DE60107342T2

DE60107342T2 - Wässrige Tintenzusammensetzung

Info

Publication number: DE60107342T2
Application number: DE60107342T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Suwa-shi Momose
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2021-08-09
Also published as: ATE283323T1; DE60107342D1; US6695898B2; EP1188803B1; EP1188803A1; US20020038614A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine wässrige Tinte, die ohne Probleme versprüht werden kann und die kein Verstopfen der Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes verursacht, wenn sie als Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird.
Stand der Technik
Die Tintenstrahlaufzeichnung ist ein Verfahren, bei dem Buchstaben oder Bilder erzeugt werden, indem Tröpfchen einer Tinte über sehr feine Düsen versprüht und direkt auf einem Aufzeichnungsmedium aufgebracht werden. In den letzten Jahren haben sich Mehrfarbdrucker als Ausgabevorrichtungen für PC's und dgl. durchgesetzt. Mit der Tintenstrahlaufzeichnung können leicht mehrfarbige Ausdrucke erzeugt werden, und deshalb hat sich dieses Aufzeichnungsverfahren schnell für verschiedenste Anwendungen durchgesetzt. Beispiele für die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen umfassen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen, bei denen ein Tintenstrahl abgelenkt wird, Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen für die Cavity-Technologie, Thermo-Jet- Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen, Bubble-Jet- Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen und thermische Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen. Bei diesen Aufzeichnungsvorrichtungen ist es zwingend erforderlich, dass die Tintentröpfchen kontinuierlich und problemlos über feine Düsen versprüht werden können. Bei der Verwendung einer Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung muss es möglich sein, ähnlich wie bei einer normalen Tinte, einen qualitativ hochwertigen Ausdruck zu erzeugen, der haltbar ist (d.h. der Ausdruck zeichnet sich z.B. durch eine gute Beständigkeit gegenüber Wasser oder Licht aus), und die Tinte muss ohne Probleme versprüht werden können und darf die Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes nicht verstopfen.
In vielen Fällen werden wässrige Tinten für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet, da diese Tinten leicht und sicher gehandhabt werden können. Die wässrigen Tinten können grob in Tinten, die einen Farbstoff enthalten, und Tinten, die ein Pigment enthalten, unterteilt werden. Die Veröffentlichung JP-A-8-60053 (der Ausdruck "JP-A", der hier verwendet wird, bedeutet eine "Veröffentlichung einer ungeprüften japanischen Patentanmeldung") beschreibt z.B. eine Farbstofftinte, die ein organisches Amin, wie z.B. Tripropanolamin, enthält, und in dieser Veröffentlichung wird beschrieben, dass die Tinte ohne Probleme versprüht werden kann. Andererseits ermöglicht die Verwendung einer Pigmenttinte die Erzeugung eines Ausdruckes mit einer hervorragenden Haltbarkeit, verglichen mit der Haltbarkeit eines Ausdruckes, der unter Verwendung einer Farbtinte erhalten wurde, und es ist erforderlich, eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung zu entwickeln, die sich durch diese Eigenschaft auszeichnet. Eine Pigmenttinte kann jedoch nicht so problemlos wie eine Farbstofftinte versprüht werden, da die Gefahr besteht, dass das Pigment in der Tinte ausfällt und Aggregate bildet, so dass die Tinte die Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes verstopfen kann. Deshalb ist es erforderlich, eine Pigmenttinte zu entwickeln, die ohne Probleme versprüht werden kann.
Die Veröffentlichung JP-A-6-264016 schlägt eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung vor, umfassend ein Pigment, ein polymeres Dispergiermittel, ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel, ein Mittel, das das Austrocknen der Tinte verhindert, und zwei oder mehrere organische Amine, um eine Tinte bereitzustellen, die besser versprüht werden kann. Diese Pigmenttinte enthält Aminomethylpropanol, d.h. eine organische Aminverbindung mit einem Propanolgrundgerüst, die ein problemloses Versprühen der Tinte ermöglicht; die Verwendung des polymeren Dispergiermittels führt jedoch dazu, dass die Tinte zur Schaumbildung neigt, was zur Bildung von Blasen führt, die Probleme beim Versprühen den Tinte verursachen. Wenn der Gehalt an Pigment in dieser Pigmenttinte erhöht wird, um die Druckdichte zu erhöhen, muss der Gehalt an polymerem Dispergiermittel proportional erhöht werden; das polymere Dispergiermittel erhöht jedoch, selbst in einer kleinen Menge, die Viskosität der Tinte, so dass das polymere Dispergiermittel nicht in einer großen Menge in die Tinte eingebracht werden kann. Deshalb kann der Gehalt an Pigment in dieser Pigmenttinte nicht so erhöht werden, dass eine ausreichende Druckdichte erreicht wird.
Die Pigmenttinte, die in der Veröffentlichung JP-A-6-264016 beschrieben wird, dringt nur schwer in ein Aufzeichnungsmedium ein, da sie Papier in Folge ihrer hohen Oberflächenspannung nur unzureichend benetzt, so dass die Trocknungszeit dieser Tinte lang ist. Wenn diese Pigmenttinte für die Erzeugung eines mehrfarbigen Ausdruckes verwendet wird, besteht die Gefahr, dass auf einem Aufzeichnungsmedium aufgebrachte Tintentröpfchen im Grenzbereich verschiedener Farben miteinander in Kontakt kommen, wodurch ein Vermischen von Farben (das sogenannte "Ausbluten") auftritt, wodurch die Bildqualität verschlechtert wird. Diese Pigmenttinte kann deshalb nicht zur Erzeugung eines mehrfarbigen Ausdruckes verwendet werden. Diese Pigmenttinte kann weiterhin nicht zum Bedrucken von nicht absorbierenden Aufzeichnungsmedien, wie z.B. OHP-Folien, verwendet werden, so dass die Verwendung dieser Tinte auf bestimmte Aufzeichnungsmedien beschränkt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe (Aufgabe A) der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine wässrige Tintenzusammensetzung bereitzustellen, die problemlos und blasenfrei versprüht werden kann, die nicht die Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes verstopft, wenn sie als Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird, die die Erzeugung eines Ausdruckes mit einer hohen Druckdichte ermöglicht und die leicht gehandhabt werden kann.
Eine andere Aufgabe (Aufgabe B) der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine wässrige Tintenzusammensetzung bereitzustellen, die problemlos versprüht werden kann, die nicht die Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes verstopft, wenn sie als Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird, die sich durch eine kurze Trocknungszeit auszeichnet, die kein Vermischen von Farben verursacht und die zum Bedrucken einer Vielzahl von Aufzeichnungsmedien verwendet werden kann.
Eine weitere Aufgabe (Aufgabe C) der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine wässrige Tintenzusammensetzung bereitzustellen, die problemlos versprüht werden kann und die nicht die Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes verstopft, wenn sie als Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird.
Andere Aufgaben und Effekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
Bei umfangreichen Untersuchungen von wässrigen Tintenzusammensetzungen fanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung heraus, dass eine Tinte, die problemlos und blasenfrei versprüht werden kann und in der der Gehalt an Pigment soweit erhöht werden kann, dass eine ausreichend hohe Druckdichte erreicht wird, bereitgestellt werden kann, wenn ein oberflächlich modifiziertes Pigment, das in einem wässrigen Medium ohne die Verwendung eines Dispergiermittels dispergiert und/oder gelöst werden kann, als Pigment in Kombination mit einer organischen Aminverbindung mit einem Propanolgrundgerüst verwendet wird (Entdeckung A).
Bei weiteren umfangreichen Untersuchungen von wässrigen Tintenzusammensetzungen, umfassend mindestens einen färbenden Bestandteil und Wasser, fanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung heraus, dass die zuvor beschriebene Aufgabe C gelöst werden kann, wenn eine spezifische organische Aminverbindung in die Tintenzusammensetzung eingebracht wird (Entdeckung C).
Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der Entdeckung A gemacht, und die zuvor beschriebene Aufgabe A wird durch die Bereitstellung einer wässrigen Tintenzusammensetzung gelöst, die mindestens ein oberflächlich modifiziertes Pigment, das in einem wässrigen Medium ohne die Verwendung eines Dispergiermittels dispergiert und/oder gelöst werden kann, eine organische Aminverbindung mit einem Propanolgrundgerüst, ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, und Wasser umfasst (diese Erfindung wird im Folgenden als "erste Ausführungsform" bezeichnet).
