CN100389966C - 油墨组、使用其的成像方法、成像装置、油墨盒和记录物 - Google Patents
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Abstract
将包含按照通过外部因素如物质之间的接触或紫外线照射保持或破坏其分散体的方式构造的细颗粒处理液体组合物,和包含按照通过外部因素保持或破坏其分散体或溶液的方式构造的着色剂的记录液体组合物,通过喷墨体系分别喷射到记录介质上。将处理液体组合物和记录液体组合物的液滴相互接触以引起条件变化如pH变化或溶解度变化。其中着色剂和细颗粒独立地具有平均粒径10nm至200nm。将细颗粒和着色剂在基本上不相互混合下分别聚集。这种油墨组精确按照原物产生高色彩清晰光泽印刷物,同时无论在吸收性记录介质还是在非吸收性记录介质上都有效防止起毛和颜色渗出。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨图像记录体系。本发明更具体涉及用于可吸收或不吸收记录介质的双组分油墨组,该油墨组避免出现起毛和颜色渗出并可产生具有高密度和颜色饱和的高光泽图像,并涉及使用该油墨组的成像方法、成像装置、油墨盒和记录物。
背景技术
用含着色剂的油墨液滴记录图像的喷墨记录系统因其印刷机理简单且无噪音,因此是有利的。然而,按照该喷墨记录体系的图像记录当与吸收记录液体的可吸收记录介质如纤维记录介质组合时,产生起毛和颜色渗出。更具体地,记录液体中的着色剂不规则地渗入记录介质的纤维之间,如此使记录的字符轮廓变形为羽毛状(起毛)(featering)。当不同颜色的油墨以相邻位置印刷到记录介质上时,这些颜色的油墨混合,使得颜色之间的边界模糊(颜色渗出)。
为解决这些问题,已提出组合使用与油墨反应的处理液体。
例如,日本专利(JP-B)No.2711098公开了一种记录方法,其中将含季铵盐或胺盐的处理液体与含水溶性染料的油墨反应。JP-B No.2667401公开了一种记录方法,其中将含在其分子中具有两个或多个阳离子基团的化合物的处理液体与含阴离子染料的油墨反应。日本专利申请特开(JP-A)No.2001-199149公开了一种成像方法,其中将液体组合物混合,以使油墨中的着色剂与液体组合物中的细颗粒反应,由此使细颗粒吸附其表面上的着色剂,然后使所得颗粒聚集。JP-A No.2002-201385公开了一种成像方法,其中含细颗粒和不同于该细颗粒的阳离子物质的处理液体与油墨反应,由此使细颗粒在其表面上吸附或包含着色剂。
这些技术可使着色剂聚集,与仅使用油墨的常规喷墨体系相比,对于降低起毛稍微有效。然而它们分别存在如下缺点。
例如,用季铵盐作为反应剂(如JP-B No.2711098)引起着色剂扩散,因为不形成大尺寸聚集体。用聚烯丙基胺作为活性剂(如JP-B No.2667401)也引起着色剂扩散,因为聚烯丙基胺的量应降低以防止处理液粘度升高并如此慢慢形成聚集体。因此,这些技术不能使聚集体以足够高的速度聚集,仅在一定程度上改进图像质量。
在其中细颗粒吸附单分子形式的着色剂和所得吸附剂形成聚集体的机理中(如JP-A No.2001-199149中公开的),必须将细颗粒和着色剂彻底混合以使着色剂聚集,并且着色剂和细颗粒彻底混合需要很长时间。事实上,所有着色剂聚集前着色剂开始流动,或基本上不涉及反应的油墨流出,由此产生羽毛状和/或颜色渗出。此外,着色剂慢慢聚集,如此未反应的油墨(未干燥的油墨)有时残留在印刷物,这样当手接触印刷物时产生手污点或图像缺陷。具有大颗粒尺寸的着色剂或细颗粒必须围绕聚集体运动,且混合和反应。在该工艺中,着色剂和/或细颗粒的运动受其空间位阻抑制,因此降低反应速度。此外,JP-A No.2001-199149中公开的技术通过将着色剂和细颗粒均匀混合产生图像,由此整个着色剂不残留在记录介质表面上,它们中的大多数浸入记录介质中。因此,不可能获得足够的图像密度和颜色饱和度。JP-A No.2002-201385中公开的技术同样如此。
此外,油墨与和油墨反应的处理液体组合使用使所得印刷物光泽和在不吸收介质上的印迹不足。
下面首先描述印刷物的光泽。
由喷墨印刷形成的印刷物的不足光泽是用户熟悉通过胶印形成的印刷物的一个重要原因,凹版印刷物或电照相印刷物对由喷墨印刷形成的印刷物感觉不舒服,并且认为它们质量差。特别地,给观察者留下印象的照相图像和其它图像必须具有足够的光泽以对其增加质量外观并由此使观察者(用户)感觉高质量。然而,通常的喷墨印刷物难以具有足够的光泽。喷墨记录体系基本上通过使包含着色剂的油墨渗透入记录介质中来固定着色剂,在记录介质的外表面上不形成主要包括着色剂的层,记录介质(纸张)的纤维自其表面暴露并且不规则反射入射光,如此降低光泽。
因此,即使按照喷墨印刷记录介质也已建议提高印刷物的光泽。例如JP-A No.2002-256166公开了含微胶囊颜料的油墨。然而,该技术中使用的微胶囊化颜料的尺寸太小,以至于不能保留在记录介质表面上并且颜料渗透其中。这样,记录介质(纸张)的纤维从其表面暴露且常常不规则反射入射光。因此,该技术不能产生足够的光泽。
JP-A No.2001-039006公开了一种记录方法,其中将印刷物用含树脂乳液的涂料组合物涂布。然而,该技术需要特殊的表面处理,必须装配复杂的印刷机,并且因消耗大量的涂料组合物而产生高成本。
下面将描述在不可吸收介质上的印刷。
除了在纸张上印刷外,对于在很难吸收油墨的不可吸收记录介质如塑料、树脂薄膜、金属、玻璃和用于油印的材料上进行印刷需求量很大。在照相不可吸收记录介质上进行印刷产生具有较高附加值的印刷物并且是重要的。然而,按照常规喷墨记录体系在这种不可吸收介质上进行印刷出现文字和颜色渗出,因此明显降低图像质量,因为该介质不吸收油墨。
作为该问题的可能解决方法,JP-A No.2001-115067公开了一种记录方法,其中将紫外线施于含光活性细聚合物颗粒的油墨上,JP-A No.2001-262022公开了一种记录方法,其中将热施于含热固化剂的油墨上。
然而,按照这些技术,在油墨施于记录介质上与对油墨施加紫外线或热之间存在时间滞后。因此,该方法不明显改进图像质量,必须装配紫外线辐照机或加热器并且需要大尺寸复杂装置。
对于在不可吸附介质上印刷高质量图像的其它可能解决方法,JP-A No.2001-030616公开了一种喷墨记录方法,其中将含具有最低成膜温度20℃或更高的树脂乳液的油墨与处理液体反应,JP-A No.2002-225414公开了一种记录方法,其中将含树脂乳液颗粒的油墨与含反应剂和阳离子细聚合物颗粒的液体组合物反应。
然而,按照JP-A No.2001-030616中公开的方法,将着色剂和细颗粒彻底混合需要长时间,并且未反应的着色剂开始流动。因此,可流动的着色剂流入具有粗糙表面的非吸收性记录介质的凹进部分,如此产生细线的粗外轮廓线。JP-A No.2002-225414中公开的技术仍然显示不足活性,由此在非吸收性记录介质中产生良好质量的图像。
发明内容
在这些情况下,本发明的一个目的是提供一种油墨组,该油墨组无论在吸收性记录介质还是非吸收性记录介质(包括具有粗糙表面的非吸收性记录介质上)都精确按照原物产生高色彩清晰光泽印刷物,同时有效防止起毛和颜色渗出。本发明的另一目的是提供一种使用该油墨组的成像方法、成像记录装置和印刷物(记录物)。
为达到上述目的进行深入研究后,本发明人已发现,通过如下方法可在防止起毛和颜色渗出下生产高色彩清晰光泽印刷物(记录物):使用包括含可按照通过外部因素保持或破坏(break)其分散体的方式构造的细颗粒的处理液体组合物,和含可按照通过外部因素保持或破坏其分散体或其溶液的方式构造的着色剂的记录液体组合物,使记录介质上的处理液体组合物和记录液体组合物改变其条件,由此在着色剂基本上不与细颗粒混合下分别聚集。处理液体组合物和记录液体组合物在记录介质上的条件可通过借助喷墨体系将处理液体组合物和记录液体组合物的液滴分别喷射到记录介质(吸收性或非吸收性记录介质上)并使各液滴相互接触或通过非接触作用如电磁波或热加以改变。
本发明将在下面进行描述。
具体地,本发明第一方面涉及油墨组,该油墨组包括至少一种含细颗粒的处理液体组合物,该细颗粒按照通过外部因素保持或破坏细颗粒分散体的方式构造;和至少一种含着色剂的记录液体组合物,该着色剂按照通过外部因素保持或破坏着色剂分散体或着色剂溶液的方式构造,其中通过破坏其分散体和/或溶液在着色剂基本上不与细颗粒混合下,细颗粒和着色剂分别聚集到记录介质上,由此形成图像。
构成油墨组的记录液体组合物和处理液体组合物优选为含水液体。
根据本发明第一方面的油墨组无论在吸收性记录介质和非吸收性记录介质(包括具有粗糙表面的非吸收性记录介质)上立刻分别形成细颗粒层和着色剂层。因此,可有效防止起毛和颜色渗出,可生产具有良好干燥性能和图像固定性能的高色彩清晰光泽图像,并可由此生产高质量印刷物(记录物)。通过选择细颗粒和着色剂暴露于外部因素下以造成其聚集的时间点,可在任何合适时间下形成图像。此外,通过使用细颗粒,该油墨组可生产高光泽记录物。
记录液体组合物中的着色剂在其具有或无插入的另一物质的表面上优选含阴离子基团和阳离子基团之一,或具有含阴离子化合物和含阳离子化合物之一。
处理液体组合物中的细颗粒在其具有或无插入的另一物质的表面上优选含阴离子基团和阳离子基团之一,或具有含阴离子化合物和含阳离子化合物之一。
若存在,着色剂可具有与细颗粒相反的电荷。具体地,当细颗粒含阴离子时,着色剂可含阳离子,反之亦然。
具有上述构造之一的油墨组使用阴离子或阳离子记录液体组合物和具有与记录液体组合物相反电荷的处理液体组合物,并可由此在记录介质上形成基本上含着色剂的厚层。如此,可进一步充分防止起毛和颜色渗出,可进一步生产高色彩清晰光泽图像并可生产高质量记录物。更具体地,通过使对着色剂具有活性的组分(细颗粒)具有与着色剂相反的电荷,可在记录液体组合物和处理液体组合物之间的界面形成具有石头壁结构的聚集体层,由此防止着色剂渗透入记录介质中。所得记录图像具有进一步更高的密度和颜色饱和度。
处理液体组合物与记录液体组合物之间的接触可使外部因素破坏处理液体组合物和记录液体组合物的分散体和/或溶液(dissolution)。
外部因素优选为pH变化。因此,可在不施加外部能量如热下生产清晰图像。
当处理液体组合物和记录液体组合物自喷墨头排出并叠加到记录介质上形成记录物时,该记录物中的记录区域优选具有分别基本上含着色剂的层和基本上含细颗粒的另一层。
基本上含着色剂的层和基本上含细颗粒的层优选独立地具有厚度0.01μm至10μm。
具有上述构造的油墨组即使在非吸收性记录上可满意地再现细线、可满意地干燥、固定并可生产具有高图像密度和颜色饱和度的记录物。
着色剂和细颗粒优选独立地具有平均粒径10nm至200nm。
通过控制着色剂和细颗粒分别具有平均粒径10nm至200nm,离子迁移更平稳并促进其聚集。因此,油墨组可稳定排出,即使在非吸收性记录介质上可满意地再现细线,可满意地干燥、固定并可生产具有高图像密度和颜色饱和度的记录物。
处理液体组合物与记录液体组合物之间的pH差优选为2或更大。
具有上述构造的油墨组可进一步有效防止起毛和颜色渗出,即使在非吸收性记录介质上可满意地再现细线,可满意地干燥、固定并可生产具有高图像密度和颜色饱和度的记录物。
记录液体组合物优选具有其ζ电势绝对值5mV至90mV。所得记录液体组合物可更稳定地贮存。
记录液体组合物优选具有pH 8.5至12.0。这样,记录液体组合物变得对接触记录液体组合物的金属具有低腐蚀性。
处理液体组合物优选具有其ζ电势绝对值5mV至90mV。所得记录处理液体组合物可更稳定地贮存。
处理液体组合物优选具有pH 2.0至6.5。这样,处理液体组合物变得对接触处理液体组合物的金属具有低腐蚀性。
处理液体组合物优选进一步含0.001%重量至10%%重量的消泡剂。这样,该处理液体组合物可更稳定地排出。
本发明第二方面提供一种使用油墨组的成像方法,该油墨组包含至少一种含细颗粒的处理液体组合物,所述细颗粒按照通过外部因素保持或破坏其分散体的方式构造,和含着色剂的至少一种记录液体组合物,该着色剂按照通过外部因素保持或破坏其分散体或溶液的方式构造,其中通过破坏其分散体和/或溶液在着色剂基本上不与细颗粒混合下,细颗粒和着色剂分别聚集到记录介质上,由此形成图像,该方法包括如下步骤:
将处理液体组合物与记录液体组合物接触;
因接触引起处理液体组合物和记录液体组合物的条件变化;
因条件变化引起细颗粒聚集;和
因条件变化引起着色剂聚集。
这样,通过外部因素造成的条件变化如pH变化或溶解度变化造成细颗粒和着色剂分别聚集,且着色剂在基本上不与细颗粒混合下在该两组分之间的界面一侧上形成一层。因此着色剂有效保留在记录介质一面上(例如在细颗粒的聚集体上),由此生产具有高图像密度和颜色饱和度的高质量记录物。
处理液体组合物中的细颗粒聚集优选为细颗粒的表面电势变化的结果;记录液体组合物中着色剂的聚集优选为着色剂表面电势变化的结果。
按此构造,细颗粒和着色剂因其表面电势变化立刻分别聚集,这样该方法可在无起毛和颜色渗出下产生进一步深色彩图像。
在该成像方法中,因细颗粒聚集优选形成基本上含细颗粒的层;因着色剂聚集优选形成基本上含着色剂的层。
按照此构成,分别形成含细颗粒的层和含着色剂的另一层,且着色剂在基本上不与细颗粒混合下聚集在该两组分之间的界面一侧上形成一层。因此着色剂进一步有效保留在记录介质一面上(例如在细颗粒的聚集体上)由此生产具有进一步高图像密度和颜色饱和度的高质量记录物。
在该成像方法中,除了处理液体组合物中的细颗粒因细颗粒表面电势变化聚集,和记录液体组合物中的着色剂因着色剂表面电势变化聚集外,因细颗粒聚集还优选形成基本上含细颗粒的层;因着色剂聚集还优选形成基本上含着色剂的层。
按照此构造,细颗粒和着色剂的表面电势变化,并分别形成含细颗粒的层和含着色剂的另一层。这样,该方法在防止起毛和颜色渗出的同时生产进一步深色彩的图像,并可生产高质量记录物。
条件变化优选因处理液体组合物与记录液体组合物之间的离子迁移造成。
通过使离子迁移,着色剂和细颗粒分别以高速度聚集,由此形成着色剂和细颗粒的较厚层。该方法可生产进一步的具有良好干燥性能的光泽图像,并可生产高质量记录物。
除了处理液体组合物中的细颗粒因细颗粒表面电势变化聚集,和记录液体组合物中的着色剂因着色剂表面电势变化聚集外,条件变化优选通过处理液体组合物与记录液体组合物之间的离子迁移造成。
除了离子迁移加速聚集速度外,细颗粒和着色剂的表面电势变化,由此进一步加速聚集速度。因此,该方法即使在非吸收性记录介质上也可进一步满意地再现细线。
除了处理液体组合物中的细颗粒因细颗粒表面电势变化聚集,和记录液体组合物中的着色剂因着色剂表面电势变化聚集外,由细颗粒形成的聚集体优选固定到记录介质上;由着色剂形成的聚集体优选固定在记录介质和由细颗粒形成的聚集体中的一种上。
这样着色剂的聚集体和细颗粒的另一聚集体满意地固定到记录介质上,所得记录物具有进一步更高的图像固定性能,即使通过手指摩擦时记录层也不会剥离。
本发明第三方面进一步提供一种成像装置,它包括用于分别容纳至少一种处理液体组合物和至少一种记录液体组合物的容纳单元;和用于分别排出处理液体组合物和记录液体组合物的排出单元,其中处理液体组合物包含按照通过外部因素保持或破坏其分散体的方式构造的细颗粒,记录液体组合物包含按照通过外部因素保持或破坏其分散体或溶液的方式构造的着色剂,其中装置按照这样构成:细颗粒和着色剂在着色剂基本上不与细颗粒混合下通过破坏其分散体和/或溶液分别聚集到记录介质上,由此形成图像。
在该成像装置中,在记录介质上通过如下步骤形成图像:将处理液体组合物与记录液体组合物接触;因接触引起处理液体组合物和记录液体组合物的条件变化;因条件变化引起处理液体组合物中的细颗粒聚集;和
因条件变化引起记录液体组合物中的着色剂聚集。
通过使用本发明第三方面的成像装置,可按照图像形成法形成高质量图像。
排出装置优选为喷墨记录头。
通过使用这种喷墨记录头,该装置可生产具有精细和精确的图像。
该喷墨记录头可通过热能排出组合物。
因此,该装置可生产具有高分辨率的记录物。
本发明第四方面提供一种容纳于成像装置的容纳单元中的油墨盒,该成像装置包括用于分别容纳至少一种处理液体组合物和至少一种记录液体组合物的容纳单元;和用于分别排出处理液体组合物和记录液体组合物的排出单元,其中油墨盒具有罐,这些罐中分别装有至少一种处理液体组合物和至少一种记录液体组合物,所述处理液体组合物包含按照通过外部因素保持或破坏其分散体的方式构造的细颗粒,所述记录液体组合物包含按照通过外部因素保持或破坏其分散体或溶液的方式构造的着色剂。
通过使用该处理盒,成像装置可减少其尺寸,可进一步容易和可靠保持,其部件可容易替换。这样,该成像装置可以低成本运行,并可生产具有更稳定质量的图像。
此外且有利的是,本发明提供一种包含通过油墨组形成的图像的记录物,该油墨组包含至少一种含细颗粒的处理液体组合物和至少一种含着色剂的记录液体组合物,其中记录物具有分别基本上含细颗粒的层和基本上含着色剂的另一层。
该图像通过使用含至少一种处理液体组合物和至少一种记录液体组合物的油墨组形成,所述处理液体组合物包含按照通过外部因素保持或破坏其分散体的方式构造的细颗粒,所述记录液体组合物包含按照通过外部因素保持或破坏其分散体或溶液的方式构造的着色剂,其中处理液体组合物和记录液体组合物的分散体和/或溶液被破坏以使其在着色剂与细颗粒基本上不混合下分别聚集到记录介质上,由此形成图像。
