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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Tinte, einen Tintensatz, eine Tintenkartusche,
eine Aufzeichnungseinheit, die Verwendung der Tinte in einem Bild-Aufzeichnungsgerät oder einem
Farbbild-Aufzeichnungsgerät, und
ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren.
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Als
schwarze Tinten für
Schreibgeräte
(wie Füller,
Filzstifte und Kugelschreiber) und schwarze Tinten für Tintenstrahl-Aufzeichnung
werden Tinten vorgeschlagen, die von Kohlenschwarz Gebrauch machen,
welches ein schwarzes Farbmittel ist, das Drucke mit einer hohen
Dichte versieht und ebenso eine überlegene Echtheit
und so weiter aufweist.
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In
zurückliegenden
Jahren wurden ebenso detaillierte Forschung und Entwicklung bezüglich der
Zusammensetzung, physikalischen Eigenschaften und so weiter von
Tinten für
verschiedene Aspekte unternommen, so dass gute Aufzeichnung speziell
auf Normalpapier wie Kopierpapier, Berichtpapier, Notizbuchpapier, Hartpostpapier
und kontinuierlichen Geschäftsformulare
ausgeführt
werden kann. Zum Beispiel offenbaren die offen gelegten
japanischen Patentanmeldungen Nr.
61-283875 und Nr.
64-6074 eine
wässrige
Pigmenttinte, die Kohlenschwarz und einen Dispergator enthält. Die
Verwendung einer solchen Tinte macht es möglich, Bilder mit einer Schärfe in Buchstabenqualität und mit
einer hohen Dichte zu erhalten.
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Die
gegenwärtigen
Erfinder führten
eine Mehrzahl von Studien betreffend Fällen durch, in denen schwarze
Pigmenttinten, die als schwarzes Pigment Kohlenschwarz enthalten,
welches einen Dispergator enthält,
bei der Tintenstrahl-Aufzeichnung verwendet werden. Als Ergebnis
haben sie gefunden, dass Tinten mit einer solchen Beschaffenheit
nicht notwendiger Weise Bilder mit einem ausreichenden Widerstand
gegenüber Abreiben
(Abriebsfestigkeit) für
einige Arten von Aufzeichnungsmedien (zum Beispiel Normalpapier)
bereitstellen können
und die Bildqualität
schädigen
können.
Als ein Verfahren zur Verbesserung der Bildabriebsfestigkeit wird
eine Idee des Zugebens eines oberflächenaktiven Mittels zu einer
Tinte vorgeschlagen, um das Eindringen von Tinte in Aufzeichnungsmedien
zu verbessern. Wenn jedoch die Pigmenttinte so aufgebaut ist, dass
sie leichter in Aufzeichnungsmedien eindringt, gibt es ein Problem
des Schädigens
der Buchstabenqualität
wie der Bildschärfe
und der hohen Dichte, welches die inhärenten Vorteile der Pigmenttinten
sind (siehe
US 5,734,403
A ).
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Demzufolge
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Tinte bereitzustellen,
die eine Pigmenttinte mit Kohlenschwarz und einem Dispergator für Kohlenschwarz
ist und hochwertige Bilder mit überlegener
Abriebsfestigkeit realisieren kann, ohne den Verlust von solchen
Vorteilen, die in Pigmentstinten inhärent sind, dass die Schärfe und
die hohe Dichte von erzeugten Bildern erreicht werden kann. Ebenso
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Tintensatz, eine
Tintenkartusche, eine Aufzeichnungseinheit und die Verwendung davon
in einem Bild erzeugenden Gerät
oder einem Farbbild erzeugenden Gerät zur Verfügungzu stellen. Und ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren
wird zur Verfügung
gestellt, welches Gebrauch von einer solchen Tinte macht.
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Ein
anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tinte zur Verfügung zu
stellen, welche eine Pigmenttinte ist, die ein Dispergator enthaltendes
Kohlenschwarz als schwarzes Pigment enthält, und freier von jedem Einfluss
abhängig
von den Arten des Aufzeichnungsmediums sein kann, eine überlegende
Bildqualität
realisieren kann, Ausbluten, wenn Farbbilder erzeugt werden, effektiv
verhindern kann, und stabil hochwertige Bilder erzeugen kann, und
ebenso ein Tintensatz, eine Tintenkartusche, eine Aufzeichnungseinheit, und
die Verwendung davon in einem Bild erzeugenden Gerät oder einem
Farbbild erzeugenden Gerät,
und ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren
zur Verfügung
zu stellen, welches Gebrauch von einer solchen Tinte macht.
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Die
vorstehenden Ziele können
durch die nachstehend beschriebene Erfindung erreicht werden.
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Gemäß eines
Aspekts gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Tinte für
Tintenstrahldruck bereitgestellt, welche umfasst
mindestens
ein Salz, das ausgewählt
wurde aus (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3, (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 und (M1)2CO3,
wobei M1 ein Alkalimetall, Ammonium oder
organisches Ammonium und Ph eine Phenylgruppe darstellt, wobei das
Salz in einer Menge enthalten ist, wie sie in Patentanspruch 1 spezifiziert
wird;
ein Kohlenschwarz;
einen Dispergator für das Kohlenschwarz;
und
ein wässriges
Medium.
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Gemäß eines
anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung wird die Tinte für Tintenstrahldrucken
zur Verfügung
gestellt, welche umfasst: ein Kohlenschwarz, einen Dispergator für das Kohlenschwarz,
und ein wässriges
Medium, und ferner umfasst als ein Ausbluten verhinderndes Mittel
mindestens ein Salz, das ausgewählt
wurde aus (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3, (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 und (M1)2CO3,
wobei M1 ein Alkalimetall, Ammonium oder
organisches Ammonium und Ph eine Phenylgruppe darstellt; die Tinte
das Ausbluten der Tinte verringert, und eine wässrige Farbtinte an ihrer Grenzfläche, wenn
die Tinte und die Farbtinte so auf ein Aufzeichnungsmedium aufgetragen
werden, dass sie einander angrenzend liegen, und eine Tinte mit
der gleichen Zusammensetzung wie die vorstehende mit der Ausnahme,
dass sie das Salz nicht enthält,
die Ausbluten hervorruft, wenn sie auf ein Normalpapier durch Tintenstrahl-Aufzeichnung
angrenzend zu einer wässrigen
Verschiedenfarbtinte aufgetragen wird an ihrem Grenzbereich.
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In
einer solchen Tinte, wenn sie als eine Tinte für Tintenstrahl-Aufzeichnung
verwendet wird, trennen sich die feste Komponente und die flüssige Komponente
in der Tinte sehr schnell, nachdem sie auf ein Aufzeichnungsmedium
aufgehaftet wurden, wodurch Bilder vor dem Verwischen bewahrt werden
können.
Dies ist ebenso sehr effektiv zum Verbessern der Bilddichte und
Bildabriebsfestigkeit und ebenso für das Verhindern des Auftretens
des Ausblutens. Daher ist diese Tinte als eine Tinte zum Bilden
hochqualitativer Bilder durch Tintenstrahl-Aufzeichnung bevorzugt.
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Gemäß eines
weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Tintensatz
bereitgestellt, welcher zum Beispiel eine Kombination der schwarzen
Tinte mit einer wässrigen
Farbtinte, die mindestens eines der Farbmaterialien enthält, die
ausgewählt
wurden aus Cyan-, Magenta-, gelben, roten, grünen und blauen Farbmaterialien,
umfasst, wobei die schwarze Tinte wie in Patentanspruch 1 definiert
ist.
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Gemäß eines
weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Tintenkartusche
bereitgestellt, welche einen Tintenhalter umfasst, der darin die
Tinte nach Patentanspruch 1 hält.
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Gemäß eines
weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Aufzeichnungseinheit
bereitgestellt, welche zum Beispiel einen Tintenhalter, in welchem
die Tinte für
Tintenstrahl-Aufzeichnung gehalten wird, und eine Kopfanordnung
zum Ausstoßen
der Tinte umfasst, wobei die Tinte wie in Patentanspruch 1 definiert
ist.
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Gemäß eines
weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird die Tinte in einem
Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät
verwendet, welches eine Tintenkartusche, die einen Tintenhalter
einschließt,
der darin eine Tinte für
die Tintenstrahl-Aufzeichnung hält,
einen Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen der Tinte, die in der Kartusche
gehalten wird, und eine Einrichtung zum Zuführen der Tinte von der Tintenkartusche
umfasst, wobei die Tinte wie in Patentanspruch 1 definiert ist.
