DE69001489T2

DE69001489T2 - Tinte und Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung derselben.

Info

Publication number: DE69001489T2
Application number: DE90102086T
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Eida; Megumi Saito; Katsuhiro Shirota; Takao Yamamoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-02-02
Filing date: 1990-02-02
Publication date: 1993-10-21
Anticipated expiration: 2010-02-03
Also published as: HK137093A; JPH0778191B2; JPH02202964A; ATE89026T1; EP0381228B1; EP0381228A3; DE69001489D1; EP0381228A2; US5110356A

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tinte und ein Aufzeichnungsverfahren, das die Tinte verwendet. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Tinte auf Wasserbasis, die ein schwarzes Druckbild ergibt, das hinsichtlich seiner Beständigkeit gegen Farbänderung in Innenräumen verbessert ist, sowie ein Aufzeichnungsverfahren, insbesondere ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren, das die Tinte verwendet.

Einschlägiger Stand der Technik

Tinten auf Wasserbasis, die einen wasserlöslichen, in einem Medium auf Wasserbasis gelösten Farbstoff umfassen, wurden bisher als Tinten eingesetzt, die in Füllfederhaltern und Filzschreibern sowie als Tinten Verwendung fanden, die man für Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren einsetzte. In diesen Tinten auf Wasserbasis werden allgemein wasserlösliche organische Lösungsmittel mit dem Ziel zugesetzt, daß die Spitzen der Schreiber oder die Tintenausstoßdüsen vor einer Verstopfung mit Tinte geschützt werden können.
Anforderungen an derartige herkömmliche Tinten sind, daß sie zu einem Farbbild mit ausreichender Dichte führen, keine Verstopfung an den Schreiberspitzen oder Düsen hervorrufen, gute Trocknungseigenschaften auf Aufzeichnungsmedien aufweisen, in geringerem Umfang ein Auslaufen verursachen, eine ausgezeichnete Lagerbeständigkeit aufweisen und - insbesondere in Tintenstrahl-Aufzeichnungssystemen unter Verwendung von Wärmeenergie - eine ausgezeichnete thermische Beständigkeit aufweisen. Es ist auch erforderlich, daß das gedruckte Bild eine zufriedenstellende Lichtbeständigkeit und Wasserbeständigkeit hat.
Tinten verschiedener Farbtöne werden auch aus Farbstoffen verschiedener Farbtöne hergestellt. Von diesen Tinten sind schwarze Tinten, die sowohl bei der Herstellung monochromatischer als auch bei der Herstellung von Vollfarbbildern verwendet werden, die wichtigsten Tinten. Als Farbstoffe für diese schwarzen Tinten wurde hauptsächlich der Farbstoff C. I. Food Black 2 (Lebensmittelschwarz 2) verwendet, wodurch man verschiedenen nützlichen Eigenschaften Rechnung trug (vergleiche japanisches offengelegtes Patent Nr. 59-93,766 und Nr. 59-93,768).
Unter den verschiedenen erforderlichen Nutzeigenschaften ist die Beständigkeit der gedruckten Bilder von besonderer Wichtigkeit.
In Bezug auf die Beständigkeit der Bilder steht bisher vornehmlich das Ausbleichen der Farbe aufgrund direkter Sonnenbestrahlung oder Bestrahlung mit jeder Art von Beleuchtungslicht in Frage. Man hat versucht, diesem Problem des Ausbleichens der Farbe durch die Auswahl von Farbstoffen mit einer überlegenen Lichtbeständigkeit beizukommen.
In jüngerer Zeit wurde jedoch auch das Problem von Farbänderungen bei Bildern zusätzlich zu dem oben beschriebenen Problem des Ausbleichens der Farbe wichtig. Mit herkömmlichen Tinten hergestellte Bilder führen nämlich nicht nur zu einem Problem in Bezug auf das Ausbleichen der Farbe, sondern auch zu dem Problem der Änderungen der Farben. Änderungen der Farben beziehen sich auf Änderungen im Farbton, wobei - jedoch in geringerem Umfang - auch Änderungen in der Dichte auftreten. Bei schwarzen Tinten, die insbesondere in sehr großen Mengen verwendet werden, ist jedoch auch ein wichtiges Problem das Braunwerden, d. h. die schwarze Farbe wird braun. Insbesondere in Fällen von Vollfarbbildern führt das Braunwerden zu einer starken Verschlechterung der Bildqualität.
Der Vorgang des Braunwerdens tritt auch in geschlossenen Räumen auf, ohne daß eine direkte Sonnenlichtbestrahlung stattfindet. Die Farbänderung wird auch in Abhängigkeit von den Arten von Aufzeichnungsmedien beschleunigt, auf denen die Bilder gebildet werden. In Bezug auf den Farbstoff C. I. Food Black 2 (Lebensmittelschwarz 2), der bisher in weitem Maße verwendet wurde, war der Farbumschlag nach braun nicht vermeidbar.
Insbesondere in den Fällen, in denen sogenannte beschichtete Papiere, die eine ein Pigment und ein Bindemittel enthaltende Tintenaufnahmeschicht auf einem Substrat wie beispielsweise Papier aufwiesen, zum Zweck einer Verbesserung der farbbildenden Eigenschaften einer Tinte und der Bildqualität wie beispielsweise Schärfe und Auflösung verwendet wurden, trat eine Farbänderung nach braun in starkem Maße selbst bei Verwendung von Tinten ein, die im Falle der Verwendung von unbeschichtetem Papier weniger zu einem Problem der Farbänderung führten. Dieses Problem wurde allein durch die Auswahl von Farbstoffen mit überlegener Lichtbeständigkeit nicht gelöst.

