DE69523378T2

DE69523378T2 - Tintensortiment und mehrfarbiges Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren unter Verwendung desselben

Info

Publication number: DE69523378T2
Application number: DE69523378T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Ishinaga; Akio Kashiwazaki; Kiyomitsu Kudo; Yutaka Kurabayashi; Hiromichi Noguchi; Yuko Suga; Aya Takaide
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1995-07-12
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2015-07-13
Also published as: SG40014A1; JPH0880665A; US6399674B1; DE69523378D1; JP3683946B2; EP0692527A2; EP0692527B1; EP0692527A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sortiment von Pigmenttinten für die Tintenstrahlfarbaufzeichnung und auf ein Tintentrahl- Farbaufzeichnungsvefahren, in dem solch eine Tintensortiment verwendet wird, und insbesondere auf ein Tintensortiment, das aus einer schwarzen Tinte und anderen Pigmenttinten (nachstehend wird darauf als Farbtinten Bezug genommen), die sich im Farbton von der schwarzen Tinte unterscheiden, besteht, wobei die schwarze Tinte und die Farbtinten jeweils eine wäßrige Pigmentdispersion umfassen, wobei das Tintensortiment die Bereitstellung aufgezeichneter Bilder mit ausgezeichneter Qualität ermöglicht, die insbesondere frei von einer Diffusion oder einem Ausbluten der Farben (nachstehend wird darauf einfach als "Ausbluten" Bezug genommen) an der Grenze von schwarzer Tinte und den Farbtinten auf sogenanntem Normalpapier, wie holzfreiem Papier, Kopierpapier, Briefpapier, Wärmeumdruckpapier und Geschäftsformularen für Matrixdrucker, und transparenten Aufzeichnungsmaterialien, wie transparenten Filmen für Overheadprojektoren sind, und die Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsverfahren, in dem solch ein Tintensortiment verwendet wird.

