DE60202895T2

DE60202895T2 - Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit, Aufzeichnungsmethode und Gerät hierfür

Info

Publication number: DE60202895T2
Application number: DE2002602895
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Kaneko; Hitoshi Arita; Kiyofumi Nagai; Kakuji Murakami
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2022-03-23
Also published as: US20030038869A1; EP1243625B1; DE60202895D1; EP1243625A1; JP2002285047A; US6637875B2; ES2236376T3

Description

Die Erfindung betrifft eine wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit, die entweder für ein On-Demand Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem, wie ein piezoelektrisches System oder ein thermisches System, oder für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem vom Typ der fortlaufenden Einspritzung, wie ein Ladungssteuerungs-System, geeignet ist, und noch besonderer eine wässrige Aufzeichnungsflüssigkeits-Zusammensetzung, welche hervorragende Eigenschaften aufweist, wenn sie zum Drucken auf einem Normalpapier verwendet wird, und welche auch als eine wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit für ein Schreibgerät, ein Registriergerät oder einen Stiftplotter verwendet werden kann.
In den letzten Jahren hat sich das Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem wegen seiner Vorteile wie Kompaktheit, niedriger Preis, niedrige Betriebskosten und geringer Lärm schnell verbreitet. Ein Tintenstrahldrucker, der in der Lage ist, auf ein nichtbeschichtetes Normalpapier, wie ein Übertragungspapier für die Elektrophotographie, ein Druckpapier, ein Schreibmaschinenpapier, ein Plotterpapier, ein Textverarbeiterpapier, ein Briefpapier, ein Berichtspapier, zu drucken, wird ebenfalls auf den Markt gebracht.
Es sind Tinten zur Verwendung in einem solchen Tintenstrahldrucker mit verbesserter Trocknungseigenschaft vorgeschlagen worden, um ein Bild mit höherer Qualität zu erhalten.
Es ist jedoch schwierig, eine Tinte zu erhalten, die all diese Anforderungen erfüllt: Farbwiedergabe, Wasserfestigkeit, Lichtbeständigkeit, Trocknungseigenschaft, Verlaufsfestigkeit und Ausstoßverlässlichkeit.
In dem Fall eines Farbdruckers neigt Verschlechterung der Bildqualität in Bildbereichen von Farben aufzutreten, die durch Überlagern von zwei Farbtinten, wie Rot, Grün und Blau erhalten werden, auch wenn in Bildbereichen, die in einer einzigen Farbe aus Gelb, Magenta und Cyan gedruckt sind, keine Verschlechterung der Bildqualität beobachtet wird. In dem Fall eines Druckers, bei welchem das Bild ohne Verwendung einer Fixiereinheit getrocknet wird, hat die Tinte eine deutliche Neigung zu Verlaufen, wenn die Trocknungseigenschaft der Tinte durch Verstärken von deren Penetrationsvermögen, wie in JP-A-S55-29546 beschrieben, verbessert wird.
JP-B-S60-23793 schlägt vor, dass die Trocknungseigenschaft der Tinte ohne Verschlechterung der Bildqualität verbessert werden kann, wenn Dialkylsulfosuccinat als ein Tensid einer Tinte verwendet wird. Jedoch schwankt der Bildpunktdurchmesser des gedruckten Bildes bemerkenswert in Abhängigkeit von der Art des Papiers, und die Dichte der gedruckten Bilder wird beträchtlich verringert.
JP-A-S58-6752 offenbart eine schnell trocknende Tinte, deren Verlaufsfestigkeit durch Verstärken ihres Penetrationsvermögens verbessert wird, indem ein Tensid verwendet wird, das ein Ethylenoxid mit einer Acetylenbindung enthält.
Jedoch verursachen einige farbgebende Mittel die folgenden Probleme. Wenn eine Tinte, die einen Direktfarbstoff, wie DBK 168 enthält, verwendet wird, kann die Trocknungsgeschwindigkeit der Tinte wegen einer hydrophoben Wechselwirkung zwischen dem Tensid und dem farbgebenden Mittel nicht verbessert werden. Wenn eine ein Pigment wie Russ enthaltende Tinte verwendet wird, neigt das Pigment dazu, zu aggregieren, was Verstopfung der Düsen oder Ablenkung der Richtung des Tintenausstoßes verursacht.
Zu dem Zweck der Verbesserung der Trocknungsgeschwindigkeit offenbart JP-A-H8-113739 eine Tinte, enthaltend einen Farbstoff und wasserlösliche Glycolether, und JP-A-H10-95941 schlägt eine aus einem Pigment, Glycolethern wie Diethylenglycolmonobutylether und Wasser zusammengesetzte Tintenzusammensetzung vor.
Jedoch muss eine große Menge an Glycolethern zugesetzt werden, um die Trocknungsgeschwindigkeit der Tinte zu verbessern, was unter dem Gesichtspunkt von Geruch und Sicherheit nicht zu bevorzugen ist.
JP-A-S56-57862 offenbart eine Tinte, die eine stark basische Substanz enthält. Mit dieser Tinte kann ein Bild ohne Qualitätsminderung auf einem sauren, mit Kolophonium verleimten Papier erzeugt werden. Jedoch ist diese Tinte nicht geeignet für ein Papier, das unter Verwendung von Alkylketendimer oder Alkenylsulfobernsteinsäure als ein Verleimungsmittel hergestellt wurde. Sogar auf saurem Papier wird in Bildbereichen, die durch Überlagern von zwei Farben erhalten werden, Qualitätsminderung des Bildes beobachtet.
JP-A-138374 offenbart eine wässrige Aufzeichnungstinte, umfassend einen wasserlöslichen Farbstoff, Wasser und einen Benzylether mit einer spezifischen Struktur. Es wird auch zu dem Zweck, das Penetrationsvermögen der Tinte weiter zu verbessern, vorgeschlagen der Tinte ein Pflanzenöl, eine ungesättigte Fettsäure, einen höheren Alkohol, einen Fettsäureester, eine ölige Substanz wie ein Mineralöl, und ein kaum oder leicht wasserlösliches Lösungsmittel mit einer Hydroxylgruppe im Molekül, wie 2-Ethyl-1,6-hexandiol, Diethylenglycolhexylether, Ethylenoxidaddukt von Acetylenglycol (mit einer Additions-Molzahl von nicht größer als 5) und Ethylenglycolbenzylether, zuzusetzen. Diese Tinten haben jedoch ein Problem bei der Sicherheit. Überdies haben diese Tinten ein beträchtliches Problem bei der Stabilität. Die ölige Substanz, das kaum oder leicht wasserlösliche Lösungsmittel Benzylether und so weiter trennen sich bei einer bestimmten Umgebungstemperatur.
Das japanische Patent Nr. 2894568 schlägt eine Tintenstrahltinte vor, umfassend ein farbgebendes Mittel und ein flüssiges Medium, das mindestens 60 Gew.-% Wasser und 0,2 bis 30 Gew.-% eines Alkylenglycols mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen enthält. Verbindungen, die als bevorzugte Beispiele des Alkylenglycols mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen gezeigt werden, sind 1,7-Heptandiol, 2,6-Heptandiol, 2,4-Dimethyl-2,4-pentandiol, 3-Ethyl-1,3-pentandiol und so weiter. Es wird gesagt, dass durch den Zusatz der Verbindungen eine Tinte bereitgestellt werden kann, die „verbesserte Verlaufsfestigkeit, Trocknungseigenschaft und Penetrationsvermögen für Normalpapier" hat, die „eine gute Ausgewogenheit zwischen Verlaufseigenschaft und Penetrationsvermögen" hat und die „in hohem Maß zuverlässig in der Verhinderung der Verstopfung der Ausstoßdüse" ist. In Wirklichkeit kann jedoch das Penetrationsvermögen der Tinte durch den Zusatz der vorstehenden Verbindungen nicht ausreichend verbessert werden, und daher ist die Trocknungseigenschaft der Tinte immer noch schlecht. Auch neigt die Tinte dazu, auf einigen Arten von Papieren zu verlaufen. Das heißt, keines der Probleme des Standes der Technik ist überwunden.
Das japanische Patent Nr. 2714482 schlägt eine Tintenstrahltinte vor, die eine aliphatische Diolverbindung mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen und einer Wasserlöslichkeit von mindestens 4,5 Gew.-% bei 25°C enthält. Die als die Beispiele gezeigten Diolverbindungen beinhalten 2-Ethyl-2-methyl-1,3-propandiol, 3,3-Dimethyl-1,2-butandiol, 2,2-Diethyl-1,3-propandiol, 2-Methyl-2-propyl-1,3-propandiol, 2,4-Dimethyl-2,4-pentandiol, 2,5-Dimethyl-2,5-hexandiol, 5-Hexen-1,2-diol, und so weiter. Jedoch können irgendwelche Tinten, welche die vorstehende Verbindung enthalten, nicht genügend Penetrationsvermögen aufweisen und verursachen Ausbluten der Farbe oder Auslaufen des Tintenstriches.
JP-A-H6-157959 schlägt eine wässrige Tinte vor, der zum Zweck der Verbesserung der Permeabilität 2-Ethyl-1,3-hexandiol zugesetzt wurde, und ein Aufzeichnungsverfahren unter deren Verwendung.
2-Ethyl-1,3-hexandiol ist in den Beispielen der verwendbaren Verbindungen, die in dem japanischen Patent Nr. 2894568 gezeigt werden, nicht beinhaltet, es wurde aber herausgefunden, dass es in der Lage ist, eine wässrige Tintenzusammensetzung bereit zu stellen, welche die von einer Tintenstrahltinte verlangten Eigenschaften erfüllen kann, die hervorragend in Penetrationsvermögen und Trocknungseigenschaft ist und welche das Problem der Qualitätsminderung des Bildes überwinden kann, und welche ein Aufzeichnungsverfahren zur Herstellung eines Bildes hoher Qualität unter Verwendung der Tintenzusammensetzung bereitstellen kann. Da 2-Ethyl-1,3-hexandiol in einer kleinen Menge einer Tinte hohe Ausstoß-Stabilität beim Hochfrequenzbetrieb verleihen kann, ist das Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung der Tinte von hoher Sicherheit.
Mit dem schnellen Fortschritt der Technik in den letzten Jahren ist jedoch die Druckgeschwindigkeit eines Tintenstrahldruckers stark erhöht worden, und es ist nicht undenkbar, dass sie in der Zukunft noch schneller sein wird. Unter derartigen Umständen wird von der Tinte verlangt, beim Drucken bei einer höheren Geschwindigkeit kein Ausbluten der Farbe zu verursachen und schnell zu trocken, ohne dass sie auf einen Finger übertragen wird, sogar wenn sie unmittelbar nach dem Drucken damit gerieben wird.
Im Allgemeinen hat eine schnell trocknende Tinte ein hohes Penetrationsvermögen. Gleichzeitig penetriert ein farbgebendes Mittel in der Tinte in dessen Dickerichtung so stark in das Papier, dass die Bilddichte dazu neigt verringert zu werden und leicht Durchschlagen auftritt. Es ist klar, dass doppelseitiges Drucken mit der Weiterentwicklung des Tintenstrahl-Druckers wesentlich sein wird, und zwar zu dem Zweck, aus Umweltschutzgründen den Papierverbrauch zu verringern. Daher wird eine wässrige Tinte, die hohe Trocknungseigenschaft hat und so wenig Durchschlagen verursacht, dass sie doppelseitiges Drucken erlaubt, benötigt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es immer noch erforderlich, eine wässrige Tintenstrahltinte, die verschiedene Anforderungen als eine Tintenstrahltinte erfüllt, die hohes Penetrationsvermögen und hohe Trocknungseigenschaft, unabhängig von der Art des farbgebenden Mittels oder der Art des Papiers hat, und die in der Lage ist, ein Bild hoher Qualität mit wenig Durchschlagen zu erzeugen, zu entwickeln.
In den letzten Jahren ist auf den Gebieten des Strichcode-Druckens und des Briefmarken-Druckens ein System zum Auslesen von aufgezeichneter Information, die mit einer Tinte gedruckt ist, welche unter gewöhnlichen Umständen unsichtbar ist, mittels Infrarotstrahlen oder ultravioletten Strahlen in praktische Verwendung genommen worden. Unter dem Gesichtspunkt, Umweltverschmutzung zu vermeiden, wird die Verwendung einer Aufzeichnungsflüssigkeit wässriger Art in einem solchen System erwogen. Außerdem wird, um den Anforderungen eines Systems zu genügen, bei dem Hochgeschwindigkeitsverarbeitung wesentlich ist, eine wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit mit hohem Penetrationsvermögen benötigt.
Die Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehenden Probleme gemacht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit, umfassend ein farbgebendes Mittel, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol und mindestens ein Tensid, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyoxyethylenalkylethern und Polyoxyethylenalkyletheracetaten, bereitgestellt.
In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Aufzeichnungsverfahren zum Erzeugen eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium bereit, umfassend das Ausstoßen der vorstehenden wässrigen Aufzeichnungsflüssigkeit aus einer winzigen Düse als Tröpfchen auf das Aufzeichnungsmedium.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Patrone für eine Aufzeichnungsflüssigkeit mit einem Aufzeichnungsflüssigkeitsbehälter, enthaltend die vorstehende wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit, bereit.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, umfassend die vorstehende Patrone für eine Aufzeichnungsflüssigkeit, bereit.
Die vorliegende Erfindung wird nun in Einzelheiten mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische Vorderansicht ist, die eine Ausführungsform einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsapparatur veranschaulicht, in der eine Tintenpatrone eingebaut ist, die eine wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit enthält, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird.
2 eine Perspektivansicht des äußeren Aussehens der Tintenpatrone ist, bevor diese in die Aufzeichnungsapparatur der 1 eingebaut ist;
4 eine Perspektivansicht des äußeren Aussehens der Aufzeichnungseinheit ist, die mit einem Aufzeichnungskopf integriert ist.
Die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit umfasst mindestens ein farbgebendes Mittel, 2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentandiol, und ein Polyoxyethylenalkylether-Tensid und/oder ein Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid.
Der Polyoxyethylenalkylether ist vorzugsweise ein Ether, der durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt wird: R₁O(CH₂CH₂O)_pH (1) wobei R₁ eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen darstellt und p eine ganze Zahl von 1 bis 30 darstellt.
Das Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid ist vorzugsweise ein Acetat, das durch die allgemeine Formel (2) dargestellt wird: R₂O(CH₂CH₂O)_qCH₂COOM (2)wobei R₂ eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen darstellt, q eine ganze Zahl von 3 bis 8 darstellt und M ein Alkalimetallion, ein quaternäres Ammonium, ein quaternäres Phosphonium oder ein Alkanolamin darstellt.
Die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit hat eine hervorragende Lagerstabilität und weist ein hohes Benetzungsvermögen auf einer Papieroberfläche und eine hohe Penetrationsgeschwindigkeit in ein Papier hinein, egal welcher Art das Papier ist, auf. Außerdem ist die wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit im Vergleich zu einer herkömmlicher Weise bekannten Aufzeichnungsflüssigkeit, deren Penetrationsvermögen verstärkt ist, viel weniger anfällig dafür, Bildverschlechterung zu verursachen. Wenn sie in einem Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem verwendet wird, zeigt die wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit hohe Ausstoßeigenschaften, ohne Verstopfung der Düsen zu verursachen. Überdies kann die wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit derart hervorragende Eigenschaften in Kombination mit unterschiedlichen farbgebenden Mitteln aufweisen.
Beispiele von Verbindungen, die durch die Formel (1) dargestellt werden, beinhalten Verbindungen, welche durch die folgenden Formeln (1-1) bis (1-13) dargestellt werden, die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt. C₈H₁₇O(C₂H₄O)₂H (1-1)C₁₀H₂₁O(C₂H₄O)₄H (1-2) C₁₂H₂₅O(C₂H₄O)₃H (1-3) C₁₂H₂₅O(C₂H₄O)₇ H (1-4) C₁₂H₂₅O(C₂H₄O)₁₂H (1-5) C₁₃H₂₇O(C₂H₄O)₃H (1-6) C₁₃H₂₇O(C₂H₄O)₅H (1-7) C₁₂H₂₇O(C₂H₄O)₇H (1-8) C₁₃H₂₇O(C₂H₄O)₉H (1-9) C₁₃H₂₇O(C₂H₄O)₁₂H (1-10) C₁₃H₂₇O(C₂H₄O)₂₀H (1-11) C₁₃H₂₇O(C₂H₄O)₃₀H (1-12) C₁₄N₂₉O(C₂H₄O)₃₀H (1-13)
Diese Verbindungen können allein oder in Kombination verwendet werden. Eine Verbindung, die nicht leicht in der Aufzeichnungsflüssigkeit gelöst wird, wenn sie allein verwendet wird, wird solubilisiert, wenn sie mit einer anderen Verbindung gemischt wird, und kann auf stabile Weise darin vorhanden sein.
