CN100395294C

CN100395294C - 喷墨记录用水基油墨

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Publication number: CN100395294C
Application number: CNB200510076468XA
Authority: CN
Inventors: 青井纪笃; 加藤龙二; 大平英朗; 藤冈昌也; 东山俊一
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2025-06-14
Also published as: US20050275701A1; DE602005007424D1; EP1607455B1; CN1715345A; EP1607455A1

Abstract

本发明公开了一种喷墨记录用水基油墨，其包括作为着色剂的炭黑和水。油墨中氯离子的含量不大于8ppm。可以向油墨中加入1，2，3-苯并三唑作为防锈剂。即使当油墨中所含氧的量为约9ppm时，甚至在使用金属元件作为排出段的印刷机的使用情况下，也可以避免排出段的腐蚀，这种腐蚀另外由氯离子引起。

Description

喷墨记录用水基油墨

发明背景

发明领域

本发明涉及基于使用炭黑的喷墨记录用水基油墨、包括该水基油墨的喷墨记录用油墨装置、和包括该油墨装置的喷墨记录仪。

相关技术描述

喷墨记录系统位于例如热系统，其中油墨借助于瞬间加热产生的气泡从细小喷嘴排出；或者位于压电系统，其中通过使用随电压施用而变形的压电元件，油墨从细小喷嘴排出。在这种印刷技术中，作为基本颜色的几种颜色的油墨转化为几皮升至几十皮升的细小液滴，它们选择性地着落在纸表面上，从而形成图象。

在喷墨记录系统中，通过细小液滴的排出控制，几皮升的细小液滴被高度精确地着落在纸表面上。因此，可以形成没有粒状构造且具有近似于全色的彩色复制的图象，可以得到高印刷质量的文字和高印刷质量的图象。

然而，为了使其容易排出上述的细小液滴，必须采用一种技术来高度精确地控制液体从充分薄的排出喷嘴的排出和着落。此外，必须除去包含在油墨中的粉尘和杂质，以实施高度精确的排出和沉淀控制。为了这个原因，要求喷墨记录用水基油墨在制备油墨后进行微滤。此外，要求与油墨接触的所有部分由与该油墨无相容性且被充分洗涤的材料形成。

另一方面，金属元件由铁和镍的合金组成，有时用作基于喷墨记录系统的排出段。当水基油墨用这样的排出段排出时，铁和镍的金属离子被洗脱到油墨中。由于金属离子的洗脱和/或金属元件的腐蚀(劣化)，这是由于排出头和水基油墨之间长期接触而引起的，从而形成不溶性无机盐。结果，滤器和喷嘴被堵塞。因此，产生如下问题，使得不能进行高度精确的排出和着落控制。

倾向于腐蚀金属元件(包括铁和镍)的物质的例子有包含在油墨中的溶解氧。金属氧化腐蚀的反应速度通过下述的溶解氧进行控制。氯离子也倾向于腐蚀金属元件(包括铁和镍)。氯离子被特别地吸附到金属表面，它与氧协同腐蚀金属表面上的防锈涂料和钝态材料。当着色剂为染料时，即使当氯离子以几百ppm的量被包含在油墨中，在一些情况下也可得到满意的排出性能(美国专利4,373,954 A，对应于日本专利公布No.60-34993)。然而，当着色剂为颜料时，氯离子往往引起排出故障。

另一方面，近年来，印刷机携带基于使用炭黑的颜料，这种印刷机的使用日益增长，取代作为着色剂的染料油墨。当使用颜料油墨时，与使用染料油墨的情况相比，前者可以增加图象区域的密度。因此，可以增强图象区域和非图象区域之间的对比。然而，当基于使用炭黑的颜料油墨被用于使用金属元件作为排出段的印刷机时，那么金属离子被洗脱，排出段的腐蚀比使用染料油墨的情况提前了，甚至当油墨中的氯离子浓度不大于100ppm时也是如此。作为对策，设想了将防锈剂如1，2，3-苯并三唑加入到油墨中。然而，对于颜料油墨，排出段的腐蚀不能被抑制，甚至当加入防锈剂时也是如此。

