CN112571963A - 喷墨记录装置、喷墨记录方法、及油墨组合物 - Google Patents
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Abstract
提供一种即使分散色料沉降也容易恢复分散的喷墨记录装置、喷墨记录方法、及油墨组合物。喷墨记录装置具备:油墨组合物;油墨收纳体,收纳所述油墨组合物;记录头,喷出所述油墨组合物;以及滑架,能够使所述记录头往复移动,所述滑架一体地搭载所述油墨收纳体,所述油墨收纳体具有用于填充所述油墨组合物的能够开闭的注入口,所述油墨组合物含有分散色料,所述分散色料的体积平均粒径为105.0nm以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷墨记录装置、喷墨记录方法、及油墨组合物。
背景技术
在家庭用、办公室用等比较小型的喷墨记录装置的领域中,要求增大用于向记录头供给油墨的油墨收纳体的容量、使喷墨记录装置的主体的尺寸小型化。
在以往的串行型喷墨记录装置中,作为对记录头供给油墨组合物的容器,使用了小容量的墨盒、大容量的油墨罐。墨盒是与记录头一起搭载于作为用于使记录头往复移动的机构的滑架的、能够由用户相对于滑架进行装卸的容器。但是,由于墨盒的容量小,所以更换频率高。
因此,例如在专利文献1中,提出了大容量的油墨罐。通过使油墨罐为大容量,能够减少更换、加注频率。
然而,如果油墨罐大,则难以搭载于滑架,从而不将油墨罐搭载于滑架,而是经由管等将油墨罐内的油墨组合物供给至记录头。但是,如果油墨罐的容量大,则虽然能够减少油墨的加注频率,但由此由水分的蒸发等引起的组成的变化被累计,油墨的组成发生变化,即使通过加注也难以使组成恢复到初始的状态。
即使在油墨组合物的初始的组成中分散性的成分良好地分散,由于经时的组成变化,分散色料等分散成分也会逐渐沉降,有时会产生颜色不均。
专利文献1:日本特开2019-019220号公报
发明内容
本发明所涉及的喷墨记录装置的一方案是一种喷墨记录装置,具备:油墨组合物;油墨收纳体,收纳所述油墨组合物;记录头,喷出所述油墨组合物;以及滑架,能够使所述记录头往复移动,所述滑架一体地搭载所述油墨收纳体,所述油墨收纳体具有用于填充所述油墨组合物的能够开闭的注入口,所述油墨组合物含有分散色料,所述分散色料的体积平均粒径为105.0nm以下。
在上述喷墨记录装置的方案中,可以是,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为2.0质量%以上且7.0质量%以下的所述分散色料。
在上述喷墨记录装置的任一方案中,可以是,所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为4.0质量%以上且7.0质量%以下的所述分散色料。
在上述喷墨记录装置的任一方案中,可以是,所述分散色料是自分散色料。
在上述喷墨记录装置的任一方案中,可以是,所述油墨组合物含有有机溶剂,所述有机溶剂中,SP值小于16.0的有机溶剂的含量相对于所述油墨组合物的总量小于18.0质量%,所述有机溶剂中,SP值为16.0以上的有机溶剂的含量相对于所述SP值小于16.0的有机溶剂的含量以质量比计为1/2以下。
在上述喷墨记录装置的任一方案中,可以是,所述油墨组合物在23℃下的静态表面张力为25mN/s以上且50mN/s以下。
在上述喷墨记录装置的任一方案中,可以是,所述滑架还搭载收纳水溶性染料油墨组合物的水溶性染料油墨收纳体作为油墨收纳体,所述记录头喷出所述水溶性染料油墨组合物及所述油墨组合物。
本发明所涉及的油墨组合物的一方案是一种油墨组合物,所述油墨组合物是含有体积平均粒径为105.0nm以下的分散色料的油墨组合物,所述油墨组合物用于喷墨记录装置,所述喷墨记录装置具备:油墨收纳体,收纳所述油墨组合物;记录头,喷出所述油墨组合物;以及滑架,能够使所述记录头往复移动,所述滑架一体地搭载所述油墨收纳体,所述油墨收纳体具有用于填充所述油墨组合物的能够开闭的注入口。
本发明所涉及的喷墨记录方法的一方案是一种使用喷墨记录装置的记录方法,所述喷墨记录装置具备:油墨组合物;油墨收纳体,收纳所述油墨组合物;记录头,喷出所述油墨组合物;以及滑架,能够使所述记录头往复移动,所述滑架一体地搭载所述油墨收纳体,所述油墨收纳体具有用于填充所述油墨组合物的能够开闭的注入口,所述油墨组合物含有体积平均粒径为105.0nm以下的分散色料,包括从所述记录头喷出所述油墨组合物,使所述油墨组合物附着于记录介质。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的喷墨记录装置的一例的简要立体图。
图2是示意性地示出实施方式所涉及的油墨收纳体的立体图。
符号说明
1、喷墨记录装置;2、记录介质;3、记录头;4、滑架;5、主扫描机构;6、压纸辊筒;7、7a、7b、7c、7d、油墨收纳体;8、同步带;9、马达;10、引导轴;71、油墨注入口;72、收纳室;73、导出路;74、油墨排出口。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。以下说明的实施方式用于说明本发明的例子。本发明不受以下的实施方式任何限定,也包含在不变更本发明的主旨的范围内实施的各种变形方式。应予说明,以下说明的构成不一定全部都是本发明的必须构成。
1.喷墨记录装置
本实施方式的喷墨记录装置具备:油墨组合物;油墨收纳体,收纳油墨组合物;记录头,喷出油墨组合物;以及滑架,能够使记录头往复移动。
1.1.油墨组合物
本实施方式的喷墨记录装置所具备的油墨组合物含有分散色料,所述分散色料的体积平均粒径为105.0nm以下。
1.1.1.分散色料
分散色料是指不溶于溶剂的色料,例如颜料、分散染料。作为不溶或难溶于溶剂的颜料、染料,没有特别限定,可举出无机颜料、有机颜料、油溶染料、分散染料等。另外,颜料、染料的色调也没有限定,可以是青色、品红色、黄色、黑色等所谓的原色、白色、荧光色、光亮色等所谓的专色。
作为无机颜料,能够使用炉黑、灯黑、乙炔黑、槽黑等炭黑(C.I.颜料黑7)类、氧化铁、氧化钛、氧化锌、二氧化硅等。
作为炭黑,可举出三菱化学株式会社制的No.2300、900、MCF88、No.20B、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No2200B等。另外,作为炭黑,可例示德固赛公司制的Colour Black FW1、FW2、FW2V、FW18、FW200、S150、S160、S170、Printex 35、U、V、140U、Special Black 6、5、4A、4、250等。另外,作为炭黑,可例示哥伦比亚碳黑公司制的导电炭黑SC、Raven 1255、5750、5250、5000、3500、1255、700等。另外,作为炭黑,可例示卡博特公司制的Regal 400R、330R、660R、Mogul L、Monarch 700、800、880、900、1000、1100、1300、1400、Elftex12等。进而,作为炭黑,可例示东方化学工业株式会社制的BONJET BLACK CW-1、CW-1S、CW-2、CW-3、M-800等。
