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Gebiet der
Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Tintenzusammensetzungen für thermisches Tintenstrahldrucken
in einem Drucker wie beispielsweise DeskJet®-Drucker,
Großformatdruckern
und Textildruckern von Hewlett-Packard.
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Technischer
Hintergrund
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Thermische Tintenstrahldrucker bieten
eine kostengünstige,
qualitativ hochwertige und vergleichsweise geräuschfreie Alternative zu anderen Typen
von Druckern, die gewöhnlich
mit Computern verwendet werden. Derartige Drucker setzen ein Widerstandselement
in einer Kammer ein, die mit einem Ausgang für Tinte versehen ist, die von
einem Plenum eintreten soll. Das Plenum stellt eine Verbindung zu
einem Reservoir zum Speichern der Tinte her. Eine Mehrzahl derartiger
Widerstandselemente bildet eine Struktur in einem Druckkopf. Diese
Struktur wird Grundelement genannt. Jedes der Widerstandselemente
ist mit einer Düse
in einer Düsenplatte
aufgereiht, durch die Tinte zu einem Druckmedium hin ausgestoßen wird.
Die gesamte Anordnung von Druckkopf und Reservoir weist einen Tintenstrahlstift auf.
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In Betrieb stellt jedes Widerstandselement durch
eine Leiterbahn eine Verbindung zu einem Mikroprozessor her, wo
stromführende
Signale bewirken, daß sich
eines oder mehrere ausgewählte
Elemente erwärmen.
Das Erwärmen
erzeugt eine Blase aus Tinte in der Kammer, die durch die Düse zu dem Druckmedium
hin ausgestoßen
wird. Ein Abfeuern einer Mehrzahl derartiger Widerstandselemente
in einer speziellen Reihenfolge in einem gegebenen Grundelement
bildet alphanumerische Schriftzeichen, führt ein Ausfüllen von
Flächen durch
und stellt andere Druckfähigkeiten
an dem Medium bereit.
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Tintenstrahltinten, die bei einem
thermischen Tintenstrahldrucken verwendet werden, weisen typischerweise
einen Farbstoff und ein Trägermittel
auf, wobei das Trägermittel
oft Wasser und andere Flüssigkeiten
mit relativ geringer Oberflächenspannung aufweist.
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Die eng bemessenen Toleranzen der
Düsen (typischerweise
50 um im Durchmesser) erfordern, daß die Tinte die Düsen nicht
verstopft. Des weiteren können
wiederholte Abfeuerungen der Widerstandselemente, die über die
Lebensdauer der Druckkassette hinweg etwa 10 Millionen Abfeuerungen
standhalten müssen,
in einem Verschmutzen des Widerstandselements resultieren. Kogation
ist der Ausdruck, der für
diesen Typ des Verschmutzens verwendet wird. Die Tintenzusammensetzung
muß in der
Lage sein, mit dem Druckmedium, besonders Papier, in Wechselwirkung
zu treten, um in dasselbe ohne unzulässiges Ausbreiten einzudringen. Schließlich sollte
die Tintenzusammensetzung auf dem Papier schmierund wasserfest sein.
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Viele Tinten besitzen eine oder mehrere
der vorhergehenden Eigenschaften. Wenige Tintenzusammensetzungen
besitzen jedoch alle dieser Eigenschaften, da eine Verbesserung
einer Eigenschaft oft in der Verschlechterung einer anderen resultiert.
So stellen Tinten, die handelsüblich
verwendet werden, einen Kompromiß dar, in einem Versuch, eine
Tinte zu erhalten, die zumindest ein ausreichendes Verhalten in
jeder der oben erwähnten
Eigenschaften zeigt.
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Folglich dauern Untersuchungen zum
Entwickeln von Tintenformulierungen an, die verbesserte Eigenschaften
aufweisen, wie beispielsweise eine reduzierte Kogation und ein reduziertes
Verkrusten (d. h. verbesserte Entkappung). Weitere Eigenschaften, die
verbessert werden sollen, umfassen hohe Kantenschärfe, hohe
optische Dichte, schnelle Trocknungs zeiten, gute Wasserfestigkeit
und gute Schmierfestigkeit, alle ohne das Verhalten bei anderen
notwendigen Eigenschaften zu opfern.