发明概述

进行本发明是为了解决上述问题，一个目的是提供喷墨记录用水基油墨，其包含炭黑作为着色剂，该油墨能避免排出段的腐蚀，甚至当油墨用于配有金属元件形成的排出段的印刷机时也是如此，并提供了包括该水基油墨的喷墨记录用油墨装置、和包括该油墨装置的喷墨记录仪。

本发明人已发现，上述目的可通过如下来实现：使氯离子的含量不超过指定值，甚至当溶解氧存在于作为喷墨记录用水基油墨的油墨中时也是如此，该油墨基于使用炭黑。

根据本发明，提供了喷墨记录用水基油墨，其包括：

水；和

作为着色剂的炭黑，其中：

在油墨中的氯离子含量不超过8ppm。

本发明的喷墨记录用水基油墨可以避免金属离子如铁和镍的那些离子洗脱到油墨中，甚至当油墨用于使用金属元件作为排出段和与该排出段连通的供墨通道的印刷机时也能避免金属离子的洗脱。甚至当包含氧时，例如其含量达到如下程度使得溶解氧在包含炭黑的水基油墨中的浓度为约9ppm或更少，那么可以避免金属离子如铁和镍的那些离子洗脱到油墨中，并且可以避免印刷机的金属元件的腐蚀，因为氯离子的含量被降低到不超过8ppm。因此，可以避免金属元件本身由于腐蚀导致的劣化，且可以避免由于在油墨中不溶性无机盐的形成而导致的滤器和喷嘴的任何堵塞的发生。因此，可以进行充分高度精确的排出和着落控制。通过使用超声处理和中空纤维膜，溶解氧可较低至约0.5ppm。然而，这种处理需要上述的劳动力和费用，在本发明中不实行。已发现，通过降低氯离子的含量可有效地避免金属离子如铁和镍的那些离子洗脱到油墨中。

根据本发明的另一方面，提供了制备本发明的喷墨记录用水基油墨的方法，包括通过超声从炭黑中除去氯或氯离子，并将炭黑与水混合。

根据本发明的另一方面，提供了喷墨记录用的油墨装置，其包括本发明的喷墨记录用水基油墨、和喷墨记录用的水基彩色油墨。油墨装置可以成型为盒，其具有外壳或室，分别提供用于各种油墨。根据本发明的还一方面，提供了喷墨记录仪，其包括本发明的油墨装置；和油墨头，其包括油墨排出段和与该油墨排出段连通的供墨通道；其中至少部分油墨排出段或供墨通道由铁、镍、或其合金形成。

附图简述

图1为显示彩色喷墨印刷机的透视图，该印刷机具有油墨盒，包含在本发明实施例中制备的油墨；

图2为头单元透视图，其喷嘴向上；和

图3为显示喷墨印刷头和控制器的示意图。

优选实施方案描述

下面将解释本发明的实施方案。

本发明的喷墨记录用水基油墨的特征在于，包含炭黑作为着色剂，氯离子的低浓度不超过8ppm、尤其是5ppm，更尤其是2ppm。

该特征的原因在于，如果氯离子包含在颜料油墨中，那么金属元件如铁和镍的腐蚀速度会加快。也就是说，已知当氧和水同时存在于环境中，会发生金属腐蚀。根据下面显示的阳极反应和阴极反应，提出了腐蚀的电化学机理。

M→M²⁺+2e

1/2O₂+2H⁺+2e→H₂O(M表示金属)

当金属元件如铁和镍或包含这两者的合金用于印刷机的排出段，且金属元件浸入水基油墨中，那么提供足够的水给金属如铁和镍来构造金属元件。因此，其氧化腐蚀(阳极反应)的反应速度受氧气量、即油墨中溶解氧的量的控制。已知对于含炭黑的油墨，当油墨暴露在大气空气中，油墨中的溶解氧的含量为约9ppm或更少。

在染料油墨中溶解氧的量与根据亨利定律计算出的量差别不大。然而，据认为，在颜料油墨中溶解氧的量是染料油墨中溶解氧的量的几倍至几十倍，因为作为颜料的炭黑吸附氧。因此，据认为，金属氧化腐蚀在颜料油墨中比在染料油墨中进行得快，生成了Fe(OH)₃和Ni(OH)₂，它们在水中是几乎不溶的，不可能实施高度精确的排出和着落控制。

