Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenzusammensetzung
für das Tintenstrahlaufzeichnen und ein Verfahren zur
Herstellung derselben.
Stand der Technik
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Tintenzusammensetzungen auf der Basis von Wasser wurden
hauptsächlich als Tintenzusammensetzung für ein
Tintenstrahlaufzeichnungssystem unter dem Gesichtspunkt des Geruchs, der
Sicherheit oder dergleichen verwendet. Die gegenwärtig
verwendeten Tintenzusammensetzungen werden durch Lösen
verschiedener wasserlöslicher Farbstoffe in Wasser oder einem
gemischten Lösungsmittel, das Wasser und ein wasserlösliches,
organisches Lösungsmittel enthält hergestellt und wahlweise
werden verschiedenen Zusätze der Lösung zugegeben.
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Die nachstehenden Eigenschaften werden von einer
Tintenzusammensetzung für das Tintenstrahlaufzeichnen verlangt:
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(1) Hochqualitätsdrucken von Briefen und Bildern auf
Normalpapier.
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(2) Gutes Trocknungsvermögen eines Drucks, derart, daß der
Druck nicht verschmiert, wenn der Druck sofort nach dem
Drucken gerieben wird.
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(3) Gute Fülleigenschaft, die für ein stabiles Strahlen frei
von jeglichem Verstopfen, von dem Abweichen von
Tintentröpfchen aus der Flugbahn und von Aussetzern sorgen.
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(4) Wasserbeständigkeit des Drucks.
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(5) Lange Lagerbeständigkeit der Tinte.
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(6) Lange Zuverlässigkeit mit Bezug auf eine Eigenschaft der
Tinte derart, daß die Elemente, mit denen die Tinte in
Kontakt kommen, nicht angegriffen werden.
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In vielen Fällen haben diese Eigenschaften jedoch eine
einander widersprechende Beziehung zueinander. So ist es ziemlich
schwierig gleichzeitig diese Eigenschaften in einer
ausgewogenen Weise zu erhalten. Wenn beispielsweise ein
Eindringungsmittel zur Beschleunigung der Eindringung der Tinte in
das Aufzeichnungsmedium zugegeben wird, um die
Trocknungsfähigkeit des Drucks zu verbessern, verschmiert die Tinte
möglicherweise. Weiterhin führt die Zugabe eines
Benetzungsmittels zu der Tinte in einer übermäßigen Menge zum Zweck des
Verhinderns des Verstopfens zu einer Verschlechterung der
Trocknungsfähigkeit des Drucks.
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Aus diesem Grund wurde bisher in der Technik kein Vorschlag
gemacht, der imstande ist, all die unterschiedlichen
Erfordernisse zu erfüllen. Obgleich eine Tintenzusammensetzung,
die 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon enthält und die in der
japanischen Offenlegungsschrift 71768/1980 (japanische
Patentveröffentlichung 31759/1982) offenbart ist, eine
ausgezeichnete Fähigkeit der Verhinderung des Verstopfens aufweist,
kann sie beispielsweise nicht gleichzeitig all die
vorstehenden Erfordernisse an die Eigenschaften erfüllen.
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Soweit es die Erfinder der vorliegenden Erfindung wissen, ist
insbesondere die Tintenzusammensetzung, die in der
japanischen Offenlegungsschrift 71768/1980 (japanische
Patentveröffentlichung
31759/1982) offenbart ist, mit Bezug auf die
vorstehenden Eigenschaften (1), (2), (3) und (6) unbefriedigend.
Mit Bezug auf die Eigenschaft (2) bewirkt, selbst wenn ein
Druck vollständig getrocknet ist, der Kontakt oder das Reiben
des Drucks auf Papier mit einer Hand oder einem Finger, daß
das Papier verschmiert wird (nachstehend als "der Berührung
gegenüber trocken" bezeichnet). Darauf wurde vom praktischen
Gesichtspunkt her hingewiesen. Was die Eigenschaft (3)
anbetrifft, ist es in einigen Fällen mglich, selbst wenn die
Abgabe von Bläschen, die in einem Aufzeichnungskopf oder einem
Tintenkanal erzeugt werden, versucht wird, daß keine Bläschen
abgegeben werden. Die Bläschen führen zu dem Auftreten von
Aussetzern oder einer Störung des Druckens. Außerdem greift
das 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon in der
Tintenzusammensetzung Materialien an, die einen Aufzeichnungskopf oder einen
Tintenkanal bilden, und bewirkt ein Auflösen, ein Quellen,
ein Reißen oder ein Aufrauhen der Oberfläche der Materialien.