Zusammenfassung der Erfindung

Demgemäß ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tinte bereitzustellen, die die oben beschriebenen, allgemein üblichen Leistungsanforderungen erfüllt und selbst auf den beschichteten Papieren nicht zu einem Farbumschlag nach braun führt, sowie ein Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung dieser Tinte bereitzustellen.
Die genannte Aufgabe kann durch die vorliegende Erfindung, wie sie nachfolgend beschrieben wird, gelöst werden.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Tinte und ein Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung der Tinte bereit, wobei die Tinte wenigstens einen Farbstoff und ein flüssiges Medium enthält, wobei der Farbstoff ein Farbstoff der Formel (I) ist:
worin R&sub1; und R&sub2; unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe oder eine Acetylaminogruppe bedeuten, R&sub3; die Gruppe -SO&sub3;M oder ein Wasserstoffatom bedeutet, R&sub4; ein Wasserstoffatom, -SO&sub3;M oder -NHR&sub5; bedeutet, worin R&sub5; ein Wasserstoffatom, eine Phenylgruppe, die einen Substituenten haben kann, oder eine Gruppe der Formel
bedeutet, wobei R&sub6; und R&sub7; unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder -C&sub2;H&sub4;OH bedeuten, M ein Alkalimetall, eine Ammoniumgruppe oder eine organische Ammoniumgruppe bedeutet und l, m und n unabhängig voneinader ganzzalilig und 0 oder 1 sind.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungformen

Die Verwendung der Farbstoffe der oben genannten Formel (I) als Farbstoff für die Tinte macht es möglich, eine schwarze Tinte bereitzustellen, die ein Bild ergeben kann, bei dem sich keine Farbänderungen in geschlossenen Räumen, d. h. eine Farbänderung nach braun, ergibt, selbst dann, wenn die beschichteten Papiere verwendet werden.
In dem Aufzeichnungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung macht es die Verwendung der oben beschriebenen Tinte möglich, ein schwarzes Bild bereitzustellen, das in geringerem Umfang zu einer Braunfärbung auf den beschichteten Papieren führt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend genauer durch Angabe bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.
Schwarze Farbstoffe, wie sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können alle allgemein Natriumsalze wasserlöslicher Gruppen wie beispielsweise einer Sulfonsäure-Gruppe umfassen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind die Salze jedoch nicht auf die Natriumsalze beschränkt. Dieselbe Wirkung kann auch erreicht werden, wenn das Gegenion Kalium, Lithium, Ammoniak, organisches Amin oder dergleichen ist. Die jedes beliebige dieser Gegenionen enthaltenden Farbstoffe sind auch in die vorliegende Erfindung eingeschlossen. Beispiele der durch die oben angegebene Formel (I) wiedergegebenen Farbstoffe schließen die folgenden Farbstoffe ein, sind jedoch keinesfalls auf diese beschränkt:
Unter den oben genannten Farbstoffen sind insbesondere die Verbindungen bevorzugt, in denen R&sub1; und R&sub2; aus der aus Methyl, Methoxy, Ethoxy und Acetylamino bestehenden Gruppe gewählt sind, R&sub3; -SO&sub3;M ist, R&sub4; -SO&sub3;M oder -NHR&sub5; ist, worin R&sub5; eine Phenylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, oder eine Gruppe der folgenden Formel ist:
Die Zahl der Gruppen -SO&sub3;M im Molekül liegt vorzugsweise bei 3 bis 4 in Hinblick auf die Löslichkeit in dem flüssigen Medium.
Die oben beispielhaft genannten Farbstoffe können hergestellt werden, indem man den Synthesewegen von aus dem Stand der Technik bekannten Azofarbstoffen folgt. Ein Beispiel der Synthese des oben genannten Farbstoffs Nr. 5 wird nachfolgend beschrieben.
0,1 Mol H-Säure wird in 500 ml Wasser dispergiert. Dem werden 0,3 Mol Chlorwasserstoffsäure zugesetzt. Danach werden 0,1 Mol Natriumnitrit, das in 50 ml Wasser gelöst ist, bei 0 bis 5 ºC zugesetzt, um eine Diazotierung zu bewirken. In einer Lösungsmittelmischung von 200 ml Wasser und 0,2 Mol Chlorwasserstoffsäure wird 0,1 Mol 5-Acetylamino-o-anisidin gelöst, und die wie oben beschrieben hergestellte diazotierte Lösung wird dieser Lösung bei 5 bis 10 ºC zugesetzt. Die Mischung wird unter Verwendung von Natriumacetat auf einen pH-Wert von 5 bis 6 eingestellt und danach 2 Stunden lang gerührt. Die Temperatur wird auf 60 ºC angehoben. Dem folgt ein Aussalzen mit Kochsalz. Der Niederschlag wird abfiltriert.
Der Filterkuchen wird in 500 ml Wasser unter schwach alkalischen Bedingungen gelöst. Dem setzt man 0,3 Mol Chlorwasserstoffsäure zu und kühlt mit Eis. Der resultierenden Lösung werden 0,1 Mol Natriumnitrit, das in 50 ml Wasser gelöst ist, bei 0 bis 5 ºC zugesetzt, um eine Diazotierung zu bewirken. 0,1 Mol 1-Naphthylamin-7-sulfonsäure wird in 300 ml Wasser unter leicht alkalischen Bedingungen gelöst, und die wie oben beschrieben hergestellte Diazotierungslösung wird der resultierenden Lösung bei 5 bis 10 ºC zugesetzt.
Der pH-Wert dieser Lösung wird dann unter Verwendung von Natriumacetat auf einen Wert von 5 bis 6 eingestellt und die Lösung wird 3 Stunden lang gerührt. Dem folgt ein Aussalzen mit Kochsalz. Der Niederschlag wird abfiltriert.
Der Filterküchen wird in 600 ml Wasser unter schwach alkalischen Bedingungen gelöst. Der Lösung werden 0,3 Mol Chlorwasserstoffsäure zugesetzt. Danach wird 0,1 Mol Natriumnitrit, das in 50 ml Wasser gelöst ist, bei 0 bis 5 ºC zugesetzt, um eine Diazotierung zu bewirken. 0,1 Mol Natrium-1-naphthylamin-8-sulfonat wird in 300 ml Wasser gelöst, und die wie oben beschrieben hergestellte diazotierte Lösung wird unter Eiskühlen hineingegossen. Die Mischung wird 6 Stunden lang bei einem pH-Wert von 5 bis 6 und einer Temperatur von 5 bis 10 ºC gerührt. Das Aussazzen mit Kochsatz wird mehrere Male wiederholt, um Verunreinigungen zu entfernen. Danach wird die Sulfonsäure-Gruppe des Farbstoffs unter Verwendung eines stark sauren Ionenaustauscherharzes in eine freie Säuregruppe (SO&sub3;H) überführt. Dem folgt ein Neutralisationsschritt unter Verwendung von Monoethanolamin, und danach eine entsalzende Reinigung unter Verwendung einer Ultrafiltrationsanlage (Hersteller: Saltrius Co.). So wird der oben beschriebene Farbstoff Nr. 5 erhalten.
