CN1113078A - 喷墨记录装置 - Google Patents

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Abstract

在由印刷头(1)喷出墨液到记录媒体(2)上来形 成图象的喷墨记录装置中，设有定影液喷头(10)，用 来将染料接收层形成到记录媒体上，而此染料接收层 则是由通过插入作用使墨液中染料保持定影的层间 化合物构成。此定影液喷头(10)可喷出含有这种层 间化合物的溶液(定影液)。由此可以制得能形成耐 水性及耐光性优越的图象的喷墨记录装置。

Description

喷墨记录装置
技术分类
本发明涉及到喷墨记录装置，其中设有这样的装置，它能把通过插入作用使保持染料定影的染料接收层形成到记录媒体上。
先有技术
作为将个人用计算机制成的文件与图象等输出到纸以及OHP胶片一类记录媒体上的方法之一，有喷墨记录方式。
这种喷墨记录方式是以电场、热、压力等为驱动源，将溶液状的墨液经喷嘴喷向记录媒体，而在其上形成图象。它的优点是：低噪音、运行成本低、能在普通纸上形成图象、不会产生打字色带等废弃物。因此近年来，喷墨记录装置作为办公室用或个人用记录装置获得快速普及。
但喷墨记录方式却有使形成在记录媒体上的图象的定影性差，特别是耐水性与耐光性差等缺点。
产生上述缺点的原因如下。一般，喷墨用的墨液的染料是水溶性染料，印字时，由这种水溶性染料组成的墨液被排出到记录媒体上，墨汁干燥后，水溶性染料便留存在记录媒体上，通过范德瓦耳斯力以及与氢结合而保持于记录媒体上，使图象定影。因此，相对于水溶性染料有大的亲和力的水等的溶剂在供给到画面上时溶出染料，使图象发生模糊。
另外，在记录媒体上，对于形成图象的水溶性染料，即使仅仅限于提供消除此染料与记录媒体间的范德瓦耳斯力和与氢结合所需的热能与光能，也会使染料移动而使图象模糊。除此，形成图象的染料当暴露于紫外线等光线下时，染料分子本身会受到破坏，而会发生变色或使浓度降低。于是，由这种染料形成的图象的耐光性就会变差。
有关在上述喷墨记录方式中来改进图象的耐水性与耐光性的问题，作为改进其耐水性的方法已采用过经耐水化处理(上胶)的纸的方法。此外还有采用涂布树脂的记录媒体的方法。这时，作为所涂布的树脂由于要能根据水溶性染料来形成图象，便需使用亲水性树脂。另一方面，作为改进耐光性的方法，对于染料尝试过选择具有特定基本骨架的物质，或是将特定的取代基引入染料分子的支链中来限定染料分子的结构。
但在喷墨记录方式中，为了改进形成的图象的耐水性而把经过耐水化处理的纸用作记录媒体时，就有使墨液的吸收性变差和使墨液定影时间加长等问题。
另外在采用涂有亲水性树脂的记录媒体时，又有要使墨液吸收性良好就要加大墨点的径度从而导致墨点边缘模糊等问题。还由于涂到记录媒体上的树脂原本就是亲水性树脂，故不可能充分提高耐水性。进而还有损害了可把普通纸用作记录媒体的喷墨记录方式的基本优点的问题。
至于为改进耐光性而试图限定染料的分子结构，迄今也未能获得充分的改进效果。
本发明的目的即在解决上述先有技术中的种种问题，使能通过喷墨记录方式在普通纸上形成耐水性与耐光性都优良的图象。
发明概要
为实现上述目的，本发明人是在普通纸等的记录媒体上，通过插入作用来形成由保持染料的层间化合物所构成的染料接收层，并把形成这种染料接收层的装置设置于喷墨记录装置内，这时，作为形成染料接收层的形式，有把含有此种层间化合物的溶液(以下称作定影液)从喷嘴排出或成雾状喷出，或是通过滚涂方法涂布到记录媒体上，或将层间化合物与热塑性树脂组成的粉料(在本说明书中称作粘性粉)通过静电方法附着于记录媒体上，而把由层间化合物构成的染料接收层在基膜上预先形成带状，再将这种带状的染料接收层热转移到记录媒体上，或是把层间化合物与蜡组成的在常温下成固态形式的定影剂(下面称作固态定影剂)熔融而涂布到记录媒体上，由此便完成了本发明。
这就是说，本发明所提供的喷墨记录装置的特征在于：在一种具有将墨液排出到记录媒体上来形成图象的喷墨嘴的喷墨记录装置中，设置有一种染料接收层形成装置，它通过插入作用来把保持染料定影的层间化合物所构成的染料接收层形成到记录媒体上。
下面详细说明本发明的喷墨记录装置。
在本发明的喷墨记录装置中，图象的定影是按照墨液中的染料与染料接收层的层间化合物通过插入作用而形成离子键的基本原理进行。
这时的墨液是把染料溶于水和乙醇等水性媒质中，并在必要时添加粘度调节剂、表面张力调节剂以及干燥防止剂等制成，可以使用传统喷墨记录装置中所采用的种种墨液。
作为含于墨液中的染料，只要能和层间化合物起插入作用，酸性染料、直接染料或是碱性染料并无特别限制。作为碱性染料，例如可用具有胺盐或季铵基的偶氮染料、三苯甲烷染料、偶氮宁(アゾン)、噁嗪染料、噻嗪染料等，更具体地说，可以使用如下的各个系列染料：在黄色系列中，为C.I.碱性黄-1、-2、-11、-13、-14、-19、-21、-25、-28以及-32至-36；品红色系列中，为C.I.碱性红-1、-2、-9、-12至-15、-17、-18、-22至-24、-27、-29、-32以及-38至-40，尚有C.I碱性紫-7、-10、-15、-21以及-25至-28；在青色系列中，C.I.碱性蓝-1、-3、-5、-7、-9、-19、-21、-22、-24至-26、-28、-29、-40、-41、-44、-45、-47、-54、-58至-60、-64至-68以及-75；在黑色系列中，C.I.为碱性黑-2、-8等。
