CN101519006B - 喷墨记录方法、喷墨记录用前处理液以及墨水组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了喷墨记录方法、喷墨记录用前处理液以及墨水组合物。其中，在喷墨打印机中，将含有多价金属盐、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和水的无色的前处理液附着在普通纸上并进行前处理之后，喷射与所述多价金属盐反应的、含有颜料和水的至少一种墨水组合物，从而形成图像。

Description

喷墨记录方法、喷墨记录用前处理液以及墨水组合物
相关申请的交叉参考
本申请基于2008年2月28日提交的美国临时专利申请第61/032,372号并要求其优先权和权益，并将其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及喷墨记录方法、喷墨记录用前处理液以及墨水组合物。
背景技术
现有的喷墨记录用墨水通常以水为主要成分，并含有乙二醇等水溶性高沸点有机溶剂。以防止干燥和防止堵塞等目的来掺入水溶性高沸点有机溶剂。在使用这样的墨水在普通纸上记录的情况下，会产生各种各样的问题。具体地，不一定能得到充分的定影性。根据情况不同，会出现推断是由记录纸表面的填料或胶粘剂的不均匀的分布引起的不均匀图像。在目标图像为彩色的情况下，由于多种颜色的墨水在定影到纸上之前逐个地重叠，所以尤其构成问题。在不同的图像的边界部分或者颜色模糊，或者不均匀地混合，从而发生被称为渗色(bleeding)的现象。其结果是，不能得到满意的图像。
为了在普通纸上形成良好的彩色图像而提出有在喷射墨水前对普通纸进行前处理的方法。由于使前处理液预先附着在普通纸上，所以被称为双液供给法(two-liquid feeding method)。
例如，日本特开昭63-60783号公报公开了如下的方法：在将含有碱性聚合物的液体附着在普通纸上之后，记录含有阴离子染料的墨水。日本特开昭63-22681号公报公开了将第一液体和第二液体在普通纸上混合的记录方法。第一液体含有反应性化学物种，第二液体含有与该反应性化学物种反应的化合物。此外，日本特开昭63-299971号公报公开了如下的方法：在附着含有在每个分子中具有两个以上的阳离子基团的有机化合物的液体之后，记录含有阴离子染料的墨水。
日本特开平5-202328号公报公开了在将多价金属盐溶液附着到普通纸上之后，适用含有染料的墨水组合物的方法。染料至少含有一个羧基，该羧基与多价金属盐中的多价金属离子反应。其结果是，形成有不溶性复合物，能够得到耐水性良好且没有渗色的高质量的图像。此外，还提出有多种双液供给法的喷墨记录方法(例如日本特开平3-240557号公报、日本特开平3-240558号公报、日本特登3689444、特登3904120等)。
在采用任何一种双液供给法的情况下，得到的图像的品质都是良好的。但是，由于通过基于双液供给的印字来将进行了凝聚反应的印字物形成在普通纸的表层，所以与单液供给相比干燥速度较慢。若使用掺入有乙二醇醚作为渗透剂的前处理液，则能够加快干燥速度。但是，由于乙二醇醚的添加导致前处理液的保存稳定性下降，其结果是前处理液的喷出性变得不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供喷墨记录方法，其通过双液供给法，将速干性卓越的喷墨记录物形成在普通纸上，并能够得到高品质的图像。
而且，本发明的目的在于提供保存稳定性卓越且对普通纸的渗透性良好的喷墨记录用前处理液。
另外，本发明的目的在于提供颜料能够稳定地分散，喷出稳定性卓越且对普通纸的渗透性良好的墨水组合物。
根据本发明的一个方面，提供了喷墨记录方法，其包括：使含有多价金属盐、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和水的无色的前处理液附着于普通纸，并进行前处理；以及在前处理后的普通纸上，喷射与上述多价金属盐反应的至少一种墨水组合物，从而形成图像，其中，上述墨水组合物包含颜料和水。
根据本发明的另一方面，提供了喷墨记录用前处理液，其是在将图像形成在普通纸上之前，通过喷墨打印机使墨水组合物附着于上述普通纸的前处理液，其中，上述喷墨记录用前处理液含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、多价金属盐和水。
根据本发明的其它方面，提供了墨水组合物，其是上述方法中使用的墨水组合物，其中，上述墨水组合物包含3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
本发明的其它目的和优点将在下面的描述中阐述，并且部分地将从该描述中变得显而易见，或可以通过实施本发明而了解。本发明的目的和优点可以通过下文中具体指出的手段及其组合来实现并获得。
附图说明
本发明的附图结合于说明书中并构成说明书一部分，它示出了本发明的实施例，并且与以上给出的概括性描述和以下给出的对实施例的详细描述一起用于解释本发明的原理。
图1示出了适用本发明的一个实施方式的喷墨记录装置的一个例子。
具体实施方式
以下，具体地说明本发明的实施方式。
图1是本发明的实施方式涉及的喷墨记录方法中使用的记录装置的截面图。用纸盒100以及用纸盒101用于保存大小不同的纸张p。供纸辊102或供纸辊103从用纸盒100或用纸盒101中取出与所选择的纸张大小相对应的纸张p，并输送给输送辊对104、105以及对位辊对106。
通过驱动辊108和两根从动辊109赋予输送带107张力。在输送带107的表面上以规定间隔设置有孔，为了使纸张p在输送带107的内侧吸附于输送带107而设置有连接于风扇(fan)110的负压室111。在输送带107的纸张输送方向下游设置有输送辊对112、113以及114。
