CN103709828A - 墨组合物、记录方法、印刷物质、墨盒和喷墨记录装置 - Google Patents
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Abstract
Description
背景
技术领域
本发明涉及墨组合物、记录方法、印刷物质、墨盒和喷墨记录装置。
背景技术
喷墨打印机被广泛使用,因为它们相对安静和运行成本低,并且许多能在白纸上印刷彩色图像的打印机现在在市场上可广泛获得。
然而,很难满足利用这样的打印机产生的图像的所有要求,如良好的颜色再现性、耐磨损性、耐久性、耐光性、干燥性质、毛须(feathering)、颜色犯水、双重印刷和排墨稳定性。所以,基于特定的应用来选择使用的墨。
一般而言,喷墨记录中使用的墨主要由水与着色剂和水溶性溶剂如甘油组成以防止堵塞。作为着色剂,染料广泛用于它们的着色和稳定性。然而,使用这样的染料基墨产生的图像的耐光性和耐水性较差。耐水性可通过使用具有墨吸收层的专用记录介质而一定程度上改善,但是当遇到白纸时就根本不令人满意。
为了弥补这样的缺点,近年来使用颜料的墨已开始广泛用作着色剂。虽然颜料墨是成功的和在耐光性、耐水性等方面优于染料墨,但是颜料墨的着色由于具有不同波长和相的光束的相干性——由颜料内光束多次反射所产生的——而降低。因为该原因,人们认为在着色方面,一般而言颜料墨次于染料墨。
人们试图弥补这样的颜料墨的着色降低,利用包被有树脂的颜料微粒。根据该方法,树脂进一步改善颜料墨的定影性质和耐气性质和非常有助于其分散稳定性。然而,目前,颜料墨在光泽方面仍然没有与染料墨相当。
JP-2002-138233-A公开了结晶有机彩色颜料,其在CuKαX射线衍射光谱的最大衍射峰具有0.4°或更少的半值宽度。虽然该颜料通过减少半值宽度以改善颜料的结晶性而稍微地成功改善其着色,但是着色仍然令人不满意。
C.I.颜料黄155——其具有下面所示的化学式1表示的双偶氮骨架——由于其优良的着色和耐光性而被广泛使用。然而,作为颜料,着色仍然次于染料。
改善着色的一个努力包括减小颜料的粒度。虽然成功改善了颜料的透明度——其有助于光泽的改善,但是对着色的影响仍然有限。
另外,通过降低颜料的结晶性可能使颜料的着色更接近染料。然而,如果颜料丧失结晶性和变得象染料一样非结晶的,那么颜料特性如耐光性和耐气性急剧地恶化。因此,使用这样的颜料是不实际的。
概要
本发明提供改善的墨组合物,其含有下面的化学式1表示的颜料、水溶性溶剂和水。颜料满足下面的关系1:0.040<Y/X<0.200(关系1),其中,在具有波长的CuKαX射线衍射光谱中,X表示在26.5°至27.5°的2θ范围的布拉格(2θ±0.2°)角的峰强度,Y表示在11.0°至11.5°的2θ范围的布拉格(2θ±0.2°)角的峰强度:
附图简述
当结合附图考虑时,本发明的各种其它目的、特征和伴随的优点将被更完全地理解,因为这些从详细的描述变得更好理解,附图中同样的指代符号始终表示同样的相应部分,其中:
图1是图解根据本公开的实施方式的喷墨记录装置实例的透视图,其中墨盒安装装置的盖打开;
图2是图解根据本公开的实施方式的喷墨记录装置的整体结构的示意图;
图3是图解根据本公开的实施方式的墨盒的墨袋实例的示意图;
图4是图解根据本公开的实施方式的墨盒实例的示意图,该墨盒在盒箱体中容纳图3中所示的墨袋;
图5是图解如何从实施例1的X射线衍射光谱获得峰强度的示意图;和
图6是图解如何从比较实施例1的X射线衍射光谱获得峰强度的示意图。
详细描述
本公开提供与常规的颜料相比具有改善的着色而不降低其耐光性的墨组合物。
本发明人已发现,如果颜料的结晶性降低,那么颜料的着色改善,同时通过保持其结晶结构而防止颜料的耐光性变坏。
在本公开中,着色通过降低化学式1表示的颜料的结晶性而被改善,同时保持颜料的结晶结构以防止其耐光性降低。
“降低颜料的结晶性同时保持颜料的结晶结构”指具有最大峰强度的峰较X射线衍射光谱中其它的峰相对高。
关于本公开中提供的化学式1表示的颜料,关于峰强度X,其是26.5°至27.5°的衍射角2θ中的最大峰,在其它衍射角的峰强度较低。特别地,在具有的波长的CuKαX射线衍射光谱中,通过限制在11.0°至11.5°的衍射角2θ的峰强度Y以满足关系1:0.040<Y/X<0.200,着色被显著改善。
形成具有减少的结晶性同时保持其结晶结构的颜料的方法是,例如,在酸或溶剂中暂时地溶解颜料和将这样获得的溶液置于不良溶剂用于重结晶。
在该方法中,为了防止颜料晶体过分生长,颜料需要在小的反应场中快速沉淀。然而,在常规方法——其中将颜料溶液滴入正被搅拌的不良溶剂——中,用于沉淀的反应场的大小是1cm或更大,并且限制搅拌速度,在该速度下晶体大量生长。因此,没有形成具有减少的结晶性的颜料颗粒。
然而,近来发展了在微小反应场中沉淀溶解的颜料的微型反应器,其使得可能在微小反应场中高速沉淀颜料颗粒,同时抑制晶体生长。
一般而言,微型反应器是在具有1mm或更小尺寸的微小空间中进行化学反应或物质产生的混合和沉淀的反应装置。
其具体实例包括但不限于mikroSyn(SIBATA SCIENTIFIC TECHNOLOGY LTD.制造),具有微管——具有50μm至500μm的尺寸——作为反应场,MiChS System(MiChS Co.,Ltd.制造)和ULREA(M Technique Co.,Ltd.制造),其具有强制超薄层作为反应场——由在两个旋转盘之间1μm至30μm的缝隙形成。
一般而言,化学反应的效率由碰撞频率和施加到系统的能量决定。由于分子和热在微小空间未被向远处传递,增加分子的碰撞频率和快速热传递是可能的,这使得能够快速混合、快速制备、快速热交换和快速扩散。
因此,为了制备具有减少的结晶性同时保持颜料的结晶结构的颜料,反应场优选是100μm或更小和更优选30μm或更小。
有机溶剂或酸可用于溶解化学式1表示的颜料。
有机溶剂的具体实例包括但不限于二甲基亚砜、1-甲基-2-吡咯烷酮(pyrrolidinone)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、N.N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺。
这些有机溶剂具有按重量计1%或更小的低溶解度,但该溶解度通过使它们形成强碱而得到改善。
制备这样的强碱有机溶剂的具体实例是在醇如甲醇、乙醇或异丙醇中溶解氢化钠、氢化钾等,之后与上面提到的有机溶剂混合。
关于酸,可使用强酸如强硫酸、盐酸、硝酸等。然而,由于这样的强酸可分开化学式1表示的颜料的偶氮连接部分和破坏颜料,使用被调节成强碱的上面提到的有机溶剂优选于酸。
可将颜料溶液的温度最高升高到溶解的有机溶剂或酸的沸点以增加颜料溶液的溶解度。
不良溶剂的具体实例包括但不限于水、甲醇、乙醇、异丙醇或液体混合物——其中甲醇、乙醇和/或异丙醇溶解于水。
如果将水或水和上面提到的醇的液体混合物冷却到-20℃至-50℃,那么溶剂可凝结。考虑当颜料溶液和溶剂之间的温度差异大时反应快,优选利用不含有水的甲醇、乙醇或异丙醇,因为这些可被冷却到更低温度。
使用微型反应器形成的颜料颗粒的尺寸和结晶性取决于颜料溶液的流速与不良溶剂的流速之比。
颜料溶液的流速(ml/分钟)与不良溶剂的流速(ml/分钟)之比优选是0.005至0.5和更优选0.01至0.1。
当该比小时,反应速度高。即,颜料的结晶性可被降低。
当该比小于,例如,0.5时,可能形成具有低结晶性的颜料颗粒。
大于,例如,0.005的比使得在收集颜料颗粒之前更容易从颜料颗粒去除溶剂。
将由如上所述的微型反应器形成的分散在酸和不良溶剂的液体混合物中的颜料颗粒在使用离心机去除酸和溶剂接着用去离子水洗几次之后而作为颜料糊取回。
颜料
在本公开中,使用化学式1表示的双偶氮颜料,其是C.I.颜料黄155。
为了获得本公开的墨组合物,将颜料晶体尺寸制成小于常规颜料以降低颜料的结晶性。如上所述,微型反应器使得可能在微小反应场中沉淀溶解的颜料。
分散在本公开的墨组合物中的颜料的粒径优选是30nm至150nm。
颜料粒径可通过利用,例如,利用球的混合和捏合和分散机如珠磨机或球磨机,利用剪切力的混合和捏合和分散机如辊研磨机,或超声分散机而被控制在该范围内。
在本公开中,超声分散机特别适合。当颜料粒径是,例如,30nm或更大时,颜料耐光性改善,因此减少颜色改变。这对使用颜料是有利的。
另外,当颜料粒径是,例如,150nm或更小时,图像光泽变高,这导致具有良好饱和度和亮度的图像产生。
墨中颜料的浓度优选是按重量计1%至按重量计15%,更优选按重量计2%至按重量计12%,以及进一步优选按重量计3%至按重量计9%。
当颜料浓度是,例如,按重量计1%或更大时,着色能力变得充分,并获得具有高饱和度和高图像密度的图像。
另外,当颜料密度是,例如,小于按重量计15%时,墨长时期稳定。
分散剂
用于本公开的分散剂没有特别限制。用于颜料的液体分散液制备的分散剂可基于具体应用而选择。
其具体实例包括但不限于非离子表面活性剂如聚氧乙烯异癸基醚、聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯-β-萘基醚、聚氧乙烯苯乙烯基苯基醚和聚氧乙烯联苯乙烯苯基醚和阴离子表面活性剂如聚氧乙烯十二烷基醚硫酸盐、聚氧乙烯-β-萘基醚硫酸盐、聚氧乙烯苯乙烯基苯基醚磷酸盐、十二烷基醚磷酸盐、辛基醚碳酸盐、联苯乙烯苯基醚硫酸盐、苯乙烯基苯基醚磷酸盐和β-萘基醚碳酸盐。
在本公开中,下面所示的化学式2表示的分散剂特别适合,因为当分散时该分散剂可保持化学式1表示的颜料的粘度和粒径,由此当墨用于喷墨打印机时高度稳定墨排出。
例如,表1中所示的化学式2-1、2-2、2-3和2-4表示的分散剂适合使用。
A1-O-B1
化学式2
在化学式2中,A1表示具有8至12个碳原子的直链或支链的烷基、β-萘基、苯乙烯化酚基或二苯乙烯化酚基,B1表示COOM1、SO3M1或PO3M1 2,其中M1表示Na、K、四甲基铵或乙醇胺。
表1
化学式 | A1 | B1 | M1 |
2-1 | β-萘基 | COOM1 | 四甲基铵 |
2-2 | 二苯乙烯化酚 | SO3M1 | K |
2-3 | 直链烷基(C=12) | PO3M1 2 | Na |
2-4 | 苯乙烯化酚 | COOM1 | 乙醇胺 |
也可能使用聚合物分散剂如聚丙烯酸,聚甲基丙烯酸,丙烯酸和丙烯腈共聚物,乙酸乙烯酯和丙烯酸酯共聚物,丙烯酸和丙烯酸烷基酯共聚物,苯乙烯和丙烯酸共聚物,苯乙烯和甲基丙烯酸共聚物,苯乙烯、丙烯酸和丙烯酸烷基酯共聚物,苯乙烯、甲基丙烯酸和丙烯酸烷基酯共聚物,苯乙烯、α-甲基苯乙烯和丙烯酸共聚物,苯乙烯、α-甲基苯乙烯和丙烯酸共聚物-丙烯酸烷基酯共聚物,苯乙烯和马来酸共聚物,乙烯基萘和马来酸共聚物,乙酸乙烯酯和乙烯共聚物,乙酸乙烯酯和脂肪族酸乙烯基乙烯共聚物,乙酸乙烯酯和马来酸酯共聚物,乙酸乙烯酯和巴豆酸共聚物,乙酸乙烯酯和丙烯酸共聚物,丙烯酸和硅氧烷共聚物,和改性的聚氨酯树脂。
这些分散剂可单独或组合使用。
在本公开中,下面所示的化学式3表示的分散剂特别适合。这样的分散剂可通过共聚丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体来制备。
当分散时该分散剂可保持化学式1表示的颜料的粘度和粒径,由此当墨用于喷墨打印机时高度稳定墨排出。
例如,表2中所示的化学式3-1、3-2或3-3表示的分散剂适合使用。
在化学式3中,R1、R2和R3每个表示氢原子或甲基,R4和R5每个表示NH2基团、苄基和硬脂酰基,p、q和r每个表示5至50的整数,和B2表示COOM2或SO3M2,其中M2表示Na、K、铵、四甲基铵或乙醇胺。
表2
颜料分散成分可通过如下制备:在水介质中溶解上面提到的分散剂,将颜料加入溶液,之后充分湿润,并通过匀浆器、利用球的分散器如珠磨机和球磨机、利用剪切力的混合和捏合分散器如辊研磨机、或超声分散器的高速搅拌来混合和捏合和分散生成物。
然而,这样的分散过程之后,在许多情况下含有粗颗粒,这容易在喷墨喷嘴或供应路径中阻塞。因此,适合通过滤器或离心机去除这样的粗颗粒(例如,粒径:1μm或更大)。
在本公开中,优选使用颜料的按重量计10%至按重量计100%,更优选,按重量计20%至按重量计50%的量的分散剂。
当混合比是,例如,按重量计10%或更大时,颜料颗粒可被精细分散。
当混合比是,例如,按重量计100%或更少时,分散剂被有效吸收到颜料颗粒的表面,由此改善墨的保存性以便可印刷无犯水的图像。
另外,墨中分散的微粒的含量优选是基于颜料和分散剂的总量按重量计约2%至按重量计约20%,更优选按重量计3%至按重量计15%。
另外,在本公开中,可能通过使用下面描述的自分散型颜料或聚合物包被的颜料颗粒——一起或代替分散剂——而赋予颜料分散能力。
自分散型颜料
在本公开中,可利用具有亲水表面的颜料颗粒。
颜料颗粒的表面可通过已知方法如氧化处理、偶氮反应、等离子体处理等来处理。
通过表面处理,可将亲水基团如羰基、羧基、羟基或砜基引入颜料颗粒表面以在水介质中分散颜料颗粒。
聚合物包被的颜料
在水系统中分散颜料的已知方法是在聚合物微粒中包封颜料。
形成聚合物乳液的聚合物的具体实例包括但不限于乙烯基基聚合物、聚酯基聚合物和聚氨酯基聚合物。特别地,JP-2000-53897-A和JP-2001-139489-A中详细说明的聚合物可适合使用。这些之中,乙烯基基聚合物和聚酯基聚合物特别优选。
聚酯基聚合物
聚酯基聚合物由聚羧酸和多元醇制成。
聚羧酸的具体实例包括但不限于芳香族二羧酸如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、联苯甲酸、硫代对苯二甲酸、5-硫代间苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸酐(hexahydro phtalic anhydride)、4-硫代苯二甲酸、4-硫代萘-2,7-二羧酸、5,[4-硫代苯氧基]间苯二甲酸和硫代对苯二甲酸;脂肪族二羧酸如琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸和十四烷二羧酸;芳香族氧代羧酸、脂环二羧酸和三羧酸或更高级的羧酸。
多元醇的具体实例包括但不限于脂肪族多元醇如乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇(neopenthyl glycol)、二甘醇、双丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四甲撑二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、1,4-环己二醇、1,4-环己二甲醇、螺环二醇、三环癸二醇、三环癸二甲醇、间二甲苯乙二醇(methaxylene glycol)、邻二甲苯乙二醇、1,4-苯撑二醇、双酚A和内酯基聚酯多元醇;脂环族多元醇和芳香族多元醇。
乙烯基基聚合物
对乙烯基基聚合物没有具体限制。例如,可利用从下面的可聚合单体获得的乙烯基基聚合物。
作为可聚合的单体,其具体实例包括但不限于乙烯基基芳香烃如苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对氯苯乙烯和二乙烯基苯;(甲基)丙烯酸盐如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸新戊酯、丙烯酸3-(甲基)丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十一酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸新戊酯、甲基丙烯酸3-(甲基)丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十一酯和甲基丙烯酸十二酯;不饱和的羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸和马来酸;(甲基)丙烯酰胺、N-取代的马来酰亚胺、马来酸酐、(甲基)丙烯腈、乙烯酮、乙酸乙烯酯和偏二氯乙烯。并且,可利用由可聚合的单体单独或组合形成的树脂。
聚合物微粒
在本公开中,微胶囊制造以用亲水聚合物包被有机颜料颗粒或颜料颗粒的乳化可适合用于在水介质中分散。
任何的已知方法可用于进行微胶囊制造或乳化。
其具体实例包括但不限于化学制造方法、物理制造方法、物理-化学制造方法和机械方法。
这样的方法的具体实例包括但不限于:
酸沉积方法,包括:用碱性化合物中和具有阴离子基团的有机聚合物化合物的至少部分阴离子基团以赋予有机聚合物化合物水溶解度;在水介质中捏合有机聚合物化合物与着色物质;用酸性化合物中和或酸化生成物以沉淀有机化合物;将沉淀的有机化合物固定于着色物质;和中和生成物用于分散;
相转移乳化方法,包括:将水倒入有机溶剂相——其是具有抵抗水的分散能力的阴离子有机聚合物和着色物质的混合物,或将有机溶剂相倒入水;
界面聚合方法,包括:分别在分散相和连续相中溶解两种单体或反应物;和使两种物质在其界面反应以形成壁膜;
原位聚合方法,包括:从连续相核粒侧之一供应液体单体或气体单体和催化剂或两种反应物质以进行反应从而形成壁膜;
水下固化的包被的膜方法(Submerged cured coated film methods),包括:通过固化剂使含有芯材颗粒的聚合物溶液的微滴在溶液中不溶解以形成壁膜;
凝聚(相分离)方法,包括:分离聚合物液体分散相——其中将芯材颗粒分散进具有高浓度聚合物的凝聚层(凝结相)——和稀相以形成壁膜;
溶剂蒸发方法,包括:制备液体,其中将芯材在壁膜物质的溶液中分散;将该液体分散液置于液体——其中液体分散液的连续相不是可混溶的——中以获得络合物乳液;和逐渐去除溶解壁膜物质的介质以形成壁膜;
融合分布冷却法,包括:加热和液化壁膜物质——其被加热液化和在室温固化;分散壁膜物质中的芯材颗粒;和使生成物微粒化,之后冷却以形成壁膜;
空气混悬涂布方法,包括:通过流化床使芯材颗粒粉末悬浮在空气中;喷雾和混合壁膜物质的涂布液体同时使芯材颗粒粉末在空气中漂浮以形成壁膜;和
喷雾干燥法,包括:喷雾胶囊化的未稀释的溶液以接触热气;和充分干燥挥发的部分以形成壁膜。
相转移乳化方法、酸沉积方法和界面聚合方法特别用于喷墨。
当微粒在其表面上具有离子基时,聚合物微粒更显示优良的水分散性。
这样的离子基的具体实例包括但不限于磺酸基、羧酸基、硫酸基、磷酸基、膦酸基、其碱金属碱性基或铵碱性基和伯胺或叔胺基团。羧酸碱金属碱性基、羧基铵碱性基、磺酸碱金属碱性基和磺酸铵碱性基是优选的。在水分散稳定性方面磺酸碱金属碱性基和磺酸铵碱性基是特别优选的。
当合成树脂时通过加入具有离子基的单体而引入离子基。
盐的具体实例包括但不限于铵基离子、Li、Na、K、Mg、Ca、Cu和Fe。Li、Na和K是特别优选的。
水溶性溶剂
本公开的墨通过使用水作为液体介质而制备。
下面的水溶性溶剂用于防止墨干燥、改善分散稳定性和防止白纸卷曲。
这些水溶性溶剂可单独或组合使用。
其具体实例包括但不限于以下:
多元醇如甘油、乙二醇、二甘醇、异丙叉甘油、1,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、乙二醇、二甘醇、双丙二醇、三丙二醇、四甘醇、三甘醇、丙二醇、双丙二醇、己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、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-丁三醇和汽油(petriol);多元醇烷基醚如乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚、四甘醇单甲醚和丙二醇单乙醚;多元醇芳基醚如乙二醇单苯基醚和乙二醇单苄基醚;含氮杂环化合物如2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基咪唑啉酮、ε-己内酰胺和γ-丁内酰胺;酰胺如甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基-β-甲氧基丙酰胺和N,N-二甲基-β-丁氧基丙酰胺;胺如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单乙胺、二乙胺和三乙胺;含硫化合物如二甲基亚砜、环丁砜和硫二甘醇;3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、碳酸丙烯酯和碳酸亚乙酯。
这些水溶性溶剂之中,3-乙基-3-羟基-甲基氧杂环丁烷、异丙叉二醇、N,N-二甲基-β-甲氧基丙酰胺和N,N-二甲基-β-丁氧基丙酰胺特别优选。这些是优良的以防止白纸卷曲。
糖基也可作为水溶性溶剂包含在本公开中。
糖基的具体实例包括但不限于单糖、二糖、寡糖(包括三糖和四糖)和多糖。
其优选的具体实例包括但不限于葡萄糖、甘露糖、果糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖、蔗糖、海藻糖和麦芽三糖。
多糖表示广义上的糖并且是自然界中广泛存在的物质,例如,α-环糊精和纤维素。
这些糖基的衍生物的具体实例包括但不限于上面列举的糖基的还原糖、氧化糖、氨基酸和硫羰酸。
糖醇是特别优选的,其具体实例包括但不限于麦芽糖醇和山梨醇。
颜料和水溶性溶剂的混合比对从头排出的墨的排出稳定性具有很大影响。
如果水溶性溶剂的混合量太小而固体颜料部分的比高,那么喷嘴的墨凹面周围的水蒸发趋于加速,导致差的排出性能。
水溶性剂的混合比优选是基于全部墨按重量计10%至按重量计70%和更优选按重量计20%至按重量计50%。
具有这样范围的混合比的墨在干燥性质、保存试验和可靠性试验方面特别好。
渗透剂
通过将渗透剂加入墨,表面张力下降以便墨向喷嘴的充填性质和排墨稳定性改善。另外,由于在墨滴滴到记录介质上之后墨滴快速渗透进记录介质,减少毛须和颜色犯水。
具有渗透性质的表面活性剂和溶剂用作渗透剂。
表面活性剂由亲水基团分成阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂,或由疏水基团分成氟基表面活性剂、乙炔基表面活性剂等。
阴离子表面活性剂的具体实例包括但不限于聚氧乙烯烷基醚乙酸盐、十二烷基苯磺酸盐、月桂酸盐和聚氧乙烯烷基醚硫酸盐。
非离子表面活性剂的具体实例包括但不限于多元醇、乙二醇醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酯、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺和炔二醇。
氟基表面活性剂的具体实例包括但不限于全氟烷基磺酸盐、全氟烷基羧酸盐、全氟烷基磷酸酯、全氟烷基环氧乙烷的加成物、全氟烷基甜菜碱、全氟烷基氧化胺和全氟烷基醚化合物。这些之中,化学式5表示的氟基表面活性剂特别优选适用。
炔二醇基表面活性剂的具体实例包括但不限于炔二醇如2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇和3,5-二甲基-1-己炔-3-二醇{(例如,82、465、485和TG,AIR PRODUCTS和CHEMICALS,INC.制造(US)}。这些之中,104、465和TG特别好地显示良好的印刷质量。
具有渗透性质的溶剂的具体实例包括但不限于具有八或更多个碳原子的多元醇如2-乙基-1,3-己二醇和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇和二醇醚。
这些表面活性剂可单独或组合适用。
在本公开中,优选使用基于全部墨按重量计0.01%至5%重量,更优选0.03%重量至2%重量的量的渗透剂。
当表面活性剂的含量太小时,印刷之后小点的扩展趋于差,即,导致具有小直径的小点,以至于实心图像中的填充不好,由此降低图像密度和颜色饱和度。
当表面活性剂的含量太大时,墨趋于起泡沫,这导致喷嘴中流动路径堵塞,导致阻止排墨。
已知的添加剂如pH控制剂、防腐剂和抗真菌剂、防腐蚀剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、氧吸收剂、光稳定剂和抗结垢剂可任选地加入到本公开的墨组合物。
pH控制剂
加入pH控制剂以通过使墨保持碱性状态来稳定分散状态和墨排出。
然而,喷墨头和墨供应单元趋于在pH11或更高中容易大量溶解,这导致墨改变、渗漏、差的排出性能等。
当将颜料在水中与分散剂一起混合和捏合和分散时比当混合、捏合和分散之后加入添加剂如水溶性溶剂和渗透剂时,更期望加入pH控制剂。
这是因为取决于pH控制剂,分散可被破坏。
优选pH控制剂含有醇胺、碱金属氢氧化物、氢氧化铵、氢氧化和碱金属的碳酸盐中的至少一种。醇胺的具体实例包括但不限于二乙醇胺、三乙醇胺和2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇。
碱金属氢氧化物的具体实例包括但不限于氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾。
碱金属碳酸盐的具体实例包括但不限于碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾。
抗菌剂和抗真菌剂
抗菌剂和抗真菌剂的具体实例包括但不限于脱氢醋酸钠、山梨酸钠、2-巯基吡啶-1-氧化钠、苯甲酸钠和五氯苯酚钠。
防腐蚀剂
防腐蚀剂的具体实例包括但不限于酸性亚硫酸盐、硫代硫酸钠、硫代二甘醇酸铵(ammonium thiodiglycolate)、二异丙基亚硝酸铵、季戊四醇四硝酸酯(pentaerythritolquaternary nitride)和二环己基亚硝酸铵。
抗氧化剂
抗氧化剂的具体实例包括但不限于酚基抗氧化剂(包括受阻酚基抗氧化剂)、氨基抗氧化剂、硫基抗氧化剂和磷基抗氧化剂。
紫外线吸收剂
紫外线吸收剂的具体实例包括但不限于二苯甲酮基紫外线吸收剂、苯并三唑基紫外线吸收剂、水杨酸酯基紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯基紫外线吸收剂和镍配盐基紫外线吸收剂。
抗结垢剂
抗结垢剂可加入到本公开的记录液体中。
结垢是发生于加热头的有问题的现象,当墨通过加热器中流动的电流而被即时地加热时,加热头通过产生的墨的起泡力排出墨(记录液体)。该即时加热之后,墨组合物被改变并且该改变的墨组合物附着于加热器。
抗结垢剂的具体实例包括但不限于聚磷酸、聚氨基羧酸、糖醛酸、羟基羧酸、多元醇磷酸酯和其盐;具有氨基的酸和其盐;和具有甲基或亚甲基和羧基的酸的铵盐。
记录方法
本公开提供喷墨记录方法,其通过将机械能或热能施加给本公开的墨组合物而具有优良的墨排出稳定性。
记录装置
本公开的墨组合物可特别用于利用喷墨记录系统的记录系统如打印机、传真机、影印机、多功能机(充当打印机、传真机和影印机)用于喷墨记录。
下面描述喷墨记录装置,其用于后面描述的实施例。
图1中显示的喷墨记录装置101具有进纸盘102,以输入置于喷墨记录装置101中的记录介质;安装进喷墨记录装置101中的排出盘103,其储存记录介质,在该记录介质上记录(形成)图像;和墨盒安装单元104。
在墨盒安装单元104的上表面上,布置有操作部分105,其包括操作键盘、显示器等。
墨盒安装单元104具有能打开和关闭的前盖115以除去和装入墨盒200。
111表示喷墨记录装置101的上盖,112表示其前表面。
在喷墨记录装置101内,如图2所示,充当导向部件的导杆131和支柱132——其两侧架桥于右侧和左侧上设有的侧板——支持在主扫描方向上滑动移动的托架133。主扫描电动机移动托架133用于扫描。
托架133具有记录头134,记录头134具有四个喷墨记录头——其排出黄色(Y)、青色(C)、绛红色(M)和黑色(Bk)的每种颜色的墨滴,而多个墨排出口在与主扫描方向交叉的方向上排列,墨滴排出方向朝下。
作为形成记录头134的喷墨记录头,可能利用具有能量产生装置的装置以排出墨,如压电致动器如压电元件、热致动器——其利用用电热转换元件如加热元件使液体膜沸腾而引起的相变、形状记忆合金致动器——其利用由温度变化引起的金属相变和静电致动器——其利用静电力。
托架133拥有针对每种颜色的副箱135,以将每种颜色的墨供给到记录头134。
副箱135通过供墨管从安装到墨盒插入安装单元104中的墨盒200供给或装满本公开的墨组合物。
进纸142的进纸单元——被装载在进纸盘103的装纸机(加压板)141上——包括具有半月样形状的棍(进纸棍143)以从装纸机141逐张分开和输送纸142,和分离垫144——其由具有大摩擦系数的材料制成并且面向进纸棍143排列同时偏向进纸棍143侧。
在记录头134的较低侧面上输送从进纸单元进入的纸142的输送单元包括用于静电吸引和输送纸142的输送带151、反向棍(counter roller)152——用于通过导轨145输送从进纸单元送入的纸142同时用输送带151夹住纸142、输送导轨153——用于通过改变正被基本上垂直向上送出的纸142的传送方向大约90°而使纸142沿输送带151前进、前端端压力棍155——其通过压力部件154偏向输送带151、和充电棍156——用于使输送带151的表面充电。
输送带151是环形带,在输送棍157与张力辊158之间伸展并且能够在带输送方向上旋转。
该输送带151包括,例如,充当纸吸附表面的顶层,其由树脂材料,例如,四氟乙烯和乙烯的共聚物(ETFE)形成,没有电阻控制处理并具有大约40μm的厚度;和底层(中间电阻层、接地层),其由与顶层相同的材料形成,用碳进行电阻控制处理。
导向构件161被安排在输送带151的背面上,其对应于由记录头134产生的印刷区域。
排出纸142——图像在其上通过记录头134被记录——的排出单元包括分离爪171,用于使纸142与输送带151分开;排出棍172;和排出棍173。排出盘103被排安排在排出棍172的下面。
双面印刷进纸单元181被可拆卸地连接在喷墨记录装置101的后侧。
双面印刷进纸单元181通过输送带151的反向旋转取得返回的纸142并将其翻转,并将其重新送入反向棍152和输送带151之间。
在双面印刷进纸单元181的上表面设有手动进纸单元182。
在该喷墨记录装置中,纸142被从进纸单元一张一张地基本上垂直向上地分离和送入,该纸142受导轨145引导并且在输送带151和反向棍152之间被夹入而传送。
另外,纸142的前端受输送导轨153引导并且通过前端压力棍155被压到输送带151以改变输送方向大约90°。
这时输送带157通过充电棍156及时充电,因此纸142被静电吸附到输送带151并被传送。
通过根据图像信号驱动记录头134,同时移动托架133,墨滴被排出到停止的纸142上以对应一行的量记录图像,此后纸142以预设的量输送以进行记录下一行。
当接收到指示记录结束或者纸142的后端已到达图像记录区域的信号时,记录操作终止,并且纸142被排出到排出盘103。
当副箱135内剩余的喷墨记录墨的量被检测为“接近排空”时,预设量的墨从墨盒200再装满到副箱135。
在该喷墨记录装置中,当墨盒200中的喷墨用墨用完时,墨盒200的机壳可被拆卸并更换其内的墨袋。
此外,墨盒200稳定地供给墨——甚至当墨盒200被竖直(侧向)放置并通过前装载安装时。
因此,甚至当主体部分101的上侧被阻塞,例如,当其被容纳在支架中或者某些东西被置于主体部分101的上表面时,墨盒200容易地更换。
本说明书中应用串行型(往返型),其中托架扫描,但是,在具有线型头的线型喷墨记录装置中是这样的。
墨盒
组成墨集合的每种墨可用于墨盒并且任何其它适合的部件可组合使用。
对容器没有具体限制。任何形式、任何结构、任何尺寸和任何材料可被适当地选择。例如,由铝层压膜、树脂膜等形成的墨袋可适当地用作容器。
接下来,参考图3和4详细描述墨盒。
图3是图解本公开的墨盒的墨袋241的实例的示意图。图4是图解墨盒200的示意图,该墨盒200在盒箱体244中容纳图3的墨袋。
如图3所示,将墨袋241从墨入口242充满墨。随后排空空气,通过熔合封闭墨入口242。
当使用中,通过将与喷墨记录装置连接的针刺进由橡胶制成的墨出口243而供应墨。
墨袋241由包装材料如不具有透气性的铝层压膜形成。
如图4所示将墨袋241容纳于由塑料制成的盒箱体244中和作为墨盒200可拆卸地连接于喷墨记录装置。
特别优选本公开的墨盒可拆卸地连接于本公开的喷墨记录装置。
已总体描述了本发明的优选实施方式,通过参考某些具体实施例可获得另外的理解,这些实施例仅仅为了说明的目的而在本文中被提供且不意欲为限制性的。在以下实施例的描述中,除非另有说明,按份数字表示按份重量比。
实施例
实施例1
分散成分1
使用微型反应器(ULREA,M Technique Co.,Ltd.制造),将-20℃的甲醇以400ml/min的流速流进被旋转盘夹持的其薄层反应器中;溶液,其中20份化学式1表示的颜料(喷墨黄4G,Clariant Japan K.K.制造)溶解于49份0.1当量的氢氧化钾、147份乙醇和784份二甲基亚砜的混合物;并将该溶液保持在25℃和以10ml/min的流速流进相同的旋转盘以沉淀颜料颗粒;
这样获得的颜料液体分散液通过离心机浓缩和用去离子水重复稀释以将生成物的pH调节到8左右以获得具有按重量计30%的颜料浓度的颜料糊;
此后,将6份化学式3-1表示的分散剂溶解于44份去离子水,之后与50份如上所述制备的颜料糊混合;这样获得的生成物通过超声匀浆器进行一小时处理以获得具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分1。
墨配方
通过在去离子水中溶解上面提到的除分散成分1外的物质而制造载体,将载体与分散成分1混合并将混合物通过具有1μm开口的滤器过滤以获得实施例1的墨。
实施例2
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计30%的颜料浓度的颜料糊,除了将颜料改变成上面显示的化学式1表示的调色剂黄3GP(Clariant Japan K.K.制造)。
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分2,除了将实施例1的分散剂改变成化学式3-2表示的分散剂。
墨配方
通过在去离子水中溶解上面提到的除分散成分2外的物质而制造载体,将载体与分散成分2混合并将混合物通过具有1μm开口的滤器过滤以获得实施例2的墨。
实施例3
分散成分3
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计30%的颜料浓度的颜料糊,除了将颜料改变成上面显示的化学式1表示的颜料黄4G(HANGZHOU DIMACHEMAIMP&EXP CO.,LTD.制造)。
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分3,除了将分散剂改变成化学式3-3表示的分散剂和将超声匀浆器的处理时间改变成30分钟。
墨配方
通过在去离子水中溶解上面提到的除分散成分3外的物质而制造载体,将载体与分散成分3混合并将混合物通过具有1μm开口的滤器过滤以获得实施例3的墨。
实施例4
分散成分4
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计30%的颜料浓度的颜料糊,除了将流进微型反应器(ULREA)的旋转盘的颜料溶液流速改变成5ml/min。
此后,将6份苯乙烯丙烯酸树脂(BASF Japan LTD.制造)溶解于44份0.01当量的含水氢氧化钠。将溶液与50份颜料糊混合,之后通过超声匀浆器处理30分钟以获得具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分4。
墨配方
通过在去离子水中溶解上面提到的除分散成分4外的物质而制造载体,将载体与分散成分4混合并将混合物通过具有1μm开口的滤器过滤以获得实施例4的墨。
实施例5
分散成分5
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计30%的颜料浓度的颜料糊,除了将颜料改变成上面显示的化学式1表示的调色剂黄3GP(Clariant Japan K.K.制造)。以及将流进微型反应器(ULREA)的旋转盘的颜料溶液流速改变成20ml/min。
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分5,除了将实施例1的分散剂改变成化学式2-1表示的分散剂。
墨配方
通过在去离子水中溶解上面提到的除分散成分5外的物质而制造载体,将载体与分散成分5混合并将混合物通过具有1μm开口的滤器过滤以获得实施例5的墨。
实施例6
分散成分6
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计30%的颜料浓度的颜料糊,除了将颜料改变成上面显示的化学式1表示的颜料黄4G(HANGZHOU DIMACHEMAIMP&EXP CO.,LTD.制造),以及将流进微型反应器(ULREA)的旋转盘的颜料溶液流速改变成5ml/min。
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分6,除了将分散剂改变成化学式2-2表示的分散剂和将超声匀浆器的处理时间改变成30分钟。
墨配方
通过在去离子水中溶解上面提到的除分散成分6外的物质而制造载体,将载体与分散成分6混合并将混合物通过具有1μm开口的滤器过滤以获得实施例6的墨。
实施例7
分散成分7
使用与实施例2中相同的颜料糊,以与实施例2相同的方式制备具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分7,除了将分散剂改变成化学式2-3表示的分散剂和将超声匀浆器的处理时间改变成30分钟。
墨配方
通过在去离子水中溶解上面提到的除分散成分7外的物质而制造载体,将载体与分散成分7混合并将混合物通过具有1μm开口的滤器过滤以获得实施例7的墨。
实施例8
分散成分8
使用与实施例1中相同的颜料糊,以与实施例1相同的方式制备具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分8,除了将分散剂改变成化学式2-4表示的分散剂和将超声匀浆器的处理时间改变成30分钟。
墨配方
通过在去离子水中溶解上面提到的除分散成分8外的物质而制造载体,将载体与分散成分8混合并将混合物通过具有1μm开口的滤器过滤以获得实施例8的墨。
实施例9
分散成分9
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计30%的颜料浓度的颜料糊,除了将颜料改变成上面显示的化学式1表示的颜料黄4G(HANGZHOU DIMACHEMAIMP&EXP CO.,LTD.制造)并将流进微型反应器(ULREA)旋转盘的颜料溶液的流速改变成30ml/min。
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分9,除了将实施例1的分散剂改变成化学式4-1表示的分散剂。
C18H35-O-(C2H4O)20-SO3Na 化学式4-1
墨配方
通过在去离子水中溶解除具有下面配方的分散成分9外的以下物质而制造载体,将载体与分散成分9混合,之后通过具有1μm开口的滤器过滤以获得实施例9的喷墨用墨。
实施例10
分散成分10
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计30%的颜料浓度的颜料糊,除了将颜料改变成上面显示的化学式1表示的调色剂黄3GP(Clariant Japan K.K.制造)并将流进微型反应器(ULREA)旋转盘的颜料溶液的流速改变成30ml/min。
以与实施例1相同的方式制备具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分10,除了将实施例1的分散剂改变成化学式4-2表示的分散剂。
化学结构4-2
通过在去离子水中溶解上面提到的除分散成分10外的物质而制造载体,将载体与分散成分10混合并将混合物通过具有1μm开口的滤器过滤以获得实施例10的墨。
实施例11
分散成分11
将实施例1中获得的150份颜料糊在400ml环丁砜中混合并将混合物置于UltraAspec Mill UAM015型(KOTOBUKI INDUSTRIES CO.,LTD.制造)进行一小时分散。此后,加入15份酰胺硫酸盐,之后在140℃至150℃搅拌10小时。
这样获得的浆体置于1,000ml去离子水中以通过离心机获得具有磺化(sulfonized)表面的颜料糊。
将该颜料糊重新分散于2,000ml去离子水中,之后用氢氧化锂调节pH。使生成物通过超滤膜经受脱盐浓缩以获得具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分11。
墨配方
通过在去离子水中溶解上面提到的除分散成分11外的物质而制造载体,将载体与分散成分11混合并将混合物通过具有1μm开口的滤器过滤以获得实施例11的墨。
实施例12
(1)聚合物b的合成
用于聚合物b的材料1
在装备有机械搅拌器、温度计、氮气引入管、回流管和滴液漏斗的烧瓶中用氮气充分置换之后,将用于聚合物b的材料1置于其中,之后加热到65℃。
用于聚合物b的材料2
此后,将材料2的液体混合物在2.5小时里滴入到加热的烧瓶中的材料1的液体混合物。
滴入之后,将0.8份偶氮双二甲基戊腈和18.0份甲基乙基酮的液体混合物在半小时里滴入烧瓶。
在65℃老化1小时之后,将0.8份偶氮双二甲基戊腈加入其中,之后老化1小时。
反应结束之后,将364.0份甲基乙基酮加入烧瓶以获得800份聚合物b(乙烯基树脂)溶液——具有按重量计50%的浓度。
分散成分12
混合实施例3中制备的颜料糊与聚合物b溶液接下来充分搅拌之后,将混合物用三辊碾磨机(NR-84A,Noritake Co.,Ltd.制造)捏合20次。
将这样获得的糊置于200份去离子水中。充分搅拌之后,通过蒸发器蒸馏掉甲基乙基酮以获得具有15%颜料浓度的分散成分12。
墨配方
通过在去离子水中溶解上面提到的除分散成分12外的物质而制造载体,将载体与分散成分12混合并将混合物通过具有1μm开口的滤器过滤以获得实施例12的墨。
比较实施例1
分散成分13
将6份用于实施例8的化学式2-4表示的分散剂溶解于79份去离子水中。此后,将该溶液与15份用于实施例8的化学式1表示的颜料喷墨黄4G(Clariant Japan,K.K.制造)混合。将生成物置于Ultra Aspec Mill UAM015型(KOTOBUKI INDUSTRIESCO.,LTD.制造)进行一小时分散,之后通过具有1μm开口的滤器过滤以获得具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分13。
墨配方
以与实施例8中相同的方式制造用于喷墨记录的墨,除了将分散成分8改变成分散成分13。
比较实施例2
分散成分14
将6份用于实施例3的化学式3-3表示的分散剂溶解于79份去离子水中。此后,将该溶液与15份用于实施例3的化学式1表示的颜料黄4G(HANGZHOUDIMACHEMA IMP&EXP CO.,LTD.制造)混合。将生成物置于Ultra Aspec Mill UAM015型(KOTOBUKI INDUSTRIES CO.,LTD.制造)进行0.5小时分散以获得具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分14。
墨配方
以与实施例3中相同的方式制造用于喷墨记录的墨,除了将分散成分3改变成分散成分14。
比较实施例3
分散成分15
以与实施例10相同的方式制备具有按重量计30%的颜料浓度的颜料糊,除了将充当不良溶剂的-20℃的甲醇——流进微型反应器(ULREA)旋转盘夹持的薄层反应器——的流量改变成50ml/min。
接下来,以与实施例10相同的方式和材料制备具有按重量计15%的颜料浓度的分散成分15。
墨配方
以与实施例10相同的方式获得喷墨用墨,除了将实施例10的分散成分10改变成分散成分15。
用于上面描述的实施例和比较实施例的水溶性溶剂、渗透剂等显示在表3中。
表3
表3中的化合物的单位是按重量计份。
表3中所示的缩写表示如下:
■GLY:甘油
■EGMBE:乙二醇单丁醚
■2P:2-吡咯烷酮(pyrroridone)
■13BD:1,3-丁二醇
■MBD:3-甲基-1,3-丁二醇
■EHO:3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷
■IPG:异丙叉甘油
■DMPA:N,N-二甲基-β-甲氧基丙酰胺
■DBPA:N,N-二甲基-β-丁氧基丙酰胺
■2E13HD:2-乙基-1,3-己二醇
■LS:EMALGEN LS-106(聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚,KAO CORPORATION制造)
■DSN:化学式4表示的表面活性剂
■AEPD:2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇
■LV:防腐剂和抗真菌剂(ProxelTM LV,ARCH CHEMICALS JAPAN,INC.制造)
下面描述用于实施例和比较实施例中制造的分散成分和喷墨用墨的评价项目和评价方法。
(1)X射线衍射光谱的测量
为了测量实施例和比较实施例中制备的颜料的X射线衍射光谱,利用X′Pert Pro(PANalytical Co.制造)。
关于实施例和比较实施例3的颜料,在分散之前通过用减压同时将糊加热到50℃从颜料糊去除水分而制备颜料粉用于测量。
关于比较实施例1和2的颜料,在分散之前颜料粉用于测量。
图5是实施例1的X射线衍射光谱,图6是比较实施例1的X射线衍射光谱。
如图5所示,基于可归于非结晶部分的卤素部分作为基线,可归于结晶部分的峰强度X和Y获自获得的X射线衍射光谱。
X、Y和Y/X的结果显示在表4中。
表4
(2)体积平均粒径的测量
实施例和比较实施例中制备的喷墨用墨的体积平均粒径通过Nikkiso Co.,Ltd.制备的UPA-EX150来测量。
将墨用去离子水稀释600倍和置于测量室。利用1.40g/ml密度的化学式1表示的颜料,测量在25℃进行60秒。
测量结果显示在表5中。
(3)颜色饱和度的测量
将实施例和比较实施例中制备的喷墨用墨供给图1和2中所示的喷墨打印机(IPSiO GX e5500,RICOH CO.,LTD.制造)并一遍打印实心图像。
将实心图像打印在以下记录介质A、B和C上。图像干燥之后,通过反射型彩色分光光密度计(X-Rite938,X-Rite Incorporate制造)测量其亮度。
饱和度C*由以下方程:C*={(a*)2+(b*)2}1/2由这样获得的值a*和b*计算。饱和度值C*与标准颜色(Japan color ver.2)的饱和度值C*0的比k通过以下方程测量:k=C*/C*0和根据下面的评价标准来评价。
结果显示在表5中。评价标准中的A和B在评价标准中是优选的。
评价纸
记录纸A:BP-PAPER GF-500(A4,Canon Inc.制造)
记录纸B:MIRROR COAT Platinum(OJI PAPER CO.,LTD.制造)
记录纸C:Crispia(Seiko Epson Corp.制造)
评价标准
A:k≥1.1
B:1.1>k≥1.0
C:1.0>k≥0.9
D:0.9>k
(4)耐光性
将实施例和比较实施例中制备的喷墨用墨供给图1和2中所示的喷墨打印机(IPSiO GX e5500,RICOH CO.,LTD.制造)并一遍打印实心图像。
使用以下记录纸C,打印和干燥之后,将图像通过氙输送计于63℃黑板温度辐照24小时,之后通过反射型彩色分光光密度计(X-Rite Incorporate制造)测量辐照之前和之后的图像密度变化,以根据下面的方程获得颜色退化比率t(%)。
t(%)=[1-(辐照之后的图像密度)/(辐照之前的图像密度)]×100
结果显示在表5中。A和B在评价标准中是优选的。
评价纸
记录纸C:Crispia(Seiko Epson Corp.制造)
评价标准
A:t≤5%
B:5%<t≤10%
C:10%<t≤20%
D:20%<t
(5)卷曲的测量
将喷墨用墨供给上面描述的具有图1和2所示结构的喷墨打印机IPSiO GXe5500(RICOH CO.,LTD.制造),并将实心图像打印到下面的记录纸A的A4纸全部上,具有600dpi×300dpi的记录密度并且一遍。
将墨的附着量从300mg/A4调节到340mg/A4和将印刷之后10分钟获得的图像置于平桌上,图像面向下,用比例尺测量纸边缘的表面和参考表面之间的距离。
将在纸的右边缘和左边缘的测量值的平均值确定为卷起的量。
通过以下标准的评价结果显示在表5中。
A和B是优选的。
评价纸
记录纸A:BP-PAPER GF-500(A4,Canon Inc.制造)
评价标准
A:小于5mm
B:5mm至小于20mm
C:20mm至小于50mm
D:两个边缘很卷曲以至于纸成为圆筒样形状
(6)排出稳定性的评价
将实施例和比较实施例中制造的喷墨用墨供给具有图1和2中所示结构的喷墨打印机(IPSiO GX e5500,RICOH CO.,LTD.制造),并且通过下面的方法评价墨的排出稳定性。
使用打印机——在其中设置上面描述的喷嘴板——连续印刷图像10分钟。将打印机保留在50℃和60%RH一个月——保水盖在头表面上,同时将墨附着到那里——之后,清洁头之后将头恢复到与保留之前相同的状态。
此后,在下面的条件下进行间歇印刷试验和评价排出稳定性。
即,在20张纸上连续印刷下面的印刷模式图,并将印刷停止20分钟。重复该循环50次以在总共1,000张纸上印刷图,此后将印刷模式图印刷到一张更大的纸上,用眼观察其,以根据以下标准就以下5%图实心部分的条纹、疏排、喷射干扰来评价图像。
印刷模式在纸的全部面积中针对每种颜色具有5%的印刷面积,并在100%任务下用每种墨印刷。
印刷条件是印刷密度是600dpi×300dpi,一遍印刷。
在评价标准中,A和B是可允许的。
结果显示在表5中。
评价标准
A:在实心部分中没有观察到条纹、疏排、喷射干扰
B:在实心部分中观察到轻微的条纹、疏排、喷射干扰
C:在实心部分中观察到条纹、疏排、喷射干扰
D:遍及实心部分观察到条纹、疏排、喷射干扰
表5
通过使用本公开的墨组合物,具有高饱和度的图像不但可被印刷在白纸上,而且可被印刷在专门的光泽纸和涂布纸上。
现在已经充分地描述了本发明的实施方式,对本领域普通技术人员将是明显的是可对其进行许多改变和修改,而不背离如本文所列出的发明的实施方式的精神和范围。
Claims (9)
2.根据权利要求1所述的墨组合物,其中所述颜料具有30nm至150nm的体积平均粒径。
3.根据权利要求1或2所述的墨组合物,进一步包括下面的化学式2表示的化合物:
A1-O-B1
化学式2
其中,A1表示具有8至12个碳原子的直链或支链的烷基、β-萘基、苯乙烯化酚基或二苯乙烯化酚基,B1表示COOM1、SO3M1或PO3M1 2,
其中M1表示Na、K、四甲基铵或乙醇胺。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的墨组合物,其中所述水溶性溶剂包括3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、异丙叉甘油、N,N-二甲基-β-甲氧基丙酰胺和N,N-二甲基-β-丁氧基丙酰胺中至少一个。
6.用于喷墨记录装置的喷墨记录方法,包括:
将机械能或热能施加权利要求1至5中任一项所述的墨组合物;和
从所述喷墨记录装置排出权利要求1所述的墨组合物以在记录介质上形成图像。
7.喷墨印刷物质,包括:
记录介质;和
权利要求1所述的喷墨用墨,其被施用到所述记录介质。
8.墨盒,包括:
容器;和
权利要求1至5中任一项所述的墨组合物,其容纳在所述容器中。
9.喷墨记录装置,包括:
记录头,用于在记录介质上用权利要求1至5中任一项所述的墨组合物进行记录。
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