DE69427552T2

DE69427552T2 - Tinte, ihre Herstellung, Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren und Vorrichtung unter Verwendung derselben

Info

Publication number: DE69427552T2
Application number: DE69427552T
Authority: DE
Inventors: Akio Kashiwazaki; Yuko Suga; Aya Takaide
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 2001-10-04
Anticipated expiration: 2014-04-01
Also published as: EP0618279B1; DE69427552D1; EP0618279A3; EP0618279A2; US5439514A; JP3397365B2; JPH06287492A; ATE202589T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine für die Tintenstrahlaufzeichnung geeignete Tinte. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren zum Ausführen einer Aufzeichnung durch Austrag einer Tinte durch eine Öffnung eines Aufzeichnungskopfes, bevorzugt unter Einwirkung von thermischer Energie, auf Papier, sowie auf eine Vorrichtung für die Aufzeichnung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Herstellung der genannten Tinte.

Stand der Technik

Das Tintenstrahlaufzeichnungssystem hat Vorteile hinsichtlich einer geringen Geräuschentwicklung während der Aufzeichnung und einer höheren Aufzeichnungsgeschwindigkeit mit höherer Auflösung bei Einsatz eines hochintegrierten Kopfes. Ein Tintenstrahlaufzeichnungssystem nutzt üblicherweise eine Tinte, welche einen in Wasser oder einer Mischung aus Wasser mit einem organischen Lösungsmittel aufgelösten wasserlöslichen Farbstoff enthält. Die einen wasserlöslichen Farbstoff enthaltende Tinte hat grundsätzlich den Nachteil einer geringen Lichtbeständigkeit der aufgezeichneten Bilder infolge der inhärenten niedrigen Lichtbeständigkeit des wasserlöslichen Farbstoffs. Die wasserlösliche Tinte wirft häufig Probleme hinsichtlich der Wasserbeständigkeit auf, so daß das aufgezeichnete Bild verwischt wird oder ausläuft, wenn es in Kontakt mit Regen, Schweiß oder Trinkwasser kommt.
Auf der anderen Seite gibt es bei einen Farbstoff benutzenden Büroartikeln, wie etwa Kugelschreibern, ähnliche Probleme. Zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit und Wasserfestigkeit sind für Schreibwaren bzw. Büroartikel verschiedene wäßrige pigmenthaltige Tinten vorgeschlagen worden. Zum praktischen Gebrauch einer wäßrigen pigmenthaltigen Tinte sind Verfahren zur Stabilisierung der Pigment-Dispersion, Verhinderung einer Verfestigung der Tinte an der Stiftspitze und zur Verhinderung der Abreibung einer Kugel eines Kugelschreibers beispielsweise den japanischen offengelegten Patentanmeldungen 58-80368, 61-200182, 61-247774, 61-272278, 62-568, 62-101671, 62-101672, 1-249869, 1-301760 usw. vorgeschlagen. In letzter Zeit sind Kugelschreiber und Faserschreiber auf den Markt gekommen, die eine wäßrige Pigment-Tinte nutzen.
Tintenstrahl-Tinten, welche eine wäßrige Pigment-Tinte, ein spezifisches wasserlösliches Lösungsmittel und ein polymeres Dispergierungsmittel nutzen, werden in JP-A-56-147859 und JP-A-56-147860 beschrieben. Tinten, die ein Pigment und einen Farbstoff in Kombination miteinander nutzen, sind in JP-A-4-57859 und JP-A-4-57860 beschrieben.
Konventionelle wäßrige Pigment-Tinten haben jedoch Nachteile insofern, als die Qualität und Dichte der aufgezeichneten Bilder in Abhängigkeit von der Papierart wesentlich verschlechtern können, insbesondere wenn die Bilder auf Normalpapier (beispielsweise Kopierpapier, Bond-Papier o. ä., wie sie in Büros in breitem Gebrauch sind) aufgezeichnet werden. Dies ergibt sich aus dem Umstand, daß der Oberflächenzustand des Normalpapiers allgemein in Abhängigkeit von der Art des Papiers variiert, welches sich von speziell gestaltetem Tintenstrahlaufzeichnungs-Papier unterscheidet. Die Tintenaufnahme durch das Papier und das Ausfedern von Tinte auf dem Papier hängen vom Oberflächenzustand des Papiers ab. Bei einer wäßrigen Farbstoff-Tinte hängt die Druckdichte, die die Druckqualität stark beeinflußt, weniger vom Oberflächenzustand des Papiers ab, da der Farbstoff durch die Papierfasern auf der Oberfläche des Papiers leicht fixiert. Im Gegensatz hierzu hängt bei einer wäßrigen Pigment-Tinte die Druckdichte stark vom Oberflächenzustand des Papiers ab, weil die Druckdichte durch Rückhaltung des Pigments auf der Oberfläche des Papiers erhalten wird. Eine wäßrige Pigment-Tinte enthält üblicherweise ein alkalilösliches Harz als Dispergierungsmittel, welches kohärent an der Papieroberfläche anhaftet, wodurch die Druckdichte erhöht wird. Daher kann bei wäßriger Pigment-Tinte die Druckdichte und die Druckqualität in Abhängigkeit von der Art des Papiers verschlechtert werden. Ein Verfahren zur Verbesserung der Qualität und Dichte des Druckes besteht darin, den pH-Wert der Tinte in den sauren Bereich zu bringen. Der saure Zustand macht den Dispergierungszustand jedoch instabil, woraus sich eine niedrige Austragsstabilität, eine geringe Langzeitstabilität der Dispersion, die Verfestigung an feinen Düsenspitzen etc. ergeben - was ernsthafte Probleme bei einer Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung darstellt. Wie oben erwähnt, können die Druckdichte und die Druckqualität nicht konsistent miteinander sein. Obgleich der Einsatz eines pH-stabilen Harzes als Dispergierungsmittel die obigen Probleme, die die Zuverlässigkeit und die Abhängigkeit der Druckdichte von der Papierart beeinträchtigen, in beachtlichem Umfang lösen kann, verringert er signifikant die Druckdichte und die Druckqualität.
Obwohl die Druckqualität und die Druckdichte durch Erhöhung eines Feststoffgehaltes in der Tinte erhöht werden können, beeinträchtigt dies stark die oben erwähnte Zuverlässigkeit.
Ein weiteres wichtiges Problem bei wäßrigen Pigment-Tinten ist die Fixierbarkeit des Pigments. Die Fixierbarkeit kann durch Einsatz einer Kombination aus einem schnell trocknenden organischen Lösungsmittel und einem oberflächenaktiven Mittel verbessert werden. Die Druckdichte und die Druckqualität werden jedoch durch deren Zugabe in einem Anteil, wie er für eine ausreichende Fixierbarkeit nötig ist, in beträchtlichem Umfang verschlechtert.
Zur Verbesserung der Druckdichte und Druckqualität von Schreibgeräten wird beispielsweise in der JP-A-59-98173 und der JP-A-62-91574 die Beimischung von feinen Kieselerdeteilchen beschrieben. Dieses Verfahren kann jedoch bei der Tintenstrahlaufzeichnung weder eine befriedigende Druckdichte noch eine befriedigende Druckqualität ergeben. Weiterhin wird in der JP-A-63-145381 und der JP-A-63-218779 die Beimischung von sphärischen Harzteilchen zu einer Tinte beschrieben. Dieses Verfahren kann jedoch hinsichtlich der Druckdichte, Druckqualität und Zuverlässigkeit bei der Tintenstrahlaufzeichnung keine befriedigenden Ergebnisse liefern.