在输送带107的上面，根据图像数据排列有五列用于向纸张喷出墨水的喷墨头。从上游侧开始依次排列有用于喷出前处理液的喷墨头115S、用于喷出青(C)墨水的喷墨头115C、用于喷出品红(M)墨水的喷墨头115M、用于喷出黄色(Y)墨水的喷墨头115Y、用于喷出黑色(Bk)墨水的喷墨头115Bk。而且，在各喷墨头115上还设置有用于保存前处理液以及各色墨水的处理液盒116S、用于收容各色墨水的青(C)墨盒116C、品红(M)墨盒116M、黄色(Y)墨盒116Y、黑色(Bk)墨盒116Bk，其分别通过管(tube)117C、117M、117Y、117Bk连接。
在图示的装置中，虽然使用喷墨头115S将前处理液涂敷在用纸p的期望的位置上，但并不仅限于这样的结构。也可以使用圆筒状的涂敷辊将前处理液涂敷在整张用纸上。
对本发明的实施方式涉及的喷墨记录方法进行说明。
首先，通过图像处理单元(未图示)开始用于记录的图像处理，将用于记录的图像数据传送给各喷墨头115S、115C、115M、115Y、115Bk。并且，通过供纸辊102或供纸辊103从用纸盒100或用纸盒101中逐张地取出所选择的纸张尺寸的纸张p，并输送至输送辊对104、105以及对位辊对106。对位辊106对纸张p的偏斜进行校正，并在规定的定时进行输送。
由于负压室111通过输送带107的孔吸入空气，因此，纸张p在被吸附于输送带107的状态下在喷墨头115的下侧进行输送。由此，各喷墨头115和纸张p可以保持一定的间隔。通过与从对位辊对106输送纸张p的定时同步地从各喷墨头115S、115C、115M、115Y、115Bk中喷出处理液及各色墨水，从而在纸张p的期望的位置上形成彩色图像。形成有图像的纸张p通过输送辊对112、113以及114被排出到排纸托盘118上。
在本发明的实施方式中，从喷墨头115S喷出的前处理液含有多价金属盐、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇(3-methoxy-3-methyl-1-butanol)和水。
为了促进墨水组合物中的颜料的凝聚而将多价金属盐掺入前处理液中。作为多价金属盐中所含有的金属离子，例如可以列举有Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+以及Ba2+等二价离子、Al3+以及Fe3+等三价离子。由于在水中的溶解稳定性高，所以优选含有Ca2+的多价金属盐。例如氯化钙等。
在保证印字品质和不引起堵塞的范围内确定前处理液中的多价金属盐的浓度。在多价金属盐的含量过少的情况下，无法充分得到期望的效果。另一方面，即使过剩地含有多价金属盐，也不能够发挥特别显著的效果。多价金属盐的浓度优选是按重量计1％至25％程度(左右)，更优选是按重量计2％至15％左右。
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇作为渗透剂而发挥作用。以往，作为前处理液所含有的渗透剂，通常使用乙二醇醚类的溶剂。但是，含有乙二醇醚类的溶剂的前处理液缺乏保存稳定性，且渗透效果也不充分。
本发明的发明人着眼于3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇相对于多价金属盐的溶解性卓越这点。即使在前处理液中以按重量计50％左右大量地含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的情况下，多价金属盐也能够良好地溶解。通过混合3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇，从而能够得到保存稳定性优良且喷出稳定性以及渗透性良好的前处理液。
只要在前处理液中以按重量计1％以上的量含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇，就能够获得效果。但是即使过剩地含有，也不能得到良好的效果，因此优选含量的上限是按重量计35％左右。更加优选的含量是按重量计3％至20％左右。
除了上述的成分，还可以根据需要将从高沸点有机溶剂、pH调节剂、防腐剂、防霉剂、树脂成分、表面活性剂以及消泡剂中选择的添加剂掺入到前处理液中。
高沸点有机溶剂作为防干剂而发挥作用，可以列举有例如多元醇类以及含氮杂环化合物等。作为多元醇类，可以使用乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、丙三醇(甘油)、1，2，6-己三醇、1，2，4-丁三醇、1，2，3-丁三醇以及petriol(ペトリオ一ル)(参见US7374608A)等。作为含氮杂环化合物，可以使用N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑烷酮以及ε-己内酰胺等。
作为pH调节剂，可以使用例如磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、氢氧化钠以及三乙醇胺等。
作为防腐剂、防霉剂，可以使用苯甲酸钠、五氯苯酚钠、2-巯基吡啶-1-氧化物钠盐、山梨酸钠、脱氢醋酸钠以及1，2-二苯并异噻唑啉-3-酮(1，2-dibenzoisothiazolin-3-one)(ICI社的Proxel CRL、Proxel BDN、Proxel GXL、Proxel XL-2、Proxel TN)等。
作为树脂成分，可以使用例如纤维素类、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等。
虽然对于表面活性剂并没有特别的限定，但是优选阴离子型表面活性剂以及非离子型表面活性剂。作为阴离子型表面活性剂，可以列举例如有十二烷基苯磺酸钠、月桂酸钠以及聚氧乙烯烷基醚硫酸铵盐等。作为非离子性表面活性剂，可以列举有例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚(polyoxyethylene alkyl phenyl ethers)、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺等。