(Diese Eigenschaft wird nachstehend als "Angriffseigenschaft"
des 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon einer Tintenzusammensetzung
bezeichnet.) Was die Eigenschaft (6) anbetrifft, kann deshalb
die Tintenzusammensetzung eine langfristige Stabilität
insbesondere in einem Kopf, der aus Kunststoff, einschließlich
einem photoempfindlichen Harz, hergestellt ist nicht
sicherstellen.
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Außerdem offenbaren die japanische Offenlegungsschrift
144071/1980 (japanische Patentveröffentlichung 52869/1986)
und die japanische Offenlegungsschrift 163168/1981
(japanische Patentveröffentlichung 33315/1982) Tinten ähnlich
denjenigen, die in der japanische Offenlegungsschrift
71768/1980 (japanische Patentveröffentlichung 31759/1982)
offenbart sind. Diese Tinten können jedoch nicht all die
vorstehenden Erfordernisse an die Eigenschaften erfüllen.
Zusammenfassung der Erfindung
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Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Tintenzusammensetzung für die
Tintenstrahlaufzeichnung zu schaffen, die die Eigenschaften erfüllt, die von
einer Tintenstrahlaufzeichnungstinte verlangt werden,
insbesondere die vorstehend erwähnten Eigenschaften (1) bis (6),
und zwar in einer ausgeglichenen Weise.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die
Schaffung einer Tintenzusammensetzung für die
Tintenstrahlaufzeichnung, die (1) eine hohe Druckqualität erzielen kann
und (2) in hohem Maß dem Kontakt gegenüber trocken ist.
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Eine Tintenzusammensetzung für das Tintenstrahlaufzeichnen
gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt 0,01 Gew.-% oder mehr
C.I. Direct Black 168 oder 154, 1 bis 10 Gew.-% Glycerin, 1
bis 10 Gew-% eines einwertigen Alkohols mit 4 oder weniger C-
Atomen, 0,5 bis 10 Gew-% 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und 75
bis 5 Gew.-% Wasser.
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Die vorliegende Erfindung kann eine Tintenzusammensetzung
schaffen, die ein gutes Gleichgewicht der Eigenschaften
bietet, die von der Tintenstrahlaufzeichnungstinte verlangt
wird. Es ist überraschend, daß eine Tintenzusammensetzung mit
der vorstehenden besonderen Zusammensetzung ein gutes
Gleichgewicht der Eigenschaften bieten kann.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung
umfaßt C.I. Direct Black 168 oder 154. Das C.I. Direct Black
168 oder 154 besitzt eine Oberflächenaktivität. Die
Oberflächenaktivität
kann die Benetzbarkeit der Elemente durch die
Tintenzusammensetzung, welche einen Aufzeichnungskopf und
einen Tintenkanal bilden, beträchtlich verbessern, der
bespielsweise aus Glas, Schmelzen wie Nickel und rostfreiem
Stahl, Kunststoff und photoempfindlichen Harzen besteht. Dies
bedeutet, daß (i) kein Bedarf an der Durchführung einer
Behandlung besteht, um den Kopf und den Kanal hydrophil zu
machen, (ii) das Füllen der Tintenzusammensetzung leicht wird
und (iii) innerhalb des Kanals erzeugte Blasen leicht
abgegeben werden können. Folglich kann die erfindungsgemäße
Tintenzusammensetzung in stabiler Weise einen Druck ohne das
Auftreten von Verstopfen liefern.
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Die Menge an C.I. Direct Black 168 oder 154 beträgt
vorzugsweise 0,01 Gew.-% oder mehr. Wenn die Menge weniger als 0,01
Gew.-% beträgt, ist die Oberflächenaktivität unbefriedigend.
Sie beträgt weiter bevorzugt 0,1 bis 10 Gew.-%, und noch
weiter bevorzugt 0,2 bis 5 Gew.-%.