Es gibt keine besonderen Beschränkungen in Bezug auf die Menge an Farbstoff, der in der Tinte der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll. Im allgemeinen ist dies jedoch eine Menge, die im Bereich von 0,1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 0,3 bis 10 Gew.-% und noch mehr bevorzugt bei 0,5 bis 6 Gew.-% liegt, bewgen auf das Gesamtgewicht der Tinte.
Das wäßrige Medium, das vorzugsweise in der Tinte der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist Wasser oder eine Lösungsmittelmischung aus Wasser mit einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel. Besonders bevorzugt wird die Lösungsmittelmischung aus Wasser mit einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel verwendet, die als wasserlösliches organisches Lösungsmittel einen mehrere OH-Gruppen aufweisenden Alkohol enthält, der auch vorbeugend in Bezug auf ein Austrocknen der Tinte wirkt. Es ist bevorzugt, als Wasser nicht das allgemein erhaltliche Wasser, das verschiedene Ionen enthält, zu verwenden, sondern deionisiertes Wasser zu verwenden.
Das wasserlösliche organische Lösungsmittel, das in Abmischung mit dem Wasser verwendet wird, schließt beispielsweise Alkylalkohole mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, sec- Butylalkohol, tert-Butylalkohol, Isobutylalkohol und n-Pentanol, Amide wie beispielsweise Dimethylformamid und Dimethylacetamid, Ketone oder Ketoalkohole wie beispielsweise Aceton und Diaceton, Ether wie beispielsweise Tetrahydrofuran und Dioxan, Polyalkylenglykole wie beispielsweise Polyethylenglykol und Polypropylenglykol, eine Alkylengruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen umfassende Alkylenglykole wie beispielsweise Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Triethylenglykol, 1,2,6-Hexantriol, Thiodiglykol, Hexylenglykol und Diethylenglykol, Glycerin, niedere Alkylether von mehrere Hydroxygruppen aufweisenden Alkoholen wie beispielsweise Ethylenglykolmonomethylether oder -monoethylether, Diethylenglykolmonomethylether oder -monoethylether und Triethylenglykolmonomethylether oder -monoethylether, niedere Dialkylether von mehrere Hydroxygruppen aufweisenden Alkoholen wie beispielsweise Triethylenglykoldimethylether oder -diethylether und Tetraethylenglykoldimethylether oder -diethylether, Sulfolan, N-Methyl-2- pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon ein.
Geeignete Lösungsmittel werden unter den oben beschriebenen organischen Lösungsmitteln ausgewählt und zur Verwendung herangezogen. Besonders wichtig in Hinblick auf ein Verhindern des Verstopfens mit Tinte ist Glycerin oder ein Polyethylenoxid mit einem Polymerisationsgrad von 2 bis 6. In Hinblick auf die Bilddichte und Ausströmstabilität sind Stickstoff enthaltende cyclische Verbindungen bevorzugt, beispielsweise N-Methyl-2- pyrrolidon, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon usw., oder Etherverbindungen von Polyalkylenoxiden wie beispielsweise Diethylenglykolmonomethylether oder -monoethylether, Triethylenglykolmonomethylether oder -monoethylether usw.. Unter Berücksichtigung der Häufigkeit des Ansprechens ist es bevorzugt, niedere Alkohole wie beispielsweise Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol usw. oder oberflächenaktive Mittel (Tenside) zu verwenden. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Lösungsmittelzubereitung enthält also zusätzlich zu Wasser die oben beschriebenen Komponenten.
Die oben genannten wasserlöslichen organischen Lösungsmittel können in der Tinte in einer Menge allgemein von 2 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 70 Gew.-% und mehr bevorzugt von 4 bis 60 Gew.-% enthalten sein, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte.
Das zu verwendende Wasser kann in einem Mengenanteil zugegen sein, daß es nicht weniger als 35 Gew.-% und vorzugsweise nicht weniger als 45 Gew.-% der gesamten Tinte ausmacht. Eine übermäßig kleine Wassermenge kann dazu führen, daß eine große Menge an wenig flüchtigem organischem Lösungsmittel in dem gebildeten Bild zurückbleibt. Dies kann unerwünschterweise zu Problemen in Hinblick auf eine Wanderung der Farbstoffe, ein Auslaufen der Bilder usw. führen.
Zusätzlich zu den oben genannten Komponenten kann die Tinte gemäß der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls auch Mittel zur Einstellung des pH-Wertes, Mittel zur Modifikation der Viskosität, Mittel zur Modifikation der Oberflächenspannung usw. enthalten. Die Mittel zur Einstellung des pH-Wertes, die in der oben beschriebenen Tinte verwendet werden, schließen beispielsweise alle Sorten organischer Amine wie beispielsweise Diethanolamin und Triethanolamin, anorganische alkalische Mittel wie beispielsweise Hydroxide von Alkalimetallen, z. B. Natriumhydroxid, Lithiumhydroxid und Kaliumhydroxid, organische saure Salze wie beispielsweise Lithiumacctat, organische Säuren und Mineralsäuren ein.
