DE60120065T2

DE60120065T2 - Flüssige Zusammensetzung, Tinte für Tintenstrahl, Tintenset für Tintenstrahlaufzeichnung, Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, Aufzeichnungseinheit, Tintenpatrone, und Tintenstrahlaufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE60120065T2
Application number: DE60120065T
Authority: DE
Inventors: c/o Canon Kabushiki Kaisha Ryuji Katsuragi; c/o Canon Kabushiki Kaisha Makoto Shioya; c/o Canon Kabushiki Kaisha Hideto Yokoi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2001-09-24
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: ATE328042T1; US20020069789A1; US6607266B2; DE60120065D1; EP1191077A1; EP1191077B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine flüssige Zusammensetzung, eine Tinte für das Tintenstrahlen, einen Tintensatz für das Tintenstrahlaufzeichnen, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, eine Aufzeichnungseinheit, eine Tintenkartusche und ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine flüssige Zusammensetzung, welche: eine hohe Wasserfestigkeit und hervorragende Druckqualität hat; welche das Farbausbluten vermindert, das bei der Bildung von Farbbildern auftritt; und welches die Lebensdauer von Tintenstrahlaufzeichnungsköpfen, die thermische Energie verwenden, verlängern kann, als auch auf eine Tinte für das Tintenstrahlen, einen Tintensatz für das Tintenstrahlaufzeichnen, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren unter Verwendung von diesen, eine Aufzeichnungseinheit, eine Tintenkartusche und ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät.
Beschreibung des Standes der Technik
Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren erleichtert es, ein Gerät zu miniaturisieren, die Betriebskosten zu senken, etwas zu färben usw., und ist hervorragend bei der Bildung von Farbbildern, obwohl es einige Probleme bei einigen Umständen gibt, wo eine Verbesserung der Bildqualität weiter erforderlich ist. Wenn z.B. zwei unterschiedliche Tinten auf ein Aufzeichnungsmedium nebeneinander aufgebracht werden, gibt es dort ein Problem, dass diese Tinten miteinander an den Grenzen dazwischen gemischt werden, und als eine Konsequenz tritt ein Phänomen der Verschlechterung der Farbbildqualität (Bluten) auf. Insbesondere, da das Farbmischen an der Grenze zwischen schwarzer Tinte und Farbtinte eine große Wirkung auf die Verschlechterung der Bildqualität hat, wurden verschiedene Verfahren zur Lösung des Problems entwickelt.
Zum Beispiel wurde, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-202328, dem US-Patent Nr. 5198023 und der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-106841 ein Verfahren zur Steuerung des Farbausblutens durch gleichzeitige Verwendung einer ersten Flüssigkeit, die ein Präzipitationsmittel enthält, und einer zweiten Flüssigkeit, die ein Farbmittel enthält, welches Präzipitate durch das Präzipitationsmittel erzeugen kann, offenbart. Als dieses Präzipitationsmittel wurden mehrwertige Metallsalze offenbart, und als das Farbmittel, welches Präzipitate durch das mehrwertige Metallsalz erzeugen kann, wurden Farbstoffe einschließlich wenigstens einer Carbonsäuregruppe usw. offenbart. Überdies kann die erste Flüssigkeit das Farbmittel enthalten, und in diesem Fall kann die erste Flüssigkeit ebenfalls als die Tinte verwendet werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Jedoch wurde während der Untersuchungen durch die Erfinder entdeckt, dass wenn eine Lösung, die um das vorher erwähnte Bluten zu vermeiden ein mehrwertiges Metallsalz enthält, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschritt Nr. 5-202328 beschrieben, wiederholt durch ein Blasenstrahlverfahren ausgestoßen wird, werden manchmal Ablagerungen, die aus dem mehrwertigen Metallsalz stammen, auf einer Heizvorrichtung gebildet, die mit der Lösung, die das mehrwertige Metallsalz enthält, in Kontakt steht. Im Ergebnis wurde die Menge der ausgestoßenen Flüssigkeitströpfchen und die Geschwindigkeit der ausgestoßenen Flüssigkeitströpfchen im Vergleich zu denen im Anfangszustand verringert, so dass ein dahingehendes Problem verursacht wurde, dass die Bildqualität beeinträchtigt wurde. Zusätzlich wurde beobachtet, dass die Ablagerung manchmal Brüche in der Heizvorrichtung verursacht, und so den Ausstoß der mehrwertigen Metallsalzlösung verhindert.
Es wird angenommen, dass die Ursache der vorher genannten Ausstoßprobleme das Überhitzen der Tinte oder der die mehrwertigen Metallsalze enthaltenden flüssigen Zusammensetzung durch die Heizvorrichtung ist, welche die Anionen, die die mehrwertigen Metallsalze bilden, verflüchtigen oder zersetzt, und dadurch die Konzentration der Kationen (mehrwertige Metallionen) um die Heizvorrichtung erhöht. Im Ergebnis wird die Alkalinität ebenfalls erhöht, was dazu führt, dass die äußerste Oberflächenschutzschicht, die typischerweise aus einem Metall, wie etwa z.B. Tantal und Metalloxiden hergestellt ist, sich löst.
Daher haben die Erfinder ausführlich flüssige Zusammensetzungen oder Tinten untersucht, welche einen Effekt der Verminderung des Blutens haben; welche Brüche der Heizvorrichtungen und Ablagerungen vermeiden und die die Lebensdauer von Aufzeichnungsköpfen verlängern können. In der Folge wurde die vorliegende Erfindung gemacht. Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flüssige Zusammensetzung zur Verfügung zu stellen, welche die Lebensdauer eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes verlängern kann, und welche Bilder in hoher Qualität erzeugen kann, wenn sie in einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren zusammen mit einer Tinte verwendet wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist einen Tintensatz zur Verfügung zu stellen, welcher die Lebensdauer eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs verlängern kann, und welcher Bilder in hoher Qualität erzeugen kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, eine Aufzeichnungseinheit, eine Tintenkartusche und ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät zur Verfügung zu stellen, welche Bilder in hoher Qualität zur Verfügung stellen und die Lebensdauer eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes verlängern können.
Die vorhergehenden Aufgaben werden durch die im Folgenden beschriebene Erfindung erfüllt.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine flüssige Zusammensetzung für das Tintenstrahlaufzeichnen zur Verfügung gestellt, welche zusammen mit einer Farbtinte verwendet wird, und die mit der Farbtinte reagiert, wenn sie in Kontakt mit der Farbtinte kommt, wobei die flüssige Zusammensetzung umfasst (a) ein mehrwertiges Metallsalz, (b) ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Säuren mit Aminogruppen und Salzen davon, und (c) einem flüssigen Medium.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren zur Verfügung gestellt mit den Schritten: (i) Ausstoßen der vorher erwähnten flüssigen Zusammensetzung in die Richtung eines Aufzeichnungsmediums durch Abgabe von Energie auf die flüssige Zusammensetzung; und (ii) Ausstoßen der vorher erwähnten Farbtinte in die Richtung eines Aufzeichnungsmediums durch Abgabe von Energie auf die Farbtinte, wobei die Schritte so durchgeführt werden, dass die flüssige Zusammensetzung und die Farbtinte einen Kontaktzustand auf dem Aufzeichnungsmedium ausbilden.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Tintensatz für das Tintenstrahlaufzeichnen zur Verfügung gestellt mit: (1) der vorher erwähnten flüssigen Zusammensetzung und (2) einer Farbtinte, welche ein Farbmaterial und ein flüssiges Medium umfasst und mit der flüssigen Zusammensetzung durch Kontakt mit der flüssigen Zusammensetzung reagiert.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Aufzeichnungseinheit zur Verfügung gestellt mit: einem Behälterteil für die flüssige Zusammensetzung, das die vorher erwähnte flüssige Zusammensetzung enthält; einem Tintenbehälterteil, das eine Farbtinte enthält, welche mit der flüssigen Zusammensetzung durch Kontakt mit der flüssigen Zusammensetzung reagiert; und einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf für das Ausstoßen jede der flüssigen Zusammensetzung und der Farbtinte durch Abgabe von Energie auf die flüssige Zusammensetzung und die Farbtinte.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Tintenkartusche zur Verfügung gestellt mit: einem Behälterteil für die flüssige Zusammensetzung, das die vorher erwähnte flüssige Zusammensetzung enthält; und einem Tintenbehälterteil, das eine Farbtinte enthält, welche ein färbendes Material und ein flüssiges Medium umfasst und mit der flüssigen Zusammensetzung durch Kontakt mit der flüssigen Zusammensetzung reagiert.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät zur Verfügung gestellt mit: einem Behälterteil für die flüssige Zusammensetzung, das eine flüssige Zusammensetzung enthält; einem Tintenbehälterteil, das eine Farbtinte enthält, welche mit der flüssigen Zusammensetzung durch Kontakt mit der flüssigen Zusammensetzung reagiert; und einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf für das Ausstoßen jeder der flüssigen Zusammensetzung und der Farbtinte durch Abgabe von Energie auf die flüssige Zusammensetzung und die Farbtinte, wobei die flüssige Zusammensetzung die vorher erwähnte flüssige Zusammensetzung ist.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Tintensatz für das Tintenstrahlaufzeichnen zur Verfügung gestellt mit: (1) einer Farbtinte mit einem färbenden Material, einem flüssigen Medium, einem mehrwertigen Metallsalz und einem Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Säuren einschließlich Aminogruppen und Salzen davon; und (2) einer schwarzen Tinte, welche ein färbendes Material und ein flüssiges Medium umfasst, und mit der Farbtinte durch Kontakt mit der Farbtinte reagiert.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren zur Verfügung gestellt mit den Schritten: (i) Ausstoßen der vorher erwähnten schwarzen Tinte in Richtung eines Aufzeichnungsmediums durch Abgabe von Energie an die schwarze Tinte; und (ii) Ausstoßen der vorher erwähnten Farbtinte in die Richtung eines Aufzeichnungsmediums durch Abgabe von Energie an die Farbtinte, wobei die Schritte so durchgeführt werden, dass die schwarze Tinte und die Farbtinte einen Kontaktzustand auf dem Aufzeichnungsmedium ausbilden.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Aufzeichnungseinheit mit Tintenbehälterabschnitten zur Verfügung gestellt, die jede der Tinten enthält, die einen Tintensatz bilden, und einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf für das Ausstoßen jeder der Tinten, die aus den Tintenbehälterabschnitten durch Abgabe von Energie auf die Tinten zugeführt werden.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Tintenkartusche zur Verfügung gestellt mit Tintencontainerteilen, die jede der einen Tintensatz bildenden Tinten enthält.
Gemäß einem noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät zur Verfügung gestellt mit: einem Tintenbehälterabschnitt, der einen Tintensatz mit wenigstens einer schwarzen Tinte und einer Farbtinte enthält; und einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf für das Ausstoßen jeder der Tinten, die aus dem Tintenbehälterabschnitt durch Abgabe von Energie an die Tinten zugeführt wird, wobei der Tintensatz der vorher erwähnte Tintensatz ist.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verständlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Aufzeichnungskopfes eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die 2 ist eine horizontale Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Aufzeichnungskopfes eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die 3 ist eine äußere perspektivische Ansicht eines Kopfs, in welchem der Aufzeichnungskopf gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in der 1 gezeigt, vervielfacht wurde.
Die 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die 5 ist eine perspektivische Ansicht des inneren Aufbaus einer Ausführungsform einer Tintenkartusche.
Die 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Aufzeichnungseinheit.
Die 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungsteils, in welchem eine Mehrzahl von Aufzeichnungsköpfen angeordnet ist.
Die 8 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Aufzeichnungskopfes, der für die vorliegende Erfindung verwendet wird.
Die 9 ist ein Diagramm einer ersten Konfiguration eines Aufzeichnungskopfes.
Die 10 ist ein Diagramm einer zweiten Konfiguration eines Aufzeichnungskopfes.
Die 11 ist ein Diagramm einer dritten Konfiguration eines Aufzeichnungskopfes.
Die 12 ist eine perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungsteils, in welchem eine Mehrzahl von Aufzeichnungsköpfen angeordnet ist.
Die 13 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Aufzeichnungskopfes, der für die vorliegende Erfindung verwendet wird.
Die 14 ist ein Diagramm einer vierten Konfiguration eines Aufzeichnungskopfes.
Die 15 ist ein Diagramm einer fünften Konfiguration eines Aufzeichnungskopfes.
Die 16 ist ein schematisches Diagramm eines Tintenstrahlaufzeichnungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden ausführlich unter Verwendung bevorzugter Ausführungsformen erläutert.
Erste Ausführungsform
In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Aufzeichnen durchgeführt durch Aufbringen: (1) einer flüssigen Zusammensetzung, bestehend aus (a) einem mehrwertigen Metallsalz, (b) einem Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Säuren einschließlich Aminogruppen und Salzen davon, und (c) einem flüssigen Medium; und (2) einer Farbtinte auf ein Aufzeichnungsmedium, so dass sie miteinander in Kontakt kommen. Die flüssige Zusammensetzung beeinträchtigt bevorzugt nicht den Farbton der Farbtinte in einem aufgezeichneten Bild.
Das (a) mehrwertige Metallsalz wird beschrieben. Beispiele von geeigneten mehrwertigen Metallsalzen enthalten Magnesiumsalze, Calciumsalze, Bariumsalze, Eisen(II)salze, Kupfer(II)salze, Zinksalze, Aluminiumsalze usw. von anorganischen Säuren, z.B. Chlorwasserstoffsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure, organischen Säuren, z.B. Essigsäure und Hydroxycarbonsäure oder Polyolphosphat. Von diesen mehrwertigen Metallsalzen sind die mit einer hohen Löslichkeit in Bezug auf das flüssige Medium bevorzugt, wie etwa Magnesiumsalze und Calciumsalze der Salpetersäure, Magnesiumsalze und Calciumsalze der Essigsäure, Magnesiumsalze und Calciumsalze der Hydroxycarbonsäure und Magnesiumsalze und Calciumsalze von Polyolphosphat.
Hinsichtlich der vorher erwähnten Hydroxycarbonsäure enthalten geeignete Beispiele Aldarinsäuren (Polyoxydicarbonsäuren), z.B. Milchsäure, Äpfelsäure, Zitronensäure und Weinsäure und Aldonsäuren, z.B. Gluconsäure. Von diesen Hydroxycarbonsäuren sind mehrwertige Metallsalze von Aldonsäuren, welche eine hervorragende Löslichkeit und einen hohen Grad an Sicherheit haben, bevorzugt.
Die mehrwertigen Metallsalze der Aldonsäuren werden im Folgenden ausführlicher beschrieben. Die Aldonsäuren sind Polyoxycarbonsäuren, die Aldosen entsprechen, in welchen die Aldehydgruppen zu Carbonsäuregruppen oxidiert wurden. Da die Aldonsäuren lösliche mehrwertige Metallsalze durch Bindung mit mehrwertigen Metallionen von Magnesium, Calcium usw. ergeben, werden die Aldonsäuren geeigneterweise als Bestandteile der flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Die Aldonsäuren werden durch die folgende allgemeine Formel dargestellt.

(Wobei n 0 oder eine positive ganze Zahl bezeichnet und *C ein asymmetrisches Kohlenstoffatom bezeichnet.)