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Die EP-A-0688836 offenbart eine Tintenstrahltinte,
die Wasser, Kohleschwarzpartikel, die durch Oxidieren von saurem
Kohleschwarz mit Natrium- oder Kalium-Hypochlorid gebildet sind,
und ein Alkanolamin aufweist, um den pH-Wert zu steuern.
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Die nachveröffentlichte EP-A-0894835 offenbart
eine Tintenstrahltinte, die organische Pigmentpartikel aufweist,
die oberflächenbehandelt
wurden, um auf der Oberfläche
Sulfogruppen bereitzustellen. Zusätzlich zu den Pigmentpartikeln
kann die Tinte (i) ein Harz auf Wasserbasis und ein Neutralisierungsmittel,
wie beispielsweise Ammoniak, ein Amin oder ein anorganisches Alkali,
(ii) ein kationisches oberflächenaktives
Mittel, wie beispielsweise Alkylaminsalz oder quartäres Ammoniumsalz,
(iii) ein Di- oder Tetra-Ammoniumsalz
als einen Gelatbildner oder (iv) ein Amin oder Ammoniak als einen
pH-Einsteller enthalten.
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Die nachveröffentlichte EP-A-0802247 offenbart
eine Tintenstrahltinte, die Kohleschwarzpigmentpartikel aufweist,
die in einer ähnlichen
Weise hergestellt sind wie in der EP-A-0688836 oben. Die Tinte weist ferner
ein Amin-Neutralisierungsmittel
auf, dem die Säuregruppen
auf der Oberfläche
der Kohleschwarzpartikel zugeordnet werden, um ein Ammonium- oder
Aminsalz zu bilden.
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Die ebenfalls nachveröffentlichte EP-A-0838507
offenbart eine Tintenstrahltinte, die ein Kohleschwarz aufweist,
wie es in der WO96/18696 offenbart ist, das nämlich auf der Oberfläche desselben
eine Kationengruppe aufweist. Als Beispiele der Kationengruppe sind
quartäre
Ammoniumgruppen erwähnt.
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Offenbarung
der Erfindung
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Gemäß der Erfindung werden Tinten,
die beim Tintenstrahldrucken verwendet werden, geschaffen, wobei
die Kantenschärfe,
die optische Dichte, die Trocknungszeit, die Wasserfestigkeit und die
Schmierfestigkeit der Tinten verbessert werden, und Kogation und
Verkrustung durch die Verwendung einer Tinte gemäß dem hieran beigefügten Anspruch
1 reduziert werden. Die Oberfläche
der Pigmentpartikel wurde behandelt, um funktionelle Ionengruppen
auf dieselbe zu substituieren. Diese Behandlung resultiert in einer
Wasserlöslichkeit
des Pigmentpartikels. Derartige behandelte Partikel werden makromolekulare
Chromophore (MMC) genannt. Die Anionen der anionischen funktionalisierten
Pigmentpartikel und die Kationen der kationischen funktionalisierten
Pigmentpartikel werden durch einen Ionenaustauschvorgang durch das
Gegenion ersetzt, um verbesserte Eigenschaften auf die resultierende Tinte
zu übertragen.
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Zusätzlich wird ein Verfahren zum
Tintenstrahldrucken bereitgestellt, das die offenbarten Tinten verwendet
und die Eigenschaften der Tinten ausnutzt.
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Beste Modi
zum Ausführen
der Erfindung
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Es ist allgemein feststehend, daß Gegenion-Substitution
wasserlöslicher
Farbmittel das Verhalten und die Druckattribute von Tinten von Grund auf
beeinflußt,
die diese substituierten Farbmittel verwenden. Beispielsweise resultiert
die Substitution von Tetramethylammoniumionen für Natriumionen in Direct Black
199 in einem verbesserte Entkappungsverhalten gegenüber dem
Farbmittel, das Natriumionen verwendet; siehe US-Patent 5,026,425.