另外，也可以使用乙炔乙二醇(acetylene glycol)(Olefin Y、Surfynol 82、104、440、465以及485(任一个都是Air Products andChemicals Inc.制))。
上述这样的表面活性剂可以单独使用或两种以上混合使用。
作为消泡剂，例如可以使用硅类消泡剂、乙炔二醇类消泡剂等。
喷射到前处理后的普通纸上的墨水组合物含有颜料和水。对于颜料并没有特别的限定，可以使用无机颜料以及有机颜料的任一种。作为无机颜料，可以列举有例如氧化钛以及氧化铁。此外，可以使用接触法、炉法或热法等的公知的方法等制造的炭黑(carbonblack)。
作为有机颜料，可以使用例如偶氮颜料(偶氮色淀、不溶性偶氮颜料、偶氮缩合颜料、鳌合偶氮颜料等)、多环颜料(例如，酞菁颜料、苝颜料(perylene pigments)、紫环酮颜料、蒽醌颜料、喹吖酮颜料、二噁嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹酞酮颜料等)、染料鳌合物(例如碱性染料型鳌合物、酸性染料型鳌合物等)、硝基颜料、亚硝基颜料和苯胺黑等。
作为黑色墨水而使用的炭黑，具体地可以列举有No.2300、No.900、MCF 88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等(三菱化学制)，Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000、Raven 3500、Raven 1255、Raven 700等(哥伦比亚公司(Columbian Chemicals Company)制)；Regal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、Monarch 1000、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch1400等(卡博特公司(Cabot Corporation)制)；以及Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、ColorBlack FW200、Color Black S150、Color Black S160、Color BlackS170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printex 140U、Special Black6、Special Black 5、Special Black 4A、Special Black 4等(德固萨(Degussa AG)制)。
炭黑的平均粒径优选是50nm至200nm范围左右，更加优选是80nm至150nm范围左右。
上述炭黑优选在表面上具有羧基。这样的炭黑被称作自分散型(self-dispersible)炭黑。羧基与前处理液中的多价金属离子之间的反应性非常高。一旦墨水组合物中的羧基与前处理液中的多价金属离子接触，则颜料非常迅速地凝聚。通过凝聚的颜料堆积在普通纸的表面从而可以得到高浓度的图像。
羧基不一定非得存在于颜料粒子的表面上。即使在分子构造内包含羧基的高分子分散剂包含在墨水组合物中的情况下也能够得到同样的效果。颜料通过含有羧基的高分子分散剂而在墨水组成物中细微地分散。一旦将这样的墨水组合物印刷在通过含有多价金属离子的前处理液被进行了前处理的普通纸上，则通过多价金属离子和羧基的反应，颜料凝聚。如上所述，通过凝聚的颜料堆积在普通纸的表面，从而能够得到高浓度的图像。
作为黄色墨水而使用的颜料，具体地可以列举有以下的颜料等：C.I.Pigment Yellow(颜料黄)1、C.I.Pigment Yellow 2、C.I.Pigment Yellow 3、C.I.Pigment Yellow 12、C.I.Pigment Yellow 13、C.I.Pigment Yellow 14C、C.I.Pigment Yellow 16、C.I.PigmentYellow 17、C.I.Pigment Yellow 73、C.I.Pigment Yellow 74、C.I.Pigment Yellow 75、C.I.Pigment Yellow 83、C.I.Pigment Yellow 93、C.I.Pigment Yellow 95、C.I.Pigment Yellow 97、C.I.Pigment Yellow98、C.I.Pigment Yellow 109、C.I.Pigment Yellow 110、C.I.PigmentYellow 114、C.I.Pigment Yellow 128、C.I.Pigment Yellow 129、C.I.Pigment Yellow 138、C.I.Pigment Yellow 150、C.I.Pigment Yellow151、C.I.Pigment Yellow 154、C.I.Pigment Yellow 155、C.I.PigmentYellow 180以及C.I.Pigment Yellow 185等。
作为品红墨水使使用的颜料，具体地可以列举有以下的颜料等：C.I.Pigment Red(颜料红)5、C.I.Pigment Red 7、C.I.PigmentRed 12、C.I.Pigment Red 48(Ca)、C.I.Pigment Red 48(Mn)、C.I.Pigment Red 57(Ca)、C.I.Pigment Red 57：I、C.I.Pigment Red 112、C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment Red 123、C.I.Pigment Red 168、C.I.Pigment Red 184、C.I.Pigment Red 202以及C.I.Pigment Violet19。