氯离子加速了金属氧化腐蚀的反应。因此，在本发明中，油墨中的氯离子浓度被降低至尽可能的低。为此目的，选择高纯度材料作为用于油墨的材料，和/或进行足够的纯化，使得油墨中氯离子的浓度不超过8ppm，尤其是不超过2ppm。通过这样处理，甚至当氧在油墨中的溶解量为约9ppm时，也可以抑制金属氧化腐蚀的反应。

氯离子作为用于油墨的材料的杂质被包含。例如，假设下列情况。(1)高氯酸钠，它用于进行颜料的表面处理，在处理后不能被充分除去。(2)当使用其中高级醇被氯磺酸硫酸盐化的表面活性剂时，氯离子作为杂质包含在表面活性剂中。(3)当通过盐析油和脂肪得到甘油时，所含的氯化钠或类似物未被充分净化。因此，在本发明，希望包括在油墨中的组分如颜料、颜料用的表面处理剂、水溶性溶剂和表面活性剂进行超滤或类似处理，以降低氯离子含量。

考虑到在印刷机的排出段防止腐蚀，优选油墨中氯离子的含量尽可能的低。然而，如果使用了高纯度材料和/或重复进行纯化，那么油墨的生产成本会增加。因此，优选油墨中氯离子的含量实际为0.1-8ppm，尤其是0.1-2ppm。含量可以降低到小于0.1ppm。然而，纯化费用增加了。考虑到防腐蚀效果，油墨中氯离子的含量降低到0.1ppm就足够了。

在本发明中，炭黑包括例如炉法炭黑、灯黑、乙炔黑、和槽法炭黑。

在油墨中分散炭黑的技术没有特别限制。该技术可以包括例如借助表面官能团的自分散、利用表面活性剂的分散、和树脂分散。

炭黑是最常用的黑色颜料。具体地，那些可用的炭黑可包括例如No.25、No.33、No.40、No.47、No.52、No.900、No.2300、MCF-88、MA 600、MA 7、MA 8、和MA100(由Mitsubishi Chemical Corporation生产)；Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、ColorBlack FW18、Color Black FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color Black S170、Printex 35、Printex 150T、Printex U、Printex V、Printex140U、Printex 140V、Special Black 6、Special Black 5、Special Black 4A、和Special Black 4(由Degussa生产)；Ravon 7000、Ravon 5750、Ravon5250、Ravon 5000、Ravon 3500、Ravon 2000、Ravon 1500、Ravon 1250、Ravon 1200、Ravon 1190 ULTRA-II、Ravon 1170、和Ravon 1255(由Columbia生产)；和Black Pearls L、Regal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400、和Valcan(由Cabot生产)。

下面的方法可以用于使用上述炭黑作为着色剂，以制备喷墨记录用水基油墨。也就是说，根据常规方法，将炭黑与适当的分散剂、水溶性有机溶剂、水、和任选的其他添加剂一起进行分散处理。

在这个过程中，那些可用作分散剂的物质包括例如高分子量或聚合物分散剂和表面活性剂。高分子量分散剂可包括例如蛋白质如明胶和清蛋白；天然橡胶如阿拉伯树胶和胺黄(traganth)树胶；葡糖苷如皂角苷；纤维素衍生物如甲基纤维素、羧基纤维素、和羟甲基纤维素；天然高分子量化合物如木素磺酸盐和紫胶；阴离子高分子量化合物如聚丙烯酸盐、苯乙烯-丙烯酸共聚物的盐、乙烯萘-丙烯酸共聚物的盐、苯乙烯-马来酸共聚物的盐、乙烯萘-马来酸共聚物的盐、β-萘磺酸福尔马林缩合物的钠盐、和磷酸盐；和非离子的高分子量化合物如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、和聚乙二醇。表面活性剂可包括例如阴离子表面活性剂如高级醇硫酸酯盐、液体脂肪油硫酸酯盐、和烷基芳基磺酸盐；和非离子表面活性剂如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、脱水山梨糖醇烷基酯、和聚氧乙烯脱水山梨糖醇烷基酯。可以适当选择上述分散剂，并单独使用。或者，可以适当选择两种或多种上述分散剂，并组合使用。通常，按油墨的总量计，分散剂的用量优选为0.01-20wt％。然而，自分散类型的颜料不要求任何特定的分散处理。