在本发明中，为使上述染料得以定影，作为在记录媒体形成的染料接收量，当使用由酸性染料或直接染料所构成的墨液时，最好采用在层间具有可交换性阴离子的有机高分子层间化合物构成的染料接收层；而当使用由碱性染料构成的墨液时，则最好采用在层间具有可交换性阳离子的有机高分子层间化合物构成的染料接收层。
上述任一种层间化合物都具有层状结构，在层间保持有层间水和可交换性离子。例如在采用由碱性染料所构成的墨液时，作为具有可交换性阳离子的无机高分子层间化合物，可以使用例如天然或合成的层状硅酸盐或是它们的烧成物。其中，最好是使用蒙脱石类矿物中有代表性的一种优质粘土，它具有3-八面体形的蒙托石结构，并由以下的(1)式表示。
(X，Y)2-3Z4O10(OH2)·mH2O·(W1/3)                 1)
上式中，X上Al、Fe(III)、Mn(III)或Co(III)，Y是Mg、Fe(II)、Ni、Zn或Li，Z是Si或Al，W是K、Na或Ca，H2O是层间水而m代表整数。
作为这种蒙脱石类矿物的具体例子，根据X和Y的组合与置换数，可以有：蒙脱石、含镁的蒙脱石、含铁的蒙脱石、铁镁蒙脱石、贝得石、含铝的贝得石、绿脱石、含铝的绿脱石、皂石、含铝的皂石、锂蒙脱石、锌蒙脱石等的天然物或合成物。此外，也可使用在(1)中以氟来取代OH基的结果。
除(1)式中的蒙脱石类矿物外，还可把钠硅云母、钠带云母与锂带云母等云母类矿物用作这种层间化合物。
在采用由酸性染料或由直接染料构成的墨液时，作为所用的具有可交换性阴离子的无机高分子层间化合物，例如有水化碳酸氢氧化镁铝。
另外，根据所用墨液的种类，在形成到记录媒体上的染料接收层之中，可以含具有可交换性阳离子的蒙脱石等的层间化合物或是含具有可交换性阴离子的水化碳酸氢氧化镁铝等层间化合物，或也可以含有以上两种层间化合物。
本发明对于由这种层间化合物所组成的染料接收层的形成方法并无特别限制，例如可以配置好定影液，也即含有层间化合物的溶液，将此定影液经溶液喷嘴排送到记录媒体上来形成染料接收层。
此时，从溶液喷嘴中排送出与从喷墨嘴喷出之墨液液滴同形壮的定影液的液滴外，还可雾状喷出定影液(喷雾)。
这就是说，将溶液喷构成单一的喷嘴，从其中将定影液成雾状喷射到复盖着从喷墨嘴把墨液喷送到记录媒体上而形成图象的范围。
也可以由排成一列的多个喷嘴来构成溶液喷嘴，而从各喷嘴把定影液成雾状喷射到包括着由喷墨嘴将墨液喷射到记录媒体上而形成图象的范围。此时，当喷墨嘴也是由与溶液喷嘴同样配置的多个喷嘴构成时，可与这批喷墨嘴中喷出墨液的喷嘴相对应，从这批溶液喷嘴的喷嘴中有选择地使定影液成雾状喷出。
可把溶液喷嘴作成长孔状的喷嘴，由它把定影液以雾状形式喷射到包括着由喷墨嘴将墨液喷射到记录媒体上而形成图象的范围。
定影液可使用将层间化合物与水和乙醇等的水溶性溶剂相混合而配制成的。必要时可在定影液中混合添加粘性树脂、分散性稳定剂、紫外线吸收剂、以及其它荧光增白剂等。
也可配制好由层间化合物与热塑性树脂构成的粉末(粘性粉)，再用这种粘性粉在记录媒体上形成染料接收层。
上述粘性粉可按将粉末状的层间化合物分散到熔融的热塑性树脂粘合剂中再微粉化的形式使用。此时，使层间化合物分散于其中的热塑性树脂例如可使用苯乙烯-丙烯共聚物、聚酯、环氧系树脂等。
用作粘合剂树脂的热塑性树脂，最好采用不含有能阻止层间化合物与染料间插入作用的基的树脂，例如比染料更易保持在层间的铵基等树脂。
当把特定的层间化合物与粘合剂树脂组合使用，可以获得有一定硬度的透明的染料接收层，此时可根据形成有图象的记录媒体所需的透明性来适当地选择层间化合物与粘合剂树脂。
作为使用粘性粉在记录媒体上形成染料接收层的方法，可采用电子照相技术中将调色剂附着到记录媒体上而形成图象相同的作法，借助静电作用使粘性粉附着到记录媒体上，再通过加热使附着的粘性粉固定于记录媒体上。也可将粘性粉分散到邻苯二甲酸二丁基酯等绝缘性溶剂中，配制成粘性液，将这种粘性液按照电子照相技术中液体显象相同的手法附着到记录媒体上而形成染料接收层。
在本发明的把由层间化合物构成的染料接收层形成到记录媒体的方法中，首先可在聚对苯二甲酸乙二醇酯等的基膜上制成由层间化合物与粘合剂树脂组成带状的染料接收层，然后再把此带状的染料接收层通过加热而转移到记录媒体上。
为了在成形带状的染料接收层中将玻璃化转变温度限制在不妨碍往记录媒体上的转移性的范围内，可以添加增塑剂，也还能添加用于控制防水性的添加剂以及用来改进耐光性的紫外线吸收剂，及其它的荧光增白剂。此外，由于在上述带的制造过程中通过将特定的层间化合物与粘合剂树脂相组合，可以获得高度透明的染料接收层，故可以根据形成有图象后的记录媒体所要求的透明性，来适当地选择层间化合物与粘合剂树脂。
此外，在通过将上述带状的染料接收层进行加热而转移到记录媒体上形成染料接收层时，最好采用不因热转移而热变形的记录媒体。
在本发明的将层间化合物构成的染料接收层形成到记录媒体上的方法中，可以把层间化合物和蜡配置成在常温下为固态的定影剂(固态定影剂)，然后将其熔融，涂布到记录媒体上。此时，作为层间化合物的粘合剂的蜡，例如可以采用加洛巴蜡、石蜡、高分子聚乙二醇等。
在由蜡与层间化合物配制成固态定影液时，根据所用蜡的种类，当蜡的比例过多，制得的固态定影剂的墨液吸收性便会降低。而当蜡的比例过少，这种固态定影剂在常温下便不能具有固态形式。为此，应将蜡与层间化合物的比例适当地选定成，使制得的固态定影剂既对墨液具有良好的吸收性，又能在常温下保持固态形式。例如，在由加洛巴蜡与合成蒙脱石配制成固态定影剂时，当两者的比例约为1∶1时，所得的固态定影剂是亲水性的，对水质墨液也具有良好的吸收性。通过进一步提高加洛巴蜡的比例，可使此固态定影剂更具有亲水性。此时，当加洛巴蜡合成与合成蒙脱石的比例达到约1∶5时，可以获得在常温下呈固态的固态定影剂。此外，当由高分子量的聚乙二醇与合成蒙脱石来配制固态定影剂时，即使高分子量的聚乙二醇的比例大，也不会损害所制得的固态定影剂的墨液吸收性。
