CN108570263B - 墨水组合物及收容体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种墨水组合物及收容体，该墨水组合物即使在收容于由具有挠性的膜构成的收容部而使用的情况下，也能够获得印刷物牢固性优异的印刷物。墨水组合物包含：树脂颗粒、颜料、乙二醇醚和水，树脂颗粒满足用入如下关系式(1)表示的条件，1.0≤(Ф2/Ф1)≤12.5...(1)式中，Ф1表示包含20质量％树脂颗粒和80质量％水的溶液中的树脂颗粒的D50的体积平均粒径，Ф2表示包含90质量％树脂颗粒和10质量％水的溶液中的所述树脂颗粒的D50的体积平均粒径。

Description

墨水组合物及收容体
技术领域
本发明涉及墨水组合物及收容体。
背景技术
喷墨记录方法能够使用相对简单的设备来记录高分辨率的图像，在各个方面取得了迅速发展。其中，对于获得更稳定和高质量的记录物方面进行了各种研究。
例如，专利文献1公开了一种液体收容体，是以对液体收容体设定优选的尺寸为目的，并且能够与将液体供给到液体喷射装置的液体供给装置拆装的收容体，收容所述液体收容体的特征在于，包括：墨水袋，其具有挠性的至少两张膜在彼此对置的状态下接合，并且在所述至少两张膜之间能够收容墨水；以及手柄部，其位于墨水袋的端部并向墨水袋的外部突出，在手柄部中形成有沿着所述至少两张膜对置的方向即第一方向贯通的开口部，开口部沿指定方向上的开口尺寸在80mm至120mm的范围内，墨水袋沿指定方向上的宽度尺寸在50mm至300mm的范围内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-22637号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
为了提高印刷物牢固性，作为色材具有颜料的墨水组合物可以含有树脂颗粒。在该情况下，由于树脂颗粒作为粘合剂发挥作用，从而能够使颜料牢固地定影在记录介质上，因此使打印物在牢固性方面优异。
在此，如果在具备如专利文献1所记载的那样的液体收容体的由具有挠性的膜构成的收容部上，收容包含树脂颗粒的以往的墨水组合物而使用收容收容收容，则由于墨水组合物在重力下向下方分布不均，因此在液体收容体上方的收容部中，膜彼此成为通过少量的墨水组合物贴附的状态。存在于膜彼此贴附的位置的墨水组合物，由于其水分被膜吸收，墨水组合物的亲水性成分与疏水性成分的平衡(比率)发生变化、树脂颗粒之间的距离变近，因此有时树脂颗粒变得容易凝聚，在液体收容体中产生源自树脂颗粒的异物。由于因异物产生而使墨水组合物中的树脂颗粒的含量减少，因此难以获得优异的印刷物牢固性。此外，在通过喷墨法喷出墨水组合物时，异物也被一起喷出，因此，如果连续打印，则稳定性差。
因此，本发明是为了解决上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种墨水组合物，即使在收容于由具有挠性的膜构成的收容部而使用的情况下，也能够得到印刷物牢固性优异的印刷物。
用于解决技术问题的手段
本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，包含树脂颗粒、颜料、乙二醇醚和水，且树脂颗粒的D50的体积平均粒径满足预定的关系式的墨水组合物，即使在收容于由具有挠性的膜构成的收容部而使用的情况下，也能够获得印刷物牢固性优异的印刷物，从而完成了本发明。
也就是说，本发明是一种含有树脂颗粒、颜料、乙二醇醚和水，其中，所述树脂颗粒满足用如下关系式(1)表示的条件的墨水组合物：
1.0≤(Ф2/Ф1)≤12.5...(1)
(式中，Ф1表示包含20质量％所述树脂颗粒和80质量％水的溶液中的所述树脂颗粒的D50的体积平均粒径，Ф2表示包含90质量％所述树脂颗粒和10质量％水的溶液中的所述树脂颗粒的D50的体积平均粒径。)
本发明的墨水组合物能够解决本发明的问题的主要原因如下。但是，主要原因不限于此。即，本发明的墨水组合物主要由于树脂颗粒的D50的体积平均粒径满足用上述关系式(1)表示的条件，因此即使在液体收容体的上方侧的收容部中，膜彼此成为通过少量的墨水组合物贴附的状态，在存在于膜彼此贴附的位置的墨水组合物、即水分量减少的墨水组合物中，也能够抑制树脂颗粒的分散性的劣化及树脂颗粒的凝聚。由此，能够抑制源自树脂颗粒的异物的产生，使墨水组合物中的树脂颗粒能够保持所希望的含量，因此，能够获得印刷物牢固性优异的印刷物。另外，在本说明书中，所谓的“粒径”是指体积平均粒径。
另外，优选的是，在本发明的墨水组合物中，所述树脂颗粒满足用如下关系式表示的条件，
1.0≤(Ф4/Ф3)≤20...(2)
(式中，Ф3表示包含20质量％所述树脂颗粒和5质量％三乙二醇单丁醚和75质量％水的溶液中的所述树脂颗粒的D50的体积平均粒径，Ф4表示包含90质量％所述树脂颗粒和5质量％三乙二醇单丁醚和5质量％水的溶液中的所述树脂颗粒的D50的体积平均粒径。)
另外，优选的是，在本发明的墨水组合物中，所述颜料为满足用如下关系式(3)表示的条件的自分散型颜料。
1.0≤(Ф6/Ф5)≤10...(3)