In Beziehung stehender Stand der Technik

In den letzten Jahren wurde versucht, Pigmenttinten auf Wasserbasis bei der Aufzeichnung auf Abruf zu verwenden, da Pigmenttinten auf Wasserbasis die besten Materialien sind, um den resultierenden aufgezeichneten Bildern selbst in Tintenstrahlsystemen Beständigkeitseigenschaften, wie Wasserbeständigkeit und Lichtbeständigkeit, zu verleihen. Tinten für Drucker von Tintenstrahlsystemen müssen die nachstehenden charakteristischen Eigenschaften aufweisen:
(1) Bereitstellung von Bildern mit ausreichender optischer Dichte;
(2) ein gutes Trocknungsvermögen auf Aufzeichnungsmaterialien;
(3) Bereitstellung von Bildern, auf denen es weder zu einem Auslaufen der Tinte noch zu einem Ausbluten kommt;
(4) Bereitstellung von aufgezeichneten Bildern, die nicht verlaufen, selbst wenn sie in Kontakt mit Wasser, Alkohol und ähnlichem kommen;
(5) Bereitstellung von aufgezeichneten Bildern mit ausgezeichneter Lichtbeständigkeit;
(6) sie führen zu keiner Verstopfung der Düsen;
(7) sie führen zu keinen Fehlern, wie einem Verschwimmen aufgezeichneter Bilder, während eines kontinuierlichen Druckens oder bei der Wiederaufnahme der Aufzeichnung nach einer langandauernden Unterbrechung der Aufzeichnung;
(8) sie können auf stabile Weise gelagert werden;
(9) sie sind für die Anwender sicher, und
(10) sie führen zu keinen Problemen, wenn sie in Kontakt mit Elementen kommen, aus denen die Aufzeichnungsvorrichtungen bestehen.
Für Tinten, die in einem Tintenstrahlaufzeichnungssystem verwendet werden, das Wärmeenergie nutzt, ist zusätzlich zu den vorstehenden Anforderungen notwendig, daß sie die nachstehenden charakteristischen Eigenschaften aufweisen:
(11) sie weisen eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit auf und üben keine schädliche Wirkung auf das Element für die Wärmeerzeugung aus.
Die Tinten, die in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 2-255875, 4-334870, 4-57859 und 4-57860 beschrieben sind, werden als Pigmenttinten auf Wasserbasis für den Tintenstrahldruck offenbart, die die grundlegenden Probleme der Druckqualität, der Ausstoßeigenschaften, der Lagerstabilität, der Verstopfungsbeständigkeit, der Fixierbarkeit und ähnliches zu lösen vermögen.
Mit dem Auftauchen der Farbdrucker und der Entwicklung von Software für PCs, die für die Verarbeitung von Farbbildern geeignet sind, begann sich die Desktop-Präsentation zu verbreiten. Die bei der Tintenstrahlaufzeichnung verwendeten Tinten müssen deshalb zusätzlich zu den vorstehenden Erfordernissen (1) bis (11) die nachstehenden charakteristischen Eigenschaften aufweisen:
(12) Bereitstellung von Farbbildern mit klaren Buchstabenbildern, in denen sowohl die Halbtonbilder als auch die Strichzeichnungen deutlich sind.
Die europäische Patentschrift EP-A-0 633 142, bei der es sich um ein Dokument gemäß Art. 54(3)(4) EPC handelt, offenbart ein Verfahren zur Verminderung des Ausblutens und zur Verbesserung von mit Farbe bedruckten Elementen, das das Aufbringen einer anionischen Druckflüssigkeit und einer kationischen Druckflüssigkeit auf ein Substrat nebeneinander umfaßt, wobei mindestens eine der Druckflüssigkeiten ein Polymer enthält und die anionische und die kationische Druckflüssigkeit miteinander reagieren, wobei die Farbintegrität der anionischen und kationischen Druckflüssigkeiten beibehalten wird. Mindestens eine der beiden benachbarten Tinten enthält ein Polymer als Dispersionsmittel für pigmentierte Tinten und das Polymer weist den gleichen ionischen Charakter wie die Tinte auf, d. h. kationische Polymere für kationische Tinten und anionische Polymere für anionische Tinten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in der Bereitstellung eines Sortiments von Pigmenttinten auf Wasserbasis für den Tintenstrahldruck, die den vorstehend erwähnten allgemeinen Leistungsanforderungen entsprechen und insbesondere Farbbilder liefern können, in denen die Buchstabenbilder klar sind und sowohl Halbtonbilder als auch Strichzeichnungen deutlich sind, und in der Bereitstellung eines Tintenstrahl- Farbaufzeichnungsverfahrens unter Verwendung solch eines Tintensortiments.
Die vorstehende Aufgabe kann mittels der nachstehend beschriebenen Erfindung gelöst werden.
Erfindungsgemäß wird somit ein Tintensortiment zur Verfügung gestellt, das eine kationische schwarze Tinte und eine anionische Farbtinte für die Tintenstrahlaufzeichnung umfaßt, wobei die kationische schwarze Tinte Ruß und ein wasserlösliches kationisches Polymer umfaßt, wobei der Ruß einen pH-Wert von 7 bis 10 aufweist und das wasserlösliche kationische Polymer aus mindestens einer der nachstehenden Verbindungen, d. h. einem (Meth)acrylestermonomer, das ein tertiäres Aminsalz oder ein quartäres Aminsalz aufweist, und einem (Meth)acrylamidmonomer, das ein tertiäres Aminsalz oder eine quartäre Ammoniumgruppe aufweist, besteht.
Erfindungsgemäß wird auch ein Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsverfahren zur Verfügung gestellt, das die Verwendung der vorstehenden schwarzen kationischen Tinte und der vorstehenden anionischen Farbtinte umfaßt, wobei das Verfahren nach Anspruch 12 definiert ist.
Erfindungsgemäß wird desweiteren eine kationische schwarze Tinte nach Anspruch 23 zur Verfügung gestellt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine typische Schnittansicht eines Aufzeichnungskopfes gemäß dem Tintenstrahlaufzeichnungssystem der Erfindung.
Fig. 2 ist eine typische Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.
Fig. 3 ist eine typische perspektivische Ansicht, die einen beispielhaften Mehrfachkopf zeigt, der aus einer Anordnung von wie in Fig. 1 gezeigten Köpfen besteht.
Fig. 4 ist eine typische perspektivische Ansicht, die ein Tintenstrahlaufzeichnungsgerät zeigt, in dem der in Fig. 1 gezeigte Kopf eingebaut wurde.
Fig. 5 ist eine typische Schnittansicht, die eine Tintenkasette zeigt, aus der dem in Fig. 1 gezeigten Kopf eine Aufzeichnungsflüssigkeit zugeführt wird.
Fig. 6 ist eine typische perspektivische Ansicht, die die Hauptteile eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts zeigt, in dem der in Fig. 1 gezeigte Kopf einstückig mit der in Fig. 5 gezeigten Tintenkasette ausgebildet ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Erfindungsgemäß kann eine Diffusion (Ausbluten an einem Grenzbereich) zwischen einer schwarzen Tinte und einer Farbtinte auf einem Aufzeichnungsmaterial durch eine Variation der Polaritäten der in der schwarzen Tinte und der Farbtinte verwendeten Dispersionsmittel zueinander verhindert werden. Um die Polaritäten der in den entsprechenden Tinten verwendeten Dispersionsmittel zueinander zu variieren, wird zum Beispiel vorgeschlagen, in der schwarzen Tinte ein kationisches Dispersionsmittel und in der Farbtinte ein anionisches Dispersionsmittel zu verwenden.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend beschrieben, um die Erfindung detaillierter zu erklären.
In dem Tintensortiment der Pigmenttinten auf Wasserbasis für die Tintenstrahlaufzeichnung und das Tintenstrahl-Farbaufzeichnungsverfahren, in dem solch ein erfindungsgemäßes Tintensortiment verwendet wird, kann ein Teil der in den anderen Farbtinten als der schwarzen Tinte enthaltenen Farbmittel aus wasserlöslichen Farbstoffen bestehen, wie Säurefarbstoffe, Direktfarbstoffe oder basische Farbstoffe. Es ist jedoch bevorzugt, daß es sich bei allen Tinten um Pigmenttinten handelt.
Bei der schwarzen Pigmenttinte handelt es sich um eine schwarze Pigmenttinte, die dadurch erhalten werden kann, daß ein schwarzes Pigment mit einem neutralen oder alkalischen pH-Wert einer Dispersionsbehandlung unter Verwendung eines wasserlöslichen Polymers unterzogen wird, das aus mindestens einem (Meth)acrylsäureester oder einem (Meth)acrylamidmonomer mit einem tertiären Aminsalz oder einer guartären Ammoniumgruppe gefertigt ist, wobei es sich bei den Farbtinten, die jeweils einen anderen Farbton als schwarz aufweisen, z. B. gelbe, magentafarbene und cyanfarbene Tinten, bevorzugt um Pigmenttinten handelt, die dadurch erhalten werden, daß die Pigmente mit den entsprechenden Farbtönen getrennt einer Dispersionsbehandlung unter Verwendung eines anionischen polymeren Dispersionsmittels mit einer Carboxyl- oder Sulfonsäuregruppe als hydrophiler Gruppe unterzogen werden. Mit dem Begriff "pH-Wert" eines schwarzen Pigments ist übrigens im allgemeinen der pH-Wert einer wäßrigen Lösung gemeint, bei der das Pigment in reinem Wasser gelöst ist, und der mittels eines Verfahrens erhalten werden kann, das dem der Messung des pH-Wertes von Ruß entspricht.
In dem Fall, in dem es sich beidem bei der Aufzeichnung verwendeten Aufzeichnungsmaterial um Normalpapier handelt, ist es bevorzugt, daß die Grenzflächenspannung zwischen der schwarzen Tinte und dem Normalpapier höher als diejenige der Farbtinten ist. Somit ist die Eindringgeschwindigkeit der schwarzen Tinte in das Normalpapier kleiner als diejenige der Farbtinten.
Wenn die Farbaufzeichnung auf Normalpapier mit dem wie vorstehend beschriebenen Tintensortiment in einem Tintenstrahlsystem erfolgt, kann ein Bild mit guter Fixierbarkeit, hoher optischer Dichte und wenig Ausbluten zur Verfügung gestellt werden. Selbst wenn die Aufzeichnung auf einem transparenten Aufzeichnungsmaterial durchgeführt wird, kann ein klares Projektionsbild zur Verfügung gestellt werden. Es versteht sich von selbst, daß dann, wenn es sich bei allen verwendeten Tinten um Pigmenttinten handelt, die Licht- und Wasserbeständigkeit des aufgezeichneten Bildes ganz ausgezeichnet wird.
Bei den in der Erfindung verwendeten kationischen polymeren Dispersionsmitteln handelt es sich hauptsächlich um Dispersionsmittel, die durch Polymerisation von Vinylmonomeren erhalten werden. Als Beispiele für ein kationisches Monomer, das mindestens einen Teil des resultierenden Polymers bildet, seien die wie nachstehend beschriebenen Salze tertiärer Aminmonomerer und quaternisierte Verbindungen davon erwähnt.
N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat [CH&sub2;=C(CH&sub3;)-COOC&sub2;H&sub4;N(CH&sub3;)&sub2;]; N,N-Dimethylaminoethylacrylat [CH&sub2;=CH-COO-C&sub2;H&sub4;N(CH&sub3;)&sub2;], N,N-Dimethylaminopropylmethacrylat [CH&sub2;=C(CH&sub3;)-COO- C&sub3;H&sub6;N(CH&sub3;)&sub2;], N,N-Dimethylaminopropylacrylat [CH&sub2;=CH-COO-C&sub3;H&sub6;N(CH&sub3;)&sub2;], N,N-Dimethylacrylamid [CH&sub2;=CH-CON(CH&sub3;)&sub2;]; N,N-Dimethylmethacrylamid [CH&sub2;=C(CH&sub3;)-CON(CH&sub3;)&sub2;]; N,N-Dimethylaminoethylacrylamid [CH&sub2;=CH-CONHC&sub2;H&sub4;N(CH&sub3;)&sub2;]; N,N-Dimethylaminoethylmethacrylamid [CH&sub2;=C(CH&sub3;)CONHC&sub2;H&sub4;N(CH&sub3;)&sub2;]; N,N-Dimethylaminopropylacrylamid [CH&sub2;=CHCONHC&sub3;H&sub6;N(CH&sub3;)&sub2;]; und N,N-Dimethylaminopropylmethacrylamid [CH&sub2;=C(CH&sub3;)- CONHC&sub3;HE&sub6;N(CH&sub3;)&sub2;]
Im Falle der tertiären Amine schließen Beispiele für die Verbindungen, die zur Bildung ihrer Salze verwendet werden, Salzsäure, Schwefelsäure und Essigsäure ein. Beispiele für die Verbindungen, die verwendet werden, um sie zu quaternisieren, schließen Methylchlorid, Dimethylsulfat, Benzylchlorid und Epichlorhydrin ein. Darunter sind vom Standpunkt der Herstellung der in der Erfindung verwendeten Dispersionsmittel Methylchlorid und Dimethylsulfat bevorzugt. Die wie vorstehend beschriebenen tertiären Aminsalze oder die quartären Ammoniumverbindungen verhalten sich im Was er wie Kationen und werden im sauren Bereich unter neutralisierten Bedingungen gelöst. Diese Monomere sind in ihren entsprechenden Copolymeren bevorzugt in Mengen im Bereich von 20 bis 60 Gewichts-% enthalten.
Beispiele für andere Monomere, die beider Bildung der vorstehend beschriebenen polymeren Dispersionsmittel verwendet werden, schließen hydroxylgruppenhaltige (Meth)acrylsäureester, wie 2-Hydroxyethylmethacrylat und Acrylester mit einer langen Ethylenoxidkette als Seitenkette, und wasserlösliche Monomere, die geeignet sind, sich in Wasser mit einem pH-Wert von ungefähr 7 zu lösen, wie Acrylamide, Vinylether, Vinylpyrrolidone, Vinylpyridine und Vinyloxazoline ein. Als hydrophobe Monomere werden Styrol, Styrolderivate, Vinylnaphthalin, Vinylnaphthalinderivate Alkyl(meth)acrylate, Acrylonitril und ähnliches verwende. In einem durch Copolymerisation erhaltenen polymeren Dispersionsmittel kann/können das/die wasserlöslichen Monomere bevorzugt in einem Bereich von 15 bis 35 Gewichts-% verwendet werden, um eine stabile Existenz des Copolymers in der wäßrigen Lösung zu gewährleisten, wohingegen das/die hydrophobe(n) Monomer(e) bevorzugt in einem Bereich von 20 bis 40 Gewichts-% verwendet werden können, um die Dispersionswirkung des Copolymers auf das Pigment zu verstärken.
Die Menge des in jeder der erfindungsgemäßen Tinte enthaltenen Pigments liegt innerhalb eines Bereichs von 1 bis 20 Gewichts-%, bevorzugt von 2 bis 12 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht der Tinte. Bei dem in der schwarzen Tinte verwendeten Ruß kann es sich um Ruß handeln, der gemäß dem Furnace-Verfahren oder gemäß dem Channel-Verfahren hergestellt wurde. Solch ein Ruß weist bevorzugt die nachstehenden Eigenschaften auf: der primäre Teilchendurchmesser beträgt 15 bis 40 nm, die spezifische Oberfläche beträgt 50 bis 300 m²/g, wie gemäß dem BET-Verfahren ermittelt wird, die Ölabsorption beträgt 40 bis 150 ml/100 g, wie unter Verwendung von DBP ermittelt wird, der Gehalt an flüchtigen Stoffen beträgt 0,5 bis 3,0% und der pH-Wert ist neutral bis alkalisch, zum Beispiel 7 bis 10.