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Gemäß eines
weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird die Tinte in einem
Farbbild-Aufzeichnungsgerät
verwendet, welches die vorstehend beschriebene Aufzeichnungseinheit
und eine Aufzeichnungseinheit mit einem Tintenhalter, der darin
eine wässrige
Farbtinte hält,
die mindestens eines der Farbmaterialien enthält, die ausgewählt wurden
aus Cyan-, Magenta-, gelben, roten, grünen und blauen Farbmaterialien,
und einen Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen der Farbtinte, die in den
Tintenhalter gehalten wird, umfasst.
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Gemäß eines
weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird darin die Tinte
in einem Farbbild-Aufzeichnungsgerät verwendet, welches eine Tintenkartusche
umfassend einen Tintenhalter, der darin die Tinte für die Tintenstrahl-Aufzeichnung hält, wobei
die Tinte wie im Patentanspruch 1 definiert ist, eine Tintenkartusche
mit einem Tintenhalter, welcher darin eine wässrige Farbtinte hält, die
mindestens eines der Farbmaterialien enthält, welche ausgewählt wurden
aus Cyan-, Magenta-, gelben, roten, grünen und blauen Farbmaterialien,
einen Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen der entsprechenden Tinten,
die in den entsprechenden Tintenhaltern gehalten werden, und Einrichtungen
zum Zuführen
der entsprechenden Tinten von den entsprechenden Tintenkartuschen
zu dem Aufzeichnungskopf umfasst.
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Gemäß eines
weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren
bereitgestellt, welches Ausstoßen
der Tinte für
die Tintenstrahl-Aufzeichnung
auf die Oberfläche
eines Aufzeichnungsmediums und Anhaften der Tinte an das Aufzeichnungsmedium
umfasst, wobei die Tinte wie in Patentanspruch 1 definiert ist.
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Gemäß noch eines
anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zu
Verringerung des Ausblutens einer wässrigen schwarzen Tinte und
einer wasserlöslichen
Farbtinte an deren Grenzbereichen bereitgestellt, wenn die wässrige schwarze
Tinte und die wasserlösliche
Farbtinte so auf ein Aufzeichnungsmedium aufgetragen werden, dass
sie Seite an Seite in Kontakt miteinander stehen, wobei die wässrige schwarze
Tinte eine Tinte ist, wie sie in Patentanspruch 1 definiert ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform
einer Kopfanordnung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes zeigt.
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2 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 in 1.
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3 ist
eine schematische Darstellung einer Mehrfachkopfanordnung.
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4 ist
eine schematische perspektivische Ansicht, welche eine Ausführungsform
eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes zeigt.
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5 ist
eine vertikale Querschnittsansicht, welche eine Ausführungsform
einer Tintenkartusche zeigt.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, welche ein Beispiel einer Aufzeichnungseinheit
zeigt.
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7 ist
eine schematische perspektivische Ansicht, welche ein anderes Beispiel
der Konstruktion eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes zeigt.
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8 ist
eine schematische Darstellung eines Aufzeichnungskopfes, der mit
vier Tintenkartuschen versehen ist.
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9 ist
eine schematische Darstellung des Aufbaus, in welchem vier Aufzeichnungsköpfe auf
einem Schlitten angeordnet sind.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend im Detail durch das Geben
von bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben.
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Die
Tinte der vorliegenden Erfindung weist eines ihrer kennzeichnenden
Merkmale darin auf, dass eine Tinte, welche als Farbmittel ein Kohlenschwarz
mit einem Dispergator enthält,
ferner ein spezifisches Salz enthält. Diese Komponenten werden
gewöhnlicher
Weise dispergiert oder gelöst
in einem wässrigen
Medium, um die Tinte der vorliegenden Erfindung herzustellen.
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Salz:
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Das
in der Tinte der vorliegenden Erfindung verwendete Salz wird zuerst
detailliert. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Salz ist
mindestens eines, welches aus (M1)2SO4, CH3COO(M1), Ph-COO(M1), (M1)NO3, (M1)Cl, (M1)Br, (M1)I, (M1)2SO3 und (M1)2CO3 ausgewählt wurde.
Hier stellt M1 ein Alkalimetall, Ammonium
oder organisches Ammonium und Ph eine Phenylgruppe dar. Das alkalische
Metall kann zum Beispiel Li, Na, K, Rb und Cs einschließen. Das
organische Ammonium kann zum Beispiel Methylammonium, Dimethylammonium,
Trimethylammonium, Ethylammonium, Diethylammonium, Triethylammonium,
Trihydroxymethylamin, Dihydroxymethylamin, Monohydroxymethylamin,
Monoethanolammonium, Diethanolammonium und Trieethanolammonium einschließen. Diese
Ammoiums werden jeweils von entsprechenden organischen Aminen abgeleitet.
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Das
Salz, wie es vorstehend beschrieben ist, wird in die Tinte eingebracht,
die ein Kohlenschwarz mit einem Dispergator enthält. Dies macht es möglich, zum
Beispiel eine Tinte mit verbesserter Bildabriebsfestigkeit unter
Aufrechterhalten der Bildqualität
ohne Schädigen
der Buchstabenschärfe
oder Erniedrigen der Bilddichte zur Verfügung zu stellen. Der Grund,
warum die Tinte der vorliegenden Erfindung solche Effekte hervorbringen
kann, ist unklar. Es wird angenommen, dass dies der Tatsache zuzuschreiben
ist, dass, wenn zum Beispiel die vorstehende Tinte durch Tintenstrahl-Aufzeichnung
ausgestoßen
wird auf die und anhaftet an der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums
wie einer Papieroberfläche
und nachdem die Tinte an der Papieroberfläche anhaftet, eine Fest-Flüssig-Trennung
der Tinte augenblicklich stattfindet. Spezieller ausgedrückt bringt die
sofortige Fest-Flüssig-Trennung
der Tinte den Dispergator dazu, nur schwer in das Papier einzudringen. Als
ein Ergebnis verbleibt der Dispergator in einer größeren Menge
in der Umgebung der Oberfläche
als in ihrem Inneren. Daher wird angenommen, dass dieser Dispergator
als eine Art von Pigmentbinder wirkt, um eine Verbesserung der Abriebsfestigkeit
des Kohlenschwarzes hervorzubringen. Da darüber hinaus das Pigment aufgrund
der Fest-Flüssig-Trennung nicht tief
in das Papier eindringt, werden Bildschärfe und hohe Bilddichte ib
Buchstabenqualität,
welches den Pigmenten inhärente
Vorteile sind, durch nichts geschädigt.
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Die
Tinte der vorliegenden Verbindung, die wie vorstehend beschrieben
beschaffen ist, kann als ein Tintensatz in Kombination mit mindestens
einer wässrigen
Farbtinte verwendet werden, die mindestens ein Farbmaterial enthält, das
aus Cyan-, Magenta-, gelben, roten, grünen und blauen Farbmaterialien
ausgewählt wurde.
Wenn der Tintensatz dazu verwendet wird, Farbbilder zu erzeugen,
zeigt er einen zusätzlichen
Effekt, so dass jedes Auftreten des Ausblutens kann an dem Grenzbereich
zwischen dem Bild, das durch die Kohlenschwarz enthaltende Tinte
der vorliegenden Erfindung erzeugt wurde, und dem Bild, das durch
die anderen Farbtinte(n) gebildet wird, effektiv verhindert werden.
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Die
vorstehenden lobenswerten Effekte werden erreicht, wenn das Salz
in einer Menge von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-% und bevorzugt von 0,1
Gew.-% bis 5 Gew.-% beruhend auf dem gesamten Gewicht der Tinte
enthalten ist. Ebenso weisen unter den vorstehenden Salzen (M1)2SO4 (zum
Beispiel Kaliumsulfat) und C6H5COONH4 (Ammoniumbenzoat) eine gute Kompatibilität mit Kohlenschwarz
auf und stellen die Tinte mit einem speziellen guten Effekt der
Fest-Flüssig-Trennung
bereit.
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Was
den Gehalt des Kohlenschwarzes mit einem Dispergator in der Tinte
betrifft, wie später
beschrieben werden wird, kann dieser bevorzugt in einem Bereich
von 0,1 Gew.-% bis 15 Gew.-% und insbesondere von 1 Gew.-% bis 10
Gew.-% beruhend auf dem gesamten Gewicht der Tinte festgesetzt werden.