Beispiele von kommerziell erhältlichen Tensiden, welche eine derartige Verbindung als die Hauptkomponente beinhalten, beinhalten die BT-Reihe, erhältlich von Nikko Chemicals Co., Ltd., die Softanol-Reihe, erhältlich von Nippon Shokubai Co., Ltd., und Dispanol, erhältlich von Nippon Oils & Fats Co., Ltd. Diese werden vorzugsweise für den Zweck der vorliegenden Erfindung verwendet.
Beispiele von Verbindungen, die durch die allgemeine Formel (2) dargestellt werden, beinhalten durch die Formeln (2-1) bis (2-13) dargestellte Verbindungen, in welchen M wie vorstehend definiert ist, die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt. C₈H₁₇O(C₂H₄O)₃CH₂COOM (2-1) C₁₀H₂₁O(C₂H₄O)₄CH₂COOM (2-2) C₁₂H₂₅O(C₂H₄O)₃CH₂COOM (2-3) C₁₂N₂₅O(C₂H₄O)₄CH₂COOM (2-4) C₁₂H₂₅O(C₂H₄O)₅CH₂COOM (2-5) C₁₂H₂₇O(C₂H₄O)₁₂CH₂COOM (2-6) C₁₃H₂₇O(C₂H₄O)₃CH₂COOM (2-7) C₁₃H₂₇O(C₂H₄O)₅CH₂COOM (2-8) C₁₃H₂₇O(C₂H₄O)₇CH₂COOM (2-9) C₁₃H₂₇O(C₂H₄O)₉CH₂COOM (2-10) C₁₃H₂₇O(C₂H₄O)₁₂CH₂COOM (2-11) C₁₄H₂₇O(C₂H₄O)₃CH₂COOM (2-12) C₁₄H₂₉O(C₂H₄O)₁₂CH₂COOM (2-13)
Diese Verbindungen können allein oder in Kombination verwendet werden. Eine Verbindung, die nicht leicht in der Aufzeichnungsflüssigkeit gelöst wird, wenn sie allein verwendet wird, wird solubilisiert, wenn sie mit einer anderen Verbindung gemischt wird, und kann auf stabile Weise darin vorhanden sein. Es ist bevorzugt, dass anorganische Salze, die als Nebenprodukte zum Zeitpunkt der Synthese der Verbindung hergestellt wurden, mit einem Ionenaustauscherharz entfernt werden.
Beispiele von kommerziell erhältlichen Tensiden, welche eine derartige Verbindung als die Hauptkomponente beinhalten, beinhalten die NIKKOLECT-Reihe und die NIKKOLAKYPO-Reihe, erhältlich von Nippon Chemicals Co., Ltd. Andere Tenside, wie die Beaulight-Reihe, erhältlich von Sanyo Chemical Industries, Ltd., können auch verwendet werden.
Das Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid wird in der Form eines Salzes mit M verwendet. Als das Gegenion M wird vorzugsweise ein Alkalimetallion, quaternäres Ammonium, quaternäres Phosphonium oder Alkanolamin verwendet. Auch wird, wenn ein Natriumkation, ein Lithiumkation, und/oder ein Kation von quaternärem Ammonium, quaternärem Phosphonium oder Alkanolamin, dargestellt durch die allgemeine Formel (4), als das Gegenion M verwendet wird, die Lösungsstabilität weiter verbessert.
wobei Y ein Stickstoffatom oder ein Phosphoratom darstellt, R₁ bis R₄ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Hydroxyalkylgruppe beziehungsweise ein Alkylgruppenhalogenid darstellen. Das „Alkyl" ist vorzugsweise ein Niedrigalkyl, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
Das Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid in der Form eines Salzes kann zum Beispiel hergestellt werden, indem ein Hydroxid der entsprechenden Säure zugesetzt wird. Zum Beispiel kann ein Tensid in der Form eines Lithiumsalzes hergestellt werden, indem Lithiumhydroxid Polyoxyethylenalkyletheressigsäure zugesetzt wird. Wenn das Tensid ein Salz mit einem durch die allgemeine Formel (4) dargestellten quaternären Ammonium, quaternären Phosphonium oder Alkanolamin ist, wird das Tensid durch Zusatz von einem der folgenden Hydroxide zu Polyoxyethylenalkyletheressigsäure hergestellt.
Das Polyoxyethylenalkylether-Tensid und das Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid können allein oder in Kombination verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten werden, welche ein bemerkenswert hohes Penetrationsvermögen hat, welche stabil ist, ohne dass Trennung darin stattfindet und welche eine hohe Sicherheit aufweist, indem 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol zusammen mit dem Polyoxyethylenalkylether-Tensid und/oder dem Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid verwendet wird.
Während nicht gewünscht wird, durch die Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass der Mechanismus, durch den die vorstehenden Funktionen mittels Verwendung des Polyoxyethylenalkylether-Tensids und/oder des Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensids in Verbindung mit 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol erreicht werden, wie folgt ist.
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol, das eine asymmetrische Molekülstruktur mit einer Verzweigung hat, wird in einer Aufzeichnungsflüssigkeit, die hauptsächlich aus Wasser zusammengesetzt ist, leicht an der Oberfläche eines farbgebenden Mittels absorbiert. Auch wird 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol, das verglichen mit dem Tensid ein verhältnismäßig kleines Molekulargewicht hat, mit einer verhältnismäßig hohen Absorptionsgeschwindigkeit an der Oberfläche des farbgebenden Mittels absorbiert. Das heißt, wenn 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol an der Oberfläche des farbgebenden Mittels absorbiert wird, wird die Oberflächenspannung der Aufzeichnungsflüssigkeit schnell verringert, als ob ein Tensid zugesetzt würde.
Da jedoch 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol im Vergleich zu einem Tensid einen geringen Unterschied zwischen Hydrophilie und Hydrophobie aufweist, muss eine große Menge von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol zugesetzt werden, um hohes Penetrationsvermögen allein mit 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol zu erhalten. Eine Aufzeichnungsflüssigkeit, die eine große Menge von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol enthält, ist nicht zu bevorzugen, denn sie hat die Probleme niedriger Sicherheit, der Phasentrennung, Adsorption an einem farbgebenden Mittel, Aggregation und so weiter.
Es ist auch bekannt, dass ein Polyoxyethylenalkylether-Tensid und ein Polyoxyethylenalkyletheracetat die Oberflächenspannung verringern und das Penetrationsvermögen verbessern. Da jedoch die Tenside wegen der Größe und Form ihrer Moleküle nicht notwendiger Weise eine hohe Adsorptionsgeschwindigkeit haben, ist es unmöglich, mit ihnen ein ausreichendes Penetrationsvermögen zu erhalten.
Die Erfinder haben gefunden, dass wenn 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol zusammen mit Polyoxyethylenalkylether-Tensid und/oder Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid verwendet wird, eine beachtlich hohe Penetrationseigenschaft durch eine synergistische Wirkung mit einer kleinen Zusatzmenge erreicht werden kann, und haben die vorliegende Erfindung gemacht. Es wird auch der Vorteil erhalten, dass 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol ein industriell vorteilhaftes Material ist und in großen Mengen gehandelt wird, so dass die Aufzeichnungsflüssigkeit mit verhältnismäßig niedrigen Kosten hergestellt werden kann.
Es wird jetzt die der Aufzeichnungsflüssigkeit zuzusetzende Menge beschrieben.
Das Polyoxyethylenalkylether-Tensid und/oder das Polyoxyethylenealkyletheracetat-Tensid wird/werden vorzugsweise in einer Menge von nicht weniger als 0,01 Gew.-% und nicht mehr als 4 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Aufzeichnungsflüssigkeit, zugesetzt.
Wenn die Menge von Polyoxyethylenalkylether-Tensid und/oder dem Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid weniger als 0,01 Gew.-% ist, kann das Penetrationsvermögen der Aufzeichnungsflüssigkeit nicht ausreichend verbessert werden. Wenn die Menge größer als 4 Gew.-% ist, wird/werden das Polyoxyethylenalkylether-Tensid und/oder das Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid nicht stabil in der Aufzeichnungsflüssigkeit gelöst, oder sie erhöhen die Viskosität der Aufzeichnungsflüssigkeit, sogar wenn sie darin gelöst sind, was Probleme bei der Lagerstabilität und der Ausstoßstabilität in einem Tintenstrahl-System verursacht.
Bevorzugter wird/werden das Polyoxyethylenalkylether-Tensid und/oder das Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid in einer Menge von nicht weniger als 0,05 Gew.-% und nicht mehr als 2 Gew.-% zugesetzt.
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol wird vorzugsweise in einer Menge von nicht weniger als 0,1 Gew.-% und nicht mehr als 8 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Aufzeichnungsflüssigkeit, zugesetzt. Wenn die Menge von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol weniger als 0,1 Gew.-% ist, wird das Penetrationsvermögen der Aufzeichnungsflüssigkeit nicht ausreichend verbessert. Wenn die Menge mehr als 8 Gew.-% beträgt, wird 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol nicht stabil in der Aufzeichnungsflüssigkeit gelöst, was in einem Tintenstrahl-System Probleme bei der Lagerstabilität und der Ausstoßstabilität verursacht. Bevorzugter wird 2,2,4-Trimethyl- 1,3-pentandiol in einer Menge von nicht weniger als 0,5 Gew.-% und nicht mehr als 5 Gew.-% zugesetzt.
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol hat eine niedrige Löslichkeit in Wasser und wird daher unter bestimmten Umweltbedingungen leicht abgetrennt, wenn es einer Aufzeichnungsflüssigkeit allein zugesetzt wird. Wenn jedoch 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol in Kombination mit dem Polyoxyethylenalkylether-Tensid und/oder dem Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid zugesetzt wird, werden diese miteinander kompatibel gemacht, wodurch eine stabile Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten werden kann.
Wenn 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol mit dem Polyoxyethylenalkylether-Tensid und/oder dem Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid gemischt wird, kann durch eine synergistische Wirkung davon mit einer kleineren Menge derselben, im Vergleich zu einer Aufzeichnungsflüssigkeit, in welcher 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol oder das Tensid allein zugesetzt wird, zusätzlich zu der Stabilität ein höheres Penetrationsvermögen der Aufzeichnungsflüssigkeit erhalten werden. Auch hat die Aufzeichnungsflüssigkeit weniger Lösungsmittelgeruch und eine höhere Sicherheit im Vergleich zu einer herkömmlichen Aufzeichnungsflüssigkeit, deren Permeabilität durch den Zusatz einer großen Menge von Ethern mehrwertiger Alkohole verstärkt wird.
Das japanische Patent Nr. 2894568 schlägt eine Tintenstrahltinte vor, die eine Wasser und ein flüssiges Medium enthaltende Zusammensetzung umfasst, die nicht weniger als 60 Gew.-% Wasser und 0,2 bis 30 Gew.-% eines Alkylenglycols mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen enthält. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die Bindungsstelle der Hydroxylgruppe und die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Verbindung einen großen Unterschied in ihrer Hydrophilie und dem Penetrationsvermögen einer Tinte, welche die Verbindung enthält, bewirken.
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol gemäß der vorliegenden Erfindung wird in dem japanischen Patent Nr. 2894568 nicht als ein Beispiel der verwendbaren Verbindungen gezeigt, sondern wurde von den Erfindern als ein Ergebnis hingebungsvoller Untersuchungen unter verschiedenen Verbindungen herausgefunden. Es liegt auf der Hand, dass eine erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit, in der 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol in Kombination mit dem Polyoxyethylenalkylether-Tensid und/oder dem Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid verwendet wird, ein höheres Penetrationsvermögen und höhere Verlaufsfestigkeit als eine Aufzeichnungsflüssigkeit gemäß dem japanischen Patent Nr. 2894568 haben kann, welches sich lediglich darauf bezieht, dass ein Alkylenglycol mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen wirksam ist.
Bei einem Bläschenstrahl- oder thermischen Aufzeichnungsverfahren, in welchem Aufzeichnung durchgeführt wird, indem thermische Energie auf eine Tinte aufgebracht wird und die Tinte als Tröpfchen aus einer winzigen Pore ausgestoßen wird, wird herkömmlicher Weise 2-Propanol der Aufzeichnungsflüssigkeit zugesetzt, um Ausstoßstabilität zu erhalten. Wenn 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol an Stelle von 2-Propanol zugesetzt wird, wird das Benetzungsvermögen der Aufzeichnungsflüssigkeit auf einem thermischen Element verbessert und es können eine hohe Ausstoßstabilität und Frequenzstabilität mit einer kleinen Zusatzmenge erhalten werden. Außerdem wird ein die Sicherheit betreffendes Problem, das durch die Verwendung von 2-Propanol verursacht wird, ebenfalls gelöst.
Die Erfinder haben auch gefunden, dass wenn 2-Pyrrolidon einer Aufzeichnungsflüssigkeit zugesetzt wird, gute Wirkungen der Verbesserung der Bildqualität und der Verhinderung von Durchschlagen erhalten werden können. Es wird angenommen, dass dies daran liegt, dass die 2-Pyrrolidon enthaltende Aufzeichnungsflüssigkeit auf einer Papieroberfläche gut spreitet und benetzt und verhältnismäßig darin gehemmt ist, in der Dickenrichtung in das Papier hinein vorzudringen, so dass das farbgebende Mittel dazu neigt, in einem Gebiet in der Nähe der Papieroberfläche zu verbleiben. 2-Pyrrolidon wird vorzugsweise in einer Menge von 0,05 bis 8 Gew.-%, bevorzugter 0,5 bis 4 Gew.-%, zugesetzt.
Die Erfinder haben auch herausgefunden, dass wenn ein Netzmittel der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-% zu dem Zweck, das durch Eintrocknen der Aufzeichnungsflüssigkeit verursachte Verstopfen der Ausstoßdüse zu verhindern und die Lösungsstabilität zu verbessern, zugesetzt wird, Verstopfung der Ausstoß-Durchgangsöffnung eines Tintenstrahlkopfes kaum auftritt und normales Drucken durchgeführt werden kann, sogar wenn Wasser in der Aufzeichnungsflüssigkeit verdampft wird. Sogar wenn Verstopfung auftritt, kann der Tintenstrahlkopf mittels eines einfachen Reinigungsvorgangs zu normalen Druckbedingungen wiederhergestellt werden. Als das Netzmittel wird ein wenig flüchtiges, wasserlösliches organisches Lösungsmittel bevorzugt.
Das wenig flüchtige wasserlösliche organische Lösungsmittel dient auch als Auflösungshilfsmittel für das Polyoxyethylenalkylether-Tensid und/oder das Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid (auf das hierin nachfolgend als Komponente (B) Bezug genommen wird) und 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol (auf das hierin nachfolgend als Komponente (A) Bezug genommen wird) und kann auf diese Weise die Lagerstabilität und die Ausstoßstabilität der Aufzeichnungsflüssigkeit weiter verbessern.
Beispiele des wenig flüchtigen wasserlöslichen organischen Lösungsmittels beinhalten mehrwertige Alkohole wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 2-Methyl-2,4-pentandiol, 1,6-Hexandiol, Glycerin, 1,2,6-Hexantriol, 1,2,4-Butantriol, 1,2,3-Butantriol und Petriol;
Alkylether von mehrwertigen Alkoholen wie Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmonobutylether, Tetraethylenglycolmonomethylether und Propylenglycolmonoethylether;
Arylether von mehrwertigen Alkoholen wie Ethylenglycolmonophenylether und Ethylenglycolmonobenzylether;
eine Stickstoff-haltige heterocyclische Verbindung wie 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Hydroxyethyl-2-pyrrolidon, 1,3-Dimethylimidazolidinon, ε-Caprolactam, und γ-Butyrolacton;
Amide wie Formamid, N-Methylformamid und N,N-Dimethylformamid;
Amine wie Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Monoethylamin, Diethylamin und Triethylamin;
eine Schwefel-haltige Verbindung wie Dimethylsulfoxid, Sulfolan, Thiodiethanol, Thiodiglycol;
Propylencarbonat und Ethylencarbonat.
Die Lösungsmittel werden allein oder in Kombination als eine Mischung mit Wasser verwendet.
