DE60111805T2

DE60111805T2 - Tintenzusammensetzung

Info

Publication number: DE60111805T2
Application number: DE60111805T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ito; Kazuaki Watanabe; Tsuyoshi Sano; Bunji Ishimoto; Kiyohiko Takemoto
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2021-04-12
Also published as: EP1193301A4; DE60129611T2; ES2288233T3; ATE299169T1; US20050139124A1; WO2001077237A1; EP1457536A1; EP1715010B1; US7201794B2; ATE399192T1; EP1193301B1; DK1457536T3; EP1457536B1; EP1193301A1; DE60129611D1; ATE368084T1; US20070282033A1; EP1715010A1; PT1457536E; DE60134589D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Tintenzusammensetzungen, die eine ausgezeichnete gute Stabilität besitzen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Tintenzusammensetzungen zur Verwendung in Tintenstrahlaufzeichnungsdruckern.
Das Tintenstrahlaufzeichnen ist ein Verfahren, worin Tinte als Tröpfchen durch feine Düsen ausgestoßen wird, um Buchstaben oder Zeichnungen auf der Oberfläche von Aufzeichnungsmedien aufzuzeigen. Tintenstrahlaufzeichnungssysteme, die entwickelt und in praktische Verwendung gebracht worden sind, umfassen: ein Verfahren, worin ein elektrisches Signal in ein mechanisches Signal unter Verwendung eines piezoelektrischen Elements umgewandelt wird, um intermittierend Tinte auszustoßen, die in einem Düsenkopfabschnitt bevorratet ist, wodurch Buchstaben oder Symbole auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums aufgezeichnet werden; und ein Verfahren, worin in einem Düsenkopfabschnitt bevorratete Tinte in ihrem Teil sehr nahe zu dem Ausstoßteil rasch erwärmt wird, um eine Blase zu bilden, und die Tinte intermittierend durch Volumenvergrößerung, hervorgerufen durch die Blase, ausgestoßen wird, um Buchstaben oder Symbole auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums aufzuzeichnen.
Für Tinten, die in der vorstehenden Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden, sind verschiedene Eigenschaften erforderlich. So sind z.B. die gute Trocknungseigenschaft des Druckes, das Nichtauslaufen in Drucken, das gleichmäßige Drucken auf der Oberfläche von verschiedenen Aufzeichnungsmedien und im Falle von Mehrfarbendrucken das nicht auftretende Farbe-zu-Farbe-Vermischen erforderlich.
Untersuchungen sind bisher bezüglich der Zugabe eines Bestandteils, welcher das Eindringen einer Tintenzusammensetzung in die Aufzeichnung beschleunigt, zu der Tintenzusammensetzung gemacht worden, um die Tintenzusammensetzung auf Aufzeichnungspapier rasch zu trocknen oder um das Vermischen von benachbarten verschiedenen Farbtinten zu verhindern.
So beschreibt z.B. die japanische Offenlegungsschrift Nr. 14260/1990 die Verwendung von niederen Alkoholen als Bestandteil zum Beschleunigen des Eindringens von Tinte.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 55975/1982 beschreibt, dass die Zugabe eines oberflächenaktiven Stoffs zu einer Tintenzusammensetzung die Oberflächenspannung von Tinte erniedrigt und das Eindringen von Tinte verbessern kann.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 157698/1995 beschreibt ein 1,2-Alkandiol als Eindringmittel. Sämtliche Tinten, die speziell in dieser Veröffentlichung beschrieben sind, enthalten jedoch einen Farbstoff als Färbemittel.
US-A-5,112,398 beschreibt eine Tintenzusammensetzung, die eine Mischung eines Färbemittels, eines nicht-wässrigen Lösemittels und eines Harzes umfasst, das im Wesentlichen unlöslich in dem Lösemittel bei Raumtemperatur ist. Das Lösemittel kann ein Propylenglycolether oder Ethylenglycolbutylether sein.
US-A-4,985,077 bezieht sich auf eine Tintenzusammensetzung, die Wasser, ein wasserlösliches organisches Lösemittel, einen wasserlöslichen Farbstoff, einen Benzylether und weiter 5 Gew.-% Diethylenglycolumfasst. Ethylenglycol ist als ein geeignetes wasserlösliches organisches Lösemittel beschrieben.
US-A-4,338,133 bezieht sich auf eine Tintenstrahldruckzusammensetzung, die ein Färbemittel, eine in Lösemittel lösliche Säure, einen Bindemittelvorläufer aus einem Alkoxysilan und ein Lösemittel für das Alkoxysilan umfasst, das ein niederer aliphatischer Alkohol, ein Glycolmonoether und Mischungen davon sein kann.
JP-A-02 138374 beschreibt eine Tintenzusammensetzung, die einen wasserlöslichen Farbstoff, Wasser und einen speziellen Benzylglycoletherumfasst. Optional kann die Tinte ein wasserlösliches organisches Lösemittel, wie Ethylenglycol, enthalten.
JP-A-01 138277 beschreibt eine Tintenzusammensetzung, die Wasser, einen Farbstoff und ein mit Wasser mischbares organisches Lösemittel, wie Ethylenglycol, umfasst.
JP-A-62 127373 beschreibt eine Tintenzusammensetzung, die ein Pigment, ein Harz, ein Lösemittel, Wasser und einen Poly(oxyethylen/oxypropylen)glycolmonoether umfasst.
Die Kombination eines Glycolmonoethers und eines 1,2-Alkandiols in einem speziellen Bereich eines Verhältnisses des Glycolmonoethers zu dem 1,2-Alkandiol in einer Tintenzusammensetzung kann der Tintenzusammensetzung ausgezeichnete Ausstoßstabilität verleihen.
Ferner kann die Zugabe eines 1,2-Alkandiols in einer speziellen Konzentration zu einer Tintenzusammensetzung mit einem darin mit Hilfe eines Dispergiermittels dispergierten Pigments einen stabilen Ausstoß von Tinte verwirklichen. Das 1,2-Alkandiol, wenn es selbst in einer relativ kleinen Menge zugesetzt wird, kann der Tintenzusammensetzung ein ausgezeichnetes Eindringen verleihen.
Demgemäß war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tintenzusammensetzung bereitzustellen, die, wenn sie in einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung verwendet wird, ausgezeichnete Eigenschaften, insbesondere ausgezeichnete Tintenausstoßstabilität, aufweist.
Diese Aufgabe ist gelöst durch eine Tintenzusammensetzung, die wenigstens ein Färbemittel, ein Feuchthaltemittel, einen Glycolmonoether, ein 1,2-Alkandiol mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen und Wasser umfasst, worin das Gewichtsverhältnis des Glycolmonoethers zu dem 1,2-Alkandiol in dem Bereich von 1 : 5 bis 5 : 1 liegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Färbemittel ein Farbstoff oder ein Pigment.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Tintenzusammensetzung weiter einen nichtionischen oberflächenaktiven Stoff.
Die Tintenzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung können in Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung von Tintenzusammensetzungen verwendet werden. Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung von Tintenzusammensetzungen umfassen z.B. ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, ein Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung von Schreibgeräten, wie Schreibstifte, und andere verschiedene Aufzeichnungsverfahren. Bevorzugt werden die Tintenzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet. Bevorzugter werden die Tintenzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren unter Verwendung eines Tintenstrahlkopfes verwendet, welcher Tintentröpfchen durch mechanische Verformung eines piezoelektrischen Elements bildet.
Die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens ein Färbemittel, ein Feuchthaltemittel, einen Glycolmonoether, ein 1,2-Alkandiol und Wasser. Der Glycolmonoether und das 1,2-Alkandiol werden hauptsächlich als Eindringmittel wirkend betrachtet.
Die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält das 1,2-Alkandiol und den Glycolmonoether in Kombination. Die Kombination des Glycolmonoethers und des 1,2-Alkandiols kann der Tintenzusammensetzung den gleichen Eindringwert durch die Zugabe des 1,2-Alkandiols in einer kleineren Menge im Vergleich mit der Verwendung des 1,2-Alkandiols allein verleihen. Dies kann die Menge des zu der Tintenzusammensetzung zugesetzten 1,2-Alkandiols relativ verringern und erlaubt so, dass weitere von dem 1,2-Alkandiol verschiedene Bestandteile zugesetzt werden können. Dies ist wiederum vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt der Tintenformulierung oder der Tintenverbesserung. Ferner hat die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Ausstoßstabilität. Ohne zu beabsichtigen, durch eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass der Grund darin liegt, dass die Benetzbarkeit von Ausstoßdüsen durch die Tintenzusammensetzung geeignet gemacht werden kann. Wie in den nachstehenden Ausführungsbeispielen gezeigt, verursacht die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung keinen Tintenniederschlag auf einem Teil um die Düsen herum. Es wird angenommen, dass dies wirksam das Auftreten eines Bahnrichtungsproblems von Tintentröpfchen verhindern kann.
In der Tintenzusammensetzung sollte der Glycolmonoether und das 1,2-Alkandiol in einem Gewichtsverhältnis des Glycolmonoethers zu dem 1,2-Alkandiol in dem Bereich von 1 : 5 bis 5 : 1, bevorzugt in dem Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 vorhanden sein. Das in den vorstehenden Bereich fallende Gewichtsverhältnis ist vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt der Verringerung der Menge des zugesetzten 1,2-Alkandiols, wobei die ausgezeichnete Ausstoßstabilität aufrechterhalten wird.
Glycolmonoether
In der vorliegenden Erfindung wird der Glycolmonoether ausgewählt aus Monoetherverbindungen von Glycolen, wie Mono- oder Polyethylenglycol und Mono- oder Polypropylenglycol, und wird bevorzugt ausgewählt aus Verbindungen, die durch die Formel (i) wiedergegeben werden: R-O-[C_xH_2x-O]_y-H (i)

worin
R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe oder eine Ben zylgruppe, bevorzugt eine Methyl-, Ethyl-, Propyl- oder Butylgruppe, bedeutet,
x 1 bis 3, bevorzugt 2 oder 3, ist, und
y 1 bis 8, bevorzugt 1 bis 5, bevorzugter 1 bis 3, ist.

Spezielle Beispiele von Glycolmonoethern umfassen Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmono-n-propylether, Ethylenglycolmonoisopropylether, Diethylenglycolmonoisopropylether, Ethylenglycolmono-n-butylether, Ethylenglycolmono-t-butylether, Diethylenglycolmono-n-butylether, Triethylenglycolmonomethylether, Triethylenglycolmonoethylether, Triethylenglycolmono-n-butylether, Diethylenglycolmono-t-butylether, 1-Methyl-1-methoxybutanol, Propylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonoethylether, Propylenglycolmono-t-butylether, Propylenglycolmono-n-propylether, Propylenglycolmonoisopropylether, Propylenglycolmono-n-butylether, Dipropylenglycolmono-n-butylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Dipropylenglycolmonoethylether, Dipropylenglycolmono-n-propylether und Dipropylenglycolmonoisopropylether.
