Чернила для струйной печати

Чернила для струйной печати

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к чернилам для струйной печати, которые имеют высокую устойчивость к газам окружающей среды и дают хорошее изображение, которые препятствуют появлению металлического блеска, так называемого бронзирования, даже когда чернила нанесены на печатный носитель. Настоящее изобретение относится также к способу струйной печати, чернильному картриджу, печатающему устройству и аппарату для струйной печати, в каждом из которых используются чернила для струйной печати.

Родственный уровень техники

Способ струйной печати является способом печати, включающим нанесение мелкой капли чернил на любой печатный носитель, такой как обычная бумага и глянцевые среды, чтобы получить изображение, этот способ быстро стал широко распространенным благодаря снижению его стоимости и повышению скорости печати. С быстрым распространением цифровых камер, в дополнение к улучшению качества изображения, полученного этим способом, способ стал общепринятым как способ вывода фотографического изображения, сравнимого с фотографиями на основе галогенидов серебра.

В последние годы качество изображения претерпело невозможное ранее улучшение благодаря, например, предельно сильному уменьшению размера капли чернил и улучшению цветовой гаммы, входящей в состав цветных чернил. Между тем росли требования к красителю и чернилам, так что требовались более строгие характеристики в отношении улучшения способности проявлять цвет и стабильности, например устойчивости к забиванию или стабильности выброса струи.

По сравнению с фотографией на основе галогенидов серебра способ струйной печати имеет проблемы в отношении, например, устойчивости изображения при хранении полученного печатного продукта. Вообще, продукт печати, полученный с помощью способа струйной печати, имеет худшую стабильность изображения при хранении, чем фотографии на основе галогенидов серебра, и приводит к появлению такой проблемы, что краситель на печатном продукте склонен портиться, что вызывает изменение цветового тона изображения и выцветание изображения, когда печатный продукт подвергается воздействию света, тепла, газов окружающей среды, присутствующих в воздухе, или подобного длительный период времени. В частности, проблемой способа струйной печати традиционно было улучшение устойчивости к газам окружающей среды до уровня фотографии на основе галогенидов серебра. Из желтого, пурпурного и голубого, являющихся красками, применяющимися для струйных чернил, самую низкую устойчивость к газам окружающей среды имеет голубой. Таким образом, улучшение устойчивости голубых чернил к газам окружающей среды до уровня, сравнимого с уровнем желтых чернил или пурпурных чернил, является одной важной проблемой в методе струйной печати.

Основу красителей для струйных чернил, имеющих голубую окраску, можно грубо разделить на фталоцианиновую основу и трифенилметановую основу. Характерные красители (C.I.) первого типа включают Прямой синий 86 и 87 и Прямой синий 199. Типичные красители (C.I.) второго типа включают Кислотный синий 9.

Вообще, краситель на основе фталоцианина отличается тем, что он имеет отличную светостойкость по сравнению с красителем на основе трифенилметана. Кроме того, краситель на основе фталоцианина имеет высокую стабильность к влаге или теплу и имеет хорошую цветопроявляющую способность, и поэтому этот краситель активно использовался как краситель для струйных чернил.

Однако краситель на основе фталоцианина обычно имеет плохую стабильность к газам окружающей среды в воздухе (таким как озон, NO_x или SO₂), особенно к озону. В частности, в печатном продукте, полученном при нанесении красителя на печатный носитель, имеющий впитывающий чернила слой, содержащий неорганическое вещество, такое как оксид алюминия или кремния, стабильность довольно низкая, так что выцветание печатного продукта существенно, когда печатный продукт остается в помещении на длительное время. Были описаны различные соединения для добавления в чернила в целях улучшения устойчивости к газам окружающей среды (см., например, выложенную заявку на патент Японии № H05-171085, выложенную заявку на патент Японии № Hll-29729, выложенную заявку на патент Японии № H10-130517, выложенную заявку на патент Японии № 2000-303009 и выложенную заявку на патент Японии № 2002-249677). Однако ни в одной из этих публикаций в чернилах для струйной печати не достигалась сочетаемость хорошей цветопроявляющей способности и высокой устойчивости к газам окружающей среды.