Siehe auch US-Patente 4,994,110 (Lithiumkationen); 5,069,718 (Kaliumkationen);
und 4,761,180 (Tetramethylammoniumkationen) für Beispiele einer anderen Gegenion-Substitution
in wasserlöslichen
Farbmitteln.
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In der Praxis der vorliegenden Erfindung
wird Gegenion-Substitution
auf ein funktionalisiertes Pigmentpartikel mit einem nützlichen
mittleren Durchmesser von 0,005 bis 12 um angewandt. Wenn die Pigmentpartikel
größer sind
als das, bleiben sie nicht gut genug in Lösung, um in der Praxis dieser
Erfindung nützlich
zu sein. Wenn die Pigmentpartikel zu klein sind, fehlen ihnen gleichfalls
die geeigneten Eigenschaften, um bei dieser Erfindung nützlich zu sein.
Pigmente von diesem Typ ergeben sich aus chemischen Reaktionen,
wo Lösungsmittel-zugängliche
funktionale Gruppen derivatisiert werden, um löslichmachende Gruppen bereitzustellen,
die das Pigment in Wasser löslich
machen. Dieser resultierende makromolekulare Chromophor (MMC) ist
wasserlöslich,
wobei die Löslichkeit
desselben der von bekannten und kommerziell verwendeten wasserlöslichen
sauren und basischen Farbmitteln ähnlich ist.
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Abhängig von dem ausgewählten Verfahren kann
der MMC entweder anionisch oder kationisch im Charakter sein. Beispielsweise
ergibt sich Säurefunktionalität, wie beispielsweise
Sulfonsäurefunktionalisierung,
aus erschöpfender
Sulfonierung mit rauchender Schwefelsäure, während sich Karbonsäuregruppen
entweder aus chemischen oder aus katalytischen oxidativen Reaktionen
ergeben. Umgekehrt ergeben sich basische MMCs, die Ammoniumionen enthalten,
aus reduktiven Amidierungsreaktionen. Ungeachtet des Säure- oder
Basencharakters des MMC, liefert eine geeignete Substitution mit
einem kompatiblen Gegenion verbesserte Druckattribute, wie beispielsweise
Entkappung, Kogation, Bartbildung und Wasserfestigkeit. Die allgemeine
Druckqualität
der Ausgabe wird auch durch Gegenion-Substitution verbessert.
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Pigmente, die zur Verwendung bei
dieser Erfindung geeignet sind, umfassen alle chemisch modifizierten,
wasserlöslichen
Pigmente (Schwarz und farbig), die Oberflächen aufweisen, die aus Karboxylat-
und/oder Sulfonat-Funktionalitäten
für anionische Chromophore
und Ammonium-Funktionalitäten
für kationische
Chromophore bestehen. Wie im Handel erhältlich, sind die anionischen
Chromophore üblicherweise
Natriumkationen zugeordnet, während
die kationischen Chromophore üblicherweise
Chlorid- oder Sulfatanionen zugeordnet sind.
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Diese wasserlöslichen schwarzen Chromophore
sind im Handel von Farbstofflieferfirmen, wie beispielsweise Cabot
Corp. und Orient Chemical, erhältlich.
Viele Pigmente sind in der Praxis dieser Erfindung nützlich.
Die folgenden Pigmente sind in der Praxis der Erfindung nützlich;
jedoch soll diese Auflistung die Erfindung nicht begrenzen. Die
folgenden Pigmente sind von BASF erhältlich Paliogen® Orange,
Heliogen® Blue
L 6901F, Heliogen® Blue NBD 7010, Heliogen® Blue
K 7090, Heliogen® Blue L 7101F, Paliogen® Blue
L 6470, Heliogen® Green K 8683, und Heliogen® Green
L 9140. Die folgenden Pigmente sind von Cabot erhältlich Monarch® 1400, Monarch® 1300,
Monarch® 1100,
Monarch® 1000, Monarch® 900,
Monarch® 880,
Monarch® 800,
und Monarch® 700.