Beispiele für das Rußpigment (CI Pigmentschwarz 7) (C.I. Pigment Black 7) (CI = Colour Index) mit solchen Eigenschaften schließen #2600, #2300, #990, #980, #960, #950, #900, #850, #750, #650, MCF-88, MA-600, #95, 435, #52, #47, #45, #45L, #44, #440, #33, #32, #30, #25, #20, #10 und #5 (alles Produkte von Mitsubishi Kagaku Co.); Printex 95, Printex 90, Printex 85, Printex 80, Printex 75, Printex 45, Printex 40, Printex P, Printex 60, Printex 300, Printex 30, Printex 35, Printex 25, Printex 200, Printex A, Printex G, Printex L6 und Printex L (alles Produkte von Degussa); Raven 850, Raven 780 ULTRA, Raven 760 ULTRA, Raven 790 UJTPA, Raven 520, Raven 500, Raven 410, Raven 420, Raven 430, Raren 450, Raven 460, Raven 890 und Raven 1020 (alles Produkte von Columbian Carbon Japan Limited); und Regal 415R, Regal 330R, Regal 250R, Regal 995R, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 460, Monarch 280 und Monarch 120 (alles Produkte von Cabot Japan) ein.
Beispiele für das in der gelben Tinte verwendete Pigment schließen die nachstehende Pigmente ein: CI Pigmentgelb 1 (C.I. Pigment Yellow 1), CI Pigmentgelb 2, CI Pigmentgelb 3, CI Pigmentgelb 12, CI Pigmentgelb 13, CI Pigmentgelb 14, CI Pigmentgelb 16, CI Pigmentgelb 17, CI Pigmentgelb 73, CI Pigmentgelb 74, CI Pigmentgelb 75, CI Pigmentgelb 83, CI Pigmentgelb 93, CI Pigmentgelb 95, CI Pigmentgelb 97, CI Pigmentgelb 98, CI Pigmentgelb 114, CI Pigmentgelb 128, CI Pigmentgelb 129, CI Pigmentgelb 151 and CI Pigmentgelb 154.
Beispiele für das in der magentafarbenen Tinte verwendete Pigment schließen die nachstehenden Pigmente ein: CI Pigmentrot 5 (C.I. Pigment Red 5), CI Pigmentrot 7, CI Pignentrot 12, CI Pigmentrot 48 (Ca), CI Pigmentrot 48 (Mn), CI Pigmentrot 57 (Ca), CI Pigmentrot 57 : 1, CI Pigment rot 112, CI Pigmentrot 122, CI Pigmentrot 123, CI Pigmentrot 168, CI Pigmentrot 184 und CI Pigmentrot 202.
Beispiele für das in der cyanfarbenen Tinte verwendete Pigment chließen die nachstehenden Pigmente ein: CI Pigmentblau 1 (C.I. Pigment Blue 1), CI Pigmentblau 2, CI Pigmentblau 3, CI Pigmentblau 15 : 3, CI Pigmentblau 15 : 6, CI Pigmentblau 15 : 34, CI Pigmentblau 16, CI Pigmentblau 22, CI Pigmentblau 60, CI Küpenblau 4 (C.I. Vat Blue 4) und CI Küpenblau 60.
Neben den vorstehend genannten Pigmenten können bevorzugt die nachstehenden Pigmente entweder alleine oder in Kombination verwendet werden wenn andere Farben als die drei Primärfarben, wie rot, grün, blau und andere, verlangt werden.
CI Pigmentrot 209 (C.I. Pigment Red 209), CI Pigmentrot 122, CI Pigmentrot 224, CI Pigmentrot 171, CI Pigmentrot 194, CI Pigmentorange 43 (C.I. Pigment Orange 43), CI Küpenviolett 3 (C.I. Vat Violet 3), CI Pigmentviolett 19 (C.I. Pigment Violet 19), CI Pigmentgrün 36 (C.I. Pigment Green 36), CI Pigmentgrün 7, CI Pigmentviolett 23, CI Pigmentviolett 37, CI Pigmentblau 15 : 6 (C.I. Pigment Blue 15 : 6), CI Pigmentblau 209 und ähnliches.
Die Farbtinten können gleichzeitig auch die nachstehend erwähnten Farbstoffe enthalten.
Beispiele für die in der gelben Tinte verwendeten Farbstoffe schließen die nachstehenden Farbstoffe ein: CI Säuregelb 11 (C.I. Acid Yellow 11), CI Säuregelb 17, CI Säuregelb 23, CI Säuregeib 25, CI Säuregelb 29, CI Säuregelb 42, CI Säuregelb 49, CI Säuregelb 61, CI Säuregelb 71, CI Direktgelb 12 (C.I. Direct Yellow 12), CI Direktgelb 24, CI Direktgelb 26, CI Direktgelb 44, CI Direktgelb 86, CI Eirektgelb 87, CI Direktgelb 98, CI Direktgelb 100, CI Direktgelb 130 und CI Direktgelb 142.
Beispiele für die in der roten Tinte verwendeten Farbstoffe schließen die nachstehenden Beispiele ein: CI Säurerot 1 (C.I. Acid Red 1), CI Säurerot 6, CI Säurerot 8, CI Säurerot 32, CI Säurerot 35, CI Säurerot. 37, CI Säurerot 51, CI Säurerot 52, CI Säurerot 80, CI Säurerot 85, CI Säurerot 87, CI Säurerot 92, CI Säurerot; 94, CI Säurerot 115, CI Säurerot 180, CI Säurerot 254, Cl Säurerot 256, CI Säurerot 289, CI Säurerot 315, CI Säurerot 317, CI Direktrot 1 (C.I. Direct Red 1), CI Direktrot 4, CI Direktrot 13, CI Direktrot 17, CI Direktrot 23, CI Direktrot 28, CI Direktrot 31, CI Direktrot 62, CI Direktrot 79, CI Direktrot 81, CI Direktrot 83, CI Direktrot 89, CI Direktrot 227, CI Direktrot 240, CI Direktrot 242 und CI Direktrot 243.
Beispiele für den in der blauen Tinte verwendeten Farbstoff schließen die nachstehenden Beispiele ein: CI Säureblau 9 (C.I. Acid Blue 9), CI Säureblau 22, CI Säureblau 40, CI Säureblau 59, CI Säureblau 93, CI Säureblau 102, CI Säureblau 104, CI Säureblau 113, CI Säureblau 117, CI Säureblau 120, CI Säureblau 167, CI Säureblau 229, CI Säureblau 234, CI Säureblau 254, CI Direktblau 6 (CI. Direct Blue 6), CI Direktblau 22, CI Direktblau 25, CI Direktblau 71, CI Direktblau 78, CI Direktblau 86, CI Direktblau 90, CI Direktblau 106 und CI Direktblau 199.
In der Erfindung ist es bei der Verwendung des vorstehend beschriebenen kationischen wasserlöslichen Polymers als Dispersionsmittel, um ein Pigment zu dispergieren, vom Standpunkt der physikalischen Eigenschaften bevorzugt, daß das Pigment so eingestellt wird, daß es einen isoelektrischen Punkt von mindestens 6 aufweist oder in einer einfachen wäßrigen Dispersion einen neutralen oder alkalischen pH-Wert, der für das Pigment charakteristisch ist, aufweist, der auf 7 bis 10 eingestellt ist. Es ist klar, daß solch ein Pigment vom Standpunkt der Dispergierbarkeit aufgrund der Tatsache, daß die ionische Wechselwirkung zwischen dem Pigment und dem kationischen wasserlöslichen Polymer stark wird, bevorzugt ist.
Um eine wäßrige Dispersion eines feinen partikulären Pigments unter Verwendung solcher wie vorstehend beschriebenen Materialien zu erhalten, ist es bevorzugt, die nachstehenden Verfahren anzuwenden:
1) Im Falle von Ruß:
Ruß wird in einer Lösung eines kationischen Dispersionsmittels vorgemischt und anschließend in einer Dispersionsvorrichtung mit hoher Schergeschwindigkeit gemahlen. Nach dem Verdünnen wird die Mischung zentrifugiert, um die groben Teilchen aus der verdünnten Mischung zu entfernen. Danach werden Materialien zugegeben, die notwendig sind, um eine gewünschte Tintenformulierung zu erreichen, und die resultierende Mischung wird gealtert, wenn dies die Umstände erfordern. Danach wird die so behandelte Mischung zentrifugiert, um eine Pigmentdispersion mit dem gewünschten mittleren Teilchendurchmesser zu erhalten. Der pH-Wert der so hergestellten Tinte wird auf einen Wert in einem Bereich von 3 bis 7 eingestellt.
2) Im Falle von Pigmenten, die sich im Farbton vom Ruß unterscheiden:
Eine Behandlung erfolgt im wesentlichen auf die gleiche Weise wie beim Ruß, außer daß ein anionisches Dispersionsmittel verwendet wird. Es ist jedoch erwünscht, daß dann, wenn ein organisches Pigment verwendet wird, dessen Teilchendurchmesser nur schwer verkleinert werden kann, ein bearbeitetes Pigment zu verwenden, dessen Benetzbarkeit auf die nachstehende Weise verändert wurde. Das heißt, es erfolgt gleichzeitig mit der Synthese des Pigments oder im Verlauf der Synthese eine Behandlung mit einem grenzflächenaktiven Mittel, um das Kristallwachstum der Pigmentteilchen zu hemmen.
Sowohl im Falle des Rußes als auch der Farbtinten ist es vom Standpunkt der Stabilität der resultierenden Dispersion wesentlich, daß der mittlere Teilchendurchmesser des Pigments in einem Bereich von 80 bis 200 nm, bevorzugt von 80 bis 150 nm liegt. Die Oberflächenspannung der Tinte kann in einem Bereich von 30 bis 60 dyn/cm liegen.
In dem Fall, in dem die Aufzeichnung mit diesen Tinten auf Normalpapier erfolgt, kann die schwarze Tinte vom Standpunkt der Bereitstellung klarer aufgezeichneter Buchstaben in bezug auf das Papier bevorzugt eine hohe Grenzflächenspannung aufweisen. Andererseits weisen die Farbtinten bevorzugt eine geringe Grenzflächenspannung in bezug auf das Papier auf, da eine hohe Eindringgeschwindigkeit vom Standpunkt der Verringerung eines Ausblutens aufgrund einer wechselseitigen Diffusion der Farbtinten ineinander zu besseren Ergebnissen führt. Wenn es sich bei der schwarzen Tinte um eine saure Tinte mit hoher Grenzflächenspannung handelt, und jede der Farbtinten basisch ist und wie vorstehend beschrieben eine kleine Grenzflächenspannung aufweist, tritt so gut wie keine Tendenz auf, daß die schwarze Tinte in die Farbtinte läuft, so daß ein. Auftreten eines Ausblutens zwischen der schwarzen Tinte und der Farbtinte im wesentlichen völlig verhindert wird. Die Grenzflächenspannung zwischen der Tinte und dem Papier ist ein Wert, der beispielsweise mittels einer Vorrichtung (WET-3000, Handelsname, von Resca K. K. hergestellt, eine Vorrichtung, die das Wilhelmy-Verfahren nutzt) gemessen wird, die im Handel als Gerät für eine dynamische Benetzbarkeitsprüfung verkauft wird. Mit dem Begriff "große Grenzflächenspannung" ist gemeint, daß der Kontaktwinkel der Tinte mit dem Normalpapier selbst in einem kurzen Zeitraum von einer bis einigen Sekunden größer als 90º ist, wohingegen mit dem Begriff "geringe Grenzflächenspannung" gemeint ist, daß der Kontaktwinkel der Tinte mit dem Normalpapier nicht größer als 90º ist.
Das in den Farbtinten, die in der Erfindung eingesetzt werden, verwendete Dispersionsmittel ist ein wasserlösliches Harz vom alkalilöslichen Typ, das ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts in einem Bereich von 1.000 bis 30.000, bevorzugt von 3.000 bis 15.000, aufweist. Spezielle Beispiele für solch ein Dispersionsmittel schließen Copolymere, die aus mindestens einem der nachstehenden hydrophoben Monomere, wie Styrol, Styrolderivate, Vinylnaphthalin, Vinylnaphthalinderivate, Alkylacrylate und Alkylmethacrylate, und mindestens einem der nachstehenden hydrophilen Monomere, wie α,β-ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren und aliphatische Alkoholester davon, Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Fumarsäure und Derivate davon, bestehen, und Salze dieser Copolymere ein. Die Copolymere können die Struktur von statistischen, Block- und Pfropfcopolymeren aufweisen, und ihre Säurezahl liegt in einem Bereich von 100 bis 430, bevorzugt von 130 bis 360.
Als Dispersionsmittel, die in der Erfindung verwendet werden, können auch wasserlösliche Polymer, wie Polyvinylalkohol und Carboxymethylcellulose, und wasserlösliche Harze, wie Kondensate von Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd, und Polystyrolsulfon verwendet werden. Die wasserlöslichen Harze vom alkalilöslichen Typ sind jedoch insofern bevorzugter, als daß die Viskosität der resultierenden Dispersion verkleinert werden kann, und die Dispersionsoperation wird ebenfalls vereinfacht. Die Menge dieser zu verwendenden Dispersionsmittel ist so beschaffen, daß das Gewichtsverhältnis von Pigment zu Dispersionsmittel in einen Bereich von 10 : 3 bis 10 : 0,5 fällt. Das geeignete Verhältnis wird experimentell unter Verwendung des ausgewählten Pigments und Dispersionsmittels ermittelt. Es ist jedoch erwünscht, daß die Menge des in der Tinte gelösten und nicht auf dem Pigment adsorbierten Harzes nicht größer als 2 Gewichts-% ist, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte.
Die Verwendung der vorstehend beschriebenen Dispersionsmittel erfordert eine Base. Beispiele für in diesem Fall bevorzugte Basen schließen organische Basen, wie Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, N-Methylethanolamin, N-Ethyldiethanolamin, 2-Amino-2-methylpropanol, 2-Ethyl-2-amino-1,3-propandiol, 2-(2-Aminoethyl)ethanolamin, Tris(hydroxymethyl)aminomethan, Ammoniak, Piperidin, Morpholin und β-Dihydroxyethylharnstoff, und anorganische Basen, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Lithiumhydroxid ein. Die am meisten geeignete Base variiert in Abhängigkeit von der Art des ausgewählten Pigments und des ausgewählten Dispersionsmittels. Eine nichtflüchtige stabile Base mit hoher Wasserrückhaltung ist jedoch bevorzugt. Die Menge der Base kann im wesentlichen aus den Mengen ermittelt werden, die aus der Säurezahl des Dispersionsmittels als der Menge der zur Neutralisierung des Dispersionsmittel erforderlichen Base berechnet wurden. Die Base kann in einer Menge verwendet werden, die in einigen Fällen größer als die Äquivalentmenge der Säure ist. Dies geschieht zum Zwecke der Verbesserung der Dispergierbarkeit des Pigments, der Einstellung des pH-Wertes und des Aufzeichnungsverhaltens der resultierenden Tinte oder der Vergrößerung der Feuchtigkeitsrückhaltung der Tinte.
Lösungsmittel, die in den erfindungsgemäßen Tinten verwendet werden, sind mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel. Solche organischen Lösungsmittel können in die nachstehenden drei Gruppen eingeteilt werden:
eine erste Gruppe von Lösungsmitteln, die eine hohe Feuchtigkeitsrückhaltung aufweisen, schwer verdampfen und eine ausgezeichnete Hydrophilie zeigen;
eine zweite Gruppe von Lösungsmitteln, die eine gute Benetzbarkeit für eine hydrophobe Oberfläche mit Organizität aufweisen und ein hohes Verdampfungs- und Trocknungsvermögen aufweisen; und
eine dritte Gruppe von Lösungsmitteln (einwertige Alkohole), die ein gemäßigtes Benetzungsvermögen und eine geringe Viskosität aufweisen.
Als Lösungsmittel, die zu der ersten Gruppe gehören, können Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tripropylenglykol, Glycerol, 1,2,4-Butantrioi, 1,2,6-Hexantriol, 1,2,5-Pentantriol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Dimethylsulfoxid, Diacetonalkohol, Glycerolmonoallylether, Propylenglykol, Butylenglykcl, Polyethylenglykol 300, Thiodiglykol, N-Methyl-2-pyrrolidon, 2-Pyrrolidon, γ-Butyrolacton, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidion, Sulfolan, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Neopentylglykol, Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethyl ether, Ethylenglykolmonoisopropylether, Ethylenglykolmonoallylether, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether, Triethylenglykolmonomethylether, Triethylenglykolmonoethylether, Propylenglykolmonomethylether, Dipropylenglykolmonomethyl - ether, β-Dihydroxyethylharnstoff, Harnstoff, Acetonylaceton, Pentaerythritol, 1,4-Cyclohexandiol und ähnliches erwähnt werden.