在本发明的喷墨记录装置中，在由喷墨嘴喷出墨液而在记录媒体上形成图象的同时，通过染料接收层的形成装置，可在记录媒体上形成由层间化合物组成的染料接收层。
当墨液图象形成在通过染料接收层形成装置而形成在记录媒体上的染料接收层上时，或是在墨液图象上形成了染料接收层时，墨液中的染料离子便和墨液中的水与乙醇等溶剂一起，在构成染料接收层的层间化合物的层间移动，而起始时便存在于层间的层间离子便和染料离子交换(插入作用)，染料离子由于层间化合物与离子结合而牢牢地保持于层间。
这样地保持于层间的染料，即使对它供给以水也不会溶出。因此，通过本发明喷墨记录装置所获得的图象，在耐水性方面有了提高。此外，保持于层间的染料离子也不会直接暴露于外部光线之下。因此，通过本发明的喷墨记录装置所获得的图象能提高其耐光性。
另外，在本发明中，当把染料接收层形成到记录媒体上时，若把特定的层间化合物与粘合剂树脂相结合，可以获得高度透明的染料接收层。从而能够在OHP等一类要求记录媒体具有透明性的情形中，形成出满意的图象。
附图的简单说明
图1是本发明一实施例的喷墨记录装置的全视图。
图2是图1中实施例的喷墨记录装置在印刷头附近的剖面图。
图3是图1中实施例的喷墨记录装置的印刷头中喷墨嘴配置的说明图。
图4说明插入作用。
图5说明通过插入作用使墨液定影保持的情形。
图6是本发明另一实施例的喷墨记录装置的全视图。
图7是示明定影液喷头10另一结构例的立体图。
图8说明从图7中定影液喷头10喷出雾状定影液的范围。
图9是图7中定影液喷头10的侧视图。
图10是示明定影液喷头10另一结构例的立体图。
图11说明从图10中定影液喷头10喷出雾状定影液的范围。
图12是示明定影液喷头10的其它结构例的立体图。
图13说明从图12中定影液喷头10喷出雾状定影液的范围。
图14说明图12中定影液喷头10的工作。
图15说明图12中定影液喷头10的工作。
图16是本发明又一实施例的喷墨记录装置的全视图。
图17是本发明再一实施例的喷墨记录装置的全视图。
图18是本发明还一实施例的喷墨记录装置的全视图。
图19是本发明又一实施例的喷墨记录装置的全视图。
图20是本发明又一实施例的喷墨记录装置的全视图。
图21A、B说明形成为带P的染料接收层X热转移到记录媒体上的情况。
图22是本发明另一实施例的喷墨记录装置的全视图。
图23是本发明又一实施例的喷墨记录装置的全视图。
图24是本发明再一实施例的喷墨记录装置的全视图。
图25是图24实施例的剖面图。
图26是本发明另外实施例的喷墨记录装置的全视图。
实施本发明的最佳方式
下面根据附图具体说明本发明的实施例。在各个图中以同一附图标记表示相同或相当的部件。
图1是在所谓串行(ツリアル)型喷墨印刷机中的一种记录装置的实施例的全视图，在此记录装置中设有染料接收层形成装置，可由喷嘴喷出的定影液L来形成染料接收层；图2是在图1中记录装置的印刷头附近，从剖面方向观察的说明图；图3则表明在此印刷头中的喷墨嘴的配置情形。
在这种串行型的喷墨印刷机中，如图1与图2所示，装备有喷出墨液的喷墨嘴6(图3)的印刷头1沿着纸、塑料薄膜、布的记录媒体2的宽度方向(箭头x)往复扫描，通过使记录媒体2沿箭头y的方向输送而进行印刷。
在此，印刷头1由轴3支承，通过卷绕到印刷头驱送马达4上的皮带5而进行扫描。作为这种印刷头1，可以使用通过所谓压电元件的变形而能获得墨液排出压力的，通过利用发热元件使墨液沸腾而能获得墨液排出压力的，或是利用电场而能获得墨液排出压力的。此外，在这种印刷头1中，如图3所示，设有多个喷墨嘴6，它们与上述扫描方向垂直，排成一列。
在上述印刷头1中一般如此实施例所示，设有多个喷墨嘴，但也可设置单个喷墨嘴。
记录媒体2通过供纸马达7带动供纸辊8而传送。
在此实施例中，在串行型喷墨印刷机的印刷头1的扫描方向内设有定影液喷头10，此喷头设有定影液喷嘴9以喷出形成染料接收层的定影液L。该定影液喷嘴9设置在与喷出墨液的喷墨嘴6一一对应的位置上。
在定影液喷头10中，从定影液喷嘴9喷出的定影液L的液滴与前述印刷头1喷出的墨液液滴(例如30至100μmφ左右的液滴)的形状大致相同。
在与定影液喷头10、印刷头1和记录媒体2相对的一侧上设有由灯炮11a与反射板11b组成的加热器11，用作干燥定影液喷头10喷出的定影液L和印刷头1喷出的墨液的干燥装置。上述干燥装置在此实施例中未必一定需要，只是在定影液与墨液的干燥速度本身较慢时才须设置的。在设置这种干燥装置时，它所设定的位置在图2中虽然是把加热器11设在印刷头1的正下方，但并不一定要限制如此。
在此实施例的记录装置的使用方法中，首先配制好墨液，这种墨液例如是由下述物质混合而成，其中按重量计包括：碱性染料2份、甘油2份、二甘醇6份与水30份。作为定影液，例如是把蒙脱石90g投入含有10g的聚乙烯醇缩丁醛的850g乙醇溶剂中，用辊碎机作一日分散，然后用含有10g甘油的乙醇溶剂50g予以混合而配制成。再把它们放入记录装置中。印刷时，首先从定影液喷头10的定影液喷嘴9中喷出径度基本上一致的定影液L的液滴，在记录媒体2上印出所希望的文字与图形等，或进行实地印刷。这样，纸一类记录媒体2的纤维结构便为定影液L浸透，干燥后，含有定影液的蒙脱石便附着于记录媒体2的表面附近。