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Bei der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung ist es auch
möglich einen weiteren Farbstoff zuzugeben, obgleich C.I.
Direct Black 168 oder 154 auch als Farbstoff wirkt.
Wasserlösliche Farbstoffe, die bei herkömmlichen
Tintenzusammensetzungen für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden können,
können als zusätzlicher Farbstoff verwendet werden. Beispiele
des zusätzlichen Farbstoffs umfassen C.I. Direct Yellow 1, 8,
11, 12, 24, 26, 27, 28, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 87, 88,
89, 98 und 157, C.I. Direct Red 1, 2, 4, 9, 11, 13, 17, 20,
23, 24, 28, 31, 33, 37, 39, 44, 46, 62, 63, 75, 79, 80, 81,
83, 84, 89, 95, 99, 113, 197, 201, 218, 220, 224, 225, 226,
227, 228, 229, 230 und 231, C.I. Direct Blue 1, 2, 6, 15, 22,
25, 41, 71, 76, 78, 86, 87, 90, 98, 163, 165, 199 und 202,
Direct Black 2, 7, 19, 22, 24, 32, 38, 51, 56, 63, 71, 74,
75, 77, 108 und 171, C.I. Acid Yellow 1, 3, 7, 11, 17, 19,
23, 25, 29, 38, 44, 79, 127, 144 und 245, C.I. Acid Red 1, 6,
8, 9, 13, 14, 18, 26, 27, 35, 37, 42, 52, 82, 85, 87, 89, 92,
97, 106, 111, 114, 115, 118, 134, 158, 186, 249, 254 und 289,
C.I. Acid Blue 1, 7, 9, 22, 23, 25, 29, 40, 41, 43, 45, 78,
80, 82, 92, 93, 127 und 249, C.I. Acid Black 1, 2, 7, 24, 26,
29, 31, 44, 48, 50, 52 und 94, C.I. Basic Yellow 1, 2, 11 und
34, C.I. Basic Red 1, 2, 9, 12, 14, 17, 18 und 37, C.I. Basic
Blue 1, 3, 5, 7, 9, 22, 24, 25, 26, 28 und 29, C.I. Basic
Black 2 und 8, C.I. Food Black 1 und 2, C.I. Food Blue 2,
C.I. Food Violet 2, C.I. Food Red 14, C.I. Food Yellow 4,
C.I. Reactive Yellow 37, C.I. Reactive Red 23 und 180 und
C.I. Reactive Black 31.
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Obgleich die Menge des Farbstoffs nicht besonders beschränkt
ist, was die Durchführung des Druckens und des Aufzeichnens
anbetrifft, liegt sie vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 10
Gew.-%, weiter bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 5,0 Gew.-%.
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Glycerin dient grundsätzlich als
Verstopfungsverhinderungsmittel. Die Menge an Glycerin liegt vorzugsweise im Bereich
von 1 bis 10 Gew.-%, weiter bevorzugt, 2,0 bis 5,0 Gew.-%.
Interessanterweise verringert die bestimmte Menge des
Glycerins die Angriffseigenschaft des
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinons. Wenn die Menge weniger als 1 Gew.-% beträgt, tritt
ungünstigerweise ein Verstopfen auf, oder die
Angriffseigenschaft des 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinons kann nicht
verringert werden. Andererseits wird die Trocknungsfähigkeit des
Drucks ungünstigerweise verschlechtert, wenn die Menge mehr
als 10 Gew.-% beträgt.
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Die Menge des einwertigen Alkohols mit 4 oder weniger
C-Atomen liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, weiter
bevorzugt im Bereich von 2 bis 7 Gew.-%. Bevorzugte Beispiele
des einwertigen Alkohols mit 4 oder weniger C-Atomen umfassen
Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol und Butanol.