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung führten ebenfalls umfangreiche Untersuchungen durch, um die zuvor beschriebene Aufgabe B zu lösen. Die zuvor beschriebene Aufgabe B wird durch die Bereitstellung einer wässrigen Tintenzusammensetzung gelöst, die ein Pigment, ein Dispergiermittel, eine organische Aminverbindung mit einem Propanolgrundgerüst, ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, und Wasser umfasst (diese Erfindung wird im Folgenden als "zweite Ausführungsform" bezeichnet).
Die vorliegende Erfindung wurde ebenfalls auf der Grundlage der Entdeckung C gemacht, und die zuvor beschriebene Aufgabe C wird durch die Bereitstellung einer wässrigen Tintenzusammensetzung gelöst, die mindestens einen färbenden Bestandteil, ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, und Wasser sowie eine oder mehrere organische Aminverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxyisopropyldimethylamin, Hydroxyisopropyldiisopropylamin, Hydroxyisopropyldibutylamin, Dihydroxyisopropylethylamin, Dihydroxyisopropylisopropylamin, Dihydroxyisopropylbutylamin, Dihydroxyisopropylhydroxyethylamin, Dihydroxyethylhydroxyisopropylamin, Dihydroxyethyl-n-butylamin, Hydroxyethyldiisopropylamin und Hydroxyethyldi-n-butylamin, umfasst (diese Erfindung wird im Folgenden als "dritte Ausführungsform" bezeichnet).
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform kann ohne Probleme und blasenfrei versprüht werden, und wenn die Tintenzusammensetzung als Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird, werden die Düsen des Tintenstrahldruckkopfes nicht verstopft.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform enthält kein Dispergiermittel und kann deshalb leichter modifiziert werden, z.B. kann der Gehalt an Pigment so erhöht werden, dass eine ausreichend hohe Druckdichte erreicht wird, was bei einer herkömmlichen Pigmenttinte, die ein Dispergiermittel enthält, nicht möglich ist.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann ohne Probleme versprüht werden, und wenn die Tintenzusammensetzung als Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird, werden die Düsen des Tintenstrahldruckkopfes nicht verstopft. Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform ermöglicht die Erzeugung eines qualitativ hochwertigen Ausdruckes, der schnell trocknet, bei dem kein Ausbluten der Tinte auftritt und bei dem kein Vermischen von Farben auftritt, wenn der Ausdruck ein mehrfarbiger Ausdruck ist, und die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann zum Bedrucken einer Vielzahl von Aufzeichnungsmedien verwendet werden.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann problemlos versprüht werden, und wenn die Tintenzusammensetzung als Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird, werden die Düsen des Tintenstrahldruckkopfes nicht verstopft.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform wird im Folgenden genau beschrieben.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform enthält ein oberflächlich modifiziertes Pigment, eine organische Aminverbindung mit einem Propanolgrundgerüst (im Folgenden als "organisches Amin" bezeichnet), ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, und Wasser als wesentliche Bestandteile.
Das oberflächlich modifizierte Pigment, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform enthalten ist, ist ein Pigment, das in einem wässrigen Medium ohne die Verwendung eines Dispergiermittels dispergiert und/oder gelöst werden kann. Der Ausdruck "in einem wässrigen Medium ohne die Verwendung eines Dispergiermittels dispergiert und/oder gelöst", der hier verwendet wird, bedeutet, dass ein Teilchen (Pigment) mit einer minimalen Teilchengröße, die ein Dispergieren ermöglicht, beständig in einem wässrigen Medium vorliegen kann, ohne dass das wässrige Medium ein Dispergiermittel enthält. Der Ausdruck "Dispergiermittel", der hier verwendet wird, bezeichnet ein Additiv, das gewöhnlich zum Dispergieren eines Pigments in einem wässrigen Medium verwendet wird, wie z.B. ein oberflächenaktives Mittel oder ein polymeres Material. Der Ausdruck "minimale Teilchengröße, die ein Dispergieren ermöglicht" bedeutet die minimale Teilchengröße eines Teilchens, die nicht mehr verringert wird, selbst wenn die Dispergierzeit verlängert wird.
Die Tinte mit dem oberfächlich modifizierten Pigment muss, im Gegensatz zu einer gewöhnlichen wässrigen Pigmenttinte, kein Dispergiermittel enthalten, so dass keine Blasen in Folge einer Schaumbildung, die durch ein Dispergiermittel verursacht werden würde, gebildet werden und die Tinte problemlos versprüht werden kann. Diese Tinte mit einem oberflächlich modifizierten Pigment hat eine geeignete Viskosität und kann deshalb leicht modifiziert werden, z.B. kann das Pigment in einer größeren Menge in die Tinte eingebracht werden, so dass die Druckdichte ausreichend erhöht werden kann.
Das oberflächlich modifizierte Pigment wird hergestellt, indem eine hydrophile funktionelle Gruppe und/oder ein Salz davon (im Folgenden als "Gruppe, die ein Dispergieren ermöglicht" bezeichnet) an die Oberfläche des Pigments gebunden wird. Die Gruppe, die ein Dispergieren ermöglicht, kann direkt oder über eine Alkylgruppe, eine Alkylethergruppe oder eine Arylgruppe an die Oberfläche des Pigments gebunden werden.
Beispiele für die hydrophilen funktionellen Gruppen umfassen eine Carboxygruppe, eine Carbonylgruppe, eine Hydroxygruppe, eine Sulfongruppe, eine Phosphorsäuregruppe und eine quaternäre Ammoniumgruppe, die einzeln oder in Kombination miteinander an die Oberfläche des Pigments gebunden werden können.
Beispiele für die Pigmente, die als Ausgangsmaterialien bei der Herstellung der oberflächlich modifizierten Pigmente verwendet werden können, umfassen Ruß, Pigmente, die im Color Index beschrieben werden, wie z. B. Pigment Yellow, Pigment Red, Pigment Violet, Pigment Blue und Pigment Black, Pigmente, wie z.B. Phthalocyaninpigmente, Azopigmente, Anthrachinonpigmente, Azomethinpigmente und Pigmente mit einem kondensierten Ring, organische Pigmente, wie z.B. Food Yellow 4, 5, 205 und 401, Food Orange 204, Food Red 104, 201, 202, 204, 220, 226 bis 228 und 405, und Food Blue 1 und 404, und anorganische Pigmente, wie z.B. Titanoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Eisenoxid, Ultramarinblau, Berliner Blau und Chromoxid.
Das oberflächlich modifizierte Pigment wird hergestellt, indem ein Pigment physikalisch oder chemisch behandelt wird, wodurch die zuvor beschriebene Gruppe, die ein Dispergieren ermöglicht, oder eine aktive Gruppe mit der Gruppe, die ein Dispergieren ermöglicht, an die Oberfläche des Pigments gebunden (gepfropft) wird: Ein Beispiel für die physikalischen Behandlungen ist die Vakuumplasmabehandlung. Beispiele für die che mischen Behandlungen umfassen ein Verfahren, bei dem die Oberfläche des Pigments in Wasser mit einem Oxidationsmittel oxidiert wird, wobei eine Carboxygruppe oder eine Sulfongruppe direkt an die Pigmentoberfläche gebunden wird, und ein Verfahren, bei dem p-Aminobenzoesäure an die Pigmentoberfläche gebunden wird, um eine Carboxygruppe über eine Phenylgruppe an die Oberfläche des Pigments zu binden.
Im Hinblick auf die Haltbarkeit der Tinte oder im Hinblick darauf, dass ein Verstopfen der Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes verhindert werden soll, ist es bevorzugt, dass die mittlere Teilchengröße des oberflächlich modifizierten Pigments im Bereich von 1 bis 300 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 200 nm liegt.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform enthält das oberflächlich modifizierte Pigment bevorzugt in einer Menge im Bereich von 1 bis 30 Gew.% und besonders bevorzugt in einer Menge im Bereich von 3 bis 10 Gew.%. Wenn der Gehalt an oberflächlich modifiziertem Pigment unterhalb von 1 Gew.% liegt, wird keine ausreichend hohe Druckdichte erhalten, und wenn der Gehalt oberhalb von 30 Gew.% liegt, steigt die Viskosität der Tintenzusammensetzung an oder es besteht die Gefahr, dass die Düsen des Tintenstrahldruckkopfes verstopfen, wenn die Tintenzusammensetzung als Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird.