作为青墨水而使用的颜料，具体地可以列举有以下的颜料等：C.I.Pigment Blue(颜料蓝)1、C.I.Pigment Blue 2、C.I.Pigment Blue3、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 15:4、C.I.Pigment Blue15:34、C.I.Pigment Blue 16、C.I.Pigment Blue 22、C.I.Pigment Blue60、C.I.Vat Blue 4以及C.I.Vat Blue 60。
基于与黑色颜料的情况相同的理由，优选使用通过在分子构造内含有羧基的高分子分散剂来微细分散化黄色、品红色以及青色颜料的方式。
墨水组合物优选含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇作为渗透剂。以往，作为墨水组合物中所含有的渗透剂，通常使用的是乙二醇醚类的溶剂。在颜料墨水中，如果乙二醇醚类渗透剂的添加量多，则颜料的长期分散稳定性降低，在喷出性能上出现问题。
即使3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇在墨水组合物中以按重量计35％左右的方式大量含有的情况下，颜料的分散稳定性的降低与乙二醇醚类渗透剂相比较小。其结果是，能够得到渗透性快且长期喷出性能良好的墨水组合物。
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇只要在墨水组合物中含有按重量计1％以上的量，就能够得到效果。即使过剩含有，也不能够得到特别良好的效果，优选含量的上限是按重量计15％左右。
此外，根据需要，还可以添加作为防干剂的高沸点有机溶剂、pH调节剂、防腐剂、防霉剂以及表面活性剂等。作为这样的添加剂，可以使用与前处理液的情况相同的添加剂。
因为是用于喷墨记录，所以本发明的实施方式涉及的墨水组合物需要具有适合于从喷墨式打印机的喷墨头的喷嘴喷出的粘度。具体来讲，优选25℃时的粘度是5mPa·s～50mPa·s。
在本实施方式涉及的喷墨记录方法中，在使用墨水组合物形成图像前，使用含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的前处理液处理普通纸。如上所述，本实施方式的前处理液的保存稳定性卓越，且喷出稳定性以及渗透性也良好。
由于使用含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的前处理液，所以通过本发明的实施方式涉及的方法，能够形成高质量的图像。
在墨水组合物中，在添加了3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇作为渗透剂的情况下，速干性得以进一步提高。
下面，示出了本发明的实施例以及比较例。
首先，调制了17种前处理液(Pre 1至Pre 17)。在调制各个前处理液时，按照分别示出的处方混合规定的成分，用搅拌器搅拌1小时。然后，使用1μm的薄膜过滤器过滤，得到想要的前处理液。
前处理液1(Pre 1)
氯化钙                    0.5重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    5重量％
丙三醇                    30重量％
Emulgen 108               1重量％
1.(花王的表面活性剂聚氧乙烯月桂醚)
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
前处理液2(Pre 2)
氯化钙                    1重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    1重量％
丙三醇                    30重量％
Emulgen 108               1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
前处理液3(Pre 3)
氯化钙                    2重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    3重量％
丙三醇                    20重量％
聚乙二醇#200              10重量％
Emulgen 108               1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
前处理液4(Pre 4)
氯化钙                    10重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    5重量％
丙三醇                    25重量％
Emulgen 108               1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
前处理液5(Pre 5)
氯化钙                    15重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    10重量％
丙三醇                    15重量％
聚乙二醇#200              15重量％
Emulgen 108               1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
前处理液6(Pre 6)
氯化钙                    10重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    35重量％
丙三醇                    15重量％
聚乙二醇#200              10重量％
Emulgen 108               1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
