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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine wässrige Tintenzusammensetzung
gerichtet. Spezieller ist die vorliegende Erfindung auf wässrige Tintenzusammensetzungen
gerichtet, die ein Thiol mit niedrigem Siedepunkt als Substrat-Eindringzusatz
zur Verwendung in Tintenstrahldruckverfahren umfassen. Zusätzlich ist
die vorliegende Erfindung auch auf ein Tintenstrahldruckverfahren
gerichtet, worin eine wässrige
Tintenzusammensetzung, welche ein Thiol mit niedrigem Siedepunkt
umfasst, bei der Herstellung von Einzel- oder Mehrfarbenbildern
verwendet wird.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Das
Tintenstrahldrucken ist ein Non-Impact-Druckverfahren, welches Tröpfchen erzeugt,
die auf einem Drucksubstrat (Aufzeichnungsmedium), wie Normalpapier,
beschichtetes Papier, transparenter Film (Transparentkopie) oder
Textilmaterial als Reaktion auf elektronische digitale Signale abgeschieden
werden. Thermische oder Blasenstrahl-Tropfen-auf-Anfrage-Tintenstrahldrucker haben
breite Anwendungen als Ausgang für
Personal Computer im Büro
und Zuhause gefunden.
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In
existierenden thermischen Tintenstrahldruckverfahren umfasst der
Druckkopf typischerweise eine oder mehrere Tintenstrahl-Ausstoßeinrichtungen,
wobei jede Ausstoßeinrichtung
einen Kanal enthält,
der mit einer Tintenzufuhrkammer oder einem Verteiler an einem Ende
verbunden ist und eine Öffnung
am gegenüberliegenden
Ende hat, die als Düse
bezeichnet wird. Ein thermischer Energiegenerator, gewöhnlich ein
Widerstand, ist in jedem der Kanäle
in einem vorbestimmten Abstand von den Düsen angeordnet. Die Widerstände werden
einzeln mit einem Stromimpuls angesprochen, um sofort die Tinte in
jedem jeweiligen Kanal zur Bildung einer Blase zu verdampfen, die
ein Tintentröpfchen
ausstößt. Mit dem
Wachsen der Blase baucht sich die Tinte von der Düse rasch
aus und ist sofort durch die Oberflächenspannung der Tinte als
Meniskus enthalten. Es ist ein sehr kurz dauerndes Phänomen, und
die Tinte wird rasch in Rich tung auf ein Druckblatt ausgestoßen. Mit dem
Beginn des Zusammenfallens der Blase beginnt die in dem Kanal zwischen
der Düse
und der Blase zurückbleibende
Tinte sich in Richtung der zusammenfallenden Blase zu bewegen, was
ein volumetrisches Zusammenziehen der Tinte an der Düse hervorruft,
was zur Trennung der ausgebauchten Tinte von der Düse als Tröpfchen führt. Die
Beschleunigung der Tinte aus der Düse während des Wachsens der Blase
ergibt ein ausreichendes Moment und eine ausreichende Geschwindigkeit,
um das Tintentröpfchen
in einer im Wesentlichen geradlinigen Richtung in Richtung auf ein
Drucksubstrat, wie ein Stück
Papier, auszustoßen.
Anschließend
füllt sich
der Tintenkanal durch Kapillarwirkung wieder und ist für den nächsten sich
wiederholenden thermischen Tintenstrahlvorgang bereit. Thermische
Tintenstrahlverfahren sind bekannt und z. B. in den US-Patentschriften Nr.
4,251,824, 4,410,889, 4,412,224, 4,463,359, 4,532,530, 4,601,777,
5,139,574, 5,145,518 und 5,281,261 beschrieben. Da das Tintentröpfchen nur emittiert
wird, wenn der Widerstand betätigt
wird, ist dieser Typ des thermischen Tintenstrahldruckens als "Tropfen-auf-Anfrage"-Drucken bekannt.
Andere Typen von Tropfen-auf-Anfrage-Drucken, wie piezoelektrisches
Tintenstrahldrucken und akustisches Tintenstrahldrucken, sind ebenfalls
bekannt.
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Kontinuierliches
Tintenstrahldrucken ist ebenfalls bekannt. In kontinuierlichen Tintenstrahldrucksystemen
wird Tinte in einem kontinuierlichen Strom unter Druck durch wenigstens
eine Öffnung oder
Düse emittiert.
Mehrere Öffnungen
oder Düsen können verwendet
werden, um die Abbildungsgeschwindigkeit und den Durchsatz zu erhöhen. Die Tinte
wird gestört,
während
sie durch eine Öffnung ausgestoßen wird,
was dazu führt,
dass die Tinte in Tröpfchen
an einem bestimmten Abstand von der Öffnung aufgebrochen wird. Am
Aufbrechpunkt gehen die elektrisch geladenen Tintentröpfchen durch eine
angelegte Elektrode, die in Übereinstimmung mit
digitalen Datensignalen aus- und eingeschaltet wird. Die geladenen
Tintentröpfchen
gehen durch ein regelbares elektrisches Feld hindurch, welches die Flugbahn
jedes Tintentröpfchens
einstellt, um es entweder zu einer Rinne zur Tintenentfernung und
Zurückführung oder
zu einer speziellen Stelle auf einem Aufzeichnungssubstrat (Drucksubstrat)
zur Erzeugung von Bildern zu leiten.
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In
einer Tintenstrahldruckvorrichtung umfasst der Druckkopf typischerweise
eine lineare Anordnung von Ausstoßeinrichtungen, und der Druckkopf
bewegt sich relativ zu der Oberfläche des Drucksubstrats, entweder
durch Bewegen des Drucksubstrats relativ zu einem stationären Druckkopf
oder umgekehrt oder beides. In einigen Vorrichtungstypen bewegt
sich wenigstens ein relativ kleiner Druckkopf, dem eine Tinte zugeführt wird,
oft in Durchgängen über ein
Druckblatt, um ein Bild zu vervollständigen. Für das Mehrfarben-Tintenstrahldrucken
kann ein Set von Druckköpfen
und Tinte (z. B. cyanfarben, magentafarben, gelb und schwarz) sich
oft in Durchgängen über das
Drucksubstrat bewegen und ausgewählte
Tinten in jedem erwünschten
Muster (z. B. 1/8, 1/4, 1/2, Vollton (1/1)) entsprechend Digitalsignalen verteilen.
Die Geschwindigkeit dieses Typs des Einfarben- oder Mehrfarbentintenstrahldruckens
auf ein Substrat wird durch die Bewegungsgeschwindigkeit der Druckköpfe über dem
Drucksubstrat, die Tintenausstoßhäufigkeit
(oder die Häufigkeit
des Ansprechens) und die erwünschte
Zahl von Durchgängen bestimmt,
die für
das Drucken benötigt
werden. Die Druckgeschwindigkeit dieses Typs einer Tintenstrahlvorrichtung
kann erhöht
werden, wenn zwei oder mehrere Druckköpfe zusammengefasst werden,
um eine Teilbreite-Druckkopfanordnung zum Drucken jeder Tinte in
einem Monochrom- oder Mehrfarben-Tintenstrahldrucksystem zu bilden.