Es ist daher wünschenswert, die Druckdichte und Druckqualität bei zufriedenstellender Zuverlässigkeit, insbesondere Dispersionsstabilität und Austragsstabilität, einer Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung zu verbessern. Die JP-A-4 132 773 beschreibt eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung, die ein Pigment, ein Dispergierungsmittel in einem wäßrigen Medium und anorganische feine Teilchen mit einer Größe bis zu 1 um enthält. Die Teilchen sind beispielsweise Al&sub2;O&sub3;.
Die US-A-5 085 698 beschreibt eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung, die ein organisches oder anorganisches Pigment, allein oder in Kombination miteinander, und ein Dispergierungsmittel in einem wäßrigen Medium enthält. Das Pigment hat besonders bevorzugt eine Teilchengröße, die im Bereich von 5 bis 1000 nm liegt. Weiter können feine Aluminiumoxid- oder Titanoxid-Teilchen als Pigment verwendet werden.
Die JP-A-63 273 674 beschreibt eine Tinte für die wasserlose Planographie, welche ein Pigment, ein Dispergierungsmittel, ein Lösungsmittel und TiO&sub2;- Teilchen mit einer Größe bis zu 0,1 um aufweist.
Die FR-A-2 515 677 beschreibt eine Tintenzusammensetzung zu Druckzwecken, welche ein Pigment, Wasser, ein Dispergierungsmittel und TiO&sub2;-Teilchen mit einem von 0,2 bis 6 um liegenden Durchmesser aufweist.
Die beiden letztgenannten Tinten sind nicht für die Tintenstrahlaufzeichnung geeignet, während die anderen Tinten beim Tintenstrahldruck keine befriedigenden Ergebnisse hinsichtlich der Druckdichte, Druckqualität und Zuverlässigkeit liefern können.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tintenstrahl-Tinte bereitzustellen, welche frei von den erwähnten Problemen der herkömmlichen Tinten ist und eine ausgezeichnete Druckdichte und Druckqualität in Verbindung mit guter Zuverlässigkeit ergibt. Die vorliegende Erfindung zielt auch darauf ab, ein Verfahren zur Bereitstellung der genannten Tinte, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung unter Einsatz der erwähnten Tinte bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1A und 1B sind Schnittdarstellungen eines Aufzeichnungskopfes der vorliegenden Erfindung. Fig. 1A ist eine Schnittdarstellung zur Erläuterung eines Beispiels des Aufbaus eines
Aufzeichnungskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1B ist eine Schnittdarstellung eines Aufzeichnungskopfes längs der Linie A-B in Fig. 1A.
Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung eines Mehrfach-Kopfes mit einer Mehrzahl Köpfen nach Fig. 1A nebeneinander.
Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit dem daran angebrachten Kopf der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 ist eine Querschnittsdarstellung einer Tintenpatrone zum Zuführen einer Tinte durch ein Tintenzufuhrröhrchen in den Kopf.
Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung einer Tintenstrahlpatrone bei der der Kopf und der Tintentank integriert sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bei der Tintenstrahlaufzeichnung auf Normalpapier mit einer wäßrigen Pigment- Tinte, welche ein Pigment enthält, verschlechtern sich in Abhängigkeit von der Art des Papiers die Druckqualität und die Druckdichte erheblich. Nach ausführlichen Untersuchungen im Hinblick auf die Ursachen dieser Verschlechterung wurde durch die Urheber der vorliegenden Erfindung festgestellt, daß die Druckqualität und insbesondere die Druckdichte stark durch den Oberflächenzustand des Papiers beeinflußt wird, und auf dieser Grundlage entstand die vorliegende Erfindung. Gemäß den Befunden bewirkt die ausgetragene wäßrige Pigment-Tinte unmittelbar nach Erreichen der Papieroberfläche eine Irritation, die zu einem Verbleiben auf der Oberfläche mit der Erzeugung eines Druckes mit einer bestimmten Druckdichte führt. Eine ausgezeichnete Druckdichte wird erhalten, wenn der Oberflächenzustand des Papiers die Zerstörung der Stabilität der Tinte fördert, während die erwünschte Druckdichte nicht zu erreichen ist, wenn ein Eindringen der Tinte der Tinten- Kohäsion vorangeht. Normalpapier kann grob in saures Papier und neutralisiertes Papier unterteilt werden. Der Oberflächenzustand des Papiers wird für bestimmte Einsatzzwecke allgemein durch eine Behandlung modifiziert. Es ist daher schwierig, eine Tinte zu gestalten, die auf der Oberfläche einer jeden Art von Papier sofort beginnt, eine Aggregation zu bewirken. Weiterhin steht der Entwurf einer Tinte, die die Tintendispersion zur Erhöhung der Druckdichte instabil macht, in einem Zielkonflikt mit einer hohen Austragsstabilität und Langzeit-Speicherfähigkeit sowie der Verhinderung einer Verfestigung an einer feinen Düsenspitze nach langem Stehenlassen.
Es wurde durch die Erfinder gefunden, daß die erwähnten Probleme gleichzeitig gelöst werden ohne Änderung des dispergierenden Harzes durch zusätzlichen Einschluß von fein zerkleinertem Titandioxid als ein feinteiliges anorganisches weißes Material in die Tinte, die ein Pigment, ein Dispergierungsmittel und ein wäßriges Medium enthält. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage dieser Ergebnisse gemacht.
Bei diesem Verfahren können ein schnell trocknendes organisches Lösungsmittel und ein oberflächenaktives Mittel leicht kombiniert für die Tinte benutzt werden. Dadurch kann die Fixierbarkeit ohne Beeinträchtigung der Druckqualität und Druckdichte verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Das fein zerkleinerte Titandioxid als fein zerkleinertes anorganisches Material ist in seiner Art nicht besonders eingeschränkt. Es ist jede Art davon nützlich, vorausgesetzt, daß sie zusammen mit dem Pigment der Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung stabil dispergierbar ist. Die Teilchengestalt ist bevorzugt sphärisch, die Erfindung ist aber hierauf nicht beschränkt. Die Oberfläche des Teilchens kann zur Erzielung hydrophiler oder hydrophober Eigenschaften behandelt werden. Vom erwähnten zerkleinerten Material ist ein zur Erzeugung hydrophiler Eigenschaften behandeltes zerkleinertes Titandioxid besonders bevorzugt. Beispiele hierfür sind die von Idemitsu Kosan K. K. hergestellte "Titania Series" oder Titandioxid P25.
