CN101024745B - 喷墨用墨水组、墨水盒、喷墨记录方法和喷墨记录装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了喷墨用墨水组、墨水盒、喷墨记录方法和喷墨记录装置。所述喷墨用墨水组至少具有:墨水,所述墨水至少包含无机氧化物颜料和树脂;和第二液体,所述第二液体至少包含能够凝集所述无机氧化物颜料的凝集剂。所述喷墨用墨水组优选用于记录白色图像。所述墨水盒装有所述喷墨用墨水组。所述喷墨记录方法至少包括在记录介质上通过由喷墨记录头喷射所述墨水并提供所述第二液体从而形成图像。所述喷墨记录装置至少具有将所述墨水喷射到所述记录介质上的喷墨记录头和向所述记录介质提供所述第二液体的装置。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨用墨水组、墨水盒、喷墨记录方法和喷墨记录装置。
背景技术
因为喷墨记录方法可以利用小型装置而降低成本,所以许多打印机均利用此方法。在喷墨记录方法中,将墨水从由喷嘴、狭缝和多孔膜形成的喷墨口喷出,其中所述墨水为液体或熔融固体形式。特别是,从高分辨率、高速度打印等观点出发,压电式喷墨方法和热喷墨方法均是适合的。所述压电式喷墨方法利用压电元件的变形来喷墨。所述热喷墨方法利用施加热能时墨水的沸腾来喷墨。所述喷墨记录方法可以不仅可以在普通纸、喷墨专用纸等纸上打印,也可以在例如高射投影仪(零,gifHP)片材等膜或布等上打印。
另yi,gif方面,希望可用于得到白色图像或用于遮盖已经形成在记录介质上的图像的白色墨水具有高打印浓度和优异的遮盖性。作为其着色剂,优选使用无机氧化物颜料,特别是二氧化钛。然而,所存在的缺点是,具有较大比重的无机氧化物颜料与炭黑或有机颜料相比更易于沉降并堵塞喷墨头。此外,还希望所述白色墨水具有优异的定影性能和储存稳定性。
发明内容
本发明提供yi,gif种喷墨用墨水组;һ种装有所述喷墨用墨水组的墨水盒;һ种使用所述喷墨用墨水组的喷墨记录方法;和һ种喷墨记录装置,所述喷墨用墨水组在喷墨头处不会导致堵塞,并具有高打印浓度、优异的定影性能和储存稳定性,并且当使图像形成在另һ已形成的图像上时具有优异的下层图像遮盖性。
考虑到上述问题而作出了本发明。
即,本发明提供一种喷墨用墨水组,该喷墨用墨水组包含:墨水,该墨水包含无机氧化物颜料和树脂;和第二液体,该第二液体包含能够凝集所述无机氧化物颜料的凝集剂。
附图说明
图1为图解说明本发明的喷墨记录装置的优选实施方案的外部构造的透视图。
图2为图解说明图1的喷墨记录装置的基本内部构造的透视图。
图3为图解说明本发明的喷墨记录装置的另一优选实施方案的外部构造的透视图。
图4为图解说明图3的喷墨记录装置的基本内部构造的透视图。
具体实施方式
喷墨记录用墨水组
本发明的喷墨用墨水组(下文有时称为“本发明的墨水组”)的特征在于,该喷墨记录用墨水组至少包含墨水,该墨水至少包含无机氧化物颜料和树脂;和第二液体,该第二液体至少包含能够凝集所述无机氧化物颜料的凝集剂。
下面将对本发明的喷墨用墨水组的成分进行说明。
无机氧化物颜料
根据本发明的墨水组中的墨水包含作为着色剂的无机氧化物颜料。当将所述无机氧化物颜料作为着色剂与下述树脂一起使用时,根据本发明的墨水组变为这样的墨水组,该墨水组具有高打印浓度和当将图像形成在另一已形成的图像上时优异的下层图像遮盖性、以及定影性能和储存稳定性。所述无机氧化物颜料的实例包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化锆和氧化锑,优选二氧化钛和氧化锌,更优选二氧化钛。
此外,为了改善利用树脂的分散性,可以用二氧化硅/氧化铝对所述无机氧化物颜料进行表面处理。
此外,用于本发明的无机氧化物颜料优选具有约10nm~100nm的数量平均分散粒径,更优选为约20nm~90nm,进一步更优选为约30nm~80nm。当用于本发明的无机氧化物颜料的数量平均分散粒径为约10nm~100nm时,可以进一步改善凝集后的遮盖性和储存稳定性而不会引起喷墨头处的堵塞。一般来说,当使所述无机氧化物颜料的数量平均分散粒径较小时,虽然凝集后的遮盖性和储存稳定性可以得到改善,但会更加严重地发生沉降,从而导致喷墨头的堵塞。然而,在本发明中,当树脂与无机氧化物颜料一起使用时,可以抑制该无机氧化物颜料的沉降,从而抑制喷墨头处的堵塞。
用于本发明的无机氧化物颜料的数量平均分散粒径可以通过下述激光衍射/散射法测量。
在激光衍射/散射法中,将激光束照射在颗粒上,利用透镜聚集所产生的散射光,并且,由所得衍射图像的亮度和尺寸,确定粒径及其分布。
树脂
根据本发明的墨水组中的墨水包含作为分散剂的树脂。因为本发明的墨水组中的墨水包含所述树脂,所以可以改善墨水的定影性能和分散性能,由此,甚至当使所述无机氧化物颜料的数量平均分散粒径较小时,也可以抑制其沉降。用于本发明的“树脂”是指具有约1000~500000的数均分子量的聚合物。
此外,用于本发明的树脂优选具有作为可溶性基团的弱酸性官能团或弱碱性官能团的树脂,更优选是具有弱酸性官能团的树脂。
在此,所述“弱酸性官能团”是指这样的官能团,该官能团是可产生H+但其电离度小于1的酸性基团。所述弱酸性官能团的具体实例包括羧基、有机磷酸基团和酚式羟基(OH)基团,优选为羧基官能团。
另一方面,所述“弱碱性官能团”是指这样的官能团,该官能团是可产生OH-但其电离度小于1的碱性基团。所述弱碱性官能团的具体实例包括氨基和亚氨基。
可用于本发明的树脂的实例包括阴离子化合物、阳离子化合物和两性化合物。用作所述树脂的阴离子化合物的实例包括通过将具有α,β-烯型不饱和基团的一种单体或多种单体共聚而得到的共聚物。所述共聚物的具体实例包括苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、乙烯基萘-马来酸共聚物、乙烯基萘-甲基丙烯酸共聚物、乙烯基萘-丙烯酸共聚物、丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸苯酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸环己基酯-甲基丙烯酸共聚物和甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物。