在该记录物中,基本上含细颗粒的层可通过如下步骤形成:将处理液体组合物与记录液体组合物接触,因接触引起处理液体组合物的条件变化,因条件变化引起细颗粒聚集;和基本上含着色剂的层通过如下步骤形成:将记录液体组合物与处理液体组合物接触,因接触引起记录液体组合物的条件变化,因条件变化引起着色剂聚集。
按照这些构造,着色剂细颗粒因外部因素引起的条件变化如pH变化或溶解度变化分别聚集,如此在着色剂基本上不与细颗粒混合下着色剂在该两组分之间的界面一侧上形成聚集层。因此,着色剂有效保留在记录介质一侧上(例如在细颗粒的聚集体上),如此生产具有进一步更高图像密度和颜色饱和度的高质量记录物。
在该记录物中,基本上含细颗粒的层可通过如下步骤形成:将处理液体组合物与记录液体组合物接触,因接触引起处理液体组合物的条件变化,因条件变化引起细颗粒表面电势变化;因表面电势变化引起细颗粒聚集;基本上含着色剂的层通过如下步骤形成:将记录液体组合物与处理液体组合物接触,因接触引起记录液体组合物的条件变化,因条件变化引起着色剂表面电势变化;因表面电势变化引起着色剂聚集。
这样,细颗粒和着色剂因其表面电势表面立刻分别聚集。所得记录物在避免起毛和颜色渗出下可具有进一步高密度和颜色饱和度的图像。
基本上含细颗粒的层可通过如下步骤形成:将处理液体组合物与记录液体组合物接触,因接触引起记录液体组合物与处理液体组合物之间的离子迁移,因离子迁移引起处理液体组合物的条件变化,因条件变化引起细颗粒聚集;基本上含着色剂的层可通过如下步骤形成:将记录液体组合物与处理液体组合物接触,因接触引起处理液体组合物与记录液体组合物之间的离子迁移,因离子迁移引起记录液体组合物的条件变化,因条件变化引起着色剂聚集。
离子迁移进一步促进聚集速度,并可立刻形成着色剂厚层和细颗粒的另一厚层。这样,所得记录物可进一步满意地干燥且具有高光泽。
基本上含细颗粒的层可通过如下步骤形成:将处理液体组合物与记录液体组合物接触,因接触引起记录液体组合物与处理液体组合物之间的离子迁移,因离子迁移引起处理液体组合物的条件变化,因条件变化引起细颗粒表面电势变化,因表面电势变化引起细颗粒聚集;基本上含着色剂的层可通过如下步骤形成:将记录液体组合物与处理液体组合物接触,因接触引起处理液体组合物与记录液体组合物之间的离子迁移,因离子迁移引起记录液体组合物的条件变化,因条件变化引起着色剂表面电势变化;因表面电势变化引起着色剂聚集。
按照上述构造,离子迁移促进聚集速度,同时细颗粒和着色剂的表面电势变化由此进一步促进聚集速度。这样,记录物中的细线即使在非吸收性记录介质上也可进一步满意再现。
根据本发明的成像方法,使用含至少一种处理液体组合物和至少一种记录液体组合物的油墨组,所述处理液体组合物包含按照通过外部因素保持或破坏其分散体的方式构造的细颗粒,所述记录液体组合物包含按照通过外部因素保持或破坏其分散体或溶液的方式构造的着色剂。外部因素包括例如接触物质或紫外线照射,以引起pH变化或溶解度变化。处理液体组合物和记录液体组合物分别通过喷墨体系以液滴形式喷射到吸收性或非吸收性记录介质上。这样处理液体组合物和记录液体组合物的液滴相互接触,以在着色剂基本上不与细颗粒混合下使细颗粒和着色剂分别聚集,由此形成图像。这样可在防止起毛和颜色渗出下生产深色彩和光泽印刷物(记录物)。
包括分别容纳处理液体组合物和记录液体组合物的油墨盒的喷墨体系的成像装置可用于成像方法中。因此,与油墨组的突出性能一起,可有效生产进一步深色彩和光泽图像,并可提供准确按照原物的精确和清晰的记录物。
通过使用分别容纳处理液体组合物和记录液体组合物的成像装置可减少尺寸,可容易和可靠保持,其部件可容易替换。这样,该成像装置可以低成本运行,并可生产具有更稳定质量的图像。
本发明的其它目的、特点和优点将参考下面结合附图的优选实施方案的描述变得显而易见。
附图说明
图1为使用根据本发明一个实施方案的油墨组和成像方法的成像步骤的例子的示意图,其中物质之间的接触引起处理液体组合物和记录液体组合物的pH变化;
图2为使用根据本发明另一实施方案的油墨组和成像方法的成像步骤的例子的示意图,其中物质之间的接触引起离子迁移或盐析,这依次引起处理液体组合物和记录液体组合物的pH变化或溶解度变化;
图3为使用根据本发明再一实施方案的油墨组和成像方法的成像步骤的例子的示意图,其中施加紫外线以引起光诱导酸产生剂生成酸,该酸造成pH变化;
图4为常规技术的一个例子的示意图;
图5A和5B说明在光滑非吸收性记录介质上印刷细线时常规方法(图5A)与本发明成像方法(图5B)之间的成像(线宽度)差别;
图6A和6B说明在具有粗糙表面的非吸收性记录介质上印刷细线时常规方法(图6A)与本发明成像方法(图6B)之间的成像(锯齿状)差别;
图7为作为本发明实施方案的成像装置的一个例子的透视图;
图8作为本发明另一实施方案的装有紫外线辐照机(高压汞灯)的成像装置的一个例子的透视图;
图9为用于图7的成像装置的油墨盒中的记录头的一组排出喷嘴的一个例子的截面示意图;
图10为用于图7的成像装置的油墨盒中的记录头的一组排出喷嘴的另一例子的截面示意图;
图11为用于容纳本发明成像装置中使用的处理液体组合物或记录液体组合物的油墨盒的一个例子的透视图;
图12为图11的油墨盒的内部构造的截面仰视图;
图13为根据涉及本发明的实施例B-1的记录物的扫描透视式电子显微照片;
图14为按照实施例B-1的记录物的另一扫描透视式电子显微照片;
图15为按照实施例B-1的记录物的再一扫描透视式电子显微照片;
图16A、16B、16C和16D为按照实施例B-1的记录物的元素分析图;
图17A和17B为按照实施例B-1的记录物的能量分散X-射线荧光分光光度法(EDX)照片,和p
图18为按照实施例A-1的记录物的黑色实体图像的横截面透射式电子显微照(TEM)。
具体实施方式
首先,将图示说明使用本发明油墨组的成像方法。
根据本发明,按照如下方式形成图像。在记录介质上,将包括可按照通过外部因素保持或破坏其分散体的方式构造的含细颗粒的处理液体组合物与可按照通过外部因素保持或破坏其分散体或溶液的方式构造的含着色剂的记录液体组合物接触。如此,处理液体组合物和记录液体组合物改变其条件。在着色剂基本上不与细颗粒混合下,细颗粒和着色剂分别聚集。
这里使用的术语″外部因素″是指物质与处理液体组合物或记录液体组合物接触的作用,例如电磁波如紫外线或热或其类似物的非接触作用。通过该作用,组合物的物理或化学条件如pH、温度或压力变化。术语″改变其条件″是指因外部因素作用在处理液体组合物或记录液体组合物上,处理液体组合物或记录液体组合物改变其条件。要改变的条件包括例如pH、溶解度、温度和压力。术语″在着色剂基本上不与细颗粒混合下″是指处理液体组合物中的大多数细颗粒不与记录液体组合物的大多数着色剂混合。此状态可由在所得印刷物的横截面部分分别由细颗粒形成的层和由着色剂形成的另一层观察到。
根据本发明,例如可通过如下方法形成图像:将处理液体组合物的液滴和记录液体组合物的液滴通过喷墨系统喷射到记录介质上,将这些液滴相互接触(外部因素:物质之间的接触作用),如此因离子迁移或盐析改变条件(pH或溶解度变化)。这样处理液体组合物中的细颗粒和记录液体组合物中的着色剂在着色剂基本上不与细颗粒混合下分别聚集。此外,例如可通过如下方法形成图像:将记录液体组合物的液滴施于记录介质上,用紫外线照射,使光诱导酸产生剂产生酸以引起条件变化(例如pH变化),如此在着色剂基本上不与细颗粒混合下分别聚集细颗粒和着色剂。
下面将参考图1描述该机理的一个实施方案。本实施方案中,外部因素是物质之间的接触,即处理液体组合物103与记录液体组合物101之间的接触,并且条件变化为pH变化。处理液体组合物103和记录液体组合物101的液滴可以任何顺序施于记录介质上。在下面的实施例中,首先涂布处理液体组合物103的液滴。
为稳定分散其中的细颗粒113,处理液体组合物103优选包括酸或碱作为pH调节剂。在下面的例子中,处理液体组合物103包括酸111。同样,记录液体组合物101优选包括碱或酸作为pH调节剂以稳定分散其中的着色剂。在下面的实施例中,记录液体组合物101包括碱107。
首先将处理液体组合物103的液滴涂于记录介质(未示)上,然后将记录液体组合物101的液滴涂于处理液体组合物103的液滴上,如此使该两组分相互接触。在处理液体组合物103和记录液体组合物101之间的界面105附近,作为pH调节剂的酸111和细颗粒113自处理液体组合物103因浓度梯度扩散入记录液体组合物101中,同样,作为pH调节剂的碱107和着色剂109自记录液体组合物101,因浓度梯度扩散入处理液体组合物103中。
如此,在界面105附近,pH通过酸111和碱107扩散而变化,并且中和处理液体组合物103和记录液体组合物101的体系,如此破坏细颗粒113在处理液体组合物103和着色剂109在记录液体组合物101中的分散体或溶液。由于该破坏,仅含细颗粒113或着色剂109的单一聚集体或细颗粒113与着色剂109的混合聚集体的聚集层115(以下称为″初始聚集体″)初始在界面附近形成。
进一步用显微镜观察此现象,在界面105附近的处理液体组合物103中,自记录液体组合物101迁移的碱107,如箭头119所示,中和细颗粒113表面上的阳离子物质(例如质子),降低表面电荷并消除细颗粒113之间的排斥力,由此破坏其分散体。这样,细颗粒113聚集形成基本上由细颗粒113组成的层123。″细颗粒表面上的阳离子物质″是指并包括,例如细颗粒表面被离子物质如质子直接覆盖的情况,细颗粒本身具有阳离子基团的情况,和细颗粒表面被具有插入或不插入分散剂或表面活性剂的阳离子基团的化合物覆盖的情况。这里使用的″基本上由细颗粒组成的层″是指主要包括细颗粒的层,它可进一步包括痕量着色剂和/或其它组分。
自处理液体组合物103迁移的酸111,如箭头117所示,被着色剂109吸附,中和着色剂109的阴离子基团,降低其表面电荷并消除着色剂109之间的排斥力,由此破坏分散体。这样,着色剂颗粒聚集形成基本上由着色剂109组成的层121。″着色剂的阴离子物质″是指并包括,着色剂表面在具有插入或不插入分散剂或表面活性剂下被含有阴离子基团的化合物覆盖的情况。这里使用的″基本上由着色剂组成的层″是指主要包括着色剂的层,它可进一步包括痕量细颗粒和/或其它组分。这些成像方法的一般概述在图1中给出。
该成像方法包括处理液体组合物103与记录液体组合物101接触、因接触引起处理液体组合物103和记录液体组合物101的pH变化、因pH变化引起细颗粒113聚集和因pH变化引起着色剂109聚集的方法。
图2说明另一实施方案,本实施方案中,外部因素是物质之间的相互接触(处理液体组合物103与记录液体组合物101之间的接触),并且条件变化为pH变化和溶解度因盐析而降低。本实施方案中的处理液体组合物103除了细颗粒113外进一步包括盐(NaCl)110,而记录液体组合物101进一步包括碱107作为pH调节剂,以稳定分散其中的着色剂109。处理液体组合物103和记录液体组合物101的液滴可以任何顺序施于记录介质上。在下面的实施例中,首先涂布处理液体组合物103的液滴。
首先将处理液体组合物103的液滴涂于记录介质(未示)上,然后将记录液体组合物101的液滴涂于处理液体组合物103的液滴上,如此使该两组分相互接触。在处理液体组合物103和记录液体组合物101之间的界面105附近,盐(NaCl)110和细颗粒113自处理液体组合物103,因浓度梯度扩散入记录液体组合物101中。同样,作为pH调节剂的碱107和着色剂109自记录液体组合物101因浓度梯度扩散入处理液体组合物103中。如此,在界面105附近形成初始聚集体层115。
通过初始聚集体层115,离子(碱107)和盐(NaCl)110进一步迁移,分别如箭头119和116所示。这样,分散体因离子浓度变化快速破坏和溶解度因盐析促进在记录液体组合物101中聚集。此外,处理液体组合物103中的分散体因pH变化快速破坏如此加速聚集。细颗粒113和着色剂109在着色剂109基本上不与细颗粒113混合下分别聚集,形成基本上由细颗粒113组成的层123和基本上由着色剂109组成的层。该成像方法的一般概述在图2中示意性给出。
图3示意性说明另一实施方案,其中外部因素紫外线照射127造成条件变化。
这里使用的记录液体组合物101包括光酸诱导产生剂125,如此在用紫外线127照射时产生酸111。处理液体组合物103可包括酸或碱。在图3的实施方案中,处理液体组合物包括酸111。
初始,将记录液体组合物101通过印刷头131涂于记录介质上,并在紫外线127照射下产生酸111。如此,改变记录液体组合物101的pH以引起分散体快速破坏,以使着色剂109聚集。接着,将处理液体组合物103涂于记录液体组合物101上,并且二氧化硅的细颗粒113开始在两层之间的界面附近聚集。随后渗透水以改变组分的浓度,由此引起分散体快速破坏,如此使细颗粒113聚集。当处理液体组合物103包含碱时,因记录液体组合物101和处理液体组合物103的离子迁移通过pH变化而使分散体破坏,由此促进细颗粒113聚集。该成像方法的一般概述在图3中示意性给出。
在构成本发明油墨组的处理液体组合物与记录液体组合物相互接触的初始阶段,在这两种组合物的界面附近形成聚集体(初始聚集体)层。形成的初始聚集体层防止液滴中的大多数着色剂和细颗粒相互迁移入内。这样,着色剂和细颗粒在着色剂基本上不与细颗粒混合下分别聚集,并分别形成基本上由着色剂形成的聚集体层和基本上由细颗粒组成的另一聚集体层。
例如,处理液体组合物中的酸和记录液体组合物中的碱可具有很小的尺寸,并且可容易通过初始聚集体层的缝隙并且经聚集体层快速扩散入另一层中。通过离子扩散(离子迁移),残余细颗粒和着色剂被中和,如此具有低表面电势。因此,这些组分的分散体或溶液破坏,并且所有细颗粒和所有着色剂分别聚集。由于离子扩散,聚集发生并且立刻完成,并且在本发明成像方法中在着色剂开始流动前整个体系完全聚集。这样,着色剂和细颗粒在着色剂基本上不与细颗粒混合下分别聚集,并由此获得包括着色剂的聚集体层和基本上由细颗粒组成的另一聚集体层。
处理液体组合物层和记录液体组合物层的厚度是重要的。若这些层具有超过特定水平的厚度,则因离子迁移扩展至整层引起pH变化前未反应的层开始流动。当未反应的层开始流动时,着色剂渗出,如此引起毛状物和/或颜色渗出。若因流动导致着色剂迁入记录介质中,则图像密度降低。若细颗粒迁移入记录介质中,则光泽降低。尽管取决于排出条件,但自喷墨排出头排出的各油墨液滴的体积通常为约0.1至约100毫升(picoliter)。每单位面积的液滴数通常为约1×104至约1×107滴/cm3。为保持良好的图像质量,在所得记录物横截面中基本上由细颗粒构成的层和基本上由着色剂构成的层各自具有厚度优选10μm或更低,更优选4μm或更低。
随着这些层的厚度降低聚集反应在更短时间内完成,但过度降低的厚度会带来其它问题。若处理液体组合物层具有太低的厚度,则该层不能加入聚集整层着色剂的足够量的离子。pH变化如此太小以至于不能完全聚集记录液体组合物中的着色剂。结果,着色剂流动,如此导致起毛、颜色渗出和降低的图像密度和光泽。若记录液体组合物层具有过低的厚度,则着色剂的绝对量不足,导致图像密度降低。为保持良好的图像质量,在所得记录物横截面中基本上由细颗粒构成的层和基本上由着色剂构成的层各自具有厚度优选0.01μm或更厚,更优选0.1μm或更厚。
着色剂和细颗粒的尺寸也是重要的。若这些组分具有过小尺寸,则初始聚集体层可具有很小缝隙,从而阻止离子从其中通过。若阻止离子通过,则处理液体组合物中的酸和记录液体组合物中的碱更慢扩散,且在远离聚集体层的部分不能快速到达处理液体组合物和记录液体组合物。在这些条件下,细颗粒和着色剂的表面电势更慢地降低,并且分散体或溶液更慢破坏。结果在着色剂完全聚集前,着色剂开始流动,如此造成起毛和/或颜色渗出。
在深入研究后,本发明人已发现着色剂颗粒和细颗粒各自优选具有平均粒径10nm或更大。这样,酸和碱可快速扩散入整个体系中,而不会阻止通过初始聚集体层,如此避免起毛、颜色渗出和其它图像质量缺陷。
随着着色剂和细颗粒平均粒径增加,酸和碱可更容易通过初始聚集体层。然而,过大的平均粒径可造成排出头堵塞。为避免此,着色剂颗粒和细颗粒各自优选具有平均粒径200nm或更低。
简而言之,为获得更好的图像质量和更稳定的排出,着色剂颗粒和细颗粒各自优选具有平均粒径10nm或更大,和200nm或更低。这样,可在不堵塞排出头下稳定生产无起毛和颜色渗出的清晰图像。
处理液体组合物与记录液体组合物之间的pH差值也是重要的。若该差值不足,则酸和/或碱以不足量扩散。在这些条件下,细颗粒和着色剂的表面电势更慢地降低,且分散体或溶液不完全破坏。结果部分着色剂和/或细颗粒保持分散或溶解并随载体流动,如此引起毛状物和/或颜色渗出。
本发明人已发现处理液体组合物与记录液体组合物之间的pH差优选为2或更大,以将足量的酸和碱加入整个体系中,如此避免起毛、颜色渗出和其它图像质量缺陷。
本发明的成像方法可因此避免起毛和颜色渗出,并可生产具有高质量和颜色饱和度的印刷物,原因在于着色剂不迁移入记录介质中,且纸纤维不从记录介质的表面暴露。该方法解决了公开于上述JP-A No.2001-199149中的常规成像方法中的问题,其中油墨和液体组合物混合,以使油墨中的着色剂与液体组合物中的细颗粒反应,如此使细颗粒吸附其表面上的着色剂,并使所得颗粒聚集(图4)。