然后，与用定影液L印刷的部分相重叠，从印刷头1的喷墨嘴6喷出与此喷墨嘴直径有大致相同径度的墨滴来进行印刷。接着如图4所示作为含于墨液中染料离子的碱性染料便和溶剂水一起快速地移动到作为层间化合物的蒙脱石的层间，染料阳离子(染料离子)便和层间阳离子(层间离子)交换，即引起插入作用，使染料进入蒙脱石的层间。进入层间的染料便和蒙脱石形成离子键，成为在化学上极其稳定的状态。
图5是记录媒体2的剖面图，示明了按以上所述使墨液定影保持来进行印刷的情形。在记录媒体2的表面上由定影液形成了经层间化合物组成的染料接收层，在此层上当附着有喷射来的墨液液滴(墨滴)时，墨滴便通过插入作用而浸透到层间化合物的层间。
于是染料不会为水与有机溶剂等从层间溶出，层间也不会溶胀，而能可靠地提高由染料形成之图象的耐水性。此外，由于染料进入到层间而不直接接触外部光线，也能显著地提高图象的耐光性。
此外，由于墨液是用酸性染料或直接染料而定影液又可以用水滑石，这时，酸性染料或直接染料便迅速移入到水滑石的层间，染料阴离子和层间的阴离子交换，亦即引起了插入作用。
至于这种记录装置的使用方法，可不象上述那样由定影液L进行印刷后再由墨液印刷，而是也能在由墨液进行完印刷之后，再由定影液L印刷。
在记录装置的使用过程中，必要时可由加热器11来加速定影液L或墨液的干燥速度。此时，可在印刷之前预先加热记录媒体2而提高定影液L、墨液的干燥速度，或也可在印刷后加热记录媒体2而加快定影液L与墨液的干燥进度。
图6与图1所示实施例中的记录装置相同，是在串行型喷墨印刷机中设有本发明的染料接收层形成装置的另一实施例的全视图。此实施例的记录装置例如设有配备了喷墨嘴6的印刷头1，同时设有配备了定影液喷嘴9的定影液喷头10，它们可以作印刷头1副扫描方向错开，其它的结构则与图1实施例中的相同。
这样，在本发明的记录装置中，印刷头1与定影液喷头10的配置是可以交换的，而它们的配置方式并无特殊限制。从而在图1与图6所示的各种装置中，对于印刷头1与定影液喷头10的配置是可以替换的。
定影液喷头10可以具有图7中立体图所示的结构。这时在定影液喷头10中设置着单个定影液喷嘴9，通过以电场、热与压力等为动力源的液体喷雾装置(图中未示明)，从喷嘴9喷出雾状的定影液L(例如约数μmφ或更小径度的定影液L)。
从定影液喷嘴9所喷出的定影液L成圆锥形雾状，由此而在记录媒体2上形成定影液L的圆(图7中附有斜线的部分)，如图8所示，这个圆可以覆盖住从排成一列的喷墨嘴6喷出的墨液所附着于记录媒体2上的范围。
图9中示明了从定影液喷头10的方向所观察的图7实施例的侧视图。
在取上述结构的定影液喷头10的定影液喷嘴9中，对于印刷头1与定影液喷头10的每一次扫描，定影液L便成雾状喷出，由此使定影液L逐一附着到记录媒体2的各行上。
在此，由于定影液L是以薄而均匀的形式喷吹到记录媒体2上，故不会产生不均匀性，从而能减少由于定影液的附着而导致记录媒体2上发生有厚度的变化(凹凸)。进而可以减少定影液L的使用量。
此外，当由印刷头1进行的印刷不是进行一次而是进行多次时，也就是说，例如印刷头1的换行宽度便是与图7中有8个喷墨嘴6中的一个相对应的宽度，这样，对于1个点进行8次重印的情况，在印刷头1对一行进行8次扫描之中，例如仅仅是在最初第一次的扫描时，定影液L才从定影液喷头10的定影液喷嘴9成雾状喷出。
但在图8所示的情形中，为了能覆盖多个喷墨嘴6喷出墨液的范围，可在印刷头1与定影液喷头10每次扫描中使定影液L成圆形喷雾时，沿着这一扫描方向将定影液作多次重复涂印在记录媒体2上。
然后在印刷头1与定影液喷头10的一行扫描的开始部分与终结部分之中，用定影液对记录媒体2上未被印刷的部分喷雾。这就是说，在记录媒体2之中，在一行的开始与终结部分之上没有进行印刷，遗留有半圆形的附着有定影液部分。
为此可将定影液喷头10构造成图10所示的情形。亦即在此定影液喷头10中，定影液喷嘴9构成长孔形。于是如图11所示，从定影液喷嘴9喷出的雾状定影液以差不多是最小的范围，覆盖住从多个喷墨嘴6喷出的全部墨液附着在记录媒体2上的部分。
在此情形下，当把定影液L重新喷涂到还没有被印刷头1进行印刷的部分上时，由于这一部分原先并未附着有定影液L，故可进一步减少定影液L的使用量。同时由于这时能把定影液L均匀地附着到记录媒体2上，就能改进处理结果。
此时所用的定影液喷嘴9除长孔形外，也可采用长方形，以至在极端情形下取线条状的纵长形式。
下面以图12示明定影液喷头10的其它结构例子。在这种定影液喷头10中，定影液喷嘴9与印刷头1的喷墨嘴6在位置上按一一对应的方式设置。于是如图13所示，从各定影液喷嘴9所喷出的雾状定影液L以差不多是最小的范围包围着各个喷墨嘴6所喷出的墨液附着于记录媒体2上的部分，即一个墨点。
另外，通常虽然可以使定影液喷嘴9喷出的全部定影液L成为雾状，但例如也可以限于使与喷出墨液的喷墨嘴6相对应的定影液喷嘴9才作所谓有选择地喷出雾状的定影液L。
也就是如图14所示，在喷墨嘴6之中由从上往下数的第一、三与八个喷墨嘴喷出墨液时，也限于从上往下数的第一、三与八个定影液喷嘴喷出雾状的定影液L。这时如图15中的情形，由于定影液L只附着在由印刷头1进行印字的部分，故能显著减少定影液L的用量。
另外，在使定影液L喷雾时，记录媒体2上附着有定影液L的范围，可通过改变定影液喷嘴9的喷雾口的形状与大小或使定影液L成雾状喷出的压力而加以调整。也可以通过改变定影液喷头10与记录媒体2之间的距离或使定影液喷嘴9的内侧面形成锥度来调节上述范围。