Die Tinten der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben wurden, können vorzugsweise folgende physikalischen Eigenschaften haben: Viskosität bei 25 ºC im Bereich von 1 bis 20 cP und vorzugsweise im Bereich von 1 bis 15 cP, Oberflächenspannung nicht unter 30 dyn/cm und vorzugsweise nicht unter 40 dyn/cm, und einen pH-Wert von etwa 4 bis 10.
Das Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es sich der oben beschriebenen Tinte bedient. In Bezug auf das Aufzeichnungssystem und das Aufzeichnungsmedium gibt es keine besonderen Beschränkungen. Insbesondere sind jedoch die Verfahren besonders wirksam, in denen ein Tintenstrahlsystem als Aufzeichnungssystem verwendet wird und ein beschichtetes Papier als Aufzeichnungsmedium verwendet wird.
Das Tintenstrahlsystem kann beliebige, herkömmlich bekannte Systeme einschließen, ohne daß es hierin bestimmte Beschränkungen gibt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist jedoch das in dem japanischen offengelegten Patent Nr. 54-59,936 offenbarte System besonders gut verwendbar. Dies ist ein System, bei dem Wärmeenergie auf eine Tinte wirkt, um darin eine plötzliche Volumenänderung hervorzurufen, und die Tinte wird aus einer Düse durch die Kraft ausgestoßen, die auf diese Zustandsänderung zurückzuführen ist.
In einem derartigen System neigten herkömmliche Tinten dazu, eine Abscheidung von Fremdstoffen an den Heizköpfen hervorzurufen, was zu Störungen durch Nichtausstoß von Tinte führte. Die Tinte der vorliegenden Erfindung, die nicht zu einer derartigen Abscheidung von Fremdstoffen führt, macht ein stabiles Aufzeichnen möglich.
Als Aufzeichnungsmedium, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann jedes beliebige Aufzeichnungsmedium verwendet werden, wie beispielsweise allgemein erhältliche unbeschichtete Papiere wie beispielsweise holzfreie Papiere, beschichtete Papiere oder Kunststoff-Filme für OHP. Eine beachtliche Wirkung kann insbesondere dann erzielt werden, wenn die beschichteten Papiere verwendet werden. Unter beschichteten Papieren versteht man solche Papiere, die aus als Substrat verwendetem holzfreiem Papier bestehen, das auf der Oberfläche mit einer Tintenaufnahmeschicht, die ein Pigment und ein Bindemittel enthält, versehen ist. Dies soll zu Verbesserungen in Hinblick auf die einer Tinte zuzuschreibenen Farbbildnereigenschaften, in Hinblick auf Schärfe und Punktform führen.
Im Falle der Verwendung derartiger beschichteter Papiere kann die Verwendung solcher Papiere, in denen als Pigment ein Feinpigment wie beispielsweise synthetisches Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche (gemessen nach BET) von 35 bis 650 m²/g enthalten ist, zu Bildern mit ausgezeichneten Farbbildnereigenschaften und ausgezeichneter Schärfe führen. Wenn jedoch herkömmliche Tinten verwendet werden, entsteht bei einem Bild, das insbesondere mit einer schwarzen Tinte gedruckt wird, in starkem Maße das Problem, daß das Bild im Laufe der Zeit braun wird. Die theoretischen Gründe hierfür sind unbekannt.
Große Probleme entstehen nicht nur bei schwarzen monochromatischen Bildern, sondern auch bei Vollfarbbildern. Ähnliche Probleme werden auch hervorgerufen bei Aufzeichnungsmedien, die - wie diese beschichteten Papiere - aus einer dünnen, ein Pigment und ein Bindemittel umfassenden Schicht auf einem Papiersubstrat bestehen, worin die Fasern des Papiers, das das Substrat bildet, in dieser Schicht in einem Mischzustand vorliegen.
Es wurde gefunden, daß die Verwendung der Tinte der vorliegenden Erfindung das oben angesprochene Problem des Braunwerdens selbst dann nicht hervorruft, wenn monochromatische Bilder oder Vollfarbbilder auf wie oben beschrieben beschichteten Papieren ausgebildet werden. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann also Aufzeichnungsbilder bereitstellen, die in geschlossenen Räumen über eine lange Zeit hinweg nicht zu irgendeiner Farbänderung führen. Dies geschieht bei Verwendung nicht nur der beschichteten Papiere, in denen das Pigment mit einer spezifischen Oberfläche (gemessen nach dem BET- Verfahren) von 35 bis 650 m²/g vorliegt, sondern auch bei beschichteten Papieren, in denen ein Pigment mit einer (nach dem BET-Verfahren gemessenen) spezifischen Oberfläche vorliegt, die kleiner als der oben genannte Wert ist, sowie auch bei unbeschichteten Papieren und beliebigen anderen Aufzeichnungsmedien.
Die Aufzeichnungsverfahren unter Einsatz des Tintenstrahlsystems und die verschiedenen Aufzeichnungsmedien sind im Stand der Technik bekannt oder wurden in vielen Abwandlungen von den vorliegenden Anmeldern und von anderen vorgeschlagen. Diese Aufzeichnungsverfahren und die Aufzeichnungsmedien können alle im Rahmen der vorliegenden Erfindung so, wie sie vorliegen, verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im einzelnen unter Angabe von Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben. Nachfolgend bedeutet "%" "Gewichtsprozent", solange nichts anderes angegeben ist.