Der Teilbreite-Tintenstrahldruckkopf hat mehrere Tintenstrahldüsen pro
Druckkopf und kann eine große
Anzahl von Tintentröpfchen
in einem Durchgang in einer kurzen Zeit abgeben. Monochrom- oder
Mehrfarben-Tintenstrahldruckvorrichtungen, welche einen oder mehrere
Teilbreite-Druckköpfe
verwenden, haben eine schnellere Druckgeschwindigkeit als derzeit
im Handel befindliche Tintenstrahldruckköpfe.
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Alternativ
kann ein Druckkopf, der aus einer Anordnung von Ausstoßeinrichtungen
(z. B. einige zusammengefasste Druckköpfe, um eine Vollbreite-Druckkopfanordnung
zu ergeben) besteht und sich über
die volle Breite des Drucksubstrats erstreckt, eine Tinte auf einmal
auf dem Drucksubstrat abscheiden, um Volllinienbilder zu ergeben,
was als "Vollbreite-Druckeranordnung" bekannt ist. Wenn
der Druckkopf und das Drucksubstrat sich relativ zueinander bewegen,
werden bildweise Digitaldaten verwendet, um selektiv die thermischen
Energiegeneratoren in dem Tintenstrahldruckkopf über die Zeit zu aktivieren,
so dass das erwünschte
Bild auf dem Drucksubstrat mit hoher Geschwindigkeit erzeugt wird.
Für das
Mehrfarben-Tintenstrahldrucken können
mehrere Vollbreite-Druckkopfanordnungen und Tinten (z. B. cyanfarben,
magentafarben, gelb und schwarz) verwendet werden, um mehrere Farbtinten auf
ein Drucksubstrat abzugeben. Dieser Typ des Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahrens
ist befähigt, Mehrfarbenbilder
und Monochrom-Farbbilder auf ein Drucksubstrat mit viel höherer Geschwindigkeit
(z. B. mehr als fünf
Seiten von Vollfarbbildern pro Minute) als derzeit im Handel befindliche
Farbtintenstrahldrucker zu drucken.
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In
Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahren können mehrere Tinten auf ein
Drucksubstrat gedruckt werden. In einigen Fällen können zwei verschiedene Tinten
benachbart zueinander gedruckt werden. Das Ineinanderlaufen von
Farben kann auftreten, falls die Tinten nicht in geeigneter Weise
getrocknet werden, oder falls das Druckverfahren zu schnell ist,
um die Tinten abzusetzen. Ein unerwünschtes Tintenvermischen auf
einem Drucksubstrat, insbesondere auf der Oberfläche eines Normalpapiers, kann
verzerrte Bilder nahe der Grenze von zwei Tinten hervorrufen. Nachdem
die Tinten getrocknet sind, kann die Grenze der zwei Tinten unregelmäßig mit
geringer Kantenschärfe
(oder Zackigkeit) aufgrund des Eindringens einer Tinte in die andere
erscheinen. Solche Ausblutungsbilder sind sichtbar unattraktiv.
Dieses Phänomen
wird allgemein als Ineinanderlaufen von Farben bezeichnet. Das Ineinanderlaufen
von Farben tritt insbesondere aufgrund des hohen Kontrastes zwischen
zwei Farben auf, wenn eine dunkler gefärbte Tinte (wie eine schwarze
Tinte) und eine heller gefärbte
Tinte (wie eine gelbe Tinte, eine cyanfarbene Tinte, eine magentafarbene
Tinte oder Ähnliches)
benachbart zueinander gedruckt werden. Das Ineinanderlaufen von Farben
kann auch auftreten, wenn zwei Farbtinten benachbart zueinander
gedruckt werden (z. B. gelbe Tinte benachbart zu magentafarbener
Tinte, gelbe Tinte benachbart zu cyanfarbener Tinte, magentafarbene
Tinte benachbart zu cyanfarbener Tinte oder Ähnliches). Der Grad des Ineinanderlaufens
von Farben wird durch den Typ und die Zusammensetzung der Tinte,
die Absorptionsrate der Tinte auf einem Drucksubstrat, die Konstruktion
des Druckkopfes, die Tintentropfenmasse, die Tintentropfengröße und das Verfahren
und die Geschwindigkeit des Druckens beeinflusst. Als Ergebnis besteht
ein Bedürfnis,
das Ineinanderlaufen von Farben zu verringern, um qualitativ hochwertige
Mehrfarben-Tintenstrahlbilder auf Drucksubstraten, einschließlich Normalpapiere
und beschichtete Papiere, Transparentkopien, Textilmaterialien und
andere erwünschte
Substrate, herzustellen.
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Tintenzusammensetzungen
für das
Tintenstrahlaufzeichnen, die Wasser, ein Färbemittel und einen niederen
Alkohol mit einem niederen Siedepunkt enthalten, sind aus EP-A-714960, EP-A-704504,
EP-A-719846, EP-A-909798, EP-A-911374, EP-A-985714 und EP-A-1035177
bekannt.
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Obwohl
bekannte Zusammensetzungen und Verfahren für ihre beabsichtigten Zwecke
geeignet sind, besteht ein Bedürfnis
für verbesserte
thermische Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahren. Zusätzlich besteht
ein Bedürfnis
für thermische
Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahren,
worin qualitativ hochwertige Bilder auf einem Drucksubstrat (z.
B. Normalpapiere, usw.) erhalten werden können. Weiterhin besteht ein
Bedürfnis
zur Verbesserung von thermischen Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahren, worin
die gedruckten Bilder ein verringertes Ineinanderlaufen von Farben
(qualitativ hochwertige Farbbilder) aufweisen, wenn eine Tinte,
die ein niedrig siedendes Thiol enthält, benachbart zu einer anderen Tinte
auf ein Drucksubstrat gedruckt wird. Ferner besteht ein Bedürfnis für thermische
Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahren, worin die durch eine Tinte erzeugten
Drucke eine ausgezeichnete Farbqualität aufweisen. Insbesondere besteht
ein dringendes Bedürfnis
für eine
Tinte (insbesondere eine Rußtinte), die
ein gutes (MFLEN (Mid Frequency Line Edge Noise) unter Verwendung
eines Fourier-Umwandlungsverfahrens) und ein gutes Verhalten bezüglich des
Ineinanderlaufens von Farben ergibt. Zusätzlich besteht ein Bedürfnis, die
Trocknungszeit einer Pigmenttinte (wie eine Rußtinte) zu verringern, ohne eine
Bildverschlechterung hervorzurufen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Tintenstrahltintenzusammensetzung
gemäß Patentanspruch
1, ein Tintenstrahldruckverfahren gemäß Patentanspruch 7 und ein
Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahren gemäß Patentanspruch 8 bereit.
Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
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Die
vorliegende Erfindung ist sowohl auf eine Tintenstrahltintenzusammensetzung,
die Wasser, ein Färbemittel
aus Farbstoff, Pigment oder einer Mischung von Farbstoff und Pigment
und einen Tintenzusatz mit einem niedrigen Siedepunkt, der ein Thiol ist,
als auch Druckverfahren unter Verwendung einer solchen Zusammensetzung
gerichtet. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf eine Tintenstrahltintenzusammensetzung
gerichtet, die ein Färbemittel aus
Pigment (insbesondere ein Pigment (z. B. Ruß)), Farbstoff oder eine Mischung
davon und einen Eindringzusatz mit niedrigem Siedepunkt umfasst.
Der Eindringzusatz mit niedrigem Siedepunkt erlaubt, dass die Tinte
schnell auf einem Substrat (Drucksubstrat) trocknet, um qualitativ
hochwertige Bilder und scharte Kanten zu erzeugen, indem die Tinte
befähigt ist,
rasch in das Tintensubstrat beim Dru cken einzudringen. Da der Tintenzusatz
beim Drucken rasch verdampft, kann die Tinte in manchen Fällen eine
höhere
Oberflächenspannung
annehmen und kann unerwünschtes
Auslaufen verhindern. Zusätzlich
ist die vorliegende Erfindung auch auf die Verbesserung eines Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahrens
gerichtet, das das Ineinanderlaufen von Farben zwischen zwei Nachbartinten
auf einem Drucksubstrat minimieren und eine ausgezeichnete Druckqualität von Textbildern,
einschließlich
Linien und Grafiken, aufrechterhalten kann. Das Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahren
der vorliegenden Erfindung kann wenigstens eine Pigmenttinte umfassen,
die einen Tintenzusatz mit niedrigem Siedepunkt, der ein Thiol ist, enthält.
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Ausführliche
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Tintenstrahltintenzusammensetzung
bereit, umfassend Wasser, ein Färbemittel
und einen Eindringzusatz mit niedrigem Siedepunkt mit einem Siedepunkt
von weniger als oder gleich 115°C,
wobei der Eindringzusatz mit niedrigem Siedepunkt ein Thiol ist.
Bevorzugt ist das Färbemittel
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Ruß,
entweder mit oder ohne chemische Modifikation, einem von Ruß verschiedenen
Pigment, einem Farbstoff und einer Mischung von Farbstoff und Pigment.
Bevorzugt ist der Eindringzusatz mit niedrigem Siedepunkt ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus 1-Butanthiol, t-Butylthiol, 1-Methyl-1-propanthiol,
2-Methyl-1-propanthiol,
2-Methyl-2-propanthiol, Thiocyclopropanol und Mischungen davon.
Bevorzugt ist der Eindringzusatz mit niedrigem Siedepunkt in einer
Menge im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 8 Gew.-% des Gesamtgewichts
der Tintenzusammensetzung vorhanden. Die Zusammensetzung kann ferner
wenigstens ein Glied, ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus einem Feuchthaltemittel, einem oberflächenaktiven
Mittel, einem Pigment-Dispergiermittel, einem pH-Puffer, einem Biozid,
einem Antirollmittel, einem Antiausblutungsmittel, einem Ausstoßhilfsmittel,
einem die Trocknung beschleunigenden Mittel, einem polymeren Bindemittel,
einem Antiverstopfungsmittel und einem Latenzverstärker, enthalten.
Die Zusammensetzung kann zusätzlich
einen zweiten Eindringzusatz mit niedrigem Siedepunkt mit einem
Siedepunkt von weniger als oder gleich 135°C enthalten.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner ein Tintenstrahldruckverfahren
bereit, umfassend das Drucken einer ersten Tinte und wenigstens
einer zweiten Tinte mit einer Tinten strahltintenzusammensetzung,
wie vorstehend definiert, und einem von der ersten Tinte verschiedenen
Färbemittel
auf ein Drucksubstrat gemäß Digitaldatensignalen
in einer erwünschten
Druckordnung. Die erste Tinte kann zuerst auf ein Drucksubstrat
gedruckt werden; bevor die zweite Tinte, benachbart zu der ersten
Tinte, gedruckt wird, und erlaubt, dass die zweite Tinte rasch durch
Verdampfung und schnelles Eindringen in eine Oberfläche eines
Drucksubstrats mit niedrigem Ineinanderlaufen von Farben trocknet,
oder die zweite Tinte kann zuerst auf ein Drucksubstrat gedruckt
werden, bevor die erste Tinte, benachbart zu der zweiten Tinte,
auf das Drucksubstrat gedruckt wird. Bevorzugt ist die zweite Tinte
eine Rußtinte,
die schwarze Teilchen umfasst, die ausgewählt sind aus einer Gruppe bestehend
aus chemisch modifizierten Rußteilchen
und/oder Rußteilchen,
die durch ein Pigment-Dispergiermittel stabilisiert sind. Die erste
Tinte kann eine Farbtinte auf Farbstoffbasis sein.
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Darüber hinaus
stellt die vorliegende Erfindung ein Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahren
bereit, umfassend (1) das Einbringen einer ersten Tinte in einen
Tintenstrahldrucker, (2) das Einbringen einer zweiten Tinte, umfassend
einen Thiolzusatz mit einem Siedepunkt von weniger als oder gleich
115°C in den
Tintenstrahldrucker, (3) das Ausstoßen von Tröpfchen der ersten Tinte in
einem bildweisen Muster auf eine Oberfläche eines Drucksubstrats und
(4) das Ausstoßen
von Tröpfchen
der wenigstens zweiten Tinte in einem bildweisen Muster auf die
Oberfläche
des Drucksubstrats, so dass ein Mehrfarben-Tintenbild auf dem Drucksubstrat
gebildet wird, das wenigstens eine Eigenschaft aus der Gruppe von
scharfen Kantenlinien und minimalem Ineinanderlaufen von Farben
aufweist. Der Tintenstrahldrucker kann jede erwünschte Druckreihenfolge zum
Drucken der ersten und zweiten Tinten verwenden. Die erste Tinte kann
auf die Oberfläche
des Drucksubstrats vor dem Ausstoßen der wenigstens zweiten
Tinte auf die Oberfläche
des Drucksubstrats ausgestoßen
werden. Das Drucksubstrat kann optional auf jeder Stufe des Tintenstrahldruckverfahrens
erwärmt
werden, einschließlich
wenigstens einer Stufe vor, während oder
nach dem Drucken. Bevorzugt umfasst das Druckverfahren weiter das
Ausstoßen
wenigstens einer der Tinten durch einen Druckkopf, der befähigt ist,
wenigstens 300 Punkte pro Inch zu drucken. Der Drucker kann ein
Druckverfahren verwenden, ausgewählt
aus dem Tintenstrahldrucken mit kontinuierlichem Strom und dem Tropfen-auf-Anfrage-Tintenstrahldrucken,
das ausgewählt
ist aus einer Gruppe bestehend aus dem thermischen Tintenstrahldrucken,
dem akustischen Tintenstrahldrucken und dem piezoelektrischen Tintenstrahldrucken.