具体,参考图4,这种成像方法使油墨(记录液体组合物101)与液体组合物(处理液体组合物103)接触,其中油墨101含碱107和着色剂(颜料)109,液体组合物103包含酸111和细颗粒(二氧化硅)113。在接触时,颜料109吸附二氧化硅113,然后聚集。
本发明的成像方法可在初始聚集体层上形成着色剂层,并可因此将着色剂完全置于记录介质表面上,如此提高所得图像的密度和颜色饱和度。此外,该方法可确保不仅初始聚集体层而且其上的着色剂不在水平方向(平面方向)流动下可靠聚集,并可形成厚着色剂层。这样,印刷物在其表面上具有完全覆盖纸纤维的光滑着色剂层并可为高光泽的。
此外,即使图像印刷在不吸收载体的非吸收性记录介质上时,本发明的成像方法也可生产清晰图像。在本发明方法中,立刻形成着色剂在初始聚集体层一面上(例如上面)上的聚集体层和细颗粒在另一面上的另一聚集体层以形成牢固薄膜,由此形成清晰图像。
该方法即使在非吸收性记录介质上也可生产这种无起毛和/或颜色渗出的清晰图像。在此方法中,整个体系中的细颗粒和着色剂因外部因素引起的条件变化立刻分别聚集。这种条件改变的例子因离子迁移带来的pH变化、因盐迁移带来的溶解度降低(盐析),以及因紫外线照射(非接触外部因素)带来的离子形成和pH变化。特别地,在具有粗糙表面的非吸收性记录介质中,按照常规技术施加的油墨迁移入记录介质的凹陷内,因此不能形成具有光滑轮廓的细线。所得细线常常具有锯齿状。相反,本发明的成像方法可在无锯齿状下满意地再现光滑细线,原因在于整个着色剂和细颗粒在极短的时间内分别聚集。图5A、5B、6A和6B图示说明常规方法(图5A和6A〕与本发明的成像方法(图5B和6B)在光滑非吸收性记录介质(图5A和5B)印刷细线和在粗糙非吸收性记录介质(图6A和6B)上印刷细线时在成像中的差别(线宽度和锯齿状)。
参考图5A和5B,在光滑非吸收性记录介质上通过常规方法(图5A)和本发明方法(图5B)印刷细线。尽管这两种方法都使用记录液体组合物101和处理液体组合物103的油墨组,但常规油墨组的图像固定速度低于本发明方法,因此常规油墨组在固定前在线宽度方向展开。因此,常规方法的所得线宽151比本发明方法的线宽152更宽。
参考图6A和6B,其示意性说明线如何在粗糙非吸收性记录介质上印刷直线,在每一情况下将几滴油墨组印刷到记录介质凹陷的边缘上。同样,由于常规方法的油墨组固定相当慢,很低粘度的常规油墨组液滴开始向凹陷较低部分漂移,然后固定,导致自其原始位置位移162。相反,本发明的油墨组停留在开始印刷的位置并固定在此位置。结果,常规方法的印刷线变为锯齿状,而本发明印刷的为直线。
下面,将详细描述用于本发明油墨组的处理液体组合物和记录液体组合物,但下面的描述不限于本发明范围。
下面定义用于本发明的阴离子或阳离子记录液体组合物和阴离子或阳离子处理液体组合物。
考虑到电荷,整个记录液体组合物或处理液体组合物本身是中性的。
这里使用的术语″阴离子或阳离子记录液体组合物″是指含具有阴离子或阳离子基团的着色剂的记录液体组合物,含直接涂布具有阴离子或阳离子基团的化合物的着色剂的记录液体组合物,或含用具有阴离子或阳离子基团的化合物涂布且中间插入分散剂或表面活性剂的着色剂的记录液体组合物,其中该基团在记录液体组合物中可起到阴离子或阳离子基团的作用。这里使用的“阴离子或阳离子处理的液体组合物”具有与上述类似的含义。
下面进一步详细描述处理液体组合物和记录液体组合物。
处理液体组合物
处理液体组合物中的细颗粒,若存在,具有与记录液体组合物中的着色剂相反的电荷。因此,根据着色剂的电荷,选取阳离子细颗粒或阴离子细颗粒。
这里使用的术语″阳离子细颗粒″是指具有正ζ电势的细颗粒。在考虑了在分散胶体与分散介质之间的界面处的带电双层下,讨论细颗粒在分散体系中的表面性能。该带电双层实际上被例如由电泳移动率测定的ζ电势替代。该ζ电势明显受界面处的H+离子浓度影响,因此细颗粒的表面性能受处理液体组合物pH很大影响。相反,阴离子细颗粒为具有负ζ电势的细颗粒。该ζ电势明显受界面处的OH-浓度影响,并且细颗粒的表面性能受处理液体组合物的pH很大影响。
用于本发明的阳离子细颗粒具有ζ电势+5至+90mV,以在无起毛和颜色渗出下生产具有良好细线再现性的光泽图像。类似地,用于本发明的阴离子细颗粒优选具有ζ电势-5至-90mV,以在无起毛和颜色渗出下生产具有良好细线再现性的光泽图像。
处理液体组合物因具有合适的pH,以确保细颗粒稳定分散并避免腐蚀接触处理液体组合物的元件。
用于本发明的细颗粒不受其材料限制,并可为有机细颗粒、无机细颗粒和复合有机-无机细颗粒。它们可具有任何形状如球形、珠粒串或不规则形状。
细颗粒在处理液体组合物中的浓度可根据使用的物质的类型合适地选取,优选为0.1重量%至40%,更优选1重量%至30%重量,进一步更优选3重量%至15重量%,以实现本发明目的。
若浓度低于0.1重量%,则即使与记录液体组合物接触,粘度也不会提高。结果,记录液体组合物中的着色剂不能充分固定(不能充分聚集)并且会流出,如此导致起毛和/或颜色渗出。若浓度超过40重量%,则处理液体组合物将具有过高粘度并可阻止稳定排出。此外,细颗粒浓度超过40%重量通常会在印刷头喷嘴附近沉淀。为避免此现象,必须将大量的湿润剂加入处理液体组合物中。然而,大量的润湿剂使处理液体组合物具有过高粘度,如此引起不稳定排出。
有机细颗粒的例子是聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸类共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、三聚氰胺树脂、环氧树脂、硅氧烷树脂、苯并胍胺树脂、聚酰胺树脂、含氟树脂和通过乳液聚合α,β-不饱和烯属单体获得的聚合物的细颗粒。
无机细颗粒粗略分类为无机盐(如碳酸钙)和无机氧化物(如二氧化硅(SiO2))。
无机盐的例子包括但不限于碳酸钙、硝酸钙、氯化钙、硫酸钙、硝酸铝、氯化铝、硫酸铝和硫酸铁。
在含水处理液体组合物中,为进行更好分散,优选使用碳酸钙、硝酸钙、硫酸铁或其它在水中具有低溶解度的无机细颗粒。为获得更高的吸附性能和聚集性能,优选对这些无机细颗粒进行阳离子化。它们可按照例如JP-A No.10-129113或No.11-20301中描述的常规工艺用阳离子化试剂进行阳离子化。无机细颗粒的例子是阳离子化二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、水合氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化硼、二氧化硅-氧化硼、二氧化铈、氧化镁、二氧化硅-氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化锌和水滑石细颗粒。
阳离子有机细颗粒的例子包括但不限于苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物阳离子乳液和胶乳,SBR胶乳和其它共轭二烯烃共聚物,乙烯-乙酸乙酯共聚物和其它乙烯基共聚物,和三聚氰胺珠粒和塑料颜料的阳离子化产品。
在无机细颗粒中,特别优选阳离子二氧化硅,以获得高活性(因处理液体组合物中的pH变化引起细颗粒快速聚集)。这里可使用具有阳离子化表面的任何二氧化硅。
二氧化硅表面可例如通过将阳离子化合物直接或间接物理或化学引入二氧化硅表面来阳离子化。例如,该表面可通过二氧化硅的硅烷醇基团与氨基化合物偶联或用氨基化合物处理二氧化硅进行化学阳离子化。该表面可通过二氧化硅与阳离子化合物在溶剂中混合以使二氧化硅物理吸附阳离子化合物并除去溶剂来进行物理阳离子化。
在通过二氧化硅表面物理吸附阳离子化合物中用作核的阴离子二氧化硅的例子是ST-ZL、ST-20、ST-30、ST-40、ST-C、ST-N、ST-O、ST-S、ST-50、ST-20L、ST-OL、ST-XS、ST-YL、ST-XL、ST-UP和ST-OUP(商品名,购自Nissan Chemical Industries,Ltd.),Cataloid SI-350和SI-500(商品名,购自DuPont Company),Nipgel AY-220、AY-420和AY-460(商品名,购自Tosoh二氧化硅Corporation)。
在不受上述例子限制下,具有阳离子化表面的任何二氧化硅可用于本发明中。
无机细颗粒也可市购,例如以商品名ST-AK购自Nissan ChemicalIndustries,Ltd.的阳离子化二氧化硅;以商品名氧化铝Sol 100、200和520购自Nissan Chemical Industries,Ltd.的氧化铝l;以商品名Titania Series购自Idemitsu Kosan Co.,Ltd.的二氧化钛,这些细颗粒中的一些可以含水分散体形式获得。
用于本发明的细颗粒也可为任何阳离子复合有机-无机细颗粒。
这些阳离子复合有机-无机细颗粒可通过使无机细颗粒在其表面上吸附阳离子有机化合物或使有机细颗粒在其表面上吸附阳离子无机化合物来制备。
例如,涂布阳离子聚合物的复合有机-无机细颗粒可通过使无机细颗粒分散于介质如水中并将阳离子聚合物在水或水溶性有机溶剂中的溶液逐渐加入分散体中来制备。
阳离子聚合物的例子是聚烯丙基胺、聚乙烯基胺、聚亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡啶、氨基缩醛化聚(乙烯醇)、紫罗烯聚合物、聚乙烯咪唑、聚(乙烯基苄基磷鎓)、聚烷基芳基铵、聚脒、聚胺砜、阳离子淀粉和其它聚合物。
若仅细颗粒具有低分散性,则可将其与阳离子或阴离子化合物的组合物。
阳离子化合物的例子是聚烯丙基胺、聚胺砜、聚乙烯基胺、壳聚糖,和这些物质与酸如盐酸或乙酸的完全或部分中和产品;衍生自非离子聚合化合物的部分阳离子化化合物,如乙烯基吡咯烷酮与氨烷基烷基化季盐的共聚物和丙烯酰胺与氨甲基丙烯酰胺季盐的共聚物;伯、仲和叔胺盐化合物和氨基酸型两亲化合物。这些化合物中的每一种可单独或组合使用。
阴离子化合物的例子是聚(乙烯醇)和聚乙烯咔唑。
为改进印刷物的抗刮伤性,处理液体组合物可进一步包括在不损害其贮存稳定性和排出稳定性范围内的树脂组分。树脂组分的例子为水溶性聚合物、乳液和胶乳。
为获得更好的光泽,细颗粒在处理液体组合物中的量优选为10重量%或更多,更优选15%重量%或更多,按处理液体组合物总重量计。细颗粒的用量低于10重量%将不足以有效改进图像质量。两种或多种细颗粒可组合使用。
为防止因组合物干燥堵塞记录头,处理液体组合物优选包括水溶性有机溶剂。这些水溶性有机溶剂包括湿润剂(humectant)和润湿剂(wetting agent)。
润湿剂的例子包括乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、甘油、1,2,6-己三醇、2-乙基-1,3-己二醇、1,2,4-丁三醇、1,2,3-丁三醇、petriol(3-甲基-1,3,5-戊三醇)和其它多羟基醇;乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚、三甘醇单丁基醚、四甘醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚和其它多羟基醇烷基醚;乙二醇单苯基醚、乙二醇单苄基醚和其它多羟基醇芳基醚;N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基1-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1,3-二甲基咪唑啉酮、ε-己内酰胺和其它含氮杂环化合物;甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和其它酰胺;单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、三乙基胺和其它胺;二甲亚砜、四氢噻吩砜、硫代二乙醇和其它含硫化合物;碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯和γ-丁内酯。这些溶剂中的每一种可单独使用或与水组合使用。
润湿剂用于改进处理液体组合物与记录介质的润湿性能并控制渗透速率。下式(I)、(II)、(III)和(IV)表示的化合物优选用作润湿剂。更具体地,式(I)的聚氧亚乙基烷基苯基醚表面活性剂、式(II)的乙炔二醇表面活性剂、式(III)化合物的聚氧亚乙基烷基醚表面活性剂和式(IV)的聚氧亚乙基聚氧亚丙基烷基醚表面活性剂可降低处理液体组合物的表面张力并改进润湿性能,由此改进渗透速率。
其中R表示6至14个碳原子的直链或支化烃链;k表示5至20的整数。
其中m和n各自为20或更小的整数,m和n的总和大于0且等于或低于40。
R-(OCH2CH2)nH …(III)
其中R表示具有6至14个碳原子的直链或支化烃链;k表示5至20的整数。
其中R表示具有6至14个碳原子的直链或支化烃链;m和n各自为20或更小的整数。
除了式(I)、(II)、(III)和(IV)的化合物外,润湿剂还包括二甘醇单苯基醚、乙二醇单苯基醚、乙二醇单烯丙基醚、二甘醇苯基醚、二甘醇单丁基醚、丙二醇单丁基醚、四甘醇氯苯基醚和多羟基醇的其它烷基和芳基醚、聚氧亚乙基-聚氧亚丙基嵌段共聚物和其它非离子表面活性剂、含氟表面活性剂、乙醇、2-丙醇和其它低级醇,其中优选二甘醇单丁基醚。
细颗粒的平均粒径优选为1000nm或更低,更优选500nm或更低,以进一步稳定排出。具有平均粒径超过1000nm的细颗粒常常引起排出头堵塞,如此造成排出失败。平均粒径可用光学颗粒尺寸分布仪测定,并以50%颗粒的颗粒直径(数均)表示。
将细颗粒分散于主要包括水的载体中以构成处理液体组合物。在分散工艺中,将抗絮凝剂优选用于稳定分散体。抗絮凝剂起到在带电颗粒表上形成带电双层的作用,该带电双层具有静电排斥作用并防止颗粒相互聚集,由此稳定分散体。
阳离子细颗粒在中性至酸性范围内带正电荷,并将酸用作抗絮凝剂。含这种酸的处理液体组合物在约25℃下优选具有pH2至7,以获得阳离子细颗粒阴离子化合物的更好贮存稳定性和吸附性能。该pH更优选为3至6,以在长贮存时间内有效防止记录头腐蚀和获得更好的印刷物抗刮伤性。
处理液体组合物在约25℃下优选具有pH2至7。这里使用的酸起到离子化阳离子细颗粒表面、提高表面电势由此改进组合物中细颗粒分散稳定性的作用。此外,它起到改善阴离子化合物在阳离子细颗粒油墨(记录液体组合物)中的吸附性能并控制处理液体组合物粘度的作用。这里使用的酸无具体限制,并可随意地选自如下无机酸、有机酸和其它酸,只要它可产生所需的pH、ζ电势、细颗粒的分散性能和与阳离子细颗粒组合的其它性能即可。
此类无机酸的例子为盐酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、亚硝酸、磷酸、硼酸和碳酸。有机酸的例子为羧酸、磺酸和氨基酸。这些羧酸包括例如甲酸、乙酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、氟乙酸、三甲基乙酸、甲氧基乙酸、巯基乙酸、乳酸、乙醇酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、环己烷羧酸、苯乙酸、苯甲酸、邻甲苯酸、间甲苯酸、对甲苯酸、邻氯苯甲酸、间氯苯甲酸、对氯苯甲酸、邻溴苯甲酸、间溴苯甲酸、对溴苯甲酸、邻硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸、草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、酒石酸、马来酸、富马酸、柠檬酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、水杨酸、对羟基苯甲酸、邻氨基苯甲酸、间氨基苯甲酸、对氨基苯甲酸、邻甲氧基苯甲酸、间甲氧基苯甲酸和对甲氧基苯甲酸。磺酸的例子是苯磺酸、甲基苯磺酸、乙基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、2,4,6-三甲基苯磺酸、2,4-二甲基苯磺酸、5-磺基水杨酸、1-磺基萘、2-磺基萘、己烷磺酸、辛烷磺酸和十二烷基磺酸。氨基酸的例子是甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、α-氨基丁酸、γ-氨基丁酸、β-丙氨酸、牛磺酸、丝氨酸、ε-氨基-正己酸、白氨酸、正亮氨酸和苯基丙氨酸。
这些酸中的每一种可单独使用或在处理液体组合物组合使用。其中,为获得更稳定的分散体和阳离子细颗粒的阴离子化合物更好吸附性能,具有在水中一级离解常数pka为5或更低的酸是优选的。这些酸的例子盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、乙酸、甲酸、草酸、乳酸、柠檬酸、马来酸和丙二酸。
处理液体组合物中的阳离子细颗粒与酸的重量比优选为200∶1至5∶1,更优选150∶1至8∶1,以获得更稳定的分散体和阴离子化合物在阳离子细颗粒油墨(记录液体组合物中的)的更好吸附性能。
阴离子细颗粒在中性至酸性范围内带负电荷,并将碱用作抗絮凝剂。含这种碱的处理液体组合物在约25℃下优选具有pH7至12,以获得阴离子细颗粒的阳离子化合物的更好贮存稳定性和吸附性能。该pH更优选为8至11,以在长贮存时间内有效防止记录头腐蚀和获得更好的印刷物抗刮伤性。