In der vorliegenden Erfindung hat unter den vorstehenden Glycolmonoethern Ethylenglycolmono-n-butylether, Diethylenglycolmono-n-butylether, Triethylenglycolmono-n-butylether, Propylenglycolmonobutylether oder Dipropylenglycolmonobutylether eine hohe Verträglichkeit mit dem 1,2-Alkandiol und ist daher bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung liegt der Gehalt des Glycolmonoethers bevorzugt in dem Bereich von 0,25 bis 10 Gew.-%, bevorzugter in dem Bereich von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Tintenzusammensetzung. Wenn der Gehalt des Glycolmonoethers nicht weniger als 0,25 Gew.-% beträgt, kann der Glycolmonoether in Kombination mit dem 1,2-Alkandiol ein ausreichendes Eindringen ergeben. Wenn der Gehalt des Glycolmonoethers kleiner ist als 10 Gew.-%, kann der Glycolmonoether in Kombination mit anderen Zusätzen die Regulierung der Viskosität der Tinte auf einen für das Drucken geeigneten Wert in vorteilhafter Weise erleichtern.
1.2-Alkandiol
In der vorliegenden Erfindung hat das 1,2-Alkandiol 6 bis 8 Kohlenstoffatome. Es können zwei oder mehrere Typen von 1,2-Alkandiolen als Mischung zugesetzt werden.
Spezieller ist das 1,2-Alkandiol 1,2-Hexandiol, 1,2-Heptandiol oder 1,2-Octandiol. Diese Alkandiole haben in vorteilhafter Weise ein ausgezeichnetes Eindringen in Aufzeichnungsmedien.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das 1,2-Alkandiol 1,2-Hexandiol.
Die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugt das 1,2-Alkandiol in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-%, bevorzugter von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Tintenzusammensetzung. Wenn der Gehalt des 1,2-Alkandiols nicht kleiner ist als 0,5 Gew.-%, kann ein zufriedenstellendes Eindringen erhalten werden. Wenn der Gehalt des 1,2-Alkandiols nicht größer ist als 10 Gew.-%, kann das 1,2-Alkandiol in Kombination mit anderen Zusätzen in vorteilhafter Weise die Regelung der Viskosität der Tinte auf einen für das Drucken geeigneten Wert erleichtern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kombination des Glycolmonoethers mit dem 1,2-Alkandiol derart, dass der Glycolmonoether Glycolmonobutylether ist, und das 1,2-Alkandiol 1,2-Hexandiol ist. In diesem Fall beträgt die Menge des zugesetzten 1,2-Alkandiols bevorzugt weniger als 2,5 Gew.-%. Die Zugabe des 1,2-Alkandiols in dieser Menge kann das zufriedenstellende Eindringen der Tintenzusammensetzung sicherstellen und kann darüber hinaus ein sehr stabiles Drucken verwirklichen.
Hier bezieht sich der Glycolmonobutylether auf eine durch die Formel (i) wiedergegebene Verbindung, worin R eine Butylgruppe bedeutet, x 2 oder 3 ist, und y 1 bis 3 ist. Spezielle Beispiele von Glycolmonobutylethern umfassen Ethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonobutylether, Triethylenglycolmonobutylether, Propylenglycolmonobutylether und Dipropylenglycolmonobutylether.
Färbemittel
In der vorliegenden Erfindung ist das Färbemittel ein Färbemittel, das in einer Tintenzusammensetzung aufgelöst oder dispergiert werden kann und einen Druck mit einer großen Anzahl von Farben auf einem Aufzeichnungsmedium ergeben kann, wenn die Tintenzusammensetzung mittels einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gedruckt wird.
In der Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Färbemittel in geeigneter Weise aus Farbstoffen und Pigmenten ausgewählt werden. Falls notwendig, können der Farbstoff und das Pigment in geeigneter Kombination verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung ist das Färbemittel bevorzugt ein Farbmaterial, das in einem wässrigen Medium aufgelöst oder dispergiert werden kann, wie ein organischer Farbstoff oder ein Pigment. Organische Farbstoffe oder Pigmente haben eine hohe Farbdichte pro Gewicht und weisen lebhafte Farbe auf und sind daher zur Verwendung in Tinten geeignet.
Farbstoff
Gemäß der vorliegenden Erfindung unterliegt der Farbstoff keiner besonderen Beschränkung. So können z.B. verschiedene Farbstoffe, die gewöhnlich in der Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden, wie Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, Lebensmittelfarbstoffe, basische Farbstoffe, Reaktivfarbstoffe, Dispersionsfarbstoffe, Küpenfarbstoffe und lösliche Küpenfarbstoffe, in vorteilhafter Weise als Farbstoff verwendet werden.
Spezielle Beispiele von Farbstoffen, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, sind wie folgt.
Spezielle Beispiele von gelben Farbstoffen umfassen C.I. Acid Yellow 1, 3, 11, 17, 19, 23, 25, 29, 36, 38, 40, 42, 44, 49, 59, 61, 70, 72, 75, 76, 78, 79, 98, 99, 110, 111, 127, 131, 135, 142, 162, 164 und 165, C.I. Direct Yellow 1, 8, 11, 12, 24, 26, 27, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 86, 87, 88, 89, 98, 110, 132, 142 und 144, C.I. Reactive Yellow 1, 2, 3, 4, 6, 7, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 37 und 42 und C.I. Food Yellow 3 und 4.
Spezielle Beispiele von magentafarbenen Farbstoffen umfassen: C.I. Acid Red 1, 6, 8, 9, 13, 14, 18, 26, 27, 32, 35, 37, 42, 51, 52, 57, 75, 77, 80, 82, 85, 87, 88, 89, 92, 94, 97, 106, 111, 114, 115, 117, 118, 119, 129, 130, 131, 133, 134, 138, 143, 145, 154, 155, 158, 168, 180, 183, 184, 186, 194, 198, 209, 211, 215, 219, 249, 252, 254, 262, 265, 274, 282, 289, 303, 317, 320, 321 und 322, C.I. Direct Red 1, 2, 4, 9, 11, 13, 17, 20, 23, 24, 28, 31, 33, 37, 39, 44, 46, 62, 63, 75, 79, 80, 81, 83, 84, 89, 95, 99, 113, 197, 201, 218, 220, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230 und 231, C.I. Reactive Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 45, 46, 49, 50, 58, 59, 63 und 64 und C.I. Food Red 7, 9, und 14.
Spezielle Beispiele von cyanfarbenen Farbstoffen umfassen: C.I. Acid Blue 1, 7, 9, 15, 22, 23, 25, 27, 29, 40, 41, 43, 45, 54, 59, 60, 62, 72, 74, 78, 80, 82, 83, 90, 92, 93, 100, 102, 103, 104, 112, 113, 117, 120, 126, 127, 129, 130, 131, 138, 140, 142, 143, 151, 154, 158, 161, 166, 167, 168, 170, 171, 182, 183, 184, 187, 192, 199, 203, 204, 205, 229, 234, 236 und 249, C.I. Direct Blue 1, 2, 6, 15, 22, 25, 41, 71, 76, 77, 78, 80, 86, 87, 90, 98, 106, 108, 120, 123, 158, 160, 163, 165, 168, 192, 193, 194, 195, 196, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 225, 226, 236, 237, 246, 248 und 249, C.I. Reactive Blue 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 37, 38, 39, 40, 41, 43, 44 und 46 und C.I. Food Blue 1 und 2.
Spezielle Beispiele von schwarzen Farbstoffen umfassen: C.I. Acid Black 1, 2, 7, 24, 26, 29, 31, 48, 50, 51, 52, 58, 60, 62, 63, 64, 67, 72, 76, 77, 94, 107, 108, 109, 110, 112, 115, 118, 119, 121, 122, 131, 132, 139, 140, 155, 156, 157, 158, 159 und 191, C.I. Direct Black 17, 19, 22, 32, 38, 51, 56, 62, 71, 74, 75, 77, 94, 105, 106, 107, 108, 112, 113, 117, 118, 132, 133, 146, 154 und 168, C.I. Reactive Black 1, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 14 und 18 und C.I. Food Black 2.
Wenn in der vorliegenden Erfindung ein Farbstoff als Färbmittel verwendet wird, beträgt die Menge des zu der Tintenzusammensetzung zugesetzten Farbstoffs bevorzugt 0,5 bis 15 Gew.-% und bevorzugter 0,7 bis 10 Gew.-%. Wenn der Farbstoffgehalt nicht kleiner ist als 0,5 Gew.-%, kann die Verwendung der Tintenzusammensetzung in einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung die notwendige minimale Druckdichte ergeben. Wenn ferner der Farbstoffgehalt nicht höher ist als 15 Gew.-%, kann der Farbstoff in Kombination mit anderen Zusätzen in vorteilhafter Weise die Regelung der Viskosität der Tinte auf einen für das Drucken geeigneten Wert erleichtern.
Pigment
In der Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Färbemittel ein Pigment. Das Pigment wird im Dispersionszustand in einem alkalischen Lösemittel verwendet. Dieser Dispersionstyp ist z.B. eine Dispersion, hergestellt durch Dispergieren und Stabilisieren eines Materials, das gemäß dem Farbindex als Pigment klassifiziert ist, in einem Lösemittel mit Hilfe eines Dispergiermittels in einem alkalischen pH-Bereich oder eine Dispersion, hergestellt, indem ein Pigment einer Behandlung unterworfen wird, die der Oberfläche des Pigments eine funktionelle Gruppe verleiht, und indem das behandelte Pigment in einem alkalischen Lösemittel dispergiert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Pigment mit Hilfe eines Dispergiermittels dispergierbar. In diesem Fall kann jedes Pigment verwendet werden, sofern das Pigment in einer Tintenzusammensetzung mit Hilfe eines Dispergiermittels dispergierbar ist. Ferner enthält in diesem Fall die Tintenzusammensetzung bevorzugt ein Dispergiermittel zum Dispergieren des Pigments.
In der vorliegenden Erfindung verwendbare Pigmente können solche sein, die Farbe entwickeln, wenn sie auf Aufzeichnungsmedien aufgezeichnet werden. Es können anorganische Pigmente oder organische Pigmente verwendet werden. Ferner kann eine Mischung von anorganischen und organischen Pigmenten als Pigment verwendet werden.