用作所述高分子分散剂的阳离子化合物的实例包括诸如N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基甲基丙烯酰胺或N,N-二甲基氨基丙烯酰胺等的共聚物。
用作所述高分子分散剂的两性化合物的实例包括内铵盐型化合物。
在上述化合物中,在本发明中用作所述高分子分散剂的树脂的优选实例包括甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物和苯乙烯-甲基丙烯酸环己基酯-甲基丙烯酸共聚物。
所述无机氧化物颜料的量与所述树脂的量的比率(无机氧化物颜料:树脂,质量比)优选为约1:0.3~1:0.01,更优选为约1:0.28~1:0.02,进一步更优选为约1:0.25~1:0.03。当所述无机氧化物颜料的量与所述树脂的量的比率大于约1:0.3时,有时所述墨水的粘度变得过高,或由于所述树脂之间的强相互作用,易于发生凝集。另一方面,当所述比率小于约1:0.01时,所述无机氧化物颜料不能充分分散,有时会导致所述颜料沉降。
凝集剂
凝集用于本发明的无机氧化物颜料的物质(下文,有时称为“本发明的凝集剂”)是指与所述无机氧化物颜料反应或相互作用而具有增高粘度或引起凝集的效果的物质。该物质的实例包括多价金属离子或阳离子性物质。具体地,可以有效地使用如下所述的无机金属盐、有机多胺化合物、有机酸及其盐,有机酸及其盐是优选的。
所述无机金属盐的实例包括碱金属离子(例如锂离子、钠离子或钾离子)或多价金属离子(例如铝离子、钡离子、钙离子、铜离子、铁离子、镁离子、锰离子、镍离子、锡离子、钛离子或锌离子)与酸(例如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、硝酸、磷酸、硫氰酸或有机磺酸)之间的盐。
所述无机金属盐的具体实例包括:诸如氯化锂、氯化钠、氯化钾、溴化钠、溴化钾、碘化钠、碘化钾、硫酸钠或硝酸钾等碱金属的盐;诸如氯化铝、溴化铝、硫酸铝、硝酸铝、硫酸铝钠、硫酸铝钾、氯化钡、溴化钡、碘化钡、氧化钡、硝酸钡、硫氰酸钡、氯化钙、溴化钙、碘化钙、亚硝酸钙、硝酸钙、磷酸二氢钙、硫氰酸钙、苯甲酸钙、醋酸钙、水杨酸钙、酒石酸钙、氯化铜、溴化铜、硫酸铜、硝酸铜、醋酸铜、氯化铁、溴化铁、碘化铁、硫酸铁、硝酸铁、氯化镁、溴化镁、碘化镁、硫酸镁、硝酸镁、氯化锰、硫酸锰、硝酸锰、磷酸二氢锰、氯化镍、溴化镍、硫酸镍、硝酸镍、硫酸锡、氯化钛、氯化锌、溴化锌、硫酸锌、硝酸锌或硫氰酸锌等多价金属的盐,等等。
所述有机多胺化合物的实例包括伯胺、仲胺、叔胺、季胺及其盐。
所述有机多胺化合物的具体实例包括四烷基铵盐、烷基胺盐、苄烷铵盐、烷基吡啶鎓盐、咪唑鎓盐和多胺盐。所述有机多胺化合物的更具体的实例包括异丙胺、异丁胺、叔丁胺、2-乙基己胺、壬胺、二丙胺、二乙胺、三甲胺、三乙胺、二甲基丙胺、乙二胺、丙二胺、己二胺、二乙撑三胺、四乙撑五胺、二乙醇胺、二乙基乙醇胺、三乙醇胺、四甲基氯化铵、四乙基溴化铵、二羟乙基硬脂胺、2-十七碳烯基-羟乙基咪唑啉、氯化十二烷基二甲基苄基铵、氯化十六烷基吡啶鎓、氯化硬脂酰胺甲基吡啶鎓、氯化二烯丙基二甲基铵聚合物、二烯丙基胺聚合物、单烯丙基胺聚合物,及这些化合物的鎓盐(例如锍盐或磷鎓盐)和磷酸酯。
有机酸及有机酸的盐的优选实例包括羧酸及其盐、有机磺酸及其盐,有机酸及其盐的更优选的实例包括由下式(1)表示的化合物、醋酸、草酸、乳酸、反丁烯二酸、邻苯二甲酸、柠檬酸、水杨酸、苯甲酸、葡糖醛酸、抗坏血酸及其盐。所述有机酸的盐既可以被完全中和也可以被部分中和。
式1
在式(1)中,X表示O、CO、NH、NR、S或SO2,其中R表示烷基。R优选表示CH3、C2H5或C2H4OH。X优选表示CO、NH、NR或O,更优选表示CO、NH或O。
M表示氢原子、碱金属或胺。M优选表示H、Li、Na、K、单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。M更优选表示H、Na或K,进一步更优选表示氢原子。
n表示3~7的整数,n优选表示使环为5元环或6元环的整数,更优选表示使环为5元环的整数。m表示1或2。由式(1)表示的化合物的环可以是饱和环或不饱和环,只要是杂环即可。1表示1~5的整数。
由式(1)表示的化合物的实例包括具有作为官能团的羧基和选自由呋喃、吡咯、吡咯啉、吡咯烷酮、吡喃酮、噻吩、吲哚、吡啶和喹啉组成的组的结构的化合物。其具体实例包括2-吡咯烷酮-5-羧酸、4-甲基-4-戊内酯-3-羧酸、呋喃羧酸、2-苯并呋喃羧酸、5-甲基-2-呋喃羧酸、2,5-二甲基-3-呋喃羧酸、2,5-呋喃二羧酸、4-丁内酯-3-羧酸、3-羟基-4-吡喃酮-2,6-二羧酸、2-吡喃酮-6-羧酸、4-吡喃酮-2-羧酸、5-羟基-4-吡喃酮-5-羧酸、4-吡喃酮-2,6-二羧酸、3-羟基-4-吡喃酮-2,6-二羧酸、噻吩羧酸、2-吡咯羧酸、2,3-二甲基吡咯-4-羧酸、2,4,5-三甲基吡咯-3-丙酸、3-羟基-2-吲哚羧酸、2,5-二氧基-4-甲基-3-吡咯啉-3-丙酸、2-吡咯烷羧酸、4-羟基脯氨酸、1-甲基吡咯烷-2-羧酸、5-羧基-1-甲基吡咯烷-2-乙酸、2-吡啶羧酸、3-吡啶羧酸、4-吡啶羧酸、吡啶二羧酸、吡啶三羧酸、吡啶五羧酸、1,2,5,6-四氢-1-甲基烟酸、2-喹啉羧酸、4-喹啉羧酸、2-苯基-4-喹啉羧酸、4-羟基-2-喹啉羧酸、6-甲氧基-4-喹啉羧酸以及它们的衍生化合物或盐。
式(1)表示的有机酸的优选实例包括:吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、吡咯羧酸、呋喃羧酸、吡啶羧酸、香豆酸、噻吩羧酸和烟酸;以及它们的衍生化合物或盐。式(1)表示的有机酸的更优选的实例包括:吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、呋喃羧酸和香豆酸;以及它们的衍生化合物或盐。
