DE69702560T2

DE69702560T2 - Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit

Info

Publication number: DE69702560T2
Application number: DE69702560T
Authority: DE
Inventors: Seiji Aida; Yasuharu Iida; Sunao Satake; Seiji Sawada; Yushimitsu Ueno
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1997-04-01
Publication date: 2001-03-15
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: KR970070140A; KR100245341B1; US5772746A; DE69702560D1; JPH09268266A; EP0799870A3; EP0799870B1; EP0799870A2

Description

Hintergrund der Erfindung

Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine ein Pigment enthaltende Tintenstrahl- Aufzeichnungsflüssigkeit, die extrem enge Öffnungen (Ausströmöffnungen) nicht verstopft und gute Ausströmstabilität und Lagerstabilität hat.

Beschreibung des Standes der Technik

Es waren verschiedene wäßrige Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeiten in Gebrauch, die durch Auflösen von wasserlöslichen Farbstoffen in wäßrigen Medien und, bei Bedarf, durch Zugeben verschiedener Additive zu den erhaltenen Lösungen hergestellt werden. Wichtige Eigenschaften, die für eine solche wäßrige Tintenstrahl- Aufzeichnungsflüssigkeit erforderlich sind, sind die folgenden:
(1) die Fähigkeit, qualitativ hochwertige Druckbilder herzustellen, die nicht ausbluten;
(2) eine rasche Trocknungs- und Fixierungsgeschwindigkeit der Aufzeichnungsflüssigkeit;
(3) die Aufzeichnungsflüssigkeit kann stabil ausgestoßen werden, ohne eine Verklumpung der Aufzeichnungsflüssigkeit an einer Düse und in Flüssigkeitsströmungswegen zu bewirken;
(4) eine verbesserte Lagerfähigkeit der Aufzeichnungsflüssigkeit;
(5) eine hohe Aufzeichnungsdichte; und
(6) eine überlegene Witterungs- und Wasserbeständigkeit des Druckerzeugnisses.
Das Verklumpen der Aufzeichnungsflüssigkeit an der Düse ist eines der ernsthaften Probleme, die die Verläßlichkeit eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahrens beeinflussen. Für das Verklumpen gibt es drei mögliche Ursachen:
(1) das Austrocknen und Verfestigen der Aufzeichnungsflüssigkeit in der Düse;
(2) eine Erhöhung der Viskosität der Aufzeichnungsflüssigkeit in der Düse;
(3) die Koagulation oder Ausfällung der Aufzeichnungsflüssigkeit in der Düse.
Im Stand der Technik war es üblich, Benetzungsmittel zu der Aufzeichnungsflüssigkeit zu geben, um das Verstopfen der Düse zu vermeiden. Bevorzugte Benetzungsmittel waren solche, die sehr gut wasserlöslich sind, Wasser absorbieren können und gute Löslichkeit zeigen. Solche im Stand der Technik eingesetzte Benetzungsmittel umfassen aliphatische mehrwertige Alkohole, wie Ethylenglykol und Diethylenglykol, Alkyletherderivate von aliphatischen mehrwertigen Alkoholen und Acetate von aliphatischen mehrwertigen Alkoholen, wie sie in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. S56-57862 und Nr. S56-76475 offenbart sind. Wenn jedoch eine ausreichende Menge des Benetzungsmittels zur Vermeidung des Verklumpens zu der Aufzeichnungsflüssigkeit gegeben wird, steigt die Viskosität der Aufzeichnungsflüssigkeit signifikant an, und ihre Temperaturabhängigkeit erhöht sich. In der Folge ist man mit einem Verlust an Ausströmstabilität der Aufzeichnungsflüssigkeit konfrontiert.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. S57-57761 offenbart auch eine Aufzeichnungsflüssigkeit vom Farbstoff-Typ, in der ein Gemisch von Glycerin und einem anderen mehrwertigen Alkohol oder einem Alkylether eines mehrwertigen Alkohols als Benetzungsmittel eingesetzt wird.
Wenn ein Pigment als Färbemittel eingesetzt wird, beeinflußt andererseits die Kompatibilität eines Dispergiermittels mit dem Benetzungsmittel die Lagerstabilität der Aufzeichnungsflüssigkeit erheblich. Die Lagerstabilität wird manchmal durch die Wahl des Benetzungsmittels erheblich beeinträchtigt. Die Aufzeichnungsflüssigkeit, die das Pigment als Färbemittel verwendet, hat somit neue Probleme, die in herkömmlichen Aufzeichnungsflüssigkeiten vom Farbstoff-Typ nicht aufgetreten sind. Insbesondere war es bislang sehr schwierig, eine wäßrige Aufzeichnungsflüssigkeit vom Pigment- Dispersions-Typ herzustellen, die gleichzeitig die Erfordernisse der Ausströmstabilität, hoher Wasserrückhaltefähigkeit und Lagerbeständigkeit erfüllt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe im Hinblick auf einen Tintenstrahldrucker ist die Bereitstellung einer wäßrigen, ein Pigment enthaltenden Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit, die an einer engen Ausströmöffnung (Düse), die in einen Druckerkopf eingebaut ist, nicht verklumpt und die eine überlegene Ausströmstabilität und Lagerstabilität hat.
