Чернила для струйной печати, комплект чернил, способ струйной печати, картридж с чернилами, печатающий блок и печатающее устройство для струйной печати

Чернила для струйной печати, комплект чернил, способ струйной печати, картридж с чернилами, печатающий блок и печатающее устройство для струйной печати

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки создания изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к чернилам для струйной печати, которые обладают высокой стойкостью к окружающим газам и обеспечивают качественные изображения, в которых возникновение металлического блеска - так называемого явления бронзового отлива - подавляется даже в случае, когда происходит печать чернилами на носителе печатной информации. Настоящее изобретение также относится к комплекту чернил, способу струйной печати, картриджу с чернилами, печатающему блоку и печатающему устройству для струйной печати, в каждом из которых применяются упомянутые чернила для струйной печати.

Предшествующий уровень техники

Способ струйной печати - это способ печати, предусматривающий нанесение капель чернил на любой из носителей печатной информации, такой как обыкновенная бумага и глянцевые носители, для формирования изображения, и быстро нашедший широкое применение благодаря снижению его издержек и увеличению обеспечиваемой им скорости печати. В связи с быстрым распространением цифровых фотоаппаратов и кинокамер, а также повышением качества изображения, получаемого этим способом, он нашел распространенное применение в качестве способа вывода фотографического изображения, сравнимого с фотографией, полученной с помощью галогенида серебра.

В последние годы качество изображения повысилось не только за счет предельного уменьшения размера капли чернил и улучшения цветовой гаммы, предусматриваемой при введении многоцветных чернил. Между тем, потребности в окрашивающих материалах и чернилах выросли, поэтому стали более жесткими требования в связи с улучшением способности к проявлению цвета и надежности, связанных с предотвращением забивания краской и стабильностью выбрасывания.

По сравнению с фотографией, полученной с помощью галогенида серебра, способ струйной печати создает проблемы, например, в смысле устойчивости сохранения изображения готового печатного продукта. Вообще говоря, печатный продукт, полученный посредством способа струйной печати, по устойчивости сохранения изображения уступает фотографии, полученной с помощью галогенида серебра, и обуславливает проблему, заключающуюся в том, что окрашивающий материал на печатном продукте склонен к ухудшению свойств, что вызывает изменение цветового тона и обесцвечивание изображения, когда печатный продукт подвергается воздействию света, влажности, тепла, окружающих газов, присутствующих в воздухе и т.п. в течение длительного периода времени. В частности, для известного способа струйной печати остался насущным вопрос повышения стойкости к окружающим газам до уровня фотографии, полученной с помощью галогенида серебра. Среди оттенков, используемых в чернилах для струйной печати, - желтого, ярко-красного и голубого, наименьшей стойкостью к окружающим газам обладает голубой. Поэтому повышение стойкости голубых чернил к окружающим газам до уровня, сравнимого с уровнем стойкости желтых или ярко-красных чернил, является важным вопросом при осуществлении способа струйной печати.

Молекулярные каркасы окрашивающих материалов чернил для струйной печати, имеющих голубой оттенок, можно приближенно разделить на молекулярный каркас фталоцианина и молекулярный каркас трифенилметана. Характерными окрашивающими материалами с первым из упомянутых молекулярных каркасов являются указанные в справочнике Colour index (C.I.) прямые красители синего цвета (Direct Blue) под номерами 86 и 87, а также 199 (C.I. Direct Blue 86, 87 и 199). Характерным окрашивающим материалом с последним из упомянутых молекулярных каркасов являются указанный в справочнике по красителям (C.I.) кислотный краситель синего цвета (Acid Blue) под номером 9 (C.I. Acid Blue 9).

Вообще говоря, окрашивающий материал на основе фталоцианина отличается тем, что обладает превосходной светостойкостью по сравнению с окрашивающим материалом на основе трифенилметана. Кроме того, окрашивающий материал на основе фталоцианина обладает свойствами высокой влагостойкости или теплостойкости и обладает высокой способностью к проявлению цвета, вследствие чего такой окрашивающий материал нашел широкое применение в качестве окрашивающего материала чернил для струйной печати.