Краситель на основе фталоцианина имеет другой недостаток, а именно появление металлического блеска из-за высокой агрегационной способности красителя, так называемое бронзирование. Когда в печатном продукте возникает бронзирование, изменяется отражательная способность печатного продукта. В результате цветопроявляющая способность и тон изображения заметно изменяются, в результате происходит заметное снижение качества изображения. Считается, что бронзирование появляется в результате агрегации красителя на поверхности печатного носителя из-за, например, высокой агрегационной способности красителя в чернилах и снижения просачивания чернил внутрь печатного носителя, когда чернила нанесены на носитель. В частности, краситель, в молекулу которого введена аминогруппа в целях улучшения устойчивости к газам окружающей среды, или чернила, содержащие краситель с низкой растворимостью в воде, имеют тенденцию вызывать заметное бронзирование.

Например, для улучшения устойчивости к газам окружающей среды предлагалось использовать особый краситель на основе фталоцианина (см., например, патент JP 2942319). Использование особого красителя на основе фталоцианина обеспечивает устойчивость к газам окружающей среды, что является одной из проблем красителей на основе фталоцианина. Однако это предложение ничего не говорит о бронзировании, так что устойчивость красителя к бронзированию не ясна. Другими словами, сочетаемости устойчивости к бронзированию и устойчивости к газам окружающей среды пока получено не было.

Таким образом, был необходим поиск чернил для струйной печати, использующих краситель на основе фталоцианина, которые имеют отличную цветопроявляющую способность, имеют высокую устойчивость к газам окружающей среды и препятствуют появлению бронзирования.

Суть изобретения

Ввиду вышеуказанных проблем авторы настоящего изобретения провели всесторонние исследования. В результате авторы изобретения обнаружили, что чернила для струйной печати, которые имеют отличную цветопроявляющую способность, имеют высокую устойчивость к газам окружающей среды и способны давать изображение с отличной устойчивостью к бронзированию, могут быть получены при применении особого красителя на основе фталоцианина и контроле агрегационной способности красителя, тем самым осуществив настоящее изобретение.

Таким образом, целью настоящего изобретения является предоставить чернила для струйной печати, которые имеют отличную цветопроявляющую способность, имеют высокую устойчивость к газам окружающей среды и способны дать изображение с отличной устойчивостью к бронзированию.

Другой целью настоящего изобретения является предоставить способ печати, печатающее устройство, чернильный картридж и аппарат для струйной печати, в каждом из которых используются чернила для струйной печати.

Вышеуказанные цели были достигнуты в настоящем изобретении, описываемом ниже. Таким образом, согласно одному аспекту настоящего изобретения предложены чернила для струйной печати, содержащие по меньшей мере один краситель, причем краситель является соединением, представленным следующей общей формулой (I), или его солью; содержание (в мас.%) красителя составляет 3,0 мас.% или больше от общей массы чернил для струйной печати; и по измеренному способом малоуглового рентгеновского рассеяния распределению по дальности рассеяния для агрегатов молекул в струйных чернилах, в которых концентрация красителя установлена на уровне 3,0 мас.%, значение дальности рассеяния d₇₅, соответствующее тому, что 75% распределения составляет 3,0 мас.%, равно 6,50 нм или больше и 7,10 нм или меньше:

общая формула (I)

где M означает щелочной металл или аммоний; R₁ И R₂ каждый независимо означает атом водорода, сульфоновую группу или карбоксильную группу (при условии, что R₁ и R₂ не являются одновременно атомом водорода); Y означает атом хлора, гидроксильную группу, аминогруппу или моноалкиламино- или диалкиламино-группу; l означает от 0 до 2, m означает от 1 до 3 и n означает от 1 до 3 (при условии, что l+m+n равно 3 или 4); и положение замещения заместителя является положением 4 или положением 4'.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предоставляются чернила для струйной печати, содержащие по меньшей мере один краситель, в котором краситель является соединением, представленным следующей общей формулой (I) или его солью; содержание (мас.%) красителя составляет 3,0 мас.% или больше от общей массы чернил для струйной печати; и длина волны максимального поглощения (λmax), полученная измерением оптической плотности чернил, полученных разбавлением чернил для струйной печати в 2000 раз, составляет 612,0 нм или больше и 616,0 нм или меньше:

общая формула (I)

где M означает щелочной металл или аммоний; R₁ И R₂ каждый независимо означает атом водорода, сульфоновую группу или карбоксильную группу (при условии, что R₁ И R₂ не являются одновременно атомом водорода); Y означает атом хлора, гидроксильную группу, аминогруппу или моноалкиламино- или диалкиламиногруппу; l означает от 0 до 2, m означает от 1 до 3 и n означает от 1 до 3 (при условии, что l+m+n равно 3 или 4); и положение замещения заместителя является положением 4 или положением 4'.

В другом аспекте чернил для струйной печати краситель является соединением, представленным следующей общей формулой (II), или его солью:

общая формула (II)

где M означает щелочной металл или аммоний; l означает от 0 до 2, m означает от 1 до 3 и n означает от 1 до 3 (при условии, что l+m+n равно 3 или 4); и положение замещения заместителя является положением 4 или положением 4'.

В другом аспекте чернил для струйной печати чернила, кроме того, содержат воду и водорастворимый органический растворитель, причем водорастворимый органический растворитель является 2-пирролидоном, и содержание (мас.%) 2-пирролидона в чернилах для струйной печати составляет 50% или больше от содержания (мас.%) красителя.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ струйной печати, включающий выброс чернил способом чернильной струи, чтобы произвести печать на печатном носителе, причем чернила являются вышеописанными чернилами для струйной печати.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен чернильный картридж, включающий чернильницу для содержания чернил, причем чернила являются вышеописанными чернилами для струйной печати.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложено печатающее устройство, включающее чернильницу для содержания чернил и печатающую головку для выброса чернил, причем чернила являются вышеописанными чернилами для струйной печати.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен аппарат для струйной печати, включающий чернильницу для содержания чернил и печатающую головку для выброса чернил, причем чернила являются вышеописанными чернилами для струйной печати.

Согласно настоящему изобретению предложены чернила для струйной печати, которые имеют отличную цветопроявляющую способность, высокую устойчивость к газам окружающей среды и способность давать изображения с отличной устойчивостью к бронзированию.

Согласно настоящему изобретению предложен также способ струйной печати, чернильный картридж, печатающее устройство и аппарат для струйной печати, причем в каждом используются чернила для струйной печати.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 является видом, показывающим принцип измерения малоуглового рассеяния рентгеновских лучей;

фиг. 2 является профилем малоуглового рентгеновского рассеяния каждого из красителей на основе фталоцианина и красителя на основе трифенилметана;

фиг. 3 является схемой концептуального представления дальности рассеяния между молекулярными агрегатами красителя на основе фталоцианина;

фиг. 4 представляет собой вид в перспективе печатающего аппарата;

фиг. 5 представляет собой вид в перспективе части механизма печатающего аппарата;

фиг. 6 является сечением печатающего аппарата;

фиг. 7 является видом в перспективе, показывающим состояние, в котором чернильница установлена на картридже с головкой;

фиг. 8 является покомпонентным видом в перспективе картриджа с головкой; и

фиг. 9 является видом спереди, показывающим подложку печатающего элемента в картридже с головкой.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно иллюстрацией вариантов предпочтительного осуществления.

В настоящем изобретении, когда красителем является соль, соль в чернилах диссоциирована на ионы, но для удобства это состояние отражено выражением "содержит соль".

Чернила

Далее подробно описываются компоненты, составляющие чернила для струйной печати согласно настоящему изобретение (которые ниже могут называться просто чернилами) и им подобные.