Die erfindungsgemäße Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit verklumpt die Ausströmdüse eines Druckerkopfes nicht. Sie kann somit ein verlängertes stabiles Ausströmen auf die Schreiboberfläche aufrechterhalten und hervorragende Lagerstabilität bieten. Die erfindungsgemäße Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit kann deshalb in einem Büro zur Herstellung von Dokumenten, zur Adressierung von Briefumschlägen, zur Markierung von Wellpappe, für Numerierungen, zum Drucken von Strichcodes und für andere Aufgaben wirksam eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Aufzeichnungsflüssigkeit ist in bezug auf die Lichtbeständigkeit und die Fähigkeit, Dokumente mit überlegener Lagerbeständigkeit herzustellen, Aufzeichnungsflüssigkeiten vom Farbstoff-Typ überlegen.
Um die vorstehend beschriebene Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung verschiedene Benetzungsmittel untersucht, die in eine wäßrige Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit vom Pigment-Dispersions- Typ eingearbeitet werden. Als Ergebnis haben die Erfinder ein binäres System gewählt, das aus Glycerin und 1,3-Propandiol als Benetzungsmittel besteht.
Folglich ist die vorliegende Erfindung als eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit gekennzeichnet, in der ein Pigment in einem wäßrigen Medium dispergiert ist, wobei das wäßrige Medium Glycerin und 1,3-Propandiol umfaßt.
Wenn Glycerin zu der Aufzeichnungsflüssigkeit gegeben wird, erhält die Aufzeichnungsflüssigkeit eine ausreichende Wasserrückhaltefähigkeit. Wenn jedoch Glycerin allein eingesetzt wird, neigt es dazu, die Viskosität der Aufzeichnungsflüssigkeit zu erhöhen. Eine Zugabe von 1,3-Propandiol zu der Aufzeichnungsflüssigkeit, welche Glycerin enthält, trägt zur Aufrechterhaltung einer niedrigen Viskosität der Flüssigkeit bei, unterdrückt das Ansteigen der Viskosität im Verlauf des Verdampfens von Wasser und stellt eine ausreichende Wasserrückhaltefähigkeit sicher. Die so hergestellte Aufzeichnungsflüssigkeit wird weder übermäßig viskos, noch trocknet sie aus und verfestigt sich in einer Düse. Des weiteren ist das Benetzungsmittel, das aus dem vorstehend beschriebenen binären System besteht, mit einem Dispergiermittel hoch kompatibel und beeinflußt die Dispergierbarkeit der Aufzeichnungsflüssigkeit nicht. Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit vom Pigment-Typ zur Verfügung, die ohne Verstopfen der Düse stabil ausströmt und überlegene Lagerstabilität hat.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Das wäßrige Medium der erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit umfaßt Wasser, Glycerin und 1,3-Propandiol und ein anderes wäßriges Lösungsmittel, das bei Bedarf zugegeben werden kann.
Als Wasser kann Ionenaustauschwasser, das frei von Metallionen und anderen Verunreinigungen ist, destilliertes Wasser oder dergleichen eingesetzt werden.
Das Gewichtsverhältnis von Glycerin zu 1,3-Propandiol ist vorzugsweise in einem Bereich von 1 : 10 bis 10 : 1. Wenn die Menge an zuzugebendem Glycerin geringer als in dem vorstehenden Verhältnis ist, neigt die Aufzeichnungsflüssigkeit dazu, in der Düse auszutrocknen oder sich zu verfestigen. Wenn die Menge an Glycerin höher ist als in dem vorstehenden Verhältnis, neigt die Aufzeichnungsflüssigkeit dazu, viskos zu werden, was zu einem Verstopfen der Düse führt.
Das Verhältnis der Gesamtmenge an Glycerin und 1,3-Propandiol zur Gesamtmenge der Aufzeichnungsflüssigkeit ist vorzugsweise in einem Bereich von 3 bis 50 Gew.-%.. Wenn die Gesamtmenge an Glycerin und 1,3-Propandiol 50 Gew.-% übersteigt, erhöht sich die Viskosität der Aufzeichnungsflüssigkeit, was eine verminderte Ausströmstabilität wahrscheinlicher macht. Wenn die Gesamtmenge an Glycerin und 1,3- Propandiol niedriger als 3 Gew.-% ist, neigt andererseits die Aufzeichnungsflüssigkeit dazu, in der Düse auszutrocknen oder sich zu verfestigen.
Alkohole, wie Methanol, Ethanol und Isopropylalkohol, können auch in einem Bereich von 2 bis 50 Gew.-% in die Aufzeichnungsflüssigkeit gegeben werden, um das Trocknen der Aufzeichnungsflüssigkeit auf dem Schreibpapier zu fördern.
Als Pigmente können verschiedene Pigmente eingesetzt werden, die für Druckertinte, Farbe usw. eingesetzt werden. Die Nummern des Farbindexes (Color Index, C. I.) sind wie folgt: C. I. Pigment-Gelb 20, 24, 86, 93, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 147, 148, 153, 154, 166 und 168; C. I. Pigment-Orange 36, 43, 51, 55, 59 und 61; C. I. Pigment-Rot 9, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228 und 240; C. I. Pigment-Violett 19, 23, 29, 30, 37, 40 und 50; C. I. Pigment-Blau 15, 15 : 1, 15 : 4, 15 : 6, 22, 60 und 64; C. I. Pigment-Grün 7 und 36; C. I. Pigment-Braun 23, 25 und 26; C. I. Pigment-Schwarz 7 und Titanschwarz.
Die vorstehend aufgelisteten Pigmente können in der Form einer wäßrigen Aufschlämmung nach der Bildung des Pigments eingesetzt werden oder können in Pulverform eingesetzt werden, die durch Trocknen der Aufschlämmung, durch Sprühtrocknen oder durch kombinierte Verfahren erhalten wird. Es ist auch möglich, oberflächenbehandelte Pigmente mit funktionalisierter Oberfläche zu verwenden.
Je geringer die Größe der Pigmentteilchen ist, desto besser ist die Spritzeigenschaft der Aufzeichnungsflüssigkeit. Es ist somit bevorzugt, Pigmentteilchen mit geringerer Teilchengröße oder ein Pigment zu verwenden, das während der Dispergierstufe fein verteilt werden kann. Die Pigmentteilchen haben vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von nicht mehr als 0,2 um, stärker bevorzugt nicht mehr als 0,1 um, gemessen durch Zentrifugationssedimentation. Der Einsatz eines Pigments mit einer so geringen Teilchengröße erleichtert den Filtrationsvorgang während der Herstellung der Aufzeichnungsflüssigkeit und vermindert die Ausfällung im Verlauf der Alterung.
Für die erfindungsgemäße Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit kann ein Farbstoff in Kombination eingesetzt werden, um den Farbton einzustellen oder ihr eine Schreibdichte zu verleihen, solange er nicht im Überschuß eingesetzt wird, was zu schwacher Wasserbeständigkeit oder Lichtbeständigkeit führt. Die Verwendung des Farbstoffs verschlechtert manchmal die Dispersionsstabilität des Pigments. Dementsprechend ist es erforderlich, den Anteil des Farbstoffs auf nicht mehr als 40 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 25 Gew.-% des Pigments, zu beschränken. Beispiele des Farbstoffs, der in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, schließen ein: Säurefarbstoffe, basische Farbstoffe, Direktfarbstoffe, Reaktionsfarbstoffe, Dispersfarbstoffe und Metall enthaltende Farbstoffe. Bevorzugt sind gereinigte Farbstoffe, von denen anorganische Salze entfernt worden sind.
Beispiele von Farbstoffen umfassen C. I. Direkt-Schwarz 17, 19, 32, 51, 71, 108, 146, 154 und 166; C. I. Säureschwarz 2, 7, 24, 26, 31, 52, 63, 112 und 118; C. I. Basisch-Schwarz 2; C. I. Direkt-Blau 6, 22, 25, 71, 90 und 106; C. I. Basisch-Blau 9, 22, 40, 59, 93, 102, 104, 113, 117, 120, 167, 229 und 234; C. I. Basisch-Blau 1, 3, 5, 7, 9, 24, 25, 26, 28 und 29; C. I. Direkt-Rot 1, 4, 17, 28 und 83; C. I. Säurerot 1, 6, 32, 37, 51, 52, 80, 85, 87, 92, 94, 115, 180, 256, 315 und 317; Cd. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 14 und 37; C. I. Direkt-Gelb 12, 24, 26 und 98; C. I. Säuregelb 11, 17, 23, 25, 29, 42, 61 und 71; C. I. Basisch-Gelb 11 und 28; C. I. Direkt-Orange 34, 39, 44, 46 und 60; C. I. Direkt-Violett 47 und 48; C. I. Direkt-Braun 109; C. I. Direkt- Grün 59; C. I. Säure-Orange 7 und 19; C. I. Säure-Violett 49; C. I. Basisch-Violett 7, 14 und 27.
Es ist bevorzugt, ein Dispergiermittel vom Harztyp, ein oberflächenaktives Mittel oder dergleichen zu der Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit als Dispergiermittel zu geben, um die Dispergierbarkeit des Pigments zu verbessern.
Als Dispergiermittel vom Harztyp können wäßrige Acrylharze, Styrol-Acryl- Copolymerharze, Polyesterharze, Polyamidharze, Polyurethanhatze, Fluorharze oder dergleichen eingesetzt werden.
Als oberflächenaktive Mittel können anionische oberflächenaktive Mittel, nichtionische oberflächenaktive Mittel, kationische oberflächenaktive Mittel oder ampholytische oberflächenaktive Mittel eingesetzt werden.
Beispiele von anionischen oberflächenaktiven Mitteln schließen ein: Fettsäuresalze, Alkylsulfatestersalze, Alkylarylsulfonatsalze, Alkylnaphthalinsulfonatsalze, Dialkylsulfonatsalze, Dialkylsulfosuccinatsalze, Alkyldiaryletherdisulfonatsalze, Alkylphosphat-salze, Polyoxyethylenalkylethersulfatsalze, Polyoxyethylenalkylarylethersulfatsalze, Naphthalinsulfonsäure-Formalin-Kondensate, Polyoxyethylenalkylphosphatestersalze, Glycerinboratfettsäureester und Polyoxyethylenglycerinfettsäureester.
Beispiele von nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln schließen ein: Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylarylether, Polyoxyethylenoxypropylen-Blockcopolymere, Sorbitanfettsäureester, Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, Polyoxyethylensorbitolfettsäureester, Glycerinfettsäureester, Polyoxyethylenfettsäureester und Polyoxyethylenalkylamine sowie nichtionische oberflächenaktive Mittel mit Fluorgruppen und Siliciumgruppen.
Beispiele von kationischen oberflächenaktiven Mitteln schließen ein: Alkylaminsalze, quartäre Ammoniumsalze, Alkylpyridiniumsalze und Alkylimidazoliumsalze.
Beispiel von amphoteren oberflächenaktiven Mitteln schließen ein: Alkylbetaine, Alkylaminoxide und Phosphatidylcholin.
Bei der erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit ist es bevorzugt, ein wäßriges oder in Wasser dispergierbares Harz als Trägerharz in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-% als Harzfeststoff in der Aufzeichnungsflüssigkeit einzusetzen. Wenn der Gehalt an Trägerharz geringer als 0,1 Gew.-% ist, ist die Fähigkeit der Aufzeichnungsflüssigkeit zur Fixierung auf dem Aufzeichnungsmedium verringert. Wenn andererseits die eingesetzte Menge mehr als 15 Gew.-% ist, ist die Lagerbeständigkeit verschlechtert, und es besteht die Neigung zum Verklumpen.
Beispiele des wäßrigen Harzes sind Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone, Polyacrylamide, Carboxygruppen enthaltende wäßrige Polyester, Hydroxygruppen enthaltende Celluloseharze und Acrylharze. Beispiele von in Wasser dispergierbaren Harzen sind Acrylharz, Vinylacetatharz, Butadienharz, Urethanharz, Polyesterharz oder Erdölharz. Bevorzugte wasserdispergierbare Harze sind solche mit einem Teilchendurchmesser von weniger als 0,4 um, stärker bevorzugt weniger als 0,1 um. Wenn der Teilchendurchmesser des Harzes größer ist, neigt die Aufzeichnungsflüssigkeit zum Verklumpen.
Überdies können die nachstehend beschriebenen verschiedenen Additive nach Bedarf zu der erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit zugegeben werden:
Wenn das Aufzeichnungsblatt wasserdurchlässig ist, wie im Fall von Papier, ist es möglich, ein Penetriermittel zuzugeben, um das Eindringen der Aufzeichnungsflüssigkeit in das Papier zu beschleunigen, wodurch die apparente Trocknungsgeschwindigkeit erhöht wird.
Beispiele von Penetriermitteln umfassen Glykolether, wie Diethylenglykolmonobutylether, Alkylenglykol, Polyethylenglykolmonolaurylether, Natriumlaurylsulfat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumoleat und Natriumdioctylsulfosuccinat. Das Penetriermittel bewirkt den gewünschten Effekt, wenn es in einer Menge von nicht mehr als 5 Gew.-% der Aufzeichnungsflüssigkeit eingesetzt wird. Wenn eine Menge von mehr als 5 Gew.-% der Aufzeichnungsflüssigkeit eingesetzt wird, kommt es zu einem unerwünschten Ausbluten des Druckbildes und zum Durchdrucken.
Ein Schimmelverhütungsmittel dient dazu, das Wachstum von Schimmel in der Aufzeichnungsflüssigkeit zu verhindern. Beispiele von Schimmelverhütungsmitteln schließen ein: Natriumdehydroacetat, Natriumbenzoat und Natriumpyridinthion-1-oxid, Zinkpyridinthion-1-oxid und Aminsalze von 1,2-Benzisothiazolin-3-on oder 1-Benzisothiazolin-3-on. Das Schimmelverhütungsmittel wird in einer Menge im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 1,0 Gew.-% der Aufzeichnungsflüssigkeit eingesetzt.
Das Chelatisierungsmittel dient dazu, Metallionen in der Aufzeichnungsflüssigkeit zu blockieren und die Ausfällung von Metallen in der Düse und von unlöslichem Material in der Aufzeichnungsflüssigkeit zu verhindern. Beispiele von Chelatisierungsmitteln schließen ein: Ethylendiamintetraessigsäure, das Natriumsalz der Ethylendiamintetraessigsäure, das Diammoniumsalz der Ethylendiamintetraessigsäure und das Tetraammoniumsalz der Ethylendiamintetraessigsäure. Das Chelatisierungsmittel wird in einer Menge im Bereich von 0,005 Gew.-% bis 0,5 Gew.-% der Aufzeichnungsflüssigkeit eingesetzt.
Zusätzlich kann ein pH-Regulator, wie ein Amin, anorganische Salze und Ammoniak, oder ein Puffer, wie Phosphorsäure, zugegeben werden, um den pH-Wert der Aufzeichnungsflüssigkeit zu steuern, die Dispersionsstabilität zu erreichen und die Röhre der Flüssigkeitsleitung des Tintenstrahldruckers zu schützen.
Überdies kann ein Antischaummittel zugegeben werden, um die Schaumbildung während der Zirkulation und dem Transfer der Aufzeichnungsflüssigkeit oder während der Herstellung der Aufzeichnungsflüssigkeit zu verhindern.
Als weiterer Zusatz kann auch Harnstoff, Dimethylharnstoff oder dergleichen zugegeben werden.
Die erfindungsgemäße Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit kann durch die folgenden Verfahren hergestellt werden. Zuerst werden ein Pigment, Wasser, Glycerin, 1,3- Propandiol und, falls erforderlich, ein Dispergiermittel, ein wasserdispergierbares Trägerharz und ein wäßriges Lösungsmittel gemischt. Das Gemisch wird dann unter Einsatz einer Dispergiermaschine, wie einer Sandmühle, eines Homogenisators, einer Kugelmühle, eines Farbschüttlers oder einer Ultraschall-Dispergiermaschine unter Bildung der Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit dispergiert.
Alternativ dazu wird eine wäßrige Dispersion des Pigments zuerst durch Dispergieren eines Pigments in einem wäßrigen Medium und, nach Bedarf, durch Zugeben eines Dispergiermittels hergestellt. Ein in Wasser dispergierbares Trägerharz, ein anderes Lösungsmittel oder dergleichen wird dann zu der so erhaltenen wäßrigen Dispersion des Pigments gegeben, um die erfindungsgemäße Tintenstrahl- Aufzeichnungsflüssigkeit herzustellen. Glycerin und 1,3-Propandiol können ebenfalls zu dem wäßrigen Medium gegeben werden, während die wäßrige Dispersion hergestellt wird, oder sie können zu der wäßrigen Dispersion gegeben werden, nachdem die wäßrige Dispersion des Pigments hergestellt worden ist.
Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit kann auch als erstes durch Herstellen eines gut gekneteten Gemisches aus einem Pigment; einem Dispergiermittel und einem wasserdispergierbaren Harz unter Einsatz eines Kneters und einer Doppelwalzenmühle, durch weiteres Dispergieren des Gemisches unter Einsatz der vorstehend beschriebenen Sandmühle oder dergleichen, durch Verdünnen des Gemisches durch geeignete Zugabe von Wasser und dann durch Zumischen von Glycerin, 1,3-Propandiol und anderer optionaler Additive zu dem erhaltenen Gemisch erhalten werden.
Das Mischen und Rühren kann mit einem Rührer mit Schaufeln, mit einer Hochgeschwindigkeits-Dispergiermaschine, einer Emulgiermaschine oder dergleichen durchgeführt werden.
Es ist bevorzugt, daß die Aufzeichnungsflüssigkeit vor oder nach dem Verdünnen durch einen Filter mit einer Porengröße von 0,65 jzm oder weniger sorgfältig filtriert wird, stärker bevorzugt durch einen Filter mit einer Porengröße von 0,45 um oder weniger. Vor der Filtration durch einen Filter kann eine Filtration mit einem Zentrifugenseparator zusätzlich durchgeführt werden, um das Verstopfen des Filters zu reduzieren und die Häufigkeit des Filteraustausches zu verringern. Die Viskosität der hergestellten Aufzeichnungsflüssigkeit sollte so eingestellt werden, daß sie, in Abhängigkeit von der Gestaltung des Tintenstrahldruckers, in einen Bereich von 0,8 cps bis 15 cps (25ºC) fällt. Die Oberflächenspannung sollte 25 bis 60 dyn/cm sein. Hinsichtlich des pH-Wertes gibt es keine besondere Einschränkung; ein pH-Wert im Bereich von 4 bis 12 ist jedoch bevorzugt, und ein schwach alkalischer Bereich von 7 bis 9 ist besonders bevorzugt.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden auf der Grundlage der Beispiele eingehender beschrieben. Alle Bezeichnungen von Teilen und Prozentangaben beziehen sich auf Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozent.

Präparationen 1 bis 7:

15 Gew.-Teile eines Cyanpigments ("LIONOL BLUE 7351", TOYO INK MFG. Co., Ltd.), 10 Gew.-Teile eines Dispergiermittels vom Acrylharztyp ("PDX-6101 ", JOHNSON POLYMER Co., Ltd.: 30% Feststoft) und 75 Gew.-% gereinigtes Wasser wurden zwei Stunden unter Einsatz einer Sandmühle dispergiert, wobei eine wäßrige Dispersion des Pigments hergestellt wurde. Die so hergestellte wäßrige Dispersion des Pigments wurde mit den nachstehend aufgelisteten Komponenten vereint, gerührt und mit einer Dispergiermaschine gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde dann unter Einsatz eines Membranfilters aus einem Nitrocelluloseharz mit einer Porengröße von 0,45 ttm filtriert, wobei eine blaue Aufzeichnungsflüssigkeit der Präparation 1 erhalten wurde.
Dispersion des Pigments: 20 Teile
Glycerin: 10 Teile
1,3-Propandiol: 5 Teile
Acrylharzemulsion ("F-157", NIPPON POLYMER Co., Ltd.: 40% Feststoff) 2,3 Teile
Wasser: 62,7 Teile
Die Aufzeichnungsflüssigkeiten der Präparationen 2 bis 7 wurden auf dieselbe Weise wie in Präparation 1 hergestellt, außer daß die Mengen an Glycerin und 1,3- Propandiol variiert wurden. Die für diese Präparationen eingesetzten Komponenten sind in Tabelle 1 gezeigt.

Präparationen V1-V6 (V steht für Vergleich):

Die blauen Aufzeichnungsflüssigkeiten der Präparationen V1 und V2 wurden unter Verwendung der wäßrigen Dispersion des als eine Stufe bei der Herstellung der Präparation 1 bzw. 2 erhaltenen Pigments hergestellt, wobei dasselbe Verfahren wie vorstehend beschrieben durchgeführt wurde, außer daß das Additiv entweder auf Glycerin oder 1,3-Propandiol, nicht beide, beschränkt wurde. Die für diese Präparationen V1 und V2 eingesetzten Komponenten sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die Aufzeichnungsflüssigkeiten der Präparationen V3 bis V6 wurden auf dieselbe Weise wie in den Präparationen 1 bis 7 hergestellt, außer daß Glykol anstelle von 1,3- Propandiol zugegeben wurde. Die für diese Präparationen V3 bis V6 eingesetzten Komponenten sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die Verklumpungsbeständigkeit, die Ausströmstabilität und die Lagerbeständigkeit jeder der Aufzeichnungsflüssigkeiten der Präparationen 1 bis 7 und Präparationen V1 bis V6 wurden beurteilt. Dies wurde durch Füllen der Patrone eines Tintenstrahldruckers ("HG -5130", hergestellt von Seiko Epson Co., Ltd.) mit den zu testenden Präparationen und anschließendes Drucken durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Beurteilung sind in Tabelle 1 gezeigt.

1) Verklumpungsbeständigkeit

Die Verklumpungsbeständigkeit wurde dadurch beurteilt, daß eine Stunde nach Entfernen der Verschlußkappe mit dem Druckerkopf gedruckt wurde. Von den insgesamt 48 Düsen wurden die verstopften gezählt. Die Verklumpungsbeständigkeit der Aufzeichnungsflüssigkeit wurde auf der Grundlage der Anzahl der verstopften Düsen beurteilt. In Tabelle 1 zeigt das Symbol "#" an, daß keine Düse verstopft waren, das Symbol "Δ" zeigt an, daß 1 bis 24 Düsen verstopft waren, und das Symbol "X" zeigt an, daß 24 bis 48 Düsen verstopft waren

2) Ausströmstabilität

Die Ausströmstabilität wurde nach kontinuierlichem Drucken während 10 Minuten beurteilt. Von den insgesamt 48 Düsen wurden die gezählt, die verstopft waren. Die Ausströmstabilität der Aufzeichnungsflüssigkeit wurde auf der Grundlage der Anzahl der verstopften Düsen beurteilt. In Tabelle 1 bedeutet "#", daß keine der Düsen verstopft waren, das Symbol "Δ" bedeutet, daß 1 bis 24 Düsen verstopft waren, und das Symbol "X" bedeutet, daß 24 bis 48 Düsen verstopft waren.