在此情况下处理液体组合物在约25℃下优选具有pH7至12。这里使用的碱起到离子化阴离子细颗粒表面、提高表面电势由此改进组合物中细颗粒分散稳定性的作用。此外,它起到改善阳离子化合物在阴离子细颗粒油墨(记录液体组合物)中的吸附性能并控制处理液体组合物粘度的作用。这里使用的碱无具体限制,并可随意地选自如下无机化合物、有机化合物,只要它可产生所需的pH、ζ电势、细颗粒的分散性能和与阴离子细颗粒组合的其它性能即可。
碱的例子是氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸铵、氨、乙酸钠、乙酸铵、吗啉,以及链醇胺如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙基单乙醇胺、正丁基单乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、乙基二乙醇胺、正丁基二乙醇胺、二正丁基乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺和三异丙醇胺。其中,其中,为获得更稳定的分散体和阴离子细颗粒的阳离子化合物更好吸附性能,在水中具有一级离解常数pka为5或更低的碱是优选的。
处理液体组合物中的阳离子细颗粒与碱的重量比优选为200∶1至5∶1,更优选150∶1至8∶1,以获得更稳定的分散体和阳离子化合物在阳离子细颗粒油墨(记录液体组合物中的)的更好吸附性能。
处理液体组合物例如可通过如下方法制备。主要是,将细颗粒、水和抗絮凝剂混合生产分散体。若需要,加入水溶性溶剂,并将该混合物在去絮凝机中去絮凝。去絮凝机的例子为高速和高剪切旋转搅拌去絮凝机、溶解器、胶体磨和超声去絮凝机,它可以商品名T.K.AUTO HOMO MIXER和T.K.HOMOMIC LINE FLOW自Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.,以商品名Ultra-homomixer and NNK Colloidmill自Nippon Seiki Seisakusho Co.,Ltd.市购。在去絮凝中的转数可根据去絮凝机的类型和结构设定,优选为500rpm至10000rpm,更优选2000rpm至8000rpm。去絮凝优选在5℃至100℃下进行0.01至48小时,同时根据去絮凝机的类型和结构而变化。
处理液体组合物可进一步包括任一种阳离子表面活性剂如季铵盐、吡啶鎓盐和咪唑啉化合物。这些阳离子表面活性剂的例子是氯化月桂基三甲基铵、氯化月桂基二甲基苄基铵、氯化苄基三丁基铵、苯扎氯铵、氯化十六烷基吡啶鎓和2-十六烯基羟乙基咪唑啉。
阳离子表面活性剂起到降低表面张力和提高与记录介质的润湿性能如此快速形成细颗粒层并聚集阴离子着色剂的作用,如此有效改进图像质量。
处理液体组合物的表面张力优选为20至60mN/m,更优选30至50mN/m,以获得与记录介质更好的润湿性能和液滴的满意成粒性。
为获得进一步稳定排放,处理液体组合物的粘度优选为1.0至20.0cP,更优选3.0至10.0cP。
为获得细颗粒的稳定分散体,处理液体组合物的pH优选为3至11,更优选3至6或8至11。
记录液体组合物
下面,描述用于本发明油墨组的记录液体组合物。
用于记录液体组合物的着色剂为任一染料、颜料、或染料和颜料的混合物。当处理液体组合物中的细颗粒为阳离子的时,记录介质中的着色剂优选为阴离子的,即电荷相反,如此进行电中和并诱导聚集。当细颗粒为阴离子的时,着色剂优选为阳离子的。
作为着色剂,颜料比染料更优选。更具体地,与溶解的染料相比,被分散的颜料,当其电荷被中和时,可更有效诱导聚集,且更有效改进图像质量。
着色剂在记录液体组合物中的浓度可根据使用的物质类型合适地设定,优选为0.1重量%至40重量%,更优选1重量%至30重量%,进一步更优选3重量%至15重量%。
着色剂浓度低于0.1重量%可导致低图像质量。相反,着色剂浓度超过40重量%可导致记录液体组合物具有过高粘度,如此导致不稳定排放。此外,着色剂浓度超过40重量%通常会在印刷头喷嘴附近沉淀。为避免此现象,必须将大量的湿润剂加入记录液体组合物中。然而,大量的润湿剂使记录液体组合物具有过高粘度,如此引起不稳定排放。
用于记录液体组合物中的颜料无具体限制,例如包括如下颜料。
用于黑色颜料油墨(记录液体组合物)的炭黑包括但不限于炉法炭黑和槽法炭黑。这种炭黑优选具有主颗粒直径15至40nm、比表面积(通过BET法测定)50至300m2/g、DBP吸油性40至150ml/100-g、挥发组分含量0.5%至10%,和pH 2至9。
此类黑色颜料可市购,例如以商品名No.2300、No.900、MCF 88、No.40、No.52、MA7、MA8和No.2200B,购自Mitsubishi Chemical Corporation;以RAVEN 1255购自Colombian Carbon Company;以REGAL 400R、REGAL660R和MOGUL L,购自Cabot Corporation GA;以Color黑FW1、Color黑FW18、Color黑S170、Color黑S150、Printex 35和Printex U购自Degussa AG。这里也可使用树脂涂布的颜料。
在记录液体组合物中用作着色剂的彩色颜料的例子为有机颜料和无机颜料。具体例子如下。
有机颜料的例子是偶氮、酞菁、蒽醌、喹吖啶酮、二噁嗪、靛蓝、硫代靛蓝、二萘嵌苯、isoindolenone、苯胺黑、甲亚氨、若丹明B色淀和炭黑颜料。无机颜料的例子是氧化铁、二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、普鲁士蓝、镉红、铬黄和金属粉末。
该颜料可与颜料分散体结合使用,以获得更稳定的分散体。
作为阴离子颜料分散剂,可使用具有阴离子基团并且能够将颜料稳定分散于水或水溶性介质中的任何水溶性树脂。这种阴离子颜料分散剂优选具有重均分子量1,000至30,000,更优选3,000至15,000。
阴离子颜料分散剂的例子为嵌段共聚物、接枝共聚物和无规共聚物或其盐,其包括两种或多种单体如苯乙烯,苯乙烯衍生物,乙烯基萘,乙烯基萘衍生物,α,β-烯属不饱和羧酸的脂族醇酯和其它疏水单体,以及丙烯酸和其衍生物,马来酸和其衍生物,衣康酸和其衍生物,和富马酸和其衍生物。
这些树脂为可溶于碱的水溶液中的碱溶性树脂。阴离子颜料分散剂的例子包括含疏水性单体或其盐的均聚物、以及聚(乙烯醇)、羧甲基纤维素、萘磺酸甲醛缩合物和其它水溶性树脂。然而,使用碱溶性树脂降低分散体的粘度并有助于分散。水溶性树脂的量优选为0.1重量%至5重量%,按油墨(记录液体组合物)的总重量计。
作为阳离子颜料分散剂,优选通过聚合如下阳离子单体制备的聚合物。该聚合物的分子量优选为2000或更大。这里使用的阳离子单体为衍生自如下示例性单体的季化合物。这些单体例如可按照常规工艺用二氯甲烷、硫酸二甲酯、苄基氯或表氯醇处理转化为这种季化合物。
单体的例子是N,N-二甲基氨乙基甲基丙烯酸酯[CH2=C(CH3)-CONH-CH2CH2N(CH3)2]、N,N-二甲基氨乙基丙烯酸酯[CH2=CH-CONH-CH2CH2N(CH3)2]、N,N-二甲基丙烯酰胺[CH2=CH-CON(CH3)2]、N,N-二甲基氨基甲基丙烯酰胺[CH2=C(CH3)-CON(CH3)2]、N,N-二甲基氨丙基丙烯酰胺[CH2=CH-CONH-C3H6N(CH3)2]和N,N-二甲基氨丙基丙烯酰胺[CH2=C(CH3)-CONH-C3H6N(CH3)2]。
用作颜料分散剂的水溶性树脂包括疏水性单体,以获得与颜料的更好亲和性。疏水性单体的例子为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯甲苯和其它苯乙烯,以及(甲基)丙烯酸烷基酯。
(甲基)丙烯酸烷基酯的例子是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙基酯、(甲基)丙烯酸正丁基酯、(甲基)丙烯酸仲丁基酯、(甲基)丙烯酸叔丁基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基丁基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁基酯、(甲基)丙烯酸3-甲基丁基酯、(甲基)丙烯酸1,3-二甲基丁基酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸3-甲戊基酯、(甲基)丙烯酸己基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸庚基酯、(甲基)丙烯酸辛基酯、(甲基)丙烯酸壬基酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸3-乙氧基丙酯、丙烯酸2-乙氧基丁酯、丙烯酸3-乙氧基丁酯和丙烯酸二甲基氨乙酯。用于形成半酯的醇组分的例子是甲醇、乙醇和丙醇。该醇可进一步包括另一单体如(甲基)丙烯酰胺、1-羟甲基(甲基)丙烯酰胺和二丙酮丙烯酰胺。在此情况下,在无颜料分散剂下可稳定分散的自分散性颜料也可用于本发明中。
在该自分散性颜料中,阴离子自分散性颜料为在具有或无插入的另一原子基团下在其表面上具有至少一个阴离子亲水性基团的颜料。这种阴离子亲水性基团的例子如下。通过其结合阴离子亲水性基团的其它原子基团包括例如具有1至12个碳原子的烷基、取代或未取代苯基或取代或未取代萘基。
-COOM,-SO3M,-SO2NH2,-PO3HM,-PO3M2
其中M表示氢原子、碱金属或铵。
在其表面上具有亲水性基团的阴离子炭黑因排斥其离子(阴离子)显示优良的分散性,并可在不加入分散剂下稳定分散于含水油墨(记录液体组合物)中。
阳离子自分散性颜料为在具有或无插入的另一原子基团下在其表面上具有至少一个阳离子亲水性基团的颜料。
在该阳离子炭黑中的阳离子亲水性基团的例子包括但不限于如下季铵基团。
在上式中,R表示具有1至12个碳原子的直链或支化烷基、取代或未取代苯基或取代或未取代萘基。
用于阳离子基团的抗衡离子可为例如NO3 -或CH3COO-。
通过将具有如下结构式的N-乙基吡啶基作为亲水性基团的例子,可通过用溴化3-氨基-N-乙基吡啶鎓处理炭黑制备具有该亲水性基团的阳离子自分散性炭黑。
在其表面上具有亲水性基团的阳离子炭黑因其离子(阳离子)排斥性显示优良的分散性,并可在不加入分散剂下稳定分散于含水油墨(记录液体组合物)中。
用于本发明的水溶性染料包括具有优良耐水性和耐光性的酸性染料(阴离子染料)、直接染料、碱性染料(阳离子染料)、活性染料和可食用染料(食品染料),按照颜色指数体系分类。
这些染料可相互组合使用或与其它着色剂如在不损害本发明优点范围的颜料组合使用。染料的例子如下。
(a)酸性染料的例子是:
颜色指数(C.I.)酸性黄17、23、42、44、79和142;
C.I.酸性红1、8、13、14、18、26、27、35、37、42、52、82、87、89、92、97、106、111、114、115、134、186、249、254和289;
C.I.酸性蓝9、29、45、92和249;
C.I.酸性黑1、2、7、24、26和94。
(b)食品染料的例子是:
C.I.食品黄3和4;
C.I.食品红7、9和14;
C.I.食品黑1和2。
(c)直接染料的例子是:
C.I.直接黄1、12、24、26、33、44、50、86、120、132、142和144;
C.I.直接红1、4、9、13、17、20、28、31、39、80、81、83、89、225和227;
C.I.直接橙26、29、62和102;
C.I.直接蓝1、2、6、15、22、25、71、76、79、86、87、90、98、163、165、199和202;
C.I.直接黑19、22、32、38、51、56、71、74、75、77、154、168和171。
(d)碱性染料的例子是:
C.I.碱性黄1、2、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、40、41、45、49、51、53、63、64、65、67、70、73、77、87和91;
C.I.碱性红2、12、13、14、15、18、22、23、24、27、29、35、36、38、39、46、49、51、52、54、59、68、69、70、73、78、82、102、104、109和112;
C.I.碱性蓝1、3、5、7、9、21、22、26、35、41、45、47、54、62、65、66、67、69、75、77、78、89、92、93、105、117、120、122、124、129、137、141、147和155;
C.I.碱性黑2和8。
(e)反应染料的例子是:
C.I.反应黑3、4、7、11、12和17;
C.I.反应黄1、5、11、13、14、20、21、22、25、40、47、51、55、65和67;
C.I.反应红1、14、17、25、26、32、37、44、46、55、60、66、74、79、96和97;
C.I.反应蓝1、2、7、14、15、23、32、35、38、41、63、80和95。
该记录液体组合物除了着色剂外,优选进一步包括水溶性有机溶剂,以合适地调节记录液体组合物的物理性能并防止记录头喷嘴堵塞。这种水溶性有机溶剂包括湿润剂(humectant)和润湿剂(wetting agent)。
加入湿润剂以防止记录头堵塞。湿润剂的例子包括乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、甘油、1,2,6-己三醇、2-乙基-1,3-己二醇、1,2,4-丁三醇、1,2,3-丁三醇、petriol(3-甲基-1,3,5-戊三醇)和其它多羟基醇;乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚、三甘醇单丁基醚、四甘醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚和其它多羟基醇烷基醚;乙二醇单苯基醚、乙二醇单苄基醚和其它多羟基醇芳基醚;N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1,3-二甲基咪唑啉酮、ε-己内酰胺和其它含氮杂环化合物;甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和其它酰胺;单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、三乙基胺和其它胺;二甲亚砜、四氢噻吩砜、硫代二乙醇和其它含硫化合物;碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯和γ-丁内酯。这些溶剂中的每一种可单独使用或与水组合使用。
润湿剂用于改进处理液体组合物与记录介质的润湿性能并控制渗透速率。上式(I)、(II)、(III)和(IV)表示的化合物优选用作润湿剂。更具体地,式(I)的聚氧亚乙基烷基苯基醚表面活性剂、式(II)的乙炔二醇表面活性剂、式(III)化合物的聚氧亚乙基烷基醚表面活性剂和式(IV)的聚氧亚乙基聚氧亚丙基烷基醚表面活性剂可降低处理液体组合物的表面张力并改进润湿性能,由此改进渗透速率。
除了式(I)、(II)、(III)和(IV)的化合物外,润湿剂还包括二甘醇单苯基醚、乙二醇单苯基醚、乙二醇单烯丙基醚、二甘醇苯基醚、二甘醇单丁基醚、丙二醇单丁基醚、四甘醇氯苯基醚和多羟基醇的其它烷基和芳基醚、聚氧亚乙基-聚氧亚丙基嵌段共聚物和其它非离子表面活性剂、含氟表面活性剂、乙醇、2-丙醇和其它低级醇,其中优选二甘醇单丁基醚。
记录液体组合物的表面张力优选为20至60mN/m,更优选30至50mN/m,以获得与记录介质更好的润湿性能和液滴的满意成粒化性。
为获得进一步稳定排放,记录液体组合物的粘度优选为1.0至20.0cP,更优选3.0至10.0cP。
为防止腐蚀与组合物接触的金属元件,记录液体组合物的pH优选为3至11,更优选6至10。
处理液体组合物和记录液体组合物可进一步包括用于防止微生物生长和提高贮存稳定性和图像质量稳定性的任何抗菌-抗发霉剂。
这种抗菌-抗发霉剂的例子是苯并三唑、脱氢乙酸钠、山梨酸钠、2-吡啶硫醇-1-氧化物钠、异噻唑啉化合物、苯甲酸钠和五氯苯酚钠。
处理液体组合物和记录液体组合物各自进一步包括用于通过在其上形成涂膜以防止头和与该组合物接触的其它金属腐蚀的防腐剂。抗腐蚀剂的例子是酸式亚硫酸盐、硫代硫酸钠、亚硫基二乙酸铵、亚硝酸二异丙基铵、季戊四醇四硝酸酯和亚硝酸二环己基铵。
处理液体组合物和记录液体组合物各自可进一步包括抗氧剂。这种抗氧剂可粗略分类为自由基受体抗氧剂,其将质子加入所得过氧化物中实现稳定,和过氧化物分离抗氧剂,其将过氧化氢转化为稳定的醇。