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Kohlenschwarz:
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Das
in der vorliegenden Erfindung verwendete Kohlenschwarz wird nachstehend
beschrieben. Das in der Tinte der vorliegenden Erfindung verwendete
Kohlenschwarz kann einschließen,
und ist darauf nicht begrenzt, zum Beispiel Kohlenschwarzpigmente
wie Ofenschwarz, Lampenschwarz, Acetylenschwarz und Kanalschwarz,
und speziell zum Beispiel Rauen 7000, Rauen 5750, Rauen 5250, Rauen
5000, Rauen 3500, Rauen 2000, Rauen 1500, Rauen 1250, Rauen 1200,
Rauen 1190 ULTRA-11, Rauen 1170 und Rauen 1255 (Handelsnamen, alle
erhältlich
von Columbian Carbon Limited.); Black Pearls L, Regal 400R, Regal
330R, Regal 660R, Mogul L, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880,
Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300, Monarch 1400
und Valcan XC-72R (Handelsnamen, alle erhältlich von Cabot Corp.); Farbschwarz FW1,
Farbschwarz FW2, Farbschwarz FW2V, Farbschwarz FW18, Farbschwarz
FW200, Farbschwarz S150, Farbschwarz S160, Farbschwarz S170, Printex
35, Printex U, Printex V, Printex 140U, Printex 140V, Spezialschwarz
6, Spezialschwarz 5, Spezialschwarz 4A und Spezialschwarz 4 (Handelsnamen,
alle erhältlich
von Degussa Corp.); und Nr. 25, Nr. 33, Nr. 40, Nr. 47, Nr. 52,
Nr. 900, Nr. 2300, MCF-88, MA600, MA7, MA8 und MA100 (Handelsnamen,
alle erhältlich
von Mitsubishi Chemical Industries Limited). Magnetische Feinteilchen wie
Magnetit und Ferritteilchen oder Titanschwarz oder dergleichen können ebenso
verwendet werden.
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Dispergator:
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Der
Dispergator zum Dispergieren des vorstehenden Kohlenschwarzes, das
in der Tinte der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird nachstehend
beschrieben. Der Dispergator kann Sulfonsäuredispergatoren und Carbonsäuredispergatoren
einschließen.
Die Sulfonsäuredispergatoren
können
einschließen
zum Beispiel Polymerdispergatoren wie Polystyrensulfonsäure und
Salze davon, ein Styren-Styrensulfonsäure-Copolymer und Salze davon,
ein Vinylverbindungs-Vinylsulfonsäure-Copolymer und Salze davon;
und oberflächenaktive
Dispergatoren wie Dodecylbenzensulfonsäure und Salze davon, Chelilbenzensulfolsäure und
Salze davon, Isopropylnaphthalensulfonsäure und Salze davon, Monobutylphenylphenolmonosulfonsäure und Salze
davon, Monobutylbiphenylsulfonsäure
und Salze davon, Dibutylphenylphenoldisulfonsäure und Salze davon und Kondensate
von Naphthalensulfonsäure
mit Formalin und Salze davon.
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Die
Carbonsäuredispergatoren
können
Polymerdispergatoren einschließen,
die aus Copolymeren von hydrophilen Monomeren von hydrophoben Monomeren
oder Salzen davon zusammengesetzt sind. Die hydrophilen Monomere
können
einschließen
zum Beispiel α,α-ethylenisch
ungesättigte
Carbonsäure, α,α-ethylenisch
ungesättigte
Carbonsäurederivate,
Acrylsäure,
Acrylsäurederivate,
Methacrylsäure,
Methacrylsäruederivate,
Maleinsäure,
Maleinsäurederivate,
Itaconsäure,
Itaconsäurederivate,
Fumarsäure
und Fumarsäurederivate.
Ebenso können
die hydrophoben Monomere einschließen zum Beispiel Styren, Styrenderivate,
Vinyltoluen, Vinyltoluenderivate, Vinylnaphthalen, Vinylnaphthalenderivate,
Butadien, Butadienderivate, Isopren, Isoprenderivate, Ethylen, Ethylenderivate,
Propylen, Propylenderivate, Alkylester von Acrylsäure und
Alkylester von Methacrylsäure.
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Die
Salze dieser Copolymeren von hydrophilen Monomeren mit hydrophoben
Monomeren können
einschließen
und sind darauf nicht begrenzt zum Beispiel Alkalimetallsalze; und
Oniumsalze wie Ammoniumsalze, organische Ammoniumsalze, Phosphoniumsalze,
Sulfoniumsalze, Oxoniumsalze, Stiboniumsalze, Stannoniumsalze und
Iodoniumsalze. Die vorstehenden Copolymere und Salze davon können ebenso
eine Polyoxyethylengruppe, eine Hydroxylgruppe oder dergleichen
aufweisen, welche darin eingeführt
wurde, oder können
geeignet copolymerisiert werden mit Acrylamid, einem Acrylamidderivat,
Dimethylaminoethylmethacrylat, Ethoxyethylmethacrylat, Butoxyethylmethacrylat,
Ethoxytriethylenmetharylat, Methoxypolyethylenglykolmethacrylat,
Vinylpyrrolidon, Vinylpyridin, Vinylalkohol oder einem Alkylether.
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Jene,
die als vorstehende Sulfonsäuredispergatoren
und Carbonsäuredispergatoren
verwendet werden, können
ebenso oberflächenaktive
Dispergatoren sein, welche keine Polymere sind, aber können bevorzugt
polymere Dispergatoren sein. Wenn solche Polymere Copolymere sind,
können
sie jegliche Struktur von Zufalls-, Block- und Graft-Copolymeren aufweisen.
Ebenso kann jeder der Dispergatoren ein niedriges Molekulargewicht
aufweisen, aber angesichts der Dispersionsstabiltiät von organischen
Pigmenten kann er bevorzugt ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht
aufweisen, welches von 1.000 bis 100.000, insbesondere bevorzugt
von 2.000 bis 80.000 und am besten von 2.500 bis 70.000 reicht.
Sicherlich kann der oberflächenaktive Dispergator,
wie er vorstehend beschrieben wurde, als Dispergatoren verwendet
werden, aber in einem solchen Fall wird die Eindringfähigkeit
in die Aufzeichnungsmedien hoch. Der Dispergator kann bevorzugt
in der Tinte in einer Menge von 10 Gew.-% bis 100 Gew.-% und insbesondere
bevorzugt von 2 Gew.-% bis 60 Gew.-% beruhend auf dem Gewicht des
Pigments in der Tinte enthalten sein.
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Medium:
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Das
Medium der Tinte der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
Die Tinte der vorliegenden Erfindung weist das Kohlenschwarz mit
dem Salz und dem Dispergator wie vorstehend beschrieben auf. Diese
werden gewöhnlicher
Weise gelöst
oder dispergiert in einem wässrigen
Medium. Das wässrige
Medium kann zum Beispiel Wasser einschließen. Gemischte Lösungsmittel
von Wasser und wasserlöslichen
organischen Lösungsmittel
und gemischte Lösungsmittel
von Wasser und wasserlöslichen
organischen Lösungsmitteln
können
bevorzugt verwendet werden. Als wasserlösliche organische Lösungsmittel,
sind jene mit einem Effekt zum Verhindern des Tintenaustrocknens
insbesondere bevorzugt.
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Die
wasserlöslichen
organischen Lösungsmittel
können
einschließen
zum Beispiel Alklyalkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie Methylalkohol,
Ethylalkohol, n-Propylalkohol,
Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, sec-Butylalkohol und tert-Butylalkohol;
Amide wie Dimethylformamid und Dimethylacetamid; Ketone oder Ketoalkohole
wie Aceton, Metyhlethylketon, Metylisobutylketon und Diacetonalkohol;
Ether wie Tetrahydrofuran und Dioxan; Polyalkylenglykole wie Polyethylenglykol
und Polypropylenglykol; Polyole, deren Alkylengruppen 2 bis 6 Kohlenstoffatome
aufweisen, wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Triethylenglykol, 1,2,6-Hexantriol,
Thiodiglykol, Hexylenglykol und Diethylenglykol; niedere Alkyletheracetate
wie Polyethylenglykolmonomethyletheracetat; niedere Alkylether von
mehrwertigen Alkoholen wie Ethylenglykolmonomethyl (oder -ethyl)
ether, Diethylenglykolmethyl (oder -ethyl) ether und Triethylenglykolmonomethyl
(oder -ethyl) ether; mehrwertige Alkohole wie Trimethylolpropan
und Trimethylolethan; und N-Methyl-2-pyrrolidon,
2-Pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon.
Jedes der vorstehenden wasserlöslichen
organischen Lösungsmittel kann
alleine oder in der Form einer Mischung verwendet werden. Ebenso
kann als Wasser deionisiertes Wasser bevorzugt verwendet werden.