(式中，Ф5表示包含20质量％所述自分散型颜料和80质量％水的溶液中的所述自分散型颜料的D50的体积平均粒径，Ф6表示包含90质量％所述自分散型颜料和10质量％水的溶液中的所述自分散型颜料的D50的体积平均粒径。)
另外，在本发明的墨水组合物中，优选的是，所述树脂颗粒的玻璃化转变温度为-50℃以上0℃以下，优选的是，所述树脂颗粒包含选自由(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、环氧类树脂、聚烯烃类树脂及苯乙烯-丙烯酸类树脂构成的组中的一种或两种以上，优选的是，相对于所述墨水组合物的总量，所述树脂颗粒的含量为0.5质量％以上5.0质量％以下，优选的是，所述颜料为经过臭氧氧化处理的炭黑颜料，优选的是，包含20质量％所述树脂颗粒和80质量％水的溶液中的树脂颗粒的ZETA电位为﹣60mV以上﹣15mV以下。
另外，本发明涉及一种收容体，其具备：收容部，由具有挠性膜构成收容；以及收容于该收容部的本发明的墨水组合物，所述膜的吸水率为3％以下。另外，优选的是，在本发明的收容体中，所述膜具有两个以上的层，所述两个以上的层至少包括含有尼龙的层。
附图说明
图1是示出本实施方式的印刷装置的主要构成的立体图。
图2是示出本实施方式的墨水收容体的立体图。
图3是示出本实施方式的墨水收容体的立体图。
图4是示出本实施方式的墨水收容体的立体图。
图5是示出本实施方式的墨水收容体的立体图。
图6是示出本实施方式的墨水收容体的分解立体图。
附图标记说明
1...印刷系统；3...打印机；4...墨水供给装置；5...输送装置；6...记录部；7...移动装置；9...中继装置；11...控制部；12A...驱动辊；12B...从动辊；13...输送马达；17...滑架；19...记录头；31...柔性电缆；41A、41B...滑轮；43...同步皮带；45...滑架马达；47...引导轴；51、51A、51B、51C、51D、51E、51F...墨水收容体；53...箱体；57...墨水供给管；59...泵单元；61...墨水供给管；71、71A、71B、71C、71D...墨水袋；72、72A、72B、72C...膜材料；83...流路单元；85...周边区域；86...焊接部；93...管；131...手柄部；K1...第一方向；K2...第二方向；K3...第三方向；P...被记录介质。
具体实施方式
以下，根据需要参照附图，对本发明的实施方式(以下称为“本实施方式”)进行详细的说明，但本发明不限于此，在不脱离其主旨的范围内，可以进行各种变形。
墨水组合物
本实施方式的墨水组合物(以下也简称为“墨水组合物”)含有树脂颗粒、颜料、乙二醇醚和水。另外，本实施方式的墨水组合物中所含的树脂颗粒满足由下述关系式(1)表示的条件。
1.0≤(Ф2/Ф1)≤12.5...(1)
(式中，Ф1表示包含20质量％树脂颗粒和80质量％水的溶液中的树脂颗粒D50的体积平均粒径，Ф2表示包含90质量％树脂颗粒和10质量％水的溶液中的树脂颗粒D50的体积平均粒径。)
即使在将这样的墨水组合物收容于由具有挠性的膜构成的收容部而使用的情况下，也能够获得印刷物牢固性优异的印刷物的主要因素认为如下。但主要因素不限于此。即，本实施方式的墨水组合物主要由于树脂颗粒D50的体积平均粒径满足用上述关系式(1)表示的条件，因此即使在液体收容体的上方侧的收容部中，膜彼此成为通过少量的墨水组合物贴附的状态，也能够抑制存在于膜彼此贴附的位置的墨水组合物、即水分量减少的墨水组合物中的树脂颗粒的分散性的劣化。由此，抑制异物的产生，能够获得印刷物牢固性优异的印刷物。此外，由于抑制异物的产生，因此在通过喷墨法喷出墨水组合物时，连续打印稳定性优异。
树脂颗粒
本实施方式的树脂颗粒(以下，也称为“树脂分散体”或“树脂乳液”)是含有树脂的颗粒。此外，本实施方式的树脂颗粒满足由下述关系式(1)表示的条件：
1.0≤(Ф2/Ф1)≤12.5...(1)
(式中，Ф1表示包含20质量％的树脂颗粒和80质量％水的溶液中的树脂颗粒D50的体积平均粒径，Ф2表示包含90质量％树脂颗粒和10质量％水的溶液中的树脂颗粒D50的体积平均粒径。)
另外，(Ф2/Ф1)优选为1.0以上11以下，更优选为1.0以上10以下，进一步优选为5.0以上10以下。
优选的是，本实施方式的树脂颗粒满足由下述关系式(2)表示的条件。由此，具有印刷物牢固性和连续打印稳定性更加优异的倾向。
1.0≤(Ф4/Ф3)≤20...(2)
(式中，Ф3表示包含20质量％树脂颗粒和5质量％三乙二醇单丁醚和75质量％水的溶液中的树脂颗粒D50的体积平均粒径，Ф4表示包含90质量％树脂颗粒和5质量％三乙二醇单丁醚和5质量％水的溶液中的树脂颗粒D50的体积平均粒径。)
另外，(Ф4/Ф3)优选为1.0以上18以下，更优选为1.0以上16以下，特别优选为10以上16以下。
本说明书中的树脂颗粒D50的体积平均粒径可以通过后述的实施例所记载的方法来测量。
本实施方式的树脂颗粒可以是为了稳定地分散于水而导入所需的亲水性成分的自分散型的树脂颗粒(自分散型树脂颗粒)，也可以是通过使用外部乳化剂而具有水分散性的树脂颗粒。但是，根据不阻碍与后述的被记录介质所能够包含的多价金属化合物的反应这一观点，优选的是，树脂颗粒为自乳化型树脂分散体。