自由基受体抗氧剂的典型例子是酚类化合物和胺化合物。酚化合物的例子是氢醌、没食子酸盐和其它化合物;2,6-二叔丁基-对甲酚、硬脂酰基-β-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、2,2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2′-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4′-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄基)苯、三(3,5-二叔丁基-4-羟苄基)异氰尿酸酯、四[亚甲基-3-(3′,5′-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷和其它受阻酚化合物。胺的例子是N,N′-二苯基-对苯二胺、苯基-β-萘胺、苯基-α-萘胺、N,N′-β-萘基-对苯二胺、N,N′-二苯基乙二胺、吩噻嗪、N,N′-二仲丁基-对苯二胺和4,4′-四甲基-二氨基二苯基甲烷。
过氧化物分离剂的典型例子是硫化合物和磷化合物。硫化合物的例子是硫代二丙酸二月桂基酯、硫代二丙酸二硬脂酰基酯、硫代二丙酸月桂基硬脂酰基酯、硫代二丙酸二肉豆蔻基酯、二硬脂酰基β,β′-硫代二丁酸酯、2-巯基苯并咪唑和二月桂基硫化物。含磷化合物的例子是亚磷酸三苯基酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、亚磷酸三癸基酯、三硫代亚磷酸三月桂基酯、亚磷酸二苯基异癸基酯、亚磷酸三壬基苯基酯和亚磷酸二硬脂酰基季戊四醇酯。
处理液体组合物和记录液体组合物可各自进一步包括如上所述的pH调节剂。pH调节剂的例子是氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾和其它碱金属氢氧化物;氢氧化铵、氢氧化季铵、氢氧化季磷鎓;碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾和其它碱金属碳酸盐;二乙醇胺、三乙醇胺和其它胺;硼酸、盐酸、硝酸、硫酸、乙酸和其它酸。
处理液体组合物和记录液体组合物可进一步包括潜在的酸或碱如光诱导酸产生剂或光诱导碱产生剂,其在紫外线照射下产生酸或碱。
下面将参考附图描述使用本发明油墨组和成像方法的成像装置。
图7为作为本发明一个实施方案的成像装置结构的示意图。参考图7,各油墨盒20分别容纳处理液体组合物和记录液体组合物并容纳在托架18(carriage 18中)。更具体地,油墨盒20各自容纳单独颜色的处理液体组合物和记录液体组合物之一。处理液体组合物和记录液体组合物自油墨盒20加入托架18的记录头18a中。在图7中,记录头18a面向下,且看不到该记录头的平面。
托架18的记录头18a通过定时带23运动,同时由导向轴21和22引导。定时带23由主扫描马达24驱动。记录介质通过压盘19排列,使其面向记录头18a。图7还说明齿轮机构16、辅助扫描马达17和另一主扫描马达26。
图8为本发明另一实施方案的装有紫外线辐照机(高压汞灯)的成像装置的图示构型的透视图。
该装置的基本构型与图7的装置相同,但使用高压汞灯27作为紫外线辐照机。更具体地,如图7中的装置所示,托架18的记录头18a通过定时带23运动,同时由导向轴21和22引导。定时带23由主扫描马达24驱动。在该工艺中,排列在托架18上的高压汞灯27将紫外线施加将要印刷的记录介质表面,当记录液体组合物到达记录介质时,紫外线引导光反应。非接触外部因素(紫外线照射)引起条件变化。记录介质通过压盘19排列,使其面向记录头18a。图8还说明齿轮机构16、辅助扫描马达17和另一主扫描马达26。
图9为图7和8给出的记录头18a喷嘴的放大示意图。
例如,用于排放处理液体组合物的喷嘴31排列于垂直方向。喷嘴32、33、34和35分别排放对应于油墨盒中的黄色、品红、青色和黑色记录液体组合物。
图10给出记录头的另一构型,其中所有喷嘴排列成直线,在图10中,例如,喷嘴36和41排出处理液体组合物。喷嘴37、38、39和40分别排放对应于油墨盒中的黄色、品红、青色和黑色记录液体组合物。具有此构型的记录头18a在两个水平端装有用于排放处理液体组合物的喷嘴,并且可在导向轴21和22引导下在其运动的两个方向印刷。更具体地,记录头18a首先可将处理液体组合物施于记录介质上,然后向其中在两个方向施加彩色记录液体组合物,反之亦然。如此可降低记录头18a两个运动方向之间的图像密度。
成像装置中的各油墨盒可被另外的处理液体组合物或记录液体组合物替换。油墨盒可与记录头18a集成。图11和12各自为能够容纳本发明处理液体组合物或记录液体组合物的油墨盒的截面的透视图和仰视图。图11和12中给出的油墨盒可容纳处理液体组合物和记录液体组合物。
参考图11和12,油墨盒20包括容纳液体吸收剂42的油墨盒橱49,所述吸收剂吸收记录液体组合物和处理液体组合物之一。液体吸收剂42是多孔的,包括吸收的记录液体组合物或处理液体组合物。油墨盒橱49包括具有宽顶部开口的壳体4,和在顶部开口上的上盖元件44。A为间隙。上盖元件44具有带密封剂的放气口47,和用于连接和分离油墨盒的突出部分81。油墨盒橱49的壳体43具有液体供料口,用于将各组合物加入记录头18a。封口46嵌在液体供料口45分内圆周中。油墨盒橱49装有用于堵塞液体供料口45的封盖元件53,以在油墨盒与成像装置连接前防止液体(组合物)渗漏。
在本发明中,最优选的是,各记录头18a借助喷墨系统喷射记录液体组合物和处理液体组合物之一,这样组合物的各液滴在一个位置叠加。然而,本发明不限于此构型。例如,本发明还包括其中处理液体组合物间断施加和记录液体组合物叠加到因渗出扩展的处理液体组合物上的构型,和其中处理液体组合物仅施加至图像轮廓和记录液体组合物部分叠加于其上的构型。
通过用本发明油墨组、成像方法和成像装置形成的本发明记录物的横截面,可通过用锋利的切刀如切片机将记录物切成薄片,并用透射式电子显微镜(TEM)通过透射式电子显微照片观察该薄切片。此外,可用扫描电子显微镜(SEM)代替透射式电子显微镜(TEM)。
通过用透射式电子显微镜(TEM)观察时在记录物的横截面方向将观察到密度斑纹图案。该斑纹图案进一步用元素分析仪如能量分散X-射线荧光分光光度计(EDX)或电子探针微量分析仪(EPMA)进行定量。如此,证实存在基本上或主要包括细颗粒的层和基本上或主要包括着色剂的另一层。
更具体地,可用该分析仪定量分析实质上由细颗粒组成的层中的细颗粒或实质上由着色剂组成的层中的着色剂。例如,当使用能量分散X-射线荧光分光光度计(EDX)时,记录物的光谱显示对应于各构成元素的峰。峰的高度对应于元素的丰度。各元素的精确丰度用校准曲线测定。这里使用的术语“基本上″(substantially)或″实质上由......组成(consisting essentially of)″是指其中处理液体组合物中的大多数细颗粒不与记录液体组合物中的大多数着色剂混合的状态,并包括其中它们在两种液体之间的界面处稍有混合的状态。细颗粒或着色剂占有所讨论层的优选70%或更多,更优选80%或更多,以进一步优选改进图像质量。
记录物的横截面可通过切割记录物的黑色实体部分并用透射式电子显微镜(TEM)对该横截面拍照来观察。这种透射式电子显微照片的例子在图13和图14中给出。图13为通过其中喷墨记录头扫描一次的一次通过印刷形成的记录物的截面透射式电子显微照片。图14为通过其中喷墨记录头扫描多次的多次通过印刷形成的记录物的截面透射式电子显微照片。如图15至17所示,通过用能量分散X-射线荧光分光光度计(EDX)进一步分析,证实高密度部分为处理液体组合物层(细颗粒的聚集层),低密度部分为记录液体组合物层(着色剂的聚集层)。
本发明将参考下面不用于限制本发明范围的多个实施例和比较例进一步说明。
实施例A
制备各自具有如下配方的用于构成本发明油墨组的处理液体组合物和记录液体组合物和比较例的那些组合物。除非另有说明,配方中的所有份数按重量计,并且各组合物的总量为100重量份。
<处理液体组合物1>
阳离子胶体二氧化硅(SNOW TEX AK;Nissan Chemical Industries,Ltd.) | 15份 |
2-吡咯烷酮 | 12.5份 |
二甘醇 | 12.5份 |
辛二醇 | 1.0份 |
阳离子表面活性剂(Cation G50;Sanyo Chemical Industries,Ltd.) | 2.0份 |
苯并三唑 | 1.0份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.2份 |
水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用乙酸调节至pH 4.3。
<处理液体组合物2>
二氧化钛(Titania IT-S;Idemitsu Kosan Co.,Ltd.) | 15份 |
2-吡咯烷酮 | 12.5份 |
二甘醇 | 12.5份 |
辛二醇 | 1.0份 |
阳离子表面活性剂(Cation G50;Sanyo Chemical Industries,Ltd.) | 2.0份 |
苯并三唑 | 1.0份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.2份 |
水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用乙酸调节至pH3.8。
<处理液体组合物3>
氧化铝(氧化铝Sol 520;Nisssan Chemical Industries,Ltd.) | 15份 |
2-吡咯烷酮 | 12.5份 |
二甘醇 | 12.5份 |
辛二醇 | 1.0份 |
阳离子表面活性剂(Cation G50;Sanyo Chemical Industries,Ltd.) | 2.0份 |
苯并三唑 | 1.0份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.2份 |
水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用乙酸调节至pH3.9。
<处理液体组合物4>
阴离子胶体二氧化硅(SNOW TEX 20;Nissan Chemical Industries,Ltd.) | 15份 |
2-吡咯烷酮 | 12.5份 |
二甘醇 | 12.5份 |
辛二醇 | 1.0份 |
阳离子表面活性剂(Cation G50;Sanyo Chemical Industries,Ltd.) | 2.0份 |
苯并三唑 | 1.0份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.2份 |
水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用乙酸调节至pH3.9。
<处理液体组合物5>
处理液体组合物5按照JP-B No.2711098中实施例(1)的工艺制备。
季铵盐 | 3.0份 |
甘油 | 10.0份 |
二甘醇 | 20.0份 |
水 | 平衡 |
<处理液体组合物6>
处理液体组合物6按照JP-B No.2667401的实施例P-1的工艺制备。
聚烯丙基胺 | 5.0份 |
甘油 | 10.0份 |
乙二醇 | 11.0份 |
二甘醇 | 20.0份 |
二甘醇单丁基醚 | 12.0份 |
脱氢乙酸钠 | 0.1份 |
水 | 平衡 |
<处理液体组合物7>
处理液体组合物7按照JP-A No.2001-199149中的液体组合物A的生产实施例1的工艺制备。
水合氧化铝 | 10.0份 |
甘油 | 7.5份 |
二甘醇 | 7.5份 |
硝酸 | 0.2份 |
水 | 平衡 |
<处理液体组合物8>
处理液体组合物8按照JP-A No.2002-201385的实施例中的液体组合物1的生产实施例的工艺制备。
水合氧化铝 | 10.0份 |
甘油 | 7.5份 |
二甘醇 | 7.5份 |
二水合硝酸氧锆 | 0.4份 |
水 | 平衡 |
<处理液体组合物9>
处理液体组合物9按照JP-A No.2001-30616的实施例中的液体组合物A的生产实施例的工艺制备。
六水合硝酸镁 | 25.0份 |
三甘醇丁基醚 | 10.0份 |
甘油 | 10.0份 |
水 | 平衡 |
<处理液体组合物10>
阳离子胶体二氧化硅(SNOW TEX AK;Nissan Chemical Industries,Ltd.) | 15份 |
NaCl | 10份 |
2-吡咯烷酮 | 12.5份 |
二甘醇 | 12.5份 |
辛二醇 | 1.0份 |
阳离子表面活性剂(Cation G50;Sanyo Chemical Industries,Ltd.) | 2.0份 |
苯并三唑 | 1.0份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.2份 |
水 | 平衡 |
<黑色记录液体组合物1(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
炭黑(Cabojet 300;Cabot Corporation,GA) | 10份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
<黄色记录液体组合物1(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
涂布树脂的黄色颜料分散体(黄色颜料的固含量10份) | 50份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
按照如下方式,制备用于制备制备黄色记录液体组合物1(含阴离子颜料的记录液体组合物)的涂布树脂的黄色颜料分散体。
涂布树脂的黄颜料分散体的制备例
(1)制备聚合物溶液
将装有机械搅拌器、温度计、氮气进料管、冷凝器和滴液漏斗的1升烧瓶的内部气氛用氮气彻底置换,并在其中投入11.2g苯乙烯、2.8g丙烯酸、12.0g甲基丙烯酸月桂基酯、4.0g聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4.0g苯乙烯大单体AS-6(商品名,购自Toagosei Co.,Ltd.)和0.4g巯基乙醇,将该混合物温度升至65℃。
然后,将100.8g苯乙烯、25.2g丙烯酸、108.0g甲基丙烯酸月桂基酯、36.0g聚乙二醇甲基丙烯酸酯、60.0g甲基丙烯酸羟乙基酯、36.0g苯乙烯大单体AS-6(商品名,购自Toagosei Co.,Ltd.)、3.6g巯基乙醇、2.4g偶氮双二甲基戊腈和18g甲乙酮的混合物在2.5小时内滴加入在烧瓶中的上述混合物中。
完成加料后,将0.8g偶氮双二甲基戊腈和18g甲乙酮的混合物在0.5小时内滴加入烧瓶中的混合物中。在65℃下老化1小时后,进一步加入0.8g偶氮双二甲基戊腈,接着再老化1小时。完成反应后,加入364g甲乙酮,得到800g浓度50%的聚合物。
将部分聚合物溶液干燥并通过凝胶渗透色谱分析(参照物:聚苯乙烯,溶剂:四氢呋喃),测得该聚合物具有重均分子量15000。
(2)制备涂布树脂的黄颜料分散体
将上面制备的聚合物溶液(22.2g)与26.0g黄色颜料Symuler Fast黄4181(商品名,购自Dainippon Ink & Chemicals,Inc.)、13.6g 1mol/l氢氧化锂水溶液、20g甲乙酮和30g离子交换水充分混合,并将该混合物在三辊磨NR-84A(商品名,购自Noritake Co.,Ltd.)中捏合20次。将该糊料与200g离子交换水充分混合,用蒸发器从其中蒸发甲乙酮和水,如此得到160g具有固含量20.0重量%的涂布树脂的黄色颜料分散体。
使用上面制备的黄色颜料分散体,制备具有上述配方的黄色记录液体组合物1。
<黑色记录液体组合物2(含阴离子的记录液体组合物)>
C.I.直接黑168 | 4份 |
乙二醇 | 15份 |
甘油 | 5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
<黄色记录液体组合物2(含阴离子的记录液体组合物)>
C.I.酸性黄23 | 4份 |
乙二醇 | 15份 |
甘油 | 5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
<黑色记录液体组合物3(含颜料和阳离子分散剂的记录液体组合物)>
炭黑(MA 7;Mitsubishi Chemical Corp.) | 10份 |
阳离子分散剂物(甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯) | 2份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
<黄色记录液体组合物3(含颜料和阳离子分散剂的记录液体组合物)>
C.I.颜料黄1 | 10份 |
阳离子分散剂物(甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯) | 2份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
<黑色记录液体组合物4(含阳离子染料的记录液体组合物)>
C.I.碱性黑2 | 10份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
<黄色记录液体组合物4(含阳离子染料的记录液体组合物)>
