CN100363441C - 记录液体、液体盒、液体喷射装置与液体喷射方法 - Google Patents
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Abstract
公开了在喷墨体系的打印机装置中使用的墨液以供记录图像或字母/符号。在油墨2内包括含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂,其中m和n是不大于1的整数,以防止模糊或在墨滴i的沉积点处产生的渗出。
Description
技术领域
本发明涉及用于在载体上记录的记录液体(recording liquid)、在其内容纳记录液体的液体盒(liquid cartridge)和通过加压元件增加记录液体压力以液滴形式从喷射开口处喷射液体的液体喷射装置与液体喷射方法(liquidemitting method)。
本申请要求在2003年5月29日于日本提交的日本专利申请2003-152031和2003年10月2日提交的日本专利申请2003-344969的优先权,其全部内容在此通过参考引入。
背景技术
在藉助喷射开口喷射液体到载体上的液体喷射装置当中,存在用于记录图像或字母/符号的喷墨体系的打印机装置。喷墨体系的打印机装置有利于低的运行成本、小的装置尺寸和形成多色打印图像。在喷墨体系的打印机装置中,作为记录液体的油墨,如黄色、深红色、深蓝色或黑色油墨,从油墨盒供应到例如头芯片的墨液腔室中。在这种打印机装置中,通过加压元件,如排列在墨液腔室内的耐热元件,使墨液腔室的压力增加,并藉助小型油墨喷射开口,即所谓的油墨喷嘴喷射。更具体地说,排列在墨液腔室内的电阻加热元件在油墨腔室内加热油墨,在电阻加热器上的油墨内生成空气泡,在由空气泡施加的推进力下藉助喷嘴喷射油墨,然后油墨沉积在作为载体的记录片材上以供在其上打印图像或者字母/符号。
对于在喷墨体系的打印机装置中使用的油墨来说,使用通过在溶剂(它包括例如有机溶剂)内分散作为染料起作用的各种染料物质,或着色剂,如颜料而获得的溶液。要求这种油墨满足下述条件:
1)一旦沉积,它在记录片材上不渗出(bleed),也就是说,它得到高的图像质量;
2)在长期储存中它不劣化,也就是说,它具有优异的长期储存性;
3)在沉积于记录片材上之后,它不因光、热或湿气而导致颜色变化,也就是说,它具有高抗性;
4)对于高速打印来说,它对驱动频率具有优异的频率应答;
5)它在打印之后立即干燥,也就是说,它具有快干性能;和
6)在打印过程中或在打印中断之后再开始时,它不堵塞喷嘴。
在例如日本特开专利公开S59-93765和S60-243175中披露的技术被设计为满足这些要求。
然而,在现有技术的目前情况下,难以开发对驱动频率具有高的应答性能的油墨,以跟上打印机的增加的打印速度,也就是说,为对付从油墨喷嘴中变短的油墨喷射间隔而设计的油墨。特别需要降低油墨粘度以跟上打印机装置的增加的打印速度。然而,若以这一方式降低油墨粘度,则非所需地降低在油墨从喷嘴中喷射时刻油墨喷射的稳定性。
此外,在打印机装置上的打印过程中,普通的纸张,例如复印纸张、粘结纸张(bond paper sheets)或报道用纸张主要用作记录纸张。在此情况下,可能出现的问题是,沉积的油墨沿着普通纸张的纤维渗出或者不容易干燥,这是由于在普通纸张内包含的施胶剂导致的。
为了解决这些问题,在日本专利公开Nos.56-57862或55-29546中已提出设定油墨的pH到强碱性或者使用大量的表面活性剂。
然而,在利用设定油墨的pH到强碱性的技术的情况下,打印在普通纸张上的油墨也变为强碱性,其结果是接触打印油墨的物体的物理性能发生变化。
使用大量表面活性剂的技术遭遇的问题是,油墨的表面张力下降,同时在油墨制备过程中或在墨液腔室内倾向于产生空气泡沫,如此生成的空气泡沫在消泡时不容易消散。因此,利用常规的打印机装置,由于在没有喷射的情况下,在墨液腔室内生成的空气泡沫导致大量地阻碍油墨从孔隙流出,或者相反,孔隙表面全部被润湿,结果抑制油墨的喷射。此外,利用目前这一提议,存在的危险是,取决于所使用的普通纸张的种类,严重地出现渗出。另外,利用目前这一提议,可能出现由于在油墨喷射的时刻电阻加热器加热油墨导致油墨温度超过常规使用的表面活性剂的浊点(其浊点在60℃的数量级)。若油墨被加热到高于表面活性剂的浊点,则可能出现表面活性剂在油墨内沉淀,使其物理性能改变,高图像质量打印变得不可能,或者不可能对付变短的喷射间隔。
为了解决上述问题,在例如日本特开专利公开63-139964或日本专利3262568中已提出使用主要由乙炔二醇(acetylene glycol)构成的表面活性剂作为表面活性剂的技术。由于乙炔二醇在分子内的相邻碳原子上具有三键和羟基的特定结构,因此它的起泡性能和渗出低,且消泡和固定性能优异,同时甚至在字母/符号的高速打印中能稳定地喷射油墨。
然而,在日本特开专利公开63-139964或日本专利3262568中述及的含乙炔二醇的表面活性剂,成本极高,使得其应用阻碍了油墨生产成本的下降。另一方面,含乙炔二醇的表面活性剂对从一个生产场地到另一个生产场地的表面活性的不可忽略的变化敏感,使得油墨质量不恒定。
本发明的目的是提供新型的记录液体,利用它可解决常规技术中固有的问题,提供含有该记录液体的液体盒,和使用包含在液体盒内的记录液体,能进行高图像质量打印的液体喷射方法以及液体喷射装置。
本发明另一目的是提供便宜的记录液体,它对载体的润湿性优异,对起泡或者渗出仅仅在更少的程度上敏感,并且它能对付高质量的打印和变短的喷射间隔。本发明又一目的是提供使用包含记录液体的液体盒,和在该液体盒内容纳的记录液体,能进行高质量打印的液体喷射方法以及液体喷射装置。
本发明的发明者已发现,通过在记录液体内包含表面活性剂,所述表面活性剂本身又含有3-乙基-3-羟甲基-庚醇的环氧乙烷加合物,替代乙炔二醇,可解决上述问题。基于这一发现,本发明的发明者实现了本发明的目的。
因此,本发明提供一种作为液滴沉积在用于打印的载体上的记录液体,它包括染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数。
本发明还提供装载在液体喷射装置上且作为记录液体的供应源操作的液体盒,所述记录液体容纳在液体用容器内;所属液体喷射装置以液滴形式喷射记录液体,以供在载体上沉积和记录,其中记录液体含有染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数。
本发明还提供液体喷射装置,它包括喷射设备,所述喷射设备包括储存记录液体的液体腔室,向液体腔室供应记录液体的供应单元,在液体腔室内提供的一个或多个以给储存在液体腔室内纪录液体加压的加压单元,和以液滴状态从每一液体腔室喷射经加压设备加压的记录液体到载体的主表面上的喷射开口;连接到喷射设备上且以供应源形式操作将记录液体供应到供应单元上的液体盒,和控制加压单元驱动的喷射控制设备;该记录液体含有染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数。
本发明还提供通过液体喷射装置喷射液体的方法,包括喷射设备,所述喷射设备包括储存记录液体的液体腔室,向液体腔室供应记录液体的供应单元,在液体腔室内提供的一个或多个以给储存在液体腔室内纪录液体加压的加压单元,和以液滴状态从每一液体腔室喷射经加压设备加压的记录液体到载体的主表面上的喷射开口;连接到喷射设备上且以供应源形式操作将记录液体供应到供应单元上的液体盒,和控制加压单元驱动的喷射控制设备;其中作为记录液体,使用含有染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂的液体混合物:
其中m和n是不小于1的整数。
本发明的记录液体含有至少一种表面活性剂,所述表面活性剂本身又含上述分子式1表示的有机化合物。具体地说,通过在记录液体内包含至少一种由上述化学式1表示的非离子表面活性剂的记录液体,可抑制在液体腔室内记录液体起泡以及优化记录液体对载体的涂布性能。因此,根据其中可抑制在液体腔室内记录液体起泡以及优化记录液体对例如喷射开口的涂布性能的本发明,记录液体可最佳地从喷射开口中喷射,并且当记录片材用作载体时,可抑制沉积在记录片材上的记录液体渗开或渗出,能高质量地打印。另外,即使从喷射开口中喷射记录液体的间隔变短,也可抑制在液体腔室内的记录液体过度起泡。由于油墨相对于喷射开口显示出最佳的润湿性,因此记录液体可被最佳地供应到液体腔室内部或供应到喷射开口处,以便可喷射记录液体,以对付增加的打印速度。
此外,利用本发明的记录液体的情况下,含有化学式1所示的有机化合物的表面活性剂的浊点的数量级为80℃,高于常规的表面活性剂,因此可抑制在加压单元上的记录液体温度防止容易超过表面活性剂的浊点,以便可防止记录液体的特征改变,使得不可能从喷射开口处喷射液滴的不便。
本发明还提供以液滴状态沉积在于其上打印的载体上的另一记录液体。该记录液体含有染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数,以及在20℃下的蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚。
本发明还提供装载在液体喷射装置上且作为记录液体的供应源操作的另一液体盒,所述记录液体容纳在液体用容器内;其中液体喷射装置以液滴形式喷射记录液体,以供在载体上沉积和记录。该记录液体含有染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数,以及在20℃下的蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚。
本发明还提供一种液体喷射装置(liquid emitting device),它包括喷射设备(emission means),所述喷射设备包括储存记录液体的液体腔室(liquidchamber),向液体腔室供应记录液体的供应单元(supply unit),在液体腔室内提供的一个或多个以给储存在液体腔室内纪录液体加压的加压单元(pressurizing unit),和以液滴状态从每一液体腔室喷射经加压设备加压的记录液体到载体的主表面上的喷射开口(emission opening);连接到喷射设备上且以供应源形式操作将记录液体供应到供应单元上的液体盒(liquidcartridge),和控制加压单元驱动的喷射控制设备(emission controllingmeans);该记录液体含有染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数,以及在20℃下的蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚。
本发明还提供另一通过液体喷射装置喷射液体的方法,所述液体喷射装置包括喷射设备,所述喷射设备包括储存记录液体的液体腔室,向液体腔室供应记录液体的供应单元,在液体腔室内提供的一个或多个以给储存在液体腔室内纪录液体加压的加压单元,和以液滴状态从每一液体腔室喷射经加压设备加压的记录液体到载体的主表面上的喷射开口;连接到喷射设备上且以供应源形式操作将记录液体供应到供应单元上的液体盒,和控制加压单元驱动的喷射控制设备;其中作为记录液体,使用含有染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数,以及在20℃下的蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚。
利用含有表面活性剂的本发明的其它记录液体,所述表面活性剂本身又含有上述化学式1表示的有机化合物,具体地说,上述化学式1所示的非离子表面活性剂,可抑制在液体腔室内记录液体起泡以及确保对载体的最佳涂布性能。因此,在使用本发明的记录液体的情况下,可抑制在喷射设备的液体腔室内记录液体起泡和确保记录液体对例如喷射开口的最佳润湿性,以便记录液体可满意地从喷射开口处喷射。此外,在采用本发明的记录液体的情况下,含有上述化学式的有机化合物的表面活性剂的浊点数量级为80℃,高于常规使用的表面活性剂,结果可防止在加压单元上记录液体的温度容易超过表面活性剂的浊点。
利用除了含有上述化学式1所示的表面活性剂以外,还含有在20℃下的蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚的本发明的其它记录液体,可在任何时刻,例如当油墨包含在液体腔室内时、当油墨存在于喷射开口内时或在沉积于载体上之后,维持油墨的表面张力在较低数值下,从而进一步改进对液体腔室内部或对喷射开口内部的润湿性。这一优点增加了专属于本发明的前述记录液体的优势。
另外,含有表面活性剂的本发明的记录液体的成本低于使用例如乙炔二醇的情况,其中所述表面活性剂含有上述化学式1所示的有机化合物,而不是含有例如乙炔二醇的常规表面活性剂。
附图简述
图1是显示本发明的喷墨打印机装置的透视图。
图2是显示在喷墨打印机装置内提供的喷墨打印头盒的透视图。
图3是显示喷墨打印头盒的截面视图。
图4A和4B示出了当墨盒装载在喷墨打印头盒内的适当位置时的油墨供应单元,其中图4A是显示供应开口闭合时的侧视图,图4B是显示供应开口打开时的截面视图。
图5是显示在喷墨打印头盒内的墨盒与头芯片之间关系的侧视图。
图6A和6B示出了在墨盒连接部分处的阀门装置,其中图6A是显示阀门闭合时的截面视图,图6B是显示阀门打开时的截面视图。
图7是显示喷墨打印头盒的头芯片的分解图。
图8是显示头芯片的平面图。
图9,说明了喷射墨滴的头芯片状态,它是描述其中在墨液腔室内已形成基本上相同尺寸的油墨空气泡的状态的截面视图。
图10,说明了喷射墨滴的头芯片状态,它是描述其中墨滴通过两个油墨空气泡几乎直接向下从喷嘴中喷射出的状态的截面视图。
图11,说明了喷射墨滴的头芯片状态,它是描述其中在墨液腔室内已形成不同尺寸的油墨空气泡的状态的截面视图。
图12,说明了喷射墨滴的头芯片状态,它是描述其中墨滴通过两个油墨空气泡基本上倾斜地从喷嘴中喷射出的状态的截面视图。
图13是显示喷墨打印机装置的侧视图,其中移开了该器件的一部分以显示其内部。
图14是显示喷墨打印机装置的控制电路的方框图。
图15是显示控制电路的喷射控制单元的方框图。
图16A-16C是显示控制墨滴喷射方向的喷射控制单元状态的截面视图,其中图16A是说明基本上直接向下喷射的墨滴的截面视图,图16B是说明以喷嘴为中心,基本上倾斜地沿记录片材宽度的一个方向喷射的墨滴的截面视图,图16C是说明以喷嘴为中心,基本上倾斜地沿记录片材宽度的相反方向喷射的墨滴的截面视图。
图17是说明喷墨打印机装置的打印操作的流程图。
图18是显示其中头芯片打开/闭合装置开启状态的喷墨打印机装置的侧视图,其中移开该器件的一部分以显示其内部。
图19A-19C示出了头芯片的改性,其中图19A是显示其中电阻加热器平行于记录片材运行方向排列时的状态的平面图,图19B是显示在油墨腔室内提供的三个电阻加热器的平面图,图19C是显示在油墨腔室内提供的四个电阻加热器的平面图。
图20是显示其中仅仅提供一个电阻加热器的状态时头芯片改性的平面图。
实施本发明的最佳模式
