CN112969592A - 喷墨打印装置和喷墨打印方法 - Google Patents

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高桥宏明
坂内昭子
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

喷墨打印装置,其包括:油墨存储单元,其配置为存储油墨;喷射头,其具有配置为将油墨喷射到打印材料上的喷嘴;加热单元,其配置为加热打印材料;和洗涤单元,其配置为用洗涤液洗涤该头的喷嘴形成表面,其中油墨是包括树脂的透明油墨,所述装置具有作为用于施加低光泽的打印模式的低光泽打印模式和作为用于施加高光泽的打印模式的高光泽打印模式,并且喷墨打印装置满足:T哑光>T光泽,其中T哑光(摄氏度)是在以低光泽打印模式进行打印时加热单元的温度,并且T光泽(摄氏度)是在以高光泽打印模式进行打印时加热单元的温度。

Description

喷墨打印装置和喷墨打印方法
技术领域
本公开内容涉及喷墨打印装置和喷墨打印方法。
背景技术
为了改善工业用途(例如,广告和广告牌)、食品和饮料的包装材料的耐久性(例如,耐光性、耐水性和耐磨性),例如,使用了非渗透性记录介质,比如塑料膜。已经开发了用于这种非渗透性记录介质的各种油墨。
已经开发了具有控制光泽功能的喷墨打印装置。
例如,提出了液体喷射装置,其包括能够朝向着落目标喷射包括热塑性树脂颗粒的油墨的液体喷射头和配置为加热着落在着落目标上的油墨液滴的加热单元,其中加热单元配置为通过在对应于油墨液滴的表面开始形成膜的最小成膜温度的成膜控制温度下加热来控制油墨液滴的表面成膜度(参见,例如,PTL 1)。
引文列表
专利文献
PTL 1:日本未审查专利申请公开号2015-3397
发明内容
技术问题
本公开内容的目标为提供一种喷墨打印装置,其可以改善喷射可靠性并且对应于对哑光和光泽二者的光泽度控制。
问题的解决方案
根据本公开内容的一个方面,喷墨打印装置包括:配置为存储油墨的油墨存储单元;喷射头,其具有配置为将油墨喷射到打印材料的喷嘴;配置为加热打印材料的加热单元;以及洗涤单元,其配置为用洗涤液洗涤喷射头的喷嘴形成表面,其中油墨是包括树脂的透明油墨,喷墨打印装置具有作为用于施加低光泽的打印模式的低光泽打印模式,和作为用于施加高光泽的打印模式的高光泽打印模式,并且喷墨打印装置满足下式:
T哑光>T光泽
其中T哑光(摄氏度)是当用低光泽打印模式进行打印时加热单元的温度,并且T光泽(摄氏度)是当用高光泽打印模式进行打印时加热单元的温度。
发明的有利效果
本公开内容可以提供一种喷墨打印装置,其可以改善喷射可靠性以及对应于哑光和光泽二者的光泽度控制。
附图说明
[图1]图1是示出用于进行本公开内容的图像形成方法的图像形成设备的实例的示意图。
[图2]图2是示出图1的图像形成设备的主箱的实例的透视图。
[图3]图3是示出用于进行本公开内容的图像形成方法的图像形成设备的另一个实例的示意图。
[图4]图4是示出用擦拭构件擦拭的喷嘴板的实例的示意图。
[图5]图5是示出本公开内容的喷墨打印装置的洗涤单元的实例的示意图。
[图6]图6是示出本公开内容的喷墨打印装置的洗涤单元的另一个实例的示意图。
具体实施方式
(喷墨打印装置和喷墨打印方法)
本公开内容的喷墨打印装置包括配置为存储油墨的油墨存储单元、具有配置为将油墨喷射到打印材料的喷嘴的喷射头、配置为加热打印材料的加热单元、和配置为用洗涤液洗涤喷射头的喷嘴形成表面的洗涤单元。油墨是包括树脂的透明油墨。喷墨打印装置具有作为用于施加哑光的打印模式的哑光打印模式,和作为用于施加光泽的打印模式的光泽打印模式。喷墨打印装置满足下式:
T哑光>T光泽
其中T哑光(摄氏度)是当用哑光打印模式进行打印时加热单元的温度,并且T光泽(摄氏度)是当用光泽打印模式进行打印时加热单元的温度。喷墨打印装置可以根据需要进一步包括其他单元。
本公开内容的喷墨打印方法包括:使用具有喷嘴的喷射头将油墨喷射到打印材料以形成打印层;加热所打印的打印材料;并且用洗涤液洗涤喷射头的喷嘴形成表面。油墨是包括树脂的透明油墨。喷墨打印方法具有作为用于施加低光泽的打印模式的低光泽打印模式和作为用于施加高光泽的打印模式的高光泽打印模式。加热是满足下式的加热:
T哑光>T光泽
其中T哑光(摄氏度)是当用低光泽打印模式进行打印时加热中加热单元的温度,并且T光泽(摄氏度)是当用高光泽打印模式进行打印时加热中加热单元的温度。喷墨打印方法可以根据需要进一步包括其他步骤。
与彩色油墨相比,能够控制光泽的常规透明油墨具有较高的树脂含量。因此,当通过喷墨打印装置打印透明油墨时,存在沉积在喷射头的喷嘴形成表面上的树脂粘附的问题。
在本领域,通过根据最小成膜温度加热包括成膜控制温度的彩色油墨来控制油墨液滴的成膜度以控制光泽度,在该最小成膜温度下借助于加热单元油墨液滴开始成膜。根据本公开内容的喷墨打印装置和喷墨打印方法,使用不含着色剂的透明油墨,并且因此获得足够的光泽度差异,并且可以实现哑光和光泽二者的光泽控制。
本公开内容的喷墨打印装置和喷墨打印方法使用包括树脂的透明油墨,并且通过加热单元的温度的控制进行光泽和哑光二者的光泽控制。当赋予哑光时,与在光泽打印模式下进行打印期间的温度相比,在加热单元的高温度下进行打印。由于加热单元的温度高,包括树脂的透明油墨抑制了点的湿铺(wet spreading)和相邻点的聚结,并且形成具有大的点球高度(堆高)的点。这些点形成表面不规则性以赋予哑光。
另一方面,与哑光打印模式相比,当赋予光泽时,在加热单元的低温度下进行打印。由于加热单元的温度低,包括树脂的透明油墨加速了点的湿铺和相邻点的聚结,从而形成光滑表面。因此,赋予光泽。
如以上所述,设置对应于低光泽打印模式的哑光打印模式和对应于高光泽打印模式的光泽打印模式。
因此,本公开内容的喷墨打印装置可以进行哑光和光泽二者的光泽控制,因为喷墨打印装置使用包括树脂的透明油墨,具有作为赋予哑光的打印模式的哑光打印模式和作为赋予光泽的打印模式的光泽打印模式,并且满足下式T哑光>T光泽,其中T哑光(摄氏度)是当用哑光打印模式进行打印时加热单元的温度,并且T光泽(摄氏度)是当用光泽打印模式进行打印时加热单元的温度。
在本公开内容的喷墨打印装置中,加热单元的温度满足下式T哑光>T光泽,优选地满足下式T哑光-T光泽≧10摄氏度,并且更优选地满足下式T哑光-T光泽≧20摄氏度。
因此,加热单元的温度在哑光打印模式下设置为高以抑制点的湿铺,并且因此形成高堆高的点以形成具有较大不规则性的表面。另一方面,加热单元的温度在光泽打印模式下设置为低以加速点的湿铺以便由于相邻点的聚结而形成光滑表面。
当用哑光打印模式进行打印时,加热单元的温度T哑光(摄氏度)优选地为50摄氏度或更高,更优选地为50摄氏度或更高但80摄氏度或更低。
当用光泽打印模式进行打印时,加热单元的温度T光泽(摄氏度)优选地为70摄氏度或更低,更优选地为60摄氏度或更低。
通过设定以上提及的温度范围,使用透明油墨的打印模式可以极大地改变光泽度。
加热单元的温度的测量方法的实例包括:其中在加热单元中布置热电偶,并且直接测量加热单元的温度的方法;和其中通过辐射温度计等以非接触方式测量加热单元的周围区域的温度以将所测量的温度确定为加热单元的温度的方法。
在本公开内容中,优选地满足下式D光泽>D哑光,并且更优选地满足下式D光泽-D哑光≧10%,其中D哑光是以哑光打印模式打印的哑光打印图像的打印比率,并且D光泽是以光泽打印模式打印的光泽打印图像的打印比率。
由于以高的打印比率更容易形成光滑表面,因此以光泽打印模式打印高打印比率的图像。由于在高打印比率下发生相邻点的聚结并且难以形成表面不规则性,因此在哑光打印模式下打印低打印比率的图像。
打印比率(%)=透明油墨的打印的点数/(垂直分辨率×水平分辨率)×100
(在上式中,“透明油墨的打印的点数”是通过实际打印透明油墨而在每单位面积上形成的点数,“垂直分辨率”和“水平分辨率”分别是每单位面积的分辨率,并且在其中透明油墨被打印以重叠从而在相同位置上形成点的情况下,“透明油墨的打印的点数”表示通过实际打印透明油墨而在每单位面积上形成的点的总数)
请注意,打印比率为100%意思是单色相对于像素的最大油墨重量。
<油墨存储单元>
油墨存储单元配置为存储油墨。
油墨存储单元没有特别限制,只要油墨存储单元是能够在其中存储油墨的构件即可。油墨存储单元的实例包括油墨存储容器和油墨箱。
油墨存储容器包括在容器中存储的油墨,并且可以进一步包括根据需要适当选择的其他构件。