3) Lagerbeständigkeit

Die Lagerbeständigkeit wurde durch Lagern der Aufzeichnungsflüssigkeit bei 60ºC während drei Monaten und anschließendes Messen der Veränderung des Teilchendurchmessers und der Viskosität beurteilt. Die Lagerbeständigkeit wurde auf der Grundlage der Veränderungen des Teilchendurchmessers und der Viskosität beurteilt. In Tabelle 1 bedeuten das Symbol "#", daß weder der Teilchendurchmesser noch die Viskosität verändert waren, das Symbol "Δ" bedeutet, daß nur der Teilchendurchmesser verändert waren, und das Symbol "X" bedeutet, daß sowohl der Teilchendurchmesser als auch die Viskosität verändert waren.
In Tabelle 1 bedeutet Dispergiermittel "A" eine wäßrige Lösung eines hochpolymeren Dispergiermittels vom Acrylharztyp ("PDX-6101 ", JOHNSON POLYMER Co., Ltd.), das Dispergiermittel "B" bedeutet ein Dispergiermittel aus einem anionischen oberflächenaktiven Mittel ("Newcol 565 SNC", NIPPON NY'UKAZAI Co., Ltd.: 100 % Feststoff), und das Dispergiermittel "C" bedeutet eine wäßrige Lösung eines anio nischen oberflächenaktiven Mittels (Newcol 707 SN", NIPPON NYUKAZAI Co., Ltd.: 30% Feststoff).
Die Trägerharzemulsion "A" stellt eine Emulsion eines Acrylharzes dar("F-1S7", NIPPON POLYMER Co., Ltd.: 40% Feststoff), und die Trägerharzemulsion "B" stellt eine Emulsion eines Acrylharzes dar ("JOHNCRYL 450", JOHNSON POLY- MER Co., Ltd.: 42% Feststoff).
Glykol "A" stellt Ethylenglykol dar, Glykol "B" stellt Diethylenglykol dar, Glykol "C" stellt 1,3-Butandiol dar, und Glykol "D" stellt Propylenglykol (1,2-Propandiol) dar. Tabelle 1

Claims

1. Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit, die ein in einem wäßrigen Medium dispergiertes Pigment enthält, wobei das wäßrige Medium Glycerin und 1,3- Propandiol und ein in Wasser dispergierbares Trägerharz in einem Gewichtsverhältnis von 0,1 bis 15% des Harzfeststoffs zu der Gesamtmenge der Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit enthält.

2. Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 1, die zusätzlich ein Dispergiermittel enthält.

3. Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 2, worin das Dispergiermittel ein Dispergiermittel vom Harztyp ist, das ein Harz umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem wäßrigen Acrylharz, Styrol-Acryl- Copolymer-harz, Polyesterharz, Polyamidharz, Polyurethan, Fluorharz und Gemischen davon besteht.

4. Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 3, worin das Dispergiermittel vom Harztyp ein Acrylharz umfaßt.

5. Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 2, worin das Dispergiermittel ein anionisches oberflächenaktives Mittel ist.

6. Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit nach Anspruch 5, worin das anionische oberflächenaktive Mittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fettsäuresalzen, Alkylsulfonatestersalzen, Alkylarylsulfonatsalzen, Alkylnaphthalinsulfonatsalzen, Dialkylsulfonatsalzen, Dialkylsulfosuccinatsalzen, Alkyldiaryletherdisulfonatsalzen, Alkylphosphatsalzen, Polyoxyethylenalkylethersulfonatsalzen, Polyoxyethylenalkylarylethersulfonatsalzen, Naphthalinsulfonsäure-Formalin- Kondensaten, Polyoxyethylenalkylphosphatestersalzen, Glycerinboratfettsäureestern, Polyoxyethylenglycerinfettsäureestern und Gemischen davon besteht.

7. Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Gewichtsverhältnis des Glycerins zu dem 1,3-Propandiol im Bereich von 1 : 10 bis 10 : 1 ist.

8. Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin das Gewichtsverhältnis der Gesamtmenge des Glycerins und des 1,3- Propandiols zu der Gesamtmenge der Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit im Bereich von 3 bis 50% liegt.

9. Tintenstrahl-Aufzeichnungsflüssigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin das in Wasser dispergierbare Trägerharz einen Teilchendurchmesser von weniger als 0,4 um hat und eine der Verbindungen ist, die aus der aus einem Acrylharz, einem Vinylacetatharz, einem Butadienharz, einem Urethanharz, einem Polyesterharz, einem Erdölharz und Gemischen davon bestehenden Gruppe ausgewählt ist.