В частности, голубые чернила обычно имеют худшую устойчивость к газам окружающей среды среди желтых чернил, пурпурных чернил и голубых чернил, все из которых активно используются как чернила для струйной печати. Чтобы решить проблему устойчивости голубых чернил к газам окружающей среды, целью настоящего изобретения является создание голубых чернил, для которых, когда печатный продукт, полученный с помощью голубых чернил, подвергается действию окружающей среды, имеющей температуру 40°C, влажность 55% и концентрацию озона 2 ppm, в течение 20 часов, оптическая плотность в отраженном свете при 50% степени заполнения печатного продукта составляет 83% или больше от оптической плотности в отраженном свете при 50% степени заполнения печатного продукта до экспозиции. Печатный продукт, полученный с использованием желтых чернил и пурпурных чернил, которые все очень устойчивы к газам окружающей среды, имеет отличную устойчивость к газам окружающей среды, при которой после вышеуказанных условий воздействия остается 83% или больше оптической плотности в отраженном свете. Следовательно, используя голубые чернила, для которых после вышеуказанных условий воздействия остается 83% или больше оптической плотности в отраженном свете, в комбинации с желтыми чернилами и пурпурными чернилами, которые оба имеют отличную устойчивость к газам окружающей среды, можно получить изображение с превосходной стабильностью при хранении.

Краситель

Соединение, представленное общей формулой (I) или его солью

Чернила согласно настоящему изобретению должны содержать соединение, представленное следующей общей формулой (I), или его соль. Соединение, представленное следующей общей формулой (I), или его соль является производным фталоцианина, отличающимся тем, что оно имеет голубую окраску и очень устойчиво к газам окружающей среды.

Общая формула (I)

(В общей формуле (I): M означает щелочной металл или аммоний; R₁ И R₂ каждый независимо означает атом водорода, сульфоновую группу или карбоксильную группу (при условии, что R₁ и R₂ не являются одновременно атомом водорода); Y означает атом хлора, гидроксильную группу, аминогруппу или моноалкиламино- или диалкиламиногруппу; l означает от 0 до 2, m означает от 1 до 3 и n означает от 1 до 3 (при условии, что l+m+n равно 3 или 4); и положение замещения заместителя является положением 4 или положением 4'.)

Вообще, когда синтезируют производное фталоцианина, оно часто неизбежно содержит структурные изомеры, которые отличаются положениями, в которых находятся заместители R_n (n: от 1 до 16) в общей формуле (III) (положения атомов углерода в бензольном кольце, с которыми связаны R₁-R₁₆, определяются как положения 1-16 соответственно). Однако обычно эти структурные изомеры не отличаются друг от друга и часто рассматриваются как одно и то же производное.

Общая формула (III)

Краситель для использования в настоящем изобретении является производным фталоцианина, полученным путем селективного введения незамещенной сульфамоильной группы (-SO₂NH₂) или замещенной сульфамоильной группы (группа, представленная общей формулой (IV)), только в любое из положения 4 и положения 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 использованием чернил, содержащих такое соединение, чрезвычайно устойчив к газам окружающей среды.

Соединение, представленное общей формулой (I), или его соль, применяемое в настоящем изобретении, синтезировано с использованием в качестве исходного материала соединения фталоцианина, полученного реакцией производного 4-сульфофталевой кислоты или производного 4-сульфофталевой кислоты и производного фталевой кислоты (ангидрида), в присутствии металлического соединения. Соединение или его соль получено путем превращения сульфоновой группы во фталоцианиновом соединении в хлорсульфоновую группу, которую затем приводят в реакцию с агентом аминирования в присутствии органического амина.

Общая формула (IV)

Предпочтительные примеры замещенной сульфамоильной группы, представленной общей формулой (IV), показаны ниже. Конечно, замещенные сульфамоильные группы, используемые в настоящем изобретении, ими не ограничиваются. Замещенные сульфамоильные группы, представленные общей формулой (IV), показаны в форме свободной кислоты.

Из них наиболее предпочтительным с точки зрения баланса между цветопроявляющей способностью и устойчивостью к газам окружающей среды является соединение, замещенное указанным выше иллюстративным заместителем 1, то есть соединение, представленное следующей общей формулой (II), или его соль.

Общая формула (II)

(В общей формуле (II): M означает щелочной металл или аммоний; l означает от 0 до 2, m означает от 1 до 3 и n означает от 1 до 3 (при условии, что l+m+n рано 3 или 4); и положение замещения заместителя является положением 4 или положением 4'.)

