DE69106750T2

DE69106750T2 - Tinte, Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und diese Tinte verwendendes Instrument.

Info

Publication number: DE69106750T2
Application number: DE69106750T
Authority: DE
Inventors: Kyoko Fukushima; Shoji Koike; Koromo Shirota
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-03-07
Filing date: 1991-03-05
Publication date: 1995-06-01
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: CN1051104C; AU642976B2; KR940009862B1; EP0447870A3; EP0447870A2; JP3005059B2; GB2241706A; ATE117349T1; CA2037220C; GB2241706A8; AU7265991A; GB2241706B; DE69106750D1; EP0447870B1; CA2037220A1; GB9104215D0; CN1055376A; US5118351A; ES2067070T3; JPH04211470A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tinte, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren und ein Instrument, das die Tinte verwendet. Insbesondere bezieht sie sich auf eine Tinte, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, eine Aufzeichnungseinheit, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und eine Tintenkartusche, die in der Lage sind, hochdetaillierte Aufzeichnungen hoher Bildqualität nicht nur auf beschichtetem Papier, das speziell für die Tintenstrahlaufzeichnung hergestellt wurde, sondern auch auf nicht beschichtetem Papier zu erzielen, wie zum Beispiel Kopierpapier, Berichtspapier, Banknotenpapier oder Endlosgleitpapier, das heißt, auf dem, was ein gewöhnliches Papier genannt und üblicherweise in Büros und zu Hause verwendet wird, und die auch geeignet sind für ein mit hoher Frequenz angesteuertes Tintenstrahlaufzeichnungssystem, das Wärmeenergie verwendet.
Tinten mit einer sehr breiten Palette von Zusammensetzungsarten wurden bisher unter dem Gesichtspunkt von Tinten für Tintenstrahlaufzeichnung veröffentlicht. Insbesondere in den letzten Jahren wurden detaillierte Untersuchungen und Entwicklungen von verschiedenen Ansatzpunkten, wie zum Beispiel Zusammensetzung und physikalischen Eigenschaften, durchgeführt, so daß eine gute Aufzeichnung selbst auf gewöhnlichem Papier, wie zum Beispiel auf Kopierpapier, Berichtspapier, Notizpapier oder Briefpapier, durchgeführt werden kann, das üblicherweise in Büros verwendet wird.
Auch bezüglich der Tintenstrahlaufzeichnung selbst wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen, einschließlich einem Verfahren, bei dem ununterbrochen elektrisch geladene Tröpfchen erzeugt werden, so daß ein Teil der Tröpfchen für die Aufzeichnung verwendet wird, einem Verfahren, bei dem Signale an einen Aufzeichnungskopf gegeben werden, der eine piezoelektrische Vorrichtung aufweist, und Tropfen einer Aufzeichnungslösung gemäß den Signalen erzeugt werden, um die Aufzeichnung durchzuführen, und einem Verfahren, bei dem Wärmeenergie entsprechend einem Aufzeichnungssignal auf eine Aufzeichnungslösung angewendet wird, die in einer Kammer eines Aufzeichnungskopfes aufbewahrt wird, und durch die Wirkung dieser Energie Tropfen zum Durchführen der Aufzeichnung erzeugt werden.
Insbesondere nutzt die Tintenstrahlaufzeichnung des Typs, bei dem Tinte ausgestoßen wird, ein Phänomen der Blasenbildung in der Tinte aufgrund von Wärmeenergie, wie es in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 54-59936 offenbart ist, ermöglicht eine höhere Integration und eine höhere Verdichtung der Düsen und ist ein Verfahren, das kürzlich besondere Aufmerksamkeit erregte. Allerdings verlangt dieses Verfahren aufgrund der Verwendung des Phänomens der Blasenbildung, das von den anderen Verfahren nicht verwendet wird, strengere Bedingungen bezüglich der verwendeten Tinte.
Bevorzugte Bedingung für die Tinte, die bei diesem Verfahren Verwendung findet, können wie folgt aufgezählt werden:
(1) Die Tinte besitzt eine gute Blasenbildungsreaktion bezüglich der Wärmeenergie, so daß Tröpfchen immer zuverlässig aus winzigen Ausstoßöffnungen ausgestoßen werden können, ohne Verstopfung zu bewirken.
(2) Selbst wenn ein Drucker in einem nicht abgedeckten Zustand stehen gelassen wird, wenn gerade keine Aufzeichnung stattfindet, kann die Tinte zuverlässig sofort nach Wiederaufnahme der Aufzeichnung ausgestoßen werden. Mit anderen Worten trocknet die Tinte in der Nähe der Ausstoßöffnungen nicht leicht, so daß keine Verstopfung auftritt.
(3) Ein Bild mit hohem Qualitätsniveau, frei von unregelmäßigen federartigen Ausblühungen kann gebildet werden, insbesondere auf einem gewöhnlichen Papier.
(4) Der Ausdruck auf einem gewöhnlichen Papier kann schnell fixiert (oder getrocknet) und deswegen nicht verschmiert werden, selbst wenn er gerieben wird.
(5) Die Tinte besitzt eine gute Lagerstabilität und die Leistungen der Tinte können über eine lange Zeitdauer erhalten werden.
(6) Die Tinte weist hervorragende Sicherheitseigenschaften auf, wie zum Beispiel Ungiftigkeit und Unbrennbarkeit.
Um diese Anforderungen abzudecken, wurden bisher viele Formulierungsarten für Tinten ohne irgendeine bestimmte Begrenzung der Art der Wärmeenergie bezüglich der Ausstoßart vorgeschlagen. Zum Beispiel enthalten Tinten gewöhnlich hochsiedende organische Lösungsmittel, wie zum Beispiel Glycole, damit sie nicht so schnell trocknen, nicht Verstopfungen verursachen und so weiter. Wenn eine Aufzeichnung unter der Verwendung solcher Tinten auf gewöhnlichem Papier mit einem hohen Leimungsgrad durchgeführt wird, dringt die Tinte nicht bereitwillig in das Papier ein und der Bereich, auf dem eine Aufzeichnung stattgefunden hat, trocknet nicht gut, so daß, wenn aufgezeichnete Zeichen oder dergleichen berührt werden, die Hand mit Tinte eingefärbt werden kann oder die Zeichen gerieben werden und dabei verschmieren können. Es gab also bisher Probleme.
Um unter solchen Bedingungen die Eindringfähigkeit der Tinte in das Papier zu erhöhen, schlägt die japanische Offenlegungsschrift Nr. 55-29546 ein Verfahren vor, bei dem ein oberflächenaktives Mittel in einer großen Menge zur Tinte gegeben wird. In einem solchen Fall wurden die folgenden Schwierigkeiten verursacht:
Federartige Ausblühungen tritt bei einigen Papiersorten sehr häufig auf.
Wenn die Tinte in einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf eingefüllt wird, zieht sich die Tinte von der Öffnungsoberfläche zurück, abhängig von den Strukturbedingungen des Kopfes, was dazu führt, daß keine Tinte ausgestoßen wird, oder daß auf der anderen Seite die gesamte Öffnungsoberfläche naß wird, was wieder dazu führt, daß keine Tinte ausgestoßen wird.
Die japanische Offenlegungsschrift 56-57862 schlägt auch ein Verfahren vor, bei dem der pH-Wert der Tinte auf den alkalischen Bereich eingestellt wird. In diesem Fall treten allerdings Nachteile auf, wie zum Beispiel, daß die Tinte schädlich ist, wenn sie mit den Händen berührt wird, oder daß keine guten Ergebnisse erhalten werden können bezüglich sowohl der federartigen Ausblühungen als auch der Trocknungsleistung, wenn die Tinte auf einem Papier verwendet wird, das eine bestimmte Art von Leimungsmittel enthält, zum Beispiel auf einem neutralisierten Papier.