Anorganische Pigmente umfassen zusätzlich zu Titanoxid und Eisenoxid Ruße, hergestellt nach bekannten Verfahren, wie Kontaktverfahren, Ofenverfahren und thermisches Verfahren.
Hierin verwendbare organische Pigmente umfassen: Azopigmente einschließlich Azolackpigmente, unlösliche Azopigmente, kondensierte Azopigmente und Chelatazopigmente, polycyclische Pigmente, z.B. Phthalocyaninpigmente, Perylenpigmente, Perinonpigmente, Anthrachinonpigmente, Chinacridonpigmente, Dioxazinpigmente, Thioindigopigmente, Isoindolinonpigmente und Chinophthalonpigmente, Chelatpigmente vom Farbstofftyp, z.B. Chelatpigmente vom basischen Farbstofftyp und Chelatpigmente vom sauren Farbstofftyp, Nitropigmente, Nitrosopigmente und Anilinschwarz.
Spezielle Beispiele von Pigmenten, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, sind wie folgt.
Spezielle Beispiele von Farbpigmenten, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, umfassen: C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 14C, 15, 16, 17, 24, 34, 35, 37, 42, 53, 55, 65, 73, 74, 75, 81, 83, 93, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110, 114, 117, 120, 128, 129, 138, 150, 151, 153, 154 und 180 und C.I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 48(Ca), 48(Mn), 48:2, 48:3, 48:4, 49, 49:1, 50, 51, 52, 52:2, 53:1, 53, 55, 57(Ca), 57:1, 60, 60:1, 63:1, 63:2, 64, 64:1, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 101 (Eisenoxidrot), 104, 105, 106, 108 (Cadmiumrot), 112, 114, 122 (Chinacridonma genta), 123, 146, 149, 163, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 184, 185, 190, 193, 202, 209 und 219.
Weitere Beispiele von Farbpigmenten umfassen: C.I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:34, 16, 17:1, 22, 25, 56 und 60, C.I. Vat Blue 4, 60 und 63, C.I. Pigment Orange 5, 13, 16, 17, 36, 43 und 51, C.I. Pigment Green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18 und 36, und C.I. Pigment Violet 1 (Rhodaminlack), 3, 5:1, 16, 19 (Chinacridonrot), 23 und 38. Weiter können z.B. ebenfalls vordispergierte Pigmente, wie gepfropfte Kohlenstoffe, hergestellt durch Behandeln der Oberfläche von Pigmenten, z.B. mit Harz, verwendet werden.
Schwarze Pigmente, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, umfassen z.B. Ruße und C.I. Pigment Black 1. Spezielle Beispiele von Rußen umfassen: von Mitsubishi Chemical Corporation hergestellte Ruße, z.B. Nr. 2300, Nr. 900, MCF 88, Nr. 33, Ni. 40, Nr. 45, Nr. 52, MA 7, MA 8, MA 100 und Nr. 2200 B, von Columbian Carbon Co., Ltd. hergestellte Ruße, z.B. Raven 5750, Raven 5250, Raven 5000, Raven 3500, Raven 1255 und Raven 700, von Cabot Corporation hergestellte Ruße, z.B. Regal 400 R, Regal 330 R, Regal 660 R, Mogul L, Monarch 700, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1300 und Monarch 1400 und von Degussa hergestellte Ruße, z.B. Color Black FW 1, Color Black FW 2, Color Black FW 2 V, Color Black FW 18, Color Black FW 200, Color Black S 150, Color Black S 160, Color Black S 170, Printex 35, Printex U, Printex V, Printex 140 U, Special Black 6, Special Black 5, Special Black 4 A und Special Black 4.
Es kann ein einzelner Pigmenttyp aus der vorstehenden Gruppe von Pigmenten ausgewählt werden, oder alternativ kann eine Mehrzahl von Pigmenttypen aus der vorstehenden Gruppe von Pigmenten ausgewählt und in Kombination verwendet werden.
Dispergiermittel
In der vorliegenden Erfindung ist das Pigment bevorzugt in einer Tintenzusammensetzung mit Hilfe eines Dispergiermittels zum Dispergieren des Pigments dispergierbar.
Gemäß einer bevorzugteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Pigment zu der Tintenzusammensetzung als eine Pigmentdispersion zugesetzt, die durch Dispergieren des Pigments in einem wässrigen Medium mit Hilfe eines Dispergiermittels hergestellt ist.
Bevorzugte Dispergiermittel, die zur Herstellung der Pigmentdispersion verwendbar sind, umfassen herkömmliche oberflächenaktive Stoffe, Dispergiermittel, die gewöhnlich bei der Herstellung von Pigmentdispersionen verwendet werden (z.B. polymere Dispergiermittel). Es ist für den Durchschnittsfachmann ersichtlich, dass das in der Pigmentdispersion enthaltene Dispergiermittel auch als oberflächenaktiver Stoff für die Tintenzusammensetzung wirkt.
Bevorzugtere Dispergiermittel umfassen polymere Dispergiermittel, insbesondere Harzdispergiermittel.
Beispiele von bevorzugten polymeren Dispergiermitteln umfassen natürlich vorkommende polymere Verbindungen, und spezielle Beispiele davon umfassen Proteine, wie Leim, Gelatine, Casein und Albumin, natürlich vorkommende Kautschuke, wie Gummi arabicum und Traganth, Glucoside, wie Saponin, Alginsäure und Alginsäurederivate, wie Propylenglycolalginat, Triethanolaminalginat und Ammoniumalginat, und Cellulosederivate, wie Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Ethylhydroxycellulose.
Beispiele von zusätzlichen bevorzugten polymeren Dispergiermitteln umfassen synthetische Polymere, und Beispiele davon umfassen Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone, Acrylharze, wie Polyacrylsäure, Acrylsäure/Acrylnitril-Copolymer, Salz von Acrylsäure/Acrylnitril-Copolymer, Vinylacetat/Acrylester-Copolymer und Acrylsäure/Acrylester-Copolymer, Styrol/Acrylharze, wie Styrol/Acrylsäure-Copolymer, Styrol/Methacrylsäure-Copolymer, Styrol/Methacrylsäure/Acrylester-Copolymer, Styrol/α-Methylstyrol/Acrylsäure-Copolymer und Styrol/α-Methylstyrol/Acrylsäure/Acrylester-Copolymer, Styrol/Maleinsäure-Copolymer, Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymer, Isobutylen-Maleinsäure-Harz, kolophoniummodifiziertes Maleinsäureharz, Vinylnaphthalin/Acrylsäure-Copolymer, Vinylnaphthalin/Maleinsäure-Copolymer, Vinylacetat-Copolymere, wie Vinylacetat/Ethylen-Copolymer, Vinylacetat/Fettsäurevinylethylen-Copolymer, Vinylacetat/Maleinsäureester- Copolymer, Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymer und Vinylacetat/Acrylsäure-Copolymer und Salze der vorstehenden Polymere.
Unter diesen Polymeren sind Styrol/Acrylsäure-Copolymer, Styrol/Methacrylsäure-Copolymer, Acrylsäure/Acrylester-Copolymer und Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymer als Dispergiermittel bevorzugt.
Gemäß einer bevorzugteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Dispergiermittel ein Blockcopolymerharz, hergestellt durch Blockcopolymerisation, und hat einen Säurewert von 70 bis 200 und noch bevorzugter von 100 bis 200. Der Säurewert kann durch Auswählen eines geeigneten Monomers als zu copolymerisierendes Monomer geregelt werden.
Hier bezieht sich der Säurewert auf die Anzahl von Milligramm Kaliumhydroxid, die notwendig ist, um freie Fettsäuren zu neutralisieren, die in einem Gramm des Blockcopolymerharzes enthalten sind.
Die Auswahl dieses Dispergiermitteltyps ist vorteilhaft dahingehend, dass das Ausbluten der Tintenzusammensetzung zur Zeit des Druckens verhindert werden kann und zusätzlich schnell trocknende Eigenschaften der Tinte verbessert werden können.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Dispergiermittel bevorzugt ein in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 269418/1999 beschriebenes Dispergiermittel. Speziell ist ein geeignetes Dipsergiermittel ein durch AB, ABA oder ABC wiedergegebenes Blockcopolymer. In diesem Zusammenhang ist A ein hydrophiler Block, B ist ein hydrophober Block und enthält wenigstens 30 Gew.-% eines Nichtacrylmonomers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den folgenden Monomeren (1) bis (4), bezogen auf das Gewicht von B, und C kann jeder gewünschte Block sein. (1) CH₂=CH-R worin R eine substituierte oder unsubstituierte C₆-C₂₀-Alkyl-, -Aryl-, -Aralkyl- oder -Alkarylgruppe bedeutet. Hier bezieht sich die substituierte Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alk arylgruppe auf eine Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylgruppe, die einen oder zwei oder mehrere Substituenten enthält, die das Polymerisationsverfahren nicht behindern, einschließlich z.B. Hydroxy, Amino, Ester, Säure, Acyloxy, Amid, Nitril, Halogen, Halogenalkyl oder Alkoxy. Spezielle Beispiele davon umfassen Styrol, α-Methylstyrol, Vinylnaphthalin, Vinylcyclohexan, Vinyltoluol, Vinylanisol, Vinylbiphenyl und Vinyl-2-norbornen. (2) CH₂=CH-OR¹ worin R¹ eine substituierte oder unsubstituierte C₃-C₂₀-Alkyl-, -Aryl-, -Aralkyl- oder -Alkarylgruppe bedeutet. Hier ist die substituierte Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylgruppe wie vorstehend definiert. Spezielle Beispiele davon umfassen Vinyl-n-propylether, Vinyl-t-butylether, Vinyldecylether, Vinylisooctylether, Vinyloctadecylether und Vinylphenylether. (3) CH₂=CH-O-C(O)-R¹ worin R¹ wie in (2) vorstehend definiert ist. Spezielle Beispiele davon umfassen Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinyl-n-decanoat, Vinylstearat, Vinyllaurat und Vinylbenzoat. (4) CH₂=CH-NR²R³ worin R² und R³ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus H und substituierten oder unsubstituierten C₃-C₂₀-Alkyl-, -Aryl-, -Aralkyl- und -Alkarylgruppen mit der Maßgabe, dass R² und R³ nicht gleichzeitig H bedeuten. Hier ist die substituierte Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkarylgruppe wie vorstehend definiert. Spezielle Beispiele davon umfassen N-Vinylcarbazol und Vinylphthalimid.
