproduzierbarkeit von Punkten erzielen.
Die vorliegende Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf verschiedene Beispiele erläutert.
Eine Tintenzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung ist bei Umgebungstemperatur fest oder halbfest und kann durch bekannte Methoden hergestellt werden. Dies bedeutet, daß eine erste Komponente, eine zweite Komponente und farbbildendes Material zusammengemischt werden. Das Gemisch wird durch Erhitzen auf eine Temperatur von nicht weniger als dem Schmelzpunkt der zweiten Komponente (wünschenswerterweise nicht weniger als 80ºC) erhitzt und danach werden die geschmolzenen Komponenten unter Erhitzen bei der gleichen Temperatur gerührt, wodurch eine gleichförmig geschmolzene Zusammensetzung erhalten wird. Die geschmolzene Zusammensetzung wird filtriert, während sie noch geschmolzen ist, bevor sie abgekühlt wird.
Die Tintenzusammensetzung hat, wenn sie bei Umgebungstemperatur halbfest ist, eine Viskosität bei Umgebungstemperatur von nicht weniger als 10&sup4; mPa.s und eine Viskosität bei 60ºC von nicht weniger als 10² mPa.s. Wenn die Viskosität bei Umgebungstemperatur geringer als 10&sup4; mPa.s ist, tritt wie bei bekannten Tintenzusammensetzungen mit geringer Viskosität ein Verschmieren der Tinte ein. Wenn die Viskosität bei Umgebungstemperatur nicht weniger als 10&sup4; mPa.s und günstigerweise 10&sup5; mPa.s ist, wird die Tintenzusammensetzung kaum durch äußere Kräfte beeinflußt und daher ist eine Tintenverschmutzung kein Problem. Wenn die Tintenzusammensetzung aus einem Tank ausläuft kann die Diffusion minimal gehalten werden.
Hinsichtlich der Eigenschaften der Tintenzusammensetzung ist es günstig, daß die Viskosität bei einer Temperatur der Tintenzusammensetzung von 80ºC bis 120ºC nicht mehr als 15,0 mPa.s ist, wie es vom Gesichtspunkt der Stabilität der Tintenzufuhr und der Stabilität des Flugs von Tintentröpfchen bei einer Hochgeschwindigkeitsreaktion eines Druckerkopfes wünschenswert ist. Um eine hohe Reaktion (nicht weniger als 2 bis 3 KHz) zu erreichen, ist weiterhin die Viskosität günstigerweise zwischen 7,0 mPa.s und 2,0 mPa.s für einen gleichmäßigen Tintenfluß in einem Druckerkopf. Die Oberflächenspannung beeinflußt die Bildung eines Tintenmeniskus in Düsen des Druckerkopfes und ist günstigerweise nicht mehr als 50 mN/m. Die Oberflächenspannung ist in der Tat günstigerweise nicht mehr als 35 mN/m, um einen hohen Grad des Eindringens der ersten Komponente in ein Aufzeichnungsmedium nach dem Drucken zu fördern.
Die wünschenswerten Eigenschaften der ersten und zweiten Komponenten sind wie folgt:
Die erste Komponente sollte kein Lösungsmittel für das farbbildende Material sein und ihr Schmelzpunkt sollte niedriger als derjenige der zweiten Komponente sein.
Die Viskosität der Tintenzusammensetzung sollte unter einer vorbestimmten relativ hohen Betriebstemperatur des Druckerkopfes so gering wie möglich sein, wobei die Viskosität der ersten Komponente bei Umgebungstemperatur (25ºC) günstigerweise nicht mehr als 500 mPa.s und günstigerweise nicht mehr als 200 mPa.s ist. Weiterhin sollte die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung normalerweise zum Drucken in der Lage sein, wenn die Umgebungstemperatur -5ºC ist. Um ein bestimmtes Eindringen der ersten Komponente in Aufzeichnungspapier bei einer solch geringen Temperatur zu erreichen, muß die erste Komponente flüssig gehalten werden. Daher ist der Gefrierpunkt der ersten Komponente günstigerweise nicht mehr als -10ºC. Fließendes Paraffin und Esterphthalatverbindungen, die bei Umgebungstemperatur flüssig sind, sind Beispiele der ersten Komponente, deren Viskosität nicht mehr als 200 mPa.s ist und deren Gefrierpunkt nicht mehr als -10ºC ist. Wenn die Tintenzusammensetzung sich in einem Druckerkopf befindet, ist es weiterhin notwendig, ein Verdampfen zu vermeiden. Daher ist der notwendige Dampfdruck der ersten Komponente bei 100ºC vorzugsweise nicht mehr als 1 mmHg.
Verbindungen, welche die obigen Kriterien für die erste Komponente erfüllen, sind:
HI-WHITE-70, 350, hergestellt von Nippon Oil Co. Ltd., SILKOOL P-55, 70, 360, hergestellt von Matsumura Oil Laboratory. Es ist klar, daß die erste Komponente aus einem Gemisch von zwei oder mehreren Materialien gebildet sein kann.
Bei Aussetzen eines bedruckten Papiers einer relativ hohen Temperatur wie etwa 70ºC, wenn ein bedrucktes Papier in einem Kraftfahrzeug gelassen wird, schmilzt die zweite Komponente, in der das farbbildende Material gelöst ist, so daß ein Verschmieren der Tinte eintritt. Um dieses Problem zu vermeiden sind im Falle der Tintenzusammensetzung, die bei Umgebungstemperatur fest ist, die folgenden Petroleumwachse als erste Komponente bevorzugt: Paraffin, Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs oder ein Gemisch solcher Materialien, die einen Schmelzpunkt von nicht mehr als 70ºC haben. Spezifische Beispiele für die erste Komponente sind:
n-Paraffin oder Iso-Paraffin mit 23 bis 32 Kohlenstoffatomen.
Paraffinwachs Nr. 115, 120, 125, 130, 140, 150, 155 (hergestellt von Nippon Seiro Co. Ltd).
Paraffinwachs HNP-3, 9, 10, 11, 16 (hergestellt von Nippon Seiro Co. Ltd).
Paraffinwachs SP-0145, 1035, 3040, 3035, 0110 (hergestellt von Nippon Seiro Co. Ltd).
Mikrokristallines Wachs Hi-Mic-2045, 1045 (hergestellt von Nippon Seiro Co. Ltd).
CARTOWAX-3025, 3735, 3640 (hergestellt von Nippon Seiro Co. Ltd).
Die für die zweiten Komponente einer Tintenzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung erforderlichen Eigenschaften sind wie folgt:
Die zweite Komponente löst das farbbildende Material.
Der Schmelzpunkt der zweiten Komponente ist höher als derjenige der ersten Komponente. Fettamide, aromatische Amide, aromatische Sulfonamide, Fettsäuren, zweibasige Fettsäuren, etc. erfüllen diese Bedingungen. Insbesondere können solche Materialien Erucatamid, Lauratamid, Kokosnußölamid, Stearinsäureamid, Palmitinsäureamid, Behensäureamid, Brassidinsäureamid, Acetamid, Benzamid, Propionamid, Oleatamid, Recinoleinsäureamid, Amid-O, HT-P, C (hergestellt von Lion Akzo Co. Ltd), Fettsäureamid-S, T, P, C, O (hergestellt von Kao Corp), O-Toluolsulfonamid, P-Toluolsulfonamid, Behensäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Azelainsäure, Glutarsäure, Sebacinsäure usw. sein. Die zweite Komponente kann eine Vielzahl solcher Materialien im Gemisch sein.
Die zweite Komponente kann beispielsweise ein Fettsäureamid sein, daß durch Entfernung von Wasser aus dem Fettsäureammoniumsalz oder durch Reaktion von Fetten oder Fettsäureestern mit Ammonium hergestellt wird.
Wenn fließendes Paraffin als erste Komponente verwendet wird, ist der Unterschied zwischen seinem Schmelzpunkt und demjenigen der zweiten Komponente vorzugsweise nicht weniger als 50ºC und günstigerweise nicht weniger als 80ºC. Bei einem Unterschied in den Schmelzpunkten von weniger als 50ºC ist die Löslichkeit der zweiten Komponente in der ersten Komponente bei Umgebungstemperatur höher. Als Ergebnis ist das selektive Eindringen der ersten Komponente in das Druckpapier unzureichend und das gedruckte Tintenbild ist unklar.
Wenn Petroleumwachs als erste Komponente verwendet wird, ist der Unterschied zwischen seinem Schmelzpunkt und demjenigen der zweiten Komponente vorzugsweise nicht weniger als 10ºC und günstigerweise nicht weniger als 20ºC. Wenn der Unterschied in den Schmelzpunkten weniger als 10ºC ist, kann die zweite Komponente gleichzeitig wie die erste Komponente geschmolzen werden, da es Variationen bei der Heiztemperatur in der Tintenstrahl-Druckvorrichtung während des Betriebs gibt, und als Ergebnis wird die Wirkung des selektiven Eindringens von nur der ersten Komponente in das Druckpapier verhindert und das gedruckte Tintenbild ist unklar.
Im Falle einer halbfesten Tintenzusammensetzung kann, wenn der Schmelzpunkt der zweiten Komponente zu niedrig ist, das durch die zweite Komponente und das farbbildende Material gebildete, gedruckte Tintenbild aufgrund von Druck oder Hitze nach dem Drucken schmelzen. Dann wird das Druckmedium wie etwa Druckpapier mit Tinte verschmiert oder andere Probleme treten auf, wie etwa Übertragung von Tinte auf andere Blätter. Das Entstehen solcher Probleme sollte unter praktischen Bedingungen mit einer Temperatur von 50ºC vermieden werden. Experimentell wurde festgestellt, daß der Schmelzpunkt der zweiten Komponente vorzugsweise nicht geringer als 60ºC ist.
Im Falle einer festen Tintenzusammensetzung neigt der Schmelzpunkt der zweiten Komponente abzunehmen, während die erste Komponente bei einem Druckvorgang geschmolzen wird. Um das Auftreten eines solchen Problems zu vermeiden und um ein stabiles gedrucktes Tintenbild unter praktischen Bedingungen mit einer Temperatur von bis zu 70ºC zu erhalten, sollte der Schmelzpunkt der zweiten Komponente nicht geringer als 80ºC sein. In den folgenden Beispielen ist die zweite Komponente in jedem Fall ein Material mit einem Schmelzpunkt von nicht weniger als 60ºC.
Günstige farbbildende Materialien haben die folgenden Eigenschaften. Das farbbildende Material kann sich nicht in der ersten Komponente lösen, kann aber in der zweiten Komponente aufgelöst werden oder umgekehrt. Das farbbildende Material ist vorzugsweise ein öllöslicher Farbstoff mit guter Hitze- und Wasserbeständigkeit. Insbesondere kann das farbbildende Material sein:

Schwarzer Farbstoff

C.I. Solvent Black 3, 22, 23
C.I. Acid Black 123
Sumiplast Black G (BKG), 3BA (hergestellt von Sumitomo Chemical Co. Ltd)
Sumisol Black AR sol. (hergestellt von Sumitomo Chemical Co. Ltd)
Oil Black BY, BS (hergestellt von Orient Chemical Co. Ltd) Nigrosin
Aizen Spiron Black GMH (hergestellt von Hodogaya Chemical Co. Ltd)

Gelber Farbstoff

C.I. Solvent Yellow 19, 21, 61, 80
Aizen Spilon Yellow GRH spezial (hergestellt von Hodogaya Chemical Co. Ltd)
Sumiplast Yellow GG, FC (hergestellt von Sumitomo Chemical Co. Ltd)

Roter Farbstoff, Magenta-Farbstoff

C.I. Solvent Red 8, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121
C.I. Dispersers Red 9
Sumiplast Red AS, 3B, FB (hergestellt von Sumitomo Chemical Co. Ltd)
Aizen Spilon Red GEH spezial (hergestellt von Hodogaya Chemical Co. Ltd)

Blauer Farbstoff, Cyan-Farbstoff

C.I. Solvent Blue 11, 12, 25, 36, 55, 73
Sumiplast Blue 3R, BG (hergestellt von Sumitomo Chemical Co. Ltd)
Sumiplast Turquoise Blue B (hergestellt von Sumitomo Chemical Co. Ltd)

Komplementärfarben-Farbstoff

Aizen Spilon Violet C-RH (hergestellt von Hodogaya Chemical Co. Ltd)
Aizen Spilon Yellow C-GNHneu (hergestellt von Hodogaya Chemical Co. Ltd)
Aizen Methyl Violet Base (hergestellt von Hodogaya Chemical Co. Ltd)
Aizen Crystal Violet Powder (hergestellt von Hodogaya Chemical Co. Ltd)
Aizen Methyl Violet rein spezial (hergestellt von Hodogaya Chemical Co. Ltd)
Aizen Victoria reines Blau BOH Konz. (hergestellt von Hodogaya Chemical Co. Ltd)
Aizen Green C-GH (hergestellt von Hodogaya Chemical Co. Ltd)
Aizen S.P.T. Orange 6 (hergestellt von Hodogaya Chemical Co. Ltd), etc.
Die Menge an farbbildendem Material, die in einer Tintenzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung verwendet wird, ist günstigerweise nicht mehr als 10 Gew.-%. In Anbetracht der Stabilität von Tintentröpfchen im Flug bei einer Hochgeschwindigkeitsreaktion eines Druckerkopfes und der idealen Viskosität der Tintenzusammensetzung ist der wünschenswerte Anteil an farbbildendem Material nicht mehr als 5 Gew.-%. Weiterhin kann eine Anzahl verschiedener Farbstoffe vermischt werden, um die Farbe der Tintenzusammensetzung zu steuern.
Im Falle einer halbfesten Tintenzusammensetzung, die selektiv eindringt und eine hohe Viskosität hat, kann eine Esterphthalatverbindung, ein Polyolbenzoat zugesetzt werden, um das Eindringen der ersten Komponente in das Aufzeichnungspapier nach dem Drucken zu beschleunigen. Diese organischen Verbindungen haben eine superkühlende Eigenschaft. Daher kann nach dem Drucken der durch die Abnahme in der Temperatur der ersten Komponente der Tintentröpfchen verursachte Anstieg der Viskosität zeitweilig angehalten werden und das Eindringen der Tintenzusammensetzung kann beschleunigt werden. Spezifisch sind solche organischen Verbindungen Dicyclohexylphthalat, Dioctylphthalat, Di-2-ethylhexylphthalat, Glyceryltribenzoat, Trimethylolethantribenzoat, Pentaerythritoltetrabenzoat etc.. Der Anteil dieser Verbindungen in der Tintenzusammensetzung ist vorzugsweise nicht mehr als 10 Gew.-% und günstigerweise nicht mehr als 7 Gew.-%. In Anbetracht der Stabilität des gedruckten Tintenbildes unter einer Betriebstemperatur von etwa 70ºC ist der Anteil der organischen Verbindungen besonders bevorzugt nicht weniger als 5 Gew.-%.
Da die Tintenzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung unter Bedingungen gedruckt wird, wo die Temperatur höher als die Umgebungstemperatur ist, können, sofern erforderlich, Antioxidantien zugesetzt werden, um eine Oxidation der Tintenzusammensetzung aufgrund der Wärme zu vermeiden. Spezifisch können solche Antioxidantien Dibutylhydroxytoluol (BHT), IRGANOX 1010, 1035, 1035FF, 1076 (hergestellt von Ciba
Geigy Japan Co. Ltd) oder dgl. sein, wenn dies erwünscht ist.
Die vorliegende Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben. Die Beispiele 1 und 2 betreffen eine halbfeste Tintenzusammensetzung mit hoher Viskosität. Die Beispiele 3 und 4 betreffen eine feste Tintenzusammensetzung. BEISPIEL 1 Substanz farbbildendes Material: erste Komponente (D1): zweite Komponente (D2): andere Komponenten (D3): C.I. Solvent Black 23 Hi-White 70 Palmitinsäureamid Dicyclohexylphthalat Dibutylhydroxytoluol
Ein Gemisch der obigen Komponenten wurde bei 120ºC geschmolzen und unter Erhitzen für drei Stunden gerührt. Unter relativ hohen Temperaturbedingungen wurde das geschmolzene Material mit einem aus Polytetrafluorethylen (TEFLON - Warenzeichen) hergestellten Filter filtriert, dessen Porengröße 5 um war. Die resultierende Tintenzusammensetzung hatte die Viskosität von 4,0 mPa.s bei 100ºC und eine Oberflächenspannung von 29,0 mN/m.
Anschließend wurde ein bekannter Tintenstrahl-Druckerkopf des Tinte-bei-Bedarf-Typs, der heißschmelzende Tinte verwenden kann, bei 100ºC gehalten. Die Tintenzusammensetzung wurde in den Tintenstrahl-Druckerkopf eingefüllt und ein Bit-Bilddrucken und Typendrucken wurde auf einem holzfreiem Papier, einem Bankpost-Papier und einem PPC-Papier durchgeführt. Dann wurden die folgenden Tests durchgeführt.