C.I.碱性黄33 | 10份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
<黑色记录液体组合物5(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
黑色记录液体组合物5按照JP-A No.2001-199149的实施例中的黑色油墨Bk2的工艺制备。
炭黑 | 3.0份 |
三羟甲基丙烷 | 6.0份 |
甘油 | 6.0份 |
乙二醇 | 6.0份 |
水 | 平衡 |
<黄色记录液体组合物5(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
黄色记录液体组合物5按照JP-A No.2001-199149的实施例中的黄色油墨Y3的工艺制备。
C.I.颜料黄74 | 3.0份 |
甘油 | 10.0份 |
乙二醇 | 5.0份 |
N-甲基吡咯烷酮 | 5.0份 |
乙醇 | 2.0份 |
水 | 平衡 |
<黑色记录液体组合物6(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
黑色记录液体组合物6按照JP-A No.2002-2013859的实施例中的黑色油墨Bk2的工艺制备。
炭黑 | 3.0份 |
甘油 | 10.0份 |
乙二醇 | 5.0份 |
N-甲基吡咯烷酮 | 5.0份 |
乙醇 | 2.0份 |
水 | 平衡 |
<黄色记录液体组合物6(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
黄色记录液体组合物6按照JP-A No.2002-2013859的实施例中的黄色油墨Y2的工艺制备。
C.I.颜料黄74 | 3.0份 |
甘油 | 10.0份 |
乙二醇 | 5.0份 |
N-甲基吡咯烷酮 | 5.0份 |
乙醇 | 2.0份 |
水 | 平衡 |
<黑色记录液体组合物7(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
黑色记录液体组合物7按照JP-A No.2001-30616实施例中的黑色油墨A1的工艺制备。
炭黑(MA 7;Mitsubishi Chemical Corp.) | 5.0份 |
苯乙烯-丙烯酸酸共聚物 | 1.0份 |
丙烯酸类树脂乳液 | 10.0份 |
甘油 | 10.0份 |
水 | 平衡 |
<黄色记录液体组合物7(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
黄色记录液体组合物7按照JP-A No.2001-30616的实施例中的黄色油墨A1的工艺制备。
C.I.颜料黄74 | 3.5份 |
苯乙烯-丙烯酸共聚物 | 1.0份 |
丙烯酸树脂乳液 | 15.0份 |
甘油 | 8.0份 |
水 | 平衡 |
<黑色记录液体组合物8(含紫外线活性黑色颜料的记录液体组合物)>
Carton黑(Cabojet 300;Cabot Corporation,GA) | 10份 |
光诱导酸产生剂(WS-Triazine;Sanwa Chemical Co.,Ltd.) | 2.0份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
<黄色记录液体组合物8(含紫外线活性黄色颜料的记录液体组合物)>
涂布树脂的黄色颜料分散体(黄色颜料的固含量10份) | 50份 |
光诱导酸产生剂(WS-Triazine;Sanwa Chemical Co.,Ltd.) | 2.0份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
实施例A-1
将上面制备的处理液体组合物1、黄色记录液体组合物1和黑色记录液体组合物1投入分别用于处理液体组合物、黄色记录液体组合物和黑色记录液体组合物的油墨盒中。将这些油墨盒与具有图7中所示的构型的成像装置(喷墨记录装置)连接,并进行印刷试验。实施例A-1中的处理液体组合物和记录液体组合物中的主组分在表1中给出。该油墨盒具有相同构型和尺寸。
用于印刷试验的记录介质为普通纸My Paper(商品名,购自NBS RICOHCo.,Ltd.),不同的是在对细线再现性能进行测试中使用油性漆料用帆布(精细,购自Sekaido Co.,Ltd.)。通过喷墨印刷系统印刷图像,其中先将处理液体组合物施于在纸上,然后将各颜色记录液体组合物施于其上。试验中纸上的处理液体组合物和记录液体组合物的量粗略按如下调节。
记录液体组合物的量:11.0g/m2
处理液体组合物的量:13.0g/m2
通过如下方法按照如下标准测定印刷物(记录物)起毛、颜色渗出、图像密度、颜色饱和度、干燥性能、光泽、细线再现性能和图像固定性能。结果在表2中给出。
切割该记录物的黑色实体部分,并用透射式电子显微镜(TEM)观察其横截面。该横截面的透射式电子显微照片在图18中给出,其中观察到密度斑纹图案(黑色和浅色)。通过能量分散X-射线荧光分光光度计(EDX)进一步分析,证实高密度(黑色)部分为细颗粒的聚集层,低密度(浅色)部分为着色剂的聚集层)。
<测定方法>
(1)起毛:
通过将印刷物的黑色字母部分与等级样品对比,确定起毛情况。
等级5:无渗出
等级4:轻微渗出
等级3:一些渗出但在实际使用中不重要
等级2:一些很大的渗出
等级1:很大的渗出
(2)颜色渗出:
颜色渗出通过用黄色记录液体组合物将字母″A″印到黑色实体图像上,并将两种颜色之间的界面(边界)与等级样品对比测定。
等级5:无颜色混合物
等级4:轻微颜色混合物
等级3:一些颜色混合物但在实际使用中不重要
等级2:一些很大颜色混合物
等级1:很大颜色混合物
(3)图像密度:
测量图像黑色实体部分表面的光密度,由其测量图像密度。
(4)颜色饱和度:
测量图像黄色实体部分表面的L*a*b*,由其测量黄色颜色饱和度。
(5)干燥性能:
将普通纸My Paper(商品名,购自NBS RICOH Co.,Ltd.)在印刷后立刻压到印刷物上,并观察油墨自印刷图像的黑色实体部分向普通纸转移。
良好:无油墨转移
失败:油墨转移
(6)光泽:
在印刷物60°处的光泽用光泽测量仪4501(商品名,购自BYK Gardner)测量
(7)细线再现性能:
印刷0.5-mm线-间隔图案,并按照如下标准观察来测定细线再现性能:
良好:相邻线分开
失败:相邻线融合
(8)图像固定性能:
将印刷物表面用手擦拭,并按照如下标准测定图像固定性能:
良好:无颜色迁移
失败:一些颜色迁移
(9)断面TEM观察:
切割印刷物的黑色实体部分,并用透射式电子显微镜(TEM)观察。若元素不均匀分布,则观察到密度斑纹图案,表面着色剂和细颗粒构成不同层,通过用不同颜色绘制元素图,可更可靠地观察到着色剂和细颗粒分布。
实施例A-2至A-6
通过实施例A-1的工艺进行实施例A-2至A-6的印刷试验,不同的是使用表1中给出的记录液体组合物和处理液体组合物代替处理液体组合物1、黑色记录液体组合物1和黄色记录液体组合物1。结果在表2中给出。
实施例A-7
通过实施例A-1的工艺进行按照实施例A-7的印刷试验,不同的是使用表1中给出的记录液体组合物和处理液体组合物代替处理液体组合物1、黑色记录液体组合物1和黄色记录液体组合物1。结果在表2中给出。
实施例A-8
通过实施例A-1的工艺进行实施例A-8的印刷试验,不同的是使用表1中给出的记录液体组合物和处理液体组合物代替处理液体组合物1、黑色记录液体组合物1和黄色记录液体组合物1,并用装有图8给出的紫外线辐照机的喷墨记录装置代替图7中给出的喷墨记录装置。结果在表2中给出。
比较例A-1至A-7
通过实施例A-1的工艺进行比较例A-1至A-7的印刷试验,不同的是使用表1中给出的记录液体组合物和处理液体组合物代替处理液体组合物1、黑色记录液体组合物1和黄色记录液体组合物1。结果在表2中给出。
使用本发明处理液体组合物和记录液体组合物的实施例A-1至A-8的油墨组防止渗出缺陷如起毛和颜色渗出并具有满意的图像密度和颜色饱和度。它们显示良好干燥性能而无油墨转移并具有极高的光泽。它们可再现分开的细线并具有光滑且无锯齿状的外观。当用手擦拭时它们在所得印刷物上显示无颜色迁移,并具有良好的图像固定性能。
A-1至A-8的印刷物当用透射式电子显微镜(TEM)观察横截面时,显示密度斑纹图案,如实施例A-1所示。
相反,按照比较例A-1至A-7的油墨组的性能比实施例A-1至A-8的差,且当用透射式电子显微镜(TEM)观察横截面时无斑纹图案。
实施例B
制备各自具有如下配方的用于构成本发明油墨组的处理液体组合物和记录液体组合物和比较例的那些组合物。除非另有说明,配方中的所有份数按重量计,并且各组合物的总量为100重量份。
<处理液体组合物1>
阳离子二氧化硅(SNOW TEX AK;Nissan Chemical Industries,Ltd.) | 15.0份 |
2-吡咯烷酮 | 12.5份 |
二甘醇 | 12.5份 |
辛二醇 | 1.0份 |
阳离子表面活性剂(Cation G50;Sanyo Chemical Industries,Ltd.) | 2.0份 |
苯并三唑 | 1.0份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.2份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
水 | 平衡 |
使用前将组合物用乙酸调节至pH 4.3。
<黑色记录液体组合物1(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
炭黑(Cabojet 300;Cabot Corporation,GA) | 10份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
<黄色记录液体组合物1(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
涂布树脂的黄色颜料分散体(黄色颜料的固含量10份) | 50份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
按照如下方式制备用于制备黄色记录液体组合物1(含阴离子颜料的记录液体组合物)的涂布树脂的黄色颜料分散体。
涂布树脂的黄颜料分散体的制备例
(1)制备聚合物溶液
装有机械搅拌器、温度计、氮气进料管、冷凝器和滴液漏斗的1升烧瓶的内部气氛用氮气彻底置换,并在其中投入11.2g苯乙烯、2.8g丙烯酸、12.0g甲基丙烯酸月桂基酯、4.0g聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4.0g苯乙烯大单体AS-6(商品名,购自Toagosei Co.,Ltd.)和0.4g巯基乙醇,将该混合物温度升至65℃。
然后,将100.8g苯乙烯、25.2g丙烯酸、108.0g甲基丙烯酸月桂基酯、36.0g聚乙二醇甲基丙烯酸酯、60.0g甲基丙烯酸羟乙基酯、36.0g苯乙烯大单体AS-6(商品名,购自Toagosei Co.,Ltd.)、3.6g巯基乙醇、2.4g偶氮双二甲基戊腈和18g甲乙酮的混合物在2.5小时内滴加入在烧瓶中的上述混合物中。
完成加料后,将0.8g偶氮双二甲基戊腈和18g甲乙酮的混合物在0.5小时内滴加入烧瓶中的混合物中。在65℃下老化1小时后,进一步加入0.8g偶氮双二甲基戊腈,接着再老化1小时。完成反应后,加入364g甲乙酮,得到800g浓度50%的聚合物。
将部分聚合物溶液干燥并通过凝胶渗透色谱分析(参照物:聚苯乙烯,溶剂:四氢呋喃),测得该聚合物具有重均分子量15000。
(2)制备涂布树脂的黄颜料分散体
将上面制备的聚合物溶液(22.2g)与26.0g黄色颜料Symuler Fast黄4181(商品名,购自Dainippon Ink & Chemicals,Inc.)、13.6g 1mol/l氢氧化锂水溶液、20g甲乙酮和30g of离子交换水充分混合,并将该混合物在三辊磨NR-84A(商品名,购自Noritake Co.,Ltd.)中捏合20次。将该糊料与200g离子交换水充分混合,用蒸发器从其中蒸发甲乙酮和水,如此得到160g具有固含量20.0重量%的涂布树脂的黄色颜料分散体。
使用上面制备的黄色颜料分散体,制备具有上述配方的黄色记录液体组合物1。
实施例B-1
将上面制备的处理液体组合物1、黄色记录液体组合物1和黑色记录液体组合物1投入分别用于处理液体组合物、黄色记录液体组合物和黑色记录液体组合物的油墨盒中。将这些油墨盒与具有图7中所示的构型的成像装置(喷墨记录装置)连接,并进行印刷试验。实施例B-1中的处理液体组合物和记录液体组合物中的主组分在表5中给出。该油墨盒具有相同构型和尺寸。
用于印刷试验的记录介质为普通纸My Paper(商品名,购自NBS RICOHCo.,Ltd.),不同的是在对细线再现性能进行测试中使用油漆用帆布(精细,购自Sekaido Co.,Ltd.)。通过喷墨印刷系统印刷图像,其中先将处理液体组合物施于在纸上,然后将各颜色记录液体组合物施于其上。试验中纸上的处理液体组合物和记录液体组合物的量通过控制驱动波型和施于喷墨头的电压调节至表5中给出的量。
通过如下方法按照如下标准测定印刷物(记录物)的起毛、颜色渗出、图像密度、颜色饱和度、干燥性能、光泽、细线再现性能和图像固定性能。结果在表5中给出。
切割按照实施例B-1的记录物的黑色实体部分,并用透射式电子显微镜(TEM)观察其横截面。图13和14各自分别为通过其中喷墨记录头扫描一次的一次通过印刷形成的记录物的截面透射式电子显微照片,和通过其中喷墨记录头扫描多次的多次通过印刷形成的记录物的截面透射式电子显微照片。这些显微照片显示密度斑纹图案。通过用能量分散X-射线荧光分光光度计(EDX)进一步分析,证实高密度部分为处理液体组合物层(细颗粒的聚集层),低密度部分为记录液体组合物层(着色剂的聚集层)。
此外,通过能量分散X-射线荧光分光光度计(EDX)分析图15的透射式电子显微照片中的高密度(黑色)部分61和低密度(浅色)部分62,由此形成元素如Si、S、O、C、Al、Cu和Ca(图16A、16B、16C和16D)的绘制图和其强度光谱(图17A和17B)。具体地,图16A、16B、16C和16D分别为图5显微照片中硅、硫、氧、碳的元素绘制图。图17A为高密度部分62的强度光谱,图17B为低密度部分62的强度光谱图。基于这些,获得如下分析结果,证实高密度部分为处理液体组合物层(细颗粒的聚集层),低密度部分为记录液体组合物层(着色剂的聚集层)。
[表3]
EDX分析(包括O和C)
测量点 | Si(%) | S(%) | O(%) | C(%) |
1 | 14.6 | 0.7 | 18.0 | 66.7 |
2 | 0.1 | 0.5 | 0.4 | 99.0 |
[表4]
EDX分析(不包括O和C)
测量点 | Si(%) | S(%) |
1 | 95.4 | 4.6 |
2 | 8.1 | 91.9 |
<测定方法>
(1)起毛:
通过将印刷物的黑色字母部分与等级样品对比,确定起毛。
等级5:无渗出
等级4:轻微渗出
等级3:一些渗出但在实际使用中不重要
等级2:一些很大的渗出
等级1:很大的渗出
(2)颜色渗出:
颜色渗出通过用黄色记录液体组合物将字母″A″印到黑色实体图像上,并将两种颜色之间的界面与等级样品对比测定。
等级5:无颜色混合物
等级4:轻微颜色混合物
等级3:一些颜色混合物但在实际使用中不重要
等级2:一些很大颜色混合物
等级1:很大颜色混合物
(3)图像密度:
测量图像黑色实体部分表面的光密度,由其测量图像密度。
(4)颜色饱和度:
测量图像黄色实体部分表面的L*a*b*,由其测量黄色颜色饱和度。
(5)干燥性能:
将普通纸My Paper(商品名,购自NBS RICOH Co.,Ltd.)在印刷后立刻压到印刷物上,并观察油墨自印刷图像的黑色实体部分向普通纸转移。
良好:无油墨转移
失败:油墨转移
(6)光泽:
在印刷物60°处的光泽用光泽测量仪4501(商品名,购自BYK Gardner)测量
(7)细线再现性能:
在油漆用帆布(精细,购自Sekaido Co.,Ltd.)上印刷0.5-mm线-间隔图案,并按照如下标准观察来测定细线再现性能:
良好:相邻线分开
失败:相邻线融合
(8)图像固定性能:
印刷后将印刷物表面用手指擦拭24小时,并基于着色剂是否转移或迁移至手指上测定图像固定性能:
良好:无颜色迁移
失败:一些颜色迁移
(9)断面TEM观察:
切割印刷物的黑色实体部分,并用透射式电子显微镜(TEM)观察。若元素不均匀分布,则观察到密度斑纹图案,表面着色剂和细颗粒构成不同层,通过用不同颜色绘制元素图,可更可靠地观察到着色剂和细颗粒分布
实施例B-2至B-14
通过实施例B-1的工艺进行按照实施例B-2至B-14的印刷试验,不同的是使用表5中给出的记录液体组合物和处理液体组合物代替处理液体组合物1、黑色记录液体组合物1和黄色记录液体组合物1。结果在表5中给出。
比较例B-1
通过实施例B-1的工艺进行比较例B-1的印刷试验,不同的是使用表5中给出的记录液体组合物和处理液体组合物代替处理液体组合物1、黑色记录液体组合物1和黄色记录液体组合物1。结果在表5中示出。