Wie vorher beschrieben gibt es, da die Aldonsäuren asymmetrische Kohlenstoffatome haben, viele optische Isomere. Die Aldonsäuren mit 5 oder mehr Kohlenstoffen (in der vorher erwähnten allgemeinen Formel ist n 3 oder mehr) sind nur schwerlich alleine in einer wässrigen Lösung vorhanden. Es wird angenommen, dass gewöhnlich ein Teil der Aldonsäuren Lactone mit γ- oder δ-Hydroxylgruppen bilden und γ-Aldonlactone bzw. δ-Aldonlactone bilden, um als eine ternäre Gleichgewichtsmischung von Aldonsäuren, γ-Aldonlactonen und δ-Aldonlactonen vorzuliegen. Ähnlich sind Aldonsäuren mit 4 Kohlenstoffen (in der vorhergehenden allgemeinen Formel ist n 2) schwerlich alleine in wässrigen Lösungen vorhanden. Es wird angenommen, dass gewöhnlich ein Teil der Aldonsäuren Lactone mit γ-Hydroxylgruppen bildet und entsprechende γ-Aldonlactone werden, um als eine binäre Gleichgewichtsmischung von Aldonsäuren und γ-Aldonlactonen vorzuliegen.
Die Aldonsäuren werden auf der Grundlage der Kohlenstoffe, die sie enthalten, klassifiziert. Die Aldonsäuren mit 4 Kohlenstoffen (in der vorher erwähnten allgemeinen Formel ist n 2) werden gemeinsam Tetronsäuren genannt, die Aldonsäuren mit 5 Kohlenstoffen (in der vorher erwähnten allgemeinen Formel ist n 3) werden gemeinsam Pentonsäuren genannt und die Aldonsäuren mit 6 Kohlenstoffen (in der vorher erwähnten allgemeinen Formel ist n 4) werden gemeinsam Hexonsäuren genannt. Spezifische Beispiele der Aldonsäure enthalten z.B. Glycolsäure (manchmal Hydroxyessigsäure genannt) mit 2 Kohlenstoffen (in der vorher erwähnten allgemeinen Formel ist n 0), Glycerinsäure mit 3 Kohlenstoffen (in der vorher erwähnten allgemeinen Formel ist n 1), Erythronsäure und Threonsäure mit 4 Kohlenstoffen (in der vorher erwähnten allgemeinen Formel ist n 2), Ribonsäure, Arabonsäure, Xylonsäure und Lyxonsäure mit 5 Kohlenstoffen (in der vorher erwähnten allgemeinen Formel ist n 3), Gluconsäure, Allonsäure, Altronsäure, Mannonsäure, Gulonsäure, Idonsäure, Galactonsäure und Talonsäure mit 6 Kohlenstoffen (in der vorher erwähnten allgemeinen Formel ist n 4) und Glucoheptonsäure mit 7 Kohlenstoffen (in der vorher erwähnten allgemeinen Formel ist n 5). Ferner können einige von diesen jeweils einen D-Körper, einen L-Körper und einen DL-Körper haben.
Von den als Bestandteile der flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung geeigneten Aldonsäuren ist Gluconsäure (in der vorher erwähnten allgemeinen Formel ist n 4) besonders bevorzugt, welche beschrieben werden wird. Gluconsäure wurde weithin als ein Lebensmittelzusatz verwendet und ist für den menschlichen Körper harmlos. Gluconsäure ist selten alleine in wässrigen Lösungen vorhanden. Es wird angenommen, dass gewöhnlich ein Teil der Gluconsäure Lactone mit γ- oder δ-Hydroxylgruppen bildet und ein γ-Glucon- bzw. δ-Gluconlacton bildet, um als eine ternäre Gleichgewichtsmischung von Gluconsäure, γ-Gluconlacton und δ-Gluconlacton vorzuliegen. Hinsichtlich der Gluconsäure gibt es einen D-Körper, einen L-Körper und einen DL-Körper und jeder von diesen kann verwendet werden, obwohl D-Glucose, welche der D-Körper ist, im Allgemeinen leicht erhältlich ist. Es gibt z.B. Allonsäure, Altronsäure, Mannonsäure, Gulonsäure, Idonsäure, Galactonsäure und Talonsäure als optische Isomere der Gluconsäure. Da diese ähnliche Eigenschaften zu denen der Gluconsäure aufweisen, können sie verwendet werden.
Als das mehrwertige Metallsalz der vorher erwähnten Gluconsäure können Magnesiumgluconat, Calciumgluconat, Bariumgluconat, Eisen(II)gluconat, Kupfer(II)gluconat usw. verwendet werden, obwohl die Verwendung von Magnesiumgluconat und Calciumgluconat bevorzugt ist. Ferner können diese Verbindungen alleine oder wenigstens zwei von diesen können ebenfalls gleichzeitig verwendet werden.
Das mehrwertige Metallsalz von Polyolphosphat wird beschrieben werden. Beispiele von geeigneten Polyolphosphaten enthalten z.B. ein Phosphat von Polyol, ein Monosaccharid, ein Oligosaccharid und ein Polysaccharid können erwähnt werden. Spezifisch sind z.B. Glycerophosphorsäure, Glucose-1-phosphat, Glucose-6-phosphat, Mannose-6-phosphat, Galactose-6-phosphat, Fructose-6-phosphat, Glucose-1,6-diphosphat, Fructose-1,6-diphosphat, Ascorbinsäurephosphat, Saccharosephosphat, Sorbitolphosphat, phosphoryliertes Polyglycerin und phosphoryliertes Polyethylenglycol.
Von diesen ist Glycerophosphorsäure in der vorliegenden Ausführungsform bevorzugt und wird beschrieben werden. Hinsichtlich der Glycerophosphorsäure gibt es Isomere, d.h. α-Glycerophosphorsäure und β-Glycerophosphorsäure. In der vorliegenden Erfindung kann jedes Isomer verwendet werden und eine Mischung der Isomere kann ebenfalls verwendet werden. Geeignete mehrwertige Metallsalze dieser Glycerophosphorsäuren enthalten z.B. Magnesiumglycerophosphat, Calciumglycerophosphat, Bariumglycerophosphat, Eisen(II)glycerophosphat und Kupfer(II)glycerophosphat. Insbesondere ist es bevorzugter, Magnesiumglycerophosphat und Calciumglycerophosphat zu verwenden.
In der flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Gesamtgehalt wenigstens einer Verbindung ausgewählt aus den vorher erwähnten mehrwertigen Metallsalzen bevorzugt 0,005 bis 20 Masseauf der Grundlage der gesamten Menge der flüssigen Zusammensetzung, bevorzugter 0,05 bis 12 Masse-%, auf der Grundlage der gesamten Menge der flüssigen Zusammensetzung, um einen hervorragenden Effekt der Reduktion des Blutens und einer hervorragenden Beständigkeit des Kopfes zu erzielen.
Als Nächstes wird (b) ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Säuren mit Aminogruppen und Salzen davon, welche die flüssige Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung bilden, erläutert werden. Geeignete Säuren einschließlich Aminogruppe, enthalten z.B. Amidoschwefelsäure (manchmal Sulfaminsäure genannt), Aminomethansulfonsäure, Taurin (manchmal 2-Aminoethansulfonsäure genannt), Carbaminsäure, Glycin, Alanin, β-Alanin, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Sulfanilinsäure, Phenylalanin, Leucin, Isoleucin, Threonin, Tryptophan, Valin, Methionin, Lysin und Arginin.
Von diesen ist es vom Gesichtspunkt der Löslichkeit relativ zu dem flüssigen Medium und der leichten Erhältlichkeit bevorzugt, Amidoschwefelsäure (Sulfaminsäure), Aminomethansulfonsäure, Taurin (2- Aminoethansulfonsäure), Carbaminsäure, Glycin, Alanin, β-Alanin, Asparaginsäure und Glutaminsäure zu verwenden.
Wenn die vorher erwähnten Salze der Säure, die die Aminogruppe enthalten, verwendet werden, können kommerziell erhältliche Salzverbindungen verwendet werden und es können organische Salze, gebildet durch Addition von Alkali, verwendet werden. Geeignete alkalische Mittel, enthalten z.B. Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, wässriges Ammoniak (oder Ammoniumhydroxid), Magnesiumhydroxid, Calciumhydroxid und organische Amine (z.B. Triethanolamin, Diethanolamin, Monoethanolamin, Diisopropanolamin, Triisopropanolamin, Tetramethylammoniumhydroxid, Tetraethylammoniumhydroxid und Tetra-n-propylammoniumhydroxid). Diese Verbindungen können alleine oder wenigstens zwei von diesen können ebenso gleichzeitig verwendet werden.
Der Gesamtgehalt der vorher erwähnten Materialien, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Säuren einschließlich Aminogruppen und Salzen davon in der flüssigen Zusammensetzung ist bevorzugt zwischen 0,005 bis 20 Masse-% auf der Grundlage der Gesamtmenge der flüssigen Zusammensetzung und bevorzugter ist er zwischen 0,05 bis 12 Masse-% auf der Grundlage der gesamten Menge der flüssigen Zusammensetzung, um eine hervorragende Wirkung der Verminderung der Ablagerung und der Verlängerung der Lebensdauer der Köpfe zu erzielen.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, in welchem Bilder auf ein Aufzeichnungsmedium durch Abgabe thermischer Energie für den Ausstoß der Tinte und nachfolgend durch Ausstoß der Tinte aufgezeichnet werden. Die flüssige Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit der vorher erwähnten Konfiguration und der Farbtinte, wie im Folgenden beschrieben, werden gleichzeitig verwendet, und diese werden auf ein Aufzeichnungsmedium aufgebracht, um einen Kontaktzustand der flüssigen Zusammensetzung und der Farbtinte auf dem Aufzeichnungsmedium auszubilden und das Aufzeichnen durchzuführen. Das für die Farbtinte verwendete färbende Material wird im Folgenden erläutert.
Die Farbtinte, die zusammen mit dem flüssigen Bestandteil gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, wird erläutert. Die Farbtinte umfasst wenigstens ein färbendes Material und ein flüssiges Medium. Wenn diese Tinte mit dem flüssigen Bestandteil gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Kontakt kommt, reagiert sie mit dem mehrwertigen Metall, um eine Koagulation oder Präzipitation (Ausfällen) von färbenden Materialien in der Farbtinte zu verursachen, oder einen Anstieg in der Viskosität der Farbtinte zu verursachen. Als die färbenden Materialien der Farbtinte können Pigmente und Farbstoffe verwendet werden. Als das Pigment können anorganische Pigmente, organische Pigmente und jedes andere Pigment verwendet werden, und die folgenden Beispiele werden erwähnt.
Ruß
C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 73, 74, 75, 83, 93, 95, 97, 98, 114, 128, 129, 151, 154 und 195,
C.I. Pigment Red 5, 7, 12, 48(Ca), 48(Mn), 57(Ca), 57:1, 57(Sr), 112, 122, 123, 168, 184 und 202,
C.I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15:3, 15:34, 16, 22 und 60,
C.I. Vat Blue 4 und 6.
Wenn die vorher erwähnten Pigmente als färbende Materialien verwendet werden, ist es bevorzugt, um die Pigmente stabil in den Farbtinten zu dispergieren, Dispersionsmittel zu verwenden. Als die Dispersionsmittel können makromolekulare Dispersionsmittel, oberflächenaktive Dispersionsmittel usw. verwendet werden. Beispiele von geeigneten makromolekularen Dispersionsmitteln enthalten Polyacrylate, Styrol-Acrylsäure-Copolymersalze, Styrol-Methacrylsäure-Copolymersalze, Styrol-Acrylsäure-Acrylat-Copolymersalze, Styrol-Maleinsäure-Copolymersalze, Acrylat-Maleinsäure-Copolymersalze, Styrol-Methacrylsulfonsäure-Copolymersalze, Vinylnaphthalin-Maleinsäure-Copolymersalze, β-Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensatsalze, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenglycol und Polyvinylalkohol. Von diesen ist es bevorzugt., die mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 1.000 bis 30.000 und einem Säurewert von 100 bis 430 zu verwenden. Beispiele von geeigneten oberflächenaktiven Dispersionsmitteln enthalten Laurylbenzolsulfonate, Laurylsulfonate, Laurylbenzolcarboxylate, Laurylnaphthalinsulfonate, aliphatische Aminsalze und Polyethylenoxidkondensate. Hinsichtlich der Verwendung dieser Dispersionsmittel fällt der Gehalt davon bevorzugt in einen Bereich, der die Beziehung erfüllt, Gewicht des Pigments:Gewicht des Dispersionsmittels = 10 : 5 bis 10 0,5.
In der vorliegenden Ausführungsform können als die färbenden Materialien der Farbtinte Ruß vom selbstdispergierenden Typ verwendet werden, wie beschrieben in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-186704 und der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-3498, deren Offenbarungen hierin durch Bezugnahme in dem Umfang eingefügt werden, dass sie beschreiben, wie wasserlösliche Gruppen auf die Oberfläche des Rußes eingefügt werden, um Selbstdispersion zu ermöglichen. Wenn der vorher erwähnte Ruß vom Selbstdispersionstyp als das färbende Material verwendet wird kann, da das vorher erwähnte Dispersionsmittel nicht notwendigerweise verwendet wird, die Verwendung des Dispersionsmittels reduziert oder insgesamt weggelassen werden. Es wird angenonommen, dass wenn die vorher erwähnte Pigmenttinte in Kontakt mit der flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kommt, die Pigmente in der Pigmenttinte umgehend koagulieren und präzipitieren aufgrund des Aussalzeffekts, usw. von mehrwertigen Metallionen in der flüssigen Zusammensetzung, und als eine Konsequenz wird die Geschwindigkeit der Fixierung des färbenden Materials in der Pigmenttinte auf einem Aufzeichnungsmedium erhöht und selbst wenn wenigstens zwei Tinten mit verschiedenen Farben nebeneinander aufgebracht werden, tritt wahrscheinlich kein Bluten auf. In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass wenn der Zustand der Dispersion des Pigments aufgrund der vorher erwähnten Funktion instabil wurde, dass die Reaktion zwischen der Farbtinte und der flüssigen Zusammensetzung abgelaufen ist.
Wenn ein Farbstoff als das färbende Material in der Farbtinte gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, werden wasserlösliche Farbstoffe bevorzugt verwendet. Zum Beispiel können Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, basische Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe und jeder andere Farbstoff verwendet werden. Als die Farbtinte einschließlich des Farbstoffs als das färbende Material, wird geeigneterweise die verwendet, in welcher die Präzipitation des Farbstoffs aufgrund des Aussalzeffekts, aufgrund der Bildung von Salzen oder Verbindungen, die nicht leicht in Wasser gelöst werden oder unlöslich in Wasser sind, aufgrund der Reaktion zwischen mehrwertigen Ionen und Farbstoffen, oder der Fixierung des Farbstoffs in der Farbtinte auf dem Aufzeichnungsmedium aufgrund der Kombination dieser Funktionen, schnell durch den Kontakt mit der flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform voranschreitet. Als der für die vorher erwähnte Farbtinte verwendbare Farbstoff ist ein Farbstoff einschließlich wenigstens einer Carboxylgruppe im Molekül bevorzugt, da wenn er mit der flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Kontakt kommt, er wahrscheinlich mit dem mehrwertigen Metallsalz in der flüssigen Zusammensetzung reagiert, um ein unlösliches Salz oder eine unlösliche Verbindung zu bilden. Spezifisch ist es bevorzugt, Farbstoffe mit Strukturen wie in den folgenden Beispielverbindungen 1 bis 30 gezeigt, zu verwenden, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt ist.
Beispielverbindung 1
Beispielverbindung 2
Beispielverbindung 3

(Wobei M ein Alkalimetall, ein Ammonium oder ein organisches Ammonium bezeichnet.)