Aus dem Grund der Kompatibilität mit den Komponenten (A) und (B) sind Glycerin, Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, Tetraethylenglycol, 1,6-Hexandiol, 2-Methyl-2,4-pentandiol, Polyethylenglycol, 1,2,4-Butantriol, 1,2,6-Hexantriol, Thiodiglycol, 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Hydroxyethyl-2-pyrrolidon oder 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon bevorzugt. Aus Gründen von Sicherheit und Preis werden Glycerin oder Diethylenglycol, oder eine Mischung davon, besonders bevorzugt.
Das wenig flüchtige organische Lösungsmittel wird vorzugsweise der Aufzeichnungsflüssigkeits-Zusammensetzung in einer Menge von nicht weniger als 5 Gew.-% und nicht mehr als 50 Gew.-%, noch bevorzugter nicht weniger als 8 Gew.-% und nicht mehr als 30 Gew.-% zugesetzt. Wenn die Menge des wenig flüchtigen organischen Lösungsmittels weniger als 5 Gew.-% beträgt, kann eine ausreichende Wirkung der Verhinderung des Verdampfens von Wasser in der Aufzeichnungsflüssigkeit nicht erhalten werden. Auch die Wirkung als ein Auflösungshilfmittel kann unzureichend sein und die Lagerstabilität und die Ausstoßstabilität der Aufzeichnungsflüssigkeit können beeinträchtigt werden, obwohl dies von den Gehalten an Polyoxyethylenalkylether-Tensid, Polyoxyethylenalkyletheracetat-Tensid und 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol abhängt. Wenn die Menge über 50 Gew.-% beträgt, wird die Ausstoßstabilität der Aufzeichnungsflüssigkeit wegen eines Anstiegs von deren Viskosität erniedrigt, oder fürchterliches Kräuseln neigt dazu, an bedruckten Bildteilen aufzutreten, verglichen mit dem Fall, wo der Gehalt des Lösungsmittels in dem vorstehenden Bereich liegt.
Um mittels eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahrens ein Bild hoher Qualität zu erhalten, ist die Einstellung des Benetzungsvermögens der Aufzeichnungsflüssigkeit auf einem Bauteil, welches einen Tintenstrahlkopf bildet, ein wichtiger Faktor. Daher kann zusätzlich ein Tensid der Aufzeichnungsflüssigkeit der vorliegenden Erfindung zugesetzt werden, um deren Benetzungsvermögen darauf einzustellen.
Beispiele des Tensides beinhalten ein anionisches Tensid wie ein Ammoniumsalz eines Polyoxyethylenalkylethersulfats; ein kationisches Tensid wie quaternäre Ammoniumsalze; ein ampholytisches Tensid wie Imidazolinderivate; ein nichtionisches Tensid wie Polyoxyethylenalkylphenylether, Polyoxyethylenalkylester, Polyoxyethylenalkylamin, Polyoxyethylenalkylamid, Sorbitan-Fettsäureester, Polyoxyethylen-Sorbitan-Fettsäureester, Ethylenoxidaddukte von Acetylenalkohol und ein fluorchemisches Tensid.
Das Tensid wird vorzugsweise in einer solchen Menge zugesetzt, welche die Aufzeichnungsflüssigkeit auf die gewünschten physikalischen Eigenschaften einstellt.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete farbgebende Mittel umfasst ein Pigment und/oder einen Farbstoff.
Als ein wasserlöslicher Farbstoff, der als das farbgebende Mittel verwendet wird, werden Farbstoffe verwendet, die im Farbindex (C. I.) als Säurefarbstoffe, Direktfarbstoffe, basische Farbstoffe, Reaktivfarbstoffe und Lebensmittelfarbstoffe eingeordnet sind. Diese Farbstoffe können allein oder in Kombination verwendet werden oder sie können wenn gewünscht mit einem anderen farbgebenden Mittel, wie einem Pigment gemischt werden. Das farbgebende Mittel kann in einer solchen Menge, welche die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht verschlechtert, zugesetzt werden.
Spezifische Beispiele von Säurefarbstoffen und Lebensmittelfarbstoffen beinhalten C. I Säuregelb 17, 23, 42, 44, 79, 142;
C. I. Säurerot 1, 8, 13, 14, 18, 26, 27, 35, 37, 42, 52, 82, 87, 89, 92, 97, 106, 111, 114, 115, 134, 186, 249, 254, 289;
C. I. Säureblau 9, 29, 45, 92, 249;
C. I. Säureschwarz 1, 2, 7, 24, 26, 94;
C. I. Lebensmittelgelb 2, 3, 4;
C. I. Lebensmittelrot 7, 9, 14; und
C. I. Lebensmittelschwarz 1, 2.
Spezifische Beispiele von Direktfarbstoffen beinhalten C. I. Direktgelb 1, 12, 24, 26, 33, 44, 50, 120, 132, 142, 144, 86;
C. I. Direktrot 1, 4, 9, 13, 17, 20, 28, 31, 39, 80, 81, 83, 89, 225, 227;
C. I. Direktorange 26, 29, 62, 102;
C. I. Direktblau 1, 2, 6, 15, 22, 25, 71, 76, 79, 86, 87, 90, 98, 163, 165, 199, 202; und
C. I. Direktschwarz 19, 22, 32, 38, 51, 56, 71, 74, 75, 77, 154, 168, 171.
Spezifische Beispiele von basischen Farbstoffen beinhalten
C. I. Basischgelb 1, 2, 11, 13, 14, 15, 19, 21, 23, 24, 25, 28, 29, 32, 36, 40, 41, 45, 49, 51, 53, 63, 65, 67, 70, 73, 77, 87, 91;
C. I. Basischrot 2, 12, 13, 14, 15, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 35, 36, 38, 39, 46, 49, 51, 52, 54, 59, 68, 69, 70, 73, 78, 82, 102, 104, 109, 112;
C. I. Basischblau 1, 3, 5, 7, 9, 21, 22, 26, 35, 41, 45, 47, 54, 62, 65, 66, 67, 69, 75, 77, 78, 89, 92, 93, 105, 117, 120, 122, 124, 129, 137, 141, 147, 155; und
C. I. Basischschwarz 2, 8.
Spezifische Beispiele von Reaktivfarbstoffen beinhalten
C. I. Reaktivschwarz 3, 4, 7, 11, 12, 17;
C. I. Reaktivgelb 1, 5, 11, 13, 14, 20, 21, 22, 25, 40, 47, 51, 55, 65, 67; C. I. Reaktivrot 1, 14, 17, 25, 26, 32, 37, 44, 46, 55, 60, 66, 74, 79, 96, 97; und
C. I. Reaktivblau 1, 2, 7, 14, 15, 23, 32, 35, 38, 41, 63, 80, 95.
Als der Farbstoff werden Säurefarbstoffe oder Direktfarbstoffe besonders bevorzugt, denn diese haben Wirkungen, die Lösungsstabilität der Aufzeichnungsflüssigkeit zu verbessern und einem gedruckten Bild einen hervorragenden Farbton, hohe Wasserfestigkeit und hohe Lichtbeständigkeit zu geben.
Der Gehalt des Farbstoffs als das farbgebende Mittel in der Aufzeichnungsflüssigkeit beträgt vorzugsweise 0,5 bis 25 Gew.-%, noch bevorzugter 2 bis 15 Gew.-%.
Als das Pigment zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann ein anorganisches Pigment oder ein organisches Pigment ohne Einschränkung von dessen Art verwendet werden. Da ein Pigment im Gegensatz zu einem Farbstoff in der Aufzeichnungsflüssigkeit nicht gelöst, sondern als Teilchen darin dispergiert wird, ist es für eine Aufzeichnungsflüssigkeit, die ein Pigment enthält, nicht wahrscheinlich, tief in das Papier einzudringen, verglichen mit einer Aufzeichnungsflüssigkeit, die ein farbgebendes Mittel anders als ein Pigment enthält und das gleiche Eindringvermögen hat. Daher ist es möglich, ein Bild hoher Qualität mit einer hohen Dichte und wenig Durchschlagen zu erhalten.
Als das anorganische Pigment kann Titanoxid, Eisenoxid, Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Aluminumhydroxid, Bariumgelb, Cadmiumrot oder Chromgelb verwendet werden. Zusätzlich kann auch ein mittels eines bekannten Verfahrens wie dem Kontaktverfahren, dem Ofenverfahren und dem thermischen Verfahren hergestellter Ruß verwendet werden.
Als das organische Pigment können Azopigmente, (einschließlich Azolack, Wasserunlösliche Azopigmente, kondensierte Azopigmente, Chelat-Azopigmente und so weiter); polycyclische Pigmente (wie Phthalocyaninpigmente, Perylenpigmente, Perinonpigmente, Anthrachinonpigmente, Chinacridonpigmente, Dioxazinpigmente, Indigopigmente, Thioindigopigmente, Isoindolinonpigmente und Chinophthalonpigmente); Farbstoff-Chelate (wie basische Chelate vom Farbstofftyp und saure Chelate vom Farbstofftyp); Nitropigmente; Nitrosopigmente oder Anilinschwarz verwendet werden. Vor allem wird bevorzugt ein Pigment mit einer starken Affinität zu Wasser verwendet. Der Gehalt des Pigmentes als das farbgebende Mittel in der Aufzeichnungsflüssigkeit ist bevorzugt 0,5 bis 25 Gew.-%, noch bevorzugter 2 bis 15 Gew.-%.
Beispiele von Pigmenten, die vorzugsweise in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden nachstehend gezeigt, die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt. Beispiele von Pigmenten für eine schwarze Aufzeichnungsflüssigkeit beinhalten Ruße (C. I. Pigmentschwarz 7), wie Ofenruß, Lampenruß, Acetylenruß und Kanalruß; Metalle wie Kupfer, Eisen (C. I. Pigmentschwarz 11) und Titandioxid; und organische Pigmente wie Anilinschwarz (C. I. Pigmentschwarz 1).
Beispiele von Pigmenten für ein Farb-Aufzeichnungsflüssigkeiten beinhalten
C. I. Pigmentgelb 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42, (gelbes Eisenoxid), 53, 55, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 117, 120, 138, 150 und 153;
C. I. Pigmentorange 5, 13, 16, 17, 36, 43 und 51;
C. I. Pigmentrot 1, 2, 3, 5, 17, 22, 23, 31, 38, 48:2 (Permanentrot 2B) (Ca)), 48:3, 48:4, 49:1, 52:2, 53:1, 57:1 (Brilliantkarmin 6B), 60:1, 63:1, 63:2, 64:1, 81, 83, 88, 101 (rotes Eisenoxid), 104, 105, 106, 108, (Cadmiumrot), 112, 114, 122 (Chinacridonmagenta), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209 und 219;
C. I. Pigmentviolett 1 (Rhodaminlack), 3, 5:1, 16, 19, 23 und 38;
C. I. Pigmentblau 1, 2, 15 (Phthalocyaninblau), 15:1, 15:2, 15:3 (Phthalocyaninblau), 16, 17:1, 56, 60 63; und
C. I. Pigmentgrün 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18 und 36.
In der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise Ruß als das schwarze Pigment verwendet. Als ein Pigment für eine schwarze Aufzeichnungsflüssigkeit ist Ruß hervorragend in der Tönung, hat hohe Wasserfestigkeit, Lichtbeständigkeit und Dispersionsstabilität und ist billig.
Ein Pfropfpigment, welches ein mit einem Harz oder dergleichen derart Oberflächenbehandeltes Pigment (zum Beispiel Kohlenstoff) ist, dass das Pigment in Wasser dispergiert werden kann, oder ein verarbeitetes Pigment, welches ein Pigment mit einer Oberfläche ist, der eine funktionelle Gruppe, wie eine Sulfongruppe oder eine Carboxylgruppe zugesetzt wurde, so dass das Pigment in Wasser dispergiert werden kann, kann auch verwendet werden.
Das Pigment kann in Mikrokapseln enthalten sein, so dass das Pigment in Wasser dispergiert werden kann.
In der erfindungsgemäßen wässrigen Aufzeichnungsflüssigkeit ist vorzugsweise ein Pigment mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 10 bis 200 nm dispergiert. Der Ausdruck „mittlere Teilchengröße" bedeutet hierin den Durchmesser bei einem kumulierten Volumenprozentsatz von 50%. Der Durchmesser bei einem kumulierten Volumenprozentsatz von 50% kann mittels eines Verfahrens der „dynamischen Lichtstreuung" (Doppler-Streulicht-Analysenverfahren) gemessen werden, bei welchem ein Laserstrahl auf ein Teilchen, das Brown'sche Bewegung in der Aufzeichnungsflüssigkeit erfährt, eingestrahlt wird und der Durchmesser des Teilchens aus der Frequenzverschiebung des Lichtes (rückgestreutes Licht), das von den Teilchen zurück kommt, erhalten wird.
Als ein Korngrößen-Analysegerät, welches dieses System verwendet, kann das von Honeywell Inc. hergestellte Korngrößen-Analysegerät Microtrac UPA 150 verwendet werden.
Wenn ein Pigment als das farbgebende Mittel verwendet wird, hat die sich ergebende Aufzeichnungsflüssigkeit eine verbesserte Wasserfestigkeit und Lichtbeständigkeit. Außerdem kann eine Erscheinung, bei welcher die Aufzeichnungsflüssigkeit durch die Schicht des Aufzeichnungsmediums zu dessen Rückseite hindurch dringt, (worauf hierin nachfolgend als „Durchschlagen" Bezug genommen wird), verhindert werden. Weil das Pigment in der Aufzeichnungsflüssigkeit dispergiert und nicht gelöst ist, geht die Pigmentkomponente weniger in das Aufzeichnungsmedium hinein als die flüssige Komponente der Aufzeichnungsflüssigkeit dies tut, sondern bleibt in der Nähe der Oberfläche davon, wenn Drucken mit einem Tintenstrahlsystem durchgeführt wird. Deshalb trocknet das Bild schnell und das Durchschlagen kann verhindert werden.
Wenn die mittlere Teilchengröße des Pigmentes weniger als 10 nm beträgt, kann die Wirkung, das Durchschlagen zu verhindern, nicht erhalten werden. Wenn die mittlere Teilchengröße über 200 nm ist, hat die Aufzeichnungsflüssigkeit eine schlechte Dispersionsstabilität. Daher nimmt die Teilchengröße wegen Aggregation und so weiter während der Lagerung zu, so dass die Ausstoßstabilität der Aufzeichnungsflüssigkeit im Vergleich zu einem Pigment mit einer Teilchengröße in dem vorstehenden Bereich schlecht sein kann.
Das Pigment wird der Aufzeichnungsflüssigkeit vorzugsweise in der Form einer Pigment-Dispersion zugesetzt, die durch Dispergieren des Pigmentes in einem wässrigen Medium mit der Hilfe eines Dispergiermittels hergestellt wurde. Als das Dispergiermittel kann irgendein herkömmlicher Weise zur Verwendung bei der Herstellung einer Pigmentdispersion bekanntes Dispergiermittel, wie hydrophile Polymere einschließlich natürlicher Polymere, halbsynthetischer Polymere und vollsynthetischer Polymere, verwendet werden.
Beispiele des natürlichen Polymers beinhalten ein pflanzliches Polymer wie Gummi Arabicum, Tragacanthgummi, Guargummi, Karayagummi, Johannisbrotgummi, Arabinogalactan, Pektin und Quittensamenstärke;
ein Meeresalgenpolymer wie Alginsäure, Carrageenan und Agar;
ein tierisches Polymer wie Gelatine, Kasein, Albumin und Kollagen; und
ein mikrobielles Polymer wie Xanthangummi und Dextran.
Beispiele des halbsynthetischen Polymers beinhalten ein Cellulosepolymer wie Methylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose und Carboxymethylcellulose;
ein Stärkepolymer wie Natrium-Stärkeglycolat und Natrium-Stärkephosphat; und
ein Meeresalgenpolymer wie Natriumalginat und Propylenglycolesteralginat.
Beispiele von dem vollsynthetischen hydrophilen Polymer beinhalten Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, Acrylsäure-Acrylnitril-Copolymer, Vinylacetat-Acrylsäureester-Copolymer, Acrylsäure-Alkylacrylat-Copolymer, Styrol-Acrylsäure-Copolymer, Styrol-Methacrylsäure-Copolymer, Styrol-Acrylsäure-Alkylacrylat-Copolymer, Styrol-Methacrylsäure-Alkylacrylat-Copolymer, Styrol-α-Methylstyrol-Acrylsäure-Copolymer, Copolymer von Styrol-α-Methylstyrol-Acrylsäure-Copolymer mit Alkylacrylat, Styrol-Maleinsäure-Copolymer, Vinylnaphthalin-Maleinsäure-Copolymer, Vinylacetat-Ethylen-Copolymer, Vinylacetat-Fettsäurevinylethylen-Copolymer, Vinylacetat-Maleinsäureester-Copolymer, Vinylacetat-Crotonsäure-Copolymer und Vinylacetat-Acrylsäure-Copolymer.
Das mittlere Molekulargewicht des Copolymers ist vorzugsweise etwa 3 000 bis 50 000, noch bevorzugter etwa 5 000 bis 30 000, und am bevorzugtesten etwa 7 000 bis 15 000. Das polymere Dispergiermittel kann in irgendeiner Menge zugesetzt werden, so lange das Pigment stabil dispergiert werden kann und die anderen Auswirkungen der Erfindung nicht verloren gehen.
Das Gewichtsverhältnis des Pigments zu dem Dispergiermittel beträgt etwa 1:0,06 bis 1:3, bevorzugter etwa 1:0,125 bis 1:3.
Es kann auch ein wasserlösliches Tensid als das Dispergiermittel für Pigment verwendet werden. Da ein wasserlösliches Tensid die Viskosität der Aufzeichnungsflüssigkeit weniger erhöht als die gleiche Menge eines polymeren Dispergiermittels, kann eine Pigment-Tinte, die gute Ausstoßungsmerkmale aufweist, wenn sie in einem Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem verwendet wird, leicht erhalten werden.
Spezifische Beispiele von wasserlöslichen Tensiden, die als ein Dispergiermittel für Pigment verwendbar sind, beinhalten anionische Tenside wie Alkylallyl- oder Alkylnaphthalinsulfonat, Alkylphosphat, Alkylsulfat, Alkylsulfonat, Alkylethersulfat, Alkylsulfosuccinat, Alkylestersulfat, Alkylbenzolsulfonat, Alkyldiphenyletherdisulfonat, Alkylaryletherphosphat, Alkylarylethersulfat, Alkylaryletherestersulfat, Olefinsulfonat, Alkanolefinsulfonat, Polyoxyethylenalkyletherphosphat, Polyoxyethylenalkyletherestersulfat, Ethercarboxylat, Sulfosuccinat, α-Sulfofettsäureester, Fettsäuresalze, ein Kondensationsprodukt einer höheren Fettsäure mit einer Aminosäure, und Naphthenat;
