CN101948642A - 记录液体 - Google Patents

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Abstract

一种喷射记录液体，含有70质量％以上且低于90质量％的水、甘油、着色剂和含有羟基的化合物，其中所述化合物的含量满足关系式：0.25＜Y＜S60÷2500。所述化合物在常温常压下是固体，并满足关系式：Q20＜-10和S60-S20＞10。在这些关系式中，Q20表示所述化合物在20℃和103hPa条件下在水中的溶解热，以KJ/mol为单位，S20表示所述化合物在20℃条件下在水中的溶解度，S60表示所述化合物在60℃条件下在水中的溶解度，Y表示所述化合物的含量。

Description

记录液体
技术领域
本发明涉及记录液体(recording liquid)，其用于以液滴(droplet)形式喷射液体进行记录的记录方法中。
背景技术
喷墨记录(ink jet recording)已知为一种以液滴形式喷射记录液体进行记录的方法。在喷墨记录方法中，喷射作为记录液体的油墨来记录图像和文字。在此方法中，小的油墨液滴从印刷装置的喷墨头(ink jet hand)的喷嘴中喷出到记录介质上，例如纸、布或膜，从而在记录介质(recording medium)上形成图像和文字。
对于喷射油墨，喷墨记录方法使用静电引力(电荷控制方法)、压电元件的振荡压力(oscillation pressure)、或热(热喷墨方法)来使气泡形成并生长从而产生压力。通过这些技术喷墨记录方法可喷射微小的油墨液滴，并因此可印刷非常精细的图像和文字。
对于喷墨记录，使用了具有特殊性质的油墨。稳定性为其中之一。当在中止记录或长期暂停后再启动油墨喷射时，期望油墨不会沉积而堵塞喷嘴口(clog nozzle aperture)或从油墨储存器(ink reservoir)至喷嘴之间的微细流动通道。
由于中止记录或印刷装置长期不使用而在喷嘴口或流动通道中产生的沉积物会妨碍油墨的喷射。为防止这些问题，已经提出了一些方法，例如不会在喷嘴口和流动通道中引起沉积的油墨，以及恢复油墨喷射的装置如加盖技术(capping mechanism)。
加盖是一种用盖(cap)，例如弹性部件(elastic member)，密封液体喷射头喷口的技术，从而防止了油墨的蒸发和外部物质沉积在喷嘴表面上。对于加盖，已经提出了在盖中设置含有水的吸收体(absorber)来增加湿度，从而提高喷嘴中变稠油墨的水分含量。从而降低了油墨的粘度而易于喷射。
在油墨印刷装置中，如果油墨在一段时间内，即使是短至数秒的时间内，不经喷嘴喷出，便会堵塞喷嘴或者使喷嘴周围的油墨变得粘稠。如果油墨变稠，即使喷墨印刷装置通过使用例如压电元件或热电阻(heat resistor)的其他系统运行，还是会出现上述这种问题。为防止出现这种问题，许多印刷设备采用了称作预喷射(pre-ejection)或空喷射(idle ejection)的恢复措施。
预喷射是从喷射头喷射不参与印刷的油墨，并由此恢复油墨喷射环境。在未使用盖密封一段时间后而导致一些喷嘴周围的油墨变稠时，可以实施预喷射。从而，预喷射可消除喷射速度降低喷射方向变化、以及油墨喷射量波动的问题。另外，预喷射可消除颜色混合的问题，在能够喷射多种彩色油墨的记录头的喷嘴中，在强制喷射(forced ejection)或擦拭(wiping)后会引起上述颜色混合问题。
不幸的是，预喷射或空喷射可以引起许多问题，特别是在行式印刷装置(line printer apparatus)中。当包括喷嘴(油墨通过喷嘴喷射)的头(head)沿着记录纸的宽度方向移动时，串行印刷装置(serial printer apparatus)印刷出一条线。在单线条印刷完毕后，记录纸沿着预定的方向传送预定的距离而变换位置，并在头沿着记录纸的宽度方向移动时印刷出下一条线。因为串行印刷装置的头固有地沿着记录纸宽度方向移动，所以预喷射吸收体可以设置在头移动的方向上。从而，串行印刷装置在印刷期间易于进行预喷射。
另一方面，行式印刷装置的液体喷射头的宽度与记录纸的宽度基本相同，因此不需在记录纸的宽度方向上移动喷射头即可印刷一条线。因此，与串行印刷装置相比，行式印刷装置印刷的印刷速度快，串行印刷装置通过在记录纸的宽度方向上移动液体喷射头来印刷线。
但是，在许多行式印刷装置中，当记录纸传送到与液体喷射头相对的位置上时，盖擦拭并且覆盖液体喷射头的喷射表面，并且对盖中的预喷射吸收体进行预喷射。因此印刷操作会暂停一段时间，从而导致印刷时间的增加。
在油墨组合物和印刷装置方面对从印刷暂停中恢复的方法进行考虑。为了制备不会引起喷嘴堵塞且即使在重启印刷后也表现出良好的喷射稳定性的油墨组合物，已经提出了多种添加剂。
日本专利3846683提出了一种含有着色剂(coloring agent)、水、水溶性有机溶剂和糖混合物的油墨组合物。设计该油墨组合物时考虑到长期存储方面，但却无法克服短暂蒸发粘度增加而引起的喷射失败。因此，更倾向着眼于印刷装置的预喷射或空喷射方法而不是油墨组合物。
例如，日本已审查的专利申请公开03-59832提出了使用空喷射的技术。然而，由于在印刷期间(包括预喷射)维护(maintenance)液体喷射头，会减慢印刷速度，并且空喷射接收器或废物容器的体积容量(volumetric capacity)增加了印刷装置的大小。
特别地，行式印刷装置的液体喷射头的宽度与记录纸基本相同。因此，对于空喷射而言，需要设置装置或空间，使得在其中整个液体喷射头可以从与记录纸相对的位置移开。而且，为了进行维护，例如空喷射，需要时间来移动较大的液体喷射头。因此，增加了印刷时间，提高了运行成本。
为了解决这个问题，液体喷射头需要持续喷射油墨而不进行空喷射，从而不将液体喷射头从与记录纸相对的位置移开。例如，日本未审查的专利申请6-40042公开了使用喷射油墨次数较少的喷嘴进行预喷射，直至在印刷时喷射的油墨没有显示在记录纸上。日本未审查的专利申请公开2009-12283提出进行预喷射从而在记录纸上形成电子水印(electronic watermark)。
不幸的是，待喷射在记录纸上的预喷射油墨的量以及预喷射条件都受到限制，并需要对电子水印等进行复杂的处理。因此，喷墨印刷装置在实践中通常要在数秒内重复进行预喷射操作。
为增强间歇喷射(intermittent ejection)的稳定性，日本未审查的专利申请公开11-302584提出了使用糖、糖衍生物或糖醇，用作含有着色物质自分散炭黑系统中的保湿剂(moisturizing agent)。然而，在此专利文件中公开的油墨组合物仅在炭黑用作着色材料的情况下使用，不能应用到使用其他着色材料的情况中，因此其使用范围受到限制。
发明内容
因此，期望提供在印刷操作期间可适当地喷射而不需进行预喷射或空喷射，并且可以获得良好的印刷品的记录液体。
根据本发明实施方式的记录液体通过液体喷射装置喷射，该液体喷射装置包括具有喷嘴的液体喷射头和加热装置，记录液体通过所述喷嘴喷射，所述加热装置将喷嘴周围的记录液体加热至约60℃。该记录液体包含：70质量％以上且低于90质量％的水；甘油；溶于或分散于水中的着色剂；和0.25质量％～3.0质量％的木糖醇。
根据本发明另一实施方式的记录液体，其也通过液体喷射装置喷射，并且包含70质量％以上且低于90质量％的水；甘油；溶于或分散于水中的着色剂；0.25质量％～2.0质量％的赤藓醇。
根据本发明又一实施方式的记录液体，其也通过液体喷射装置喷射，并且包含70质量％以上且低于90质量％的水；甘油；溶于或分散于水中的着色剂；和0.5质量％～1.0质量％的D-甘露醇。
根据本发明再一实施方式的记录液体，其也通过液体喷射装置喷射，并且包含：70质量％以上且低于90质量％的水；甘油；溶于或分散于水中的着色剂；和含有羟基的化合物，化合物的含量满足关系式(3)。该化合物在常温常压下是固体，并且满足以下关系式(1)和(2)。
Q20＜-10(1)
S60-S20＞10(2)
0.25＜Y＜S60÷2500(3)
其中，Q20表示所述化合物在20℃和103hPa条件下在水中的溶解热，以KJ/mol为单位，S20表示所述化合物在20℃条件下在水中的溶解度，S60表示所述化合物在60℃条件下在水中的溶解度，Y表示所述化合物的含量，以质量百分比为单位。溶解度是指在所述化合物的100克饱和溶液中含有的所述化合物的质量，以克为单位。
记录液体，其包含70质量％以上且低于90质量％的水；甘油；溶于或分散于水中的着色剂；和0.25质量％～3.0质量％的木糖醇。通过使用液体喷射装置中的该记录液体，在记录运行期间可以进行适当地喷射油墨而不需进行预喷射或空喷射，所述液体喷射装置包括具有喷嘴的液体喷射头和加热装置，记录液体通过所述喷嘴喷射，所述加热装置将喷嘴周围的记录液体加热至约60℃。
记录液体，其包含70质量％以上且低于90质量％的水；甘油；溶于或分散于水中的着色剂；和0.25质量％～2.0质量％的赤藓醇。通过使用液体喷射装置中的该记录液体，在记录运行期间可以进行适当地喷射油墨而不需进行预喷射或空喷射，所述液体喷射装置包括具有喷嘴的液体喷射头和加热装置，记录液体通过所述喷嘴喷射，所述加热装置将喷嘴周围的记录液体加热至约60℃。
记录液体，其包含70质量％以上且低于90质量％的水；甘油；溶于或分散于水中的着色剂；和0.5质量％～1.0质量％的D-甘露醇。通过使用液体喷射装置中的记该录液体，在记录运行期间可以进行适当地喷射油墨而不需进行预喷射或空喷射，所述液体喷射装置包括具有喷嘴的液体喷射头和加热装置，记录液体通过所述喷嘴喷射，所述加热装置将喷嘴周围的记录液体加热至约60℃。
记录液体，其包含70质量％以上且低于90质量％的水；甘油；溶于或分散于水中的着色剂；和含有羟基并满足以下关系式(1)和(2)的化合物，化合物含量满足关系式(3)，其在常温常压下为固态。通过使用液体喷射装置中的该记录液体，在记录运行期间可以进行适当地喷射油墨而不需进行预喷射或空喷射，所述液体喷射装置包括具有喷嘴的液体喷射头和加热装置，记录液体通过所述喷嘴喷射，所述加热装置将喷嘴周围的记录液体加热至约60℃。
Q20＜-10(1)
S60-S20＞10(2)
0.25＜Y＜S60÷2500(3)
附图说明
图1是使用根据本发明实施方式的记录液体的液体喷射装置的立体图。
图2是液体喷射装置的液体喷射头的立体图。
图3是液体喷射头的截面图。
图4A是在热电阻处产生有气泡的状态下的液体喷射头的截面图，图4B是记录液体经喷嘴喷出状态下的液体喷射头的剖面示意图；
图5是液体喷射头的侧面透视图。
图6是显示木糖醇含量与非喷射期间(non-ejection period)之间关系的曲线图，在该非喷射期间之后制备出良好的印刷品。
图7是显示赤藓醇含量与非喷射期间之间关系的曲线图，在该非喷射期间之后制备出良好的印刷品。以及
图8是显示D-甘露醇含量与非喷射期间之间关系的曲线图，在该非喷射期间之后制备出良好的印刷品。
具体实施方式
参照附图详细说明本发明实施方式的记录液体。将按照下述顺序进行说明：
1.印刷装置
(1)头盒(head cartridge)
(2)头盖(head cap)
(3)装置本体(apparatus body)
(4)印刷装置的操作
2.记录液体
(1)溶剂
(2)着色剂
(3)特定化合物
本发明实施方式的记录液体用于例如在图1中所示的喷墨印刷装置1(下文称之为印刷装置1)中。该印刷装置1可以使用例如黄色、品红色(magenta)、青色(cyan)和黑色四种彩色记录液体i或油墨i来印刷彩色图像或文字。在以下说明中，首先说明印刷装置，然后说明本发明实施方式的油墨i。
1.印刷装置
对印刷装置1进行详细说明。如图1所示，印刷装置1包括喷墨印刷头盒(下文中称之为头盒)2和装置本体3，油墨i从该印刷头盒2喷射到记录介质上，例如记录纸P上，头盒2连接到装置本体3上。印刷装置1即是所谓的行式印刷装置，其具有设置在至少一条线以上的喷嘴，该线沿着记录纸P的宽度方向延伸，即沿着图1中箭头所指的方向W。在印刷装置1中，头盒2可从装置本体3上拆卸。
(1)头盒
对印刷装置1的头盒2进行说明。头盒2使用电热转换(electrothermal conversion)热电阻作为压力产生元件(pressure generating element)，将油墨i喷射到记录纸P的主要表面上。头盒2包括含有油墨i的各个墨盒(ink cartridge)11，如图2和图3所示。
墨盒11包括黄色墨盒11y、品红色墨盒11m、青色墨盒11c和黑色墨盒11k。墨盒11基本上是矩形(rectangular)的，并具有与记录纸P基本上相同的宽度。各墨盒11具有油墨供给部分(ink supply portion)12和外通孔(external communication hole)13，油墨i通过所述油墨供给部分12供给至头盒2的盒本体(cartridge body)21，所述外通孔13基本上位于上表面的中心，在油墨i供给至盒本体21后，空气从大气中经此通孔进入，如图2和图3所示。头盒2和墨盒11可整合在一起形成一个整体。
油墨供给部分12基本上设置在墨盒11的底部中心。油墨供给部分12为突出的喷嘴。喷嘴底部与下述头盒2的相应的连接部分(joint)25啮合(engage)，从而使墨盒11与头盒2的盒本体21连接来供给油墨。油墨供给部分12包含阀结构，其控制油墨i提供至盒本体21。
安装有墨盒11的头盒2包括盒本体21，如图2和图3所示。盒本体21具有其中安装有墨盒11的附加部分(attachment)22、从其中喷射出油墨的油墨喷射头23、以及保护油墨喷射头23的头盖24。
连接部分25基本上设置在附加部分22的中心，安装在附加部分22中的墨盒11的油墨供给部分12与连接部分25相连。连接部分25用作油墨供给通道，通过该通道使油墨i通过在附加部分22上的墨盒11的油墨供给部分12供给到油墨喷射头23，该油墨喷射头在盒本体21的底部。连接部分25通过其阀结构控制着油墨i从墨盒11供给至油墨喷射头23。
油墨i经连接部分25供给至油墨喷射头23，该油墨喷射头23沿着盒本体21的底部设置。油墨喷射头23具有喷嘴27a(在下文中说明)，经连接部分25供给的油墨i经喷嘴27a喷射。相同色彩的喷嘴27a线性设置在记录纸P的宽度方向上，即图3所示的箭头W所指的方向，并且设置有分别用于每种不同色彩的喷嘴27a的线(lines)。对于喷射油墨i，油墨喷射头23经各自的喷嘴线依次喷射油墨i，而不需在记录纸P的宽度方向上移动。
如图4A和4B所示，油墨喷射头23包括电路基板(circuit board)26，该电路基板26包括电热转换热电阻26a、在其中形成有喷嘴27a的喷嘴片(nozzle sheet)27、以及设置在电路基板26和喷嘴片27之间的膜28。在油墨喷射头23中，由电路基板26、喷嘴片27和膜28限定了一个油墨室29。油墨室29中充满了将经热电阻26a加热的油墨i。油墨喷射头23也具有油墨流动通道30，经该流动通道将油墨i从墨盒11运输至油墨室29。
在油墨印刷头23中，电路基板26的控制电路响应于根据印刷数据的记录信号，选择性地向热电阻26a施加脉冲电流，从而加热热电阻26a。当加热热电阻26a时，在油墨i中形成与热电阻26a接触的气泡，如图4A所示。气泡膨胀挤压油墨i，受挤压的油墨i形成液滴并经喷嘴27a喷出，如图4B所示。在油墨i的液滴喷射后，油墨i经油墨流动通道30供给至油墨室29。由此油墨喷射头23回到喷射前的状态。油墨喷射头23响应于根据印刷信号的记录信号，重复上述操作，喷射油墨i到记录纸P上从而印刷图像和文字。
如果待印刷的图像或文字具有空白区域，则与空白区域相对的喷嘴27a不会喷射油墨i。如果由于存在空白区域使得一个或多个喷嘴27a不喷射油墨i，即使是短时间内，在这些喷嘴27a的末端和内部的油墨i会干燥从而变稠。因此，在本发明实施方式的油墨喷射头23中，用热电阻26a将变稠的油墨i加热至60℃，以便于在通过已经处于暂停的喷嘴27a重启喷射油墨i之前，先降低粘度。油墨i在未经喷嘴27a喷出时，被加热至60℃的预热温度以降低油墨i的粘度。当在短时间内未喷射油墨的喷嘴27a重启油墨i的喷射时，通过将油墨i预热至60℃，防止了油墨i喷射失败，并防止了油墨从与预定方向不同的方向上喷射。
在本发明实施方式中，尽管在油墨喷射头23中，通过热电阻26a将粘稠的油墨i加热至60℃，但是在喷嘴27a附近可以设置任何装置来加热粘稠的油墨i，不需限制为热电阻26a。在油墨喷射头23中，任何其他的加热装置可通过将油墨i加热至60℃而降低粘稠的油墨i的粘度。
另外，可以在油墨喷射头23上设置增湿器(humidifier)，这样一来，即使油墨喷射暂停了更长的时间而导致油墨i变得更加粘稠时，通过预喷射就可以简单地获得合适的印刷，而不需用清洁辊(cleaning roller)24a抽吸或擦拭来除去粘稠的油墨i
(2)头盖
如图2所示，头盖24保护油墨喷射头23的喷射表面23a，其覆盖喷射表面23a以防止在长时间暂停喷射期间时喷嘴27a干燥。对于印刷，头盖24从头盒2的后部(bottom)向前移动，即如图2中箭头A1所指示的方向，从而露出油墨喷射头23的喷射表面23a，如图2和图5所示。印刷之后，头盖24移动至头盒2的后部，即如图2中箭头A2所指示的方向，从而保护油墨喷射头23的喷射表面23a，如图2所示。
头盖24具有清洁辊24a，其用来擦去喷射表面23a多余的油墨i。当头盖24打开而露出喷射表面23a时，清洁辊24a擦去喷射表面23a多余的油墨i并将其吸收。任选地，在印刷后，当头盖24移动至头盒2的后部时，清洁辊24a可以擦拭喷射表面23a。
头盖24可以具有吸收体24b，其用于在喷射表面23a被保护的状态下，将在长时间暂停油墨喷射后的空喷射所放出的油墨i吸收。在印刷长期停止之后，用清洁辊24a进行的清洁和空喷射有效地除去喷嘴27a中的粘稠的油墨。
(3)装置本体
安装有头盒2的装置本体3上具有头盒连接部分(head cartridge attachment)41，头盒2安装在头盒连接部分41上，如图1所示。进纸托架(paper feed tray)43中装载有多张待印刷的记录纸，进纸托架43连接到进纸口(paper feed port)42上，进纸口42设置在装置本体3的前部较低的位置处，出纸托架(paper ejection tray)45容纳记录纸P，其连接至位于装置本体3的前部较上的出纸口(paper ejection port)44。
见图5，装置本体3包括传送记录纸P的进纸/出纸装置46，以及用于移动(removing)和连接(attaching)头盖24的盖移动装置(cap removing mechanism)47，其设置于油墨喷射头23的喷射表面23a。
(4)印刷装置的操作
印刷装置1根据从外部信息处理装置传送来的印刷数据印刷图像和文字。更具体地，在印刷装置1中，头盖移动装置47从头盒2移动头盖24至连接有进纸托架43和出纸托架45的装置本体3的前端。从而露出了设置在油墨喷射头23的喷射表面23a的喷嘴27a，以喷射油墨i。在印刷装置1中，在头盖24朝着装置本体3的前端移动之前，粘稠的油墨i可在头盖24中通过空喷射排出，或在头盖24朝着装置本体3的前端移动的时候通过清洁辊24a擦拭喷射表面23a。
然后，根据装置本体3的控制按钮3a的操作来驱动装置本体3的进纸/出纸装置46，这样由进纸辊51从进纸托架43抽取记录纸P，并且仅有一张记录纸通过一对分开的辊52a和52b(在彼此相反的方向上旋转)从进纸托架43抽取。从进纸托架43抽取的这张记录纸P通过反转辊(reversing roller)53朝着头盒2反转，并传送至设置在与印刷表面23a相对位置上的传送带54处。压板(platen)55支撑记录纸P，压板55设置在与油墨喷射头23的喷射表面23a相对的位置上，因此记录纸P与喷射表面23a相对。
然后，根据印刷数据的控制信号，印刷装置1对多个在油墨喷射头23中为了每种色彩而设置的热电阻26a施加驱动电流，对热电阻26a进行加热。通过热电阻26a产生的热，各种色彩油墨i形成液滴，并经喷嘴27a喷射到一张被传送到与喷射表面23a相对位置的记录纸上，如图4所示。印刷装置从而在记录纸P上印刷了单色或彩色图像或文字。因此印刷装置1可以，例如以约12秒/张的速度印刷A4大小的图像或文字。
在印刷装置1中，如果一个或多个喷嘴27a的油墨喷射由于在待印刷的图像或文字中存在空白区域而暂停，则在重启经喷嘴27a的喷射时，相应于空白区域的喷嘴27a的热电阻26a将此喷嘴27a中的油墨i加热至60℃，以降低油墨i的粘度。因此，油墨i可以合适地经喷嘴27a进行喷射。
印刷后的记录纸P由传送带54和出纸辊(paper ejection roller)56传送至出纸口44，并将印刷后的记录纸输送到出纸托架45，传送带54朝着出纸口44的方向旋转，出纸辊56设置在喷射表面23a的出纸口侧，并与传送带54相对。
2.记录液体
接下来对用于上述印刷装置1中的油墨i进行说明。该油墨含有水、甘油、溶于或分散于水中的着色剂、以及含有羟基的特定化合物，该化合物在常温常压下为固态并满足下述关系式(1)和(2)。
(1)溶剂
至少水和甘油的混合物用作油墨i的溶剂。水优选去离子水。油墨i中水含量为70质量％以上且低于90质量％，优选为70质量％～85质量％。油墨i中的甘油含量为10质量％～20质量％。上述这样的水含量和甘油含量可以防止油墨i干燥。
除了混合溶剂外，也可加入水溶性有机溶剂。水溶性有机溶剂可以是脂肪族一元醇、多元醇或多元醇衍生物。
脂肪族一元醇的实例包括低级醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇。
多元醇的实例包括烷基醇(alkyl glycol)，例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇和甘油；聚亚烷基二醇(polyalkylene glycol)，例如聚乙二醇和聚丙二醇；以及硫二甘醇。
多元醇衍生物的实例包括上述多元醇的低级烷基醚，例如乙二醇二甲醚、乙二醇一乙醚(cellosolve)和二乙二醇一甲醚；及上述多元醇的低级羧酸酯，例如乙二醇二乙酸酯。
油墨i的溶剂可以包含一些添加剂，例如表面活性剂、消泡剂、pH调节剂和杀菌剂(fungicide)。溶剂可任选地包含醇胺，例如单三乙醇胺(monotriethanolamine)和二三乙醇胺(ditriethanolamine)；酰胺，例如二甲基甲酰胺和二甲基酮酰胺(dimethyl ketone amide)；酮，例如丙酮和甲乙酮；及醚，例如二噁烷。
溶剂还可含有1质量％以上且低于4质量％的1，2-烷基二醇(1，2-alkylene glycol)，例如1，2-戊二醇或1，2-己二醇。
(2)着色剂
染料可用作油墨i的着色剂。染料可以是溶于水中的，例如直接染料和酸性染料。
黄色直接染料的实例包括C.I.Direct Yellows 1、8、11、12、24、26、23、24、28、31、33、37、39、44、46、62、63、75、79、80、81、83、84、89、95、99、113、27、50、58、85、86、88、98、100和110。
品红色直接染料包括C.I.Direct Reds 1、2、4、9、11、13、17、20、197、201、218、220、224、225、226、227、228、229、230和321。
青色直接染料的实例包括C.I.Direct Blues 1、2、6、8、15、22、25、41、71、76、77、78、80、86、90、98、106、108、120、158、160、163、165、168、192、193、194、195、196、199、200、201、202、203、207、225、226、236、237、246、248和249。
黑色直接染料包括C.I.Direct Blacks 17、19、22、32、38、51、56、62、71、74、75、77、94、105、106、107、108、112、113、117、118、132、133和146。
黄色酸性染料的实例包括C.I.Acid Yellows 1、3、7、11、17、19、23、25、29、36、38、40、42、44、49、59、61、70、72、75、76、78、79、98、99、110、111、112、114、116、118、119、127、128、131、135、141、142、161、162、163、164和165。
品红色酸性染料的实例包括C.I.Acid Reds 1、6、8、9、13、14、18、26、27、32、35、37、42、51、52、57、75、77、80、82、83、85、87、88、89、92、94、97、106、111、114、115、117、118、119、129、130、131、133、134、138、143、145、154、155、158、168、180、183、184、186、194、198、199、209、211、215、216、217、219、249、252、254、256、257、262、265、266、274、276、282、283、303、317、318、320、321和322。
青色酸性染料的实例包括C.I.Acid Blues 1、7、9、15、22、23、25、27、29、40、41、43、45、54、59、60、62、72、74、78、80、82、83、90、92、93、100、102、103、104、112、113、117、120、126、127、129、130、131、138、140、142、143、151、154、158、161、166、167、168、170、171、175、182、183、184、187、192、199、203、204、205、229、234和236。
黑色酸性染料的实例包括C.I.Acid Blacks 1、2、7、24、26、29、31、44、48、50、51、52、58、60、62、63、64、67、72、76、77、94、107、108、109、110、112、115、118、119、121、122、131、132、139、140、155、156、157、158、159和191。
(3)特定化合物
油墨i含有满足以下关系式(1)和(2)的特定化合物。所述化合物在常温常压下是固体，并且含有羟基。该化合物的含量Y满足关系式(3)。该化合物包括木糖醇、赤藓醇和D-甘露醇。
Q20＜-10(1)
S60-S20＞10(2)
0.25＜Y＜S60÷2500(3)
在这些关系式中，Q20表示所述化合物在20℃和103hPa条件下在水中的溶解热，以KJ/mol为单位，S20表示所述化合物在20℃条件下在水中的溶解度，S60表示所述化合物在60℃条件下在水中的溶解度，Y表示所述化合物的含量，以质量百分比为单位。此处所提及的溶解度是指在所述化合物的100克饱和溶液中含有的所述化合物的质量，以克为单位。
如关系式(1)所述，化合物在20℃和103hPa条件下的溶解热低于-10kJ/mol，在20℃和60℃条件下在水中的溶解度之差大于10质量％。如果将油墨i加热至60℃，化合物在油墨i中的溶解度上升，因此粘稠的油墨i的粘度降低。优选地，化合物在20℃条件下在水中的溶解度为60质量％或更高。
含有满足关系式(3)的量的特定化合物的油墨i，即使其在相应于待印刷的图像或文字的空白区域的喷嘴27a的末端或内部处是粘稠的，通过热电阻26a加热至60℃后，该油墨i也可合适地喷射。
该化合物包括木糖醇、赤藓醇和D-甘露醇。表1显示了木糖醇、赤藓醇和D-甘露醇的溶解热(Q20)和20℃时的溶解度(S20)以及60℃时的溶解度(S60)。
表1
  Q20(KJ/mo1)   S20(质量％)   S60(质量％)   S60-S20(质量％)
  木糖醇   -37   61   83   22
  赤藓醇   -29   16   37   21
  D-甘露醇   -43   32   56   24
  麦芽糖醇   -6   53   73   20
  蔗糖   -5   66   74   8
特定化合物(木糖醇、赤藓醇或D-甘露醇)的含量可从含量(质量百分比)与非喷射期间(秒)的关系来确定，在该非喷射期间之后可以制备出良好的印刷品，如图6～8所示。非喷射期间(该非喷射期间之后制备出良好的印刷品)是指在油墨i暂停喷射的时刻(time)到重启喷射时刻为止的最长期间，重启喷射后可以制备良好的印刷品。上述行式印刷装置1需要约12秒来印刷A4大小的图像或文字。为制备良好的印刷品，行式印刷装置1经喷嘴27a喷射油墨i需至少12秒，即使待印刷的图像或文字具有空白区域。因此，在图6～8中，化合物的含量(图6～8的横轴)可在非喷射期间为12秒或更长的范围内确定，在非喷射期间之后制备出良好的印刷品。
从图6中所示的结果可以看出，可以将木糖醇的含量(Y，质量％)设置在0.25质量％～3.0质量％范围。从图7中所示的结果可以看出，可以将赤藓醇的含量(Y，质量％)设置在0.25质量％～2.0质量％范围。从图8中所示的结果可以看出，可以将D-甘露醇的含量(Y，质量％)设置在0.5质量％～1.0质量％范围。木糖醇、赤藓醇和D-甘露醇在20℃和103hPa条件下在水中的溶解热(Q20)均低于-10kJ/mol，并且在20℃和60℃条件下的溶解度表现出较大的差值(S60-S20)。通过向油墨i中加入适当比例的木糖醇、赤藓醇或D-甘露醇，当用热电阻26a加热油墨i至60℃时，这些化合物会溶于油墨i中而降低油墨i的粘度。
当含有上述组合物的油墨i不经喷嘴27a喷射时，在喷嘴27a中的或在喷嘴27a末端的油墨i会干燥变稠。因此，提高油墨组合物中甘油、着色剂和特定化合物的含量来增加粘度。在本发明实施方式的油墨i中，其含有满足关系式(1)Q20＜-10和(2)S60-S20＞10，并且在20℃与60℃之间表现出较大的溶解度差值的化合物，然而通过加热装置(例如热电阻26a)加热后该化合物的溶解度会升高，从而降低了油墨i的粘度。因此，在喷嘴27a中或在喷嘴27a末端的油墨i的粘度降低，从而经喷嘴27a合适地喷出油墨i。
通过使用在上述印刷装置1中的油墨i，印刷装置1可适当地喷射油墨从而达到连续地印刷12秒或更长，例如印刷A4大小图像或文字，而不需使用具有头盖24(覆盖着油墨喷射头23的喷射表面23a)的清洁辊24a来清洁喷射表面23a，或者在头盖24中进行油墨i的空喷射。由于印刷装置1在连续印刷12秒或更长期间，可适当地喷射油墨而不需清洁或空喷射，从而减少了油墨消耗。而且，在印刷装置1中使用油墨i减少了维护的工作量，并且表现出良好的喷射稳定性且不会堵塞喷嘴27a，印刷装置可以实现稳定地印刷。
尽管上述实施方式在印刷装置1中使用了油墨i，油墨i可以用于串行印刷装置中并且在连续印刷期间不需清洁或进行空喷射，该串行印刷装置通过在记录纸的宽度方向上移动喷射头来印刷线。尽管在上述实施方式中，使用热电阻26a作为加热装置，但加热装置也可以是压电元件。与热电阻26a的用途一样，压电元件有助于合适地喷射。
实施例
参照实验结果详细地说明本发明具体的实施例。
实施例1
在实施例1中，向离子交换水中加入市售的Direct Blue 199，并使其浓度达到3质量％，之后加入下列组分：10质量％的甘油；0.5质量％用作表面活性剂的Surfinol E1010(由Nissin Chemical Industry生产)；3质量％用作渗透剂(penetrating agent)的1，2-己二醇；和0.25质量％用作特定化合物的木糖醇。
实施例2
除使用0.5质量％的木糖醇作为特定化合物之外，按照与实施例1相同的方式制备实施例2的油墨组合物。
实施例3
除使用1.0质量％的木糖醇作为特定化合物之外，按照与实施例1相同的方式制备实施例3的油墨组合物。
实施例4
除使用2.0质量％的木糖醇作为特定化合物之外，按照与实施例1相同的方式制备实施例4的油墨组合物。
实施例5
除使用3.0质量％的木糖醇作为特定化合物之外，按照与实施例1相同的方式制备实施例5的油墨组合物。
实施例6
在实施例6中，向离子交换水中加入市售的Direct Blue 199，并使其浓度达到3质量％，之后加入下列组分：10质量％的甘油；0.5质量％用作表面活性剂的Surfinol E1010(由Nissin Chemical Industry生产)；3质量％用作渗透剂的1，2-己二醇；和0.25质量％用作特定化合物的赤藓醇。
实施例7
除使用0.5质量％的赤藓醇作为特定化合物之外，按照与实施例6相同的方式制备实施例7的油墨组合物。
实施例8
除使用1.0质量％的赤藓醇作为特定化合物之外，按照与实施例6相同的方式制备实施例8的油墨组合物。
实施例9
除使用2.0质量％的赤藓醇作为特定化合物之外，按照与实施例6相同的方式制备实施例9的油墨组合物。
实施例10
在实施例10中，向离子交换水中加入市售的Direct Blue 199，并使其浓度达到3质量％，之后加入下列组分：10质量％的甘油；0.5质量％用作表面活性剂的Surfinol E1010(由Nissin Chemical Industry生产)；3质量％用作渗透剂的1，2-己二醇；和0.5质量％用作特定化合物的D-甘露醇。
实施例11
除使用1.0质量％的D-甘露醇作为特定化合物之外，按照与实施例10相同的方式制备实施例11的油墨组合物。
实施例12
向离子交换水中加入市售的Direct Blue 199，并使其浓度达到3质量％，之后加入下列组分：20质量％的甘油；0.5质量％用作表面活性剂的SurfinolE1010(由Nissin Chemical Industry生产)；3质量％用作渗透剂的1，2-己二醇；和1.0质量％用作特定化合物的木糖醇。
实施例13
除其将市售的Yellow 132加入到离子交换水中，达到3质量％的浓度之外，按照与实施例1相同的方式制备实施例13的油墨组合物。
实施例14
在实施例14中，向离子交换水中加入市售的Direct Blue 199，并使其浓度达到3质量％，之后加入下列组分：20质量％的甘油；0.5质量％用作表面活性剂的Surfinol E1010(由Nissin Chemical Industry生产)；3质量％用作渗透剂的己二醇；和1质量％用作特定化合物的木糖醇。
比较例1
在比较例1中，向离子交换水中加入市售的Direct Blue 199，并使其浓度达到3质量％，之后加入下列组分：10质量％的甘油；0.5质量％用作表面活性剂的Surfinol E1010(由Nissin Chemical Industry生产)；和3质量％用作渗透剂的1，2-己二醇。没有加入特定的化合物。
比较例2
除使用4.0质量％的木糖醇作为特定化合物之外，按照与实施例1相同的方式制备比较例2的油墨组合物。
比较例3
除使用5.0质量％的木糖醇作为特定化合物之外，按照与实施例1相同的方式制备比较例3的油墨组合物。
比较例4
除使用3.0质量％的赤藓醇作为特定化合物之外，按照与实施例6相同的方式制备比较例4的油墨组合物。
比较例5
除使用4.0质量％的赤藓醇作为特定化合物之外，按照与实施例6相同的方式制备比较例5的油墨组合物。
比较例6
除使用2.0质量％的D-甘露醇作为特定化合物之外，按照与实施例10相同的方式制备比较例6的油墨组合物。
比较例7
除使用3.0质量％的D-甘露醇作为特定化合物之外，按照与实施例10相同的方式制备比较例7的油墨组合物。
比较例8
除使用1.0质量％的麦芽糖醇作为特定化合物之外，按照与实施例1相同的方式制备比较例8的油墨组合物。
比较例9
除使用1.0质量％的蔗糖作为特定化合物之外，按照与实施例1相同的方式制备比较例9的油墨组合物。
比较例10
在比较例10中，向离子交换水中加入市售的Direct Yellow 132，并使其浓度达到3质量％，之后加入下列组分：30质量％的甘油；0.5质量％用作表面活性剂的Surfinol E1010(由Nissin Chemical Industry生产)；和3质量％用作渗透剂的1，2-己二醇。以及1.0质量％用作特定化合物的木糖醇。
所有上述制备的油墨组合物经2μm孔径的过滤器过滤，并进行下述评价。用于油墨组合物中的特定化合物所具有20℃和103hPa条件下的溶解热(Q20)，20℃条件下在水中的溶解度(S20)，以及60℃条件下在水中的溶解度(S60)，显示在表1中。
所有的油墨组合物均使用行式印刷头喷墨打印机LPR-E5000及其印刷头(由Sony Corporation生产)来检测其后可以获得良好印刷品的非喷射期间。测试在下述条件下进行：用热电阻加热在喷嘴附近的油墨至60℃。测试结果显示在表2中。非喷射期间(非喷射期间之后制备出良好的印刷品)是指油墨i暂停喷射的时刻到重启喷射时刻为止的最长期间，重启喷射后可以制备良好的印刷品。
表2
  特定化合物   含量(质量％)   其后制备出良好印刷品的非喷射期间(秒)   水含量(质量％)
 实施例1   木糖醇   0.25   12   83.25
 实施例2   木糖醇   0.50   21   83.00
 实施例3   木糖醇   1.00   28   82.50
 实施例4   木糖醇   2.00   25   81.50
  实施例5   木糖醇   3.00   14   80.50
  实施例6   赤藓醇   0.25   13   83.25
  实施例7   赤藓醇   0.50   15   83.00
  实施例8   赤藓醇   1.00   16   82.50
  实施例9   赤藓醇   2.00   13   81.50
  实施例10   D-甘露醇   0.50   14   83.00
  实施例11   D-甘露醇   1.00   14   82.50
  实施例12   木糖醇   1.00   18   72.50
  实施例13   木糖醇   1.00   20   83.25
  实施例14   木糖醇   1.00   24   72.50
  比较例1   无   --   9   83.50
  比较例2   木糖醇   4.00   9   79.50
  比较例3   木糖醇   5.00   8   78.50
  比较例4   赤藓醇   3.00   10   80.50
  比较例5   赤藓醇   4.00   9   79.50
  比较例6   D-甘露醇   2.00   9   81.50
  比较例7   D-甘露醇   3.00   6   80.50
  比较例8   麦芽糖醇   1.00   9   82.50
  比较例9   蔗糖   1.00   9   82.50
  比较例10   木糖醇   1.00   6   62.50
如表2所示，比较例1的其后制备出良好的印刷品的非喷射期间为9秒，这是因为其不含有在两个温度之间的溶解度具有较大差值的化合物。比较例1的结果表明，如果比较例1的油墨没有在例如9秒或更长的时间内喷射，则可能无法进行适当地喷射。
比较例2～7含有木糖醇、赤藓醇或D-甘露醇，它们在20℃和103hPa条件下的溶解热(Q20)均低于-10kJ/mol，并且在两个温度之间的溶解度表现出较大的差值。但是，其含量均过高或过低，其后制备出良好印刷品的非喷射期间没有达到12秒或更长。
比较例8含有1.0质量％的麦芽糖醇，其溶解度满足关系式(2)，但是溶解热不满足关系式(1)。因此，其后制备出良好印刷品的非喷射期间为9秒。这短于含有满足关系式(1)和(2)的化合物的实施例。
比较例9含有1.0质量％的蔗糖，其溶解热和溶解度不满足关系式(1)和(2)。因此，其后制备出良好印刷品的非喷射期间为9秒。这短于含有满足关系式(1)和(2)的化合物的实施例。
比较例10含有30质量％的甘油；因此水含量低于70质量％。因此，油墨粘度较高，即使在加入木糖醇后，其后制备出良好印刷品的非喷射期间降低至6秒。
另一方面，实施例1～14含有满足关系式(1)、(2)和(3)的木糖醇、赤藓醇和D-甘露醇中的任意一种。通过在喷射前加热至60℃，木糖醇、赤藓醇和D-甘露醇的溶解度均升高从而降低了油墨的粘度。
因此实施例1～14的油墨可被合适地喷射出，从而即使在喷射暂停12秒或更长时间之后，也制备出良好的图像。
实施例2～4、13和14的油墨的非喷射期间为20秒或更长，因此即使在喷射暂停20秒或更长时间之后，也可重启喷射而制备良好的印刷品。因此，增加了连续印刷时间。实施例2～4、13和14的油墨可连续印刷约20秒，而不需清洁喷墨头或进行空喷射。即使印刷时间长于20秒，也可以减少清洁或空喷射的次数。
本申请包含2009年7月8日提交至日本专利局的日本优先权专利申请JP 2009-161954中涉及的相关主题，其全部内容通过引用结合于此。
本领域的技术人员应当理解的是，在所附权利要求及其等同特征的范围内，根据设计需要及其他因素，可以进行各种修改、结合、部分结合和变更。

Claims (8)

1.记录液体，通过包括具有喷嘴的液体喷射头和加热装置的液体喷射装置喷射，所述记录液体通过所述液体喷射头喷射，所述加热装置将喷嘴周围的记录液体加热至约60℃，所述记录液体包含：
70质量％以上且低于90质量％的水；
甘油；
溶于或分散在上述水中的着色剂；及
0.25质量％～3.0质量％的木糖醇。
2.记录液体，通过包括具有喷嘴的液体喷射头和加热装置的液体喷射装置喷射，所述记录液体通过所述液体喷射头喷射，所述加热装置将喷嘴周围的记录液体加热至约60℃，所述记录液体包含：
70质量％以上且低于90质量％的水；
甘油；
溶于或分散在上述水中的着色剂；及
0.25质量％～2.0质量％的赤藓醇。
3.记录液体，通过包括具有喷嘴的液体喷射头和加热装置的液体喷射装置喷射，所述记录液体通过所述液体喷射头喷射，所述加热装置将喷嘴周围的记录液体加热至约60℃，所述记录液体包含：
70质量％以上且低于90质量％的水；
甘油；
溶于或分散在上述水中的着色剂；及
0.5质量％～1.0质量％的D-甘露醇。
4.记录液体，通过包括具有喷嘴的液体喷射头和加热装置的液体喷射装置喷射，所述记录液体通过所述液体喷射头喷射，所述加热装置将喷嘴周围的记录液体加热至约60℃，所述记录液体包含：
70质量％以上且低于90质量％的水；
甘油；
溶于或分散在上述水中的着色剂；及
具有羟基的化合物，所述化合物的含量满足关系式(3)，所述化合物在常温常压下是固体，并且满足以下关系式(1)和(2)：
Q20＜-10(1)
S60-S20＞10(2)
0.25＜Y＜S60÷2500(3)
其中Q20表示所述化合物在20℃和103hPa条件下在水中的溶解热，以KJ/mol为单位，S20表示所述化合物在20℃条件下在水中的溶解度，S60表示所述化合物在60℃条件下在水中的溶解度，Y表示所述化合物的质量百分含量，其中所述溶解度是指在所述化合物的100克饱和溶液中含有的所述化合物的质量，以克为单位。
5.根据权利要求4所述的记录液体，其中所述化合物在20℃条件下在水中溶解度S20为60质量％或更高。
6.根据权利要求5所述的记录液体，其中所述甘油的含量范围为10质量％～20质量％。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的记录液体，其中所述加热装置包括热电阻，并且所述热电阻压缩记录液体从而使其经喷嘴喷射。
8.根据权利要求7所述的记录液体，其中所述记录液体通过液体喷射头的多个喷嘴喷射在记录介质上，所述喷嘴设置在与所述记录介质传输方向基本垂直的方向上，并与所述记录介质的最大宽度相适应。
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