Als Lösungsmittel, die zur zweiten Gruppe gehören, können Hexylenglykol, Ethylenglykolmonopropylether, Ethylenglykol- monobutylether, Ethylenglykolmonoisobutylether, Ethylenglykolmonophenylether, Diethylenglykoldiethylether, Diethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonaisobutylether, Triethylenglykolmonobutylether, Triethylenglykoldimethylether, Tri- ethylenglykoldiethylether, Tetraetaylenglykoldimethylether, Tetraethylenglykoldiethylether, Propylenglykolmonobutylether, Dipropylenglykolmonomethylether, Dipropylenglykolmonoethyl- ether, Dipropylenglykolmonopropylether, Dipropylenglykol- monobutylether, Tripropylenglykolmonomethylether, Glycerol- monoacetat, Glyceroldiacetat, Glyceroltriacetat, Ethylenglykolmonomethyletheracetat, Diethylenglykolmonomethyletheracetat, Cyclohexanol, 1,2-Cyclohexanediol, 1-Butanol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, 3-Hexen-2,5-diol, 2,3-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 2,4-Pentandiol, 2,5-Hexandiol und ähnliches erwähnt werden.
Als Lösungsmittel, die zur dritten Gruppe gehören, können Ethanol, n-Propanol, 2-Propanol, 1-Methoxy-2-propanol, Furfurylalkohol, Tetrahydrofurfurylalkohol und ähnliches erwähnt werden.
Die wie vorstehend beschriebenen wasserlöslichen Lösungsmittel können allgemein in einem Bereich von 5 bis 40 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, verwendet werden.
Grenzflächenaktive Mittel, Mittel zur Einstellung des pH-Wertes, antiseptische Mittel und ähnliche können zu den erfindungsgemäßen Pigmenttinten auf Wasserbasis gegeben werden. Die grenzflächenaktiven Mittel sind zur Herstellung von Farbtinten mit hohem Eindringvermögen, das Einstellen der Benetzbarkeit in bezug auf die Heizeinrichtungen und Ausstoßdüsen in einem Bubble-Jet-System und ähnliches nützlich. Solch ein Bestandteil kann auf geeignete Weise aus den auf dem Markt befindlichen Produkten ausgewählt werden.
Die physikalischen Eigenschaften der Tinten, die aus den vorstehend beschriebenen Bestandteilen bestehen, werden gemeinsam beschrieben. Die schwarze Tinte ist eine saure Tinte und weist bevorzugt eine hohe Oberflächenspannung (ungefähr 40 bis 65 dyn/cm) auf, wohingegen die Farbtinten basisch sind und eine geringe Oberflächenspannung (ungefähr 25 bis 40 dyn/cm) aufweisen.
Wenn nur die erfindungsgemäße schwarze Pigmenttinte auf Wasserbasis wie vorstehend beschrieben verwendet wird, um entsprechend dem Tintenstrahlsystem eine Aufzeichnung auf Normalpapier durchzuführen, weist die Tinte auf neutralisiertem Papier eine ausgezeichnete Fixierbarkeit und eine ausgezeichnete Bilddichte auf, da sie eine saure Tinte ist. Wenn Normalpapier als neutralisiertes Papier verwendet wird, aggregieren die ausgestoßenen Tintentröpfchen aufgrund der Wechselwirkung mit der basischen Substanz in dem Papier, bevor es zu einem Auslaufen des Tintenstrichs kommt, und es werden auf diese Weise scharfe Ränder gebildet. Aus dem gleichen Grund wird auch die Dichte des resultierenden Bildes ausgezeichnet.
Wenn die saure schwarze Pigmenttinte auf Wasserbasis und die basischen Farbtinten gemäß der Erfindung verwendet werden, um eine Farbaufzeichnung auf Normalpapier durchzuführen, werden schwarze Buchstaben und ähnliches deutlich gedruckt und es kommt zu keinem Ausbluten, selbst wenn die schwarzen Buchstaben an Bildern oder Grafiken angrenzen. Deshalb sind beide Bilder gut zu erkennen.
Ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, in dem das erfindungsgemäße Tintensortiment verwendet wird, ist als Farbaufzeichnungsverfahren wirkungsvoll. Als Aufzeichnungsmaterial kann eines der nachstehenden Materialien verwendet werden: Allzweck-Normalpapier (zum Beispiel holzfreies Papier, Papier mittlerer Qualität und Wertzeichenpapier), beschichtetes Papier, Kunststofffolien für OHPs und ähnliches.
Die erfindungsgemäßen Tinten sind besonders für die Verwendung in einem Tintenstrahlaufzeichnungssystem von dem Typ geeignet, in dem Tinte durch eine Blasenbildung der Tinte aufgrund von Wärmeenergie ausgestoßen wird. Dieses Aufzeichnungssystem weist die Eigenschaft auf, daß der Ausstoß der Tinte äußerst stabil wird und keine Satellitenpunkte erzeugt werden. In diesem Fall müssen jedoch die Wärmeeigenschaften der Tinte, beispielsweise die spezifische Wärme, der Koeffizient der Wärmeausdehnung und die Wärmeleitfähigkeit, in einigen Fällen eingestellt werden.
Die erfindungsgemäßen Tinten können auf geeignete Weise verwendet werden, insbesondere in einem Tintenstrahlaufzeichnungssystem eines Typs, in dem Tröpfchen einer Tinte durch die Einwirkung von Wärmeenergie ausgestoßen werden, wodurch eine Aufzeichnung erfolgt. Es versteht sich von selbst, daß die Tinten auch für Allzweck-Schreibutensilien verwendet werden können.
Als bevorzugtes Verfahren und Gerät zur Durchführung der Aufzeichnung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Tinten kann ein Verfahren und ein Gerät genannt werden, in dem Wärmeenergie entsprechend den Aufzeichnungssignalen auf die Tinte einwirkt und Tintentröpfchen entsprechend der Wärmeenergie erzeugt werden. Solch ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät wird nachstehend beschrieben.
Ein Beispiel für den Aufbau eines Kopfes, der einen Hauptbestandteil solch eines Geräts darstellt, ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Fig. 1 ist eine typische Schnittansicht des Kopfes 13 entlang des Fließwegs der Tinte, und Fig. 2 ist eine typische Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1. Der Kopf 13 wird durch das Anbringen einer Glas-, Keramik- oder Kunststoffplatte oder ähnlichem mit einer Rille 14, durch die Tinte fließt, an einen Heizkopf 15, der für die Wärmeaufzeichnung verwendet wird (die Zeichnungen zeigen einen Dünnschichtkopf, worauf der Kopf aber nicht beschränkt ist), hergestellt. Der Heizkopf 15 besteht aus einem Schutzfilm 16, der aus Siliciumoxid oder ähnlichem gefertigt ist, Aluminiumelektroden 17-1 und 17-2, einer Heizwiderstandsschicht 18, die aus Nichrom oder ähnlichem gefertigt ist, einer Wärmespeicherschicht 19, einem Substrat 20, das aus Aluminiumoxid oder ähnlichem gefertigt ist, und einem Substrat 20, das aus Aluminiumoxid oder ähnlichem gefertigt ist, mit guten Wärmeabstrahleigenschaften.
Die Tinte 21 erreicht eine Ausstoßöffnung (eine winzige Öffnung) 22 und bildet aufgrund des nicht gezeigten Drucks einen Meniskus 23. Beim Anlegen elektrischer Signale an die Elektroden 17-1 und 17-2 erzeugt der Heizkopf 15 an dem mit n bezeichneten Bereich rasch Wärme und es bilden sich in der Tinte 21, die in Kontakt mit diesem Bereich steht, Blasen. Der Meniskus 23 der Tinte wird durch die Einwirkung des so erzeugten Drucks nach vorne gedrückt, und die Tinte 21 wird in Form von Tröpfchen 24 aus der Ausstoßöffnung 22 auf ein Aufzeichnungsmaterial 25 ausgestoßen.
Fig. 3 zeigt einen exemplarischen Mehrfachkopf, der aus einer Anordnung mehrerer wie in Fig. 1 gezeigten Köpfe besteht. Der Mehrfachkopf wird durch das Anbringen einer Glasplatte 27 mit einer Anzahl an Rillen 26 an einen Heizkopf 28, der dem in Fig. 1 gezeigten Kopf gleicht, gebildet.
Fig. 4 zeigt ein exemplarisches Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, in dem dieser Kopf eingebaut ist. In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 65 den Aufzeichnungskopf mit einer Einrichtung zur Erzeugung der Ausstoßenergie, der dazu dient, die Tinte auf ein Aufzeichnungsmaterial auszustoßen, das der Ausstoßöffnungsfläche, auf der sich Ausstoßöffnungen befinden, gegenüberliegt, um eine Aufzeichnung durchzuführen. Das Bezugszeichen 66 bezeichnet einen Wagen, auf dem der Aufzeichnungskopf 65 so montiert ist, daß er bewegt werden kann. Der Wagen 66 steht mit einer Führungswelle 67 so in Eingriff, daß er darauf verschoben werden kann, und ist mit einem Teil mit einem Band 69 verbunden (nicht gezeigt), das von einem Motor 68 angetrieben wird. Auf diese Weise kann der Wagen 66 entlang des Führungswelle 67 bewegt werden und der Aufzeichnungskopf 65 kann von einem Aufzeichnungsbereich zu einem daran angrenzenden Bereich bewegt werden.
Die Bezugszeichen 51 und 52 bezeichnen einen Zufuhrteil, von dem aus die Aufzeichnungsmaterialien getrennt eingegeben werden, und Zufuhrwalzen, die von einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben werden. Mittels solch eines Aufbaus wird das Aufzeichnungsmaterial einer Stelle zugeführt, die der Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65 gegenüberliegt, und aus einem Ausgabeabschnitt, der mit Ausgabewalzen 53 versehen ist, im Laufe der Aufzeichnung ausgegeben.
Das Bezugszeichen 61 bezeichnet eine Klinge, die als Wischelement dient, deren eines Ende ein stationäres Ende ist, das von einem Klingenhalteelement gehalten wird und ein einseitig eingespanntes Element (nicht gezeigt) bildet. Die Klinge 61 ist an einer Stelle angeordnet, die an einen Bereich angrenzt, in dem der Aufzeichnungskopf 65 operiert, und in dieser Ausführungsform wird sie dergestalt festgehalten, daß sie in den Weg hineinragt, auf dem sich der Aufzeichnungskopf 65 bewegt. Das Bezugszeichen 62 bezeichnet eine Abdeckung für die Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65, die an einer Ausgangsposition in Nachbarschaft zur Klinge 61 angeordnet ist, und sie ist so aufgebaut, daß sie sich senkrecht zur Richtung bewegt, in der sich der Aufzeichnungskopf 65 bewegt und in Kontakt mit der Fläche der Tintenausstoßöffnungen kommt und sie abdeckt. Bezugszeichen 63 bezeichnet ein Tintenabsorptionselement, das in Nachbarschaft zur Klinge 61 angeordnet ist und ähnlich wie die Klinge 61 auf solch eine Weise festgehalten wird, daß es in den Weg hineinragt, auf dem sich der Aufzeichnungskopf 65 bewegt. Die vorstehend beschriebene Klinge 61, die Abdeckung 62 und das Tintenabsorptionselement 63 bilden einen Außstoß-Wiederherstellungsbereich 64, in dem die Klinge 65 und das Tintenabsorptionselement 63 Wasser, Staub und/oder ähnliches von der Fläche der Tintenausstoßöffnungen entfernen.
Im vorstehenden Aufbau wird die Abdeckung 62 in dem Kopfwiederherstellungsbereich 64 dann aus dem Bewegungsweg des Aufzeichnungskopfes 65 zurückgezogen, wenn der Aufzeichnungskopf 65 zu seiner Ausgangsposition zurückkehrt, beispielsweise nach der Beendigung der Aufzeichnung, und die Klinge 61 verbleibt in den Bewegungsweg hineinragend. Als Ergebnis wird die Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65 abgewischt. Wenn die Abdeckung 62 mit der Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65 in Kontakt tritt und sie abdeckt, bewegt sich die Abdeckung 62 dergestalt, daß sie in den Bewegungsweg des Aufzeichnungskopfes 65 hineinragt.
Wenn der Aufzeichnungskopf 65 von seiner Ausgangsposition zu der Position bewegt wird, an der die Aufzeichnung beginnt, befinden sich die Abdeckung 62 und die Klinge 61 an den gleichen Positionen wie beim vorstehend beschriebenen Wischen. Als Ergebnis wird die Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65 ebenfalls zum Zeitpunkt dieser Bewegung abgewischt. Die vorstehende Bewegung des Aufzeichnungskopfes 65 zu seiner Ausgangsposition erfolgt nicht nur, wenn die Aufzeichnung beendet ist, oder wenn der Aufzeichnungskopf für den Ausstoß wiederhergestellt wird, sondern auch dann, wenn der Aufzeichnungskopf 65 zwischen den Aufzeichnungsbereichen zum Zwecke der Aufzeichnung bewegt wird, während er in vorgegebenen Abständen zu der Ausgangsposition bewegt wird, die an jedem Aufzeichnungsbereich angrenzt, wobei die Ausstoßöffnungsfläche in Übereinstimmung mit dieser Bewegung abgewischt wird.
Abb. 5 zeigt eine exemplarische Tintenkasette 45, in der eine dem Kopf durch ein Tintenzufuhrelement, beispielsweise eine Röhre, zuzuführende Tinte enthalten ist. Das Bezugszeichen 40 bezeichnet hier einen Tintenbehälterabschnitt, der die zuzuführende Tinte enthält, wie er durch einen Beutel für die Tinte beispielhaft veranschaulicht wird. Eines seiner Enden ist mit einem Stopfen 42, der aus Gummi gefertigt ist, versehen. Eine Nadel (nicht gezeigt) kann so in den Stopfen 42 eingeführt sein, daß die Tinte in dem Beutel 40 für die Tinte dem Kopf zugeführt werden kann. Das Bezugszeichen 44 bezeichnet ein Tintenabsorptionselement für die Aufnahme der verbrauchten Tinte. In der Erfindung ist es bevorzugt, daß der Tintenbehälterbereich auf seiner Oberfläche, die mit der Tinte in Kontakt kommt, aus einem Polyolefin, insbesondere Polyethylen, gebildet ist.
Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, in dem die erfindungsgemäßen Tinten verwendet werden, ist nicht auf das vorstehend beschriebene Gerät beschränkt, in dem der Kopf und die Tintenkasette getrennt zur Verfügung gestellt werden. Deshalb kann bevorzugt auch eine Vorrichtung verwendet werden, in der diese Elemente einstückig ausgebildet sind, wie in Fig. 6 gezeigt.
In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen 70 eine Aufzeichnungseinheit (Tintenstrahlkasette), deren Inneres ein mit Tinte getränktes Tintenabsorptionselement enthält. Die Aufzeichnungseinheit 70 ist so konstruiert, daß die Tinte in solch einem Tintenabsorptionselement in Form von Tintentröpfchen durch einen Kopf 71 mit mehreren Öffnungen ausgestoßen wird. Polyurethan ist als Material für das Tintenabsorptionselement bevorzugt.
Das Bezugszeichen 72 bezeichnet einen Luftkanal zum Verbinden des Inneren der Tintenstrahlkasette 70 mit der Atmosphäre. Diese Tintenstrahlkasette 70 kann anstelle des in Fig. 4 gezeigten Aufzeichnungskopfes 65 verwendet werden, und ist in abnehmbarer Form an den Wagen 66 montiert.
Die Erfindung wird nachstehend genauer unter Bezugnahme auf Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben. Mit den Bezeichnungen "Teil" oder "Teile", wie sie in den nachstehenden Beispielen verwendet werden, sind Gewichtsteil und Gewichtsteile gemeint, solange nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1 (Herstellung der Tinten):