Однако даже в таком соединении, как представленное общей формулой (I), используемом в настоящем изобретении, в котором число заместителей составляет 3 или 4, то есть l+m+n равно 3 или 4, и положения замещения ограничены положением 4 или положением 4', имеется большое число изомеров, как показано таблицах 1 и 2 ниже, которые отличаются друг от друга по числу сульфоновых групп (-SO₃M), незамещенных сульфамоильных групп (-SO₂NH₂) и замещенных сульфамоильных групп (группа, представленная общей формулой (IV)), каждая из которых является заместителем, который замещает фталоцианиновый скелет. Соединение, представленное общей формулой (I), или его соль является смесью этих изомеров, и было обнаружено, что даже соединения, имеющие одну и ту же структуру, имеют существенно разные свойства в зависимости от числа и типа своих изомеров. В качестве одного из примеров таких свойств можно указать разную агрегационную способность у самих красителей.

Таблица 1Число заместителей, положения заместителей и тип изомеров (для l+m+n=4)
	Сульфоновая группа	Незамещенная сульфамоильная группа	Замещенная сульфамоильная группа
положение 4	положение 4'	положение 4	положение 4'	положение 4	положение4'
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 2Число заместителей, положения заместителей и тип изомеров (для l+m+n=3)
	Сульфоновая группа	Незамещенная сульфамоильная группа	Замещенная сульфамоильная группа
положение 4	положение 4'	положение 4	положение 4'	положение 4	положение 4'
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, краситель на основе фталоцианина имеет более высокую склонность к агрегации, чем красители с другими структурами (например, на основе трифенилметана, азокрасители или красители на основе ксантана). Усиление агрегационной способности повышает стабильность.

Между тем, краситель с высокой агрегационной способностью обнаруживает высокую агрегационную способность красителя в чернилах. Следовательно, бронзирование, которое приводит к ухудшению качества изображения, когда оно напечатано на печатном носителе с помощью красителя, имеет тенденцию становиться более заметным.

Напротив, когда краситель имеет существенно низкую агрегационную способность, снижается стабильность красителя (особенно устойчивость к газам окружающей среды). Следовательно, печатный продукт, полученный с помощью чернил, содержащих этот краситель, может оказаться неспособным обеспечить устойчивость изображения при хранении на таком же уровне, как желтые чернила и пурпурные чернила, которые оба имеют отличную устойчивость к газам окружающей среды.

Таким образом, когда соединение, представленное общей формулой (I), или его соль используется в качестве красителя, агрегационная способность красителя должна регулироваться так, чтобы появление бронзирования можно было подавить и чтобы можно было получить желательную устойчивость к газам окружающей среды.

Сравнение соединения, представленного общей формулой (I), или его соли, которое является красителем для использования в чернилах по настоящему изобретению, и красителей (C.I.) Прямой синий 199, Прямой синий 86 или им подобных, являющихся типичными красителями, имеющими тот же скелет, что и вышеуказанный краситель и обычно использующихся для чернил, показывает следующее. В первом красителе молекулярный вес заместителя, который замещает на фталоцианиновом скелете, большой, и молекулярный вес всего красителя также велик, так что эффективность окрашивания на тот же весовой % снижается по сравнению с эффективностью последнего красителя. Таким образом, концентрация красителя в чернилах должна быть установлена так, чтобы быть высокой, чтобы получить цветопроявляющую способность, сравнимую с чернилами, содержащими обычный краситель. В частности, содержание красителя (мас.%) предпочтительно составляет 3,0 мас.% или больше от полного веса чернил, чтобы получить цветопроявляющую способность, сравнимую со способностью чернил, содержащих обычный краситель, когда последние нанесены посредством чернил на немелованную бумагу или подобное, имеющую низкую цветопроявляющую способность. Содержание предпочтительно составляет 10,0 масс.% или меньше, чтобы в достаточной степени удовлетворить стабильности, например, такой, как закрепление.