在以上实例中更优选的实例包括氯化镁、溴化镁、碘化镁、硫酸镁、硝酸镁、醋酸镁、氯化钙、溴化钙、硝酸钙、磷酸二氢钙、苯甲酸钙、醋酸钙、酒石酸钙、乳酸钙、反丁烯二酸钙、柠檬酸钙、二烯丙基二甲基氯化铵聚合物、二烯丙基胺聚合物、单烯丙基胺聚合物、吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、吡咯羧酸、呋喃羧酸、吡啶羧酸、阔马酸、噻吩羧酸、烟酸、柠檬酸二氢钾、琥珀酸、酒石酸、乳酸、邻苯二甲酸氢钾以及它们的衍生化合物或盐。进一步更优选的实例包括氯化镁、硝酸镁、硝酸钙、二烯丙基胺聚合物、吡咯烷酮羧酸、吡喃酮羧酸、呋喃羧酸、阔马酸以及它们的衍生化合物或盐。
所述第二液体可以仅包含一种凝集剂或包含两种或两种以上凝集剂。
包含在所述第二液体中的本发明的凝集剂的含量相对于所述第二液体的总质量优选为约0.01质量%~30质量%,更优选为约0.1质量%~15质量%,进而优选为约0.25质量%~10质量%。如果所述第二液体中的本发明的凝集剂的含量低于约0.01质量%,有时所述着色剂与所述墨水接触时的凝集不足,光学浓度较低,并且洇纸和色间渗混恶化。如果所述含量高于约30质量%,有时喷射特性变差并且所述液体不能正常喷射。
在根据本发明的墨水组中,从遮盖性考虑,将具有羧基类增溶性基团的树脂与根据本发明作为凝集剂的有机酸组合是特别优选的。虽然其原因尚不清楚,但据推测是由于凝集后尺寸和分布处于适当的范围。
水溶性溶剂
任何水溶性溶剂均可以用于本发明,只要其可以相对于水的质量以大于或等于0.1质量%的量溶解在水中即可,其优选实例包括多元醇、多元醇衍生物、含氮溶剂、醇或含硫溶剂。
水溶性溶剂的具体实例包括:
诸如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丁二醇、三乙二醇、1,5-戊二醇、1,2,6-己三醇、丙三醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、四乙二醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇等多元醇;
诸如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单己醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丙醚、丙三醇的环氧乙烷加成物或二丙三醇的环氧乙烷加成物等多元醇的衍生化合物;
诸如吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、环己基吡咯烷酮或三乙醇胺等含氮溶剂;
诸如乙醇、异丙醇、丁醇或苯甲醇等醇类;
诸如硫代二乙醇、硫代二丙三醇、环丁砜或二甲基亚砜等含硫溶剂;和
碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯等。
本发明墨水组可以仅包含一种水溶性溶剂或包含两种或两种以上水溶性溶剂。在所述墨水和第二液体中水溶性溶剂的含量各自为约1质量%~60质量%,优选为约5质量%~40质量%。如果所述含量低于约1质量%,有时光学浓度会不足。如果所述含量高于约60质量%,有时液体的粘度较高且液体的喷射性能不稳定。
表面活性剂
在本发明中的墨水组中的各种液体可以包含表面活性剂。在其分子中同时包含亲水部分和疏水部分的化合物可以有效地用作本发明中的表面活性剂。所述表面活性剂可以是阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂或非离子表面活性剂。
阴离子表面活性剂可以是例如烷基苯磺酸盐、烷基苯基磺酸盐、烷基萘磺酸盐、高级脂肪酸盐、高级脂肪酸酯的硫酸酯盐、高级脂肪酸酯的磺酸盐、高级醇醚的硫酸酯盐、高级醇醚的磺酸盐、高级烷基磺基琥珀酸盐、高级烷基磷酸酯盐或高级醇环氧乙烷加成物的磷酸酯盐。其具体实例包括十二烷基苯磺酸盐、煤油烷基苯磺酸盐、异丙基萘磺酸盐、单丁基苯基苯酚单磺酸盐、单丁基联苯基磺酸盐和二丁基苯基苯酚二磺酸盐。
非离子表面活性剂的实例包括聚丙二醇环氧乙烷加成物、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺、乙炔二醇、乙炔二醇的氧化乙烯加成物、脂肪族烷醇酰胺、丙三醇酯、山梨聚糖酯。
阳离子表面活性剂的实例包括四烷基铵盐、烷基胺盐、苄烷铵盐、烷基吡啶鎓盐、咪唑鎓盐。其具体实例包括二羟乙基硬脂胺、2-十七碳烯基-羟乙基咪唑啉、氯化十二烷基二甲基苄基铵、氯化十六烷基吡啶鎓和氯化硬脂酰胺甲基吡啶鎓。除以上实例之外,所述表面活性剂还可以是生物表面活性剂,例如针胞子酸、鼠李糖脂或溶血卵磷脂。
添加到所述墨水或第二液体中的表面活性剂的量相对于所述墨水或第二液体的总量各自优选为低于约10质量%,更优选为约0.01质量%~5质量%,进一步更优选相对于所述墨水或第二液体的总量为约0.01质量%~3质量%。如果所述量大于或等于约10质量%,有时光学浓度会变得不足且颜料墨水的储存稳定性会恶化。
其它添加剂
本发明的墨水组中的墨水和第二液体各自可以包含控制诸如喷射性能等特性的其它添加剂。此类添加剂可以选自例如聚乙亚胺、聚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、诸如乙基纤维素或羧甲基纤维素等纤维素衍生物、多糖及其衍生物、水溶性聚合物、诸如丙烯酸聚合物乳液或聚氨酯乳液等聚合物乳液、环糊精、大环胺、树枝状聚合物(dendrimer)、冠醚、尿素及其衍生物、乙酰胺、硅酮表面活性剂以及含氟表面活性剂。
本发明的墨水组中的墨水和第二液体各自还可以包含其他添加剂,例如pH稳定剂、抗氧化剂、杀真菌剂、粘度调节剂、导电剂和UV(紫外线)吸收剂、螯合剂等。
考虑到同时得到从喷墨头的喷射性并防止所述无机氧化物颜料的沉淀,所述墨水的粘度优选为约3mPa·s~20mPa·s,更优选为约5mPa·s~15mPa·s。第二种液体的粘度优选为约1mPa·s~20mPa·s,更优选为约1mPa·s~15mPa·s。