容器没有特别限制,并且其形状、结构、尺寸和材料根据预期目的适当地选择。容器的实例包括包含至少由铝层压膜和树脂膜形成的油墨袋的容器。
油墨箱的实例包括主箱和副箱。
<喷射头>
喷射头配置为喷射油墨以形成打印层。
喷射头包括喷嘴板、加压室和刺激产生单元。
-喷嘴板-
喷嘴板包括喷嘴基板、和布置在喷嘴基板上的油墨排出膜。
-加压室-
加压室布置为对应于布置在喷嘴板中的多个喷嘴孔中的每个。加压室是连接到喷嘴孔中的每个的多个单独的流动通道。加压室也可以被称为油墨流动通道、加压液体室、压力室、喷射室或液体室。
-刺激产生单元-
刺激产生单元是配置为产生待施加到油墨的刺激的单元。
由刺激产生单元产生的刺激没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。刺激的实例包括热(温度)、压力、振动和光。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。在以上列出的实例中,热和压力是优选的。
刺激产生单元的实例包括加热装置、压力装置、压电元件、振动产生装置、超声振荡器和灯。刺激产生单元的具体实例包括:压电致动器,比如压电元件;热致动器,其每个使用电热能转换元件,比如热敏电阻,利用由油墨的膜沸腾引起的相变;形状记忆合金致动器,其每个利用由于温度改变引起的金属相变;和静电致动器,其每个利用静电力。
在其中刺激是“热”的情况下,例如,通过热头,将对应于打印信号的热能施加到喷射头内的油墨。通过热能在油墨中形成气泡,并且油墨在气泡的压力下以液滴形式从喷嘴板的喷嘴孔喷射。
在其中刺激是“压力”的情况下,通过向压电元件施加电压使压电元件弯曲,该压电元件结合到喷射头的油墨流动路径中所谓的压力室的位置。结果,压力室的体积收缩以从喷射头的喷嘴孔以液滴形式喷射油墨。
在上述实例中,优选的是其中将电压施加到压电元件而排出油墨的压电系统。
<加热步骤和加热单元>
加热步骤是包括加热所打印的打印材料并且通过加热单元进行的步骤。
加热单元包括配置为加热并干燥用作待打印材料的打印材料的打印的表面和背面的单元。加热单元的实例包括红外线加热器、热空气加热器、和加热辊。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
用于干燥用作待打印材料的打印材料的方法没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。该方法的实例包括:其中使油墨已沉积至其的打印材料与作为干燥单元的加热的流体(比如热空气)接触的方法;其中使油墨已沉积至其的打印材料与加热构件接触以通过热传递进行加热的方法;和其中通过施加能量射线(比如红外射线和远红外线)来加热油墨已沉积至其的打印材料的方法。
可以在打印之前,在打印期间,在打印之后或其任意组合进行加热。
通过在打印之前或在打印期间加热,可以在加热的介质上进行打印。通过在打印之后加热,可以干燥印刷品。
加热持续时间没有特别限制并且可以根据预期目的适当选择,只要打印材料的表面温度可以控制为期望的温度即可。
可以通过控制用作待打印材料的打印材料的传递速度来控制加热持续时间。
<洗涤步骤和洗涤单元>
洗涤步骤是包括用洗涤液洗涤喷射头的喷嘴形成表面和通过洗涤单元进行的步骤。注意,洗涤单元可以包括在喷墨打印装置的维护恢复系统中,或者可以包括维护恢复系统。
洗涤单元包括洗涤液施加单元和擦拭单元。
洗涤步骤包括洗涤液施加步骤和擦拭步骤。
―洗涤液施加步骤和洗涤液施加单元―
洗涤液施加步骤是包括将洗涤液施加到擦拭构件的步骤。例如,洗涤液施加步骤是包括将洗涤液施加到布置在按压构件上的擦拭构件的步骤。
洗涤液施加单元是配置为将洗涤液施加到布置在按压构件上的擦拭构件的单元。例如,洗涤液施加单元是配置为将洗涤液施加到布置在按压构件上的擦拭构件的单元。
洗涤液施加步骤可以通过洗涤液施加单元适当地进行。
按压构件没有特别限制,只要按压构件是能够经由擦拭构件按压喷嘴形成表面的构件即可并且根据预期目的适当地选择。按压构件的实例包括加压辊、加压辊和加压带的组合、擦拭器和叶片。在以上列出的实例中,加压辊是优选的。
洗涤液施加单元没有特别限制,只要洗涤液施加单元可以施加一定量的洗涤液即可并且可以根据预期目的适当选择。洗涤液施加单元的实例包括通过移液管、喷嘴、喷雾器、分配器和涂布装置施加。
擦拭构件没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。擦拭构件的实例包括无纺布和布。在以上列出的实例中,以卷的形式缠绕的擦拭构件是优选的,并且鉴于高可靠性且较少的粉尘排放,以卷的形式缠绕的无纺布是优选的。
优选地通过记录时间(喷射时间)来控制所施加的洗涤液的量。在这种情况下,所施加的洗涤液的量更优选地选自多个设定值。
设定值的实例包括洗涤液的施加方法(例如,“压力”、“施加次数”和“施加喷嘴数”)。此外,优选地通过施加到用作洗涤液施加单元的洗涤液施加喷嘴的压力来控制所施加的洗涤液的量。在其中由多个洗涤液施加喷嘴施加洗涤液的情况下,优选地通过洗涤液施加喷嘴的数量来控制施加到擦拭构件的洗涤液的量。另外,优选地通过从洗涤液施加喷嘴施加的洗涤液的量来控制施加到擦拭构件的洗涤液的量。
―擦拭步骤和擦拭单元―
擦拭步骤是包括用擦拭构件擦拭所施加的洗涤液的步骤。擦拭单元是配置为用擦拭构件擦拭所施加的洗涤液的单元。擦拭步骤和擦拭单元优选地擦拭喷嘴表面。擦拭步骤适当地通过擦拭单元进行。
用于用洗涤液施加至其的擦拭构件擦拭喷嘴表面的方法没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。该方法的实例包括其中用作洗涤液施加至其的擦拭构件的无纺布被通过用作按压构件的加压辊抵靠喷墨头的喷嘴表面按压的方法。
<洗涤液>
用于本公开内容的洗涤液是包括水、由以下通式(1)表示的化合物、二元醇醚类化合物和表面活性剂的洗涤液,其中溶解在100g的25摄氏度的水中的二元醇醚类化合物的量是大于5g,并且二元醇醚类化合物的量是按质量计1%或更大但按质量计30%或更小。洗涤液可以根据需要进一步包括其他成分。
[化学式1]
Figure BDA0003057154890000081
在通式(1)中,R1是具有1个或更多但4个或更少的碳原子的烷基。
包括乙二醇醚和乙二醇酯中的至少一种的常规洗涤液不能获得足够的去污力,并且其存储稳定性较差并且与油墨混合稳定性较差。另一方面,在本公开内容中使用的洗涤液与油墨的混合稳定性优异,并且可以进行优异的清洁。
与单独使用由通式(1)表示的化合物或二元醇醚类化合物相比,通过组合使用由通式(1)表示的化合物和二元醇醚类化合物可以获得较高的去污力。此外,即使在其中单独使用二元醇醚类化合物导致分离的情况下,也可以获得足够的存储稳定性。
如所描述,用于本公开内容中的洗涤液包括水、由通式(1)表示的化合物、二元醇醚类化合物和表面活性剂,其中溶解在100g的25摄氏度的水中的二元醇醚类化合物的量是大于5g,并且二元醇醚类化合物的量是按质量计1%或更大但按质量计30%或更小。
<<通式(1)表示的化合物>>
[化学式2]
Figure BDA0003057154890000091
在通式(1)中,R1是具有1个或更多但4个或更少碳原子的烷基。
在通式(1)中,R1是具有1个或更多但4个或更少碳原子的烷基。其实例包括甲基、乙基、丙基和丁基。在以上列出的实例中,甲基、乙基和丁基是优选的,并且甲基和叔丁基是更优选的。
由通式(1)表示的化合物的实例包括3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺(当通式(1)中的R1为甲基时)和3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺(其中通式(1)中的R1为丁基)。
由通式(1)表示的化合物可以适当地合成以供使用或从商业产品中选择。商业产品的实例包括3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺(Equamide M100,可获得自Idemitsu KosanCo.,Ltd.)和3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺(Equamide B100,可获得自Idemitsu KosanCo.,Ltd.)。