作为有机颜料,可例示喹吖啶酮系颜料、喹吖啶酮醌系颜料、二噁嗪系颜料、酞菁系颜料、蒽素嘧啶系颜料、蒽嵌蒽醌系颜料、阴丹酮系颜料、黄烷士酮系颜料、苝系颜料、二酮吡咯并吡咯系颜料、紫环酮系颜料、喹酞酮系颜料、蒽醌系颜料、硫靛系颜料、苯并咪唑酮系颜料、异吲哚啉酮系颜料、偶氮甲碱系颜料或偶氮系颜料等。
作为青色颜料,可举出C.I.颜料蓝1、2、3、15:3、15:4、15:34、16、22、60等;C.I.还原蓝4、60等,优选可例示选自包含C.I.颜料蓝15:3、15:4、及60的组中的一种或两种以上的混合物。
作为品红色颜料,可举出C.I.颜料红5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202、C.I.颜料紫19等,优选可例示选自包含C.I.颜料红122、202、及209、C.I.颜料紫19的组中的一种或两种以上的混合物。
作为黄色颜料,可举出C.I.颜料黄1、2、3、12、13、14C、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、119、110、114、128、129、138、150、151、154、155、180、185等,优选可例示选自包含C.I.颜料黄74、109、110、128、及138的组中的一种或两种以上的混合物。
作为橙色颜料,可例示C.I.颜料橙36或43或它们的混合物。作为绿色喷墨记录用水系油墨中使用的颜料,可例示C.I.颜料绿7或36或它们的混合物。
作为光亮性颜料,只要是在附着于介质时能够呈现光亮性的颜料即可,没有特别限定,例如可举出选自包含铝、银、金、铂、镍、铬、锡、锌、铟、钛、及铜的组中的一种或两种以上的合金(也称为金属颜料)的金属粒子、具有珠光光泽的珠光颜料。作为珠光颜料的代表例,可举出二氧化钛包覆云母、鱼鳞箔、氧氯化铋等具有珍珠光泽、干涉光泽的颜料。另外,可以对光亮性颜料实施用于抑制与水的反应的表面处理。
另外,作为白色颜料,可举出金属氧化物、硫酸钡、碳酸钙等金属化合物。作为金属氧化物,例如可举出二氧化钛、氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氧化镁等。另外,白色颜料也可以使用具有中空结构的粒子。
另外,作为分散染料、油溶染料,只要是在油墨媒介物中不溶解而分散的色料均能够使用,可例示偶氮系、金属络盐偶氮系、蒽醌系、酞菁系、三烯丙基甲烷系等。
作为分散染料,可例示C.I.分散红60、82、86、86:1、167:1、279、C.I.分散黄64、71、86、114、153、233、245、C.I.分散蓝27、60、73、77、77:1、87、257、367、C.I.分散紫26、33、36、57、C.I.分散橙30、41、61等。
上述例示的颜料、染料为一例,这些颜料、染料可以使用一种或两种以上,也可以并用颜料和染料。
分散色料优选能够在油墨中稳定地分散。例如,可以通过利用臭氧、次氯酸、发烟硫酸等将颜料表面氧化或磺化来对颜料粒子的表面进行修饰,从而作为自分散型颜料使用,也可以利用高分子分散剂使其分散来使用。
在分散色料是自分散色料的情况下,例如在油墨收纳体中,能够进一步难以在气液界面产生凝聚物。进而,在分散色料是自分散色料的情况下,即使分散色料自身的粒径小,也容易确保良好的显色。
1.1.2.分散色料的粒径
在本实施方式的喷墨记录装置的油墨组合物中,分散色料在油墨组合物的状态下测定体积基准的平均粒径(D50)(也称为“体积平均粒径”。)时,选择为105.0nm以下。在使用一种或组合使用两种以上上述例示的分散色料的情况下也是同样的。另外,也可以将上述例示的分散色料通过珠磨机等粉碎和/或再分散,使用该分散色料。这里,体积平均粒径是成为油墨组合物时的分散质粒子的体积平均粒径,例如即使是使用树脂分散剂分散的分散色料的情况下,也是指被树脂分散剂包覆的粒子的体积平均粒径。
油墨组合物中的分散色料的体积平均粒径优选为100.0nm以下,更优选为90.0nm以下,进一步优选为80.0nm以下。如果油墨组合物中的分散色料的体积平均粒径为上述范围,则色料粒子难以沉降,能够使分散稳定性良好。另外,如果体积平均粒径为上述范围,则能够使喷墨记录装置的喷嘴难以发生堵塞等。进而,如果油墨组合物中的分散色料的体积平均粒径为所述范围内,则能够充分满足形成的图像的色浓度。
油墨组合物中的分散色料的体积平均粒径能够通过以激光衍射散射法为测定原理的粒度分布测定装置来测定。作为粒度分布测定装置,例如可举出大塚电子株式会社制、粒径测定系统ELSZ-1000。另外,在测定中,能够适当稀释油墨组合物来进行。
1.1.3.分散色料的含量
相对于油墨组合物的总量,油墨组合物优选含有2.0质量%以上且7.0质量%以下、进一步优选含有3.0质量%以上且7.0质量%以下、进一步优选含有4.0质量%以上且7.0质量%以下的分散色料。本实施方式的油墨组合物由于分散色料的体积平均粒径小,因此即使为7.0质量%这样比较高的浓度,也能够良好地维持喷出稳定性。
通过使分散色料的含量为2.0质量%以上,能够使图像的显色性更良好。另外,通过使分散色料的含量为7.0质量%以下,沉降更良好地被抑制,能够使油墨组合物的喷出稳定性更良好。进而,即使分散色料的含量为4.0质量%以上且7.0质量%以下这样比较高的含量,沉降也被抑制。从抑制沉降的观点出发,分散色料的含量的上限更优选为6.5质量%以下,特别优选为5.0质量%以下。
1.1.4.其他成分
除了上述成分以外,油墨组合物还可以含有(1)水、(2)有机溶剂、(3)表面活性剂、(4)其他成分。
(1)水
本实施方式所涉及的油墨组合物可以包含水。作为水,例如可举出离子交换水、超滤水、反渗透水、及蒸留水等纯水、以及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灭菌的水,则在长期保存油墨组合物时能够抑制细菌类、真菌类的产生。
水的含量相对于油墨组合物的总量(100质量%)优选为40质量%以上,更优选为45质量%以上,进一步优选为50质量%以上。通过使水的含量为40质量%以上,油墨组合物的粘度比较低。另外,水的含量的上限相对于油墨组合物的总量优选为90质量%以下,更优选为85质量%以下,进一步优选为80质量%以下。
(2)有机溶剂
油墨组合物可以含有有机溶剂。油墨组合物也可以不含有有机溶剂,但通过含有有机溶剂,更容易兼顾干燥性和喷出稳定性。有机溶剂优选为水溶性的有机溶剂。
有机溶剂的功能之一可举出提高油墨组合物对记录介质的润湿性、提高油墨组合物的保湿性。作为有机溶剂,可举出多元醇类、酯类、亚烷基二醇醚类、环状酯类、含氮溶剂等。作为含氮溶剂,可举出环状酰胺类、非环状酰胺类等。作为非环状酰胺类,可举出烷氧基烷基酰胺类等。