Das organische Amin, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform enthalten ist, ist eine Verbindung, dargestellt durch eine der folgenden Formeln (A) bis (D):

worin R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl- oder Hydroxyalkylkette mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein kann, bedeuten, und R₃ bedeutet ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe.
In den Formeln (A) bis (D) bedeuten R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls verzweigte Alkyl- oder Hydroxyalkylkette mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. Beispiele für die Alkylketten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein können, umfassen eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Isopropylgruppe, eine t-Butylgruppe, eine 2-Methylheptylgruppe und eine n-Octylgruppe. Beispiele für die Hydroxyalkylketten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein können, umfassen eine Hydroxymethylgruppe, eine Hydroxyethylgruppe, eine Hydroxyisopropylgruppe und eine Hydroxy-t-butylgruppe. R₁ und R₂ sind bevorzugt Hydroxyethylgruppen, Hydroxyisopropylgruppen oder Hydroxy-t-butylgruppen, wobei R₁ und R₂ gleich oder verschieden sein können.
In der Formel (B) bedeutet R₃ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, bevorzugt eine Methylgruppe.
Beispiele für die organischen Amine umfassen Aminomethylpropanol, Tripropanolamin, N-(2-Hydroxypropyl)triethylentetramin, 2-(Hydroxypropyl)dimethylamin, N,N-Bis(2-hydroxypropyl)-t-butylamin, Hydroxyisopropyltriethylenamin, Hydroxyisopropyldiisopropylamin, Hydroxyisopropyldibutylamin, Dihydroxyisopropylethylamin, Dihydroxyisopropyl-n-butylamin, Dihydroxyisopropyl-t-butylamin, N,N-Bis(2-hydroxypropyl)-N-hydroxyethylamin und N-2-Hydroxypropyl-N,N-bis(hydroxyethyl)amin. Diese Amine können einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden. Von diesen Aminen werden Tripropanolamin, Aminopropylmethanol und N,N-Bis(2-hydroxypropyl)-t-butylamin bevorzugt verwendet.
Die Menge an organischem Amin in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform liegt bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.% und besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 2 Gew.%. Wenn der Gehalt an Amin unterhalb von 0,01 Gew.% liegt, kann die Tintenzusammensetzung nicht besser versprüht werden, und wenn der Gehalt oberhalb von 5 Gew.% liegt, kann der pH-Wert der wässrigen Tintenzusammensetzung nicht mehr innerhalb des gewünschten Bereiches (der im Folgenden beschrieben wird) eingestellt werden.
Das Wasser, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform verwendet wird, ist das hauptsächliche Lösungsmittel und kann reines Wasser oder ultrareines Wasser sein, wie z.B. entionisiertes Wasser, mittels Ultrafiltration gereinigtes Wasser, mittels Umkehrosmose gereinigtes Wasser oder destilliertes Wasser. Es wird bevorzugt Wasser verwendet, das z.B. durch Bestrahlen mit UV-Licht oder durch Zugabe von Wasserstoffperoxid sterilisiert wurde, um eine Schimmelbildung oder ein Vermehren von Bakterien zu verhindern, wodurch die Haltbarkeit der Tinte über einen langen Zeitraum hinweg verbessert wird.
Die Menge an Wasser in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform liegt bevorzugt im Bereich von 30 bis 90 Gew.% und besonders bevorzugt im Bereich von 40 bis 80 Gew.%.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform enthält die zuvor beschriebenen Bestandteile (ein oberflächlich modifiziertes Pigment, ein organisches Amin und Wasser), so dass sie problemlos und blasenfrei versprüht werden kann und leicht gehandhabt werden kann; die wässrige Tintenzusammensetzung kann jedoch, falls erforderlich, weitere Bestandteile enthalten, die im Folgenden beschrieben werden.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform enthält weiterhin ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, so dass die Tintenzusammensetzung besser in das Aufzeichnungsmedium eindringen kann. Beispiele für bevorzugte oberflächenaktive Mittel auf der Basis von Acetylenglycol umfassen Surfynol 61, 82, 104, 440, 465 und 485 (Handelsnamen; hergestellt von Air Products and Chemicals). Eine Tinte mit einem oberflächenaktiven Mittel auf der Basis von Acetylenglycol kann bei der Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden, da diese Tinte keine Blasen bildet und völlig problemlos versprüht werden kann.
Die Menge an oberflächenaktivem Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform liegt bevorzugt im Bereich von 0,001 bis 5 Gew.% und besonders bevorzugt im Bereich von 0,005 bis 2 Gew.%. Wenn der Gehalt unterhalb von 0,001 Gew.% liegt, wird der Effekt, dass die Tintenzusammensetzung besser in ein Aufzeichnungsmedium eindringen kann, nicht erreicht, und wenn der Gehalt oberhalb von 5 Gew.% liegt, besteht die Gefahr, dass die Tintenzusammensetzung nicht mehr problemlos versprüht werden kann.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform kann weiterhin ein Mittel enthalten, das das Austrocknen der Tinte verhindert, wodurch die Tinte noch besser versprüht werden kann. Beispiele für die Mittel, die ein Austrocknen der Tinte verhindern, umfassen Polyole, wie z.B. Glycerin, Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Tetraethylenglycol, Polyethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Polypropylenglycol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,2,6-Hexantriol und Pentaerythritol; Lactame, wie z.B. 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon und ε-Caprolactam; Harnstoffe, wie z.B. Harnstoff, Thioharnstoff, Ethylenharnstoff und 1,3-Dimethylimidazolidinon; und Zucker, wie z.B. Maltit, Sorbit, Gluconolacton und Maltose. Diese Bestandteile können einzeln oder in Form eines Gemisches aus zwei oder mehreren Bestandteilen verwendet werden.
Die Menge an Mittel, das ein Austrocknen der Tinte verhindert, in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform liegt bevorzugt im Bereich von 1 bis 30 Gew.% und besonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 20 Gew.%.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform kann weiterhin ein Fungizid (d.h. ein Mittel gegen Schimmelbildung) oder ein antiseptisches Mittel enthalten. Beispiele für die Fungizide und antiseptischen Mittel umfassen Natriumbenzoat, Natriumpentachlorphenol, 2-Pyridinthiol-1-oxid-Natrium, Natriumsorbat, Natriumdehydroacetat, 1,2-Dibenzisothiazolin-3-on (Proxel CRL, Proxel BDN, Proxel GXL, Proxel XL-2 und Proxel TN; hergestellt von AVECIA). Diese Bestandteile können einzeln oder in Form eines Gemisches aus zwei oder mehreren Bestandteilen verwendet werden.
Die Menge an Fungizid oder antiseptischem Mittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform liegt bevorzugt im Bereich von 0,001 bis 3 Gew.% und besonders bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 1 Gew.%.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform kann, falls erforderlich, weitere Additive enthalten, wie z.B. Mittel zum Einstellen der Viskosität, Antioxidationsmittel, UV-Absorber, Komplexbildner und Mittel, die Sauerstoff absorbieren. Diese Bestandteile können einzeln oder in Form eines Gemisches aus zwei oder mehreren Bestandteilen verwendet werden.
Das Eindringvermögen der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform ist bevorzugt so, dass die Eindringzeit weniger als 1 Sekunde beträgt, wenn die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgebrachte Menge an Tinte 1 mg/cm² beträgt, so dass ein qualitativ hochwertiger Ausdruck erhalten wird, bei dem kein Ausbluten der Tinte auftritt. Der Ausdruck "die Eindringzeit beträgt weniger als 1 Sekunde, wenn die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgebrachte Menge an Tinte 1 mg/cm² beträgt", der hier verwendet wird, bedeutet, dass die bedruckte Fläche nicht verschmiert wird, wenn 50 ng der wässrigen Tintenzusammensetzung auf einem Aufzeichnungsmedium in einem Bereich von 360 dpi (Punkte/inch) × 360 dpi aufgebracht werden und die bedruckte Fläche 1 Sekunde nach dem Drucken berührt wird. Das für diesen Test verwendete Aufzeichnungsmedium ist Normalpapier (wie z.B. "XEROX-P", Handelsname; hergestellt von Fuji Xerox).