(A1) Reibungsbeständigkeitstest

Nach Drucken auf verschiedenen Aufzeichnungsmaterialien wurde die bedruckte Oberfläche mit Seidenpapier abgerieben. Dann wurde die bedruckte Oberfläche getestet, ob ein Verschmieren von Tinte in Abhängigkeit von der Zeit nach dem Drucken auftrat. Die Testergebnisse wurden wie folgt klassifiziert:
Kein Verschmieren von Tinte nach 10 Sekunden .... sehr gut (VG),
Kein Tintenverschmieren nach 20 bis 30 Sekunden .... gut (G) und
Tintenverschmieren nach mehr als 30 Sekunden .... schlecht (NG).
Obwohl es geringe Unterschiede mit der Papierqualität gab, waren alle Testergebnisse besser als "G".

(A2) Blockiertest für bedrucktes Material

Die Blockierung ist ein Phänomen eines Verschmierens von Tinte auf dem Aufzeichnungsmedium und der Übertragung von Tinte auf andere Gegenstände, die auf das bedruckte Aufzeichnungsmedium gelegt werden.
Bei einer hohen Temperatur von 50ºC wurde ein unbedrucktes Aufzeichnungsmedium auf ein Aufzeichnungsmedium gestapelt, das bedruckt worden war, und es wurde darauf für 24 Stunden Druck angelegt. Dann wurde das unbedruckte Aufzeichnungsmedium untersucht um zu sehen, ob es ein Verschmieren von Tinte gab, ob Tinte vom bedruckten Aufzeichnungsmedium auf das unbedruckte Aufzeichnungsmedium übertragen worden war, wobei als Ergebnis der Durchmesser von Tintenpunkten im gleichen Zustand wie vor dem Test geblieben war. Es wurde keine Tintenverschmutzung oder keine Tintenübertragung gefunden.
Bei Erhitzen des Aufzeichnungsmedius, das bedruckt worden war, von seiner Rückseite auf 70ºC zur Fixierung von Tinte nach dem Drucken, trat kein Verschmieren von Tinte auf. In diesem Test war das Ergebnis "VG".

(A3) Reproduzierbarkeittest für fixierte Punkte

Der Grad der Ausbreitung des Durchmessers eines Tintenpunkts nach dem Fixieren von Tinte (L1) wurde getestet, ob er innerhalb des Bereichs der folgenden Formel hinsichtlich des Punktdurchmessers vor dem Tintenfixieren (L2) fällt.
L2 ≤ 1,5 L1
Der Durchmesser von Punkten der fixierten Tintenzusammensetzung gemäß diesem Beispiel fiel unter die obige Formel. Hier wurde das Tintenfixieren gemäß den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen durchgeführt.

BEISPIEL 2

Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden die in 2-1 bis 2- 13 von Tabelle 1 gezeigten Tintenzusammensetzungen hergestellt.
Diese Tintenzusammensetzungen haben eine hohe Viskosität, die bei der Tintenzusammensetzung von Beispiel 1 nicht auftritt. Tabelle 1 zeigt die Materialien, die sich als erste Komponente, zweite Komponente, die anderen Komponenten und die farbbildenden Materialien verwendet wurden, und deren Anteile.
Die Beispiele 2-1 bis 2-10 zeigen besonders gute Druckeigenschaften bei einer Hochgeschwindigkeitsreaktion, da sie eine geringe Viskosität haben. Weiterhin hatten alle Materialien gute Wirkungen beim selektiven Eindringen der ersten Komponente in das Aufzeichnungsmedium.