3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺可以以如下方式合成。在装配有搅拌器、热电偶和氮气入口管的300mL可分离烧瓶中加料19.828g的N,N-二甲基丙烯酰胺和19.868g的乙醇,并在将氮气引入到烧瓶的同时搅拌所得混合物。
随后,添加0.338g的甲醇钠,并且使得所得物在35摄氏度下反应4小时。在反应完成之后,添加150mg的磷酸并且使所得溶液均匀,接着将溶液静置3小时。过滤所获得的溶液以去除沉淀物,并通过蒸发器去除未反应的产品,从而合成3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺。
可以以如下方式合成3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺。在装配有搅拌器、热电偶和氮气入口管的300mL可分离烧瓶中加料19.828g的N,N-二甲基丙烯酰胺和19.868g的乙醇,并且在氮气引入到烧瓶的同时搅拌所得混合物。
随后,添加0.338g的丁醇钠,并使所得物在35摄氏度下反应4小时。在反应完成之后,添加150mg的磷酸并使得所得溶液均匀,接着将溶液静置3小时。过滤所获得的溶液以去除沉淀物,并且通过蒸发器去除未反应的产品,从而合成3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺。
由通式(1)表示的化合物的量相对于洗涤液的总量优选地为按质量计10%或更大但按质量计60%或更小,更优选地为按质量计20%或更大但按质量计50%或更小。当其量为按质量计10%或更大但按质量计60%或更小时,可以实现去污力、喷射稳定性和存储稳定性的全部。
<<二元醇醚类化合物>>
二元醇醚类化合物具有在油墨膜上起作用并且可以改善去污力的强力。当在洗涤液中包括由通式(1)表示的化合物和二元醇醚类化合物的组合时,可以实现去污力、喷射稳定性和存储稳定性的全部。
二元醇醚类化合物没有特别限制,只要二元醇醚类化合物是其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为大于5g的二元醇醚类化合物即可并且可以根据预期目的适当选择。二元醇醚类化合物的实例包括乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚、二甘醇甲基乙基醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、丙二醇正丙基醚、三甘醇单甲醚、三甘醇单乙醚、三甘醇单丁醚、三丙二醇单甲醚和由以下通式(2)表示的二烷基二元醇醚类化合物。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。在以上列出的实例中,由以下通式(2)表示的二烷基二元醇醚类化合物是特别优选的,因为二烷基二元醇醚类化合物可以容易地软化污垢并且可以改善去污力。
[化学式3]
Figure BDA0003057154890000101
在通式(2)中,R2是CnH2n+1,其中n是1至4,R3是氢原子或甲基,并且m是1至4的整数。
由通式(2)表示的二烷基二元醇醚类化合物的实例包括二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇二丁醚、四甘醇二甲醚和四甘醇二乙醚。
其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为大于5g的二元醇醚类化合物的量为相对于洗涤液的总量按质量计1%或更大但按质量计30%或更小,并且优选地为按质量计1%或更大但按质量计10%或更小。当其量为按质量计1%或更大但按质量计30%或更小时,可以实现去污力、喷射稳定性和存储稳定性的全部。
<<其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为5g或更少的二元醇醚类化合物>>
洗涤液优选地进一步包括其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为5g或更少的二元醇醚类化合物。
由于洗涤液包括其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为5g或更少的二元醇醚类化合物,因此该洗涤液还可以作用于疏水性污垢,可以使作用在具有高树脂含量的油墨膜上的去污力强,因此改善去污力。
特别地,组合使用其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为是5g或更少的二元醇醚类化合物和由通式(2)表示的二烷基二元醇醚类化合物是优选的,因为可以获得预料不到的去污力效果。
其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为5g或更少的二元醇醚类化合物的实例包括二丙二醇正丁基醚、三丙二醇正丁基醚和丙二醇苯基醚。
其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为5g或更少的二元醇醚类化合物的量相对于洗涤液的总量优选地为按质量计1%或更大但按质量计20%或更小,更优选地为按质量计1%或更大但按质量计10%或更小。当其量为按质量计1%或更大时,改善了去污力。当其量为按质量计20%或更小时,改善了与油墨的混合稳定性。
在本公开内容中,除了由通式(1)表示的化合物和乙二醇醚之外,洗涤液还可以包括其他溶剂,只要将要包括的溶剂不损害本公开内容的可获得的效果即可。
以上提及的其他溶剂没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。其实例包括水溶性有机溶剂。
水溶性有机溶剂没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。水溶性有机溶剂的实例包括多元醇、含氮杂环化合物、酰胺、胺、含硫化合物、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯和具有8个或更多碳原子的多元醇化合物。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
多元醇的实例包括乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、2,4-戊二醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇、1,3-己二醇、2,5-己二醇、1,5-己二醇、甘油、1,2,6-己三醇、2-乙基-1,3-己二醇、乙基-1,2,4-丁三醇、1,2,3-丁三醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇和3-甲基-1,3,5-戊三醇(petriol)。
含氮杂环化合物的实例包括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-2-咪唑啉酮、ε-己内酰胺和γ-丁内酯。
酰胺的实例包括甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺和3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺。
胺的实例包括单乙醇胺、二乙醇胺和三乙胺。
含硫化合物的实例包括二甲基亚砜、环丁砜和硫代二乙醇。
具有8个或多个碳原子的多元醇化合物的实例包括2-乙基-1,3-己二醇和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇。
<<表面活性剂>>
作为表面活性剂,可以使用聚氧化烯表面活性剂、有机硅表面活性剂、含氟表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂中的任一种。在以上列出的实例中,聚氧化烯表面活性剂和有机硅表面活性剂是优选的,并且鉴于去污力和存储稳定性,聚氧化烯表面活性剂是特别优选的。
聚氧化烯表面活性剂的实例包括聚氧乙烯二苯乙烯基苯醚和聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚。