Das zuvor beschriebene Eindringverhalten kann erreicht werden, wenn das oberflächenaktive Mittel, das ein Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, in der zuvor angegebenen Menge in die wässrige Tintenzusammensetzung eingebracht wird.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform hat bevorzugt eine Oberflächenspannung von weniger als 40 mN/m, besonders bevorzugt von weniger als 35 mN/m. Die Oberflächenspannung wird gemäß JIS K3362-1978 gemessen.
Die Oberflächenspannung kann eingestellt werden, indem das oberflächenaktive Mittel, das ein Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, in der zuvor angegebenen Menge in die wässrige Tintenzusammensetzung eingebracht wird.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform hat bevorzugt eine Viskosität (bei 25°C) im Bereich von 1 bis 25 mPa·s und besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 15 mPa·s, so dass die Tintenzusammensetzung ohne Probleme versprüht werden kann. Die Viskosität wird gemäß JIS Z8803–1991 gemessen.
Die Viskosität kann eingestellt werden, indem ein Mittel zum Einstellen der Viskosität, wie z.B. ein Kolophoniumharz, eine Alginsäure, Polyvinylalkohol, Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose, ein Polyacrylat, Polyvinylpyrrolidon oder Akaziengummi, in die wässrige Tintenzusammensetzung eingebracht wird.
Der pH-Wert der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform wird bevorzugt auf einen Wert im Bereich von 6 bis 10 und besonders bevorzugt auf einen Wert im Bereich von 7 bis 9,5 eingestellt, wodurch die Druckdichte erhöht werden kann und die Haltbarkeit der Tintenzusammensetzung verbessert werden kann.
Der pH-Wert kann eingestellt werden, indem das organische Amin, d.h. ein alkalisches Mittel, in der zuvor beschriebenen Menge in die wässrige Tintenzusammensetzung eingebracht wird.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform kann auf die gleiche Art und Weise wie gewöhnliche Tintenzusammensetzungen hergestellt werden, wobei herkömmliche Vorrichtungen, wie z.B. eine Kugelmühle, eine Sandmüh le, eine Reibmühle bzw. ein Attritor, eine Korbmühle oder eine Walzenmühle, verwendet werden können. Es ist bevorzugt, dass grobe Teilchen während der Herstellung der Tinte entfernt werden, um ein Verstopfen der Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes zu verhindern. Die groben Teilchen können z.B. entfernt werden, indem die Tinte, die durch Vermischen der zuvor beschriebenen Bestandteile erhalten wurde, unter Verwendung eines Filters, wie z.B. eines Membranfilters oder eines Maschenfilters, filtriert wird, um Teilchen mit einer Teilchengröße von bevorzugt 10 μm oder mehr und besonders bevorzugt 5 μm oder mehr zu entfernen.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform kann bei jedem Aufzeichnungsverfahren verwendet werden, bei dem eine wässrige Tintenzusammensetzung auf einem Aufzeichnungsmedium aufgebracht wird. Beispiele für solche Aufzeichnungsverfahren umfassen ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem eine wässrige Tintenzusammensetzung in Form von feinen Tröpfchen versprüht wird und die Tröpfchen auf einem Aufzeichnungsmedium aufgebracht werden, und Aufzeichnungsverfahren, bei denen Schreibutensilien, wie z.B. ein Stift, verwendet werden. Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform wird bevorzugt bei einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet, besonders bevorzugt bei einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren vom On-Demand-Typ. Beispiele für Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren vom On-Demand-Typ umfassen ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem ein Tintenstrahldruckkopf mit einem piezoelektrischen Element verwendet wird, und ein thermisches Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem ein Tintenstrahldruckkopf mit einem elektrischen Widerstand, der Wärme abgibt, verwendet wird. Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform kann bei jedem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet werden.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform lässt sich ohne Probleme versprühen, da sie das organische Amin enthält, und da das zuvor beschriebene oberflächlich modifizierte Pigment verwendet wird, muss kein Dispergiermittel verwendet werden, so dass die Tintenzusammensetzung blasenfrei versprüht werden kann, was bei einer normalen Tinte mit einem Dispergiermittel nicht möglich ist. Deshalb kann die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform problemlos versprüht werden, und wenn sie als Tinte beider Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird, werden die Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes nicht verstopft. Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform enthält kein Dispergiermittel und kann deshalb, im Vergleich mit einer normalen Pigmenttinte mit einem Dispergiermittel, leicht modifiziert werden, z.B. kann der Gehalt an Pigment so erhöht werden, dass eine ausreichend hohe Druckdichte erreicht wird. Wenn die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform das zuvor beschriebene oberflächenaktive Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, enthält, kann ein qualitativ hochwertiger Ausdruck erzeugt werden, bei dem kein Ausbluten der Tinte auftritt, und wenn die Tintenzusammensetzung bei der Erzeugung eines mehrfarbigen Ausdruckes verwendet wird, tritt kein Vermischen von Farben auf; die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform kann zum Bedrucken einer Vielzahl von Aufzeichnungsmedien verwendet werden.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform wird im Folgenden genau beschrieben.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform enthält ein Pigment, ein Dispergiermittel, eine organische Aminverbindung mit einem Propanolgrundgerüst (im Folgenden als "organisches Amin" bezeichnet), ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, und Wasser als wesentliche Bestandteile.
Das Pigment, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform enthalten ist, kann eines der Pigmente sein, die als Ausgangsmaterialien bei der Herstellung der oberflächlich modifizierten Pigmente für die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform beschrieben wurden.
Im Hinblick auf die Haltbarkeit der Tinte oder im Hinblick darauf, dass ein Verstopfen der Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes verhindert werden soll, ist es bevorzugt, dass die mittlere Teilchengröße des Pigments im Bereich von 1 bis 300 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 200 nm liegt.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform enthält das Pigment bevorzugt in einer Menge im Bereich von 1 bis 30 Gew.% und besonders bevorzugt in einer Menge im Bereich von 3 bis 10 Gew.%. Wenn der Gehalt an Pigment unterhalb von 1 Gew.% liegt, wird keine ausreichend hohe Druckdichte erhalten, und wenn der Gehalt oberhalb von 30 Gew.% liegt, steigt die Viskosität der Tintenzusammensetzung an oder es besteht die Gefahr, dass die Düsen des Tintenstrahldruckkopfes verstopfen, wenn die Tintenzusammensetzung als Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird.
Das Dispergiermittel, das in der Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform verwendet wird, kann jedes Dispergiermittel sein, das gewöhnlich zur Herstellung wässriger Pigmenttinten verwendet wird. Spezifische Beispiele dafür umfassen wasserlösliche oberflächenaktive Mittel, wie z.B. anionische oberflächenaktive Mittel (wie z.B. Salze höherer Fettsäuren und Sulfate höherer Alkohole), kationische oberflächenaktive Mittel (wie z.B. Salze aliphatischer Amine und Phosphoniumsalze) und nicht-ionische oberflächenaktive Mittel (wie z.B. Fettsäureester von Polyoxyethylenverbindungen), Proteine, wie z.B. Gelatine und Casein, natürliche Kautschukmaterialien, wie z.B. Akaziengummi, Glycoside, wie z.B. Saponin, Cellulosederivate, wie z.B. Methylcellulose, Carboxymethylcellulose und Hydroxymethylcellulose, natürliche Polymere, wie z.B. Ligninsulfonat und Schellack, anionische Polymere, wie z.B. Polyacrylate, Salze von Styrol/Acrylsäure-Copolymeren, Salze von Vinylnaphthalin/Acrylsäure-Copolymeren, Salze von Styrol/Maleinsäure-Copolymeren, Salze von β-Naphthalinsulfonsäure/Formalin-Kondensaten und Polyphosphorsäuren, und nichtionische Polymere, wie z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und Polyethylenglycol. Diese Bestandteile können einzeln oder in Form eines Gemisches aus zwei oder mehreren Bestandteilen verwendet werden.