Вместе с тем, окрашивающий материал на основе фталоцианина обладает незначительной стойкостью к окружающим газам (таким, как озон, NO_x или SO₂), присутствующим воздухе, особенно к газообразному озону. В частности, в печатном продукте, полученном путем нанесения окрашивающего материала на носитель печатной информации, имеющий впитывающий чернила слой, содержащий неорганическое вещество, такое как глинозем или кремнезем, стойкость оказывается существенно низкой, вследствие чего становится заметным обесцвечивание, когда печатный продукт оставляют в помещении в течение длительного периода времени. С целью повышения стойкости к окружающим газам предложено добавлять в чернила различные соединения (см., например, выложенную японскую патентную заявку № Н05-171085, выложенную японскую патентную заявку № Н11-29729, выложенную японскую патентную заявку № Н10-130517, выложенную японскую патентную заявку № 2000-303009 и выложенную японскую патентную заявку № 2002-249677). Однако ни одна из этих публикаций не позволила достичь совместимости надлежащей способности к проявлению цвета и высокой стойкости к окружающим газам в чернилах для струйной печати.

Окрашивающий материал на основе фталоцианина обуславливает еще одну проблему, то есть появление металлического блеска - так называемого явления бронзового отлива - в результате свойств сильного агрегирования окрашивающего материала. Когда в печатном продукте возникает явление бронзового отлива, происходит изменение присущих этому печатному продукту свойств оптического отражения. В результате свойство проявления цвета и оттенок изображения заметно изменяются, что, в свою очередь, приводит к значительному снижению качества изображения. Считают, что явление бронзового отлива возникает в результате агрегирования окрашивающего материала на поверхности носителя печатной информации, например из-за свойств сильного агрегирования окрашивающего материала в чернилах и уменьшения проницаемости чернил в носитель печатной информации при нанесении чернил на этот носитель печатной информации. В частности, окрашивающий материал с аминогруппой, введенной в его молекулу с целью повышения стойкости к окружающим газам, или чернила, содержащие окрашивающий материал, обладающий низкой растворимостью в воде, проявляют существенную тенденцию вызывать явление бронзового отлива.

Например, предложено использовать конкретный окрашивающий материал на основе фталоцианина для повышения стойкости к окружающим газам (см., например, японский патент № 2942319). Использование конкретного окрашивающего материала на основе фталоцианина повышает стойкость к окружающим газам, что является одним из достоинств окрашивающего материала на основе фталоцианина, однако в вышеупомянутом предложении ничего не сказано о явлении бронзового отлива, вследствие чего неясно, какова стойкость окрашивающего материала к окружающим газам. Иными словами, совместимость стойкости к явлению бронзового отлива (стойкостью к бронзовому отливу) и стойкости к окружающим газам еще не достигнута.

Поэтому обязательно нужно провести поиск возможности получения чернил для струйной печати с использованием окрашивающего материала на основе фталоцианина, чтобы получить чернила, превосходные по свойству проявления цвета, обладающие высокой стойкостью к окружающим газам и подавляющие возникновение явления бронзового отлива.

Краткое изложение сущности изобретения

Ввиду описанных проблем авторы настоящего изобретения провели обширные исследования. В результате авторы изобретения обнаружили, что чернила для струйной печати, превосходные по свойству проявления цвета, обладающие высокой стойкостью к окружающим газам и способные обеспечивать изображения, превосходные по стойкости к бронзовому отливу, можно разработать с использованием конкретного окрашивающего материала на основе фталоцианина и подавления свойств агрегирования окрашивающего материала, что и составляет настоящее изобретение.

Поэтому задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать чернила для струйной печати, превосходные по свойству проявления цвета, обладающие высокой стойкостью к окружающим газам и способные обеспечивать изображения, превосходные по стойкости к бронзовому отливу.

Другие задачи настоящего изобретения заключаются в разработке способа печати, печатающего блока, картриджа с чернилами и печатающего устройства для струйной печати, в каждом из которых применяются упомянутые чернила для струйной печати.