作为树脂例如列举如下：(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、环氧类树脂、聚烯烃类树脂、苯乙烯丙烯酸类树脂、芴类树脂、松香改性树脂、萜烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、氯乙烯类树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物以及乙烯乙酸乙烯酯类树脂。其中，优选的是，选自由(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、环氧类树脂、聚烯烃类树脂和苯乙烯丙烯酸类树脂构成的组中的一种或两种以上，更优选的是，选自由聚氨酯类树脂及苯乙烯丙烯酸类树脂构成的组中的一种或两种以上。这些树脂可以单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
(甲基)丙烯酸类树脂是指具有(甲基)丙烯酸骨架的树脂。作为(甲基)丙烯酸类树脂没有特别限定，例如列举如下：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸类单体的聚合物、(甲基)丙烯酸类单体与其它单体的共聚物。作为其它单体，可以举出苯乙烯等乙烯基单体。另外，在本说明书中，“(甲基)丙烯酸基”是包含“(甲基)丙烯酸基”和“丙烯酸基”二者的概念。
作为聚氨酯类树脂除了氨基甲酸酯键以外，列举如下：主链中含有醚键的聚醚型聚氨酯树脂、主链中含有酯键的聚酯型聚氨酯树脂、和主链中含有碳酸酯键的聚碳酸酯型聚氨酯树脂。其中，优选的是，主链中含有酯键的聚酯型聚氨酯树脂。这些聚氨酯树脂可以单独使用一种，或者可以将多种组合使用。
作为聚氨酯树脂的市售品列举如下：UW-1501F、UW-5002(以上为宇部兴产株式会社制商品名)、W-6061、W-6110(以上为三井化学株式会社制商品名)UX-150、UX-390、UX-200(以上为三洋化成工业株式会社制造商品名)。
作为苯乙烯丙烯酸类树脂例如列举如下：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、4-叔丁基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基苯甲醚、乙烯基萘等芳香族乙烯基单体类和用于上述(甲基)丙烯酸类树脂的单体的共聚物，还可以适当地使用公知的共聚物。此外，在这些之中，优选的是，后述的实施例所记载的苯乙烯丙烯酸类树脂。
含有20质量％树脂颗粒和80质量％水的溶液中的树脂颗粒的ZETA(ζ)电位，优选为-60mV以上-15mV以下，更优选为-57mV以上-17mV以下，进一步优选为-55mV以上-20mV以下。由于树脂颗粒的ZETA(ζ)电位在上述范围内，因此抑制由树脂颗粒彼此更容易电排斥引起的异物的产生，并具有印刷物牢固性和连续打印稳定性更加优异的倾向。
本说明书中的ZETA(ζ)电位可以使用例如Malvern公司(英国)的“Zetasizer3000HS”来测量。
树脂颗粒的玻璃化转变温度(Tg)优选为-50℃以上至0℃以下，更优选为-35℃以上至-5.0℃以下，进一步优选为-20℃以上至-5℃以下，特别优选为-20℃以上-10℃。由于树脂颗粒的玻璃化转变温度(Tg)在上述范围内，因此具有印刷物牢固性和连续打印稳定性优异的倾向。玻璃化转变温度的测量方法，可以使用公知的测量方法。例如，使用株式会社日立高新技术公司制造的差示扫描量热仪“DSC 7000”，根据JIS K 7121(塑料的转变温度测量方法)进行测量。
在墨水组合物中，相对于墨水组合物的总量(100质量％)，树脂颗粒的含量(以固体含量计)优选为0.1质量％以上10质量％以下，更优选为0.5质量％以上5.0质量％以下，进一步优选为1.0质量％以上4.0质量％以下。由于树脂颗粒的含量在上述范围内，因此具有印刷物牢固性和连续打印稳定性更加优异的倾向。
颜料
本实施方式的颜料没有特别限定，优选为自分散型颜料。自分散型颜料是在其表面上具有亲水基的颜料。作为亲水基优选为选自由-OM、-COOM、-CO-、-SO3M、-SO2M、-SO2NH2、-RSO2M、-PO3HM、-PO3M2、-SO2NHCOR、-NH3和-NR3构成的组中的至少一种亲水基。
另外，在这些化学式中，M表示氢原子、碱金属、铵、可带有取代基的苯基或有机铵，R表示具有1至12个碳原子的烷基或可带有取代基的萘基。另外，上述M和R分别相互独立地选择。
作为自分散型颜料，具体而言，对颜料进行物理处理和/或化学处理，由此，通过使上述亲水基与颜料表面结合(接枝)来制造。作为该物理处理，具体而言，可以举出真空等离子处理等。此外，作为该化学处理，具体而言，可以举出如下方法：在水中利用氧化剂氧化的湿式氧化法，通过使对氨基苯甲酸与颜料表面结合而使羧基借助苯基结合的方法等。其中，更优选的是，颜料为经过臭氧氧化处理、磷酸化处理的炭黑，特别优选的是，经过臭氧氧化处理的炭黑。