Ethanol wird vom Gesichtspunkt der Sicherheit, des Geruchs
und der Eindringung der Tinte in das Aufzeichnungsmaterial
besonders bevorzugt. Der Alkohol verflüchtigt sich, während
er in das Aufzeichnungsmaterial eindringt. Dies verhindert
ein Verwischen und liefert sowohl eine befriedigende Qualität
des Drucks als auch eine befriedigende Trocknungseigenschaft
des Drucks. Wenn die Menge des Alkohols weniger als 1 Gew.-%
beträgt, können der Tinte ausreichende
Eindringungseigenschaft und kein ausreichendes Verdampfungsvermögen verliehen
werden, so daß die Möglichkeit besteht, daß die
Trocknungseigenschaft des Drucks verschlechtert ist. Falls die Menge des
Alkohols andererseits 5 Gew.-% übersteigt, wird es schwierig,
eine gute Qualität des Drucks herzustellen, und der
Flammpunkt der Tintenzusammensetzung wird herabgesetzt, was vom
Standpunkt der Sicherheit auch ungünstig ist.
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Die Menge des 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinons liegt
vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-%, weiter bevorzugt im
Bereich von 1 bis 5 Gew.-%. Da 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinons
ein hohes Lösungsvermögen für einen Farbstoff besitzt, kann
es die Konzentration des Farbstoffs in der
Tintenzusammensetzung erhöhen, um die Aufzeichnungsdichte zu verbessern. Da
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon eine niedrige Viskosität
aufweist, kann ein schnelles Ansteigen der Viskosität verhindert
werden, was zu einer Verbesserung der Qualität des Drucks und
der kontinuierlichen und intermitierenden Druckstabilität
beiträgt. Außerdem hat 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon die
Wirkung, die Wasserbeständigkeit des Drucks zu verbessern.
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Das hohe Farbstofflösungsvermögen des
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinons wird abgeleitet von seinem hohen Lösungsvermögen.
Das hohe Lösungsvermögen hat oft die ungünstige hohe
Angriffseigenschaft der Tintenzusammensetzung verursacht. Wenn
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon zusammen mit der vorstehend
erwähnten bestimmten Menge des Glycerins vorhanden ist, kann
die Angriffseigenschaft derart herabgesetzt werden, daß sie
kein praktisches Problem verursacht. Dies ermöglicht, daß
eine langfristige Zuverlässigkeit der Elemente, die einen
Aufzeichnungskopf und einen Tintenkanal bilden, sichergestellt
wird. Die Gegenwart von 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon und
Glycerin in einem Verhältnis von 2:1 bis 1:5 ist vom
Gesichtspunkt des Verhinderns der Angriffseigenschaft besonders
bevorzugt.
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Die Tintenzusammensetzung, die 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon
enthält, weist im allgemeinen keine pH-Wertstabilität auf, so
daß ungünstigerweise eine Ausfällung auftritt. Wenn
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon zusammen mit der vorstehend erwähnten
bestimmten Menge eines einwertigen Alkohols mit 4 oder
weniger C-Atomen vorhanden ist, kann das Problem überwunden
werden. Da 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon eine hohe Fähigkeit zum
Eindringen in das Aufzeichnungsmaterial besitzt, kann die
Menge des Alkohols relativ gering sein. Deshalb wird es
vorteilhafterweise möglich, eine Tintenzusammensetzung mit einem
hohen Flammpunkt und einer hohen Sicherheit zu schaffen.
Ausserdem erhöht eine Kombination von
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon mit einem Alkohol mit 4 oder weniger C-Atomen die
Viskosität der Tintenzusammensetzung. Deshalb ist die
Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung auch vorteilhaft, da
kein Verdickungsmittel benötigt wird.
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Das Lösungsmittel der erfindungsgemäßen Tintenzusammensetzung
ist grundsätzlich Wasser. Die Menge an Wasser beträgt 75 bis
95 Gew.-%, bevorzugt 80 bis 90 Gew.-%. Wenn die Menge weniger
als 75 Gew.-% beträgt, wird es schwierig, eine günstige
Qualität der Tinte sicherzustellen. Wenn sie 95 Gew.-%
übersteigt, tritt andererseits ungünstigerweise wahrscheinlich
ein Verstopfen auf oder die Trocknungsfähigkeit des Drucks
wird verschlechtert. Es wird weiter bevorzugt,
ionenausgetauschtes Wasser mit einer Calciumionen- oder
Magnesiumionenkonzentration von 5 ppm oder weniger zu verwenden.