参考附图,下文说明根据本发明的记录液体、液体盒、液体喷射装置和液体喷射方法。如图1所示的喷墨打印机装置1(以下称为打印机装置1)将例如油墨喷射到以预定方向运行的记录片材P上,结果打印图像或字母/符号。该打印机装置1是所谓的行式打印机装置,其中油墨喷射开口(喷嘴)沿记录片材P的宽度方向,亦即沿图1中的箭头W的方向基本上以行的方式排列,以保持与记录片材P的打印宽度一致。
参考图2和3,该打印机装置1包括喷墨打印头盒3(下文称为头盒3),供喷射油墨2作为记录图像或字母/符号的记录液体到记录片材P上,在其上装载头盒3的打印机4的主体单元。关于打印机装置1,头盒3可装到打印机4的主体单元上或从中卸下。在头盒3上,具有可拆卸安装的墨盒11y、11m、11c和11k,它们作为油墨供应源和作为供在其内容纳油墨的液体盒而操作。关于打印机装置1,可使用黄色墨盒11y、深红色墨盒11m、深蓝色墨盒11c和黑色墨盒11k。可拆卸地装到打印机4的主体单元上的头盒3,和可拆卸地装到头盒3上的墨盒11y、11m、11c和11k,作为消耗品可以互换。
关于以上所述的打印机装置1,其中记录片材P以层叠状态固定在其内的托架55a,装载在托架装载单元5上,所述托架装载单元5提供在打印机4的主体单元的正面底部一侧上,为的是允许装载在托架55a内的记录片材P被供应到打印机4的主体单元内部。当托架55a装载在打印机4的主体单元的正面侧上的托架装置单元5上时,记录片材P通过片材输送/排出装置54从片材输送开口55供应到打印机4的主体单元的背面侧。被供应到打印机4的主体单元的背面侧的记录片材P,具有被翻转辊83翻转的移动方向,且在前进路径的上部一侧从打印机4的主体单元的背侧向正向侧供应。从打印机4的主体单元的背侧向正向侧供应的记录片材P,在从打印机4的主体单元的正面侧上提供的片材出口56中排出之前,从信息处理器件69,如个人计算机进入的打印数据(相当于字母/符号数据或图像数据)以字母/符号或图像形式打印在片材上。
油墨2,作为打印中的记录液体,是由水溶性染料作为染料,着色剂如各种颜料,分散该着色剂的溶剂,以及表面活性剂(其中包括下述化学式1表示的有机化合物)构成的液体混合物:
其中m和n是不小于1的整数。
作为着色剂,可使用以下所示的直接染料、酸性染料、碱性染料、活性染料、食品染料、可分散染料、瓮染料或可溶性染料。具体地说,黄色直接染料可例举,例如C.I.直接黄1、8、11、12、24、26、27、28、33、39、44、50、58、85、86、87、88、89、98、100和110,它们可单独或结合使用。深红色直接染料可例举例如C.I.直接红1、2、4、9、11、13、17、20、23、24、28、31、33、37、39、44、46、62、63、75、79、80、81、83、84、89、95、99、113、197、201、218、220、224、225、226、227、228、229、230和321,它们可单独或结合使用。深蓝色直接染料可例举例如C.I.直接蓝1、2、6、8、15、22、25、41、71、76、77、78、80、86、90、98、106、108、120、158、160、163、165、168、192、193、194、195、196、199、200、201、202、203、207、225、226、236、237、246、248和249,它们可单独或结合使用。黑色直接染料可例举例如C.I.直接17、19、22、32、38、51、56、62、71、74、75、77、94、105、106、107、108、112、113、117、118、132、133和146,它们可单独或结合使用。
黄色酸性染料可例举例如C.I.酸性黄1、3、7、11、17、19、23、25、29、36、38、40、42、44、49、59、61、70、72、75、76、78、79、98、99、110、111、112、114、116、118、119、127、128、131、135、141、142、161、162、163、164和165,它们可单独或结合使用。深红色酸性染料可例举例如C.I.酸性红1、6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、37、42、51、52、57、75、77、80、82、83、85、87、88、89、92、94、97、106、111、114、115、117、118、119、129、130、131、133、134、138、143、145、154、155、158、168、180、183、184、186、194、198、199、209、211、215、216、217、219、249、252、254、256、257、262、265、266、274、276、282、283、303、317、318、320、321和322,它们可单独或结合使用。深蓝色酸性染料可例举例如C.I.酸性蓝1、7、9、15、22、23、25、27、29、40、41、43、45、54、59、60、62、72、74、78、80、82、83、90、92、93、100、102、103、104、112、113、117、120、126、127、129、130、131、138、140、142、143、151、154、158、161、166、167、168、170、171、175、182、183、184、187、192、199、203、204、205、229、234和236,它们可单独或结合使用。黑色酸性染料可例举例如C.I.酸性黑1、2、7、24、26、29、31、44、48、50、51、52、58、60、62、63、64、67、72、76、77、94、107、108、109、110、112、115、118、119、121、122、131、132、139、140、155、156、157、158、159和191,它们可单独或结合使用。
黄色碱性染料可例举例如C.I.碱性黑2.8、C.I.碱性黄1、2、11、12、14、21、32和36,以及碱性橙2、15、21和22,它们可单独或结合使用。深红色碱性染料可例举例如C.I.碱性红1、9、12、13和37,和C.I.碱性紫1、3、7、10和14,它们可单独或结合使用。深蓝色碱性染料可例举例如C.I.碱性蓝1、3、5、7、9、24、25、26、28和29,和C.I.碱性绿1和4,它们可单独或结合使用。
黄色活性染料可例举例如C.I.活性黄1、2、3、13、14、15和17,C.I.活性橙2、5、7、16、20和24,它们可单独或结合使用。深红色活性染料可例举例如C.I.活性红6、7、11、12、13、14、15、17、21、23、24、35、36、42、63、66和84,它们可单独或结合使用。深蓝色活性染料可例举例如C.I.活性蓝2、5、7、12、13、14、15、17、18、19、20、21、25、27、28、37、38、40和41,和C.I.活性绿5和7,它们可单独或结合使用。
黄色食品染料可例举例如C.I.食品黄3和4,它们可单独或结合使用。
深红色食品染料可例举例如C.I.食品红7、9、14和231,它们可单独或结合使用。
深蓝色食品染料可例举例如C.I.食品蓝1和2,它们可单独或结合使用。
黑色食品染料可例举例如C.I.食品黑2。
油墨2可通过添加颜料作为着色剂,或者可与染料一起包含颜料。颜料可以是通常小用量的无机或有机颜料。无机颜料可以是,例如添加有通过接触方法、漏斗(funne1)方法或热方法制造的炭黑的二氧化钛和氧化铁。无机颜料也可以是偶氮颜料,其中包括偶氮色淀、不溶性偶氮颜料、缩合偶氮颜料和螯合偶氮颜料;多环颜料,其中包括酞菁颜料、苝颜料、苝酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、dioxadine颜料、硫靛颜料、异吲哚满酮颜料或喹诺茚酮颜料;染料螯合剂如碱性染料螯合剂或酸性染料螯合剂;硝基颜料;亚硝基颜料和苯胺颜料。
所使用的颜料分散在碱性溶液中。作为分散在碱性溶液内的颜料,例如存在通过分散剂分散在碱性溶液内的彩色颜料和提供有官能团并分散在碱性溶液内的彩色颜料。
至于彩色颜料,黄色颜料可例举C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14C、15、16、17、24、34、35、3 7、42、53、55、65、73、74、75、81、81、83、93、95、97、100、101、104、108、109、110、114、117、120、128、129、138、150、151、153、154和180,它们可单独或结合使用。
红色颜料可例举C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、28、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、48(Ca)、48(Mn)、48:2、48:2、48:4、49、49:1、50、51、52、52:2、53:1、53、55、57(Ca)、57:1、60、60:1、63:1、64、64:1、81、83、87、88、89、90、101(氧化铁)、104、105、106、108(镉红)、112、114、122(喹吖啶酮黑3)、123、146、149、163、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、209和219,它们可单独或结合使用。
蓝色颜料可例举C.I.颜料蓝1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、16、17:1、22、25、56和60以及C.I.瓮蓝4、60和63,它们可单独或结合使用。
有机颜料可例举C.I.颜料橙5、13、16、17、36、43和51,它们可单独或结合使用。
紫色颜料可例举C.I.颜料紫1(罗丹明色淀)、3、5:1、16、19(喹吖啶酮红)、2、3和38,它们可单独或结合使用。
黑色颜料可例举炭黑和C.I.颜料黑1。
作为碱性溶液,可使用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸氢钠、氨水、三乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺或氨基甲基丙醇的水溶液。
分散剂可例举例如苯乙烯-丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯树脂、苯乙烯马来酸树脂、苯乙烯马来酸半酯树脂、丙烯酰基-丙烯酸酯树脂、异丁烯马来酸树脂和松香改性的马来酸树脂。
作为分散上述染料的溶剂,使用水,这是因为它满足诸如低粘度、容易处理、低成本和无臭味之类的特征。作为油墨2的溶剂,可使用例如离子交换水以防止不需要的离子混合到油墨2内。
在油墨2中,除了溶剂水或离子交换树脂以外,还包含水溶性有机溶剂,如脂族一元醇、脂族多元醇或脂族多元醇的衍生物作为溶剂。
具体地说,脂族一元醇可以例举例如低级醇,如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇或叔丁醇,它们可单独或结合使用。若脂族一元醇用作溶剂,则可设定油墨2的表面张力到合适的数值,以便可获得其对记录片材P的渗透性、打印图像的点形成性能和干燥性能优异的油墨2。在此情况下,通过使用乙醇、异丁醇或正丁醇作为油墨2的溶剂,可获得具有以上所述的优异性能的油墨2。
脂族多元醇可例举例如亚烷基二元醇,如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇或甘油,聚亚烷基二醇,如聚乙二醇或聚丙二醇,和硫代二甘醇,它们可单独或结合使用。脂族多元醇的衍生物可以例举例如,脂族多元醇的低级烷基醚,如乙二醇二甲醚,脂族多元醇的低级碳酸酯,如乙二醇二乙酸酯。在采用以上例举的脂族多元醇及其衍生物的情况下,作为油墨2的溶剂,可赋予油墨2对干燥不那么敏感,同时可降低油墨2的冰点,其结果是使得在长期储存下的油墨2对物理性能的变化不那么敏感,并且喷嘴44a对用干燥油墨44a的堵塞不那么敏感。
因此,通过使用除了水以外,结合使用一种或多种具有特定性能的脂族一元醇、脂族多元醇和脂族多元醇的衍生物,作为分散例如染料的溶剂,可获得适合于目标或应用的油墨。
除了脂族一元醇、脂族多元醇及其衍生物以外,油墨2也可结合添加酰胺,如二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺,酮如丙酮或双丙酮醇,酮-醇,三价醇,如四氢呋喃,二噁烷、γ-丁内酯、甘油、1,2,6-己三醇,和含氮杂环化合物。通过如此这样,可改进前述各种特征。
在油墨2内,除了前述染料和溶剂以外,还包含至少包括下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂:
其中m和n表示不小于1的整数。
上述化学式1表示的有机化合物,即3-乙基-3-羟甲基-庚醇的环氧乙烷(EO)加合物,是非离子表面活性剂,在工业上它可比例如乙炔二醇更便宜地制造。另外,上述有机化合物当作为表面活性剂混合到油墨2内时,显示出较低的起泡性能和优异的消泡性能。
在化学式1中,m和n,亦即,EO的加成量,是不小于1的整数。若m或n任何一个为0,则不可能实现本发明的效果。m和n之和,亦即,EO的总加成量,不大于30,优选2-10,更优选4-8。超过30的EO的总加成量不是理想的,因为表面张力不那么容易下降。
除了含有以上化学式1所示的有机化合物的表面活性剂以外,也可使用混合一种或多种醚,如聚氧乙烯烷基醚或聚氧乙烯烷基苯基醚、酯,如聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、聚氧乙烯烷胺醚,或含氮化合物,如脂肪酸二乙醇酰胺到聚氧乙烯乙炔二醇中获得的表面活性剂。
在利用混合上述物质获得的油墨2的情况下,其中在所述油墨2内含有非离子表面活性剂,所述非离子表面活性剂含有化学式1表示的有机化合物,而不是由乙炔二醇组成的常规表面活性剂,可抑制起泡以及改进记录片材P的润湿性能。也就是说,油墨沿记录片材P的厚度快速渗透并呈现出干燥的状态。因此,通过沉积到记录片材P上获得的图像或字母/符号数据可打印到没有渗出或渗开的高图像质量状态。
此外,利用本发明的油墨2,其使用含有化学式1表示的有机化合物的非离子表面活性剂,甚至在纤维暴露于记录片材P的主表面的情况下,油墨的固定性能(fixation property)也得到改进。也就是说,油墨在经历过施胶的普通纸张,尤其复印纸、报道用纸、粘结纸张或通过穿孔分开的一系列纸片的片材上的固定性能得到改进。这改进打印的字母/符号的质量,或所谓的字母/符号的打印质量(降低的边缘渗出,或边缘清晰度)。
另外,利用本发明的油墨2,其使用含有化学式1表示的有机化合物的非离子表面活性剂,甚至在采用频率为1kHz的脉冲电流推动随后所述的一对电阻加热器42a、42b的情况下,可喷射出墨滴I,其结果是甚至在高速打印下可提供油墨喷射性能也优异的记录液体。
利用油墨2,其中含有的化学式1所示的有机化合物的非离子表面活性剂的浊点高且数量级为89℃,当油墨常规地以液滴形式喷射时,没有超过表面活性剂的浊点,结果油墨能以稳定的液体性能状态沉积在记录片材P上,且没有出现性能的变化。