Vergleichsbeispiel

Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden die Tintenzusammensetzungen C-1 bis C-3 von Tabelle 1 hergestellt. Beispiel 2 und das Vergleichsbeispiel wurden auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben (Test (A1) und Test (A2)) untersucht und das Ergebnis ist in Tabelle 3 gezeigt. Weiterhin zeigten bei Durchführung der in Tabelle 1 gezeigten Fixierungsmethode alle Tintenzusammensetzungen von Beispiel 2 ein gutes Ergebnis in den Tests (A1) und (A3). Weiterhin hatte die Tintenzusammensetzung bei Durchführung des Tests (A2) bei einer hohen Temperatur von 70ºC, wobei die zweite Komponente einen Schmelzpunkt von nicht weniger als 80ºC aufwies, gute Wirkungen.
Die Testergebnisse für das Vergleichsbeispiel waren wie folgt:
C-1: Da es sich bei dem Fettsäureamid um Formamid mit einem Schmelzpunkt von 2,5ºC handelte, war die zweite Komponente bei Umgebungstemperatur flüssig. Daher trat im Test auf Blockierungseigenschaften (Test (A2)) ein Verschmieren von Tinte auf. Weiterhin trat sogar nach einem Fixieren der Tinte ein Verschmieren der gedruckten Tinte auf.
C-2: Da das Gewichtsverhältnis (E2) in der zweiten Komponente größer als das Gewichtsverhältnis (E1) der ersten Komponente bezüglich E1:E2 = 1:10 war, waren gedruckte Tintenpunkte nicht ausreichend glatt und das Ergebnis von Test (A1) (Reibungsbeständigkeit) war "NG". Nach dem Fixieren war die Reibungsbeständigkeit immer noch "NG".
C-3: Da das Gewichtsverhältnis (E1) der ersten Komponente größer als das Gewichtsverhältnis (E2) der zweiten Komponente bezüglich E1:E2 = 50:1 war, wurde das farbbildende Material bei Herstellung der Tintenzusammensetzung nicht gleichförmig gelöst. Daher trat beim Einfüllen der Tintenzusammensetzung in einen Druckerkopf ein Verstopfen seiner Düsen beim Verspritzen von Tinte auf. Beispiel 3 Substanz farbbildendes Material: erste Komponente (D1): zweite Komponente (D2): C.I. Solvent Black 23 Stearinsäureamid
Das Gemisch der obigen Komponenten wurde bei 120ºC geschmolzen und unter Erhitzen für drei Stunden gerührt. Danach wurde das geschmolzene Gemisch unter Druck mit einem aus Polytetrafluorethylen (TEFLON - Warenzeichen) hergestellten Membranfilter filtriert, der eine Porengröße von 5 um aufwies. Die resultierende Tintenzusammensetzung hatte eine Viskosität von 5,5 mPa.s bei 110ºC und die Oberflächenspannung war 29,0 mN/m.
Anschließend wurde die Tintenzusammensetzung in einen Tintenstrahl-Druckerkopf des Tinte-bei-Bedarf-Typs eingefüllt, der heißschmelzende Tinte verwenden kann. Nach Bit-Bilddrucken und Typendrucken wurde die Tinte durch Erhitzen mit einer heißen Platte bei 70ºC fixiert. Die Ergebnisse der Tests (A1) bis (A3) waren "G".

Beispiel 4

Auf gleiche Weise wie in Beispiel 3 wurden die in Tabelle 2 gezeigten Tintenzusammensetzungen 4-1 bis 4-9 hergestellt. Diese Beispiele zeigen feste Tintenzusammensetzungen gemäß vorliegender Erfindung. Tabelle 2 zeigt die als erste Komponente, zweite Komponente, die anderen Komponenten und farbbildenden Materialien geeigneten Materialien und deren praktische Mengen. Diese Materialien hatten gute Wirkungen bei selektiven Eindringen der ersten Komponente in das Druckmedium, einschließlich des Tintenfixierungsverfahrens und der Punkt-Reproduzierbarkeit.