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Die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung kann weiterhin
einen Zusatz zur weiteren Verbesserung der Eigenschaften der
Tintenzusammensetzung enthalten. Spezifische Beispiele des
Zusatzes umfassen oberflächenaktive Mittel,
Viskositätmodifikationsmittel, Oberflächenspannungsmodifikationsmittel,
Modifikationsmittel für den spezifischen Widerstand,
pH-Wert-Einstellungsmittel (beispielsweise Lithiumhydroxid,
Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid), Fungizide und Chelatbildner.
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Verschiedene Eigenschaften der erfindungsgemäßen
Tintenzusammensetzung können eingestellt werden, um dem
Tintenstrahlaufzeichnen zu entsprechen. Wenn die Arbeitstemperatur der
Tintenzusammensetzung 0 bis 50ºC beträgt, beträgt die Viskosität
vorzugsweise 30 mPa.s oder weniger. Um ein schnelles
Ansprechen (beispielsweise zwei Seiten Papier mit der Größe A4 pro
Minute) zu erzielen, beträgt die Viskosität der
Tintenzusammensetzung vorzugsweise 1,2 bis 20 mPa.s. Bei einer
Arbeitstemperatur von 0 bis 50ºC beträgt die Oberflächenspannung
vorzugsweise etwa 35 bis 60 Dyn/cm (35 bis 60 10&supmin;³ N/m) und
der pH-Wert beträgt vorzugsweise 7 bis 10.
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Nach dem Durchführen des Druckens mit der erfindungsgemäßen
Tintenzusammensetzung auf einem Aufzeichnungsmedium, kann der
Druck getrocknet und fixiert werden, durch geeignete
Wärmefixierungsmittel beispielsweise heißer Luft, einer heißen Walze
oder Infrarotstrahlen.
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Die erfindungsgemäße Tintenzusammensetzung kann hergestellt
werden, durch Mischen der vorstehend erwähnten Komponenten,
ausreichendem Rühren der Mischung bei Raumtemperatur oder
unter Erwärmen und wahlweisem Entfernen von Feststoffen durch
Filtrierung. Da die Tintenzusammensetzung der vorliegenden
Erfindung einen relativ flüchtigen, einwertigen Alkohol mit 4
oder weniger C-Atomen enthält, wird insbesondere bevorzugt,
daß die Zugabe des Alkohols und das Rühren der Mischung bei
einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur, vorzugsweise 40ºC
oder weniger, durchgeführt wird. Eine große Menge an
Verdampfung des Alkohols wärend der Herstellung der Tinte ist
ungünstig, weil die Steuerung der Eigenschaften der
Tintenzusammensetzung so schwierig wird, daß die Ausbeute verringert
wird.
Beispiele
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Die vorliegende Erfindung wird jetzt detaillierter unter
Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben, obgleich
sie auf diese Beispiele nicht beschränkt ist.
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Beispiel 1
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
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C.I. Direct Black 19 2,8 Gew.-%
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Glycerin 5,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 5,0 Gew.-%
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Ethanol 3,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 84,0 Gew.-%
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Alle Komponenten, mit Ausnahme des Ethanols in einer
Gesamtmenge von 120 Litern, wurden in ein Heizrührgefäß mit einem
Fassungsvermögen von 180 Litern verbracht und unter Erhitzen
auf 8000 während einer Stunde gerührt. Nach Abkühlen wurde
das Wasser während etwa 1 Stunde im Kreislauflaufen
gelassen, um die Temperatur der Tinte auf 4000 einzustellen, und
Ethanol wurde zugegeben. Die Mischung wurde dann während etwa
30 Minuten gerührt, und einer Vakuumfiltrierung unter
Verwendung eines 0,4 µm-Membranfilters unterzogen, um eine
Tintenzusammensetzung herzustellen.
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Tintenzusammensetzungen der Beispiele 2 bis 8 und der
Vergleichsbeispiele 1 bis 8 mit der folgenden jeweiligen
Zusammensetzung wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1
hergestellt.