Вышеуказанные задачи решаются с помощью настоящего изобретения, описываемого ниже. То есть в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложены чернила для струйной печати, содержащие, по меньшей мере, воду, водорастворимый органический растворитель и окрашивающий материал, причем окрашивающий материал является соединением, представленным нижеследующей общей формулой (I), или его солью, содержание (мас.%) окрашивающего материала находится в диапазоне 0,5 мас.% ≤ содержание < 3,0 мас.% по отношению к суммарной массе чернил для струйной печати и содержание (мас.%) 2-пирролидона в водорастворимом органическом растворителе составляет 50,0% или более по отношению к содержанию (мас.%) окрашивающего материала, а в распределении дисперсионного расстояния, измеренного способом малоуглового рентгеновского рассеяния, молекулярных агрегатов в чернилах для струйной печати, концентрация окрашивающего материала которых скорректирована до 0,5 мас.%, значение d₇₅ дисперсионного расстояния, соответствующее 75% распределения, находится в диапазоне 6,70 нм ≤ d₇₅ ≤ 10,60 нм:

Общая формула (I)

(где М представляет щелочной металл или аммоний, каждый из радикалов R₁ и R₂ независимо представляет атом водорода, сульфоновую группу или карбоксильную группу (при условии, что R₁ и R₂ не представляют одновременно атом водорода), Y представляет атом хлора, гидроксильную группу, аминогруппу либо моноалкиламино- или диалкиламиногруппу, l представляет число от 0 до 2, m представляет число от 1 до 3 и n представляет число от 1 до 3 (при условии, что l+m+n составляет от 3 до 4), а положения, в которых присутствуют заместители, являются положениями 4 или 4').

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложены чернила для струйной печати, содержащие, по меньшей мере, воду, водорастворимый органический растворитель и окрашивающий материал, причем окрашивающий материал является соединением, представленным нижеследующей общей формулой (I), или его солью, содержание (мас.%) окрашивающего материала находится в диапазоне 0,5 мас.% ≤ содержание < 3,0 мас.% по отношению к суммарной массе чернил для струйной печати и содержание (мас.%) 2-пирролидона в водорастворимом органическом растворителе составляет 50,0% или более по отношению к содержанию (мас.%) окрашивающего материала, а длина волны (λмакс) максимального поглощения, полученная путем измерения поглощающей способности чернил, приготовленных путем разбавления чернил для струйной печати в 2000 раз, находится в диапазоне 608,0 нм ≤ λмакс ≤ 613,0 нм:

Общая формула (I)

(где М представляет щелочной металл или аммоний, каждый из радикалов R₁ и R₂ независимо представляет атом водорода, сульфоновую группу или карбоксильную группу (при условии, что R₁ и R₂ не представляют одновременно атом водорода), Y представляет атом хлора, гидроксильную группу, аминогруппу либо моноалкиламино- или диалкиламиногруппу, l представляет число от 0 до 2, m представляет число от 1 до 3 и n представляет число от 1 до 3 (при условии, что l+m+n составляет от 3 до 4), а положения, в которых присутствуют заместители, являются положениями 4 или 4').

В еще одном аспекте чернил для струйной печати окрашивающий материал является соединением, представленным нижеследующей общей формулой (II), или его солью:

Общая формула (II)

(где М представляет щелочной металл или аммоний, l представляет число от 0 до 2, m представляет число от 1 до 3, и n представляет число от 1 до 3 (при условии, что l+m+n составляет от 3 до 4), а положения, в которых присутствуют заместители, являются положениями 4 или 4').

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен способ струйной печати, предусматривающий выбрасывание чернил способом создания струи чернил, при этом упомянутые чернила являются вышеописанными чернилами для струйной печати.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен картридж с чернилами, включающий в себя хранящую чернила часть для хранения чернил, при этом упомянутые чернила являются вышеописанными чернилами для струйной печати.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен печатающий блок, содержащий хранящую чернила часть для хранения чернил и печатающую головку для выбрасывания чернил, при этом упомянутые чернила являются вышеописанными чернилами для струйной печати.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложено печатающее устройство для струйной печати, содержащее хранящую чернила часть для хранения чернил и печатающую головку для выбрасывания чернил, при этом упомянутые чернила являются вышеописанными чернилами для струйной печати.