Im Hinblick auf die Löslichkeit in der wässrigen Tintenzusammensetzung liegt das gewichtsgemittelte Molekulargewicht des Dispergiermittels bevorzugt im Bereich von 100 bis 50000 und besonders bevorzugt im Bereich von 200 bis 40000. Wenn das Molekulargewicht unterhalb von 100 liegt, wird die Aufzeichnung ungleichmäßig, und wenn das Molekulargewicht oberhalb von 50000 liegt, steigt die Viskosität der Tintenzusammensetzung deutlich an, so dass die Tintenzusammensetzung nicht mehr als Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden kann oder ein gleichmäßiges Aufzeichnen nicht mehr möglich ist, das die Pigmentteilchen auf dem Aufzeichnungsmedium Aggregate bilden.
Die Menge an Dispergiermittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform liegt bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.% und besonders bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 2 Gew.%. Wenn der Gehalt an Dispergiermittel unterhalb von 0,01 Gew.% liegt, kann das Pigment nicht beständig dispergiert werden, und wenn der Gehalt oberhalb von 5 Gew.% liegt, kann die Viskosität der Tintenzusammensetzung (die im Folgenden beschrieben wird) nicht mehr auf einen für die Tintenstrahlaufzeichnung geeigneten Wert eingestellt werden.
Das organische Amin, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform enthalten ist, ist eine Verbindung, dargestellt durch eine der zuvor beschriebenen Formeln (A) bis (D). Es können die organischen Amine verwendet werden, die in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform enthalten sein können, und der Gehalt an organischem Amin in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann dem Gehalt an organischem Amin in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen.
Das oberflächenaktive Mittel, das ein Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt und das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform enthalten ist, kann dem oberflächenaktiven Mittel entsprechen, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform enthalten ist, und der Gehalt an oberflächenaktivem Mittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann dem Gehalt an oberflächenaktivem Mittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen.
Das Wasser, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform verwendet wird, ist das hauptsächliche Lösungsmittel. Das Wasser, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform verwendet wird, kann dem Wasser entsprechen, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform verwendet wird, und der Gehalt an Wasser in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann dem Gehalt an Wasser in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform enthält die zuvor beschriebenen Bestandteile (ein Pigment, ein Dispergiermittel, ein organisches Amin, ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, und Wasser), so dass sie problemlos versprüht werden kann und leicht in ein Aufzeichnungsmedium eindringen kann; die wässrige Tintenzusammensetzung kann jedoch, falls erforderlich, weitere Bestandteile enthalten, die im Folgenden beschrieben werden.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann weiterhin ein Mittel enthalten, das das Austrocknen der Tinte verhindert, wodurch die Tinte noch besser versprüht werden kann. Das Mittel, das das Austrocknen der Tinte vehnindert und das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform verwendet wird, kann dem Mittel entsprechen, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform verwendet wird, und der Gehalt an Mittel, das das Austrocknen der Tinte verhindert, in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann dem Gehalt an Mittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann weiterhin ein Fungizid oder ein antiseptisches Mittel enthalten. Das Fungizid oder das antiseptische Mittel, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform verwendet wird, kann dem Fungizid oder dem antiseptischen Mittel entsprechen, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform verwendet wird, und der Gehalt an Fungizid oder an antiseptischem Mittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann dem Gehalt an Fungizid oder an antiseptischem Mittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann, falls erforderlich, weitere Additive enthalten, die den Additiven für die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen können.
Das Eindringvermögen der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann dem Eindringvermögen der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen, d.h. die Eindringzeit beträgt bevorzugt weniger als 1 Sekunde, wenn die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgebrachte Menge an Tinte 1 mg/cm² beträgt; in diesem Fall wird ein qualitativ hochwertiger Ausdruck erhalten wird, bei dem kein Ausbluten der Tinte auftritt.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform hat bevorzugt eine Oberflächenspannung von weniger als 40 mN/m, besonders bevorzugt von weniger als 35 mN/m, ähnlich wie die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform hat bevorzugt eine Viskosität (bei 25°C) im Bereich von 1 bis 25 mPa·s und besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 15 mPa·s, ähnlich wie die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform, so dass die Tintenzusammensetzung ohne Probleme versprüht werden kann.
Der pH-Wert der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform wird bevorzugt auf einen Wert im Bereich von 6 bis 10 und besonders bevorzugt auf einen Wert im Bereich von 7 bis 9,5 eingestellt, ähnlich wie bei der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform, wodurch die Druckdichte erhöht werden kann und die Haltbarkeit der Tintenzusammensetzung verbessert werden kann.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann, ähnlich wie die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Aus führungsform, auf die gleiche Art und Weise wie gewöhnliche Tintenzusammensetzungen hergestellt werden, wobei herkömmliche Vorrichtungen verwendet werden können.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform kann, wie die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform, bei jedem Aufzeichnungsverfahren verwendet werden, bei dem eine wässrige Tintenzusammensetzung auf einem Aufzeichnungsmedium aufgebracht wird. Die Aufzeichnungsverfahren, bei denen die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform verwendet wird, können den Aufzeichnungsverfahren entsprechen, bei denen die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform verwendet wird.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform lässt sich ohne Probleme versprühen, da sie das organische Amin enthält, und wenn sie als Tinte bei der Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird, werden die Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes nicht verstopft. Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform enthält das zuvor beschriebene oberflächenaktive Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, so dass die Tinte schnell trocknet und ein qualitativ hochwertiger Ausdruck erzeugt wird, bei dem kein Ausbluten der Tinte auftritt, und wenn die Tintenzusammensetzung bei der Erzeugung eines mehrfarbigen Ausdruckes verwendet wird, tritt kein Vermischen von Farben auf. Selbst ein nicht absorbierendes Aufzeichnungsmedium, wie z.B. eine OHP-Folie, kann mit Buchstaben und/oder einem Bild bedruckt werden, und natürlich auch ein absorbierendes Aufzeichnungsmedium, wie z.B. Papier.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform wird im Folgenden genau beschrieben.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform enthält einen färbenden Bestandteil, Wasser, ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, und eine spezifische organische Aminverbindung. Der färbende Bestandteil kann ein färbender Bestandteil sein, der gewöhnlich bei der Herstel lung dieser Art von Tinten verwendet wird, und die Auswahl des färbenden Bestandteils hängt hauptsächlich von der Art des verwendeten organischen Amins ab.
Die spezifische organische Aminverbindung, die in der erfindungsgemäßen wässrigen Tintenzusammensetzung enthalten ist, kann eine der zuvor beschriebenen organischen Aminverbindungen oder ein Gemisch dieser Aminverbindungen sein. Es ist bevorzugt, dass Hydroxyisopropyldiisopropylamin, Hydroxyisopropyldibutylamin oder Dihydroxyisopropylbutylamin verwendet wird, weil in diesem Fall die Tintenzusammensetzung besser versprüht werden kann.
Die Menge an organischer Aminverbindung in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform liegt bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.% und besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 2 Gew.%. Wenn der Gehalt an Amin unterhalb von 0,01 Gew.% liegt, kann die Tintenzusammensetzung nicht besser versprüht werden, und wenn der Gehalt oberhalb von 5 Gew.% liegt, kann der pH-Wert der wässrigen Tintenzusammensetzung nicht mehr innerhalb des gewünschten Bereiches (der im Folgenden beschrieben wird) eingestellt werden.
Der färbende Bestandteil, der in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform verwendet wird, kann jeder färbende Bestandteil (Farbstoff oder Pigment) sein, der im Color Index beschrieben wird. Viele färbende Bestandteile, die nicht im Color Index beschrieben werden, können ebenfalls verwendet werden.
Beispiele für die Farbstoffe, die als färbende Bestandteile verwendet werden können, umfassen saure Farbstoffe, basische Farbstoffe, Direktfarbstoffe und Reaktivfarbstoffe. Spezifische Beispiele dafür umfassen Acid Yellow 23 und 25, Direct Yellow 12, 26, 86 und 130, Basic Yellow 9 und 11, Acid Red 27, 28, 52, 254 und 289, Reactive Red 180, Direct Red 9, 13, 17, 23 und 227, Basic Red 3, Acid Blue 9 und 254, Basic Blue 9, Direct Blue 78, 86 und 199, Acid Black 52, 172 und 208, Food Black 2, Direct Black 19, 22, 28 und 154, sowie Process Reactive Black 31.
Beispiele für die Pigmente, die als färbende Bestandteile verwendet werden können, umfassen die Pigmente die als Ausgangsmaterialien bei der Herstellung der oberfläch lich modifizierten Pigmente für die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform beschrieben wurden.