(1) Tintenherstellungsverfahren

Komponenten, wie sie nachfolgend genannt werden, wurden miteinander vermischt, sorgfältig gerührt und gelöst. Es folgte eine Filtration unter Druck unter Verwendung eines Fluoropore-Filters (Warenzeichen; erhältlich von der Firma Sumitomo Electric Industries, Ltd.) mit einer Porengröße von 0,45 um unter Herstellung von Tinten gemäß der vorliegenden Erfindung

Beispiel 1

Beispielsfarbstoff Nr. 1 4%
Thiodiglykol 5%
N-Methyl-2-pyrrolidon 10 %
Wasser 81 %

Beispiel 2

Beispielsfarbstoff Nr. 3 2%
Diethylenglykol 15 %
Wasser 83 %

Beispiel 3

Beispielsfarbstoff Nr. 5 5%
Diethylenglykol 15 %
Glycerin 2%
Ethylalkohol 4%
Wasser 79 %

Beispiel 4

Beispielsfarbstoff Nr. 6 3,5 %
1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon 8%
Ethylenglykol 12,5 %
Wasser 76 %

Beispiel 5

Beispielsfarbstoff Nr. 10 4%
Polyethylenglykol (mittleres Molekulargewicht: 300) 15 %
N-Methyl-2-pyrrolidon 15 %
Wasser 76 %