[Schwarze Tinte B-1]

Kationisches Polymer P-1 (Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 10.000. pH-Wert der wäßrigen Lösung: 3,26), das Acrylamid und Trimethylaminopropylacrylamidsulfat als Monomere in einem Gewichtsverhältnis von 70 : 30 enthielt, wurde als Dispersionsmittel verwendet, um die nachstehende Rußdispersion D-1 herzustellen.
Wäßrige Lösung des kationischen Polymers P-1 40 Teile (Feststoffgehalt: 20 Gew.-%)
Ruß (MCF-88, ein Produkt von Mitsubishi Chemical Industries Limited) 24 Teile
Diethylenglykol 20 Teile
Isopropylalkohol 10 Teile
Wasser 130 Teile
Die vorstehenden Materialien wurden in eine vertikale Sandmühle für eine chargenweise Herstellung (von Aimex Company hergestellt) eingebracht und Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm wurden als Mahlkörper dazugegeben, um 3 Stunden lang eine Dispersionsbehandlung unter Kühlen mit Wasser durchzuführen. Nach der Dispersionsbehandlung wies die Dispersion eine Viskosität von 28 mPa.s (28 cP) und einen pH-Wert von 4,05 auf. Die Dispersion wurde zentrifugiert, um grobe Teilchen zu entfernen, wodurch eine Dispersion D-1 mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 120 nm erhalten wurde. Diese feine Dispersion wurde mit Wasser verdünnt, um die saure Tintenstrahltinte Schwarze Tinte B- 1 mit einer Viskosität von 5 mPa.s (5 cP), einer Oberflächenspannung von 45 dyn/cm und einem pE-Wert von 4,0 zu erhalten. Das Endprodukt wies einen Feststoffgehalt von ungefähr 10 Gew. -% auf.
Die mittleren Durchmesser wurden mittels einer Teilchengröße- Meßvorrichtung unter Nutzung der dynamischen Lichtstreuung ermittelt: ELS-800 (Ohtsuka Electric Co. Japan). Die gemessenen Werte wurden aus der Anfangssteigung der Auto- Korrelationsfunktion berechnet.