Vergleichsbeispiel

Auf gleiche Weise wie in Beispiel 3 wurden die Tintenzusammensetzungen D-1 bis D-3 von Tabelle 2 hergestellt. Beispiel 4 und die Vergleichsbeispiele wurden auf gleiche Weise wie Beispiel 3 getestet und es wurden die in Tabelle 3 gezeigten Ergebnisse erhalten. Bei Durchführung aller in Tabelle 2 gezeigter Fixierungsmethoden mit den Tintenzusammensetzungen von Beispiel 4 zeigten die Tests (A1) und (A3) gute Ergebnisse.
Bei Durchführung des Tests (A2) bei 70ºC zeigten die Tintenzusammensetzungen, wo die zweite Komponente einen Schmelzpunkt von nicht weniger als 80ºC hatte, gute Ergebnisse. Die Ergebnisse für die getesteten Vergleichsbeispiele waren wie folgt:
D-1: Wenn die zweite Komponente ein Fettamid, Oleatamid, mit einem Schmelzpunkt von 73ºC war, schmolz die zweite Komponente, da der Schmelzpunkt beim Schmelzen der ersten Komponente abnahm. Daher war der Durchmesser der nach der Fixierungsbehandlung erhaltenen Punkte zweimal so groß wie derjenige der Punkte vor der Fixierungsbehandlung. Weiterhin trat ein Verschmieren der Tintenpunkte ein.
D-2: Da das Gewichtsverhältnis (E2) der zweiten Komponente größer als das Gewichtsverhältnis (E1) der ersten Komponente bezüglich E1:E2 = 1:1 war, waren die nach der Fixierung erhaltenen Tintenpunkte nicht ausreichend glatt und beim Test (A2), bei dem die Tintenpunkte bei hoher Temperatur gehalten wurden, trat das Blockierungsphänomen auf.
D-3: Da das Gewichtsverhältnis (E1) der ersten Komponente größer als das Gewichtsverhältnis (E2) der zweiten Komponente hinsichtlich E1:E2 = 20:1 war, löste sich farbbildende Material bei Herstellung der Tintenzusammensetzung nicht gleichförmig auf. Daher verstopfte beim Einfüllen der Tinte in einen Druckerkopf die Tinte dessen Düsen bei einem Druckvorgang.
Es ist klar, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Beispiele beschränkt ist.
Der Fixierungsprozeß bewirkt auch eine Beschleunigung des Eindringens der ersten Komponente in das Aufzeichnungsmedium. Daher kann der Fixierungsprozeß dem Drucken folgen oder er kann durch Erhitzen des Aufzeichnungsmediums auf eine vorbestimmte Temperatur erfolgen, bevor das Drucken stattfindet.
Weiterhin können die Zusammensetzungen gemäß vorliegender Erfindung ein Tintenverschmutzen vermeiden, wenn die Tintenzusammensetzung in einen Druckerkopf geleitet wird.
Bezugnehmend auf Figur 1 ist dort eine Perspektivansicht einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung des Tinte-bei- Bedarf-Typs gezeigt. In Figur 1 ist Aufzeichnungspapier 10 um eine Schreibwalze 11 gewickelt und steht in Kontakt mit Zufuhrwalzen 12, 13. Ein Tintenstrahl-Druckerkopf 16 ist auf einem Schlitten 15 befestigt, der von Führungsbolzen 14 und 17 geführt wird und parallel zur Achse der Schreibwalze 11 beweglich ist. Der Kopf 16 hat eine Vielzahl von Düsen, die individuell zur Erzeugung von Tintentröpfchen gesteuert werden können. Der Kopf führt die Bewegung in Richtung der Achse der Schreibwalze aus und eine Tintenzusammensetzung wird selektiv aus den Düsen gespritzt, wodurch ein Tintenbild auf dem Aufzeichnungspapier 10 gebildet wird. Das Aufzeichnungspapier 10 wird durch ein Drehen der Schreibwalze 11 und der Zufuhrwalzen 12, 13 in einer Nebenbewegungsrichtung geführt, die rechtwinklig zur Hauptbewegungsrichtung ist.
Figur 2 ist ein Querschnitt des Kopfes 16. Ein piezo-elektrischer Transducer 31 und eine Düsenplatte 27 sind durch flexible Platten 25a und 25b durch Schrauben 32, 33 an einem Rahmen 26 befestigt. Die Düsenplatte 27 ist eine dünne metallische Platte, in der sich eine Vielzahl von Düsen 28 befindet.
Figur 3 ist eine Perspektivansicht des piezo-elektrischen Transducers 31. Ein piezo-elektrisches Element 30 ist aus PZT hergestellt und besitzt eine gemeinsame Elektrodenschicht 53, die eine dünne Goldschicht und eine dünne Nickel-Spacer- Schicht 51 auf einer Seite und eine dünne Nickel-Musterelektrodenschicht 54 auf der anderen Seite aufweist. Der piezo- elektrische Transducer wird durch Einschnitte 56 unterteilt, wodurch eine Vielzahl von Vibratoren 52 gebildet wird.
In Figur 2 befinden sich die Vibratoren gegenüber ihren entsprechenden Düsen getrennt durch einen kleinen Spalt a. Drähte 29 sind einzeln mit den Musterelektrodenschichten 54 verbunden und es wird eine Spannung selektiv angelegt. Die Tintenzufuhr erfolgt durch Hand, wenn die Tintenmenge im Kopf geringer als ein vorbestimmter Wert wird.