在油墨2中,基于油墨2的总重量,含有化学式1所示的有机化合物的表面活性剂的含量在不小于0.05wt%到不大于10wt%的范围内,更优选在不小于0.1wt%到不大于5wt%的范围内。若基于油墨2的总量,含有化学式1所示的有机化合物的表面活性剂的含量小于0.05wt%,则油墨对记录片材P的润湿性差。另一方面,若基于油墨2的总量,含有化学式1所示的有机化合物的表面活性剂的含量大于10wt%,则油墨可能经历起泡。因此,关键的是,含有化学式1所示的有机化合物的表面活性剂的含量相对于油墨2的总重量不小于0.05wt%且不大于10wt%,以获得不起泡且可充分地渗入记录纸张P内的油墨2。
除了以上所指的染料、溶剂和表面活性剂以外,还可将粘度调节剂、表面张力调节剂、pH调节剂、抗菌剂、防锈剂或防霉剂加入到油墨2中。具体地,粘度调节剂、表面张力调节剂和pH调节剂可例举蛋白质,如明胶或酪蛋白,天然橡胶,如阿拉伯胶,纤维素衍生物,如甲基纤维素、羧甲基纤维素或羟甲基纤维素,天然聚合物材料,如木质素磺酸盐或紫胶,聚丙烯酸酯,苯乙烯-丙烯酸共聚物,聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮。可视需要添加这些中的一种或多种。抗菌剂、抗菌剂、防锈剂和防霉剂可例举例如苯甲酸、二氯苯、六氯苯、山梨酸、对羟基苯甲酸酯和乙二胺四乙酸(EDTA)。可视需要使用这些中的一种或多种。
可如下所述制备以上组成的油墨2:在制备溶液类油墨2中,使用例如染料作为着色剂,在一起混合由上述染料形成的着色剂、溶剂和表面活性剂,加热到40-80℃,和在此状态下,一起搅拌并分散。在油墨2的分散液的情况下,使用例如颜料作为着色剂,可使用迄今为止使用的微细颜料分散方法,例如球磨机、砂磨机、磨碎机、辊磨机、搅拌器、亨舍尔混合机、胶体磨、超声均化器、珍珠研磨机(pearl mill)或湿喷研磨机,通过在溶剂内分散颜料和表面活性剂,从而制备油墨。使用过滤器通过压力过滤至少一次,和/或通过减压过滤,或使用离心分离器通过离心分离至少一次,从而加工如此制备的油墨2,以除去杂质、粗颗粒或碎屑。
以这一方式制备油墨2,以便在25℃下油墨2的表面张力为30-60mN/m,更优选30-40mN/m,为的是油墨能对付高速打印,更具体地说,为的是将采用频率不小于1kHz,优选不小于3kHz,更优选不小于53kHz的脉冲电流驱动来驱动随后所述的一对电阻加热器42a、42b。制备油墨2,以便它具有低粘度数值,其中它的粘度优选不高于15mPa.s,更优选不高于5mPa.s。
参考图2和3,以上所述制备且呈现出黄色的油墨2,被容纳在墨盒11y内。呈现出黄色的油墨2被容纳在墨盒11m内,呈现出深蓝色的油墨2被容纳在墨盒11c内,呈现出黑色的油墨2被容纳在墨盒11k内。
参考附图,以下将说明可装到打印机4的主体单元上和从中卸下,形成以上所述的打印机1的头盒3,和可装到头盒3上和从中卸下的墨盒11y、11m、11c和11k。
在图1中,从打印机4的主体单元的上表面处,亦即,从图1中箭头A所指的方向处装载在记录片材P上进行打印的头盒3,当它喷射出油墨2到经记录片材传输/排出装置54移动的记录片材P上时,进行打印。
头盒3通过使用例如电热或电机械变换器的压力生成设备生成的压力,粉碎油墨2,喷射如此粉碎的油墨,以液滴形式喷洒油墨2到载体如记录片材P的主表面上。参考图2和3,头盒3包括盒21的主体单元,墨盒11y、11m、11c和11k作为引入油墨2的容器被装载在该盒21的主体单元上。墨盒11y、11m、11c和11k在此处有时被称为墨盒11。
可装到头盒3上或从中卸下的墨盒11,包括盒容器12,所述盒容器12通过注塑树脂材料,例如显示出强度和抗油墨性的聚丙烯生产。盒容器12基本上为矩形形状,并且纵向尺寸基本上与记录片材P的宽度尺寸相同,以供最大化在其内储存的油墨的容量。
具体地说,形成墨盒11的盒容器12配有在其内储存油墨2的油墨贮器13,用于从油墨贮器13向头盒3中盒21的主体单元供应油墨2的油墨供应单元14,使外部空气进入油墨贮器13内的外部通道开口15,通过外部通道开口15获取的空气引入到油墨贮器13内的空气入口16,在外部通道开口15和空气入口16之间临时储存油墨2的储存单元17,固位突出部分18和啮合台阶19(这二者均被用于通过盒21的主体单元卡住墨盒11)。
油墨贮器13通过高的气密性在其内形成容纳油墨2的空间。油墨贮器13基本上为矩形形状且纵向尺寸基本上与沿所使用的记录片材P的宽度方向的尺寸,亦即图3所示的记录片材P的宽度W相同。
在油墨贮器13的下部一侧的中间部分处提供油墨供应单元14,它为在油墨贮器13内互通的突出的喷嘴形式。喷嘴的末端被装配到随后所述的头盒3的连接部分26上以供使墨盒2的盒容器12连接到头盒3的盒21的主体单元上。
参考图4A和4B,油墨供应单元14包括将油墨2供应到墨盒11的底表面14a上的供应口14b。该底表面14a配有开启/闭合供应口14b的阀门14c,在闭合供应口14b的方向上使阀门14c偏移的螺旋弹簧14d,和开启/闭合阀门14c的开启/闭合销14e。如图4A所示,在其中墨盒11将要装载在盒21的主体单元上的前置阶段(pre-stage)中,与头盒3的连接部分26相连的供应口14b,在阀门14c闭合的方向上偏移,和在螺旋弹簧14d的偏压力下闭合。如图4B所示,当墨盒11装载在盒21的主体单元上时,在与螺旋弹簧14d的偏移方向相反的方向上,开启/闭合销14e被盒21的主体单元(它形成头盒3)的连接部分26的上部举起。如此举起的开启/闭合销14e,顶着螺旋弹簧14d的偏压,举起阀门14c,打开供应口14b。按照这一方式,墨盒11的油墨供应单元14连接到头盒3的连接部分26上,在油墨供应单元13和油墨贮器31之间建立通道,使油墨2能被供应到油墨贮器31内。
当墨盒11从头盒3一侧上提供的连接部分26中取出时,也就是说,当从头盒3的装载单元22中卸下墨盒11时,藉助开启/闭合销14e撤消阀门14c的推进状态,阀门14c沿螺旋弹簧14d的偏移方向移动,闭合供应口14b。按照这一方式,即使在将墨盒11装载在盒21的主体单元上之前,直接向下导引油墨供应单元14的末端,也可防止油墨2从油墨贮器13的内部泄漏出。另一方面,当墨盒11从盒21的主体单元中取出时,阀门14c立即闭合供应口14b,因此可防止油墨从油墨供应单元14的末端泄漏出。
如图3所示,外部通道开口15是将从墨盒11外部的空气引入到油墨贮器13内的通道口。在盒容器12的上表面上,此处在上表面的中间部分形成外部通道开口,其位置使得在头盒3装到装载单元22上的时刻开口15能面向外,以便甚至在装载在头盒3的装载单元22上时,开口面向外,以吸入外部的空气。外部通道开口15将空气吸入到墨盒11内,其用量相当于当墨盒11装载在盒21的主体单元内时引起的油墨贮器13内的油墨下降量,因此油墨2向下流动到盒21的主体单元内。
空气入口16提供油墨贮器13与外部通道开口15的互通,将经外部通道开口15吸入的空气引入到油墨贮器13内。按照这一方式,一旦油墨2装载在盒21的主体单元上,即使当它被供应到墨盒11上的头盒3中的盒21的主体单元内时,也可通过空气入口16将空气引入到油墨贮器13内,从而减少在油墨贮器13内的油墨2,在油墨贮器的内部空间内产生减压状态,其结果是内部压力可维持在平衡的状态下,使油墨2能被引入到盒21的主体单元内。
在外部通道开口15和空气入口16之间提供储存单元17,用于在油墨2经与油墨贮器13互通的空气入口16泄漏的情况下,在油墨2突然向外流到外部的情况下,临时储存油墨2。储存单元17被形成为基本上菱形形状,其中该菱形的较长的对角线沿油墨贮器13的纵轴方向延伸。在油墨贮器13的最下部的菱形顶点处,也就是说,在较短的菱形线的下部一侧处提供空气入口16,为的是将从油墨贮器13中引入的油墨2返回到油墨贮器13内。还在较短的对角线的最上部的顶点处提供储存单元17,以便经油墨贮器13引入的油墨2对通过油墨贮器13的泄漏不那么敏感。
在墨盒11的短边的一个侧面上形成固位突出部分18并啮合在头盒3中盒21的主体单元的闩锁杆24的啮合开口24a内。这一固位突出部分18使其上表面形成为与油墨贮器13的侧面基本上垂直的平面,同时使其下表面从侧面向上表面方向倾斜。将啮合台阶19提供到墨盒11的侧面的上方部分处,在此形成墨盒11的固位突出部分18。啮合台阶19由倾斜的表面19a和与倾斜的表面19a的相对侧和相对侧面相邻且基本上与上表面同平面的的平面19b制成。由于墨盒11配有啮合台阶19,因此具有平面19b的啮合台阶的侧面高度比墨盒2的上表面低一个台阶,这一台阶部分与盒21的主体单元的啮合件23相啮合。当头盒3被引入到装载单元22上时,在插入端的侧面上提供啮合台阶19。当头盒3通过啮合件23啮合时,啮合台阶19被提供到插入端的侧面上,以便在墨盒11装到装载单元22中起到旋转轴的作用。
以上所述的墨盒11除了包括上述组件以外,还包括残留量检测单元以检测在油墨贮器13内油墨2的残留量和识别墨盒11y、11m、11c和11y的识别单元。
下文将说明装载有如上所述制造的容纳黄色、深红色、深蓝色和黑色油墨2的墨盒11y、11m、11c和11k的头盒3。
参考图2和3,由墨盒11和盒21的主体单元制造头盒3。盒21的主体单元包括装载墨盒11的装载单元22y、22m、22c和22k,啮合件23,以及固定墨盒11的闩锁杆24,使墨盒11在自动取出方向上偏移的偏压元件25,连接到油墨供应单元1 4上用以供应油墨2的连接部件26,喷射油墨2的头芯片27和保护头芯片27的头盖28。要注意在指称全部装载单元22y、22m、22c和22k的情况下,它们简称为装载单元22。
装载墨盒11的装载单元22,具有使其上表面凹陷成墨盒11的插入/顶出开口,为的是允许墨盒11的装载。在本发明的实施方案中,4个墨盒11肩并肩(side-by-side)安放在与记录片材P宽度方向基本上垂直的方向上,也就是说,在记录片材P的移动方向上。由于墨盒11安放在装载单元22内,因此,沿着打印宽度方向纵向提供装载单元,如同墨盒11一样。墨盒11安放并装载在盒21的主体单元内。
如图2所示,装载单元22是装载有墨盒11的单元。装载有黑色墨盒11y、深红色墨盒11m、深蓝色墨盒11c和黑色墨盒11k的各部分装载单元22,分别是装载单元部件22y、22m、22c和22k。装载单元22y、22m、22c和22k通过隔板22a彼此相分离。同时,由于大量地使用黑色墨盒11k,因此,它具有较厚的厚度,为的是增加油墨2的容量。为此,装载单元22k在宽度上宽于其余装载单元22y、22m、22c,以保持与墨盒11k的厚度一致。
如图3所示,装载有墨盒11的装载单元22的开口端配有啮合件23。在装载单元22的纵向侧面边缘处提供该啮合件23,并与墨盒11的啮合台阶19相啮合。利用墨盒11的啮合台阶19的啮合位置作为插入端,墨盒1被倾斜地引入到装载单元22内,并装载在装载单元22上,以便利用具有啮合件23的啮合台阶19的啮合位置作为旋转轴,未配有啮合台阶19的部分墨盒11将朝装载单元22旋转。这使得墨盒11可容易地装到装载单元22上。
通过弯曲弹簧板形成闩锁杆24,它提供在与啮合件23相对的装载单元22的侧面上,也就是说,在装载单元22的相对侧的侧面上。闩锁杆24使其近端沿着形成装载单元22的纵向在相反侧形成为具有侧面的底侧部分的一端,同时使其远端在朝向和远离这一侧面的方向上形成具有弹性挠曲性。闩锁杆的远端形成有啮合开口24a。在墨盒11装载在装载单元22上的同时闩锁杆24弹性变形,且啮合开口24a通过墨盒11的固位突出部分18啮合,以防止装载在装载单元22上的墨盒11从装载单元22上卸下。
通过弯曲弹性板,在与墨盒11的啮合台阶19相关的侧面一侧的底表面上使墨盒11在啮合方向上偏移,从而形成偏压元件25。偏压元件25是具有通过弯曲形成顶部的顶杆(ejector),且在朝向和远离底表面的方向上弹性变形,推动装载在装载单元22上的墨盒11的底表面,使装载在装载单元22上的墨盒11在从装载单元22上卸下的方向上偏移。当固位突出部分18从闩锁杆24的啮合开口24a中解开时,偏压元件25从装载单元22中顶出墨盒11。
当墨盒11y、11m、11c和11k已分别安装在装载单元22y、22m、22c和22k上时,在沿着装载单元22y、22m、22c和22k纵向的中间部分处具有安装的连接部分26,墨盒11y、11m、11c和11k的油墨供应单元14连接到其上。连接部分26以油墨供应导管形式操作,将油墨2从装载在装载单元22上的墨盒11的油墨供应单元14供应到在盒21的主体单元的底表面上提供的头芯片27上,以供应油墨2。
具体地参考图5,连接部分26包括油墨贮器31供储存由墨盒11供应的油墨2,密封元件32供密封连接到连接部分26上的油墨供应单元14,过滤器33供除去油墨2内的杂质,和阀门装置34供开启/闭合朝向头芯片27的供应路径。
油墨贮器31是连接到油墨供应单元14上的空间,供储存由墨盒11供应的油墨2。密封元件32是提供到油墨贮器31顶部的元件,并且当油墨供应单元14连接到连接部分26的油墨贮器31上时,气密密封在油墨贮器31和油墨供应单元14之间的空间,抑制油墨2向外部泄漏。过滤器33用于除去污染物,如在安装/卸下墨盒11的过程中混合到油墨2内的灰尘和脏物。过滤器33安装在油墨贮器31的下游。
参考图6A和6B,阀门装置34包括油墨入口34a(其被供应有来自油墨贮器31的油墨2),油墨腔室34b(其被供应有从油墨入口34a中流出的油墨2),排出来自油墨入口34a的油墨2的油墨出口34c,在面向油墨入口34a的油墨腔室34b和面向油墨出口34c的油墨腔室34b之间形成的开口34d,开启/闭合开口34d的阀门34e,使阀门34e在闭合开口34d的方向上偏移的偏压元件34f,供调节偏压元件34f的偏压力的负压调节螺杆34g,连接到阀门34e上的阀门轴34h,以及连接到阀门轴34h上的挡板34i。
油墨入口34a是连接到油墨贮器13上的供应导管,将墨盒11的油墨贮器31内的油墨2经油墨贮器31供应到头芯片27中。从油墨贮器31的底侧一直到油墨腔室34b间提供油墨入口34a。油墨腔室34b是结合油墨入口34a、油墨出口34c和开口34d的基本上为矩形的空间,且被供应有来自油墨出口34c的油墨2,同时经开口34d从油墨出口34c排出油墨2。油墨出口34c是经开口34d供应来自油墨腔室34b的油墨2的供应导管,且该供应导管被连接到头芯片27上。提供从油墨腔室34b一直延伸到头芯片27的油墨出口34c。
阀门34e是闭合开口34d使油墨入口34a侧与油墨出口34c侧隔开的阀门。在偏压元件34f的偏压力、通过阀门轴34h连接的挡板31i的恢复力下和在油墨出口34c侧上的油墨2的负压下,移动阀门34e。当在下端布置阀门34e时,阀门34e闭合开口34,使油墨入口34a侧与油墨出口34c侧隔开,中断向油墨出口34c供应油墨2。当靠偏压元件34f的偏压力在上端布置阀门34e时,阀门34e不中断油墨入口34a侧与油墨出口34c侧,使油墨2能被供应到头芯片27中。尽管对阀门34e的材料没有限制,但阀门34e例如由橡胶弹性材料,或者所谓的弹性体形成,为的是确保高的气密密封性能。