按照以上所述，在使定影液L成雾状喷出时，是和图1至图3以及图6中所述的实施例相同，对墨液与定影液L的附着顺序以及对印刷头1和定影液喷头10的配置位置都无特别的限制。
在采用按以上所述使定影液L喷雾的记录装置时，定影液是依下述方式制成，例如将合成蒙脱石(コ-プ)化学试剂公司制，商品名SWN)75g加到含25g聚乙烯醇缩丁醛(积水化学公司制，商品名BL-1)的400g  醇溶液中，经2日辊碎机进行分散。然后在其中加入含30g二甘醇的150g乙醇溶剂中，再进行一日分散，由此制得定影液L。
用于上述装置中的墨液按以下成分配制。
(墨液成分)                              (按重量计)
碱性染料                                    2份
甘油                                        2份
二甘醇                                      6份
水                                          30份
此时的碱性染料对Y、M、C、B各色采用以下各种。
Y：C.I.碱性黄-51
M：C.I.碱性红-46
C：C.I.碱性蓝-75
B：C.I.碱性黑-2
下面以图16示明本发明的另一实施例的全视图。这一实施例中的记录装置也是在串行型的喷墨印刷机中设有本发明的染料接收层形成装置的，但不是把定影液L从喷嘴喷出(这里的喷出是广义的喷出，包括喷雾)到记录媒体2上来形成染料接收层，而是用涂布辊13把定影液滚涂到记录媒体2上去形成染料接收层。
也就是说，图16中的记录装置是由定影液涂布部A、干燥部B与印刷部C组成。定影液涂布部A包括：用来保持进入的定影液L的贮液部12、用来将定影液L涂布到记录媒本2上的涂布辊13，以及与涂布辊13相对设置的对向辊14。干燥部B包括由加热器15与反射板16组成的加热炉17。印刷部C具有可喷出墨液的印刷头1。
在使用图16中的记录装置时，事先将定影液L加入贮液部12中。用定影液L均匀地濡湿涂布辊13，将记录媒体2依箭头D所示挟持于涂布辊13与对向辊14之间输送，使涂布辊13濡湿的定影液L转移到记录媒体2上，并均匀地涂布记录媒体2。涂布有定影液L的记录媒体2通过导板18输送到干燥部B上，由加热炉17干燥，形成染料接收层X。然后与图1至图3所述实施例的记录装置相同，从印刷头1喷出墨液，形成图象。
在使用这样的涂布辊13将定影液L滚涂到记录媒体2上的实施例中，也可不在涂布定影液L后用墨液进行印刷，而在用墨液印刷之后再涂布定影液。此外，在图16的记录装置中虽然是在记录媒体2的印刷头一侧设置着加热炉17，但也可将加热炉17设在它的相对侧，也可设置加热辊等来取代加热炉17。还可根据定影液的干燥速度而省除干燥部B。
图17说明这样一种记录装置的实施例，其中设有用粘性粉(クレイパウダ)来形成染料接收层的染料接收层形成装置。
在图17的实施例的记录装置中，上述染料接收层形成装置包括：用来贮放加入的粘性粉M的贮存部19；用静电方法使粘性粉附着于记录媒体2上的粘性鼓20；使附着在粘性鼓20上的粘性粉M保持为一定高度的刮片21；为使粘性粉M附着到记录媒体2上用来使记录媒体2带有与粘性粉M相反电位的粘性物附着辊22；以及用来加热附着于记录媒体2上的粘性粉而在记录媒体2上定影的定影辊23。作为这种定影辊23，例如可使用从辊内用卤素灯等加热到约150～200℃的定影辊。
在这种染料接收层形成装置的后一段上，设置了配备有喷墨嘴的印刷头1。
使用图17中的记录装置时，首先将粘性粉与载体(铁粉)加入到粘性粉贮存部19中，给粘性鼓20施加偏置电位(例如-3～-4KV)，给粘性物附着辊22施加偏置电位(例如+3～+4KV)，转动粘性鼓20，通过摩擦起电使粘性粉M与载体带有极性相反的电荷。当记录媒体2在粘性鼓20与粘性物附着辊22之间输送时，附着于粘性鼓20上的粘性粉M即通过粘性物附着辊22，借助粘性粉M和带有极性与之相反的记录媒体的静电力而附着到记录媒体2上。随后，随着于记录媒体2上的粘性粉M便为定影辊23加热而在记录媒体2上定影。这样就在记录媒体2上形成了由层间化合物组成的染料接收层X。对于这一已形成有染料接收层X的记录媒体2上，即可由印刷头1用墨液形成图象。
图18是图17中记录装置的变形例。在图18的记录装置中，粘性粉M附着到记录媒体2上后，在由定影辊23定影之前经印刷头1用墨液形成图象，然后再由定影辊23使粘性粉M定影，形成染料接收层X。除了上述的粘性粉M的定影和墨液图象的形成交换外，其它结构和图17中的记录装置相同。
图19所示的也是图17中记录装置的变形例，它采用粘性液(クレイリキツド)N代替了图17记录装置中使用的粘性粉M。为此，在图19的记录装置的中粘性液贮存部24中，加入例如把由环氧类树脂粘合剂与层间化合物组成的粘性粉分散到邻苯二甲酸二丁酯绝缘性溶剂中的粘性液，使这种粘性液N例如经摩擦带电到-3～-4KV。此时，对粘性鼓20施加一和粘性液N极性相反的偏置电位(例如+300～+400V)，对粘性物附着辊22也施加一例如+3-+4KV的偏置电位。这样，当记录媒体2在粘性鼓20与粘性物附着辊22之间输送时，此记录媒体2即通过粘性物附着辊22而带有与粘性液N极性相反的电，借助记录媒体2与粘性液N两者的静电力，使粘性液N附着到记录媒体2之上。然后用加热器25将附着有粘性液N的记录媒体2加热到50～200℃，粘性液N在记录媒体2上干燥定影，形成染料接收层X。将形成有这种染料接收层X的记录媒体2经供纸辊26送到后段的印刷部，由印刷头1用墨液形成图象。