聚氧化烯表面活性剂可以是适当地合成以供使用或从商业产品中选择。商业产品的实例包括EMULGEN A-60(聚氧乙烯二苯乙烯基苯醚)、EMULGEN LS-106(聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚)和EMULGEN LS-110(聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚)(均为高级醇醚非离子表面活性剂,可获得自Kao Corporation)。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
有机硅表面活性剂没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。其实例包括侧链改性的聚二甲基硅氧烷、两端改性的聚二甲基硅氧烷、一端改性的聚二甲基硅氧烷和侧链两端改性的聚二甲基硅氧烷。其中,包括聚氧乙烯基或聚氧乙烯聚氧丙烯基作为改性基团的聚醚改性的有机硅表面活性剂是特别优选的,因为这种表面活性剂作为水性表面活性剂具有优异的性能。
此外,作为有机硅表面活性剂,可以使用聚醚改性的有机硅表面活性剂。其实例包括其中聚亚烷基氧化物结构被引入到二甲基硅氧烷的Si位点的侧链的化合物。
以上列出的表面活性剂可以是适当地合成以供使用,或者从商业产品中选择。例如,商业产品可以获得自BYK Japan KK、Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.、Dow CorningToray Co.,Ltd.、NIHON EMULSION Co.,Ltd.、Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.等。
聚醚改性的有机硅表面活性剂没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。其实例包括由以下通式(S-1)表示的化合物,其中聚亚烷基氧化物结构被引入到二甲基聚硅氧烷Si位点的侧链。
[化学式4]
Figure BDA0003057154890000131
在通式(S-1)中,m、n、a和b各自独立地是整数,R是亚烷基,并且R’是烷基。
作为聚醚改性的有机硅表面活性剂,可以使用商业产品。其实例包括:KF-618、KF-642和KF-643(可获得自Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.);EMALEX-SS-5602和SS-1906EX(可获得自NIHON EMULSION Co.,Ltd.);FZ-2105、FZ-2118、FZ-2154、FZ-2161、FZ-2162、FZ-2163和FZ-2164(可获得自Dow Corning Toray Co.,Ltd.);BYK-33和BYK-387(可获得自BYKJapan KK);和TSF4440、TSF4452和TSF4453(可获得自Momentive Performance MaterialsLLC)。
作为含氟表面活性剂,例如,全氟烷基磺酸化合物、全氟烷基羧酸化合物、全氟烷基磷酸酯化合物、全氟烷基环氧乙烷加合物和在其侧链上具有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物化合物是特别优选的,因为以上列出的表面活性剂具有较低的起泡性。全氟烷基磺酸化合物的实例包括全氟烷基磺和全氟烷基磺酸盐。全氟烷基羧酸化合物的实例包括全氟烷基羧酸和全氟烷基羧酸盐。在其侧链中具有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物化合物的实例包括在其侧链中具有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物的硫酸酯盐和在其侧链中具有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物的盐。含氟表面活性剂中盐的抗衡离子的实例包括Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2和NH(CH2CH2OH)3
两性表面活性剂的实例包括月桂基氨基丙酸盐、月桂基二甲基甜菜碱、硬脂基二甲基甜菜碱和月桂基二羟乙基甜菜碱。
非离子表面活性剂的实例包括聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧乙烯丙烯嵌段聚合物、脱水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯和乙炔醇的环氧乙烷加合物。
阴离子表面活性剂的实例包括聚氧乙烯烷基醚乙酸酯、十二烷基苯磺酸盐、月桂酸酯和聚氧乙烯烷基醚硫酸盐。
以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
表面活性剂的量没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择而没有任何限制。鉴于优异的润湿性和喷射稳定性和图像质量的改善,其量优选地为按质量计0.001%或更大但按质量计5%或更小,更优选地为按质量计0.05%或更大但按质量计5%或更小,并且甚至更优选地按质量计0.1%或更大但按质量计3%或更小。
<<水>>
水的量没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。水的量相对于洗涤液的总量优选地为按质量计10%或更大但按质量计80%或更小,更优选地为按质量计10%或更大但按质量计60%或更小,并且特别优选地为按质量计10%或更大但按质量计59%或更小。当其量为按质量计10%或更小,可以干净地擦拭在喷嘴形成表面的界面上的油墨沉积物,并且可以获得足够的喷射可靠性。当其量为按质量计80%或更小时,油墨沉积物可以充分溶胀。此外,可以通过添加水来消除闪点。
<<其他成分>>
以上提及的其他成分没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。其实例包括消泡剂、防腐剂和杀真菌剂、缓蚀剂、以及pH调节剂。
-消泡剂-
消泡剂没有特别限制。其实例包括硅基消泡剂、聚醚基消泡剂和脂肪酸酯基消泡剂。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。在以上列出的实例中,硅基消泡剂是优选的,因为硅基消泡剂具有优异的消泡效果。
-防腐剂和杀真菌剂-
防腐剂和杀真菌剂没有特别限制。其实例包括1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。
-缓蚀剂-
缓蚀剂没有特别限制。其实例包括酸性亚硫酸盐和硫代硫酸钠。
-pH调节剂-
pH调节剂没有特别限制,只要pH调节剂可以将pH调节至7或更高即可。其实例包括胺,比如二乙醇胺和三乙醇胺。
当擦拭喷墨打印装置的油墨喷射头的喷嘴表面时,使用用于本公开内容的洗涤液。作为洗涤液的使用方法,可以通过将洗涤液施加到擦拭构件上,或者将洗涤液喷洒在喷嘴表面上接着用擦拭构件擦拭来使用洗涤液。
将描述包括本公开内容的洗涤单元的图像形成设备。
图3是示出包括洗涤单元的图像形成设备的实例的示意图,其中图像形成设备配备有串行式液滴喷射装置。将参考图3至5描述图像形成设备。
滑架3可移动地保持有横向桥接到左侧板和右侧板的主引导构件1和副引导构件。滑架3由主扫描电动机5经由由驱动皮带轮6和空转皮带轮7支撑的正时皮带8在主扫描方向(滑架行进方向)上往复驱动。
分别由液体喷射头形成的记录头4a和4b(当没有对它们进行区分时仅称为“记录头4”)被安装在滑架3中。例如,记录头4喷射每种颜色的油墨液滴,例如,黄色(Y)、青色(C)、品红(M)或黑色(K)。此外,记录头4包括由在垂直于主扫描方向的副扫描方向上布置的多个喷嘴形成的喷嘴阵列4n,并且记录头4以液滴喷射方向向下的方式安装。
如图4中所示出,记录头4包括两个喷嘴阵列Na和Nb,在每个喷嘴阵列中布置多个喷嘴阵列4n。
作为构成记录头4的液体喷射头,例如,可以使用压电致动器(例如,压电元件)或利用由于使用热电转换元件(例如,热敏电阻)的液体的膜沸腾而引起相变的热致动器。
为了运输片材10,布置了配置为静电吸引片材以运输到面向记录头4的位置的输送带12。输送带12是环形带,并且被支撑在输送辊13和张力辊14之间。