In dem Blockcopolymer mit der AB-, ABA- oder ABC-Struktur zeigen die Buchstaben A, B und C Blöcke des Blockcopolymers an. Speziell zeigen verschiedene Buchstaben voneinander verschiedene Blöcke in der Monomerzusammensetzung an, und die gleichen Buchstaben zeigen Blöcke mit der gleichen Monomerzusammensetzung an. Demgemäß ist ein AB-Blockcopolymer ein Diblock, in welchem die zwei Blöcke in der Monomerzusammensetzung voneinander verschieden sind, und ein ABA-Blockcopolymer ist aus drei Blöcken zusammengesetzt, worin nur zwei Blöcke in der Monomerzusam mensetzung voneinander verschieden sind (d.h. die zwei Blöcke A sind in der Monomerzusammensetzung miteinander identisch). Ein ABC-Blockcopolymer hat also drei Blöcke. In diesem Fall sind jedoch alle drei Blöcke voneinander verschieden.
In der vorstehenden Struktur ist der Block B, selbst wenn irgendein Blockcopolymer verwendet wird, hydrophob und kann zusätzlich an das Färbemittel gebunden werden. Der Block A ist hydrophil und ist gleichzeitig in einem wässrigen Vehikel löslich. Der dritte Block (ein Block von Block A und Block C) kann jeder erwünschte Block sein und kann verwendet werden, um das Gleichgewicht zwischen Hydrophobie und Hydrophilie des Polymers fein zu regeln. Daher kann dieser dritte Block die gleiche Zusammensetzung wie der hydrophile Block, z.B. ABA haben, oder er kann eine Zusammensetzung haben, die verschieden ist von A und B, z.B. ABC. Hier bezieht sich das wässrige Vehikel allgemein auf Wasser oder ein wasserlösliches organisches Lösemittel.
Die Größe des hydrophoben Blocks sollte groß genug sein, um eine wirksame Bindung an die Oberfläche des Pigments zu bilden. Das Molekulargewicht-Zahlenmittel beträgt wenigstens 300, bevorzugt wenigstens 500. Der hydrophile Block sollte ebenfalls groß genug sein, um einen sterisch stabilisierten Mechanismus und einen elektrostatisch stabilisierten Mechanismus für stabile Dispersion zu bilden, und das Gleichgewicht in der Größe zwischen dem hydrophilen Block und dem hydrophoben Block wird bevorzugt so erhalten, dass das gesamte Polymer in einem wässrigen Vehikel löslich ist.
Der hydrophobe Block kann auch anderes ethylenisch ungesättigtes Monomer, d.h. ein Acrylmonomer, enthalten. Spezielle Beispiele dieses Typs von Monomeren umfassen C₁-₂₀-Acryl- oder -Methacrylester, z.B. Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat und Cyclohexylmethacrylat.
Der hydrophile Block kann aus einem ethylenisch ungesättigten Monomer hergestellt werden. Dieser hydrophile Block sollte in dem ausgewählten wässrigen Vehikel löslich sein und kann ein ionisierbares Monomer in einer Menge von bis zu 100 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des hydrophilen Blocks, enthalten. Das auszuwählende ionisierbare Monomer variiert in Abhängigkeit von erwünschten ionischen Eigenschaften von Tinten in ausgewählten Anwendungen.
Im Falle eines anionischen Blockcopolymer-Dispergiermittels ist das ionische Monomer hauptsächlich eine Säuregruppe oder einen Säuregruppevorläufer enthaltendes Monomer. Spezielle Beispiele von verwendbaren Monomeren umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Itaconsäuremonoester, Maleinsäure, Maleinsäuremonoester, Fumarsäure und Fumarsäuremonoester.
Im Falle eines kationischen Blockcopolymer-Dispergiermittels ist ein ionisierbares Monomer bevorzugt für den hydrophilen Teil ein Amin enthaltendes Monomer. Die Amingruppe kann eine primäre, sekundäre oder tertiäre Amingruppe oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Gruppen sein. Spezielle Beispiele von Amin enthaltenden Monomeren umfassen N,N-Dimethylaminoethylacrylat, N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat, N,N-Diethylaminoethylmethacrylat, t-Butylaminoethylmethacrylat, 2-N-Morpholinoethylacrylat, 2-N-Morpholinoethylmethacrylat, 4-Aminostyrol, 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin und Vinylimidazol.
Ein nichtionisches hydrophiles Monomer oder ein wasserlösliches Monomer kann in geeigneter Weise verwendet werden, um das Hydrophobie/Hydrophilie-Gleichgewicht fein zu regeln und um zusätzlich die Löslichkeitseigenschaften des Blockcopolymers zu regeln. Das nichtionische hydrophile Monomer oder das wasserlösliche Monomer kann in einfacher Weise mit dem hydrophoben Block oder dem hydrophilen Block oder jedem dritten verschiedenen Block, wie der Block C in dem ABC-Blockcopolymer, copolymerisiert werden, um eine erwünschte Wirkung zu erreichen. Spezielle Beispiele von verwendbaren nichtionischen hydrophilen Monomeren oder wasserlöslichen Monomeren umfassen Alkylacrylate und Alkylmethacrylate, worin die Alkylgruppe 1 bis 12 Kohlenstoffatome hat, z.B. Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Butylacrylat und Butylmethacrylat und darüber hinaus Acrylamid und Methacrylamid.
Das als Dispergiermittel in der vorliegenden Erfindung verwendbare Blockcopolymer kann in wirksamer Weise durch die Herstellung einer Mehrzahl von Blöcken unter Verwendung eines Makromonomers als Zwischenprodukt in gleichzeitiger und kontinuierlicher Weise hergestellt werden. Das terminale Makromonomer mit einer polymerisierbaren Doppelbindung wird einer der Blöcke in dem Blockcopolymer und wird zuerst hergestellt. Dieser wird dann mit einem für den zweiten Block ausgewählten Monomer copolymerisiert. Im Fall von ABA- und ABC-Triblock-Copolymeren ist die Synthese des hy drophilen Makromonomers als erster Block in der ersten Stufe bevorzugt. Im Falle eines AB-Blockcopolymers ist das hydrophobe Makromonomer oder das hydrophile Makromonomer die erste in der Synthese verwendbare Stufe. Das Makromonomer wird in geeigneter Weise durch Radikalpolymerisation hergestellt. In diesem Fall werden Kobalt(II)- und Kobalt(III)-komplexe als katalytisches Kettenübertragungsmittel oder ein organisches Kettenübertragungsmittel zur Ermöglichung der Kettenübertragung verwendet. Organische Kettenübertragungsmittel umfassen Allylsulfid, Allylbromid und Vinylgruppe enthaltende Methacrylatoligomere einschließlich Dimere, α-Methylstyroldimere und verwandte Verbindungen.
Das Blockcopolymer kann durch ein Makromonomer synthetisiert werden, wie in der internationalen Veröffentlichung WO 96/15157 (Juni 1996) gelehrt. Das in der vorliegenden Erfindung verwendbare Blockcopolymer hat ein Molekulargewicht-Gewichtsmittel von etwa 1000 bis 50000, bevorzugt 2000 bis 20000.
Das durch das vorstehende Verfahren hergestellte AB-Blockcopolymer wird mit einer polymerisierbaren Doppelbindung beendet, die weiter mit einer anderen Gruppe in dem Monomer zur Bildung eines ABA- oder ABC-Blockcopoylmers durch herkömmliche Radikalpolymerisation in dem vorstehenden Verfahren polymerisiert wird.
Eine große Zahl von herkömmlichen organischen Lösemitteln ist als Polymerisationsmedium zur Herstellung sowohl des Makromonomers als auch des Blockcopolymers verwendbar. Hierin verwendbare organische Lösemittel umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Alkohole, wie Methanol, Ethanol, n-Propanol und Isopropanol, Ketone, wie Aceton, Butanon, Pentanon und Hexanon, Tetrahydrofuran, Diethylether und gewöhnlich erhältliche Cellosolven und Carbitole, z.B. Ether, wie Ethylenglycolmonoalkylether, Ethylenglycoldialkylether, Polyethylenglycolmonoalkylether und Polyethylenglycoldialkylether, Alkylester von Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure, Glycole, wie Ethylenglycol, und Mischungen dieser organischen Lösemittel.
Ein Salz einer ionisierbaren Gruppe sollte in dem hydrophilen Teil hergestellt werden, um das Blockcopolymer in dem wässrigen Vehikel löslich zu machen. Das Salz der Säuregruppe kann hergestellt werden durch Neutralisieren der Säuregruppe mit einem Neutralisierungsmittel. Spezielle Beispiele von verwendbaren Basen umfassen Hydro xide von Alkalimetallen, wie Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, Carbonate und Bicarbonate von Alkalimetallen, wie Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumbicarbonat und Kaliumbicarbonat, organische Amine, wie Monomethylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Morpholin und N-Methylmorpholin, organische Alkoholamine, wie N,N-Dimethylethanolamin, N-Methyldiethanolamin, Monoethanolamin, Diethanolamin und Triethanolamin, Ammoniumsalze, wie Ammoniumhydroxid und Tetraalkylammoniumhydroxid, und Pyridin. Im Falle eines kationischen Blockcopolymer-Dispergiermittels wird die Amingruppe mit Säuren, einschließlich organische Säuren und anorganische Säuren, neutralisiert. Spezielle Beispiele von verwendbaren Säuren umfassen organische Säuren, wie Essigsäure, Propionsäure, Ameisensäure und Oxalsäure, hydroxylierte Säuren, wie Glycolsäure und Milchsäure, halogenhaltige Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure und Bromwasserstoffsäure, und andere anorganische Säuren, wie Schwefelsäure, Phosphorsäure und Salpetersäure.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Dispergiermittel in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Gew.-%, bevorzugter von 0,2 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Pigment, verwendet.
Das Pigment kann nach einem herkömmlichen Verfahren dispergiert werden. So werden z.B. das Dispergiermittel und das Pigment in Wasser, das mit z.B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid, Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, wässrigem Ammoniak, Triethanolamin, Diethanolamin, Triethylamin oder Aminomethylpropanol alkalisch gemacht worden ist, in Wasser eingemischt, und die Mischung wird in einen Dispergator, wie eine Kugelmühle, eine Sandmühle, ein Attritor, eine Walzenmühle, eine Schüttelmühle, ein Henschel-Mischer, eine Kolloidmühle, ein Ultraschall-Homogenisator, eine Strahlmühle oder eine Angmühle, eingebracht, um das Pigment zu dispergieren. In diesem Fall wird das Pigment auf einen mittleren Teilchendurchmesser von 25 bis 1000 nm, bevorzugt 50 bis 250 nm, eingestellt. Ferner wird in diesem Fall bevorzugt eine Filtration, z.B. durch ein Metallfilter oder ein Membranfilter, oder eine Zentrifugation durchgeführt, um grobe Teilchen oder Fremdmaterial, das für Verstopfen ursächlich ist, zu entfernen.