kationische Tenside wie Alkylaminsalze, Dialkylaminsalze, aliphatische Aminsalze, Benzalkoniumsalze, quaternäre Ammoniumsalze, Alkylpyridiniumsalze, Imidazoliniumsalze, Sulfoniumsalze und Phosphoniumsalze;
nichtionische Tenside wie Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylallylether, Polyoxyethylenalkylphenylether, Polyoxyethylenglycolester, Polyoxyethylenfettsäureamid, Polyoxyethylenfettsäureester, Polyoxyethylenpolyoxypropylenglycol, Glycerinester, Sorbitanester, Sucroseester, Polyoxyethylenether von Glycerinester, Polyoxyethylenether von Sorbitanester, Polyoxyethylenether von Sorbitester, aliphatisches Alkanolamid, Aminoxid, Polyoxyethylenalkylamin, Glycerinfettsäureester, Sorbitanfettsäureester, Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, Polyoxyethylensorbitfettsäureester und Alkyl-(poly)-glycoloxid; und
ampholytische Tenside wie Imidazolinderivate einschließlich Imidazoliniumbetain;
Dimethylalkyllaurylbetain, Alkylglycin und Alkyldi(aminoethyl)glycin.
Das Tensid kann als das Dispergiermittel in irgendeiner Menge zugesetzt werden, so lange das Pigment stabil dispergiert werden kann und die anderen Auswirkungen der Erfindung nicht verloren gehen.
Noch bevorzugter hat das Dispergiermittel für die Aufzeichnungsflüssigkeit eine Carboxylgruppe. Wenn das Dispergiermittel eine Carboxylgruppe hat, wird nicht nur die Dispersionsstabilität erhöht, sondern es kann auch eine hohe Druckqualität erreicht werden. Außerdem können Auswirkungen der Verbesserung der Wasserfestigkeit des Aufzeichnungsmediums nach dem Drucken und der Verhinderung des Durchschlagens, wie vorstehend erwähnt, erhalten werden. Insbesondere wenn ein Pigment, das mit einem eine Carboxylgruppe aufweisenden Dispergiermittel dispergiert ist, zusammen mit den Komponenten (A) und (B) verwendet wird, kann eine ausreichende Trocknungsgeschwindigkeit und die Wirkung, das Durchschlagen zu verhindern, erhalten werden, sogar wenn das Drucken auf einem Aufzeichnungsmedium mit einem vergleichsweise hohen Leimungsgrad, wie Normalpapier, durchgeführt wird. Als Grund dafür wird folgendes angenommen. Weil die Dissoziationskonstante der Carboxylgruppe kleiner als diejenige anderer Säuregruppen ist, werden das Dispergiermittel selbst und das Pigment aggregieren, nachdem das Pigment an dem Aufzeichnungsmedium angehaftet ist, wenn die Löslichkeit des Dispergiermittels wegen einer Verringerung des pH-Wertes der Aufzeichnungsflüssigkeit und einer Wechselwirkung mit Ionen von mehrwertigen Metallen, wie Calcium, die in einem Bereich in der Nähe der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums vorhandenen sind, verringert wird.
Bevorzugt wird in der erfindungsgemäßen wässrigen Aufzeichnungsflüssigkeit ein Pigment mit einer modifizierten Oberfläche, an die eine Carboxylgruppe gebunden ist, in Wasser dispergiert. Weil in diesem Fall das Pigment eine modifizierte Oberfläche hat, an die eine Carboxylgruppe gebunden ist, wird nicht nur die Dispersionsstabilität verbessert, sondern es kann auch durch ähnliche Funktionsweisen wie vorstehend eine hohe Druckqualität erreicht werden, und die Wasserfestigkeit des Aufzeichnungsmediums nach dem Drucken wird stark verbessert. Überdies hat eine wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit dieser Art eine hohe Redispergierbarkeit nach Trocknen. Auf diese Weise verursacht sie keine Verstopfung einer Düse eines Tintenstrahlkopfes und erlaubt Drucken mit guter Druckqualität mit einem einfachen Reinigungsvorgang, sogar wenn Wasser in der Aufzeichnungsflüssigkeit in der Nähe der Düse während einer Unterbrechung des Druckbetriebes für lange Zeit verdampft ist.
Die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit ist verwendbar zum Druck von Strichcodes und zum Druck von Briefmarken unter Verwendung einer unsichtbaren Aufzeichnungsflüssigkeit, die sich in den letzten Jahren schnell verbreiteten. In diesem Fall wird ein Absorptionsmittel für Infrarotstrahlen oder ein Absorptionsmittel für Ultraviolettstrahlen mit Absorption nicht im sichtbaren, sondern im infraroten oder ultravioletten Bereich, an Stelle eines normalen Farbstoffs oder Pigmentes in der Aufzeichnungsflüssigkeit zugesetzt.
Die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit kann Additive, die herkömmlicher Weise bekannt sind, zusätzlich zu dem farbgebenden Mittel, dem Netzmittel und dem Tensid in einer solchen Menge, welche die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht verschlechtert, enthalten.
Zum Beispiel kann die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit eine Harzemulsion enthalten. Die hierin verwendbare Harzemulsion umfasst Wasser als eine kontinuierliche Phase und eine Harzkomponente, wie nachstehend gezeigt, als eine dispergierte Phase.
Beispiele der Harzkomponente als die dispergierte Phase beinhalten Acrylharz, Vinylacetatharz, Styrol-Butadien-Harz, Vinylchloridharz, Acryl-Styrol-Harz, Butadienharz und Styrolharz. Das Harz ist vorzugsweise ein Polymer mit sowohl einem hydrophilen Segment als auch einem hydrophoben Segment. Die Teilchengröße der Harzkomponenten ist nicht besonders beschränkt, solange die Harzkomponente eine Emulsion bilden kann, sie beträgt aber bevorzugt nicht mehr als etwa 150 nm, noch bevorzugter etwa 5 bis 100 nm.
Die Harzemulsionen kann durch Hineinmischen von Harzteilchen in Wasser, wenn gewünscht zusammen mit einem Tensid, erhalten werden.
Beispiele von kommerziell erhältlichen Harzemulsionen beinhalten Microgel E-1002 und E-5002 (Styrol-Acrylharzemulsionen, hergestellt von Nippon Paint Co., Ltd), Voncoat 4001 (Acrylharzemulsion, hergestellt von Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), Voncoat 5454 (Styrol-Acrylharzemulsion, hergestellt von Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), SAE-1014 (Styrol-Acrylharzemulsion, hergestellt von Nippon Zeon Co., Ltd.) und Saivinol SK-200 (Acrylharzemulsion, hergestellt von Saiden Chemical Industry Co., Ltd.).
Die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit enthält vorzugsweise eine Harzemulsion in einer Menge von 0,1 bis 40 Gew.-%, noch bevorzugter 1 bis 25 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Aufzeichnungsflüssigkeit.
Die Harzemulsion hat Eigenschaften des Erhöhens der Viskosität und des Aggregierens, so dass sie Wirkungen der Unterdrückung des Eindringens einer farbgebenden Komponente in der Tiefenrichtung eines Papiers und der Beschleunigung der Fixierung der farbgebenden Komponente auf dem Aufzeichnungsmedium hat. Einige Harzemulsionen haben die zusätzliche Wirkung, auf dem Aufzeichnungsmedium einen Film zu bilden, was die Kratzfestigkeit eines gedruckten Bildes erhöht.
Die Aufzeichnungsflüssigkeits-Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit kann ein Saccharid, wie Monosaccharide, Disaccharide, Oligosaccharide (einschließlich Trisaccharide und Tetrasaccharide) und andere Polysaccharide enthalten, um Verdampfen von Wasser und so weiter zu verhindern. Bevorzugte Beispiele beinhalten Glucose, Mannose, Fructose, Ribose, Xylose, Arabinose, Galactose, Maltose, Cellobiose, Lactose, Sucrose, Trehalose und Maltotriose. Der hierin verwendete Ausdruck „Polysaccharide" bedeutet Saccharide in einem breiten Sinn und schließt in der Welt der Natur weit verbreitet vorhandene Substanzen wie α-Cyclodextrin und Cellulose ein.
Hierin verwendbare Derivate dieser Saccharide beinhalten reduzierende Zucker der vorstehenden Saccharide (zum Beispiel Zuckeralkohole, die durch die allgemeine Formel HOCH₂(CHOH)_nCH₂OH dargestellt werden, wobei n = eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist), oxidierende Zucker (zum Beispiel Aldonsäure oder Uronsäure), Aminosäuren und Thiosäuren. Vor allen anderen sind Zuckeralkohole besonders bevorzugt, und spezifische Beispiele davon beinhalten Maltit und Sorbit.
Der Gehalt des Saccharids ist 0,1 bis 40 Gew.-%, noch bevorzugter 0,5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Menge der Aufzeichnungsflüssigkeits-Zusammensetzung.
Die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit kann Natriumalginat enthalten. Natriumalginat ist ein hydrophiler Polyelektrolyt, welcher nur in Blaualgen enthalten ist und der als ein Zellmembran-Material oder ein intrazelluläres Material vorliegt. In einem chemischen Sinn ist es ein Polymer von D-Mannuronsäure [M], welche durch β-1 und 4-Bindungen polymerisiert ist, und L-Guluronsäure [G] welche durch α-1 und 4-Bindungen polymerisiert ist, und hat Wirkungen der Viskositätserhöhung, der Stabilisierung, der Dispergierung, der Gelbildung, der Filmbildung und so weiter. Wenn es in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit zugesetzt wird, verursacht Natriumalginat eine Änderung des pH-Wertes der Aufzeichnungsflüssigkeit, wodurch deren Viskosität verändert wird, die Ablagerung von Salzen und Gelbildung mit mehrwertigen Kationen und kann auf diese Weise das Verlaufen einer einzigen Farbe (Auslaufen des Tintenstriches) und das Verlaufen zwischen verschiedenen Farben verhindern.
Die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit kann ein antiseptisches und fungizides Mittel, wie Natriumdehydroacetat, Natriumsorbat, 2-Pyridinthiol-1-oxid-Natrium, Natriumbenzoat, Pentachlorphenol-Natrium oder dergleichen enthalten.
Die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit kann irgendeine Substanz als ein Mittel zum Einstellen des pH-Wertes enthalten, so lange diese den pH-Wert der wässrigen Aufzeichnungsflüssigkeit auf einen gewünschten Wert einstellen kann, ohne nachteilige Auswirkungen auf die wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit zu haben.
Beispiele solcher Substanzen beinhalten Amine, wie Diethanolamin und Triethanolamin; ein Hydroxid von einem Alkalimetallelement, wie Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid; Ammoniumhydroxid; quaternäres Ammoniumhydroxid; quaternäres Phosphoniumhydroxid; und ein Carbonat von einem Alkalimetall wie Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat.
Beispiele von Chelatisierungsmitteln beinhalten Natriumethylendiamintetraacetat, Natriumnitrilotriacetat, Natriumhydroxyethylethylendiamintriacetat, Natriumdiethylentriaminpentaacetat, und Natriumuramildiacetat (Natriumaminobarbitursäurediacetat).
Die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit kann ein rostverhinderndes Mittel, wie saures Sulfit, Natriumthiosulfat, Ammoniumthiodiglycolat, Diisoproylammoniumnitrit, Pentaerythrittetranitrat, Dicyclohexylammoniumnitrit oder dergleichen enthalten.
Die wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit kann je nach deren Zweck ein wasserlösliches Ultraviolettabsorptionsmittel enthalten.
Die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit kann bevorzugt in einem Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem zum Bilden eines Farbbildes auf einem Aufzeichnungsmedium, indem eine wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit aus einer winzigen Ausstoß-Durchgangsöffnung auf das Aufzeichnungsmedium ausgestoßen oder abgestrahlt wird, verwendet werden. Es muss jedoch nicht gesagt werden, dass die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit auch als eine Aufzeichnungsflüssigkeit für allgemeine Schreibgeräte wie einen wässrigen Federhalter, einen wässrigen Markierstift, einen wässrigen Kugelschreiber, ein Aufzeichnungsgerät und einen Stiftplotter verwendet werden kann. Außerdem ist die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit nicht auf die vorstehende Verwendung beschränkt.
Die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit muss auf eine gewünschte Viskosität eingestellt werden, wenn sie in einem Tintenstrahl-Aufzeichnungssystem verwendet wird. Die Viskosität der wässrigen Aufzeichnungsflüssigkeit muss je nach der Ausstoßkraft des Kopfes verändert werden, ist aber vorzugsweise im Allgemeinen nicht größer als 10 mP·a. Wenn die Viskosität größer als 10 mP·a ist, kann die wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit von einem Tintenstrahl-System nicht in ausreichendem Maß ausgestoßen werden und neigt dazu, Verschlechterung des Bildes zu verursachen.
Ein vorzugsweise als das Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung verwendetes Aufzeichnungsverfahren ist ein Verfahren, in dem Wärmeenergie entsprechend einem Aufzeichnungssignal auf die Aufzeichnungsflüssigkeit aufgebracht wird, um Tröpfchen daraus zu erzeugen, mit welchen auf einem Aufzeichnungsmedium ein Bild erzeugt wird.
Vorzugsweise ist das Aufzeichnungsmedium hauptsächlich aus Zellstoff-Fasern zusammengesetzt und hat einen Leimungsgrad von mindestens 10 s und eine Luftdurchlässigkeit von 5 bis 50 s. Wenn Drucken auf beiden Seiten eines derartigen Aufzeichnungsmediums unter Verwendung der erfindungsgemäßen wässrigen Aufzeichnungsflüssigkeit durchgeführt, stört das auf die Rückseite des Aufzeichnungsmediums gedruckte Bild niemals die Erkennung des auf die Vorderseite davon gedruckten Bildes. Der Leimungsgrad hierin ist ein Wert, der gemäß dem Testverfahrens für den Stoeckigt-Leimungsgrad von JIS P-8122 bis 76 gemessen wurde, und die Luftdurchlässigkeit ist ein Wert, der gemäß dem Testverfahren für die Luftdurchlässigkeit von JIS P-8117 bis 80 gemessen wurde.
Wenn der Leimungsgrad weniger als 10 s ist, dringt die Aufzeichnungsflüssigkeit bis zu der Rückseite des Aufzeichnungsmediums durch und es erfolgt Durchschlagen. Wenn die Luftdurchlässigkeit weniger als 5 s ist, dringt die Aufzeichnungsflüssigkeit ebenfalls bis zu der Rückseite des Aufzeichnungsmediums durch und es erfolgt Durchschlagen. Ein Aufzeichnungsmedium mit einem Leimungsgrad von mehr als 50 s verursacht kein Problem bei der Druckqualität oder den Trocknungseigenschaften der Aufzeichnungsflüssigkeit, es ist aber teuer, weil es mehr Füllstoff als nötig enthält.
Wenn ein Aufzeichnungsmedium mit einem Leimungsgrad und einer Luftdurchlässigkeit außerhalb des vorstehenden Bereiches in einem elektronischen Kopierergerät oder einem Drucker verwendet wird, wird überdies der Füllstoff auf einen Photorezeptor oder eine Fixierwalze übertragen, was Verschlechterung der Bildqualität oder Fehlfunktion des Gerätes zur Folge hat. Daher müssen die Anwender Papiere verwenden, die spezifisch zur Tintenstrahl-Aufzeichnung entworfen sind, was erforderlich macht, dass die Verbraucher verschiedene Arten von Papieren je nach der Art des Gerätes verwenden, was den Verbrauchern eine Last auferlegt. Wenn ein Aufzeichnungsmedium mit einem Leimungsgrad und einer Luftdurchlässigkeit in dem vorstehenden Bereich verwendet wird, kann der Anwender in der gleichen Weise damit umgehen wie mit anderen nicht beschichteten Normalpapieren, wie einem Übertragungspapier für die Elektrophotographie, einem Druckpapier, einem Schreibmaschinenpapier, einem Papier für Nadeldrucker, einem Papier für Textverarbeitungsgeräte, einem Briefpapier und einem Berichtspapier, so dass der Anwender ein Papier für die Tintenstrahl-Aufzeichnung nicht von anderen Normalpapieren unterscheiden muss. Was die Herstellung angeht, so kann das Aufzeichnungsmedium unter Verwendung einer existierenden Papiermaschine mit minimaler Investition in die Ausrüstung hergestellt werden. Auch kann das Aufzeichnungsmedium allgemein auf Verwendungen von anderen Aufzeichnungssystemen angewendet werden.