[Schwarze Tinte B-2]

Die Rußdispersion D-2 mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 130 nm wurde auf die gleiche Weise wie die Rußdispersion D-:1 hergestellt, außer daß das kationische Polymer P-2 (Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 11.000, pH-Wert der wäßrigen Lösung: 2,84), das Acrylamid, Acrylonitril und Dimethylarninoethylmethacrylatsulfat als Monomere in einem Gewichtsverhältnis von 40 : 10 : 50 enthält, als Dispersionsmittel verwendet wurde. Diese feine Dispersion wurde mit Wasser verdünnt, um die saure Tintenstrahltinte Schwarze Tinte B-2 mit einer Viskosität von 4,5 mPa.s (4, 5 cP), einer Oberflächenspannung von 50 dyn/cm und einem pH-Wert von 4,2 zu erhalten. Das Endprodukt wies einen Feststoff = Behalt von ungefähr 10 Gew.-% auf.

[Schwarze Tinte B-3]

Das kationische Polymer P-3 (Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 5.000, pH-Wert der wäßrigen Lösung: 3,03), das Acrylamid, Trimethylaminopropylacrylamidsulfat und Methylacrylat als Monomere in einem Gewichtsverhältnis von 40 : 30 : 30 enthielt, wurde als Dispersionsmittel verwendet, um die nachstehende Rußdispersion D-3 herzustellen.
Wäßrige Lösung des kationischen Polymers P-3 (Feststoffgehalt: 20 Gewichts-%) 40 Teile
RuS (#2600, ein Produkt von Mitsubishi Chemical Industries Limited) 24 Teile
Wasser 160 Teile
Die vorstehenden Materialien wurden in eine vertikale Sandmühle für eine chargenweise Herstellung (von Aimex Company hergestellt) eingebracht und Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm wurden als Mahlkörper zugegeben, um 3 Stunden lang eine Dispersionsbehandlung unter Kühlen mit Wasser durchzuführen. Nach der Dispersionsbehandlung wies die Dispersion eine Viskosität von 25 cP und einen pH-Wert von 3,56 auf. Diese Dispersion wurde zentrifugiert, um grobe Teilchen zu entfernen, wodurch die Dispersion D-3 mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 135 nm erhalten wurde. Diese feine Dispersion wurde mit Wasser, Glycerol und Isopropylalkohol (Gewichtsverhältnis = 75 : 20 : 5) verdünnt, um die saure Tintenstrahltinte Schwarze Tinte B-3 mit einer Viskosität von 3,5 mPa.s (3,5 cP), einer Oberflächenspannung von 53 dyn/cm und einem pH-Wert von 3,75 zu erhalten. Das Endprodukt wies einen Feststoffgehalt von ungefähr 8 Gewichts-% auf.

[Schwarze Tinte B-4]

Das kationische Polymer P-4 (Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 8.000, pH-Wert der wäßrigen Lösung: 3,03), das Acrylamid, Trimethylaminopropylacrylamidsulfat und Styrol als Monomere in einem Gewichtsverhältnis von 25 : 50 : 25 enthielt, wurde als Dispersionsmittel verwendet, um die nachstehende Rußdispersion D-4 herzustellen.
Wäßrige Lösung des kationischen Polymers P-4 (Feststoffgehalt: 20 Gewichts-%) 30 Teile
Ruß (#850, ein Produkt von Mitsubishi Chemical Industries Limited) 24 Teile
Wasser 174 Teile
Die vorstehenden Materialien wurden in eine vertikale Sandmühle für eine chargenweise Herstellung (von Aimex Company hergestellt) eingebracht und Glasperlen mit einem Durchmesser von 1 mm wurden als Mahlkörper zugegeben, um 3 Stunden lang eine Dispersionsbehandlung unter Kühlen mit Wasser durchzuführen. Nach der Dispersionsbehandlung wies die Dispersion eine Viskosität von 30 mPas (30 cP) und einen pH-Wert von 3,30 auf. Diese Dispersion wurde zentrifugiert, um grobe Teilchen zu entfernen, wodurch die Dispersion D-4 mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 150 nm erhalten wurde. Diese feine Dispersion wurde mit Wasser, Diethylenglykol und Isopropylalkohol (Gewichtsverhältnis = 75 : 20 : 5) verdünnt, um die saure Tintenstrahltinte Schwarze Tinte B-4 mit einer Viskosität von 3,2 mPa.s (3,2 cP), einer Oberflächenspannung von 47 dyn/em und einem pH-Wert von 3,40 zu erhalten. Das Endprodukt wies einen Feststoffgehalt von ungefähr 7 Gewichts-% auf.

[Farbtinte: Magentafarbene Tinte M-1]

Eine Lösung, die durch Lösen des Copolymers P-5 (Säurezahl: 265, Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 8.000, Glasübergangstemperatur: 67ºC), das aus Styrol, Acrylsäure und Butylacrylat bestand, in Wasser unter Verwendung von Ethanolamin erhalten worden war, wurde verwendet, um das Pigmentrot 122 (Fastgen Super Magenta RT, ein Produkt von Dainippon Ink & Chemicals, Incorporated) darin zu lösen. Das Dispersionsverfahren war das Gleiche wie bei Dispersion D-1. Das Gewichtsverhältnis von Dispersionsmittel zu dem Pigment betrug jedoch 1 : 6, der Feststoffgehalt der Polymerlösung betrug 15 Gewichts-% und der pH-Wert und die Viskosität der resultierenden Dispersion betrug 9, 3 und 18 mPa.s (9, 3 und l8cP). Diese Dispersion wurde zentrifugiert, um grobe Teilchen zu entfernen, wodurch die Dispersion D-5 mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 175 nm erhalten wurde. Diese feine Dispersion wurde mit Wasser, Diethylenglykol und Ethylenglykolmonobutylether (Gewichtsverhältnis = 60 : 30 : 10) verdünnt, um die basische Tintenstrahltinte Magentafarbene Tinte M-1 mit einer Viskosität von 3,3 m Pa.s (3, 3 cP), einer Oberflächenspannung von 35 dyn/cm und einem pB-Wert von 9,3 zu erhalten. Das Endprodukt wies einen Feststoffgehalt von ungefähr 7 Gewichts-% auf.

[Farbtinte: Rote Tinte R-1]

Eine Lösung, die durch Lösen von Copolymer P-6 (Säurezahl: 290, Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 5.000, Glasübergangstemperatur: 77ºC), das aus Styrol, Acrylsäure und Ethylacrylat bestand, in Wasser unter Verwendung von Monoethanolamin erhalten wurde, wurde verwendet, um das Anthrachinonpigment Pigmentrot 177 (Chromophthal Red A2B, ein Produkt von Ciba-Geigy AG) darin zu lösen. Das Dispersionsverfahren war das Gleiche wie bei der Dispersion D-1. Das Gewichtsverhältnis von Dispersionsmittel zu dem Pigment betrug jedoch 1 : 5, der Feststoffgehalt der Polymerlösung betrug 15 Gewichts-% und der pH-Wert und die Viskosität der resultierenden Dispersion betrug 9,7 und 27 mPa.s (9,3 und 27 cP). Diese Dispersion wurde zentrifugiert, um grobe Teilchen zu entfernen, wodurch die Dispersion D-5 mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 135 nm Erhalten wurde. Diese feine Dispersion wurde mit Wasser, Diethylenglykol und Ethylenglykolmonobutylether (Gewichtsverhältnis = 60 : 30 : 10) verdünnt, um die basische Tintenstrahltinte Rote Tinte R-1 mit einer Viskosität von 3,5 mPa.s (3,5 cP), einer Oberflächenspannung von 37 dyn/cm und einem pH-Wert von 9,6 zu erhalten. Das Endprodukt wies einen Feststoffgehalt von ungefähr 7,5 Gewichts-% auf.

[Farbtinte: Cyanfarbene Tinte C-1]

Eine Lösung, die durch Lösen von Copolymer P-5 in Wasser unter Verwendung von Monoethanolamin erhalten wurde, wurde verwendet, um Pigment Blue 15 : 6 (Fastgen Blue EP-7 S. ein Produkt von Dainippon Ink & Chemicals, Incorporated) darin zu lösen. Das Dispersionsverfahren war das Gleiche wie bei der Dispersion D-1. Das Gewichtsverhältnis von Dispersionsmittel zu dem Pigment betrug jedoch 1 : 4, der Feststoffgehalt der Polymerlösung betrug 15,0 Gewichts-% und der pH-Wert und die Viskosität der resultierenden Dispersion betrug 9,3 und 10 mPa.s (9,3 und 10 cP). Diese Dispersion wurde zentrifugiert, um grobe Teilchen zu entfernen, wodurch die Dispersion D-7 mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 120 nm erhalten wurde. Diese feine Dispersion wurde mit Wasser, Ethylenglykol und Glycerol (Gewichtsverhältnis = 70 : 15 : 15) verdünnt, um die basische Tintenstrahltinte Cyanfarbene Tinte C-1 mit einer Viskosität von 2,7 mPa.s (2,7 cP), einer Oberflächenspannung von 45 dyn/em und einem pH-Wert von 9,2 zu erhalten. Das Endprodukt wies einen Feststoffgehalt von ungefähr 6 Gewichts-% auf.