Wenn ein Pigment als Färbemittel verwendet wird, beträgt in der vorliegenden Erfindung die Menge des zu der Tintenzusammensetzung zugesetzten Pigments bevorzugt 0,5 bis 15 Gew.-%, bevorzugter 0,7 bis 12 Gew.-%.
In der vorliegenden Erfindung kann ein einzelner Typ eines Färbemittels aus den vorstehenden Gruppen von Farbstoffen oder Pigmenten ausgewählt werden, oder alternativ kann eine Mehrzahl von Typen von Farbstoffen und/oder Pigmenten aus der vorstehenden Gruppe von Farbstoffen und Pigmenten ausgewählt und in Kombination verwendet werden.
Feuchthaltemittel
In der vorliegenden Erfindung kann jedes Feuchthaltemittel verwendet werden, sofern das Feuchthaltemittel, wenn es in der Tintenzusammensetzung verwendet wird, ein Trocknen der Tinte unterdrücken kann, um die Verfestigung der Tinte an Ausstoßdüsen einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zu verhindern.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Feuchthaltemittel ist bevorzugt ein Material mit Feuchtigkeitsrückhalteeigenschaften oder hygroskopischen Eigenschaften unter wasserlöslichen organischen Lösemitteln, und spezielle Beispiele von bevorzugten Feuchthaltemitteln umfassen Polyole, wie Glycerin, Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Polypropylenglycol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,2,6-Hexantriol und Pentaerythrit, 2-Pyrrolidon und N-Methyl-2-pyrrolidon. Weiter können wasserlösliche hygroskopische Materialien, z.B. Harnstoffverbindungen, wie Harnstoff, Thioharnstoff, Ethylenharnstoff und 1,3-Dimethylimidazolidinone, Lactame, wie ε-Caprolactam, feste Glycerine, wie Trimethylolpropan und Trimethylolethan, und Saccharide, wie Maltit, Sorbit, Gluconolacton und Maltose, verwendet werden.
Die Menge dieser zugesetzten Feuchthaltemittel kann derart sein, dass die Feuchthaltemittel zusammen mit anderen Bestandteilen einer Tintenzusammensetzung eine Tintenviskosität von nicht mehr als 25 mPa·s bei 25°C ergeben.
Nichtionischer oberflächenaktiver Stoff
In der vorliegenden Erfindung umfasst die Tintenzusammensetzung bevorzugt einen nichtionischen oberflächenaktiven Stoff. Die Verwendung des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffs ist vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt einer befriedigenden Ausbreitung der Tintenzusammensetzung selbst in einer kleinen Menge auf dem Aufzeichnungspapier. Ferner ist die Verwendung des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffs vorteilhaft dahingehend, dass eine Tintenzusammensetzung bereitgestellt werden kann, die weniger schäumbar ist als eine Tintenzusammensetzung, die unter Verwendung eines ionischen oberflächenaktiven Stoffs hergestellt ist.
Hierin verwendbare nichtionische oberflächenaktive Stoffe umfassen z.B. Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylester, Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, Polyoxyethylenalkylphenylether, Polyoxyethylenalkylamine und Polyoxyethylenalkylamide. Ferner können auch später beschriebene oberflächenaktive Stoffe vom Acetylenglycoltyp und Ähnliches verwendet werden. Diese oberflächenaktiven Stoffe können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Spezielle Beispiele von solchen nichtionischen oberflächenaktiven Stoffen umfassen Nissan Nonion K-211, K-220, P-213, E-215, E-220, S-215, S-220, HS-220, NS-212 und NS-220 (sämtliche der vorstehenden Produkte werden von Nippon Oils & Fats Co., Ltd. hergestellt).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Tintenzusammensetzung weiter einen oberflächenaktiven Stoff vom Acetylenglycoltyp als nichtionischen oberflächenaktiven Stoff.
Spezielle Beispiele von bevorzugten oberflächenaktiven Stoffen vom Acetylenglycoltyp, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, umfassen Verbindungen, die durch die Formel (a) wiedergegeben werden:
worin 0 ≦ m + n ≦ 50 und R^1*, R^2*, R^3* und R^4* jeweils unabhängig eine Alkylgruppe, bevorzugt eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, bedeuten.
Unter den durch die Formel (a) wiedergegebenen Verbindungen, umfassen besonders bevorzugte Verbindungen 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-diol, 3,6-Dimethyl-4-octin-3,6-diol und 3,5-Dimethyl-1-hexin-3-ol. Im Handel erhältliche Produkte können ebenfalls als durch die Formel (a) wiedergegebener oberflächenaktiver Stoff vom Acetylenglycoltyp verwendet werden. Spezielle Beispiele davon umfassen Surfynol 61, Surfynol 82, Surfynol 104, Surfynol 440, Surfynol 465, Surfynol 485 und Surfynol TG (sämtliche der vorstehenden Produkte sind von Air Products and Chemicals Inc. erhältlich) und OLFINE STG und OLFINE E 1010 (Handelsbezeichnungen, hergestellt von Nissin Chemical Industry Co., Ltd.). Diese oberflächenaktiven Stoffe vom Acetylenglycoltyp können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Die Menge des zugesetzten nichtionischen oberflächenaktiven Stoffs liegt bevorzugt in dem Bereich von etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugter in dem Bereich von etwa 0,5 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Tintenzusammensetzung. Wenn der Gehalt des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffs nicht kleiner ist als 0,1 Gew.-%, ist die kombinierte Verwendung des nichtionischen oberflächenaktiven Stoffs und des aus dem Glycolmonoether und dem 1,2-Alkandiol zusammengesetzten Eindringmittels vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt der Ausbreitung der Tinte in der Querrichtung des Papiers beim Auftreffen der Tinte auf das Aufzeichnungspapier. Wenn der Gehalt des oberflächenaktiven Stoffs nicht mehr als 5 Gew.-% beträgt, kann andererseits der oberflächenaktive Stoff, zusammen mit anderen Zusätzen die Viskosität der Tinte auf einen für das Drucken geeigneten Wert in einfacher Weise regeln.
Wasser und andere Bestandteile
Die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst Wasser als Hauptlösemittel. Wasser ist bevorzugt reines Wasser, erhalten durch Ionenaustausch, Ultrafiltration, Umkehrosmose, Destillation oder Ähnliches, oder ultrareines Wasser. Weiter ist Wasser, das z.B. durch Ultraviolettbestrahlung oder durch Zugabe von Wasserstoffperoxid sterilisiert worden ist, bevorzugt, da, wenn die Tintenzusammensetzung über einen langen Zeitraum gelagert wird, sie das Wachstum von Schimmel, Bakterien oder Ähnlichem verhindern kann.
Die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner andere wasserlösliche organische Lösemittel enthalten, die von den vorstehend beschriebenen Lösemitteln verschieden sind.
Die Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner andere optionale Bestandteile erhalten. Beispiele von anderen hierin verwendbaren Bestandteilen umfassen Düsenverstopfungsverhinderer, Konservierungsmittel/Antischimmelmittel, Antioxidanzien/Ultraviolettabsorber, die elektrische Leitfähigkeit einstellende Mittel, pH-Einsteller, Oberflächenspannungsmodifizierer, Löslichkeitsmacher, Viskositätsmodifizierer und Sauerstoffabsorber.
pH-Einsteller umfassen Hydroxide von Alkalimetallen oder Amine, z.B. Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Triethanolamin, Diethanolamin und Aminomethylpropanol.
Antioxidanzien/Ultraviolettabsorber umfassen Allophanate, wie Allophanat und Mehylallophanat, Biurete, wie Biuret, Dimethylbiuret und Tetramethylbiuret, L-Ascorbinsäure und Salze davon, Tinuvin 328, 900, 1130, 384, 292, 123, 144, 622, 770 und 292, Irgacor 252 und 153 und Irganox 1010, 1076, 1035, und MD 1024, hergestellt von Ciba-Geigy, und Lanthanoxide.
Konservierungsmittel/Antischimmelmittel umfassen z.B. Natriumbenzoat, Pentachlorphenolnatrium, 2-Pyridinthiol-1-oxidnatrium, Natriumsorbat, Natriumdehydroacetat und 1,2-Dibenzothiazolin-3-on (Proxel CRL, Proxel BDN, Proxel GXL, Proxel XL-2 und Proxel TN, hergestellt von ICI).
Aufzeichnungsverfahren
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Aufzeichnungsverfahren bereitgestellt, das den Schritt des Abscheidens der Tintenzusammensetzung auf einem Aufzeichnungsmedium zum Durchführen des Druckens umfasst. Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung einer Tintenzusammensetzung umfassen z.B. ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, Siebdrucken, Aufzeichnungsverfahren mit Schreibgeräten, wie Schreibstifte, und andere verschiedene Aufzeichnungsverfahren.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren bereitgestellt, umfassend die Schritte: Ausstoßen von Tröpfchen der Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung und Abscheiden der Tröpfchen auf einem Aufzeichnungsmedium zum Durchführen des Druckens.
In der vorliegenden Erfindung kann jedes System in dem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren verwendet werden, sofern die Tintenzusammensetzung als Tröpfchen durch feine Düsen ausgestoßen wird, und die Tintentröpfchen auf einem Aufzeichnungsmedium abgeschieden werden. Beispiele solcher Systeme umfassen ein System, worin ein Tintenstrahlkopf mit einem Mechanismus verwendet wird, der das Ansprechen eines piezoelektrischen Elements verwendet, d.h. ein Verfahren, worin Druck und Druckinformationssignale gleichzeitig auf flüssige Tinte mittels eines piezoelektrischen Elements aufgebracht werden, um mechanische Verformung hervorzurufen, welche Tintentröpfchen zur Bildung eines Bildes ausstößt, ein Verfahren, worin Wärmeenergie aufgebracht wird, um das Volumen von flüssiger Tinte rasch auszudehnen, ein Verfahren, worin durch statische Elektrizität getriebener Ausstoß verwendet wird, und ein Verfahren, worin Druck auf flüssige Tinte mittels einer kleinen Pumpe aufgebracht wird, und die Düsen mechanisch vibriert werden, z.B. mittels eines Kristallvibrators, um durch Krafteinwirkung Tintentröpfchen auszustoßen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann in den vorstehenden verschiedenen Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren das Drucken bei einer relativ niedrigen Tintenausstoßgeschwindigkeit von nicht mehr als 10 m/s durchgeführt werden, und die Verwendung der Tintenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Abscheiden von Tinte auf Ausstoßdüsen verhindern und stabiles Tintenstrahlaufzeichnen verwirklichen.
Gemäß einer bevorzugteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt derart, dass ein Tintenstrahlkopf verwendet wird, worin Tintentröpfchen durch mechanische Verformung unter Verwendung eines piezoelektrischen Elements gebildet werden.