Als das Material der Zellstoff-Fasern zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann irgendein Zellstoff verwendet werden, ohne Rücksicht auf die Art oder das Verarbeitungsverfahren davon, so lange er keine nachteiligen Auswirkungen auf das Tintenstrahlsystem hat. Nichtholz-Zellstoff (zum Beispiel Zellstoff aus Kenaf, Flachs, Bambus, Meeresalgen oder dergleichen) oder Altpapier-Zellstoff kann zugesetzt oder als die Hauptkomponente verwendet werden. Ein bevorzugtes Beispiel ist ein als LBKP und NBKP wiedergegebener chemischer Zellstoff. Diese Zellstoffe werden mit dem normalen Verfahren, wie das bei allgemeinem Normalpapier der Fall ist, unter Verwendung eines bekannten Verleimungsmittels, eines Füllmittels oder anderen Hilfsmitteln zur Papierherstellung wie erforderlich, zu Papieren gemacht.
Beispiele von dem Verleimungsmittel beinhalten Kolophoniumkleister, AKD, Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Styrol-Maleinsäure-Copolymer, quaternäre Ammoniumsalze, Alkenylbernsteinsäureanhydrid, Petroleumharz-basierten Kleister, Epichlorhydrin, kationische Stärke und Acrylamid.
Beispiele von dem Füllstoff beinhalten Ton, Calciumcarbonat, Talkum, Titandioxid, und synthetisches Siliciumdioxid.
Auch können ein Papierstärkemittel, ein Stehzeithilfsmittel, ein Fixiermittel, ein Farbstoff und andere Hilfsmittel zur Papierherstellung zugesetzt werden.
Als ein Ergebnis eifriger Untersuchungen haben die Erfinder herausgefunden, dass ein Bild hoher Qualität mit wenig Durchschlagen, Gleichmäßigkeit in dem Volltongebiet und ohne weiße Flecken erzeugt wird, wenn Drucken unter der Bedingung durchgeführt wird, dass das Ausstoßvolumen pro Tröpfchen (V), das von einem Aufzeichnungskopf ausgestoßen wird, die Gleichung (3) erfüllt 2,5 × 108/R2,6 ≤ V ≤ 6,0 × 108/R2,6 (3) wobei R die Dichte ist, mit welcher Tintentröpfchen beim Aufzeichnen auf einem hauptsächlich aus Zellstoff-Fasern zusammengesetzten Aufzeichnungsmedium mit einem Verleimungsgrad von mindestens 10 s und einer Luftdurchlässigkeit von 5 bis 50 s aufgetropft werden, ausgedrückt durch die Anzahl der Punkte pro Einheitslänge unter Verwendung der Einheit dpi (dot per inch). Bei einigen Tintenstrahldruckern vom Reihentyp sind die Punktdichte in der Abtastrichtung (Haupt-Abtastrichtung) und die Punktdichte in der Richtung des Papiertransports (sekundäre Abtastrichtung) verschieden. In einem solchen Fall wird ein Wert durch eine Berechnung derart erhalten, dass die Anzahl der Punkte in der Haupt-Abtastrichtung und die Anzahl der Punkte in der sekundären Abtastrichtung in einer Einheitsfläche gleichgesetzt werden.
Die linke Seite der Gleichung (3) zeigt eine Beziehung, die dafür geeignet ist, ein Bild hoher Qualität mit einer hohen Dichte und ohne einen weißen Streifen zu erhalten, wenn ein Volltonbild auf Normalpapier gedruckt wird. Die rechte Seite der Gleichung (3) zeigt eine Beziehung, die dafür geeignet ist, eine Zunahme des Durchschlagens und das Auftreten von Verlaufen, verursacht durch ein übermäßiges Anhaften von Aufzeichnungsflüssigkeit, zu vermeiden. Keine der Beziehungen kann ohne das hervorragende Penetrationsvermögen für Normalpapier der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsflüssigkeit hergestellt werden.
Die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit, die ein hohes Penetrationsvermögen hat und auf diese Weise das Drucken eines Bildes hoher Qualität ohne Verlaufen ermöglicht, kann auf ein Hochgeschwindigkeits-Druckverfahren angewendet werden, was mit einer gewöhnlichen Aufzeichnungsflüssigkeit schwer zu erreichen war. Wenn nämlich bei einem Aufzeichnungsverfahren, um ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium zu bilden, indem eine Mehrzahl von Aufzeichnungsflüssigkeiten als Tröpfchen aus der gleichen Ausstoßdüse oder aus gesonderten Ausstoßdüsen derart ausgestoßen und verspritzt werden, dass sich mindestens ein Teil ihrer Pixelbereiche auf dem Aufzeichnungsmedium überlappen, die beiden Tröpfchen aus den wässrigen Aufzeichnungsflüssigkeiten, welche die Fläche erzeugen, die sich auf dem Aufzeichnungsmedium teilweise überlappen soll, mit einer Zeitdifferenz von nicht mehr als 0,125 ms ausgestoßen werden, so kann ein Drucken mit äußerst hoher Geschwindigkeit erreicht werden.
In den letzten Jahren hat die auf Tintenstrahldrucker bezügliche Technik einen beachtlichen Fortschritt erreicht und die Druckgeschwindigkeit wurde verbessert. Um jedoch die Bildqualität über einer bestimmten Höhe zu halten, werden zwei benachbarte Punkte nicht fortlaufend erzeugt, sondern einer der Punkte wird nicht erzeugt, bevor nicht der andere in das Papier hinein durchgedrungen ist. Das heißt, Drucken mit hoher Qualität wird durch ein Multipass-Drucken (Drucken in mehreren Durchgängen) genanntes Verfahren auf Kosten der Druckgeschwindigkeit erreicht. Die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit weist ein bemerkenswert hohes Penetrationsvermögen auf, und erlaubt auf diese Weise Drucken eines Bildes hoher Qualität durch einen Druckvorgang in einem einzigen Durchgang, was in herkömmlicher Weise nicht möglich war.
Eine Aufzeichnungsflüssigkeitspatrone, enthaltend die erfindungsgemäße wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit und eine die Aufzeichnungsflüssigkeitspatrone beinhaltende Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung werden mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen nachfolgend beschrieben werden. Das Folgende ist jedoch nur ein Beispiel, und soll die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränken.
1 ist eine schematische Vordersicht des Mechanismus-Teils einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung vom Reihentyp, in den eine Tintenpatrone mit einem Aufzeichnungsflüssigkeitsbehälterteil, der die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit enthält, eingebaut ist.
Der Mechanismus-Teil der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung hat Seitenplatten 1 und 2 auf beiden Seiten davon und eine Haupt-Trageführungsstange 3 und eine sekundäre Trageführungsstange 4, die sich allgemein horizontal zwischen den Seitenplatten 1 und 2 erstrecken. Eine Schlitteneinheit 5 ist mittels der Haupt-Trageführungsstange 3 und der sekundären Trageführungsstange 4 zur gleitenden Bewegung in der Haupt-Abtastrichtung gelagert. In der Schlitteneinheit 5 sind vier Köpfe 6, zum Ausstoßen von Gelb-(Y)-Tinte, Magenta-(M)-Tinte, Cyan (C)-Tinte und Schwarz-(Bk)-Tinte so gelagert, dass ihre Ausstoßungs-Seiten (Düsenseiten) 6a nach unten schauen. Über jedem der Köpfe 6 der Schlitteneinheit 5 sind vier Tintenpatronen 7y, 7m, 7c und 7k, welche jeweils ein Tintenversorger zum Liefern der jeweiligen Tinte an den entsprechenden Kopf 6 sind, auswechselbar angebracht. Die Schlitteneinheit 5 ist mit einem Synchronriemen 11, der zwischen einer antreibenden Riemenscheibe (antreibende Synchronisierungs-Riemenscheibe) 9, die von einem Hauptabtast-Motor 8, und einer Abtriebscheibe (bewegliche Rolle) 10 gespannt ist, verbunden. Durch den Betrieb des Hauptabtast-Motors 8 werden die Schlitteneinheit, das heißt die vier Köpfe 6, in der Hauptabtastrichtung bewegt.
Die Seitenplatten 1 und 2 verbindende Zwischengestelle 13 und 14 erheben sich auf einer Bodenplatte 12, und eine Transportwalze 15 zum Einspeisen eines Blattes 16 in einer sekundären Abtastrichtung, die zu der Haupt-Abtastrichtung senkrecht ist, ist drehbar zwischen den Zwischengestellen 13 und 14 gelagert. Ein sekundärer Abtastmotor 17 ist an der Seite des Zwischengestells 14 angeordnet. Ein an der Drehachse des sekundären Abtastmotors 17 befestigtes Zahnrad 18 und ein an der Achse der Transportwalze 15 befestigtes Zahnrad 19 sind dazu vorgesehen, die Drehung des sekundären Abtastmotors 17 auf die Transportwalze 15 zu übertragen.
Zwischen der Seitenplatte 1 und dem Zwischengestell 13 ist ein Mechanismus 21 zur Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit und zur Rückgewinnung (auf den hierin nachfolgend als „Subsystem" Bezug genommen wird) angeordnet. Das Subsystem 21 hat eine Halterung 23 zum Halten von vier Zudeckelungsmittel 22 zum Zudeckeln der entsprechenden Ausstoßungsflächen der Köpfe 6. Die Halterung 23 ist schwenkbar durch die Verbindungsglieder 24 getragen.
Wenn die Schlitteneinheit 5 in der Haupt-Abtastrichtung bewegt wird und in Kontakt mit einem Eingriffsteil 25 gebracht wird, das an der Halterung 23 bereitgestellt ist, wird die Halterung 23 gemäß der Bewegung der Schlitteneinheit 5 angehoben, und die Ausstoßungsflächen 6a der Tintenstrahlköpfe 6 werden mit den Zudeckelungsmitteln 22 verdeckelt. Wenn die Schlitteneinheit 5 zu der Seite des Aufzeichnungsgebietes bewegt wird, wird die Halterung 23 gemäß der Bewegung der Schlitteneinheit 5 nach unten gebracht, wodurch die Zudeckelungsmittel 22 von den Ausstoßungsflächen 6a der Tintenstrahlköpfe 6 getrennt werden.
Jedes der Zudeckelungsmittel 22 ist durch ein Saugrohr 26 mit einer Saugpumpe 27 verbunden und hat eine offene Luftöffnung, so dass es durch ein Luftöffnungsrohr und ein Luftöffnungsventil mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Die Saugpumpe 27 entsumpft angesaugte Abfallflüssigkeit durch ein Entwässerungsrohr oder dergleichen zu einem Abfallflüssigkeits-Tank (nicht gezeigt).
An einer Seite der Halterung 23 ist ein Klingenarm 29, der eine Abwischklinge 28 trägt, die ein aus einem Fasermaterial, einem Schaumstoffmaterial oder einem elastischen Material wie Kautschuk hergestelltes Abwischmittel zum Abwischen der Ausstoßungsflächen 6a der Tintenstrahlköpfe 6 ist, schwenkbar gelagert. Der Klingenarm 29 wird durch die Drehung einer durch Antriebsmittel (nicht gezeigt) gedrehten Kurvenscheibe verschwenkt.
Als nächstes wird die Tintenpatrone 7 mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben. 2 ist eine Perspektivansicht des äußeren Aussehens der Tintenpatrone vor dem Einbau in die Aufzeichnungsvorrichtung und 3 ist eine Querschnittsansicht von vorne der Tintenpatrone.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die Tintenpatrone 7 einen Patronenkörper 41 zu Aufnahme eines Tintenabsorbers 42, der Tinte einer benötigten Farbe in sich aufnimmt. Der Patronenkörper 41 umfasst ein Gehäuse 43 mit einer weiten Öffnung im oberen Teil davon und einem oberen Deckelement 44, das über der Öffnung angeschmolzen oder angeklebt ist, und zum Beispiel aus einem aus Harz geformten Gegenstand hergestellt ist. Der Tintenabsorber 42 umfasst ein poröses Material, wie Urethanschaum, und wird unter Zusammendrücken in den Patronenkörper 41 eingeführt. Sodann wird die Tinte in den Patronenkörper 41 eingefüllt, so dass der Tintenabsorber 42 die Tinte absorbieren kann.
Das Gehäuse 43 des Patronenkörpers 41 hat einen Boden mit einer Durchlassöffnung zur Tintenzufuhr 45, um dem Aufzeichnungskopf 6 die Tinte zuzuführen. Die Durchlassöffnung zur Tintenzufuhr 45 hat eine innere Umfangsfläche, auf der ein Dichtungsring 46 im Eingriff ist. Das obere Deckelelement 44 hat eine offene Luftöffnung 47.
Der Patronenkörper 41 hat ein Zudeckelungselement 50 zum Absperren der Durchlassöffnung zur Tintenzufuhr 45, bevor die Tintenpatrone in den Drucker eingesetzt wird, um die Tinte am Auslaufen zu hindern, wenn das Gehäuse 43 durch einen Druck auf die Seitenwände davon, die eine verhältnismäßig große Breite haben, deformiert wird, der während der Handhabung der Patrone, wie zum Einbau in den Drucker oder während des Transports oder während der Vakuumverpackung, ausgeübt wird.
Wie in 2 gezeigt, wird eine folienartiges Dichtungselement 55 mit einer Sauerstoff-Permeabilität von nicht weniger als 100 ml/m² auf das obere Deckelement 44 geklebt, wodurch die offene Luftöffnung 47 abgedichtet wird. Das Dichtungselement 55 hat eine solche Größe, dass eine Vielzahl von Rillen 48, die um die offene Luftöffnung 47 herum ausgebildet sind, zusammen mit offenen Luftöffnung 47 abgedichtet werden. Wenn die Luftöffnung 47 mit dem Dichtungselement 55 abgedichtet wird, das eine Sauerstoff-Permeabilität von nicht weniger als 100 ml/m² hat, und die Tintenpatrone 7 mit einem Verpackungsmaterial ohne Luftdurchlässigkeit, wie einer undurchlässigen Aluminiumlaminatfolie, unter verringertem Druck verpackt wird, wird die in der Tinte gelöste Luft, sogar wenn wegen der Luft in einem Raum A (siehe 3) zwischen dem Tintenabsorber 42 und dem Patronenkörper 41 oder beim Einfüllen der Tinte Gas in der Tinte gelöst wurde, durch das Dichtungselement 55 aus dem Patronenkörper 41 in den Raum zwischen dem Patronenkörper 41 und dem Verpackungsmaterial, der ein hohes Vakuum aufweist, herausgezogen, wodurch die Entgasung der Tinte verbessert wird.
Eine Ausführungsform eines die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit enthaltenden Aufzeichnungsflüssigkeitsbehälters und einer Aufzeichnungspatrone mit einem Kopfteil zum Ausstoßen von Tröpfchen der Aufzeichnungsflüssigkeit wird in 4 gezeigt und wird nachfolgend beschrieben werden.
Eine Aufzeichnungseinheit 30 ist eine Aufzeichnungseinheit vom Reihentyp und hat einen Hauptteil, umfassend einen Tintenstrahlkopf 6, einen Tintentank 41, der die dem Tintenstrahlkopf 6 anzuliefernde Aufzeichnungsflüssigkeit enthält, und ein Deckelelement zum luftdichten Verschließen des Tintentanks 41. Eine Vielzahl von Düsen 32 zum Ausstoßen der Aufzeichnungsflüssigkeit sind in dem Tintenstrahlkopf 6 ausgebildet. Die Aufzeichnungsflüssigkeit wird aus dem Tintentank 41 durch ein Tintenzufuhrrohr (nicht gezeigt) in eine gemeinsame Flüssigkeitskammer (nicht gezeigt) geführt, und in Reaktion auf elektrische Signale aus dem Körper der Aufzeichnungsvorrichtung, die von einer Elektrode 31 eingegeben werden, aus den Düsen 32 ausgestoßen. Die Aufzeichnungseinheit dieses Typs hat eine Struktur, die für einen Kopf, der mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann, nämlich einen Wärmeenergie als die antreibende Kraftquelle verwendenden und als „thermisches System" oder „Blasensystem" bezeichneten Kopf, geeignet ist. Die Aufzeichnungsflüssigkeit der vorliegenden Erfindung hat dadurch, dass sie die Komponente (A) enthält, ein verbessertes Benetzungsvermögen des thermischen Elementes eines thermischen Systems oder Blasensystems. Auch verleiht die Komponente (A) schon mit einer kleinen Menge der Aufzeichnungsflüssigkeit hohe Ausstoßstabilität und Frequenzstabilität, so dass die Aufzeichnungsflüssigkeit eine hohe Sicherheit aufweist. Daher ist die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit für derartige Aufzeichnungssysteme sehr geeignet.
Die Beschreibung wurde anhand einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung vom Reihentyp als Beispiel gegeben, die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit ist aber auch für eine Aufzeichnungsapparatur mit einem sogenannten Zeilenkopf verwendbar, in welchem eine Vielzahl von Düsen bei einer Dichte der gleichen Auflösung, oder von einem Bruchteil der Auflösung, der angestrebten Bilder integriert sind und in einer beliebigen Anordnung, wie Zickzack, in einer Breite, die größer als diejenige des Aufzeichnungsmediums ist, angeordnet sind.
Die Aufzeichnungsapparatur hierin kann eine Mehrfachfunktions-Apparatur, die mit einem Faxgerät, einem Scanner und so weiter kombiniert ist, ebenso wie ein Ausgabedrucker für einen PC (Personalcomputer) oder eine digitale Kamera sein.
Hierin nachfolgend werden Beispiele und Vergleichsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt, diese sind aber nicht dazu gedacht, die vorliegende Erfindung einzuschränken. Prozentsätze sind in Gewicht.
Beispiel 1
Die folgenden Tinten-Inhaltsstoffe wurden gemischt und gerührt. Die Mischung wurde mit einer 10%igen wässrigen Lösung von Lithiumhydroxid auf einen pH-Wert von 8 eingestellt und dann mit einem Membranfilter mit einer mittleren Aperturgröße von 0,1 μm filtriert, wodurch eine Tintenzusammensetzung 1 erhalten wurde. Tintenzusammensetzung 1