В соответствии с настоящим изобретением можно разработать чернила для струйной печати, превосходные по свойству проявления цвета, обладающие высокой стойкостью к окружающим газам и способные обеспечивать изображения, превосходные по стойкости к бронзовому отливу.

В соответствии с настоящим изобретением можно разработать способ струйной печати, картридж с чернилами, печатающий блок и печатающее устройство для струйной печати, в каждом из которых применяются упомянутые чернила для струйной печати.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлено изображение, иллюстрирующее принцип измерения способом малоуглового рентгеновского рассеяния;

на фиг.2 представлен профиль малоуглового рентгеновского рассеяния для каждого окрашивающего материала на основе фталоцианина и окрашивающего материала на основе трифенилметана;

на фиг.3 представлена принципиальная диаграмма дисперсионного расстояния между молекулярными агрегатами окрашивающего материала на основе фталоцианина;

на фиг.4 представлено перспективное изображение печатающего устройства;

на фиг.5 представлено изображение механической части печатающего устройства;

на фиг.6 представлено сечение печатающего устройства;

на фиг.7 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее состояние, в котором емкость с чернилами установлена на головке картриджа;

на фиг.8 представлено перспективное изображение с пространственным разделением деталей головки картриджа; и

на фиг.9 представлен вид спереди, иллюстрирующий подложку с печатными элементами на головке картриджа.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Ниже будет приведено более подробное описание настоящего изобретения в контексте предпочтительных вариантов осуществления.

В настоящем изобретении, когда окрашивающий материал является солью, происходит диссоциация этой соли с образованием ионов в чернилах, а это состояние для удобства характеризуется употреблением фразы «содержит соль».

Чернила

Ниже будет приведено подробное описание компонентов, входящих в состав чернил для струйной печати (иногда именуемые далее просто «чернилами»), соответствующих настоящему изобретению.

Среди желтых чернил, ярко-красных чернил и голубых чернил, каждые из которых широко применяются в качестве чернил для струйной печати, конкретно голубые чернила склонны иметь неудовлетворительную стойкость к окружающим газам. Чтобы справиться с проблемой стойкости голубых чернил к окружающим газам, настоящее изобретение имеет целью разработку голубых чернил, в которых, когда продукт, полученный посредством этих голубых чернил, подвергается воздействию окружающей среды, имеющей температуру 40°С, влажность 55% и концентрацию газообразного озона 2 части на миллион в течение 20 часов, причем оптическая плотность в отраженном свете на имеющем 50%-ный коэффициент заполнения участке печатного продукта составляет 83% или более от оптической плотности в отраженном свете на имеющем 50%-ный коэффициент заполнения участке печатного продукта перед экспонированием. Печатный продукт, полученный с использованием желтых чернил и ярко-красных чернил, обладает превосходной стойкостью к содержанию окружающих газов, при которой в вышеуказанных условиях экспонирования сохраняется оптическая плотность в отраженном свете, составляющая 83%. Следовательно, путем использования голубых чернил, в которых в вышеуказанных условиях экспонирования сохраняется оптическая плотность в отраженном свете, составляющая 83%, а каждые из желтых чернил и ярко-красных чернил обладают превосходной стойкостью к окружающим газам, можно достичь превосходной стойкости изображения при хранении.

Окрашивающий материал

Соединение, представленное общей формулой (I), или его соль

Чернила, соответствующие изобретению, должны содержать соединение, представленное нижеследующей общей формулой (I), или его соль. Соединение представленное нижеследующей общей формулой (I), или его соль является производным фталоцианина, характеризующимся тем, что оно имеет голубой оттенок и является превосходным по стойкости к окружающим газам.