作为多元醇类,可举出1,2-链烷二醇(例如乙二醇、丙二醇(别名:丙烷-1,2-二醇)、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-庚二醇、1,2-辛二醇等链烷二醇类)、多元醇类(例如、二乙二醇、二丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇(别名:丁烷-1,3-二醇)、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、2-乙基-1,3-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基戊烷-2,4-二醇、三羟甲基丙烷、甘油等)等。
作为酯类,可举出乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯等二醇单乙酸酯类、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇二乙酸酯、乙二醇乙酸酯丙酸酯、乙二醇乙酸酯丁酸酯、二乙二醇乙酸酯丁酸酯、二乙二醇乙酸酯丙酸酯、二乙二醇乙酸酯丁酸酯、丙二醇乙酸酯丙酸酯、丙二醇乙酸酯丁酸酯、二丙二醇乙酸酯丁酸酯、二丙二醇乙酸酯丙酸酯等二醇二酯类。
作为亚烷基二醇醚类,只要是亚烷基二醇的单醚或二醚即可,优选烷基醚。作为具体例,可举出乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单丁醚、四乙二醇单甲醚、四乙二醇单乙醚、四乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇单丁醚等亚烷基二醇单烷基醚类、及、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇甲基丁基醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙二醇二丁醚、三乙二醇甲基丁基醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚、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、二丙二醇二乙醚、三丙二醇二甲醚等亚烷基二醇二烷基醚类。
作为环状酯类,可举出β-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯、β-丁内酯、β-戊内酯、γ-戊内酯、β-己内酯、γ-己内酯、δ-己内酯、β-庚内酯、γ-庚内酯、δ-庚内酯、ε-庚内酯、γ-辛内酯、δ-辛内酯、ε-辛内酯、δ-壬内酯、ε-壬内酯、ε-癸内酯等环状酯类(内酯类)、以及、与它们的羰基邻接的亚甲基的氢被碳原子数为1~4的烷基取代的化合物。
作为烷氧基烷基酰胺类,例如可例示3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-甲氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-甲氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-正丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-正丁氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-正丁氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-正丙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-正丙氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-正丙氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-异丙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-异丙氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-异丙氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺、3-叔丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-叔丁氧基-N,N-二乙基丙酰胺、3-叔丁氧基-N,N-甲基乙基丙酰胺等。
作为环状酰胺类,可举出内酰胺类,例如可举出2-吡咯烷酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、1-乙基-2-吡咯烷酮、1-丙基-2-吡咯烷酮、1-丁基-2-吡咯烷酮等吡咯烷酮类等。从促进后述的树脂粒子的皮膜化的观点考虑,这些是优选的,特别是更优选2-吡咯烷酮。
另外,作为非环状酰胺类,也优选使用下述式(1)表示的化合物即烷氧基烷基酰胺类。
R1-O-CH2CH2-(C=O)-NR2R3···(1)
上述式(1)中,R1表示碳原子数为1以上且4以下的烷基,R2及R3各自独立地表示甲基或乙基。“碳原子数为1以上且4以下的烷基”能够是直链状或支链状的烷基,例如能够是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基。上述式(1)表示的化合物可以单独使用一种,也可以两种以上混合使用。
油墨组合物可以单独使用一种上述例示的有机溶剂,也可以并用两种以上。在油墨组合物中配合有机溶剂的情况下,有机溶剂的合计含量相对于油墨组合物整体为3.0质量%以上且30.0质量%以下,优选为5.0质量%以上且25.0质量%以下,更优选为10.0质量%以上且20.0质量%以下。
在本实施方式的油墨组合物含有有机溶剂的情况下,更优选有机溶剂中SP值小于16.0的有机溶剂的含量相对于油墨组合物的总量小于18.0质量%,且有机溶剂中SP值为16.0以上的有机溶剂的含量相对于SP值小于16.0的有机溶剂的含量以质量比计为1/2以下。
在该情况下,SP值小于16.0的有机溶剂的含量相对于油墨组合物的总量更优选为15.0质量%以下,进一步优选为10质量%以下,特别优选为6质量%以下。进而,SP值为16.0以上的有机溶剂的含量相对于SP值小于16.0的有机溶剂的含量为1/3以下,更优选为1/4以下,进一步优选为1/5以下。
这里,对溶解度参数(SP值)进行说明。本发明中的SP值是指基于汉森(Hansen)法的SP值。汉森法是将SP值δ分类为三项,表示为δ2=δd 2+δp 2+δh 2而算出的。δd、δp、δh分别是相当于分散力项、偶极间力项、氢键力项的溶解度参数。
另外,SP值的单位为(cal/cm3)1/2,SP值是基于“分子间的相互作用相似的两种物质容易相互溶解”的想法而由汉森氏提出的值(也称为HSP。)。除了能够通过计算来估计之外,还能够通过实验、经验来求出,在各种文献中大多有其值的记载。在本实施方式中,SP值能够使用利用作为计算软件的Hansen-Solubility HSPiP导出的值。