Neben dem eben Gesagten wurde versucht, verschiedene Verbesserungen durchzuführen. Bis heute ist allerdings keine Tinte bekannt, die alle genannten Probleme bezüglich federartiger Ausblühungen, Trocknungsleistung und Sicherheit der Tinte und auch das Problem des Verstopfens gut beheben kann, selbst wenn es keine Begrenzung gibt, daß die Tinte bei der Aufzeichnungsart vom Wärmeenergietyp verwendet wird. Zusätzlich ist es sehr wichtig, aber auch sehr schwierig, eine Tinte zu entwickeln, die weiter in der Lage sein kann, bei hoher Wiederholungsrate mit dem Phänomen der Blasenbildung zu reagieren, das eine Eigenart der Aufzeichnungsart vom Wärmeenergietyp ist.
Entsprechend besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Tinte bereitzustellen, die eine gute Blasenbildungsreaktion auf die Wärmeenergie bei hochfrequenter Ansteuerung erreichen kann, die Probleme bezüglich der Bildung federartiger Ausblühungen und der Trocknungsverzögerung der gedruckten Zeichen oder dergleichen gelöst hat, die auftreten, wenn die Aufzeichnung auf nicht beschichtetem Papier durchgeführt wird, wie zum Beispiel auf Kopierpapier, auf Berichtspapier, auf Notizpapier oder auf Briefpapier, das heißt, auf Papiersorten, die als gewöhnliches Papier bezeichnet werden und üblicherweise in Büros zum Einsatz gelangen, und ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren bereitzustellen und ein Instrument, das die Tinte einsetzt.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Tinte für die Tintenstrahlaufzeichnung bereitzustellen, die eine hohe Sicherheit besitzt, selbst wenn sie in Büros und zu Hause verwendet wird.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Tinte bereitzustellen, die nicht leicht Verstopfungen an den Düsen eines Kopfes für die Tintenstrahlaufzeichnung verursacht und auch eine gute Zuverlässigkeit besitzt, und ein Instrument bereitzustellen, das diese Tinte einsetzt.
Die genannten Aufgaben der Erfindung können durch die Erfindung erreicht werden, die im folgenden beschrieben wird. Die vorliegende Erfindung stellt eine Tinte bereit, die ein Aufzeichnungsmittel und einen flüssigen Träger umfaßt, der in der Lage ist, das Aufzeichnungsmittel aufzulösen oder zu dispergieren, wobei die Tinte zwischen 0,1 und 10 Gew.-% eines wasserlöslichen Farbstoffes, 75 bis 95 Gew.-% Wasser und 4 bis 20 Gew.-% einer Mischung aus 1,2,6-Hexantriol und einem Additionspolymer aus Ethylenoxid enthält.
Die Erfindung stellt auch ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren bereit, das umfaßt, daß Tintentröpfchen aus einer Öffnung gemäß einem Aufzeichnungssignal ausgestoßen werden, um eine Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmaterial durchzuführen, wobei die vorstehend beschriebene Tinte eingesetzt wird.
Die Erfindung stellt auch noch eine Aufzeichnungseinheit bereit, die einen Tintenbehälterteil umfaßt, der eine Tinte speichert, und einen Kopf, von dem aus die Tinte in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird, wobei die vorstehend beschriebene Tinte als Tinte eingesetzt wird.
Die Erfindung stellt weiter eine Tintenkartusche bereit, die einen Tintenbehälterteil umfaßt, der die Tinte speichert, wobei die vorstehend beschriebene Tinte als Tinte verwendet wird.
Die Erfindung stellt weiter noch eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereit, die eine Aufzeichnungseinheit, die einen Tintenbehälterteil umfaßt, der eine Tinte speichert, und einen Kopf, von dem aus die Tinte in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird, umfaßt, wobei die vorstehend beschriebene Tinte als Tinte eingesetzt wird.
Die Erfindung stellt weiter noch eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereit, die einen Aufzeichnungskopf, aus dem Tintentröpfchen ausgestoßen werden, eine Tintenkartusche, die einen Tintenbehälterteil aufweist, der eine Tinte speichert, und eine Tintenzufuhreinrichtung, die die Tinte aus der Tintenkartusche dem Aufzeichnungskopf zuführt, umfaßt, wobei die vorstehend beschriebene Tinte als Tinte verwendet wird.
Figg. 1A und 1B veranschaulichen einen senkrechten Längsschnitt beziehungsweise einen senkrechten Querschnitt eines Kopfes einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung.
Fig. 2 stellt eine perspektivische Veranschaulichung des Erscheinungsbildes eines Kopfes dar, der eine mehrfache Ausführung des Kopfes, der in Figg. 1A und 1B dargestellt wurde, umfaßt.
Fig. 3 ist eine perspektivische Veranschaulichung eines Beispiels einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung.
Fig. 4 ist eine Längsschnittveranschaulichung einer Tintenkartusche.
Fig. 5 ist eine perspektivische Veranschaulichung einer Aufzeichnungseinheit.
Im Rahmen der Erfindung wurden intensive Untersuchungen über verschiedene Tintenzusammensetzungsarten mit guter Zuverlässigkeit durchgeführt, die geeignet sind für ein mit hoher Frequenz angesteuertes Aufzeichnungssystem, in dem die Tinte unter Ausnutzung des Phänomens, daß die Tinte unter Einwirkung von Wärmeenergie Blasen bildet, ausgestoßen wird, die die Antiausblüheigenschaft, die Trockenleistung und die Eindringfähigkeit der Tinte auf einem gewöhnlichen Papier verbessern können und die außerdem nicht leicht Verstopfungen in den Düsen des Kopfes zur Tintenstrahlaufzeichnung verursachen. Als Ergebnis wurde gefunden, daß eine Tinte, die einen flüssigen Träger umfaßt, der eine Kombination von 75 bis 95 Gew.-% Wasser und 4 bis 20 Gew.-% einer Mischung aus 1,2,6-Hexantriol und einem Additionspolymer aus Ethylenoxid umfaßt, gut ausgeglichen werden kann bezüglich der Antiausblüheigenschaft und der Eindringfähigkeit und auch eine besonders gute Antiverstopfeigenschaft erreichen kann. So wurde die Erfindung erhalten.
Soweit im Rahmen der Erfindung bekannt ist, wurden als konventionelle Mittel zur Verhinderung des Verstopfens bei den Tinten ein Ethylenoxidadditionspolymer und Glycerin verwendet, unter denen das Glycerin als ein besonders bevorzugtes Antiverstopfmittel verwendet wurde, weil es das Verstopfen bei Zugabe in einer relativ kleinen Menge verhindern kann und auch nicht leicht federartige Ausblühungen auf der Oberfläche des Papiers verursacht. Glycerin allerdings weist eine schlechte Benetzbarkeit für ein im Papier vorhandenes Verleimungsmittel auf und besitzt deshalb den Nachteil, daß es eine ausgesprochen schlechte Tintentrocknungsleistung oder Eindringfähigkeit auf der Oberfläche einiger Papiersorten zeigt.
Was das Additionspolymer aus Ethylenoxid betrifft, kann es einen Antiverstopfeffekt aufweisen, aber besitzt eine wesentlich schlechtere Wirkung bezüglich des Problems der federartigen Ausblühungen als das Glycerin und weist auch keine Eindringfähigkeit im ausreichend hohen Maße auf, obwohl es in dieser Hinsicht ein bißchen besser als das Glycerin ist.
Auf der anderen Seite kann die Mischung aus 1,2,6-Hexantriol und einem Additionspolymer aus Ethylenoxid, wie es in der Erfindung verwendet wird, nicht nur die Antiverstopfleistung viel weiter verbessern, als wenn man die Bestandteile jeweils alleine verwendet, sondern weist auch eine Leistung bezüglich der federartigen Ausblühungen auf, die im wesentlichen vergleichbar der des Glycerins ist. Bezüglich der Eindringfähigkeit wurde eine Verbesserung in einem Maße erreicht, die von konventionellen Antiverstopfmitteln völlig unerreichbar blieb.