Das in der erfindungsgemäßen Tinte enthaltene fein zerkleinerte Titandioxid hat bevorzugt einen primären Teilchendurchmesser, der zum primären Teilchendurchmesser des eingesetzten Pigments in einem im Bereich von 1 : 10 bis 5 : 1 liegenden Verhältnis steht. In Anbetracht des Teilchendurchmessers des Pigments von Tinten für die Tintenstrahlaufzeichnung liegt der primäre Teilchendurchmesser des fein zerkleinerten Titandioxids von etwa 5 bis etwa 200 nm. Der Durchmesser im Bereich von 5 bis 100 nm ist bevorzugt, um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Das fein zerkleinerte Titandioxid ist, gewichtsbezogen, in einem von 1 : 20 bis 1 : 1 liegenden Verhältnis zum Pigment enthalten. Bei einem Gehalts-Verhältnis von (gewichtsbezogen) unter 1 : 20 sind eine befriedigende Druckqualität und Druckdichte nicht erreichbar, während bei einem Gehalts-Verhältnis von höher als 1 : 1 befriedigende Zuverlässigkeits- Eigenschaften hinsichtlich der Aufbewahrungsstabilität, Austragsstabilität etc. nicht erreichbar sind. Ein Gehalts-Verhältnis von 1 : 10 bis 1 : 2 ist vorteilhafter, um in befriedigender Weise die Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen.
Das bei der Tinte der vorliegenden Erfindung verwendete Pigment ist in einem von 1 bis 20 Gew.-%, bevorzugt von 2 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, liegenden Anteil enthalten. Jede Art von Pigment ist bei der vorliegenden Erfindung brauchbar, vorausgesetzt, daß die erwähnten Eigenschaften vorliegen.
Das für eine schwarze Tinte brauchbare Carbonschwarz kann ein solches sein, welches durch einen Ofenprozeß oder einen Kanalprozeß gewonnen wird und einen primären Teilchendurchmesser von 14 bis 50 nm, eine spezifische Oberfläche nach BEI von 50 bis 300 m²/g, eine Ölabsorption nach DPB von 40 bis 150 ml/100 g, flüchtige Anteile im Bereich von 0,5 bis 10% und einen pH- Wert von 3 bis 9 hat. Beispiele für brauchbares Carbonschwarz umfassen Nr. 2300, Nr. 900, MCF88, Nr. 33, Nr. 40, Nr. 45, Nr. 52, MA7, MA8 und Nr. 2200B (jeweils hergestellt von Mitsubishi Chemical Industries Ltd.), RAVEN1255 (hergestellt von Columbia Co.), REGAL400R, REGAL330R, REGAL660R, und MOGUL L (hergestellt von Cabot Co.), Color Black FW1, Color Black FW18, Color Black S170, Color Black S150, Printex 35, und Printex U (hergestellt von Degussa Co.), und ähnliche kommerzielle Produkte. Experimentell für die vorliegende Erfindung präpariertes Carbonschwarz ist ebenfalls brauchbar.
Pigmente für die gelbe Tinte sind beispielsweise C.I. Pigment Yellow 1, C.I. Pigment Yellow 2, Pigment Yellow 3, C.I. Pigment Yellow 13, C.I. Pigment Yellow 16 und C.I. Pigment Yellow 83.
Pigmente für die magentafarbige Tinte sind beispielsweise C.I. Pigment Red 5, C.I. Pigment Red 7, C.I. Pigment Red 12, C.I. Pigment Red 48 (Ca), C.I. Pigment Red 48 (Mn), C.I. Pigment Red 57 (Ca), C.I. Pigment Red 112, und C.I. Pigment Red 122.
Pigmente für die cyanfarbige Tinte sind beispielsweise C.I. Pigment Blue 1, C.I. Pigment Blue 2, C.I. Pigment Blue 3, C.I. Pigment Blue 15 : 3, C.I. Pigment Blue 16, C.I. Pigment Blue 22, C.I. Vat Blue 4, und C.I. Vat Blue 6.
Es sind auch die experimentell für die vorliegende Erfindung präparierten Pigmente brauchbar.
Das Dispergierungsmittel für das Pigment und das fein zerkleinerte Titandioxid, die bei der erfindungsgemäßen Tinte benutzt werden, kann jedes wasserlösliche Harz sein. Harz mit einem gewichtsbezogenen mittleren Molekülgewicht im Bereich von 500 bis 30000, bevorzugt von 1000 bis 15000, ist geeignet. Spezielle Beispiele hierfür sind Block-Copolymere und statistische Copolymere, die aus zwei oder mehr Monomereinheiten gebildet sind, welche aus Styren und dessen Derivaten, Vinylnaphthalen und dessen Derivaten, aliphatischen Alkoholestern oder ähnlichen Derivaten einer ungesättigten α,β-ethylenierten Carboxylsäure o. ä. und Acrylsäure und deren Derivaten, Maleinsäure und deren Derivaten, Itaconsäure und deren Derivaten, Fumarinsäure und deren Derivaten und Salzen der Copolymere ausgewählt sind. Diese Harze sind alkalilösliche Harze, die in einer wäßrigen Lösung, in der eine Base aufgelöst ist, löslich sind. Sie sind deshalb für eine Tinte zur Tintenstrahlaufzeichnung wegen der Vorteile der Fähigkeit zur Verringerung der Viskosität der flüssigen Zusammensetzung und der Leichtigkeit der Ausbildung einer Dispersion besonders bevorzugt. Weitere Beispiele für das Dispergierungsmittel sind Homopolymere, die aus einer hydrophilen Monomereinheit gebildet sind, und deren Salze, einschließlich wasserlöslicher Harze, wie etwa Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Naphthalensulfonsäure-Formaldehyd-Kondensat und natürliche Harze wie etwa Kolliphonium und Schellack. Es kann ein oberflächenaktives Mittel eingesetzt werden, etwa Polyoxyethylen-Alkylether oder Polyoxyethylen- Ethylester. Das wasserlösliche Harz und das oberflächenaktive Mittel können der Tinte in einem Anteil von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, beigemischt werden.
Die Tinte der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt so eingestellt, daß sie als gesamte Tinte neutral oder alkalisch ist, weil die Löslichkeit des erwähnten wasserlöslichen Harzes hierdurch erhöht und die Langzeit-Speicherfähigkeit verbessert werden kann. Der pH-Wert der Tinte wird bevorzugt so eingestellt, daß er im Bereich von 7 bis 10 liegt, um keine Korrosion der Teile der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zu verursachen.
Zur Einstellung des pH-Wertes kann ein pH-Einstellmittel eingesetzt werden, wozu organische Amine, etwa Diethanolamin und Ethanolamin, anorganische Basen, wie Alkalimetallhydroxide, beispielsweise Natriumhydroxid, Lithiumhydroxid, Kaliumhydroxid etc., organische Säuren, mineralische Säuren usw. zählen.
Das Pigment, das fein zerkleinerte Titandioxid und das erwähnte wasserlösliche Harz werden in einem wäßrigen Medium dispergiert oder aufgelöst. Das wäßrige Medium ist bei der vorliegenden Erfindung eine Mischung aus Wasser und einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel, und das Wasser ist nicht gewöhnliches Wasser, welches verschiedene Ionen enthält, sondern bevorzugt entionisiertes Wasser.