Wenigstens ein Teil der ersten Tinte kann auf wenigstens über, unter
oder benachbart zu einer Stelle zu der wenigstens einen zweiten
Tinte gedruckt werden. Bevorzugt verwendet der Tintenstrahldrucker
einen Druckkopf, welcher ein Teilbreite-Druckkopf, ein unterteilter Druckkopf
oder ein Druckkopf mit einer Vollbreitenanordnung ist. Bevorzugt
ist die erste Tinte ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus einer gelben Tinte, einer cyanfarbenen
Tinte und einer magentafarbenen Tinte. Der Thiolzusatz kann ausgewählt sein
aus der Gruppe bestehend aus 1-Butanthiol, t-Butylthiol, 1-Methyl-1-propanthiol,
2-Methyl-1-propanthiol, 2-Methyl-2-propanthiol, Thiocyclopropanol und Mischungen
davon. Bevorzugt umfasst die zweite Tinte weiter einen Alkohol oder
ein Thiol mit einem Siedepunkt ≤ 135°C. Die Alkohole
oder Thiole mit einem Siedepunkt ≤ 135°C können ausgewählt werden aus
3-Methyl-1-butanol,
2,3-Dimethyl-1-butanol, 3,3-Dimethyl-1-butanol, 1-Butanol, 2-Methyl-1-butanol
(d und l), 2,3,3-Trimethyl-1-butanol, 2-Pentanol, 3-Pentanol, 2-Pentanol,
2,4-Dimethyl-2-pentanol, 2-Methyl-2-pentanol,
3-Methyl-2-pentanol, 4-Methyl-3-pentanol, 2-Methyl-3-pentanol, 3-Methyl-1-propanol,
2-Chlor-1-propanol, 1-Chlor-1-propanol, 1-Chlor-2-methyl, 2,2-Dimethyl-1-propanol (Neopentylalkohol),
3-Fluor-1-propanol, 1-Methoxy-2-propanol,
1-Ethoxy-2-propanol, 1-Butanthiol-2-methyl, 1-Butanthiol-3-methyl
und Mischungen davon.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst wenigstens eine Tinte in einem Tintenstrahldruckverfahren
ein Thiol mit niedrigem Siedepunkt (ein Tintenzusatz), um die Eindringung
der Tinte in ein Drucksubstrat mit einer schnelleren Trocknungsgeschwindigkeit
(kurze Trocknungszeit) zu beschleunigen. Die vorgenannte Tinte (oder
die Tintenzusammensetzung), die das Thiol mit niedrigem Siedepunkt umfasst,
ist bevorzugt eine Pigmenttinte, wie eine Rußtinte, obwohl sie auch eine
Tinte auf Farbstoffbasis sein kann. In einer anderen Ausführungsform
dieser Erfindung umfasst das Tintenstrahldruckverfahren das Drucken
wenigstens einer Tinte mit einem Thiolzusatz mit niedrigem Siedepunkt
in ihrer Zusammensetzung, welche das Ineinanderlaufen von Farben
verringert, wenn die Tinte benachbart zu einer anderen Tinte (z.
B. eine schnell trocknende Farbtinte auf Farbstoffbasis) gedruckt
wird.
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Der
Eindringzusatz oder der Zusatz mit niedrigem Siedepunkt der Tintenstrahltintenzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, um die Menge von restlicher
Tinte auf der Oberfläche des
Drucksubstrats zu minimieren, die an einem unerwünschten Ineinanderlaufen von
Farben zwischen zwei benachbarten Tinten (z.B. eine schwarze Tinte und
eine gelbe Tinte, eine schwarze Tinte und eine cyanfarbene Tinte,
eine schwarze Tinte und eine magentafarbene Tinte, usw.) teilnehmen
kann. Das Eindringmittel (der Thiolzusatz mit niedrigem Siedepunkt)
zur Verwendung in der vorliegenden-Erfindung minimiert die Menge
und/oder die Zeit einer Resttinte, die auf der Oberfläche des
Drucksubstrats verbleibt, indem er der Tinte erlaubt, rasch in das Drucksubstrat
sofort nach dem Drucken auf die Substratoberfläche einzudringen. Der Thiolzusatz
mit niedrigem Siedepunkt kann auch rasch verdampfen. Als Ergebnis
wird die Resttinte, die auf der Oberfläche des Substrats verbleibt,
wesentlich verringert, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Vermischens zwischen
der Resttinte und anderen Farbtinten, die in Grenzbereichen gedruckt
werden, verringert wird. Zusätzlich
kann der Tintenzusatz mit niedrigem Siedepunkt rasch verdampfen
und erlaubt, dass die gedruckte Tinte ausgezeichnete Linienkantenschärfe und
Schärfe
(Low Mid Frequency Line Edge Noise (MFLEN)) ergibt, ohne eine signifikante
Bildverschlechterung (z. B. aufgrund von Auslaufen, usw.) hervorzurufen.
Zusätzlich
kann die geeignete Verwendung von Thiolen mit niedrigem Siedepunkt
als Tintenzusätze
eine gute Stabilität
einer Pigmenttinte aufrechterhalten, einschließlich einer Rußtinte,
die entweder chemisch modifizierte Rußteilchen oder Rußteilchen
umfasst, die durch ein Pigment-Dispergiermittel stabilisiert sind.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann der Eindringzusatz mit niedrigem Siedepunkt in eine
oder mehrere Tinten eines Tintensets in einem Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahren
eingebracht werden. Zusätzlich
kann der Eindringzusatz mit niedrigem Siedepunkt in eine Tintenstrahltinte
eingearbeitet werden, die in einer Einfarben-Druckvorrichtung (z. B.
einer Tintenstrahldruckvorrichtung für schwarze Tinte) verwendet
wird. Daher bezieht sich die vorliegende Erfindung gleicherweise
sowohl auf eine Druckvorrichtung, die Mehrfarbenbilder druckt als auch
auf eine Druckvorrichtung, die nur ein Einfarbenbild (z. B. schwarz)
druckt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die durch die vorliegende
Erfindung erhaltenen Vorteile besonders auf ein Mehrfarben-Druckverfahren
anwendbar sind, worin ein guter schwarzer Text auf Normalpapieren
erforderlich ist, und die Verringerung des Ineinanderlaufens von
Farben ein großes
Problem für
die Herstellung von Mehrfarbenbildern ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann auch der Eindringzusatz mit niedrigem Siedepunkt
in eine oder mehrere von verschieden gefärbten Tinten in einem Tintenset
eingebracht werden. So kann z. B. der Eindringzusatz mit niedrigem
Siedepunkt in eine oder mehrere der gefärbten Tinten, wie die schwarze, magentafarbene,
gelbe oder cyanfarbene Tinten, eingebracht werden. Besondere Vorteile
werden jedoch durch die vorliegende Erfindung erhalten, wenn der Eindringzusatz
mit niedrigem Siedepunkt in die schwarzen Tinten, insbesondere in
Tinten auf Rußbasis,
eingebracht wird, da diese Tinten typischerweise formuliert werden,
um eine gute Druckqualität zu
erzielen, aber eine längere
Trocknungszeit im Vergleich zu Tinten anderer Farben haben.