Beispiel 6

Beispielsfarbstoff Nr. 12 3%
Glycerin 6%
Diethylenglykol 14 %
Wasser 77 %

(2) Anwendungsbeispiele

Die Tinten der Beispiele 1 bis 6 wurden jeweils in den Tintenstrahldrucker BJ-80A eingefüllt (Hersteller: Canon Inc.; Düsengröße: 50 x 40 um; Anzähl der Düsen: 24). Der Drucker bedient sich eines Heizelements als Energiequelle für den Tintenausstoß. Ein Druckvorgang wurde auf den nachfolgend genannten Aufzeichnungsmedien A bis C durchgeführt. Während des Druckvorgangs wurde das Verstopfen, das beobachtet wurde, wenn der Druckvorgang für eine Zeit gestoppt und danach wieder gestartet wurde, das Wiedererholen von dem Verstopfen, das beobachtet wurde, wenn der Druckvorgang für eine lange Zeit gestoppt und danach wieder gestartet wurde, und die Beständigkeit gegen Farbänderungen bewertet.

Aufzeichnungsmedium A:

Beschichtetes Tintenstrahlpapier, NM (Handelsname; erhältlich von der Firma Mitsubishi Paper Mills, Ltd.);

Aufzeichnungsmedium B:

Beschichtetes Tintenstrahlpapier, FC-3 (Handelsname; erhältlich von der Firma Jujo Paper Co., Ltd.);

Aufzeichnungsmedium C:

Kopierpapier, Canon Paper Dry (Handelsname; erhältlich von der Firma Canon Sales Inc.).

(3) Bewertungsverfahren und Bewertungsergebnisse

(i) Bei Stoppen des Druckens für eine Zeit und anschließendes erneutes Starten des Druckvorgangs beobachtetes Verstopfen:

Es wurde eine Beurteilung darüber durchgeführt, ob Fehler im Druck, beispielsweise Kleckse oder fehlerhafte Zeichen, auftraten oder nicht, wenn der Druckvorgang gestoppt wurde, nachdem alphanumerische Zeichen kontinuierlich auf dem Aufzeichnungsmedium C 10 Minuten lang unter Verwendung des mit einer bestimmten Tinte befüllten Druckers gedruckt worden waren, und danach die alphanumerischen Zeichen erneut gedruckt wurden, nachdem man die Tinte 10 Minuten lang ohne Abdeckung auf einer Düse oder dergleichen hatte stehen lassen, die man bei einer Temperatur von 20 ± 5 ºC bei einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 50 ± 10 % hatte stehenlassen. Im Ergebnis waren keine fehlerhaften Drucke zu sehen.

(ii) Nach Stoppen des Druckvorgangs für eine lange Zeit und nachfolgendes erneutes Starten beobachtete Erholung vom Verstopfen

Es wurde eine Beurteilung dahingehend vorgenommen, wieviele Male der Erholungsvorgang wiederholt werden mußte, um zu ermöglichen, daß der Druckvorgang normal ohne Kleckse oder fehlerhafte Zeichen ablief, nachdem der Druckvorgang gestoppt worden war, nachdem alphanumerische Zeichen auf dem Aufzeichnungsmedium C 10 Minuten lang kontinuierlich unter Verwendung des mit einer gegebenen Tinte befüllten Druckers gedruckt worden waren, und der Schritt des Erholens von einem Verstopfen der Düsen durchgeführt wurde, nachdem man die Tinte 7 Tage lang ohne Abdecken einer Düse oder dergleichen hatte stehen lassen, wobei man diese bei einer Temperatur von 60 ºC unter einer relativen Luftfeuchtigkeit (RH) von 10 ± 5 % hatte stehenlassen. Im Ergebnis wurde ein normaler Druckvorgang wieder möglich, nachdem der Erholungsschritt ein- bis fünfmal durchgeführt worden war.

(iii) Beständigkeit gegen Farbänderung

Schwarze, vollflächige Muster einer Fläche von 10 mm x 30 mm wurden jeweils auf den Aufzeichnungsmedien A, B und C gedruckt. Danach ließ man den Druck 30 Minuten lang in einer von Licht abgeschirmten, (als Einrichtung zur Beschleunigung der Farbänderung) dienenden Kammer, in der die Ozondichte immer innerhalb des Bereichs von 0,1 ± 0,05 Vol.-% gehalten wurde, stehen.
Die Farbunterschiede ΔE*ab nach und vor dem Versuch wurden gemessen (gemäß JIS Z8730). Als Ergebnis wurde gefunden, daß der Wert ΔE*ab in allen Beispielen nicht größer als 5 war.