Das mit dem Wasser zu mischende wasserlösliche organische Lösungsmittel schließt ein Alkylalkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie etwa Methylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, s-Butylalkohol, und t-Butylalkohol, Amide, wie etwa Dimethylamid und Dimethylacetamid, Ketone und Ketonalkohole, wie etwa Aceton und Diacetonalkohol, Ether, wie etwa Tetrahydrofuran und Dioxan, Polyalkylenglykole, wie etwa Polyethylenglykol und Polypropylenglykol, Alkylenglykole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie etwa Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Triethylenglykol, 1,2,6- Hexantriol, Thioglykol, Hexylenglykol und Diethylenglykol, mehrwertige Alkohole und deren niedere Alkylether, wie etwa Glycerol, Ethylenglykol-Monomethyl- (oder -Ethyl)-Ether und Diethylenglykol-Monomethyl-(oder -Ethyl)-Ether und n-Methyl-2-pyrrolidon, 2-Pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon. Von diesen wasserlöslichen organischen Lösungsmitteln sind mehrwertige Alkohole, wie etwa Diethylenglykol, und niedere Alkylether mehrwertiger Alkohole, wie etwa Triethylenglykol-Monomethyl-(oder -Ethyl)-Ether, bevorzugt.
Die Zugabe von Ethanol, Isopropylalkohol oder eines niederen Alkylether eines mehrwertigen Alkohols zu der Tinte ist wirkungsvoll zur Stabilisierung des Flüssigkeits-Tröpfchenaustrags. Ein solches Lösungsmittel stabilisiert die Blasenbildung der Aufzeichnungsflüssigkeit auf einem Dünnschichtwiderstand- Heizer.
Das vorgenannte wasserlösliche organische Lösungsmittel wird der Tinte gemäß der vorliegenden Erfindung im allgemeinen in einem Anteil von 3 und 50 Gew.-% bevorzugt von 3 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, beigemischt. Das Wasser wird in einem Anteil von 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, beigemischt.
Die Tinte der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu den erwähnten Komponenten ein weiteres Additiv, wie etwa ein oberflächenaktives Mittel, ein Schaumbremsmittel, ein antiseptisches Mittel oder einen herkömmlichen wasserlöslichen Farbstoff enthalten, falls nötig.
Das oberflächenaktive Mittel ist nicht auf die erwähnten Mittel beschränkt, sondern kann von einem beliebigen Typ sein, vorausgesetzt, daß es die Eigenschaften der Tinte - wie etwa die Aufbewahrungsfähigkeit - nicht nachteilig beeinflußt. Das oberflächenaktive Mittel schließt anionische oberflächenaktive Mittel, wie etwa Fettsäuresalze, die Salze höherer Alkoholsulfatester, die Salze flüssiger Fettsäuresulfatester, und Alkylarylsulfonat-Salze, und nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, wie etwa Polyoxyethylen-Alkylether, Polyoxyethylen-Alkylester, Polyoxyethylen-Sorbitan-Alkylether, Acetylenalkohol und Acetylenglykol ein. Es können eines oder mehrere der genannten oberflächenaktiven Mittel in geeigneter Weise ausgewählt werden. Der Anteil des einzusetzenden oberflächenaktiven Mittels hängt von der Art und dem Anteil des Dispergierungsmittels ab und kann im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, liegen. Die Menge des oberflächenaktiven Mittels wird bevorzugt so eingestellt, daß eine Oberflächenspannung der Tinte von 30 dyn/cm oder höher erhalten wird, weil eine niedrige Oberflächenspannung der Aufzeichnungsflüssigkeit Nachteile wie eine Verschiebung der Tintenauftreffpunkte infolge der Benetzung der Düsenspitze bewirkt.
Die erfindungsgemäße Tinte kann durch Zugabe eines Pigments und des fein zerkleinerten Titandioxids zu einer wäßrigen Lösung kommen, die mindestens ein Dispergierungsharz und Wasser enthält, Umrühren der Mischung, Dispergieren der festen Komponenten mit weiter unten erwähnten Dispergierungseinrichtungen zum Erhalt einer gewünschten flüssigen Dispersion, Zugabe des erwähnten Additivs oder der Additive zur erhaltenen Dispersion und Umrühren der erhaltenen Mischung zur Gewinnung einer Tinte präpariert werden. Wenn ein alkalilösliches Harz eingesetzt wird, muß eine basische Substanz zur Auflösung des Harzes zugegeben werden.
Die das Pigment und das fein zerkleinerte weiße anorganische Material enthaltende wäßrige Lösung wird vor der Dispergierungs-Behandlung bevorzugt für 30 Minuten oder länger einem Vormischen unterzogen. Diese Vormisch- Behandlung verbessert die Benetzungsfähigkeit der Oberfläche des Pigments und des fein zerkleinerten weißen anorganischen Materials und fördert eine Adsorption an der Oberfläche des Pigments.
Die der flüssigen Dispersion zum Auflösen eines alkalilöslichen Harzes beizumischende alkalische Substanz schließt organische Amine, wie etwa Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin und Aminomethyl-Propanol, Ammoniak und anorganische Basen, wie etwa Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid, ein.
Die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzten Dispergierungsmittel können eine beliebige Dispergierungsmaschine sein und schließen allgemein Kugelmühlen, Walzenmühlen und Sandmühlen ein. Von diesen Maschinen werden Hochgeschwindigkeits-Sandmühlen, wie etwa Super Mill, Sand Grinder, Beads Mill, Agitator Mill, Grain Mill, Daino Mill, Pearl Mill und Cobol Mill (alles Markennamen) bevorzugt.
Um eine gewünschte Teilchengrößenverteilung der Dispersion des Pigments und des fein zerkleinerten weißen anorganischen Materials zu erhalten, wird eine Maßnahme oder werden Maßnahmen ergriffen, die die Verringerung der Größe der Mahlmedien, die Erhöhung des Füllungsverhältnisses der Mahlmedien, die Verlängerung der Behandlungszeit, die Verringerung der Austraggeschwindigkeit und die Klassifikation der Teilchen durch Filtern oder Zentrifugieren nach dem Mahlen etc., oder eine Kombination der erwähnten Maßnahmen.
Die geeignete Aufzeichnungsvorrichtung zur Aufzeichnung mit der Tinte der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise eine Vorrichtung, die Tintentröpfchen unter der Einwirkung thermischer Energie austrägt, die auf eine Aufzeichnungsflüssigkeit in einer Kammer eines Aufzeichnungskopfes in Übereinstimmung mit Aufzeichnungssignalen einwirkt.
Ein Beispiel für den Aufbau eines Kopfes, der den wesentlichen Teil der Vorrichtung darstellt, ist in den Fig. 1A, 1B und 2 gegeben.
Fig. 1A ist eine Schnittdarstellung längs des Tintenflußweges eines beispielhaften Aufzeichnungskopfes 13 zur Erläuterung des Kopfaufbaus.
Fig. 1B ist eine Schnittdarstellung des Aufzeichnungskopfes längs der Linie A-B in Fig. 1A.
Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung eines Mehrfach-Kopfes mit einer Mehrzahl Köpfen gemäß Fig. 1A in einer Anordnung nebeneinander.
Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, an der der Kopf gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