优选的是，自分散型颜料满足用如下关系式(3)表示的条件。由此，由于抑制由自分散型颜料引起的异物的产生，因而具有印刷牢固性和连续打印稳定性更优异的倾向。
1.0≤(Ф6/Ф5)≤10...(3)
(式中，Ф5表示包含20质量％自分散型颜料和80质量％水的溶液中的自分散型颜料的D50的体积平均粒径，Ф6表示包含90质量％自分散型颜料和10质量％水的溶液中的自分散型颜料的D50的体积平均粒径。)
另外，(Ф6/Ф5)更优选为1.0以上8.0以下，进一步优选为1.0以上6.5以下，特别优选为3.0以上6.5以下。
本说明书中的自分散型颜料的D50的体积平均粒径可通过后述的实施例所记载的方法来测量。
在墨水组合物中，相对于墨水组合物的总量(100质量％)，颜料颗粒的含量优选为1.0质量％以上20质量％以下，更优选为3.0质量％以上15质量％以下，进一步优选为5.0质量％以上10质量％以下。由于颜料颗粒的含量在上述范围内，因此具有印刷牢固性和连续打印稳定性更优异的倾向。
水
本实施方式的墨水组合物含有水。作为水，例如列举如下：离子交换水、超滤水、反渗透水和蒸馏水等纯水，以及像超纯水那样的尽可能除去离子性杂质的水。另外，如果使用通过紫外线照射或添加过氧化氢等而进行了杀菌的水，则在长期保存凝聚液时，能够防止霉菌或细菌的产生。由此，具有储存稳定性进一步提高的倾向。
有机溶剂
本实施方式的墨水组合物含有乙二醇醚。乙二醇醚只要是能够与水一起使用的乙二醇醚，就没有特别限定。另外，可以进一步含有乙二醇醚以外的有机溶剂。作为除乙二醇醚之外的有机溶剂，例如列出如下：环状氮化合物，非质子极性溶剂、一元醇和烷基多元醇(例如甘油)。
作为乙二醇醚没有特别限定，例如列举如下：乙二醇二醚类及乙二醇单醚类。
作为乙二醇二醚(glycol diether)的具体例，没有特别限定，可以列举如下：乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇乙基甲基醚、二甘醇二丁醚、三甘醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三甘醇二丁醚、四乙二醇二甲醚、四甘醇二乙醚、四乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二丙二醇二甲醚和二丙二醇二乙醚等。
作为乙二醇单醚的具体例，没有特别限定，可以列举如下：乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单己醚、乙二醇单苯醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚，二甘醇单丁醚、三甘醇单甲醚、三甘醇单乙醚、三乙二醇单丁醚、四甘醇单甲醚、四甘醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚和二丙二醇单乙醚。
相对于墨水组合物的总量(100质量％)，乙二醇醚的含量优选为0.1质量％以上30质量％以下，更优选为0.5质量％以上10质量％以下，进一步优选为1.0质量％以上5.0质量％以下。由于乙二醇醚的含量在上述范围内，因此具有印刷牢固性和连续打印稳定性更优异的倾向。
表面活性剂
优选的是，根据连续打印稳定性的观点，墨水组合物进一步包含表面活性剂。表面活性剂没有特别限定，例如列举如下：炔二醇表面活性剂、氟表面活性剂和有机硅表面活性剂。
作为炔二醇表面活性剂没有特别限定，但优选的是，选自2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的烯化氧加成物以及2,4-二甲基-5-癸炔-4-醇和2,4-二甲基-5-癸炔-4-醇的烯化氧加成物中的一种以上。作为炔二醇表面活性剂的市售品没有特别限定，例如列举如下：Olfine104系列、OlfineE1010等E系列(商品名，日本空气产品公司(Air Products Japan，Inc.)制)、Surfynol104PG50、465、61、DF110D(商品名，日信化学工业公司(Niss
in Chemical Industry CO.,Ltd.)制)。炔二醇表面活性剂可以单独使用一种，也可以将两种以上一起使用。
氟表面活性剂没有特别限定，但例如列举如下：全氟烷基磺酸盐、全氟烷基羧酸盐、全氟烷基磷酸酯、全氟烷基环氧乙烷加成物、全氟烷基甜菜碱和全氟烷基氧化胺化合物。氟表面活性剂的市售品没有特别限定，但例如列举如下：S-144、S-145(以上商品名，由旭硝子株式会社制造)；FC-170C、FC-430、Fluorad-FC4430(以上商品名，由住友3M株式会社制造)；FSO、FSO-100、FSN、FSN-100、FS-300(以上商品名，由Dupont公司制造)；FT-250、251(以上商品名，由株式会社NEOS制造)等。氟表面活性剂可以单独使用一种，也可以将两种以上一起使用。