图20是将形成为带P的染料接收层X热转移到记录媒体2上，来在记录媒体2上形成染料接收层的本发明的记录装置实施例的全视图；图21说明形成为带P的染料接收层X热转移到记录媒体2上的状态。
用于这种记录装置的带P如图21(a)所示，由基膜27、染料接收层X、粘接层28顺次叠层而成。上述带P例如可按下述方式制成。
首先将20g合成蒙脱石(コ-プ化学试剂公司制，商品名SWN)分散到1升水中并让其膨润，在此分散液中添加等量的乙醇，进而在搅拌同时，滴下0.65g(1mg当量)的溶解于200ml乙醇中的溴化四正癸基铵。放置1日后，滤出凝集的沉淀物，用乙醇洗净此沉淀物，除去来反应的季铵盐。然后在70℃下干燥洗净的沉淀物而获得纯白色的粉体。将20g这样的粉体投入120g含有10％(重量)的羟基丙酰纤维素(ヒロドキシプロピルセルロ-ス)的乙醇溶液中，经两日辊碎机分散，制得悬浊液。在此悬浊液中加入2g的三官能团异氰酸酯(日本聚氨酯株式会社制，牌号コロネ-トHL)以及1g的紫外线吸收剂(シ-プロ化成制，シ-ソロブ101S)，制得染料接收层形成用组成物。
另外，作为上述基膜可准备好经过脱模处理的6μm厚的PET膜，在此PET膜的脱模处理面上用涂覆工具(ワイヤ-バ-)涂布上染料接收层形成用组合物，用热风干燥(120℃，5分钟)，形成5μm厚的固体被膜状的染料接收层。
然后调配好由2份(重量)1，1-二氯乙烯一丙烯腈共聚物(アルドリツチ公司制)与20份(重量)丁酮组成的粘接剂，用棒材涂漆机把它涂在前述染料接收层上，使其在上湿润时的涂布厚度为50μm，干燥时形成粘接层。
这样就制得了图21A所示的带P。
在使用了上述带P的图20的记录装置中，作为染料接收层的形成装置包括有：将带P收容在记录装置内的带保持装置(图中末示明)；加热从带保持装置中引出的带P的加热辊2g；在染料接收层X经热转移后使带P冷却的冷却辊30，使带P的基膜27从染料接收层X剥离下的剥离辊31，以及使记录媒体2压附到带P上的压纸辊32至34。此外，在这一染料接收层形成装置的后段，设有串行型的印刷头1。
下面举例说明图20中的记录装置的运用，将100μm厚的合成纸用作记录媒体2，然后形成图象。首先使带P的粘接层28对向记录媒体2，把带P与记录媒体2装到记录装置内，让它们在加热到120℃的加热辊29与压纸辊32之间输送(输送速度3cm/秒)，对带P与记录媒体2加热加压，使带P的染料接收层X以粘接层为中介而粘接到记录媒体2上。此时，就记录媒体2的宽向(垂直于记录媒体的输送方向)而论，应在整个宽度上粘接上染料接收层X。随后由冷却辊30将带P与记录媒体冷却到室温，借助剥离辊31从粘接到记录媒体2上的染料接收层X上剥离下带P的基膜27。这样，如图21B所示，就从带P将染料接收层热复制到记录媒体2上。对于热转移有染料接收层X的记录媒体2，由印刷头1用以下成分的墨液形成图象。
(墨液成分)                               按重量计
碱性染料                                    2份
对甲苯磺酸钠                                1份
二甘醇                                      20份
聚乙二醇                                    20份
水                                          50份
此时，作为碱性染料，对于Y、M、C、B各色使用以下几种：
(染料)
Y：C.I.碱性黄-51
M：C.I.碱性红-23
C：C.I.碱性蓝-75
B：C.I.碱性黑-2
据此可以形成具有真正圆形点状的高质量图象。
将所得的图象于水中浸渍一昼夜后，以手指强按图象表面并作滑动，完全没有染料被溶出的迹象，同时染料接收层也没有脱离开记录媒体，可以确认此图象定影良好。再把此图象置有30℃，65％RH(相对湿度)条件下用Xe光(90000kj/m2)照射，染料的保存率对各种颜色都在80％以上，可以确认这种图象可具有与银盐照片相等同的很高的耐光性。
图22是图20所示记录装置的变形例。在图22的记录装置实施例中，当染料接收层X从带P经热转移而形成到记录媒体2上后，是由行式印刷头1L形成图象的，其它结构则与图20中所示记录装置相同。在图20所示记录装置中，由于容易在记录媒体2的全宽上形成染料接收层X，故可与图22所示记录装置相同，也可将其中的印刷头设置成这种行式的印刷头1L。
图23虽然是表明一个与图20所示记录装置相同的，用带P在记录媒体2上形成染料接收层X的实施例，但是是将带P卷绕收容到带盒35中，此带盒35安装到设有加热器(图中未示明)的盒架36上，通过盒架36的加热器将自带盒35中引出的带P加热，而将带P的染料接收层X热转移到记录媒体2上。因此，根据这种记录装置，易将染料接收层只形成在特定的印刷范围，从而可使记录装置本身进一步小型化。
在按上述方式将带P收纳到带盒35内而使用的情形下，可将盒架36与串行型印刷头1整体化。结果可进一步促进记录装置的小型化。此外，即使将带P收容到带盒35中使用，也能把行式印刷头用作印刷头1。
图24是本发明一记录装置实施例的全视图，其中准备了将层间化合物分散到蜡中的常温固态定影剂Q，将此固态定影剂熔融的而涂布到记录媒体2上，便可在此记录媒体2上形成染料接收层。图25说明了其断面方向。