通过副扫描电动机16经由正时皮带17和正时皮带轮18使输送辊13旋转干燥,从而使输送带12在副扫描方向上旋转。在输送带12旋转的同时输送带12由充电辊充电(施加电荷)。
在滑架3的主扫描方向的一侧,配置为进行记录头4的维护和恢复的包括洗涤单元的维护恢复机构20布置在输送带12的一侧。在滑架3的主扫描方向的另一侧,在输送带12的一侧,记录头4对空转喷射接收器21进行空转喷射。
例如,维护恢复机构20包括配置为覆盖记录头4的喷嘴形成表面(形成喷嘴的表面)的盖构件20a、配置为擦拭喷嘴形成表面的洗涤单元20b、和向其喷射无助于图像形成的液滴的空转喷射接收器。
此外,具有一定图案的编码器标尺23沿着滑架3的主扫描方向水平布置在两侧的侧板之间,并且由配置为读取编码器标尺23的图案的透射光传感器形成的编码器传感器24布置在滑架3中。编码器标尺23和编码器标尺24构成配置为检测滑架3的运动的线性编码器(主扫描编码器)。
此外,将码盘25附接到输送辊13的轴,并且布置由透射光传感器形成的编码器传感器26,其配置为检测在码盘25中形成的图案。码盘25和编码器传感器26构成旋转编码器(副扫描编码器),其配置为检测输送带12的移动量和移动位置。
在以上述方式构造的图像形成设备中,片材10从供纸盘被供给到带电的输送带12并被静电吸引在其上,并且片材10通过输送带12的旋转而在副扫描方向上运输。
当滑架3在主扫描方向移动时,根据图像信号驱动记录头4,并且油墨液滴被喷射在停止的片材10上以进行1行记录。然后,片材10被运输预定距离,接着进行下一行的记录。
通过接收记录终止信号或通知片材10的后端达到记录区域的信号来终止记录操作,然后将片材10弹射在纸弹射托盘上。
此外,当进行记录头4的清洁时,滑架3在等待进行打印(记录)期间移动到维护恢复机构20,然后由包括洗涤单元的维护恢复机构20进行清洁。此外,记录头4可以在移动维护恢复机构20而不移动记录头4的情况下进行清洁。
图3中示出的记录头4包括两个喷嘴阵列Na和Nb,在其每个中,如图4中所示,多个喷嘴阵列4a对准。记录头4a的一个喷嘴阵列Na喷射黑色(K)的液滴,并且另一个喷嘴阵列Nb喷射青色(C)的液滴。记录头4b的一个喷嘴阵列Na喷射品红(M)的液滴,并且另一个喷嘴阵列Nb喷射黄色(Y)的液滴。
如图5中所示出,洗涤单元20b主要包括片材形式的擦拭构件320、发送片材形式的擦拭构件的辊510、配置为将所发送的擦拭构件320压向喷嘴形成表面的加压辊520、和配置为收集用于擦拭的擦拭构件320的卷绕辊530。此外,除了片材形式的擦拭构件之外,洗涤单元20b可以包括用于擦拭喷嘴形成表面的橡胶叶片等。加压辊520使用弹簧,并且可以通过调节洗涤单元和喷嘴形成表面之间的距离来调节加压辊520的压力。加压构件不限于辊,并且可以是由树脂或橡胶形成的固定构件。在其中布置橡胶叶片等的情况下,通过布置其中使橡胶叶片等与片材形式的擦拭构件接触的机构,可以将橡胶叶片等的清洁功能赋予片材形式的擦拭构件。
在将预定量的洗涤液施加到擦拭构件320之后,清洁单元和头相对移动,同时将擦拭构件320按压在喷嘴形成表面上以擦拭沉积在喷嘴形成表面上的外来物500。沉积在喷嘴形成表面上的外来物500的实例包括当从喷嘴喷射油墨时产生的雾状油墨、通过清洁等从喷嘴抽吸油墨时沉积的油墨、通过干燥产生的粘附在喷嘴形成表面上的油墨、雾状油墨或沉积在盖构件的油墨。洗涤液可以预先施加到擦拭构件。
图6是示出本公开内容的喷墨打印装置中的洗涤单元的另一个实例的示意图。图6的洗涤单元300是配置为洗涤油墨喷射头的喷嘴板301的喷嘴表面301a的油墨喷射面的装置。
洗涤单元300包括用作擦拭构件的无纺布303、用作洗涤液施加单元的洗涤液施加喷嘴302、用作按压构件的按压辊305、和配置为在擦拭过程之后卷绕无纺布的卷绕辊304。
洗涤液经由未示出的洗涤液供应管由洗涤液箱供应。通过驱动布置在洗涤液供应管的中间的泵,将洗涤液以根据记录时间的施加量从洗涤液施加喷嘴302施加到用作擦拭构件的无纺布303。注意,无纺布303被以卷的形式卷绕。
如图6中所示出,洗涤液施加至其的无纺布303与油墨喷射头的喷嘴表面301a接触并通过用作按压构件的按压辊305按压在油墨喷射头的喷嘴表面301a上,从而清洁喷嘴表面301a。在完成擦拭过程之后,无纺布303卷绕在卷绕辊304中。
可以布置各自用作洗涤液施加单元的多个洗涤液施加喷嘴302。基于由控制单元(未示出)进行的控制,将压力施加到每个洗涤液施加喷嘴302。可以通过适当地改变压力调节洗涤液的施加量。此外,可以基于由控制单元(未示出)进行的控制,通过改变洗涤液施加至其的喷嘴的数量来调节洗涤液的施加量。另外,可以基于由控制单元(未示出)进行的控制通过改变洗涤液的施加次数来调节洗涤液的施加量。
如以上所述,在记录期间或在记录之后,可以使用洗涤液施加至其的擦拭构件擦拭喷嘴表面。
以上描述了其中无纺布303浸入洗涤液中的实例。然而,可以通过喷雾等(未示出)使洗涤液与喷嘴表面301a接触来擦拭喷嘴表面301a,并且可以用无纺布303擦拭喷嘴表面301a。
<油墨>
透明油墨用作油墨。透明油墨意思是基本上不含着色剂的无色透明的油墨。
作为透明油墨,存在水基透明油墨和溶剂基透明油墨。在本公开内容中,透明油墨包括水基油墨和溶剂基油墨二者。两种油墨在下文中统称为透明油墨。
透明油墨包括树脂,并且优选地进一步包括溶剂或水。可以在透明油墨中组合使用溶剂和水。透明油墨可以根据需要进一步包括其他成分。
<<水>>
水没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。水的实例包括纯水,比如离子交换水、超滤水、反渗透过滤水、蒸馏水和超纯水。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
水的量没有特别限制。当透明油墨用作水基透明油墨时,水的量相对于透明油墨的总量可以为按质量计0.1%或更大但按质量计80%或更小,并且优选地为按质量计15%或更大但按质量计60%或更小。当水的量为按质量计15%或更大时,可以防止透明油墨具有较高的粘度,并且可以改善其喷射稳定性。当水的量为按质量计60%或更小时,对非渗透性打印材料的润湿性是优异的,并且可以改善图像质量。
<<有机溶剂>>
透明油墨可以包括有机溶剂。有机溶剂没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。有机溶剂的实例包括水溶性有机溶剂。“水溶性”有机溶剂意思是,例如,5g或更多的有机溶剂溶解在100g的25摄氏度的水中。
水溶性有机溶剂的具体实例包括但不限于,多元醇,比如乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、1,6-己二醇、甘油、1,2,6-己三醇、2-乙基-1,3-己二醇、乙基1,2,4-丁三醇、1,2,3-丁三醇和3-甲基-1,3,5-戊三醇;多元醇烷基醚,比如乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚、四甘醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚和二丙二醇单甲基醚;多元醇芳基醚,比如乙二醇单苯基醚和乙二醇单苄基醚;含氮杂环化合物,比如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-丁内酯;酰胺,比如甲酰胺、N-甲基甲酰胺和N,N-二甲基甲酰胺;胺,比如单乙醇胺、二乙醇胺和三乙胺;含硫化合物,比如二甲基亚砜、环丁砜和硫代二乙醇;碳酸亚丙酯和碳酸亚乙酯。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
透明油墨中有机溶剂的比例没有特别限制,并且可以适当选择以适合特定应用。在油墨的干燥性和排出可靠性方面,比例是优选地为按质量计10%或更大但按质量计60%或更小,并且更优选地为按质量计20%或更大但按质量计60%或更小。
<<树脂>>
树脂没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。树脂的实例包括聚氨酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、乙酸乙烯酯基树脂、苯乙烯树脂、丁二烯树脂、苯乙烯-丁二烯树脂、氯乙烯树脂、丙烯酸-苯乙烯树脂和丙烯酸-有机硅树脂。