如果需要，可以将除炭黑之外的任何颜料包含在本发明的油墨中。

油墨中的颜料浓度优选为0.5-10wt％，更优选3-6wt％。

对于用于本发明油墨中的水，优选使用那些具有高纯度的水，如离子交换水、蒸馏水、纯水、和超纯水。

低挥发性溶剂用作水溶性有机溶剂，以避免油墨变干和固体物质从油墨中沉积出来，这由于主要在喷墨头的顶端部分水的蒸发而导致。低挥发性溶剂可以包括例如多元醇如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、甘油、1，2，6-己三醇、1，2，4-丁三醇、1，2，3-丁三醇、和petriol；和含氮的杂环化合物，如N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟基乙基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑烷酮(imidazolidinone)、和ε-己内酰胺。上述水溶性有机溶剂可单独使用。或者，也可以以混合的方式使用上述的两种或多种水溶性有机溶剂。

油墨中低挥发性溶剂的含量优选为5-40wt％、更优选7-40wt％、还更优选10-35wt％。如果含量小于5wt％，那么润湿作用不充分，产生很多问题，例如当油墨中的水蒸发，会使得油墨变干，固体物质沉积。即使含量不大于7wt％，也易于发生聚集和堵塞，因为当水蒸发后，非挥发性溶剂的量很小。如果含量超过40wt％，那么油墨的粘度会不必要地增加，易于引起排出故障。此外，易于产生问题，例如使得油墨在印刷介质上极其缓慢地变干。

如果需要，可使用多元醇烷基醚作为除上述低挥发性溶剂之外的水溶性有机溶剂，作为渗透性控制剂来控制干燥性能和油墨进入到印刷介质中的渗透性。其具体例子可包括例如丙二醇丙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单异丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单异丙醚、二丙二醇单丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二丙醚、二丙二醇二丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单丁醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二丁醚、三丙二醇二甲醚、和三丙二醇二丁醚。

油墨中渗透性控制剂的含量优选是0.05-15wt％。

除了上述以外，还可以使用一元醇如乙醇和异丙醇作为渗透性控制剂。

优选的是，将表面活性剂用于本发明的油墨，以调节表面张力，用于满足例如油墨的排出稳定性、进入头中的导入性能、和印刷质量。具体地，有例如阴离子表面活性剂如由Kao Corporation生产的EMAL、LATEMUL、LEVENOL、NEOPELEX、ELECTROSTRIPPER、NS SOAP、KS SOAP、OS SOAP、PELEX、和AMPHITOL系列；和由LionCorporation生产的LIPOLAN、K LIPOLAN、LIPON、SUNNOL、LIPOTAC TE、ENAGICOL、LIPAL、LIONOL、和LOTAT系列；和非离子表面活性剂如由Kao Corporation生产的EMULGEN、RHEODOL、RHEODOL SUPER、EMASOL、EMASOL SUPER、EXCEL、EMANON、AMIET、和AMINON系列；和由Lion Corporation生产的DOBANOX、LEOCOL、LEOX、LAOL、LEOCON、LIONOL、CADENAX、LIONON、LEOFAT、ETHOFAT、ETHOMEEN、ETHODUOMEEN、ETHOMID、和AROMOX。然而，对其没有特殊限制。上述表面活性剂可单独使用。或者，也可以以混合的方式使用上述的两种或多种表面活性剂。

优选将防锈剂加入到本发明的油墨中。优选用作防锈剂的那些物质包括三唑基防锈剂如1，2，3-苯并三唑及其盐、甲基-1H-苯并三唑、甲基-1H-苯并三唑胺盐、2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑、和1-(N，N-双(2-乙基己基)氨基甲基)苯并三唑。尤其是，优选使用1，2，3-苯并三唑。在金属表面上由1，2，3-苯并三唑形成致密的合成涂料膜，其用作保护膜防止腐蚀，从而抑制腐蚀。还允许的是，1，2，3-苯并三唑与碱金属如钠形成盐。

油墨中防锈剂的含量优选为0.01-5wt％，更优选0.05-3wt％，还更优选0.1-1wt％。如果防锈剂的量太小，就不可能得到任何足够的防锈效果。相反，如果防锈剂的量太大，那么1，2，3-苯并三唑沉积在油墨中，使喷嘴堵塞，因为1，2，3-苯并三唑在水中具有低的溶解性。