Weiter wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine durch das vorstehende Aufzeichnungsverfahren erzeugte Aufzeichnung bereitgestellt.
[Beispiele]
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung weiter, sollten aber nicht als den Bereich der vorliegenden Erfindung beschränkend ausgelegt werden.
Prüfung A
Tintenzusammensetzungen A1 bis A11 wurden wie folgt hergestellt.
Tintenzusammensetzung A1 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
C.I. Direct Black 32 (6 g) als schwarzer Farbstoff, 10 g Glycerin, 5 g Diethylenglycol, 1 g Diethylenglycolmonomethylether, 5 g 1,2-Pentandiol, 0,1 g Kaliumhydroxid als pH-Einsteller und 0,5 g Aminomethylpropanol wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Diese gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Herstellen einer Tintenzusammensetzung A1 filtriert.
Tintenzusammensetzung A2 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
C.I. Direct Blue 86 (3 g) als cyanfarbener Farbstoff, 5 g Glycerin, 10 g Triethylenglycol, 3 g Diethylenglycolmonoethylether, 3 g 1,2-Pentandiol und 0,1 g Kaliumhydroxid als pH-Einsteller wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Diese gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Herstellen einer Tintenzusammensetzung A2 filtriert.
Tintenzusammensetzung A3 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
C.I. Pigment Yellow 74 (100 g) als gelbes Pigment, 150 g Joncryl J-62 (hergestellt von Johnson Polymer Corp.) als wasserlösliches Harzdispergiermittel, 6 g Kaliumhydroxid und 250 g Wasser wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von Zirconiumoxidperlen 10 Stunden dispergiert. Die so erhaltene Stammdispersion wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 8 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Entfernen grober Teilchen filtriert. Das Filtrat wurde mit Wasser verdünnt, um die Konzentration des Pigments auf 10 Gew.-% zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gelbe Pigmentdispersion A3 hergestellt.
Die gelbe Pigmentdispersion A3 (30 g), 15 g Glycerin, 1,5 g Ethylenglycolmonobutylether und 4 g 1,2-Pentandiol wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann auf pH 9,5 durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller eingestellt. Die gemischte Lösung wurde dann 2 Stunden gerührt und wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung A3 hergestellt.
Tintenzusammensetzung A4
C.I. Pigment Blue 15 (100 g) als cyanfarbenes Pigment, 100 g Joncryl J-62 (hergestellt von Johnson Polymer Corp.) als wasserlösliches Harzdispergiermittel, 4,5 g Kaliumhydroxid und 250 g Wasser wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von Zirconiumoxidperlen 10 Stunden dispergiert. Die so erhaltene Stammdispersion wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 8 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Entfernen grober Teilchen filtriert. Das Filtrat wurde mit Wasser verdünnt, um die Konzentration des Pigments auf 10 Gew.-% zu bringen. Auf diese Weise wurde eine cyanfarbene Pigmentdispersion A4 hergestellt.
Die cyanfarbene Pigmentdispersion A4 (30 g), 10 g Glycerin, 5 g Diethylenglycol, 2 g Triethylenglycolmonoethylether und 3 g 1,2-Hexandiol wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Diese gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung A4 hergestellt.
Tintenzusammensetzung A5
Color Black S 170 (hergestellt von Degussa) (100 g), welches Ruß als schwarzes Pigment ist, 150 g Joncryl J-62 (hergestellt von Johnson Polymer Corp.) als wasserlösliches Harzdispergiermittel, 6 g Kaliumhydroxid und 250 g Wasser wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von Zirconiumoxidperlen 10 Stunden dispergiert. Die so erhaltene Stammdispersion wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 8 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Entfernen grober Teilchen filtriert. Das Filtrat wurde mit Wasser verdünnt, um die Konzentration des Pigments auf 10 Gew.-% zu bringen. Auf diese Weise wurde eine schwarze Pigmentdispersion A5 hergestellt.
Die schwarze Pigmentdispersion A5 (50 g), 8 g Glycerin, 6 g Triethylenglycol, 2 g Diethylenglycolmonobutylether als Glycolmonoether und 2 g 1,2-Hexandiol wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Diese gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung A5 hergestellt.
Tintenzusammensetzung A6 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
C.I. Direct Black 32 (6 g) als schwarzer Farbstoff, 10 g Glycerin, 5 g Diethylenglycol, 1 g Diethylenglycolmonomethylether, 4 g 1,2-Pentandiol, 1,5 g Nissan Nonion NS-220 (hergestellt von Nippon Oils & Fats Co., Ltd.) als nichtionischer oberflächenaktiver Stoff, 0,1 g Kaliumhydroxid als pH-Einsteller und 0,5 g Aminomethylpropanol wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Diese gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Herstellen einer Tintenzusammensetzung A6 filtriert.
Tintenzusammensetzung A7 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
C.I. Direct Blue 86 (3 g) als cyanfarbener Farbstoff, 5 g Glycerin, 10 g Triethylenglycol, 2 g Diethylenglycolmonoethylether, 2 g 1,2-Pentandiol, 1 g Surfynol 440 (hergestellt von Air Products und Chemicals, Inc.) als oberflächenaktiver Stoff vom Acetylenglycoltyp und 0,1 g Kaliumhydroxid als pH-Einsteller wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Diese gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Herstellen einer Tintenzusammensetzung A7 filtriert.
Tintenzusammensetzung A8 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
Bonjet Black CW-1 (hergestellt von Orient Chemical Industries, Ltd.) (10 g), d.h. ein Ruß als schwarzes Pigment, das zum Einführen einer funktionellen Gruppe in die Oberfläche des Pigments behandelt und dann dispergiert worden ist, 5 g Glycerin, 10 g Triethylenglycol, 2 g Diethylenglycolmonoethylether, 2 g 1,2-Pentandiol, 1 g Surfynol 440 (hergestellt von Air Products und Chemicals, Inc.) als oberflächenaktiver Stoff vom Acetylenglycoltyp und 0,5 g Triethanolamin als pH-Einsteller wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Diese gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Herstellen einer Tintenzusammensetzung A8 filtriert.
Tintenzusammensetzung A9
C.I. Pigment Blue 15 (100 g) als cyanfarbenes Pigment, 100 g Joncryl J-62 (hergestellt von Johnson Polymer Corp.) als wasserlösliches Harzdispergiermittel, 4,5 g Kaliumhydroxid und 250 g Wasser wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von Zirconiumoxidperlen 10 Stunden dispergiert. Die so erhaltene Stammdispersion wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 8 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Entfernen grober Teilchen filtriert. Das Filtrat wurde mit Wasser verdünnt, um die Konzentration des Pigments auf 10 Gew.-% zu bringen. Auf diese Weise wurde eine cyanfarbene Pigmentdispersion A9 hergestellt.
Die cyanfarbene Pigmentdispersion A9 (30 g), 10 g Glycerin, 5 g Diethylenglycol, 2 g Triethylenglycolmonoethylether, 2 g 1,2-Hexandiol und 1 g Surfynol 440 (hergestellt von Air Products und Chemicals, Inc.) als oberflächenaktiver Stoff vom Acetylenglycoltyp wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Diese gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung A9 hergestellt.
Tintenzusammensetzung A10
Eine Tintenzusammensetzung A10 wurde in der gleichen Weise, wie sie bei der Herstellung der Tintenzusammensetzung A1 verwendet wurde, hergestellt mit der Ausnahme, dass 6 g 1,2-Hexandiol anstelle von 1 g Diethylenglycolmonomethylether und 5 g 1,2-Pentandiol zugesetzt wurden.
Tintenzusammensetzung A11
Eine Tintenzusammensetzung A11 wurde in der gleichen Weise, wie sie bei der Herstellung der Tintenzusammensetzung A5 verwendet wurde, hergestellt mit der Ausnahme, dass 7 g 1,2-Hexandiol anstelle von 2 g Diethylenglycolmonobutylether und 2 g 1,2-Hexandiol zugesetzt wurden.
Bewertungsprüfung A
Jede der Tintenzusammensetzungen A1 bis A11 wurde mittels einer piezoelektrischen auf-Anforderung-Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung MJ-930C, hergestellt von Seiko Epson Corporation, auf ein neutrales Normalpapier Xerox-P, hergestellt von Fuji Xerox Co., Ltd., gedruckt.
Die so erhaltenen Drucke für jede der Tintenzusammensetzungen wurden auf Druckqualität, Ausfälle von Druckpunkten, auf das Bahnrichtungsproblem von Tintentröpfchen und Ähnliches untersucht.
Als Ergebnis war für sämtliche Tintenzusammensetzungen die Druckqualität auf dem Aufzeichnungspapier gut.
Für die Tintenzusammensetzungen A1 bis A9 traten Druckstörungen, wie Ausfälle von Druckpunkten und das Bahnrichtungsproblem von Tintentröpfchen, selbst bei kontinuierlichem Drucken von 300 Seiten nicht auf.
Andererseits war für die Tintenzusammensetzungen A10 und A11 als Vergleichstintenzusammensetzungen die Druckqualität die gleiche wie diejenige für die Tintenzusammensetzungen A1 bis A9. Obwohl das Drucken von etwa 100 Seiten kein Problem hervorrief, führte im Falle von kontinuierlichem Drucken das Ansteigen der Anzahl von Druckseiten nach und nach zu dem Auftreten eines Bahnrichtungsproblems von Tintentröpfchen, und dies machte es unmöglich, in stabiler Weise ein Drucken von 300 Seiten durchzuführen. Für die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, in welcher das Bahnrichtungsproblem von Tintentröpfchen auftrat, wurden Ausstoßdüsen unter einem Mikroskop untersucht. Als Ergebnis wurde die Abscheidung von Tinte um die Düsen herum festgestellt. Dies legt nahe, dass die Abscheidung von Tinte das Bahnrichtungsproblem von Tintentröpfchen hervorrief.
Prüfung B
Zusammensetzungen B1 bis B8 wurden wie folgt hergestellt.
Tintenzusammensetzung B1 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
C.I. Pigment Yellow 74 (100 g) als gelbes Pigment, 150 g Joncryl J-62 (hergestellt von Johnson Polymer Corp.) als wasserlösliches Harzdispergiermittel, 6 g Kaliumhydroxid und 250 g Wasser wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von Zirconiumoxidperlen 10 Stunden dispergiert. Die so erhaltene Stammdispersion wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 8 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Entfernen grober Teilchen filtriert. Das Filtrat wurde mit Wasser verdünnt, um die Konzentration des Pigments auf 10 Gew.-% zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gelbe Pigmentdispersion B1 hergestellt.
Die gelbe Pigmentdispersion B1 (30 g), 15 g Glycerin, 10 g 1,2-Pentandiol und 1 g Olfine E 1010 wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung B1 hergestellt.