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Es
gibt keine besonderen Begrenzungen für die Menge des wasserlöslichen
organischen Lösungsmittels,
das in der Tinte der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Es kann
bevorzugt in einer Menge von 3 Gew.-% bis 50 Gew.-% beruhend auf
dem gesamten Gewicht der Tinte vorliegen. Ebenso kann das in der
Tinte enthaltende Wasser bevorzugt in einer Menge von 50 Gew.-%
bis 95 Gew.-% beruhend auf dem gesamten Gewicht der Tinte vorliegen.
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Herstellung der Tinte:
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Die
Tinte der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel auf dem folgenden
Weg hergestellt werden. Das Kohlenschwarz wird in einer vorgegebenen
Menge zu einem wässrigen
Medium gegeben, das die Sulfonsäure-
oder Carbonsäure-Dispergatoren
in einer vorgegebenen Menge enthält,
und die erhaltene Mischung wird sorgfältig gerührt und danach mit Hilfe einer Dispersionsmaschine
dispergiert. Aus der erhaltenen Dispersion werden grobe Teilchen
durch Zentrifugieren oder dergleichen entfernt und danach das wie
vorstehend beschriebene Salz in der vorliegenden Erfindung und das
vorgegebene Lösungsmittel,
Additive und so weiter zugegeben und unter Rühren gemischt, gefolgt von
Filtration. Als hierin verwendete Dispersionsmaschine kann jegliche
der kommerziell erhältlichen
verwendet werden. Zum Beispiel sind Kolloidmühlen, Flussstrahlmühlen, Haumessermühlen, Hochgeschwindigkeits-Dispergatoren,
Kugelmühlen,
Attritoren, Sandmühlen
(wie Sandmahler, Ultrafeinmühle,
Eiger-Motormühle, Daino-Mühle, Perlen-Mühle, Agitator-Mühle und
Koboru-Mühle,
alles Handelsnamen), Dreiwalzenmühle,
Zwillingswalzenmühle,
Extruder, Kneter, Ultimizer, Mikrofluidisierer, Labor-Homogenisierer
und Ultraschall-Homogenisierer
erhältlich.
Jede von diesen kann alleine oder in Kombination verwendet werden.
Ebenso kann, nachdem das vorgegebene Lösungsmittel gemischt und nachdem
der Sulfonsäure-
oder der Carbonsäure-Dispergator
in der vorgegebenen Menge zugegeben wurde, das organische Pigment
zugegeben werden, gefolgt von Dispergieren mit Hilfe der Dispersionsmaschine.
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Die
Tinte kann als Tinte für
Schreibanwendungen und Tinte für
Tintenstrahl-Aufzeichnung verwendet werden. Wenn sie als Tinte für Tintenstrahl-Aufzeichnung
verwendet wird, sind als Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren ein
Aufzeichnungsverfahren, in welchem eine mechanische Energie auf
die Tinte zum Ausstoßen eines
Tintentropfens wirkt, und ein Aufzeichnungsverfahren, in welchem
eine Wärmeenergie
auf die Tinte aufgebracht wird, um die Tinte zur Blasenbildung anzuregen,
um die Tintentropen auszustoßen,
erhältlich.
Die Tinte der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt in jedem dieser
Aufzeichnungsverfahren angewendet werden.
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Nun
kann in dem Fall, in dem die Tinte der vorliegenden Erfindung für das vorstehende
Tintenstrahl-Aufzeichnen verwendet wird, die Tinte bevorzugt eine
Tinte mit Eigenschaften sein, dass sie aus einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf
ausgestoßen
werden kann. Von dem Standpunkt des Ausstoß-Leistungsverhaltens aus dem
Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf kann die Tinte bevorzugt als ihre
Eigenschaften eine Viskosität
von 1 cPs bis 15 cPs und eine Oberflächenspannung von 25 dyn/cm
oder höher
aufweisen, und kann insbesondere bevorzugt so hergestellt sein,
dass sie eine Viskosität
von 1 cPs bis 5 cPs und eine Oberflächenspannung von 25 dyn/cm
bis 50 dyn/cm aufweist. Ebenso kann, als die Zusammensetzung eines
bevorzugten wässrigen
Mediums, welches der Tinte der vorliegenden Erfindung ermöglicht,
mit den bevorstehend beschriebenen Eigenschaften ausgestattet zu
werden, das wässrige
Medium bevorzugt ein gemischtes Lösungsmittel aus Wasser und
einem wasserlöslichen
organischen Lösungsmittel
sein, und das wasserlösliche
organische Lösungsmittel
kann bevorzugt Glycerol, Trimethylolpropan, Thiodiglykol, Ethlyenglykol,
Diethylenglykol, Isopropylalkohol und Acetylenalkohol einschließen.
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Als
Acetylenalkohol ist es bevorzugt, zum Beispiel eine Verbindung mit
der folgenden Struktur zu verwenden.
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Zu
der Tinte der vorliegenden Erfindung können zusätzlich zu den vorstehenden
Komponenten ein oberflächenaktives
Mittel, ein Antischaummittel, ein Antiseptikum, ein Antipilzmittel,
ein pH-Einsteller, ein Antioxidans und so weiter ferner optional
zugegeben werden, um eine Tinte mit dem gewünschten physikalischen Eigenschaften
herzustellen. Eine kommerziell erhältliche wasserlösliche Farbe
kann ferner zum Zwecke der Farbanpassung oder dergleichen zugegeben
werden.
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Tintensatz:
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Der
Tintensatz der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben.
Der Tintensatz der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet dadurch,
dass er eine Kombination umfasst von mindestens i) der schwarzen
Tinte der vorliegenden Erfindung, welche wie vorstehend beschrieben
beschaffen ist, und ii) mindestens einer wässrigen Farbtinte, die mindestens
ein Farbmaterial enthält,
das ausgewählt
wurde aus Cyan-, Magenta-, gelben, roten, grünen und blauen Farbmaterialien.
Spezieller ausgedrückt
umfasst der Tintensatz der vorliegenden Erfindung eine Kombination
der schwarzen Tinte der vorliegenden Erfindung mit mindestens einer
Farbtinte, die ausgewählt
wurde aus einer ein gelbes Farbmaterial enthaltenden Farbtinte,
einer ein Magenta-Farbmaterial enthaltenden Farbtinte, einer ein
Cyan-Farbmaterial enthaltenden Farbtinte, einer ein rotes Farbmaterial
enthaltenden Farbtinte, einer ein blaues Farbmaterial enthaltenden
Farbtinte und einer ein grünes
Farbmaterial enthaltenden Farbtinte, welche einen Tintensatz aufbauen,
der bevorzugt für
die Erzeugung von Farbbildern verwendet wird. Dann kann, wo ein
solcher Tintensatz verwendet wird, um Aufzeichnungen in einem solchen
Wege auszuführen,
dass ein schwarzes Bildfläche
an eine Farbbildfläche
angrenzt, jedes Auftreten des Ausblutens effektiv an dem Grenzbereich
zwischen dem Bild, welches unter Verwendung der Tinte der vorliegenden
Erfindung erzeugt wurde, die Kohlenschwarz enthält, und dem Bild, welches unter
Verwendung der anderen Farbtinte(n) gebildet wurde, verhindert werden.
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Der
Grund, warum ein solcher Tintensatz effektiv das Auftreten des Ausbluten
verhindern kann, ist unklar, aber es wird angenommen, dass dies
mit der Fest-Flüssig-Trennungsrate der
Tinte der vorliegenden Erfindung an der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums
zusammenhängt.
Die Annahme ist, dass, als ein Effekt, welcher durch das Einbeziehen
des Salzes in das Kohlenschwarz mit einem Dispergator in der schwarzen
Tinte der vorliegenden Erfindung realisiert wird, die Fest-Flüssig-Trennung
nach dem Anhaften der schwarzen Tinte auf das Aufzeichnungsmedium
und die nachfolgende Verfestigung des Farbmittels unmittelbar stattfinden,
so dass die schwarze Tinte sich nur schwer zu der Seite der Farbtinte
hin an der Grenzfläche
zwischen dem schwarzen Bild und dem Farbbild absondern kann.
-
Als
das (die) Farbmittel, das (die) verwendet wird (werden), wenn die
Farbtinte(n), welche den Tintensatz in Kombination mit der Tinte
der vorliegenden Erfindung aufbaut (aufbauen), hergestellt wird
(werden), können
bekannte Farben, wie sie nachstehend aufgeführt sind, verwendet werden.