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Wenigstens
eine Tinte aus einem Set von Mehrfarben-Tintenstrahltinten umfasst
einen Thiolzusatz mit einem Siedepunkt von weniger als oder gleich
115°C (bei
Atmosphärendruck,
760 mm Hg). In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
vorgeschlagene Thiole zusammen (gemeinsam) mit einem zweiten Alkohol
oder Thiol mit einem Siedepunkt von weniger als oder gleich 135°C (bei Atmosphärendruck,
760 mm Hg, z. B. liegt der Siedepunkt des Tintenzusatzes zwischen
115°C und
135°C) verwendet
werden. Geeignete Zusätze
von Thiolen mit niedrigem Siedepunkt mit einem Siedepunkt von weniger
als oder gleich 115°C
umfassen 1-Butanthiol, t-Butylthiol, 1-Methyl-1-propanthiol, 2-Methyl-1-propanthiol, 2-Methyl-2-propanthiol, Thiocyclopropanol
und Mischungen davon.
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Zusätzlich können Alkohole
oder Thiole mit einem Siedepunkt ≤ 135°C gemeinsam
in Tintenstrahltinten mit den vorstehend genannten Materialien (solche
mit einem Siedepunkt von weniger als oder gleich 115°C) als gemischte
Zusätze
verwendet werden, und sie umfassen 1-Butanol, 3-Methyl-1-butanol,
2,3-Dimethyl-1-butanol, 3,3-Dimethyl-1-butanol, 2-Methyl-1-butanol (d und l),
2,3,3-Trimethyl-1-butanol, 2-Pentanol, 3-Pentanol, 2-Pentanol, 2,4-Dimethyl-2-pentanol,
2-Methyl-2-pentanol, 3-Methyl-2-pentanol, 4-Methyl-3-pentanol, 2-Methyl-3-pentanol,
3-Methyl-1-propanol, 2-Chlor-1-propanol, 1-Chlor-1-propanol, 1-Chlor-2-methyl,
2,2-Dimethyl-1-propanol (tert-Butylcarbinol, Neopentylalkohol),
3-Fluor-1-propanol, 1-Methoxy-2-propanol, 1-Ethoxy-2-propanol, 1
Butanthiol-2-methyl, 1-Butanthiol-3-methyl und Mischungen davon.
Diese Alkohole und Thiole haben einen Siedepunkt im Bereich von 115 – 135°C bei Atmosphärendruck.
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In
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ist das Thiol mit niedrigem Siedepunkt
in einer wirksamen Menge vorhanden, um die erwünschte Wirkung einer erhöhten Eindringung
in das Drucksubstrat zu ergeben, ohne in signifikanter Weise die Druckqualität, die Druckcharakteristiken
oder die Stabilität
der Tintenzusammensetzung zu op fern. Daher kann z. B. das Thiol
mit niedrigem Siedepunkt in jeder erwünschten Menge von 0,01 Gew.-%
bis 8 Gew.-% der Tintenzusammensetzung vorhanden sein. Bevorzugt
ist das Thiol mit niedrigem Siedepunkt in einer Menge von 0,1% bis
6%, bevorzugter von 0,2% bis 5%, bezogen auf das Gewicht der Tintenzusammensetzung,
vorhanden. Mengen außerhalb
dieser Bereiche können
jedoch ebenfalls verwendet werden, wie erwünscht.
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Jedes
Verhältnis
des Thiols mit einem Siedepunkt ≤ 115°C zu dem
Alkohol oder Thiol mit einem Siedepunkt ≤ 135°C kann in dieser Erfindung verwendet
werden, solange die Aufgabe(n) der vorliegenden Erfindung gelöst werden
können.
Die Alkohole und Thiole mit höherem
Siedepunkt haben einen niedrigeren Dampfdruck und fangen weniger
leicht Feuer. Sie verdampfen jedoch mit einer relativ niedrigeren
Geschwindigkeit. Ein optimales Verhältnis sollte verwendet werden,
um alle Bedürfnisse
und Erfordernisse zu befriedigen.
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Zusätzlich zu
den vorstehenden Zusätzen kann
die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung auch eine oder
mehrere der folgenden Komponenten enthalten: ein Feuchthaltemittel,
ein oberflächenaktives
Mittel, ein Pigment-Dispergiermittel, einen pH-Puffer, ein Biozid, ein Antirollmittel,
ein Antiausblutungsmittel, ein die Trocknung beschleunigendes Mittel,
ein polymeres Bindemittel, ein Antiverstopfungsmittel und einen
Latenzverstärker.
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In
der Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung können verschiedene
Feuchthaltemittel verwendet werden. Geeignete Feuchthaltemittel
und Co-Lösemittel
umfassen sowohl Glycolderivate, einschließlich sowohl Ethylenglycol,
Diethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Polyethylenglycol,
Polypropylenglycol, Poly(ethylen-co-propylen)glycol
als auch ihre Reaktionsprodukte mit Alkylenoxiden, einschließlich Ethylenoxiden,
einschließlich
Ethylenoxid und Propylenoxid; Triolderivate, die 3 bis 40 Kohlenstoffatome
enthalten, einschließlich sowohl
Glycerin, Trimethylpropan, 1,3,5-Pentantriol, 1,2,6-Hexantriol
als auch ihre Reaktionsprodukte mit Alkylenoxiden, einschließlich Ethylenoxid,
Propylenoxid und Mischungen davon; Diole, die 2 bis 40 Kohlenstoffatome
enthalten, wie 1,3-Pentandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,4-Pentandiol,
1,6-Hexandiol, 1,5-Hexandiol, 2,6-Hexandiol, Neopentylglycol (2,2-Dimethyl-1,3-propandiol) als auch
ihre Reaktionsprodukte mit Alkylenoxiden, einschließlich Ethylen oxid
und Propylenoxid in jedem erwünschten
molaren Verhältnis
zur Bildung von Materialien mit einem breiten Bereich von Molekulargewichten;
Sulfoxidderivate, die 2 bis 40 Kohlenstoffatome enthalten, einschließlich Dialkylsulfide
(symmetrische und asymmetrische Sulfoxide), wie Dimethylsulfoxid;
Methylethylsulfoxid; Alkylphenylsulfoxide; Sulfonderivate (symmetrische
und asymmetrische Sulfone), die 2 bis 40 Kohlenstoffatome enthalten,
wie Dimethylsulfon, Methylethylsulfon, Sulfolan (Tetramethylensulfon,
ein cyclisches Sulfon), Dialkylsulfone, Alkylphenylsulfone, Dimethylsulfon,
Methylethylsulfon, Diethylsulfon, Ethylpropylsulfon, Methylphenylsulfon, Methylsulfolan,
Dimethylsulfolan; Amide mit 2 bis 40 Kohlenstoffatomen, wie N-Alkylamide,
N,N-Dialkylamide, N,N-Alkylphenylamide, 2-Pyrrolidon (ein cyclisches
Amid), N-Methylpyrrolidon (ein cyclisches Amid), N-Cyclohexylpyrrolidon,
N,N-Dimethyl-p-toluamid (aromatisch), N,N-Dimethyl-o-toluamid, N,N-Diethyl-m-toluamid;
Ether, wie Alkyletherderivate von verschiedenen Alkoholen, Etherderivate
von Triolen und Diolen, einschließlich Butylcarbitol, Hexylcarbitol,
Triolether, Alkylether von Polyethylenglycolen, Alkylether von Polypropylenglycolen,
Alkylether von Phenylpolyethylenglycolen; Harnstoff und Harnstoffderivate;
innere Salze wie Betain; Thioderivate (Schwefelderivate) der vorstehend
genannten Materialien (Feuchthaltemittel), einschließlich Thioethylenglycol,
Thiodiethylenglycol, Trithio- oder Dithiodiethylenglycol; Hydroxyamidderivate,
einschließlich Acetylethanolamin,
Acetylpropanolamin, Propylcarboxyethanolamin, Propylcarboxypropanolamin;
Reaktionsprodukte der vorstehend genannten Materialien (Feuchthaltemittel)
mit Alkylenoxiden; und Mischungen davon.