Wenn ein Pigment als färbender Bestandteil verwendet wird, ist es im Hinblick auf die Dispersionsstabilität der Tinte bevorzugt, dass ein Dispergiermittel in Kombination mit dem Pigment verwendet wird oder dass ein oberflächlich modifiziertes Pigment als Pigment verwendet wird.
Das Dispergiermittel, das in der Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform verwendet werden kann, kann dem Dispergiermittel entsprechen, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform verwendet wird, und der Gehalt an Dispergiermittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann dem Gehalt an Dispergiermittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform entsprechen.
Das oberflächlich modifizierte Pigment, das in der Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform verwendet werden kann, kann dem oberflächlich modifizierten Pigment entsprechen, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform verwendet wird.
Die Menge an färbendem Bestandteil in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform liegt bevorzugt im Bereich von 1 bis 30 Gew.% und besonders bevorzugt im Bereich von 3 bis 10 Gew.%. Wenn der Gehalt an färbendem Bestandteil unterhalb von 1 Gew.% liegt, wird keine ausreichend hohe Druckdichte erhalten, und wenn der Gehalt oberhalb von 30 Gew.% liegt, steigt die Viskosität der Tintenzusammensetzung an oder es besteht die Gefahr, dass die Düsen des Tintenstrahldruckkopfes verstopfen, wenn die Tintenzusammensetzung als Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird.
Das Wasser, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform verwendet wird, ist das hauptsächliche Lösungsmittel. Das Wasser, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungs form verwendet wird, kann dem Wasser entsprechen, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform verwendet wird, und der Gehalt an Wasser in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann dem Gehalt an Wasser in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform enthält die zuvor beschriebenen Bestandteile (einen färbenden Bestandteil, ein spezifisches organisches Amin und Wasser), so dass sie problemlos versprüht werden kann; die wässrige Tintenzusammensetzung kann jedoch, falls erforderlich, weitere Bestandteile enthalten, die im Folgenden beschrieben werden.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform enthält weiterhin ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, so dass die Tintenzusammensetzung besser in das Aufzeichnungsmedium eindringen kann. Das oberflächenaktive Mittel, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform verwendet wird, kann dem oberflächenaktiven Mittel entsprechen, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform verwendet wird, und der Gehalt an oberflächenaktivem Mittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann dem Gehalt an oberflächenaktivem Mittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann weiterhin ein Mittel enthalten, das das Austrocknen der Tinte verhindert, wodurch die Tinte noch besser versprüht werden kann. Das Mittel, das das Austrocknen der Tinte verhindert und das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform verwendet wird, kann dem Mittel entsprechen, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform verwendet wird, und der Gehalt an Mittel, das das Austrocknen der Tinte verhindert, in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann dem Gehalt an Mittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann weiterhin ein Fungizid oder ein antiseptisches Mittel enthalten. Das Fungizid oder das antiseptische Mittel, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform verwendet wird, kann dem Fungizid oder dem antiseptischen Mittel entsprechen, das in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform verwendet wird, und der Gehalt an Fungizid oder an antiseptischem Mittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann dem Gehalt an Fungizid oder an antiseptischem Mittel in der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann, falls erforderlich, weitere Additive enthalten, die den Additiven für die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen können.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform hat bevorzugt eine Viskosität (bei 25°C) im Bereich von 1 bis 25 mPa·s und besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 15 mPa·s, ähnlich wie die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform, so dass die Tintenzusammensetzung ohne Probleme versprüht werden kann.
Das Eindringvermögen der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann dem Eindringvermögen der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform entsprechen, d.h. die Eindringzeit beträgt bevorzugt weniger als 1 Sekunde, wenn die auf einem Aufzeichnungsmedium aufgebrachte Menge an Tinte 1 mg/cm² beträgt; in diesem Fall wird ein qualitativ hochwertiger Ausdruck erhalten wird, bei dem kein Ausbluten der Tinte auftritt.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform hat bevorzugt eine Oberflächenspannung von weniger als 40 mN/m, besonders bevorzugt von weniger als 35 mN/m, ähnlich wie die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform.
Der pH-Wert der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform wird bevorzugt auf einen Wert im Bereich von 6 bis 10 und besonders bevorzugt auf einen Wert im Bereich von 7 bis 9,5 eingestellt, ähnlich wie bei der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform, wodurch die Druckdichte erhöht werden kann und die Haltbarkeit der Tintenzusammensetzung verbessert werden kann.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann, ähnlich wie die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform, auf die gleiche Art und Weise wie gewöhnliche Tintenzusammensetzungen hergestellt werden, wobei herkömmliche Vorrichtungen verwendet werden können.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann, wie die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform, bei jedem Aufzeichnungsverfahren verwendet werden, bei dem eine wässrige Tintenzusammensetzung auf einem Aufzeichnungsmedium aufgebracht wird. Die Aufzeichnungsverfahren, bei denen die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform verwendet wird, können den Aufzeichnungsverfahren entsprechen, bei denen die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform verwendet wird.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform lässt sich ohne Probleme versprühen, da sie die spezifische organische Aminverbindung enthält, und wenn sie als Tinte bei der Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird, werden die Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes nicht verstopft.
Wenn die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform ein oberflächlich modifiziertes Pigment als färbenden Bestandteil enthält, ist es nicht erforderlich, dass die Tintenzusammensetzung ein Dispergiermittel enthält, und die Tintenzusammensetzung kann problemlos und blasenfrei versprüht werden und kann, im Vergleich mit einer normalen Pigmenttinte mit einem Dispergiermittel, leicht modifiziert werden, z.B. kann der Gehalt an Pigment so erhöht werden, dass eine ausreichende Viskosität und eine ausreichend hohe Druckdichte erreicht wird.
Da die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform das zuvor beschriebene oberflächenaktive Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, enthält, kann die Tintenzusammensetzung schnell in ein Aufzeichnungsmedium eindringen, und ein qualitativ hochwertiger Ausdruck, der schnell trocknet und bei dem kein Ausbluten der Tinte auftritt, kann erzeugt werden, und wenn die Tintenzusammensetzung bei der Erzeugung eines mehrfarbigen Ausdruckes verwendet wird, tritt kein Vermischen von Farben auf, und es können selbst nicht absorbierende Aufzeichnungsmedien, wie z.B. eine OHP-Folie, mit Buchstaben und/oder einem Bild bedruckt werden, und natürlich auch ein absorbierendes Aufzeichnungsmedium, wie z.B. Papier; die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform kann zum Bedrucken einer Vielzahl von Aufzeichnungsmedien verwendet werden.
Beispiele
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten Ausführungsform wird im Folgenden anhand von Beispielen genauer beschrieben; die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Beispiele A1 bis A6 und Vergleichsbeispiele A1 bis A3
Es wurden wässrige Tinten mit den in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungen hergestellt. Die Bestandteile der jeweiligen Tinten wurden bei 25°C miteinander vermischt, das Gemisch wurde 2 Stunden lang gerührt, und dann wurde das Gemisch unter Verwendung eines Membranfilters mit einer Porengröße von 5 μm bei einem Druck von 2 kg/cm² filtriert.
In den Beispielen A1 bis A6 wurden jeweils die im Folgenden beschriebenen Verbindungen Nr. 1 bis 6 (organische Aminverbindungen) als alkalische Bestandteile verwendet. In Vergleichsbeispiel A1 wurde KOH verwendet. In den Vergleichsbeispielen A2 und A3 wurden jeweils die im Folgenden beschriebenen Verbindungen Nr. 7 und 8 (die nicht unter die erste Ausführungsform fallen) verwendet.
Die Pigmentdispersionen der Beispiele A1 bis A6 und der Vergleichsbeispiele A1 bis A3 waren Dispersionen, die ein oberflächlich modifiziertes Pigment enthielten, das ohne die Verwendung eines Dispergiermittels beständig in einem wässrigen Medium dispergiert werden kann. In der folgenden Tabelle 1 ist die Menge an zugegebener Pigmentdispersion als Feststoffgehalt (Pigment) angegeben.