Der Gehalt des jeder Farbtinte zugegebenen Farbmittels kann in geeigneter
Weise so ausgewählt
werden, dass zum Beispiel, wenn sie bei dem Tintenstrahl-Aufzeichnen
verwendet wird, die Tinte ein gutes Leistungsverhalten des Tintenstrahlausstoßes und
den gewünschten
Farbton und die Dichte aufweisen kann. Als ein Standard kann das
Farbmittel in einem Gehalt enthalten sein, welcher von 0,1 Gew.-%
bis 15 Gew.-% und insbesondere von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% beruhend
auf dem gesamten Gewicht der Tinte reicht.
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Als
die Farbe(n), die in der (den) Farbtinte(n) zugegeben wird (werden),
können
anionische Farben, wie sie durch Säurefarben exemplarisch dargestellt
werden, reaktive Farben, Direktfarben und Lebensmittelfarben verwendet
werden. Diese anionischen Farben können entweder jene konventionell
erhältlichen
und jene neu synthetisierten sein. Die meisten Farben sind verwendbar,
solange Bilder mit einem geeigneten Farbton und Dichte erhalten
werden, wenn die Bilder erzeugt werden. Ebenso kann jede von diesen
in der Form einer Mischung verwendet werden.
-
Spezifische
Beispiele der anionischen Farben, welche in den Farbtinten verwendbar
sind, werden nachstehend gemäß den Farbtönen der
Tinten gezeigt.
-
Gelbe Farbmaterialien:
-
- C.I. Direktgelb: 8, 11, 12, 27, 28, 33, 39, 44, 50, 58,
85, 86, 87, 88, 89, 98, 100, 110;
- C.I. Säure
Gelb: 1, 3, 7, 11, 17, 23, 25, 29, 36, 38, 40, 42, 44, 76, 98, 99;
- C.I. Reaktivgelb: 2, 3, 17, 25, 37, 42; und
- C.I. Lebensmittelgelb: 3.
-
Rote Farbmaterialien:
-
- C.I. Direktrot: 2, 4, 9, 11, 20, 23, 24, 31, 39, 46, 62,
75, 79, 80, 83, 89, 95, 197, 201, 218, 220, 224, 225, 227, 228,
229, 230;
- C.I. Säurerot:
6, 8, 9, 13, 14, 18, 26, 27, 32, 35, 42, 51, 52, 80, 83, 87, 89,
92, 106, 114, 115, 133, 134, 145, 158, 198, 249, 26rot: 7, 12, 13,
15, 17, 20, 23, 24, 31, 42, 45, 46, 59; und
- C.I. Lebensmittelrot: 87, 92, 94.
-
Blaue Farbmaterialien:
-
- C.I. Direktblau: 1, 15, 22, 25, 41, 76, 77, 80, 86, 90,
98, 106, 108, 120, 158, 163, 168, 199, 226;
- C.I. Säureblau:
1, 7, 9, 15, 22, 23, 25, 29, 40, 43,
- 59, 62, 74, 78, 80, 90, 100, 102, 104, 117, 127, 138, 158, 161;
und
- C.I. Reaktivblau: 4, 5, 7, 13, 14, 15, 18, 19, 21, 26, 27, 29,
32, 38, 40, 44, 100.
-
Schwarze Farbmaterialien:
-
- C.I. Direktschwarz: 17, 19, 22, 31, 32, 51, 62, 71, 74,
112, 113, 154, 168, 195;
- C.I. Säureschwarz:
2, 48, 51, 52, 110, 115, 156; und
- C.I. Lebensmittelschwarz: 1, 2.
-
Was
das Lösungsmittel
oder den Dispergator, welcher verwendet wird, wenn die Farbtinten
hergestellt werden, betrifft, können
diese zum Beispiel Wasser oder gemischte Lösungsmittel von Wasser und
wasserlöslichen
organischen Lösungsmitteln
einschließen.
Als die wasserlöslichen
organischen Lösungsmitteln
können die
gleichen wie jene in der Tinte der vorliegenden Erfindung verwendet
werden, wie sie vorstehend beschrieben wurden. Ebenso kann, wenn
die Farbtinten an einem Aufzeichnungsmedium durch Tintenstrahl-Aufzeichnen (zum
Beispiel Blasenstrahl-Aufzeichnung) angehaftet werden, wie in dem
Fall der Tinte der vorliegenden Erfindung, die Farbtinten so hergestellt
werden, dass sie die vorstehende gewünschte Viskosität und Oberflächenspannung
aufweisen, so dass sie ein gutes Leistungsverhalten des Tintenstrahlausstoßes zeigen.
Wenn zum Beispiel das gemischte Lösungsmittel verwendet wird,
kann das wasserlösliche
organische Lösungsmittel in
einer Menge vorliegen, die von 3 Gew.-% bis 50 Gew.-% beruhend auf
dem gesamten Gewicht der Tinte reicht. Ebenso kann das Wasser, das
in jeder Farbtinte enthalten ist, bevorzugt in einer Menge sein,
die von 50 Gew.-% bis 95 Gew.-% beruhend auf dem gesamten Gewicht
der Tinte reicht.
-
Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät/Aufzeichnungsverfahren:
-
Eine
Tintenstrahl-Aufzeichnungstechnik, in welcher die Tinte oder der
Tintensatz der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendet werden,
wird nachstehend beschrieben. 1 und 2 zeigen
ein Beispiel des Aufbaus des Kopfes, welcher der Hauptbestandteil
eines Gerätes
ist, das eine Wärmeenergie
für das
Ausstoßen
der Tinte anwendet, wie ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät.
-
1 ist
eine Querschnittsansicht eines Kopfes 13 entlang eines
Tintenkanals, und 2 ist eine Querschnittsansicht
entlang der Linie A-B in 1. Der Kopf 13 wird
durch Binden einer Glas-, Keramik- oder Kunststoff-Platte oder dergleichen,
die mit einem Kanal (Düse) 14 versehen
sind, durch welchen die Tinte durchläuft, an ein Heizelement-Substratbauteil 15 gebildet.
Das Heizelement-Substratbauteil 15 ist aus einer Schutzschicht 16,
die aus Siliziumoxid, Siliziumnitrid oder Siliziumcarbid gebildet
wurde, Elektroden 17-1 und 17-2, die aus Aluminium,
Gold oder Aluminium-Kupfer-Legierung gebildet wurden, einer Heizwiderstandschicht 18,
die aus einem hoch schmelzenden Metall wie HfB2,
TaN oder TaAl gebildet wurde, einer Wärmeakkumulationsschicht 19,
die aus thermisch oxidiertem Silizium oder Aluminiumoxid gebildet
wurde, und einem Substrat 20, das aus einem Material mit
guter Wärmeableitungs-Eigenschaften
wie Silizium, Aluminium oder Aluminiumnitrid gebildet wurden, gebildet.
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Beim
Anlegen von elektrischen Pulssignalen an die Elektroden 17-1 und 17-2 des
Kopfes 13 wird abrupt Wärme
in dem Bereich, der mit n gekennzeichnet ist, in dem Wärmewiderstands-Substratbauteil 15 erzeugt,
so dass Blasen in der Tinte erzeugt werden, die in Kontakt mit der
Oberfläche
dieses Bereiches kommen. Der auf diese Weise erzeugte Druck stößt einen
Meniskus 23 aus, und die Tinte wird durch die Düse 14 aus
einer Ausstoßöffnung 22 in
der Form eines kleinen Tintentropfens 24 auf ein Aufzeichnungsmedium 25 ausgestoßen.
-
3 stellt
schematisch einen Mehrfachkopf dar, in welchem der Kopf, wie in 1 gezeigt
wird, in einer großen
Anzahl angeordnet ist. Dieser Mehrfachkopf wird durch Binden einer
Glasplatte 27 mit einer Mehrfachdüse 26 an einen Heizkopf 28 ähnlich zu
dem Kopf, wie er in der 1 dargestellt wird, hergestellt.
-
4 zeigt
ein Beispiel des Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts, in welcher
ein solcher Kopf 13 eingebaut wurde. In 4 bezeichnet
Bezugszeichen 61 eine Klinge, die als Wischbauteil dient,
welches die Form eines Auslegers hat, dessen eines Ende ein stationäres Ende
ist, das durch ein Klingenrückhaltebauteil
zurückgehalten
wird. Die Klinge 61 ist an der Position angrenzend zu dem
Bereich bereit gestellt, in welchem ein Aufzeichnungskopf 65 eine
Aufzeichnung durchführt.