Die kooperative Wirkung, die der Mischung dieser Verbindungen zuzuschreiben ist, scheint detaillierte Analysen bezüglich der Strukturtheorie über Lösungen, die durch Wasserstoffbindungen gebildet werden, zu erfordern, und deshalb konnte kein eindeutiger Grund dafür gefunden werden. Es kann jedoch angenommen werden, daß ein gutes Verhalten bezüglich der Ausblühungen gezeigt wird, weil es eine sehr starke Bindungskraft zwischen den Lösungsmittelmolekülen gibt, und gleichzeitig ist eine Affinität bezüglich eines Beleimungsmittels, das zum Papier zugegeben wurde und auf der Oberfläche oder im Innern des Papiers vorhanden ist, in einer wunderbaren Ausgeglichenheit für eine auf gewöhnliches Papier angepaßte Tintenstrahltinte gegeben, weil die verschiedenen Lösungsmittelmoleküle gemischt wurden, so daß die Eindringfähigkeit ebenfalls gut gezeigt werden kann.
Als Grund dafür, daß die Blasenbildungsreaktion bemerkenswert verbessert werden kann, kann angenommen werden, daß, wenn die in der erfindungsgemäßen Tinte gemischten Materialien in einem gegebenen Verhältnis gemischt werden, die Eigenschaften der Tinte und ihre Benetzungsfähigkeit bezüglich der Elemente, die das Innere der Düsen ausmachen, besonders geeignet für das Aufzeichnungsverfahren werden, in dem die Tinte ausgestoßen wird unter Verwendung eines Phänomens der Blasenbildung in der Tinte, die durch Hitzeenergie verursacht wird.
Die Bestandteile der erfindungsgemäßen Tinte werden im folgenden beschrieben.
Was in der vorliegenden Erfindung verwendet wird und hauptsächlich die Erfindung charakterisiert, ist die Mischung aus 1,2,6-Hexantriol und einem Additionspolymer aus Ethylenoxid, die als wasserlösliches Lösungsmittel eingesetzt wird.
Diese Materialien sollten in einem Gewichtsverhältnis von 1:20 bis 20:1, bevorzugt von 1:10 und 10:1 und weiter bevorzugt von 1:5 bis 5:1 gemischt werden.
Das Additionspolymer aus Ethylenoxid kann ein Ethylenoxid mit einem Polymerisationsgrad von 2 bis 20 und bevorzugt von 2 bis 10 einschließen. Es kann weiter bevorzugt Triethylenglycol sein.
Die vorstehend beschriebene Mischung kann zur Tinte in einer Menge von 4 bis 20 Gew.-%, bevorzugt von 6 bis 18 Gew.-% und weiter bevorzugt von 8 bis 16 Gew.-% gegeben werden, was abhängig von den verwendeten Farbstoffen und anderen Bestandteilen des flüssigen Trägers, die in Kombination eingesetzt werden, variieren kann.
Eine Menge der vorstehenden Mischung von weniger als 4 Gew.-% kann keine Anitverstopfwirkung mit sich bringen, und eine Menge von mehr als 20 Gew.-% kann eine Verschlechterung der Antiausblüheigenschaft und der Eindringfähigkeit ergeben.
Der wasserlösliche Farbstoff, der die erfindungsgemäße Tinte ausmacht, kann Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, Lebensmittelfarbstoffe, basische Farbstoffe, Reaktivfarbstoffe und lösliche Küpenfarbstoffe einschließen.
Gelbe Farbstoffe schließen zum Beispiel ein: C.I. Direktgelb 12, 24, 26, 44, 86, 98, 100 und 142; C.I. saures Gelb 11, 17, 23, 25, 29, 42, 49, 61 und 71; und C.I. Reaktivgelb 2, 3, 13, 15, 17, 18, 23, 24, 37, 42, 57, 58, 64, 75, 76, 77, 79, 81, 84, 85, 87, 88, 91, 92, 93, 95, 102, 111, 115, 116, 130, 131, 132, 133, 135, 136, 137, 139, 140, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 151, 162 und 163. Insbesondere sind C.I. Direktgelb 86 oder 142 bevorzugt.
Cyanfarbene Farbstoffe schließen zum Beispiel ein: C.I. Direktblau 6, 22, 25, 71, 86, 90, 106 und 199; C.I. saures Blau 9, 22, 40, 59, 93, 102, 104, 113, 117, 120, 167, 229, 234 und 254; und C.I. Reaktivblau 2, 3, 5, 8, 10, 13, 14, 15, 18, 19, 21, 25, 27, 28, 38, 39, 40, 41, 49, 52, 63, 71, 72, 74, 75, 77, 78, 79, 89, 100, 101, 104, 105, 119, 122, 147, 158, 160, 162, 166, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 176, 179, 184, 190, 191, 194, 195, 198, 204, 211, 216 und 217. Insbesondere sind C.I. Direktblau 86 oder 199 bevorzugt.
Magentafarbene Farbstoffe schließen zum Beispiel ein: C.I. Direktrot 1, 4, 17, 28 und 83; C.I. saures Rot 1, 6, 8, 32, 35, 37, 51, 52, 80, 85, 87, 92, 94, 115, 180, 256, 317 und 315; und C.I. Reaktivrot 3, 13, 16, 21, 22, 23, 24, 29, 31, 33, 35, 45, 49, 55, 63, 85, 106, 109, 111, 112, 113, 114, 118, 126, 128, 130, 131, 141, 151, 170, 171, 174, 176, 177, 183, 184, 186, 187, 188, 190, 193, 194, 195, 196, 200, 201, 202, 204, 206, 218 und 221. Insbesondere ist ein Farbstoff bevorzugt, der durch die folgende Formel (III) dargestellt wird:
worin R ein Wasserstoffatom, eine niedrige Alkylgruppe, eine niedrige Alkoxygruppe, eine niedrige Acylaminogruppe, eine Nitrogruppe oder ein Halogenatom darstellt, X eine Acetylgruppe, eine Benzoylgruppe, eine para-Toluolsulfonylgruppe oder eine 4-Chlor-6-hydroxy-1,3,5-triazin-2-ylgruppe darstellt, M ein Alkalimetall, eine Ammoniumgruppe oder eine organische Aminogruppe darstellt, l 0 oder 2 darstellt und m und n jeweils 0 oder 1 darstellen.
Beispiele werden im folgenden gezeigt.
Schwarze Farbstoffe schließen zum Beispiel ein: C.I. Direktschwarz 17, 19, 32, 51, 62, 71, 108, 146, 154 und 168; C.I. saures Schwarz 2, 7, 24, 26, 31, 52, 63, 112 und 118; C.I. Reaktivschwarz 1, 5, 8, 13, 14, 23, 31, 34 und 39; und C.I. Lebensmittelschwarz 1 und 2. Insbesondere sind C.I. Lebensmittelschwarz 2 und Farbstoffe bevorzugt, die jeweils durch die folgenden Formeln (I) und (II) dargestellt werden:
worin A eine niedrige Alkylcarbonylaminogruppe, eine niedrige Alkoxygruppe, eine SO&sub3;M-Gruppe, eine Phenylgruppe, die mit einer Phenylazogruppe substituiert ist, die mit einer SO&sub3;M-Gruppe substituiert sein kann, oder eine Naphthylgruppe, die mit einer SO&sub3;M-Gruppe substituiert ist, darstellt, B eine Naphthylgruppe, die mit einer SO&sub3;M-Gruppe substituiert ist, oder eine Phenylgruppe, die mit einer niedrigen Alkoxygruppe substituiert ist, darstellt, und M ein Alkalimetall oder eine Ammoniumgruppe darstellt.
worin C eine Naphthylgruppe, die mit einer SO&sub3;M-Gruppe substituiert ist, eine Phenylazogruppe, die mit einer SO&sub3;M-Gruppe substituiert sein kann, oder eine Phenylgruppe, die mit einer niedrigen Alkylgruppe, einer niedrigen Alkoxygruppe oder einer niedrigen Alkylcarbonylaminogruppe substituiert ist, darstellt, R&sub1; eine niedrige Alkylgruppe, eine niedrige Alkoxygruppe oder eine niedrige Alkylcarbonylaminogruppe darstellt, R&sub2; ein Wasserstoffatom oder eine Phenylgruppe, die mit einer SO&sub3;M-Gruppe substituiert ist, darstellt, n 0 oder 1 darstellt und M ein Alkalimetall oder eine Ammoniumgruppe darstellt.
Beispiele der Verbindungen sind im folgenden dargestellt.
Beispiele der Strukturformel in Formel (I):
Beispiele der Strukturformel in Formel (II):
Die Menge eines jeden dieser wasserlöslichen Farbstoffe, die in der Tinte enthalten sind, hängt von den Typen der Komponenten des flüssigen Trägers, den erforderlichen Eigenschaften der Tinten und dergleichen ab. Im allgemeinen können die Farbstoffe in einer Menge von etwa 0,1 bis 10 Gew.-% enthalten sein, bevorzugt von 0,5 bis 8 Gew.-% und weiter bevorzugt von 1 bis 5 Gew.-%.