如果需要，可以将例如已知的pH调节剂、染料溶解剂、和防腐剂/杀真菌剂加入到本发明的油墨中。根据印刷机系统，其包括例如热系统和压电系统，可以将各种添加剂加入油墨中，以调节热物理性能值。

实施例

下面基于实施例详细解释本发明。比较实施例的相应数目对应实施例的数目。

实施例1-3和比较实施例1-3

根据表1所示的组成制备实施例和比较实施例的各种油墨。在表1中各种物质的含量以重量百分比表示。在这个过程中，在相应的材料被充分混合和搅拌后，通过孔径为1μm的膜滤器过滤各种实施例油墨。使用三类颜料，即CAB-O-JET 300(由Cabot生产，颜料分散液体的颜料含量为15wt％)、实施例2中使用的Bonjet Black CW1(由OrientChemical Industries，Ltd.生产，颜料分散液体的颜料含量为20wt％)、和Mikacion Brilliant Red 5BS(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产，染料粉末)。

当制备实施例1-3的油墨时，进行下列预处理以降低氯浓度。使用PALL Life Science生产的Macrosep Centrifugal Device(10K)，在7000rpm下对在实施例1和3中使用的CAB-O-JET 300和在实施例2中使用的Bonjet Black CW1进行超滤处理，仅得到颜料。如上所述从颜料中除去氯离子，将该颜料用纯水稀释，以制备颜料分散液体，其包含与初始颜料分散液体的固体物质量相同的固体物质量。包含在实施例1-3的油墨中的各种溶剂按如下处理。混合除各种油墨的颜料之外的组分来制备混合物液体。混合物液体被搅拌不小于20分钟。之后，允许混合物液体通过OH型的强碱性离子交换树脂，以从混合物液体中除去氯离子。由于使用了OH型的强碱性离子交换树脂，混合物液体的pH升高。因此，用硝酸中和混合物液体，得到与在用离子交换树脂处理之前建立的状态相同的状态。对比较实施例不进行上述预处理。

氯离子浓度的测定

按如下测定各种所得油墨的氯离子浓度和腐蚀电位。使用PALLLife Science生产的Macrosep Centrifugal Device(10K)，在7000rpm下对各种油墨进行超滤处理，以除去颜料。然后，用阴离子色谱法(″LC-10A″，由Shimadzu Corporation生产)测定氯离子浓度。

腐蚀电位的评价

(1)将油墨导入到烧杯中，然后浸入到恒温水浴中。恒温水浴的稳定设定在60℃，然后静置30-60分钟，使得油墨的温度为60℃。

(2)铁和镍的合金用作工作电极金属件，将其浸入到碱性洗涤液(ACECLEAN 850，由Okuno Chemical Industries Co.，Ltd.生产)，然后在60℃静置5分钟，接着用纯水洗涤。

(3)将工作电极金属件和作为其对电极的铂电极浸入到油墨中，电极在油墨外彼此连接，以测定电位范围为-600至+400mv时的电流密度。

根据下列标准，将所得电位评价为四个等级“++”、“+”、“±”、和“-”。应注意，根据本发明人进行的准备实验，，揭示了下列事实。在小于100μA/cm²下电压范围为-600至+400mv时，那么喷墨头内的金属材料不会腐蚀，在滤器和喷嘴处不会发生堵塞，在实际使用油墨时可充分进行高度精确的排出和着落控制。尤其是，对于小于10μA/cm²的情况，可以毫无问题地进行高度精确的排出和着落控制，甚至在易于发生金属腐蚀的高温苛刻条件长期持续时，也是如此。另一方面，对于不小于100μA/cm²的情况，显示了任意影响，包括例如由于金属腐蚀导致的杂质的产生和流道变形，排出被干扰，并且当长期进行连续排出时，不可能进行高度精确的排出和着落控制。尤其是，对于不小于200μA/cm²的情况，几乎不能进行排出本身，例如使得喷嘴被完全堵塞，因为金属腐蚀的影响急剧增加。