In dem vorliegenden Beispiel wird die Klinge in einer solchen Form
zurückgehalten,
dass sie in die Bahn, durch welche sich der Aufzeichnungskopf 65 bewegt,
hinein ragt.
-
Bezugszeichen 62 bezeichnet
eine Kappe für
die Fläche
der Tintenausstoßöffnungen
des Aufzeichnungskopfes 65, welche an der Ruheposition
angrenzend zu der Klinge 61 bereitgestellt und so aufgebaut
ist, dass sie in der Richtung im rechten Winkel zu der Richtung,
in welcher der Aufzeichnungskopf 65 bewegt wird, sich bewegt
und in Kontakt mit der Fläche
der Tintenausstoßöffnungen
kommt, um Verkappen auszuführen. Ebenso
bezeichnet Bezugszeichen 63 ein Tintenabsorbierer, der
angrenzend zu der Klinge 61 bereitgestellt ist und wie
die Klinge 61 in einer solchen Form zurückgehalten wird, dass er in
die Bahn, durch welche der Aufzeichnungskopf 65 bewegt
wird, hinein ragt. Die vorstehende Klinge 61, Kappe 62 und
Absorbierer 63 bauen einen Ausstoßwiederherstellungsanordnung 64 auf,
wobei die Klinge 61 und der Absorbierer 63 Wasser, Staub
und so weiter von der Tintenausstoßöffnungsfläche entfernen.
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Bezugszeichen 65 bezeichnet
den Aufzeichnungskopf mit einer Ausstoßenergie erzeugenden Einrichtung
und stößt Tinte
auf das Aufzeichnungsmedium gegenüber der Ausstoßöffnungsfläche aus,
die mit Ausstoßöffnungen
versehen ist, welche die Aufzeichnung ausführt. Bezugszeichen 66 bezeichnet
einen Schlitten, auf welchem der Aufzeichnungskopf 65 montiert
ist, so dass der Aufzeichnungskopf 65 bewegt werden kann. Der
Schlitten 66 wird in gleitendem Kontakt mit einem Führungsschaft 67 gebracht.
Ein Teil des Schlittens 66 ist mit einem Gurt 69 (nicht
gezeigt) verbunden, der durch einen Motor 68 angetrieben
wird. Auf diese Weise kann der Schlitten 66 entlang der
Führung 67 bewegt
werden, und daher kann der Aufzeichnungskopf 65 von einem
Aufzeichnungsbereich zu einem dazu angrenzenden Bereich bewegt werden.
Bezugszeichen 51 bezeichnet ein Zufuhrteil, von welchem
Aufzeichnungsmedien eingesetzt werden, und 52 bezeichnet
eine Zufuhrwalze, welche durch einen Motor angetrieben wird (nicht
gezeigt).
-
Mit
einem solchen Aufbau wird das Aufzeichnungsmedium zu der Position
gegenüber
der Ausstoßöffnungsfläche des
Aufzeichnungskopfes 65 zugeführt und mit dem Fortschritt
des Aufzeichnens aus einem Ausgabeabschnitt ausgegeben, der mit
einer Ausgabewalze 53 versehen ist.
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In
dem vorstehenden Aufbau tritt die Kappe 62 der Ausstoßwiederherstellungsanordnung 64 von
der Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes 65 zurück, wenn
der Aufzeichnungskopf 65 zu seiner Ruheposition nach dem
Abschluss des Aufzeichnens zurückkehrt,
und die Klinge 61 ragt in die Bewegungsbahn vor. Als ein Ergebnis
wird die Ausstoßöffnungsfläche des
Aufzeichnungskopfes 65 abgewischt.
-
Wenn
die Kappe 62 in Kontakt mit der Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65 kommt, um
Verkappen auszuführen,
wird die Kappe 62 in einer solchen Art und Weise bewegt,
dass sie in die Bewegungsbahn des Aufzeichnungskopfes hinein ragt.
Wenn der Aufzeichnungskopf 65 von seiner Ruheposition zu
der Position bewegt wird, bei welcher die Aufzeichnung gestartet
wird, sind die Kappe 62 und die Klinge 61 in der
gleichen Position wie jener, bei der die Ausstoßöffnungsfläche abgewischt wird. Als ein
Ergebnis wird die Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65 ebenso
zum Zeitpunkt dieser Bewegung abgewischt.
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Nicht
nur wird der Aufzeichnungskopf zu seiner Ruheposition zum Zeitpunkt
des abschließenden
Aufzeichnens oder Widerherstellungsausstoßens bewegt, sondern er wird
auch zu der Ruheposition angrenzend zu jedem Aufzeichnungsbereich
bei vorgegebenen Intervallen bewegt, während er zwischen Aufzeichnungsbereichen
zum Zweck des Aufzeichnens bewegt wird, wobei die Ausstoßöffnungsfläche in Übereinstimmung mit
dieser Bewegung abgewischt wird.
-
5 zeigt
ein Beispiel einer Tintenkartusche, die als 45 bezeichnet
wird, welche die Tinte hält,
die zu dem Aufzeichnungskopf durch ein Tintenzufuhrbauteil, zum
Beispiel ein Rohr, zugeführt
wird. Hier bezeichnet Bezugszeichen 40 einen Tintenhalter,
zum Beispiel einen Tintenbeutel, welcher die Zufuhrtinte hält. Das
Oberteil davon ist mit einem Stopfen 42 aus Gummi versehen.
Eine Nadel (nicht gezeigt) kann in diesen Stopfen 42 eingesetzt
sein, so dass die Tinte in dem Tintenhalter 40 zu dem Kopf
zugeführt
werden kann. Bezugszeichen 44 bezeichnet einen Absorbierer,
der eine Abfalltinte aufnimmt. Es ist bevorzugt, dass der Tintenhalter aus
einem Olefin, insbesondere Polyethylen, an seiner Fläche, welche
in Kontakt mit der Tinte kommt, gebildet ist.
-
Das
Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät,
in welchem die Tinte oder der Tintensatz der vorliegenden Erfindung
bevorzugt verwendbar ist, ist nicht auf das wie vorstehend beschriebene
Gerät begrenzt,
in welchem der Kopf und die Tintenkartusche separat bereit gestellt
werden. Die Tinte oder der Tintensatz der vorliegenden Erfindung
wird bevorzugt ebenso für
eine Vorrichtung angewendet, in welcher diese integral gebildet
sind, wie in 6 gezeigt wird. In 6 bezeichnet
Bezugszeichen 70 eine Aufzeichnungseinheit, in deren Inneren
ein Tintenhalter, der eine Tinte hält, zum Beispiel ein Tintenabsorbierer, enthalten
ist. Die Aufzeichnungseinheit ist so aufgebaut, dass die Tinte in
einem solchen Tintenabsorbierer in der Form von Tintentropfen aus
einem Kopf 71 mit einer Mehrzahl von Öffnungen ausgestoßen wird.
Als ein Material für
den Tintenabsorbierer kann Polyurethan bevorzugt verwendet werden.
-
Anstatt
des Tintenabsorbierers kann die Aufzeichnungseinheit ebenso so konstruiert
sein, dass der Tintenhalter ein Tintenbeutel ist, der im Inneren
mit einer Feder oder dergleichen versehen ist. Bezugszeichen 72 bezeichnet
eine Luftwegöffnung,
durch welche das Innere der Kartusche mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Diese Aufzeichnungseinheit 70 kann anstatt des Aufzeichnungskopfes 65,
wie in 4 gezeigt wird, verwendet werden und ist abnehmbar
auf dem Schlitten 66 montiert.
-
Als
nächstes
wird unter Bezug auf die Form eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes, welches
mechanische Energie ausnutzt, ein Auf-Anforderung-Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf
(on demand type ink-jet recording head) gezeigt, welcher mit einem
mit Düsen
gebildeten Substrat mit einer Mehrzahl von Düsen, einer Druck erzeugenden
Vorrichtung, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt
ist, und einem leitfähigen
Material versehen ist, das gegenüber
den Düsen
bereitgestellt ist, und einer Tinte, mit welcher die Umgebungen
der Druck erzeugenden Vorrichtung gefüllt ist, und in welcher die
Druck erzeugende Vorrichtung einer Verschiebung durch eine angelegte
Spannung unterzogen wird, um kleine Tintentropfen aus den Düsen auszustoßen. Ein
Beispiel des Aufbaus des Aufzeichnungskopfes, welcher das Hauptbauteil
des Gerätes
ist, wird in 7 gezeigt.