考虑到干燥性和防止所形成图像中的不均匀性,所述墨水和第二液体的表面张力各自优选为约20mN/m~40mN/m。
一般说来,在将墨水组用于在渗透性记录介质上进行打印的情况中,当墨水和第二液体间的反应较慢时,存在着以下缺点:未反应的小粒径的无机氧化物颜料渗透至所述记录介质中,从而其白色度容易降低。然而,由于根据本发明的墨水组具有高反应性,因此其白色度不会降低。
此外,由于在根据本发明的墨水组的墨水中包含树脂,因此也提高了所述颜料的定影性能。
墨水盒
根据本发明的墨水盒将根据本发明的墨水组装在容器中,并且还包括根据需要适当选择的其他部件。
对所述容器并无特别限制。该容器的形状、结构、尺寸和材料可以根据其用途适当选择。其优选实例包括至少具有由铝层压膜或树脂膜制成的墨水袋的容器。
所述容器的其他实例包括在特开2001-138541中所述的墨水罐。在该情况中,由于将根据本发明的墨水组中的墨水和第二液体各自填充在墨水罐中,因此当墨水从喷墨头排出(喷射)时,可以防止在所述墨水罐中长期储存期间所述墨水特性的劣化,并且,特别是可以充分满足在长期储存期间从记录头的排出性能。
喷墨记录方法和喷墨记录装置
本发明的喷墨记录方法使用如上所述的本发明的喷墨用墨水组,并且至少包括通过由喷墨头将上述墨水喷射到记录介质上从而形成图像。所述喷墨记录方法优选包括通过由所述喷墨头喷射所述墨水和第二液体以便使其在所述记录介质上相互接触从而形成图像。
本发明的喷墨记录装置使用本发明的墨水组并且包含将所述墨水喷射到记录介质上的喷墨头。本发明的喷墨记录装置优选包含喷墨头,各个喷墨头将所述墨水或第二液体喷射到所述记录介质上。所述喷墨记录装置可以是普通喷墨记录装置;或者是具有控制墨水干燥的加热器的记录装置;或者是装备有中间体转印系统的记录装置,所述记录装置将在记录材料印刷在中间体上,随后将所印刷的记录材料转印到诸如纸等记录介质上。
从抑制洇纸和色间渗混的观点来看,本发明的喷墨记录方法和装置优选利用热喷墨记录方法或压电式喷墨记录方法。其原因据推测如下。在热喷墨记录方法中,当喷射时墨水被加热并且具有较低的粘度。墨水的温度在记录纸上降低,从而墨水的粘度迅速增加。因此,可以抑制洇纸和色间渗混。在压电式喷墨方法中,可以喷射高粘度液体。由于高粘度液体在记录介质上不易展开,因此可以抑制洇纸和色间渗混。
在本发明的喷墨记录方法和装置中,每1像素的墨水与每1像素的第二液体的质量比优选为1:20~20:1,更优选为1:10~10:1,进一步更优选为1:5~5:1。
如果所述墨水相对于所述第二液体的量过少或过多,有时凝集会不充分,光学浓度会降低,并且洇纸和色间渗混恶化。在此所用的术语“像素”是指由打印时沿主扫描方向可分割的最小距离和打印时沿次扫描方向可分割的最小距离所限定的区域。向每个像素提供适当的墨水组,使得可获得适当的色彩和图像浓度以形成图像。
在记录介质上以使所述墨水和第二液体相互接触的方式提供所述两种液体。当所述两种液体相互接触时,由于凝集剂的作用,所述墨水发生凝集,并且改善了以下打印性能,如发色性、实心图像区域的均匀性、光学浓度、防止洇纸、防止色间渗混或干燥时间。只要所述两种液体相互接触,并不限制提供所述液体的方式。例如,可以采用使记录介质上的两种液体彼此邻接的方式,或采用在记录介质上使其中一种液体叠加在另一种液体上的方式来提供所述两种液体。
关于在记录纸上提供所述各液体的顺序,优选首先提供所述第二液体,然后提供所述墨水。当首先提供所述第二液体时,可以有效地凝集所述无机氧化物颜料。可以在提供所述第二液体之后的任何时候提供所述墨水。优选在提供第二液体之后0.5秒内提供所述墨水。
在本发明的喷墨记录方法和装置中,在所述墨水和第二液体的各个情况中,每滴液体的质量优选为约0.01ng~25ng,更优选为约0.5ng~20ng,进一步更优选为约0.5ng~15ng。如果所述每滴液体的质量大于约25ng,有时洇纸会恶化。这据推测是因为所述墨水或第二液体与记录介质的接触角会根据每滴液体的量而变化并且随着液滴量的增加而更易于在纸表面上展开。如果每滴液体的质量小于约0.01ng,有时喷射稳定性会恶化。
如果喷墨记录装置可以改变从一个喷嘴中喷射的液滴的体积,则所述“液滴量”是指可打印的最小液滴量。
在下文中,将参考附图详细说明本发明的喷墨记录装置的优选实施方案。在所述附图中,实际上具有相同功能的部件用相同的附图标记表示,并且在以下说明书中省略了重复的说明。
图1为图解说明本发明的喷墨记录装置的优选实施方案的外部构造的透视图。图2为图解说明图1的喷墨记录装置(下文有时称作“成像装置”)的基本内部构造的透视图。
本实施方案的成像装置100通过本发明的喷墨记录方法而形成图像。如图1和图2所示,成像装置100包括外壳6、托盘7、传送辊2、成像部分8和主墨水罐单元4。所述托盘7可承载直至预定量的记录介质1。所述记录介质1可以为普通纸等。所述传送辊2(传送装置)可以逐张地将记录介质1传送到成像装置100的内部。所述成像部分8可以将墨水和处理液喷射到记录介质1上以形成图像。主墨水罐单元4可以将所述墨水和处理液供应给成像部分8(成像装置)中的其各自的副墨水罐单元5。
所述传送辊2为用于传送纸张的装置。所述装置包括一对布置在成像装置100中的可旋转的辊。所述辊夹紧设置在托盘7上的记录介质1,并且在特定时机将指定量的记录介质1逐张地传送到成像装置100的内部。
成像部分8在记录介质1的表面上形成墨水图像。成像部分8包括记录头3、副墨水罐单元5、给电信号电缆9、托架10、导杆11、同步带12、驱动轮13和维护单元14。记录头3和副墨水罐单元5一起由附图标记“5(3)”表示。
所述副墨水罐单元5具有副墨水罐51、52、53、54、55和58。所述副墨水罐51、52、53、54、55和58各自装有不同颜色的墨水或处理液。各副墨水罐中的墨水或处理液可以从记录头喷射。例如,所述副墨水罐51、52、53、54、55和58可以分别装有黑色墨水(K)、黄色墨水(Y)、品红墨水(M)、青色墨水(C)、白色墨水(W)和处理液。当不使用处理液或处理液包含着色剂时,副墨水罐单元5不需要包括用于盛放处理液的单独的墨水罐。在本发明的喷墨记录装置中,将本发明的墨水组中的墨水用作白色墨水(W),并且将本发明的第二液体用作处理液。