Verbindung Nr. 1
Verbindung Nr. 2
Verbindung Nr. 3
Verbindung Nr. 4
Verbindung Nr. 5
Verbindung Nr. 6
Verbindung Nr. 7
Verbindung Nr. 8
Verstopfen der Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes
Jede der wässrigen Tintenzusammensetzungen der Beispiele A1 bis A6 und der Vergleichsbeispiele A1 bis A3 wurde entsprechend dem folgenden Testverfahren bewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Testverfahren "Verstopfen der Düsen des Tintenstrahldruckkopfes"
Die wässrige Tintenzusammensetzung wurde in eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem piezoelektrischen Element ("MJ-930C", Handelsname; hergestellt von Seiko Epson K.K.) eingebracht und das Drucken wurde durchgeführt, bis die wässrige Tintenzusammensetzung problemlos über alle Düsen versprüht werden konnte. Dann wurde die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit dem Tintenstrahlaufzeichnungskopf in Parkposition 4 Wochen lang bei einer Temperatur von 50°C und einer relativen Feuchtigkeit von 40% gelagert. Nach der Lagerung wurde die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung in eine Umgebung mit Raumtemperatur gebracht, die Stromversorgung wurde aktiviert, das Drucken wurde fortgesetzt und es wurde visuell überprüft, ob die wässrige Tintenzusammensetzung problemlos versprüht werden konnte. Wenn die wässrige Tintenzusammensetzung nicht problemlos versprüht werden konnte, wurde der Tintenstrahldruckkopf der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gereinigt, und die Anzahl an Reinigungsvorgängen, die erforderlich war, bis die Tintenzusammensetzung wieder problemlos versprüht werden konnte, wurde gezählt, und die Tintenzusammensetzung wurde entsprechend den folgenden Kriterien bewertet.
Bewertungskriterien

A: die Tintenzusammensetzung konnte nach der Lagerung sofort wieder problemlos versprüht werden und es war kein Reinigungsvorgang erforderlich.
B: die Tintenzusammensetzung konnte nach der Lagerung nicht sofort wieder problemlos versprüht werden und es waren 2 oder weniger Reinigungsvorgänge erforderlich, bis die Tintenzusammensetzung wieder problemlos versprüht werden konnte.
C: die Tintenzusammensetzung konnte nach der Lagerung nicht sofort wieder problemlos versprüht werden und es waren 3 bis 5 Reinigungsvorgänge erforderlich, bis die Tintenzusammensetzung wieder problemlos versprüht werden konnte.
D: die Tintenzusammensetzung konnte nach der Lagerung nicht sofort wieder problemlos versprüht werden und es waren 6 oder mehr Reinigungsvorgänge erforderlich, bis die Tintenzusammensetzung wieder problemlos versprüht werden konnte.

Tabelle 2
Die in Tabelle 2 zusammengefassten Ergebnisse zeigen, dass die wässrigen Tintenzusammensetzungen der Beispiele A1 bis A6, die das erfindungsgemäß verwendete organische Amin enthielten, die Düsen des Tintenstrahldruckkopfes nicht verstopften. Die wässrigen Tintenzusammensetzungen der Vergleichsbeispiele A1 bis A3, die nicht das erfindungsgemäß verwendete Amin enthielten, verstopften die Düsen des Tintenstrahldruckkopfes.
Die wässrigen Tintenzusammensetzungen der Beispiele A3 bis A6, die ein Mittel enthielten, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, ermöglichten die Erzeugung qualitativ hochwertiger Ausdrucke, bei denen kein Ausbluten der Tinte auftrat. Die wässrigen Tintenzusammensetzungen der Beispiele A5 und A6, die das oberflächenaktive Mittel auf der Basis von Acetylenglycol (Surfynol 465) als nichtionisches oberflächenaktives Mittel enthielten, konnten blasenfrei versprüht und leicht modifiziert werden.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der zweiten Ausführungsform wird im Folgenden anhand von Beispielen genauer beschrieben; die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Beispiele B1 bis B6 und Vergleichsbeispiele B1 bis B3
Wässrige Tinten mit den in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzungen wurden in der gleichen Weise wie in den Beispielen für die erste Ausführungsform hergestellt.
In den Beispielen B1 bis B6 wurden die Verbindungen Nr. 1 bis 6 (organische Aminverbindungen), die in den Beispielen für die erste Ausführungsform verwendet worden waren, als alkalische Bestandteile verwendet. In Vergleichsbeispiel B1 wurde KOH verwendet. In den Vergleichsbeispielen B2 und B3 wurden die Verbindungen Nr. 7 und 8 (die nicht unter die zweite Ausführungsform fallen), die in den Beispielen für die erste Ausführungsform verwendet worden waren, verwendet.
Die Pigmentdispersionen der Beispiele B1 bis B6 und der Vergleichsbeispiele B1 bis B3 waren Dispersionen, die ein Pigment enthielten, das in Kombination mit einem Dispergiermittel beständig in einem wässrigen Medium dispergiert werden kann. In der folgen den Tabelle 3 ist die Menge an zugegebener Pigmentdispersion als Feststoffgehalt (Pigment) angegeben.
Verstopfen der Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes
Jede der wässrigen Tintenzusammensetzungen der Beispiele B1 bis B6 und der Vergleichsbeispiele B1 bis B3 wurde in der gleichen Weise wie in dem Beispiel für die erste Ausführungsform entsprechend dem Testverfahren "Verstopfen der Düsen des Tintenstrahldruckkopfes" bewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben.
Tabelle 4
Die in Tabelle 4 zusammengefassten Ergebnisse zeigen, dass die wässrigen Tintenzusammensetzungen der Beispiele B1 bis B6, die das erfindungsgemäß verwendete organische Amin enthielten, die Düsen des Tintenstrahldruckkopfes nicht verstopften. Die wässrigen Tintenzusammensetzungen der Vergleichsbeispiele B1 bis B3, die nicht das erfindungsgemäß verwendete Amin enthielten, verstopften die Düsen des Tintenstrahldruckkopfes.
Die wässrigen Tintenzusammensetzungen der Beispiele B3 bis B6, die ein Mittel enthielten, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, ermöglichten die Erzeugung qualitativ hochwertiger Ausdrucke, bei denen kein Ausbluten der Tinte auftrat. Die wässrigen Tintenzusammensetzungen der Beispiele B5 und B6, die das oberflächenaktive Mittel auf der Basis von Acetylenglycol (Surfynol 465) als nichtionisches oberflächenaktives Mittel enthielten, konnten blasenfrei versprüht und leicht modifiziert werden.
Die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der dritten Ausführungsform wird im Folgenden anhand von Beispielen genauer beschrieben; die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Beispiele C1 bis C22 und Vergleichsbeispiele C1 bis C6
Wässrige Tinten mit den in den Tabellen 5 bis 8 angegebenen Zusammensetzungen wurden in der gleichen Weise wie in den Beispielen für die erste Ausführungsform hergestellt.
In den Beispielen C1 bis C22 wurden die im Folgenden beschriebenen Verbindungen Nr. 9 bis 19 (organische Aminverbindungen) als alkalische Bestandteile verwendet. In den Vergleichsbeispielen C1 und C4 wurde KOH verwendet. In den Vergleichsbeispielen C2, C3, C5 und C6 wurden die im Folgenden beschriebenen Verbindungen Nr. 20 und 21 (die nicht unter die dritte Ausführungsform fallen) verwendet.
Die Pigmentdispersionen der Beispiele C3, C7, C11, C15, C18 und C21 und der Vergleichsbeispiele C3 und C5 waren Dispersionen, die ein Pigment enthielten, das in Kombination mit einem Dispergiermittel beständig in einem wässrigen Medium dispergiert werden kann. Die Pigmentdispersionen der Beispiele C4, C8, C12, C16, C19 und C22 und des Vergleichsbeispiels C6 waren Dispersionen, die ein oberflächlich modifiziertes Pigment enthielten, das ohne die Verwendung eines Dispergiermittels beständig in einem wässrigen Medium dispergiert werden kann. In den folgenden Tabellen 5 bis 8 sind die Mengen an färbendem Bestandteil (Farbstoff oder Pigment), die in den Beispielen C1 bis C22 und in den Vergleichsbeispielen C1 bis C6 verwendet wurden, als Feststoffgehalt in dem färbenden Bestandteil angegeben.