Beispielverbindung 4

Beispielverbindung 5

Beispielverbindung 6
Beispielverbindung 7
Beispielverbindung 8
Beispielverbindung 9
Beispielverbindung 10
Beispielverbindung 11
Beispielverbindung 12
Beispielverbindung 13
Beispielverbindung 14
Beispielverbindung 15
Beispielverbindung 16
Beispielverbindung 17
Beispielverbindung 18
Beispielverbindung 19
Beispielverbindung 20
Beispielverbindung 21
Beispielverbindung 22
Beispielverbindung 23
Beispielverbindung 24
Beispielverbindung 25
Beispielverbindung 26
Beispielverbindung 27
Beispielverbindung 28
Beispielverbindung 29
Beispielverbindung 30
Diese Beispielverbindungen können alleine oder wenigstens zwei von diesen können in Kombination als das in der Farbtinte gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthaltene Farbmaterial verwendet werden. Die Konzentrationen dieser Farbstoffe und Pigmente sind gewöhnlich geeigneterweise in dem Bereich von 0,1 bis 20 Masse-%, angegeben auf der Grundlage der Gesamtmenge der Tinte.
Als Nächstes wird die flüssige Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das in der vorliegenden Ausführungsform für die Farbtinte verwendete flüssige Medium erläutert werden. Als das flüssige Medium ist es bevorzugt, gleichzeitig Wasser und ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel zu verwenden. Bezüglich des in der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Wassers ist es bevorzugt, entionisiertes Wasser statt herkömmlichen Wassers, das verschiedene Ionen enthält, zu verwenden. Der Wassergehalt ist bevorzugt in einem Bereich von 35 bis 96 Masse-% auf der Grundlage der Gesamtmenge der Tinte.
Da das wasserlösliche organische Lösungsmittel die Viskosität der Tinte in einer bevorzugten, für die Verwendung geeigneten Viskosität steuern kann, wird es für verschiedene Zwecke verwendet, wie etwa z.B. die Reduktion der Trockengeschwindigkeit der Tinte für die Vermeidung von Verstopfungen der Düse des Aufzeichnungskopfes durch Erhöhung der Löslichkeit des färbenden Materials usw.
Geeignete wasserlösliche organische Lösungsmittel enthalten z.B. Alkylalkohole mit 1 bis 5 Kohlenstoffen, z.B. Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, sec-Butylalkohol, tert-Butylalkohol, Isobutylalkohol und n-Pentanol, Amide, z.B. Dimethylformamid und Dimethylacetamid, Ketone oder Keto-Alkohole, z.B. Aceton und Diacetonalkohol, Ether, z.B. Tetrahydrofuran und Dioxan, Oxyethylen- oder Oxypropylen-Copolymere, z.B. Diethylenglycol, Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol, Polyethylenglycol und Polypropylenglycol, Alkylenglycole, in welchen die Alkylengruppe 2 bis 6 Kohlenstoffatome hat, z.B. Ethylenglycol, Propylenglycol, Trimethylenglycol, Triethylenglycol und 1,2,6-Hexantriol, Glycerin, Trirnethylolethan und Trimethylolpropan und niedere Alkylether, z.B. Ethylenglycolmonomethyl- (oder ethyl-)ether, Diethylenglycolmonomethyl-(oder ethyl-)ether und Triethylenglycolmonomethyl(oder ethyl-)ether, niedere Dialkylether von mehrwertigem Alkohol, z.B. Triethylenglycoldimethyl(oder ethyl-)ether und Tetraethylenglycoldimethyl(oder ethyl-)ether, Alkanolamine, z.B. Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin, Sulfolan, N-Methyl-2-pyrrolidon, 2-Pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon. Das vorher erwähnte wasserlösliche organische Lösungsmittel kann alleine oder als eine Mischung verwendet werden.
Um den pH der Farbtinte gemäß der vorliegenden Ausführungsform konstant zu gehalten, um die Löslichkeit des Farbstoffs und die Dispergierbarkeit des Pigments in der Tinte zu stabilisieren, kann ein pH-Regulator in der Farbtinte enthalten sein. Geeignete pH-Regulatoren enthalten z.B. Hydroxide, z.B. Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Ammoniumhydroxid, Sulfate, z.B. Lithiumsulfat, Natriumsulfat, Kaliumsulfat und Ammoniumsulfat, Carbonate, z.B. Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Ammoniumcarbonat und Ammoniumhydrogencarbonat, Phosphate, z.B. Lithiumphosphat, Natriumphosphat, Dinatriumphosphat, Trinatriumphosphat, Kaliumphosphat, Dikaliumphosphat, Trikaliumphosphat, Ammoniumphosphat, Diammoniumphosphat, Triammoniumphosphat, Acetate, z.B. Lithiumacetat, Natriumacetat, Kaliumacetat und Ammoniumacetat und Hydrochlorid.
Diese pH-Regulatoren können in die flüssige Zusammensetzung und die Farbtinte alleine hinzugefügt werden, obwohl es bevorzugter ist, gleichzeitig wenigstens zwei pH-Regulatoren, ausgewählt aus der vorher erwähnten Gruppe, zu verwenden. Um den pH stabil zu halten, die Auflösungsstabilität des in der Farbtinte enthaltenen wasserlöslichen Farbstoffs zu erhöhen und um Probleme des Verstopfens der Düse usw. zu vermeiden, werden diese pH-Regulatoren bevorzugt von 0,1 bis 10 Gew.-% und bevorzugter von 1 bis 8 Gew.-% zugesetzt.
Überdies können in geeigneter Weise in der flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der damit verwendeten Farbtinte, zusätzlich zu den vorher erwähnten Bestandteilen, wenn notwendig, gleichzeitig verschiedene allgemein bekannte und herkömmliche Zusatzstoffe, z.B. Viskositätsregulatoren, Fungizide, Konservierungsstoffe, Antioxidationsmittel, Antischaummittel und Harnstoff und andere Hemmstoffe des Trocknens an der Düse verwendet werden.
Hinsichtlich des bevorzugten Bereichs der Eigenschaften der flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der damit verwendeten Farbtinte, ist der pH in der Nähe von 25°C bevorzugt 3 bis 12 und bevorzugter 4 bis 10. Die Oberflächenspannung ist bevorzugt 10 bis 60 mN/m (dyn/cm) und bevorzugter ist sie 15 bis 50 mN/m (dyn/cm). Die Viskosität ist bevorzugt 1 bis 30 cps und bevorzugter 1 bis 10 cps.
Hinsichtlich des Tintenstrahlaufzeichnungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die flüssige Zusammensetzung mit der vorher erwähnten Konfiguration und die Farbtinte gleichzeitig verwendet, und diese werden auf ein Aufzeichnungsmedium gebracht, wobei ein Kontakt und eine Reaktion zwischen ihnen auftritt, um das Aufzeichnen durchzuführen. Das zu diesem Zeitpunkt verwendete Aufzeichnungsmedium ist nicht spezifisch beschränkt. Jedoch ist das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform insbesondere für herkömmlich verwendetes so genanntes einfaches Papier (plain paper), wie etwa Kopierpapier und Bindungspapier geeignet, da der Reduktionseffekt auf das Bluten deutlich auftritt, wenn Bilder auf diesen Papieren erzeugt werden.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Verfahren, in welchem die Tinte durch Abgabe thermischer Energie für den Ausstoß der Tinte ausgestoßen wird, um ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen. Insbesondere kann, mit Blick auf das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, in welchem die thermische Energie für den Ausstoß der Tinte verwendet wird, wenn das Bild unter Verwendung des Aufzeichnungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzeugt wird, die so genannte Ablagerung bzw. „Kogation" hervorragend vermieden werden. Als das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren unter Verwendung von thermischer Energie kann ein so genanntes Bubble-Jet-Verfahren vom so genannten On-Demand-Typ verwendet werden, bei welchem ebenfalls flüssige Tröpfchen unter Verwendung durch thermische Energie erzeugter Blasen verwendet werden.
In dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann hinsichtlich der Aufbringungsreihenfolge der flüssigen Zusammensetzung der Farbtinte auf das Aufzeichnungsmedium bei der Bilderzeugung die flüssige Zusammensetzung vor der Farbtinte oder die Farbtinte vor der flüssigen Zusammensetzung aufgebracht werden, solange wie die flüssige Zusammensetzung mit der vorher erwähnten Konfiguration und die Farbtinte zusammen verwendet werden, und diese auf ein Aufzeichnungsmedium aufgebracht werden, wobei Kontakt und Reaktion zwischen ihnen auftritt, um das Aufzeichnen durchzuführen. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform wird, unabhängig von der Reihenfolge und dem Aufbringungsverfahren, durch Aufbringen der flüssigen Zusammensetzung auf das Aufzeichnungsmedium, während es in Kontakt mit der Farbtinte ist, eine hervorragende Druckqualität und eine verbesserte Fixierung, Wasserfestigkeit und Vermeidung von Bluten des durch die Farbtinte gebildeten Bildes erzielt. Es wird angenommen, dass der Grund für diese Ergebnisse unter anderem einschließt, dass die mehrwertigen Metallionen in der flüssigen Zusammensetzung und Pigmente und Farbstoffe in der Farbtinte auf dem Aufzeichnungsmedium gemischt werden, um eine Koagulation, eine Präzipitation oder einen Anstieg in der Viskosität der Farbtinte zu verursachen.
Insbesondere ist es vom Standpunkt der weiteren Verbesserung der Bilddichte und der Fixiereigenschaften zum Beispiel stärker bevorzugt, die flüssige Zusammensetzung nach dem Aufbringen der Farbtinte aufzubringen und nachfolgend wiederum die Farbtinte aufzubringen. Die Farbtinte kann auf das Aufzeichnungsmedium nach dem Aufbringen der flüssigen Zusammensetzung aufgebracht werden und nachfolgend kann die flüssige Zusammensetzung wiederum aufgebracht werden.
In dem Fall, in dem das Aufbringen der flüssigen Zusammensetzung vor dem Aufbringen der Farbtinte ist, ist der Zeitabstand zwischen der Adhäsion der flüssigen Zusammensetzung auf dem Aufzeichnungsmedium und die Adhäsion der Farbtinte nicht spezifisch beschränkt, obwohl, um die Effizienz der vorliegenden Erfindung weiter zu erhöhen, ist er bevorzugt innerhalb weniger Sekunden und bevorzugter innerhalb einer Sekunde. Dies kann ebenfalls in dem Fall angewendet werden, in dem das Aufbringen der flüssigen Zusammensetzung und das Aufbringen der Farbtinte auf dem Aufzeichnungsmedium in umgekehrter Reihenfolge erfolgt. Überdies, wie in der 16 gezeigt, kann jede der flüssigen Zusammensetzung 804 und der Farbtinte 805 von den entsprechenden Aufzeichnungsköpfen 801 und 802 des Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes ausgestoßen werden, und unmittelbar nach dem Ausstoß können diese gemischt 806 und auf das Aufzeichnungsmedium aufgebracht werden 803.
Wie vorher beschrieben, wird gemäß dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform unabhängig von der Reihenfolge und dem Verfahren des Aufbringens der flüssigen Zusammensetzung und der Farbtinte, durch gleichzeitiges Aufbringen der aus den angegebenen Bestandteilen zusammengesetzten flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der damit zusammen verwendeten Farbtinte auf ein Aufzeichnungsmedium, eine hervorragende Druckqualität und verbesserte Fixierung, eine Wasserfestigkeit des durch die Farbtinte erzeugten Bildes und ein Vermeiden des Blutens während der Erzeugung des Farbbildes erzielt. Es wird angenommen, dass diese Vorteile erzielt werden, da die in der flüssigen Zusammensetzung enthaltenen mehrwertigen Metallionen mit den Pigmenten, Farbstoffen oder Pigmenten und Farbstoffen in der Farbtinte so gemischt werden, dass sie Koagulate bilden, und als eine Folge werden die vorher erwähnten hervorragenden Wirkungen erzielt.
In dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn die flüssige Zusammensetzung und die Farbtinte auf das Aufzeichnungsmedium aufgebracht werden und das Aufzeichnen durch das vorher erwähnte Verfahren erfolgt, das Verhältnis der Auftragungsmenge der Farbtinte zu der der flüssigen Zusammensetzung pro Fläche des Aufzeichnungsmediums 1 : 1 sein, obwohl das Verhältnis der Farbtinte zu der flüssigen Zusammensetzung 10 : 1 bis 10 : 10 sein kann. Hierbei kann die Kontrolle des Verhältnisses der Aufbringungsmenge der Farbtinte zu jener der flüssigen Zusammensetzung pro Fläche des Aufzeichnungsmediums durch verschiedene Verfahren erfolgen, einschließlich z.B. eines Verfahrens, in welchem bei der Aufbringung der flüssigen Zusammensetzung und der Farbtinte auf das Aufzeichnungsmedium durch das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren die Anzahl der Pixel der flüssigen Zusammensetzung, die auf das Aufzeichnungsmedium aufzubringen sind, in einem Bereich von 10 % bis 100 % der Anzahl der Pixel der Farbtinte, die auf das Aufzeichnungsmedium aufzubringen sind, gesteuert wird, durch ein Verfahren, bei welchem bei der Aufbringung der flüssigen Zusammensetzung und der Farbtinte auf das Aufzeichnungsmedium durch das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren die Ausstoßmenge der flüssigen Zusammensetzung so gesteuert wird, dass sie kleiner als die Ausstoßmenge der Farbtinte ist, um die Pixelanzahl der flüssigen Zusammensetzung, die auf das Aufzeichnungsmedium anzubringen ist, im Bereich von 10 bis 100 % der Anzahl der auf das Aufzeichnungsmedium anzubringenden Farbtinte ist, oder durch ein Verfahren, welches eine Kombination der vorher erwähnten Verfahren ist.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das dieses Verfahren einsetzende Tintenstrahlaufzeichnungsgerät werden im Folgenden ausführlicher beschrieben. In dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, in welchem Energie an die Tinte abgegeben wird und die Tinte dadurch ausgestoßen wird, um das Bild auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzeugen, als das Verfahren zum Anbringen der flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der Farbtinte auf das Aufzeichnungsmedium verwendet. Als das Aufzeichnungsverfahren können verschiedene allgemein bekannte herkömmliche Tintenstrahlverfahren verwendet werden, wie z.B. ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren unter Verwendung von mechanischer Energie aufgrund der Verformung eines piezoelektrischen Elements kann verwendet werden. Jedoch ist es bevorzugt, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren zu verwenden, in welchem die Tinte durch die Abgabe von thermischer Energie ausgestoßen wird.
Das heißt, dass, wie vorher beschrieben, das Auftreten von Ablagerungen, die verursacht werden, wenn das Bild durch das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren erzeugt wird, in welchem, um ein Farbmischungsbluten zwischen verschiedenen Farben zu vermeiden und um die Wasserfestigkeit der Aufzeichnungen zu verbessern, die Farbtinte und die flüssige Zusammensetzung, die mehrwertige Metallsalze enthält, gemeinsam verwendet werden, und thermische Energie verwendet wird, um die flüssige Zusammensetzung auszustoßen, und die Verschlechterung der Bildqualität, die dies begleitet, wirkungsvoll durch das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform vermieden werden kann, in welchem die flüssige Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. Im Gegensatz dazu wird in einem herkömmlichen Verfahren, wenn die Lösung, die zusammen mit der Farbtinte verwendet wird, um ein Bluten zu vermeiden und um die Wasserfestigkeit von Aufzeichnungen zu erhöhen, wiederholt aus dem Aufzeichnungskopf ausgestoßen wird, manchmal die äußerste Oberflächenschutzschicht aus wenigstens einem Metall oder Metalloxid, z.B. hergestellt aus wenigstens einem von Tantal oder Tantaloxid, die auf der Heizvorrichtung (Heizvorrichtungselementsubstrat) für die Abgabe thermischer Energie gebildet wird, gelöst wurde, und in Verbindung damit Brüche in der Heizvorrichtung auftraten, so dass der Ausstoß unmöglich wurde und Ablagerungen auf der Heizvorrichtung auftraten, und so die Qualität des erzeugten Bildes beeinträchtigt. Jedoch werden diese Probleme effektiv durch die vorliegende Erfindung vermieden.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß der vorliegenden Ausführungsform, das die flüssige Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet, enthält ein Lagerungsteil für die flüssige Zusammensetzung, das die flüssige Zusammensetzung lagert, ein Farbtintenlagerungsteil, das die Farbtinte lagert, und einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der jede der flüssigen Zusammensetzung und der Farbtinte ausstößt. Wie vorher beschrieben, ist eine bevorzugte Ausführungsform ein Gerät, welches die flüssige Zusammensetzung und die Farbtinte durch die Wirkung thermischer Energie ausstößt, und welches ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät ist, das mit einem Kopf für das Tintenstrahlaufzeichnen versehen ist, der eine Heizvorrichtung enthält, um thermische Energie an die flüssige Zusammensetzung und die Farbtinte in den Flusskanal abzugeben, die von dem vorher erwähnten Lagerungsteil für die flüssige Zusammensetzung und den Farbtintenlagerungsteil eingeführt wird, und eine Vorrichtung für das Anlegen eines elektrischen Impulssignals an die vorerwähnte Heizvorrichtung entsprechend der Aufzeichnungsinformation, und überdies, welches ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät ist, in dem die vorher erwähnte Heizvorrichtung eine äußerste Oberflächenschutzschicht hat, die wenigstens ein Metall und/oder ein Metalloxid enthält. Insbesondere wenn in einer Ausführungsform des Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts das Metall und das Metalloxid Tantal oder Tantaloxid ist, werden die Wirkungen der vorliegenden Erfindung deutlich aufgewiesen.
Überdies wurde beobachtet, dass wenn das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät so gesteuert wird, dass das Verhältnis seiner Energie E_op, welche in die Heizvorrichtung gegeben wird, um die flüssige Zusammensetzung auszustoßen, zu der minimalen Energieeingabe E_th, die notwendig für die Heizvorrichtung ist, um die Tinte aus einem Aufzeichnungskopf auszustoßen, E_op/E_th (= r-Wert), die Beziehung 1, 10 ≤ E_op/E_th ≤ 1,90 erfüllt, die Wirkungen der vorliegenden Erfindung deutlich aufgewiesen werden.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät unter Verwendung des Tintenstrahlaufzeichnungsverfahrens, in welchem die Tinte unter Verwendung von thermischer Energie ausgestoßen wird, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform eines Aufzeichnungskopfes, der ein Teil eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes unter Verwendung von thermischer Energie ist. Die 1 ist eine Querschnittsansicht eines Aufzeichnungskopfs 13 entlang eines Tintenflusskanals. Die 2 ist eine Querschnittsansicht eines Teils, angedeutet durch die Linie II-II, gezeigt in der 1. Der Kopf 13 wird durch Anbringen eines Glas-, Keramik-, Silicium-, Polysulfonoder Kunststoffpanels usw. mit einem Fließkanal (Düse) 14 für Tinte und ein Heizvorrichtungselementsubstrat 15 hergestellt. Das Heizvorrichtungselementsubstrat 15 besteht aus: (1) einer Schutzschicht 16-1 aus Siliciumoxid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid usw.; (2) einer äußersten Oberflächenschutzschicht 16-2 aus Metall, wie etwa z.B. Platin oder einem Metalloxid, wie etwa z.B. Platinoxid, insbesondere aus Tantal oder Tantaloxid; (3) Elektroden 17-1 und 17-2 aus z.B. Aluminium, Gold, Aluminium-Kupfer-Legierungen usw.; (4) einer Heizvorrichtungsresistorschicht 18 aus einem Material mit hohem Schmelzpunkt, wie etwa z.B. Hafniumborid, Tantalnitrid, Tantal-Aluminum usw.; (5) einer Wärmespeicherschicht 19 aus z.B. Siliciumoxid, Aluminiumoxid usw.; (6) und einem Substrat 20 aus einem wärmeableitenden Material, wie etwa z.B. Silicium, Aluminium oder Aluminiumnitrid.
In dem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät unter Verwendung thermischer Energie wird, wenn ein elektrisches Impulssignal an die Elektroden 17-1 und 17-2 des vorher erwähnten Kopfes 13 angelegt wird, ein Bereich des Heizvorrichtungselementsubstrats 15 (Heizvorrichtung), angezeigt durch n, schnell erwärmt, und eine Blase wird in der Tinte 21 erzeugt, die in Kontakt mit dieser Oberfläche ist. Nachfolgend dehnt sich ein Meniskus 23 aufgrund des Drucks davon aus und die Tinte 21 wird durch eine Düse 14 des Kopfes ausgestoßen und bewegt sich als Tintentröpfchen 24 von einer Ausstoßöffnung 22 in die Richtung eines Aufzeichnungsmediums 25. Die 3 ist eine äußere perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Multikopfs, in welchem mehrere Aufzeichnungsköpfe, wie der in der 1 gezeigte, angeordnet sind. Dieser Multikopf wird durch Anbringen eines Glaspanels 27 mit einer Mehrfachdüse 26 und einem Heizvorrichtungskopf 28, der ähnlich zu dem in der 1 erläuterten ist, hergestellt.