偏压元件34f是例如压缩螺旋弹簧,且在阀门34e的上表面与油墨腔室34b的上表面之间互连负压调节弹簧34g和阀门34e,使阀门34e在闭合开口34e的方向上偏移。负压调节螺杆34g用于调节偏压元件34f的偏压力,以便通过调节该负压调节螺杆34g,可调节偏压元件34f的偏压力。通过如此这样,可调节油墨2的负压,所述油墨2的负压推进阀门34e,决定开口34d的开启/闭合,正如随后详述的。
阀门轴34h用于提供连接到其一端的阀门34e和连接到其另一端的挡板34i的连接操作。挡板34i是连接到阀门轴34h的另一端的薄的弹性片材。挡板34i由在油墨腔室34b的油墨出口34c侧的主表面和与大气接触的另一主表面制成,且在油墨2的负压下,对大气与油墨出口34c侧是弹性挠曲的。
如图6A所示,利用以上所述的阀门装置34,在偏压元件34f和挡板34i的偏压下,在闭合油墨腔室34b的开口34d的方向上推进阀门34e。当油墨2从头芯片27中射出,以便通过开口34d隔开的油墨出口侧34c上的油墨腔室34b内的油墨2的负压升高时,挡板34i在油墨2的负压下被举起,顶着偏压元件34f的偏压一起举起阀门34e与阀门轴34h。此刻,在油墨入口侧34a和油墨出口侧34c之间的开口34d被打开,将油墨2从油墨入口侧34a供应到油墨出口侧34c。当油墨2的负压下降时,挡板34i恢复其起始形状,在偏压元件34f的偏压下,使阀门34e与阀门轴34h一起下降,结果闭合油墨腔室34b。因此,利用阀门装置34,每次当油墨2的负压升高,喷射油墨时,重复上述所述的方法。
此外,利用连接部分26,当在油墨贮器13内的油墨2被供应到油墨腔室34b中时,在油墨贮器13内的油墨2的量下降。此刻,大气经空气入口16被引入到墨盒11内。引入墨盒11内的空气被输送到墨盒11的上端部分。这复原回墨滴i从喷嘴44a喷出之前的状态并因此为平衡的状态。在这一平衡状态下,在空气入口16内几乎没有油墨2。
如图5所示,头芯片27沿着盒21的主体单元的底表面排列。多个喷嘴44a,作为喷射由连接部分26供应的墨滴i的油墨喷出口,沿着记录片材P的宽度方向,亦即图5中的箭头W的方向,以行的形式从一种颜色排列到另一种颜色。
如图2所示,头盖28是保护头芯片27的覆盖物,当进行打印操作时,它从头芯片27中被取下。头盖28包括沿着开启/闭合方向提供的沟槽28a,以及沿着纵向提供的清洗辊28b用以抽吸固着到头芯片27的喷射表面27a上的过量油墨2。在开启/闭合操作过程中,头盖28沿着墨盒11的宽度方向,沿着沟槽28a开启/闭合。此刻,在与喷射表面27a邻接时旋转清洗辊28b,抽吸过量油墨2,以清洗头芯片27的喷射表面27a中。这种清洗辊28b例如由高度吸湿的材料形成。在没有进行打印操作的情况下,加盖头盖28保护在头芯片27内的油墨2,避免干燥。
以上所述的头盒3,具有以检测在墨盒11内的残留油墨量的残留油墨检测器,以及油墨存在/不存在检测器,用来检测当油墨供应单元14已连接到连接部分26上时,油墨2的存在/不存在。
如图7和8所示,前述头芯片27包括,对于每种颜色的油墨2,电路基底41作为基础元件,基本上以与记录片材P的运行方向,即沿着记录片材P的宽度呈直角肩并肩地排列的一对电阻加热器42a、42b,防止油墨2泄漏的膜43,具有大量喷嘴44a以供作为液滴喷射油墨2的喷嘴片材44,作为被这些组件围绕且供应油墨2的空间的墨液腔室45,以及给墨液腔室45供应油墨2的油墨导管46。
电路基底41是在其主表面41a上具有成对电阻加热器42a、42b的例如硅的半导体基底。这些成对的电阻加热器42a、42b在电路基底41上连接到喷射控制器63上。随后所述的这一喷射控制器63是例如通过逻辑IC(集成电路)或激励晶体管形成的电子电路。
通过由喷射控制器63供应的脉冲电流加热成对的电阻加热器42a、42b,以加热在墨液腔室45内的油墨2,提高内部压力。也就是说,电阻加热器42a、42b是压力生成器件。通过这些成对的电阻加热器42a、42b加热的油墨2,以液滴状态从随后所述的喷嘴片材44内形成的喷嘴44a中喷出。
膜43作为一层被固定到电路基底41的主表面上。膜43是例如曝光固化膜保护膜类的干膜保护膜。将该膜层压在电路基底41的主表面41a的基本上全部表面上,且通过照相平板印刷方法使得不含非所需的部分,以便膜围绕呈凹陷形式的电阻加热器42a、42b。围绕成对的电阻加热器42a、42b的部分膜43形成墨液腔室45的一部分。
喷嘴片材44是片状元件,其厚度数量级为10-15微米,它包括喷射液体墨滴i的喷嘴44a,且层压在与电路基底41侧相对的膜43的表面上。喷嘴44a是在喷嘴片材44内圆形打开的直径15-18微米的微型尺寸的孔隙,且面向成对的电阻加热器42a、42b排列。该喷嘴片材44形成墨液腔室45的一部分。
墨液腔室45是由电路基底41、成对的电阻加热器42a、42b、膜43和喷嘴片材44围绕成的空间,且在其内容纳由油墨导管46供应的油墨2。通过成对的电阻加热器42a、42b加热在墨液腔室45内的油墨2,以便墨液腔室45的内部压力升高。
油墨导管46连接到连接部分26的油墨出口34c上,且供应来自墨盒11内的油墨2,所述墨盒11被连接到连接部分26上,以形成导管,供应油墨2到与油墨导管46互通的每个墨液腔室45内。也就是说,油墨导管46与连接部分26互通。因此,由墨盒11供应的油墨2流入油墨导管46内,以便被引入到墨液腔室45内。
对于每一墨液腔室45来说,给唯一的头芯片27提供成对的电阻加热器42a、42b。每一彩色墨盒11提供有100-500个墨液腔室45,这些墨液腔室45配有这些成对的电阻加热器42a、42b。在打印机装置1的控制器68的指令下,头芯片27选择并加热成对的电阻加热器42a、42b,经与墨液腔室45相关的喷嘴44a,喷射在与加热的成对电阻加热器42a、42b相关的墨液腔室45内的油墨2。
也就是说,利用头芯片27,将由油墨导管46供应、连接到头芯片27上的油墨2,引入到墨液腔室45内。引起脉冲电流短时间,例如1-3微秒地流过成对的电阻加热器42a、42b,以快速加热成对的电阻加热器42a、42b,其结果是加热与成对的电阻加热器42a、42b接触的部分油墨2,生成气相的油墨泡。在油墨泡的体积膨胀的情况下,油墨2的一部分体积被增压(油墨2起泡)。因此,油墨2的体积,等于在与喷嘴44a接触的区域处油墨泡推进的油墨2的体积,其从喷嘴44a中喷出且以墨滴i的形式沉积在记录片材P上。
如图8所示,利用本发明的头芯片27,成对的电阻加热器42a、42b在唯一的墨液腔室45内肩并肩地彼此平行排列。也就是说,在每一墨液腔室45内提供成对的电阻加热器42a、42b。在头芯片27内,多对电阻加热器42a、42b在与图8的箭头C所示的记录片材P的移动方向基本上垂直的方向上,即沿着图8的箭头W所示的记录片材P的宽度,基本上彼此平行地排列。要注意在图8中喷嘴44a用一连串的虚线表示。
因此,成对的电阻加热器42a、42b是分割成两部分的唯一电阻器,且长度相同和宽度减半,以便每一电阻器的电阻值接近加倍。在这些成对的电阻加热器42a、42b内的电阻器彼此串联连接的情况下,电阻值基本上加倍的电阻器彼此串联连接,其结果是电阻值为分割之前的接近4倍。
至于在墨液腔室45内的油墨2的起泡,需要施加预定的脉冲电流到成对的电阻加热器42a、42b上,以加热电阻加热器42a、42b,为的是通过起泡时生成的能量来排放墨滴i。在低电阻值的情况下,需要增加供应的脉冲电流。然而,在成对的电阻加热器42a、42b(其相当于分成两部分的唯一电阻器)的情况下,电阻值高,结果采用较低数值的脉冲电流可使油墨沸腾。
因此,利用头芯片27,可降低用脉冲电流供应的晶体管的尺寸以节约空间。同时,可通过降低成对的电阻加热器42a、42b的厚度来进一步增加电阻值。然而,从材料类型或者材料强度(耐久性)的角度考虑,对于成对的电阻加热器42a、42b的选择,具有一些限制,以降低成对的电阻加热器42a、42b的厚度。为此,通过分解电阻加热器,而不是通过减少厚度来增加成对的电阻加热器42a、42b的电阻值。
在通过喷嘴44a在墨液腔室45内喷射油墨的过程中,在成对的电阻加热器42a、42b被驱动以便直到通过成对的电阻加热器42a、42b使油墨起泡的时间,即生成油墨泡的时间彼此相等的情况下,基本上正好向下从喷嘴44a处喷出墨滴i。若通过成对的电阻加热器42a、42b在空气泡生成时间上产生时间差,则难以通过成对的电阻加热器42a、42b基本上同时生成油墨泡,结果相对于成对的电阻加热器42a、42b的排列方向,墨滴i在一个或其它方向上发生漂移地喷射。
具体地说,油墨2被供应到与头芯片27相连的油墨导管46中,以便油墨2被引入到墨液腔室45内。相同电流值的脉冲电流基本上同时流经成对的电阻加热器42a、42b,快速加热成对的电阻加热器42a、42b,其结果是,在与成对的电阻加热器42a、42b接触的部分油墨2内生成气相的油墨泡B1、B2,以便预定体积的油墨1通过这些油墨泡B1、B2的膨胀而增压。因此,如图10所示,在头芯片27中,如此增压的相同体积的油墨2作为墨滴i通过在头芯片27内的油墨泡B1、B2,在与喷嘴44a接触的部分油墨上以与记录片材P基本上呈直角地基本上向下朝记录片材P喷射,以便沉积在记录片材P上。为了方便说明,认为在电阻加热器42a上形成油墨泡B1,同时在电阻加热器42b上形成油墨泡B2。
在头芯片27中,基本上同时向成对的电阻加热器42a、42b供应不同电流值的脉冲电流,在与成对的电阻加热器42a、42b接触的部分油墨2内生成不同尺寸的油墨泡B1、B2,以便预定体积的油墨2因这些油墨泡B1、B2的膨胀而增压,如图11所示。因此,在头芯片27中,与在和喷嘴44a接触的油墨部分内通过油墨泡B1、B2而增压的油墨2相同体积的油墨2,作为墨滴i沿着图12的箭头W所示的记录片材P的宽度方向从喷嘴44a中喷出,且朝向具有较小体积的任何一种油墨泡B1或B2漂移,以便沉积在记录片材P上,如图12所示。同时,图12中示出了在电阻加热器42a上形成的油墨泡B1的体积大于在电阻加热器42b上形成的油墨泡B2。
利用头芯片27的以上所述的结构,含有含上述化学式1所示的有机化合物的非离子表面活性剂的油墨2被供应到墨液腔室45中,以便除了通过成对的电阻加热器42a、42b产生的油墨泡B1或B2以外的气泡在墨液腔室45内在油墨2中的生成受到抑制,结果没有引起下述不便,即在墨液腔室内产生的气泡阻碍油墨供应到电阻加热器上或经喷嘴喷射。
利用头芯片27,供应到墨液腔室45中的油墨2含有至少一种非离子表面活性剂,该表面活性剂本身又含有上述化学式表示的有机化合物,因此油墨2不仅对记录片材P,而且对墨液腔室45的内部周围表面、成对的电阻加热器42a、42b和喷嘴44a,显示出优异的润湿性能,结果在液滴i从喷嘴中喷出之后,油墨2可被迅速供应到成对的电阻加热器42a、42b上。因此,利用头芯片27,在墨滴i喷出的每次,油墨2可被迅速供应到成对的电阻加热器42a、42b上,也就是说,在没有中断的情况下,油墨2可最佳地供应到墨液腔室45中,因此,甚至在短的喷射间隔下喷射墨滴i的情况下,墨滴i也可最佳地从喷嘴44a中喷出。具体地说,即使采用频率超过1kHz,优选3kHz,更优选5kHz的脉冲电流驱动成对的电阻加热器42a、42b,墨滴i也可最佳地从喷嘴44a中喷出。
此外,利用头芯片27,供应到墨液腔室45中的油墨2含有至少一种非离子表面活性剂,该表面活性剂本身又含有上述化学式表示的有机化合物,该表面活性剂的浊点为80℃的数量级,高于常规的表面活性剂,结果可抑制通过成对的电阻加热器42a、42b加热的油墨2的温度超过表面活性剂的浊点,使物理性能发生变化。因此,利用头芯片27,不存在危险使在墨液腔室45内的油墨2的温度容易超过在墨液腔室45内的油墨2的浊点,并且油墨2的物理性能稳定,结果相对于墨液腔室45的内部周围表面、成对的电阻加热器42a、42b或喷嘴44a,油墨的润湿性可以得到维持,且可从喷嘴44a中最佳地喷出墨滴i。
因此,利用本发明的头芯片27,在墨液腔室45内的油墨2的物理性能稳定,并且油墨2对例如喷嘴44a的润湿性可保持在最佳的状态,结果即使当在成对的电阻加热器42a、42b的驱动控制下改变喷射方向时,从喷嘴44a中喷出墨滴i,在墨滴i的喷射角度上没有产生变化,结果可以最佳地以预定方向喷出墨滴i。
现参考附图,说明如上所述的构成打印机装置1,装载有头盒3的盒21的主体单元。
参考图1和13,打印机4的主体单元包括头盒装载单元51;头盒容纳装置52,用以通过头盒装载单元51容纳和固定头盒3;头盖开启/闭合装置53,用以开启/闭合头盖;片材供应/排出装置54,用以供应/排出记录片材;片材供应口55,用以供应记录片材P到片材供应/排出装置54上,以及片材排出口56用以从片材供应/排出装置54中排出记录片材P。
头盒装载单元51是头盒3装载在其内的凹穴。在该凹穴内装载头盒3。为了在移动记录片材上打印数据,头盒3装载在凹穴内,以便头芯片27的喷射表面27a基本上平行于运行的记录片材的片材表面。存在其中由于油墨堵塞头芯片27导致头盒3需要更换的情况,使得头盒3是一种可消耗物品,尽管它不需要象墨盒11一样地经常更换。因此,头盒容纳装置52容纳头盒3,以便它可从头盒容纳装载单元51中卸下。
头盒容纳装置52用于藉助头盒容纳装载单元51可拆卸地容纳头盒3。因此,利用该头盒容纳装置,提供到头盒3上的旋钮52a通过偏压元件如弹簧(未示出)保持,其中在打印机4的主体单元内形成的固位开口52b内提供所述偏压元件,在对着提供到打印机4的主体单元上的基准表面4a的位置处给头盒3加压,用以保持和固定头盒3。
头盖开启/闭合装置53具有驱动单元供开启/闭合头盒3的头盖28。在打印中,头盖开启/闭合装置打开头盖28,使头芯片27暴露于记录片材P下,当打印开始结束时,头盖开启/闭合装置闭合头盖28,以保护头芯片27。
片材供应/排出装置54包括输送记录片材P的驱动单元。从片材供应口55供应的记录片材P被输送到头盒3的头芯片27中。沉积有从喷嘴44a喷出的墨滴i的打印记录片材P,被输送到达片材排出口56并排出到该器件外部。片材供应口55是一个开口,其中记录片材P经过它被供应到片材供应/排出装置54中,包括多个记录片材P层叠并储存在其上的托架55a。片材排出口56是排出打印的记录片材P的出口,其中从喷嘴44a喷出的墨滴i已沉积在所述记录片材P上。
现参考附图,说明如上所述构造的用以控制通过打印机装置打印的如图14所示的控制电路61。
控制电路61包括打印机驱动单元62用以驱动和控制打印机4的主体单元的驱动装置53、54,喷射控制器63用以控制供应到为处理各种彩色油墨2而采用的头芯片27上的电流,报警单元64用以对每一彩色油墨2的残留量发出报警,输入/输出终端65用于与外部器件之间输入/输出信号,已储存了例如控制程序的ROM(只读存储器)66,RAM(随机存取的存储器)67用以临时储存例如控制程序作为读出数据和视需要用于读出如此储存的控制程序,和控制器68用于控制各种组件。
基于来自控制器68的控制信号,打印机驱动单元62推动形成头盖开启/闭合装置53的驱动马达,以控制头盖开启/闭合装置开启/闭合头盖28。基于来自控制器68的控制信号,打印机驱动单元62推动形成片材供应/排出装置54的驱动马达,以便供应来自打印机4的主体单元的片材供应口55的记录片材P,在打印之后,通过控制片材供应/排出装置,从片材排出口56排出记录片材P。