Verbindung Nr. 9
Verbindung Nr. 10
Verbindung Nr. 11
Verbindung Nr. 12
Verbindung Nr. 13
Verbindung Nr. 14
Verbindung Nr. 15
Verbindung Nr. 16
Verbindung Nr. 17
Verbindung Nr. 18
Verbindung Nr. 19
Verbindung Nr. 20
Verbindung Nr. 21
Verstopfen der Düsen eines Tintenstrahldruckkopfes
Jede der wässrigen Tintenzusammensetzungen der Beispiele C1 bis C22 und der Vergleichsbeispiele C1 bis C6 wurde in der gleichen Weise wie in dem Beispiel für die erste Ausführungsform entsprechend dem Testverfahren "Verstopfen der Düsen des Tintenstrahldruckkopfes" bewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 9 angegeben.
Tabelle 9
Die in Tabelle 9 zusammengefassten Ergebnisse zeigen, dass die wässrigen Tintenzusammensetzungen der Beispiele C1 bis C22, die das erfindungsgemäß verwendete organische Amin enthielten, die Düsen des Tintenstrahldruckkopfes nicht verstopften. Die wässrigen Tintenzusammensetzungen der Vergleichsbeispiele C1 bis C6, die nicht das erfindungsgemäß verwendete Amin enthielten, verstopften die Düsen des Tintenstrahldruckkopfes.
Die wässrigen Tintenzusammensetzungen der Beispiele C5 bis C16 und C20 bis C22, die ein Mittel enthielten, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, ermöglichten die Erzeugung qualitativ hochwertiger Ausdrucke, bei denen kein Ausbluten der Tinte auftrat. Die wässrigen Tintenzusammensetzungen der Beispiele C13 bis C16 und C20 bis C22, die das oberflächenaktive Mittel auf der Basis von Acetylenglycol (Surfynol 465) als nichtionisches oberflächenaktives Mittel enthielten, konnten blasenfrei versprüht und leicht modifiziert werden.
Die erste Ausführungsform der Erfindung umfasst die folgenden Ausführungsformen (1) bis (8) und (20) bis (22), sowie die Ausführungsformen, die in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 6 angegeben sind.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung umfasst die folgenden Ausführungsformen (9) bis (16) und (20) bis (22), sowie die Ausführungsformen, die in den abhängigen Patentansprüchen 8 und 9 angegeben sind.
Die dritte Ausführungsform der Erfindung umfasst die folgenden Ausführungsformen (17) bis (22), sowie die Ausführungsform, die im abhängigen Patentanspruch 11 angegeben ist.

(1) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1 (erste Ausführungsform), weiterhin umfassend ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel und/oder ein oberflächenaktives Mittel als Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt.
(2) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Glycolether (wasserlösliches organisches Lösungsmittel) als Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt.
(3) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel als Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt.
(4) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol (nichtionisches oberflächenaktives Mittel) als Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt.
(5) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, wobei die Eindringzeit der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium weniger als 1 Sekunde beträgt, wenn das Aufzeichnungsmedium Normalpapier ist und die auf dem Normalpapier aufgebrachte Menge an Tinte 1 mg/cm² beträgt.
(6) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, wobei die Tintenzusammensetzung eine Oberflächenspannung von weniger als 40 mN/m hat.
(7) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, die bei der Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird.
(8) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, die bei der Tintenstrahlaufzeichnung vom On-Demand-Typ verwendet wird.
(9) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 7 (zweite Ausführungsform), wobei das Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel und/oder ein oberflächenaktives Mittel umfasst.
(10) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 7, umfassend einen Glycolether (wasserlösliches organisches Lösungsmittel) als Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt.
(11) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 7, umfassend ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel als Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt.
(12) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 7, umfassend ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol (nichtionisches oberflächenaktives Mittel) als Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt.
(13) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 7, wobei die Eindringzeit der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium weniger als 1 Sekunde beträgt, wenn das Aufzeichnungsmedium Normalpapier ist und die auf dem Normalpapier aufgebrachte Menge an Tinte 1 mg/cm² beträgt.
(14) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 7, wobei die Tintenzusammensetzung eine Oberflächenspannung von weniger als 40 mN/m hat.
(15) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 7, die bei der Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird.
(16) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 7, die bei der Tintenstrahlaufzeichnung vom On-Demand-Typ verwendet wird.
(17) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 10 (dritte Ausführungsform), wobei die Viskosität (bei 25°C) der Tintenzusammensetzung im Bereich von 1 bis 25 mPa·s liegt.
(18) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 10, die bei der Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird.
(19) Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 10, die bei der Tintenstrahlaufzeichnung vom On-Demand-Typ verwendet wird.
(20) Aufzeichnungsverfahren, umfassend das Aufbringen der wässrigen Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten, zweiten oder dritten Ausführungsform auf einem Aufzeichnungsmedium.
(21) Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, umfassend das Versprühen feiner Tröpfchen einer Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten, zweiten oder dritten Ausführungsform und das Aufbringen der feinen Tröpfchen auf einem Aufzeichnungsmedium.
(22) Ausdruck, erhalten unter Anwendung eines Aufzeichnungsverfahrens, bei dem die wässrige Tintenzusammensetzung entsprechend der ersten, zweiten oder dritten Ausführungsform verwendet wird.

Die vorliegende Erfindung wurde zuvor mit Bezug auf spezifische Beispiele genauer beschrieben; diese Beispiele können jedoch in vielfältiger Art und Weise modifiziert werden, und all diese Modifikationen werden von der vorliegenden Erfindung umfasst.

Claims

Wässrige Tintenzusammensetzung, umfassend mindestens ein oberflächlich modifiziertes Pigment, das in einem wässrigen Lösungsmittel ohne die Verwendung eines Dispergiermittels dispergiert und/oder gelöst werden kann, eine organische Aminverbindung mit einem Propanolgrundgerüst, ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, und Wasser.
Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die organische Aminverbindung mit einem Propanolgrundgerüst durch eine der folgenden Formeln (A) bis (D) dargestellt wird:
worin R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl- oder Hydroxyalkylkette mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein kann, bedeuten, und R₃ bedeutet ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe.
Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend das oberflächlich modifizierte Pigment in einer Menge im Bereich von 1 bis 30 Gew.% und die organische Aminverbindung mit einem Propanolgrundgerüst in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.%.
Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das öberflächlich modifizierte Pigment ein Pigment ist, an dessen Oberfläche mindestens eine hydrophile funktionelle Gruppe oder ein Salz davon gebunden ist.
Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 4, wobei die hydrophile funktionelle Gruppe ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einer Carboxygruppe, einer Carbonylgruppe, einer Hydroxygruppe, einer Sulfongruppe, einer Phosphorsäuregruppe und einem quaternären Ammoniumsalz.
Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend das Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, in einer Menge im Bereich von 0,001 bis 5 Gew.%.
Wässrige Tintenzusammensetzung, umfassend mindestens ein Pigment, ein Dispergiermittel, eine organische Aminverbindung mit einem Propanolgrundgerüst, ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, und Wasser.
Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 7, wobei die organische Aminverbindung mit einem Propanolgrundgerüst durch eine der folgenden Formeln (A) bis (D) dargestellt wird:

worin R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl- oder Hydroxyalkylkette mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, die verzweigt sein kann, bedeuten, und R₃ bedeutet ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe.
Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 7, umfassend das Pigment in einer Menge im Bereich von 1 bis 30 Gew.%, das Dispergiermittel in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.%, die organische Aminverbindung mit einem Propanolgrundgerüst in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.% und das Mittel, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, in einer Menge im Bereich von 0,001 bis 5 Gew.%.
Wässrige Tintenzusammensetzung, umfassend mindestens einen färbenden Bestandteil, ein oberflächenaktives Mittel auf der Basis von Acetylenglycol, das das Eindringen der Tintenzusammensetzung in ein Aufzeichnungsmedium beschleunigt, Wasser und mindestens eine organische Aminverbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxyisopropyldimethylamin, Hydroxyisopropyldiisopropylamin, Hydroxyisopropyldibutylamin, Dihydroxyisopropylethylamin, Dihydroxyisopropylisopropylamin, Dihydroxyisopropylbutylamin, Dihydroxyisopropylhydroxy ethylamin, Dihydroxyethylhydroxyisopropylamin, Dihydroxyethyl-n-butylamin, Hydroxyethyldiisopropylamin und Hydroxyethyldi-n-butylamin.
Wässrige Tintenzusammensetzung nach Anspruch 10, umfassend die organische Aminverbindung in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.%.