并不限定于以下,例示有机溶剂及其基于Hansen法的SP值。甲醇(SP值:14.84)、乙醇(SP值:11.8)、2-丙醇(SP值:12.7)、正丙醇(SP值:11.8)、1,3-丁二醇(SP值:14.47)、1,2-己二醇(SP值:12.2)、丁氧基丙醇(SP值:8.9)、二丙二醇(SP值:12.9)、三乙二醇(SP值:13.8)、2-乙基-1,3-己二醇(SP值:11.6)、四乙二醇(SP值:12.6)、甘油(SP值:16.5)、己烷(SP值:7.45)、环己烷(SP值:8.40)、3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-酮(SP值:8.87)、二甲苯(SP值:8.95)、乙苯(SP值:8.93)、γ-丁内酯(SP值:14.8)、2-吡咯烷酮(γ-丁内酰胺)(SP值:14.2)、乙酸丁酯(SP值:8.70)、辛酸乙酯(SP值:8.3)、3-甲氧基丁基乙酸酯(SP值:8.71)、油酸(SP值:8.69)、丙烯酸十二烷基酯(SP值:8.63)、二乙醚(SP值:7.82)、乙基丙基醚(SP值:8.8)、乙二醇单甲醚(SP值:11.4)、乙二醇单异丙醚(SP值:9.2)、乙二醇单丁醚(SP值:9.8)、二乙二醇单甲醚(SP值:10.7)、二乙二醇单丁醚(SP值:9.5)、二乙二醇单异丁醚(SP值:8.7)、二乙二醇二甲醚(SP值:9.4)、二乙二醇乙基甲基醚(SP值:8.3)、二乙二醇二乙醚(SP值:8.1)、二乙二醇异丙基甲基醚(SP值:7.9)、二乙二醇丁基甲基醚(SP值:8.1)、二乙二醇二丁醚(SP值:7.7)、丙二醇单甲醚(SP值:10.4)、丙二醇正丙醚(SP值9.8)、丙二醇正丁醚(SP值:9.7)、丙二醇单苯醚(SP值:9.4)、二丙二醇单甲醚(SP值:9.6)、二丙二醇单乙醚(SP值:10.9)、二丙二醇正丙醚(SP值:9.5)、二丙二醇正丁醚(SP值:9.4)、二丙二醇二甲醚(SP值:7.88)、三乙二醇单甲醚(SP值:10.5)、三乙二醇单丁醚(SP值:10.0)、三乙二醇二甲醚(SP值:8.7)、三乙二醇丁基甲基醚(SP值:8.0)、三丙二醇单甲醚(SP值:9.1)、三丙二醇正丁醚(SP值:9.3)、三丙二醇二甲醚(SP值:7.4)、四乙二醇二甲醚(SP值:8.7)、乙二醇单甲醚乙酸酯(SP值:8.96)、乙二醇单乙醚乙酸酯(SP值:8.91)、乙二醇单丁醚乙酸酯(SP值:8.85)、二乙二醇单丁醚乙酸酯(SP值:8.94)、二丙二醇单甲醚乙酸酯(SP值:8.6)。
如果有机溶剂中SP值小于16.0的有机溶剂的含量相对于油墨组合物的总量小于18.0质量%,且有机溶剂中SP值为16.0以上的有机溶剂的含量相对于SP值小于16.0的有机溶剂的含量以质量比计为1/2以下,则能够使油墨组合物向记录介质的渗透速度缓慢。本实施方式的油墨组合物如上所述,分散色料的粒径比较小,由此,有时容易产生向记录介质的内部的渗入,记录物的显色性减弱,但也可以通过适当选择有机溶剂而使渗透速度缓慢,使油墨组合物滞留在记录介质的表面,提高显色性。
(3)表面活性剂
作为表面活性剂,没有特别限定,例如可以是炔二醇系表面活性剂、聚氧化烯烷基醚系表面活性剂、氟系表面活性剂、硅酮系表面活性剂、两性表面活性剂中的任一种,也可以将它们组合使用。
作为表面活性剂的市售品,能够使用Surfynol SE、Surfynol 61、Surfynol104、Surfynol 420、Surfynol 82、Surfynol DF110D、Surfynol 104S、Surfynol104PG50、Surfynol 420、Surfynol 82、Surfynol MD-20、Surfynol 485、Olfine E1004、OlfineE4300、Olfine E1010(以上为商品名、炔二醇系表面活性剂、日信化学工业公司制)、NoigenET-116B、Noigen DL-0415、Noigen ET-106A、Noigen DH-0300、Noigen YX-400、Noigen EA-160(以上为商品名、聚氧化烯烷基醚系表面活性剂、第一工业制药公司制)、Newcol 1006、1006-AL(商品名、聚氧化烯烷基醚系表面活性剂、日本乳化剂株式会社制)、BYK-348(商品名、硅酮系表面活性剂、日本毕克化学株式会社制)、Emulgen 1108(商品名、聚氧化烯烷基醚、花王株式会社制)、KF-6011、KF-6013、KF-6004、KF-6020、KF-6043、KF-643、KF-640、KF-351A、KF-354L、KF-945、X-22-6191、X-22-4515、KF-6015、KF-6017、KF-6038(以上为商品名、聚硅氧烷系表面活性剂、信越硅酮株式会社制)、L-720、L-7002、FZ-2123、FZ-2105、L-7604、FZ-2104、FZ-2116、FZ-2120(以上为商品名、聚硅氧烷系表面活性剂、东丽道康宁公司制)等。
作为两性表面活性剂,例如可举出烷基吡啶鎓盐、烷基氨基酸盐、烷基二甲基甜菜碱等。作为两性表面活性剂的例子,可举出下述式(b-1)表示的甜菜碱系表面活性剂。
(R)p-N-[L-(COOM)q]r···(b-1)
(式(b-1)中,R表示氢原子、烷基、芳基、或杂环基。L表示二价以上的连结基团。M表示氢原子、碱金属原子、铵基、质子化的有机胺或含氮杂环基、季铵离子基,当成为式(b-1)中的由N原子形成的铵离子的抗衡离子时,表示不以阳离子形式存在的基团。q表示1以上的整数,r表示1以上且4以下的整数。p表示0以上且4以下的整数,p+r为3或4。当p+r为4时,N是构成季胺的氮原子。当p为2以上时,R可以相同也可以不同。当q为2以上时,COOM可以相同也可以不同。当r为2以上时,L-(COOM)q可以相同也可以不同。)
进而,油墨组合物中,所述式(b-1)表示的甜菜碱系表面活性剂优选为下述式(b-2)表示的化合物。
(R1)(R2)(R3)N+-X-COO-···(b-2)
(式(b-2)中,R1~R3各自独立地表示碳原子数为1~20的烷基,X表示二价的连结基团。)
进而,油墨组合物中,所述式(b-2)表示的化合物优选为下述式(b-3)表示的化合物(肉豆蔻基甜菜碱;或十四烷基-N,N-二甲基甘氨酸)。
(n-C14H29)(CH3)2N+-CH2-COO-···(b-3)
表面活性剂的含量相对于油墨组合物的总质量优选为0.01质量%以上且2.0质量%以下,更优选为0.05质量%以上且1.50质量%以下,进一步优选为0.10质量%以上且1.20质量%以下。通过使表面活性剂的含量为0.01质量%以上,例如能够提高喷出稳定性。
(4)其他成分
油墨组合物也可以含有pH调节剂、防霉剂/防腐剂、螯合剂、防锈剂、祛霉剂、抗氧化剂、抗还原剂、蒸发促进剂等作为其他成分。
作为pH调节剂,例如可例示脲类、胺类、吗啉类、哌嗪类、链烷醇胺等氨基醇类。作为脲类,可举出脲、亚乙基脲、四甲基脲、硫脲、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等。作为胺类,可举出二乙醇胺等。通过含有pH调节剂,例如能够抑制或促进杂质从形成油墨流路的部件溶出,能够调节油墨组合物的清洗性。