图15所示的喷射控制器63是一种电路,它包括电源供应单元71a、71b用以供应脉冲电流到作为电阻器操作的成对的电阻加热器42a、42b上,开关元件72a、72b、72c用于接通/断开在成对的电阻加热器42a、42b和电源供应单元71a、71b上的电子连接,可变电阻器73用以控制供应到成对的电阻加热器42a、42b上的脉冲电流,开关控制电路74a、74b用以控制开关元件72b、72c的开关,以及电阻值控制电路75用以控制可变电阻器73的电阻值。
电源供应单元71a连接到电阻加热器42b上,而电源供应单元71b经开关元件72c连接到可变电阻器73上。这两个电源供应单元供应脉冲电流到电子电路上。尽管输送到电子电路上的脉冲电流的电源供应可使用电源供应单元71a、71b作为电源供应源,但电源也可以直接供应到例如控制器68上。
开关元件72a跨接排列在电阻加热器42a上且接地,完全控制喷射控制器63喷射的开/关。开关元件72b跨接排列在成对的电阻加热器42a、42b和可变电阻器73上,以控制供应到成对的电阻加热器42a、42b上的脉冲电流。开关元件72c跨接排列在可变电阻器73和电源供应单元71b上,以控制墨滴i喷射的方向。这些开关元件72a、72b、72c被控制进行开/关,以控制供应到电子电路上的脉冲电流。
可变电阻器73改变电阻值,使供应到电阻加热器42a上的脉冲电流的电流值变化。也就是说,取决于可变电阻器73的电阻值的大小来决定供应到电阻加热器42a上的脉冲电流的电流值。
开关控制电路74a转换开关元件72b的开/关,将可变电阻器73连接到成对的电阻加热器42a、42b上,或断开可变电阻器73和成对的电阻加热器42a、42b。开关控制电路74b转换开关元件72c的开/关,转换跨接电源供应单元71b和电子电路之间连接的开/关。
电阻值控制电路75控制可变电阻器73的电阻值的大小,调节供应到电阻加热器42a上的脉冲电流的大小。
若利用以上所述的喷射控制器63,断开开关元件72b,以便可变电阻器73没有连接到成对的电阻加热器42a、42b上,接通开关元件72a,则脉冲电路从电源供应单元71a供应到彼此串联连接的成对的电阻加热器42a、42b上(没有电流在可变电阻器73中流动)。若成对的电阻加热器42a、42b的电阻值彼此接近相等,则通过成对的电阻加热器42a、42b生成的热量也彼此接近相等。
如图16A所示,在头芯片27中,通过成对的电阻加热器42a、42b生成的热量彼此接近相等,生成油墨泡B1、B2的时间,即气泡生成时间接近相等,并且在成对的电阻加热器42a、42b上形成接近相同体积的空气泡B1、B2。因此,油墨2的喷射角度接近垂直于记录片材P的主表面,以便墨滴正好向下从喷嘴44a中喷出。
若如图15所示,利用喷射控制器63,开关元件72b接通跨接成对的电阻加热器42a、42b与可变电阻器73之间的连接,接通开关元件72a和使开关元件72c接地,则如图16B所示,墨滴i沿着记录片材P的宽度W以其中墨滴喷射方向朝电阻加热器42a变化的状态喷射。也就是说,利用接地连接的开关元件72c,供应到电阻加热器42a上的脉冲电流的电流值变小,这取决于可变电阻器73的电阻值。因此,在成对的电阻加热器42a、42b上以其中油墨泡B1的尺寸小于油墨泡B2的状态形成油墨泡B1、B2,以便当油墨2的喷射角度朝电阻加热器42a变化时,从喷嘴44a中喷出墨滴i。利用该喷射控制器63,供应到电阻加热器42b上的脉冲电流的电流值保持不变,而供应到电阻加热器42a上的脉冲电流的电流值发生变化。
若在此情况下,可变电阻器73的电阻值较大,则从电源供应单元71a经开关元件72c流到地面的电流较小,且从电源供应单元71a供应到电阻加热器42a上的脉冲电流的电流值的下降量较小。因此,供应到成对的电阻加热器42a、42b上的脉冲电流之差小,在成对的电阻加热器42a、42b之间生成的热量之差也变小,而以喷射表面27a为参考,从喷嘴44a喷出的墨滴i的喷射角度变大。也就是说,可变电阻器73的电阻值越大,当墨滴i正好向下从喷嘴44a中喷出时,远离沉积点D朝向电阻加热器42a喷出的油墨2的沉积点越近。若相反,可变电阻器73的电阻值小,供应到成对的电阻加热器42a、42b上的脉冲电流之差较大,因此供应到成对的电阻加热器42a、42b上的热量差也越大,以喷射表面27a为参考,从喷嘴44a喷出的墨滴i的喷射角度较小。也就是说,可变电阻器73的电阻值越小,当墨滴i正好向下从喷嘴44a中喷出时,远离沉积点D朝向电阻加热器42a喷出的油墨2的沉积点越远。
另外,利用如图15所示的喷射控制器63,在开关元件72b接通跨接成对的电阻加热器42a、42b和可变电阻器73之间的连接,接通开关元件72a,并将接通开关元件72c连接到电源供应单元71b的情况下,如图16C所示,从头芯片27中喷出的墨滴i沿着记录片材P的宽度以使得油墨喷射方向朝电阻加热器42b变化的状态喷射。也就是说,利用连接到电源供应单元71b上的开关元件72c,供应到电阻加热器42a上的脉冲电流的电流值为保持可变电阻器73的电阻值而变大,并且在成对的电阻加热器42a、42b上以使得其中油墨泡B2的体积小于油墨泡B1的体积的状态形成油墨泡B1、B2,以便当油墨2的喷射角度朝电阻加热器42b变化时,从喷嘴44a中基本上倾斜地喷出墨滴i。在头芯片中,在开关元件72c接地连接的情况下,成对的电阻加热器42a、42b的加热状态从该状态发生翻转。
若在此情况下,可变电阻器73的电阻值较大,则除了从电源供应单元71a,还从电源供应单元71b供应到电阻加热器42a上的脉冲电流变小,以便供应到成对的电阻加热器42a、42b上的脉冲电流之差较小,在成对的电阻加热器42a、42b之间生成的热量之差也小,以喷射表面27a为参考,从喷嘴44a喷出的墨滴i的喷射角度变大。也就是说,可变电阻器73的电阻值越大,当墨滴i正好向下从喷嘴44a中喷出时,远离沉积点D朝向电阻加热器42b喷出的墨滴i的沉积点越近。若可变电阻器73的电阻值较小,则除了从电源供应单元71a,还从电源供应单元71b供应到电阻加热器42a上的脉冲电流较大,以便供应到成对的电阻加热器42a、42b上的脉冲电流之差变大,在成对的电阻加热器42a、42b之间生成的热量之差也变大,并且以喷射表面27a为参考,从喷嘴44a喷出的墨滴i的喷射角度变小。也就是说,可变电阻器73的电阻值越小,当墨滴i正好向下从喷嘴44a中喷出时,远离沉积点D朝向电阻加热器42b喷出的墨滴i的沉积点越远。
按照这一方式,可利用喷射控制器63,变化开关元件72a、72b、72c,以改变可变电阻器73的电阻值,而变化沿着成对的电阻加热器42a、42b的排列方向,即沿着记录片材P的宽度方向从喷嘴44a中喷射墨滴i的方向。
尽管通过控制可变电阻器73的数值来调节供应到电阻加热器42a上的电流的电流值,但也可通过其中电源供应单元71a连接到电阻加热器42b上的这一构型来调节供应到电阻加热器42b上的电流的电流值。
如图14所示的报警单元64,是一种显示设备,如LCD(液晶显示器),和表明以打印状况、打印状态或油墨2的残留量为代表的信息。报警单元64也可以是声音输出设备,如扩音器。报警单元64还可包括显示设备和声音输出设备这二者。也可通过信息处理器件69的监视器或扬声器来发出报警。
输入/输出终端65经外部信息处理器件69的界面传送以打印状况、打印状态或油墨2的残留量为代表的上述信息。例如从外部信息处理器件69供应输入/输出终端65控制信号以输出上述信息,如打印状况、打印状态或油墨2的残留量。信息处理器件69是电子器件,如个人计算机或PDA(个人数字辅助器)。
与信息处理器件69相连的输入/输出终端65可用作界面、串联界面或平行界面,且适合于标准件,如USB(通用串行总线)、RS(推荐标准件)232C或IEEE(电子和电气工程协会)1394。输入/输出终端65可具有藉助有线或无线通信与信息处理器件69互通的数据。无线通信的标准件可例举IEEE802.11a、802.11b和802.11g。
在输入/输出终端65和信息处理器件69之间可插入网络,如因特网。在此情况下,输入/输出终端65与因特网,如LAN(局域网)、ISDN(综合业务数字网)、xDSL(数据用户线)、FHP(光纤到户)、CATV(集体接收天线电视)或BS(卫星广播)互连。数据通信藉助各种协议,如TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)。
ROM 66是一种存储器,如EP-ROM(可擦可编程只读存储器),它在其内已储存了通过控制器68执行的各种处理程序。这些储存的程序通过控制器68装载在RAM 67上。RAM 67容纳各种状态的打印机装置1以及通过控制器68从ROM 66中读出程序。
控制器68控制基于来自输入/输出终端65的打印数据或基于来自头盒3的残留油墨量输入的数据的各种部件。基于输入控制信号,控制器68从ROM 66中读出控制各种组件的处理程序,且存储如此读出的处理程序,进行对各种组件的控制或处理。
在以上所述的控制电路61中,处理程序储存在ROM 66中。然而,处理程序的储存介质不限于ROM 66,也可以是具有在其上记录的处理程序的各种记录介质,如光盘、磁盘、磁光盘或IC卡。在此情况下,构造控制电路61,以便它被连接到或者直接或者藉助信息处理器件69推动各种记录介质的驱动器上,从这些记录介质中读出处理程序。
现参考图17所示的流程图说明如上所述制造的打印机装置1的打印操作。同时,基于在储存设备,如ROM66中储存的处理程序,通过藉助在控制器68内提供的CPU(中心处理单元)(未示出)的处理操作来进行本发明的打印操作。
首先,使用者通过在例如提供到打印机4的主体单元的操作面板上的操作发出指令,以便打印机装置1进行打印操作。然后,在步骤S1中,控制器68给出关于预定颜色的墨盒11是否已装载在每一装载单元22上的判断。若预定颜色的墨盒11被恰当地装载在每一装载单元22上,则控制器68继续到步骤S2。否则,控制器继续到步骤S4,阻止打印操作。
然后,在步骤S2中,控制器68检验在连接部分26内的油墨2的含量是否等于或小于预定量,也就是说,在连接部分26内是否存在油墨。若检验到不存在油墨,则报警单元64发出相应的报警,并且在步骤S4中,阻止打印操作。若在连接部分内的油墨2的含量大于预定量,也就是说,若连接部分填充有油墨2,则控制器68允许步骤S3中的打印操作。
在进行打印中,控制器68引起打印机驱动单元62驱动驱动单元53、54,使记录片材P移动到可打印的位置处。具体地说,控制器68推进形成头盖开口/闭合装置53的驱动马达,使头盖28相对于头盒3朝托架55a移动,结果暴露头芯片27的喷嘴44a,如图18所示。控制器68推进形成片材供应/排出装置54的驱动马达,引起记录片材P移动。具体地说,控制器68起到控制的作用,以便记录片材P被片材供料辊81从托架55a中推出,如此被推出的记录片材P经以相反方向旋转的一对分离辊82a、82b被输送到翻转辊83上,使其输送方向翻转。然后将记录片材输送到输送带84a上并通过固位设备85保持在预定位置处,以设定油墨2的沉积位置。
当证实记录片材P保持在其打印位置处时,控制器68控制喷射控制器63从头芯片27的喷嘴44a处喷射墨滴i到记录片材P上。更具体地说,当如图16A所示,基本上正好向下从喷嘴44a中喷出墨滴i时,控制喷射控制器63,以便基本上相同的脉冲电流被供应到成对的电阻器42a、42b上。当如图16B所示,从喷嘴44a中以朝向电阻加热器42a的另一喷射方向喷出墨滴i时,控制器68控制喷射控制器63,以便供应到电阻加热器42a上的脉冲电流的电流值小于供应到电阻加热器42b上的脉冲电流的电流值。
当如图16C所示,以不同方向,即朝向电阻加热器42b的方向,从喷嘴中喷出墨滴时,控制器68起到控制作用,以便供应到电阻加热器42a上的脉冲电流的电流值大于供应到电阻加热器42b上的脉冲电流的电流值。当从喷嘴44a中喷出墨滴i时,与喷出的墨滴量相同量的油墨2立即从油墨导管46补充到墨液腔室45内,以恢复起始状态,如图6B所示。当从头芯片27中喷出墨滴i,并且在被开口部分34d分割开的朝向油墨出口34c的油墨腔室34b内的油墨2的负压升高时,在油墨2的负压下,大气压举起挡板34,顶着偏压元件34f的偏压一起举起阀门34e与阀门轴34h。此刻,在油墨腔室34b的油墨入口34a和油墨出口34c之间的开口34d被打开,以便油墨2从油墨入口34a朝油墨出口34c供应,以补充进入头芯片27的油墨导管46内的油墨2。油墨2的负压下降和在复原力下,挡板34恢复其起始形状,在偏压元件34f的偏压下,阀门34e与阀门轴34h一起下降。每次当油墨2的负压升高,喷射墨滴i时,在阀门装置34内重复上述所述的操作顺序。
按照这一方式,相当于打印数据的字母/符号或图像,按序打印在通过片材供应/排出装置54移动的记录片材P上。已完成打印的记录片材P通过片材供应/排出装置54经片材排出口56排出。
关于以上所述的打印机装置1,在墨盒11内包含至少含有非离子表面活性剂的油墨2,所述非离子表面活性剂本身又含有以上所述的化学式所示的有机化合物,这一油墨2作为墨滴i经喷嘴44a喷射到记录片材P上。油墨2对记录片材P显示出优异的润湿性,且沿着记录片材P的厚度方向渗透,以便在沉积的墨滴i的沉积点没有渗出的情况下可制造高质量的打印。例如,若普通纸张,如复印纸、粘结纸张或报道用纸用作记录片材P,则可抑制沉积的墨滴i沿着普通纸张的纤维方向渗开。
此外,利用其中对记录片材P显示出优异的润湿性的油墨2,作为墨滴i经喷嘴44a喷出,在记录片材P上打印的本发明的打印机装置1,快速沉积的墨滴i渗入到记录片材P内并就地干燥,结果即使擦拭在其上沉积了墨滴i的片材部分,也不存在液滴i的沉积点变模糊劣化图像质量的危险。
利用其中至少含有表面活性剂的油墨2储存在墨盒11内的本发明的打印机装置1,其中所述表面活性剂本身又含有以上所述的化学式1表示的有机化合物,该油墨被供应到墨液腔室45内,抑制除了油墨泡B1、B2以外的气泡在墨液腔室45内的油墨2中形成。因此,利用本发明的打印机装置1,不存在下述危险:在墨液腔室内的油墨中生成气泡阻碍油墨供应到电阻加热器上或从喷嘴中喷出油墨,从而最佳地从喷嘴44a中喷出墨滴i。
利用其中供应到墨液腔室45内的油墨2不仅对记录片材P,而且对墨液腔室45的内部周围表面、成对的电阻加热器42a、42b和喷嘴44a显示出优异润湿性的本发明的打印机装置1,一旦墨滴i从喷嘴44a中喷出时,油墨2可被快速供应到成对的电阻加热器42a、42b上。因此,利用本发明的打印机装置1,墨滴i每次从喷嘴44a中喷出时,油墨2可被快速供应到成对的电阻加热器42a、42b上,以便甚至在短的间隔内喷射墨滴i的情况下,墨滴i可最佳地从喷嘴44a中喷出。也就是说,利用本发明的打印机装置1,即使采用频率为1kHz或更高,优选3kHz或更高,更优选5kHz或更高的脉冲电流驱动成对的电阻加热器42a、42b,以增加打印速度,也可最佳地喷出墨滴i,实现高质量的打印,对于每次油墨喷射事件,可最佳地从喷嘴44a中喷出墨滴i,以实现高图像质量的打印。