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Weitere
Beispiele von geeigneten Feuchthaltemitteln und anderen Zusätzen sind
z. B. in den US-Patentschriften Nr. 5,281,261, 5,531,818, 5,693,129,
4,840,674, 5,365,464, in der anhängigen US-Patentanmeldung
Ser. Nr. 08/782,237 und in der anhängigen US-Patentanmeldung Ser.
Nr. 08/876,410 beschrieben.
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Verschiedene
nicht ionische Stabilisierungsmittel oder oberflächenaktive Mittel können ebenfalls in
Verbindung mit der Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung
verwendet werden. Geeignete nicht ionische Stabilisierungsmittel
oder oberflächenaktive
Mittel umfassen ethoxylierte Monoalkyl- oder Dialkylphenole, einschließlich der
Igepal® CA- und
Co-Reihenmaterialien (Rhone-Poulenc Co., wie Igepal® CA-630,
CO-630), der Surfynol®-Reihenmaterialien von
Air Products and Chemicals Co. und der Triton®-Reihenmaterialien
(von Union Carbide Company). Diese anionischen oberflächenakti ven
Mittel oder Dispergiermittel können
allein oder in Kombination mit anionischen oder kationischen Dispergiermitteln
verwendet werden.
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Verschiedene
anionische, kationische und nicht ionische Pigmentdispergiermittel
können
ebenfalls in Verbindung mit der Tintenzusammensetzung der vorliegenden
Erfindung verwendet werden. Geeignete Pigmentdispergiermittel umfassen
anionische Dispergiermittel, wie Polymere und Copolymere von Styrolsulfonatsalzen
(wie Na+-, Li+-,
K+-, Cs+- und Rb+-substituierte und -unsubstituierte Ammoniumkationen),
unsubstituierte und substituierte (z. B. alkyl- und alkoxysubstituierte)
Naphthalinderivate), Naphthalinsulfonatsalze (wie Na+-,
Li+-, K+-, Cs+- und Rb+-substituierte
und -unsubstituierte Ammoniumkationen) und ein Aldehydderivat (wie
unsubstituierte Alkylaldehydderivate, einschließlich Formaldehyd, Acetaldehyd,
Propylaldehyd), Maleinsäuresalze
und Mischungen davon. Sie können
entweder in fester Form oder als Wasserlösungen vorliegen. Beispiele solcher
Dispergiermittel umfassen Handelsprodukte, wie Versa® 4,
Versa® 7,
Versa® 77
(National Starch and Chemical Co.); Lomar® D
(Diamond Shamrock Chemicals Co.); Daxad® 19,
Daxad® K
(W.R. Grace Co.); Tamol® SN (Rohm & Haas). Einige
bevorzugte Dispergiermittel umfassen sowohl Naphthalinsulfonatsalze,
insbesondere ein Kondensationsprodukt von Naphthalinsulfonsäure oder
ihrer Salze (wie Na+-, Li+-,
K+-, Cs+- und Rb+-substituierte und -unsubstituierte Kationen)
und Formaldehyd, als auch Copolymere von verschiedenen Acrylsäuresalzen
oder Methacrylsäuresalzen.
In den Tintenstrahltinten der vorliegenden Zusammensetzung können auch
nicht ionische Dispergiermittel oder oberflächenaktive Mittel, wie ethoxylierte
Monoalkyl- oder Dialkylphenole, einschließlich der Igepal® CA-
und CO-Reihenmaterialien (Rhone-Poulenc Co.), der Briji®-Reihenmaterialien
(ICI Americas, Inc.) und der Triton®-Reihenmaterialien
(Union Carbide Company) verwendet werden. Diese nicht ionischen
oberflächenaktiven
Mittel oder Dispergiermittel können
allein oder in Kombination mit den vorstehend genannten anionischen
und kationischen Dispergiermitteln verwendet werden.
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Das
Verhältnis
von Pigment zu den vorstehend genannten Pigmentdispergiermitteln
liegt im Bereich von 1/0,1 bis 1/3, bevorzugt von 1/0,1 bis 1/2 und
am bevorzugtesten von 1/0,15 bis 1/1,8, obwohl es außerhalb
dieses Bereichs liegen kann. Das Verhältnis des Naphthalinsubstituenten
zu Aldehyd (z. B. Formaldehyd, Acetaldehyd) in dem vorstehend genannten
anionischen Dispergier-Kondensationsprodukt beträgt gewöhnlich etwa 1:1, obwohl dieses
Verhältnis
in Abhängigkeit
von der Stöchiometrie
der zugeführten
Materialien und der Reaktionsbedingungen verschieden sein kann und
in einfacher Weise eingestellt werden kann, um ein Dispergiermittel
mit dem erwünschten
Molekulargewicht und dem erwünschten
Verhältnis
von Naphthalinsubstituent zu Aldehyd zu erhalten. Der Rest des Dispergiermittels kann
aktive Bestandteile; wie Wasser, Lösemittel oder Feuchthaltemittel,
umfassen. Das Molekulargewicht-Gewichtsmittel des Dispergiermittels
beträgt gewöhnlich weniger
als 20000, bevorzugt weniger als 13000 und bevorzugter weniger als
10000. Die Pigmentdispersion sollte genug Dispergiermittel enthalten,
um die Pigmentteilchendispersion, wie die Viskosität, die Stabilität und die
optische Dichte, zu stabilisieren.