作为防霉剂/防腐剂,可举出Proxel CRL、Proxel BDN、Proxel GXL、Proxel XL2、Proxel IB、或Proxel TN(均为商品名、Lonza公司制)等。通过含有防霉剂/防腐剂,能够抑制霉菌、细菌的增殖,油墨组合物的保存性变得更良好。
作为螯合剂,例如可举出乙二胺四乙酸盐(EDTA)、乙二胺的次氮基三乙酸盐、六偏磷酸盐、焦磷酸盐、或偏磷酸盐等。
1.1.5.油墨组合物的表面张力
油墨组合物在23℃下的静态表面张力为25mN/s以上且70mN/s以下,优选为25mN/s以上且50mN/s以下,进一步优选为26mN/s以上且45mN/s以下,特别优选为26mN/s以上且40mN/s以下。如果静态表面张力在这样的范围,则能够使油墨组合物向记录介质的渗透速度充分缓慢,使油墨组合物滞留在记录介质的表面,容易提高显色性。
油墨组合物的表面张力能够通过例如调节水、有机溶剂、及表面活性剂中的至少一方的种类、组合、及使用量中的至少一个来调整。应予说明,油墨组合物在23℃时的静态表面张力例如能够在23℃的环境下用油墨组合物润湿铂板的状态下使用自动表面张力计CBVP-Z(协和界面科学公司制)来测定。
1.1.6.油墨组合物的用途
如上所述,上述油墨组合物含有分散色料,其体积平均粒径为105.0nm以下。而且,用于喷墨记录装置,该喷墨记录装置具备:该油墨组合物;油墨收纳体,收纳油墨组合物;记录头,喷出油墨组合物;以及滑架,能够使记录头往复移动,滑架一体地搭载油墨收纳体,油墨收纳体具有用于填充油墨组合物的能够开闭的油墨注入口。以下,对本实施方式的喷墨记录装置进行叙述。
1.2.喷墨记录装置的构成
本实施方式的喷墨记录装置具备上述油墨组合物,但关于油墨组合物以外的构成,以喷墨记录装置1为一例进行简要说明。喷墨记录装置1具备:油墨组合物;油墨收纳体7,收纳油墨组合物;记录头3,喷出油墨组合物;以及滑架4,能够使记录头3往复移动,滑架4一体地搭载油墨收纳体7,油墨收纳体7具有用于填充油墨组合物的能够开闭的油墨注入口71。应予说明,在以下的说明中使用的各附图中,为了使各部件为能够识别的大小,适当变更了各部件的比例尺。
喷墨记录装置1是通过作为喷出油墨组合物的微小液滴的油墨组合物喷出部的记录头3使液滴着落于记录介质2而进行记录的装置。图1是示出喷墨记录装置1的简要立体图。
如图1所示,喷墨记录装置1具有记录头3、滑架4、主扫描机构5、压纸辊筒6、控制喷墨记录装置1整体的动作的控制部(未图示)。滑架4搭载记录头3,并且搭载有收纳向记录头3供给的油墨组合物的油墨收纳体7a、7b、7c、7d。即滑架4能够使记录头3往复移动,一体地搭载有油墨收纳体7a、7b、7c、7d。应予说明,图示的油墨收纳体7a、7b、7c、7d分别示出了油墨收纳体7的例子。
油墨收纳体7a、7b、7c、7d以不能由用户从滑架4装卸的方式固定。即,滑架4一体地搭载有油墨收纳体7。应予说明,作为滑架4一体地搭载油墨收纳体7的构成,可以是与滑架4分开制造的油墨收纳体7通过螺钉、粘接剂等方法固定于滑架4的构成,也可以是滑架4和油墨收纳体7一体成形的构成。油墨收纳体7a、7b、7c、7d在固定于滑架4的状态下,成为用户从能够开闭的油墨注入口71填充、加注油墨组合物等的形态。关于油墨收纳体7的详细情况将在后面叙述。
主扫描机构5具有与滑架4连接的同步带8、驱动同步带8的马达9、引导轴10。引导轴10作为滑架4的支承部件,架设在滑架4的扫描方向、即主扫描方向上。滑架4经由同步带8由马达9驱动,能够沿着引导轴10往复移动。由此,主扫描机构5具有使滑架4在主扫描方向上往复移动的功能。
压纸辊筒6具有在与上述主扫描方向正交的副扫描方向、即、记录介质2的长度方向上输送进行记录的记录介质2的功能。由此,记录介质2在副扫描方向上被输送。搭载记录头3及油墨收纳体7a、7b、7c、7d的滑架4能够在与记录介质2的宽度方向大致一致的主扫描方向上往复移动,记录头3构成为能够相对于记录介质2向主扫描方向及副扫描方向相对地扫描。
油墨收纳体7a、7b、7c、7d是独立的四个油墨收纳体。在油墨收纳体7a、7b、7c、7d中能够分别收纳同种或不同种类的油墨组合物。在这些油墨收纳体中,例如分开收纳呈现黑色、青色、品红色、黄色等颜色的油墨组合物,能够任意组合使用。在图1中,将油墨收纳体的数量设定为四个,但并不限定于此。在油墨收纳体7a、7b、7c、7d的底部,设置有用于向记录头3供给收纳在各油墨收纳体中的油墨组合物的排出口(在图1中隐藏)。由于油墨收纳体7a、7b、7c、7d一体地搭载于滑架4,所以不会像墨盒式那样露出供给口。因此,能够抑制气泡等从供给口混入。
记录头3是在控制部(未图示)的控制下从多个喷嘴向记录介质2喷射从油墨收纳体7a、7b、7c、7d供给的油墨组合物并使其附着的单元。记录头3在与附着油墨组合物的记录介质2相对的面具备喷出油墨组合物并使其向记录介质2附着的多个喷嘴(在图1中隐藏)。这些多个喷嘴排列成列状而形成喷嘴列,喷嘴列对应于各色油墨组合物而分开配置。各油墨组合物从各油墨收纳体被供给至记录头3,通过记录头3内的致动器(未图示),从喷嘴作为液滴喷出。喷出的油墨组合物的液滴着落于记录介质2,在记录介质2形成由油墨组合物形成的图像、文本、图案、色彩等。
这里,在记录头3中,使用压电元件作为驱动单元即致动器,但并不限定于该方式。例如,也可以使用通过静电吸附使作为致动器的振动板位移的机电转换元件、通过加热产生的气泡使油墨组合物作为液滴喷出的电热转换元件。
应予说明,在图1所示X-Y-Z坐标系中,X方向是记录头3及油墨收纳体7a、7b、7c、7d的移动方向(即滑架4的移动方向),并且是该喷墨记录装置1的宽度方向。另外,Y方向表示喷墨记录装置1的进深方向(即记录介质2的移动方向),Z方向表示喷墨记录装置1的高度方向。另外,在图1中,将+Y方向设定为喷墨记录装置1的前面侧或前方侧,将-Y方向设定为喷墨记录装置1的背面侧或后方侧。另外,从喷墨记录装置1的前面侧观察,右侧为+X方向,左侧为-X方向。另外,将+Z方向设定为喷墨记录装置1的上方(包括上部、上表面等),将-Z方向设定为喷墨记录装置1的下方(包括下部、下表面等)。
1.3.油墨收纳体
在上述喷墨记录装置1中具备油墨收纳体7a、7b、7c、7d这四个油墨收纳体,但均具有用于填充油墨组合物的能够开闭的油墨注入口71。以下,参照图2对能够作为油墨收纳体7a、7b、7c、7d中的任一个使用的油墨收纳体7进行说明。图2是示意性地示出油墨收纳体7的立体图。应予说明,在图2所示X-Y-Z坐标系中,X方向是记录头3及油墨收纳体7的移动方向(即滑架4的移动方向)。
1.3.1.油墨收纳体的形状等
油墨收纳体7至少具有用于填充油墨组合物的能够开闭的油墨注入口71。在图2的例子中,油墨收纳体7具有油墨注入口71、收纳室72和油墨排出口74。
收纳室72收纳油墨组合物。收纳室72由壳体划分,具有大致长方体的形状。划分收纳室72的壁由塑料成形体、薄膜等构成。划分收纳室72的壁优选由聚丙烯构成。在图2中省略了壳体的厚度。另外,只要能够收纳、排出油墨组合物,并能够固定搭载于滑架4,则收纳室72及壳体能够形成为任意的形状。例如,在收纳室72内,为了提高壳体的结构强度,也可以设置肋、柱等部件。