[Farbtinte: Grüne Tinte G-1]

Eine Lösung, die durch Lösen von Copolymer P-7 (Säurezahl: 325, Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 11.000, Glasübergangstemperatur: 84ºC), das aus Styrol, Methacrylsäure und Butylacrylat bestand, in Wasser unter Verwendung von Kaliumhydroxid erhalten worden war, wurde verwendet, um das Pigment Green 36 (Lyonol Green 6YK, ein Produkt von Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) darin zu lösen. Das Dispersionsverfahren war das Gleiche wie bei der Dispersion D-1. Das Gewichtsverhältnis von Dispersionsmittel zu dem Pigment betrug jedoch 1 : 4, 5 der Feststoffgehalt der Polymerlösung betrug 15,0 Gewichts-% und der pH-Wert und die Viskosität der resultierenden Dispersion betrug 8,5 und 15 mPa.s (8,5 und 15 cP). Diese Dispersion wurde zentrifugiert, um grobe Teilchen zu entfernen, wodurch die Dispersion D-8 mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 125 nm erhalten wurde. Diese feine Dispersion wurde mit Wasser, Diethylenglykol und Isopropylalkohol (Gewichtsverhältnis = 70 : 20 : 10) verdünnt, um die basische Tintenstrahltinte Grüne Tinte G-1 mit einer Viskosität von 2, 6 mPa.s (2,6 cP), einer Oberflächenspannung von 42,3 dyn/cm und einem pH-Wert von 8,5 zu erhalten. Das Endprodukt wies einen Feststoffgehalt von ungefähr 6,0 Gewichts-% auf.

[Farbtinte: Gelbe Tinte Y-1]

Eine Lösung, die durch Lösen von Copolymer P-7 in Wasser unter Verwendung von Diethanolamin erhalten worden war, wurde verwendet, um Pigment Yellow 13 (Permanent Yellow GR, ein Produkt von Hoechst AG) darin zu lösen. Das Dispersionsverfahren war das Gleiche wie bei der Dispersion D-1. Das Gewichtsverhältnis von Dispersionsmittel zu dem Pigment betrug jedoch 1 : 4, der Feststoffgehalt der Polymerlösung betrug 15,0 Gewichts-% und der pH-Wert und die Viskosität der resultierenden Dispersion betrug 8,8 und 18 mPa.s (8, 8 und 18 cP). Diese Dispersion wurde zentrifugiert, um grobe Teilchen zu entfernen, wodurch die Dispersion D-9 mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 105 nm erhalten wurde. Diese feine Dispersion wurde mit Wasser, Glycerol und Triethylenglykolmonoethylether (Gewichtsverhältnis = 60 : 30 : 10) verdünnt, um die basische Tintenstrahltinte Gelbe Tinte Y-1 mit einer Viskosität von 3,5 mPa.s (3,5 cP), einer Oberflächenspannung von 45 dyn/cm und einem pH-Wert von 8, 8 zu erhalten. Das Endprodukt wies einen Feststoffgehalt von ungefähr 6,5 Gewichts-% auf.

[Farbtinte: Blaue Tinte BL-1)

Eine Lösung, die durch Lösen von Copolymer P-8 (Säurezahl: 360, Gewichtsmittel des Molekulargewichts: 4.500, Glasübergangstemperatur: 63ºC), das aus Styrol und einem Isopropylalkoholhalbester von Maleinsäureanhydrid bestand, in Wasser unter Verwendung von Ethanolamin erhalten worden war, wurde verwendet, um das Pigment Viclet 23 (Sumitome Fast Violet RW, ein Produkt von Sumitomc Chemical Co., Ltd.) darin zu lösen. Das Dispersionsverfahren war das Gleiche wie bei der Dispersion D-1. Das Gewichtsverhältnis von Dispersionsmittel zu dem Pigment betrug jedoch 1 : 5 der Feststoffgehalt der Polymerlösung betrug 15,0 Gewichts-% und der pH-Wert und die Viskosität der resultierenden Dispersion betrug 9,5 und 15 mPas (8,5 und 15 cP). Diese Dispersion wurde zentrifugiert, um grobe Teilchen zu entfernen, wodurch die Dispersion D-10 mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 126 nm erhalten wurde. Diese feine Dispersion wurde mit Wasser, Diethylenglykol und Diethylenglykolmonoethylether (Gewichtsverhältnis = 60 : 30 : 10) verdünnt, um die basische Tintenstrahltinte Blaue Tinte BL-1 mit einer Viskosität von 2,8 mPa.s (2,8 cP), einer Oberflächenspannung von 40 dyn/cm und einem pH-Wert von 9,5 zu erhalten. Das Endprodukt wies einen Feststoffgehalt von ungefähr 7 Gewichts-% auf.

[Schwarze Vergleichstinte B-5]

Copolymer P-7 wurde als Dispersionsmittel verwendet, um die nachstehende Rußdispersion D-11 herzustellen.
Wäßrige Lösung des Copolymers P7 (Feststoffgehalt: 20 Gewichts-%) 40 Teile
Ruß (MCF-88, ein Produkt von Mitsubishi Chemical Industries Limited) 24 Teile Diethylenglykol 20 Teile
Isopropylalkohol 10 Teile
Wasser 130 Teile
Die vorstehende Formulierung wurde auf die gleiche Weise wie die Schwarze Tinte B-1 einer Dispersionsbehandlung unterzogen, um eine grobe Dispersion mit einer Viskosität von 17 mPa.s (17 cP) und einem pH-Wert von 9,6 zu erhalten. Diese Dispersion wurde zentrifugiert, um grobe Teilchen zu entfernen, wodurch die Dispersion D-11 mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 95 nm erhalten wurde. Diese feine Dispersion wurde mit Wasser verdünnt, um die basische Tintenstrahltinte Schwarze Tinte B-5 mit einer Viskosität von 2,6 mPa.s (2,6 cP), einer Oberflächenspannung von 45 dyn/cm und einem pH-Wert von 9,5 zu erhalten. Das Endprodukt wies einen Feststoffgehalt von ungefähr 7, 5 Gew. -% auf.

Beispiel 2 bis 5 und Vergleichsbeispiel:

Druckprüfung :

Ein Tinitenstrahlgerät, in dem 4 Bubble-Jet-Aufzeichnungsköpfe mit jeweils 256 Düsen mit 400 dpi in der Hauptscanning- Richtung der Köpfe ausgerichtet waren, wurde zur Verfügung gestellt, und vier Tinten aus den Farben schwarz, gelb, magenta und cyan, oder schwarz, rot, blau und grün wurden in den entsprechenden in Tabelle 1 gezeigten Kombinationen mittels Zufuhrröhren in die entsprechenden Aufzeichnungsköpfe eingebracht. Dieses Aufzeichnungsgerät wurde zur Durchführung eines farbigen Tintenstrahldruckens auf Canon NP-Dry SK-Papier für die Elektrofotografie, Xerox 4024-Papier und Prover Wertzeichenpapier verwendet. Die Aufzeichnung erfolgte so, daß zwei Muster gebildet wurden, d. h. Muster A, in dem vollständig mit Farbe bedeckte bzw. vollfarbige Drucke der einzelnen Tinten aneinandergrenzten, und Muster B, in dem schwarze Buchstaben in vollfarbigen Farbdrucken angeordnet waren.
Die Dichte einer jeden aufgebrachten Tinte in den vollfarbigen Drucken betrug 15 ml/m². Die so erhaltenen Drucke wurden in bezug auf ein Ausbluten auf die nachstehende Weise beurteilt.
1. Beurteilung des Drucks hinsichtlich eines Ausblutens: Muster A:
Der Grad des Ausblutens zwischen benachbarten Farbmustern wurde beobachtet und die Tinte gemäß den nachstehenden Kriterien beurteilt:
A: Deutliche Grenzen, es kam zu keinem Ausbluten;
B: Es kam zu einem Ausbluten;
C: Es kam in einem beträchtlichen Ausmaß zu einem Ausbluten oder einer Diffusion ineinander.
Bei dem Kriterium A handelt es sich um ein Niveau, das in der Praxis keine Probleme bereitet.
Muster B:
Die Qualität der in den vollfarbigen Farbdrucken gedruckten Buchstaben wurde beobachtet, um die Tinten gemäß den nachstehenden Kriterien zu beurteilen:
AA: Es kam zu keinem Ausbluten;
A: Es kam zu keinem Ausbluten, aber die Buchstaben begannen zu verlaufen;
B: Es kam zu einem Ausbluten, und die Konturen der Buchstaben waren etwas deformiert;
C: Es kam in beträchtlichem Ausmaß zu einem Auslaufen des Tintenstrichs, und die Buchstaben waren unleserlich.
Die Kriterien A und AA entsprechen einem Niveau, das in der Praxis ohne Schwierigkeiten angewandt werden kann.
Die Ergebnisse der Beurteilung hinsichtlich der beiden Punkte sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 1. Kombinationen der Tinten bei der Farbdruck-Prüfung Tabelle 2 Ergebnisse der Farbdruck-Prüfung
Die in Tabelle 3 gezeigten Tinten wurden anschließend in bezug auf ihre Fixierbarkeit und ihr Färbevermögen auf die nachstehende Weise beurteilt.