腐蚀电位的评价标准

++：小于10μA/cm²；

+：不小于10μA/cm²且小于100μA/cm²；

±：不小于100μA/cm²且小于200μA/cm²；

-：不小于200μA/cm²。

所得结果示于表1中。参照表1，根据本发明的实施例1-3，在腐蚀电位的评价中得到满意的结果，因为氯离子的含量不大于8ppm(在实施例1和2中不大于2ppm)。因此，即使当本发明实施例的油墨用于喷墨记录仪，该仪器在排出段或通向该排出段的供墨通道具有由铁、镍、或包含这两者的合金组成的金属元件，那么金属元件不会被腐蚀，滤器和喷嘴不会堵塞，并可以进行足够高度精确的排出和着落控制。

在本发明实施例的油墨中，使用1，2，3-苯并三唑作为防锈剂。因此，金属元件的腐蚀被进一步抑制。

表1

	实施例1	比较实施例1	实施例2	比较实施例2	实施例3	比较实施例3
	实施例1	比较实施例1	实施例2	比较实施例2	实施例3	比较实施例3	CAB-O-JET 300	33.3	33.3			26.7
Bonjet Black CW-1			25	25			CAB-O-JET 300	33.3	33.3			26.7
Bonjet Black CW-1			25	25			Mikacion Brilliant Red 5BS						3
甘油	30	30	25	25	28	28	Mikacion Brilliant Red 5BS						3
甘油	30	30	25	25	28	28	三乙二醇正丁醚	5	5
丙二醇丙醚			0.5	0.5			三乙二醇正丁醚	5	5
丙二醇丙醚			0.5	0.5			二丙二醇丙醚			1	1
三乙二醇					3	3	二丙二醇丙醚			1	1
三乙二醇					3	3	二乙二醇单丁醚					1.5	1.5
1，2，3-苯并三唑	0.1	0.1	0.1	0.2	0.1	0.5	二乙二醇单丁醚					1.5	1.5
1，2，3-苯并三唑	0.1	0.1	0.1	0.2	0.1	0.5	烷基醚硫酸酯盐			0.2	0.2	3	2
纯水	余量	余量	余量	余量	余量	余量	烷基醚硫酸酯盐			0.2	0.2	3	2
纯水	余量	余量	余量	余量	余量	余量	有或没有对颜料的超滤处理	有	没有	有	没有	有	没有
有或没有对溶剂的离子交换处理	有	没有	有	没有	有	没有	有或没有对颜料的超滤处理	有	没有	有	没有	有	没有
有或没有对溶剂的离子交换处理	有	没有	有	没有	有	没有	氯离子浓度	1ppm	15ppm	2ppm	10ppm	8ppm	723ppm
腐蚀电位的评价	++	-	++	±	++	-	氯离子浓度	1ppm	15ppm	2ppm	10ppm	8ppm	723ppm

本发明的油墨不会腐蚀喷墨头内的金属、尤其是镍、铁、镍合金或铁合金。可以提供喷墨记录仪，可以得到稳定的排出性能。

根据本发明，作为喷墨记录仪的喷墨印刷机的实施方案将参照附图在下面描述。

如图1所示，彩色喷墨印刷机100包括：四个墨盒(墨槽)61，每个墨盒包含各自颜色的油墨，如青色油墨、品红色油墨、黄色油墨和黑色油墨；头单元63，其具有喷墨印刷机头6(下文称为头6)，用于将油墨喷射到纸张62上；滑动架64，在其上安装墨盒61和头单元63；驱动单元65，其以直线往复推动滑动架64；压印辊66，其在滑动架64的往复方向上延伸，并设置成与头6相对；和清洗单元67。对于黑色油墨、青色油墨、品红色油墨、和黄色油墨，可以使用在上述实施例中制备的油墨。

驱动单元65包括滑动架轴71、导向板72、两个滑轮73和74、和环带75。滑动架轴71设置在滑动架64的下端部分，在与压印辊66平行的方向延伸。导向板72设置在滑动架64的上端部分，在与滑动架轴71平行的方向延伸。滑轮73和74设置在滑动架轴71的两个末端部分，在滑动架轴71和导向板72之间。环带75在滑轮73和74之间被拉紧。