作为有机硅表面活性剂没有特别限定，例如列举如下：聚硅氧烷系化合物以及聚醚改性有机硅氧烷。作为有机硅表面活性剂的市售品没有特别限定，具体而言，可以列举如下：SAG503A(商品名，日信化学工业公司制造)、BYK-306、BYK-307、BYK-333、BYK-341、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348、BYK-349(以上商品名，BYK公司制造)、KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6020、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017(以上商品名，信越化学公司制造)等。有机硅表面活性剂可以单独使用一种，也可以将两种以上一起使用。
相对于墨水组合物的总量(100质量％)，表面活性剂的含量优选为0.05质量％以上2.5质量％以下，更优选为0.05质量％以上1.5质量％以下。由于表面活性剂的含量在上述范围内，因此具有印刷牢固性和连续打印稳定性更加优异的倾向。
墨水组合物可以适当包含其它成分，如软化剂、蜡、助溶剂、粘度调整剂、三异丙醇胺等pH调整剂、保湿剂、抗氧化剂、防霉剂/防腐剂、抗真菌剂、缓蚀剂、用于捕捉影响分散的金属离子的螯合剂(例如，乙二胺四乙酸钠)等各种添加剂。
收容体
本实施方式的收容体具备：收容部，由具有挠性的膜构成；以及上述墨水组合物，收容在该收容部中。另外，上述膜的吸水率在3％以下。由于膜的吸水率在这样的范围内，即使膜彼此贴附时，也可以抑制源自存在于其贴附的位置的墨水组合物的水分吸收，并具有难以产生异物的倾向。
在收容体中，膜具有两个以上的层，并且该两个以上的包括至少含有尼龙的层，并且具有在上述范围内易于控制膜的吸水率的倾向，因此优选。膜的层构成、材质没有特别限定，例如列举后述的墨水收容体。
以下，使用图1至图6所示的印刷系统和收容体，示例性地说明可用于本实施方式的收容体，但本实施方式的收容体不限于图1至图6所示的印刷系统及收容体的方式，可以是适当的构成。
如图1所示，本实施方式的印刷系统具备：作为印刷装置的一例的打印机3、和墨水供给装置4。打印机3包括：输送装置5、记录部6、移动装置7、中继装置9和控制部11。另外，在图1中，附上相互正交的坐标轴即X、Y、Z轴。根据需要，将XYZ轴附在随后所示的图上。在本实施方式中，印刷系统1设置在由X轴和Y轴规定的水平的平面(XY平面)上的状态就是印刷系统1的使用状态。Z轴是与水平的平面正交的轴。在印刷系统1的使用状态下，+Z轴方向是垂直向上方向。并且，在印刷系统1的使用状态下，在图1中，-Z轴方向是垂直向下方向。另外，在X、Y和Z轴的各自轴中，箭头的方向表示+(正)的方向，与箭头的方向相反的方向表示-(负)的方向。
输送装置5沿Y轴方向间歇地输送诸如记录纸等被记录介质P。记录部6在由输送装置5输送的被记录介质P上使用墨水组合物进行印刷。移动装置7使记录部6沿着X轴往复移动。墨水供给装置4经由中继装置9将墨水组合物供应到记录部6。中继装置9设置在墨水供给装置4与记录部6之间，并且将来自墨水供给装置4的墨水组合物中继到记录部6。控制部11控制上述各构成的驱动。
如图1所示，输送装置5具有：驱动辊12A、从动辊12B和输送马达13。驱动辊12A和从动辊12B构成为能够在外周彼此接触地旋转。输送马达13产生用于旋转驱动驱动辊12A的动力。来自输送马达13的动力经由传动机构传递到驱动辊12A。并且，将夹持在驱动辊12A和从动辊12B之间的被记录介质P沿Y轴方向间歇地输送。
记录部6具备：滑架17和记录头19。记录头19将墨水组合物作为墨滴喷出并在被记录介质P上进行记录。滑架17搭载记录头19。另外，记录头19经由柔性电缆31连接至控制部11。由控制部11控制来自记录头19的墨滴的喷出。
如图1所示，移动装置7具备：同步皮带43、滑架马达45和引导轴47。同步皮带43张紧设置在一对滑轮41A和滑轮41B之间。一对滑轮41A和滑轮41B沿X轴排列。因此，同步皮带43沿着X轴张紧设置。滑架马达45产生用于旋转驱动滑轮41A的动力。引导轴47沿着X轴延伸。引导轴47的两端被未图示的壳体支承，且沿X轴引导滑架17。
滑架17固定于同步皮带43的一部分。动力通过滑轮41A和同步皮带43从滑架马达45传递到滑架17。并且，滑架17构成为能够通过所传递的动力而沿着X轴往复移动。
如图1所示，墨水供给装置4具有：作为收容体的一例的墨水收容体51、和箱体53。另外，在本实施方式中，墨水供给装置4包括多个(本实施方式为4个)墨水收容体51。四个墨水收容体51收容在箱体53中。在四个墨水容器51中收容有相互不同类型的墨水组合物。在本实施方式中，黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的墨水组合物分别收容在不同的墨水收容体51中。在箱体53中设置有用于支承墨水收容体51的拆装单元(未图示)。4个墨水收容体51相对于拆装单元能够拆装地被支承。各墨水收容体51具有作为收容部的墨水袋。墨水组合物密封在由具有挠性的膜构成的墨水袋中。在印刷系统1中，当墨水袋内的墨水组合物被耗尽时，被新的墨水收容体51替换。