油墨收纳体7形成为X方向的宽度小的形状,X方向与滑架4的移动方向(主扫描方向)一致。油墨收纳体7伴随滑架4的动作而在X方向上摇动。油墨收纳体7的X方向的宽度例如为1cm以上且10cm以下,优选为2cm以上且7cm以下。如果油墨收纳体7的X方向的宽度为该程度,则能够使收纳室72在X方向上的最大宽度为0.6cm以上,优选为1.6cm以上。
收纳室72的容积比一般的墨盒大,例如为10mL以上且500mL以下,优选为20mL以上且300mL以下,更优选为30mL以上且200mL以下,进一步优选为50mL以上且200mL以下。
通过使油墨收纳体7及收纳室72的尺寸为上述程度,在油墨收纳体7伴随滑架4的动作而被摇动的情况下,能够利用该摇动来振动、搅拌收纳的油墨组合物。
收纳室72与油墨注入口71及油墨排出口74连通。油墨注入口71是与收纳室72连通的开口。油墨注入口71形成在收纳室72的上方(Z方向的上方)。在油墨注入口71设置有未图示的盖部件。盖部件能够开闭,根据油墨组合物的加注等需要由用户等操作。应予说明,这里,作为盖部件,不包括处于油墨组合物的流路中的自动开闭的止回阀。
油墨排出口74、油墨注入口71是与收纳室72连通的开口。油墨排出口74形成在收纳室72的下方(Z方向的下方)。油墨排出口74是向记录头3排出收纳于收纳室72的油墨组合物的开口。在油墨排出口74设置有后述的过滤器80。
油墨组合物从油墨注入口71导入收纳室72,从油墨排出口74排出。在油墨组合物被导入收纳室72的情况下,由于重力的作用,成为被贮存在下方(Z方向的下方)侧、在上方(Z方向的上方)侧存在气体的状态。通过使用喷墨记录装置1的记录从记录头3喷出油墨组合物时,从油墨排出口74排出与喷出量相应的油墨组合物。应予说明,油墨收纳体7也可以具备调节收纳室72的内压的开口、阀、检测内部的油墨组合物的量的检测部等。
油墨组合物对油墨组合物所接触的收纳室72的材质的接触角优选为45°以下。油墨组合物对收纳室72的材质的接触角更优选为40°以下,进一步优选为35°以下。接触角为45°以下时,特别是在初始填充时难以卷入气泡,难以产生气泡,故优选。
1.3.2.多个油墨收纳体
已经叙述了本实施方式的喷墨记录装置可以具有多个油墨收纳体,但上述油墨组合物只要收纳在多个油墨收纳体中的至少一个中即可。在上述油墨组合物收纳于搭载于喷墨记录装置的全部油墨收纳体以外的情况下,在剩余的油墨收纳体中,例如也可以收纳包含水溶性染料的油墨组合物、即水溶性染料油墨组合物。
即,在本实施方式的喷墨记录装置1中,滑架4还可以搭载收纳水溶性染料油墨组合物的水溶性染料油墨收纳体作为油墨收纳体7。而且,在该情况下,记录头3也可以喷出水溶性染料油墨组合物及上述油墨组合物。
水溶性染料油墨收纳体与上述油墨收纳体7相同,因此省略说明。作为水溶性染料油墨组合物,能够采用如下物质。
水溶性染料油墨组合物包含水溶性染料。作为水溶性染料油墨组合物中含有的水溶性染料,只要是水溶性的就没有特别限定。作为水溶性染料,能够使用酸性染料、直接染料、活性染料、及碱性染料。作为染料,例如可举出C.I.酸性黄17、23、42、44、79、142、C.I.酸性红52、80、82、249、254、289、C.I.酸性蓝9、45、249、C.I.酸性黑1、2、24、94、C.I.食品黑1、2、C.I.直接黄1、12、24、33、50、55、58、86、132、142、144、173、C.I.直接红1、4、9、80、81、132、225、227、C.I.直接蓝1、2、15、71、86、87、98、165、199、202、C.I.直接黑19、38、51、71、154、168、171、195、C.I.活性红14、32、55、79、141、249、C.I.活性黑3、4、35。
另外,作为染料,可举出选自以下化合物中的至少一种,即,下述式(y-1)表示的化合物或其盐、
[化学式1]
(在式(y-1)中,包含四个磺酸基,但它们可以各自独立地为磺酸盐的形态。作为式(y-1)表示的化合物的盐的抗衡离子,可举出氢离子(质子)、锂、钠、钾、铵等,四个磺酸基中的抗衡离子可以相同也可以不同。)
下述式(y-2)表示的化合物或其盐、
[化学式2]
(在式(y-2)中,包含四个羧基,但它们可以各自独立地为羧酸盐的形态。作为式(y-2)表示的化合物的盐的抗衡离子,可举出氢离子(质子)、锂、钠、钾、铵等,四个羧基中的抗衡离子可以相同也可以不同。)
下述式(y-3)表示的化合物或其盐、
[化学式3]
(在式(y-3)中,包含四个羧基,但它们可以各自独立地为羧酸盐的形态。作为式(y-3)表示的化合物的盐的抗衡离子,可举出氢离子(质子)、锂、钠、钾、铵等,四个羧基中的抗衡离子可以相同也可以不同。)
下述式(y-4)表示的化合物或其盐、
[化学式4]
下述式(y-5)表示的化合物或其盐、
[化学式5]
下述式(m-1)表示的化合物或其盐、
[化学式6]
(作为式(m-1)表示的化合物的盐的抗衡离子,可举出氢离子(质子)、锂、钠、钾、铵等,四个羧基、两个磺酸基中的抗衡离子可以相同也可以不同。)
下述式(m-2)表示的化合物或其盐、
[化学式7]
(作为式(m-2)表示的化合物的盐的抗衡离子,可举出氢离子(质子)、锂、钠、钾、铵等,四个羧基、六个磺酸基中的抗衡离子可以相同也可以不同。)
下述式(m-3)表示的化合物或其盐、
[化学式8]
(式(m-3)中,R1、R5、R6及R10各自独立地表示烷基。R3及R8各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、或芳氧基,烷基、烷氧基、及芳氧基可以具有选自包含烷基、芳基、芳烷基、羟基、氨基甲酰基、氨磺酰基、烷氧基、氰基、卤素原子、及离子性基团的取代基组中的至少一种取代基。R2、R4、R7及R9各自独立地表示氢原子、或下述式(m-3’)表示的酰基氨基,R2、R4、R7及R9的至少一个是下述式(m-3’)表示的酰基氨基。Z表示SO3H基、SO3M基(M表示铵离子或碱金属离子)、或氨磺酰基。R2、R3、R4、R7、R8及R9的至少一个被离子性基团取代时,n表示0至3的整数,未被离子性基团取代时,n表示1至3的整数,Z存在时取代在芳香环的至少一个氢原子的位置上。)
[化学式9]
(式(m-3’)中,R11表示烷基、环烷基、芳基、芳烷基、链烯基、或杂环基,烷基、环烷基、芳基、芳烷基、链烯基、及杂环基可以具有选自包含烷基、芳基、芳烷基、链烯基、烷氧基、氰基、烷基氨基、磺基烷基、氨基甲酰基、氨磺酰基、磺酰基氨基、卤素原子、及离子性基团的取代基组中的至少一种取代基。*表示与式(m-3)的芳香环的键合部位。)
(作为式(m-3)表示的化合物的盐的抗衡离子,可举出氢离子(质子)、锂、钠、钾、铵等。)
下述式(m-4)表示的化合物或其盐、
[化学式10]
(作为式(m-4)表示的化合物的盐的抗衡离子,可举出氢离子(质子)、锂、钠、钾、铵等,四个磺酸基中的抗衡离子可以相同也可以不同。)
下述式(m-5)表示的化合物或其盐、
[化学式11]
(在式(m-5)中,n1为1或2,三个M分别为钠或铵,三个M可以相同也可以不同,R0为被羧基取代的碳原子数为1~8的单烷基氨基。)
下述式(c-1)表示的化合物或其盐、
[化学式12]