-
Der
Aufzeichnungskopf ist aus einem Tintenkanal 80, der mit
einer Tintenkammer (nicht gezeigt) in Verbindung steht, einer Düsenplatte 81 zum
Ausstoßen
von Tintentropfen mit dem gewünschten
Volumen, einer Vibrationsplatte 82, die bewirkt, dass ein
Druck direkt auf die Tinte wirkt, einer piezoelektrischen Vorrichtung 83,
die mit dieser Vibrationsplatte 82 verbunden ist und dazu
gebracht wird, eine Verschiebung durch elektrische Signale zu durchlaufen,
und einem Substrat 84 zum Tragen und Fixieren der piezoelektrischen
Vorrichtung 83, der Düsenplatte 81,
der Vibrationsplatte 82 und so fort aufgebaut.
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Wie
in 7 gezeigt wird, wird der Tintenkanal 80 aus
einem photoempfindlichen Harz oder dergleichen gebildet, und die
Düsenplatte 80 ist
aus einem Metall wie rostfreiem Stahl oder Nickel hergestellt und
mit Ausstoßöffnungen 85 versehen,
die durch Herstellen eines Loches durch Elektroplattieren oder Pressen
gebildet werden. Die Vibrationsplatte 82 ist aus einem
Metallfilm aus rostfreiem Stahl, Nickel, Titan oder dergleichen
oder einem hochelastischen Harz gebildet. Die piezoelektrische Vorrichtung 83 ist
aus einem dielektrischen Material wie Bariumtitanat oder PZT (Pb-Zr-Ti)
gebildet.
-
Der
Aufzeichnungskopf, der wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist,
wird wie folgt betrieben: eine Pulsspannung wird an die piezoelektrische
Vorrichtung 83 angelegt, um eine Dehnungsspannung zu erzeugen,
die auf diese Weise erzeugte Energie dehnt die Vibrationsplatte 82,
die mit der piezoelektrischen Vorrichtung 83 verbunden
ist, und die Tinte im Inneren des Tintenkanals 80 wird
vertikal gepresst, so dass Tintentropfen (nicht gezeigt) aus den
Ausstoßöffnungen 85 der Öffnungsplatte 81 ausgestoßen werden,
um eine Aufzeichnung durchzuführen.
Bei der Verwendung eines solchen Aufzeichnungskopfes ist dieser
in dem gleichen Aufzeichnungsgerät,
wie es in 4 gezeigt wird, des einbezogen.
Individuelle Teile des Aufzeichnungsgeräts können in der gleichen Art und
Weise wie vorstehend beschrieben betrieben werden.
-
Wenn
Farbbilder unter Verwendung vorstehend beschriebenen Tintensatzes
erzeugt werden, kann ein Aufzeichnungsgerät bevorzugt verwendet werden,
in welchem zum Beispiel vier Aufzeichnungsköpfe, wie sie vorher in 3 gezeigt
wurden, auf einem Schlitten angeordnet sind. 9 zeigt
ein Beispiel, und Bezugszeichen 91, 92, 92 und 94 bezeichnen
jeweils Aufzeichnungseinheiten zum Ausstoßen einer gelben Tinte, einer Magentatinte,
einer Cyantinte und einer schwarzen Tinte. Die entsprechenden Einheiten
sind auf dem Schlitten des wie vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsgerätes bereitgestellt
und stoßen
die Tinten der entsprechenden Farben in Übereinstimmung mit Aufzeichnungssignalen
aus.
-
In 9 wird
ein Beispiel gezeigt, in welchem die vier Aufzeichnungseinheiten
verwendet werden, aber ist es in keiner Weise auf dieses begrenzt.
Zum Beispiel kann, wie in 8 gezeigt
wird, das Aufzeichnen ebenso unter Verwendung eines Aufzeichnungskopfes 90 ausgeführt werden,
in welchem Tintenkanäle
so geteilt sind, dass entsprechende Farbtinten aus Tintenkartuschen 86 bis 89 zugeführt werden,
welche die entsprechenden vier Farbtinten enthalten, und separat
ausgestoßen
werden können.
-
Wie
vorstehend beschrieben wird, kann die vorliegende Erfindung die
folgenden vorteilhaften Effekte realisieren.
- (1)
Eine Pigmenttinte wird erhalten, welche Drucke mit einer überlegenen
Abriebsfestigkeit bereitstellen kann, und ebenso nicht die Vorteile,
die der Pigmenttinte inhärent
sind, schädigt.
- (2) Ein Tintensatz kann erhalten werden, welcher effektiv das
Auftreten des Ausblutens verhindern kann, wenn Farbbilder erzeugt
werden.
- (3) Ein Bilderzeugungsgerät,
ein Bilderzeugungsverfahren und eine Tintenkartusche und eine Aufzeichnungseinheit,
welche darin verwendet werden, können
erhalten werden, welche jeglichen Einfluss der Aufzeichnungsmedien
auf die Bildqualität
verringern und stabil hochwertige Bilder erzeugen können.
-
BEISPIELE
-
Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend im größeren Detail durch das Geben
von Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben. In der folgenden
Beschreibung sind „Teil(e)" und „%" Gewichtsteil(e)
und Gewichtsprozent, wenn nicht speziell angegeben.
-
Beispiel 1
-
(Dispersion A)
-
Die
folgenden Inhaltsstoffe wurden gemischt und dann für 30 Minuten
gerührt,
gefolgt von Dispersion mit Hilfe einer Koboru-Mühle (Medium: Zirkoniumteilchen
mit 1 mm Durchmesser; Mediumpackung: 60%). Grobe Teilchen wurden
unter Verwendung eines Zentrifugal-Abtrenners entfernt, um eine
Dispersion A zu erhalten.
Kohlenschwarz
(Handelsname: RAVEN 5250; erhältlich
von Columbian Carbon Limited) | 10
Teile |
Styren-Acrylsäure-Copolymer-Natriumsalz
(Handelsname: JOHNCRYL 555; erhältlich
von Johnson Polymer Co.; gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 5.000;
Säurewert:
200) | 2
Teile |
Reines
Wasser | 88
Teile |
-
(Schwarze Tinte 1)
-
Die
folgenden Inhaltsstoffe einschließlich der vorstehenden Dispersion
A wurden gemischt und gerührt und
danach grobe Teilchen erneut unter Verwendung eines Zentrifugal-Abtrenners
entfernt, um eine schwarze Tinte 1 des vorliegenden Beispiels zu
erhalten.
Dispersion
A | 50
Teile |
Kaliumsulfat | 1
Teil |
Diethylenglykol | 10
Teile |
Isopropylalkohol | 3
Teile |
2,4,7,9-Tetramethyl-5-decyn-4,7-diolethylenoxid-Additionsprodukt
(Handelsname: SURFINOL 465; erhältlich
von Nisshin Chemical Industry Works, Ltd.) | 0,05
Teile |
Ultrareines
Wasser | 35,95
Teile |
-
Vergleichsbeispiel 1
-
(Schwarze Tinte 2)
-
Eine
schwarze Tinte 2 wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel
1 mit der Ausnahme hergestellt, dass das Kaliumsulfat, das der schwarzen
Tinte 1 zugegeben wurde, nicht zugegeben wurde.
-
Auswertung
-
Die
schwarze Tinte 1 des Beispiels 1 und die schwarze Tinte 1 des Vergleichsbeispiels
1, welche wie vorstehend beschrieben erhalten wurden, wurden in
der folgenden Art und Weise geprüft,
um eine Auswertung vorzunehmen. Die erhaltenen Ergebnisse werden
in Tabelle 1 gezeigt.
-
Unter
Verwendung jeder der schwarzen Tinten wurden Bilder mit Hilfe eines
Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes
(Handelsname: BJC-4000; hergestellt von CANON INC.) mit einem Auf-Anforderung-Mehrfachaufzeichnungskopf
erzeugt, welcher dazu fähig
ist, Tinte bei der Anwendung von Wärmeenergie auf die Tinte in Übereinstimmung
mit Aufzeichnungssignalen auszustoßen, und wurden gemäß des folgenden
Verfahrens und Kriterien ausgewertet.
-
1) Buchstabengrad:
-
Unter
Verwendung jeder der schwarzen Tinten wurden Buchstaben mit Hilfe
des vorstehenden Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes auf
die folgenden fünf
Arten von Normalkopierpapieren A, B, C, D und E, die als Aufzeichnungsmedien
verwendet wurden, gedruckt, und jede Verwischung der Buchstaben
in diesem Druck wurde untersucht, wobei Auswertung durch die folgenden
Kriterien vorgenommen wurde.