各墨水收容体51的墨水袋通过拆装单元(未图示)连接有墨水供给管57。作为流路部件的一例的墨水供给管57从墨水供给装置4连接到中继装置9。中继装置9具有泵单元59。泵单元59将安装在墨水供给装置4上的墨水收容体51内的墨水组合物吸取。并且，泵单元59通过墨水供给管61将从墨水收容体51吸取的墨水组合物送入记录头19。由此，墨水收容体51内的墨水通过中继装置9从墨水供给装置4供应至记录头19。并且，供应至记录头19的墨水组合物从朝向被记录介质P侧的喷嘴(未图示)作为墨滴喷射。
在具有上述构成的印刷系统1中，输送马达13的驱动由控制部11控制，输送装置5一边使被记录介质P与记录头19对置，一边将其沿Y轴方向间歇地输送。此时，一边控制部11控制滑架马达45的驱动以使滑架17沿着X轴往复移动，一边控制记录头19的驱动以在预定的位置喷射墨滴。通过这样的操作，在被记录介质P上形成点，并基于图像数据等记录信息在该被记录介质P上进行印刷。
如图2所示，例如，墨水收容体51具有：作为收容部的一例的墨水袋71和流路单元83。在此，在本实施发方式中，例示了多种类型(四种)的墨水收容体51。以下，当分别识别四种类型的墨水收容体51时，四种墨水收容体51分别被标记为墨水收容体51A、墨水收容体51B、墨水收容体51C和墨水收容体51D。在四种墨水收容体51中，墨水袋71的构成和尺寸彼此不同。
如图2所示，墨水收容体51A具有：墨水袋71A和流路单元83。如图3所示，墨水收容体51B具有：墨水袋71B和流路单元83。如图4所示，墨水收容体51C具有：墨水袋71C和流路单元83。如图5所示，墨水收容体51D具有：墨水袋71D和流路单元83。另外，在四种墨水收容体51中，除了墨水袋71之外，均具有相互相同的构成。因此，在下面的描述中，将以墨水收容体51A为例详细说明其构成，并省略对墨水收容体51B至墨水收容体51D的说明。
如图6所示，墨水袋71具有：具有挠性的至少两个膜材料72(膜材料72A和膜材料72B)。墨水袋71A具有将三张膜材料72彼此接合的构成。在下文中，在相互识别三张膜材料72的情况下，三张膜材料72分别被标记为膜材料72A、膜材料72B和膜材料72C。膜材料72A和膜材料72B以彼此对置的状态接合。另外，在墨水收容体51中，将两张膜材料72(膜材料72A和膜材料72B)对置的方向标记为第一方向K1。此外，将流路单元83的手柄部131从墨水袋71突出的方向标记为第二方向K2。在印刷系统1中，第二方向K2相当于Z轴方向。此外，与第一方向K1和第二方向K2的两者交叉(正交)的方向被标记为第三方向K3。
膜材料72A和膜材料72B在周边区域85中以相互重叠的状态彼此焊接。膜材料72C在第一方向K1上被夹在膜材料72A和膜材料72B之间。膜材料72C的周边以与周边区域85重叠的状态与膜材料72A和膜材料72B焊接。由此，墨水袋71具有以膜材料72C为底部的袋状的形态。在墨水袋71内部收容有墨水组合物。因此，墨水袋71具有作为收容液体的一个例子即墨水液组合物的墨水收容部的功能。另外，在图6中，为了清楚地显示结构而对周边区域85实施了阴影线。此外，在图6中示出了膜材料72C在膜材料72A和膜材料72B之间被切断的状态。
在使用这样的墨水袋71的情况下，即使墨水组合物被耗尽，也不向墨水袋71内供给新的气体等，墨水袋71内所收容的墨水组合物只会简单地减少。其结果，变少的墨水组合物不均匀地分布在墨水袋71内的下侧，而墨水袋71上部的膜材料72A和72B成为彼此贴附的状态。在本实施方式中，即使成为墨水袋71中的膜材料72A和72B彼此贴附的状态，也能够抑制异物的产生，从而获得印刷物牢固性优异的印刷物。
尤其是，当墨水袋71的尺寸大时，墨水袋71上部的膜材料72A和72B彼此贴附位置的面积变大，具有异物的产生量变多的倾向。另外，当墨水袋71的尺寸大时，直至墨水袋71中的墨水组合物耗尽为止的时间会变得比较长，因此具有使墨水袋71上部的膜材料72A和72B彼此贴附的时间变长，异物的产生量变多的倾向。
流路单元83在周边区域85中的一部分中被膜材料72A和膜材料72B夹持。在周边区域85的一部分中，流路单元83和膜材料72彼此焊接。同样地，在周边区域85的一部分中，流路单元83和膜材料72B彼此焊接。因此，流路单元83被膜材料72A和膜材料72B夹持的的周边区域85的一部分是墨水袋71和流路单元83之间的接合部。流路单元83上设置有焊接部86。在焊接部86被膜材料72A和膜材料72B夹持的状态下，焊接部86上分别焊接有膜材料72A和膜材料72B。通过膜材料72A、膜材料72B和流路单元83彼此接合，从而构成以膜材料72C为底部的墨水袋71。
作为膜材料72A、膜材料72B和膜材料72C的材料，例如，分别可以采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、赛璐玢、聚酯，乙酸酯和聚酰胺酰亚胺。此外，还可以采用层压由这些材料构成的膜而形成的层压构造。对于这样的层压构造，例如，外层可以是具有优异耐冲击性和低吸水率的PET、尼龙，内层可以是耐墨水性优异的聚乙烯。进而，还可以采用具有蒸镀有铝等的层的膜等。由此，能够控制膜的吸水率，并能够提高膜的气体阻隔性。另外，与墨水袋71A同样地，墨水收容体51B(图3)的墨水袋71B由三张膜材料72构成。墨水袋71A和墨水袋71B是分别被称为袋型的形态。在两种墨水收容体51C和墨水收容体51D(图4和图5)中，各自的墨水袋71均由两张膜材料72(膜材料72A和膜材料72B)构成。墨水袋71C和墨水袋71D的两种类型分别是被称为枕型的形态。
