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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine wasserlösliche Tinte und eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
unter Verwendung der wasserlöslichen
Tinte. Spezieller bezieht sie sich auf eine Zusammensetzung einer
wasserlöslichen
Tinte.
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Hintergrund
der Erfindung
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In
einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, wie Tintenstrahldruckern,
verwendete Tinte wird aus Komponenten hergestellt, die aus verschiedenen
Materialien ausgewählt
werden, um eine optimale Zusammensetzung zu haben. Farbstoffe, die
beispielsweise verwendet werden können, umfassen Direktfarbstoffe, Säurefarbstoffe
usw., die ihre verschiedenen Eigenschaften der Wahl haben. Direktfarbstoffe
enthaltende Tinten sind durch ausgezeichnete Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit charakterisiert, und Säurefarbstoffe enthaltende Tinten
sind durch hohe Chromatizität
charakterisiert.
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Mit
der stetigen Verbreitung der Anwendung von Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtungen
ist eine Nachfrage nach einer Tintenzusammensetzung mit einer hohen
Chromatizität
und ausgezeichneter Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit aufgetreten, aber ein Farbstoff, welcher alle
diese Erfordernisse erfüllt,
ist noch nicht aufgefunden worden. Das heißt, Direktfarbstoffe, die eine
ausgezeichnete Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit haben, haben eine niedrige Chromatizität, und Säurefarbstoffe,
die eine hohe Chromatizität
ergeben, haben eine geringe Beständigkeit
gegen Wasser und Licht.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wasserlösliche Tintenzusammensetzung
bereit zu stellen, die eine optimale Kombination eines Direktfarbstoffes
und eines Säurefarbstoffes
umfasst und sowohl eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit als auch eine hohe Chromatizität aufweist.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung unter
Verwendung der wasserlöslichen
Tintenzusammensetzung bereit zu stellen.
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Die
Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind gelöst durch eine wasserlösliche Tintenzusammensetzung,
die (A) einen Xanthen-Magentafarbstoft, (B) C.I. Direct Red 227
und (C) wenigstens einen Cyanfarbstoft und einen gelben Farbstoff
umfasst.
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Die
Kombination von (A) eines Xanthen-Magentafarbstofts, welcher ein
Säurefarbstoff
mit zufriedenstellender Chromatizität ist, und (B) C.I. Direct
Red 227, welcher ein Direktfarbstoff mit zufriedenstellender Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit ist, ergibt eine wasserlösliche Tintenzusammensetzung
mit sowohl ausgezeichneter Wasserbeständigkeit und Lichtechtheit
als auch hoher Chromatizität.
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Die
Kombination der Farbstoffe (A) und (B) wird weiter mit (C) einem
Cyanfarbstoft oder einem gelben Farbstoff, um eine blaue bzw. rote
Tinte zu ergeben, oder sowohl mit dem Cyanfarbstoff und dem gelben
Farbstoff als Komponente (C) in entsprechenden Verhältnissen
der Farbstoffe kombiniert, um eine blaue oder rote Tinte zu ergeben.
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In
einer sehr bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Oberflächenspannung
der Tintenzusammensetzung auf 40 mN/m oder niedriger durch Zugabe
einer speziellen Menge eines speziellen oberflächenaktiven Mittels eingestellt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist eine schematische
Ansicht eines Tintenstrahldruckers als Ausführungsform der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist eine Explosionsansicht
des in 1 gezeigten Tintenstrahldruckers.
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3 zeigt die Beziehung zwischen
der Spezifikation von blauer Farbe durch das Munsell-Farbsystem
und den systematischen Bezeichnungen von blauen Farben, wie in JIS
Z8102 spezifiziert.
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4 zeigt die Beziehung zwischen
der Spezifikation von roter Farbe durch das Munsell-Farbsystem und
den systematischen Bezeichnungen von roten Farben, wie in JIS Z8102
spezifiziert.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Der
in der Erfindung verwendete Xanthen-Magentafarbstoft (A), welcher
ein Säurefarbstoff
ist, umfasst vorzugsweise C.I. Acid Red 51, C.I. Acid Red 52, C.I.
Acid Red 87, C.I. Acid Red 92, C.I. Acid Red 94 und eine Kombination
von zwei oder mehreren davon.
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Der
Cyanfarbstoff (C), der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden
kann, umfasst vorzugsweise Kupferphthalocyaninfarbstoffe (Direktfarbstoffe).
Die Kupferphthalocyaninfarbstoffe umfassen C.I. Direct Blue 86 und
C.I. Direct Blue 199 und eine Kombination davon.
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Unter
dem Gesichtspunkt der Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit umfasst der gelbe Farbstoff (C), der in der Erfindung
verwendet werden kann, vorzugsweise C.I. Direct Yellow 86, C.I.
Direct Yellow 132, C.I. Direct Yellow 142, C.I. Direct Yellow 144
und eine Kombination von zwei oder mehreren davon.
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Die
Kombination der Farbstoffe (A) und (B) ergibt eine blaue Tinte,
wenn sie mit einem Cyanfarbstoft als Komponente (C) kombiniert wird,
oder eine rote Tinte, wenn sie mit einem gelben Farbstoff als Komponente (C)
kombiniert wird. Wo die Tintenzusammensetzung der Erfindung sowohl
einen Cyanfarbstoff als auch einen gelben Farbstoff als Komponente
(C) enthält,
wird das Mischungsverhältnis
der Farbstoffe eingestellt, um entweder eine blaue Tinte oder eine
rote Tinte zu ergeben.
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Spezieller
kann eine blaue Tintenzusammensetzung mit zufriedenstellender Chromatizität, Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit hergestellt werden, indem z.B. wenigstens (A)
ein Xanthen-Magentafarbstoft, (B) C.I. Direct Red 227 und (C) ein
Kupferphthalocyaninfarbstoft als Cyanfarbstoff verwendet werden.
Die Verwendung des Kupferphthalocyaninfarbstoffs (Direktfarbstoff)
als Cyanfarbstoft (C) führt
zu einer blauen Tintenzusammensetzung mit ausgezeichneter Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit. Um hohe Chromatizität sicher zu stellen, liegt
das Gewichtsverhältnis
des Xanthen-Magentafarbstoffs zu dem Kupferphthalocyaninfarbstoff vorzugsweise
in dem Bereich von 1 : 11 bis 1 : 50. Um die Wasserbeständigkeit
der blauen Tintenzusammensetzung unter Aufrechterhaltung einer hohen
Chromatizität
weiter zu verbessern, beträgt
die Menge von C.I. Direct Red 227 vorzugsweise 0,3 bis 1,0 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.
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Eine
rote Tinte mit verbesserter Chromatizität und verbesserter Beständigkeit
gegen Wasser und Licht kann hergestellt werden, indem z.B. wenigstens
(A) ein Xanthen-Magentafarbstoff,
(B) C.I. Direct Red 227 und (C) ein gelber Farbstoff verwendet werden.
Um eine hohe Chromatizität
sicherzustellen, liegt das Gewichtsverhältnis des Xanthen-Magentafarbstoffs
zu C.I. Direct Red 227 vorzugsweise im Bereich von 1 : 2 bis 1 :
4. Um die Lichtechtheit der roten Tintenzusammensetzung weiter zu
verbessern, beträgt
die Menge von C.I. Direct Red 227 vorzugsweise 2 Gew.-% oder mehr,
bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.
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Für die wasserlösliche Tintenzusammensetzung
der Erfindung ist es bevorzugt, dass sie eine Oberflächenspannung
von 40 mN/m oder weniger hat, was die Schnelltrocknungseigenschaften
und die Wasserbeständigkeit
unmittelbar nach der Aufzeichnung erhöht. Die Oberflächenspannung
kann in dem vorstehenden Bereich z.B. durch Zugabe eines (D) oberflächenaktiven
Mittels geregelt werden. Geeignete zuzusetzende oberflächenaktive
Mittel umfassen Acetylenglycolverbindungen und Verbindungen, die
durch die Formel (I) wiedergegeben werden:
worin R ein Halogenatom,
eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe bedeutet, und n eine positive
ganze Zahl bedeutet.
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Die
Acetylenglycolverbindungen umfassen vorzugsweise solche, die durch
die nachstehend gezeigten Formeln (II), (III) oder (IV) wiedergegeben
sind.
worin
m und n jeweils eine positive ganze Zahl bedeuten, mit der Maßgabe, dass
die Summe von m und n 10 ist.
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Die
Verbindung der Formel (I) oder (II) wird vorzugsweise in einer Menge
von 1,5 bis 7,0 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Tintenzusammensetzung,
verwendet, um ihre Funktion als oberflächenaktives Mittel in stabiler
Weise auszuüben.
Mit dem Ansteigen der Menge dieser oberflächenaktiven Mittel nimmt die
Oberflächenspannung
der Tintenzusammensetzung ab, was die Schnelltrocknungseigenschaften
und die Wasserbeständigkeit
unmittelbar nach dem Aufzeichnen erhöht. Wenn jedoch diese Verbindungen
in einer zu hohen Menge zugesetzt werden, werden sie nicht aufgelöst. Eine
noch bevorzugte obere Grenze der Verbindung der Formel (I) oder
(II) ist 5,0 Gew.-%.
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Die
Verbindung der Formel (III) wird vorzugsweise in einer Menge von
0,4 bis 7,0 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Tintenzusammensetzung,
verwendet, um ihre Funktion als oberflächenaktives Mittel in stabiler
Weise auszuüben.
Eine noch bevorzugtere obere Grenze ist 5,0 Gew.-% aus dem gleichen
Grund wie vorstehend beschrieben.
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Die
Verbindung der Formel (IV) ist zur Verringerung der Oberflächenspannung
auf 40 mN/m oder weniger in einer kleineren Menge als die Verbindungen
der Formel (I), (II) oder (III) befähigt. Sie wird vorzugsweise
in einer Menge von 0,04 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf die gesamte
Zusammensetzung, zugesetzt, um ihre Funktion als oberflächenaktives
Mittel in stabiler Weise auszuüben.
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Die
vorstehend genannten oberflächenaktiven
Mittel können
entweder einzeln oder als Kombination von zwei oder mehreren davon
verwendet werden, um so die Oberflächenspannung der resultierenden
wasserlöslichen
Tinte auf 40 mN/m oder niedriger einzustellen. Wo zwei oder mehrere
der oberflächenaktiven
Mittel in Kombination verwendet werden, sollten die Mengen der einzelnen
oberflächenaktiven
Mittel in geeigneter Weise unter Berücksichtigung des Gleichgewichts
zwischen Oberflächenspannung
und Löslichkeit
eingestellt werden.
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Die
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist gekennzeichnet durch die Verwendung der vorstehend beschriebenen
wasserlöslichen
Tintenzusammensetzung. Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
der Erfindung ist zur Aufzeichnung von Blau oder Rot mit ausgezeichneter Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit und hoher Chromatizität befähigt.
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Die
Praxis der Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist eine schematische
Ansicht eines Tintenstrahldruckers als eine Ausführungsform der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
gemäß der Erfindung,
und 2 ist eine Explosionsansicht
des in 1 gezeigten Tintenstrahldruckers.
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Der
in 1 gezeigte Tintenstrahldrucker
umfasst einen Tintenstrahlkopf 10, eine Papierwalze 11 und einen
Tintenbehälter 12,
welcher die Tintenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält. Die
Tinte wird aus dem Tintenbehälter 12 durch
eine Tintenzufuhrleitung 13 in den Tintenstrahlkopf 10 geführt. Der
Tintenstrahlkopf 10, der auf ei nem Wagen 15 montiert
ist, der sich wechselseitig auf einer Wagenachse 14 bewegt,
bewegt sich horizontal, d.h. in der Richtung senkrecht zu der Bewegungsrichtung
eines Aufzeichnungspapiers 2. Der Tintenstrahldrucker 1 hat
eine Pumpe 16, welche Abfalltinte durch eine Kappe 17 und
eine Abfalltinten-Rückgewinnungsleitung 18 in
ein Abfalltintenreservoir 19 saugt, im Falle, dass der
Tintenstrahlkopf 10 keine Tinte ausstößt. Wo der Tintenstrahldrucker
für Farbdruck
ausgelegt ist, hat der Tintenstrahlkopf 10 eine Anordnung
von Düsen
für die
jeweiligen Farben und so viele Tintenleitungen wie Farben vorgesehen
sind.
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Wie
in der 2 gezeigt ist,
ist der Tintenstrahlkopf 10 aus drei Grundplatten aufgebaut.
Die Zwischengrundplatte 101, hierin nachstehend als erste
Grundplatte 101 bezeichnet, ist eine Siliciumplatte mit
(1) einer Mehrzahl von parallelen Kanälen 111 mit gleichem
Abstand, die eine Mehrzahl von Düsen 104 an
ihrer Spitze bilden, (2) Einschnitten 112, welche Verbindungen
zu den jeweiligen Kanälen 111 herstellen
und jeweils eine Tintenausstoßkammer 106 bilden,
von welcher der Boden als Vibrator 105 wirkt, (3) einer
Mehrzahl von engen Kanälen 113 in
der Hinterseite jedes Einschnitts 112. Jeder enge Kanal 113 hat
eine Öffnung 107 in seiner
Rückseite,
durch welche Tinte einfließt,
und (4) eine Vertiefung 114, welche einen gemeinsamen Tintenhohlraum 108 bildet,
aus welchem Tinte zu den Tintenausstoßkammern 106 geführt wird.
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Ein
Einschnitt 115 ist unter jedem Vibrator 105 gebildet,
um eine Vibrationskammer 109 zu bilden, in welche eine
hierin nachstehend beschriebene Elektrode einzupassen ist. Die Öffnung 107 besteht
aus drei engen Kanälen 113,
so dass der Fließwiderstand
erhöht
werden kann und auch der Tintenstrahlkopf 10 in dem Fall
in Betrieb gehalten werden kann, dass einer der engen Kanäle 113 verstopft
ist. Die erste Grundplatte 101 ist mit einer gemeinsamen
Elektrode 117 versehen.
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Die
zweite Grundplatte 102 ist aus Borsilicatglas hergestellt.
Sie ist an die untere Seite der ersten Grundplatte 101 gebunden
und bildet eine Mehrzahl von Vibrationskammern 109. Die
zweite Grundplatte 102 hat eine Mehrzahl von Elektroden 121,
die etwa die Form des Vibrators 105 an den Positionen hat,
die den Vibratoren 105 gegenüberstehen. Jede Elektrode 121 hat
eine Leitung 122 und einen Anschluss 123. Die Oberflächen der
Elektroden 121 mit Ausnahme der Anschlüsse 123 sind mit einem
Isolierfilm 124 bedeckt, um einen dielektrischen Zusammenbruch
und einen Kurzschluss zu verhindern, während der Tintenstrahlkopf 10 betrieben
wird.
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Die
dritte Grundplatte 103, welche an die obere Seite der ersten
Grundplatte 101 gebunden ist, ist aus Borsilicatglas, ähnlich wie
die zweite Grundplatte 102, hergestellt. Miteinander verbunden
bilden die erste Grundplatte 101 und die dritte Grundplatte 103 die
Düsen 104,
die Tintenausstoßkammern 106,
die Öffnungen 107 und
den Tintenhohlraum 108. Die dritte Grundplatte 103 hat
eine mit dem Tintenhohlraum 108 verbundene Tintenzufuhröffnung 131.
Die Tintenzufuhröffnung 131 ist
mit dem Tintenbehälter 12 (vergleiche 1) über ein Verbindungsrohr 132 und
die Tintenzufuhrleitung 13 (vergleiche 1) verbunden.
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Ein
Antriebsstromkreis 162 ist mit der gemeinsamen Elektrode 117 und
den Enden 123 der getrennten Elektroden 121 durch
Verdrahtung 161 verbunden.
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Die
Tinte aus dem Tintenbehälter 12 (1) wird in das Innere der
ersten Grundplatte 101 durch die Tintenzufuhröffnung 131 eingeführt, um
den Tintenhohlraum 108, die Tintenausstoßkammern 106 usw.
zu füllen.
Betriebssignale werden zwischen der gemeinsamen Elektrode 117 und
den getrennten Elektroden 121 aufgebracht, um den Vibrator 105 zum
Schwingen zu bringen, wodurch die Tinte in der Tintenausstoßkammer 106 aus
der Düse 104 in
Form von Tropfen ausgestoßen
und auf das Aufzeichnungspapier 2 aufgebracht wird.
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Obwohl
die vorstehend beschriebene Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
ein Reihendrucksystem ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf
beschränkt
und ist auf ein Liniendrucksystem anwendbar. Weiter ist das Tintenausstoßsystem
nicht auf das vorstehend beschriebene System beschränkt, in
welchem der Vibrator 105 durch elektrostatische Kraft zum
Schwingen gebracht wird, und umfasst ein System, welches den Schwingungsdruck
eines piezoelektrischen Elements verwendet, und ein System, welches
den Druck von in der Tinte durch Wärme erzeugte Luftblasen verwendet.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun im Einzelnen mit Bezug auf ein Beispiel
erläutert,
wobei darauf hingewiesen wird, dass die Erfindung nicht als darauf
beschränkt
ausgelegt werden darf.
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Beispiel
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Wasserlösliche Tintenzusammensetzungen
wurden gemäß den in
den Tabellen 1 bis 3 gezeigten Formulierungen (Einheit: Gew.-%)
hergestellt. Die in der Tabelle 1 gezeigten Proben A1 bis A15 sind
blaue Tintenzusammensetzungen gemäß der Erfindung. Die in der
Tabelle 2 gezeigten Proben B1 bis B7 sind rote Tintenzusammensetzungen
gemäß der Erfindung.
Die in der Tabelle 3 gezeigten C1 und C2 sind blaue Vergleichstintenzusammensetzungen,
und die in der Tabelle 3 gezeigten Proben D1 und D2 sind rote Vergleichstintenzusammensetzungen.
Das folgende, im Handel erhältliche
Papier wurde als Aufzeichnungspapier verwendet: 1) Rollenpapier
für Register
(45 kg, hergestellt von Oji Paper Co., Ltd.); 2) Rollenpapier für Register
(45 kg, hergestellt von Daishowa Paper Manufacturing Co., Ltd.);
3) holzfreies Rollenpapier (70 kg, hergestellt von Oji Paper Co.,
Ltd.); 4) holzfreies Rollenpapier (55 kg, hergestellt von Daishowa
Paper Manufacturing Co., Ltd.); 5) Papier für PPC (hergestellt von Fuji
Xerox Co., Ltd.); 6) recyceltes Papier für PPC (hergestellt von Fuji
Xerox Co., Ltd.); und 7) Premium Multipurpose 4024, 3R721 (hergestellt
von Xerox).
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Die
Oberflächenspannung
der erhaltenen Tintenzusammensetzungen wurde gemessen. Aufzeichnungspapier
wurde auf einem Tintenstrahldrucker unter Verwendung von jeweils
der erhaltenen Tintenzusammensetzungen mit einer Punktdichte von
360 dpi x 360 dpi bedruckt. Der Druck wurde bezüglich Farbe, Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit gemessen, gemäß den folgenden
Verfahren bewertet. Die Ergebnisse der Messungen und der Bewertung
sind in den Tabellen 1 bis 3 gezeigt.
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1) Farbbewertung
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Die
Farbe des Drucks wurden mit einem Differenzialcolorimeter gemäß dem Munsell-Farbsystem gemessen.
Die Messung wurde unter dem Standardleuchtmittel D65 mit
einem Betrachtungswinkel von 10° durchgeführt.
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Die 3 und 4 zeigen die Beziehung zwischen der Farbspezifikation
durch das Munsell-Farbsystem und den systematischen Bezeichnungen
von Farben, wie sie in JIS Z8102 spezifiziert sind, "Names of Non-Luminous
Object Colors" für blau bzw.
rot.
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Die
Farbe, deren Munsell-Chromatizität
in den in den 3 oder 4 gezeigten Bereich mit schrägen Linien
oder außerhalb
dieses Bereichs liegt, wird als "gut" bzw. "ungenügend" bezeichnet.
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2) Wasserbeständigkeitsprüfungen 1
und 2
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Die
Wasserbeständigkeitsprüfung 1 ist
eine Simulation dessen, was Drucken im täglichen Leben wahrscheinlich
passiert, d.h. das bedruckte Papier wurde unmittelbar nach dem Bedrucken
5 Sekunden in Leitungswasser getränkt. In der Wasserbeständigkeitsprüfung 2 wurde
das bedruckte Papier, das nach dem Drucken einige Tage stehen gelassen
war, einen Tag in Wasser eingetaucht. In jeder Prüfung wurde
die Wasserbeständigkeit
der gedruckten Tinte wie folgt bewertet.
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- A ... Die gedruckten Buchstaben zeigen schwaches
Ausbluten, sind aber lesbar.
- B ... Die gedruckten Buchstaben zeigen beträchtliches Ausbluten, sind aber
noch lesbar.
- C ... Die gedruckten Buchstaben bluten bis zu einem unleserlichen
Ausmaß aus.
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3) Lichtechtheitsprüfung
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Die
bedruckte Seite des Papiers wurde an einem nach Süden gerichteten
Fensterglas befestigt und 200 Stunden dem Sonnenlicht ausgesetzt
stehen gelassen. Die Lichtechtheit der Tinte wurde mit "gut" oder "ungenügend" bewertet, je nachdem,
ob die gedruckten Buchstaben nach dem Aussetzen lesbar sind oder nicht.
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4) Stabilitätsprüfung
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Die
Stabilität
der Tintenzusammensetzung wurde bewertet, je nachdem, ob öliges, suspendiertes
Material beobachtet wird (bewertet "ungenügend") oder nicht (bewertet "gut") (1) unmittelbar
nach der Herstellung der Tinte, (2) nachdem die Tinte einen Tag
nach der Herstellung stehen gelassen worden war oder (3) nachdem
die Tinte einer Wärmealterung
bei 70 °C,
0 °C, -25 °C und dann
bei 25 °C
jeweils für
eine Woche unterworfen worden war.
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Die
Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 3 gezeigt.
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Von
den blauen Tintenproben A1 bis A15 enthalten die Proben A1 bis A7
wenigstens (A) einen Xanthen-Magentafarbstoff, (B) C.I. Direct Red
227 und (C) einen Kupferphthalocyanin-Farbstoff als Cyanfarbstoff. Wenn
die Probe A1 als Grundzusammensetzung genommen wird, entsprechen Änderungen
der Komponente (C) den Proben A3 und A6; Änderungen der Komponente (A)
entsprechen den Proben A4 und A5; die Zugabe eines weiteren oberflächenaktiven
Mittels entspricht der Probe A7; und die Zugabe eines gelben Farbstoffs entspricht
der Probe A2.
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Die
Proben A1 bis A7 ergaben alle zufriedenstellende Ergebnisse bei
der Farbbewertung, den Wasserbeständigkeitsprüfungen 1 und 2 und der Lichtechtheitsprüfung. Die
zufriedenstellenden Ergebnisse bei den Wasserbeständigkeitsprüfungen 1
und 2 und der Lichtbeständigkeitsprüfung sind
C.I. Direct Red 227 und dem Kupferphthalocyanin-Farbstoft zuzuschreiben, welche Direktfarbstoffe
sind.
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Weiter
haben sämtliche
Proben A1 bis A7 eine Oberflächenspannung
von nicht mehr als 40 mN/m aufgrund der oberflächenaktiven Mittel der Formeln
(I) bis (IV), welche zu den zufriedenstellenden Ergebnissen in der
Wasserbeständigkeitsprüfung 1 (Wasserbeständigkeit
unmittelbar nach dem Drucken) führten.
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Die
Proben A8 bis A15 enthalten auch wenigstens (A) einen Xanthen-Magentafarbstoff,
(B) C.I. Direct Red 227 und (C) einen Kupferphthalocyanin-Farbstoff
als Cyanfarbstoff. Diese Proben geben zugesetzte Änderungen
zu der Probe A1 in Menge und Art der oberflächenaktiven Mittel der Formeln
(1) bis (IV) wieder. Es ist ersichtlich, dass die oberflächenaktiven
Mittel der Art und der Menge, wie in den Proben A8 bis A15 verwendet,
eine Oberflächenspannung
von 40 mN/m oder niedriger und eine zufriedenstellende Leistung
sowohl bei der Wasserbeständigkeitsprüfung unmittelbar
nach dem Drucken und der Stabilitätsprüfung sicher stellen.
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Andererseits
enthalten die Proben C1 und C2, die blaue Tintenzusammensetzungen
mit (B) C.I. Direct Red 227 und (C) einem Kupferphthalocyanin-Farbstoff
enthalten, keinen (A) Xanthen-Magentafarbstoff, so dass sie eine
beträchtlich
ungenügendere
Farbe als die Proben gemäß der Erfindung
haben.
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Zusätzlich enthält die Probe
C2 Polyoxyethylen-tristyrylierten Phenylether als oberflächenaktives
Mittel anstelle der Verbindungen der Formeln (I) bis (IV). Obgleich
die Probe C2 C.I. Direct Red 227 und Direct Blue 199 enthält, welche
Direktfarbstoffe sind, ergibt sie ungenügendere Ergebnisse in der Wasserbeständigkeitsprüfung 1 als
die Proben der Erfindung, was zeigt, dass das Fehlen des oberflächenaktiven
Mittels der Formel (I), (II), (III) oder (IV) zu einer Neigung zu
ungenügender
Wasserbeständigkeit
unmittelbar nach dem Drucken führt.
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Die
vorstehenden Ergebnisse zeigen, dass wasserlösliche Tintenzusammensetzungen
mit ausgezeichneter Chromatizität,
Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit aus (A) einem Xanthen-Magentafarbstoff, (B) C.I.
Direct Red 227, (C) einem Kupferphthalocyanin-Farbstoff als Cyanfarbstoft und einer
spezifischen Menge eines oder mehrerer spezifischer oberflächenaktiver
Mittel erhalten werden können.
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Diese
wasserlöslichen
Tintenzusammensetzungen können
in Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtungen verwendet werden. Wenn
der Druck auf einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung erfolgt,
ergibt Papier für
exklusive Verwendung Drucke mit ausgezeichneterer Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit als Normalpapier, ist aber teuerer als Normalpapier.
Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, welche die blauen Tintenzusammensetzungen
gemäß der Erfindung
verwendet, ergibt gute Drucke mit ausgezeichneter Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit auf Normalpapier, so dass keine Notwendigkeit
zur Verwendung von teuerem Papier für exklusive Verwendung besteht.
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Die
Proben B1 bis B7 sind rote Tintenzusammensetzungen der Erfindung,
die wenigstens (A) einen Xanthen-Magentafarbstoft, (B) C.I. Direct
Red 227, (C) einen gelben Farbstoff und (D) ein oberflächenaktives Mittel
der Formel (II) enthalten. Wenn die Probe B1 als Grundzusammensetzung
genommen wird, entsprechen Änderungen
des Verhältnisses
von Tintenkomponenten den Proben B3 und B4; Änderungen der Komponente (C)
entsprechen den Proben B5 und B6; die Zugabe von zwei weiteren oberflächenaktiven
Mitteln entspricht der Probe B7; und die Zugabe von C.I. Direct
Blue 199 als andere Komponente (C) entspricht der Probe B2.
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Sämtliche
Proben B1 bis B7 zeigen zufriedenstellende Ergebnisse bei der Farbbewertung,
den Wasserbeständigkeitsprüfungen 1
und 2 und der Lichtechtheitsprüfung
auf grund von C.I. Direct Red 227, C.I. Direct Yellow 86 und C.I.
Direct Yellow 132, welche Direktfarbstoffe sind. Weiter haben die
Proben B1 bis B7, die wenigstens eines der oberflächenaktiven
Mittel der Formeln (1) bis (IV) enthalten, eine Oberflächenspannung von
nicht mehr als 40 mN/m.
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Andererseits
sind die Vergleichsproben D1 und D2, obwohl sie C.I. Direct Red
227 als Komponente (B) enthalten, den Proben der Erfindung bezüglich der
Farbe aufgrund der Abwesenheit eines Xanthen-Magentafarbstoffs (Säurefarbstoff)
als Komponente (A) unterlegen. Darüber hinaus zeigt die Probe
D2, dass die Lichtechtheit zur Verringerung neigt, wenn der Gehalt
von C.I. Direct Red 227 (Direktfarbstoff) kleiner ist als 2 Gew.-%.
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Die
vorstehend beschriebenen Ergebnisse zeigen, dass wasserlösliche Tintenzusammensetzungen mit
ausgezeichneter Chromatizität,
Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit aus (A) einem Xanthen-Magentafarbstoff, (B) C.I.
Direct Red 227, (C) einem gelben Farbstoff, wie C.I. Direct Yellow
86 oder C.I. Direct Yellow 132, und (D) einer spezifischen Menge
eines oder mehrerer spezifischer oberflächenaktiver Mittel erhalten werden
können.
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Diese
wasserlöslichen
roten Tintenzusammensetzungen können
in Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtungen verwendet werden. Ähnlich zu
den vorstehend genannten blauen Tintenzusammensetzungen ergibt die
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung unter Verwendung der roten
Tintenzusammensetzungen der Erfindung Drucke mit ausgezeichneter
Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit selbst auf Normalpapier.
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung haben weitere Versuche an Tintenzusammensetzungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung zusätzlich
zu denjenigen, die in den Tabellen 1 und 2 gezeigt sind, durchgeführt und
die folgenden Beobachtungen gemacht. Die blauen Tintenzusammensetzungen
der Erfindung weisen ausgezeichnete Leistungen bezüglich der
Chromatizität,
der Wasserbeständigkeit
und der Lichtechtheit auf, solange das Gewichtsverhältnis von
Xanthen-Magentafarbstoff/Kupferphthalocyanin-Farbstoff in dem Bereich von 1 : 11
bis 1 : 50 liegt. Außerhalb
dieses Bereichs tritt eine Neigung zur Störung des Gleichgewichts zwischen
Chromatizität
und Beständigkeit
gegen Wasser und Licht auf. Wenn die Menge von C.I. Direct Red 227
in den blauen Tintenzusammensetzungen außerhalb des Bereichs von 0,3
bis 1,0 Gew.-% liegt, tritt eine Neigung zur Störung des Gleichgewichts zwischen
Chromatizität
und Wasserbeständigkeit
auf.
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In ähnlicher
Weise weisen die roten Tintenzusammensetzungen der Erfindung eine
ausgezeichnete Leistung hinsichtlich Chromatizität, Wasserbeständigkeit
und Lichtechtheit in gutem Gleichgewicht auf, solange das Gewichtsverhältnis von
Xanthen-Magentafarbstoff/C.I. Direct Red 227 in dem Bereich 1 :
2 bis 1 : 4 liegt. Außerhalb
dieses Bereichs besteht eine Neigung zur Störung des Gleichgewichts zwischen
Chromatizität und
Beständigkeit
gegen Wasser und Licht. Wenn die Menge von C.I. Direct Red 227 in
den roten Tintenzusammensetzungen 2 Gew.-% oder mehr beträgt, neigt
die Lichtechtheit zu weiterer Verbesserung.
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Wie
vorstehend beschrieben, ergibt die vorliegende Erfindung eine wasserlösliche Tintenzusammensetzung,
welche zufriedenstellende Wasserbeständigkeit unmittelbar nach dem
Druck oder später
und zufriedenstellende Lichtechtheit aufweist, durch Kombinieren
eines Direktfarbstoffs (C.I. Direct Red 227), der zufriedenstellend
hinsichtlich der Wasserbeständigkeit
und der Lichtechtheit ist, und eines Säurefarbstoffs (ein Xanthen-Magentafarbstoff),
der zufriedenstellend hinsichtlich der Chromatizität ist, und
die Zugabe einer eingestellten Menge eines spezifischen oberflächenaktiven
Mittels. Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
unter Verwendung der wasserlöslichen
Tintenzusammensetzung bereit.
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Insbesondere
weist die blaue Tintenzusammensetzung der Erfindung, die 0,3 Gew.-%
oder mehr C.I. Direct Red 227 enthält, eine stark verbesserte
Wasserbeständigkeit,
insbesondere in der Wasserbeständigkeitsprüfung 2,
auf, und die rote Tintenzusammensetzung der Erfindung, welche 2
Gew.-% oder mehr C.I. Direct Red 227 enthält, weist eine bemerkenswert
verbesserte Lichtechtheit auf.
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Die
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ergibt Drucke mit ausgezeichneter Wasserbeständigkeit selbst auf Normalpapier.
Da die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung kein Papier für exklusive
Verwendung erfordert, hat die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
der Erfindung die Vorteile von niedrigen Druckkosten und der Verwendbarkeit
von Aufzeichnungspapier.
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Obwohl
die Erfindung im Einzelnen und mit Bezug auf spezielle Beispiele
beschrieben worden ist, ist für
den Fachmann ersichtlich, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen
darin vorgenommen werden können,
ohne den Geist und den Bereich der Erfindung zu verlassen.
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Diese
Patentanmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr.
Hei-11-302793, eingereicht am
25. Oktober 1999, die hierin durch Bezug eingeschlossen ist.