Tintenzusammensetzung B2
C.I. Pigment Blue 15:3 (100 g) als cyanfarbenes Pigment, 100 g Joncryl J-62 (hergestellt von Johnson Polymer Corp.) als wasserlösliches Harzdispergiermittel, 4,5 g Kaliumhydroxid und 250 g Wasser wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von Zirconiumoxidperlen 10 Stunden dispergiert. Die so erhaltene Stammdispersion wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 8 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Entfernen grober Teilchen filtriert. Das Filtrat wurde mit Wasser verdünnt, um die Konzentration des Pigments auf 10 Gew.-% zu bringen. Auf diese Weise wurde eine cyanfarbene Pigmentdispersion B2 hergestellt.
Die cyanfarbene Pigmentdispersion B2 (30 g), 10 g Glycerin, 5 g Diethylenglycol, 1 g 1,2-Hexandiol und 1 g Olfine STG wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung B2 hergestellt.
Tintenzusammensetzung B3
C.I. Pigment Blue 15:3 (100 g) als cyanfarbenes Pigment, 100 g Joncryl J-62 (hergestellt von Johnson Polymer Corp.) als wasserlösliches Harzdispergiermittel, 4,5 g Kaliumhydroxid und 250 g Wasser wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von Zirconiumoxidperlen 10 Stunden dispergiert. Die so erhaltene Stammdispersion wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 8 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Entfernen grober Teilchen filtriert. Das Filtrat wurde mit Wasser verdünnt, um die Konzentration des Pigments auf 10 Gew.-% zu bringen. Auf diese Weise wurde eine cyanfarbene Pigmentdispersion B3 hergestellt.
Die cyanfarbene Pigmentdispersion B3 (30 g), 10 g Glycerin, 5 g Diethylenglycol, 6 g 1,2-Hexandiol und 1 g Olfine E 1010 wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Diese gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung B3 hergestellt.
Tintenzusammensetzung B4 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
Eine gelbe Pigmentdispersion 84 wurde in der gleichen Weise, wie sie bei der Herstellung der Tintenzusammensetzung B1 verwendet wurde, hergestellt mit der Ausnahme, dass C.I. Pigment Yellow 128 als Pigment anstelle von C.I. Pigment Yellow 74 verwendet wurde.
Die gelbe Pigmentdispersion B4 (30 g), 15 g Glycerin, 3 g 1,2-Hexandiol und 1 g Olfine E 1010 wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung B4 hergestellt.
Tintenzusammensetzung B5 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
Eine magentafarbene Pigmentdispersion B5 wurde in der gleichen Weise, wie sie bei der Herstellung der Tintenzusammensetzung B1 verwendet wurde, hergestellt mit der Ausnahme, dass C.I. Pigment Red 122 als Pigment anstelle von C.I. Pigment Yellow 74 verwendet wurde.
Die magentafarbene Pigmentdispersion B5 (30 g), 15 g Glycerin, 0,5 g 1,2-Heptandiol und 1 g Olfine E 1010 wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung B5 hergestellt.
Tintenzusammensetzung B6 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
Eine gelbe Pigmentdispersion B6 wurde in der gleichen Weise hergestellt, wie sie bei der Herstellung der Tintenzusammensetzung B4 verwendet wurde.
Die gelbe Pigmentdispersion B6 (30 g), 15 g Glycerin, 3 g 1,2-Hexandiol, 0,5 g Olfine E 1010 und 0,8 g Olfine STG wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung B6 hergestellt.
Tintenzusammensetzung B7 (Vergleichsbeispiel)
Eine gelbe Pigmentdispersion B7 wurde in der gleichen Weise hergestellt, wie sie bei der Herstellung der Tintenzusammensetzung B1 verwendet wurde.
Die gelbe Pigmentdispersion B7 (30 g), 15 g Glycerin, 5 g Triethylenglycolmonobutylether und 1 g Olfine E 1010 wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen.
Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung B7 hergestellt.
Tintenzusammensetzung B8 (Vergleichsbeispiel)
Eine gelbe Pigmentdispersion B8 wurde in der gleichen Weise hergestellt, wie sie bei der Herstellung der Tintenzusammensetzung B4 verwendet wurde.
Die gelbe Pigmentdispersion B8 (30 g), 15 g Glycerin, 5 g Triethylenglycolmonobutylether und 1 g Olfine E 1010 wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung B8 hergestellt.
Bewertungsprüfung B
Bewertungsprüfung B1: Ausstoßstabilität
Für jede der Tintenzusammensetzungen B1 bis B8 wurde ein Muster mit einer Kombination von Grafiken und Texten mittels eines piezoelektrischen auf-Anforderung-Tintenstrahldruckers MJ-930C, hergestellt von Seiko Epson Corporation, kontinuierlich gedruckt. In diesem Fall wurde die Anzahl von hergestellten Drucken gezählt, bis ein Bahnrichtungsproblem von Tintentröpfchen auftrat. Die Ergebnisse wurden gemäß den folgenden Kriterien bewertet.
Ein Normalpapier Xerox-P, hergestellt von Fuji Xerox Co., Ltd., wurde als Druckpapier in der Prüfung verwendet.

AA: Eine Durchschnittszahl von Drucken, die beim kontinuierlichen Drucken erzeugt wurden, von nicht weniger als 300
A: Eine Durchschnittszahl von Drucken, die beim kontinuierlichen Drucken erzeugt wurden, von nicht weniger als 100 und weniger als 300
B: Eine Durchschnittszahl von Drucken, die beim kontinuierlichen Drucken erzeugt wurden, von nicht weniger als 50 und weniger als 100
C: Eine Durchschnittszahl von Drucken, die beim kontinuierlichen Drucken erzeugt wurden, von weniger als 50.

Bewertungsprüfung B2: Erholung vom Verstopfen
Jede der Tintenzusammensetzungen B1 bis B8 wurde in den Kopf des Druckers MJ-930C gefüllt, und der Tintenausstoß durch sämtliche Düsen wurde bestätigt. Der Drucker wurde dann ohne Kappe in einer Umgebung von 25°C 1 Jahr stehen gelassen. Nach dem Stehen wurde ein Reinigungsvorgang durchgeführt, bis sämtliche Düsen die Tinte in normaler Weise ausstoßen konnten. Die Anzahl von Reinigungsvorgängen, die zur Rückkehr zum normalen Ausstoßen der Tinte durch sämtliche Düsen erforderlich war, wurde gemäß den folgenden Kriterien bewertet.

A: Zwei oder weniger Reinigungsvorgänge
B: Drei oder vier Reinigungsvorgänge
C: Fünf oder mehr Reinigungsvorgänge.

Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengefasst.
Prüfung C
Herstellung von Dispergiermitteln
Dispergiermittel α bis γ zum Dispergieren von Pigmenten wurden gemäß dem Verfahren hergestellt, das in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 269418/1999 beschrieben ist. Speziell wurden diese Dispergiermittel wie folgt hergestellt.
Dispersionsmittel α: t-Butylstyrol/Styrol/Methacrylsäure-Blockcopolymer (27/18//55 Gew.-%)
Zu Beginn wurden die folgenden Bestandteile bereitgestellt, und ein Makromonomer wurde wie folgt hergestellt:
Die Mischung des Teils 1 wurde in einen 2 Liter-Kolben eingebracht, der mit einem Thermometer, einem Rührer, einem Tropftrichter, einem Rückflusskühler und einer Einrichtung zum Aufrechterhalten einer Stickstoffdecke zum Bedecken der Reaktanten ausgerüstet war. Die Mischung wurde auf die Rückflusstemperatur erwärmt und etwa 20 Minuten unter Rückfluss gehalten. Die Teile 2 und 3 wurden gleichzeitig zu der Reaktionsmischung zugesetzt, wobei die Temperatur der Reaktionsmischung bei der Rückflusstemperatur gehalten wurde. In diesem Fall wurde der Teil 2 über eine Zeit von 4 Stunden zugesetzt, und der Teil 3 wurde über eine Zeit von 4,5 Stunden zugesetzt. Der Rückfluss wurde weitere 2 Stunden fortgesetzt, und die Lösung wurde dann auf Raumtemperatur zur Herstellung einer Makromonomerlösung a abgekühlt.
Als Nächstes wurden das Makromonomer a und zusätzlich die folgenden Bestandteile bereitgestellt, und ein Dispergiermittel α wurde gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt.
Die Mischung des Teils 1a wurde in einen 500 ml-Kolben eingebracht, der mit einem Thermometer, einem Rührer, einem Tropftrichter, einem Rückflusskühler und einer Einrichtung zum Aufrechterhalten einer Stickstoffdecke zum Bedecken der Reaktanten ausgerüstet war. Die Mischung wurde auf die Rückflusstemperatur erwärmt und wurde etwa 10 Minuten unter Rückfluss gehalten. Die Lösung des Teils 2a wurde dazu zugesetzt. Anschließend wurden die Teile 3a und 4a gleichzeitig zu der Reaktionsmischung zugesetzt, wobei die Temperatur der Reaktionsmischung bei der Rückflusstemperatur gehalten wurde. In diesem Fall wurden die Teile 3a und 4a während einer Zeit von 3 Stunden zugesetzt. Die Reaktionsmischung wurde 1 Stunde unter Rückfluss gehalten. Danach wurde die Lösung des Teils 5a dazu zugesetzt, und die Reaktionsmischung wurde eine weitere Stunde unter Rückfluss gehalten. Die Mischung wurde einer Destillation unterworfen, bis etwa 117 g flüchtige Bestandteile abdestilliert waren. 2-Pyrrolidon (75,0 g) wurde dann zum Herstellen von 239,0 g einer 41,8%igen Polymerlösung (Dispergiermittel α) dazu zugesetzt.
Dispergiermittel β: Styrol/Methylmethacrylat//Methacrylsäure-Blockcopolymer (25,0/29,2//45,8 Gew.-%)
Die folgenden Bestandteile wurden bereitgestellt, und ein Dispergiermittel β wurde wie folgt hergestellt.
Das bei der Herstellung des Dispergiermittels α verwendete Verfahren wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass die vorstehenden Teile 1b bis 5b verwendet wurden. Auf diese Weise wurden 270 g einer 44,0%igen Polymerlösung (Dispergiermittel β) hergestellt.
Dispergiermittel γ: Ungeordnetes t-Butylstyrol/Styrol/Methacrylsäure-Copolymer (27/18//55 Gew.-%)
Die folgenden Bestandteile wurden bereitgestellt, und ein Dispergiermittel γ wurde wie folgt hergestellt.
Das bei der Herstellung des Dispergiermittels α verwendete Verfahren wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass die vorstehenden Teile 1c bis 5c verwendet wurden. Auf diese Weise wurden 205 g einer 43%igen Polymerlösung (Dispergiermittel γ) hergestellt.
Herstellung von Tintenzusammensetzungen
Die so erhaltenen Dispergiermittel α bis γ wurden zum Herstellen der folgenden Tintenzusammensetzungen C1 bis C8 verwendet.
Tintenzusammensetzung C1 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
C.I. Pigment Yellow 74 (100 g) als gelbes Pigment, 150 g des Dispergiermittels α, 6 g Kaliumhydroxid und 250 g Wasser wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von Zirconiumoxidperlen 10 Stunden dispergiert. Die so erhaltene Stammdispersion wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 8 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Entfernen grober Teilchen filtriert. Das Filtrat wurde mit Wasser verdünnt, um die Konzentration des Pigments auf 10 Gew.-% zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gelbe Pigmentdispersion C1 hergestellt.
Die gelbe Pigmentdispersion C1 (30 g), 15 g Glycerin, 10 g 1,2-Pentandiol und 1 g Olfine E 1010 wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung C1 hergestellt.
Tintenzusammensetzung C2
C.I. Pigment Blue 15:3 (100 g) als cyanfarbenes Pigment, 100 g des Dispergiermittels α, 4,5 g Kaliumhydroxid und 250 g Wasser wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von Zirconiumoxidperlen 10 Stunden dispergiert. Die so erhaltene Stammdispersion wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 8 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Entfernen grober Teilchen filtriert. Das Filtrat wurde mit Wasser verdünnt, um die Konzentration des Pigments auf 10 Gew.-% zu bringen. Auf diese Weise wurde eine cyanfarbene Pigmentdispersion C2 hergestellt.
Die cyanfarbene Pigmentdispersion C2 (30 g), 10 g Glycerin, 5 g Diethylenglycol, 1 g 1,2-Hexandiol und 1 g Olfine STG wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Diese gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung C2 hergestellt.
Tintenzusammensetzung C3
C.I. Pigment Blue 15:3 (100 g) als cyanfarbenes Pigment, 100 g des Dispergiermittels α, 4,5 g Kaliumhydroxid und 250 g Wasser wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von Zirconiumoxidperlen 10 Stunden dispergiert. Die so erhaltene Stammdispersion wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 8 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Entfernen grober Teilchen filtriert. Das Filtrat wurde mit Wasser verdünnt, um die Konzentration des Pigments auf 10 Gew.-% zu bringen. Auf diese Weise wurde eine cyanfarbene Pigmentdispersion C3 hergestellt.
Die cyanfarbene Pigmentdispersion C3 (30 g), 10 g Glycerin, 5 g Diethylenglycol, 6 g 1,2-Hexandiol und 1 g Olfine E 1010 wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Diese gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung C3 hergestellt.
Tintenzusammensetzung C4 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
C.I. Pigment Yellow 128 (100 g) als gelbes Pigment, 150 g des Dispergiermittels β, 6 g Kaliumhydroxid und 250 g Wasser wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von Zirconiumoxidperlen 10 Stunden dispergiert. Die so erhaltene Stammdispersion wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 8 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Entfernen grober Teilchen filtriert. Das Filtrat wurde mit Wasser verdünnt, um die Konzentration des Pigments auf 10 Gew.-% zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gelbe Pigmentdispersion C4 hergestellt.
Die gelbe Pigmentdispersion C4 (30 g), 15 g Glycerin, 3 g 1,2-Hexandiol und 1 g Olfine E 1010 wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung C4 hergestellt.
Tintenzusammensetzung C5 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
C.I. Pigment Red 122 (100 g) als Pigment, 150 g des Dispergiermittels β, 6 g Kaliumhydroxid und 250 g Wasser wurden miteinander vermischt. Die Mischung wurde in einer Kugelmühle unter Verwendung von Zirconiumoxidperlen 10 Stunden dispergiert. Die so erhaltene Stammdispersion wurde durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 8 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) zum Entfernen grober Teilchen filtriert. Das Filtrat wurde mit Wasser verdünnt, um die Konzentration des Pigments auf 10 Gew.-% zu bringen. Auf diese Weise wurde eine magentafarbene Pigmentdispersion C5 hergestellt.
Die magentafarbene Pigmentdispersion C5 (30 g), 15 g Glycerin, 0,5 g 1,2-Heptandiol und 1 g Olfine E 1010 wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung C5 hergestellt.
Tintenzusammensetzung C6 (außerhalb des Bereichs der Patentansprüche)
Eine gelbe Pigmentdispersion C6 wurde in der gleichen Weise hergestellt, wie sie bei der Herstellung der Tintenzusammensetzung C4 verwendet wurde.
Die gelbe Pigmentdispersion C6 (30 g), 15 g Glycerin, 3 g 1,2-Hexandiol, 0,5 g Olfine E 1010 und 0,8 g Olfine STG wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen.
Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Diese gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung C6 hergestellt.
Tintenzusammensetzung C7 Vergleichsbeispiel)
Eine gelbe Pigmentdispersion C7 wurde in der gleichen Weise, wie sie bei der Herstellung der Tintenzusammensetzung C1 verwendet wurde, mit der Ausnahme hergestellt, dass das Dispergiermittel γ als Dispergiermittel anstelle des Dispergiermittels α verwendet wurde.
Die gelbe Pigmentdispersion C7 (30 g), 15 g Glycerin und 1 g Olfine E 1010 wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung C7 hergestellt.
Tintenzusammensetzung C8 (Vergleichsbeispiel)
Eine gelbe Pigmentdispersion C8 wurde in der gleichen Weise, wie sie bei der Herstellung der Tintenzusammensetzung C4 verwendet wurde, mit der Ausnahme hergestellt, dass das Dispergiermittel γ als Dispergiermittel anstelle des Dispergiermittels α verwendet wurde.
Die gelbe Pigmentdispersion C8 (30 g), 15 g Glycerin und 1 g Olfine E 1010 wurden miteinander vermischt. Ultrareines Wasser wurde zu der Mischung zugesetzt, um die Gesamtmenge der Mischung auf 100 g zu bringen. Auf diese Weise wurde eine gemischte Lösung hergestellt. Die gemischte Lösung wurde dann durch Zugabe von Triethanolamin als pH-Einsteller auf pH 9,5 eingestellt. Die gemischte Lösung wurde 2 Stunden gerührt und wurde dann durch ein Membranfilter mit einem Porendurchmesser von etwa 1,2 μm (hergestellt von Nihon Millipore, Ltd.) filtriert. Auf diese Weise wurde eine Tintenzusammensetzung C8 hergestellt.
Bewertungsprüfung C
Bewertungsprüfung C1: Ausstoßstabilität
Für jede der Tintenzusammensetzungen C1 bis C8 wurde ein Muster mit einer Kombination von Grafiken und Texten mittels eines piezoelektrischen auf-Anforderung-Tintenstrahldruckers MJ-930C, hergestellt von Seiko Epson Corporation, kontinuierlich gedruckt. In diesem Fall wurde die Anzahl von hergestellten Drucken gezählt, bis ein Bahnrichtungsproblem von Tintentröpfchen auftrat. Die Ergebnisse wurden gemäß den folgenden Kriterien bewertet.
Ein Normalpapier Xerox-P, hergestellt von Fuji Xerox Co., Ltd., wurde als Druckpapier in der Prüfung verwendet.

Bewertungsprüfung C2: Erholung vom Verstopfen
Jede der Tintenzusammensetzungen C1 bis C8 wurde in den Kopf des Druckers MJ-930C gefüllt, und der Tintenausstoß durch sämtliche Düsen wurde bestätigt. Der Drucker wurde dann ohne Kappe in einer Umgebung von 25°C 1 Jahr stehen gelassen. Nach dem Stehen wurde ein Reinigungsvorgang durchgeführt, bis sämtliche Düsen die Tinte in normaler Weise ausstoßen konnten. Die Anzahl von Reinigungsvorgängen, die zur Rückkehr zum normalen Ausstoßen der Tinte durch sämtliche Düsen erforderlich war, wurde gemäß den folgenden Kriterien bewertet.

Bewertung C3: Schnelltrocknungseigenschaft
Für jede der Tintenzusammensetzungen C1 bis C8 wurde ein Druckmuster von 100% Leistung mittels des gleichen Druckers, wie vorstehend verwendet, gedruckt. Nach dem Drucken wurde die Zeit gemessen, die erforderlich war, damit die gedruckte Tinte nicht länger auf die Hand übertragen wurde, wenn die Hand die gedruckte Fläche berührte. Die Ergebnisse wurden gemäß den folgenden Kriterien bewertet.
Ein Normalpapier Xerox-P, hergestellt von Fuji Xerox Co., Ltd. wurde als Druckpapier in der Prüfung verwendet.

A: Weniger als 30 Sekunden
B: Nicht weniger als 30 Sekunden und weniger als 1 Minute
C: Nicht weniger als 1 Minute.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Claims

Tintenzusammensetzung, umfassend ein Färbemittel, ein Feuchthaltemittel, einen Glycolmonoether, ein 1,2-Alkandiol und Wasser, worin das Gewichtsverhältnis des Glycolmonoethers zu dem 1,2-Alkandiol in dem Bereich von 1 : 5 bis 5 : 1 liegt, worin das 1,2-Alkandiol 6 bis 8 Kohlenstoffatome enthält.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin das Gewichtsverhältnis des Glycolmonoethers zu dem 1,2-Alkandiol in dem Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 2, worin der Glycolmonoether Glycolmonobutylether ist.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Glycolmonoether Glycolmonobutylether ist, das 1,2-Alkandiol 1,2-Hexandiol ist, und der Gehalt des 1,2-Hexandiols kleiner ist als 2,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Tintenzusammensetzung.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Färbemittel ein wasserlöslicher Farbstoff ist.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Färbemittel ein Pigment ist und die weiter ein Dispergiermittel zum Dispergieren des Pigments umfasst.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 6, worin das Dispergiermittel ein Blockpolymerharz mit einem Säurewert von 70 bis 200 ist.
Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, welches weiter einen nichtionischen oberflächenaktiven Stoff umfasst.
Tintenzusammensetzung gemäß Anspruch 8, worin der nichtionische oberflächenaktive Stoff ein oberflächenaktiver Stoff vom Acetylenglycol-Typ ist.
Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, umfassend die Schritte: Ausstoßen von Tröpfchen einer Tintenzusammensetzung und Abscheiden der Tröpfchen auf einem Aufzeichnungsmedium zur Durchführung des Druckens, worin die Tintenzusammensetzung eine Tintenzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ist.