Общая формула (I)

(В общей формуле (I) М представляет щелочной металл или аммоний, каждый из радикалов R₁ и R₂ независимо представляет атом водорода, сульфоновую группу или карбоксильную группу (при условии, что R₁ и R₂ не представляют одновременно атом водорода), Y представляет атом хлора, гидроксильную группу, аминогруппу либо моноалкиламино- или диалкиламиногруппу, l представляет число от 0 до 2, m представляет число от 1 до 3 и n представляет число от 1 до 3 (при условии, что l+m+n составляет от 3 до 4), а положения, в которых присутствуют заместители, являются положениями 4 или 4').

Вообще говоря, при синтезе производного фталоцианина, оно зачастую неизбежно включает в себя изомеры в положениях замещения, являющиеся разными в положениях, в которых присутствуют заместители R_n (n - число от 1 до 16) в общей формуле (III) (положения атомов углерода на бензольных кольцах, с которыми связаны радикалы R₁-R₁₆, определяются как положение 1 - положение 16 соответственно). Однако в общем случае изомеры в положениях замещения не отличаются друг от друга, а это часто приводит к получению одного и того же производного.

Общая формула (III)

Окрашивающим материалом, используемым в настоящем изобретении, является производное фталоцианина, полученное путем избирательного введения незамещенной сульфамоильной группы (-SO₂NH₂) или замещенной сульфамоильной группы (группы, представленной общей формулой (IV)) только в каждое из положений 4 и положений 4' в общей формуле (I) (R₂, R₃, R₆, R₇, R₁₀, R₁₁, R₁₄ и R₁₅) в общей формуле (III)). Авторы настоящего изобретения обнаружили, что печатный продукт, полученный с применением чернил, содержащих такое соединение, оказывается исключительно превосходным по стойкости к окружающим газам.

Используемое в настоящем изобретении соединение, представленное общей формулой (I), или его соль синтезируют, используя в качестве исходного материала соединение фталоцианина, полученное по реакции производного 4-сульфофталевой кислоты и производного (ангидрида) фталевой кислоты в присутствии соединения металла. Это соединение или его соль получают, преобразуя сульфоновую группу в соединении фталоцианина в хлорсульфоновую группу, которую затем вводят в реакцию с аминирующим веществом в присутствии органического амина.

Общая формула (IV)

Предпочтительные примеры замещенной сульфамоильной группы, представленной общей формулой (IV), проиллюстрированы ниже. Но замещенная сульфамоильная группа, используемая в настоящем изобретении, ими не ограничивается. Замещенная сульфамоильная группа, представленная общей формулой (IV), показана в форме свободной кислоты.

Пример заместителя 1

Пример заместителя 2

Пример заместителя 3

Пример заместителя 4

Пример заместителя 5

Пример заместителя 6

Пример заместителя 7

Конечно, соединение, замещенное вышеуказанным заместителем 1, то есть соединение, представленное нижеследующей общей формулой (II), или его соль, является наиболее предпочтительным с точки зрения баланса между способностью к проявлению цвета и стойкостью к окружающим газам.

Общая формула (II)

(В общей формуле (II) М представляет щелочной металл или аммоний, l представляет число от 0 до 2, m представляет число от 1 до 3 и n представляет число от 1 до 3 (при условии, что l+m+n составляет от 3 до 4), а положения, в которых присутствуют заместители, являются положениями 4 или 4').

Конечно, даже в таком соединении, используемом в настоящем изобретении, как представленное общей формулой (I), в котором количество заместителей составляет от 3 до 4, то есть l+m+n составляет от 3 до 4, а положения замещения ограничены или положениями 4 или 4', имеется большое количество изомеров, как показано в нижеследующих таблицах 1 и 2, которые отличаются друг от друга по количеству каждой из сульфоновой группы (-SO₃M), незамещенной сульфамоильной группы (-SO₂NH₂) и замещенной сульфамоильной группы (группы, представленной общей формулой (IV)), каждая из которых является заместителем, при наличии которого происходит замещение молекулярного каркаса фталоцианина. Соединение, представленное общей формулой (I), или его соль является смесью этих изомеров, и подтверждено, что даже соединения, имеющие одинаковую структуру, весьма отличаются по своим свойствам в зависимости от количества и видов изомеров. В качестве одного примера таких свойств можно привести различие в свойствах агрегирования между окрашивающими материалами.