Beispiel 2
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C.I. Direct Black 168 0,01 Gew.-%
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C.I. Direct Black 19 2,99 Gew.-%
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Glycerin 5,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 5,0 Gew.-%
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Ethanol 3,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 84,0 Gew.-%
Beispiel 3
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C.I. Direct Black 168 3,0 Gew.-%
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Glycerin 5,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 5,0 Gew.-%
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Ethanol 3,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 84,0 Gew.-%
Beispiel 4
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
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C.I. Direct Black 19 2,80 Gew.-%
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Glycerin 10,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 5,0 Gew.-%
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Ethanol 3,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 79,0 Gew.-%
Beispiel 5
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
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C.I. Direct Black 19 2,80 Gew.-%
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Glycerin 1,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 5,0 Gew.-%
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Ethanol 3,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 82,0 Gew.-%
Beispiel 6
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
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C.I. Direct Black 19 2,80 Gew.-%
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Glycerin 5,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 0,5 Gew.-%
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Ethanol 3,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 88,5 Gew.-%
Beispiel 7
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
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C.I. Direct Black 19 2,80 Gew.-%
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Glycerin 5,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 10,0 Gew.-%
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Ethanol 3,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 79,0 Gew.-%
Beispiel 8
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
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C.I. Direct Black 19 2,80 Gew.-%
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Glycerin 5,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 5,0 Gew.-%
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Ethanol 1,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 86,0 Gew.-%
Beispiel 9
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
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C.I. Direct Black 19 2,80 Gew.-%
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Glycerin 5,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 5,0 Gew.-%
-
Ethanol 5,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 82,0 Gew.-%
Beispiel 10
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C.I. Direct Black 154 0,2 Gew.-%
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C.I. Direct Black 19 2,80 Gew.-%
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Glycerin 5,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 5,0 Gew.-%
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Ethanol 3,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 84,0 Gew.-%
Beispiel 11
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
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C.I. Direct Black 19 2,8 Gew.-%
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Glycerin 4,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 2,0 Gew.-%
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Ethanol 4,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 87,0 Gew.-%
Vergleichsbeispiel 1
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C.I. Direct Black 19 3,0 Gew.-%
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Glycerin 5,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 5,0 Gew.-%
-
Ethanol 3,0 Gew.-%
-
Ionenausgetauschtes Wasser 84,0 Gew.-%
Vergleichsbeispiel 2
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
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C.I. Direct Black 19 2,80 Gew.-%
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Glycerin 15,0 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 5,0 Gew.-%
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Ethanol 3,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 74,0 Gew.-%
Vergleichsbeispiel 3
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
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C.I. Direct Black 19 2,80 Gew.-%
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 5,0 Gew.-%
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Ethanol 3,0 Gew.-%
-
Ionenausgetauschtes Wasser 89,0 Gew.-%
Vergleichsbeispiel 4
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
-
C.I. Direct Black 19 2,80 Gew.-%
-
Glycerin 5,0 Gew.-%
-
Ethanol 3,0 Gew.-%
-
Ionenausgetauschtes Wasser 89,0 Gew.-%
Vergleichsbeispiel 5
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
-
C.I. Direct Black 19 2,80 Gew.-%
-
Glycerin 5,0 Gew.-%
-
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 15,0 Gew.-%
-
Ethanol 3,0 Gew.-%
-
Ionenausgetauschtes Wasser 74,0 Gew.-%
Vergleichsbeispiel 6
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C.I. Direct Black 168 0,2 Gew.-%
-
C.I. Direct Black 19 2,80 Gew.-%
-
Glycerin 5,0 Gew.-%
-
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 5,0 Gew.-%
-
Ionenausgetauschtes Wasser 87,0 Gew.-%
Vergleichsbeispiel 7
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Eine in Beispiel 1 der japanischen Offenlegungsschrift
71768/1980 (japanische Patentveröffentlichung 31759/1982)
beschriebene Tintenzusammensetzung.
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1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 60,0 Gew.-%
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Sumilite Black G Conc 4,0 Gew.-%
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Ionenausgetauschtes Wasser 36,0 Gew.-%
Vergleichsbeispiel 8
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Eine Aufzeichnungslösung wurde auf die gleiche Weise wie in
Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß Ethanol bei
einer Temperatur von mehr als 40ºC zugegeben wurde.