Die Figuren 4 (a) und 4 (b) zeigen ein Beispiel eines Tintenbehälters, in dem eine Tintenzusammensetzung mit einer hohen Viskosität enthalten ist. Die Figuren 5 (a) und 5 (b) zeigen eine andere Ausführungsform. Die Figuren 4 (a) und 4 (b) zeigen einen rohrförmigen Tintenbehälter und die Figuren 5 (a) und 5 (b) zeigen einen zylindrischen Tintenbehälter. In diesen Figuren ist das Bezugszeichen 40 der Tintenbehälter und das Bezugszeichen 41 eine Tintenzusammensetzung mit hoher Viskosität.
Bei Anhalten des Kopfes wird eine Tintenzufuhrtür 20 (Fig. 2) an der Rückseite des Kopfes geöffnet. Tintenzusammensetzung 41 mit hoher Viskosität wird von Hand aus dem Tintenbehälter 40 in einen Tintenvorratstank 24 gepreßt. Dann wird die Tintenzufuhrtür 20 geschlossen und der Kopf geht in Betrieb. Die Tintenzusammensetzung mit hoher Viskosität wird durch Schwerkraft vom Tintenvorratstank 24 in die Nachbarschaft des piezo-elektrischen Transducers 31 nach unten gefördert. Die Tintenzusammensetzung wird durch einen Heizer 21 zur Verringerung ihrer Viskosität erhitzt. Dann strömt die Tinte mittels Kapillarwirkung durch den Spalt zwischen der Düsenplatte 27 und dem piezo-elektrischen Transducer 31, wodurch sie die Nachbarschaft der Düsen erreicht. Weiterhin kann durch Erhitzen der Tintenzusammensetzung im Tintenvorratstank des Kopfes ihre hohe Viskosität verringert werden, so daß sie sich schneller nach unten bewegt.
Ein selektiver Spritzvorgang der Tintenzusammensetzung wird durchgeführt, in dem der piezo-elektrische Transducer hin zu einer ausgewählten Düse verschoben wird. Ein Tintenauslaß 40a des Tintenbehälters 40 kann wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt als hakenförmiges Rohr ausgebildet sein, wobei sich diese Form besonders zum Leiten einer Tintenzusammensetzung zum Kopf eignet. Alternativ kann der in den Figuren 5 (a) und 5 (b) gezeigte zylindrisch geformte Behälter zum Leiten der Tintenzusammensetzung verwendet werden. Ferner ist das Verfahren der Tintenzufuhr nicht auf eine manuelle Bedienung beschränkt: ein Tintenbehälter kann in die Vorrichtung eingebaut werden, so daß die Tintenzusammensetzung automatisch durch eine Druckvorrichtung gefördert werden kann.
Ferner zeigt eine Tintenzusammensetzung mit einer Viskosität von 10&sup4; mPa.s eine gewisse Fließfähigkeit und kann durch Schwerkraft gefördert werden. Weiterhin ist eine Tintenzusammensetzung mit einer Viskosität von nicht weniger als 10&sup5; mPa.s im Zustand eines harten Fettes und so ändert sich ihre Gestalt nicht ohne weiteres und folglich kann sie einfach behandelt und gehandhabt werden.
Im gezeigten Kopf fließt die Tintenzusammensetzung durch Kapillarwirkung nach oben zu den Düsen. Alternativ kann durch Vorsehen eines Tintenreservoirs über den Düsen die Tintenzusammensetzung dorthin durch Schwerkraft fließen. Im oben beschriebenen Kopf wird eine halbfeste Tintenzusammensetzung mit hoher Viskosität verwendet, es kann jedoch auch eine feste Tintenzusammensetzung verwendet werden. Feste Tintenzusammensetzungen verfestigen sich schnell, selbst wenn verflüssigte Tinte aus dem Kopf ausläuft. Geschmolzene feste Tintenzusammensetzungen können durch Schwerkraft etc. auf gleiche Weise wie die bereits diskutierte halbfeste Tintenzusammensetzung gefördert werden.
Wie oben erwähnt zeigt eine Tintenzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung eine große Stärke der Tintenfixierung an Aufzeichnungsmedien und eine gute Druckqualität, ihre Reibungsbeständigkeit und Punktreproduzierbarkeit ist gut unabhängig von der Qualität der Aufzeichnungsmedien. Diese Wirkung ist auf das selektive Eindringen der erste Komponente und das Abscheiden des farbbildenden Materials zurückzuführen. Weiterhin bewirkt der Tintenfixierungsprozeß auch ein Eindringen der Tintenzusammensetzung in die Aufzeichnungsmedien und die Reproduzierbarkeit von gedruckten Punkten ist gut und die Stärke der Fixierung wird ohne Verschmieren von Tinte verbessert. Ferner sind die Tintenzusammensetzungen bei Umgebungstemperatur fest oder halbfest und fließen kaum und daher kann bei Leiten der Tintenzusammensetzung in den Druckerkopf das Zufuhrverfahren arbeitssparend und vereinfacht sein und der Zufuhrraum kann verringert werden. Ferner wird sogar bei Verschütten der Tintenzusammensetzung oder Auslaufen bei Füllen des Druckerkopfes eine großflächige Verschmutzung vermieden. Zusätzlich wird die Tintenoberfläche nicht als Ergebnis eines Beschleunigens oder Bremsens des Kopfes bewegt. Daher kann Kavitation aufgrund von Blasen in der Tintenzusammensetzung vermieden werden und die Bewegung des Kopfes kann stabilisiert werden. Da die Tintenzusammensetzung fest oder halbfest ist, dringt die Tinte weiterhin nicht in die Kleidung oder Dokumente eines Anwenders ein, insbesondere beim Füllen des Kopfes. Folglich wird die Tintenverschmutzung verringert.