Die folgenden Pigmente sind von Ciba-Geigy erhältlich: Chromophtal® Yellow
3G, Chromophtal® Yellow
GR, Chromophtal® Yellow
8G, Igrazin® Yellow
5GT, Igralite® Rubine
4BL, Monastral® Magenta,
Monastral® Scarlet,
Monastral® Violet
R, Monastral® Red
B, und Monastral® Violet Maroon B. Die
folgenden Pigmente sind von Columbian erhältlich: Raven 7000, Raven 5750,
Raven 5250, Raven 5000 und Raven 3500. Die folgenden Pigmente sind von
Degussa erhältlich:
Color Black FW 200, Color Black FW 2, Color Black FW 2V, Color Black
FW 1, Color Black FW 18, Color Black S 160, Color Black S 170, Special
Black 6, Special Black 5, Special Black 4A, Special Black 4, Printex
U, Printex V, Printex 140U und Printex 140V. Das folgende Pigment
ist von DuPont erhältlich:
Tipure® R-101.
Die folgenden Pigmente sind von Heubach erhältlich: Dalamar® Yellow YT-858-D
und Heucophthal® Blue
G XBT-583D. Die folgenden Pigmente sind von Hoechst erhältlich:
Permanent Yellow GR, Permanent Yellow G, Permanent Yellow DHG, Permanent
Yellow NCG-71, Permanent Yellow GG, Hansa Yellow RA, Hansa Brillant
Yellow 5GX-02, Hansa Yellow-X, Norperm® Yellow
HR, Novoperm® Yellow
FGL, Hansa Brillant Yellow 10GX, Permanent Yellow G3R-01, Hosta perm® Yellow
H4G, Hostaperm® Yellow
H3G, Hostaperm® Orange
GR, Hostaperm® Scarlet
GO, und Permanent Rubine F6B. Die folgenden Pigmente sind von Mobay
erhältlich:
Quindo® Magenta,
Indofast® Brillant
Scarlet, Quindo® Red
R6700, Quindo® Red
R6713, und Indofast® Violet. Die folgenden
Pigmente sind von Sun Chem erhältlich:
L74-1357 Yellow, L75-1331 Yellow, und L75-2577 Yellow.
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Es wird gewünscht, die Gegenionen, die
den im Handel erhältlichen
Pigmenten zugeordnet sind, durch Gegenionen zu ersetzen, die verbesserte
Eigenschaften auf die Tinten übertragen,
die aus diesen Pigmenten hergestellt sind.
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Die Klassen von Ionen, die in der
Praxis dieser Erfindung als das Gegenion zu einem anionischen MMC
eingesetzt werden, sind N,N',N''-substituierte und -nichtsubstituierte
Ammoniumionen, N,N',N'',N'''-substituierte und -nichtsubstituierte
Amide von 1,ω-Aminosäuren, N,N'-substituierte und -nichtsubstituierte
Lactame von 1,ω-Aminosäuren und N,N',N''-substituierte und -nichtsubstituierte
Ester von 1,ω-Aminosäuren. Ein bevorzugtes Gegenion ist
Dipropylammonium.
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Die Ausdrücke N,N',N''-substituierte und -nichtsubstituierte
Ammoniumionen sollen ein substituiertes oder nichtsubstituiertes
Ammoniumion mit bis zu drei unterschiedlichen Alkyl(gesättigt oder
ungesättigt)
und/oder Arylsubstitutionen umfassen. Die bevorzugte Zahl von Kohlenstoffatomen
für jede Akyl-
oder Arylgruppe beträgt
zwischen 1 und 30 Kohlenstoffatomen.
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Die Ausdrücke N,N',N'',N'''-substituierte
und -nichtsubstituierte Amide von 1,ω-Aminosäuren sollen jegliche substituierte
oder nichtsubstituierte Amide von 1,ω-Aminosäuren mit einer Kohlenstoffhauptkette
von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und mit bis zu vier unterschiedlichen
gesättigten
oder ungesättigten Akyl-
und/oder Aryl-Substitutionen
umfassen. Die Anzahl der Kohlenstoffatome über allen vier R-Gruppen zusammengezählt beträgt zwischen
1 und 40 Kohlenstoffatomen.