Menge der an die Heizvorrichtung abgegebenen Energie Als Nächstes wird der r-Wert erläutert. Der r-Wert ist ein Faktor, der ein Verhältnis der tatsächlichen Eingabeenergie zu der kritischen Energie darstellt, welche die minimale Energie ist, die für den Blasenstrahlkopf zum Ausstoß der Tinte oder der flüssigen Zusammensetzung erforderlich ist. Das heißt, die Eingabeenergie E wird durch die folgende Formel (A) dargestellt unter Verwendung einer Breite P eines Impulses, der an den Blasenstrahlkopf angelegt wird (wenn eine Mehrzahl von unterteilten Impulsen angelegt wird, wird die Gesamtbreite verwendet), der angelegten Spannung V und den Widerstand R der Heizvorrichtung, E = P × V2/R (A).
Zu diesem Zeitpunkt wird der r-Wert durch die folgende Formel (B) aus der minimalen Energie E_th bestimmt, welche notwendig für die Heizvorrichtung ist, um die Tinte oder die flüssige Zusammensetzung aus dem Blasenstrahlkopf auszustoßen, und der Energie E_op, welche für die Ansteuerung tatsächlich eingegeben wird, r = Eop/Eth (B)
Als das Verfahren zur Bestimmung des r-Wertes, der z.B. für den Ausstoß der flüssigen Zusammensetzung auf der Grundlage der Steuerungsbedingungen des Blasenstrahlkopfes geeignet ist, werden in der Praxis die folgenden zwei Verfahren (1) und (2) durchgeführt .
(1) Wenn die Impulsbreite festgelegt ist
Eine Spannung, die für den Ausstoß der flüssigen Zusammensetzung aus dem Blasenstrahlkopf geeignet ist, wird unter Verwendung der spezifischen Pulsbreite bestimmt, und der Tintenausstoß beginnt durch das Ansteuern der Heizvorrichtung. Wenn die Spannung schrittweise reduziert wird, um die Spannung zu finden, an welcher der Ausstoß aufhört, wird die Spannung unmittelbar vor der Spannung, an welcher der Ausstoß aufhört, als die minimale Spannung V_th angenommen, bei welcher ein Ausstoß möglich ist. Wenn die tatsächlich für die Ansteuerung verwendete Spannung durch V_op angegeben wird, wird der r-Wert durch die folgende Formel (C) ermittelt, r = (Vop/Vth)2 (C).
(2) Wenn die Spannung festgelegt ist
Eine für den Ausstoß der flüssigen Zusammensetzung aus dem Blasenstrahlkopf geeignete Impulsbreite wird unter Verwendung der spezifischen Spannung und des durch die angesteuerte Heizvorrichtung beginnenden Tintenausstoßes ermittelt. Dann wird die Impulsbreite schrittweise reduziert, um die Impulsbreite zu finden, bei welcher der Ausstoß aufhört. Die Impulsbreite unmittelbar vor der Impulsbreite, bei welcher der Ausstoß aufhört, wird als die minimale Impulsbreite P_th angenommen, bei welcher ein Ausstoß möglich ist. Wenn die tatsächlich für die Ansteuerung verwendete Impulsbreite als P_op angegeben wird, wird der r-Wert durch die folgende Formel (D) bestimmt, r = Pop/Pth (D)
Hierbei ist die Spannung eine Spannung, die tatsächlich an das Heizvorrichtungsteil abgegeben wird, um die Blasenstrahl-Heizvorrichtung zu erwärmen. Da die von außerhalb des Kopfes angelegte Spannung aufgrund von Kontakt- und Leitungswiderstand usw. reduziert sein kann, kann sie nicht zur Berechnung des r-Wertes im strengen Sinne verwendet werden. Wenn jedoch V_th und V_op von außerhalb des Kopfes gemessen werden, ist, da beide gemessenen Werte die vorher erwähnte Spannungsschwankung enthalten, selbst wenn diese Werte direkt für die Berechnung des r-Wertes verwendet werden, der Fehler gering, solange die Spannungsschwankung nicht groß ist. Daher können aus Bequemlichkeitsgründen diese Werte als der r-Wert verwendet werden.
Wenn die Aufzeichnung unter Verwendung eines in der Praxis verwendeten Druckers erfolgt, muss angemerkt werden, da eine Mehrzahl von Heizvorrichtungen gesteuert werden, so dass eine an eine Heizvorrichtung angelegte Spannung als ein Ergebnis der Schwankungen zwischen den einzelnen Köpfen variieren kann.
Aus den vorher erwähnten Formeln (A) und (B) scheint, wenn der r-Wert gleich ist, das Quadrat von V und P in einem umgekehrten Zusammenhang zu stehen, obwohl in der Praxis, da es dort elektrische Probleme dergestalt gibt, dass eine Impulsform nicht rechtwinklig wird, usw., thermische Probleme dergestalt gibt, dass wenn die Impulsformen unterschiedlich sind, thermische Diffusionen in der Peripherie der Heizvorrichtungen unterschiedlich sind usw., und Probleme dergestalt gibt, die spezifisch für Blasenstrahldrucker sind, dass wenn die Spannungen unterschiedlich sind, die Wärmeströme aus den Heizvorrichtungen zu den Tinten unterschiedlich sind, so dass diese eine Schwankung in den Blasenbildungszuständen usw. erzeugen, so dass das Quadrat von V und P nicht in einer einfachen Beziehung stehen. Daher müssen die Verfahren unter dem vorher erwähnten (1) und (2) unabhängig behandelt werden. Es wird angemerkt, dass eine Umwandlung eines Wertes in einen anderen Wert durch Berechnung einen Fehler verursachen kann. In der vorliegenden Erfindung wurde, wenn nicht anders angegeben, der r-Wert durch das vorher erwähnte Verfahren (1) bestimmt.
Um die Tinte und die flüssige Zusammensetzung stabil auszustoßen, wird allgemein unter Bedingungen gearbeitet, bei denen der, wie vorher beschrieben bestimmte r-Wert im Bereich von etwa 1,12 bis 1,96 ist. Jedoch wird in dem Fall, in dem die flüssige Zusammensetzung bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform aus dem Aufzeichnungskopf aufgrund der Abgabe von thermischer Energie durch Ansteuerung ausgestoßen wird, während der r-Wert in einem vorbestimmten Bereich ist, spezifisch in dem Bereich von 1,10 bis 1,90, die Anhaftung von Ablagerungen aufgrund des Ausstoßes der flüssigen Zusammensetzung an die Heizvorrichtung zusätzlich vermieden, und in der Konsequenz kann die Lebensdauer des Aufzeichnungskopfes weiter verlängert werden, so dass dieser Fall bevorzugt ist.
Obwohl die spezifischen Gründe dafür, dass die Adhäsion von Ablagerungen an die Heizvorrichtung besonders wirkungsvoll vermieden werden können und in der Folge die Lebensdauer des Aufzeichnungskopfes weiter erhöht werden kann, wenn die flüssige Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform aus dem Aufzeichnungskopf aufgrund der Abgabe von thermischer Energie ausgestoßen wird, während der r-Wert in dem vorher erwähnten Bereich ist, nicht sicher sind, wird angenommen, dass durch den Betrieb, während der r-Wert in dem vorher erwähnten Bereich ist, erstens, wenigstens eine Säure mit Aminogruppen und Salzen davon, die in der flüssigen Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthalten sind, die äußerste Oberfläche der Schutzschicht schützt, mit dem Ergebnis, dass die Erosion von wenigstens einem der Metalle und Metalloxide, die die äußerste Oberflächenschutzschicht bilden, wirkungsvoll vermieden wird, und zweitens, da die Oberflächentemperatur nicht übermäßig aufgrund der übermäßigen Zufuhr von Energie zu der Heizvorrichtung steigt, eine Erosion (Auflösung) von Metall aufgrund der erhöhten Alkalinität, die durch die mehrwertigen Metallionen verursacht wird, die die flüssige Zusammensetzung bilden, die verwendet wird, um das Auftreten von farbgemischtem Bluten zu vermeiden und die Wasserfestigkeit von Aufzeichnungen zu erhöhen, nicht übermäßig auftritt.
Die 4 zeigt eine Ausführungsform eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts, in welchem der oben erläuterte Aufzeichnungskopf eingebaut ist. In der 4 wird ein Ende eines Blatts 61 als ein Wischelement durch ein Blatthalteelement gehalten und befestigt, so dass sie die Form eines Auslegers hat. Das Blatt 61 wird an einer Position neben einem Aufzeichnungsbereich für den Aufzeichnungskopf 65 angeordnet, und in der Ausführungsform, wie in der Zeichnung gezeigt, wird das Blatt 61 so gehalten, so dass es in den Bewegungsweg des Aufzeichnungskopfes 65 hineinragt.
Eine Kappe 62 ist eine Kappe einer Ausstoßauslassfläche eines Aufzeichnungskopfes 65 und wird an der Grundposition neben dem Blatt 61 angeordnet. Die Kappe 62 bewegt sich in der Richtung senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungskopfes 65 und kommt in Kontakt mit der Ausstoßauslassfläche, um so eine Abdeckung zu bewirken. Ein Tintenabsorptionsmaterial 63, wie in der 4 gezeigt, wird neben dem Blatt 61 angeordnet und wird vorstoßend in den Bewegungspfad des Aufzeichnungskopfes 65 in einer ähnlichen Art und Weise zu der des Blatts 61 gehalten.
Ein Ausstoßwiedergewinnungsteil 64 wird aus dem vorher erwähnten Blatt 61, der Kappe 62 und dem Tintenabsorptionsmaterial 63 gebildet und Wasser, Staub und Ähnliches auf der Tintenausstoßauslassfläche werden durch das Blatt 61 und das Tintenabsorptionsmittel 63 entfernt.
Der Aufzeichnungskopf 65 hat eine Ausstoßenergieerzeugungsvorrichtung und stößt Tinte in die Richtung des Aufzeichnungsmediums aus, das einer Ausstoßauslassfläche gegenüberliegt, die mit einer Ausstoßöffnung versehen ist, um das Aufzeichnen durchzuführen. Ein Schlitten 66 hat einen darauf angebrachten Aufzeichnungskopf 65, um so den Aufzeichnungskopf 65 zu tragen. Der Schlitten 66 greift gleitfähig in einen Führungsschaft 67 ein, und ein Teil des Schlittens 66 ist mit einem von einem Motor 68 angetriebenen Riemen 69 verbunden, obwohl das nicht in der Zeichnung gezeigt wird. Davon begleitet kann der Schlitten 66 sich entlang des Führungsschafts 67 bewegen und daher kann der Aufzeichnungskopf 65 sich in den Aufzeichnungsbereich und den daneben liegenden Bereich bewegen.
Eine Zufuhreinrichtung 51 führt das Aufzeichnungsmaterial ein. Eine Zufuhrwalze 52 wird durch einen Motor angetrieben, welcher nicht in der Zeichnung gezeigt wird. Gemäß dieser Konfiguration wird das Aufzeichnungsmedium zu einer Position geführt, die der Ausstoßauslassfläche des Aufzeichnungskopfes 65 gegenüberliegt, und wird an ein Ausgabeteil, das mit einer Ausgabewalze 53 versehen ist, während des Aufzeichnens ausgegeben. Hinsichtlich der vorher erwähnten Konfiguration, wenn der Aufzeichnungskopf 65 in die Ausgangsposition in Übereinstimmung mit dem Abschluss des Aufzeichnens zurückkehrt, stößt das Blatt 61 in den Bewegungsweg des Aufzeichnungskopfes 65 hinein, während die Kappe 62 in dem Wiederherstellungsteil 64 aus dem Bewegungsweg zurückweicht. In der Konsequenz wird die Ausstoßauslassfläche des Aufzeichnungskopfes 65 gewischt.
Wenn die Kappe 62 mit der Ausstoßauslassfläche des Aufzeichnungskopfes 65 in Kontakt kommt, um das Abdecken zu bewirken, bewegt sich die Kappe 62, um in den Bewegungsweg des Aufzeichnungskopfes 65 hineinzuragen. Wenn sich der Aufzeichnungskopf 65 von der Ausgangsposition zu der Aufzeichnungsstartposition bewegt, werden die Kappe 62 und das Blatt 61 in der gleichen Position wie beim vorher erwähnten Wischen angeordnet. In der Konsequenz wird die Ausstoßauslassfläche des Aufzeichnungskopfes 65 ebenfalls während dieser Bewegung gewischt. Der Aufzeichnungskopf bewegt sich in der Ausgangsposition zum Zeitpunkt des Abschlusses des Aufzeichnens und der Ausstoßwiederherstellung. Zusätzlich dazu, wenn sich der Aufzeichnungskopf zwischen Aufzeichnungsbereichen zum – Aufzeichnen bewegt, bewegt sich der Aufzeichnungskopf zu der Ausgangsposition neben dem Aufzeichnungsbereich in vorbestimmten Intervallen, so dass das vorher erwähnte Wischen ebenfalls während dieser Bewegung durchgeführt wird.
Die 5 zeigt eine Ausführungsform einer Tintenkartusche 45, die die Tinte lagert, die zu dem Aufzeichnungskopf durch ein Tintenzufuhrelement, wie z.B. ein Rohr, zuzuführen ist. Hierbei kann das Tintenlagerungsteil 40, das die Tintenzufuhr lagert, z.B. ein Tintenbeutel mit einem Kautschukstopper 42 am Ende sein. Die Tinte in dem Tintenbeutel 40 kann zu dem Kopf durch eine Nadel (nicht in der Zeichnung gezeigt) geführt werden, die in den Stopper 42 eingeführt wird. Das Tintenabsorptionsmittel 44 nimmt die Abfalltinte auf. Die Fläche des Tintenlagerungsteils, die in Kontakt mit der Flüssigkeit kommt, wird bevorzugt aus Polyolefin und bevorzugter aus Polyethylen hergestellt.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf das vorher erwähnte Tintenstrahlaufzeichnungsgerät beschränkt, in welchem der Kopf und die Tintenkartusche getrennt sind, und kann ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät sein, in welchem der Kopf und die Tintenkartusche, wie in der 6 gezeigt, einstückig ausgebildet sind. In der 6 wird ein Tintenlagerungsteil, das die Tinte lagert, z.B. ein Tintenabsorptionsmittel, in einer Aufzeichnungseinheit 70 gelagert, und die Tinte in dem Tintenabsorptionsmittel wird als Tintentröpfchen von einem Kopfteil 71 mit einer Mehrzahl von Öffnungen ausgestoßen. Ein bevorzugtes Material für die Verwendung als das Tintenabsorptionsmittel ist Polyurethan. Eine Konfiguration, in welcher das Tintenlagerungsteil ein Tintenbeutel ist, der darin statt mit dem Tintenabsorptionsmittel mit einer Feder versehen ist, kann eingesetzt werden. Das Innere der Kartusche ist mit der Luft durch ein Ventilationsloch 72 verbunden. Diese Aufzeichnungseinheit 70 wird anstelle des in der 4 gezeigten Aufzeichnungskopfes 65 verwendet, und kann frei auf den Schlitten 66 befestigt oder entfernt werden.
Wenn ein Farbbild durch das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzeugt wird, wird z.B. ein Aufzeichnungskopf verwendet, in welchem fünf Aufzeichnungsköpfe, wie in der 3, angeordnet sind. Die 7 zeigt eine derartige Ausführungsform. Die Aufzeichnungsköpfe 91, 92, 93 bzw. 94 stoßen gelbe Tinte, magentafarbene Tinte, cyanfarbene Tinte bzw. schwarze Tinte aus. Ein Kopf 95 stößt die flüssige Zusammensetzung aus. Diese Köpfe werden in dem vorher erwähnten Aufzeichnungsgerät angeordnet und stoßen jede der Tinten in Antwort auf Aufzeichnungssignale aus. Die flüssige Zusammensetzung wird z.B. wenigstens an dem Teil des Aufzeichnungsmediums, auf dem das Bild erzeugt wird, an welchem die Tinten aufgebracht werden, vor dem Ausstoß jeder der Farbtinten aufgebracht.
Die 7 zeigt eine Ausführungsform unter Verwendung von fünf Aufzeichnungsköpfen, obwohl es wichtig ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist und dass, wie in der 8 gezeigt, es ebenfalls bevorzugt ist, Gelb 101, Magenta 102, Cyan 103, Schwarz 104 und die flüssige Zusammensetzung 105 von einem Aufzeichnungskopf mit getrennten Flüssigkeitsfließkanälen auszustoßen. Die Köpfe können so angeordnet werden, dass die Aufzeichnungsreihenfolge jeder Tinte und der flüssigen Zusammensetzung umgekehrt zu der vorher erwähnten Reihenfolge wird.
Als Beispiele für spezifische Anordnungen des geeigneterweise in der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Tintenstrahlaufzeichnungskopfes werden drei Konfigurationen in den 9, 10 und 11 gezeigt. In den 9, 10 und 11 bezeichnen die Bezugszeichen 111 bis 114, 121 bis 124 und 131 bis 134 jeweils Aufzeichnungsköpfe für den Ausstoß farbiger Tinten mit Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) bzw. Schwarz (Bk). Die Bezugszeichen 115, 125 und 135 bezeichnen Aufzeichnungsköpfe für den Ausstoß einer flüssigen Zusammensetzung (S). Jeder der Aufzeichnungsköpfe wird auf dem Schlitten in einer ähnlichen Art und Weise zu der, wie in der 7 gezeigten, angeordnet, obwohl die Anordnungen unterschiedlich in Abhängigkeit von den Konfigurationen sind. Jeder der Aufzeichnungsköpfe wird in dem vorher erwähnten Aufzeichnungsgerät angeordnet und stößt jede der Farbtinten in Antwort auf das Aufzeichnungssignal aus. Die flüssige Zusammensetzung haftet wenigstens an das Bilderzeugungsteil des Aufzeichnungsmediums, auf welchem die Farbtinten vor oder nachher durch den Ausstoß der Farbtinten anhaften. Jeder der Aufzeichnungsköpfe bewegt sich mit dem Schlitten in der durch einen Pfeil (1) angegebenen Richtung, und das Aufzeichnungsmedium bewegt sich mit der Zufuhrwalze usw. in einer durch einen Pfeil (2) angegebenen Richtung.
In einem ersten Konfigurationsbeispiel, wie in der 9 gezeigt, werden die Aufzeichnungsköpfe S(115), Bk(114), C(113), M(112) und Y(111) auf dem Schlitten parallel angeordnet. In einem zweiten Konfigurationsbeispiel, wie in der 10 gezeigt, werden die Aufzeichnungsköpfe für die flüssige Zusammensetzung(125) und die schwarze Tinte(124) parallel angeordnet und die Aufzeichnungsköpfe C(123), M(122) und Y(121) werden in Reihen miteinander und parallel zu den vorher erwähnten Aufzeichnungsköpfen angeordnet. Hierbei ist das Ausstoßvolumen jedes der vorher erwähnten Köpfe pro 1 Punkt nicht unbedingt das Gleiche. Das Ausstoßvolumen (Vd) jeder der Aufzeichnungsköpfe pro 1 Punkt kann in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung der flüssigen Zusammensetzung usw. gesteuert werden, so dass ein optimiertes Aufzeichnen durchgeführt wird. Bevorzugt haben die Aufzeichnungsköpfe S, Y, M und C das gleiche Vd, und das Vd des Aufzeichnungskopfes wird so angegeben, dass er zweimal größer als das ist, obwohl dies nicht darauf beschränkt ist. In einem dritten Konfigurationsbeispiel, wie in der 11 gezeigt, werden die Aufzeichnungsköpfe Bk(134), S(135), Bk(134), C(133), M(132) und Y(131), die jeweils das gleiche Ausstoßvolumen haben, parallel auf einem Schlitten angeordnet, und daher ist die Ausstoßmenge der schwarzen Tinte zweimal so groß wie die Ausstoßmenge der flüssigen Zusammensetzung und jeder der Farbtinten. In dem in der 11 gezeigten Konfigurationsbeispiel ist das Ausstoßvolumen (Vd) jeder der Aufzeichnungsköpfe S, Bk, Y, M und C nicht notwendigerweise das Gleiche.
Wie vorher beschrieben, kann in der vorliegenden Ausführungsform das Verhältnis der Aufbringungsmenge der Farbtinte, insbesondere der Magentatinte, zu jener der flüssigen Zusammensetzung pro Fläche des Aufzeichnungsmediums in dem Bilderzeugungsbereich 1 : 1 sein, obwohl das Verhältnis der Farbtinte zu der flüssigen Zusammensetzung im Bereich zwischen 10 : 1 bis 10 : 10 liegen kann. Hierbei kann die Einstellung des Verhältnisses der Aufbringungsmenge der Farbtinte zu jener der flüssigen Zusammensetzung pro Fläche des Aufzeichnungsmediums spezifisch z.B. durch ein Verfahren durchgeführt werden, in welchem die Anzahl der Pixel der flüssigen Zusammensetzung, die auf das Aufzeichnungsmedium aufzubringen ist, in einem Bereich von 10 % bis 100 % der Anzahl der Pixel der auf dem Aufzeichnungsmedium anzubringenden Farbtinte eingestellt wird, durch ein Verfahren, in welchem, hinsichtlich des Aufbringens der flüssigen Zusammensetzung und der Farbtinte, die Ausstoßmenge der flüssigen Zusammensetzung so eingestellt wird, dass sie kleiner als die Ausstoßmenge der Farbtinte ist, oder durch ein Verfahren, in welchem die vorher erwähnten Verfahren kombiniert werden, so dass die Pixelanzahl der auf das Aufzeichnungsmedium anzubringenden flüssigen Zusammensetzung so eingestellt wird, dass sie in einem Bereich von 10 % bis 100 % der Pixelanzahl der auf dem Aufzeichnungsmedium anzubringenden Farbtinte ist, und die Ausstoßmenge der flüssigen Zusammensetzung wird so eingestellt, dass sie kleiner als die Ausstoßmenge der Farbtinte bei dem Aufbringen der flüssigen Zusammensetzung und der Farbtinte auf dem Aufzeichnungsmedium ist.
Zweite Ausführungsform
Als eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung werden eine Tinte, einschließlich eines färbenden Materials, ein flüssiges Medium, ein mehrwertiges Metallsalz und ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Säuren mit Aminogruppen und Salzen davon erläutert werden. In der bevorzugten Ausführungsform unter Verwendung der vorher erwähnten Tinte ist die Tinte eine Farbtinte und der Tintensatz für das Tintenstrahlaufzeichnen besteht aus dieser Farbtinte und schwarzer Tinte, welche ein färbendes Material und ein flüssiges Medium enthält und mit der Farbtinte bei Kontakt damit reagiert. Eine Ausführungsform unter Verwendung des vorher erwähnten Tintensatzes wird im Folgenden erläutert.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Aufzeichnen durch das Aufbringen der Farbtinte und der schwarzen Tinte durchgeführt, wobei ein Kontaktzustand der Farbtinte und der schwarzen Tinte auf dem Aufzeichnungsmedium ausgebildet wird. Es ist eine Aufgabe des Tintensatzes gemäß der vorliegenden Ausführungsform, das Bluten zwischen der schwarzen Tinte und der Farbtinte zu vermindern. Hinsichtlich der Verminderung des Blutens unter den Farbtinten, z.B. gelber Tinte, magentafarbener Tinte und cyanfarbener Tinte, wird keine spezifische Maßnahme getroffen, obwohl die vorliegende Erfindung ebenfalls wirkungsvoll bei der Vermeidung von Bluten zwischen den Farbtinten ist, um ein Tintendesign, z.B. durch Zugabe eines oberflächenaktiven Stoffes in die Farbtinte durchzuführen, um die Farbtinte schnell in das Einfachpapier eindringen zu lassen.
Die den Tintensatz gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildende Farbtinte wird erläutert. Die in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Farbtinte enthält ein färbendes Material, ein flüssiges Medium, ein mehrwertiges Metallsalz und ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Säuren einschließlich Aminogruppen und Salzen davon, wie ausführlich in der vorher erwähnten ersten Ausführungsform beschrieben.
Das in der Farbtinte, die den Tintensatz der vorliegenden Ausführungsform aufbaut, enthaltene färbende Material wird erläutert. Als das färbende Material werden Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, basische Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe und Pigmente erwähnt, und es ist bevorzugt, dass selbst wenn das färbende Material mit dem mehrwertigen Metallsalz gemischt wird, es nicht reagiert und die Löslichkeit aufrechterhält. Geeignete färbende Materialien enthalten z.B. C.I. Acid Yellow 23, C.I. Acid Red 52 und 289, C.I. Acid Blue 9, C.I. Reactive Red 180, C.I. Direct Blue 189 und 199, C.I. Basic Yellow 1, 2, 11, 13, 14, 19, 21, 25, 32, 33, 36 und 51, C.I. Basic Orange 2, 15, 21 und 22, C.I. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 37, 38, 39 und 92, C.I. Basic Violet 1, 3, 7, 10 und 14, C.I. Basic Blue 1, 3, 5, 7, 9, 19, 24, 25, 26, 28, 29, 45, 54 und 65, C.I. Basic Green 1 und 4, C.I. Basic Brown 1 und 12 und C.I. Basic Black 2 und 8 usw. Diese wasserlöslichen Farbstoffe können alleine verwendet werden, und wenigstens zwei Farbstoffe können in Kombination verwendet werden. Die Konzentrationen dieser wasserlöslichen Farbstoffe sind bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 20 Masse-% relativ zu der Gesamtmenge der Tinte.
In der Farbtinte, die den Tintensatz zum Tintenstrahlaufzeichnen gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, ist zusätzlich zu den vorher erwähnten Bestandteilen bevorzugt wenigstens ein oberflächenaktiver Stoff enthalten. Durch das Enthalten des oberflächenaktiven Stoffs kann Farbtinte mit einer erwünschten Penetrationsfähigkeit und Viskosität versehen werden. Das heißt, wie vorher beschrieben, ist es eine Aufgabe des Tintensatzes zum Tintenstrahlaufzeichnen gemäß der vorliegenden Erfindung, das Bluten zwischen der schwarzen Tinte und der Farbtinte zu vermeiden. Hinsichtlich des Vermeidens des Blutens zwischen den Farbtinten, z.B. gelber Tinte, magentafarbener Tinte und cyanfarbener Tinte, wird keine spezifische Maßnahme getroffen. Jedoch, wie vorher beschrieben, ist es bevorzugt, einen oberflächenaktiven Stoff in die Farbtinte zu geben, um der Farbtinte schnelle Penetrationseigenschaften mit Hinsicht auf geleimtes Einfachpapier zu verleihen, da die Verschlechterung der Druckqualität in der Praxis in einem großen Umfang nicht hervorgebracht wird.
Verschiedene allgemein bekannte herkömmliche oberflächenaktive Stoffe, wie etwa z.B. anionische oberflächenaktive Stoffe, kationische oberflächenaktive Stoffe und nichtionische oberflächenaktive Stoffe, können verwendet werden. Von diesen sind nichtionische oberflächenaktive Stoffe bevorzugt. Die in die Farbtinte zugegebenen Mengen dieser oberflächenaktiven Stoffe sind nicht spezifisch beschränkt, obwohl sie für das Erreichen einer erwünschten Penetrationseigenschaft und einer geeigneten Viskosität bevorzugt in dem Bereich von 0,01 bis 10 Masse-% auf der Grundlage der Gesamtmenge der Tinte sind, und bevorzugter innerhalb des Bereiches von 0,1 bis 10 Masse-%.
Die schwarze Tinte, die den Tintensatz für das Tintenstrahlaufzeichnen gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet, wird erläutert. Die in der vorliegenden Ausführungsform verwendete schwarze Tinte enthält ein färbendes Material, welches mit dem mehrwertigen Metall in einem flüssigen Medium reagiert. Als das in der schwarzen Tinte verwendete färbende Material können schwarze färbende Materialien verwendet werden, die für die Farbtinte in der vorher erwähnten ersten Ausführungsform verwendet werden kann. Diese färbenden Materialien können alleine verwendet werden oder wenigstens zwei von diesen können in Kombination verwendet werden. Die Mengen dieser färbenden Materialien, die zu der Tinte gegeben werden, sind bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 20 Masse-% auf der Grundlage der Gesamtmenge der Tinte.
In der vorliegenden Ausführungsform ist bevorzugt außerdem ein nichtionischer oberflächenaktiver Stoff in der schwarzen Tinte enthalten. Davon begleitet kann das Bluten zwischen der schwarzen Tinte und der Farbtinte weiter vermieden werden. Außerdem kann durch die Zugabe des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes, wie vorher beschrieben, kann ebenfalls eine Wirkung der Vermeidung der Verminderung der schwarzen Tintendichte an der Grenze zwischen der schwarzen Tinte und der Farbtinte, d.h. das Auftreten eines so genannten weißen Schleier, erzielt werden.
In der Farbtinte, die für den Tintensatz für das Tintenstrahlaufzeichnen gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, ist, wie vorher beschrieben, um die Eigenschaften der Tinte für das Tintenstrahlaufzeichnen zu verbessern, bevorzugt ein oberflächenaktiver Stoff enthalten, und viele Farbtinten haben hohe Penetrationseigenschaften in Aufzeichnungsmedien, wie etwa Einfachpapier und haben geringe Oberflächenspannungen. Wenn die vorher erwähnte Farbtinte mit einer geringen Oberflächenspannung und die in der vorliegenden Erfindung verwendete schwarze Tinte mit einer hohen Oberflächenspannung nebeneinander sind, kann ein Bereich, in welchem wenige färbende Materialien sind, an einer Grenze neben der schwarzen Tinte erzeugt werden. Als eine Folge kann ein weißer Schleier („white haze") genanntes Phänomen auftreten. Dadurch kann durch die Zugabe des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffes zu der schwarzen Tinte, um die Oberflächenspannung zu vermindern, das vorher erwähnte Phänomen des weißen Schleiers am Auftreten gehindert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Gehalt des in der schwarzen Tinte enthaltenen nichtionischen oberflächenaktiven Stoffs nicht spezifisch begrenzt, solange Bluten und weißer Schleier vermieden werden, obwohl, für das Vermeiden von Bluten zwischen der schwarzen Tinte und der Farbtinte, um effektiv das Auftreten von weißem Schleier zu vermeiden und um die Tintenausstoßeigenschaft und Druckqualität hervorragend zu halten, der Gehalt bevorzugt in dem Bereich von 0,1 bis 0,5 Masse-% auf der Grundlage der Gesamtmenge der Tinte ist, und bevorzugter ist er in dem Bereich von 0,2 bis 0,4 Masse-%.
Hierbei ist es bevorzugt als den nichtionischen oberflächenaktiven Stoff nichtionische oberflächenaktive Stoffe höhere Alkohol-Ethylenoxid-Addukte zu verwenden, wie etwa z.B. Alkylphenolethylenoxid-Addukte, aliphatische Ethylenoxid-Addukte, mehrwertige Alkohol-aliphatische Säureester-Ethylenoxid-Addukte, aliphatische Amid-Ethylenoxid-Addukte, höhere Alkylamin-Ethylenoxid-Addukte, Polypropylenglycol-Ethylenoxid-Addukte, Ester mehrwertiger Alkohole und aliphatischer Säuren und Alkanolamine aliphatischer Amide. Bevorzugter können nichtionische oberflächenaktive Stoffe von höheren Alkohol-Ethylenoxid-Addukten, Alkylphenol-Ethylenoxid-Addukten, Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymer, Acetylenglycol-Ethylenoxid-Addukte usw. verwendet werden. Die vorher erwähnten Ethylenoxide mit der Addukt-Molanzahl in einem Bereich von 4 bis 20 sind noch stärker bevorzugt.
Als das in der schwarzen Tinte und der Farbtinte, die den Tintensatz für Tintenstrahlaufzeichnen gemäß der vorliegenden Ausführungsform bilden, verwendete flüssige Medium, kann die flüssige Zusammensetzung in der vorher erwähnten ersten Ausführungsform und wasserlösliche Lösungsmittel, welche vorher ausführlich erläutert wurden, als das flüssige Medium in der Farbtinte, die zusammen mit der flüssigen Zusammensetzung verwendet wird, verwendet werden, als auch Additive, Zusatzmengen, Eigenschaftswerte usw.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät, welches das Aufzeichnungsverfahren verwirklichen kann, werden erläutert.
In dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Tinte aufgrund der Abgabe von Energie für den Ausstoß der Tinte ausgestoßen, um das Farbbild auf dem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen, und der vorher erwähnte Tintensatz für Tintenstrahlaufzeichnen gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird für die Tinte verwendet.
Das in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Aufzeichnungsmedium ist nicht spezifisch beschränkt. Jedoch sind in der vorliegenden Erfindung insbesondere herkömmlich verwendete, so genannte Einfachpapiere, wie etwa Kopierpapiere und Bindungspapiere („bond paper") bevorzugt, da der Effekt der Reduktion des Blutens aufgewiesen wird, wenn Bilder auf diesen Arten von Papieren unter Verwendung des Tintensatzes gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt werden. Der Tintensatz für das Tintenstrahlaufzeichnen gemäß der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls geeigneterweise z.B. für beschichtete Papiere und transparente OHP-Folien verwendet werden, welche spezifisch für das Tintenstrahlaufzeichnen hergestellt werden, und überdies kann dieser ebenfalls geeigneterweise für herkömmliches Hochqualitätspapier und kalendrierte Papiere verwendet werden.
In dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann als das Verfahren für das Aufbringen der schwarzen Tinte und der Farbtinte auf das Aufzeichnungsmedium ein Verfahren verwendet werden, in welchem die schwarze Tinte und die Farbtinte so aufgetragen werden, dass sie an den Grenzen miteinander in Kontakt kommen.
Als eine weitere Ausführungsform kann ein Verfahren verwendet werden, in welchem die schwarze Tinte (1) und die Farbtinte (2) so aufgetragen werden, dass sie einander auf dem Aufzeichnungsmedium überlagern, und das Aufbringen der Farbtinte auf das Aufzeichnungsmedium wird vor dem Aufbringen der schwarzen Tinte durchgeführt (hiernach als "Under-Pick-Verfahren" bezeichnet). Durch das Durchführen des Under-Pick-Verfahrens kann das Bluten zwischen der schwarzen Tinte und der Farbtinte verbessert werden, und überdies kann der vorher erwähnte weiße Schleier reduziert werden. In dem vorher erwähnten Under-Pick-Verfahren ist der Zeitabstand zwischen der Adhäsion der Farbtinte auf dem Aufzeichnungsmedium und der Adhäsion der schwarzen Tinte nicht spezifisch begrenzt, obwohl er bevorzugt innerhalb weniger Sekunden ist, bevorzugter innerhalb einer Sekunde, um die vorliegende Erfindung noch wirkungsvoller zu machen. In einer alternativen Ausführungsform wird die Farbtinte nach dem Aufbringen der schwarzen Tinte aufgebracht („over pick"), oder die Farbtinte und die schwarze Tinte werden unmittelbar nach dem Ausstoß davon gemischt, wie in der 16 gezeigt.
In dem Under-Pick-Verfahren kann das Verhältnis der Aufbringungsmenge der schwarzen Tinte (1) zu jener der Farbtinte (2) pro Fläche in dem Bilderzeugungsbereich des Aufzeichnungsmediums 1 : 1 sein, obwohl das Verhältnis der schwarzen Tinte (1) zu der Farbtinte (2) in einem Bereich von 10 : 1 bis 10 : 10 sein kann. Davon begleitet kann der weiße Schleier in dem resultierenden Bild reduziert werden, und insbesondere in einem durchgehenden Bild kann Gleichmäßigkeit erzielt werden. Hierbei kann die Einstellung des Verhältnisses der Aufbringungsmenge der schwarzen Tinte zu jener der Farbtinte pro Fläche des Aufzeichnungsmediums in dem Bilderzeugungsbereich spezifisch durchgeführt werden, z.B. wenn das Aufbringen der schwarzen Tinte und der Farbtinte auf dem Aufzeichnungsmedium durch das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren durchgeführt wird, durch ein Verfahren, in welchem die Anzahl der Pixel der Farbtinte, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufzubringen sind, in dem Bereich von 10 % bis 100 % der Anzahl der Pixel, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufzubringen sind, eingestellt wird, durch ein Verfahren, in welchem die Ausstoßmenge der Farbtinte so eingestellt wird, dass sie kleiner als die Ausstoßmenge der schwarzen Tinte ist, oder durch ein Verfahren, in welchem die vorher erwähnten Verfahren kombiniert werden, so dass die Anzahl der Pixel der Farbtinte, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufzubringen sind, in einem Bereich von 10 % bis 100 % der Anzahl der Pixel der Farbtinte und der schwarzen Tinte, die auf dem Aufzeichnungsmedium aufzubringen sind, eingestellt werden, und zu diesem Zeitpunkt wird die Ausstoßmenge der Farbtinte so eingestellt, dass sie kleiner als die Ausstoßmenge der schwarzen Tinte ist.
Als das Verfahren für das Aufbringen der schwarzen Tinte und der Farbtinte, die den Tintensatz für das Tintenstrahlaufzeichnen gemäß der vorliegenden Ausführungsform bilden, wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet. Als das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren können verschiedene bekannte herkömmliche Tintenstrahlverfahren verwendet werden, insbesondere ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren unter Verwendung von thermischer Energie, da bemerkenswerte Wirkungen der vorliegenden Erfindung erzielt werden können.
Das heißt wenn, wie vorher beschrieben, die Farbtinte einschließlich des mehrwertigen Metallsalzes verwendet wird, um die Vermeidung des Farbmischblutens zwischen der schwarzen Tinte und der Farbtinte zu verbessern, wird das Auftreten von Ablagerungen, welche in dem Fall auftreten in dem das Bild durch das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren unter Verwendung von thermischer Energie zum Ausstoß der Farbtinte erzeugt wird, und eine diese begleitende Verschlechterung der Bildqualität wirkungsvoll durch das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung des Tintensatzes, bestehend aus der spezifizierten schwarzen Tinte (1) gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der Farbtinte (2) vermieden. Bei herkömmlichen Verfahren, wenn die ein mehrwertiges Metallsalz enthaltende schwarze Tinte zur Vermeidung von Bluten wiederholt von einem Aufzeichnungskopf ausgestoßen wurde, wird manchmal die äußerste Oberflächenschutzschicht aus wenigstens einem Metall oder Metalloxid, wie etwa Tantal und Tantaloxid, die auf einer Heizvorrichtung (Heizvorrichtungselementsubstrat) gebildet wird, welche thermische Energie abgibt, gelöst, und als ein Ergebnis traten Brüche in der Heizvorrichtung auf, und erzeugten das Problem der Unmöglichkeit des Ausstoßes, und Ablagerungen wurden auf einer Heizvorrichtung ausgebildet, was zu dem Problem führte, dass die Bildqualität beeinträchtigt war. Jedoch werden diese Probleme durch die vorliegende Erfindung überwunden.
Das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät unter Verwendung von thermischer Energie wird ausführlich in der vorher erwähnten ersten Ausführungsform beschrieben.
Wenn ein Farbbild durch das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzeugt wird, wird z.B. ein Aufzeichnungsgerät verwendet, in welchem, wie in der 3 gezeigt, vier Aufzeichnungsköpfe auf einem Schlitten angeordnet sind. Die 12 zeigt eine Ausführungsform davon. Die Aufzeichnungsköpfe 141, 142, 143 und 144 stoßen gelbe Tinte (Y), magentafarbene Tinte (M), cyanfarbene Tinte (C) bzw. schwarze Tinte (Bk) aus. Diese Köpfe sind in dem vorher erwähnten Aufzeichnungsgerät angeordnet und stoßen jede der Tinten in Antwort auf Aufzeichnungssignale für den Ausstoß für jede der Farbtinten aus, während z.B. ein Schlitten in der durch einen Pfeil angezeigten Richtung bewegt wird.
Die 12 zeigt eine Ausführungsform unter Verwendung von vier Aufzeichnungsköpfen, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anzahl beschränkt ist, und, wie in der 13 gezeigt, ist es ebenfalls bevorzugt, schwarze Tinte 154, gelbe Tinte 151, magentafarbene Tinte 152 und cyanfarbene Tinte 153 von einem der Aufzeichnungsköpfe durch getrennte Flüssigkeitsflusskanäle auszustoßen.
Zwei Beispiele spezifischer Anordnungen von Tintenstrahlaufzeichnungsköpfen, die geeigneterweise in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, werden in den 14 und 15 gezeigt. In den 14 und 15 bezeichnen die Bezugszeichen 161 bis 164 und 171 bzw. 174 Aufzeichnungsköpfe für den Ausstoß von Tinten für Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) bzw. Schwarz (Bk). Jeder der Aufzeichnungsköpfe wird auf dem Schlitten in einer Art und Weise angeordnet, die ähnlich zu der in der 12 gezeigten ist, obwohl die Anordnungen in Abhängigkeit von den genauen Konfigurationen abweichen. Jeder der Aufzeichnungsköpfe wird in dem vorher erwähnten Aufzeichnungsgerät angeordnet und stößt entsprechende Tinten in Antwort auf ein Aufzeichnungssignal aus. Jeder der Aufzeichnungsköpfe bewegt sich mit dem Schlitten in der durch einen Pfeil (1) angegebenen Richtung, und das Aufzeichnungsmedium bewegt sich mit der Zufuhrwalze usw. in der durch einen Pfeil (2) angegebenen Richtung.
In dem Konfigurationsbeispiel, wie in der 14 gezeigt, sind die Aufzeichnungsköpfe Bk (164), C (163), M (162) und Y (161) parallel auf dem Schlitten angeordnet. Das zweite Konfigurationsbeispiel besteht, wie in der 15 gezeigt, aus einem Aufzeichnungskopf für die schwarze Tinte (174) und Aufzeichnungsköpfen C (173), M (172) und Y (171), die in Reihe miteinander und parallel zu dem vorher erwähnten Aufzeichnungskopf angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung kann in einem so genannten Liniendrucker mit einer Konfiguration entsprechend zu jener der in der 14 gezeigten angewendet werden, in welchem ein Schlitten feststeht und ein Aufzeichnungsmedium mit einer Zufuhrwalze usw. in der durch einen Pfeil (2) angegebenen Richtung bewegt wird.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird spezifisch unter Verwendung von Beispielen und Vergleichsbeispielen erläutert, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt ist. In der folgenden Beschreibung sind, wenn nicht anders angegeben, Teile und Prozent auf der Grundlage des Gewichts.
Beispiele und Vergleichsbeispiele gemäß der ersten Ausführungsform
Beispiele 1 bis 33 und Vergleichsbeispiele 1 bis 11 Jede der flüssigen Zusammensetzungen und Farbtinten wurden unter Verwendung der folgenden Bestandteile hergestellt. Hinsichtlich der Herstellung der flüssigen Zusammensetzung und der Farbtinte, die einen Farbstoff als ein färbendes Material verwendet, wurden die folgenden Bestandteile gelöst, und danach unter Druck filtriert unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 0,2 μm (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.), um jede der flüssigen Zusammensetzungen und der Farbtinten zu erzeugen.
Hinsichtlich der Farbtinten, die Farbstoffe als färbende Materialien verwenden, wurden Pigmentdispersionsflüssigkeiten durch entsprechende Wege hergestellt, und die resultierenden Dispersionsflüssigkeiten wurden mit flüssigem Medium usw. gemischt. Danach wurden die resultierenden Mischungen unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 3 um (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.) filtriert, um die entsprechenden Pigmenttinten zu erzeugen.

Die flüssigen Zusammensetzungen 1 bis 4 wurden aus den folgenden Bestandteilen hergestellt. Die flüssige Zusammensetzung 4 entspricht dem Vergleichsbeispiel.

Flüssige Zusammensetzung 1
Diethylenglycol Acetylenol EH (hergestellt durch Kawaken	20 Teile
Fine Chemicals Co., Ltd.)	2 Teile
Magnesiumnitrat··6 Hydrate2	2 Teile
Taurin	2 Teile
Wasser	74 Teile
Flüssige Zusammensetzung 2
Triethylenglycolmonobutylether	10 Teile
Glycerin	10 Teile
Magnesiumgluconat	4 Teile
Taurin	3 Teile
Wasser	73 Teile
Flüssige Zusammensetzung 3
Triethylenglycolmonobutylether	10 Teile
Glycerin	10 Teile
Calciumglycerophosphat	1 Teil
Natriumaspartat	2 Teile
Wasser	77 Teile
Flüssige Zusammensetzung 4

Diethylenglycol	20 Teile
Acetylenol EH (hergestellt durch Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.)	2 Teile
Wasser	78 Teile

Schwarze Tinte 1
Herstellung der Pigmentdispersionsflüssigkeit 1
300 g kommerziell erhältlicher, saurer Ruß "MA77" (pH 3, hergestellt durch MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION) wurde ausreichend mit 1.000 mL Wasser gemischt. Nachfolgend wurden 450 g Natriumhydrochlorit (effektive Chlorkonzentration 12 %) dazu getropft und bei 100°C bis 105°C für 10 Stunden geschüttelt. Die resultierende Aufschlämmung wurde mit Toyo^TM-Filterpapier Nr. 2 (hergestellt durch Advantis Co.) filtriert und die Pigmentteilchen wurden ausreichend mit Wasser gewaschen.
Der resultierende Pigment-Feuchtkuchen wurde wieder in 3.000 mL Wasser dispergiert und mit einer Umkehrosmosemembran entsalzt, bis die elektrische Leitfähigkeit 0,2 μs erreichte. Außerdem wurde diese Pigmentdispersionsflüssigkeit (pH 8 bis 10) konzentriert, um eine Pigmentkonzentration mit 10 Gew.-% zu haben. Durch das vorher erwähnte Verfahren wurde eine -COONa-Gruppe auf der Oberfläche des Rußes eingeführt, so dass eine Pigmentdispersionsflüssigkeit 1 einschließlich Ruß vom Selbstdispersionstyp hergestellt wurde.
Herstellung der Tinte
Die folgenden Bestandteile, einschließlich der wie vorher beschrieben hergestellten Pigmentdispersionsflüssigkeit 1, wurden gemischt, und außerdem unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 3 μm (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.) unter Druck filtriert, um die schwarze Tinte 1 zu erzeugen.

Die vorher erwähnte Pigmentdispersionsflüssigkeit 1 40 Teile

Glycerin 8 Teile

Trimethylolpropan 5 Teile

Isopropylalkohol 4 Teile

Wasser 43 Teile

Schwarze Tinte 2 Herstellung der Pigmentdispersionsflüssigkeit 2

Styrol-Acrylsäure-Butylacrylat-Copolymer (Säurewert 116, mittleres Molekulargewicht 3.700) 5 Teile

Triethanolamin 0,5 Teile

Diethylenglycol 5 Teile

Wasser 69,5 Teile
Die vorher erwähnten Bestandteile wurden gemischt und wurden auf 70°C mit einem Wasserbad erwärmt, um sich vollständig in dem Harzbestandteil zu lösen. 15 Teile Ruß "MA-100" (pH 3,5, hergestellt von MITSUBISHI CHEMICAL CORPORATION) und 5 Teile 2-Propanol wurden zu der resultierenden Lösung gegeben und ein Vormischen wurde für 30 Minuten durchgeführt. Danach wurde eine Dispersionsbehandlung unter den folgenden Bedingungen durchgeführt.

Dispersionsmaschine: Sandmühle (hergestellt durch

Igarashi Kikai)

Mahlmedium: Zirconiumperlen mit 1 mm

Durchmesser

Mahlmedium-Füllfaktor: 50 Vol.-%

Mahldauer: 3 Stunden
Nachfolgend wurde eine Zentrifugation-Abtrennungsbehandlung bei 12.000 U/min für 20 Minuten durchgeführt, so dass grobe Teilchen entfernt wurden und die Pigmentdispersionsflüssigkeit 2, die Ruß enthält, hergestellt wurde.
Herstellung der Tinte
Die folgenden Bestandteile, einschließlich der wie vorher beschrieben hergestellten Dispersionsflüssigkeit 2, wurden gemischt und außerdem unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 3 μm (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.) unter Druck filtriert, um die schwarze Tinte 2 zu erzeugen.
Schwarze Tinte 3
Die folgenden Bestandteile, einschließlich der vorher erwähnten Beispielverbindung 1 als ein färbendes Material, wurden gemischt, und außerdem unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 0,2 μm (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.) unter Druck filtriert, um die schwarze Tinte 3 zu erzeugen.
Gelbe Tinte 1 Herstellung der Pigmentdispersionsflüssigkeit 3
Die vorher erwähnten Bestandteile wurden gemischt und wurden mit einem Wasserbad auf 70°C erwärmt, um sich vollständig in dem Harzbestandteil zu lösen. 20 Teile des C.I. Pigment Yellow 93 und 1,0 Teile Isopropylalkohol wurden zu der resultierenden Lösung gegeben und ein Vormischen wurde für 30 Minuten durchgeführt. Danach wurde eine Dispersionsbehandlung unter den folgenden Bedingungen durchgeführt.

Dispersionsmaschine: Sandmühle

Mahlmedium: Glasperlen mit 1 mm Durchmesser

Mahlmediumfüllfaktor: 50 Vol-%

Mahldauer: 3 Stunden
Nachfolgend wurde eine Zentrifugation-Trennungsbehandlung bei 12.000 U/min für 20 Minuten durchgeführt, so dass grobe Teilchen entfernt wurden und die die Pigmentdispersionsflüssigkeit 3 erzeugt wurde.
Herstellung der Tinte
Die folgenden Bestandteile, einschließlich der wie vorher beschrieben hergestellten Pigmentdispersionsflüssigkeit 3, wurden gemischt, und außerdem unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 3 μm (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.) druckfiltriert, um die gelbe Tinte 1 zu erzeugen.
Gelbe Tinte 2
Die folgenden Bestandteile, einschließlich der vorher erwähnten Beispielverbindung 2 als ein färbendes Material, wurden gemischt und gelöst. Danach wurde eine Druckfiltration unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 0,2 μm (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.) durchgeführt, um so die gelbe Tinte 2 zu erzeugen.
Magentatinte 1 Herstellung der Pigmentdispersionsflüssigkeit 4
Die vorher erwähnten Bestandteile wurden gemischt und auf 70°C mit einem Wasserbad erwärmt, um vollständig den Harzbestandteil zu lösen. 20 Teile C.I. Pigment Red 122 und 1,0 Teile Isopropylalkohol wurden zu der resultierenden Lösung gegeben, und ein Vormischen für 30 Minuten durchgeführt. Danach wurde eine Dispersionsbehandlung unter den folgenden Bedingungen durchgeführt.

Dispersionsmaschine: Sandmühle

Mahlmedium: Glasperlen mit 1 mm Durchmesser

Mahlmediumfüllfaktor: 50 Vol.-%

Mahldauer: 3 Stunden.
Nachfolgend wurde eine Zentrifugation-Trennungsbehandlung bei 12.000 U/min für 20 Minuten durchgeführt, so dass grobe Teilchen entfernt wurden und die Pigmentdispersionsflüssigkeit 4 erzeugt wurde.
Zubereitung der Tinte
Die folgenden Bestandteile, einschließlich der wie vorher beschrieben hergestellten Pigmentdispersionsflüssigkeit 4, wurden gemischt und außerdem unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 3 μm (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.) unter Druck filtriert, um so die Magentatinte 1 herzustellen.
Magentatinte 2
Die folgenden Bestandteile, einschließlich der vorher erwähnten Beispielverbindung 3 als ein färbendes Material, wurden gemischt und gelöst. Danach wurde unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 0,2 μm (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.) eine Druckfiltration durchgeführt, um so die Magentatinte 2 herzustellen.
Cyantinte 1 Herstellung der Pigmentdispersionsflüssigkeit 5
Die vorher erwähnten Bestandteile wurden gemischt und wurden mit einem Wasserbad auf 70°C erwärmt, um vollständig den Harzbestandteil aufzulösen. 20 Teile C.I. Pigment Blue 15:3 und 1,0 Teile Isopropylalkohol wurden zu der resultierenden Lösung gegeben und ein Vormischen wurde für 30 Minuten durchgeführt. Danach erfolgte eine Dispersionsbehandlung unter den folgenden Bedingungen.

Dispersionsmaschine: Sandmühle

Mahlmedium: Glasperlen mit 1 mm Durchmesser

Mahlmediumfüllfaktor: 50 Vol.-%

Mahldauer: 3 Stunden.

Nachfolgend wurde eine Zentrifugation-Trennungsbehandlung bei 12.000 U/min für 20 Minuten durchgeführt, so dass grobe Teilchen entfernt wurden und die Pigmentdispersionsflüssigkeit 5 hergestellt wurde.
Zubereitung der Tinte
Die folgenden Bestandteile, einschließlich der Pigmentdispersionsflüssigkeit 5, die wie vorher beschrieben hergestellt wurde, wurden gemischt und außerdem wurden sie unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 3 μm (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.) unter Druck filtriert, um so die Cyantinte 1 herzustellen.
Cyantinte 2
Die folgenden Bestandteile, einschließlich der vorher erwähnten Beispielverbindung 4 als ein färbendes Material, wurden gemischt und gelöst. Danach wurde eine Druckfiltration unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 0,2 μm (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.) durchgeführt, um so die Cyantinte 2 herzustellen.
Bewertung und Bewertungskriterien
Bewertungsuntersuchung
Die Bewertungsuntersuchungen werden im Folgenden beschrieben.
Bewertung 1
Die flüssigen Zusammensetzungen 1 bis 3 mit Konfigurationen gemäß der vorliegenden Erfindung, und die flüssige Zusammensetzung 4 des Vergleichsbeispiels, die wie vorher beschrieben hergestellt wurden, wurden durch Ausstoß der flüssigen Zusammensetzungen unter Verwendung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts einschließlich eines Multi- Aufzeichnungskopfes BC-02 vom On-Demand-Typ (hergestellt von CANON KABUSHIKI KAISHA, und mit einer äußerste Oberflächenschutzschicht auf einer Heizvorrichtung, die aus Tantal und Tantaloxid hergestellt ist), welcher die flüssige Zusammensetzung durch Abgabe thermischer Energie an Tinten in Antwort auf ein Aufzeichnungssignal ausstößt, wurden unter den folgenden Bedingungen bewertet. Hinsichtlich der Bedingungen des Ausstoßes der flüssigen Zusammensetzung des vorher erwähnten Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts wurde V_th (eine kritische Spannung, die für einen Ausstoß in einem minimalen Grad erforderlich ist), mit einer Impulsbreite von 1,1 μs (An) +3,0 μs (Aus) + 3,2 μs (An) und einer Ansteuerungsfrequenz von 6.250 Hz gemessen, und danach wurde die flüssige Zusammensetzung unter Anlegung von V_op (Ansteuerungsspannung) ausgestoßen, welche einem r-Wert von 1,6 entspricht. Die Ausstoßzuverlässigkeit und der Status des Auftretens von Ablagerungsanhaftung an die Heizvorrichtung des Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts, während Tintenstrahlaufzeichnen unter der vorher erwähnten Bedingung durchgeführt wurde, wurden auf der Grundlage des folgenden Verfahrens und der folgenden Kriterien bewertet. Die Ergebnisse davon werden in der Tabelle 1 gezeigt.
1. Ausstoßzuverlässigkeit
Ein kontinuierlicher Ausstoß wurde mit dem vorher erwähnten Gerät und unter den vorhergehenden Bedingungen durchgeführt, und aus dem Aufzeichnungskopf ausgestoßene Tröpfchen wurden in einen Behälter in Abständen von 1 × 10⁶ Ausstoßvorgängen gesammelt, und mit einer Elektrowaage gewogen. Eine mittlere Ausstoßtröpfchenmenge bei 1 × 10⁶ Ausstoßvorgängen wurde aus dem Anstieg des Gewichts des Behälters berechnet. Der kontinuierliche Ausstoß erfolgte bis 1 × 10⁸-fach und die Bewertung wurde auf der Grundlage der folgenden Kriterien durchgeführt.

A: Die mittlere Ausstoßtröpfchenmenge von 9,9 × 10 bis 1 × 10⁸ Ausstoßvorgängen war 90 % oder mehr der mittleren Ausstoßtröpfchenmenge von 0 bis 1 × 10⁶ Ausstoßvorgängen.
B: Die mittlere Tröpfchenausstoßmenge von 9,9 × 10⁷ Ausstoßvorgängen bis 1 × 10⁸ Ausstoßvorgängen war weniger als 90 % aber 70 % oder mehr der mittleren Tröpfchenausstoßmenge von 0 bis 1 × 10⁶ Ausstoßvorgängen.
C: Die mittlere Ausstoßtröpfchenmenge von 9,9 × 10⁷ Ausstoßvorgängen bis 1 × 10⁸ Ausstoßvorgängen war weniger als 70 % der mittleren Ausstoßtröpfchenmenge von 0 bis 1 × 10⁶ Ausstoßvorgängen.
D: Der Ausstoß wurde während des kontinuierlichen Ausstoßes unmöglich.

2. Menge der anhaftenden Ablagerungen
Der Aufzeichnungskopf, mit welchem die vorher erwähnte Bewertung der Ausstoßzuverlässigkeit des Kopfes durchgeführt wurde, wurde auseinander gebaut und wie die Oberfläche der Heizvorrichtung der für die Ausstoßzuverlässigkeitsuntersuchung verwendeten Düse wurde er visuell mit einem optischen Mikroskop (400fache Vergrößerung) untersucht, um so die Menge der anhaftenden Ablagerungen zu bestimmen, und die Menge der anhaftenden Ablagerungen auf der Grundlage der folgenden Kriterien zu bewerten.

A: Anhaftende Ablagerungen wurden nur schwerlich beobachtet.
B: Anhaftende Ablagerungen wurden in einigem Umfang beobachtet.
C: Anhaftende Ablagerungen wurden in einem großen Umfang beobachtet.
D: Anhaftende Ablagerungen wurden in einem sehr großen Umfang beobachtet.

Tabelle 1
Bewertung 2
Das Aufzeichnen erfolgte auf einem Aufzeichnungspapier unter Verwendung jeder der Farbtinten und jeder der flüssigen Zusammensetzungen 1 bis 3, die wie vorher beschrieben zubereitet wurden, in den in der Tabelle 2 gezeigten Kombinationen. Als das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät wurde ein Aufzeichnungsgerät mit einer Konfiguration ähnlich zu jener in der 4 gezeigten verwendet, und ein Bild wurde unter Verwendung von zwei Aufzeichnungsköpfen von den fünf Aufzeichnungsköpfen, wie in der 7 gezeigt, erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wurde die flüssige Zusammensetzung „underpicked", um an das Aufzeichnungspapier anzuhaften, und nachfolgend wurde die Farbtinte aufgebracht. Die Position der Adhäsion der flüssigen Zusammensetzung auf dem Aufzeichnungspapier und die Position der Adhäsion der Farbtinte auf dem Aufzeichnungspapier wurden so eingestellt, dass sie präzise einander entsprechen. Der für dieses Aufzeichnen verwendete Aufzeichnungskopf hatte eine Aufzeichnungsdichte von 360 dpi, und die Ansteuerungsfrequenz wurde als 5 kHz spezifiziert. Das Ausstoßvolumen des für die Farbtinte verwendeten Kopfes pro Punkt war 80 pl/Punkt und des für die flüssige Zusammensetzung verwendeten Kopfes war 40 pl/Punkt. Als das Aufzeichnungspapier wurde ein durch CANON KABUSHIKI KAISHA hergestelltes Papier, (Markenname: PB-paper) und ein durch die Xerox Corporation hergestelltes Papier (Markenname: 4024 paper) verwendet.
3. Wasserfestigkeit des Bildes
Das Drucken erfolgte unter Verwendung jeder der Farbtinten und jeder der flüssigen Zusammensetzungen in Kombinationen, wie in der Tabelle 2 gezeigt, durch das vorher erwähnte Verfahren. Der Druck wurde für 1 Stunde stehen gelassen und danach wurde die Druckdichte mit einem Macbeth RD915 (Markenname, hergestellt durch Macbeth) gemessen. Nachfolgend wurde dieser Druck für 3 Minuten in einen mit Leitungswasser gefüllten Behälter eingetaucht, wurde dann entnommen und getrocknet. Dann wurde wieder die Druckdichte gemessen und die Dichte-Retentionsrate des Drucks wurde bestimmt, um die Wasserständigkeit zu bewerten. Die Dichte-Retentionsmenge ist in der Praxis bevorzugt 95 % oder mehr. Die Ergebnisse der Bewertung werden in der Tabelle 2 gezeigt. Die Bewertungskriterien werden im Folgenden beschrieben. Druckdichte-Retentionsrate = (Druckdichte nach dem Eintauchen in Wasser/Druckdichte vor dem Eintauchen in Wasser) × 100

A: Druckdichteretentionsmenge ist 95 % oder mehr.
B: Druckdichteretentionsmenge ist 85 % oder mehr, aber 95 % oder weniger.
C: Druckdichteretentionsmenge ist weniger als 85 %.

4. Druckqualität des Bildes (Bluten)
Das Drucken von alphanumerischen Zeichen (12 Punkte) wurde in einer ähnlichen Weise zu der vorher Beschriebenen durchgeführt, und nach Stehen lassen für 1 Stunde wurde die Schärfe der Zeichen und das von den Zeichen erzeugte Ausmaß des haarförmigen Blutens wurden auf der Grundlage einer visuellen Inspektion bewertet. Die Ergebnisse der Bewertung werden in der Tabelle 2 gezeigt. Die Bewertungskriterien werden im Folgenden beschrieben.

A: Das Zeichen hatte Schärfe und haarförmiges Bluten wurde nicht beobachtet.
B: Die Zeichen hatten keine Schärfe und Bluten wurde in einigem Umfang beobachtet.
C: Die Zeichen hatten keine Schärfe und Bluten wurde in einem großen Maße beobachtet.

5. Bluten (Bluten mit Farbmischung zwischen verschiedenen Farben)
Ein Tintensatz, bestehend aus einer flüssigen Zusammensetzung und Farbtinten in jeder der in der Tabelle 3 gezeigten Kombinationen, wurde verwendet. Die vorher erwähnten zwei Sorten von Einfachpapieren wurden mit durchgehenden Flecken der flüssigen Zusammensetzung bedruckt, und unmittelbar danach die Papiere mit durchgehenden Flecken der schwarzen Tinte auf den Bereich der durchgehenden Flecken der flüssigen Zusammensetzung bedruckt. Außerdem wurden unmittelbar danach die Papiere mit durchgehenden Flecken jeder der gelben, magentafarbenen und cyanfarbenen Tinten auf den Bereich der durchgehenden Flecken der flüssigen Zusammensetzung neben den durchgehenden Flecken der schwarzen Tinte bedruckt. Die Grenzabschnitte der resultierenden durchgehenden Fleckdrucke wurden visuell überprüft, um das Bluten zwischen der schwarzen Tinte und jeder der Farbtinten zu bewerten. Die Bewertungskriterien waren wie im Folgenden beschrieben.

A: Es wird überhaupt kein Bluten an den Grenzbereichen beobachtet.
B: Blutungen wurden in einigem Umfang beobachtet, aber diese waren nicht auffallend.
C: Blutungen wurden in einem großen Umfang an nahezu jedem Grenzbereich beobachtet.

Die Ergebnisse der Bewertung werden in der Tabelle 3 gezeigt.
Beispiele und Vergleichsbeispiele gemäß der zweiten Ausführungsform
Beispiele 37 bis 39 und Vergleichsbeispiel 13 Die Tintensätze der Beispiele 37 bis 39 und des Vergleichsbeispiels 13 wurden durch die Kombination der schwarzen Tinte und der Farbtinten mit Gelb, Magenta und Cyan hergestellt. Jede der Tinten wurde durch die folgenden Verfahren unter Verwendung der im Folgenden beschriebenen Bestandteile hergestellt. Die jede der Tintensätze aufbauende schwarze Tinte wurde durch Mischen der vorher erwähnten Pigmentdispersionsflüssigkeit 1 oder 2 mit den im Folgenden beschriebenen Bestandteilen und nachfolgend durch Druckfiltration der resultierenden Mischung unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 3 μm (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.) zubereitet. Jede der Farbtinten, welche einen Farbstoff enthält und jeden der Tintensätze bildet, wurde durch Mischung der im Folgenden beschriebenen Bestandteile und nachfolgend durch Druckfiltration der resultierenden Mischung unter Verwendung eines Mikrofilters mit einer Porengröße von 0,2 μm (hergestellt durch Fuji Photo Film Co., Ltd.) zubereitet. Die primären Zusammensetzungen der Tintensätze der Beispiele 37 bis 39 und Vergleichsbeispiel 13 sind wie in der Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 4 Primäre Zusammensetzung des Tintensatzes
Bewertungsuntersuchung
Die Bewertungsuntersuchungen werden im Folgenden beschrieben.
Bewertung 1
Die Bewertung erfolgte unter den folgenden Bedingungen durch Ausstoß der Tinten der Tintensätze der vorher erwähnten Beispiele 37 bis 39 und des Vergleichsbeispiels 13 unter Verwendung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts einschließlich eines Multi-Aufzeichnungskopfes BC-02 (hergestellt durch CANON KABUSHIKI KAISHA, und eine äußerste Oberflächenschutzschicht auf einer Heizvorrichtung ist aus Tantal und Tantaloxid hergestellt) vom On-Demand-Typ, der eine flüssige Zusammensetzung durch Abgabe thermischer Energie an Tinten in Antwort auf ein Aufzeichnungssignal ausstößt. Hinsichtlich der Bedingungen des Ausstoßes der flüssigen Zusammensetzung des vorher erwähnten Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts wurde V_th (eine kritische Spannung, die für einen Ausstoß in einem minimalen Umfang erforderlich ist) mit einer Impulsbreite von 1,1 μs (An) +3,0 μs (Aus) + 3,2 μs (An) und einer Anteuerungsfrequenz von 6.250 Hz gemessen und danach wurde die flüssige Zusammensetzung unter Anlegung von V_op (Ansteuerungsspannung) ausgestoßen, welche einem r-Wert von 1,6 entspricht. Die Ausstoßzuverlässigkeit und der Status des Auftretens von Ablagerungsanhaftungen an die Heizvorrichtung des Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts, während das Tintenstrahlaufzeichnen unter der vorher erwähnten Bedingung durchgeführt wurde, wurden auf der Grundlage des folgenden Verfahrens und der folgenden Kriterien bewertet. Die Ergebnisse davon werden in der Tabelle 5 gezeigt.
1. Ausstoßzuverlässigkeit
Ein kontinuierlicher Ausstoß wurde mit dem vorher erwähnten Gerät und unter den vorhergehenden Bedingungen durchgeführt, und aus dem Aufzeichnungskopf ausgestoßene Tröpfchen wurden in einen Behälter in Abständen von 1 × 10⁶ Ausstoßvorgängen gesammelt, und mit einer Elektrowaage gewogen. Eine mittlere Ausstoßtröpfchenmenge von 1 × 10⁶ Ausstoßvorgängen wurde aus dem Anstieg des Gewichts des Behälters berechnet. Der kontinuierliche Ausstoß wurde bis 1 × 10⁸ Ausstoßvorgänge durchgeführt und die Bewertung wurde auf der Grundlage der folgenden Kriterien durchgeführt.

A: Die mittlere Ausstoßtröpfchenmenge von 9,9 × 10⁷ Ausstoßvorgängen bis 1 × 10⁸ Ausstoßvorgängen war 90 oder mehr der mittleren Ausstoßtröpfchenmenge von 0 bis 1 × 10⁶ Ausstoßvorgängen.
B: Die mittlere Tröpfchenausstoßmenge von 9,9 × 10' Ausstoßvorgängen bis 1 × 10⁸ Ausstoßvorgängen war weniger als 90 % aber 70 % oder mehr der mittleren Tröpfchenausstoßmenge von 0 bis 1 × 10⁶ Ausstoßvorgängen.
C: Die mittlere Ausstoßtröpfchenmenge von 9,9 × 10' Ausstoßvorgängen bis 1 × 10⁸ Ausstoßvorgängen war weniger als 70 % der mittleren Ausstoßtröpfchenmenge von 0 bis 1 × 10⁶ Ausstoßvorgängen.
D: Der Ausstoß wurde während des kontinuierlichen Ausstoßes unmöglich.

A: Anhaftende Ablagerungen wurden nur schwerlich beobachtet.
B: Anhaftende Ablagerungen wurden in einigem Umfang beobachtet.
C: Anhaftende Ablagerungen wurden in einem großen Umfang beobachtet-
D: Anhaftende Ablagerungen wurden in einem sehr großen Umfang beobachtet.

Tabelle 5
Bewertung 2
Beispiele 37 bis 42 und Vergleichsbeispiele 13 und 14 Jede der Tinten der Tintensätze der Beispiele 37 bis 39 gemäß der vorliegenden Erfindung und des Vergleichsbeispiels 13 wurden auf einen Farbtintenstrahldrucker (BJC-700J, hergestellt durch CANON KABUSHIKI KAISHA) angebracht, d.h. ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät einschließlich eines Multi-Aufzeichnungskopfes vom On-Demand-Typ, welches Tinte durch Abgabe thermischer Energie an die Tinten gemäß einem Aufzeichnungssignal ausstößt. Nachfolgend wurde eine Bewertung hinsichtlich der folgenden Punkte 3 und 4 durchgeführt.
Bilder wurden unter Verwendung der Beispiele 37 bis 39 gemäß der vorliegenden Erfindung und des Vergleichsbeispiels 13 durch Aufbringen der schwarzen Tinte und der Farbtinte an der gleichen Position auf dem Aufzeichnungsmedium durchgeführt, wobei das Aufbringen der Farbtinte vor dem Aufbringen der schwarzen Tinte ist (under pick). Die Tintenstrahlaufzeichnungen durch das Under-Pick-Verfahren unter Verwendung der Tintensätze der Beispiele 37 bis 39 wurden entsprechend als Beispiele 40 bis 42 vorgenommen, und das Tintenstrahlaufzeichnen durch das Under-Pick-Verfahren unter Verwendung des Tintensatzes des Vergleichsbeispiels 13 oder als das Vergleichsbeispiel 14 vorgenommen. Die Bewertung davon erfolgte in einer ähnlichen Art und Weise zu der vorher beschriebenen. Hinsichtlich des Verhältnisses der Aufbringungsmenge der schwarzen Tinte zu der der Farbtinte pro Fläche des Aufzeichnungsmediums wurde das Verhältnis der schwarzen Tinte zu der Farbtinte als 10 : 2,5 eingestellt und hinsichtlich des Verhältnisses zwischen den Farbtinten wurde das Verhältnis von gelber Tinte zu magentafarbener Tinte zu cyanfarbener Tinte als 1 : 1 : 1 eingestellt. Als das Papier für den Bewertungstest wurden zwei Sorten von Einfachpapier, ein Kopierpapier, hergestellt durch CANON KABUSHIKI KAISHA (Markenname: PB PAPER) und ein Kopierpapier, hergestellt die Xerox Corporation (Markenname: 4024 PAPER) verwendet. Die Ergebnisse davon werden in der Tabelle 6 gezeigt.
3. Bluten zwischen schwarzer Tinte und Farbtinte
Die vorher erwähnten zwei Sorten von Einfachpapieren wurden mit durchgehenden Flecken der schwarzen Tinte in jedem der Tintensätze gedruckt und unmittelbar danach wurden die Papiere mit durchgehenden Flecken jeweils von Gelb-, Magenta- und Cyan-Farbtinten neben den durchgehenden Flecken der schwarzen Tinte bedruckt. Die Grenzabschnitte der resultierenden durchgehenden Fleckausdrucke wurden visuell überprüft, um das Bluten zwischen der schwarzen Tinte und den Farbtinten zu überprüfen. Die Bewertungskriterien waren wie im Folgenden beschrieben.

A: Es wurde überhaupt kein Bluten an den Grenzbereichen beobachtet.
B: Blutungen wurden in einigem Umfang beobachtet.
C: Blutungen wurden in einem großen Umfang an nahezu jedem Grenzbereich beobachtet.

4. Dichte des Abschnitts der schwarzen Tinte an benachbarten Grenzabschnitten zwischen schwarzer Tinte und Farbtinte (Auftreten von weißen Schleier)
Die vorher erwähnten zwei Sorten Einfachpapiere wurden mit durchgehenden Flecken der schwarzen Tinte in jedem der Tintensätze bedruckt, und unmittelbar danach wurden die Papiere mit durchgehenden Flecken jeweils von Gelb-, Magenta- und Cyan-Tinten in den durchgehenden Bereichen der schwarzen Tinte bedruckt. Das Auftreten von weißem Schleier an den benachbarten Grenzabschnitten zwischen der schwarzen Tinte und den Farbtinten wurde visuell inspiziert, um es zu bewerten. Die Bewertungskriterien waren wie im Folgenden beschrieben.

A: Eine Verminderung der Dichte wird in dem Grenzabschnitt nicht beobachtet, und weißer Schleier tritt nicht auf.
B: Eine Verminderung der Dichte wird in dem Grenzabschnitt beobachtet, und das Auftreten von weißem Schleier wird beobachtet, obwohl dies kein Problem in der Praxis darstellt.
C: Eine Reduktion der Dichte wird in einem großen Umfang in dem Grenzabschnitt beobachtet, und das Auftreten von weißem Schleier wird in einem großen Umfang beobachtet.

Tabelle 6
In der Tabelle 6 stellt der Begriff PB-Papier das durch CANON KABUSHIKI KAISHA hergestellte Kopierpapier dar (Markenname: PB PAPER) dar, und der Begriff XX-Papier stellt das durch die Xerox Corporation hergestellte Kopierpapier dar (Markenname: 4024 PAPER).
Wie vorher beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine flüssige Zusammensetzung, welche Wasserfestigkeit und hervorragende Druckqualität hat und das Farbbluten vermindern kann, das während der Erzeugung von Farbbildern auftritt, und welche außerdem langlebige Tintenstrahlaufzeichnungsköpfe erzielen kann, als auch die Tinte für den Tintensatz, der Tintensatz für das Tintenstrahlaufzeichnen, das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, die Aufzeichnungseinheit, die Tintenkartusche und das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät zur Verfügung gestellt.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf das beschrieben wurde, was zur Zeit als die bevorzugten Ausführungsformen angesehen wird, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil ist beabsichtigt, dass die Erfindung verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdeckt, die in dem Geist und Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind. Der Umfang der folgenden Ansprüche ist gemäß der breitesten Interpretation auszulegen, um alle Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen zu umfassen.
Eine flüssige Zusammensetzung für das Tintenstrahlaufzeichnen oder ein Tintensatz für das Tintenstrahlaufzeichnen, welcher ein Bild erzeugt mit Wasserfestigkeit und hervorragender Druckqualität, und welcher das Farbbluten reduzieren kann, das bei der Erzeugung von Farbbildern auftritt, und außerdem, welcher eine Lebensdauer eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes verlängern, als auch ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, eine Aufzeichnungseinheit, eine Tintenkartusche und ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät werden zur Verfügung gestellt. Die flüssige Zusammensetzung oder eine den Tintensatz aufbauende Farbtinte mit einem mehrwertigen Metallsalz, ein Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Säuren einschließlich Aminogruppen und Salzen davon und ein flüssiges Medium wird verwendet.

Claims

Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren mit den Schritten: (i) Ausstoßen einer flüssigen Zusammensetzung und einer Farbtinte in Richtung eines Aufzeichnungsmediums durch Abgabe thermischer Energie an die flüssige Zusammensetzung und die Farbtinte; und (ii) Ausbilden eines Kontaktzustands zwischen der flüssigen Zusammensetzungen und der Farbtinte auf dem Aufzeichnungsmedium, wobei die flüssige Zusammensetzung umfasst: (a) ein mehrwertiges Metallsalz; (b) ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Säuren, die Aminogruppen enthalten, und deren Salzen; und (c) ein flüssiges Medium, und wobei die Farbtinte mit der flüssigen Zusammensetzung reagiert.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 1, wobei ein farbgebendes Material der Farbtinte ein Pigment ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 1, wobei ein farbgebendes Material der Farbtinte ein Farbstoff ist, der wenigstens eine Carboxylgruppe enthält.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Aufbringen der flüssigen Zusammensetzung auf ein Aufzeichnungsmedium vor dem Aufbringen der Farbtinte auf das Aufzeichnungsmedium erfolgt.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Aufbringen der flüssigen Zusammensetzung auf ein Aufzeichnungsmedium nach Aufbringen der Farbtinte auf das Aufzeichnungsmedium erfolgt.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Aufbringen der flüssigen Zusammensetzung auf ein Aufzeichnungsmedium nach Aufbringen der Farbtinte auf das Aufzeichnungsmedium erfolgt, und anschließend die Farbtinte weiter auf das Aufzeichnungsmedium aufgebracht wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Aufbringen der Farbtinte auf ein Aufzeichnungsmedium nach Aufbringen der flüssigen Zusammensetzung auf das Aufzeichnungsmedium erfolgt, und anschließend die flüssige Zusammensetzung weiter auf das Aufzeichnungsmedium aufgebracht wird.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich die flüssige Zusammensetzung und die Farbtinte unmittelbar nach ihrem Ausstoß aus einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät in Richtung des Aufzeichnungsmediums miteinander mischen und die Mischung auf ein Aufzeichnungsmedium aufgebracht wird.
Tintensatz für thermisches Tintenstrahlaufzeichnen mit. (1) einer flüssigen Zusammensetzung mit: (a) einem mehrwertigen Metallsalz; (b) einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Säuren, die Aminogruppen enthalten, und deren Salzen; und (c) einem flüssigen Medium; und (2) einer Farbtinte, welche ein farbgebendes Material und ein flüssiges Medium enthält, und die mit der flüssigen Zusammensetzung aufgrund des Kontakts zwischen ihnen reagiert.
Aufzeichnungseinheit mit: einem Behälterteil für eine flüssige Zusammensetzung, der eine flüssige Zusammensetzung enthält mit: (a) einem mehrwertigen Metallsalz; (b) einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Säuren, die Aminogruppen enthalten, und deren Salzen; und (c) einem flüssigen Medium; einem Tintenbehälterteil, der eine Farbtinte enthält, welche mit der flüssigen Zusammensetzung aufgrund des Kontakts zwischen ihnen reagiert; und einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der jede der flüssigen Zusammensetzung und der Farbtinte durch Abgabe thermischer Energie an die flüssige Zusammensetzung und die Farbtinte ausstößt.
Aufzeichnungseinheit nach Anspruch 10, wobei der Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einer Heizvorrichtung mit einer äußersten Oberflächenschutzschicht versehen ist, die ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallen und Metalloxiden enthält.
Aufzeichnungseinheit nach Anspruch 11, wobei Tantal oder Tantaloxid als das Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallen und Metalloxiden enthalten ist.
Tintenkartusche mit: einem Behälterteil für eine flüssige Zusammensetzung, der eine flüssige Zusammensetzung enthält mit: (a) einem mehrwertiges Metallsalz; (b) einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Säuren, die Aminogruppen enthalten, und deren Salzen; und (c) einem flüssigen Medium; und einem Tintenbehälterteil, der eine Farbtinte und ein wässriges Medium enthält, welche mit der flüssigen Zusammensetzung aufgrund des Kontakts zwischen ihnen reagiert.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit: einem Behälterteil für eine flüssige Zusammensetzung, der eine flüssige Zusammensetzung enthält; einem Behälterteil für eine Farbtinte, der eine Farbtinte enthält, welche mit der flüssigen Zusammensetzung aufgrund des Kontakts dazwischen reagiert; und einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf, der jede der flüssigen Zusammensetzung und der Farbtinte durch Abgabe thermischer Energie auf die flüssige Zusammensetzung und die Farbtinte ausstößt, wobei die flüssige Zusammensetzung umfasst: (a) ein mehrwertiges Metallsalz; (b) ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Säuren, die Aminogruppen enthalten, und deren Salzen; und (c) ein flüssiges Medium.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach Anspruch 14, wobei der Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einer Heizvorrichtung mit einer äußersten Oberflächenschutzschicht versehen ist, die ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallen und Metalloxiden enthält, und das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit einer Vorrichtung für das Anlegen eines elektrischen Impulssignals an die Heizvorrichtung in Antwort auf eine Aufzeichnungsinformation versehen ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach Anspruch 15, wobei Tantal oder Tantaloxid als das Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallen und Metalloxiden enthalten ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 14 bis 15, wobei das Verhältnis einer Energie E_op, welche eine Eingabe in einer Heizvorrichtung ist, um eine flüssige Zusammensetzung auszustoßen, zu der minimalen Eingabeenergie E_th, welche notwendig ist, damit die Heizvorrichtung die flüssige Zusammensetzung aus einem Aufzeichnungskopf ausstößt, E_op/E_th, die folgende Beziehung erfüllt, 1,10 ≤ Eop/Eth ≤ 1,90.
Tintensatz zum thermischen Tintenstrahlaufzeichnen mit. (1) einer Farbtinte einschließlich einem farbgebenden Material, einem flüssigen Medium, einem mehrwertigen Metallsalz und einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Säuren, die Aminogruppen enthalten, und deren Salzen; und (2) einer schwarzen Tinte, welche ein farbgebendes Material und ein flüssiges Medium enthält und mit der Farbtinte durch Kontakt mit der Farbtinte reagiert.
Tintensatz zum thermischen Tintenstrahlaufzeichnen nach Anspruch 18, wobei der Gesamtgehalt des in der Farbtinte enthaltenen mehrwertigen Metallsalzes 0,005 bis 20 Gew.-% relativ zu der Gesamtmenge der Farbtinte ist, und der Gesamtgehalt der Materialien ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Säuren, die Aminogruppen enthalten, und deren Salzen, 0,005 bis 20 Gew.-% relativ zu der Gesamtmenge der Farbtinte ist.
Tintensatz für thermisches Tintenstrahlaufzeichnen nach Anspruch 18 bis 19, wobei das mehrwertige Metallsalz wenigstens eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus mehrwertigen Metallsalzen von Salpetersäure, Essigsäure, Hydroxycarbonsäure und Polyolphosphat ist.
Tintensatz für thermisches Tintenstrahlaufzeichnen nach Anspruch 20, wobei das mehrwertige Metallsalz von Salpetersäure, Essigsäure, Hydroxycarbonsäure oder Polyolphosphat wenigstens eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Magnesiumnitrat, Calciumnitrat, Bariumnitrat, Eisen(II)nitrat, Kupfer(II)nitrat, Zinknitrat, Magnesiumacetat, Calciumacetat, Bariumacetat, Eisen(II)acetat, Kupfer(II)acetat, Zinkacetat, Magnesiumgluconat, Calciumgluconat, Bariumgluconat, Eisen(II)gluconat, Kupfer(II)gluconat, Zinkgluconat, Magnesiumglycerophosphat und Calciumglycerophosphat ist.
Tintensatz für thermisches Tintenstrahlaufzeichnen nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei die Gruppe bestehend aus Säuren, die Aminogruppen enthalten, und deren Salzen, wenigstens eine ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Amidoschwefelsäure (manchmal Sulfaminsäure genannt), Aminomethansulfonsäure, Taurin (manchmal 2-Aminoethansulfonsäure genannt), Carbaminsäure, Gylcin, Alanin, β-Alanin, Asparaginsäure und Glutaminsäure ist.
Tintensatz für thermisches Tintenstrahlaufzeichnen nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei ein farbgebendes Material der schwarzen Tinte wenigstens eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ruß und Pigmenten ist.
Tintensatz für thermisches Tintenstrahlaufzeichnen nach einem Ansprüche 18 bis 22, wobei ein farbgebendes Material der schwarzen Tinte ein Farbstoff einschließlich wenigstens einer Carboxylgruppe ist.
Tintensatz für thermisches Tintenstrahlaufzeichnen nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei die Wassergehalte in der schwarzen Tinte und der Farbtinte von 35 bis 96 Masseprozent auf Grundlage der Gesamtmenge der entsprechenden Tinten ist.
Tintensatz für thermisches Tintenstrahlaufzeichnen nach einem der Ansprüche 18 bis 25, wobei die Farbtinte wenigstens eine Tinte ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus gelber Tinte, magentafarbener Tinte und cyanfarbener Tinte ist.
Tintensatz für thermisches Tintenstrahlaufzeichnen nach einem der Ansprüche 18 bis 26, welches für einen Tintenstrahldrucker versehen mit einem Aufzeichnungskopf verwendet wird mit: einer Heizvorrichtung, die thermische Energie an eine Tinte abgibt, um die Tinte aus einer Öffnung auszustoßen; und einer äußersten Oberflächenschutzschicht mit einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallen und Metalloxiden, um die Heizvorrichtung zu schützen.
Tintensatz für thermisches Tintenstrahlaufzeichnen nach Anspruch 27, wobei Tantal oder Tantaloxid als das Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallen und Metalloxiden enthalten ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren mit den Schritten: (i) Ausstoß jeder der in einem Tintensatz gemäß einem der Ansprüche 18 bis 28 enthaltenen schwarzen Tinte und der Farbtinte in Richtung eines Aufzeichnungsmediums durch Abgabe thermischer Energie an die schwarze Tinte und die Farbtinte; und (ii) Formen eines Kontaktzustands zwischen der schwarzen Tinte und der Farbtinte auf dem Aufzeichnungsmedium.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 29, wobei die schwarze Tinte und die Farbtinte auf ein Aufzeichnungsmedium aufgebracht werden, um einander auf dem Aufzeichnungsmedium zu überlappen, und das Aufbringen der Farbtinte wird vor dem Aufbringen der schwarzen Tinte durchgeführt.
Aufzeichnungseinheit mit: Tintenbehälterteilen, die jeweils die Tinten enthalten, die einen Tintensatz nach einem der Ansprüche 18 bis 28 bilden; und einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zum Ausstoßen jeder der aus den Tintenbehälterteilen zugeführten Tinten durch Abgabe thermischer Energie an die Tinten.
Aufzeichnungseinheit nach Anspruch 31, wobei der Tintenstrahlaufzeichnungskopf mit einer Heizvorrichtung versehen ist, die eine äußerste Oberflächenschutzschicht hat, die ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallen und Metalloxiden enthält.
Aufzeichnungseinheit nach Anspruch 32, wobei Tantal oder Tantaloxid als das Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallen und Metalloxiden enthalten ist.
Tintenkartusche mit Tintenbehälterteilen, die jede der Tinten enthalten, die einen Tintensatz nach einem der Ansprüche 18 bis 28 bilden.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit: einem Tintenbehälterteil, der einen Tintensatz mit wenigstens einer schwarzen Tinte und einer Farbtinte enthält; und einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf zum Ausstoßen jeder der aus den Tintenbehälterteilen zugeführten Tinten durch Abgabe thermischer Energie an die Tinten, wobei der Tintensatz ein Tintensatz nach einem der Ansprüche 18 bis 28 ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach Anspruch 35, wobei der Tintenstrahlaufzeichnungskopf eine Heizvorrichtung mit einer äußersten Oberflächenschutzschicht umfasst, die ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallen und Metalloxiden enthält, und eine Vorrichtung zum Anlegen eines elektrischen Impulssignals an die Heizvorrichtung in Antwort auf Aufzeichnungsinformationen.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach Anspruch 36, wobei Tantal oder Tantaloxid als das Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallen und Metalloxiden enthalten ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 35 bis 37, wobei das Verhältnis einer Energie E_op, welches eine Eingabe in einer Heizvorrichtung ist, um eine flüssige Zusammensetzung auszustoßen, zu der minimalen Eingabeenergie E_th, welche notwendig ist, damit die Heizvorrichtung die flüssige Zusammensetzung aus einem Aufzeichnungskopf ausstößt, E_op/E_th die folgende Beziehung erfüllt, 1,10 ≤ Eop/Eth ≤ 1,90.
Verwendung einer flüssigen Zusammensetzung beim thermischen Tintenstrahlaufzeichnen, welche mit einer Farbtinte reagiert, wenn sie in Kontakt mit der Farbtinte kommt, um eine Koagulation oder Präzipitation des farbgebenden Materials in der Farbtinte zu verursachen, oder einen Anstieg in der Viskosität der Tinte zu verursachen, wobei die flüssige Zusammensetzung umfasst: (a) ein mehrwertiges Metallsalz; (b) ein Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Säuren, die Aminogruppen enthalten, und deren Salzen; und (c) ein flüssiges Medium.
Verwendung nach Anspruch 39, wobei die Gesamtmenge des mehrwertigen Metallsalzes 0,005 bis 20 Gew.-% relativ zu der Gesamtmenge der flüssigen Zusammensetzung ist, und der Gesamtgehalt der Materialien ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Säuren ,die Aminogruppen enthalten, und deren Salzen ist 0,005 bis 20 Gew.-% relativ zu der Gesamtmenge der flüssigen Zusammensetzung.
Verwendung nach Anspruch 39 oder 40, wobei das mehrwertige Metallsalz wenigstens eins ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus mehrwertigen Metallsalzen von Salpetersäure, Essigsäure, Hydroxycarbonsäure und Polyolphosphat ist.
Verwendung nach Anspruch 41, wobei das polyvalente Metallsalz von Salpetersäure, Essigsäure, Hydroxycarbonsäure oder Polyolphosphat wenigstens eins ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Magnesiumnitrat, Calciumnitrat, Bariumnitrat, Eisen(II)nitrat, Kupfer(II)nitrat, Zinknitrat, Magnesiumacetat, Calciumacetat, Bariumacetat, Eisen(II)acetat, Kupfer(II)acetat, Zinkacetat, Magnesiumgluconat, Calciumgluconat, Bariumgluconat, Eisen(II)gluconat, Kupfer(II)gluconat, Zinkgluconat, Magnesiumglycerophosphat und Calciumglycerophosphat ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 39 bis 42, wobei die Gruppe bestehend aus Säuren ,die Aminogruppen enthalten, und deren Salzen wenigstens eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Amidoschwefelsäure (manchmal Sulfaminsäure genannt), Aminomethansulfonsäure, Taurin (manchmal 2-Aminoethansulfonsäure genannt), Carbaminsäure, Gylcin, Alanin, β-Alanin, Asparaginsäure und Glutaminsäure ist.