前处理液7(Pre 7)
氯化钙                    10重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    20重量％
丙三醇                    10重量％
聚乙二醇#200              10重量％
Emulgen 108               1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
前处理液8(Pre 8)
氯化钙                    25重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    15重量％
丙三醇                    10重量％
聚乙二醇#200              15重量％
Emulgen 108               1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
前处理液9(Pre 9)
氯化钙                    10重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    40重量％
丙三醇                25重量％
Emulgen 108           1重量％
Proxel xl-2(s)        0.2重量％
离子交换水            至平衡
前处理液10(Pre 10)
氯化钙                10重量％
丙三醇                25重量％
Emulgen 108           1重量％
Proxel xl-2(s)        0.2重量％
离子交换水            至平衡
前处理液11(Pre 11)
氯化钙                5重量％
乙二醇单丁醚          5重量％
丙三醇                25重量％
Emulgen 108           1重量％
Proxel xl-2(s)        0.2重量％
离子交换水            至平衡
前处理液12(Pre 12)
氯化钙            10重量％
二乙二醇单丁醚    5重量％
丙三醇            25重量％
Emulgen 108       1重量％
Proxel xl-2(s)    0.2重量％
离子交换水        至平衡
前处理液13(Pre 13)
氯化钙            10重量％
三乙二醇单丁醚    10重量％
丙三醇            25重量％
Emulgen 108       1重量％
Proxel xl-2(s)    0.2重量％
离子交换水        至平衡
前处理液14(Pre 14)
氯化钙            25重量％
乙二醇单丁醚      20重量％
丙三醇            25重量％
Emulgen 108       1重量％
Proxel xl-2(s)    0.2重量％
离子交换水        至平衡
前处理液15(Pre 15)
氯化钙            30重量％
二乙二醇单丁醚    15重量％
丙三醇            25重量％
Emulgen 108       1重量％
Proxel XL-2(s)    0.2重量％
离子交换水        至平衡
前处理液16(Pre 16)
氯化钙            10重量％
乙二醇单丁醚      1重量％
丙三醇            25重量％
Emulgen 108       1重量％
Proxel xl-2(s)    0.2重量％
离子交换水        至平衡
前处理液17(Pre 17)
氯化钙            10重量％
乙二醇单丁醚      2重量％
丙三醇            25重量％
Emulgen 108       1重量％
Proxel xl-2(s)    0.2重量％
离子交换水        至平衡
针对所得的前处理液评价保存稳定性以及保存后喷出性。
对于保存稳定性的评价，首先，取各个前处理液100cc，分别收容到玻璃制的样品瓶中。将其密封，然后保存在65℃的恒温槽中。经过30后，考察前处理液的表面张力、粘度以及有无沉淀物析出。
利用CBVP-A3表面张力计(协和界面科学社(協和界面科学社))测定表面张力，利用TV-33型粘度计(冬机产业社(東機産業社))测定粘度。对于表面张力以及粘度这样的物理属性，求相对于初期值的变化率，按照下面的四个等级进行了评价。即，小于5％(非常少)、大于等于5％小于10％(少)、大于等于10％小于20％(稍有改变)、以及大于等于20％(非常大)。
另外，对于沉淀物的析出，通过目测来观察。将这些结果进行综合，按照以下的标准评价保存稳定性。
◎：物理属性变化为小于5％，且不能确认沉淀物的析出。
○：物理属性变化为大于等于5％小于10％，且不能确认沉淀物的析出。
△：物理属性变化为大于等于10％小于20％、或者可以观察到少量沉淀物的析出。
×：物理属性变化为大于等于20％、或者沉淀物的析出较多。
利用以下的方法评价保存后的喷出性。首先，取各个前处理液500cc，分别收容到玻璃制的样品瓶中。将此密封，保存在65℃的恒温槽中。30天保存后，利用与上述同样的喷墨记录装置评价喷出性。进行2小时的连续喷出试验，调查不喷出的次数，用以下的标准进行了评价。
◎：未发生不喷出(0次)
○：1至3次
△：4至10次
×：11次以上
表1
Figure G2009100095833D00201
表2
Figure G2009100095833D00211
如上述表1所示，含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的No.1至No.9的前处理液示出了良好的保存稳定性以及保存后喷出性。