(式(c-1)中,b表示满足0≤b≤4的整数,c表示满足0≤c≤4的整数,b+c表示满足1≤(b+c)≤4的整数,环A1、A2及A3分别选自苯环、2,3-吡啶环及3,2-吡啶环,且环A1、A2及A3的至少一个为2,3-吡啶环或3,2-吡啶环,环A1、A2及A3可以相同也可以不同。)
(作为式(c-1)表示的化合物的盐的抗衡离子,可举出氢离子(质子)、锂、钠、钾、铵等,磺酸基中的抗衡离子可以相同也可以不同。)
下述式(c-2)表示的化合物或其盐、
[化学式13]
(作为式(c-2)表示的化合物的盐的抗衡离子,可举出氢离子(质子)、锂、钠、钾、铵等,四个磺酸基中的抗衡离子可以相同也可以不同。)
下述式(c-3)表示的化合物或其盐、
[化学式14]
(作为式(c-3)表示的化合物的盐的抗衡离子,可举出氢离子(质子)、锂、钠、钾、铵等,两个磺酸基中的抗衡离子可以相同也可以不同。)
下述式(c-4)表示的化合物或其盐、
[化学式15]
(式(c-4)中,环A、B、C、及D各自独立地为具有芳香性的六元环,且环A、B、C、及D的至少一个为吡啶环或吡嗪环。E为亚烷基。X为磺基取代的苯胺基、羧基取代的苯胺基、或膦酰基取代的苯胺基,该取代的苯胺基还可以具有1至4个选自包含磺酸基、羧基、膦酰基、氨磺酰基、氨基甲酰基、羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、二芳基氨基、乙酰基氨基、脲基、烷基、硝基、氰基、卤素、烷基磺酰基、及烷硫基的组中的取代基。Y为羟基或氨基。a满足1.0≤a≤2.0,b满足0.0≤b≤3.0,c满足0.1≤c≤3.0,且a、b及c满足1.0≤a+b+c≤4.0。)
(作为式(c-4)表示的化合物的盐的抗衡离子,可举出氢离子(质子)、锂、钠、钾、铵等。)
下述式(c-5)表示的化合物或其盐、及、
[化学式16]
(作为式(c-5)表示的化合物的盐的抗衡离子,可举出氢离子(质子)、锂、钠、钾、铵等,三个磺酸基中的抗衡离子可以相同也可以不同。)
下述式(c-6)表示的化合物或其盐中的至少一种。
[化学式17]
(式(c-6)中,环A1、A2及A3分别选自苯环、2,3-吡啶环及3,2-吡啶环,且环A1、A2及A3的至少一个为2,3-吡啶环或3,2-吡啶环,环A1、A2及A3可以相同也可以不同,a满足1.0≤a≤3.0,b满足0.2≤b≤1.8,c满足0.8≤c≤1.6,且a、b及c满足0≤a+b+c≤4,x为满足1≤z≤3的整数,R1为碳原子数为1以上且6以下的直链亚烷基。)
这些水溶性染料可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
水溶性染料的合计含量相对于水溶性染料油墨组合物的总质量(100质量%)优选为1质量%以上且20质量%以下。也可以制成以不包含色料或不以着色为目的的程度含有色料(例如0.1质量%以下)的透明组合物(透明油墨)。
除了上述水溶性染料以外,水溶性染料油墨组合物还能够含有水、有机溶剂、表面活性剂、其他成分,但这些成分与上述油墨组合物的项中所述的相同,因此省略说明。
喷墨记录装置1在滑架4还搭载收纳水溶性染料油墨组合物的水溶性染料油墨收纳体作为油墨收纳体7,在从记录头3喷出水溶性染料油墨组合物及上述油墨组合物的情况下,能够得到如下效果。
分散色料油墨组合物中,色料通过静电作用而分散。因此,通过与离子浓度比较高的染料油墨混合,有时色料的分散被破坏,产生色料的凝聚。例如,在从一个记录头喷出分散色料油墨及水溶性染料油墨的情况下,即使油墨彼此不直接混合,有时也会产生由雾等引起的混合,凝聚物附着于喷嘴板而成为喷出不良等的原因。另外,在喷墨记录装置1中设置用于油墨的冲洗等的抽吸帽的情况下,通过同时抽吸分散色料油墨及水溶性染料油墨,有时在帽内产生色料的凝聚,有时在帽内产生堆积物。
在喷墨记录装置1中,在滑架4搭载有水溶性染料油墨收纳体、及上述分散色料的油墨组合物的情况下,如上所述,分散色料的油墨组合物中的分散色料的粒径小,因此即使在同一记录头中从其他喷嘴使用水溶性染料油墨组合物的情况下,也能够减少在分散色料油墨组合物和水溶性染料油墨组合物接触时产生的凝聚物、在帽内的堆积物的产生量。
2.喷墨记录方法
本实施方式所涉及的喷墨记录方法是使用喷墨记录装置的记录方法,所述喷墨记录装置具备:上述油墨组合物;油墨收纳体,收纳油墨组合物;记录头,喷出油墨组合物;以及滑架,能够使记录头往复移动,滑架一体地搭载油墨收纳体,油墨收纳体具有用于填充油墨组合物的能够开闭的油墨注入口。而且,油墨组合物含有分散色料,分散色料的体积平均粒径为105.0nm以下。
作为记录介质,没有特别限定,可以是具有吸收油墨组合物的记录面的记录介质,也可以是不具有吸收油墨组合物的记录面的记录介质。因此,作为记录介质,没有特别限制,例如能够使用纸、薄膜、布、金属、玻璃、高分子等。
3.实施例及比较例
以下,通过实施例对本发明进行具体说明,但本发明并不限定于这些实施例。以下,“份”“%”只要没有特别记载,就是质量基准。
3.1.油墨组合物的制备
实施例及比较例的油墨组合物的组成示于表1。油墨组合物通过混合表1中记载的成分,搅拌30分钟以上,进行过滤而制得。作为各成分的混合方法,向具备机械搅拌器的容器中依次添加材料并搅拌、混合。然后进行过滤器过滤,制成各例(实施例1~11、比较例1~5)的油墨组合物。应予说明,表1所示的表示各成分的含量的数值的单位为质量%。
表1
表1中的成分如下所述。
·自分散色料(1):炭黑(东方化学工业株式会社制CW-1)
·自分散色料(2):炭黑(东方化学工业株式会社制CW-3)
·自分散色料(3):炭黑(东方化学工业株式会社制CW-2)
·树脂分散色料(1):使用C.I.颜料红122,在下述树脂中分散
·树脂分散色料(2):使用C.I.颜料黄74,在下述树脂中分散
·甘油:基于Hansen法的SP值=16.5
·1,2-己二醇:基于Hansen法的SP值=12.2
·2-吡咯烷酮:基于Hansen法的SP值=14.2
·Olfine E1010:基于Hansen法的SP值=10.14(商品名、炔二醇系表面活性剂、日信化学工业公司制)
(树脂分散色料(1)、(2)的制作)
使用有机溶剂(甲基乙基酮)20质量份、聚合链转移剂(2-巯基乙醇)0.03质量份、聚合引发剂、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯(环氧丙烷=9)15质量份、聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯(环氧丙烷基=7、环氧乙烷基=5)15质量份、甲基丙烯酸12质量份、苯乙烯单体50质量份、苯乙烯大分子单体10质量份、甲基丙烯酸苄酯10份,放入充分进行了氮气置换的反应容器内,在75℃搅拌下聚合,相对于100质量份单体成分加入0.9质量份的溶解于40质量份甲基乙基酮的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈),在80℃下熟化1小时,得到聚合物溶液。