Следует отметить, что когда концентрация красителя в чернилах высока, происходит агрегирование красителя на печатном носителе и, следовательно, появление бронзирования становится, как правило, более заметным. Таким образом, даже если содержание (то есть концентрация красителя) соединения, представленного общей формулой (I), или его соли, которое является красителем для применения в чернилах по настоящему изобретению, составляет до 3,0 мас.% или больше от полного веса чернил, агрегационная способность красителя должна регулироваться так, чтобы появление бронзирования можно было подавить и чтобы можно было получить желательную устойчивость к газам окружающей среды.

На основе предшествующих полученных данных авторы настоящего изобретения провели интенсивные исследования, обращая внимание на агрегационную способность соединения, представленного общей формулой (I), или его соли. В результате авторы изобретения нашли способ, включающий изменение типа заместителя для красителя, являющегося соединением, представленным общей формулой (I), или его солью, для регулирования агрегационных свойств красителя, чтобы обеспечить отличную цветопроявляющую способность, подавить появление бронзирования и повысить устойчивость к газам окружающей среды. Таким образом, авторы осуществили настоящее изобретение.

Измерение агрегационных свойств красителя

Для измерения агрегационных свойств красителя, используемого в настоящем изобретении, применим метод малоуглового рентгеновского рассеяния.

Как описано, например, в "Saishin Colloid Kagaku" (Новости коллоидной химии) (Kodansha Scientific, Fumio Kitahara и Kunio Furusawa) и в "Hyomen Jotai To Colloid Jotai" (Поверхностное состояние и коллоидное состояние) (Tokyo Kagaku Dozin, Co., Ltd., Masayuki Nakagaki), способ малоуглового рентгеновского рассеяния является подходом, который обычно применялся для расчета расстояния между коллоидными частицами в коллоидном растворе.

Схема аппарата малоуглового рентгеновского рассеяния будет описана с обращением к фиг. 1, на которой показан принцип измерения по методу малоуглового рентгеновского рассеяния. Размер фокального пятна каждого из рентгеновских лучей, создаваемых источником рентгеновского излучения, уменьшается до примерно нескольких миллиметров при прохождении рентгеновских лучей от первой до третьей щели, и пробный раствор облучается рентгеновскими лучами. Рентгеновские лучи, которыми облучали пробный раствор, рассеиваются частицами пробного раствора до того, как рентгеновские лучи будут обнаружены на экспонированной пластине. Так как рассеянные рентгеновские лучи интерферируют друг с другом из-за разницы оптического пути между ними, значение расстояния d между частицами можно определить на основе уравнения Брегга (следующее выражение (1)), используя результирующее значение θ. Когда частицы расположены на равном расстоянии, определяемое в этом случае значение d рассматривается как расстояние от центра частицы до центра соседней частицы.

d=λ/2sinθ

(1)

(В выражении (1) λ означает длину волны рентгеновских лучей, d означает расстояние между частицами, и θ означает угол рассеяния.)

Вообще, когда частицы в растворе расположены нерегулярно, пики в профиле углов рассеяния отсутствуют. В случае водного раствора красителя (краситель на основе фталоцианина), используемого в настоящем изобретении, обнаружен сильный пик, имеющий максимальное значение в интервале 2θ=0-5°, и было найдено, что частицы (молекулярные агрегаты), образованные агрегированием красителя на основе фталоцианина, расположены с определенной регулярностью. Фиг. 2 показывает профиль угла рассеяния в 10%-ном (мас.%) водном растворе красителя на основе трифенилметана, имеющего структуру, представленную соединением (1) ниже, и красителя на основе фталоцианина, имеющего структуру, представленную общей формулой (I). На фиг. 2 показано, что красители на основе фталоцианина специфически имеют пики углов рассеяния, даже когда они имеют такую же голубую окраску. Другими словами, несколько молекул фталоцианина агрегируют в водном растворе красителя на основе фталоцианина с образованием молекулярных агрегатов. Кроме того, расстояния между молекулярными агрегатами имеют такое постоянное распределение, которое может быть представлено профилем углов рассеяния.