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Die Ausdrücke N,N'-substituierte und -nichtsubstituierte
Lactame von 1,ω-Aminosäuren sollen jegliches
substituiertes oder nichtsubstituiertes Lactam einer 1,ω-Aminosäure mit
einer Kohlenstoffhauptkette von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, mit
einem Lactamring von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und mit bis zu zwei
unterschiedlichen gesättigten
oder ungesättigten
Alkyl- und/oder Aryl-Substitutionen umfassen. Die bevorzugte Anzahl
von Kohlenstoffatomen für
jede Substitution beträgt
zwischen 1 und 20 Kohlenstoffatomen.
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Die Ausdrücke N,N',N''-substituierte und -nichtsubstituierte
Ester von 1,ω-Aminosäuren sollen alle
substituierten Ester einer 1,ω-Aminosäure mit
einer Kohlenstoffhauptkette von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und mit
bis zu drei unterschiedlichen gesättigten oder ungesättigten
Alkyl- und/oder Aryl-Substitutionen
umfassen. Die Anzahl von Kohlenstoffatomen über allen Substitutionen zusammengezählt beträgt zwischen
1 und 30 Kohlenstoffatomen. Um eine verbesserte Wasserfestigkeit
zu liefern, sollte eine der N-Substitutionsstellen in dieser Klasse
von Molekülen
H enthalten.
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Wenn die Oberflächenmodifikation des makromolekularen
Pigments funktionale Kationengruppen auf der Oberfläche des
Partikels bereitstellt, müssen
die Gegenionen Anionen sein. Anionische Gegenionen, die in der Praxis
dieser Erfindung eingesetzt werden, sind Sulfat-, Nitrat-, Phosphat-,
Sulfonat-, Carboxylat-, Carbonat-, Bicarbonat-, Borat-, Tetraborat-,
Tetrafluorborat-, Methansulfonat-, Methylbenzensulfonat-, Phosphit-,
Phosphonat-, Hexafluorphosphonat-, Phenolat-, Perchlorat-, Wolframat-,
Molybdat- und Silikationen.
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Wenn nicht anderweitig angegeben,
sind alle Konzentrationen hierin in Gewichtsprozent ausgedrückt. Die
Reinheit aller Komponenten ist diejenige, die in der normalen kommerziellen
Praxis für
Tintenstrahltinten eingesetzt wird.
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Die Pigmente werden durch Ionenaustauschen
eines nichterwünschten
Gegenions, das einem chemisch modifizierten Pigment zugeordnet ist, durch
ein erwünschtes
Gegenion vorbereitet. Die erwünschten
Ionen werden für
die nichterwünschten ausgetauscht,
indem entweder Umkehrosmose oder Säulenchromatographie verwendet
wird, um den Ionenaustausch zu erreichen.
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Die Tinte weist die wie oben behandelten Pigmente
plus ein Trägermittel
auf. Eine typische Formulierung für eine Tinte, die in der Praxis
der Erfindung nützlich
ist, umfaßt
das Pigment (etwa 0,5 bis 20 Gewichtsprozent), ein oder mehrere
Colösungsmittel
(0 bis etwa 50 Gewichtsprozent), ein oder mehrere wasserlösliche oberflächenaktive
Mittel/Amphiphile (0 bis etwa 40 Gewichtsprozent), ein oder mehrere
hochmolekulare Gewichtskolloide (0 bis etwa 3 Gewichtsprozent) und
Wasser (Rest).
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Ein oder mehrere Colösungsmittel
können dem
Trägermittel
bei der Formulierung der Tinte hinzugefügt werden. Klassen von Colösungsmitteln,
die in der Praxis dieser Erfindung eingesetzt werden, umfassen,
aber sind nicht begrenzt auf, aliphatische Alkohole, aromatische
Alkohole, Diole, Glykolether, Poly(glykol)ether, Caprolactame, Formamide,
Acetamide und langkettige Alkohole. Beispiele von Verbindungen,
die in der Praxis dieser Erfindung eingesetzt werden, umfassen,
aber sind nicht begrenzt auf, primäre aliphatische Alkohole von
30 Kohlenstoffatomen oder weniger, primäre aromatische Alkohole von 30
Kohlenstoffatomen oder weniger, sekundäre aliphatische Alkohole von
30 Kohlenstoffatomen oder weniger, sekundäre aromatische Alkohole von
30 Kohlenstoffatomen oder weniger, 1,2-Alkohole von 30 Kohlenstoffatomen
oder weniger, 1,3-Alkohole von 30 Kohlenstoffatomen oder weniger,
1,ω-Alkohole
von 30 Kohlenstoffatomen oder weniger, Ethylenglykolalkylether,
Propylenglykolalkylether, Poly(ethylenglykol)alkylether, höhere Homologe
von Po-ly(ethylenglykol)alkylethern,
Poly(propylenglykol)alkylether, höhere Homologe von Poly(propylenglykol)alkylethern, N-Alkylcaprolactame,
nichtsubstituierte Caprolactame, substituierte Formamide, nichtsubstituierte
Formamide, substituierte Acetamide, und nichtsubstituierte Acetamide.