Gemäß Fig. 1A und 1B ist der Kopf 13 durch Verbinden einer Glas-Keramik- oder Kunststoffplatte mit Nuten 14 für den Tintenfluß mit einem wärmeerzeugenden Kopf 15 zur thermischen Aufzeichnung aufgebaut. (Der wärmeerzeugende Kopf ist nicht auf den in der Zeichnung gezeigten Dünnschicht-Kopf beschränkt.) Der wärmeerzeugende Kopf 15 ist aus einer aus Siliciumoxid o. ä. bestehenden Schutzschicht, Aluminiumelektroden 17-1, 17-2, einer aus Nichrom o. ä. gefertigten wärmeerzeugenden Widerstandsschicht 18, einer Wärmesammelschicht 19 und einer aus Aluminiumoxid o. ä. gefertigten wärmeabstrahlenden Substratplatte 20 aufgebaut.
Die Tinte 21 füllt eine Austragöffnung (feine Düse) 22 und hat einen durch einen Druck P gebildeten Meniskus 23.
Bei Anlegen einer elektrischen Signalinformation an die Elektroden 17-1, 17-2 des Kopfes erzeugt der mit einem Bezugszeichen "n" bezeichnete Abschnitt des wärmeerzeugenden Kopfes 15 plötzlich Wärme, wodurch Blasen in der Tinte 21 auf diesem Bereich gebildet werden, der Druck der Blase drückt den Meniskus 23 nach außen, wodurch die Tinte 21 aus der Öffnung 22 in Form von Tröpfchen 24 ausgestoßen wird. Die ausgetragenen Tintentröpfchen bewegen sich zu einem Aufzeichnungsmedium 25.
Der in Fig. 2 gezeigte Mehrfach-Kopf ist durch Verbinden einer Glasplatte 27 mit mehreren Nuten 26 mit dem wärmeerzeugenden Kopf 25, ähnlich dem in Fig. 1 A gezeigten, gebildet.
Wie Fig. 3 zeigt, ist eine Klinge 61 als Abwischelement an einem Ende der Klinge durch ein Klingenhafteelement gehalten, welches ein "festes Ende" in Form eines Auslegers bildet. Die Klinge 61 ist in einer Position benachbart zum Aufzeichnungsgebiet des Aufzeichnungskopfes angeordnet und bei diesem Beispiel so gehalten, daß sie in die Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes vorsteht. Die Kappe 62 ist in einer Ruhestellung benachbart zur Klinge 61 angeordnet und so aufgebaut, daß sie sich in Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungskopfes bewegt, um in Kontakt mit der Austragdüsenfläche zu kommen, um die Düse abzudecken. Ein Tintenaufnehmer 63 ist in einer Position benachbart zur Klinge 61 angeordnet und so gehalten, daß er in die Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes auf ähnliche Weise wie die Klinge 61 vorsteht. Die Klinge 61, die Kappe 62 und der Aufnehmer 63 bilden eine Austragreinigungseinrichtung 64. Die Klinge 61 und der Aufnehmer 63 dienen zur Entfernung von Wasser, Staub o. ä. von der Oberfläche der Tintenaustragdüse. Ein Aufzeichnungskopf 65 hat eine Energieerzeugungseinrichtung zum Austrag und führt die Aufzeichnung durch Austrag von Tinte auf ein der Austragdüsenfläche gegenüber angeordnetes Aufzeichnungsmedium aus. Ein Wagen 66 ist zum tragenden Bewegen des Aufzeichnungskopfes 65 vorgesehen. Der Wagen 66 steht im Gleiteingriff mit einer Führungsstange 67. Ein Abschnitt des Wagens 66 ist (was in der Zeichnung nicht gezeigt ist) mit einem Riemen 69 verbunden, der durch einen Motor 68 angetrieben wird, so daß der Wagen 66 längs der Führungsstange 67 zum Aufzeichnungsgebiet des Aufzeichnungskopfes 65 und dem dazu benachbarten Gebiet bewegbar ist.
Eine Papierzufuhreinrichtung 51 zur Zufuhr eines Aufzeichnungsmediums und eine Papiervorschubwalze 52, die durch einen (in der Zeichnung nicht gezeigten) Motor angetrieben wird, liefern ein Aufzeichnungsmedium zu einer Position gegenüber der Austragdüsenfläche des Aufzeichnungskopfes, und das Aufzeichnungsmedium wird mit dem Fortschreiten der Aufzeichnung einer Papieraustrageinrichtung zugeführt, die mit Papieraustragwalzen 53 versehen ist.
Beim oben beschriebenen Aufbau wird, wenn der Aufzeichnungskopf 65 bei Beendigung der Aufzeichnung in seine Ruhestellung zurückkehrt, die Kappe 62 der Austragreinigungsvorrichtung 64 außerhalb der Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes 65 positioniert, und die Klinge 61 kann in die Bewegungsbahn vorstehen. Hierdurch wird die Austragdüsenfläche des Aufzeichnungskopfes 65 abgewischt. Um die Austragfläche des Aufzeichnungskopfes 65 abzudecken, steht die Kappe 62 in die Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes vor, um in Kontakt mit der Austragdüsenfläche zu kommen.
Wenn der Aufzeichnungskopf 65 dazu gebracht wird, sich aus der Ruhestellung in die Startposition für die Aufzeichnung zu bewegen, sind die Kappe 62 und die Klinge 61 in derselben Stellung wie beim oben erwähnten Abwischschritt, so daß die Austragdüsenfläche des Aufzeichnungskopfes 65 auch bei dieser Bewegung abgewischt wird. Der Aufzeichnungskopf wird nicht nur bei Beendigung der Aufzeichnung und zum Zeitpunkt der Austrag-Reinigung in die Ruhestellung bewegt, sondern er wird auch in vorbestimmten Zeitintervallen während der Aufzeichnung aus dem Aufzeichnungsgebiet herausbewegt. Die Düse wird bei einer solchen Bewegung abgewischt.
Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung eines Beispiels der Tintenpatrone 45, die eine Tinte aufnimmt, welche über ein Tintenzufuhrelement, wie etwa ein Rohr, zuzuführen ist. Der Tintenbehälter 40, eine Tintentasche, enthält eine zuzuführende Tinte und hat an der Spitze einen Gummistopfen 42. Das Einsetzen einer (in der Zeichnung nicht gezeigten) Nadel in den Stopfen 42 ermöglicht eine Zuführung der Tinte aus der Tintentasche 40. Ein Aufnehmer 44 für verschüttete Tinte dient zum Aufnehmen verschütteter Tinte.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ist nicht auf diejenige Ausführung beschränkt, die einen Kopf und eine Tintenpatrone voneinander getrennt aufweist. Es kann in geeigneter Weise eine bauliche Integration dieser vorgesehen sein, wie in Fig. 5 gezeigt. In Fig. 5 beherbergt eine Aufzeichnungseinheit 70 ein Tintenhalteelement, wie etwa einen Tintenabsorber, und die Tinte in dem Absorber wird aus einer Mehrzahl Öffnungen eines Kopfes 71 ausgetragen. Der Tintenabsorber besteht bevorzugt aus Polyurethan, Cellulose oder Polyvinylacetal. Eine Belüftungsöffnung 72 ist so vorgesehen, daß sie das Innere der Patrone mit Atmosphäre verbindet. Die Aufzeichnungseinheit 70 kann anstelle des in Fig. 3 gezeigten Aufzeichnungskopfes 65 eingesetzt werden und ist so ausgeführt, daß sie leicht am Wagen 66 anzubringen und von diesem abzunehmen ist.
Die vorliegende Erfindung wird spezieller unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben. In den Beispielen bezieht sich die Angabe "Teile" auf das Gewicht.