使用本发明处理液体组合物和记录液体组合物的实施例B-1至B-14的油墨组防止渗出缺陷如起毛和颜色渗出,并具有满意的图像密度和颜色饱和度。它们显示良好光泽。它们可再现分开的细线并具有光滑且无锯齿状的外观。
B-1至B-14的印刷物当用透射式电子显微镜(TEM)观察横截面时,显示密度斑纹图案,如实施例B-1所示。
相反,按照比较例B-1的油墨组的性能比实施例B-1至B-14的差,且当用透射式电子显微镜(TEM)观察横截面时无斑纹图案。
实施例C
制备各自具有如下配方的用于构成本发明油墨组的处理液体组合物和记录液体组合物。除非另有说明,配方中的所有份数按重量计,并且各组合物的总量为100重量份。
<制备例1:处理液体组合物1>
将下面的组分混合并通过0.8-μm Teflon(注册商标)过滤器过滤,得到制备例的处理液体组合物1。
阳离子二氧化硅(平均粒径:5.2nm) | 15.0份 |
2-吡咯烷酮 | 12.5份 |
二甘醇 | 12.5份 |
辛二醇 | 1.0份 |
阳离子表面活性剂(Cation G50;Sanyo Chemical Industries,Ltd.) | 2.0份 |
苯并三唑 | 1.0份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.2份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
水 | 平衡 |
使用前将上述组合物用乙酸调节至pH 4.3。
处理液体组合物1中使用的阳离子二氧化硅,按照如下方式制备。
阳离子胶体二氧化硅的制备例
将平均粒径5.1nm的煅制二氧化硅(20.0g)投入混合器中,并用滴液管将4.0g γ-氨丙基三乙氧基硅烷(购自Nippon Unicar Co.,Ltd.)在20.0g乙醇中的溶液滴加入以8000rpm搅拌的二氧化硅中。完成加料后,将该混合物进一步搅拌3分钟,将该分散体转移至托盘中,并在110℃的干燥器中在氮气气氛下干燥1小时以除去乙醇,由此获得具有平均粒径5.2nm的阳离子二氧化硅。
<制备例2至6:处理液体组合物2至6>
按照制备例1的工艺制备处理液体组合物2至6,不同的是分别用具有如下平均粒径的阳离子二氧化硅产品代替具有平均粒径5.2的阳离子二氧化硅。这些阳离子二氧化硅产品按与具有平均粒径5.2的阳离子二氧化硅相同的方式制备。
处理液体组合物2:10.2nm
处理液体组合物3:32.6nm
处理液体组合物4:101.1nm
处理液体组合物5:199.1nm
处理液体组合物6:252.6nm
<制备例1:黑色记录液体组合物1>
通过将如下组分混合并将该混合物通过通过0.8-μm Teflon(注册商标)过滤器过滤,制备按照制备例1的黑色记录液体组合物。
炭黑(平均粒径:256.1nm) | 10.0份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将上面的组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
<制备例2:黑色记录液体组合物2>
通过在球磨机罐中在旋转下粉碎并混合100g制备例1的黑色记录液体组合物1和100g二氧化锆珠粒72小时,制备按照制备例2的黑色记录液体组合物2。该黑色记录液体组合物2具有平均粒径4.8nm。
<制备例3:黑色记录液体组合物3>
通过在球磨机罐中在旋转下粉碎并混合100g制备例1的黑色记录液体组合物1和100g二氧化锆珠粒48小时,制备按照制备例3的黑色记录液体组合物2。该黑色记录液体组合物2具有平均粒径12.6nm。
<制备例4:黑色记录液体组合物4>
通过在球磨机罐中在旋转下粉碎并混合100g制备例1的黑色记录液体组合物1和100g二氧化锆珠粒24小时,制备按照制备例4的黑色记录液体组合物2。该黑色记录液体组合物2具有平均粒径51.9nm。
<制备例5:黑色记录液体组合物5>
通过在球磨机罐中在旋转下粉碎并混合100g制备例1的黑色记录液体组合物1和100g二氧化锆珠粒12小时,制备按照制备例5的黑色记录液体组合物2。该黑色记录液体组合物2具有平均粒径110.2nm。
<制备例6:黑色记录液体组合物6>
通过在球磨机罐中在旋转下粉碎并混合100g制备例1的黑色记录液体组合物1和100g二氧化锆珠粒5小时,制备按照制备例6的黑色记录液体组合物2。该黑色记录液体组合物2具有平均粒径195.3nm。
<制备例1:黄色记录液体组合物1>
通过将如下组分混合并将该混合物通过通过0.8-μm Teflon(注册商标)过滤器过滤,制备按照制备例1的黄色记录液体组合物1。
C.I.颜料黄74(平均粒径:260.9nm) | 10.0份 |
1,3-丁二醇 | 7.5份 |
甘油 | 2.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将上面的组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
<制备例2:黄色记录液体组合物2>
通过在球磨机罐中在旋转下粉碎并混合100g制备例1的黄色记录液体组合物1和100g二氧化锆珠粒48小时,制备按照制备例2的黄色记录液体组合物2。该黄色记录液体组合物2具有平均粒径6.3nm。
<制备例3:黄色记录液体组合物3>
通过在球磨机罐中在旋转下粉碎并混合100g制备例1的黄色记录液体组合物1和100g二氧化锆珠粒24小时,制备按照制备例3的黄色记录液体组合物2。该黄色记录液体组合物2具有平均粒径11.9nm。
<制备例4:黄色记录液体组合物4>
通过在球磨机罐中在旋转下粉碎并混合100g制备例1的黄色记录液体组合物1和100g二氧化锆珠粒15小时,制备按照制备例4的黄色记录液体组合物2。该黄色记录液体组合物2具有平均粒径46.2nm。
<制备例5:黄色记录液体组合物5>
通过在球磨机罐中在旋转下粉碎并混合100g制备例1的黄色记录液体组合物1和100g二氧化锆珠粒8小时,制备按照制备例5的黄色记录液体组合物2。该黄色记录液体组合物2具有平均粒径79.0nm。
<制备例6:黄色记录液体组合物6>
通过在球磨机罐中在旋转下粉碎并混合100g制备例1的黄色记录液体组合物1和100g二氧化锆珠粒4小时,制备按照制备例6的黄色记录液体组合物2。该黄色记录液体组合物2具有平均粒径194.3nm。
实施例C-1
将上面制备的处理液体组合物2、黄色记录液体组合物5和黑色记录液体组合物5投入分别用于处理液体组合物、黄色记录液体组合物和黑色记录液体组合物的油墨盒中。将该油墨盒与具有图7中所示的构型的成像装置(喷墨记录装置)连接,并进行印刷试验。实施例C-1中的处理液体组合物和记录液体组合物中的主组分在表8中给出。该油墨盒具有相同构型和尺寸。
用于印刷试验的记录介质为普通纸My Paper(商品名,购自NBS RICOHCo.,Ltd.),不同的是在对细线再现性能进行测试中使用油漆用帆布(精细,购自Sekaido Co.,Ltd.)。通过喷墨印刷系统印刷图像,其中先将处理液体组合物施于在纸上,然后将各颜色记录液体组合物施于其上。印刷中处理液体组合物和记录液体组合物的量通过控制驱动波形和施加于记录头的电压粗略调节至如下量。
记录液体组合物的量:11.0g/m2
处理液体组合物的量:13.0g/m2
通过如下方法按照如下标准测定印刷物(记录物)起毛、颜色渗出、图像密度、颜色饱和度、干燥性能、光泽、细线再现性能和图像固定性能。结果在表2中给出。
切割按照实施例C-1的记录物的黑色实体部分,并用透射式电子显微镜(TEM)观察其横截面。对通过其中喷墨记录头扫描一次的一次通过印刷形成的记录物的截面透射式电子显微照片,和通过其中喷墨记录头扫描多次的多次通过印刷形成的记录物的截面透射式电子显微照片的观察,显示如实施例B-1的密度斑纹图案。通过能量分散X-射线荧光分光光度计(EDX)和元素如Si、S、O、C、Al、Cu和Ca的绘制图进一步分析,证实高密度部分为处理液体组合物层(细颗粒的聚集层),低密度部分为记录液体组合物层(着色剂的聚集层),如实施例B-1所示。
[表6]
EDX分析(包括O和C)
测量点 | Si(%) | S(%) | O(%) | C(%) |
1 | 14.6 | 0.7 | 18.0 | 66.7 |
2 | 0.1 | 0.5 | 0.4 | 99.0 |
[表7]
EDX分析(不包括O和C)
测量点 | Si(%) | S(%) |
1 | 95.4 | 4.6 |
2 | 8.1 | 91.9 |
<测定方法>
(1)起毛:
通过将印刷物的黑色字母部分与等级样品对比,确定起毛。
等级5:无渗出
等级4:轻微渗出
等级3:一些渗出但在实际使用中不重要
等级2:一些很大的渗出
等级1:很大的渗出
(2)颜色渗出:
颜色渗出通过用黄色记录液体组合物将字母″A″印到黑色实体图像上,并将两种颜色之间的界面与等级样品对比测定。
等级5:无颜色混合物
等级4:轻微颜色混合物
等级3:一些颜色混合物但在实际使用中不重要
等级2:一些很大颜色混合物
等级1:很大颜色混合物
(3)图像密度:
测量图像黑色实体部分表面的光密度,由其测量图像密度。
(4)颜色饱和度:
测量图像黄色实体部分表面的L*a*b*,由其测量黄色颜色饱和度。
(5)干燥性能:
将普通纸My Paper(商品名,购自NBS RICOH Co.,Ltd.)在印刷后立刻压到印刷物上,并观察油墨自印刷图像的黑色实体部分向普通纸转移。
良好:无油墨转移
失败:油墨转移
(6)光泽:
在印刷物60°处的光泽用光泽测量仪4501(商品名,购自BYK Gardner)测量
(7)细线再现性能:
印刷0.5-mm线-间隔图案,并按照如下标准观察来测定细线再现性能:
良好:相邻线分开
失败:相邻线融合
(8)图像固定性能:
印刷后将印刷物表面用手指擦拭24小时,并基于着色剂是否转移或迁移至手指上测定图像固定性能:
良好:无颜色迁移
失败:一些颜色迁移
(9)断面TEM观察:
切割印刷物的黑色实体部分,并用透射式电子显微镜(TEM)观察。若元素不均匀分布,则观察到密度斑纹图案,表面着色剂和细颗粒构成不同层,通过用不同颜色绘制元素图,可更可靠地观察到着色剂和细颗粒分布
(10)排放稳定性:
观察100,000次复印输出后分印刷物,并基于在黑色字母图像中是否观察到图像缺陷确定排放稳定性。
良好:无图像缺陷(无白色条纹)
失败:一些图像缺陷(白色条纹)
实施例C-2至C-11
通过实施例C-1的工艺进行按照实施例C-2至C-11的印刷试验,不同的是使用表8中给出的记录液体组合物和处理液体组合物代替处理液体组合物2、黑色记录液体组合物5和黄色记录液体组合物5。结果在表8中给出。
使用本发明处理液体组合物和记录液体组合物的实施例C-1至C-7的油墨组防止渗出缺陷如起毛和颜色渗出,并具有满意的图像密度。它们显示良好光泽。它们可再现分开的细线并具有光滑且无锯齿状的外观。
按照实施例C-8和C-10的油墨组其起毛、颜色渗出、干燥性能、图像固定性能和细线再现性能比实施例C-1至C-7差。按照实施例C-9和C-11的油墨组因排放失败显示图像缺陷如白色条纹或不均匀密度,并且不能测定其性能。
用透射式电子显微镜(TEM)观察记录物的横截面,发现在实施例C-1至C-11中观察到密度斑纹图案。
实施例D
制备各自具有如下配方的用于构成本发明油墨组的处理液体组合物和记录液体组合物。除非另有说明,配方中的所有份数按重量计,并且各组合物的总量为100重量份。
<处理液体组合物1>
阳离子二氧化硅(SNOW TEX AK;Nissan Chemical Industries,Ltd.) | 15.0份 |
2-吡咯烷酮 | 12.5份 |
二甘醇 | 12.5份 |
辛二醇 | 1.0份 |
阳离子表面活性剂(Cation G50;Sanyo Chemical Industries,Ltd.) | 2.0份 |
苯并三唑 | 1.0份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.2份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
水 | 平衡 |
使用前用乙酸将组合物调节至pH 4.3。
<处理液体组合物2>
阳离子二氧化硅(SNOW TEX AK;Nissan Chemical Industries,Ltd.) | 15.0份 |
2-吡咯烷酮 | 12.5份 |
二甘醇 | 12.5份 |
辛二醇 | 1.0份 |
阳离子表面活性剂(Cation G50;Sanyo Chemical Industries,Ltd.) | 2.0份 |
苯并三唑 | 1.0份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.2份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
水 | 平衡 |
使用前用LiOH将组合物调节至pH6.3。
<处理液体组合物3>
阳离子二氧化硅(SNOW TEX AK;Nissan Chemical Industries,Ltd.) | 15.0份 |
2-吡咯烷酮 | 12.5份 |
二甘醇 | 12.5份 |
辛二醇 | 1.0份 |
阳离子表面活性剂(Cation G50;Sanyo Chemical Industries,Ltd.) | 2.0份 |
苯并三唑 | 1.0份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.2份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
水 | 平衡 |
使用前用LiOH将组合物调节至pH 6.5。
<处理液体组合物4>
阳离子二氧化硅(SNOW TEX AK;Nissan Chemical Industries,Ltd.) | 15.0份 |
2-吡咯烷酮 | 12.5份 |
二甘醇 | 12.5份 |
辛二醇 | 1.0份 |
阳离子表面活性剂(Cation G50;Sanyo Chemical Industries,Ltd.) | 2.0份 |
苯并三唑 | 1.0份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.2份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
水 | 平衡 |
使用前用LiOH将组合物调节至pH 6.8。
<黑色记录液体组合物1(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
炭黑(Cabojet 300;Cabot Corporation,GA) | 10份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将以上组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
<黄色记录液体组合物1(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
涂布树脂的黄色颜料分散体(黄色颜料的固含量10份) | 50份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将以上组合物用LiOH水溶液调节至pH 10.5。
按如下方式制备用于制备黄色记录液体组合物1(含阴离子颜料的记录液体组合物)的涂布树脂的黄色颜料分散体。
涂布树脂的黄颜料分散体的制备例
(1)制备聚合物溶液
将装有机械搅拌器、温度计、氮气进料管、冷凝器和滴液漏斗的1升烧瓶的内部气氛用氮气彻底置换,并在其中投入11.2g苯乙烯、2.8g丙烯酸、12.0g甲基丙烯酸月桂基酯、4.0g聚乙二醇甲基丙烯酸酯、4.0g苯乙烯大单体AS-6(商品名,购自Toagosei Co.,Ltd.)和0.4g巯基乙醇,将该混合物温度升至65℃。
然后,将100.8g苯乙烯、25.2g丙烯酸、108.0g甲基丙烯酸月桂基酯、36.0g聚乙二醇甲基丙烯酸酯、60.0g甲基丙烯酸羟乙基酯、36.0g苯乙烯大单体AS-6(商品名,购自Toagosei Co.,Ltd.)、3.6g巯基乙醇、2.4g偶氮双二甲基戊腈和18g甲乙酮的混合物在2.5小时内滴加入在烧瓶中的上述混合物中。
完成加料后,将0.8g偶氮双二甲基戊腈和18g甲乙酮的混合物在0.5小时内滴加入烧瓶中的混合物中。在65℃下老化1小时后,进一步加入0.8g偶氮双二甲基戊腈,接着再老化1小时。完成反应后,加入364g甲乙酮,得到800g浓度50%的聚合物。
将部分聚合物溶液干燥并通过凝胶渗透色谱分析(参照物:聚苯乙烯,溶剂:四氢呋喃),测得该聚合物具有重均分子量15000。
(2)制备涂布树脂的黄颜料分散体
将上面制备的聚合物溶液(22.2g)与26.0g黄色颜料Symuler Fast黄4181(商品名,购自Dainippon Ink & Chemicals,Inc.)、13.6g 1mol/l氢氧化锂水溶液、20g甲乙酮和30g离子交换水充分混合,并将该混合物在三辊磨NR-84A(商品名,购自Noritake Co.,Ltd.)中捏合20次。将该糊料与200g离子交换水充分混合,用蒸发器从其中蒸发甲乙酮和水,如此得到160g具有固含量20.0重量%的涂布树脂的黄色颜料分散体。