当生产油墨时,优选地添加由以上列出的树脂中的任一种形成的树脂颗粒。可以以其中使用水作为分散介质将树脂颗粒分散的树脂乳液的状态将树脂颗粒添加到油墨中。作为树脂颗粒,可以使用适当合成的树脂颗粒,或者可以使用商业产品。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。在以上列出的实例中,聚氨酯树脂是优选的。当使用透明油墨形成油墨膜时,通过添加聚氨酯树脂增加涂布膜的韧性。聚氨酯树脂的添加是优选的,因为涂布膜内的破损导致涂布膜的部分剥离,或者由于涂布膜的表面状态的改变导致摩擦区域的颜色变化。
-聚氨酯树脂-
聚氨酯树脂的实例包括聚醚基聚氨酯树脂、聚碳酸酯基聚氨酯树脂和聚酯基聚氨酯树脂。
聚氨酯树脂没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。聚氨酯树脂的实例包括通过多元醇和多异氰酸酯之间的反应而获得的聚氨酯树脂。
-多元醇-
多元醇的实例包括聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚酯多元醇。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
-聚醚多元醇-
聚醚多元醇的实例包括通过使用至少一种包括2个或多个活性氢原子的化合物作为起始材料的环氧烷的加成聚合而获得的聚醚多元醇。
包括2个或多个活性氢原子的化合物的实例包括乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、三亚甲基二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油、三羟甲基乙烷和三羟甲基丙烷。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
环氧烷的实例包括环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、氧化苯乙烯、表氯醇和四氢呋喃。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
聚醚多元醇没有特别限制,并且可以根据预期目的适当选择。鉴于形成能够赋予极其优异的耐磨性的用于油墨的粘合剂,聚氧四亚甲基二醇和聚氧丙二醇是优选的。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
-聚碳酸酯多元醇-
此外,用于生产聚氨酯树脂的聚碳酸酯多元醇的实例包括通过碳酸酯和多元醇之间的反应获得的聚碳酸酯多元醇、和通过光气和双酚A之间的反应获得的聚碳酸酯多元醇。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
碳酸酯的实例包括碳酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸乙酯、碳酸二乙酯、环碳酸酯和碳酸二苯酯。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
多元醇的实例包括:相对低分子量的二羟基化合物,比如乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、2,5-己二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、对苯二酚、间苯二酚、双酚A、双酚F和4,4′-联苯酚;聚醚多元醇,比如聚乙二醇、聚丙二醇和聚氧四亚甲基二醇;以及聚酯多元醇,比如聚己二酸六亚甲基酯、聚琥珀酸六亚甲基酯和聚己内酯。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
-聚酯多元醇-
聚酯多元醇的实例包括通过低分子量多元醇和多元羧酸之间的酯化反应获得的聚酯多元醇、通过环状酯化合物比如ε-己内酯的开环聚合反应获得的聚酯及其共聚物聚酯。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
低分子量多元醇的实例包括乙二醇和丙二醇。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
多元羧酸的实例包括琥珀酸、己二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、其酸酐及其可形成酯的衍生物。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
-多异氰酸酯-
多异氰酸酯的实例包括:芳族二异氰酸酯,比如亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和萘二异氰酸酯;和脂族或脂环族二异氰酸酯,比如六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯和2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。在以上列出的实例中,鉴于耐候性,脂环族二异氰酸酯是优选的。
此外,通过使用至少一种脂环族二异氰酸酯,可以容易地获得预期的涂布膜强度和耐磨性。
脂环族二异氰酸酯的实例包括异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯。
脂环族二异氰酸酯的量相对于异氰酸酯化合物的总量优选地为按质量计60%或更大。
(聚氨酯树脂的生产方法)
聚氨酯树脂没有特别限制,并且可以通过本领域中通常使用的任何生产方法获得。其生产方法的实例包括以下方法。
首先,使多元醇和多异氰酸酯在没有溶剂的情况下或者在有机溶剂的存在下以异氰酸酯基过量的当量比反应,从而产生包括异氰酸酯末端的氨基甲酸酯预聚物。
随后,通过中和剂中和包括异氰酸酯末端的氨基甲酸酯预聚物中的阴离子基团。此后,使预聚物与扩链剂反应,接着任选地去除有机溶剂,从而获得聚氨酯树脂。
可以用于生产聚氨酯树脂的有机溶剂的实例包括:酮,比如丙酮和甲基乙基酮;醚,比如四氢呋喃和二
Figure BDA0003057154890000221
烷;乙酸酯,比如乙酸乙酯和乙酸丁酯;腈,比如乙腈;和酰胺,比如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和N-乙基吡咯烷酮。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
扩链剂的实例包括多胺和其他含活性氢基团的化合物。
多胺的实例包括:二胺,比如乙二胺、1,2-丙二胺、1,6-六亚甲基二胺、哌嗪、2,5-二甲基哌嗪、异佛尔酮二胺、4,4′-二环己基甲烷二胺和1,4-环己二胺;多胺,比如二亚乙基三胺、二亚丙基三胺和三亚乙基四胺;肼类,比如肼、N,N′-二甲基肼和1,6-六亚甲基双肼;和琥珀酸二酰肼、己二酸二酰肼、戊二酸二酰肼、癸二酸二酰肼和间苯二酰肼。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
其他含活性氢基团的化合物的实例包括:二醇类,比如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、六亚甲基二醇、蔗糖、亚甲基二醇、甘油和山梨糖醇;酚类,比如双酚A、4,4′-二羟基二苯基、4,4′-二羟基二苯基醚、4,4′-二羟基二苯基砜、氢化双酚A和对苯二酚;和水。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
鉴于由于碳酸酯基团的高聚集力的耐水性、耐热性、耐磨性、耐候性和图像耐磨性,聚氨酯树脂优选地是聚碳酸酯基聚氨酯树脂。当使用聚碳酸酯基聚氨酯树脂时,可以获得适用于在恶劣环境比如户外使用中使用的印刷品的油墨。
作为聚氨酯树脂,可以使用商业产品。其商业产品的实例包括UCOAT UX-485(聚碳酸酯基聚氨酯树脂)、UCOAT UWS-145(聚酯基聚氨酯树脂),PERMARIN UA-368T(聚碳酸酯基聚氨酯树脂)和PERMARIN UA-200(聚醚基聚氨酯树脂)(均可获得自Sanyo ChemicalIndustries,Ltd.)。以上列出的实例可以单独使用或组合使用。