No.10的前处理液未含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇以及乙二醇醚类渗透剂中的任一个，取而代之地含有丙三醇。No.11至No.17的前处理系统含有乙二醇醚类渗透剂。乙二醇醚类渗透剂的含量少至1重量％的No.16的前处理液具有与No.10的前处理液等同的特性。但是，如果乙二醇醚类渗透剂的含量变多，则从表2可明显看出前处理液的保存稳定性以及保存后的喷出性降低。
接着，调制了11种的墨水组合物。墨水组合物是五种黑色墨水(B1至B5)、两种黄色墨水(Y1、Y2)、两种品红色墨水(M1、M2)以及两种青色墨水(C1、C2)。对于各个墨水组合物的调制，以分别表示的处方将各个成分混合，用搅拌器搅拌1小时。然后，用1μm的薄膜过滤器过滤，得到了想要的墨水组合物。
黑色墨水1(B1)
结合羧基的自分散炭黑液
(由卡博特特种化学公司(Cabot Specialty Chemicals，Inc.)制)
(炭黑固体成分浓度)    4重量％
丙三醇                30重量％
Surfynol 465        1重量％
Proxel xl-2(s)      0.2重量％
离子交换水          至平衡
黑色墨水2(B2)
含羧基的高分子分散剂A分散的炭黑液(富士色素公司制(富士色素社製))
(炭黑固体成分浓度)        4重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    1重量％
丙三醇                    30重量％
Surfynol 465              1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
黑色墨水3(B3)
含羧基的高分子分散剂A分散的炭黑液(富士色素公司制)
(炭黑固体成分浓度)        4重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    5重量％
丙三醇                    20重量％
聚乙二醇#200        10重量％
Surfynol 465        1重量％
Proxel xl-2(s)      0.2重量％
离子交换水          至平衡
黑色墨水4(B4)
含羧基高分子分散剂A分散炭黑液(富士色素公司制)
(炭黑固体成分浓度)        4重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    10重量％
丙三醇                    25重量％
Surfynol 465              1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
黑色墨水5(B5)
羧基结合自分散炭黑液
(由卡博特特种化学公司制)
(炭黑固体成分浓度)        4重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    5重量％
丙三醇                    15重量％
聚乙二醇#200              15重量％
Surfynol 465              1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
黄色墨水1(Y1)
含羧基高分子分散剂A分散黄色颜料分散液(富士色素公司制)
(黄色颜料固体成分浓度)    4重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    5重量％
丙三醇                    20重量％
聚乙二醇#200              10重量％
Surfynol 465              1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
黄色墨水2(Y2)
含羧基高分子分散剂B分散黄色颜料分散液(富士色素公司制)
(黄色颜料固体成分浓度)    4重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    5重量％
丙三醇                    20重量％
聚乙二醇#200              10重量％
Surfynol 465              1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
品红色墨水1(M1)
含羧基高分子分散剂A分散品红色颜料分散液(富士色素公司制)
(品红色颜料固体成分浓度)  4重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    5重量％
丙三醇                    20重量％
聚乙二醇#200              10重量％
Surfynol 465              1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
品红色墨水2(M2)
含羧基高分子分散剂B分散品红色颜料分散液(富士色素公司制)
(品红色颜料固体成分浓度)    4重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇      5重量％
丙三醇                      20重量％
聚乙二醇#200                10重量％
Surfynol 465                1重量％
Proxel xl-2(s)              0.2重量％