Das Wasser, das ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Tinte ist, kann in der Tinte in einer Menge von 75 bis 95 Gew.-%, bevorzugt von 78 bis 92 Gew.-% und weiter bevorzugt von 80 bis 90 Gew.-% enthalten sein. Eine Menge an Wasser, die geringer als 75 Gew.-% ist, ergibt eine relativ große Menge organisches Lösungsmittel und verursacht so ein Aufrollen des Papiers oder eine ernste Verschlechterung des Qualitätsniveaus des Ausdrucks auf gewöhnlichem Papier oder dergleichen. Eine Menge an Wasser von mehr als 95 Gew.-% kann als Ergebnis eine ernste Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Ausstoßes aus den Öffnungen der Düsen verursachen.
Die wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen Tinte sind nachfolgend beschrieben. Es ist möglich, einen einwertigen Alkohol in Kombination zu verwenden. Das ermöglicht weitere Verbesserung in der Eindringfähigkeit und der Reaktion auf Wärmeenergie, während unregelmäßige federartige Ausblühungen unterdrückt werden.
Der einwertige Alkohol, der verwendet werden kann, schließt spezifisch aliphatische einwertige Alkohole und bevorzugt aliphatische einwertige Alkohole mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen ein.
Die Menge an Alkoholen, die zugegeben wird, variiert abhängig vom Alkoholtyp. Sie kann im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-% und weiter bevorzugt von 0,5 bis 5 Gew.-% liegen. Ein Alkoholgehalt von weniger als 0,1 Gew.-% gibt eine geringere Wirkung bei der Reaktion auf Wärmeenergie und der Eindringfähigkeit der Tinte. Auf der anderen Seite kann ein Alkoholgehalt von mehr als 10 Gew.-% unregelmäßige Ausblühungen auf einigen Papiersorten verursachen, was eine ernste Verschlechterung der Bildqualität ergibt.
Andere übliche organische Lösungsmittel, die in konventionell bekannten Tinten verwendet werden, können ebenfalls verwendet werden, solange sie ohne Behinderung verwendet werden können. Zum Beispiel schließen solche organischen Lösungsmittel ein: Amide, wie zum Beispiel Dimethylformamid und Dimethylacetamid; Ketone oder Ketoalkohole, wie zum Beispiel Aceton und Diacetonalkohol; Ether, wie zum Beispiel Tetrahydrofuran und Dioxan; Oxypropylenadditionspolymere, wie zum Beispiel Dipropylenglycol, Tripropylenglycol und Polypropylenglycol; Alkylenglycole, deren Alkylengruppe 2 bis 6 Kohlenstoffatome besitzt, wie zum Beispiel Ethylenglycol, Propylenglycol, Trimethylenglycol, Butylenglycol und Hexylenglycol; Thiodiglycol; Glycerin; niedrige Alkylether der mehrwertigen Alkohole, wie zum Beispiel Ethylenglycolmonomethyl- oder -ethylether, Diethylenglycolmonomethyl- oder -ethylether und Triethylenglycolmonomethyl- oder -ethylether; niedrige Dialkylether der mehrwertigen Alkohole, wie zum Beispiel Triethylenglycoldimethyl- oder -ethylether und Tetraethylenglycoldimethyl- oder -ethylether; Sulfolan, N-Methyl-2-pyrrolidon und 1,3-Dimethyl-2- imidazolinon.
Das genannte wasserlösliche organische Lösungsmittel kann in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% und bevorzugt von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, enthalten sein.
Gegebenenfalls können andere verschiedene Arten von Dispergiermitteln, oberflächenaktiven Mitteln, viskositätsmodifizierenden Mitteln, oberflächenspannungsmodifizierenden Mitteln, Fluoreszenzaufhellungsmitteln und dergleichen zugegeben werden.
Zum Beispiel schließen sie ein: Viskositätsmodifizierende Mittel, wie zum Beispiel Polyvinylalkohol, Cellulose und wasserlösliche Harze, sämtliche Arten oberflächenaktiver Mittel des kationischen, anionischen oder nichtionischen Typs, oberflächenspannungsmodifizierende Mittel, wie zum Beispiel Diethanolamin oder Triethanolamin, pH-Abgleichmittel, die einen Puffer umfassen, und Schimmelschutzmittel.
Die erfindungsgemäße Tinte kann die Probleme lösen, die die Ausblühungen, die Trockenleistung der aufgezeichneten Zeichen oder dergleichen und die Eindringfähigkeit betreffen und die auftreten, wenn die Aufzeichnung auf gewöhnlichem Papier oder dergleichen ausgeführt wird. Gleichzeitig kann sie in verbesserter Weise auf den Aufzeichnungskopf abgestimmt werden. Unter diesen Gesichtspunkten sollten die physikalischen Eigenschaften der Tinte so gesteuert werden, daß sich eine Oberflächenspannung von 30 dyn/cm bis 68 dyn/cm bei 25ºC und eine Viskosität von nicht mehr als 10 cP, bevorzugt nicht mehr als 5 cP und weiter bevorzugt nicht mehr als 3 cP ergibt.
Der Aufbau und die physikalischen Eigenschaft der erfindungsgemäßen Tinte wurden vorstehend beschrieben. In einer besonders bevorzugten Verwendungsart kann die Tinte bevorzugt bei der Aufzeichnungsart vom Wärmeenergietyp verwendet werden, insbesondere bei dem Verfahren, das im wesentlichen dem entspricht, das in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 54-59936 offenbart ist. Seine Ansteuerfrequenz kann bei 3,5 kHz oder höher, bevorzugt im Bereich von 4 kHz bis 20 kHz und weiter bevorzugt im Bereich von 4,5 bis 10 kHz liegen. Die Blasenreaktion der erfindungsgemäßen Tinte kann von klarerer Bedeutung sein, wenn die Tinte bei einer Art des Ausdruckens verwendet wird, die bei einer Ansteuerfrequenz von 3 kHz oder mehr durchgeführt wird.
Die erfindungsgemäße Tinte kann besonders bevorzugt bei der Tintenstrahlaufzeichnung verwendet werden, bei der die Aufzeichnung durchgeführt wird, indem Tintentröpfchen aufgrund der Einwirkung von Wärmeenergie ausgestoßen werden. Es braucht nicht darauf hingewiesen zu werden, daß sie auch für gewöhnliche Schreibeinrichtungen verwendet werden kann.
Das Verfahren und die Vorrichtung, die geeignet sind, die Aufzeichnung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Tinte durchzuführen, können ein Verfahren und eine Vorrichtung einschließen, bei denen eine Wärmeenergie entsprechend einem Aufzeichnungssignal auf die Tinte einwirkt, die im Inneren eines Aufzeichnungskopfes enthalten ist, so daß durch die Wirkung der Wärmeenergie Tintentröpfchen erzeugt werden.
Figg. 1A und 1B zeigen ein Beispiel einer Konstruktion eines Kopfes, der einen Hauptbestandteil der Vorrichtung darstellt.
Ein Kopf 13 wird gebildet durch Aufkleben einer Glas-, Keramik- oder Kunststoffplatte oder dergleichen, die eine Vertiefung 14 aufweist, durch die Tinte geführt wird, auf einen Heizkopf 15, der bei der thermischen Aufzeichnung (die Zeichnung zeigt einen Kopf, auf den die Erfindung allerdings nicht begrenzt ist) verwendet wird. Der Heizkopf 15 besteht aus einer Schutzschicht 16, die aus Siliciumdioxid oder dergleichen gebildet ist, einer Heizwiderstandsschicht 18, die aus den Aluminiumelektroden 17-1 und 17-2 und Nichrom und dergleichen gebildet ist, einer Hitzesammelschicht 19 und einer Trägerplatte 20 mit guten Wärmeabgabeeigenschaften.
Die Tinte 21 reicht bis an eine Ausstoßöffnung 22 (eine winzige Öffnung), und es wird durch einen Druck P ein Meniskus 23 gebildet.
Nun wird aufgrund des Anlegens eines elektrischen Signals an die Elektroden 17-1 und 17-2 in einem Bereich im Heizkopf 15, der mit n bezeichnet ist, schlagartig Hitze erzeugt, so daß Blasen in der Tinte 21 erzeugt werden, die mit diesem Bereich in Kontakt kommt. Der so erzeugte Druck stößt den Meniskus 23 aus, und die Tinte 21 wird durch die Öffnung 22 in Form von Aufzeichnungströpfchen 24 ausgestoßen, die gegen ein Aufzeichnungsmaterial 25 fliegen. Fig. 2 stellt einen Mehrfachkopf dar, der den Kopf, wie er in Fig. 1A angeordnet ist, in großer Zahl enthält. Der Mehrfachkopf wird hergestellt, indem eine Glasplatte 27, die viele Vertiefungen 26 aufweist, dicht an den Heizkopf 28 geklebt wird, der dem Kopf ähnelt, wie er in Fig. 1A dargestellt ist.