(4) Vergleichsbeispiele

Die obigen Beispiele wurden unter Herstellung von sechs Arten von Tinten wiederholt, mit der Ausnahme, daß die gemäß den obigen Beispielen 1 bis 6 zur Tintenherstellung verwendeten Farbstoffe ersetzt wurden durch folgende Farbstoffe:
C. I. Food Black 2 (Lebensmittelschwarz 2);
C. I. Direct Black 62 (Direktschwarz 62);
C. I. Direct Black 118 (Direktschwarz 118);
C. I. Acid Black 24 (Sauer Schwarz 24);
C. I. Acid Black 26 (Sauer Schwarz 26) bzw.
C. I. Acid Black 60 (Sauer Schwarz 60).
Danach wurden die obigen Anwendungsbeispiele wiederholt, wobei die Aufzeichnungsvorrichtung verwendet wurde, um schwarze, ganzflächige Drucke auf den Aufzeichnungsmedien A und B zu erhalten. Unter Verwendung der erhaltenen Drucke als Testproben wurden ähnliche Tests unter Einsatz der oben beschriebenen Ozon-Testkammer durchgeführt. Als Ergebnis wurde gefunden, daß der Wert ΔE*ab in allen Beispielen nicht unter 15 lag.
Wie oben beschrieben, macht es die vorliegende Erfindung möglich, ein Bild auszubilden, das nicht nur überlegene Gebrauchstauglichkeit aufweist, wie beispielsweise eine Beständigkeit der Tinten gegen Verstopfen, wie dies allgemein erforderlich ist, sondern auch eine überlegene Beständigkeit gegen Farbänderungen aufweist.

Claims

1. Tinte, umfassend einen Farbstoff und ein flüssiges Medium, wobei der Farbstoff ein solcher gemäß Formel (I) ist:

worin

R&sub1; und R&sub2; unabhängig voneinander eine Alkylgruppe, eine Alkyloxygruppe oder eine Acetylamingruppe bedeuten;

R&sub3; -SO&sub3;M oder ein Wasserstoffatom bedeutet;

R&sub4; ein Wasserstoffatom, -SO&sub3;M oder -NHR&sub5; bedeutet, wobei R&sub5; ein Wasserstoffatom, eine Phenylgruppe, die einen Substituenten haben kann, oder eine Gruppe der Formel

bedeutet und wobei

R&sub6; und R&sub7; unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder -C&sub2;H&sub4;OH bedeuten;

M ein Alkalimetall, eine Ammoniumgruppe oder eine organische Ammoniumgruppe bedeutet und

l, m und n unabhängig voneinander ganzzahlig und 0 oder 1 sind.

2. Tinte nach Anspruch 1, bei der der Farbstoff in einer Menge von 0,1 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, enthalten ist.

3. Tinte nach Anspruch 1, bei der das flüssige Medium ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel und Wasser umfaßt.

4. Tinte nach Anspruch 3, bei der das wasserlösliche organische Lösungsmittel in einem Anteil von 2 bis 80 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, enthalten ist.

5. Tinte nach Anspruch 3, bei der das Wasser in einem Gesamtgewicht von wenigstens 35 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, vorhanden ist.

6. Aufzeichnungsverfahren, umfassend das Aufbringen einer Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium,

wobei die Tinte einen Farbstoff und ein flüssiges Medium umfaßt, und wobei der Farbstoff ein solcher gemäß Formel (I) ist:

worin

R&sub3; -SO&sub3;M oder ein Wasserstoffatom bedeutet;

bedeutet und wobei

l, m und n unabhängig voneinander ganzzahlig und 0 oder 1 sind.

7. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 6, bei dem das Aufzeichnen in einein Tintenstrahlaufzeichnungssystem ausgeführt wird.

8. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 7, bei dem das Tintenstrahlaufzeichnungssystem ein solches ist, bei dem Wärmeenergie der Tinte zugeführt wird und Tintentröpfchen aus kleinen Öffnungen ausgestoßen werden.

9. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 6, bei dem das Aufzeichnungsmedium ein solches ist, das auf seiner Oberfläche eine Tintenempfangsschicht, die ein Pigment und ein Bindemittel umfaßt, besitzt.