2. Beurteilung der Fixierbarkeit der Tinten:

Nachdem nach einem vollfarbigen Drucken (überlappendes vollfarbiges Drucken in einem Ausmaß von 100%) auf Xerox 4024-Papier 10 Sekunden, 20 Sekunden und 30 Sekunden verstrichen waren, wurden die bedruckten Flächen mit Filterpapier (Nr. 5C, Handelsname, ein Produkt Ton Toyo Filter Paper K.K.) gerieben, um die Fixierbarkeit der Tinten gemäß den nachstehenden Kriterien zu beurteilen:
AA: Nach 10 Sekunden kam zu keinem Abscheuern bzw. keinem Abrieb;
A: Nach 10 Sekunden kam es zu einem gewissen Abrieb, aber es kam nach 20 Sekunden zu keinem Abrieb;
B: Nach 20 Sekunden kam es zu einem gewissen Abrieb, aber es kam nach 30 Sekunden zu keinem Abrieb;
C: Nach 30 Sekunden kam es zu keinem Abrieb.
3. Beurteilung des Färbevermögens der Tinten:
Die Reflexionsdichten von 100%ig vollfarbigen Drucken der entsprechenden Farben wurden mittels des McBeth-Reflexions- Dichtemessers RD-918 gemessen, um die resultierenden Werte als Index für die Beurteilung des Färbevermögens der Tinten zu verwenden. Tabelle 3 Ergebnisse der Beurteilung (verwendetes Papier: Xerox 4024)
Wie aus den vorstehend beschriebenen Beispielen hervorgeht, können die erfindungsgemäßen Tintensortimente und das erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren aufgezeichnete Bilder mit gutem Druckvermögen auf Normalpapier liefern. Andererseits ist das Vergleichsbeiepiel nicht in allen Punkten in bezug auf ein Ausbluten, dem Färbevermögen und der Fixierbarkeit zufriedenstellend.
Mittels eines Tintenstrahlaufzeichnungsverfahrens, in dem das vorstehend beschriebene Tintensortiment der Erfindung verwendet wird, können selbst dann, wenn die Farbaufzeichnung auf Normalpapier erfolgt, Drucke erhalten werden, die frei von einem Ausbluten und einem Verlaufen sind, ein ausgezeichnetes Fixiervermögen und ein gutes Färbevermögen und gute Beständigkeitseigenschaften aufweisen.

Claims

1. Tintensortiment für die Tintenstrahlaufzeichnung, das eine kationische schwarze Tinte, die Ruß und ein wasserlösliches kationisches Polymer enthält, und eine anionische Farbtinte umfaßt, wobei der Ruß einen pH-Wert von 7 bis 10 aufweist und das wasserlösliche kationische Polymer aus mindestens einer der nachstehenden Verbindungen besteht, d. h. einem (Meth)- acrylsäureestermonomer, das ein tertiäres Aminsalz oder ein quartäres Aminsalz aufweist, und einem (Meth)acrylamidmonomer, das ein tertiäres Aminsalz oder eine quartäre Ammoniumgruppe aufweist.

2. Tintensortiment nach Anspruch 1, wobei der Kontaktwinkel der kationischen schwarzen Tinte mit dem Normalpapier größer als 90º ist, und der Kontaktwinkel der anionischen Farbtinte mit dem Normalpapier nicht größer als 90º ist.

3. Tintensortiment nach Anspruch 1, wobei die Eindringgeschwindigkeit der kationischen schwarzen Tinte in das Normalpapier kleiner als diejenige der anionischen Farbtinte ist.

4. Tintensortiment nach Anspruch 1, wobei die anionische Farbtinte desweiteren einen wasserlöslichen Farbstoff umfaßt.

5. Tintensortiment nach Anspruch 1, wobei das Tintensortiment desweiteren mehrere anionische Farbtinten als anionische Farbtinte umfaßt, und die mehreren anionischen Farbtinten eine gelbe Tinte, eine magentafarbene Tinte und eine cyanfarbene Tinte einschließen.

6. Tintensortiment nach Anspruch 1, wobei das Tintensortiment mehrere anionische Farbtinten als anionische Farbtinte umfaßt, und die mehreren anionischen Farbtinten eine gelbe Tinte, eine magentafarbene Tinte, eine cyanfarbene Tinte, eine rote Tinte, eine grüne Tinte und eine blaue Tinte einschließen.

7. Tintensortiment nach Anspruch 1, wobei das Tintensortiment mehrere anionische Farbtinten als anionische Farbtinte umfaßt, und die mehreren anionischen Farbtinten eine rote Tinte, eine grüne Tinte und eine blaue Tinte einschließen.

8. Tintensortiment nach Anspruch 1, wobei die Oberflächenspannung der kationischen schwarzen Tinte höher als die Oberflächenspannung der anionischen Farbtinte ist, so daß die Eindringgeschwindigkeit der kationischen schwarzen Tinte in das Normalpapier kleiner als die Eindringgeschwindigkeit der anionischen Farbtinte ist.

9. Tintensortiment nach Anspruch 8, wobei die kationische schwarze Tinte eine Oberflächenspannung in einem Bereich von 40 bis 65 dyn/cm aufweist und die anionische Farbtinte eine Oberflächenspannung in einem Bereich von 25 bis 40 dyn/cm aufweist.

10. Tintensortiment nach Anspruch 2, wobei das (Meth)acrylsäureestermonomer, das ein tertiäres Aminsalz oder ein quartäres Aminsalz aufweist, und das (Meth) acrylamidmonomer, das ein tertiäres Aminsalz oder eine quartäre Ammoniumgruppe aufweist, N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat, N,N-Dimethylaminoetlacrylacrylat, N,N-Dimethylaminopropylmethacrylat, N,N-Dimethylaminopropylacrylat, N,N-Dimethylacrylamid, N,N-Dimethylmethacrylamid, N,N-Dimethylaminoethylacrylamid, N,N-Dimethylaminoethylmethacrylamid, N,N-Dimethylaminopropylacrylamid und N,N-Dimethylaminoproyplmethacrylamid einschließen.

11. Tintensortiment nach Anspruch 1, wobei die anionische Farbtinte ein der Farbe entsprechendes Pigment und ein anionisches polymeres Dispersionsmittel enthält.

12. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung eines Bildes, wobei das Bild aus einem schwarzen Bild und einem Farbbild auf einem Aufzeichnungsmaterial besteht, das den Schritt des Ausstoßes einer kationischen schwarzen Tinte und einer anionischen Farbtinte aus den jeweiligen Tintenstrahldüsen und das Befestigen der entsprechenden Tinten an das Aufzeichnungsmaterial umfaßt, wobei die kationische schwarze Tinte Ruß mit einem pH-Wert von 7 bis 10 und ein wasserlösliches Polymer enthält, das mindestens aus einem (Meth)acrylsäureestermonomer oder einem (Meth)acrylamidmonomer mit einem tertiären Aminsalz oder einer quartären Ammoniumgruppe besteht.

13. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 12, in dem die anionische Farbtinte ein der Farbe entsprechendes Pigment und ein anionisches polymeres Dispersionsmittel enthält.

14. Verfahren nach Anspruch 12, in dem das anionische polymere Dispersionsmittel eine hydrophile Gruppe aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Carboxylgruppe und einer Sulfonsäuregruppe besteht.

15. Verfahren nach Anspruch 12, in dem der Kontaktwinkel der kationischen schwarzen Tinte mit dem Normalpapier größer als 90º ist, und der Kontaktwinkel der anionischen Farbtinte mit dem Normalpapier nicht größer als 90º ist.

16. Verfahren nach Anspruch 12, in dem die Eindringgeschwindigkeit der kationischen schwarzen Tinte in das Normalpapier kleiner als die Eindringgeschwindigkeit der anionischen Farbtinte ist.

17. Verfahren nach Anspruch 12, in dem die anionische Tinte desweiteren einen wasserlöslichen Farbstoff umfaßt.

18. Verfahren nach Anspruch 12, in dem die anionische Farbtinte mindestens eine der nachstehenden Tinten ist, d. h. eine gelbe Tinte, eine magentafarbene Tinte und eine cyanfarbene Tinte.

19. Verfahren nach Anspruch 12, in dem die anionische Farbtinte mindestens eine der nachstehenden Tinten ist, d. h. eine gelbe Tinte, eine magentafarbene Tinte, eine cyanfarbene Tinte, eine rote Tinte, eine grüne Tinte und eine blaue Tinte.

20. Verfahren nach Anspruch 12, in dem die anionische Farbtinte mindestens eine der nachstehenden Tinten ist, deine rote Tinte, eine grüne Tinte und eine blaue Tinte.

21. Verfahren nach Anspruch 12, in Sem die Oberflächenspannung der kationischen schwarzen Tinte höher als die Oberflächenspannung der anionischen Farbtinte ist, so daß die Eindringgeschwindigkeit der kationischen schwarzen Tinte in das Normalpapier kleiner als die Eindringgeschwindigkeit der anionischen Farbtinte ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, in dem die kationische schwarze Tinte eine Oberflächenspannung in einem Bereich von 40 bis 65 dyn/cm aufweist und die anionische Farbtinte eine Oberflächenspannung in einem Bereich von 25 bis 40 dyn/cm aufweist.

23. Kationische schwarze Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung, die Ruß und ein wasserlösliches kationisches Polymer enthält, wobei der Ruß einen pH-Wert von 7 bis 10 aufweist und das wasserlösliche kationische Polymer mindestens aus einem (Meth)acrylsäureestermonomer oder einem (Meth)acrylamidmonomer mit einem tertiären Aminsalz oder einer quartären Ammoniumgruppe besteht.

24. Kationische schwarze Tinte nach Anspruch 23, wobei das (Meth)acrylsäureestermonomer, das ein tertiäres Aminsalz oder ein quartäres Aminsalz aufweist, und das (Meth)acrylamidmonomer, das ein tertiäres Aminsalz oder eine quartäre Ammoniumgruppe aufweist, N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat, N,N-Dimethylaminoethylacrylat, N,N-Dimethylaminopropylmethacrylat, N,N-Dimethylaminopropylacrylat, N,N-Dimethylacrylamid, N,N-Dimethylmethacrylamid, N,N-Dimethylaminoethylacrylamid, N, N-Dimethylaminoethylmethacrylamid, N,N-Dimethylaminopropylacrylamid und N,N-Dimethylaminoproyplmethacrylamid einschließen.

25. Kationische schwarze Tinte nach Anspruch 23, wobei die Tinte einen ph-Wert in einem Bereich von 3 bis 7 aufweist.