透明油墨中包括的树脂的量优选地为按质量计8.0%或更大,更优选地为按质量计8.0%或更大但按质量计25%或更小。当树脂的量为按质量计8.0%或更大时,可以用少量的透明油墨控制哑光和光泽。当树脂的量为按质量计25%或更小,获得了透明油墨的优异的喷射稳定性,因此以这种量使用的树脂是优选的。
通过形成各自具有大的点球高度(堆高)的单个点并赋予表面不规则性来实现哑光。
当透明油墨中树脂的量大时,容易形成具有高堆高的点,并且容易赋予哑光光泽度。因此,在透明油墨中使用大量的树脂是优选的。
另一方面,通过用透明油墨填充表面的不规则以形成光滑表面以赋予光滑度来实现光泽。为了用透明油墨填充表面的不规则,在透明油墨中使用大量的树脂是优选的,因为可以用少量的透明油墨来填充表面的不规则,并且容易赋予光泽。
<表面活性剂>
透明油墨优选地包括表面活性剂。
当将表面活性剂添加到油墨中时,在油墨液滴着落在打印材料比如纸上之后,油墨的表面张力降低以加速油墨向打印材料的渗透。因此,可以减少羽化或渗色。
根据表面活性剂的亲水基团的极性,将表面活性剂分为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂。
此外,根据表面活性剂的疏水基团的结构,将表面活性剂分为氟基表面活性剂、硅基表面活性剂和乙炔基表面活性剂。
在本公开内容中,主要使用氟基表面活性剂,但是可以组合使用硅基表面活性剂或乙炔基表面活性剂。
表面活性剂的量相对于透明油墨的总量优选地为按质量计2.0%或更小,更优选地为按质量计0.05%或更大但按质量计2.0%或更小,并且甚至更优选地为按质量计0.1%或更大但按质量计2.0%或更小。当表面活性剂的量为按质量计2.0%或更小时,在哑光打印模式下可以实现光泽度的显著降低。
作为表面活性剂,可以使用硅基表面活性剂、含氟表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂中任一种。
硅基表面活性剂没有特别限制,并且可以适当地选择以适合特定应用。其中,优选的是即使在高pH环境下也不会分解的硅基表面活性剂。其具体实例包括但不限于,侧链改性的聚二甲基硅氧烷、两端改性的聚二甲基硅氧烷、一端改性的聚二甲基硅氧烷、和侧链两端改性的聚二甲基硅氧烷。具有聚氧乙烯基或聚氧乙烯聚氧丙烯基的硅基表面活性剂是特别优选的,因为这种试剂展现出作为水性表面活性剂的良好特性。可以使用聚醚改性的有机硅基表面活性剂作为硅基表面活性剂。其具体实例是其中将聚亚烷基氧化物结构引入到二甲基硅氧烷的Si位点的侧链的化合物。
含氟表面活性剂的具体实例包括但不限于,全氟烷基磺酸化合物、全氟烷基羧酸化合物、全氟烷基磷酸酯化合物、全氟烷基环氧乙烷的加合物和在其侧链上具有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物化合物。这些是特别优选的,因为它们不容易起泡。全氟烷基磺酸化合物的具体实例包括但不限于,全氟烷基磺酸和全氟烷基磺酸盐。全氟烷基羧酸化合物的具体实例包括但不限于,全氟烷基羧酸和全氟烷基羧酸盐。在其侧链中具有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物化合物的具体实例包括但不限于,在其侧链中具有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物的硫酸酯盐和在其侧链中具有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物的盐。这些氟基表面活性剂中盐的抗衡离子是,例如,Li、Na、K、NH4、NH3CH2CH2OH、NH2(CH2CH2OH)2和NH(CH2CH2OH)3
两性表面活性剂的具体实例包括但不限于,月桂基氨基丙酸盐、月桂基二甲基甜菜碱、硬脂基二甲基甜菜碱和月桂基二羟乙基甜菜碱。
非离子表面活性剂的具体实例包括但不限于,聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧乙烯丙烯嵌段聚合物、脱水山梨糖醇脂族酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂族酸酯、和乙炔醇与环氧乙烷的加合物等。
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酯、十二烷基苯磺酸盐、月桂酸酯和聚氧乙烯烷基醚硫酸盐。
这些可以单独使用或组合使用。
硅基表面活性剂没有特别限制。其具体实例包括但不限于,侧链改性的聚二甲基硅氧烷、两端改性的聚二甲基硅氧烷、一端改性的聚二甲基硅氧烷和侧链两端改性的聚二甲基硅氧烷。特别地,具有聚氧乙烯基或聚氧乙烯聚氧丙烯基的聚醚改性的有机硅基表面活性剂是特别优选的,因为这种表面活性剂展现出作为水性表面活性剂的良好特性。
任何合适合成的表面活性剂及其在市场上可获得的任何产品都是合适的。市场上可获得的产品获得自Byc Chemie Japan Co.,Ltd.、Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.、DowCorning Toray Co.,Ltd.等,NIHON EMULSION Co.,Ltd.、Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.等。
聚醚改性的含硅表面活性剂没有特别限制。例如,其中由以下化学结构S-1表示的聚亚烷基氧化物结构被引入到二甲基聚硅氧烷的Si位点的侧链的化合物。
[化学式5]
Figure BDA0003057154890000251
X=-R(C2H4O)a(C3H6O)bR’
化学结构(S-1)
在化学结构S-1中,“m”、“n”、“a”和“b”每个各自表示整数,R表示亚烷基,并且R’表示烷基。
聚醚改性的有机硅基表面活性剂的具体实例包括但不限于,KF-618、KF-642和KF-643(均由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)、EMALEX-SS-5602和SS-1906EX(二者均由NIHON EMULSION Co.,Ltd.制造)、FZ-2105、FZ-2118、FZ-2154、FZ-2161、FZ-2162、FZ-2163和FZ-2164(均由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)、BYK-33和BYK-387(二者由BYK JapanKK.制造),以及TSF4440、TSF4452和TSF4453(均由Momentive Performance MaterialsInc.制造)。
其中用氟原子取代的碳原子的数量为2至16的含氟表面活性剂是优选的,并且所述数量为4至16是更优选的。
含氟表面活性剂的具体实例包括但不限于,全氟烷基磷酸酯化合物、全氟烷基环氧乙烷的加合物、和在其侧链中具有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物化合物。其中,在其侧链中具有全氟烷基醚基的聚氧化烯醚聚合物化合物是优选的,因为它们不容易起泡,并且由以下化学式F-1或化学式F-2表示的含氟表面活性剂是更优选的。
[化学式6]
CF3CF2(CF2CF2)m-CH2CH2O(CH2CH2O)nH
化学式(F-1)
在化学式f-1中,“m”优选地是0或1至10的整数,并且“n”优选地是0或1至40的整数。
化学式(F-2)
CnF2n+1-CH2CH(OH)CH2-O-(CH2CH2O)a-Y
在化学式F-2中,Y表示H、CnF2n+1——其中“n”是1至6的整数,H2CH(OH)CH2-CnF2n+1——其中n表示4至6的整数,或CpH2p+1——其中p表示1至19的整数。“a”表示4至14的整数。