Beispiel 1

(Herstellung der Tinte)

(Herstellung der Pigment-Flüssigkeits-Dispersion)

Die erwähnten Komponenten wurden gemischt und im Wasserbad auf 70ºC erwärmt, um das Harz vollständig aufzulösen.
Styren-Acrylsäure-Butylacrylat-Copolymeres (Säurewert: 116, gewichtsbezogenes mittleres Molekülgewicht: 3700): 1,5 Teile
Monoethanolamin: 1 Teil
Entionisiertes Wasser: 79 Teile
Diethylenglykol: 5 Teile
Dieser Lösung wurden 10 Teile von experimentell hergestelltem Carbonschwarz (MCF88, hergestellt von Mitsubishi Chemical Industries Ltd., primärer Teilchendurchmesser: 18 nm), 2,5 Teile oberflächenbehandeltes Titandioxid (DS-4, hergestellt von Idemitsu Kosan K. K., primärer Teilchendurchmesser: 17 nm) und 1 Teil Isopropylalkohol zugefügt. Die Mischung wurde über 30 Minuten vorgemischt und dann unter den unten angegebenen Bedingungen zur Dispergierung behandelt.
Dispergierungsmaschine: Sand Grinder (hergestellt von Igarashi Kikai K. K.) Mahlmedium: Zirkonkügelchen (1 mm Durchmesser)
Füllungsverhältnis des
Mahlmediums: 50% (volumenbezogen)
Mahlzeit: 3 Stunden
Die Dispersion wurde einer Zentrifugierungsbehandlung (12000 min&supmin;¹, 20 Minuten) unterzogen, um grobe Teilchen zu entfernen und die gewünschte flüssige Dispersion zu erhalten.

(Herstellung der Tinte)

Die unten erwähnten Komponenten wurden gemischt, und der pH-Wert wurde mit Monoethanolamin so eingestellt, daß er im Bereich von 8 bis 10 lag.
Wie oben präparierte flüssige Dispersion: 30 Teile
Glycerol: 2 Teile
Diethylenglykol: 15 Teile
N-Methylpyrrolidon: 5 Teile
Isopropylalkohol: 3 Teile
Emulbon T-83 (organisches oberflächenaktives Mittel vom Bor-Typ, hergestellt von Toho Chemical Industry Co., Ltd.): 0,5 Teile
Entionisiertes Wasser: 44,5 Teile
Die obige präparierte Tinte wurde unter Einsatz einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung einem Mehrfach-Aufzeichnungskopf vom On-Demand-Typ getestet, welcher Tinte unter Einwirkung von thermischer Energie in Übereinstimmung mit Informationssignalen austrägt.

Beispiel 2

(Herstellung der Tinte)

(Herstellung der Pigment-Flüssigkeits-Dispersion)

Die unten erwähnten Komponenten wurden gemischt und im Wasserbad auf 70ºC aufgeheizt, um das Harz vollständig zu lösen.
Styren-Maleinsäure-Maleinsäure-Halbester-Copolymeres (Säurewert: 200, gewichtsbezogenes mittleres Molekülgewicht: 12000): 4 Teile
Aminomethylpropanol: 2 Teil
Entionisiertes Wasser: 71 Teile
Diethylenglykol: 5 Teile
Dieser Lösung wurden 15 Teile von experimentell hergestelltem Carbonschwarz (MCF88, hergestellt von Mitsubishi Chemical Industries Ltd., primärer Teilchendurchmesser: 18 nm), 3 Teile oberflächenbehandeltes Titandioxid (DS-4, hergestellt von Idemitsu Kosän K. K., primärer Teilchendurchmesser: 17 nm) zugefügt. Die Mischung wurde über 30 Minuten vorgemischt und dann unter den unten angegebenen Bedingungen zur Dispergierung behandelt.
Dispergierungsmaschine: Pearl Mill
(hergestellt von Ashizawa K. K.)
Mahlmedium: Glaskügelchen (1 mm Durchmesser)
Füllungsverhältnis des Mahlmediums: 50% (volumenbezogen)
Austrag rate: 100 ml/min
Die Dispersion wurde einer Zentrifugierungsbehandlung (12000 min&supmin;¹, 20 Minuten) unterzogen, um grobe Teilchen zu entfernen und die gewünschte flüssige Dispersion zu erhalten.

(Herstellung der Tinte)

Die unten erwähnten Komponenten wurden gemischt, und der pH-Wert wurde mit Aminomethylpropanol so eingestellt, daß er im Bereich von 8 bis 10 lag. Wie oben präparierte flüssige Dispersion: 20 Teile
Glycerol: 8 Teile
Ethylenglykol: 5 Teile
Ethanol: 5 Teile
Entionisiertes Wasser: 62 Teile
Die obige präparierte Tinte wurde unter Einsatz einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung einem Mehrfach-Aufzeichnungskopf vom On-Demand-Typ getestet, welcher Tinte unter Einwirkung von thermischer Energie in Übereinstimmung mit Informationssignalen austrägt.

Beispiel 3

Eine Tinte wurde auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 präpariert, mit der Ausnahme, daß anstelle von Carbonschwarz Mogul L (herstellt von Cabot Co., primärer Teilchendurchmesser: 24 nm) eingesetzt wurde. Die so präparierte Tinte wurde unter Einsatz einer Tintenstrahlaufzeichnungs-vorrichtung einem Mehrfach-Aufzeichnungskopf vom On-Demand-Typ getestet, welcher Tinte unter Einwirkung von thermischer Energie in Übereinstimmung mit Informationssignalen austrägt.

Beispiel 4

Eine Tinte wurde auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 präpariert, mit der Ausnahme, daß das fein zerkleinerte weiße organische Material oberflächenbehandeltes Titandioxid (IT-PC, hergestellt von Idemitsu Kosan K. K., primärer Teilchendurchmesser: 60 nm) war. Die so präparierte Tinte wurde unter Einsatz einer Tintenstrahlaufzeichnungs-vorrichtung einem Mehrfach- Aufzeichnungskopf vom On-Demand-Typ getestet, welcher Tinte unter Einwirkung von thermischer Energie in Übereinstimmung mit Informationssignalen austrägt.

Beispiel 5

(Herstellung der Tinte)

(Herstellung der Pigment-Flüssigkeits-Dispersion)
Die unten erwähnten Komponenten wurden gemischt und im Wasserbad auf 70ºC erwärmt, um das Harz vollständig aufzulösen.
Rome D (Natrium-Naphthalensulfonat, hergestellt von San Nobuco Co.): 1,5 Teile
Entionisiertes Wasser: 79,5 Teile
Ethylenglykol: 5 Teile
Dieser Lösung wurden 1 l Teile von experimentell hergestelltem Carbonschwarz (S170, hergestellt von Degussa Co., primärer Teilchendurchmesser: 17 nm), 2 Teile oberflächenbehandeltes Titandioxid (DS-4, hergestellt von Idemitsu Kosan K. K., primärer Teilchendurchmesser: 17 nm) und 1 Teil Isopropylalkohol beigemischt. Die Mischung wurde über 60 Minuten vorgemischt und dann unter den unten angegebenen Bedingungen zur Dispergierung behandelt.
Dispergierungsmaschine: Sand Grinder (hergestellt von Igarashi Kikai K. K.)
Mahlmedium: Zirkonkügelchen (0,5 mm Durchmesser)
Füllungsverhältnis des Mahlmediums: 70% (volumenbezogen)
Mahlzeit: 10 Stunden
Die Dispersion wurde einer Zentrifugierungsbehandlung (12000 mm&supmin;¹, 20 Minuten) unterzogen, um grobe Teilchen zu entfernen und die gewünschte flüssige Dispersion zu erhalten.

(Herstellung der Tinte)

Die unten erwähnten Komponenten wurden gemischt, und der pH-Wert wurde mit Monoethanolamin so eingestellt, daß er im Bereich von 8 bis 10 lag.
Wie oben präparierte flüssige Dispersion: 30 Teile
Glycerol: 12 Teile
Diethylenglykol: 15 Teile
2-Pyrrvlidon 5 Teile
Isopropylalkohol: 3 Teile
Acetylenol EH (hergestellt von Kawaken Fine Chemical Industry Co., Ltd.): 0,3 Teile
Entionisiertes Wasser: 34,7 Teile
Die obige präparierte Tinte wurde unter Einsatz einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung einem Mehrfach-Aufzeichnungskopf vom On-Demand-Typ getestet, welcher Tinte unter Einwirkung von thermischer Energie in Übereinstimmung mit Informationssignalen austrägt.

Vergleichsbeispiel 1

Eine Tinte wurde auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 präpariert, mit der Ausnahme, daß als das fein zerkleinerte weiße anorganische Material fein zerkleinerte Tonerde (Aluminum Oxide C, hergestellt von Nippon Aerosil K. K., primärer Teilchendurchmesser: 13 nm) eingesetzt wurde. Die so präparierte Tinte wurde unter Einsatz einer Tintenstrahlaufzeichnungs-vorrichtung einem Mehrfach-Aufzeichnungskopf vom On-Demand-Typ getestet, welcher Tinte unter Einwirkung von thermischer Energie in Übereinstimmung mit Informationssignalen austrägt.