利用其中储存在墨盒11内的油墨2至少含有含化学式1表示的有机化合物的表面活性剂(该表面活性剂的浊点数量级为80℃,高于常规的表面活性剂的浊点)的本发明的打印机装置1,可防止因表面活性剂的浊点超过成对的电阻加热器42a、42b加热油墨2的温度导致的油墨2的物理性能变化。因此,利用本发明的打印机装置1,不存在由墨盒11供应的在墨液腔室45内的油墨2的温度容易超过表面活性剂的浊点的危险,从而油墨2的物理性能稳定,结果可维持油墨2对墨液腔室45的内部周围表面、成对的电阻加热器42a、42b或喷嘴44a的润湿性,墨滴i最佳地从喷嘴44a中喷出。
利用本发明的打印机装置1,在头芯片27内的油墨2的物理性能稳定,和油墨2对例如喷嘴44a的润湿性维持在最佳状况下,可控制成对的电阻加热器42a、42b的驱动,以改变油墨喷射的方向,防止从喷嘴44a中喷射墨滴i的角度产生的变化,以所需的喷射角度从喷嘴44a中喷出墨滴i。
在前述说明中,成对的电阻加热器42a、42b沿着记录片材P的宽度方向肩并肩地排列。发明并不限于这一结构,可例如用到例如在图19A-19C所示的头芯片91、101、111中,条件是当供应到多个压力生成元件上的脉冲电流的电流值变化时,墨滴i的喷射方向可被控制。同时,利用头芯片91,成对的电阻加热器42a、42b沿着记录片材P的运行方向肩并肩地排列。利用头芯片101,三个电阻加热器103a、103b、103c排列在墨液腔室102内,四个电阻加热器113a、113b、113c和113d排列在墨液腔室112内。在图19中,在头芯片91、101、111内的喷嘴93、104、114的位置用虚线表示。在头芯片101、111内,在油墨导管侧提供电阻加热器103c,防止其中当在墨液腔室102、112内生成的油墨泡破裂时,经喷嘴104、114喷射墨滴i的压力在油墨导管侧低于在侧壁侧,使得墨滴以其中从油墨导管供应油墨2的方向,即与图19A-19C的箭头F所示的方向基本上相反的方向喷射这一状况。
在前述说明中,假设头芯片27配有较多数量的多对电阻加热器42a、42b。然而,本发明并不限于这一结构,也可以用到其中头芯片121上,在所述头芯片121内提供仅仅一个电阻加热器122面向喷嘴123,如图20所示。在此情况下,头芯片121基本上正好向下,即以基本上垂直于记录片材P的方向喷出墨滴i。在图20中,在头芯片121内的喷嘴123的位置再次用虚线表示。
在上述说明中,假设打印机装置1的头盒3可从打印机4的主体单元中卸下,墨盒11可从头盒3中卸下。然而,本发明可用到其中打印机4的主体单元与头盒3一体化的打印机装置上。
在如上所述的结构中,使用其中当通过成对的电阻加热器42a、42b加热油墨时,油墨2从喷嘴44a中喷出的电热转化体系。这仅仅是例举,也可使用其中通过电机械变换器,如压电元件,从喷嘴中电机械地喷出油墨的电机械转化体系。
此外,在以上所述的结构中,打印机装置1是行式打印机。然而,这也是简单地例举,以便本发明可用到其中油墨头以基本上垂直于记录片材行进方向的方向移动的串联的喷墨打印机装置上。在此情况下,在串联的喷墨打印机装置的头芯片内提供数量较多的压力生成器件。
实施例
以下说明其中实际制备油墨作为本发明记录液体的一些实施例、对比例和参考实施例。
实施例1
在实施例1中,一起混合3重量份C.I.直接黄86作为充当着色剂的染料、70重量份水作为溶剂、5重量份甘油、10重量份乙二醇和10重量份二甘醇单丁醚作为其它溶剂和2重量份下述化学式的非离子表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数,且环氧乙烷(以下简称为EO)的总加成量(m+n)等于2,生产油墨前体。作为含有通式1所示的有机化合物的表面活性剂,使用环氧乙烷加成量变化的NEXCOAT(由NIKKO CHEMICALSCo.,Ltd.制造)。
在加热60℃的状态下,搅拌用上述组合物获得的油墨前体4小时。在搅拌之后,当油墨前体用筛目尺寸为0.8微米的膜滤器(由ADVANTEC Inc.制造)加压时,强制过滤油墨前体,制备油墨。
实施例2
在实施例2中,一起混合4重量份C.I.直接蓝199作为充当着色剂的染料、65重量份水作为溶剂、10重量份乙二醇、10重量份乙二醇和10重量份三甘醇作为其它溶剂和2重量份类似于实施例1的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于2,以生产油墨前体。以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用该油墨前体。
实施例3
在实施例3中,一起混合3重量份C.I.酸性红52作为充当着色剂的染料、70.9重量份水作为溶剂、10重量份三甘醇单丁醚、5重量份2-吡咯烷酮和10重量份甘油作为其它溶剂和0.1重量份类似于实施例1的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于4,以生产油墨前体。以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用该油墨前体。
实施例4
在实施例4中,一起混合4重量份C.I.直接黑154作为充当着色剂的染料、75.95重量份水作为溶剂、5重量份乙二醇、5重量份乙二醇和10重量份甘油作为其它溶剂和0.05重量份类似于实施例1的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于4,以生产油墨前体。以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用该油墨前体。
实施例5
在实施例5中,一起混合3重量份C.I.直接黑168作为充当着色剂的染料、76.9重量份水作为溶剂、5重量份1,2-丙二醇、5重量份2-吡咯烷酮和10重量份甘油作为其它溶剂和0.1重量份类似于实施例1的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于4,以生产油墨前体。以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用该油墨前体。
实施例6
在实施例6中,一起混合3重量份C.I.直接黄132作为充当着色剂的染料、74.5重量份水作为溶剂、10重量份二甘醇、10重量份四甘醇和0.5重量份三乙醇胺作为其它溶剂和2重量份类似于实施例1的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于4,以生产油墨前体。以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用该油墨前体。
实施例7
在实施例7中,一起混合3重量份C.I酸性红289作为充当着色剂的染料、52重量份水作为溶剂、100重量份乙二醇、20重量份乙二醇和10重量份甘油作为其它溶剂和5重量份类似于实施例1的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于7,以生产油墨前体。以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用该油墨前体。
对比例1
在对比例1中,一起混合4重量份C.I直接蓝199作为充当着色剂的染料、65重量份水作为溶剂、10重量份乙二醇、10重量份二甘醇和10重量份三甘醇作为其它溶剂和1重量份聚氧乙烯壬基苯基醚作为表面活性剂(由NIKKO CHEMICALS Co.,Ltd.制造(商品名:NP10)),以生产油墨前体。以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用该油墨前体。
对比例2
在对比例2中,一起混合3重量份C.I直接黑168作为充当着色剂的染料、76.9重量份水作为溶剂、5重量份1,2-丙二醇、5重量份2-吡咯烷酮和10重量份甘油作为其它溶剂和0.1重量份聚氧乙烯壬基苯基醚作为表面活性剂(由NIKKO CHEMICALS Co.,Ltd.制造(商品名:NP7.5)),以生产油墨前体。以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用该油墨前体。
对比例3
在对比例3中,一起混合3重量份C.I酸性红52作为充当着色剂的染料、71重量份水作为溶剂、10重量份三甘醇单丁醚、5重量份2-吡咯烷酮和10重量份甘油作为其它溶剂和1重量份聚氧乙烯十三醇醚作为表面活性剂(由NIPPON YUSHI Co.,Ltd.制造(商品名:Dispanol TOC)),以生产油墨前体。以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用该油墨前体。
对比例4
在对比例4中,一起混合3重量份C.I直接黄132作为充当着色剂的染料、74.5重量份水作为溶剂、10重量份二甘醇、10重量份四甘醇和0.5重量份三乙醇胺作为其它溶剂和2重量份聚氧乙烯油基醚作为表面活性剂(由NIKKO CHEMICALS Co.,Ltd.制造(商品名:Nonion E-215)),以生产油墨前体。以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用该油墨前体。
对比例5
在对比例5中,一起混合3重量份C.I酸性红289作为充当着色剂的染料、52重量份水作为溶剂、10重量份乙二醇、20重量份二甘醇、10重量份甘油作为其它溶剂和5重量份聚氧乙烯壬基苯基醚作为表面活性剂(由NIKKO CHEMICALS Co.,Ltd.制造(商品名:NP10)),以生产油墨前体。以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用该油墨前体。
对比例6
在对比例6中,一起混合4重量份C.I直接黑154作为充当着色剂的染料、75.95重量份水作为溶剂、5重量份乙二醇、5重量份二甘醇和10重量份甘油作为其它溶剂和0.05重量份聚氧乙烯烷基醚作为表面活性剂(由NIKKO CHEMICALS Co.,Ltd.制造(商品名:BT9)),以生产油墨前体。以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用该油墨前体。
参考实施例
在该参考实施例中,以与实施例1相同的方式制备油墨,所不同的是使用由NISSHIN KAGAKU Co.,Ltd.制造的乙炔二醇作为表面活性剂。
测量以上所述制备的实施例和对比例的表面张力与粘度。使用自动表面张力仪(由KYOWA KAIMEN KAGAKU-SHA制造(型号名称:CBPV-Z))测量表面张力,而使用粘度计(由KYOWA KAIMEN KAGAKU-SHA制造(型号名称:VM-100A))测量粘度。
下表1示出了实施例和对比例中表面张力和粘度的测量结果。
表1
表面张力(mN/m) | 粘度(mPa.s) | |
实施例1 | 34.9 | 3.66 |
实施例2 | 41.4 | 3.50 |
实施例3 | 35.4 | 3.00 |
实施例4 | 46.1 | 2.37 |
实施例5 | 47.6 | 2.67 |
实施例6 | 37.2 | 2.76 |
实施例7 | 37.2 | 5.83 |
对比例1 | 32.1 | 3.48 |
对比例2 | 36.3 | 2.50 |
对比例3 | 31.5 | 3.03 |
对比例4 | 40.5 | 2.92 |
对比例5 | 31.2 | 6.55 |
对比例6 | 47.3 | 2.33 |
根据表1所示的结果可看出,在实施例和对比例中,表面张力范围介于31mN/m至48mN/m,而粘度范围介于2mPa.s至7mPa.s,二者的表面张力与粘度没有明显差别。
对于每一实施例、对比例和参考实施例来说,使用配有带24个喷嘴的头芯片(每一喷嘴的直径为20微米),和一对电阻加热器(每一个的电阻值为135欧姆)的喷墨打印机,头芯片用11V的驱动电压驱动,打印字母顺序表的字母或全部打印(实地版(so1id)打印)在载体如再生纸张(由HONSHUU-SEISHI Co.,Ltd.制造)的预定面积上,或在粘结纸张(由MEADInc.制造)上打印。然后就打印字母、油墨的固定、频率应答和喷射角度应答方面评价打印。
下表2示出了实施例、对比例和参考实施例中打印字母质量、油墨的固定、频率应答和喷射角度应答的评价结果。
表2
字母/符号的打印质量 | 油墨的固定 | 频率应答 | 喷射角度应答 | ||||
1kHz | 3kHz | 10kHz | 20μm漂移 | 30μm漂移 | |||
实施例1 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例2 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例3 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例4 | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例5 | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例6 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
实施例7 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
对比例1 | △ | △ | △ | × | × | × | × |
对比例2 | △ | △ | △ | × | × | △ | × |
对比例3 | × | △ | × | × | × | × | × |
对比例4 | × | × | × | × | × | △ | × |
对比例5 | × | ○ | △ | × | × | × | × |
对比例6 | × | × | △ | × | × | × | × |
参考实施例 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
关于打印字母的质量,用肉眼观察在上述三类纸张上打印的字母以供评价。在表2中,使用圆形标记表示没有观察到模糊,使用△标记表示观察到模糊,但字母可识别,使用标记×表示打印的字母模糊到它不可能被识别的程度。
在油墨固定的评价中,用由TOYO KAGAKU SANGYO Co.,Ltd.制造的滤纸片(商品名:No.5C)擦拭在由XEROC Inc.制造的PPC片材上打印的字母,用肉眼观察在打印字母上可能的模糊以供评价。在表2中的油墨固定评价中,使用双圆形标记表示在5秒内出现模糊,使用圆形标记表示在10秒内出现模糊,使用△标记表示在15秒内出现模糊,使用×标记表示在30秒内出现模糊。
为了评价频率应答,对于以上提及的三类纸张,在1kHz、3kHz和10kHz的频率下,进行字母/符号的打印和实地版打印,肉眼观察可能存在模糊或孔隙(其中没有沉积墨滴的位置)的打印位置。为了评价在上表2中的频率应答,用双圆形标记表示模糊和孔隙这二者均不存在,用圆形标记表示仅在实地版打印中存在模糊,用△标记表示仅在实地版打印中存在模糊与孔隙,用标记×表示在字母打印和实地版打印这二者中存在模糊与孔隙。当供应频率为1kHz、3kHz或5kHz的驱动电压时,头芯片分别以每秒1000次、3000次和10000次喷射墨滴的喷射间隔被驱动。