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Tintenzusammensetzungen der Beispiele 1 bis 9 und der
Vergleichsbeispiele 1 bis 8 wurden unter Verwendung eines
Tintenstrahldruckers HG-5130 (hergestellt von Seiko Epson
Corporation) mit Bezug auf (1) die Qualität des Drucks, (2) das
Trocknungsvermögens des Drucks, (3) die Druckstabilität, (4)
die Wasserbeständigkeit des Drucks, (5) die
Lagerbeständigkeit der Tintenzusammensetzung und (6) die langfristige
Zuverlässigkeit der Tintenzusammensetzung mit Bezug auf ihre
Angriffseigenschaft auf Elemente, aus denen ein
Aufzeichnungskopf und ein Tintenkanal gebildet sind, eine Veränderung
in den Eigenschaften der Tintenzusammensetzung und das
Auftreten eines Niederschlags getestet. Die Bewertung wurde auf
der Basis der nachstehenden Kriterien durchgeführt. Die
Ergebnisse der Bewertung sind in Tabelle 1 dargestellt.
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Die Druckqualität wurde unter Verwendung von je 10 Arten von
Papier, die in Europa, Amerika und Japan hergestellt wurden,
d.h. insgesamt 30 Arten des Papiers, geprüft.
(1) Bewertung der Qualität des Drucks
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Der Druck wurde unter einem Mikroskop (100fache und 400fache
Vergrößerung) und mit dem bloßen Auge beobachtet. Der
Prozentsatz der Papiere, auf denen der Druck einen scharfen Rand
ohne Verwischen entlang einer Faser des Papiers hatte, wurde
berechnet. Die Kriterien der Bewertung waren wie folgt.
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: 80% oder mehr
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: 60 bis 79%
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: 40 bis 59%
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X : 39% oder weniger
(2) Bewertung des Trocknungsvermögens des Drucks
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(2-1) 10 Sekunden nach dem Drucken, wurde der Druck mit dem
Papierrand gerieben. Der Prozentsatz der Papiere, die 10
Sekunden nach dem Beginn des Reibens zu keinem Verschmieren
führten, wurde berechnet. Die Kriterien der Bewertung waren
wie folgt.
-
: 80% oder mehr
-
: 60 bis 79%
-
: 40 bis 59%
-
K : 39% oder weniger
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(2-2) Nach dem Trocknen des Drucks wurde ein Finger gegen den
Druck während 10 Minuten gepreßt und dann gegen den Druck
gerieben. Der Prozentsatz der Papiere, die den Finger oder das
Papier nicht befleckten, wurde berechnet. Die Kriterien der
Bewertung waren wie folgt.
-
: 80% oder mehr
-
: 60 bis 79%
-
: 40 bis 59%
-
X : 39% oder weniger
(3) Bewertung der Druckstabilität
-
(3-1) Kontinuierliches Drucken wurde durchgeführt, um den
Zeitraum zu bestimmen, während dessen der Druck stabil
durchgeführt werden konnte. Die Kriterien der Bewertung waren wie
folgt.
-
: 24 Stunden oder mehr
-
: 10 bis weniger als 24 Stunden
-
X : weniger als 10 Stunden
-
(3-2) Intermittierendes Drucken wurde in Intervallen von 30
Sekunden durchgeführt, um den Zeitraum zu bestimmen, während
dessen das intermittierende Drucken stabil durchgeführt
werden konnte. Die Kriterien der Bewertung waren wie folgt.
-
: 10 Stunden oder mehr
-
: 1 bis weniger als 10 Stunden
-
X : weniger als 1 Stunde
-
(3-3) Der Drucker mit der Tintenzusammensetzung wurde in
einem konstanten Temperaturbad von 70ºC während eines Monats
stehengelassen. Die Anzahl der Reinigungsvorgänge, die
notwendig war, damit ein zufriedenstellendes Drucken vollständig
wieder aufgenommen werden konnte, wurde gezählt. Die
Kriterien der Bewertung waren wie folgt.
-
: Ein zufriedenstellendes Drucken konnte
vollständig wieder aufgenommen werden, indem das Reinigen
weniger als 3 Mal wiederholt wurde.
-
: Ein zufriedenstellendes Drucken konnte wieder
vollständig aufgenommen werden, indem das Reinigen
3 bis 5 Mal wiederholt wurde.
-
: Ein zufriedenstellendes Drucken konnte
vollständig wieder aufgenommen werden, indem das Reinigen
5 bis 10 Mal wiederholt wurde
-
X : Ein zufriedenstellendes Drucken konnte nicht
wieder vollständig aufgenommen werden oder konnte
überhaupt nicht wieder aufgenommen werden, selbst
wenn das Reinigen 10 oder mehr Male wiederholt
wurde.