Таблица 1Количество заместителей, положения заместителей и виды изомеров (где l+m+n=4)
	Сульфоновая группа	Незамещенная сульфамоильная группа	Замещенная сульфамоильная группа
	4Положение	4'Положение	4Положение	4'Положение	4Положение	4'Положение
l,m,n=0,1,3	0	0	1	0	3	0
0	0	1	0	2	1
0	0	1	0	1	2
0	0	1	0	0	3
0	0	0	1	3	0
0	0	0	1	2	1
0	0	0	1	1	2
0	0	0	1	0	3
l,m,n=0,2,2	0	0	2	0	2	0
0	0	2	0	1	1
0	0	2	0	0	2
0	0	1	1	2	0
0	0	1	1	1	1
0	0	1	1	0	2
0	0	0	2	2	0
0	0	0	2	1	1
0	0	0	2	0	2
l,m,n=0,3,1	0	0	3	0	1	0
0	0	3	0	0	1
0	0	2	1	1	0
0	0	2	1	0	1
0	0	1	2	0	1
0	0	1	2	1	0
0	0	0	3	0	1
0	0	0	3	1	0
l,m,n=1,1,2	1	0	1	0	2	0
1	0	1	0	1	1
1	0	1	0	0	2
1	0	0	1	2	0
1	0	0	1	1	1
1	0	0	1	0	2
0	1	1	0	2	0
0	1	1	0	1	1
0	1	1	0	0	2
	0	1	0	1	2	0
0	1	0	1	1	1
0	1	0	1	0	2
l,m,n=1,2,1	1	0	2	0	1	0
1	0	2	0	0	1
1	0	1	1	1	0
1	0	1	1	0	1
1	0	0	2	1	0
1	0	0	2	0	1
0	1	2	0	1	0
0	1	2	0	0	1
0	1	1	1	1	0
0	1	1	1	0	1
0	1	0	2	1	0
0	1	0	2	0	1
l,m,n=2,1,1	2	0	1	0	1	0
2	0	1	0	0	1
2	0	0	1	1	0
2	0	0	1	0	1
1	1	1	0	1	0
1	1	1	0	0	1
1	1	0	1	1	0
1	1	0	1	0	1
0	2	1	0	1	0
0	2	1	0	0	1
0	2	0	1	1	0
	0	2	0	1	0	1

Таблица 2Количество заместителей, положения заместителей и виды изомеров (где l+m+n=3)
	Сульфоновая группа	Незамещенная сульфамоильная группа	Замещенная сульфамоильная группа
	4Положение	4'Положение	4Положение	4'Положение	4Положение	4'Положение
l,m,n= 0,1,2	0	0	1	0	2	0
0	0	1	0	1	1
0	0	1	0	0	2
0	0	0	1	2	0
0	0	0	1	1	1
0	0	0	1	0	2
l,m,n= 0,2,1	0	0	2	0	1	0
0	0	2	0	0	1
0	0	1	1	1	0
0	0	1	1	0	1
0	0	0	2	1	0
0	0	0	2	0	1
l,m,n= 1,1,1	1	0	1	0	1	0
1	0	1	0	0	1
1	0	0	1	1	0
1	0	0	1	0	1
0	1	1	0	1	0
0	1	1	0	0	1
0	1	0	1	1	0
0	1	0	1	0	1

Вообще говоря, окрашивающий материал на основе фталоцианина обладает свойствами более сильного агрегирования, чем окрашивающие материалы, имеющие другие структуры (например, окрашивающие материалы на основе трифенилметана, азо-соединения или на основе ксантена). Улучшение свойства агрегирования повышает стойкость. Кстати, окрашивающие материалы, обладающие свойствами сильного агрегирования, проявляют свойства сильного агрегирования и в чернилах. Следовательно, когда изображение печатают на носителе печатной информации с использованием таких окрашивающих материалов, тенденция к возникновению явления бронзового отлива заметно сказывается на качестве изображения.