C. I. Direktschwarz 168 4%

Glycerin 5%

Ethylenglycol 5%

Verbindung (1-4) 0,3%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 1%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 2
Eine Tintenzusammensetzung 2 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet und die Mischung mit Natriumhydroxid auf einen pH-Wert von 7,5 eingestellt wurde. Tintenzusammensetzung 2

C. I. Direktgelb 142 3%

Thiodiglycol 8%

Verbindung (1-5) 0,5%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 3%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 3
Eine Tintenzusammensetzung 3 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet und die Mischung mit einer 10%igen wässrigen Lösung von Lithiumhydroxid auf einen pH-Wert von 8 eingestellt wurde. Tintenzusammensetzung 3

C. I. Direktrot 227 3%

Thiodiglycol 8%

Verbindung (1-6) 0,5%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 2%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 4
Eine Tintenzusammensetzung 4 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet und die Mischung mit einer 10%igen wässrigen Lösung von Lithiumhydroxid auf einen pH-Wert von 9 eingestellt wurde. Tintenzusammensetzung 4

C. I. Direktblau 199 3%

Thiodiglycol 8%

Verbindung (1-5) 0,5%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 3%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 5

Die folgenden Inhaltsstoffe einer Dispersion wurden unter Verwendung einer Perlmühle gemischt, wodurch darin Russ dispergiert wurde. Die derart erhaltene wässrige Dispersion wurde mit den anderen Tinten-Inhaltsstoffen gemischt und gerührt. Die Mischung wurde mit einer 10%igen wässrigen Lösung von Lithiumhydroxid auf einen pH-Wert von 8 eingestellt und dann mit einem Membranfilter mit einer mittleren Aperturgröße von 0,8 μm filtriert, wodurch eine Tintenzusammensetzung 5 erhalten wurde. Pigmentdispersion 1

Ruß (mittlere Teilchengröße 104 nm)	15%
Styrol-Acrylat-Diethanolaminmethacrylat-Terpolymer	3%
ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf	100%

Tintenzusammensetzung 5

Pigmentdispersion 1	33,3%
Diethylenglycol	6,5%

Glycerin	3,5%
Verbindung (1-1)	0,3%
Verbindung (1-3)	0,1%
25%ige wässrige Lösung der Verbindung (13-3)	0,5%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	2%
2-Pyrrolidon	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 6

Eine Pigmentdispersion 2 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 2 wurde eine Tintenzusammensetzung 6 erhalten. Pigmentdispersion 2

Tintenzusammensetzung 6

Pigmentdispersion 2	33,3%
Ethylenglycol	6,5%
N-Methyl-2-pyrrolidon	3,5%
Verbindung (1-1)	0,3%
25%ige wässrige Lösung der Verbindung (13-3)	0,5%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	3%
2-Pyrrolidon	2%
Alkylesterfluorid; nichtionisches Tensid	0,3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 7

Eine Pigmentdispersion 3 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 3 wurde eine Tintenzusammensetzung 7 erhalten. Pigmentdispersion 3

Ruß (mittlere Teilchengröße 99 nm)	15%
Formalin-Kondensationsprodukt von Naphthalinsulfonat	3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 7

Pigmentdispersion 3	33,3%
Polyethylenglycol (Molekulargewicht: 200)	15%
Verbindung (1-3)	0,05%
25%ige wässrige Lösung der Verbindung (13-2)	0,1%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	5%
Alkylesterfluorid; nichtionisches Tensid	0,3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 8

Eine Pigmentdispersion 4 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 4 wurde eine Tintenzusammensetzung 8 erhalten. Pigmentdispersion 4

C. I. Pigmentgelb 13 (mittlere Teilchengröße 117 nm)	15%
Styrol-Acrylat-Diethanolaminmethacrylat-Terpolymer	3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 8

Pigmentdispersion 4	33,3%
Glycerin	5%
Diethylenglycol	10%
Verbindung (1-2)	0,3%
25%ige wässrige Lösung der Verbindung (13-4)	0,5%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	3%
2-Pyrrolidon	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 9
Eine Pigmentdispersion 5 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 5 wurde eine Tintenzusammensetzung 9 erhalten. Pigmentdispersion 5

C. I. Pigmentgelb 74 (mittlere Teilchengröße: 96 nm) 15%

Formalin-Kondensationsprodukt von Naphthalinsulfonat 3%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 9

Pigmentdispersion 5 33,3%

Polyethylenglycol (Molekulargewicht: 200) 10%

Verbindung (1-7) 0,05%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 5%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 10
Eine Pigmentdispersion 6 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 6 wurde eine Tintenzusammensetzung 10 erhalten. Pigmentdispersion 6

C. I. Pigmentrot 122 (mittlere Teilchengröße 120 nm) 15%

Styrol-Acrylat-Diethanolaminmethacrylat-Terpolymer 3%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 10

Pigmentdispersion 6 33,3%

Glycerin 5%

Ethylenglycol 10%

Verbindung (1-1) 0,3%

25%ige wässrige Lösung der Verbindung (13-4) 0,5%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 2%

2-Pyrrolidon 2%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 11

Eine Pigmentdispersion 7 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 7 wurde eine Tintenzusammensetzung 11 erhalten. Pigmentdispersion 7

C. I. Pigmentrot 57:1 (mittlere Teilchengröße 115 nm)	15%
Formalin-Kondensationsprodukt von Naphthalinsulfonat	3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 11

Pigmentdispersion 7	33,3%
Polyethylenglycol (Molekulargewicht 200)	10%
Verbindung (1-8)	0,05%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	1%
2-Ethyl-1,3-hexandiol I	1%
2-Pyrrolidon	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 12