Fig. 1A ist eine Querschnittsansicht des Kopfes 13 entlang seines Tintenflußpfades und Fig. 1B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-B in Fig. 1A.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, in die ein solcher Kopf eingebaut wurde.
In Fig. 3 bezeichnet die Bezeichnungsnummer 61 eine Klinge, die als Mischelement dient, deren eines Ende ein stationäres Ende darstellt, das von einem Klingenhalteelement festgehalten wird. Die Klinge 61 ist an einer Position bereitgestellt, die benachbart zu dem Bereich ist, in dem ein Aufzeichnungskopf eine Aufzeichnung durchführt. Im vorliegenden Beispiel wird die Klinge in einer Weise festgehalten, daß sie in den Weg, entlang dem der Aufzeichnungskopf bewegt wird, hineinragt. Bezeichnungsnummer 62 bezeichnet eine Kappe, die an der Parkposition in Nachbarschaft der Klinge 61 bereitgestellt ist und die so aufgebaut ist, daß sie sich in der Richtung senkrecht zur Richtung, in der der Aufzeichnungskopf bewegt wird, bewegt und in Kontakt mit der Fläche der Ausstoßöffnungen kommt und so die Abdeckfunktion ausführt. Bezeichnungsnummer 63 bezeichnet ein Tintenaufsaugelement, das in direkter Nachbarschaft zur Klinge 61 bereitgestellt ist und, ähnlich zur Klinge 61, in einer solchen Weise festgehalten wird, daß es in den Weg hineinragt, entlang dem der Aufzeichnungskopf bewegt wird. Die Klinge 61, die Kappe 62 und das Tintenaufsaugelement 63 machen einen Wiederherstellungsbereich 64 für die Ausstoßfunktion aus, wobei die Klinge 61 und das Tintenaufsaugelement 63 Wasser, Staub und dergleichen von der Oberfläche der Tintenausstoßöffnung(en) entfernen.
Bezeichnungsnummer 65 bezeichnet den Aufzeichnungskopf, der eine Ausstoßenergieerzeugungseinrichtung aufweist und die Tinte auf das Aufzeichnungsmaterial ausstößt, das gegenüber der Ausstoßöffnungsoberfläche angebracht ist, die mit Ausstoßöffnungen versehen ist, wodurch er eine Aufzeichnung durchführt. Die Bezeichnungsnummer 66 bezeichnet eine Kartusche, auf der der Aufzeichnungskopf 65 befestigt ist, so daß der Aufzeichnungskopf 65 bewegt werden kann. Die Kartusche 66 ist auf gleitende Weise mit einem Leitstab 67 verbunden. Ein Teil der Kartusche 66 ist (nicht dargestellt) mit einem Riemen 69 verbunden, der durch einen Motor 68 angetrieben wird. Auf diese Weise kann die Kartusche 66 entlang dem Leitstab 67 bewegt und so der Aufzeichnungskopf 65 von einem Aufzeichnungsbereich zu einem Bereich in Nachbarschaft dazu bewegt werden.
Die Bezeichnungsnummer 51 bezeichnet einen Papierzuführungsteil, von dem aus das Aufzeichnungsmaterial eingeleitet wird, und 52 eine Papierzufuhrwalze, die durch einen Motor (nicht dargestellt) angetrieben wird. Mit einer solchen Konstruktion wird das Aufzeichnungsmaterial auf eine Position gegenüber der Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes eingeführt und mit dem Fortgang der Aufzeichnung von einem Papierausgabebereich ausgegeben, der mit einer Papierausgabewalze 53 versehen ist.
In der vorstehenden Konstruktion wird die Kappe 62 des Wiederherstellungsbereiches 64 für die Ausstoßfunktion aus dem Bewegungsweg des Aufzeichnungskopfes 65 zurückgezogen, wenn der Aufzeichnungskopf in seine Parkposition zurückkehrt, zum Beispiel nach Beendigung der Aufzeichnung, und die Klinge 61 ragt in den Bewegungsweg hinein. Als Ergebnis wird die Ausstoßöffnungsoberfläche des Aufzeichnungskopfes 65 geputzt. Wenn die Kappe 62 in Kontakt mit der Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65 kommt, um diese abzudecken, wird die Kappe 62 in solcher Weise bewegt, daß sie in den Bewegungsweg des Aufzeichnungskopfes hineinragt.
Wenn der Aufzeichnungskopf 65 aus seiner Parkposition in eine Position, an der eine Aufzeichnung begonnen wird, bewegt wird, werden die Kappe 62 und die Klinge 61 in die gleiche Position gebracht, wie die Position, in der die Ausstoßöffnungsfläche geputzt wird. Als Ergebnis wird die Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes 65 auch zu diesem Zeitpunkt bei dieser Bewegung geputzt.
Die genannte Bewegung des Aufzeichnungskopfes in seine Parkposition wird nicht nur zum Zeitpunkt der Beendigung der Aufzeichnung oder zur Wiederherstellung der Ausstoßfunktion durchgeführt, sondern auch, wenn der Aufzeichnungskopf zwischen den Aufzeichnungsbereichen zum Zwecke der Aufzeichnung bewegt wird, wobei er auch während der Aufzeichnung in festgelegten Zeitintervallen auf die Parkposition in Nachbarschaft des jeweiligen Aufzeichnungsbereiches bewegt wird, wo die Ausstoßöffnungsfläche gemäß dieser Bewegung gereinigt wird.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Tintenkartusche, die als 45 bezeichnet ist, die die Tinte speichert, mit der der Kopf durch ein Tintenzufuhrelement gespeist wird, was beispielhaft durch eine Röhre (nicht dargestellt) dargestellt ist. Hierin bezeichnet die Bezeichnungsnummer 40 einen Tintenbehälterbereich, der die zuzuführende Tinte enthält, wie beispielhaft durch einen Tintenbeutel dargestellt ist. Der obere Teil des Beutels ist mit einem Stopfen 42 aus Gummi versehen. Eine Nadel (nicht dargestellt) kann durch diesen Stopfen 42 eingeführt werden, so daß die Tinte im Tintenbehälterbereich 40 dem Kopf zugeführt werden kann.
Bezeichnungsnummer 44 bezeichnet ein Absorptionselement, das Abfalltinte auffängt.
Es ist in der Erfindung bevorzugt, daß der Tintenhalter an der Oberfläche, mit der die Tinte in Berührung kommt, aus einem Polyolefin gebildet wird, insbesondere einem Polyethylen.
Die Tintenaufzeichnungsvorrichtung, die in der Erfindung verwendet wird, kann nicht auf die Vorrichtung begrenzt werden, die vorstehend beschrieben wurde und in der der Kopf und die Tintenkartusche getrennt bereitgestellt sind, und es kann auch bevorzugt eine Vorrichtung verwendet werden, in der diese Teile integral gebildet sind, wie in Fig. 5 dargestellt.
In Fig. 5 bezeichnet die Bezeichnungsnummer 70 eine Aufzeichnungseinheit, in deren Inneren ein Tintenbehälterbereich enthalten ist, der die Tinte aufbewahrt, wie beispielhaft durch ein Tintenabsorptionselement dargestellt. Die Aufzeichnungseinheit ist so konstruiert, daß die Tinte in einem solchen Tintenabsorptionselement in Form von Tintentröpfchen aus einem Kopf 71 mit einer Vielzahl von Öffnungen ausgestoßen wird. Als Material für das Tintenabsorptionselement wird in der Erfindung bevorzugt Polyurethan verwendet.
Die Bezeichnungsnummer 72 bezeichnet eine Luftdurchlaßöffnung, durch die das Innere der Aufzeichnungseinheit in Verbindung mit der Atmosphäre tritt.
Diese Aufzeichnungseinheit 70 kann anstelle des Aufzeichnungskopfes, der in Fig. 3 dargestellt ist, verwendet werden und ist auf der Kartusche 66 abnehmbar angebracht.
Die Erfindung wird im folgenden in genauerer Weise durch Angabe von Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben. Im folgenden bedeuten "Teile" und "%" Gewichtsteile beziehungsweise Gew.-%, soweit nicht anders bezeichnet.