Vergleichsbeispiele 2-4

Die Tinte wurde auf dieselbe Weise wie bei den Beispielen 1 bis 3 getestet, mit der Ausnahme, daß das fein zerkleinerte weiße anorganische Material nicht benutzt wurde und statt dessen entionisiertes Wasser bei der Herstellung der Tinte verwendet wurde.

Vergleichsbeispiel 5

Eine Tinte wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 6 hergestellt und getestet, mit der Ausnahme, daß das fein zerkleinerte weiße anorganische Material nicht benutzt wurde und statt dessen bei der Herstellung der Tinte entionisiertes Wasser bei der Herstellung der Tinte verwendet wurde.

Vergleichsbeispiel 6

Eine Tinte wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 hergestellt und getestet, mit der Ausnahme, daß 2,5 Teile (als Feststoff) fein zerkleinertes weißes Material vom Methylmetharcrylat-Typ (ME 1000 cf, hergestellt von Sohken Kagaku K. K., primärer Teilchendurchmesser: 450 nm, Wasserdispersion) anstelle des fein zerkleinerten weißen anorganischen Materials bei der Herstellung der Tinte verwendet wurde.

Vergleichsbeispiel 7

Eine Tinte wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 hergestellt und getestet, mit der Ausnahme, daß das fein zerkleinerte weiße anorganische Material nicht benutzt und statt dessen bei der Herstellung der Tinte entionisiertes Wasser bei der Herstellung der Tinte verwendet wurde und der Anteil der flüssigen Dispersion bei Herstellung der Tinte auf 60 Teile geändert wurde.
Die Ergebnisse der Bewertung (Bewertungen 1, 2 und 3) sind in Tabelle 1 gezeigt.

[Bewertung 1: Druckdichte]

Ein Druck wurde ausgeführt auf Kopierpapierblättern Xerox 4024 und Kopierpapier Canon NP-DRY mittels der oben erwähnten Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, und die Dichte des Drucks wurde mit einem MacBeth-Densitometer (TR918) gemessen.

[Bewertung 2]

Es wurde ein zusammenhängender Druck mit der erwähnten Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ausgeführt, und die Anzahl der bedruckten Papierblätter vor einem Ausfall des Tintenaustrages wurde geprüft.

[Bewertung 3: Aufbewahrungsstabilität]

Die wäßrige Pigment-Tinte wurde in eine dicht verschlossene Glasflasche gegeben und drei Monate bei 60ºC gelagert. Wenn eine Anomalität, wie die Aggregation von Pigmentteilchen und eine Erhöhung der Viskosität, während der Lagerung beobachtet wurde, wurde die Tinte als "schlecht" bewertet, und wenn keine Anomalität beobachtet wurde, wurde die Tinte als "gut" bewertet.
Wie oben beschrieben, ergibt das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung bei Anwendung in einem Tintenstrahldrucker unter Einsatz von thermischer Energie Beständigkeitseigenschaften des erhaltenen Druckes und ermöglicht einen stabilen Tintenaustrag unabhängig von einer Änderungen der Ansteuerbedingungen für eine lange Zeit, wodurch sich eine hohe Druckqualität und eine hohe Druckdichte auf jeder Art von Normalpapier mit hoher Zuverlässigkeit erzielen läßt. Die Tinte der vorliegenden Erfindung ist befriedigend hinsichtlich ihrer Langzeit-Lagerfähigkeit. Tabelle 1: TESTERGEBNISSE

Claims

1. Tintenstrahl-Tinte, welche ein Pigment und ein Dispergierungsmittel in einem wäßrigen Medium enthält, wobei die Tinte weiter ein feinteiliges weißes anorganisches Material aus Titandioxid enthält und das wäßrige Medium eine Mischung aus Wasser mit einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel ist, wobei das Wasser in einem Anteil zwischen 10 und 90 Gew.-%, bevorzugt zwischen 30 und 80 Gew.-%, und das Pigment in einem Anteil zwischen 1 und 20 Gew.-%, bevorzugt zwischen 2 und 12 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, enthalten ist, wobei das Verhältnis des Gehaltes an feinteiligem Titandioxid zum Gehalt an Pigment gewichtsbezogen im Bereich zwischen 1 : 20 und 1 : 1 liegt.

2. Tinte nach Anspruch 1, wobei das Gehalts-Verhältnis gewichtsbezogen zwischen 1 : 10 und 1 : 2 liegt.

3. Tinte nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Titandioxid einen Primärteilchendurchmesser zwischen 5 und 100 nm hat.

4. Tinte nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis des Primärteilchendurchmessers des feinteiligen Titandioxids zum Primärdurchmesser des Pigments im Bereich zwischen 1 : 10 und 5 : 1 liegt.

5. Verfahren zum Herstellen einer Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Pigment, das Dispergierungsmittel und das feinteilige weiße anorganische Material aus Titandioxid gleichzeitig in das wäßrige Medium gegeben und zur Dispergierung behandelt werden.

6. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, welches eine Aufzeichnung durch Austrag von Tinte in Form von Tröpfchen führt, wobei die Tinte eine solche nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ist.

7. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 6, wobei Tinte in Form von Tröpfchen unter dem Einfluß von auf die Tinte einwirkender thermischer Energie ausgetragen wird.

8. Aufzeichnungseinheit, die mit einem eine Tinte enthaltenden Tintenbehälter und einem Kopf zum Austrag von Tröpfchen der Tinte versehen ist, wobei die Tinte eine solche nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ist.

9. Aufzeichnungseinheit nach Anspruch 8, wobei der Kopf die Tintentröpfchen durch Einwirkung thermischer Energie austrägt.

10. Tintenpatrone, die mit einem eine Tinte aufnehmenden Tintenbehälter versehen ist, wobei die Tinte eine solche nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ist.

11. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die mit einer Aufzeichnungseinheit mit einem eine Tinte aufnehmenden Tintenbehälter und einem Kopf zum Austragen von Tröpfchen der Tinte versehen ist, wobei die Tinte eine solche nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ist.

12. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Kopf die Tröpfchen der Tinte durch Einwirkung thermischer Energie austrägt.

13. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die mit einer Tintenpatrone mit einem die Tinte aufnehmenden Tintenbehälterabschnitt und einem Aufzeichnungskopf zum Austragen von Tinte als Tröpfchen versehen ist, wobei die Tinte eine solche nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ist.

14. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Vorrichtung eine Tintenzufuhreinrichtung zum Zuführen der Tinte aus der Tintenpatrone zu dem Kopf aufweist.

15. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Kopf die Tröpfchen der Tinte unter dem Einfluß von auf die Tinte einwirkender thermischer Energie austrägt.