在图24的记录装置中，作为染料接收层的形成装置，它包括有：在加热辊38推压下将此固态定影剂Q收容的固态定影剂盒37；加热熔融固态定影剂Q并按箭头所示旋转将此熔融的固态定影剂涂布到记录媒体2上的加热辊38；处于与加热辊38相对的位置且按箭头所示一面旋转，一面对记录媒体2推压的加压辊39。此外，在所述染料接收层形成装置的后段中设有串行型印刷头1。
使用这种记录装置时，预先制备好以下两种固态定影剂Q-1、Q-2。
(固态定影剂Q-1)
将75g合成蒙脱石(コ-プ化学试剂公司制，商品名SW)与22.5g加洛巴蜡(东洋パトロライト公司制)，以及52.5g石蜡(日本精口ウ公司制，商品名HNP-3)置于设定到120℃的辊碎机中混合搅拌4小时，置于常温下，最后可得固态定影剂Q-1。
(固态定影剂Q-2)
将150g合成蒙脱石(コ-プ化学试剂公司制，商品名SW)置于含10％(重量)聚乙烯醇缩丁醛(积水化学社制，商品名BL-1)的1kg乙醇溶液中，在辊碎机中经两日分散处理制得悬浊液，将此悬浊液置入110℃的干燥炉内，制得固态定影剂Q-2。
至于用在上述装置中的墨液，配置了具有下述成分的墨液。
(墨液成分)                                (按重量计)
碱性染料                                      2份
甘油                                          2份
二甘醇                                        6份
水                                            30份
此时的碱性染料，对于Y、M、C、B各色使用以下几种：
(染料)
Y：C.I.碱性黄-2
M：C.I.碱性红-46
C：C.I.碱性蓝-3
B：C.I.碱性黑-2
使用以上配制的固态定影剂Q-1、Q-2与墨液，可用图24的记录装置于普通纸上形成图象。此时将加热辊38设定到高于固态定影剂熔点的温度，即设定到80～120℃，并把此辊的线性压力取定为3kg/cm。此外，加热辊38与加压辊39的转速设定为10mm/s。结果不论使用固态定影剂Q-1还是Q-2来形成染料接收层时，都能在此染料层上形成良好的图象。
图26是通过将固态定影剂Q熔融涂布于记录媒体2上，而在记录媒体2上形成染料接收层的本发明又一实施例在剖面方向的说明图。
在图26所示的记录装置中，在把固态定影剂Q熔融而涂布到记录媒体2上时，是把固态定影剂Q加入到具有加热功能的固态定影剂盒40之中，再从此盒40的底部将熔融态的固态定影剂Q引出到沿箭头示向输送的记录媒体2上，然后用刮浆板41将记录媒体2上的固态定影剂调节到均匀的厚度，形成染料接收层X，在它上面用印刷头1完成印字。此时刮浆板41的线性压力可根据熔融态时固态定影剂Q的粘度等，取定为例如约0.5kg/cm。
上面以种种形式的实施例为基础说明了本发明的喷墨记录装置，但本发明并不限于上述各实施例的形式，而可以进一步有其它种种变型。例如对于从喷嘴喷出或喷成雾状的定影液而在记录媒体2上形成染料接收层的形式；对定影液进行滚涂而在记录媒体2上形成染料接收层的形式；通过涂布粘性粉而形成染料接收层的形式；通过对前述的带进行热转移来形成染料接收层的形式；以及通过熔融涂布固态定影剂而形成染料接收层的形式，用其中任何一种形式都能把喷墨记录装置构制成为串行型印刷机、行式印刷头型的印刷机等。
此外，在从喷嘴使定影液喷出或成雾状喷出时，需要考虑定影液中溶剂的蒸发与喷嘴的喷孔堵塞等问题。为此，最好在定影液中混合上作为防止喷孔堵塞剂的蒸汽压低的溶剂。这时，作为防止喷孔堵塞剂的溶剂最好采用：
(1)与其它溶剂具有可混合性并在其它溶剂中具有化学稳定性；
(2)是低蒸汽压的(例如，0.11nmHg以下)；
(3)低温下也不会冻结。
作为上述这种溶剂(防止喷孔堵塞剂)可以采用例如乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇与甘油等二元醇类；乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇一丁醚、甲基二甘醇一乙醚、乙基二甘醇一乙醚、丁基二甘醇一乙醚、乙基二甘醇一乙醚乙酸酯、二乙基二甘醇一乙醚、三甘醇一甲醚、三甘醇一乙醚、丙二醇一甲醚等二元醇醚类；三乙醇胺、甲酰胺、二甲基甲酰胺等酰胺类；N-甲基-2-吡咯烷酮等吡咯烷酮类等含氮溶剂等。
喷孔堵塞防止剂的含有量因具体情况而异，一般地说相对于定影液的总重例如在3％以上，最好是在3％至90％的范围内。
此外，在本实施例中，虽然是在记录媒体2上进行印刷的大致同时形成了染料接收层，但也可以在记录媒体2上预先形成染料接收层。
但是，从喷嘴喷出或成雾状喷出的定影液的表面张力与粘度等，对于在和印刷大致同时形成染料接收层的情形以及预先形成染料接收层的情形中，需加以适当调整。
这就是说，例如在和印刷大致同时地形成染料接收层时，与预先形成染料接收层的情形相比，可以采用固态成分比例低的即粘度低的定影液。
具体地说，在预先形成染料接收层的情形，例如在下述成分时：
层间化合物：蒙脱石             150g
粘合剂树脂：丁缩醛             100g
溶剂      ：乙醇               900g
采用固态成分为21.7％的定影液；与此不同，对于在和印刷大致同时来形成染料接收层的情形，例如在下述成分时：