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In
die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung können ebenfalls
verschiedene pH-Puffer enthalten sein. Geeignete pH-Puffer umfassen
Säuren,
Basen, Phosphatsalze, Carboxylatsalze, Sulfitsalze, Sulfatsalze,
Aminsalze, Imidazol und seine Salze. Solche pH-Regelungsmittel sind
gewöhnlich
in einer Menge von 0 bis 10 Gew.-% der Tinte, bevorzugt von 0,001
bis 5 Gew.-% der Tinte und bevorzugter von 0,01 bis 5 Gew.-% der
Tinte vorhanden, obwohl die Menge außerhalb dieser Bereiche liegen
kann.
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Die
Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann auch verschiedene
Biozide enthalten. Geeignete Biozide umfassen Biozide, wie Dowicil® 150,
200 und 75, Benzoatsalze, Sorbatsalze, Proxcel® (erhältlich von
ICI). Wenn verwendet, sind solche Biozide gewöhnlich in einer Menge von 0
bis 10 Gew.-% der Tinte, bevorzugt von 0,001 bis 8 Gew.-% der Tinte
und bevorzugter von 0,01 bis 4 Gew.-% der Tinte, vorhanden, obwohl
die Menge außerhalb
dieser Bereiche liegen kann.
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Die
Tintenstrahltintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann
auch verschiedene Antiroll- und/oder Antikräuselmittel enthalten. Geeignete
Mittel umfassen solche, die in den US-Patentschriften Nr. 5,356,464
(Hickman et al.) und 5,207,824 (Moffatt et al.) beschrieben sind.
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Die
Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann auch verschiedene
Antiausblutmittel und/oder die Trocknung beschleunigende Mittel
umfassen, um ein Ineinanderlaufen von Farben zu verringern. Geeignete
Mittel umfassen Eindringmittel, einschließlich Hydroxyether, einschließlich Alkylcellulsolven® und
Alkylcarbitole®,
wie He xylcarbitol® und Butylcarbitol; Polyethylenglycoletherderivate (wie
Alkylether, einschließlich
Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Dodecyl-, Lauryl-
und Stearyletherderivate, Phenyl- und Alkylphenyletherderivate von
Polyethylenglycolen); und Polypropylenglycoletherderivate (wie Alkylether,
einschließlich Methyl-,
Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Dodecyl-, Lauryl- und
Stearyletherderivate, Phenyl- und Alkylphenyletherderivate von Polypropylenglycolen); und
Mischungen davon.
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Verschiedene
polymere Bindemittel können ebenfalls
in Verbindung mit der Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung
verwendet werden, um die Viskosität der Zusammensetzung einzustellen.
Geeignete polymere Bindemittel umfassen wasserlösliche Polymere und Copolymere,
wie Gummi arabicum, Polyacrylatsalze, Polymethacrylatsalze, Polyvinylalkohole,
Hydroxypropylencellulose, Hydroxyethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon,
Polyvinylether, Stärke,
Polysaccharide, Polyethylenimine, die mit Ethylenoxid und Propylenoxid
derivatisiert oder nicht derivatisiert sein können, einschließlich die
Discole®-Reihen
(DKS International); und die Jeffamine®-Reihen
(Texaco). Polymere Zusätze
können
in den Tintenzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung in Mengen
von 0 bis 10 Gew.-% des gesamten Tintengewichts, bevorzugt von 0,01
bis 8 Gew.-% des gesamten Tintengewichts und bevorzugter von 0,01
bis 5 Gew.-% des gesamten Tintengewichts vorhanden sein, obwohl
die Menge außerhalb
dieser Bereiche liegen kann.
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Die
Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann auch verschiedene
Antiverstopfungsmittel enthalten, um ein Verstopfen zu verhindern.
Geeignete Antiverstopfungsmittel umfassen Polyethylenglycol, Polypropylenglycol,
Poly(ethylen-co-propylen)glycol, mehrwertige Materialien (Materialien,
die mehr als eine Hydroxylgruppe enthalten), Kondensationsprodukte
von Diolen oder Triolen (Glycerin, Trimethylolpropan, Triethanolamin)
mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid.
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Verschiedene
Antiverstopfungsmittel können auch
als Latenzverstärker
dienen, um die Latenz der Tinte dieser Erfindung zu erhöhen. Eine
lange Latenz ist bevorzugt, so dass die Tinte die Düse des Druckkopfes
nicht verstopft und die Notwendigkeit für eine häufige Wartung des Druckkopfes
verringert.
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Die
Tintenzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können in
geeigneter Weise in verschiedenen Druckverfahren und -vorrichtungen
verwendet werden. So können
z. B. die Tintenzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung in
einer Vielzahl von Tintenstrahldruckverfahren und -vorrichtungen,
einschließlich
kontinuierliches Tintenstrahldrucken und Tropfen-auf-Anfrage-Drucken,
einschließlich
piezoelektrisches Tintenstrahldrucken, akustisches Tintenstrahldrucken
und thermisches Tintenstrahldrucken, verwendet werden. Die Tintenzusammensetzungen
können
als solche, z. B. in einem Einfarbendruckverfahren (monochromes
Druckverfahren) oder einer -vorrichtung oder in Kombination mit
anderen Tintenzusammensetzungen, wie in einem Mehrfarbentintenstrahldruckverfahren,
verwendet werden. Die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung,
die wenigstens eines der Thiole mit niedrigem Siedepunkt umfasst,
ist besonders verwendbar für
die Formulierung einer Pigmenttinte, wie eine Rußtinte. Die Rußtinte neigt
dazu, instabil zu werden, wenn relativ mehr nicht polare oder hydrophobe
Materialien oder Eindringmittel verwendet werden, um das Tintentrocknen
zu erleichtern. Die Thiolzusätze
mit niedrigem Siedepunkt (Siedepunkt ≤ 115°C) haben eine relativ kleinere
Anzahl von Kohlenstoffatomen und eine höhere Oberflächenspannung als ähnliche
Materialien mit einem hohen Siedepunkt und einer größeren Anzahl
von Kohlenstoffatomen. Ungleich anderen wirksamen Tinteneindringmitteln
verursachen die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Zusätze im Allgemeinen
keine signifikante Verschlechterung der Bildqualität, falls sie
in geeigneter Weise verwendet werden. Zusätzlich destabilisieren die
in der vorliegenden Erfindung verwendeten Thiole mit niedrigem Siedepunkt
eine Pigmenttinte nicht in schwerwiegender Weise, wenn sie in geeigneter
Weise verwendet werden. Aufgrund des niedrigen Siedepunkts der in
der vorliegenden Erfindung verwendeten Zusätze ist es bevorzugt, ihren
Siedepunkt über
80°C zu
haben, um mögliche
Sicherheitsrisiken, wie Entflammbarkeit während des Transports, zu vermeiden.