Eine Pigmentdispersion 8 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 8 wurde eine Tintenzusammensetzung 12 erhalten. Pigmentdispersion 8

C. I. Pigmentblau 15:3 (mittlere Teilchengröße 123 nm)	15%
Styrol-Acrylat-Diethanolaminmethacrylat-Terpolymer	3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 12

Pigmentdispersion 8

33,3%

Glycerin	3%
1,5-Pentandiol	15%
Verbindung (1-4)	0,3%
25%ige wässrige Lösung der Verbindung (13-4)	0,5%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	5%
2-Pyrrolidon	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 13

Eine Pigmentdispersion 9 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 9 wurde eine Tintenzusammensetzung 13 erhalten. Pigmentdispersion 9

C. I. Pigmentblau 56 (mittlere Teilchengröße: 138 nm)	15%
Formalin-Kondensationsprodukt von Naphthalinsulfonat	3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 13

Pigmentdispersion 9	33,3%
Polyethylenglycol (Molekulargewicht 200)	10%
Verbindung (1-9)	0,05%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	4%
Triethylenglycolmonobutylether	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 14
Eine Tintenzusammensetzung 14 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Tintenzusammensetzung 14

Rußdispersion mit gebundener Carboxylgruppe (Feststoffgehalt 16,4 Gew.-%, mittlere Teilchengröße 128 nm) 33,3%

Diethylenglycol 15%

Glycerin 5%

Verbindung (1-4) 0,8%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 2%

N-Methyl-2-pyrrolidon 2%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 15

Eine Tintenzusammensetzung 15 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Tintenzusammensetzung 15

Rußdispersion mit gebundener Carboxylgruppe (Feststoffgehalt 16,4 Gew.-%, mittlere Teilchengröße 128 nm)	33,3%
Ethylenglycol	15%
Verbindung (1-1)	1%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	3%
N-Methyl-2-pyrrolidon	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 16

Eine Tintenzusammensetzung 16 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Tintenzusammensetzung 16

Rußdispersion mit gebundener Sulfonsäuregruppe (Feststoffgehalt von 18 Gew.-%, mittlere Teilchengröße 132 nm)	33,3%
1,5-Pentandiol	5%
N-Methyl-2-pyrrolidon	2%
Verbindung (1-6)	1%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	1%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 17

Eine Tintenzusammensetzung 17 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Tintenzusammensetzung 17

Rußdispersion mit gebundener Sulfonsäuregruppe (Feststoffgehalt 18 Gew.-%, mittlere Teilchengröße 132 nm)	33,3%
1,5-Pentandiol	5%
N-Methyl-2-pyrrolidon	2%
Verbindung (1-1)	1%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	1,5%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 18

Eine Pigmentdispersion 10 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 10 wurde eine Tintenzusammensetzung 18 erhalten. Pigmentdispersion 10

Ruß (mittlere Teilchengröße 53 nm)	15%
Styrol-Acrylat-Diethanolaminmethacrylat-Terpolymer	3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 18

Pigmentdispersion 10	33,3%
Polyethylenglycol (Molekulargewicht 200)	5%
Ethylenglycol	30%
Verbindung (1-5)	0,01%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	8%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 19
Eine Pigmentdispersion 11 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 11 wurde eine Tintenzusammensetzung 19 erhalten. Pigmentdispersion 11

Ruß (mittlere Teilchengröße 196 nm) 15%

Styrol-Acrylat-Diethanolaminmethacrylat-Terpolymer 3%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 19

Pigmentdispersion 11 33,3%

1,5-Pentandiol 5%

N-Methyl-2-pyrrolidon 6,5%

Verbindung (1-3) 4%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 5%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 20
Eine Tintenzusammensetzung 20 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden und die Mischung mit Natriumhydroxid auf einen pH-Wert von 8 eingestellt wurde. Tintenzusammensetzung 20

C. I. Direktschwarz 168 4%

Glycerin 5%

Ethylenglycol 5%

Verbindung (2-4) 0,3%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 1%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 21
Eine Tintenzusammensetzung 21 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden und die Mischung mit Natriumhydroxid auf einen pH-Wert von 7,5 eingestellt wurde. Tintenzusammensetzung 21

C. I. Direktgelb 142 3%

Thiodiglycol 8%

Verbindung (2-1) 0,5%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 3%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 22
Eine Tintenzusammensetzung 22 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden und die Mischung mit einer 10%igen wässrigen Lösung von Lithiumhydroxid auf einen pH-Wert von 8 eingestellt wurde. Tintenzusammensetzung 22

C. I. Direktrot 227 3%

Thiodiglycol 8%

Verbindung (2-3) 0,5%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 2%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 23
Eine Tintenzusammensetzung 23 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden und die Mischung mit einer 10%igen wässrigen Lösung von Lithiumhydroxid auf einen pH-Wert von 9 eingestellt wurde. Tintenzusammensetzung 23

C. I. Direktblau 199 3%

Thiodiglycol 8%

Verbindung (2-3) 0,5%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 3%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 24

Eine Pigmentdispersion 12 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 12 wurde eine Tintenzusammensetzung 24 erhalten. Pigmentdispersion 12

Tintenzusammensetzung 24

Pigmentdispersion 12	33,3%
Diethylenglycol	6,5%
Glycerin	3,5%
Verbindung (2-1)	0,3%
Verbindung (2-4)	0,1%
25%ige wässrige Lösung der Verbindung (13-3)	0,5%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	2%
2-Pyrrolidon	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 25

Eine Pigmentdispersion 13 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 13 wurde eine Tintenzusammensetzung 25 erhalten. Pigmentdispersion 13

Ruß (mittlere Teilchengröße: 104 nm)	15%
Styrol-Acrylat-Diethanolaminmethacrylat-Terpolymer	3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 25

Pigmentdispersion 13	33,3%
Ethylenglycol	6,5%
N-Methyl-2-pyrrolidon	3,5%
Verbindung (2-3)	0,3%

25%ige wässrige Lösung der Verbindung (13-4)	0,5%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	3%
2-Pyrrolidon	2%
Alkylesterfluorid; nichtionisches Tensid	0,3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 26

Eine Pigmentdispersion 14 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 14 wurde eine Tintenzusammensetzung 26 erhalten. Pigmentdispersion 14

Ruß (mittlere Teilchengröße: 99 nm)	15%
Styrol-Acrylat-Diethanolaminmethacrylat-Terpolymer	3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 26

Pigmentdispersion 14	33,3%
Polyethylenglycol (Molekulargewicht 200)	15%
Verbindung (2-1)	0,05%
25%ige wässrige Lösung der Verbindung (13-2)	0,1%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	5%
Alkylesterfluorid; nichtionisches Tensid	0,3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 27

Eine Pigmentdispersion 15 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 15 wurde eine Tintenzusammensetzung 27 erhalten. Pigmentdispersion 15

C. I. Pigmentgelb 13 (mittlere Teilchengröße 117 nm)	15%
Styrol-Acrylat-Diethanolaminmethacrylat-Terpolymer	3%

ionenausgetauschtes Wasser

Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 27

Pigmentdispersion 15	33,3%
Glycerin	5%
Diethylenglycol	10%
Verbindung (2-5)	0,3%
25%ige wässrige Lösung der Verbindung (13-4)	0,5%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	3%
2-Pyrrolidon	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 28
Eine Pigmentdispersion 16 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 16 wurde eine Tintenzusammensetzung 28 erhalten. Pigmentdispersion 16

C. I. Pigmentgelb 74 (mittlere Teilchengröße 96 nm) 15%

Formalin-Kondensationsprodukt von Naphthalinsulfonat 3%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 28

Pigmentdispersion 16 33,3%

Polyethylenglycol (Molekulargewicht 200) 10%

Verbindung (2-4) 0,05%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 5%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 29

Eine Pigmentdispersion 17 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 17 wurde eine Tintenzusammensetzung 29 erhalten. Pigmentdispersion 17

C. I. Pigmentrot 122 (mittlere Teilchengröße 120 nm)	15%
Styrol-Acrylat-Diethanolaminmethacrylat-Terpolymer	3%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 29

Pigmentdispersion 17	33,3%
Glycerin	5%
Ethylenglycol	10%
Verbindung (2-2)	0,3%
25%ige wässrige Lösung der Verbindung (13-4)	0,5%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	2%
2-Pyrrolidon	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 30

Eine Pigmentdispersion 18 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 18 wurde eine Tintenzusammensetzung 30 erhalten. Pigmentdispersion 18

Tintenzusammensetzung 30

Pigmentdispersion 18	33,3%
Polyethylenglycol (Molekulargewicht 200)	10%
Verbindung (2-5)	0,3%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	1%
2-Pyrrolidon	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 31

Eine Pigmentdispersion 19 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 19 wurde eine Tintenzusammensetzung 31 erhalten. Pigmentdispersion 19

Tintenzusammensetzung 31

Pigmentdispersion 19	33,3%
Glycerin	3%
1,5-Pentandiol	15%
Verbindung (2-5)	0,3%
25%ige wässrige Lösung der Verbindung (13-4)	0,5%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	5%
2-Pyrrolidon	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 32
Eine Pigmentdispersion 20 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 20 wurde eine Tintenzusammensetzung 32 erhalten. Pigmentdispersion 20

C. I. Pigmentblau 56 (mittlere Teilchengröße 138 nm) 15%

Formalin-Kondensationsprodukt von Naphthalinsulfonat 3%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%

Tintenzusammensetzung 32

Pigmentdispersion 20 33,3%

Polyethylenglycol (Molekulargewicht 200) 10%

Verbindung (2-4) 0,05%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 4%

Triethylenglycolmonobutylether 2%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Beispiel 33

Eine Tintenzusammensetzung 33 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Tintenzusammensetzung 33

Rußdispersion mit gebundener Carboxylgruppe (Feststoffgehalt von 16,4 Gew.-%, mittlere Teilchengröße 128 nm)	33,3%
Diethylenglycol	15%
Glycerin	5%
Verbindung (2-7)	0,8%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	2%
N-Methyl-2-pyrrolidon	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 34

Eine Tintenzusammensetzung 34 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Tintenzusammensetzung 34

Rußdispersion mit gebundener Carboxylgruppe (Feststoffgehalt von 16,4 Gew.-%, mittlere Teilchengröße 128 nm)	33,3%
Ethylenglycol	15%
Verbindung (2-1)	1%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	3%
N-Methyl-2-pyrrolidon	2%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 35

Eine Tintenzusammensetzung 35 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Tintenzusammensetzung 35

Rußdispersion mit gebundener Sulfonsäuregruppe (Feststoffgehalt 18 Gew.-%, mittlere Teilchengröße 132 nm)	33%
1,5-Pentandiol	5%
N-Methyl-2-pyrrolidon	2%
Verbindung (2-3)	1%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	1%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 36

Eine Tintenzusammensetzung 36 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Tintenzusammensetzung 36

Rußdispersion mit gebundener Sulfonsäuregruppe (Feststoffgehalt 18 Gew.-%, mittlere Teilchengröße 132 nm)	33%
1,5-Pentandiol	5%
N-Methyl-2-pyrrolidon	2%
Verbindung (2-2)	1%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	1,5%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Beispiel 37

Eine Pigmentdispersion 21 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass die folgenden Zusammensetzungen verwendet wurden. Unter Verwendung der derart erhaltenen Pigmentdispersion 21 wurde eine Tintenzusammensetzung 32 erhalten. Pigmentdispersion 21

Tintenzusammensetzung 21

Pigmentdispersion 21	33,3%
Polyethylenglycol (Molekulargewicht 200)	5%
Ethylenglycol	30%
Verbindung (2-5)	0,01%
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol	8%
ionenausgetauschtes Wasser	Ausgleich auf 100%

Vergleichsbeispiel 1
Eine Tintenzusammensetzung 38 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass an Stelle von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol ionenausgetauschtes Wasser in der gleichen Menge zugesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 2
Eine Tintenzusammensetzung 39 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 25 hergestellt, außer dass an Stelle von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol ionenausgetauschtes Wasser in der gleichen Menge zugesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 3
Eine Tintenzusammensetzung 40 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass an Stelle von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol die Verbindung (1-1) und ionenausgetauschtes Wasser so zugesetzt wurden, dass der Gehalt an Verbindung (1-1) in der Gesamtmenge 2% war.
Vergleichsbeispiel 4
Eine Tintenzusammensetzung 41 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, außer dass an Stelle von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol Diethylenglycolmonobutylether in der gleichen Menge zugesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 5
Eine Tintenzusammensetzung 42 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 hergestellt, außer dass an Stelle von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol Diethylenglycolmonobutylether in der gleichen Menge zugesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 6
Eine Tintenzusammensetzung 43 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 24 hergestellt, außer dass an Stelle von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 2-Ethyl-2-methyl-1,3-propandiol in der gleichen Menge zugesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 7
Eine Tintenzusammensetzung 44 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 12 hergestellt, außer dass an Stelle von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 2-Ethyl-2-methyl-1,3-propandiol in der gleichen Menge zugesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 8
Eine Tintenzusammensetzung 45 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 33 hergestellt, außer dass an Stelle von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 1,7-Heptandiol in der gleichen Menge zugesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 9
Eine Tintenzusammensetzung 46 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, außer dass an Stelle von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 1,8-Octandiol in der gleichen Menge zugesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 10
Eine Tintenzusammensetzung 47 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass an Stelle von 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 1,7-Heptandiol in der gleichen Menge zugesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 11
Eine Tintenzusammensetzung 48 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 hergestellt, außer dass an Stelle der Verbindung (1-5) 6 Gew.-% der folgenden Verbindung zugesetzt wurden.
Vergleichsbeispiel 12
Die folgenden Tinten-Inhaltsstoffe wurden gemischt und gerührt. Die Mischung wurde mit einer 10%igen wässrigen Lösung von Lithiumhydroxid auf einen pH-Wert von 8 eingestellt und dann mit einem Membranfilter mit einer mittleren Aperturgröße von 0,1 μm filtriert, wodurch eine Tintenzusammensetzung 49 erhalten wurde. Tintenzusammensetzung 49

C. I. Säureblau 234 2%

Polyethylenglycol #200 10%

Folgende Verbindung (16) 6%

2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol 1%

ionenausgetauschtes Wasser Ausgleich auf 100%
Vergleichsbeispiel 13
Eine Tintenzusammensetzung 50 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass an Stelle von der Verbindung (1-1), der Verbindung (1-3) und der 25%igen wässrigen Lösung der Verbindung (13-3) ionenausgetauschtes Wasser in der gleichen Menge wie deren Gesamtmenge zugesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 14
Eine Tintenzusammensetzung 51 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, außer dass an Stelle von der Verbindung (1-1), der Verbindung (1-3) und der 25%igen wässrigen Lösung der Verbindung (13-3) weiteres 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol in der gleichen Menge wie deren Gesamtmenge zugesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 15
Eine Tintenzusammensetzung 52 wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 15 hergestellt, außer dass an Stelle der Verbindung (1-1) weiteres 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol in der gleichen Menge zugesetzt wurde.
<Aufzeichnungsapparatur>
Die folgenden Prüfungen wurden an den in den Beispielen und Vergleichsbeispielen beschriebenen Tinten durchgeführt. Es wurden die folgenden drei Aufzeichnungsapparaturen verwendet.
Aufzeichnungsapparatur (A)
Ein piezoelektrischer Tintenstrahldrucker mit einer Vielzahl von Düsen, wobei jede der Düsen Tintentröpfchen mit einem Volumen von jeweils 23 pl bei einer Punktdichte von maximal 600 dpi auf ein Normalpapier ausstoßen kann.
Aufzeichnungsapparatur (B)
Ein thermischer Tintenstrahldrucker mit einer Vielzahl von Düsen, wobei jede der Düsen Tintentröpfchen mit einem Volumen von jeweils 4 pl bei einer Punktdichte von maximal 1200 dpi auf ein Normalpapier ausstoßen kann.
Aufzeichnungsapparatur (C)
Ein piezoelektrischer Tintenstrahldrucker mit 48 Düsen, die in einem Abstand von 360 dpi angeordnet sind, wobei jede der Düsen Tintentröpfchen mit einem Volumen von 4 pl, 7 pl oder 11 pl, je nachdem was für ein Bild gedruckt werden soll, bei einer Punktdichte von maximal 720 dpi auf ein Normalpapier ausstoßen kann.
Die zum Drucken verwendeten Aufzeichnungsapparaturen und die Ergebnisse der Bewertungen werden in Tabelle 1 und Tabelle 2 zusammengefasst.
<Bewertungspunkte>
1) Schärfe des Bildes
Drucken wurde auf einem Aufzeichnungsmedium, My-Papier, hergestellt von NBS Ricoh Co., (Leimungsgrad: 12 s, Luftdurchlässigkeit: 16 s), durchgeführt. Nach dem Trocknen wurden das Ausbluten, der Farbton und die Dichte der Bilder mit dem bloßen Auge beobachtet und unter Verwendung eines Spektrodensitometers (hergestellt von X-Rite Co., Ltd.) gemessen. Die Bewertung erfolgte in einer kurzgefassten Weise.