【实施例】
以下，通过实施例对本发明进行更具体的说明。本发明不受下述实施例的任何限定。
[制造例1]树脂颗粒1
将900g离子交换水和3g十二烷基硫酸钠装入具备搅拌器、回流冷凝器、滴液装置和温度计的反应容器中，一边在搅拌下进行氮气置换，一边升温至70℃。将内温保持在70℃，添加4g过硫酸钾作为聚合引发剂，溶解后，预先将在450g离子交换水、3g十二烷基硫酸钠和20g丙烯酰胺中搅拌加入300g苯乙烯、640g丙烯酸丁酯及30g甲基丙烯酸而制备的乳化物经4小时连续滴加到反应溶液中。滴加结束后，进行3小时熟化。将得到的水性乳化液冷却至常温后，添加离子交换水和5％氢氧化钠水溶液，将固体成分调整至40重量％、pH8。作为得到的水性乳液的树脂颗粒1的ZETA(ζ)电位为-23mV。
[制造例2]树脂颗粒2
将900g离子交换水和1g十二烷基硫酸钠装入具备搅拌器、回流冷凝器、滴液装置和温度计的反应容器中，一边在搅拌下进行氮气置换，一边升温至70℃。将内温保持在70℃，添加4g过硫酸钾作为聚合引发剂，溶解后，预先将在450g离子交换水、3g十二烷基硫酸钠和20g丙烯酰胺中搅拌加入365g苯乙烯、545g丙烯酸丁酯及30g甲基丙烯酸而制备的乳化物经4小时连续滴加到反应溶液中。滴加结束后，进行3小时熟化。将得到的水性乳化液冷却至常温后，添加离子交换水和5％氢氧化钠水溶液，将固体成分调整至40重量％、pH8。作为得到的水性乳液的树脂颗粒2的ZETA(ζ)电位为-53mV。
[制造例3]树脂颗粒4
将900g离子交换水和1g十二烷基硫酸钠装入具备搅拌器、回流冷凝器、滴液装置和温度计的反应容器中，一边在搅拌下进行氮气置换，一边升温至70℃。将内温保持在70℃，添加4g过硫酸钾作为聚合引发剂，溶解后，预先将在450g离子交换水、3g十二烷基硫酸钠和20g丙烯酰胺中搅拌加入615g苯乙烯、295g丙烯酸丁酯及30g甲基丙烯酸而制备的乳化物经4小时连续滴加到反应溶液中。滴加结束后，进行3小时熟化。将得到的水性乳化液冷却至常温后，添加离子交换水和5％氢氧化钠水溶液，将固体成分调整至40重量％、pH8。作为得到的水性乳液的树脂颗粒4的ZETA(ζ)电位为-5mV。
[制造例4]树脂颗粒5
将900g离子交换水和3g十二烷基硫酸钠装入具备搅拌器、回流冷凝器、滴液装置和温度计的反应容器中，一边在搅拌下进行氮气置换，一边升温至70℃。将内温保持在70℃，添加4g过硫酸钾作为聚合引发剂，溶解后，预先将在450g离子交换水、3g十二烷基硫酸钠和20g丙烯酰胺中搅拌加入675g苯乙烯、235g丙烯酸丁酯及30g甲基丙烯酸而制备的乳化物经4小时连续滴加到反应溶液中。滴加结束后，进行3小时熟化。将得到的水性乳化液冷却至常温后，添加离子交换水和5％氢氧化钠水溶液，将固体成分调整至40重量％、pH8。作为得到的水性乳液的树脂颗粒5的ZETA(ζ)电位为-10mV。
[树脂颗粒]
作为树脂颗粒3准备三井化学株式会社制造的“Takelac W6110”(商品名)，使用超纯水将树脂颗粒1至5中的任一种调整为以固体成分换算为20质量％，调制了树脂颗粒20质量％的水溶液1。水溶液1的组成如下所示。另外，与水溶液1同样地调制了下述水溶液2至6。
水溶液1：20质量％树脂颗粒1至5中的任一种，以及80质量％超纯水
水溶液2：90质量％的树脂颗粒1至5中的任一种，以及10质量％的超纯水
水溶液3：20质量％树脂颗粒1至5中的任一种，以及5质量％三乙二醇单丁醚和75质量％的超纯水
水溶液4：90质量％树脂颗粒1至5中的任一种，5质量％三乙二醇单丁醚，5质量％超纯水
溶液5：20质量％自分散型颜料和80质量％超纯水
溶液6：90质量％自分散型颜料和10质量％超纯水
对于水溶液1、水溶液2、水溶液3和水溶液4，使用“Microtrac Nanotrac WaveEX150”(商品名，由Microtrac Bell公司制造)测量D50的体积平均粒径，将各个树脂颗粒1至5的D50的体积平均粒径设为Ф1、Ф2、Ф3、Ф4。此外，同样地，对于水溶液5和水溶液6测量D50的体积平均粒径，将自分散颜料的D50的体积平均粒径设为Ф5和Ф6。进而，对于树脂颗粒1至5分别求出(Ф2/Ф1)和(Ф4/Ф3)，对于自分散型颜料，求出(Ф6/Ф5)。其结果如下表2和表3所示。
[用于墨水组合物的材料和收容体]
在以下记录物的制备过程中使用的墨水组合物用的主要材料和收容体如下所示：
[墨水组合物]
[颜料]
自分散型炭黑Aqua-Black162(注册商标，由东海炭黑公司制造)
[树脂颗粒]
树脂颗粒1(树脂：苯乙烯丙烯酸类树脂)
树脂颗粒2(树脂：苯乙烯丙烯酸类树脂)
树脂颗粒3(商品名“TakelacW6110”，由三井化学公司制造，树脂：聚氨酯类树脂)
树脂颗粒4(树脂：苯乙烯丙烯酸类树脂)
树脂颗粒5(树脂：苯乙烯丙烯酸类树脂)