所述副墨水罐单元5中的副墨水罐51、52、53、54、55和58各自具有排气口56和补给口57。当记录头3移动至待机位置(或补给位置)时,将补给装置15的排气销151和补给销152分别插入所述排气口56和补给口57中,使得所述副墨水罐单元5和补给装置15得以连接。将所述补给装置15通过补给管16连接到所述主墨水罐单元4。补给装置15通过补给口57将墨水和处理液从所述主墨水罐单元4输送到所述副墨水罐单元5,从而补充所述副墨水罐单元5中的墨水和处理液。
所述主墨水罐单元4包括各自装有不同颜色的墨水或处理液的主墨水罐41、42、43、44、45和48。例如,所述主墨水罐41、42、43、44、45和48可以分别装有黑色墨水(K)、黄色墨水(Y)、品红墨水(M)、青色墨水(C)、白色墨水(W)和处理液。所述处理液为第二液体。每个主墨水罐都可以独立地与成像装置100分离。
如图2所示,将所述给电信号电缆9和副墨水罐单元5连接到所述记录头3。当将图像记录信息通过所述给电信号电缆9从外部传送到所述记录头3时,所述记录头3基于所述图像记录信息从各副墨水罐吸取预定量的墨水和处理液并将墨水和处理液喷射到记录介质1的表面上。所述给电信号电缆9除了传送所述图像记录信息之外,还为记录头3供应驱动记录头3所需的电力。
将所述记录头3布置在所述托架10上。将所述托架10连接到所述同步带12上,其进而连接到导杆11和所述驱动轮13上。根据该结构,所述记录头3可以沿所述导杆11移动,并且可以在方向Y(主扫描方向)上移动。所述方向Y平行于记录介质1的表面,并且垂直于方向X(次扫描方向)。所述方向X为记录介质1的输送方向。方向Z为向上的方向,其垂直于所述方向X和方向Y。
所述成像装置100还包括控制单元(未示出),其基于图像记录信息来控制所述记录头3的驱动时机和所述托架10的驱动时机。所述控制单元使得能够在记录介质1上的指定区域上进行连续成像,所述记录介质1在输送方向X上以指定速率输送,所述成像基于图像记录信息而进行。
将所述维护单元14通过导管连接至减压装置(未示出)。所述维护单元14还连接至所述记录头3的喷嘴部分。所述维护单元14通过使所述各喷嘴的内部成为减压状态以吸取记录头3的喷嘴中的墨水。在成像装置100的运行期间,维护单元14可以除去喷嘴中不必要的墨水,并且当成像装置100停止运行时可以防止墨水通过喷嘴蒸发。
图3为图解说明本发明的喷墨记录装置的另一优选实施方案的外部构造的透视图。图4为图解说明图3的喷墨记录装置(下文有时称作“成像装置”)的基本内部构造的透视图。本实施方案的成像装置101通过本发明的喷墨记录方法而形成图像。
在图3和图4所示的成像装置101中,记录头3的宽度等于或大于记录介质1的宽度。所述成像装置101不具有托架机构。所述成像装置101具有纸张传送系统,所述纸张传送系统在次扫描方向(记录介质1的输送方向,由箭头X表示)上传送纸张。虽然本实施方案中的纸张传送系统为传送辊2,但是所述系统也可以为带型纸张传送系统。
沿次扫描方向X的方向依次排布所述副墨水罐51~55和58。类似地,喷射各种颜色的墨水和处理液的喷嘴(未示出)也沿着次扫描方向排布。所述构造的其它细节与图1和图2中所示的成像装置100相同。在图3和图4中,所述副墨水罐单元5具有这样的构造,即,因为所述记录头3不移动,所以所述副墨水罐单元5一直与所述补给装置15相连接。然而所述副墨水罐单元5也可以仅在补给所述墨水或处理液时与所述补给装置15相连接。
图3和图4中所示的成像装置101使用所述记录头3沿记录介质1的宽度方向(主扫描方向)一次全部地在记录介质1上进行打印。因此,所述装置的构造比具有托架机构的装置的情形更简单,并且打印速度也更高。
此外,根据本发明的喷墨记录方法的优选方面(第二方面)包括使用根据本发明的墨水组,由喷墨头将墨水排出至记录介质,并且利用辊将第二液体涂布在所述记录介质上以使所述墨水与所述第二液体在所述记录介质上接触从而形成图像。
此外,本发明的喷墨记录装置的优选方面(第二方面)包括使用根据本发明的墨水组,并且配备有向记录介质排出墨水的喷墨头和在所述记录介质上涂布第二液体的辊。
在根据本发明的喷墨记录方法的第二方面和所述装置的第二方面中,用于涂布所述第二液体的辊的优选实例包括凹版印刷辊、浸渍辊、转印辊和逆转辊。
在本发明的喷墨记录方法和装置的第二实施方案中,所喷射的每1像素的墨水的质量与所涂布的每1像素的第二液体的质量的比优选为1:20~20:1,更优选为1:10~10:1,进一步更优选为1:5~5:1。
关于在记录纸上喷射和涂布所述各液体的顺序,优选首先涂布所述第二液体,然后喷射所述墨水。当首先涂布所述第二液体时,可以有效地凝集所述无机氧化物颜料。在涂布第二液体之后可以在任何时候喷射所述墨水。优选在提供第二液体之后0.5秒内喷射墨水。
利用根据本发明的喷墨记录方法和装置,使用根据本发明的墨水组,既可以直接形成白色图像,也可以在已经形成(涂覆)有具有与白色不同的色彩的图像的部位形成白色图像。
在根据本发明的喷墨记录方法和装置中,通过利用根据本发明的墨水组,可以避免在喷墨头处发生堵塞。
此外,当利用根据本发明的喷墨记录方法和装置新形成白色图像时,可以得到高打印浓度的白色图像。
此外,当在已经形成有白色以外的图像的部位上用根据本发明的喷墨记录方法和装置形成白色图像时,可以得到对白色以外的图像的高遮盖性。
根据本发明的墨水组、墨水盒、记录方法和记录装置不仅仅可以应用于在诸如普通纸等渗透性纸上形成图像,而且还可以应用于在诸如铜版纸、膜或金属等非渗透性介质上形成图像。因此,根据本发明的墨水组、墨水盒、记录方法和记录装置可以应用于以下领域,如印刷物、用于制备电气线路板的技术、用于制备诸如滤色镜、液晶显示器或有机电致发光显示器等显示设备的技术、医用膜记录、DNA信息记录和诸如壁纸或装饰板等建筑材料。
根据本发明的墨水特别适用于喷墨记录方法。此外,根据本发明的墨水还可以应用于胶印、凹版印刷、柔性版印刷(flexo printing)和丝网印刷等。
实施例
在下文中,将参考实施例更具体地说明本发明。应当注意的是所述实施例不应解释为对本发明的限制。在实施例中,除非另有规定,术语“份”指的是“质量份”。