为了评价喷射角度应答,在以上提及的三类纸张上打印字母/符号,为当油墨喷射角度变化,使得通过从喷嘴正好向下喷射墨滴形成的直径40微米的墨点的中点漂移20微米时,喷射墨滴的情况,和其中当油墨喷射角度变化,使得墨点的中点漂移30微米时,喷射墨滴的情况,在以上提及的三类纸张上打印字母/符号,肉眼进行评价观察因沉积点的漂移引起的可能存在的模糊或孔隙。在表2中,评价喷射角度应答,用双圆形标记表示对于每一频率来说,在字母/符号打印中不存在模糊或孔隙,用圆形标记表示存在模糊,用△标记表示存在孔隙,用×标记表示存在模糊和孔隙这二者。
根据表2所示的评价结果可看出,含有非离子表面活性剂的实施例1-7(该表面活性剂本身又含有化学式1所示的有机化合物)在表面张力或粘度方面没有显著不同于使用EO改性的醚表面活性剂(其具有与该非离子表面活性剂相类似的结构)的对比例1-6,但在打印字母的质量、油墨的固定、频率应答所有方面,以及在喷射角度应答方面,均优于后者,从而得到与参考实施例有利地媲美的评价结果。
在实施例1-7中,由于含有至少含化学式1所示的化合物的非离子表面活性剂,因此可优化相对于记录纸张,如PPC纸张、再生纸张或粘结纸张的润湿性。因此,在实施例1-7中,可进行高图像质量字母/符号的打印,没有模糊或者渗出。
另外,关于这些实施例,由于就在墨滴i从喷嘴中喷出之后,油墨被迅速供应到电阻加热器上,因此墨滴i可迅速从喷嘴中喷出,即使喷射间隔缩短,每一次喷射事件也可最佳地供应墨滴i,从而实现字母/符号的高质量打印和实地版打印,没有模糊或者孔隙。
此外,在每一实施例中,由于甚至在头芯片内的喷嘴附近证明具有优异的润湿性,因此可控制成对的电阻加热器的驱动和抑制每一次喷射事件从喷嘴喷出的墨滴i的喷射角度,从而实现字母/符号的高质量打印,没有模糊或者孔隙。
另一方面,在使用EO改性的醚表面活性剂(其含有化学式1所示的有机化合物)的对比例1-6中,与实施例的油墨相比,油墨仅对记录片材P具有差的润湿性,当墨滴i沉积在记录片材上时,没有快速干燥,油墨遭到模糊或者渗出,从而降低了打印质量。
此外,对比例的油墨对头芯片的润湿性较低,使得在墨滴i从喷嘴中喷出之后难以将油墨迅速供应到电阻加热器上。也就是说,利用对比例,当喷射间隔变短时,也就是说,当驱动电压的频率变高时,每一次喷射事件愈加难以从喷嘴中供应墨滴,其结果是产生模糊或孔隙,从而降低打印质量。
另外,关于对比例,由于油墨对头芯片内的喷嘴附近的润湿性差于实施例,因此,控制成对的电阻加热器的驱动,以改变喷射方向,以便从喷嘴中喷射墨滴的角度产生变化。因此,在各对比例中,当墨滴从喷嘴中以可变的喷射方向喷出时,在喷射角度内发生油墨喷射角度的变化,从而产生模糊或者孔隙,降低了打印质量。
由以上可看出,在油墨的制备中,添加含有化学式1所示的有机化合物的非离子表面活性剂,所生产的油墨的字母/符号、油墨的固定、频率应答和喷射角度应答的打印质量优异,也就是说,所生产的油墨具有相当于或高于参考实施例的油墨的性能。
实施例8
接下来说明实施例8。
除了添加着色剂、溶剂和表面活性剂以外,还通过添加在20℃下的蒸汽压不高于0.1mmHg和表面张力不高于35mN/m的二元醇醚,来进一步改进实施例1-7的油墨2对记录片材P的润湿性。这种二元醇醚可例举例如二甘醇单丁醚、三甘醇单甲醚和三甘醇单丁醚。
由于二元醇醚的表面张力不大于35mN/m,因此可在任何时刻,如在喷射油墨2之前或之后或在油墨2沉积在记录片材P上之后,抑制油墨2的表面张力到较低的数值。也就是说,藉助含有二元醇醚的油墨2,油墨2的静态表面张力和动态表面张力认为是接近相等的数值,以抑制表面张力到较低数值。因此,在任何时刻,例如当油墨2被容纳在墨液腔室45内时,当油墨在喷射开口内部时或者在油墨已沉积在记录片材P上之后,也可以将油墨2的表面张力维持在较低水平。此外,油墨的固定性能得到改进,结果即使在纤维暴露于记录纸张P的主表面上时,也可在普通的纸张,如复印纸、报道用纸、粘结纸张或通过穿孔分开的一系列纸片的片材上进行打印。这改进了打印字母/符号的质量,或者所谓的字母/符号打印质量。
若二元醇醚的表面张力大于35mN/m,则不可能抑制油墨2的表面张力到较低的数值,同时变得难以进一步改进润湿性。油墨2没有快速渗透到记录片材P上,但在记录片材P的沉积点处渗出,其结果是得不到清晰的图像质量。
前述的二元醇醚的蒸汽压不高于0.1mmHg。若蒸汽压大于0.1mmHg,则二元醇醚易于蒸发。若二元醇醚蒸发,则在油墨2内其含量下降,使得难以抑制油墨2的表面张力到较低数值。因此,不可能获得在油墨2内包含二元醇醚的操作和效果,使得润湿性下降。
因此,通过使用在20℃下蒸汽压不高于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚,与其中仅使用表面活性剂的情况相比,可改进油墨2,使得可稳定性喷射油墨2,改进对记录片材P的润湿性,以便大于可具有高的图像质量和不含孔隙或者渗出。
基于油墨2的总重量,二元醇醚在油墨2内的含量不小于1wt%和不大于20wt%。若基于油墨2的总重量,二元醇醚的含量小于1wt%,则不可能抑制油墨2的表面张力到较低的数值,结果不可能实现充足的润湿性。
若基于油墨2的总重量,二元醇醚的含量大于20wt%,则对喷嘴44a的内周壁的润湿性高,结果包含在墨液腔室45内的油墨2沿着喷嘴44a的内周壁渗漏到外部。结果是油墨对记录片材P的润湿性过高,结果油墨2渗到记录片材P的反面。
因此,藉助基于油墨2的总重量,包含量不小于1wt%和不高于20wt%的在20℃下的蒸汽压不高于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚,可以实现充足的润湿性,以大于清晰的图像。
若在油墨2内一起混合着色剂如水溶性染料作为染料,或者各种颜料,在其内分散着色剂的溶剂,含有化学式1所示的有机化合物的表面活性剂,和在20℃下的蒸汽压不高于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚,则表面张力通过二元醇醚降低,结果基于油墨2的总重量,表面活性剂的含量范围可以是不小于0.1wt%到不大于5wt%。
若基于油墨2的总重量,本身又含有通式1表示的有机化合物的表面活性剂,其含量小于0.1wt%,则不可能形成对记录片材P充足的润湿性。相反,若基于油墨2的总重量,含有通式1表示的有机化合物的表面活性剂的含量大于10wt%,则在墨液腔室45内不便地出现起泡,从而阻碍油墨2的稳定喷射。因此,通过设定含有通式1表示的有机化合物的表面活性剂的含量,至不小于0.1wt%和不大于5wt%,则可抑制在墨液腔室45内的起泡,以及提供适当地渗入到记录片材P内。
除了以上提及的染料、溶剂或表面活性剂以外,还可将粘度调节剂、表面张力调节剂、pH调节剂、抗菌剂、防锈剂或防霉剂加入到油墨2中。具体地说,粘度调节剂、表面张力调节剂和pH调节剂可例举蛋白质,如明胶或酪蛋白,天然橡胶,如阿拉伯胶,纤维素衍生物,如甲基纤维素、羧甲基纤维素或羟甲基纤维素,天然聚合物材料,如木质素磺酸盐或紫胶,聚丙烯酸酯,苯乙烯丙烯酸共聚物,聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮。可视需要添加这些中的一种或多种。抗菌剂、防锈剂和防霉剂可例举例如苯甲酸、二氯苯、六氯苯、山梨酸、对羟基苯甲酸酯和乙二胺四乙酸(EDTA)。可视需要使用这些中的一种或多种。
可如下所述制备以上组成的油墨2:在制备溶液类油墨2中,使用例如染料作为着色剂,在一起混合由上述染料形成的着色剂、溶剂和表面活性剂,加热到40-80℃,在此状态下,使用例如螺杆,一起搅拌并分散。在油墨2的分散液的情况下,使用例如颜料作为着色剂,可使用迄今为止使用的微细颜料分散方法,例如球磨机、砂磨机、磨碎机、辊磨机、搅拌器、亨舍尔混合机、胶体磨、超声均化器、珍珠研磨机或湿喷研磨机,通过在溶剂内分散颜料和表面活性剂,从而制备油墨。使用过滤器通过压力过滤至少一次,和/或通过减压过滤,或使用离心分离器通过离心分离至少一次,从而加工如此制备的油墨2,以除去杂质、粗颗粒或碎屑。
以上所述,在图2和3所示的墨盒11内容纳以上所述制备的油墨2。
以下说明其中实际制备含有着色剂、溶剂、表面活性剂和二元醇醚的本发明的油墨的实施例9-14和对比例7-10。
实施例9
在实施例9中,一起混合3wt%C.I.直接黄86作为充当着色剂的染料、75.9wt%水作为溶剂、10wt%甘油和10wt%乙二醇作为其它溶剂,1wt%在20℃下蒸汽压为0.1mmHg和表面张力为26mN/m的二甘醇单丁醚和0.1wt%化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数,且EO的总加成量(m+n)等于4,以生产油墨前体。同时,作为含有上述化学式1的有机化合物的表面活性剂,使用环氧乙烷加成量发生变化的NEXCOAT(由NIKKO CHEMICALS Co.,Ltd.制造)。
在加热60℃的状态下,搅拌用上述组合物获得的油墨前体4小时。在搅拌之后,当油墨前体用筛目尺寸为0.8微米的膜滤器(由ADVANTEC Inc.制造)加压时,强制过滤油墨前体。以这一方式制备油墨。
实施例10
在实施例10中,一起混合3wt%C.I.直接黄86作为充当着色剂的染料、57.9wt%水作为溶剂、10wt%乙二醇和10wt%乙二醇作为其它溶剂,20wt%在20℃下蒸汽压为0.1mmHg和表面张力为26mN/m的二甘醇单丁醚作为二元醇醚和0.1wt%与实施例1类似的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于4,以生产油墨前体。以与实施例9相同的方式制备油墨,所不同的是制备该油墨前体。
实施例11
在实施例11中,一起混合3wt%C.I.直接黄86作为充当着色剂的染料、75.9wt%水作为溶剂、10wt%甘油和10wt%乙二醇作为其它溶剂,1wt%在20℃下蒸汽压为0.1mmHg和表面张力为27mN/m的三甘醇单丁醚作为二元醇醚和5.0wt%与实施例1类似的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于2,以生产油墨前体。以与实施例9相同的方式制备油墨,所不同的是制备该油墨前体。
实施例12
在实施例12中,一起混合3wt%C.I.直接黄86作为充当着色剂的染料、75.9wt%水作为溶剂、10wt%甘油、10wt%乙二醇作为其它溶剂,1wt%在20℃下蒸汽压为0.1mmHg和表面张力为27mN/m的三甘醇单丁醚作为二元醇醚和0.1wt%与实施例1类似的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于2,以生产油墨前体。以与实施例9相同的方式制备油墨,所不同的是制备该油墨前体。
实施例13
在实施例13中,一起混合3wt%C.I.直接黄86作为充当着色剂的染料、57.9wt%水作为溶剂、10wt%甘油和10wt%乙二醇作为其它溶剂,1wt%在20℃下蒸汽压为0.1mmHg和表面张力为27mN/m的三甘醇单丁醚作为二元醇醚和0.1wt%与实施例1类似的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于2,以生产油墨前体。以与实施例9相同的方式制备油墨,所不同的是制备该油墨前体。
实施例14
在实施例14中,一起混合3wt%C.I.直接黄86作为充当着色剂的染料、75.9wt%水作为溶剂、10wt%甘油和10wt%乙二醇作为其它溶剂,1wt%在20℃下蒸汽压为0.1mmHg和表面张力为27mN/m的三甘醇单丁醚作为二元醇醚和5.0wt%与实施例1类似的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于2,以生产油墨前体。以与实施例9相同的方式制备油墨,所不同的是制备该油墨前体。
对比例7
在对比例7中,一起混合3wt%C.I.直接黄86作为充当着色剂的染料、76.0wt%水作为溶剂、10wt%甘油和10wt%乙二醇作为其它溶剂,1wt%在20℃下蒸汽压为0.1mmHg和表面张力为26mN/m的三甘醇单丁醚作为二元醇醚,以生产不含与实施例8类似的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于4的油墨前体。以与实施例9相同的方式制备油墨,所不同的是制备该油墨前体。
对比例8
在对比例8中,一起混合3wt%C.I.直接黄86作为充当着色剂的染料、51.9wt%水作为溶剂、10wt%甘油和10wt%乙二醇作为其它溶剂,25wt%在20℃下蒸汽压为0.1mmHg和表面张力为26mN/m的二甘醇单丁醚作为二元醇醚,和0.1wt%与实施例9类似的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于4,以生产油墨前体。以与实施例9相同的方式制备油墨,所不同的是制备该油墨前体。
对比例9
在对比例9中,一起混合3wt%C.I.直接黄86作为充当着色剂的染料、77.0wt%水作为溶剂、10wt%甘油和10wt%乙二醇作为其它溶剂,5wt%与实施例8类似的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于4,以生产不含二元醇醚的油墨前体。以与实施例9相同的方式制备油墨,所不同的是制备该油墨前体。
对比例10
在对比例10中,一起混合3wt%C.I.直接黄86作为充当着色剂的染料、77.0wt%水作为溶剂、10wt%甘油和10wt%乙二醇作为其它溶剂,20wt%在20℃下蒸汽压为0.6mmHg和表面张力为24mN/m的乙二醇单丁醚作为二元醇醚,和5.0wt%与实施例12类似的化学式1的有机化合物的非离子表面活性剂,其中EO的总加成量(m+n)等于4,以生产油墨前体。以与实施例9相同的方式制备油墨,所不同的是制备该油墨前体。
对于以上所述的每一实施例和对比例,用11V的驱动电压驱动喷嘴直径为20微米、每对电阻加热器的电阻值为135欧姆、头芯片的喷嘴数为24个的喷墨打印机装置的头芯片,打印字母顺序表的字母和全部打印(所谓的实地版打印)在由PPC片材(由XEROX Inc.制造)、再生纸张(由HONSHUU-SEISHI Co.,Ltd.制造)或粘结纸张(由MEAD Inc.制造)的预定面积上,并评价打印字母的质量、频率应答和喷射稳定性。
下表示出了打印字母的质量、频率应答和喷射稳定性的评价结果。
表3
化学式(1)所示的表面活性剂 | 二元醇醚 | 字母/符号的打印质量 | 喷射精度 | ||||||||
化学式(1)内的m+n | 含量(wt%) | 化合物 | 含 量(wt%) | 蒸汽压[mmHg] | 表面张力[mN/m] | 1kHz | 3kHz | 10kHz | |||
实施例9 | 4 | 0.1 | 二甘醇单丁醚 | 1 | 0.1 | 26 | ○ | ◎ | ○ | ○ | ○ |
实施例10 | 4 | 0.1 | 二甘醇单丁醚 | 20 | 0.1 | 26 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
