CN102337055A - 水性喷墨墨水及其喷墨打印方法 - Google Patents

水性喷墨墨水及其喷墨打印方法 Download PDF

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CN102337055A CN2011101962274A CN201110196227A CN102337055A CN 102337055 A CN102337055 A CN 102337055A CN 2011101962274 A CN2011101962274 A CN 2011101962274A CN 201110196227 A CN201110196227 A CN 201110196227A CN 102337055 A CN102337055 A CN 102337055A
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Abstract

本发明提供一种水性喷墨墨水及其喷墨打印方法,该水性喷墨墨水包括:占上述水性喷墨墨水总量的2~20质量%的颜料;以及分散了上述颜料的分散剂。上述分散剂的53~94质量%是水,上述分散剂的其余部分是由以下通式1表示的化合物。上述水占上述水性喷墨墨水总量的50~80质量%。
Figure DDA0000075611320000011
其中:a、b和c各自相同或不同且都为大于等于1的整数,并满足4≤a+b+c≤10。

Description

水性喷墨墨水及其喷墨打印方法
相关申请的交叉参考
本申请要求于2010年7月15日提交的美国临时专利申请第61/364,549号的优先权,其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种水性喷墨墨水。
背景技术
近年,现有技术提出了将颜料分散在水性介质中的喷墨墨水技术。相比之下,使用颜料的墨水在耐水性及耐光性上都优于使用水性染料的墨水。
喷墨墨水必须具有适合从喷墨头喷射的特性。用于在纸质介质上记录的喷墨墨水要求尽可能地减少纸质介质的变形、可在纸质介质上形成高品质的图像。
发明内容
根据本发明的一个实施方式,水性喷墨墨水包括:占上述水性喷墨墨水总量的2质量%~20质量%的颜料;以及分散了上述颜料的分散剂。上述分散剂的53质量%~94质量%是水,上述分散剂的其余部分是由以下通式1表示的化合物。上述水占上述水性喷墨墨水总量的50质量%~80质量%。
Figure BDA0000075611300000021
a、b和c各自相同或不同且都为大于等于1的整数,并满足4≤a+b+c≤10。
附图说明
附图示出了适用本发明的一种实施方式的喷墨记录装置的一个例子。
具体实施方式
下面,具体说明实施方式。
在图示的喷墨记录装置中,纸张盒100及101容纳不同尺寸的纸张P。供纸辊102或103从纸张盒100或101取出对应选定的纸张尺寸的纸张P,向输送辊对104、105及对齐辊对106输送。
输送带107通过驱动辊108和2个从动辊109获得张力。在输送带107上以规定的间隔设置了贯通孔,由于要将纸张P吸附到输送带107而在输送带107的内侧设置了与风机110连接的真空室111。在输送带107的纸张输送方向下游设置了输送辊对112、113及114。
输送带107的上部排着4列根据图像数据对纸张喷射墨水的喷墨头。从上游依次排列着喷射青色(C)墨水的喷墨头115C、喷射品红(M)墨水的喷墨头115M、喷射黄色(Y)墨水的喷墨头115Y、喷射黑色(Bk)墨水的喷墨头115Bk。并且,设置了对应喷墨头115C、115M、115Y和115Bk的容纳墨水的青色(C)墨盒116C、品红(M)墨盒116M、黄色(Y)墨盒116Y、黑色(Bk)墨盒116Bk。墨盒分别通过管117C、117M、117Y、117Bk与喷墨头连接。
下面,就这种结构的喷墨记录装置的图像形成动作进行说明。
首先,通过图像处理手段(未图示)开始用于记录的图像处理,用于记录的图像数据被传送到各喷墨头115C、115M、115Y、115Bk。接着,通过供纸辊102或103从纸张盒100或101逐张取出选定了纸张尺寸的纸张P,向输送辊对104、105及对齐辊对106输送。对齐辊对106纠正纸张P的倾斜,按规定的定时进行输送。
负压室111通过输送带107的贯通孔吸入空气,因此,纸张P以吸附在输送带107上的状态送往喷墨头115C、115M、115Y、115Bk的下侧。这样,喷墨头115C、115M、115Y、115Bk与纸张P之间可保持一定的间隔。与从对齐辊对106输送纸张P的定时同步,使得各喷墨头115C、115M、115Y、115Bk喷射各种颜色的墨水。这样,在纸张P的所希望的位置上就形成了彩色图像。形成了图像的纸张P通过输送辊对112、113及114被排向排纸盘118。
各墨盒中容纳涉及一个实施方式的水性喷墨墨水。
在涉及本实施方式的水性喷墨墨水方面,颜料分散在规定的分散剂中。分散剂的53质量%~94质量%是水,其余部分是以下列通式(1)表示的聚氧丙烯甘油醚。
Figure BDA0000075611300000031
a、b和c可各自相同或不同,都为大于等于1的整数,且满足4≤a+b+c≤10。
水与指定的聚氧丙烯甘油醚按规定的量调配而构成了涉及本实施方式的水性喷墨墨水的分散剂。如上所述,分散剂的53质量%~94质量%是水,分散剂的其余部分是指定的聚氧丙烯甘油醚。而且,水占水性喷墨墨水总量的50质量%~80质量%。因为使用了这种分散剂,涉及本实施方式的水性喷墨墨水可尽量抑制纸质介质的变形,同时可在纸质介质上形成高品质的图像。
在本说明书中,纸质介质通常指以打印为目的而使用的纸制的介质。大致可分为涂覆了用于提高打印特性的材料的艺术纸和镀层纸等涂工纸、以及充分发挥纸自身特性的非涂工纸。纸质介质广泛应用在图书、书籍、报纸、包装以及打印纸等各方面。此外,瓦楞纸、纸制的容器、以及纸板等厚纸也包括在纸质介质中。例如,在办公室和家庭中使用的复印机、用于打印机的复印纸,这种普通纸就是典型的纸质介质。
在本实施方式中,颜料分散在分别按规定的量含有水和聚氧丙烯甘油醚的分散剂中。
对颜料没有特别限定,可以用无机颜料和有机颜料的任一种。作为无机颜料,可例举氧化钛和氧化铁。而且,可使用通过接触法、炉法或热裂法等公知的方法制造的炭黑。
作为有机颜料,例如,可使用偶氮颜料(包括偶氮色淀颜料、不溶性偶氮颜料、偶氮缩合颜料、螯合偶氮颜料等)、多环颜料(例如,酞氰颜料、苝颜料、芘酮颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二恶嗪颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹啉并酞酮颜料等)、螯合染料(例如,碱性染料型螯合、酸性染料型螯合等)、硝基颜料、亚硝基颜料、苯胺黑等。
作为黑色墨水而使用的炭黑,具体地可例举:No.2300,No.900,MCF88,No.33,No.40,No.45,No.52,MA7,MA8,MA100,No2200B等(三菱化学公司生产)、Raven5750,Raven5250,Raven5000,Raven3500,Raven 1255,Raven700等(哥伦比亚公司生产)、Regal 400R,Regal 330R,Regal 660R,Mogul L,Monarch 700,Monarch 800,Monarch 880,Monarch900,Monarch 1000,Monarch 1100,Monarch 1300,Monarch 1400等(卡博特公司生产)、Color Black FW1,Color Black FW2,Color Black FW2V,Color Black FW18,Color Black FW200,Color Black S150,Color BlackS160,Color Black S170,Printex 35,Printex U,Printex V,Printex 140U,Special Black 6,Special Black 5,Special Black 4A,以及Special Black 4等(德固赛公司生产)。
作为黄色墨水而使用的颜料,具体可例举:C.I.Pigment YelloW 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.Pigment YelloW 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 YelloW 98、C.I.Pigment Yellow 109、C.I.Pigment Yellow 110、C.I.Pigment Yellow 114、C.I.Pigment Yellow 128、C.I.Pigment Yellow 129、C.I.Pigment Yellow 138、C.I.Pigment Yellow 150、C.I.Pigment Yellow 151、C.I.Pigment Yellow 154、C.I.Pigment Yellow 155、C.I.Pigment Yellow 180、以及C.I.Pigment Yellow185等。
作为品红墨水而使用的颜料,具体可例举:C.I.Pigment Red 5、C.I.Pigment Red 7、C.I.Pigment Red 12、C.I.Pigment Red 48(Ca)、C.I.PigmentRed 48(Mn)、C.I.Pigment Red 57(Ca)、C.I.Pigment Red 57:1、C.I.PigmentRed 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 Violet 19等。
作为青色墨水而使用的颜料,具体可例举:C.I.Pigment Blue 1、C.I.Pigment Blue 2、C.I.Pigment Blue 3、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.PigmentBlue 15:4、C.I.Pigment Blue 15:34、C.I.Pigment Blue 16、C.I.Pigment Blue22、C.I.Pigment Blue 60、C.I.Vat Blue 4、以及C.I.Vat Blue 60。
因为是喷墨墨水,所以,颜料的平均粒径优选在约10~300nm范围内。进一步说,颜料的平均粒径更优选在约10~200nm范围内。
颜料的平均粒径可采用应用动态光散射法的粒度分布仪来测定。粒度分布仪可例举HPPS(马尔文仪器公司)。
颜料可以颜料分散体的状态来使用。颜料分散体例如可通过分散剂将颜料分散在水或酒精中来调制。作为分散剂,例如,可举出表面活性剂、水溶性树脂、以及非水溶性树脂等。或者也可以采用自分散型颜料。自分散型颜料是指没有分散剂就可分散在水等中的颜料,是对颜料进行表面处理,使得羰基、羧基、羟基以及磺基的至少一种官能团或其盐结合的颜料。表面处理可例举真空等离子处理、重氮耦合处理、以及氧化处理等。通过这种表面处理,可使得官能团或含官能团的分子接枝到颜料表面,从而得到自分散型颜料。
墨水中的颜料含量优选在墨水总量的2质量%~20质量%的范围内。如果在此范围内,就不存在墨水保存性或喷射性能方面的缺点,可形成具有所需图像密度的打印物。在约20℃~50℃的大的温度范围内,含有占墨水总量3质量%~10质量%的颜料的墨水具有适于从喷墨头喷射的粘度。而且,用这种墨水形成的图像品质也优良。
颜料分散体与按规定的比例含有水和指定的聚氧丙烯甘油醚的分散剂混合,可得到本实施方式的水性喷墨墨水。
如上所述,在本实施方式中,分散剂总量的53质量%~94质量%是水。如果分散剂中水的含量过少,就难以确保喷墨墨水的粘度在适当范围内,喷墨头的喷射性能会变差。并且,由于颜料的分散稳定性降低,易发生喷墨头的堵塞。而另一方面,如果分散剂中水的含量过多,则抑制纸张变形变得困难。水的量优选是分散剂总量的53质量%~84质量%。
分散剂的其余部分是以下列通式(1)表示的聚氧丙烯甘油醚。
Figure BDA0000075611300000071
a、b和c可各自相同或不同,都为大于等于1的整数,且满足4≤a+b+c≤10。
为了维持纸张变形的抑制效果,规定通式(1)中(a+b+c)的值在4以上。如果(a+b+c)的值太大,就无法确保喷墨墨水的粘度在适当范围内。而且,因为会有颜料的分散稳定性降低的倾向,因此,规定(a+b+c)的值的上限约为10。
作为以通式(1)表示的聚氧丙烯甘油醚,可例举UNIOL TG-330(日油株式会社生产)、UNIOL SGP-65(日油株式会社)以及UNIOL TG-700(日油株式会社)。UNIOL TG-330的(a+b+c)值约为4,UNIOL SGP-65约为8,UNIOL TG-700约为10。
分散剂中含有上述聚氧丙烯甘油醚的喷墨墨水可提高喷墨头的喷射性能,还能提高抑制纸张变形的效果。喷墨头部件通常是经过绝缘处理的树脂制品,墨水供应路径内部一般也是橡胶或树脂制品。因为上述聚氧丙烯甘油醚对这些材质的润湿性较好,所以,可提高喷墨头的喷射性能。
对于抑制纸张变形,本发明人等进行了下列研究。在与水性墨水接触时,一般情况下,纸张通过以下机制而变形。首先,由于水性墨水中的水分,纸张的主要成分纤维素纤维的氢键溶胀离解并被切断。当水分蒸发而纸张干燥时,纤维素纤维的氢键重组。与切断前相比,该重组以不同的状态或在不同的位置发生,从而纸张产生变形。
由于其立体的结构,上述聚氧丙烯甘油醚具有减缓在这种不同状态或不同位置上的重组的作用。而且,该聚氧丙烯甘油醚含环氧丙烷基,这使对纸张具有柔软化作用。
通过使用以规定的量将上述聚氧丙烯甘油醚与水调配而成的分散剂,最大限度地发挥其优良的特性,极大地提高了纸张的变形抑制能力以及墨水的喷射性能。这是由本发明人得出的研究结果。
但是,水的含量占喷墨墨水总量的50质量%~80质量%。如果水的含量不足墨水总量的50质量%,就无法确保喷墨墨水的粘度在适当的范围内,喷墨头的喷射性能会降低。并且,因颜料的分散稳定性降低,容易导致喷墨头发生堵塞。另一方面,水的含量如果超过墨水总量的80质量%,则抑制纸张变形变得困难。
因为按规定的量含有水和指定的聚氧丙烯甘油醚,所以,本实施方式的水性喷墨墨水因水挥发引起的粘度上升会受到抑制。例如,即使墨水中的水的含量降至20质量%时,在25℃下的粘度也可以达到1000mPa·s以下。这意味着喷墨头的喷嘴不需要频繁地进行维护。
除此之外,本实施方式的水性喷墨墨水难以渗入纸质介质。例如,以1.5mg/cm2的喷射量对纸质介质喷射时,本实施方式的水性喷墨墨水的干燥时间为10分钟以上。这时,分散剂对纸质介质的渗入深度为纸质介质的厚度的70%以下。可以说,这也是抑制纸质介质变形的主要因素之一。
本实施方式的水性喷墨墨水在不损害特性的范围内,也可以含有以下成分。例如:乙二醇、二甘醇、聚丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,2-己二醇、1,2,6-己三醇、1,2,4-丁三醇、1,2,3-丁三醇、以及3-甲基-1,3,5-戊三醇等多元醇类;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、以及ε-己内酰胺等含氮杂环化合物;单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单乙基胺、二乙胺、以及三乙胺等胺类;二甲基亚砜、环丁砜、以及硫代双乙醇等含硫化合物类;碳酸丙烯酯,碳酸乙烯酯,γ-丁内酯等。
在获得涉及本实施方式的水性喷墨墨水时,例如,将按各自规定的量含有水和指定的聚氧丙烯甘油醚的分散剂与颜料分散体混合。可根据需要对分散剂加入添加剂。
因为用于喷墨记录,涉及本实施方式的墨水要求具有适当的粘度,以便从喷墨打印机打印头的喷嘴喷射。具体来讲,优选25℃下的粘度为5~50mPa·s。如果在30mPa·s以下,可将喷射动作时的喷墨头的温度设定得较低(例如约40℃以下)。
为了将喷墨墨水的喷射性能、保湿性、保存性及物性值等调整在最合适的范围,在效果不受损的范围内,也可以另外调配表面活性剂、保湿剂、水溶性树脂等。
作为表面活性剂,例如,可举出:聚氧乙烯烷基醚、聚氧烷基醚、聚氧乙烯多环苯基醚(polyoxyethylene polycyclic phenyl ether)、聚氧多环苯基醚(polyoxyalkylene polycyclic phenyl ether)、以及甘油脂肪酸酯等。
而且,也可以使用炔二醇类表面活性剂、含氟表面活性剂、或非离子表面活性剂。作为炔二醇表面活性剂,例如,可举出:2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、以及3,5-二甲基-1-己炔-3-醇等。具体来讲,是Surfynol 104、82、465、485或TG等(空气产品公司生产Air Products Corp.)。
作为含氟表面活性剂,可例举:全氟环氧乙烷加成物、全氟烷基胺氧化物、全氟烷基羧酸盐、以及全氟烷基磺酸等。具体来讲,是Megafac F-443、F-444、F-470、F-494(大日本油墨化学工业公司)、Novec FC-430、FC-4430(3M公司)、Surflon S-141、S-145、S-111N、S-113(日本清美化工公司SEIMI CHEMICAL)。
作为非离子表面活性剂,可例举:烷基聚氧乙烯酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基苯醚、聚氧乙烯烷基胺、以及聚氧乙烯烷基酰胺等。
表面活性剂需按照不使墨水的分散稳定性等降低的量添加到墨水中。如果表面活性剂的含量占墨水总量的约0.5质量%~2.0质量%,则可顺利地发挥效果。
在上述表面活性剂中,例如,炔二醇类表面活性剂和非离子表面活性剂等,可作为用于调制颜料分散体的分散剂来使用。
可与表面活性剂并用盐类。作为盐类,可例举:聚氧乙烯烷基醚醋酸盐、十二烷基苯磺酸盐、月桂酸盐和聚氧乙烯烷基醚硫酸盐。如果盐类含量占墨水总量的约0.5质量%~1.0质量%,则可顺利地发挥效果。
作为保湿剂,例如可使用甘油和聚乙二醇等。更具体地说,如PEG200(日本三洋化成生产)。如果保湿剂的含量占墨水总量的约10质量%~19质量%,则可顺利地提高抗堵塞性。
水溶性树脂具有调整墨水粘度的作用。用含有水溶性树脂的墨水形成的打印物,耐摩擦性等打印品质得到了提高。作为水溶性树脂,可例举:聚乙烯醇、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、水性丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、阿拉伯树胶、糊精、酪蛋白以及果胶等。因可不影响颜料分散性而提高对纸质介质的固定性而特别优选含有水溶性丙烯酸树脂的墨水。
这些水溶性树脂中,例如,水溶性丙烯酸树脂等,可作为用于调制颜料分散体的分散剂来使用。
根据需要,可将PH调整剂、防腐剂和防霉剂等添加剂调配到本实施方式的水性喷墨墨水中。PH调整剂可例举磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、以及氢氧化钠等。
作为防腐剂和防霉剂,例如,可使用苯甲酸钠、五氯酚钠、2-巯基吡啶1-氧化钠、山梨酸钠、脱氢醋酸钠、以及1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(ICI公司的proxel CRL、proxel BDN、proxel GXL、proxel XL-2、proxel TN)等。
通过调配这些添加剂,印字图像品质及保存稳定性可得到进一步提高。
下面,示出水性喷墨墨水的具体例。
作为通式(1)表示的聚氧丙烯甘油醚,预备了UNIOL TG-3309(日油株式会社生产)。这种化合物在通式(1)中的a+b+c值约为4。
用下表1所示的配方分别调配各成分,制成了墨水样品。表中,各成分的量是相对喷墨墨水总量的质量百分比。表面活性剂用Surfynol 465。
作为颜料分散体,预备了炭黑分散液CAB-JET-300(Cabot公司生产)。这种颜料分散体是通过炭黑分散在水中而成的自分散型颜料分散体。颜料的平均粒径约为120nm。颜料分散体所含水的量包括在下表1中的水的量中。
并且,对全部样品加入了总量的0.2质量%的防腐剂。防腐剂使用proxel XL-2(S)。在调制墨水样品时,首先,按各自的配方混合各成分,用搅拌器搅拌一小时。之后,用1μm的膜过滤器过滤,从而得到了样品。
表1
Figure BDA0000075611300000121
关于各墨水样品,将其分散剂中的水及TG330的比例汇总在下表2中。
表2
  水(质量%)   TG330(质量%)
  1   49.4   50.6
  2   53.2   46.8
  3   62.5   37.5
  4   63.8   36.2
  5   75.0   25.0
  6   83.3   16.7
  7   93.3   6.7
  8   85.1   14.9
  9   88.9   11.1
  10   90.4   9.6
  11   95.9   4.1
用制得的墨水样品在普通纸张上印字,从纸张变形的程度及图像品质来评估墨水的性能。普通纸使用东芝复印纸,记录装置使用搭载了东芝泰格压电头CF1的喷墨记录装置。
(纸张的输送性能)
在普通纸张上形成固体图像,从纸张的输送性能检查打印后立即有无纸张变形。为了形成1像素,要使一个喷嘴连续喷射出3滴4pl(皮升)的墨水,并着落在同一位置。以600dpi(点数/英寸)在纸张的一面形成了整面点阵式图像。
纸张的输送性能按下列标准来评估。如果能输送纸张即为合格。
A:无卡纸,能输送纸张,卷曲在±5mm以内。
B:无卡纸,能输送纸张,卷曲在±10mm以内。
C:发生卡纸,不能输送纸张。
(纸张的变形抑制性能)
在10mm×100mm的普通纸张的范围内100%地工作来进行固体印刷,从而获得了打印样品。利用激光位移计求得纸张变形的程度(纸张的波纹大小:波幅量),根据凹凸的量(长度)按下列标准进行了评估。如果凹凸的长度不足1.0mm,则纸张变形的抑制性能为合格。
A:不足0.5mm
B:0.5mm以上且不足1.0mm
C:1.0mm以上且不足2.0mm
D:2.0mm以上
(打印品质)
首先,在普通纸张上进行了文字打印及实体图像打印。对于文字,通过目测判断渗色或洇纸。对于实体图像,用X-Rite图像密度测定仪检查表面的图像密度和背面的图像密度。
而且,根据(圆周长)2/(4π×面积),算出印字图像的点的形状系数。形状系数是渗色程度的定量化评价值。圆周长及面积利用点分析仪(DotAnalyzer)进行图像分析来求得。如果点形状的不规则性小,则接近1。综合表面的图像密度、背面的图像密度、以及形状系数,根据下表3所示的标准进行了评估。图像品质如果是A或B,则为合格。
表3
  评价   图像密度(表面)   图像密度(背面)   形状系数
  A   1.25以上   0.2以下   1.0以上且1.8以下
  B   1.2以上   0.3以下   1.8以上且2.6以下
  C   1.1以下   0.4以下   2.6以上
(抗堵塞性)
用各墨水样品,通过上述的喷墨记录装置进行打印。打印后,用盖将喷嘴孔堵住,放置在25℃的环境中。用经过一星期后的喷墨记录装置,再次进行打印试验,通过喷射的稳定性来评价抗堵塞性。确认在喷射性能恢复之前所需的清洁动作的次数,按以下标准来判断。这里所说的清洁动作,是指除去附着在喷嘴周围的墨水增粘物的操作。
A:0次
B:1或2次
C:3~5次
D:6次以上
抗堵塞性成为分散剂中的颜料的分散稳定性的指标。即使作为挥发成分的水挥发了,分散剂的二种成分的平衡受到了破坏,只要颜料分散性能达到某种程度的稳定,抗堵塞性就会良好。
对纸张的输送性能、纸张变形的抑制性能、打印品质以及抗堵塞性的四项性能的评价,任何一项若为B或A即为合格。也就是说,只要有一项为C或D,该样品就不合格。所得到的结果汇总于下表4中。
表4
  No.   输送性能   变形抑制性能   打印品质   抗堵塞性
  1   B   A   C   D
  2   A   A   B   B
  3   A   A   B   A
  4   A   A   B   B
  5   A   A   B   A
  6   A   A   A   B
  7   B   B   A   A
  8   B   B   A   B
  9   B   B   A   B
  10   C   D   A   C
  11   C   D   A   A
如上表4所示,No.2~9的墨水样品的任一种,其输送性能、抗堵塞性、变形抑制性能及打印品质均在合格水平。如上表2所示,这些样品,其中,由水和指定的聚氧丙烯甘油醚构成的分散剂的53质量%~94质量%是水,分散剂的其余部分是TG330。
而且,如上表1所示,在No.2~9中,水占墨水总量的50质量%~80质量%。其结果,具备以下全部特性:输送性能、抗堵塞性、以及变形抑制性能,能够获得可形成优良品质的图像的墨水样品。另外,这些样品中的分散剂的量占墨水总量的80%~94%。
其中,No.2~6的墨水样品,其纸张的输送性能及变形抑制性能更加优良。在这些样品上,水的含量占分散剂的53质量%~84质量%,确认了抑制纸张变形最佳的水含量。
No.1的墨水样品抗堵塞性明显低劣。在该No.1中,水的含量占墨水总量的44质量%,并且,分散剂中的水的量为49.4质量%。不仅相对于墨水总量的水的量少,相对于分散剂总量的水的量也少,因此,在No.1样品中,颜料不能稳定地分散。其结果,发生了堵塞。由于水的含量少,造成No.1的墨水样品喷射性能也低劣,因此,打印品质也差。
No.10的墨水样品,输送性能、变形抑制性能及抗堵塞性均差。在该No.10上,水的含量为墨水总量的85质量%,分散剂中的水的量为90.4质量%。水的量相对于墨水总量而言多,并且,相对于分散剂总量也多,因此,不能抑制纸张的变形。而且,由于聚氧丙烯甘油醚的量少,墨水增粘物增加,抗堵塞性也差。
No.11的墨水样品输送性能及变形抑制性能都差。该No.11,其中,水占墨水总量的70质量%,但分散剂中的水的量却占95.9质量%。在No.11的墨水样品中,由于相对于分散剂总量的水量多,因此,不能抑制纸张的变形。
除了可抑制纸张的变形,形成高品质的图像,为了获得抗堵塞性良好的水性喷墨墨水,由水和指定的聚氧丙烯甘油醚组成的分散剂的总量的53质量%~94质量%必须是水。并且,水必须占墨水总量的50质量%~80质量%。No.2~9的墨水样品具备该条件,因此,可得到所希望的特性。
并且,No.2~9的墨水样品对于东芝复印纸以外的各种普通纸也显示了优良的变形抑制性能。一般来说,纸张的变形取决于纸张类型。如果用易变形的纸张类型如前述那样来检查变形抑制性能,则对其的评估有时可能会降低一个级别。即便使用了易变形的纸张类型,No.2~9的墨水样品的纸张变形抑制性能还是大致维持在A的评估水平。已确认这些墨水样品的纸张变形抑制性能特别出色。
本实施方式的水性喷墨墨水可对纸质介质形成高品质的图像,而不会造成纸质介质的变形。
虽然上述描述了本发明的某些实施方式,但是,这些实施方式仅是对本发明进行示例性说明,而不是旨在限制本发明的范围。实际上,本说明书中所描述的各种新颖的方法和系统可以通过其他各种形式体现。并且,在不脱离本发明的精神的前提下,可以对本说明书中所描述的方法和系统的形式作各种省略、替换和改变。实际上,所附的权利要求及其等同物应该涵盖这些落入本发明的范围和精神的形式或修改。

Claims (14)

1.一种水性喷墨墨水,包括:
所述水性喷墨墨水总量的2质量%~20质量%的颜料;以及
分散有所述颜料的分散剂,其中,
所述分散剂的53质量%~94质量%是水,所述分散剂的其余部分是由下列通式(1)表示的化合物,所述水占所述水性喷墨墨水总量的50质量%~80质量%,
Figure FDA0000075611290000011
a、b和c可各自相同或不同,都为大于等于1的整数,且满足4≤a+b+c≤10。
2.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,所述分散剂占所述水性喷墨墨水总量的80质量%~94质量%。
3.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,所述水占所述分散剂总量的53质量%~84质量%。
4.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,通过所述通式1表示的化合物占所述分散剂总量的16质量%~47质量%。
5.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,所述通式1中的a+b+c为4。
6.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,还包括保湿剂。
7.根据权利要求6所述的水性喷墨墨水,所述保湿剂从甘油及聚乙二醇中选择。
8.根据权利要求6所述的水性喷墨墨水,所述保湿剂的量为所述水性喷墨墨水总量的10质量%~19质量%。
9.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,还包括表面活性剂。
10.根据权利要求9所述的水性喷墨墨水,所述表面活性剂的量为所述水性喷墨墨水总量的0.5质量%~2.0质量%。
11.根据权利要求1所述的水性喷墨墨水,所述颜料是自分散型颜料。
12.一种喷墨打印方法,包括:
将至少一种墨水组合物从喷墨头对纸质介质喷射而形成图像,所述墨水组合物是根据权利要求1所述的水性喷墨墨水。
13.根据权利要求12所述的喷墨打印方法,所述图像的形成通过使用一种墨水组合物来进行。
14.根据权利要求12所述的喷墨打印方法,所述图像的形成通过使用不同颜色的两种以上的墨水组合物来进行。
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