- a: Verwischungen
werden nur wenig beobachtet.
- b: Verwischungen werden ein wenig auf einigen Papierblättern beobachtet.
- c: Verwischungen werden beobachtet.
-
Als
Normalkopierpapiere A, B, C, D und E wurden die folgenden verwendet.
Alle Normalkopierpapiere A, B, C, D und E, die hiernach gezeigt
werden, entsprechen den folgenden Normalkopierpapieren A, B, C,
D und E.
- A: PPC Papier NSK, erhältlich von
CANON INC.
- B: PPC Papier NDK, erhältlich
von CANON INC.
- C: PPC Papier 4024, erhältlich
von Xerox Corp.
- D: PPC Papier Plover Bond, erhältlich von Fox River Co.
- E: PPC Papier für
CANON, erhältlich
von Neusiedler K.K.
-
2) Druckdichte:
-
Unter
Verwendung jeder der schwarzen Tinten wurden Buchstaben mit Hilfe
des vorstehenden Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes auf
fünf Arten
von Normalkopierpapieren A, B, C, D und E, die als Aufzeichnungsmedien
verwendet wurden, gedruckt, und die Druckdichten in diesem Druck
wurden mit einem Druckdichten-Messinstrument, hergestellt von Macbeth
Co., gemessen, wodurch eine Auswertung gemäß der folgenden Kriterien vorgenommen
wurde.
- a: Unterschied in der Druckdichte zwischen
der höchsten
und der niedrigsten unter den Normalkopierpapieren A, B, C, D und
E ist weniger als 0,05.
- b: Unterschied in der Druckdichte zwischen dem höchsten und
dem niedrigsten unter den Normalkopierpapieren A, B, C, D und E
ist 0,05 oder mehr.
-
3) Abriebsfestigkeit:
-
Unter
Verwendung jeder der schwarzen Tinten wurden Buchstaben mit Hilfe
des vorstehenden Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes auf
fünf Arten
von Normalkopierpapieren A, B, C, D und E, die als Aufzeichnungsmedien
verwendet wurden, gedruckt. Nachdem die Drucke für einen Tag stehen gelassen
wurden, wurden deren Abriebsfestigkeit unter einer Gewichtslast
von 40 g/cm2 geprüft, wodurch eine Auswertung
gemäß der folgenden
Kriterien vorgenommen wurde.
- a: Flecken/Farbkörper sind
auf allen Papieren nicht auffällig.
- b: Flecken/Farbkörper
sind auf einigen Papieren auffällig.
- c: Flecken/Farbkörper
sind auf allen Papieren auffällig.
Tabelle 1 Auswertungsergebnisse | Buchstabengrad | Druckdichte | Abriebsfestigkeit |
Beispiel: | | | |
1 | a | a | a |
Vergleichsbeispiel: | | | |
1 | a | c | b |
-
Beispiel 2
-
(Tintensatz 1)
-
Die
schwarze Tinte 1 des Beispiels 1 und Farbtinten, eine gelbe Tinte
1, eine Magentatinte 1 und eine Cyantinte 1, die in der folgenden
Art und Weise hergestellt wurden, wurden in Kombination gesetzt,
um einen Tintensatz 1 des vorliegenden Beispiels herzustellen.
-
(Gelbe Tinte 1)
-
Die
folgenden Inhaltsstoffe wurden gemischt und sorgfältig gerührt, gefolgt
von Druckfiltration mit Mikrofilter (erhältlich von Fuji Film K.K.)
mit 3,0 μm
Porengröße, um die
gelbe Tinte 1 herzustellen.
Acetylenglykol-Ethylenoxid-Additionsprodukt
(Handelsname: ACETYLENOL EH; erhältlich
von Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) | 1
Teil |
Diethylenglykol | 10
Teile |
Glycerol | 5
Teile |
C.I.
Direktgelb 86 | 3
Teile |
Wasser | 81
Teile |
-
(Magenta Tinte 1)
-
Die
Magentatinte 1 wurde in der gleichen Art und Weise wie die gelbe
Tinte 1 mit der Ausnahme hergestellt, das die folgenden Inhaltsstoffe
verwendet wurden.
Acetylenglykol-Ethylenoxid-Additionsprodukt
(Handelsname: ACETYLENOL EH; erhältlich
von KAWAKEN Fine Chemicals Co., Ltd.) | 1
Teil |
Thiodiglykol | 20
Teile |
C.I.
Säurerot
35 | 3
Teile |
Wasser | 76
Teile |
-
(Cyantinte 1)
-
Die
Cyantinte 1 wurde in der gleichen Art und Weise wie die gelbe Tinte
1 mit der Ausnahme hergestellt, das die folgenden Inhaltsstoffe
verwendet wurden.
Acetylenglykol-Ethylenoxid-Additionsprodukt
(Handelsname: ACETYLENOL EH; erhältlich
von Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) | 1
Teil |
Diethylenglykol | 35
Teile |
C.I.
Säureblau | 93
Teile |
Wasser | 61
Teile |
-
Vergleichsbeispiel 2
-
(Tintensatz 2)
-
Die
schwarze Tinte 1 aus Vergleichsbeispiel 1 und Farbtinten, die gelbe
Tinte 1, Magentatinte 1 und Cyantinte 1, die wie vorstehend beschrieben
hergestellt wurden, wurden in Kombination gesetzt, um einen Tintensatz
2 des vorliegenden Vergleichsbeispiels herzustellen.
-
Auswertung
-
Unter
Verwendung jedes der Tintensätze
aus Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2 wurde Aufzeichnung auf fünf Arten
von Normalkopierpapieren A, B, C, D und E mit Hilfe eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes (Handelsname:
BJC-4000; hergestellt von CANON INC.) mit einem Auf-Anforderung-Mehrfachaufzeichnungskopf
ausgeführt,
der dazu fähig
ist, Tinte bei der Anwendung von Wärmeenergie auf die Tinte in Übereinstimmung
mit Aufzeichnungssignalen auszustoßen. Dann wurden die Ergebnisse
dieser Aufzeichnung gemäß des folgenden
Verfahrens und der Kriterien ausgewertet. Die erhaltenen Ergebnisse
werden in Tabelle 2 gezeigt.
-
Ausbluten:
-
Als
gedruckte Bilder zum Vornehmen der Auswertung bezüglich des
Ausblutens wurde eine Quadratfläche
von 10 cm Seitenlänge
auf jedes der Normalpapiere in Quadrate geteilt, welche jeweils
5 mm × 5
mm betrugen, und vollständige
schwarze Bilder und vollständige
Farbbilder wurden abwechselnd unter Verwendung der schwarzen Tinte
und der entsprechenden Farbtinte darauf gedruckt. Dann wurde jegliches
Ausbluten an den Grenzen zwischen den mit schwarzer Tinte gedruckten
Flächen
und den mit den entsprechenden Farbtinten gedruckten Flächen untersucht, wodurch
eine Auswertung gemäß der folgenden
Kriterien vorgenommen wurde. Die erhaltenen Ergebnisse werden in
Tabelle 2 gezeigt.
- a: Grenzlinien zwischen
den zwei Farben sind scharf und weder Verwischungen noch vermischte
Farben werden an den Grenzbereichen gesehen.
- b: Grenzlinien zwischen den zwei Farben sind klar vorhanden,
aber Verwischungen und vermischte Farben werden ein wenig an den
Grenzbereichen auf einigen Papieren gesehen.
- c: Grenzlinien zwischen den zwei Farben sind nicht unterscheidbar.
Tabelle
2 Auswertungsergebnisse
des Ausblutens Beispiel
2: | a |
Vergleichsbeispiel
2: | c |
-
Wie
aus den in Tabelle 2 gezeigten Ergebnissen deutlich wird, wurden
keine zufrieden stellenden Ergebnisse in Bezug auf das Ausbluten
erhalten, wenn der Tintensatz des Vergleichsbeispiels 2 verwendet
wurde. Wenn andererseits der Tintensatz des Beispiels 2 verwendet
wurde, wurden gute mit Farbtintenstrahl aufgezeichnete Bilder, die
vor dem Ausbluten bewahrt wurden, auf jeder Art von Aufzeichnungsmedien
erhalten.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Pigmenttinte mit Kohlenschwarz
mit einem Dispergator und einer Tinte zur Verfügung, welche hochwertige Bilder
mit einer überlegenen
Abriebsfestigkeit ohne den Verlust der inhärenten Vorteile der Pigmenttinte
bereitstellen kann und das Auftreten des Ausblutens verhindern kann, wenn
Farbbilder erzeugt werden.