В отличие от этого, когда окрашивающий материал обладает свойствами существенно слабого агрегирования, свойства стойкости окрашивающего материала (особенно стойкость к окружающим газам) ухудшаются. Поэтому печатный продукт, получаемый с использованием чернил, содержащих такой окрашивающий материал, может оказаться непригодным для достижения стойкости изображения при хранении на таком же уровне, как у желтых чернил, которые обладают превосходной стойкостью к окружающим газам.

Соответственно, когда соединение, представленное общей формулой (I), или его соль используют в качестве окрашивающего материала, свойства агрегирования окрашивающего материала следует регулировать таким образом, чтобы можно было подавить возникновение явления бронзового отлива и можно было получить желаемую стойкость к окружающим газам.

В последние годы, чтобы получить высококачественные изображения, сравнимые с фотографией, полученной с помощью галогенида серебра, формирование изображения часто проводили с использованием сочетания нескольких чернил, имеющих одинаковый цветовой тон и разные концентрации окрашивающего материала. Иными словами, чернила, имеющие относительно высокое содержание окрашивающего материала (так называемые яркие цветные чернила), и чернила, имеющие относительно низкое содержание окрашивающего материала (так называемые бледные цветные чернила), используют в сочетании. При использовании ярких цветных чернил и бледных цветных чернил в сочетании можно формировать изображение со сниженной зернистостью участка бледного цвета и превосходной градацией тонов. Вместе с тем, исследование, проведенное авторами настоящего изобретения, выявило, что изображения, сформированные за счет использования бледных цветных чернил, могут уступать изображениям, сформированным за счет использования ярких цветных чернил, по стойкости к окружающим газам,

В частности, ожидается, что в чернилах, содержащих окрашивающий материал на основе фталоцианина, можно будет решить проблему, касающуюся неудовлетворительной стойкости, путем усиления свойств агрегирования окрашивающего материала. Однако обнаружено, что явление бронзового отлива возникает даже в бледных чернилах, имеющих содержание окрашивающего материала в диапазоне 0,5 мас.% ≤ содержание <3,0 мас.% по отношению к суммарной массе чернил при усилении свойств агрегирования окрашивающего материала.

На основании вышеизложенного авторы настоящего изобретения сконцентрировали свое внимание на свойствах агрегирования соединения, представленного общей формулой (I), или его соли и провели обширные исследования. В результате авторы изобретения нашли способ, при осуществлении которого виды заместителей соединения, представленного общей формулой (I), или его соли в качестве окрашивающего материала чернил, имеющих содержание (мас.%) окрашивающего материала в диапазоне 0,5 мас.% ≤ содержание < 3,0 мас.% по отношению к суммарной массе чернил, изменяют для регулирования свойства агрегирования окрашивающего материала, а 2-пирролидон, который является водорастворимым органическим растворителем, в частности, эффективным при подавлении возникновения явления бронзового отлива в соединении, представленном общей формулой (I), или его соли, используют в сочетании с упомянутым соединением для обеспечения превосходной способности к проявлению цвета, подавления возникновения явления бронзового отлива и повышения стойкости к окружающим газам. Именно так авторы изобретения и осуществили процесс создания настоящего изобретения.

Измерение свойств агрегирования окрашивающего материала

Для измерения свойств агрегирования окрашивающего материала, используемого в настоящем изобретении, применяют способ малоуглового рентгеновского рассеяния. Как описано, например, в таких первоисточниках, как "Saishin Colloid Kagaki" ("Latest Colloidal Chemistry" - «Новейшая коллоидная химия») (Kodasha Scientific, Fumio Kitahara and Kunio Furusawa) и "Hyomen Jotai and Colloid Jotai" ("Surface State and Colloid State" - «Состояние поверхности и состояние коллоида») (Tokyo Kagaki Dozin, Co., Ltd., Masayuki Nakagaki), способ малоуглового рентгеновского рассеяния характеризует подход, который обычно применяли для расчета расстояния между коллоидными частицами в коллоидном растворе.