Соединение (1)

Фиг. 3 представляет собой схематический вид расстояний между молекулярными агрегатами красителя на основе фталоцианина. Как видно на фиг. 3, радиус определенных молекулярных агрегатов красителя на основе фталоцианина обозначен r1, а расстояние между молекулярными агрегатами обозначено d1. Предполагая, что d1 всегда постоянно, когда структура красителя на основе фталоцианина остается неизменной, считается, что значение d, измеренное способом малоуглового рентгеновского рассеяния, повышается от d2 до d3 при увеличении радиуса молекулярного агрегата, образованного красителем на основе фталоцианина, от r1 до r2. Таким образом, значение d, измеренное вышеуказанным способом, рассматривается как показатель размера молекулярного агрегата красителя на основе фталоцианина, и ожидается, что размер молекулярного агрегата, образованного молекулами красителя, повышается при увеличении значения d.

Исследования связи между величиной d в чернилах, содержащих краситель на основе фталоцианина, и явлением бронзирования выявили, что в случае красителей на основе фталоцианина, имеющих одну и ту же структурную формулу, бронзирование произойдет с большей вероятностью, когда величина d больше. Принимая во внимание тот факт, что бронзирование происходит из-за агрегирования молекул красителя на печатном носителе, было высказано предположение, что имеется корреляция между описанной выше величиной d и размером молекулярного агрегата.

Форма пика в профиле углов рассеяния указывает на распределение расстояний между молекулярными агрегатами, то есть на распределение дальности рассеяния между молекулярными агрегатами. Учитывая вышеописанный факт, что дальность рассеяния является показателем размера молекулярного агрегата, такой профиль углов рассеяния, как ожидается, указывает на распределение размеров молекулярных агрегатов в растворе. Другими словами, предполагая, что площадь пика в профиле углов рассеяния дает размеры всех молекулярных агрегатов в растворе, бронзирование становится более вероятным при увеличении величины d, то есть при увеличении частоты больших молекулярных агрегатов. Поэтому ожидается, что снижение частоты больших молекулярных агрегатов, которые способны вызывать бронзирование, будет способно подавить появление бронзирования. Однако в случае чернил, содержащих только очень маленькие молекулярные агрегаты, устойчивость чернил к газам окружающей среды понижена, хотя бронзирование менее вероятно. Соответственно размеры агрегатов молекул (абсолютное значение величины d) должны соответствующим образом регулироваться, чтобы подавить наступление бронзирования и получить устойчивость к газам окружающей среды.

Вообще, когда размеры молекул красителя имеют определенное частотное распределение, указывается, что пороговое значение визуального очувствления, которое является пределом обнаружения человеком, равно 25% от полного количества. Ввиду вышеизложенного, значение d в точке, в которой большие молекулярные агрегаты, являющиеся причиной бронзирования, составляют до 25% или меньше от всех агрегатов, т.е. в точке, в которой малые молекулярные агрегаты, которые вряд ли вызывают бронзирование, составляют 75% или больше от всех агрегатов, определяется как значение d₇₅, и значение d₇₅ регулируется так, чтобы лежать в определенном интервале, благодаря чему могут быть получены чернила, которые препятствуют появлению бронзирования и имеют высокую устойчивость к газам окружающей среды.

Действительно, согласно исследованиям по корреляции между каждым

значением d_пик, рассчитанным из пика значений 2θ в профиле углов рассеяния, и вышеописанным значением d₇₅, и уровнем проявления бронзирования, было найдено, что значение d₇₅, при котором учитывается фактор распределения размеров всех молекулярных агрегатов, имеет более сильную корреляцию с бронзированием, чем значение d_пик. Базовая линия для определения значения 2θ проведена в интервале 0,5-5°.

Ввиду вышеизложенного, авторы настоящего изобретения провели следующий эксперимент, используя соединение, полученное изменением числа, типа и положений замещения заместителей в соединении, представленном общей формулой (I), или его соли, которое является красителем на основе фталоцианина, то есть красителем с контролируемой агрегационной способностью. Готовили чернила, содержащие краситель, и измеряли профиль углов рассеяния чернил для расчета значения d₇₅. Затем на основе полученного значения d₇₅ каждый краситель оценивали на агрегационную способность. В результате было подтверждено, что когда чернила имеют знач