(4) Bewertung der Wasserbeständigkeit
-
Der Druck wurde während 10 Sekunden in Wasser getaucht. Der
Prozentsatz der Papiere, bei denen keine Flecken entstanden,
wurde berechnet. Die Kriterien der Bewertung waren wie folgt.
-
: 80% oder mehr
-
: 60 bis 79%
-
: 40 bis 59%
-
X : 39% oder weniger
(5) Lagerbeständigkeit der Tinte
-
100 cm³ der Tintenzusammensetzung wurde in eine
Aluminiumpackung verbracht und abgedichtet und in einem konstanten
Temperaturbad von 70ºC während 1 Monat gelagert. Die
Tintenzusammensetzung wurde untersucht, um zu bestimmen, ob sich
die Eigenschaften (pH-Wert, Viskosität, Oberflächenspannung
und elektrische Leitfähigkeit) der Tintenzusammensetzung
verändert hatten, und ob ein Niederschlag aufgetreten war oder
nicht. Die Kriterien der Bewertung waren wie folgt.
-
: Es wurde weder eine Veränderung der Eigenschaften
der Tinte, noch das Auftreten eines Niederschlags
beobachtet
-
: Es wurde eine Veränderung der Eigenschaften der
Tinte oder das Auftreten eines Niederschlags
beobbeobachtet
-
X : Sowohl eine Veränderung der Eigenschaften der
Tinte als auch das Auftreten eines Niederschlags
wurden beobachtet.
(6) Angriffseigenschaft und Auftreten eines Niederschlags
-
Ein Element, das einen Aufzeichnungskopf bildet und ein
Element, das einen Tintenkanal bildet, wurden in Kontakt mit der
Tintenzusammensetzung gebracht und in einem Bad konstanter
Temperatur bei 70ºC während 1 Monat gelagert. Die Elemente
wurden untersucht, um zu bestimmen, ob die
Tintenzusammensetzung die Elemente angegriffen hatte und ein Auflösen, ein
Aufquellen, ein Reißen oder ein Aufrauhen der Elemente
bewirkt hatte oder nicht. Außerdem wurde die
Tintenzusammensetzung untersucht, um zu bestimmen, ob sich die Eigenschaften
der Tintenzusammensetzung verändert hatten und ob sich ein
Niederschlag gebildet hatte oder nicht. Die Kriterien der
Bewertung waren wie folgt.
-
: Es wurde kein Anzeichen bemerkt, daß die Elemente
von der Tintenzusammensetzung angegriffen worden
wären, daß sich die Eigenschaften der
Tintenzusammensetzung sich verändert hatte und daß ein
Niederschlag aufgetreten war.
-
: Es wurde mindestens ein Anzeichen beobachtet, daß
ein Angriff durch die Tintenzusammensetzung erfolgt
war, daß sich die Eigenschaften verändert hatten,
oder daß ein Niederschlag aufgetreten war.
-
X : Alle Anzeichen des Angriffs durch die
Tintenzusammensetzung, der Veränderung der Eigenschaften
und des Auftretens eines Niederschlags wurden
beobobachtet.
Tabelle 1
Bewertungstests
Beispiel
Vergleichsbeispiel
-
Die Eigenschaften (Viskosität und Oberflächenspannung) und
der Ethanolgehalt der Tintenzusammensetzung von Beispiel 1
und des Vergleichsbeispiels 9 wurden gemessen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 angegeben.
-
Die Viskosität und die Oberflächenspannung wurden unter
Verwendung eines Viskosimeters des Typs B (hergestellt von Tokyo
Keiki Co., Ltd.) und eines Spannungsmessers CBVP-A3 (Kyowa
Interface Science Co., Ltd.) gemessen und der Ethanolgehalt
wurde durch quantitative Analyse unter Verwendung eines
Gaschromatographen (hergestellt von Shimadzu Seisakusho Ltd.)
bestimmt.
Tabelle 2
Beisp. 1
Vergleichsbeisp. 9
Viskosität (mPa.s)
Oberflächenspannung (mN/m)
Ethanolgehalt (Gew.-%)