DE60034852T2

DE60034852T2 - Wässrige Tintenstrahltinte, Tintensatz, Tintenpatronen, Aufzeichnungseinheit, Verwendung der Tinten in einem Aufzeichnungsgerät, Farbenaufzeichnungsgerät, Tintenaufzeichnungsverfahren und ausblutungsverminderndes Verfahren

Info

Publication number: DE60034852T2
Application number: DE2000634852
Authority: DE
Inventors: Shinya Ohta-ku Mishina; Koichi Ohta-ku Osumi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2020-09-15
Also published as: EP1085060A2; DE60034852D1; US6533853B1; EP1085060B1; JP2001081375A; EP1085060A3

Description

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.
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.
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.
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 ).
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.
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.
Die vorstehenden Ziele können durch die nachstehend beschriebene Erfindung erreicht werden.
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.
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.
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.
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.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Tintenkartusche bereitgestellt, welche einen Tintenhalter umfasst, der darin die Tinte nach Patentanspruch 1 hält.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform einer Kopfanordnung eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 in 1.
3 ist eine schematische Darstellung einer Mehrfachkopfanordnung.
4 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche eine Ausführungsform eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerätes zeigt.
5 ist eine vertikale Querschnittsansicht, welche eine Ausführungsform einer Tintenkartusche zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Beispiel einer Aufzeichnungseinheit zeigt.
7 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche ein anderes Beispiel der Konstruktion eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes zeigt.
8 ist eine schematische Darstellung eines Aufzeichnungskopfes, der mit vier Tintenkartuschen versehen ist.
9 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus, in welchem vier Aufzeichnungsköpfe auf einem Schlitten angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im Detail durch das Geben von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.
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.
Salz:
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.
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.
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.
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.
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.
Kohlenschwarz:
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.
Dispergator:
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.
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.
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.
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.
Medium:
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.
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.
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.
Herstellung der Tinte:
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.
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.
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.
Als Acetylenalkohol ist es bevorzugt, zum Beispiel eine Verbindung mit der folgenden Struktur zu verwenden.
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.
Tintensatz:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

	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.

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.
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.

Claims

Tinte für den Tintenstrahldruck, welche umfasst: mindestens ein Salz, das aus (M₁)₂SO₄, CH₃COO(M₁), Ph-COO(M₁), (M₁)NO₃, (M₁)Cl, (M₁)Br, (M₁)I, (M₁) ₂SO₃ und (M₁)₂CO₃ ausgewählt wurde, wobei M₁ ein Alkalimetall, Ammonium oder ein organisches Ammonium und Ph eine Phenylgruppe darstellt; ein Kohlenschwarz; ein Dispergator für das Kohlenschwarz; und ein wässriges Medium, wobei das Salz in einer Menge von 0,05 Gew.-% bis 10 Gew.-% beruhend auf dem gesamten Gewicht der Tinte enthalten ist.
Die Tinte nach Anspruch 1, wobei das Salz in einer Menge von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% beruhend auf dem gesamten Gewicht der Tinte enthalten ist.
Die Tinte nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Dispergator ein Sulfonsäuredispergator ist.
Die Tinte nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Dispergator ein Carbonylsäuredispergator ist.
Ein Tintensatz, welcher eine Kombination einer schwarzen Tinte mit einer wässrigen Farbtinte umfasst, die mindestens ein Farbmaterial enthält, das aus Cyan-, Magenta-, Gelb-, Rot-, Grün- und Blau-Farbmitteln ausgewählt wurde, wobei die schwarze Tinte die Tinte nach Anspruch 1 umfasst.
Der Tintensatz nach Anspruch 5, wobei das Farbmaterial ein Säurefarbstoff oder ein Direktfarbstoff ist.
Der Tintensatz nach Anspruch 5, wobei das Farbmaterial ein Pigment ist.
Tintenkartusche, welche einen Tintenhalter umfasst, der darin die Tinte nach Anspruch 1 hält.
Aufzeichnungseinheit, welche einen Tintenhalter, der darin die Tinte nach Anspruch 1 hält, und eine Kopfanordnung zum Ausstoßen der Tinte umfasst.
Verwendung einer Tinte nach Anspruch 1 in einem Bildaufzeichnungsgerät, welches eine Tintenkartusche umfasst, die einen Tintenhalter, welcher darin die Tinte nach Anspruch 1 hält, einen Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen der Tinte, die in der Tintenkartusche gehalten wird, und eine Einrichtung zum Zuführen der Tinte aus der Tintenkartusche umfasst.
Verwendung einer Tinte nach Anspruch 1 in einem Bildaufzeichnungsgerät, welches die Aufzeichnungseinheit nach Anspruch 9 umfasst.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei das Bildaufzeichnungsgerät ein Farbbildaufzeichnungsgerät ist, das die Aufzeichnungseinheit nach Anspruch 9 und eine Aufzeichnungseinheit mit einem Tintenhalter, welcher darin eine wässrige Farbtinte hält, die mindestens eines der Farbmaterialien enthält, die ausgewählt wurden aus Cyan-, Magenta-, Gelb-, Rot-, Grün- und Blau-Farbmaterialien, und einen Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen der Farbtinte, die in dem Tintenhalter gehalten wird, umfasst.
Verwendung nach Anspruch 10, wobei das Bildaufzeichnungsgerät ein Farbbildaufzeichnungsgerät ist, welches eine Tintenkartusche umfasst, die einen Tintenhalter, der darin die Tinte nach Anspruch 1 hält, eine Tintenkartusche mit einem Tintenhalter, welcher darin eine wässrige Farbtinte hält, die mindestens eines der Farbmaterialien enthält, die ausgewählt wurden aus Cyan-, Magenta-, Gelb-, Rot-, Grün- und Blau-Farbmaterialien, einen Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen der entsprechenden Tinten, die in den entsprechenden Tintenhaltern gehalten werden, und eine Einrichtung zum Zuführen der entsprechenden Tinten aus den entsprechenden Tintenkartuschen zu dem Aufzeichnungskopf umfasst.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, welches die Schritte umfasst Ausstoßen der Tinte nach Anspruch 1; und Anhaften der Tinte auf die Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums.
Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 14, wobei die Energie zum Ausstoßen der Tinte Wärmeenergie ist.
Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 14, wobei die Energie zum Ausstoßen der Tinte mechanische Energie ist.