在以下的实施例中,通过以下方法测量所述表面张力和粘度。
表面张力
通过使用Wilhelmy型表面张力计(由协和界面科学株式会社制造)在23±0.5℃和55±5%RH(相对湿度)的环境下,对所得到的墨水的表面张力进行测量。
粘度
通过使用粘度计(商品名:RHEOMAT 115,由Contraves制造)作为测量装置,对所得到的墨水的粘度进行测量。该测量是将墨水装入测量容器中,并且根据指定方法安装在装置中,在测量温度为23℃和剪切速率为1400s-1的条件下进行的。
实施例1
颜料分散液的制备
将二氧化钛浆料(金红石型,TiO2浓度:80质量%;平均一次粒径:15nm;用钛酸酯偶联剂进行表面处理)500g、通过将氢氧化钠加入到苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物中以中和该共聚物而得到的树脂50g和纯水进行混合,随后利用砂磨机进行分散,然后进一步过滤粗粒部分,从而得到颜料分散液(TiO2浓度:25质量%;数量平均分散粒径:45nm;二氧化钛:树脂的比(质量比)=1:0.1)。
用于制备实施例1的墨水的组成如下:
-颜料分散液(上述):24质量份
-二乙二醇:15质量份
-丙三醇:20质量份
将纯水加入到上述组成中,随后进行混合,然后进一步将pH调整到约为8.1,并且用5μm过滤器进行过滤,从而得到具有数量平均分散粒径为43nm、η(粘度)为4.8mPa·s和γ(表面张力)为32mN/m的分散有二氧化钛的墨水。
第二液体的制备
-琥珀酸:10质量份
-二乙二醇:15质量份
将纯水加入到上述组成中,随后进行混合,然后进一步加入碱金属盐的水溶液,并且将pH调整到4.5,从而得到η为3.2mPa·s和γ为34mN/m的第二液体。
用由此得到的墨水和第二液体,对实施例1进行后述评价。
比较例1
采用以与实施例1相同的方式得到的墨水,对比较例1进行后述评价。
比较例2
用于制备比较例2的墨水的组成如下:
-TiO2溶胶(用硝酸进行胶溶;pH:1.5,一次粒径:约7nm;TiO2浓度:30质量%):20质量份
-二乙二醇:28质量份
-氧乙烯十二烷基醚:0.1质量份
将纯水加入到上述组成中,随后将pH调整到约为1.8,从而得到数量平均分散粒径为15nm、η(粘度)为3.6mPa·s且γ(表面张力)为42mN/m的墨水。
第二液体的制备
-六水合硝酸镁:5质量份
-二乙二醇:8质量份
-丙三醇:17质量份
将纯水加入到上述组成中,并将pH调整到约为7.0,从而得到η为3.1mPa·s且γ为34mN/m的第二液体。
采用由此得到的墨水和第二液体,对比较例2进行后述评价。
实施例2
用以与实施例1相同的方式得到的墨水和以与比较例2相同的方式得到的第二液体,对实施例2进行后述评价。
比较例3
用以与比较例2相同的方式得到的墨水和以与实施例1相同的方式得到的第二液体,对比较例3进行后述评价。
实施例3
使用在实施例1中制备的颜料分散液,制备以下组成的墨水:
墨水的制备
-颜料分散液(上述):24质量份
-丙三醇:15质量份
-聚乙二醇(平均分子量:大约200):2质量份
-氧乙烯油醚(oxyethylene oleyl ether):0.2质量份
将纯水加入到上述组成中,随后进行混合,然后进一步将pH调整到约为8.3,并且用5μm过滤器过滤,从而得到数量平均分散粒径为41nm、η(粘度)为3.6mPa·s和γ(表面张力)为38mN/m的分散有二氧化钛的墨水。
用由此得到的墨水和以与实施例1相同的方式制备的第二液体,对实施例3进行下述评价。
比较例4
只用以与实施例3相同的方式得到的墨水,对比较例4进行后述评价。
实施例4
颜料分散液的制备
将二氧化钛浆料(金红石型,TiO2浓度:75质量%;平均一次粒径:50nm;用硅酸酯偶联剂进行表面处理)400g、通过将氢氧化锂加入到甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物中以中和该共聚物而得到的树脂80g和纯水进行混合,随后利用球磨机进行分散,然后进一步过滤粗粒部分,从而得到颜料分散液(TiO2浓度:20质量%;数量平均分散粒径:85nm;二氧化钛:树脂的比(质量比)=1:0.2)。
墨水的制备
-颜料分散液(上述):30质量份
-二丙二醇:15质量份
-丙三醇:25质量份
-1,2-己二醇:2质量份
-表面活性剂(商品名:OLFINE STG,由Nissin Chemical Industry Co.,Ltd.制造):1.2质量份
将纯水加入到上述组成中,随后进行混合,然后将pH调整到约为8.2,并且用5μm过滤器过滤,从而得到数量平均分散粒径为87nm、η(粘度)为6.6mPa·s且γ(表面张力)为30mN/m的分散有二氧化钛的墨水。
用由此得到的墨水和以与实施例1相同方式得到的第二液体,对实施例4进行后述评价。
比较例5
颜料分散液的制备
将二氧化钛浆料(金红石型,TiO2浓度:95质量%;平均一次粒径:35nm;用硅酸酯偶联剂进行表面处理)500g、的山梨聚糖硬脂酸酯25g和纯水进行混合,随后利用砂磨机进行分散,然后进一步过滤粗粒部分,从而得到颜料分散液(TiO2浓度:30质量%;数量平均分散粒径:85nm)。
墨水的制备
-颜料分散液(上述):15质量份
-丙三醇:40质量份
-四乙二醇:10质量份
将纯水加入到上述组成中,随后进行混合,然后进一步将pH调整到约为7.9,并且用5μm过滤器过滤,从而得到数量平均分散粒径为360nm、η(粘度)为3mPa·s且γ(表面张力)为33mN/m的分散有二氧化钛的墨水。
用由此得到的墨水和以与实施例1相同的方式制备的第二液体,对比较例5进行下述评价。
实施例5
颜料分散液的制备
将二氧化钛浆料(金红石型,TiO2浓度:95质量%;平均一次粒径:25nm;用钛酸酯偶联剂进行表面处理)500g、通过将氢氧化钠加入到苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物中以中和该共聚物而得到的树脂2.5g和纯水进行混合,随后利用砂磨机进行分散,然后进一步过滤粗粒部分,从而得到颜料分散液(TiO2浓度:20质量%;数量平均分散粒径:60nm;二氧化钛:树脂的比(质量比)=1:0.005)。