Claims

1. Tintenzusammensetzung zur Verwendung mit einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, wobei die Zusammensetzung in einem flüssigen Zustand bei einer Temperatur über der Umgebungstemperatur ist und aus mindestens einem farbbildenden Material, einer ersten Komponente, die ein Petroleumwachs, ein fließendes Paraffin, ein Gemisch eines Petroleumwachses und eines fließenden Paraffins ist, und einer zweiten Komponente besteht, die ein Fettsäureamid, ein aromatisches Amid, ein aromatisches Sulfonamid, eine Fettsäure und/oder eine zweibasige Fettsäure ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung eine Viskosität von nicht weniger als 10&sup4; mPa s bei Umgebungstemperatur aufweist, die zweite Komponente einen Schmelzpunkt aufweist, der höher als derjenige der ersten Komponente ist, und bei Aufbringen der Zusammensetzung auf ein Aufzeichnungsmedium die erste Komponente darin eindringt und die zweite Komponente und das farbbildende Material im wesentlichen nicht mit der ersten Komponente darin eindringen.

2. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aufbringen auf ein Aufzeichnungsmedium die erste Komponente durch Anwendung von Wärme oder Druck darin eindringt.

3. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das farbbildende Material in der zweiten Komponente gelöst ist.

4. Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Umgebungstemperatur halbfest ist.

5. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Umgebungstemperatur fest ist.

6. Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der ersten Komponente und der zweiten Komponente zwischen 50:1 und 1:10 ist.

7. Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente, die zweite Komponente und das farbbildende Material am Schmelzpunkt der zweiten Komponente eine gleichförmige Phase bilden.

8. Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der zweiten Komponente nicht weniger als 60ºC ist.

9. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, 3, 4, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der zweiten Komponente nicht um weniger als 50º höher als derjenige der ersten Komponente ist.

10. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, 2, 3, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt der ersten Komponente sich nicht um weniger als 10º von demjenigen der zweiten Komponente unterscheidet.

11. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Petroleumwachs Paraffin oder Paraffinwachs oder mikrokristallines Wachs oder ein aus diesen Wachsen als Hauptkomponenten gebildetes Mischwachs ist.

12. Tintenzusammensetzung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das farbbildende Material ein Farbstoff oder ein Gemisch von Farbstoffen ist.

13. Tintenzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Esterphthalatverbindung oder ein Polyolbenzoat enthält.

14. Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zum Verspritzen von Tinte, die bei erhöhter Temperatur über der Umgebungstemperatur flüssig ist, umfassend: ein Heizmittel zum Erhitzen einer Tintenzusammensetzung, die ein farbbildendes Material, eine erste Komponente und eine zweite Komponente, die einen höheren Schmelzpunkt als die erste Komponente aufweist, enthält und eine Viskosität von nicht weniger als 10&sup4; mPa s bei Umgebungstemperatur aufweist, und ein Spritzmittel zum Spritzen der erhitzten Tintenzusammensetzung auf ein Aufzeichnungsmedium.

15. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren zum Verspritzen von Tinte in einer flüssigen Phase bei einer erhöhten Temperatur über der Umgebungstemperatur, umfassend: Erhitzen einer Tintenzusammensetzung, die ein farbbildendes Material, eine erste Komponente und eine zweite Komponente, die einen höheren Schmelzpunkt als die erste Komponente aufweist, enthält und eine Viskosität von nicht weniger als 10&sup4; mPa s bei Umgebungstemperatur aufweist, so daß die Temperatur der Tinte höher als die Umgebungstemperatur ist, und Spritzen der Tintenzusammensetzung auf ein Aufzeichnungsmedium.

16. Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Schritt des Fixierens der auf das Aufzeichnungsmedium aufgebrachten Tintenzusammensetzung durch Anwendung von Hitze oder Druck darauf umfaßt.

17. Tintenzusammensetzung zur Verwendung mit einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, wobei die Zusammensetzung bei einer Temperatur über der Umgebungstemperatur in einem flüssigen Zustand ist und aus mindestens einem farbbildenden Material, einer ersten Komponente und einer zweiten Komponente besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung eine Viskosität von nicht weniger als 10&sup4; mPa s bei Umgebungstemperatur aufweist, die erste Komponente ein Wachs oder eine wachsartige Substanz ist und die zweite Komponente ein organisches Material, ausgewählt aus den Gruppen, bestehend aus Fettamiden, aromatischen Amiden, aromatischen Sulfonamiden, Fettsäuren, zweibasigen Fettsäuren und Kombinationen davon ist und einen Schmelzpunkt aufweist, der höher als derjenige der ersten Komponente ist.

18. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Esterphthalatverbindung als Additiv enthält.

19. Tintenzusammensetzung nach Anspruch 18, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv im Bereich von 5 Gew.-% bis 10 Gew.-% der Tintenzusammensetzung ist.