Spezifische Beispiele von Colösungsmitteln,
die vorzugsweise in der Praxis dieser Erfindung eingesetzt werden,
umfassen, aber sind nicht begrenzt auf, 1,5-Pentandiol, 2-Pyrrolidon, 2-Ethyl-2-Hydroxymethyl-1,3-Propandiol,
Diethylenglykol, 3-Methoxybutanol
und 1,3-Dimethyl-2-Imidazolidinon. Die Colösungsmittelkonzentration kann
in einem Bereich von 0 bis etwa 50 Gewichtsprozent liegen, wobei
etwa 0,1 bis 15 Gewichtsprozent bevorzugt sind.
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Wasserlösliche oberflächenaktive
Mittel können
bei der Formulierung des Trägermittels
der Tinte eingesetzt werden. Der Zweckmäßigkeit halber sind Beispiele
von oberflächenaktiven
Mitteln in zwei Kategorien eingeteilt: (1) nichtionisch und amphoter
und (2) ionisch. Die erste Klasse umfaßt: TERGITOLe, die Alkylpolyethylenoxide
sind, die von Union Carbide erhältlich
sind; TRITONe, die oberflächenaktive Mittel
aus Alkylphenylpolyethylenoxid sind, die von Rohm & Haas Co. erhältlich sind;
BRIJs; PLURONICs (Polyethylenoxidblock-Copolymere); und SURFYNOLe
(acetylenische Polyethylenoxide erhältlich von Air Products); POE
(Polyethylenoxid) Ester; POE-Diester; POE-Amine; protonierte POE-Amine; POE-Amide;
und Dimethiconcopolyole. Ionische oberflächenaktive Mittel, wie beispielsweise
substituierte Aminoxide, sind in der Praxis dieser Erfindung nützlich.
Das US-Patent 5,106,416 "Bleed
Alleviation Using Zwitterionic Surfactants and Cationic Dyes" offenbart die meisten
der oben aufgelisteten oberflächenaktiven
Mittel umfangreicher. Die nicht-ionischen Amphiphile/oberflächenaktiven
Mittel werden stärker
bevorzugt als die ionischen oberflächenaktiven Mittel. Spezifische
Beispiele von Amphiphilen/oberflächenaktiven
Mitteln, die vorzugsweise in der Praxis dieser Erfindung eingesetzt
werden, umfassen, aber sind nicht begrenzt auf, Isohexadecylethylenoxid
20, SURFYNOL CT-111, TERGITOL 15-S-7 und Aminoxide, wie beispielsweise
N,N-Diemethyl-N-Docecylaminoxid, N,N-Dimethyl- N-Tetradecylaminoxid, N,N-Dimethyl-N-Hexadecylaminoxid,
N,N-Dimethyl-N-Octadecylaminoxid und N,N-Dimethyl-N-(Z-9-Octadecenyl)-N-Aminoxid.
Die Konzentration der Amphiphile/oberflächenaktiven Mittel kann in
einem Bereich von 0 bis etwa 40 Gewichtsprozent liegen, wobei 2,5
Gewichtsprozent bevorzugt sind.