Beispiele 1 bis 6

Die entsprechenden Bestandteile, wie sie im folgenden dargestellt sind, wurden gemischt und 5 Stunden lang gerührt. Danach wurde die sich ergebende Lösung unter Verwendiing von 0,1%iger wäßriger Natriumhydroxidlösung so eingestellt, daß sie einen pH-Wert von 7,5 besaß, und dann einer Druckfiltration unter Verwendung eines Membranfilters mit 0,22 um Porengröße unterzogen. So wurden die erfindungsgemäßen Tinten A bis F erhalten.
Als nächstes wurde eine Aufzeichnung durchgeführt unter Verwendung der sich ergebenden Tinten A bis F und auch unter Verwendung des Tintenstrahldrukkers BJ 130 (Handelsname, hergestellt von Canon Inc.) als Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem Heizelement als Energiequelle zum Ausstoßen der Tinte, das auf eine Ansteuerfrequenz von 4,5 kHz modifiziert worden war. Die Aufzeichnung wurde durchgeführt auf kommerziell erhältlichem Kopierpapier und Banknotenpapier zur Untersuchung der Fixierleistung der aufgezeichneten Zeichen, des Auftretens von federartigen Ausblühungen, der Antiverstopfeigenschaft, wenn das Drucken nach einer Druckpause wieder begonnen wird, der Antiverstopfeigenschaft, wenn das Drucken nach einer Langzeitunterbrechung des Druckens wieder begonnen wird, und der Frequenzantwort. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Tests für die Untersuchung wurden gewöhnlich unter den Bedingungen von 25ºC und 60% relativer Feuchte durchgeführt.

Tinte A

C.I. Lebensmittelschwarz 2 3 Teile
1,2,6-Hexantriol 4 Teile
Diethylenglycol 10 Teile
Wasser 83 Teile

Tinte B

C.I. Lebensmittelschwarz 2 1 Teil
Farbstoff der Strukturformel Bk-4 1 Teil
Farbstoff der Strukturformel Bk-6 1 Teil
1,2,6-Hexantriol 6 Teile
Triethylenglycol 6 Teile
n-Butanol 1,5 Teile
Wasser 83,5 Teile

Tinte C

Farbstoff der Strukturformel Bk-2 2 Teile
1,2,6-Hexantriol 5 Teile
Tetraethylenglycol 5 Teile
Isopropanol 3 Teile
Wasser 85 Teile

Tinte D

C.I. Direktgelb 86 2 Teile
1,2,6-Hexantriol 6 Teile
Triethylenglycol 3 Teile
Glycerin 3 Teile
Ethanol 4 Teile
Wasser 82 Teile

Tinte E:

C.I. saures Rot 35 2 Teile
1,2,6-Hexantriol 7 Teile
Polyethylenglycol (mittleres Molekulargewicht: 300) 4 Teile
N-Methyl-2-pyrrolidon 1 Teil
Triethylenglycolmonomethylether 1 Teil
Ethylenglycol 2 Teile
Wasser 83 Teile

Tinte F:

C.I. Lebensmittelschwarz 2 3 Teile
1,2,6-Hexantriol 6 Teile
Triethylenglycol 6 Teile
n-Butanol 1,5 Teile
Wasser 83,5 Teile

Vergleichsbeispiele 1 bis 5

Unter Verwendung der nachfolgend dargestellten Bestandteile wurden die Tinten G bis K der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 6 erhalten, und die Untersuchungen bezüglich jedes Punktes wurde in der gleichen Weise wie in den Beispielen durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Tinte G:

C.I. Lebensmittelschwarz 2 3 Teile
1,2,6-Hexantriol 12 Teile
n-Butanol 1,5 Teile
Wasser 83,5 Teile

Tinte H:

C.I. Lebensmittelschwarz 2 3 Teile
Triethylenglycol 12 Teile
n-Butanol 1,5 Teile
Wasser 83,5 Teile

Tinte I:

C.I. Lebensmittelschwarz 2 2 Teile
1,2,6-Hexantriol 1 Teil
Triethylenglycol 1 Teil
Wasser 96 Teile

Tinte J:

C.I. Lebensmittelschwarz 2 3 Teile
1,2,6-Hexantriol 11 Teile
Triethylenglyco1 12 Teile
Wasser 74 Teile

Tinte K:

C.I. Direktschwarz 154 2 Teile
PEG 300 (Polyethylenglycol, Molekulargewicht: 300) 14 Teile
Nichtionisches oberflächenaktives Mittel (Handelsname: Nissan Nonion P-223, erhältlich von Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) 0,5 Teile
Wasser 83,5 Teile Tabelle 1 Beispiel: Tinte: Fixierleistung: *1) Kopierpapier Banknotenpapier Auftreten von federartigen Ausblühungen: *2) Antiverstopfeigenschaft zum Zeitpunkt des Weiterdruckens nach einer Pause: *3) Antiverstopfeigenschaft zum Zeitpunkt des Weiterdruckens nach Langzeitstillstand: *4) Frequenzantwort: *5) Vergleichsbeispiel:

*1) Untersuchung der Fixierleistung:

Es wurden Zeichen auf kommerziell erhältliches Kopierpapier und Banknotenpapier gedruckt und dann wurden die gedruckten Zeichen mit einem Filterpapier (Handelsname: Nr. 5C, erhältlich von Toyo Roshi K.K.) nach einer Zeitspanne von 10 Sekunden und von 30 Sekunden gerieben.
AA: nicht verschmiert, wenn nach einer Zeitspanne von 10 Sekunden gerieben.
A: leicht verschmiert, wenn nach einer Zeitspanne von 10 Sekunden gerieben.
B: leicht verschmiert, wenn nach einer Zeitspanne von 30 Sekunden gerieben
C: wesentlich verschmiert, wenn nach einer Zeitspanne von 30 Sekunden gerieben

*2) Auftreten von federartigen Ausblühungen:

Zur Untersuchung des Auftretens von federartigen Ausblühungen wurden 300 Punkte mit einem Drucker auf kommerziell erhältliches Kopierpapier und Banknotenpapier in einer diskontinuierlichen Weise gedruckt. Danach wurden die gedruckten Punkte 1 Stunde oder länger stehen gelassen, und dann wurde die Anzahl der Punkte, an denen federartige Ausblühungen auftraten, unter Beobachtung durch ein Mikroskop gezählt. Der Anteil des Zählergebnisses an der Gesamtzahl der Punkte wird in % angegeben.
A: 10 % oder weniger
B: 11% bis 30%
C: 31 % oder mehr

*3) Antiverstopfeigenschaften zum Zeitpunkt des Weiterdruckens nach einer Pause:

Zur Untersuchung der Antiverstopfeigenschaften, die beobachtet werden, wenn das Drucken nach einem Zwischenstop wieder aufgenommen wird, wurde eine gegebene Tinte in den Drucker gefüllt, englische Zeichen wurden ununterbrochen 10 Minuten lang gedruckt und dann wurde das Drucken gestoppt. Nachdem der Drucker 10 Minuten lang in einem Zustand stehen gelassen wurde, in dem die Druckdüsen nicht mit der Kappe bedeckt waren, wurden erneut englische Zeichen gedruckt. Die Untersuchung wurde dahingehend durchgeführt, ob fehlerhafte Ausdrucke, wie zum Beispiel verschmierte Zeichen oder Zeichen mit unscharfen Kanten, auftraten oder nicht.
A: Keine fehlerhaften Ausdrucke werden am ersten und an den folgenden Zeichen erkannt.
B: Ein Teil des ersten Zeichens ist verschmiert oder weist unscharfe Kanten auf.
C: Der erste Zeichen kann überhaupt nicht gedruckt werden.

*4) Antiverstopfeigenschaften zum Zeitpunkt des Weiterdruckens nach einer Langzeitunterbrechung:

Zur Untersuchung der Antiverstopfeigenschaften, die beobachtet wurden, wenn das Drucken wieder aufgenommen wurde, nachdem das Drucken für einen langen Zeitraum unterbrochen worden war, wurde eine gegebene Tinte in den Drucker gefüllt, englische Zeichen 10 Minuten lang ununterbrochen gedruckt, und dann das Drucken gestoppt. Nach Stehenlassen des Druckers für 7 Tage in einem Zustand, in dem die Druckdüsen nicht mit der Kappe bedeckt waren, wurde eine Operation zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit von Düsen, die verstopft waren, durchgeführt. Die Untersuchung wurde auf Grundlage der Häufigkeit der Operation zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit durchgeführt, die solange durchgeführt wurde, bis normales Drucken ohne beschädigte Ausdrucke, wie zum Beispiel verschmierte Zeichen oder Zeichen mit unscharfen Kanten, möglich war (Bedingungen für den Stillstand: 60ºC, 10±5% relative Feuchte).
A: Normales Drucken ist möglich, nachdem die Operation zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit 1 bis 5mal durchgeführt wurde.
B: Normales Drucken ist möglich, nachdem die Operation zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit 6 bis 10mal durchgeführt wurde.
C: Normales Drucken ist möglich, nachdem die Operation zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit 11mal oder häufiger durchgeführt wurde.

*5) Untersuchung der Frequenzantwort:

Der Zustand des Ausdruckes, der durch Drucken erhalten wurde, das heißt, Fehlerhaftigkeit, wie zum Beispiel verschmierte Zeichen oder leere Flächen, und fehlerhafte Tintentröpfchenansteuerung, wie zum Beispiel Spritzer oder Verwischungen, wurden zur Durchführung der Untersuchung mit dem unbewaffneten Auge beobachtet.
AA: Die Tinte kann unter gutem Nachfolgen der Frequenz abgeschossen werden, so daß keine der Störungen, wie zum Beispiel verschmierte Zeichen, leere Flächen oder fehlerhafter Tintentröpfchenaufschlag, erkannt werden können, sowohl beim Ausdruck gefüllter Flächen als auch beim Zeichendruck.
A: Die Tinte kann unter im wesentlichen gutem Nachfolgen der Frequenz abgeschossen werden, so daß keine der Störungen, wie zum Beispiel verschmierte Zeichen, leere Flächen oder fehlerhafter Tintentröpfchenaufschlag, im Zeichendruck erkennbar sind, aber der Ausdruck gefüllter Flächen leicht verschmiert ist.
B: Weder verschmierte Zeichen noch leere Flächen werden im Zeichendruck erkannt, aber fehlerhafter Tintentröpfchenaufschlag ist teilweise zu erkennen. Im Druck gefüllter Flächen werden verschmierte und leere Flächen in etwa einem Drittel der Gesamtfläche des Ausdruckes gefüllter Flächen erkannt.
C: Eine große Zahl verschmierter und leerer Flächen sind im Druck gefüllter Flächen zu erkennen, und eine große Zahl verschmierter Zeichen und fehlerhafter Tintentröpfchenaufschlag ist im Zeichendruck zu erkennen.

Beispiel 7

Es wurden die Tinten L, M und N in der gleichen Weise wie die Tinte D des Beispiels 4 hergestellt, mit der Ausnahme, daß C.I. Direktgelb 86, das in Tinte D verwendet wurde, gegen den Farbstoff der Strukturformel M-1, gegen C.I. Direktblau 199 beziehungsweise gegen den Farbstoff der Strukturformel Bk-4 ausgetauscht wurde. Aufzeichnungen wurde durchgeführt unter Verwendung dieser Tinten L bis N und auch unter Verwendung des Farbtintenstrahldruckers PIXEL-PRO (Handelsname, hergestellt von Canon Inc.) als Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem Heizelement als Energiequelle zum Ausstoß der Tinte, gefüllt mit Tinten in vier verschiedenen Farben. Die Aufzeichnung wurde auf kommerziell erhältlichem Kopierpapier, Banknotenpapier und Tintenstrahlaufzeichnungspapier (mit einer Tintenempfangsschicht) durchgeführt, um die Fixierleistung der aufgezeichneten Zeichen, das Auftreten von federartigen Ausblühungen, die Antiverstopfeigenschaft, wenn das Drucken nach einer Druckpause wieder gestartet wird, die Antiverstopfeigenschaft, wenn das Drukken nach einer Langzeitunterbrechung wieder gestartet wird, und die Frequenzantwort zu untersuchen.
Als Ergebnis war es möglich, Aufzeichnungen wie in den Beispielen 1 bis 6 ohne irgendwelche Schwierigkeiten durchzuführen.
Wie vorstehend beschrieben, ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Tinte eine gute Blasenbildungsreaktion auf die Wärmeenergie beim mit hoher Frequenz angesteuerten Drucken zu erreichen und Aufzeichnungen mit einem überlegenen Qualitätsniveau und einer guten Eindringfähigkeit durchzuführen, wobei keine federartigen Ausblühungen selbst auf gewöhnlichem Papier, wie zum Beispiel Kopierpapier, Berichtspapier, Notizpapier oder Briefpapier, verursacht werden, das allgemein in Büros verwendet wird.
Es ist gemäß der Erfindung auch möglich, eine Tinte zu erhalten, die eine hohe Sicherheit aufweist, selbst wenn sie in Büros und zu Hause verwendet wird.
Es ist auch noch möglich, gemäß der Erfindung eine Aufzeichnung durchzuführen, die kein Verstopfen der Düsen eines Kopfes für die Tintenstrahlaufzeichnung verursachen kann und eine gute Zuverlässigkeit besitzt.
Das Einsetzen der erfindungsgemäßen Tinte macht es möglich, ein Instrument bereitzustellen, das eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.
Bereitgestellt wird eine Tinte, die ein Aufzeichnungsmittel und einen flüssigen Träger umfaßt, der in der Lage ist, das Aufzeichnungsmittel aufzulösen oder zu dispergieren, wobei die Tinte 0,1 bis 10 Gew.-% eines wasserlöslichen Farbstoffes, 75 bis 95 Gew.-% Wasser und 4 bis 20 Gew.-% einer Mischung aus 1,2,6- Hexantriol und einem Additionspolymer aus Ethylenoxid umfaßt.