墨水的制备
-颜料分散液(上述):20质量份
-三乙二醇:20质量份
-2-吡咯烷酮:10质量份
-表面活性剂(商品名:OLFINE STG,由Nissin Chemical Industry Co.,Ltd.制造):2.5质量份
将纯水加入到上述组成中,随后进行混合,随后将pH调整到约为8.1,并且用5μm过滤器过滤,从而得到数量平均分散粒径为63nm、η(粘度)为4.5mPa·s且γ(表面张力)为35mN/m的分散有二氧化钛的墨水。
第二液体的制备
-柠檬酸:6质量份
-丙三醇:10质量份
将纯水加入到上述组成中,随后进行混合,然后进一步加入碱金属盐的水溶液,并且将pH调整到4.2,从而得到η为2.4mPa·s、γ为33mN/m的第二液体。
评价
对于在普通纸(商品名:C2纸,由富士施乐株式会社制造)上用黑色颜料墨水(商品名:INK for WORKCENTRE B900,由富士施乐株式会社制造)打印的文字图像(JEITA标准Pattern J1 Chart),通过使用实验性制备的喷墨头(分辨率:600dpi),将第二液体和实施例1~5及比较例2、3和5的墨水中的一种墨水以此顺序分别依次排出,使得所述第二液体的排出量基本上为所述墨水排出量的四分之一,而每一滴墨水的排出量约为20pl,从而以约0.2s的打印间隔进行连续打印,或者仅使用比较例1和4的墨水在黑色文字图像上打印实心块(2cm×2cm),以便遮盖所述文字图像部分,随后进行以下的评价(1)~(5)。其结果如表1中所示。
(1)图像遮盖度
根据以下标准评价打印在黑色文字图像上的图像。
A:黑色文字图像部分被白色覆盖,不能读取。
B:黑色文字图像部分略微透出,但是不能完全读取。
X:黑色文字图像部分透出并且可以读取。
(2)图像定影性能
用手指擦打印部分,根据以下标准进行评价。
A:非图像部分未被涂污。
B:尽管白色图像部分稍微剥落,但是其下的黑色文字图像不能读取。
X:白色图像部分剥落,其下的黑色文字图像可以读取。
(3)干燥性
连续打印实心块并且将所打印的纸叠置。对在先打印的图像不会转印到打印纸背面的时间进行测量,根据以下标准进行评价。
A:干燥时间小于约5s。
B:干燥时间大于或等于约5s且小于约20s。
X:干燥时间大于或等于约20s。
(4)墨水的分散稳定性
将根据实施例1~5和比较例1~5制备的各墨水在约60℃储存一周。在储存前后,对数量平均分散粒径进行测量,并根据以下标准进行评价。其结果如表1中所示。
A:储存后的数量平均分散粒径减去储存前的数量平均分散粒径所得到的差小于储存前的数量平均分散粒径的约±15%。
B:储存后的数量平均分散粒径减去储存前的数量平均分散粒径所得到的差大于或等于储存前的数量平均分散粒径的约±15%且小于约±30%。
X:储存后的数量平均分散粒径减去储存前的数量平均分散粒径所得到的差大于或等于储存前的数量平均分散粒径的约±30%。
(5)头堵塞性
用根据实施例1~5和比较例2、3和5的各墨水组以及根据比较例1和4的墨水在上述条件下进行打印,在盖紧帽子的状态下,在约23℃将各墨水组/墨水放置一周。放置后不进行维护,对可喷出的喷嘴的比例进行测量。其结果如表1中所示。
A:储存后的可喷出的喷嘴的比例大于或等于约90%。
B:储存后的可喷出的喷嘴的比例大于或等于约70%且小于约90%。
X:储存后的可喷出的喷嘴的比例小于约70%。
此外,用根据实施例1~5及比较例2、3和5的各墨水组,对于用黑色颜料墨水打印有文字图像的打印纸,为了遮盖文字图像部分,用辊(凹版印刷辊)将第二液体涂布在整个打印表面上,接着在2秒后用喷墨头(分辨率:600dpi)将墨水排出到涂布部分上从而在黑色文字图像上打印实心块(2cm×2cm),然后进一步进行上述评价(1)~(3)。结果如表1中所示。
由表1中所示的结果可以看出,实施例1~5在图像遮盖度、图像定影性能、干燥性、墨水分散稳定性和头堵塞性等所有方面均达到优异的效果。
实施例6
颜料分散液的制备
将二氧化钛浆料(金红石型,TiO2浓度:92质量%;平均一次粒径:35nm;用硅酸酯偶联剂进行表面处理)400g、通过将氢氧化钠加入到苯乙烯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物中以中和该共聚物而得到的树脂40g和纯水进行混合,随后利用nanomizer进行分散,然后进一步过滤粗粒部分,从而得到颜料分散液(TiO2浓度:15质量%;数量平均分散粒径:54nm;二氧化钛:树脂的比(质量比)=1:0.1)。
墨水的制备
-颜料分散液(上述):40质量份
-二乙二醇:15质量份
-二丙三醇氧乙烯加成物:10质量份
-乙炔二醇氧乙烯加成物(商品名:OLFINE E1004,由NissinChemical Industry Co.,Ltd.制造):0.5质量份
-乙炔二醇的氧乙烯加成物(商品名:OLFINE E1010,由NissinChemical Industry Co.,Ltd.制造):1质量份
将纯水加入到上述组成中,随后进行混合,然后进一步将pH调整到约为8.1,并且用5μm过滤器过滤,从而得到数量平均分散粒径为76nm、η(粘度)为3.8mPa·s且γ(表面张力)为29mN/m的分散有二氧化钛的墨水。
第二液体的制备
-水杨酸:5质量份
-丙三醇:20质量份
将纯水加入到上述组成中,随后进行混合,然后将pH调整到4.0,从而得到η为2.6mPa·s且γ为32mN/m的第二液体。
通过使用实验性制备的喷墨头(分辨率600dpi)将实施例6的第二液体和墨水依次排出在纸(商品名:RECYCLE COLOR PAPER 100,由富士施乐株式会社制造)上,使得所述第二液体的排出量基本上为所述墨水排出量的五分之一,而每一滴墨水的排出量约为25pl,从而以约0.5s的打印间隔连续打印,以打印白色实心块(5cm×5cm),然后进行(2)图像定影性能、(3)干燥性以及以下(6)白色度的评价。
(6)白色度