离子交换水                  至平衡
青色墨水1(C1)
含羧基高分子分散剂A分散青色颜料分散液(富士色素公司制)
(青色颜料固体成分浓度)    4重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    5重量％
丙三醇                    20重量％
聚乙二醇#200              10重量％
Surfynol 465              1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水                至平衡
青色墨水2(C2)
含羧基高分子分散剂B分散青色颜料分散液(富士色素公司制)
(青色颜料固体成分浓度)    4重量％
3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇    5重量％
丙三醇                    20重量％
聚乙二醇#200              10重量％
Surfynol 465              1重量％
Proxel xl-2(s)            0.2重量％
离子交换水至平衡
如下述表3所示，使前处理液和黑色墨水组合并在普通纸上进行印刷，评价印字质量。印刷中，使用了与前处理液的喷出性的评价的情况同样的喷墨记录装置。也就是说，使用了安装了东芝泰格(東芝テツク)压电头(600dpi)的喷墨记录装置。作为普通纸，准备了东芝复写纸、Xerox 4024纸、理光高级普通纸(型E)、TidalMP纸和Neusiedler纸这五种。
表3
  前处理液   黑色墨水
  实施例1   Pre 4   B1
  实施例2   Pre 4   B2
  实施例3   Pre 4   B3
  实施例4   Pre 4   B4
  实施例5   Pre 4   B5
  实施例6   Pre 1   B3
  实施例7   Pre 2   B3
  实施例8   Pre 3   B3
  实施例9   Pre 5   B3
  实施例10   Pre 6   B3
  实施例11   Pre 7   B3
  实施例12   Pre 8   B3
  比较例1   Pre 10   B3
  比较例2   Pre 16   B3
通过洇墨(濡湿)、OD值以及速干性来评价印字质量。
(洇墨)
首先，在普通纸上以100％覆盖率(duty)印刷前处理液之后，用黑色墨水印刷文字。干燥后，观察文字上有无发生洇墨，用以下的标准进行评价。评价是针对上述的五种普通纸进行的。
OK：没有洇墨，清晰。
NG：发生了胡须状的洇墨。
(OD值)
首先，在普通纸上，以100％覆盖率印刷前处理液之后，以100％覆盖率用黑色墨水进行了立体印刷(solid printing)。干燥后，立体印刷部的反射OD通过X-Rite 900(X-Rite社制)进行了测定。在上述五种普通纸上进行印刷，并求取了OD值，将其平均值作为各个实施例的OD值。
(速干性)
在作为普通纸的东芝复印纸上，通过与上述同样的喷墨记录装置进行了印刷。
首先，在普通纸的10mm×10mm的区域上，以100％覆盖率用前处理液进行了印刷。然后，以100％覆盖率的黑色墨水进行立体印刷。在放置规定的时间之后，在印刷部分上层积新的相同的普通纸，并放置300g的重量(砝码)。经过10秒钟之后，剥离层积的普通纸，确认是否附着有墨水。
立体印刷后，到层积新的普通纸为止的时间为5秒钟后、10秒钟后、30秒钟后以及60秒钟后这四种。通过目视来研究各种情况下的墨水附着程度，并依照以下的标准来进行判断。。
◎：5秒后没有附着
○：10秒后没有附着
△：30秒后没有附着
×：60秒后附着
针对实施例1-12以及比较例1、2，将所得的结果总结于下述表4中。
表4
  洇墨   OD值   速干性
  实施例1   OK   1.45   ○
  实施例2   OK   1.43   ○
  实施例3   OK   1.41   ◎
  实施例4   OK   1.38   ◎
  实施例5   OK   1.43   ◎
  实施例6   OK   1.28   ◎
  实施例7   OK   1.31   ○
  实施例8   OK   1.35   ◎
  实施例9   OK   1.43   ◎
  实施例10   OK   1.40   ◎
  实施例11   OK   1.42   ◎
  实施例12   OK   1.48   ◎
  比较例1   OK   1.48   ×
  比较例2   OK   1.42   △
在实施例1至12中，使用添加有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇作为渗透剂的前处理液进行了双液式印刷。均得到了速干性卓越、高浓度、高质量的图像。
在使用不含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的前处理液的比较例1、2中，速干性差。
尤其在实施例2至12中，由于在墨水组合物中含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇，所以速干性得以进一步提高。
接着，如下述表5所示，将黑色墨水、彩色墨水以及前处理液组合，并在普通纸上进行印刷，评价了印字质量。
表5
  前处理液   黑色墨水   彩色墨水
  实施例13   Pre 4   B3   Y1M1C1
  实施例14   Pre 4   B3   Y2M2C2
 比较例3   无   B3   Y2M2C2
 比较例4   无   B3   Y1M1C1
针对有无洇墨、OD值以及速干性，使用上述方法进行评价。进一步地研究渗色。具体地，通过上述喷墨记录装置在上述五种普通纸上，首先以100％覆盖率使用前处理液进行印刷。然后以100％覆盖率同时印刷彩色墨水(黄色、品红色、青色)和黑色墨水(文字)，并研究文字的边界部分的不均匀的色彩的混合的程度。按以下的标准进行了判断。