将7.5质量份的上述得到的水不溶性聚合物溶解于45质量份甲基乙基酮中,向其中加入规定量的20%的氢氧化钠水溶液(中和剂)以中和盐生成基团,再加入20质量份上述C.I.颜料红122作为颜料,用珠磨机混炼两小时。向这样得到的混炼物中加入120质量份离子交换水并搅拌后,在减压下、6℃下除去甲基乙基酮,进而除去一部分水,由此得到固体成分浓度为20质量%的树脂分散色料(1)的树脂包覆型颜料分散液。
除了将C.I.颜料红122变更为C.I.颜料黄74以外,同样地操作,得到了固体成分浓度为20质量%的树脂分散色料(2)的树脂包覆型颜料分散液。应予说明,表中的色料的配合量换算成固体成分。
另外,表1中记载了试验中使用的油墨收纳体的配置。“ON”是指架上,是指使用了在上述实施方式中说明的那样的搭载于滑架的油墨收纳体。“OFF”是指离架,是指油墨收纳体未搭载于滑架,而从设置于装置壳体的油墨收纳体经由管向搭载于滑架的记录头供给油墨组合物。
进而,表1中记载了将各例的油墨组合物用纯水稀释10倍,使用大塚电子株式会社制、粒径测定系统ELSZ-1000测定的体积平均粒径(D50)(nm)。进而,表1中记载了油墨组合物在23℃时的静态表面张力(mN/s)是在23℃的环境下用油墨组合物润湿铂板的状态下,使用自动表面张力计CBVP-Z(协和界面科学公司制)测定的值。另外,虽然表中没有记载,但各实施例的油墨组合物对后述的评价中使用的油墨罐的内壁面的接触角均为40°以下。
3.2.评价方法
对各例的油墨组合物进行如下评价。
3.2.1.沉降的评价
作为评价机,在架上(实施例1~11、比较例1~3)中,使用了精工爱普生株式会社制PX-S170T的改造机。改造机被改造为在滑架一体地搭载有聚丙烯制的油墨收纳体,从油墨供给口将油墨组合物抽出。作为评价机,在离架(比较例4、5)中,使用了精工爱普生株式会社制EW-M770T。EW-M770T中,油墨收纳体设置于壳体,油墨组合物经由管被移送至滑架的记录头。
测定方法是将各例的油墨分别填充到上述评价机的油墨收纳体,放置6个月。放置6个月后,使滑架往复移动20次,抽出油墨收纳体的内侧底面的油墨组合物,用分光光度计测定吸光度。由下式算出从放置前测定的吸光度的变化率,按照以下的评价基准进行评价,将其结果记载在表1中。在评价结果为A或B的情况下,能够说得到了本申请发明的效果。
吸光度变化率={(放置后吸光度/放置前吸光度)-1}×100
(评价基准)
A:吸光度变化率小于1%
B:吸光度变化率为1%以上且小于3%
C:吸光度变化率为3%以上且小于5%
D:吸光度变化率为5%以上
3.2.2.凝聚性的评价
作为凝聚性的评价,分别混合水溶性染料油墨组合物和各例的油墨组合物,观测分散粒径的变化。水溶性染料油墨组合物的组成为C.I.直接黄86:3.0质量%、甘油:10.0质量%、1,2-己二醇:3.0质量%、Olfine E1010:1.0质量%、纯水:余量。
评价使用了大塚电子株式会社制、粒径测定系统ELSZ-1000。
将各例的油墨组合物和水溶性染料油墨组合物分别等量混合,注入石英池中,测定体积平均粒径。对于各例,计算混合前后的粒径的变化率。按照以下的评价基准进行评价,将其结果记载在表1中。
A:粒径变化率小于200%
B:粒径变化率为200%以上且小于300%
C:粒径变化率为300%以上
3.2.3.画质的评价
使用各例的打印机,将各例的油墨组合物分别在普通纸上记录实心图案。打印机的设定为默认模式。对于得到的实心部分,使用测色机il(Xrite公司制)测定色浓度(OD)。按照以下的评价基准进行评价,将其结果记载在表1中。
A:OD为1.25以上
B:OD为1.15以上且小于1.25
C:OD小于1.15
3.3.评价结果
如表1所示,在各实施例中,喷墨记录装置具备:油墨组合物,含有分散色料,分散色料的体积平均粒径为105.0nm以下;油墨收纳体,收纳油墨组合物;记录头,喷出油墨组合物;以及滑架,能够使记录头往复移动,滑架一体地搭载油墨收纳体,油墨收纳体具有用于填充油墨组合物的能够开闭的油墨注入口,可知油墨组合物的分散色料的沉降被抑制。
本发明并不限定于上述的实施方式,能够进行各种变形。例如,本发明包括与在实施方式中说明的构成实质上相同的构成(例如功能、方法及结果相同的构成、或者目的及效果相同的构成)。另外,本发明包括替换了在实施方式中说明的构成的非本质部分的构成。另外,本发明包括与在实施方式中说明的构成起到相同的作用效果的构成或能够达成相同的目的的构成。另外,本发明包括在实施方式中说明的构成上附加了公知技术的构成。
Claims (9)
1.一种喷墨记录装置,其特征在于,具备:
油墨组合物;
油墨收纳体,收纳所述油墨组合物;
记录头,喷出所述油墨组合物;以及
滑架,能够使所述记录头往复移动,
所述滑架一体地搭载所述油墨收纳体,
所述油墨收纳体具有用于填充所述油墨组合物的能够开闭的注入口,
所述油墨组合物含有分散色料,所述分散色料的体积平均粒径为105.0nm以下。
2.根据权利要求1所述的喷墨记录装置,其中,
所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为2.0质量%以上且7.0质量%以下的所述分散色料。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨记录装置,其中,
所述油墨组合物含有相对于所述油墨组合物的总量为4.0质量%以上且7.0质量%以下的所述分散色料。
4.根据权利要求1所述的喷墨记录装置,其中,
所述分散色料是自分散色料。
5.根据权利要求1所述的喷墨记录装置,其中,
所述油墨组合物含有有机溶剂,所述有机溶剂中,SP值小于16.0的有机溶剂的含量相对于所述油墨组合物的总量小于18.0质量%,所述有机溶剂中,SP值为16.0以上的有机溶剂的含量相对于所述SP值小于16.0的有机溶剂的含量以质量比计为1/2以下。
6.根据权利要求1所述的喷墨记录装置,其中,
所述油墨组合物在23℃下的静态表面张力为25mN/s以上且50mN/s以下。
7.根据权利要求1所述的喷墨记录装置,其中,
所述滑架还搭载收纳水溶性染料油墨组合物的水溶性染料油墨收纳体作为油墨收纳体,
所述记录头喷出所述水溶性染料油墨组合物及所述油墨组合物。
8.一种油墨组合物,其特征在于,
所述油墨组合物是含有体积平均粒径为105.0nm以下的分散色料的油墨组合物,
所述油墨组合物用于以下喷墨记录装置,所述喷墨记录装置具备:油墨收纳体,收纳所述油墨组合物;记录头,喷出所述油墨组合物;以及滑架,能够使所述记录头往复移动,
所述滑架一体地搭载所述油墨收纳体,
所述油墨收纳体具有用于填充所述油墨组合物的能够开闭的注入口。
9.一种喷墨记录方法,其特征在于,使用以下喷墨记录装置,
所述喷墨记录装置具备:油墨组合物;油墨收纳体,收纳所述油墨组合物;记录头,喷出所述油墨组合物;以及滑架,能够使所述记录头往复移动,
所述滑架一体地搭载所述油墨收纳体,
所述油墨收纳体具有用于填充所述油墨组合物的能够开闭的注入口,
所述油墨组合物含有体积平均粒径为105.0nm以下的分散色料,
所述喷墨记录方法包括从所述记录头喷出所述油墨组合物,使所述油墨组合物附着于记录介质。
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