根据公知的白色度测量法(ISO白色度(扩散蓝色光反射率)的测量方法),对所打印的各实心块的白色度进行测量,并根据以下标准进行评价。
A:白色度大于或等于约80%。
B:白色度大于或等于约60%且小于约80%。
X:白色度小于约60%。
结果在表2中显示。
表2
图像定影性能 | 干燥性 | 白色度 | |
实施例6 | A | A | A |
实施例7
颜料分散液的制备
将二氧化钛浆料(金红石型,TiO2浓度:96质量%;平均一次粒径:35nm)500g、通过将氢氧化钠加入到甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物中以中和该共聚物而得到的树脂50g和纯水进行混合,随后利用球磨机进行分散,然后进一步过滤粗粒部分,从而得到颜料分散液(TiO2浓度:20质量%;数量平均分散粒径:220nm;二氧化钛:树脂的比(质量比)=1:0.1)。
墨水的制备
-颜料分散液(上述):25质量份
-丙三醇:16质量份
-二丙二醇:7质量份
-1,2-己二醇:4质量份
-二乙二醇单丁醚:6质量份
将纯水加入到上述组成中,随后进行混合,然后进一步将pH调整到约为8.4,并且用5μm过滤器进行过滤,从而得到数量平均分散粒径为210nm、η(粘度)为3.9mPa·s且γ(表面张力)为36mN/m的分散有二氧化钛的墨水。
第二液体的制备
吡咯烷酮羧酸:8质量份
三乙二醇:10质量份
丙三醇:10质量份
氧乙烯-2-乙基已基醚:0.8质量份
将纯水加入到上述组成中后,随后进行混合,然后进一步加入碱金属盐的水溶液,并且将pH调整到4.3,从而得到η为2.8mPa·s且γ为34mN/m的第二液体。
用由此得到的墨水和第二液体,对实施例7进行(1)~(5)的评价。
实施例8
颜料分散液的制备
将氧化锌浆料(ZnO浓度:90质量%;平均一次粒径:75nm)300g、通过将氢氧化钠加入到丙烯酸-丙烯酸酯共聚物中以中和该共聚物而得到的树脂10g和纯水进行混合,随后用微喷均质机(microfluidizer)进行分散,然后进一步过滤粗粒部分,从而得到颜料分散液(ZnO浓度:10质量%;数量平均分散粒径:87nm;氧化锌:树脂的比(质量比)=1:0.033)。
墨水的制备
-颜料分散液(上述):40质量份
-二乙二醇:22质量份
-丙二醇:10质量份
-1,3-丁二醇:5质量份
-氧乙烯氧丙烯嵌段聚合物:1.5质量份
将纯水加入到上述组成中,随后进行混合,然后进一步将pH调整到约为7.9,并且用5μm过滤器进行过滤,从而得到数量平均分散粒径为92nm、η(粘度)为4.4mPa·s且γ(表面张力)为34mN/m的氧化锌分散墨水。
第二液体的制备
-邻苯二甲酸:7质量份
-乙二醇:5质量份
-二丙三醇:15质量份
-氧乙烯油醚:1.0质量份
将纯水加入到上述组成中,随后进行混合,然后进一步加入碱金属盐的水溶液,并且将pH调整到3.7,从而得到η为3.1mPa·s且γ为37mN/m的第二液体。
用由此得到的墨水和第二液体,对实施例8进行(1)~(5)的评价。
实施例7和8的评价结果如表3中所示。
表3
图像遮盖度 | 图像定影性能 | 干燥性 | 墨水分散稳定性 | 头堵塞性 | |
实施例7 | A | A | A | B | B |
实施例8 | B | A | A | A | A |
Claims (16)
1.一种喷墨用墨水组,该喷墨用墨水组包含:
墨水,所述墨水包含通过分散无机氧化物颜料和至少具有亚氨基的树脂而制备的颜料分散液;和
第二液体,所述第二液体包含能够凝集所述无机氧化物颜料的凝集剂,
其中所述凝集剂为有机磺酸及其盐或有机羧酸及其盐,所述有机羧酸选自草酸、琥珀酸、反丁烯二酸、邻苯二甲酸、柠檬酸、水杨酸、葡糖醛酸、抗坏血酸和由下式1表示的饱和或不饱和杂环化合物
式1
其中,X表示O、CO、NH、NR、S或SO2,R表示烷基;M表示氢原子、碱金属或胺;n表示3~7的整数;m表示1或2;1表示1~5的整数。
2.如权利要求1所述的喷墨用墨水组,所述喷墨用墨水组能够用于记录白色图像。
3.如权利要求1所述的喷墨用墨水组,其中所述无机氧化物颜料的数量平均分散粒径为10nm~100nm。
4.如权利要求1所述的喷墨用墨水组,其中所述无机氧化物颜料包含二氧化钛和氧化锌中的至少一种。
5.如权利要求1所述的喷墨用墨水组,其中所述无机氧化物颜料包含二氧化钛。
6.如权利要求1所述的喷墨用墨水组,其中所述无机氧化物颜料的量与所述树脂的量间的质量比,无机氧化物颜料∶树脂,为1∶0.01~1∶0.3。
7.一种装有权利要求1至6任一项所述的喷墨用墨水组的墨水盒。
8.一种喷墨记录方法,该方法包括提供权利要求1至6任一项所述的喷墨用墨水组的步骤和在记录介质上形成图像的步骤,
所述在记录介质上形成图像的步骤通过以下方式进行:
由喷墨记录头将所述墨水喷射到所述记录介质上;和
将所述第二液体施加在所述记录介质上,使所述墨水和所述第二液体在所述记录介质上相互接触。
9.如权利要求8所述的喷墨记录方法,其中所述图像是白色图像。
10.如权利要求8所述的喷墨记录方法,其中通过由所述喷墨记录头喷射所述第二液体进行所述第二液体的施加,以及在所述第二液体的喷射之后进行所述墨水的喷射。
11.如权利要求8所述的喷墨记录方法,其中通过利用辊进行涂布来进行所述第二液体的施加。
12.如权利要求11所述的喷墨记录方法,其中在所述第二液体的涂布之后进行所述墨水的喷射。
13.一种使用权利要求1至6任一项所述的喷墨用墨水组的喷墨记录装置,所述喷墨记录装置包括:
将所述墨水喷射到记录介质上的喷墨记录头;和
将所述第二液体施加在所述记录介质上的装置。
14.如权利要求13所述的喷墨记录装置,所述喷墨记录装置能够记录白色图像。
15.如权利要求13所述的喷墨记录装置,其中施加所述第二液体的所述装置为喷墨记录头,所述喷墨记录头将所述第二液体喷射到所述记录介质上。
16.如权利要求13所述的喷墨记录装置,其中施加所述第二液体的所述装置为辊,所述辊将所述第二液体涂布在所述记录介质上。
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