Falls notwendig, können die
vorstehend genannten Thiolzusätze
(Siedepunkt ≤ 115°C) auch in
Verbindung mit Alkoholen und Thiolen mit einem Siedepunkt von ≤ 135°C (z. B.
einem Siedepunkt im Bereich von 115°C bis 135°C) in Tintenstrahltintenzusammensetzungen
und Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Das
Tintenstrahldruckverfahren (z. B. Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahren)
der vorliegenden Erfindung kann das Drucken der Tinten in jeder
beliebigen Reihenfolge (z. B. cyanfarben, gelb, magentafarben, schwarz;
schwarz, cyanfarben, magentafarben, gelb; schwarz, cyanfarben, gelb,
magentafarben) umfassen. Zum Beispiel kann eine Farbtinte (z. B.
cyanfarben, magentafarben, gelb) zuerst gedruckt werden, gefolgt
von einer Rußtinte
(oder einer schwarzen Tinte), enthaltend einen Thiolzusatz mit niedrigem
Siedepunkt, oder umgekehrt. Darüber
hinaus kann das Mehrfarbentintenstrahldruckverfahren der vorliegenden
Erfindung entweder mit oder ohne Erwärmen des Substrats durchgeführt werden.
Das Drucksubstrat kann optional in jeder Stufe des Tintenstrahldruckverfahrens
der vorliegenden Erfindung erwärmt
werden, einschließlich
vor, während
oder nach dem Verfahren und Kombinationen davon. Geeignete Erwärmungsmethoden
umfassen Strahlungserwärmung,
Lampenerwärmung,
Walzen- oder Banderwärmung.
Das Tintenstrahldruckverfahren der vorliegenden Erfindung kann auch
Pixelbehandlung, Unterdrucken, Überdrucken
und partielles Tonen (z. B. 1/16, 1/8, 1/4, 1/2) umfassen, wie in
der Technik bekannt ist. Das Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahren
der vorliegenden Erfindung kann Tinten entweder auf Pigment- oder
Farbstoffbasis mit wenigstens einer Tinte umfassen, die einen Thiolzusatz
mit niedrigem Siedepunkt mit einem Siedepunkt ≤ 115°C enthält. Zusätzlich kann der in der vorliegenden
Erfindung verwendete Tintenzusatz mit Wasser, Tintenvehikeln oder
anderen Tintenzusätzen
(z. B. Feuchthaltemittel, oberflächenaktive
Mittel, Pigmentdispergiermittel, Ausstoßhilfsmittel, Biozide, Antirollmittel,
Mittel gegen das Ausbluten, pH-Puffermittel, polymere Zusätze), einschließlich Alkoholen
und Thiolen mit einem Siedepunkt ≤ 135°C, vermischt
werden.
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Das
Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahren der vorliegenden Erfindung
kann unter Verwendung zahlreicher verschiedener Drucker durchgeführt werden,
die verschiedene Druckverfahren verwenden, einschließlich thermisches
Tintenstrahldrucken, akustisches Tintenstrahldrucken, Tintenstrahldrucken
mit kontinuierlichem Strom und piezoelektrisches Tintenstrahldrucken.
Zusätzlich
kann die vorliegende Erfindung auch das Ausstoßen wenigstens einer Tinte
durch einen Tintenkopf umfassen, der zum Drucken von wenigstens
360 Punkten pro Inch, bevorzugt von wenigstens 400 Punkten pro Inch,
bevorzugter wenigstens 420 Punkten pro Inch und am bevorzugtesten
von wenigstens 600 Punkten pro Inch oder mehr befähigt ist.
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In
einer beispielhaften Ausführungsform
umfasst das Druckverfahren der vorliegenden Erfindung mehrere Schritte.
Zuerst kann eine schwarze Tinte, wie eine Rußtinte (enthaltend entweder
chemisch modifizierte Rußteilchen
oder mit einem Pigmentdispergiermittel stabilisierte Rußteilchen),
enthaltend ein Thiol mit niedrigem Siedepunkt, auf ein Drucksubstrat
gedruckt werden. Wenn die schwarze Tinte gedruckt worden ist, können dann
Farbtinten gedruckt werden. Durch Drucken in dieser Reihenfolge
kann die das Thiol enthaltende schwarze Tinte rasch in die Oberfläche des
Drucksubstrats eindringen. Ein rasches Eindringen des Drucksubstrats
verringert die Menge von restlicher schwarzer Tinte, die auf der Oberfläche des
Substrats verbleibt, die sich mit später gedruckten Farbtinten vermischen
kann, und dadurch wird das Ineinanderlaufen von Farben minimiert.
Eine lange Verzögerung
zwischen dem Drucken der schwarzen Tinte und einer nachfolgenden Farbtinte
(insbesondere einer gelben Tinte) kann verwendet werden, um das
Ineinanderlaufen von Farben weiter zu minimieren.
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In
einer alternativen Ausführungsform
des Mehrfarben-Tintenstrahldruckverfahrens der vorliegenden Erfindung
kann eine Farbtinte vor dem Drucken der den Thiolzusatz mit niedrigem
Siedepunkt enthaltenden schwarzen Tinte (z. B. Rußtinte)
gedruckt werden. Da Farbtinten allgemein schnell trocknend sind,
dringt in diesem Fall die Farbtinte rasch in die Oberfläche des
Drucksubstrats ein und trocknet. Die Rußtinte kann dann selektiv (z.
B. benachbart zu einer Farbtinte, über eine Farbtinte oder unter
eine Farbtinte) nachher auf die Oberfläche des Drucksubstrats gedruckt
werden. Ein selektives Drucken der schwarzen Tinte kann z. B. unter
Verwendung einer Partialtonungstechnik, falls notwendig, durchgeführt werden.
In solchen Fällen
können
schwarze Tintenbilder unter Verwendung von Mehrfachdruckverfahren
(z. B. partielles Drucken in Mehrfachdurchgängen) vervollständigt werden,
um das Auftreten von Ineinanderlaufen von Farben weiter zu verringern.
Da die schwarze Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung
einen Eindringzusatz mit niedrigem Siedepunkt enthält, trocknet
in diesem Fall die schwarze Tintenzusammensetzung rascher als herkömmliche
Rußtinten
mit hoher Oberflächenspannung
(z. B. solche ohne den Thiolzusatz), wodurch das Auslaufen und unerwünschtes
Vermischen, das sonst zwischen der Rußtinte und der vorher gedruckten
Farbtinte auftreten kann, minimiert wird.
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Unabhängig von
der jeweiligen Reihenfolge des Druckens verringert die Tintenstrahltintenzusammensetzung
und das Verfahren der vorliegenden Erfindung wesentlich die Wahrscheinlichkeit
des Ineinanderlaufens von Farben, wobei eine hohe Bildqualitätbildung
aufrechterhalten wird.