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Um die optische Dichte zu verbessern,
können
zwischen 0 und etwa 3 Gewichtsprozent von zumindest einem hochmolekularen
Gewichtskolloid, das von natürlichen
oder synthetischen Quellen abgeleitet wird, wahlweise der Tintenformulierung
zugefügt
werden. Die Zufügung
eines hochmolekularen Gewichtskolloids verbessert die Druckqualität. Beispiele
hochmolekularer Gewichtskolloide, die in der Praxis dieser Erfindung
eingesetzt werden, umfassen, aber sind nicht begrenzt auf, Alginate,
Mannuronsäure,
Carragenan, Guaran, Xanthan, Dextran, Chitin, Chitosan, Carboxymethylzellulose,
Nitromethylzellulose und alle Derivate derselben. Diese Kolloide
sind in dem US-Patent 5,133,803 "High
Molecular Weight Colloids which Control Bleed" offenbart. Die bevorzugten hochmolekularen
Gewichtskolloide, die in der Praxis dieser Erfindung eingesetzt
werden, umfassen, aber sind nicht begrenzt auf, Na-Alginate mit
geringer Viskosität.
Die bevorzugte Konzentration des hochmolekularen Gewichtskomponentenkolloids in
den Tinten dieser Erfindung beträgt
etwa 0,25 Gewichtsprozent.
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Übereinstimmend
mit den Anforderungen für diese
Erfindung, können
verschiedene Typen von Zusatzstoffen in der Tinte eingesetzt werden,
um die Eigenschaften der Tintenzusammensetzung für spezifische Anwendungen zu
optimieren. Beispielsweise können,
wie es Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, Biozide in der Tintenzusammensetzung
verwendet werden, um ein Wachstum von Mikroorganismen zu unterbinden,
Maskierungsmittel, wie beispielsweise EDTA, können enthalten sein, um nachteilige
Wirkungen von Schwermetallverunreinigungen aufzuheben und es können Pufferlösungen verwendet
werden, um den pH-Wert der Tinte zu steuern. Andere be kannte Zusatzstoffe,
wie beispielsweise Mittel zur Veränderung der Viskosität und andere
Acryl- oder Nichtacryl-Polymere,
können
zugefügt
werden, um verschiedene Eigenschaften der Tintenzusammensetzungen
wie gewünscht
zu verbessern.
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Die Tinten werden durch ein Kombinieren der
verschiedenen Komponenten des Trägermittels und
ein Mischen derselben mit dem makromolekularen Chromophor nach einem
Austauschen des Gegenions, wie hierin offenbart ist, formuliert.
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Die Tinten, die Pigmente mit Gegenion-Substitution
enthalten, wie hierin beschrieben ist, zeigen eine hohe Kantenschärfe, eine
hohe optische Dichte, schnelle Trocknungszeiten, eine hohe Wasserfestigkeit
und eine hohe Schmierfestigkeit.
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Beispiel
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Eine Tinte wurde formuliert mit 2
Gewichtsprozent BRIJ 76 (ein Polyethylenoxidstearylether, das 10
Einheiten Ethylenoxid enthält),
8 Gewichtsprozent 1,5-Pentandiol, 5 Gewichtsprozent handelsüblichem
Pigment (mit Natriumkationen) und dem Rest Wasser. Eine Ersetzung
von im wesentlichen al-len
Natriumkationen durch Dipropylammoniumionen resultierte in einer
Tinte, die eine verbesserte Wasserfestigkeit und ein verbessertes
Entkappungsverhalten aufweist.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Es wird erwartet, daß die Tintenzusammensetzungen
der Erfindung in thermischen Tintenstrahltinten Verwendung finden,
besonders wo die Charakteristika der Tinten, wie z. B. hohe Kantenschärfe, hohe
optische Dichte, schnelle Trocknungszeit, Wasserfestigkeit und Schmierfestigkeit,
gewünscht
werden.
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Daher wurde eine Tintenstrahltinte
offenbart, die ein ionisches Pigment umfaßt, das durch Behandeln der
Oberfläche
von Pigmentpartikeln abgeleitet wird, um funktionale Ionengruppen
auf derselben zu substituieren. Für Fachleute auf diesem Gebiet
ist ohne weiteres ersichtlich, daß verschiedene Veränderungen
und Modifikationen einer offensichtlichen Art innerhalb des Schutzbereichs
der beigefügten Ansprüche vorgenommen
werden können.