Claims

1. Tinte, umfassend ein Aufzeichnungsmittel und einen flüssigen Träger, der in der Lage ist, das Aufzeichnungsmittel zu lösen oder zu dispergieren, wobei die Tinte 0,1 bis 10 Gew.-% eines wasserlöslichen Farbstoffes, 75 bis 95 Gew.-% Wasser und 4 bis 20 Gew.-% einer Mischung aus 1,2,6-Hexantriol und einem Additionspolymer aus Ethylenoxid umfaßt.

2. Tinte nach Anspruch 1, worin das Additionspolymer aus Ethylenoxid ein Triethylenglycol oder ein Tetraethylenglycol ist.

3. Tinte nach Anspruch 1, worin das 1,2,6-Hexantriol und das Additionspolymer aus Ethylenoxid in einem Gewichtsverhältnis des ersten zum zweiten von 1:20 bis 20:1 gemischt wird.

4. Tinte nach Anspruch 1, worin der wasserlösliche Farbstoff C.I. Lebensmittelschwarz 2 ist.

5. Tinte nach Anspruch 1, worin der wasserlösliche Farbstoff ein Farbstoff der Formel (I) ist:

worin A eine niedrige Alkylcarbonylaminogruppe, eine niedrige Alkoxygruppe, eine SO&sub3;M-Gruppe, eine Phenylgruppe, die mit einer Phenylazogruppe substituiert ist, die mit einer SO&sub3;M-Gruppe substituiert sein kann oder eine Naphthylgruppe, die mit einer SO&sub3;M-Gruppe substituiert ist, darstellt, B eine Naphthylgruppe, die mit einer SO&sub3;M-Gruppe substituiert ist, oder eine Phenylgruppe, die mit einer niedrigen Alkoxygruppe substituiert ist, darstellt, und M ein Alkalimetall oder eine Ammoniumgruppe darstellt.

6. Tinte nach Anspruch 1, worin der wasserlösliche Farbstoff ein Farbstoff der Formel (II) ist:

worin C eine Naphthylgruppe, die mit einer SO&sub3;M-Gruppe substituiert ist, eine Phenylazogruppe, die mit einer SO&sub3;M-Gruppe substituiert sein kann, oder eine Phenylgruppe, die mit einer niedrigen Alkylgruppe, einer niedrigen Alkoxygruppe oder einer niedrigen Alkylcarbonylaminogruppe substituiert ist, darstellt, R&sub1; eine niedrige Alkylgruppe, eine niedrige Alkoxygruppe oder eine niedrige Alkylcarbonylaminogruppe darstellt, R&sub2; ein Wasserstoffatom oder eine Phenylgruppe, die mit einer SO&sub3;M-Gruppe substituiert ist, darstellt, n 0 oder 1 darstellt und M ein Alkalimetall oder eine Ammoniumgruppe darstellt.

7. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, umfassend das Ausstoßen von Tintentröpfchen aus einer Öffnung gemäß einem Aufzeichnungssignal, um eine Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmaterial zu machen, wobei die Tinte 0,1 bis 10 Gew.-% eines wasserlöslichen Farbstoffes, 75 bis 95 Gew.-% Wasser und 4 bis 20 Gew.-% einer Mischung aus 1,2,6-Hexantriol und einem Additionspolymer aus Ethylenoxid umfaßt.

8. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 7, worin das Aufzeichnungsmaterial ein nicht beschichtetes Papier ist.

9. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 7, worin eine Wärmeenergie auf die Tinte angewendet wird, so daß die Tintentröpfchen ausgestoßen werden.

10. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, umfassend das Ausstoßen von Tintentröpfchen von sowohl gelber Tinte, magentafarbener Tinte, cyanfarbener Tinte und schwarzer Tinte aus einer Öffnung gemäß einem Aufzeichnungssignal, um eine Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmaterial herzustellen, wobei die Tinte 0,1 bis 10 Gew.-% eines wasserlöslichen Farbstoffes, 75 bis 95 Gew.-% Wasser und 4 bis 20 Gew.-% einer Mischung aus 1,2,6-Hexantriol und einem Additionspolymer aus Ethylenoxid umfaßt.

11. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 10, worin das Aufzeichnungsmaterial ein beschichtetes Papier ist.

12. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 10, worin eine Wärmeenergie auf die Tinte angewendet wird, so daß die Tintentröpfchen ausgestoßen werden.

13. Aufzeichnungseinheit, umfassend einen Tintenbehälterteil, der eine Tinte speichert, und einen Kopf, aus dem die Tinte in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird, wobei die Tinte 0,1 bis 10 Gew.-% eines wasserlöslichen Farbstoffes, 75 bis 95 Gew.-% Wasser und 4 bis 20 Gew.-% einer Mischung aus 1,2,6- Hexantriol und einem Additionspolymer aus Ethylenoxid umfaßt.

14. Aufzeichnungseinheit nach Anspruch 13, worin der Tintenbehälterteil aus Polyurethan gebildet wird.

15. Aufzeichnungseinheit nach Anspruch 13, worin der Kopf einen Kopf umfaßt, in dem Wärmeenergie auf die Tinte angewendet wird, so daß die Tintentröpfchen ausgestoßen werden.

16. Tintenkartusche, umfassend einen Tintenbehälterteil, der die Tinte speichert, wobei die Tinte 0,1 bis 10 Gew.-% eines wasserlöslichen Farbstoffes, 75 bis 95 Gew.-% Wasser und 4 bis 20 Gew.-% einer Mischung aus 1,2,6-Hexantriol und einem Additionspolymer aus Ethylenoxid umfaßt.

17. Tintenkartusche nach Anspruch 16, worin der Tintenbehälterteil eine mit der Flüssigkeit in Kontakt stehende Oberfläche aufweist, die aus einem Polyolefin gebildet ist.

18. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, umfassend eine Aufzeichnungseinheit, umfassend einen Tintenbehälterteil, der eine Tinte speichert, und einen Kopf, aus dem die Tinte in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird, wobei die Tinte 0,1 bis 10 Gew.-% eines wasserlöslichen Farbstoffes, 75 bis 95 Gew.-% Wasser und 4 bis 20 Gew.-% einer Mischung aus 1,2,6-Hexantriol und einem Additionspolymer aus Ethylenoxid umfaßt.

19. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 18, worin der Tintenbehälterteil aus Polyurethan gebildet wird.

20. Aufzeichnungseinheit nach Anspruch 18, worin der Kopf einen Kopf umfaßt, in dem Wärmeenergie auf die Tinte angewendet wird, so daß die Tintentröpfchen ausgestoßen werden.

21. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, umfassend einen Aufzeichnungskopf, aus dem Tintentröpfchen ausgestoßen werden, und eine Tintenkartusche, die einen Tintenbehälterteil aufweist, der eine Tinte speichert, und eine Tintenzufuhreinrichtung, die die Tinte aus der Tintenkartusche zum Aufzeichnungskopf leitet, wobei die Tinte 0,1 bis 10 Gew.-% eines wasserlöslichen Farbstoffes, 75 bis 95 Gew.-% Wasser und 4 bis 20 Gew.-% einer Mischung aus 1,2,6-Hexantriol und einem Additionspolymer aus Ethylenoxid umfaßt.

22. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 21, worin der Tintenbehälterteil eine mit der Flüssigkeit in Kontakt stehende Oberfläche aufweist, die aus einem Polyolefin gebildet ist.

23. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 21, worin der Kopf einen Kopf umfaßt, in dem Wärmeenergie auf die Tinte angewendet wird, so daß die Tintentröpfchen ausgestoßen werden.

24. Verwendung einer Tinte nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Tintenstrahlaufzeichnung.

25. Verwendung einer Aufzeichnungseinheit nach einem der Ansprüche 13 bis 15 in einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung.

26. Verwendung einer Tintenkartusche nach den Ansprüchen 16 oder 17 in einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung.