CN1078731A - 墨水、利用墨水的墨水喷射记录工艺及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种墨水，它含有一种记录剂，以及 一种能够溶解或分散记录剂的液体介质，其中所说的 墨水包括一种由下述化学式所表示的化合物，并且 pH值不小于7至小于10。R₁R₂NCON HCH₂CH₂OH其中R₁和R₂分别表示H或 CnH₂nOH，这里n是2或3，条件是R₁和R₂不同 时是H。

Description

本发明涉及一种用于墨水喷射记录的墨水，一种利用墨水的墨水喷射记录工艺，及其设备。

作为用于墨水喷射记录的墨水，迄今为止众所周知的并使用的制备方法是，在一种包括水或水和一种有机溶剂的液体介质中，溶解或分散各种类型的染料或颜料。

通常向上述的传统墨水中加入作为保水剂的尿素，尿素衍生物，硫脲或硫脲衍生物。（日本专利申请公开公告№.57-74372，№。56-4488，№.3-234775，№。4-85375和№.4-332777）。这样的尿素，尿素衍生物，硫脲和硫脲衍生物改善了染料在各种溶剂中的溶解性，于是用作溶解助剂（日本专利申请公开公告№.2-173168）。它们也有效地提高了喷射质量和改善喷射性能（日本专利申请公开公告№.1-203483，№。62-1765，№.62-74973和№.56-88473，和日本专利公告№。57-31759，№。60-42834和№。1-6236），并且用作PH值保持剂，以改善储存稳定性（日本专利申请公开公告№。1-203483，№。62-1765，№。62-74973和№.56-88473，以及日本专利公告№.57-31759和№.1-6236）。

但是，许多染料，由于因尿素分解而产生的铵离子而引起团聚，结果，当已加入尿素的墨水被长期储存后，因染料的团聚会产生沉淀，从而在墨水喷射记录装置的墨水喷射出口或墨水送入管上引起堵塞。在墨水含有一种颜料的情形下，因尿素的分解而产生的氨离子和用于颜料的分散剂发生化学反应，而导致颜料的团聚，结果墨水喷射记录装置的墨水喷射出口或墨水送入管会堵塞。另外，不管何种类型的颜料，因分解而产生的氨腐蚀金属构件，氨的气味令使用者不舒服。近来，主要在采用微溶于水的染料的情形中，已发现加入尿素促进了一种现象，其中在PH值约为4的强酸性纸上进行印刷（根据JIS-P8133测定PH值），导致印刷字符光泽的增加，并且由于光的反射，黑色具有金色外观。（即青铜色现象或者青铜色）。

考虑到这样的问题，已研究了有关加入了尿素的墨水配方，这样的研究旨在改善保水性，通过大幅度提高外加溶剂的量（具有高熔点的极性溶剂），加入一种羟基胺作为PH值保持剂，加入一种P-甲苯磺酰胺环氧乙烷加成产品作为染料溶解助剂，并且当使用含有一种颜料的墨水时，通过提高分散剂对颜料的比例来避免团聚现象。

但是，大量使用有机溶剂，加入一种羟基胺或一种P-甲苯磺酰胺环氧乙烷加成产品，并且提高分散剂对颜料的比例，会带来下列问题。

大量加入极性溶剂会导致墨水与记录介质之间存在小的接触角，从而导致线条边缘发毛，或者导致OD（光学密度）的下降，使得印刷质量极糟。也会导致墨水的粘度增加，使得喷射性能变差。

加入P-甲苯磺酰胺环氧乙烷加成产品，可有效地避免青铜色现象。但是，正如大量加入极性溶剂一样，这会导致墨水与记录介质之间存在小的接触角，从而导致线条边缘发毛，或者导致OD（光学密度）的下降，使得印刷质量极差。这也会导致墨水中的气泡，使喷射性能变差。

加入一种羟基胺例如三乙醇胺，二乙醇胺或单乙醇胺可以消除在墨水储存过程中染料或颜料的团聚问题，以及青铜色现象问题。但是，由于它们的强碱性，即使加入大约5%（重量），墨水的PH值便会高达11至12，结果，与墨水液体接触的各种构件的成份，可能会从构件中溶解出，从而导致墨水性质的变化，以致喷射失败或者墨水泄漏。这也会导致墨水放置精度降低，使得印刷质量变差。许多黑色染料给出极差的色调，在这样的情形下，当多色印刷时，差的色调导致图象质量下降。另外，胺也有其缺点，其特殊的气味令使用者非常不舒服。

当使用含有颜料的墨水时，墨水的粘度随着分散剂对颜料的比例的增加而增加，结果根据沉积速度的Stokes方程得出的沉积速度下降，并且团聚过程也变慢。于是，克服了因染料的团聚而引起的沉淀现象。但是，由于墨水的粘度增加，墨水的喷射性能变差。特别地，在墨水喷射记录中，当通过热能的作用喷射墨滴而进行记录时，会存在另一个问题，即墨水中有机物浓度的提高，使得热分解的有机物粘在加热构件上，阻碍了液滴形成气泡。

同时，尽管与用于墨水喷射记录的墨水无关，日本专利公告№.61-55552公开了一种用于书写工具的记录墨水，它含有一种保水剂和一种用作溶解助剂的特殊的尿素化合物。但是，如用于书写工具，例如常用的自来水笔和毛笔（felt    pen）的墨水相比，用于墨水喷射记录的墨水要求更为严格的性能，为的是均匀的墨水液滴必须稳定地从精密的喷口中喷出，历经一段长时间或者一段短时间。于是，当上述的特定的尿素化合物加入到高PH值的墨水中，并且所得到的墨水用于墨水喷射记录时，不会获得好的喷射效果，可能会喷射失败等等。特别地，在利用热能的墨水喷射记录过程中，这种现象显著地发生，对印刷有显著的影响，例如，由于喷射质量下降而引起的喷射速率的降低或印刷密度的下降所导致的图象扭曲。

本发明的目的在于提供ⅰ）一种具有优越的长期储存稳定性的墨水，它具有良好的保水性，喷射稳定性，高的染料溶解性能，以及PH值保持能力，比得上那些通常用于墨水喷射记录的墨水，向该墨水中可加入任何尿素或硫脲及其衍生物，而且不会产生因染料或颜料的团聚而导致的沉淀，ⅱ）利用该墨水的墨水喷射记录工艺，以及ⅲ）利用该墨水的设备。

本发明的另一目的是提供ⅰ）一种墨水，它既不会引起青铜色现象也不会引起线条边缘发毛，当使用黑墨水时，它可以给出理想的黑色调，并且获得具有高密度的清晰良好的图象，ⅱ）利用该墨水的墨水喷射记录工艺，以及ⅲ）利用该墨水的设备。

通过下述的发明可以达到上述目的。

本发明提供一种含有记录剂和能够溶解或分散记录剂的液体介质的墨水，所说的墨水包括下式所代表的化合物，并且PH值不小于7至小于10。

R₁R₂NCONHCH₂CH₂OH

这里R₁和R₂分别代表H或CnH₂nOH，其中n是2或3，条件是R₁和R₂不同时是H。

本发明还提供一种图象形成工艺，它包括使墨水粘在一种记录介质上以形成一种图象，这里所说的墨水包括一种记录剂，一种能够溶解或分散记录剂的液体介质，以及一种由下式所表示的化合物，并且PH值不小于7至小于10。

R₁R₂NCONHCH₂CH₂OH

其中R₁和R₂分别代表H或CnH₂nOH，这里n是2或3，条件是R₁和R₂不同时是H。

本发明也提供一种墨水喷射记录工艺，它包括以墨水液滴形式喷射墨水，以完成记录，这里所说的墨水包括一种记录剂，一种能够溶解或分散记录剂的液体介质，以及一种由下式所表示的化合物，并且PH值不小于7至小于10。

R₁R₂NCONHCH₂CH₂OH

其中R₁和R₂分别代表H或CnH_2nOH，这里n是2或3，条件是R₁和R₂不同时是H。

本发明还提供一种墨水喷射记录装置，它包括容纳墨水的墨水储存器，以及一个用于以墨水液滴的形式喷射墨水的头组合体，所说的墨水如上所述。

本发明进一步还提供一种墨水盒，它包括容纳墨水的墨水储存器，所说的墨水如上所述。

本发明进一步又提供一种墨水喷射记录装置，它包括一个记录单元，该记录单元包括一个容纳墨水的墨水储存器，以及一个用于以墨水液滴的形式喷射墨水的头组合体，所说的墨水如上所述。

本发明进一步又提供一种墨水喷射记录装置，它包括一个墨水盒，其中包括一个容纳墨水的墨水储存器，以及一个用于以墨水液滴的形式喷射墨水的记录头，所说的墨水如上所述。

图1为墨水喷射记录装置的头组合体的横截面示意图。

图2为墨水喷射记录装置的头组合体的垂直截面示意图。

图3是一个多头的透视图，它包括图1和图2所示的头。

图4是墨水喷射记录装置的一个实施例的透视图。

图5是一个墨水盒的垂直截面图。

图6是一个墨水盒（或记录单元）的透视图。

在用于墨水喷射记录的墨水中，本发明人研制了一种墨水，可同时满足上述各种要求。结果发现了非常优越的效果，如果该墨水含有由上述化学式所表示的尿素衍生物，并且PH值控制在不小于7至小于10，既不会产生青铜色现象，也不会有线条边缘毛须，并且可获得良好的保水性和喷射稳定性，于是完成了本发明。

特别地，当使用一种颜料时，本发明显著地有效。

本发明人还发现，当墨水中含有2-氧代-噁唑烷酮以及由上述化学式所表示的尿素衍生物时，尿素衍生物的稳定性可以改善，并且长期储存稳定性和喷射性能也会进一步提高，于是，本发明人完成了本发明。

特别地，当R₁和R₂中的任何一个是H时，本发明显著地有效。

作为本发明的主要特征，尿素衍生物由下述化学式表示：

R₁R₂NCONHCH₂CH₂OH

其中R₁和R₂分别代表H或CnH₂nOH，这里n是2或3，条件是R₁和R₂不同时是H。

特别指明，尿素衍生物包括下述：

R₁是H，并且R₂是CH₂CH₂OH;

R₁是CH₂CH₂OH，并且R₂是CH₂CH₂OH;R₁是H，并且R₂是CH₂CH₂CH₂OH;以及R₁是CH₂CH₂CH₂OH，并且R₂是CH₂CH₂CH₂OH。

其中，特别优选的是1，3-双（β-羟乙基）脲素。

由上述化学式所表示的本发明尿素衍生物，其结构类似于尿素，在分子中有两个或三个具有强亲水性的羟基原子团（-OH）。于是，它的保水性比具有良好保水性的尿素更大。通过水解也产生链烷醇胺，但是速率比尿素低。所产生的链烷醇胺与水和其它溶剂有良好的相容性，也用作溶解助剂用于直接染料。它的熔点高，蒸发困难。于是，可以认为很少会发生因染料或颜料的团聚或者墨水的干燥而引起的喷射失败，可以获得优越的保水性等等性能。

由于该化合物很少释放水，也可以避免青铜色现象。

由上述化学式所表示的尿素衍生物，在墨水中的含量优选为0.1-10%（重量），更优选为1-10%（重量），它取决于色料的质量和类型或者记录方法。若用量小于0.1%（重量），则不能防止墨水在喷嘴尖端处固化。另一方面，若用量大于10%（重量），则会导致差的喷射性能。

以下叙述上述化学式所示的本发明尿素衍生物的合成方法：本发明的尿素衍生物可以从结构考虑，通过将环氧乙烷加成在尿素上而合成。但是，在实践中，不用这样的方法合成。这是因为环氧乙烷通常是气态的，而尿素是固态的，于是，在合成进行之前，尿素必须被熔融或形成一种溶液。但是，尿素是可热分解的，因此不适合熔融。另外，在能够溶解尿素的极性溶剂中，例如给予质子的水，丙三醇或乙二醇中，在与环氧乙烷的加成反应之前，尿素与极性溶剂发生反应。另一方面，非质子型极性溶剂，例如N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺不能溶解尿素。于是通过环氧乙烷与尿素的加成反应来进行合成是不普通的。在本发明中，根据日本专利公告№.49-33933的方法，将2-氧代-噁唑烷酮和单乙醇胺，例如单丙醇胺，二乙醇胺或二丙醇胺进行混合，混合物在120℃-130℃的油浴中进行加热20分钟。接着冷却使之固化，然后用丙酮结晶，得到1，3-双（β-羟乙基）脲，1-γ-羟丙基-3-（β-羟乙基）脲，1，1-双-（β-羟乙基）-3-（β-羟乙基）脲或1，1-双-（γ-羟丙基）-3-（β-羟乙基）脲。

本发明的墨水必须控制PH值的范围在7和10之间。PH值小于7的墨水是不优选的，因为它会导致堵塞或者喷射性能的陡然降低。PH值为10或者更大的墨水也是不优选的，因为它会导致喷射性能降低或者导致进入与墨水液体接触的构件的腐蚀。PH值可以用已知方法调节，例如，通过控制色料或液体介质的含量，以及本发明的尿素衍生物的含量，并且外加缓冲剂。

本发明的墨水含有一种色料（一种记录剂）以及能够溶解或分散色料的液体介质。

对本发明的色料没有特殊的限制。

作为染料，优选酞菁型，呫吨型，三苯甲烷型，蒽醌型，单偶氮型，二偶氮型，三偶氮型和四偶氮型染料，它们用于书写工具和墨水喷射记录装置。特别地，作为黑色偶氮染料，优选具有下述式Ⅰ式Ⅱ的结构的染料：

并且R₁和R₂分别代表-H，-NH₂，

或-SO₃M;R₃，R₄和R₅分别代表-H，-SO₃H，-SO₃M，-COOH，-COOM，-OH，-NH₂或

;R₆和R₇分别代表-H，-OCH₃，-CH₃，-NH₂或-NHCOCH₃;以及R₈代表-H，-SO₃H或-SO₃M，这里M代表碱金属原子，铵或胺。

W₂-N＝N-X₂-N＝N-Y₂-N＝N-Z₂[Ⅱ]

Z₂代表

R₉和R₁₀分别代表-H，-Cl，-NH₂，-CH₃，-SO₃M，-NHCOCH₃或-NHCONH₂;R₁₁和R₁₂分别代表-H或OCH₃;R₁₃代表-H或-SO₃M;R₁₄，R₁₅和R₁₆分别代表-H，-OH，-SO₃M或-NH₂;R₁₇，R₁₈和R₁₉分别代表-H，-OH，-NH₂，-SO₃H，-SO₃M，-OCH₃或-NHCONH₂，这里M代表碱金属原子，铵或胺。

特别指明，具有下述结构的染料是优选的。墨水中染料的含量可按记录方法的不同而变化。在通常情况下，染料的用量优选不超过10%（重量），更优选不超过6%（重量），以墨水的总重量为基。

作为颜料，可以利用黑色颜料，包括碳黑№.2300，№.900，MCF88，№.33，№.40，№.45，№.52，MA7，MA8和＃2200B（以上产品均可以从Mitsubishi    Chemical    Industries    Limited购得），RAVEN    1255（可从Columbian    Carbon    Japan    Limited购得），REGAL330R，REGAL660R和MOGUL    L（可从CABOT    Corp.购得），Color    Black    FW18，Color    Black    S170，Color    Black    S150，Printex    35和Printex    U（可从Degussa    Japan    Co.，Ltd.购得），以及用于本发明目的再制颜料。墨水中颜料的含量随记录方法而变化。在一般情况下，颜料的用量优选的是从3%（重量）至12%（重量），更优选的是从3%（重量）至7%（重量），以墨水的总重量为基。

当颜料用作色料时，所用的分散剂可以包括苯乙烯/丙烯酸共聚物，苯乙烯/丙烯酸/烷基丙烯酸酯共聚物，苯乙烯/马来酸共聚物，苯乙烯/马来酸/烷基丙烯酸酯共聚物，苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物，苯乙烯/甲基丙烯酸/烷基丙烯酸酯共聚物，苯乙烯/马来酸半酯共聚物，乙烯基萘/丙烯酸共聚物以及乙烯基萘/马来酸共聚物，或者它们的盐。分散剂的含量优选的是0.3%（重量）至2%（重量），以墨水的总重量为基。

除了水之外，本发明的墨水可以优选地含有作为液体介质组份的下述保水剂，溶解助剂和分散稳定剂，包括烷乙二醇，其中的烷基含有2至6个碳原子，例如乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，硫二乙二醇，1，2，6-己三醇以及丙二醇;聚烷醇例如聚乙二醇，聚丙二醇;醇胺例如单乙醇胺，二乙醇胺和三乙醇胺;非质子极性溶剂例如二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，二甲基亚砜和四氢噻吩砜（Sulgolane）;多羟基醇的低级烷基醚，例如乙二醇单甲基或一乙基醚;二乙二醇单甲基或一乙基醚，以及三乙二醇单甲基或一乙基醚;丙三醇，甲酰胺，2-吡咯烷酮，N-甲基吡咯烷酮，以及山梨醇。以墨水的总重量为基，它们在墨水中的含量，优选的是在5%-60%（重量）的范围内。

当本发明的墨水用于墨水喷射记录时，可以掺入一种烷基醇，例如甲醇，乙醇，丙醇或丁醇，这可以使喷射性能得到进一步改善，并且更为有效。这些烷基醇含量优选的是从3%（重量）至10%（重量），以墨水的总重量为基。

除了上述的组份之外，本发明的墨水进一步地含有2-氧代-噁唑烷酮在组合物中。

在本发明中，以本发明的上述化学式所代表的尿素衍生物为基，2-氧代-噁唑烷酮的含量优选的是从0.5%（重量）至30%（重量）。

当2-氧代-噁唑烷酮的用量小于0.5%（重量）时，它不起作用，当它的用量大于30%（重量）时，则它对喷射性能起有害作用。

本发明的墨水可以任选地含有一种缓冲剂。所需的缓冲剂可以是本技术领域中公知的，包括醋酸/醋酸盐，柠檬酸/柠檬酸盐，琥珀酸/琥珀酸盐，硼酸/硼酸盐和磷酸/磷酸盐。

该墨水必要时还含有各种添加剂，例如表面活性剂，防尘剂，anticeptic，抗菌剂，抗氧化剂，和水溶性聚合物。

本发明的记录工艺，其特征在于使用上述的墨水，特别优选地，是应用于墨水喷射记录，不消说，该记录工艺也可应用于通常的书写工具。在墨水喷射记录中，本工艺特别优选地应用于这样类型的墨水喷射记录工艺，其中利用热能形成气泡而喷出墨水。

本发明的墨水使得能够形成具有理想色调的良好记录，甚至在通常的平纸上，即，纤维暴露在记录表面的记录介质。

本发明的墨水特别优选地用于墨水喷射记录中，其中通过热能的作用，通过喷射墨滴而进行记录。不用说，它也可用于通常的书写工具。

利用本发明的墨水，适用于进行记录的装置可以包括这样一种装置，其中，相应于记录信号的热能给予记录头内部所容纳的墨水，结果，，通过热能的作用产生墨滴。

图1，图2和图3表明记录头结构的实例，它是该装置的主要部件。

记录头13是这样形成的，将具有墨水通道的玻璃，陶瓷或塑料片或其类似物粘接在热记录中所用的加热头15上（图上只表明记录头，但是，粘结处是不受限制的）。加热头15包括保护膜16，它由氧化硅或其类似物所形成;铝电极17-1和17-2;加热电阻层18，它由镍铬合金或其类似物所形成;热收集层19;以及具有良好热消散性能的基片20。

墨水21从喷口22（一个精密的开口）喷射出，并且通过压力，形成一个弯月形23（未画出）。

于是，依照电极17-1和17-2的电信号，在热头15中由n表示的区域中突然产生热，结果在与该区域接触的墨水21中产生气泡。所产生的压力排出弯月形23，并且墨水21以记录微滴24的形式从喷口22中射出，飞向记录介质25。图3表明一个多头的外观，它包括如图1所示的多个排列的头。多头是这样制备的，将具有多通路26的玻璃板27;粘结在类似于图1所示的头的加热头28上。

图1是头13的截面图，沿着墨水流动方向切开，图2是沿图1中的A-B线切开的截面图。

图4表示一个墨水喷射记录装置的实例，其中并入了一个这样的头。

在图4中，编号61表示一个叶片（blade），用作悬臂形式的刮墨部件，其中的一端是静止端，为叶片夹持部件所夹持。叶片61安装在某区域的邻近位置上，在该区域中，记录头形成记录。在本实施例中，叶片以这样一种形式夹持，它突出至记录头移动所经过的路线。编号62表示一个盖帽（Cap），它安装在邻近叶片61的原始位置上，如此构造使得它所移动的方向垂直于记录头所移动的方向，并且与喷口的表面相接触以完成加帽。编号63表示一个墨水吸收器，它与叶片61相连接，并且，类似于叶片61，它以这样一种形式夹持，结果它突出至记录头移动所经过的路线。上述的叶片61，盖帽62和吸收器63构成了喷射复位组合体（ejection    reotoration    assembly）64，其中叶片61和吸收器63从墨水喷射开口表面除去水，灰尘或类似物。

编号65表示具有喷射能发生装置的记录头，它将墨水喷射到记录介质上，记录介质放置在喷口表面的对面，喷口表面安装在喷口上，以完成记录。编号66表示一个盒，记录头65安装在上面并可被移动。盒66与指示轴67滑动连接。盒66的一部分与由马达68所驱动的传动带69相连接。于是，盒66可以沿着指示67移动，记录头65可以从记录区域移动到邻近的区域。

编号51表示一个送纸部件，记录介质插入其中，以及52是一个由马达驱动的送纸滚筒（未画出）。在这样的构造下，记录介质被送入到记录头的喷口表面的对面的位置上，并且，随着记录的进行，它从安装在纸输出滚筒上的纸输出部分被送出。

在上述结构中，当记录头65回复到其原来的位置，即，在完成记录之后，并且叶片61突出至移动路线时，喷射复位组合体64的盖帽62从记录头65的移动路线上退回。结果，记录头65的喷口表面被刮拭。当盖帽62与记录头65的喷口表面相接触时，完成加帽，盖帽62以这样一条路线移动，使它突出至记录头的移动路线上。

当记录头65从其原始位置移动到记录开始的位置时，盖帽62和叶片61在同一个位置上，在此位置，喷口表面被刮拭。结果，记录头65的喷口表面在运动的这个时刻也被刮拭。

记录头至其原始位置的上述运动不仅在完成记录或喷射复原的时候进行，而且也在记录头为记录而在记录区域之间移动时进行，在此过程中，它以给定的间隔，移至邻近每个记录区域的原始位置，相应于这种运动，喷口表面被刮拭。

图5是墨水盒的一个实例，用45表示，它容纳墨水，通过象管这样的墨水送入部件，将墨水送入到记录头中。这里编号40表示墨水储存器，它容纳送入的墨水，举例来说如墨水袋。它的顶端安装了用橡胶制成的浇口塞42。一根针体（未画出）可插入到该浇口塞42中，结果墨水储存器的墨水可送入到记录头中。编号44表示一个接受废墨水的吸收器。在本发明中，优选的是墨水储存器用聚烯烃制成，特别优选地，它用聚乙烯制成，其表面与墨水相接触。

本发明所用的墨水喷射记录装置不限于如上所述的装置，其中头和墨水盒可分开安装，一种整体结构如图6所示的装置也可优先地使用。

在图6中，编号70表示一个记录单元，其中墨水储存器容纳墨水，举例来说，类似一个墨水吸收器。记录单元是如此构造的，在这样的墨水吸收器中的墨水以墨滴形式从具有多个喷口的头71中喷出，在本发明中，墨水吸收器的材料，优选的是聚氨酯。

编号72表示一个空气通道开口，通过它盒的内部与大气相通。

记录装置70可用来取代图4中所示的记录头，它可拆卸地安装在盒66上。

实施例

本发明由下面的实例和对照实例来描述。如无特别声明，下面的“份数”均指“重量份数”。

实例1至10和对照实例1至3

按照下述配方，所有的组份被混合和搅拌。然后测是PH值，并且根据情况调节PH值。然后制备墨水，每种墨水的PH值和评价的结果如表1所示。

（实例1）

1＃染料    3份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1，3-双（β-羟乙基）脲    5份

离子交换水    79份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液来调节PH值。

（实例2）

1＃染料    3份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1-单-8-羟丙基-3-单-（β-羟乙基）脲    5份

离子交换水    79份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液来调节pH值。

（实例3）

1＃染料    3份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    1份

2-氧代-噁唑烷酮    0.005份

离子交换水    83份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液来调节pH值。

（实例4）

6＃染料    3份

2-吡咯烷酮    10份

异丙醇    3份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    10份

2-氧代-噁唑烷酮    3份

离子交换水    71份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液来调节pH值。

（实例5）

7＃染料    3份

三乙二醇    10份

异丙醇    3份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    3份

2-氧代-噁唑烷酮    0.3份

离子交换水    80.7份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液来调节pH值。

（实例6）

5＃染料    3份

聚乙二醇300    5份

N-甲基吡咯烷酮    5份

异丙醇    3份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    4份

2-氧代-噁唑烷酮    0.4份

离子交换水    79.6份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液来调节pH值。

（实例7）

1＃染料    3份

丙三醇    5份

二甲基亚砜    5份

异丙醇    3份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    3份

2-氧代-噁唑烷酮    0.3份

10%Surfy-nol（商标;非离子表面活性剂，可从Airco    Chemicals和Plastico购得）    1份

离子交换水    79.7份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液来调节pH值。

（实例8）

18＃染料    3份

乙二醇    5份

二甲基甲酰胺    5份

异丙醇    3份

1-单-8-羟丙基-3-单-（β-羟乙基）脲    5份

2-氧代-噁唑烷酮    1.5份

离子交换水    77.5份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液来调节pH值。

（实例9）

1＃染料    3份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1-单-β-羟基乙基-3，3-双（β-羟乙基）脲    5份

2-氧代-噁唑烷酮    0.5份

离子交换水    78.5份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液来调节pH值。

（实例10）

6＃染料    3份

2-吡咯烷酮    10份

异丙醇    3份

1-单-β-羟乙基-3，3-双-（-羟丙基）脲    5份

2-氧代-噁唑烷酮    0.5份

离子交换水    78.5份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液来调节pH值。

（对照实例1）

1＃染料    3份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

尿素    5份

离子交换水    79份

（对照实例2）

4＃染料    10份

乙二醇    10份

硫代二乙二醇    5份

异丙醇    3份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    10份

10%Surfy-nol溶液    1份

离子交换水    61份

（对照实例3）

1＃染料    3份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    5份

离子交换水    79份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液来调节pH值。

评价方法：

-青铜色的发生-

由男女20个人直观地评价，由于光的反射印刷字符是否有光泽。用喷墨印刷机进行印刷（商标名BJ130，由Canon    Inc.制造）。

0点：见到青铜色的人

1点：没有见到青铜色的人

-储存稳定性-

100ml的墨水放在一个100ml的玻璃瓶中，该瓶由Shot    Co.生产。该瓶在60℃的热静力室中直立放置3个月，然后倒过来，盖子朝下，检验在瓶子的底部是否看到任何沉积物（沉淀）。

AA：根本无沉淀

A：看见一点沉淀

C：看见沉淀

-色调-

使用由Murakami    Sikisai    Gijutsu    Kenkyusho所制造的高速分光光度计CA-35，色差由下式确定

其中a＊和b＊分别是根据JIS Z-8729所测定的值，a＊代表红色调，b＊代表兰色调。 值接近0，即是黑色调。获得理想的黑色调特别在下述范围内： $\sqrt{\mathrm{a＊}{}^2\mathrm{+b＊}{}^2}\mathrm{\le 2}$ -保水性-

喷墨印刷机的墨盒（商标名BJ10V，由Canon    Inc.制造）充满了墨水，并且进行初始印刷。然后，将装有墨水的盒取出记录装置体之外，在室温下（25℃）放置3天，然后放回到记录装置中，以检查复位操作（restoration）后的印刷状况。

AA：在复位操作一次或更少时，正常印刷是可能的。

A：在复位操作三次或更小时，正常印刷是可能的。

C：在复位操作四次或更多时，正常印刷是可能的，或者正常印刷根本不可能，而与进行多少次复位操作无关。

-pH值-

检查了墨水制备的当时，以及它在60℃下储存3个月后的pH值的变化。用pH值计HORIBAM-12（Horiba    Ltd.制造）。测定pH值。

-气味-

检查了墨水的任何气味。

-喷射稳定性-

喷墨印刷机（商标名BJ    10V，由Canon    Inc制造）的盒中充满了墨水，并且进行初始印刷。然后，装有墨水的盒拿出记录装置体之外，并且其记录溶液喷射出口用胶带粘贴，进一步加帽以固定胶带。该墨盒在60℃下放置3个月，然后放回到记录装置中。在复位操作之后，进行印刷，直至墨水用光，以检查喷射性能。

A：墨水从所有的喷射出口中喷出，直至墨水用光，印刷是可行的，印刷字符的质量与储存之前无差别。

C：一些喷射出口的墨水喷射失败，或者，虽然墨水从所有的喷射出口喷射，但印刷字符的质量比储存之前差很多。

作为记录介质，使用NP-SK，可从Sanyo-Kokusaku    Pulp    Co，Ltd.购得。

实例11-20和对照实例4至6

按照下述配方和方法制备分散剂，然后按照下述墨水配方制备墨水。测定PH值，根据情况调节之。每种墨水的pH值和评价的结果见表2。

（实例11）

制备颜料分散剂：

苯乙烯/丙烯酸/丁基丙烯酸盐共聚物（酸值：116;平均分子量：3700）    5份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    1.4份

离子交换水    68.6份

二乙二醇    5份

混合上述组份，将该混合物在水浴中加热至70℃，以完全溶解树脂组份。向得到的溶液中，加入15份为实验再生产的碳黑（MCF88，可从Mitsubishi    Chemical    Industries    Limited购得），和5份异丙醇，接着预混合30分钟，然后在下列条件下进行分散处理。

分散机：砂磨机（由Igarashi    Kikai    K.K.制造）

研磨介质：直径为1mm的ZrO₂珠

研磨介质装载量：50%（体积）

研磨时间：3小时

进一步进行离心分离（12000rpm，20分钟）以除去颗粒。于是，即制备成分散剂。

制备墨水：

上述分散剂    30份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    1份

2-氧代-噁唑烷酮    0.005份

离子交换水    56份

（实例12）

制备颜料分散剂

苯乙烯/丁基丙烯酸酯共聚物（酸值：120;平均分子量：6100）    2份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    0.6份

离子交换水    70.4份

二乙二醇    5份

混合上述组份，将该混合物在水浴中加热至70℃，以完全溶解树脂组分。向得到的溶液中，加入15份为实验再生产的碳黑（MOGUL    L，可从CABOT    Corp.购得），和7份乙二醇，接着预混合30分钟，然后在下列条件下进行分散处理。

分散机：砂磨机（由Igaraohi    Kikai    K.K.制造）

研磨介质：直径为1mm的玻璃珠

研磨介质装载量：50%（体积）

研磨时间：3小时

进一步进行离心分离（12000rp，20分钟）以除去粗粒。于是，即制备成分散剂。

制备墨水：

上述分散剂    30份

三乙二醇    10份

乙醇    5份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    10份

2-氧代-噁唑烷酮    3份

离子交换水    42份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节pH值。

（实例13）

制备颜料分散剂

苯乙烯/丙烯酸/乙基丙烯酸共聚物（酸值：138;

平均分子量：5600）    4份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    1.5份

离子交换水    69.5份

二乙二醇    5份

混合上述组分，将该混合物在水浴中加热至70℃，以完全溶解树脂组分。向得到的溶液中，加入15份为实验再生产的碳黑（MCF    88，可从Mitsubishi    Chemical    Induotrcal    Limited购得），和5份的乙醇，接着预混合30分钟，然后在下列条件下进行分散处理。

分散机：砂磨机（由Igaraohi    Kikai    K.K.制造）

研磨介质：直径为1mm的玻璃珠

研磨介质装载量：50%（体积）

研磨时间：3小时

进一步离心分离（12000rpm，20分钟）以除去颗粒。于是，即制备成分散剂。

制备墨水：

上述分散剂    30份

丙三醇    5份

乙二醇    5份

异丙醇    5份

1-单-γ-羟丙基-3-单-（β-羟乙基）脲    5份

2-氧代-噁唑烷酮    0.3份

离子交换水    51.7份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节pH值。

（实例14）

与实例11完全相同的分散剂    30份

二乙二醇    10份

异丙醇    5份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    4份

2-氧代-噁唑烷酮    0.4份

离子交换水    50.6份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节pH值。

（实例15）

与实例12完全相同的分散剂    30份

二乙二醇    5份

四氢噻吩砜    5份

乙醇    5份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    3份

2-氧代-噁唑烷酮    0.3份

离子交换水    50.7份

10%Surfy-nol溶液    1份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节PH值。

（实例16）

与实例13完全相同的分散剂    30份

聚乙二醇300    5份

二甲基甲酰胺    5份

异丙醇    5份

1-单-γ-羟丙基-3-单-（β-羟乙基）脲    5份

2-氧代-噁唑烷酮    1.5份

离子交换水    48.5份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节pH值。

（实例17）

与实例11完全相同的分散剂    30份

三乙二醇    10份

异丙醇    5份

1-单-β-羟丙基-3，3-双-（β-羟乙基）脲    5份

2-氧代-噁唑烷酮    1份

离子交换水    49份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节pH值。

（实例18）

与实例12完全相同的分散剂    30份

二乙二醇    5份

2-吡咯烷酮    5份

乙醇    5份

1-单-β-羟丙基-3，3-双-（γ-羟丙基）脲    5份

2-氧代-噁唑烷酮    1份

离子交换水    49份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节pH值。

（实例19）

与实例11完全相同的分散剂    30份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1，3-双-（β-羟乙基）尿素    5份

离子交换水    52份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节pH值。

（实例20）

与实例11完全相同的分散剂    30份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1-单-γ-羟丙基-3-单-（β-羟乙基）脲    5份

离子交换水    52份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节pH值。

（对照实例4）

与实例11完全相同的分散剂    30份

二乙二醇    10份

异丙醇    5份

离子交换水    50份

尿素    5份

（对照实例5）

与实例11完全相同的分散剂    30份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    20份

离子交换水    37份

（对照实例6）

与实例11完全相同的分散剂    30份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1，3-双-（β-羟乙基）脲    5份

离子交换水    52份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节pH值。

用本发明的墨水进行墨水喷射记录，印刷字符没有青铜色现象，并且即使在长期储存后，墨水也无沉淀。也可获得优良的保水性，和喷射稳定性以及对染料的高溶解性，墨水的pH值变化很小，比得上或者优于那些含尿素或者含硫脲的墨水。在使用黑墨水的情形下，可以获得理想的黑色图象，并且也可以获得具有高图象密度的清晰优良的图象。

实例21-23

按照下述配方，所有的组份被混合和搅拌。然后测定pH值，并且根据情况调节pH值。然后制备墨水，每种墨水的pH值和评价的结果如表3所示。

（实例21）

具有下述结构的黄色染料    3份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1，3-双（β-羟乙基）脲    5份

离子交换水    79份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节pH值。

（实例22）

具有下述结构的深红色染料    3份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1，3-双（β-羟乙基）脲    5份

离子交换水    79份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节PH值。

（实例23）

具有下述结构的兰绿色染料    3份

二乙二醇    10份

异丙醇    3份

1，3-双（β-羟乙基）脲    5份

离子交换水    79份

用柠檬酸/柠檬酸钠（1∶9）溶液调节PH值。

（实例24）

使用实例1的黑色墨水，实例21的黄色墨水，实例22的深红色墨水，以及实例23的兰绿色墨水，进行颜色记录。结果，获得了高质量的彩色图象。

表1

（1）起始，（2）三个月后

^＊氨的气味

^＊＊注意到无青铜色现象的人数

表2

^＊氨的气味

表3

Claims (24)

1、一种墨水，它含有一种记录剂，以及一种能够溶解或分散记录剂的液体介质，其中所说的墨水包括由下述化学式所表示的化合物，并且PH值不低于7至小于10，

R₁R₂NCONHCH₂CH₂OH

其中R₁和R₂分别表示H或C_nH_2nOH，这里n是2或3，条件是R₁和R₂不同时是H。

2、按照权利要求1的墨水，其中所说的墨水含有2-氧代-噁唑烷酮。

3、按照权利要求2的墨水，其中所说的2-氧代-噁唑烷酮的含量，以上述化学式所代表的所说的化合物的重量为基，为0.5%（重量）至30%（重量）。

4、按照权利要求1的墨水，其中由上述化学式所代表的化合物是1，3-双-（β-羟乙基）脲。

5、按照权利要求1的墨水，其中所说的记录剂包括一种颜料。

6、按照权利要求1的墨水，其中所说的记录剂包括一种染料。

7、按照权利要求1的墨水，其中所说的记录剂包括一种染料，选自由酞菁染料，呫吨染料，三苯甲烷染料，蒽醌染料，单偶氮染料，二偶氮染料，三偶氮染料和四偶氮染料所组成的组。

8、按照权利要求1的墨水，其中所说的记录剂包括由式Ⅰ或Ⅱ所代表的染料：

和R₁和R₂分别代表-H，-NH₂， 或-SO₃M;R₃，R₄和R₅分别代表-H，-SO₃H，-SO₃M，-COOH，-COOM，-OH，-NH₂或

;R₆和R₇分别代表-H，-OCH₃，-CH₃，-NH₂或-NHCOCH₃;以及R₈代表-H，-SO₃H或-SO₃M，这里M代表一个碱金属原子，铵或者胺，或者

W₂-N＝N-X₂-N＝N-Y₂-N＝N-Z₂[Ⅱ]

R₉和R₁₀分别代表-H，-Cl，-NH₂，-CH₃，-SO₃M，-NHCOCH₃或-NHCONH₂;R₁₁和R₁₂分别代表-H或OCH₃;R₁₃代表-H或-SO₂M;R₁₄，R₁₅和R₁₆分别代表-H，-OH，-SO₃M或-NH₂;R₁₇，R₁₈和R₁₉分别代表-H，-OH，-NH₂，-SO₃H，-SO₃M，-OCH₃或-NHCONH₂，其中M代表一个碱金属原子，铵或者胺。

9、按照权利要求1的墨水，其中所说的液体介质包括水和一种有机溶剂。

10、按照权利要求1的墨水，其中所说的液体介质包括一种有机溶剂，选自由甲醇，乙醇，丙醇和丁醇所组成的组。

11、一种将墨水粘结到记录介质上以形成图象的一种图象形成工艺，其中所说的墨水包括一种记录剂，一种能够溶解或分散记录剂的液体介质，以及由下述化学式所表示的化合物，并且PH值不小于7至小于10。

R₁R₂NCONHCH₂CH₂OH

其中R₁和R₂分别表示H或CnH₂nOH，这里n是2或3，条件是R₁和R₂不同时是H。

12、按照权利要求11的图象形成工艺，其中所说的记录介质具有一个记录表面，纤维暴露在其上面。

13、一种以墨滴形式喷射墨水以完成记录的墨水喷射记录工艺，其中所说的墨水包括一种记录剂，一种能够溶解或分散记录剂的液体介质，以及由下述化学式所表示的化合物，并且PH值不小于7至小于10，

R₁R₂NCONHCH₂CH₂OH

其中R₁和R₂分别表示H或CnH₂nOH，这里n是2或3，条件是R₁和R₂不同时是H。

14、按照权利要求13的墨水喷射记录工艺，其中所说的记录工艺中，将热能作用在墨水上，以喷射出墨滴。

15、按照权利要求13的墨水，其中所说的墨水包括2-氧代-噁唑烷酮。

16、按照权利要求15的墨水，其中所说的2-氧代-噁唑烷酮的含量，以上述化学式所代表的所说的化合物的重量为基，为0.5%（重量）至30%（重量）。

17、一种墨水喷射记录装置，它包括一个容纳墨水的墨水储存器，以及一个以墨滴形式喷射墨水的头组合体，其中所说的墨水是按照权利要求1至10中任何一项权利要求的墨水。

18、按照权利要求17的墨水喷射记录装置，其中所说的头组合体包括一个头，其中热能作用在墨水上以喷射出墨滴。

19、一种墨水盒，它包括容纳墨水的墨水储存器，其中所说的墨水是按照权利要求1至10中任何一项权利要求的墨水。

20、一种墨水喷射记录装置，它包括一个记录单元，记录单元包括一个容纳墨水的墨水储存器，以及一个以墨滴形式喷射墨水的头组合体，其中所说的墨水是按照权利要求1至10中任何一项权利要求的墨水。

21、按照权利要求20的墨水喷射记录装置，其中所说的头组合体包括一个头，其中热能作用在墨水上以喷射出墨滴。

22、一种墨水喷射记录装置，它包括一个墨水盒，墨水盒包括一个容纳墨水的墨水储存器，以及一个以墨滴形式喷射墨水的头组合体，其中所说的墨水是按照权利要求1至10中任何一项权利要求的墨水。

23、按照权利要求22的墨水喷射记录装置，它具有一个墨水送入组合体，它将墨水盒中所容纳的墨水送入到所说的记录头中。

24、按照权利要求22或23的墨水喷射记录装置，其中所说的记录头包括一个头，其中热能作用在墨水上以喷射出墨滴。