实施例11 | 2 | 5.0 | 三甘醇单丁醚 | 1 | 小于0.1 | 27 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
实施例12 | 2 | 0.1 | 三甘醇单丁醚 | 1 | 小于0.1 | 27 | ○ | ◎ | ○ | ○ | ○ |
实施例13 | 2 | 0.1 | 三甘醇单丁醚 | 20 | 小于0.1 | 27 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
实施例14 | 2 | 5.0 | 三甘醇单丁醚 | 1 | 小于0.1 | 27 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
对比例7 | 4 | 0.0 | 二甘醇单丁醚 | 1 | 0.1 | 26 | ○ | ◎ | ○ | × | ○ |
对比例8 | 4 | 0.1 | 三甘醇单丁醚 | 25 | 0.1 | 26 | △ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
对比例9 | 4 | 5.0 | - | - | - | - | ◎ | ◎ | ○ | × | ○ |
对比例10 | 4 | 5.0 | 三甘醇单丁醚 | 20 | 0.6 | 24 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × |
同时,评价打印字母/符号的质量是通过肉眼观察在前述三类纸张上的字母/符号。在表3中,在评价打印的字母/符号的质量中,双圆形标记表示没有观察到模糊,圆形标记表示打印的字母/符号经历轻微的渗出,但仍可识别,标记△表示观察到渗出和打印的字母/符号经历渗出,和标记×表示打印的字母/符号经历渗出,使得不可能识别打印的字母/符号。
为了评价频率应答,在1kHz、3kHz和10kHz的频率下,对于以上提及的三类纸张进行字母/符号打印和实地版打印,肉眼观察打印位置可能存在模糊或孔隙(其中墨滴没有在其上沉积的位置)。为了评价在上表2中的频率应答,用双圆形标记表示油墨的随动最佳、在字母/符号打印和实地版打印二者中不存在模糊和孔隙这二者和在沉积点没有观察到漂移,用圆形标记表示仅在实地版打印中存在模糊,用标记△表示部分沉积点漂移和在实地版打印中存在模糊与孔隙,但在字母/符号打印中不存在模糊与孔隙,用×表示在字母/符号打印和实地版打印二者中存在模糊和孔隙。当供应频率为1kHz、3kHz或5kFz的驱动电压时,头芯片分别以每秒1000次、3000次和10000次喷射墨滴的喷射间隔被驱动。
在评价喷射稳定性中,在室温下,容纳充有各油墨的墨罐的头盒暴露于大气下1周,在三类纸张的每一种上进行字母/符号打印和实地版打印。肉眼观察是否存在打印位置的模糊或其中没有沉积墨滴的位置,也就是说,存在或不存在孔隙以供评价。至于评价喷射稳定性,用双圆形标记表示在字母/符号的打印和实地版打印这二者中不存在模糊与孔隙且在沉积点处没有漂移,用圆形标记表示仅在实地版打印中存在轻微的模糊,用标记△表示部分沉积点的漂移和在实地版打印中存在模糊与孔隙,但在打印的字母/符号中不存在模糊与孔隙,用标记×表示在字母打印和实地版打印这二者中存在模糊与孔隙。
根据表3所示的评价结果可看出,含有非离子表面活性剂(该表面活性剂本身又含有化学式1所示的有机化合物)和用量范围介于1至20wt%的在20℃下的蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚的实施例1-6,在字母/符号的打印质量、频率应答和喷射稳定性所有方面均优于不含非离子表面活性剂的对比例1,或者优于不含用量范围介于1至20wt%的在20℃下的蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚的对比例2-4。
在含有包括至少一种化学式1表示的有机化合物的非离子表面活性剂和在20℃下的蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚的实施例9-14的油墨中,油墨的表面张力下降,同时对记录片材P的润湿性得到改进,也就是说,油墨可沿着记录片材P的厚度方向快速渗透。因此,利用实施例9-14,可对诸如PPC片材、再生片材或粘结片材之类的记录片材进行字母/符号的打印,且没有模糊或渗出。
此外,利用这些实施例,在油墨内包含在20℃下的蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚,在墨液腔室内或者在喷嘴内,油墨维持在低表面张力状态下,且油墨对墨液腔室或在喷嘴内显示出优异的润湿性。因此,在墨滴从喷嘴中喷出之后可直接将油墨快速供应到电阻加热器上,结果甚至在油墨喷射间隔变短的情况下,也可从喷嘴中快速地喷出墨滴。也就是说,若利用这些实施例,驱动电压的频率增加到1kHz、3kHz或增加到10kHz,且喷射间隔变短,则墨滴可快速地供应到电阻加热器上,结果甚至在打印速度降低的情况下,对于每一次喷射事件,墨滴可充分地从喷嘴22a中喷出,从而实现高图像质量打印。
由于可抑制除了在电阻加热器上形成的泡沫以外的泡沫,并且油墨显示出对喷嘴的内壁优异的润湿性,油墨可以在沉积方向没有产生漂移的情况下以预定的方向喷出,其结果是可实现没有孔隙的高图像质量的字母/符号打印,和实地版打印。
利用与这些实施例相反的不含非离子表面活性剂的对比例7,油墨仅对油墨腔室内部显示出差的润湿性,结果在墨滴的喷射之后,难以将油墨迅速供应到电阻加热器上。结果是,在对比例7中,喷射间隔越短,也就是说,喷射间隔越高,越难以喷出墨滴,结果油墨的喷射本身不可能适用于高速打印,因此产生沉积位置的漂移、模糊或孔隙,降低了字母/符号的打印质量。
在与这些实施例相反的对比例8中,在油墨内包含25wt%在20℃下蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二甘醇单丁醚作为二元醇醚,油墨因此对记录片材显示出极高的润湿性,结果在墨滴喷出并沉积在记录片材上的情况下,油墨渗出到记录片材的表面上,降低了打印质量。
在与这些实施例相反的对比例9中,在油墨内包含25wt%在20℃下蒸汽压不大于o.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二甘醇单丁醚作为二元醇醚,油墨因此没有处于低表面张力状态。于是,油墨对油墨腔室或喷嘴没有显示出充分的润湿性,结果在喷出墨滴之后,难以在喷出墨滴之后快速将油墨供应到电阻加热器上。因此,在对比例3中,喷射间隔越短,也就是说,驱动电压的频率越大,对于每次喷射事件来说,越难以从喷嘴中喷出墨滴,结果油墨喷射本身不可能适用于高度打印,且沉积位置漂移或产生模糊或孔隙,从而降低字母/符号打印的质量。
在与这些实施例相反的对比例10(其含有在20℃下蒸汽压为0.6mmHg和表面张力为24mN/m的乙二醇单丁醚)中,该乙二醇单丁醚易于蒸发,降低乙二醇单丁醚在油墨内的含量。因此,在对比例4中,不可能抑制油墨的表面张力到较低的数值,结果不可能获得对墨液腔室或对喷嘴的充足润湿性。若不能维持油墨喷射的状态,则出现喷嘴堵塞,结果,在对比例10中,墨滴的喷射延迟,或偏移预定的方向,从而导致降低的喷射稳定性、偏移的沉积位置或者孔隙。
鉴于前述,在生产油墨中,以1-20wt%的用量包含含有化学式1所示的有机化合物的至少一种非离子表面活性剂和在20℃下蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚,从而可生产没有模糊或者渗出,在墨滴喷射方向稳定且长期储存性能、打印的字母/符号的质量、频率应答和喷射稳定性优异的油墨。
本发明并不限于参考附图说明的上述实施方案,和对本领域的技术人员来说,显而易见的是,可在没有脱离本发明的权利要求和目的的情况下进行许多变化、校正或取代。
工业实用性
根据本发明,如上所述,在记录液体内包含含有上述化学式的有机化合物的表面活性剂,而不是例如由乙炔二醇组成的常规表面活性剂,结果可以以比使用常规的乙炔二醇的情况便宜地生产记录液体。
Claims (18)
2.权利要求1的记录液体,其中在25℃下,表面张力不小于30N/m且不大于60N/m,粘度不大于15mPa.s。
4.权利要求3的液体盒,其中所述液体容器包括含所述记录液体的液体容器;连接部分,当所述连接部分装载在所述液体喷射装置上时,它将包含在所述液体容器内的所述记录液体连接到所述液体喷射装置上,以便包含在所述液体容器内的所述记录液体可被供应到所述液体喷射装置中;外部互通开口,以供从外部吸入用量相当于通过从所述液体容器供应所述记录液体到所述液体喷射装置中引起的在所述液体容器内的所述记录液体的下降量的空气;空气入口导管,以供在所述液体容器与所述外部互通开口之间建立通道,把经所述外部互通开口进入的空气引入到所述液体容器内;以及位于所述外部互通开口和所述空气入口导管之间的贮器,以存储从所述液体容器向外流出的所述记录液体。
5.一种液体喷射装置,它包括:
喷射设备,所述喷射设备包括储存记录液体的液体腔室;向所述液体腔室供应所述记录液体的供应单元;在所述液体腔室内提供的一个或多个以给储存在所述液体腔室内的所述记录液体加压的加压单元;和以液滴状态从每一液体腔室喷射经所述加压设备加压的所述记录液体到载体的主表面上的喷射开口;
连接到所述喷射设备上且以供应源形式操作将所述记录液体供应到所述供应单元上的液体盒,和控制所述加压单元驱动的喷射控制设备;
所述记录液体含有染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数;
其中对于所述表面活性剂,在化学式1内的m和n之和不小于2且不大于30,
其中以不小于0.05wt%和不大于10wt%的用量包含所述表面活性剂。
6.权力要求5的液体喷射装置,其中所述喷射控制设备供应脉冲电流到所述加压单元上,以控制该加压单元,其中供应到所述加压单元上的频率不小于1kHz。
7.权利要求5的液体喷射装置,其中供应到所述加压单元上的频率不小于3kHz。
8.权利要求5的液体喷射装置,其中在所述喷射设备的液体腔室内提供多个所述加压单元,且其中所述喷射控制设备控制每一加压单元的驱动以控制在从所述喷射开口中喷射所述液滴过程中的喷射角度。
9.权利要求5的液体喷射装置,其中所述喷射设备的所述喷射开口基本上以行的形式排列。
10.一种通过液体喷射装置喷射液体的方法,包括
喷射设备,所述喷射设备包括储存记录液体的液体腔室;向所述液体腔室供应所述记录液体的供应单元;在所述液体腔室内提供的一个或多个加压单元,以给储存在所述液体腔室内的所述记录液体加压;和以液滴状态从每一液体腔室喷射经所述加压设备加压的所述记录液体到载体的主表面上的喷射开口;
连接到所述喷射设备上且以供应源形式操作将所述记录液体供应到所述供应单元上的液体盒,和控制所述加压单元驱动的喷射控制设备;
其中作为所述记录液体,使用含有染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂的液体混合物:
其中m和n是不小于1的整数;
其中对于所述表面活性剂,在化学式1内的m和n之和不小于2且不大于30,
其中以不小于0.05wt%和不大于10wt%的用量包含所述表面活性剂。
11.权利要求10的液体喷射方法,其中所述喷射控制设备供应脉冲电流到所述加压单元上,以控制该加压单元,其中供应到所述加压单元上的频率不小于1kHz。
12.权利要求10的液体喷射方法,其中所述喷射控制设备供应设定为不小于3kHz的脉冲电流作为供应到所述加压单元上的脉冲电流。
13.权利要求10的液体喷射方法,其中
在所述喷射设备的腔室内提供多个所述压力生成元件;和其中所述加压单元控制每一加压单元的驱动以控制所述液滴从所述喷射开口处的喷射角度。
14.权利要求10的液体喷射方法,其中
其中所述喷射设备的多个喷射开口肩并肩地以行形式排列。
16.一种装载在液体喷射装置上且作为记录液体的供应源操作的液体盒,所述记录液体容纳在液体用容器内,所述液体喷射装置以液滴形式喷射所述记录液体,以供在载体上沉积和记录,
所速记录液体含有染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数,以及在20℃下的蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚;
其中对于所述表面活性剂,在化学式1内的m和n之和不小于2且不大于30,
其中基于全部液体的总重量,以不小于0.1wt%和不大于5.0wt%的用量包含所述表面活性剂,以不小于1wt%和不大于20wt%的用量包含所述二元醇醚。
17.一种液体喷射装置,它包括
喷射设备,包括:储存记录液体的液体腔室;向所述液体腔室供应所述记录液体的供应单元;在所述液体腔室内提供的一个或多个加压单元,以给储存在所述液体腔室内的所述记录液体加压;和以液滴状态从每一液体腔室喷射经所述加压设备加压的所述记录液体到载体的主表面上的喷射开口;
连接到所述喷射设备上且以供应源形式操作将所述记录液体供应到所述供应单元上的液体盒,和
控制所述加压单元驱动的喷射控制设备;其中
所述记录液体含有染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数,以及在20℃下的蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚;
其中对于所述表面活性剂,在化学式1内的m和n之和不小于2且不大于30,
其中基于全部液体的总重量,以不小于0.1wt%和不大于5.0wt%的用量包含所述表面活性剂,以不小于1wt%和不大于20wt%的用量包含所述二元醇醚,
其中所述喷射设备的多个喷射开口肩并肩地以行形式排列。
18.通过液体喷射装置喷射液体的方法,包括
喷射设备,所述喷射设备包括储存记录液体的液体腔室;向所述液体腔室供应所述记录液体的供应单元;在所述液体腔室内提供的一个或多个加压单元,以给储存在所述液体腔室内的所述记录液体加压;和以液滴状态从每一液体腔室喷射经所述加压设备加压的所述记录液体到载体的主表面上的喷射开口;
连接到所述喷射设备上且以供应源形式操作将所述记录液体供应到所述供应单元上的液体盒,和
控制所述加压单元驱动的喷射控制设备;其中
所述记录液体含有染料、分散该染料的溶剂和含下述化学式1表示的有机化合物的表面活性剂:
其中m和n是不小于1的整数,以及在20℃下的蒸汽压不大于0.1mmHg和表面张力不大于35mN/m的二元醇醚,且其中从所述喷射开口喷出所述记录液体;
其中对于所述表面活性剂,在化学式1内的m和n之和不小于2且不大于30,
其中基于全部液体的总重量,以不小于0.1wt%和不大于5.0wt%的用量包含所述表面活性剂,以不小于1wt%和不大于20wt%的用量包含所述二元醇醚,
其中所述喷射设备的多个喷射开口肩并肩地以行形式排列。
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