A:: hervorragend
B:: gut
C:: ordentlich
D:: nicht gut.

2) Trocknungseigenschaft des Bildes
Ein Volltonbild wurde auf das Aufzeichnungsmedium gedruckt. Beim Drucken wurde ein Filterpapier mit einem Druck von 0,1 kg/cm² auf das Aufzeichnungsmedium gedrückt, und die Zeitdauer, bis die Tinte genügend trocken wurde, um nicht auf das Filterpapier übertragen zu werden, wurde gemessen.

A: nicht länger als 3 Sekunden
B: länger als 3 Sekunden und kürzer als 20 Sekunden
C: 20 Sekunden oder länger.

3) Durchschlagen
Ein Volltonbild mit einer Dichte von 1,0 wie mit einem Spektrodensitometer (hergestellt von X-Rite Co., Ltd.) gemessen, wurde auf das Aufzeichnungsmedium gedruckt und das Bild wurde von dessen Rückseite her mit dem bloßen Auge beobachtet.

A: die Grenze zwischen dem Vollton-Bildbereich und dem unbedruckten Bereich ist vollständig undeutlich, so dass das Aufzeichnungsmedium ohne jedes Problem zum doppelseitigen Bedrucken verwendet werden kann.
B: die Grenze zwischen dem Vollton-Bildbereich und dem unbedruckten Bereich ist beinahe undeutlich, so dass das Aufzeichnungsmedium ohne jedes Problem zum doppelseitigen Bedrucken verwendet werden kann.
C: das farbgebende Mittel dringt nicht bis zur Rückseite des Aufzeichnungsmediums vor, und die Grenze zwischen dem Vollton-Bildbereich und dem unbedruckten Bereich ist ein wenig undeutlich, so dass das Aufzeichnungsmedium ohne jedes Problem zum doppelseitigen Bedrucken verwendet werden kann.
D: das farbgebende Mittel dringt bis zur Rückseite des Aufzeichnungsmediums vor, so dass das Aufzeichnungsmedium nicht zum doppelseitigen Bedrucken verwendet werden kann.

4) Kratzfestigkeit
Ein unter Verwendung von jeder der Tinten auf das Aufzeichnungsmedium gedrucktes Bild wurde 30 Sekunden nach dem Drucken mit einem Finger, einem Tuch, einem Radiergummi und einem Markierstift gerieben. Der Zustand des Bildes nach dem Reiben wurde mit bloßen Augen beobachtet.

A: Es wurden Veränderungen beobachtet.
B: Es wurde keine Veränderung beobachtet.

5) Gleichmäßigkeit des Bildes.
Ein Volltonbild wurde auf das Aufzeichnungsmedium gedruckt und nach dem Trocknen beobachtet.

A: das Aufzeichnungsmedium war gleichmäßig mit der Tinte gefärbt, wie unter Vergrößerung beobachtet.
B: das Aufzeichnungsmedium war gleichmäßig mit der Tinte gefärbt, wie mit dem bloßen Auge beobachtet.
C: das Aufzeichnungsmedium war so ungleichmäßig mit der Tinte gefärbt, dass an einigen Stellen die Oberfläche des Mediums mit bloßen Augen zu sehen war.

6) Haltbarkeit
Ein Tintenstrahldrucker wurde 7 Tage lang bei 60°C mit einem Tintensatz darin stehen gelassen. Danach wurde ein herkömmlicher Weise bekannter Reinigungsvorgang des Tintenstrahldruckers ausgeführt, bis die Druckfunktion des Druckers wieder zu dem normalen Zustand wiederhergestellt war.

A: mit einem Reinigungsvorgang wiederhergestellt.
B: mit 2 bis 5 Reinigungsvorgängen wiederhergestellt.
C: mit 5 Reinigungsvorgängen nicht wiederhergestellt.

<Aufzeichnungsmedium>
Beispiel 38 bis Beispiel 57
Unter der Verwendung der Tinte von Beispiel 14 wurde auf jedem der folgenden Aufzeichnungsmedien Drucken durchgeführt. Dann wurde die Bewertung durchgeführt.
Beispiel 38: Xerox Papier R, hergestellt von Xerox Corporation (Leimungsgrad 8 s, Luftdurchlässigkeit 20 s)
Beispiel 39: REFEX, hergestellt von Australian Paper Manufacturers Ltd. (Australien) (Leimungsgrad 25 s, Luftdurchlässigkeit 4 s)
Beispiel 40: NBS Kopier- und Druckpapier 90K, hergestellt von NBS Ricoh Co., Ltd. (Leimungsgrad 60 s, Luftdurchlässigkeit 68 s)
Beispiel 41: PB Papier, hergestellt von Canon Inc. (Leimungsgrad 21 s, Luftdurchlässigkeit 8 s)
Beispiel 42: NBS Kopier- und Druckpapier 45K, hergestellt von NBS Ricoh Co., Ltd. (Leimungsgrad 11 s, Luftdurchlässigkeit 21 s)
Beispiel 43: Yamayuri, hergestellt von Honshu Paper Co., Ltd. (Leimungsgrad 12 s, Luftdurchlässigkeit 21 s)
Beispiel 44: Togen PPC Papier Typ S, hergestellt von Ricoh Co., Ltd. (Leimungsgrad 22 s, Luftdurchlässigkeit 13 s)
Beispiel 45: Xerox P-Papier, hergestellt von Xerox Corporation (Leimungsgrad 24 s, Luftdurchlässigkeit 19 s)
Beispiel 46: Multiace, hergestellt von Xerox Corporation (Leimungsgrad 25 s, Luftdurchlässigkeit 17 s)
Beispiel 47: Xerox 4024-Papier, hergestellt von Xerox Corporation (Leimungsgrad 32 s, Luftdurchlässigkeit 21 s)
Unter Verwendung der Tinte von Beispiel 24 wurde auf jedem der folgenden Aufzeichnungsmedien Drucken durchgeführt. Dann wurde die Bewertung durchgeführt.
Beispiel 48: Xerox Papier R, hergestellt von Xerox Corporation (Leimungsgrad 8 s, Luftdurchlässigkeit 20 s)
Beispiel 49: REFEX, hergestellt von Australian Paper Manufacturers Ltd. (Australien) (Leimungsgrad 25 s, Luftdurchlässigkeit 4 s)
Beispiel 50: NBS Kopier- und Druckpapier 90K, hergestellt von NBS Ricoh Co., Ltd. (Leimungsgrad 60 s, Luftdurchlässigkeit 68 s)
Beispiel 51: PB Papier, hergestellt von Canon Inc. (Leimungsgrad 21 s, Luftdurchlässigkeit 8 s)
Beispiel 52: NBS Kopier- und Druckpapier 45K, hergestellt von NBS Ricoh Co., Ltd. (Leimungsgrad 11 s, Luftdurchlässigkeit 21 s)
Beispiel 53: Yamayuri, hergestellt von Honshu Paper Co., Ltd. (Leimungsgrad 12 s, Luftdurchlässigkeit 21 s)
Beispiel 54: Togen PPC Papier Typ S, hergestellt von Ricoh Co., Ltd. (Leimungsgrad 22 s, Luftdurchlässigkeit 13 s)
Beispiel 55: Papier P, hergestellt von Xerox Corporation (Leimungsgrad 24 s, Luftdurchlässigkeit 19 s)
Beispiel 56: Multiace, hergestellt von Xerox Corporation (Leimungsgrad 25 s, Luftdurchlässigkeit 17 s)
Beispiel 57: Xerox 4024-Papier, hergestellt von Xerox Corporation (Leimungsgrad 32 s, Luftdurchlässigkeit 21 s) [Tabelle 1]

1): Schärfe des Bildes
2): Trocknungseigenschaft des Bildes
3): Durchschlagen
4): Kratzfestigkeit
5): Gleichmässigkeit des Bildes
6): Haltbarkeit

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit bereitgestellt werden, welche ein hohes Penetrationsvermögen und eine hohe Trocknungseigenschaft unabhängig von der Art eines farbgebenden Mittels und des Papiers bereitstellt, und welches die Herstellung eines Bildes mit verbesserter Qualität und wenig Verlaufen gestattet. Auch hat die Aufzeichnungsflüssigkeit weder Phasentrennung, Aggregation noch Viskositätsanstieg und ist daher geeignet für ein Aufzeichnungsverfahren, bei dem ein Bild auf einem Aufzeichnungsmedium durch Ausstoßen und Verspritzen einer Aufzeichnungsflüssigkeit auf das Aufzeichnungsmedium als Tröpfchen aus einer winzigen Düse erzeugt wird.
Es kann auch eine Patrone für eine Aufzeichnungsflüssigkeit, enthaltend die wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit, welche hohes Penetrationsvermögen, hohe Zuverlässigkeit und hohe Sicherheit hat und das Drucken eines Bildes mit hervorragenden Eigenschaften, und eine die Patrone beinhaltende Aufzeichnungsapparatur bereitgestellt werden.

Claims

Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit, umfassend ein farbgebendes Mittel, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol und mindestens ein Tensid, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyoxyethylenalkylethern und Polyoxyethylenalkyletheracetaten.
Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 1, wobei die Polyoxyethylenalkylether durch die allgemeine Formel (1) dargestellt werden: R₁O(CH₂CH₂O)_pH (1)wobei R₁ eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen darstellt und p eine ganze Zahl von 1 bis 30 darstellt.
Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Polyoxyethylenalkyletheracetate durch die allgemeine Formel (2) dargestellt werden: R₂O(CH₂CH₂O)_qCH₂COOM (2)wobei R₁ eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen darstellt, q eine ganze Zahl von 3 bis 8 darstellt und M ein Alkalimetallion, eine quaternäres Ammonium, ein quaternäres Phosphonium oder ein Alkanolamin darstellt.
Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit nach irgendeinem der Ansprüche 1–3, wobei das 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol in einer Menge von nicht weniger als 0,1 Gew.-%, aber nicht größer als 8 Gew.-% anwesend ist.
Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei das Tensid in einer Menge von nicht weniger als 0,01 Gew.-%, aber nicht größer als 4 Gew.-% anwesend ist.
Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei das 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol in einer Menge von nicht weniger als 0,1 Gew.-%, aber nicht größer als 8 Gew.-% anwesend ist und das Tensid in einer Menge von nicht weniger als 0,01 Gew.-%, aber nicht größer als 4 Gew.-% anwesend ist.
Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend mindestens ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glycerin, Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol, 1,3-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, Tetraethylenglycol, 1,6-Hexandiol, 2-Methyl-2,4-pentandiol, Polyethylenglycol, 1,2,4-Butantriol, 1,2,6-Hexantriol, Thiodiglycol, 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Hydroxyethyl-2-pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon.
Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei das farbgebende Mittel ein Pigment ist.
Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 8, wobei das Pigment eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 10 bis 200 nm aufweist.
Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend ein Dispergiermittel mit einer Carboxylgruppe, so dass die Dispersion des Pigmentes in Wasser stabilisiert wird.
Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit nach irgendeinem der Ansprüche 8–10, wobei das Pigment so modifiziert wird, dass es eine hydrophile Gruppe hat, so dass die Dispersion des Pigmentes in Wasser stabilisiert wird.
Wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 11, wobei die an das Pigment gebundene hydrophile Gruppe eine Carboxylgruppe ist.
Aufzeichnungsverfahren zum Erzeugen eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium, umfassend das Ausstoßen einer wässrigen Aufzeichnungsflüssigkeit nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch aus einer winzigen Düse als Tröpfchen auf das Aufzeichnungsmedium.
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 13, wobei die wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit durch Aufbringung von Wärmeenergie darauf ausgestoßen wird.
Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Aufzeichnungsmedium aus Zellstoff-Fasern gebildet wird und einen Verleimungsgrad von mindestens 10 Sekunden und eine Luftdurchlässigkeit von 5 bis 50 Sekunden aufweist.
Aufzeichnungsverfahren nach irgendeinem der Ansprüche 13–15, wobei jedes der aus der Ausstoßdüse ausgestoßenen Tröpfchen der wässrigen Aufzeichnungsflüssigkeit ein Ausstoßvolumen V (in pl) aufweist, das die folgende Gleichung erfüllt: 2,5 × 108/R2,6 ≤ V ≤ 6,0 × 108/R2,6 wobei R die maximale Aufzeichnungsdichte (in dpi) bedeutet, bei welcher die Tröpfchen auf das aus Zellstoff-Fasern gebildete Aufzeichnungsmedium, das einen Verleimungsgrad von mindestens 10 Sekunden und eine Luftdurchlässigkeit von 5 bis 50 Sekunden aufweist, ausgestoßen werden.
Aufzeichnungsverfahren nach irgendeinem der Ansprüche 13–16, wobei eine Vielzahl von Tröpfchen der wässrigen Aufzeichnungsflüssigkeit nacheinander aus einer Ausstoßdüse oder aus getrennten Ausstoßdüsen ausgestoßen werden, um ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium derart zu bilden, dass mindestens ein Teil der Pixel aus den Tröpfchen sich überlappen, und wobei zwei der Tröpfchen aus wässriger Aufzeichnungsflüssigkeit, welche die sich teilweise überlappenden Pixel bilden, mit einem zeitlichen Abstand von nicht größer als 0,125 ms ausgestoßen werden.
Patrone für eine Aufzeichnungsflüssigkeit mit einem Aufzeichnungsflüssigkeitsbehälter, enthaltend eine wässrige Aufzeichnungsflüssigkeit gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–12.
Patrone für eine Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 18, ferner umfassend einen Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen von Tröpfchen einer wässrigen Aufzeichnungsflüssigkeit gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–12.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, umfassend eine Patrone für eine Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 19.