当滑轮73通过马达在正向和反向旋转，连接到环带75上的滑动架64根据滑轮73的正向和反向旋转沿滑动架轴71和导向板72以直线方向往复，

纸张62供应自在喷墨印刷机100中提供的纸盒(未显示)，在头6和压印辊66之间供入，通过头6喷出的油墨滴进行预定的印刷。然后，将纸张62排到外面。给纸机制和排纸机制在图1中省略。

清洗单元67在压印辊66的一侧提供。当头单元63位于复位位置时，清洗单元67设置成与头6相对。清洗单元67包括清洗盖81、泵82、凸轮83、和废油墨储蓄器84。清洗盖81接触喷嘴表面以覆盖在头6内形成的多个喷嘴(下文描述)。当头单元63放置在复位位置，头6内的喷嘴被清洗盖81覆盖，以通过泵82和凸轮83吸入在头6内的油墨，包括捕获的气泡，从而清洗头6。吸入的油墨存储在废油墨储蓄器84内。

为了防止油墨变干，提供了盖85，当安装在滑动架64上的头6在印刷后返回到复位位置时，盖85会覆盖头6内的喷嘴15(图2)。喷墨印刷机100还提供有擦拭器88，其临近清洗盖81。擦拭器88擦拭喷嘴表面以除去表面上的油墨。

如图2所示，头单元63安装在滑动架64上，其沿纸张62移动，基本上具有箱形，带有上部开口构造。头单元63具有盖板44，其由弹性薄金属板构成。盖板44固定在头单元63的前面，当移去头6时，该盖板就覆盖头单元63。头单元63还具有安装部分2，在其上可拆卸地连接有四个墨盒61。供墨通路4a、4b、4c、4d分别连接相应的各个墨盒61的相应油墨排出部分，并与头单元63的底板5的底部相连通。供墨通路4a、4b、4c、4d分别提供有橡皮垫47，以紧密接触供墨孔19a。

头6由四个块构成，它们彼此平行排列。在底板5的下面，形成四个阶梯式支架8以容纳头6的相应块。在底板5内，形成了多个凹槽9a、9b以穿透地板5，这些凹槽填充有UV粘合剂以粘合头6的各个块。

图3是剖视图，显示了头6内的一个压力室。在头6内提供了多个压力室16。连通相应压力室的16的喷嘴15在头6的一个表面内基本上形成直线。

如图3所示，头6由空腔板10和压电传动装置20构造而成，空腔板10由多个薄金属板组成，所述金属板由镍、铁、镍合金或铁合金形成。空腔板10具有：与墨盒61相连的供墨孔19a、歧管12、变窄部分16d、压力室16、通孔17、和喷嘴15，它们彼此连通。尽管在图3中，为了方便，供墨孔19a向喷嘴15的喷射方向开放，但是供墨孔19a实际向压电传动装置20开放。通过在时钟信号上叠加起动脉冲，控制器3给压电传动装置20提供了预存储的起动脉冲。

本发明的油墨用作颜料油墨，用于喷墨记录用的印刷机。尤其是，本发明的油墨降低了金属元件的腐蚀。因此，本发明的油墨可用作用于喷墨记录用印刷机的油墨，该印刷机在排出段或通向该排出段的供墨通道处具有金属元件如铁和镍。

Claims

1.一种喷墨记录用水基油墨，其包括

水；和

作为着色剂的炭黑，其中

油墨中氯离子的含量不大于8ppm。

2.如权利要求1所述的喷墨记录用水基油墨，其中油墨中氯离子的含量不大于2ppm。

3.如权利要求1所述的喷墨记录用水基油墨，其中包含三唑基化合物。

4.如权利要求3所述的喷墨记录用水基油墨，其中三唑基化合物是1，2，3-苯并三唑。

5.如权利要求1所述的喷墨记录用水基油墨，其中氧在油墨中的溶解量不大于9ppm。

6.一种制备权利要求1的喷墨记录用水基油墨的方法，包括通过超滤从炭黑中除去氯或氯离子，并将炭黑与水混合。

7.一种喷墨记录用的油墨组，其包括权利要求1的喷墨记录用水基油墨、和喷墨记录用的水基彩色油墨。

8.一种喷墨记录仪，包括：

权利要求7的油墨组；和

油墨头，其包括油墨排出段和与该油墨排出段连通的供墨通道，其中：

至少部分油墨排出段或供墨通道由铁、镍、铁或镍的合金、或铁和镍的合金形成。