OK：没有色彩混合，边界清晰的情况
NG：出现色彩混合成胡须状的情况
其结果总结于下述表6中。
表6
  洇墨   OD值   速干性   色渗
  实施例13   OK   1.41   ◎   OK
  实施例14   OK   1.41   ◎   OK
  比较例3   NG   1.21   ○   NG
  比较例4   NG   1.21   ○   NG
比较例3中，除了不使用含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的前处理液进行前处理之外，其它均在与实施例13同样的条件下进行了印刷，比较例4中，除了不使用含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的前处理液进行前处理之外，其它均在与实施例14同样的条件下进行了印刷。在实施例13、14以及比较例3、4的任一个中，所使用的墨水组合物含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
如比较例3、4的结果所示，在不使用含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇的前处理液进行前处理的情况下，发生洇墨。而且，由于速干性差，所以在比较例中，无法避免色渗。
本发明的实施方式的喷墨记录方法通过双液供给法将速干性卓越的喷墨记录物形成在普通纸上，并可以得到高品质的图像。
另外，本发明的实施方式的前处理液保存稳定性卓越，且对普通纸的渗透性良好。
另外，本发明的实施方式的墨水组合物的颜料被稳定地分散，吐出稳定性卓越，对普通纸的渗透性良好。
对于本领域技术人员来说，可以容易地想到其它优点和变形。因此，在本发明更广泛的方面中，其不限于此处示出和描述的特定细节和例示性实施例。因而，在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的本发明的精神或范围的前提下，可以做出各种更改。

Claims (20)

1.一种喷墨记录方法，其特征在于，包括：
使含有多价金属盐、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇和水的前处理液附着于普通纸，并进行前处理；以及
在前处理后的普通纸上，喷射与所述多价金属盐反应的至少一种墨水组合物，从而形成图像，
其中，所述墨水组合物包含颜料和水。
2.根据权利要求1所述的喷墨记录方法，其特征在于，
使用一种墨水组合物来进行所述图像的形成。
3.根据权利要求2所述的喷墨记录方法，其特征在于，
从由黑色墨水、青色墨水、品红色墨水以及黄色墨水构成的组中选择所述墨水组合物。
4.根据权利要求1所述的喷墨记录方法，其特征在于，
使用两种以上的墨水组合物来进行所述图像的形成。
5.根据权利要求4所述的喷墨记录方法，其特征在于，
从由黑色墨水、青色墨水、品红色墨水以及黄色墨水构成的组中选择所述墨水组合物。
6.一种喷墨记录用前处理液，其是在将图像形成在普通纸上之前，通过喷墨打印机使墨水组合物附着于所述普通纸的前处理液，其特征在于，
所述喷墨记录用前处理液含有3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、多价金属盐和水。
7.根据权利要求6所述的喷墨记录用前处理液，其特征在于，
以按重量计1％至35％的浓度含有所述3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
8.根据权利要求7所述的喷墨记录用前处理液，其特征在于，
以按重量计3％至20％的浓度含有所述3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
9.根据权利要求6所述的喷墨记录用前处理液，其特征在于，
所述多价金属盐包括从由Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Zn2+、Ba2+、Al3+以及Fe3+构成的组中选择的至少一种金属离子。
10.根据权利要求6所述的喷墨记录用前处理液，其特征在于，
所述多价金属盐是氯化钙。
11.根据权利要求6所述的喷墨记录用前处理液，其特征在于，
以按重量计1％至25％的浓度含有所述多价金属盐。
12.根据权利要求11所述的喷墨记录用前处理液，其特征在于，
以按重量计2％至15％的浓度含有所述多价金属盐。
13.根据权利要求6所述的喷墨记录用前处理液，其特征在于，
所述喷墨记录用前处理液还包括：从由高沸点有机溶剂、pH调节剂、防腐剂、防霉剂、树脂成分、表面活性剂以及消泡剂构成的组中选择的至少一种。
14.一种墨水组合物，其是权利要求1所述的方法中使用的墨水组合物，其特征在于，
所述墨水组合物包含3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
15.根据权利要求14的墨水组合物，其特征在于，
以按重量计1％至15％的浓度含有所述3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。
16.根据权利要求14所述的墨水组合物，其特征在于，
所述颜料是在表面具有羧基的炭黑。
17.根据权利要求14所述的墨水组合物，其特征在于，
所述墨水组合物还包括：用于使所述颜料分散的含羧基高分子分散剂。
18.根据权利要求14所述的墨水组合物，其特征在于，
所述颜料是平均粒径50nm至200nm的粒子。
19.根据权利要求14所述的墨水组合物，其特征在于，
所述墨水组合物还包括：从由高沸点有机溶剂、pH调节剂、防腐剂、防霉剂、以及表面活性剂构成的组中选择的至少一种。
20.根据权利要求14的墨水组合物，其特征在于，
所述墨水组合物在25℃的粘度是5mPa·s至50mPa·s。
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