层间化合物：蒙脱            75g
粘合剂树脂：丁缩醛          25g
甘醇类    ：乙二醇          30g
溶剂      ：酒精            520g采用固态成分为15.4％的定影液。
但不论上述哪一种情形，可用相同的墨液。
根据本发明的喷墨记录装置，可以形成耐水性及耐光性都优越的图象。
                      附录
附图标记    内容一览
1           印刷头
1L          行式印刷头
2           记录媒体
6           喷墨嘴
9           定影液喷嘴
10          定影液喷头
11          加热器
12          贮液部
13          涂布辊
14          耐光辊
15          加热器
16          反射板
17        加热炉
18        导板
19        粘性粉贮存部
20        粘性鼓
21        刮片
22        粘性物附着辊
23        定影辊
24        粘性液贮存部
25        加热器
26        供纸辊
27        基膜
28        粘接层
29        加热辊
30        冷却辊
31        剥离辊
32至34    压纸辊
35        带盒
36        盒架
37        固态定影剂盒
38        加热辊
39        加压辊
40        具有加热器功能的固态定影剂盒
41        刮浆板
A         定影液涂布部
B        干燥部
C        印刷部
L        定影液
M        粘性粉
N        粘性液
P        带
Q        固态定影剂
X        染料接收层

Claims (15)

1.一种喷墨记录装置，它包括：用来将墨液喷送到记录媒体上来形成图象的喷墨嘴；以及用来将一种染料接收层形成在上述记录媒体上的染料接收层形成装置，此染料接收层则是由通过插入作用(インタ-カレ-シヨン)使上述墨液的染料定影保持的层间化合物所组成。
2.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于：上述染料接收层形成装置包括将含有前述层间化合物的定影液喷送到前述记录媒体上的溶液喷嘴。
3.如权利要求2所述的喷墨记录装置，其特征在于：前述的溶液喷嘴是将所说定影液成雾状喷出。
4.如权利要求3所述的喷墨记录装置，其特征在于：前述的溶液喷嘴是由单一喷嘴构成。
5.如权利要求3所述的喷墨记录装置，其特征在于：前述的溶液喷嘴是由配置成一列的多个喷嘴组成。
6.如权利要求3所述的喷墨记录装置，其特征在于：前述溶液喷嘴是由长孔形喷嘴构成。
7.如权利要求2所述的喷墨记录装置，其特征在于：此记录装置还包括有用来干燥所说墨液染料与定影液的干燥装置。
8.如权利要求5所述的喷墨记录装置，其特征在于：所说的喷墨嘴是由和前述溶液喷嘴在位置上成一一对应设置的多个喷嘴所组成；而所说的溶液喷嘴则是和上述喷墨嘴中喷出前述墨液染料的喷嘴相对应，有选择地成雾状喷送所说定影液。
9.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于：所说的染料接收层形成装置通过将含有前述层间化合物的定影液滚涂到前述记录媒体上而形成染料接收层。
10.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于：所说的染料接收层形成装置包括：通过使上述层间化合物与热塑性树脂构成的粘性粉同上述记录媒体两者带有极性相反的电，而使此种粘性粉借助静电力附着于该记录媒体上的装置，以及使附着于记录媒体上的所说粘性粉的加热定影装置。
11.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，所说的染料接收层形成装置包括：通过使上述层间化合物与热塑性树脂构成的粘性液同上述记录媒体两者带有极性相反的电，而使此种粘性液借助静电力附着于该记录媒体上的装置；以及使附着于记录媒体上的所说粘性液的加热定影装置。
12.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，所说的染料接收层形成装置包括：将前述层间化合物构成的上述染料接收层形成于基膜上的带加以保持的带保持装置；将此带从这一带保持装置引出的装置，以及用来将此引出的带的染料接收层热转移到前述记录媒体上的加热装置。
13.如权利要求12所述的喷墨记录装置，其特征在于：此记录装置还包括有用来在形成有前述染料接收层的所说记录媒体上进行印刷的行式印刷头。
14.如权利要求12所述的喷墨记录装置，其特征在于：前述的带保持装置是由将所说的带卷拢收纳的带盒构成；而前述的加热装置是由设置在用来安装所说带盒的盒架中的加热器构成。
15.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于：前述的染料接收层形成装置可把由所说层间化合物与蜡组成的固态定影剂溶解而涂布到所说记录媒体上。
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