Теперь со ссылками на фиг.1, где иллюстрируется принцип измерения способом малоуглового рентгеновского рассеяния, будет описана схема устройства для малоуглового рентгеновского рассеяния. Размер фокального пятна каждого из рентгеновских лучей, генерируемых из источника рентгеновского излучения, уменьшают примерно до нескольких миллиметров во время прохождения рентгеновских лучей сначала через щели с первой по третью, после чего этими рентгеновскими лучами облучают раствор пробы. Рентгеновские лучи, которыми облучают раствор пробы, рассеиваются частицами в этом растворе пробы перед тем, как рентгеновские лучи обнаруживаются на пластине, воспринимающей изображение. Поскольку рассеянные рентгеновские лучи интерферируют друг с другом ввиду наличия между ними разницы в оптическом пути, значение расстояния d между частицами можно определить на основе уравнения Брэгга (нижеследующее уравнение (1)), воспользовавшись результирующим значением θ. Когда частицы располагаются на равных расстояниях друг от друга, значение d, об определении которого идет речь, считают расстоянием от центра частицы до центра соседней частицы.

d = λ/2sinθ (1)

(В выражении (1) λ представляет длину волны рентгеновского луча, d представляет расстояние между частицами, а θ представляет угол рассеяния.)

Вообще говоря, пики в профиле углов рассеяния не возникают, когда частицы в растворе расположены нерегулярно. В случае водного раствора коллоидного материала (окрашивающего материала на основе фталоцианина), используемого в настоящем изобретении, обнаруживается устойчивый пик, имеющий максимальное значение в диапазоне 2θ от 0 до 5°, а частицы (молекулярные агрегаты), образованные за счет агрегирования молекул окрашивающего материала на основе фталоцианина, располагаются с некоторой регулярностью. На фиг.2 показан профиль углов рассеяния в водном растворе, содержащем 10 мас.%, каждого из окрашивающего материала на основе трифенилметана, имеющего структуру, представленную соединением (1) ниже, и окрашивающего материала на основе фталоцианина, имеющего структуру, представленную общей формулой (I). На фиг.2 показано, что окрашивающие материалы на основе фталоцианина, в частности, имеют пики углов рассеяния даже тогда, когда они имеют одинаковый голубой оттенок. Иными словами, в водном растворе окрашивающего материала на основе фталоцианина происходит агрегирование нескольких молекул фталоцианина. Кроме того, расстояния между молекулярными агрегатами имеют такое постоянное распределение, которое представлено профилем углов рассеяния.

Соединение (1)

На фиг.3 представлено схематическое изображение дисперсионного расстояния между молекулярными агрегатами окрашивающего материала на основе фталоцианина. Как показано на фиг.3, радиус некоторого молекулярного агрегата обозначен символом r1, а расстояние между некоторыми молекулярными агрегатами обозначено символом d1. В предположении, что значение d1 всегда постоянно, когда структура окрашивающего материала на основе фталоцианина остается неизменной, значение d, измеряемое способом малоуглового рентгеновского рассеяния, считают увеличивающимся от d2 до d3 при возрастании радиуса молекулярного агрегата, образованного окрашивающим материалом на основе фталоцианина, от r1 до r2. Соответственно, значение d, измеряемое способом малоуглового рентгеновского рассеяния считают показанием размера молекулярного агрегата окрашивающего материала на основе фталоцианина, а размер молекулярного агрегата, образовавшегося из молекул окрашивающего материала, считают увеличивающимся с увеличением значения d.

Исследование взаимосвязи между значением d в чернилах, содержащих окрашивающий материал на основе фталоцианина, и явлением бронзового отлива выявило, что в случае окрашивающих материалов на основе фталоцианина, представленных одной и той же структурной формулой, явление бронзового отлива вероятнее возникнет при большем значении d. С учетом того что явление бронзового отлива возникает благодаря агрегированию молекул окрашивающего материала на н