[有机溶剂]
甘油
三乙二醇单丁醚(由东京化成工业株式会社制造)
[表面活性剂]
OlfineE1010(商品名，由空气产品公司制造)
Surfynol104PG50(商品名，由日信化学工业公司制造)[PH调整剂]
三异丙醇胺
[水]
纯水
[收容体]
[膜]
由尼龙制成
由聚乙烯制成
由聚丙烯制成
由聚对苯二甲酸乙二酯制成
由聚酰亚胺制成
由赛璐玢制成
[形状]
如图3至5所示
[吸水率]
根据JIS 7209(塑料的吸水率和沸水吸收率测试方法)中规定的方法测量各个膜的吸水率[％/24小时]。具体而言，将各膜浸渍，测量并求出每单位时间的质量增加的部分。其结果如下表1所示。
【表1】
Figure BDA0001555819380000231
[墨水组合物的调制]
将各材料按如下表2和表3所示的组成进行混合，充分搅拌，得到墨水组合物。另外，在如下表2和表3中，数值的单位是质量％，数值是固形物浓度，合计为100.0质量％。
【表2】
Figure BDA0001555819380000241
【表3】
Figure BDA0001555819380000251
[连续打印稳定性]
将上述调制的各个墨水组合物注入如表2或3所示的各个收容体中。注入量为相对于各个收容体容量的大约1/10左右的容量。接着，将收容墨水组合物的收容体在60℃的环境下放置一周。此后，将各收容体安装在喷墨打印机(精工爱普生公司制，商品名“PX-7050FX”)中，进行初始填充，实施喷嘴检查，确认没有喷嘴脱落。此后，使用普通纸(XeroxP纸)使其100张连续，检查使用ISO/IEC 24734的图像模式印刷之后的喷嘴，并且根据以下评价标准评价连续打印稳定性。将结果显示在表2和表3中。
评价标准
A：喷嘴脱落的数量少于3个
B：喷嘴脱落的数量为3个以上5个未满
C：喷嘴脱落的数量为5个以上
[印刷物牢固性]
将上述调制的各个墨水组合物填充到表2或表3所示的各个收容体中，并将该收容体安装在喷墨打印机(由精工爱普生公司制，商品名“PX-7050FX”)中，使用普通纸(XeroxP纸)，印刷了ISO/IEC 24734的图像模式。在常温常湿下将印刷的印刷物放置一周之后，使用Zebra公司制造的300gf荧光笔对印刷物的印刷部分进行线标记，根据下述评价基准评价印刷物的牢固性。将结果显示在表2和表3中。
评价标准
A：即使对印刷部进行两次线标记，也不能确认漏润。
B：即使对印刷部进行一次线标记，也不能确认漏润，进行两次线标记，能够稍微确认漏润。
C：即使对印刷部进行一次线标记，也不能确认漏润，进行两次线标识能够确认漏润。
D：对印刷部进行一次线标记就能够确认漏润。

Claims (6)

1.一种墨水组合物，其特征在于，
所述墨水组合物是收容于由具有挠性的膜构成的收容部的墨水组合物，
所述墨水组合物包含树脂颗粒、颜料、乙二醇醚和水，
所述树脂颗粒满足用如下关系式（1）表示的条件，
1.0≤（Ф2/Ф1）≤12.5...（1）
式中，Ф1表示包含20质量%所述树脂颗粒和80质量%水的溶液中的所述树脂颗粒的D50的体积平均粒径，Ф2表示包含90质量%所述树脂颗粒和10质量%水的溶液中的所述树脂颗粒的D50的体积平均粒径，
包含20质量%所述树脂颗粒和80质量%水的溶液中的树脂颗粒的ZETA电位在﹣60mV以上﹣15mV以下，
所述树脂颗粒满足用如下关系式（2）表示的条件，
1.0≤（Ф4/Ф3）≤20...（2）
式中，Ф3表示包含20质量%所述树脂颗粒、5质量%三乙二醇单丁醚和75质量%水的溶液中的所述树脂颗粒的D50的体积平均粒径，Ф4表示包含90质量%所述树脂颗粒、5质量%三乙二醇单丁醚和5质量%水的溶液中的所述树脂颗粒的D50的体积平均粒径，
所述树脂颗粒的玻璃化转变温度为﹣50℃以上0℃以下，
相对于所述墨水组合物的总量，所述树脂颗粒的含量为0.5质量%以上5.0质量%以下。
2.根据权利要求1所述的墨水组合物，其特征在于，
所述颜料是满足用如下关系式（3）表示的条件的自分散型颜料，
1.0≤（Ф6/Ф5）≤10...（3）
式中，Ф5表示包含20质量%所述自分散型颜料和80质量%水的溶液中的所述自分散型颜料的D50的体积平均粒径，Ф6表示包含90质量%所述自分散型颜料和10质量%水的溶液中的所述自分散型颜料的D50的体积平均粒径。
3.根据权利要求1或2所述的墨水组合物，其特征在于，
所述树脂颗粒包含选自由聚氨酯类树脂、环氧类树脂、聚烯烃类树脂及苯乙烯丙烯酸类树脂构成的组中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1或2所述的墨水组合物，其特征在于，
所述颜料是经过臭氧氧化处理的炭黑颜料。
5.一种收容体，其特征在于，
所述收容体具备：
收容部，由具有挠性的膜构成；以及
收容于所述收容部的权利要求1至4中任一项所述的墨水组合物，
所述膜的吸水率为3%以下。
6.根据权利要求5所述的收容体，其特征在于，
所述膜具有两个以上的层，
所述两个以上的层至少包括含有尼龙的层。
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