使用上面制备的黄色颜料分散体,制备具有上述配方的黄色记录液体组合物1。
<黑色记录液体组合物2(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
炭黑(Cabojet 300;Cabot Corporation,GA) | 10份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将以上组合物用LiOH水溶液调节至pH 9.5。
<黑色记录液体组合物3(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
炭黑(Cabojet 300;Cabot Corporation,GA) | 10份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将以上组合物用LiOH水溶液调节至pH 8.8。
<黑色记录液体组合物4(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
炭黑(Cabojet 300;Cabot Corporation,GA) | 10份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将以上组合物用LiOH水溶液调节至pH 8.3。
<黄色记录液体组合物2(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
涂布树脂的黄色颜料分散体(黄色颜料的固含量10份) | 50份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将以上组合物用LiOH水溶液调节至pH 9.5。
<黄色记录液体组合物3(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
涂布树脂的黄色颜料分散体(黄色颜料的固含量10份) | 50份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将以上组合物用LiOH水溶液调节至pH 8.8。
<黄色记录液体组合物4(含阴离子颜料的记录液体组合物)>
涂布树脂的黄色颜料分散体(黄色颜料的固含量10份) | 50份 |
1,3-丁二醇 | 22.5份 |
甘油 | 7.5份 |
表面活性剂(I)其中R=C<sub>9</sub>H<sub>19</sub>和k=12 | 1份 |
2-吡咯烷酮 | 2份 |
脱氢乙酸钠 | 0.2份 |
硫代硫酸钠 | 0.2份 |
抗菌-抗发霉剂(PROXEL LV(s);Avecia Ltd.) | 0.4份 |
消泡剂(KM-72F;Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.) | 0.1份 |
离子交换水 | 平衡 |
使用前将以上组合物用LiOH水溶液调节至pH 8.3。
实施例D-1
将上面制备的处理液体组合物1、黄色记录液体组合物1和黑色记录液体组合物1投入分别用于处理液体组合物、黄色记录液体组合物和黑色记录液体组合物的油墨盒中。将该油墨盒与具有图7中所示的构型的成像装置(喷墨记录装置)连接,并进行印刷试验。实施例D-1中的处理液体组合物和记录液体组合物中的主组分在表11中给出。该油墨盒具有相同构型和尺寸。
用于印刷试验的记录介质为普通纸My Paper(商品名,购自NBS RICOHCo.,Ltd.),不同的是在对细线再现性能进行测试中使用油漆用帆布(精细,购自Sekaido Co.,Ltd.)。通过喷墨印刷系统印刷图像,其中先将处理液体组合物施于在纸上,然后将各颜色记录液体组合物施于其上。印刷中处理液体组合物和记录液体组合物的量通过控制驱动波形和施加于记录头的电压粗略调节至如下量。
记录液体组合物的量:11.0g/m2
处理液体组合物的量:13.0g/m2
通过如下方法按照如下标准测定印刷物(记录物)起毛、颜色渗出、图像密度、颜色饱和度、干燥性能、光泽、细线再现性能和图像固定性能。结果在表11中给出。
切割按照实施例D-1的记录物的黑色实体部分,并用透射式电子显微镜(TEM)观察其横截面。对通过其中喷墨记录头扫描一次的一次通过印刷形成的记录物的截面透射式电子显微照片,和通过其中喷墨记录头扫描多次的多次通过印刷形成的记录物的截面透射式电子显微照片的观察,显示如实施例B-1的密度斑纹图案。通过能量分散X-射线荧光分光光度计(EDX)和元素如Si、S、O、C、Al、Cu和Ca的绘制图进一步分析,证实高密度部分为处理液体组合物层(细颗粒的聚集层),低密度部分为记录液体组合物层(着色剂的聚集层),如实施例B-1所示。
[表9]
EDX分析(包括O和C)
测量点 | Si(%) | S(%) | O(%) | C(%) |
1 | 14.6 | 0.7 | 18.0 | 66.7 |
2 | 0.1 | 0.5 | 0.4 | 99.0 |
[表10]
EDX分析(不包括O和C)
测量点 | Si(%) | S(%) |
1 | 95.4 | 4.6 |
2 | 8.1 | 91.9 |
<测定方法>
(1)起毛:
通过将印刷物的黑色字母部分与等级样品对比,确定起毛。
等级5:无渗出
等级4:轻微渗出
等级3:一些渗出但在实际使用中不重要
等级2:一些很大的渗出
等级1:很大的渗出
(2)颜色渗出:
颜色渗出通过用黄色记录液体组合物将字母″A″印到黑色实体图像上,并将两种颜色之间的界面与等级样品对比测定。
等级5:无颜色混合物
等级4:轻微颜色混合物
等级3:一些颜色混合物但在实际使用中不重要
等级2:一些很大颜色混合物
等级1:很大颜色混合物
(3)图像密度:
测量图像黑色实体部分表面的光密度,由其测量图像密度。
(4)颜色饱和度:
测量图像黄色实体部分表面的L*a*b*,由其测量黄色颜色饱和度。
(5)干燥性能:
将普通纸My Paper(商品名,购自NBS RICOH Co.,Ltd.)在印刷后立刻压到印刷物上,并观察油墨自印刷图像的黑色实体部分向普通纸转移。
良好:无油墨转移
失败:油墨转移
(6)光泽:
在印刷物60°处的光泽用光泽测量仪4501(商品名,购自BYK Gardner)测量
(7)细线再现性能:
在油漆用帆布(精细,购自Sekaido Co.,Ltd.)上印刷0.5-mm线-间隔图案,并按照如下标准观察来测定细线再现性能:
良好:相邻线分开
失败:相邻线融合
(8)图像固定性能:
印刷后将印刷物表面用手指擦拭24小时,并基于着色剂是否转移或迁移至手指上测定图像固定性能:
良好:无颜色迁移
失败:一些颜色迁移
(9)断面TEM观察:
切割印刷物的黑色实体部分,并用透射式电子显微镜(TEM)观察。若元素不均匀分布,则观察到密度斑纹图案,表面着色剂和细颗粒构成不同层,通过用不同颜色绘制元素图,可更可靠地观察到着色剂和细颗粒分布
实施例D-2至D-4
通过实施例D-1的工艺进行按照实施例D-2至D-4的印刷试验,不同的是使用表11中给出的记录液体组合物和处理液体组合物代替处理液体组合物1、黑色记录液体组合物1和黄色记录液体组合物1。结果在表11中给出。
使用本发明处理液体组合物和记录液体组合物的实施例D-1至D-3的油墨组防止渗出缺陷如起毛和颜色渗出并具有满意的图像密度。它们显示良好光泽。它们可再现分开的细线并具有光滑且无锯齿状的外观。
D-1至D-3的印刷物当用透射式电子显微镜(TEM)观察横截面时,显示密度斑纹图案,如实施例D-1所示。
相反,按照实施例D-4的油墨组的性能比实施例D-1、D-2和D-3的差,且当用透射式电子显微镜(TEM)观察横截面时显示不清晰斑纹图案。
尽管本发明已参考目前认为是优选实施方案的实施方案进行描述,但认为本发明不限于公开的实施方案。相反,本发明将覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种改进和等同替换。下面的权利要求的范围应进行最宽的解释,以包括所有这些改进以及等同结构和功能。
Claims (33)
1.一种油墨组,包括:
一种处理液体组合物,它包含细颗粒,该细颗粒按照通过外部因素保持或破坏细颗粒分散体的方式构造;和
一种记录液体组合物,它包含着色剂,该着色剂按照通过外部因素保持或破坏着色剂分散体或着色剂溶液的方式构造,
其中细颗粒和着色剂独立地具有平均粒径10nm至200nm,并且在着色剂基本上不与细颗粒混合下,细颗粒和着色剂通过破坏处理液体组合物的分散体以及记录液体组合物的分散体和记录液体组合物的溶液的至少一种,分别聚集到记录介质上,由此形成图像。
2.根据权利要求1的油墨组,其中处理液体组合物和记录液体组合物各自为含水液体。
3.根据权利要求1的油墨组,其中记录液体组合物中的着色剂包括如下之一:
阴离子基团;
阳离子基团;和
直接或间接涂布着色剂表面的化合物,该化合物具有如下之一:
阴离子基团;和
阳离子基团。
4.根据权利要求1的油墨组,其中处理液体组合物中的细颗粒包括如下之一:
阴离子基团;
阳离子基团;和
直接或间接涂布着色剂表面的化合物,该化合物具有如下之一:
阴离子基团;和
阳离子基团。
5.根据权利要求1的油墨组,其中着色剂为阴离子和阳离子之一,细颗粒为阴离子和阳离子之一,其中细颗粒的电荷与着色剂的电荷相反。
6.根据权利要求1的油墨组,其中处理液体组合物与记录液体组合物接触改变外部因素,然后这些外部因素破坏处理液体组合物的分散体、记录液体组合物的分散体和记录液体组合物的溶液的至少一种。
7.根据权利要求1的油墨组,其中外部因素为pH变化。
8.根据权利要求1的油墨组,其中当处理液体组合物和记录液体组合物自喷墨头排出并叠加在记录介质上形成具有记录区域的记录物时,该记录的区域具有分别基本上由着色剂组成的层和基本上由细颗粒组成的层。
9.根据权利要求8的油墨组,其中基本上由着色剂组成的层和基本上由细颗粒组成的层各自具有厚度0.01μm至10μm。
10.根据权利要求1的油墨组,其中处理液体组合物与记录液体组合物的pH差为2或更大。
11.根据权利要求10的油墨组,其中记录液体组合物ζ电势的绝对值为5mV至90mV。
12.根据权利要求10的油墨组,其中记录液体组合物具有pH8.5至12.0。
13.根据权利要求10的油墨组,其中处理液体组合物ζ电势的绝对值为5mV至90mV。
14.根据权利要求10的油墨组,其中处理液体组合物具有pH2.0至6.5。
15.根据权利要求10的油墨组,其中处理液体组合物进一步包括0.001重量%至10重量%的消泡剂。
16.一种成像方法,包括如下步骤:
提供一种油墨组;该油墨组包括:
一种处理液体组合物,它包含细颗粒,该细颗粒按照通过外部因素保持或破坏其分散体的方式构造;
一种记录液体组合物,它包含着色剂,该着色剂按照通过外部因素保持或破坏着色剂分散体或着色剂溶液的方式构造,
其中细颗粒和着色剂独立地具有平均粒径10nm至200nm,并且在着色剂基本上不与细颗粒混合下,细颗粒和着色剂通过破坏处理液体组合物的分散体以及记录液体组合物的分散体和记录液体组合物的溶液的至少一种,分别聚集到记录介质上,由此形成图像;
将处理液体组合物与记录液体组合物接触;
因接触引起各处理液体组合物和记录液体组合物条件变化;
因条件变化引起细颗粒聚集;和
因条件变化引起着色剂聚集。
17.根据权利要求16的成像方法,其中处理液体组合物中的细颗粒聚集是细颗粒表面电势变化的结果;和
记录液体组合物中的着色剂聚集是着色剂表面电势变化的结果。
18.根据权利要求16的成像方法,其中基本上由细颗粒组成的层因细颗粒聚集而形成;和
基本上由着色剂组成的层因着色剂聚集而形成。
19.根据权利要求17的成像方法,基本上由细颗粒组成的层因细颗粒聚集而形成;和
基本上由着色剂组成的层因着色剂聚集而形成。
20.根据权利要求16的成像方法,其中条件变化通过处理液体组合物与记录液体组合物之间的离子迁移引起。
21.根据权利要求17的成像方法,其中条件变化通过处理液体组合物与记录液体组合物之间的离子迁移引起。
22.根据权利要求16的成像方法,其中由细颗粒形成的聚集体固定到记录介质上;和
由着色剂形成的聚集体固定到记录介质和由细颗粒形成的聚集体之一上。
23.一种成像装置,包括:
用于分别容纳处理液体组合物和记录液体组合物的容纳单元;和
用于分别排出处理液体组合物和记录液体组合物的排出单元,
处理液体组合物,它包含细颗粒,该细颗粒按照通过外部因素保持或破坏其分散体的方式构造;和
记录液体组合物,它包含着色剂,该着色剂按照通过外部因素保持或破坏着色剂分散体或着色剂溶液的方式构造,
其中该装置按照这样构成:细颗粒和着色剂独立地具有平均粒径10nm至200nm并且在着色剂基本上不与细颗粒混合下通过破坏处理液体组合物的分散体、及记录液体组合物的分散体和记录液体组合物的溶液中的至少一种分别聚集到记录介质上,由此形成图像。
24.根据权利要求23的成像装置,其中图像通过包括如下步骤的方法在记录介质上形成:
将处理液体组合物与记录液体组合物接触;
因接触引起各处理液体组合物和记录液体组合物条件变化;
因条件变化引起处理液体组合物中的细颗粒聚集;和
因条件变化引起记录液体组合物中的着色剂聚集。
25.根据权利要求23的成像装置,其中排出单元为喷墨记录头。
26.根据权利要求25的成像装置,其中喷墨记录头通过热能排出组合物。
27.一种要容纳在成像装置的容纳单元中的油墨盒,包括:
一个罐,该罐容纳如下组合物之一:
处理液体组合物,它包含细颗粒,该细颗粒按照通过外部因素保持或破坏其分散体的方式构造;和
记录液体组合物,它包含着色剂,该着色剂按照通过外部因素保持或破坏着色剂分散体或着色剂溶液的方式构造,
其中着色剂和细颗粒独立地具有平均粒径10nm至200nm,并且
该成像装置包括:
用于分别容纳处理液体组合物和记录液体组合物的容纳单元;和
用于分别排出处理液体组合物和记录液体组合物的排出单元。
28.一种记录物,包括:
通过油墨组形成的图像;
基本上由细颗粒构成的层;和
基本上由着色剂构成的层,
该油墨组包括:
含细颗粒的处理液体组合物;和
含着色剂的记录液体组合物,
其中着色剂和细颗粒独立地具有平均粒径10nm至200nm。
29.根据权利要求28的记录物,其中细颗粒按照通过外部因素保持或破坏该细颗粒的分散体的方式构造;和
着色剂按照通过外部因素保持或破坏该着色剂的分散体和该着色剂的溶液之一的方式构造,
其中在着色剂基本上不与细颗粒混合下将处理液体组合物的分散体及记录液体组合物的分散体和记录液体组合物的溶液之一破坏以使其分别聚集到记录介质上,由此形成图像。
30.根据权利要求28的记录物,
其中基本上由细颗粒组成的层通过包括如下步骤的方法形成:
将处理液体组合物与记录液体组合物接触;
因接触引起处理液体组合物的条件变化;和
因条件变化引起细颗粒聚集;和
其中基本上由着色剂组成的层通过包括如下步骤的方法形成:
将记录液体组合物与处理液体组合物接触
因接触引起记录液体组合物条件变化;和
因条件变化引起着色剂聚集。
31.根据权利要求28的记录物,
其中基本上由细颗粒组成的层通过包括如下步骤的方法形成:
将处理液体组合物与记录液体组合物接触;
因接触引起处理液体组合物的条件变化;
因条件变化引起细颗粒表面电势变化;和
因表面电势变化引起细颗粒聚集;和
其中基本上由着色剂组成的层通过包括如下步骤的方法形成:
将记录液体组合物与处理液体组合物接触
因接触引起记录液体组合物条件变化;
因条件变化引起着色剂表面电势变化;和
因表面电势变化引起着色剂聚集。
32.根据权利要求28的记录物,
其中基本上由细颗粒组成的层通过包括如下步骤的方法形成:
将处理液体组合物与记录液体组合物接触;
因接触引起记录液体组合物与处理液体组合物之间的离子迁移;
因离子迁移引起处理液体组合物的条件变化;和
因条件变化引起细颗粒聚集;和
其中基本上由着色剂组成的层通过包括如下步骤的方法形成:
将记录液体组合物与处理液体组合物接触;
因接触引起处理液体组合物与记录液体组合物之间的离子迁移;
因离子迁移引起记录液体组合物的条件变化;和
因条件变化引起着色剂聚集。
33.根据权利要求28的记录物,
其中基本上由细颗粒组成的层通过包括如下步骤的方法形成:
将处理液体组合物与记录液体组合物接触;
因接触引起记录液体组合物与处理液体组合物之间的离子迁移;
因离子迁移引起处理液体组合物的条件变化;
因条件变化引起细颗粒表面电势变化;和
因表面电势变化引起细颗粒聚集;和
其中基本上由着色剂组成的层通过包括如下步骤的方法形成:
将记录液体组合物与处理液体组合物接触;
因接触引起处理液体组合物与记录液体组合物之间的离子迁移;
因离子迁移引起记录液体组合物的条件变化;
因条件变化引起着色剂表面电势变化;和
因表面电势变化引起着色剂聚集。
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GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20080528 Termination date: 20170312 |
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