市场上可获得的产品可以用作含氟表面活性剂。市场上可获得的产品的具体实例包括但不限于,SURFLON S-111、SURFLON S-112、SURFLON S-121、SURFLON S-131、SURFLONS-132、SURFLON S-141和SURFLON S-145(均由ASAHI GLASS CO.,LTD.制造);FLUORAD FC-93、FC-95、FC-98、FC-129、FC-135、FC-170C、FC-430和FC-431(均由SUMITOMO 3M制造);MEGAFACE F-470、F-1405和F-474(均由DIC CORPORATION制造);ZONYL(注册商标)TBS、FSP、FSA、FSN-100、FSN、FSO-100、FSO、FS-300、UR、CAPSTONE(注册商标)FS-30、FS-31、FS-3100、FS-34、FS-35(均由The Chemours Company制造);FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150和FT-400SW(均由NEOS COMPANY LIMITED制造);POLYFOX PF-136A、PF-156A、PF-151N、PF-154、PF-159(由OMNOVA SOLUTIONS INC.制造)和UNIDYNE DSN-403N(由DAIKIN INDUSTRIES制造)。其中,在良好的打印质量、特别是着色,以及对纸的渗透性、润湿性和均匀染色性的改善方面,FT-110、FT-250、FT-251、FT-400S、FT-150和FT-400SW(均由The ChemoursCompany制造)、PolyFox PF-151N(由OMNOVA SOLUTIONS INC.制造)和UNIDYNE DSN-403N(由DAIKIN INDUSTRIES制造)是特别优选的。
根据需要,透明油墨可以包括消泡剂、防腐剂和杀真菌剂、缓蚀剂和pH调节剂作为其他成分。
作为透明油墨的消泡剂、防腐剂和杀真菌剂、缓蚀剂和pH调节剂,可以使用类似于洗涤液的消泡剂、防腐剂和杀真菌剂、缓蚀剂和pH调节剂的那些。
透明油墨的性质没有特别限制。例如,粘度、表面张力、pH等优选地在以下范围内。
透明油墨在25摄氏度下的粘度优选地为5至30mPa·s,并且更优选地为5至25mPa·s以改善打印密度和文字质量并获得良好的排出能力。可以通过例如旋转粘度计(RE-80L,由TOKI SANGYO CO.,LTD.制造)测量粘度。
测量条件如下:
·标准锥形转子(1度34’x R24)
·样品液体量:1.2mL
·转数:每分钟50转(rpm)
·25摄氏度
·测量时间:三分钟
透明油墨25摄氏度下的表面张力优选地为35mN/m或更小,并且更优选地为32mN/m或更小,这是因为透明油墨在打印材料上适当地平整,并且透明油墨的干燥时间缩短。
在防止与透明油墨接触的金属材料的腐蚀方面,透明油墨的pH优选地为7至12,并且更优选地为8至11。
<打印材料>
打印材料不限于用作记录介质的材料。例如,适当地使用建造材料(例如,壁纸、地板材料和瓷砖)、用于服装的布(例如,T恤衫)、纺织品和皮革作为打印材料。注意,通过调节其中运输打印介质的路径的结构,陶瓷、玻璃或金属也可以用作打印材料。
打印介质没有特别限制。普通纸、光泽纸、特殊纸或布可以用作记录材料,但使用非渗透性基材也可以优异地进行图像形成。
非渗透性基材是具有较低的水渗透和吸收的表面的基材。非渗透性基材包括其中材料内包括许多空隙但空隙不暴露于材料的表面的材料。更定量地,非渗透性基材是具有从开始接触到30msec1/2所确定的吸水率为10mL/m2或更小的基材。
作为非渗透性基材,例如,适当地使用塑料膜,比如氯乙烯树脂膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、丙烯酸树脂膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜和聚碳酸酯膜。
在本公开内容中,在哑光打印模式下,优选地使用具有高光泽度的打印材料。使用具有高光泽度的材料是优选的,因为可以容易地增强可通过透明油墨获得的哑光效果。
另一方面,在光泽打印模式下,优选地使用具有低光泽度的打印材料。使用具有低光泽度的材料是优选的,因为可以容易地增强可通过透明油墨获得的光泽效果。
因此,优选地满足下式G哑光>G光泽,并且更优选地满足下式G哑光-G光泽≧100,其中G哑光是用于哑光打印模式的打印材料的光泽度,并且G光泽是用于光泽打印模式的打印材料的光泽度。
<用于控制打印图像的光泽度的方法>
本公开内容的用于控制打印图像的光泽度的方法包括:使用具有喷嘴的喷射头将油墨喷射到打印材料以形成打印层;用加热单元加热所打印的打印材料;和用洗涤液洗涤喷射头的喷嘴形成表面。油墨是包括树脂的透明油墨。方法具有作为用于施加低光泽的打印模式的低光泽打印模式,和作为用于施加高光泽的打印模式的高光泽打印模式。当以低光泽打印模式进行打印时,将加热单元的温度控制为高。当以高光泽打印模式进行打印时,将加热单元的温度控制为低。
<印刷品>
本公开内容的印刷品包括打印材料和在打印材料上的打印层。打印层是包括树脂的透明油墨层。印刷品包括用低光泽打印模式打印的低光泽打印图像和用高光泽打印模式打印的高光泽打印图像。高光泽打印图像的60度光泽度Ga与在高光泽打印模式下使用的打印材料的60度光泽度Gb之间的光泽度差(Ga-Gb)为20或更大。低光泽打印图像的60度光泽度Gc与在低光泽打印模式下使用的打印材料的60度光泽度Gd之间的光泽度差(Gc-Gd)为-20或更小。
通过喷墨打印装置和喷墨打印方法形成图像以形成印刷品。
<打印装置和打印方法>
在下文中,将打印装置和打印方法描述为其中使用黑色(K)油墨、青色(C)油墨、品红(M)油墨和黄色(Y)油墨的情况。然而,可以使用透明油墨来代替黑色(K)油墨、青色(C)油墨、品红(M)油墨和黄色(Y)油墨,或者除了这些油墨之外还可以使用透明油墨。
用于本公开内容的透明油墨可以适当地用于根据喷墨打印系统的各种打印装置,比如,打印机、传真机、复印机、打印机/传真机/复印机多功能外围设备和3D打印机。
除非另有说明,否则喷墨打印装置可以是其中油墨喷射头移动的串行式装置,或者其中喷射头不移动的线型装置。
另外,除了台式之外,喷墨打印装置包括宽打印装置、或能够使用以卷形式卷绕的连续纸作为打印介质的连续打印机。
在本公开内容中,打印装置和打印方法表示能够将油墨、各种处理流体等排出到打印介质的装置以及使用该装置将图像打印在打印介质上的方法。打印介质意思是至少可以暂时附着油墨或各种处理流体的制品。
除了排出油墨的头部分之外,打印装置可以进一步任选地包括涉及进给、传递和弹出打印介质的装置以及称为预处理装置、后处理装置等的其他装置。
另外,打印装置和打印方法不限于仅用油墨产生的有意义的可见图像(比如文本和图形)的那些。例如,打印装置和打印方法可以产生如几何设计和3D图像的图案。
另外,除非另有规定,否则打印装置包括其中使液体排出头移动的串行式装置以及其中不使液体排出头移动的线型装置。
另外,除了台式之外,该打印装置包括能够在较大的打印介质比如A0上打印图像的宽型、能够使用以卷的形式卷绕的连续纸作为打印介质的连续打印机。
使用参考图1和图2的实例来描述本公开内容的打印装置。图1是示出图像打印装置的透视图。图2是示出主箱的透视图。作为打印装置的实例的图像形成设备400是串行式图像形成设备。机械单元420布置在图像形成设备400的外部401。用于黑色(K)、青色(C)、品红(M)和黄色(Y)中的每种颜色的每个主箱410(410k、410c、410m和410y)的每个油墨容纳单元(油墨容器)411由包装构件比如铝层压膜制成。油墨容器411容纳在塑料壳体单元414中。因此,主箱410用作每种颜色的油墨墨盒。
当盖401c打开时,墨盒支架404布置在开口的后侧。墨盒支架404可拆卸地附接到主箱410。因此,主箱410的每个油墨排出出口413经由用于每种颜色的供应管436与用于每种颜色的排出头434连通,使得油墨可以从排出头434排出到打印介质。
这种打印装置不仅可以包括排出油墨的部分,而且可以包括称为预处理装置、后处理装置等的装置。
作为预处理装置和后处理装置的实例,如在比如黑色(K)、青色(C)、品红(M)和黄色(Y)等油墨的情况下,增加含有预处理流体或后处理流体的液体容器和液体排出头以在喷墨打印方法中排出预处理流体或后处理流体。
作为预处理装置和后处理装置的另一个实例,适合于布置采用除了喷墨打印方法之外的刮刀涂布法、辊涂法或喷涂法的预处理装置和后处理装置。
如何使用油墨不限于油墨打印方法。除了喷墨打印方法之外,这种方法的具体实例包括但不限于,刮刀涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、刀涂法、浸涂法、模涂法和喷涂法。
本公开内容的油墨的施加没有特别限制。例如,油墨可以用于印刷品、打印品、涂布材料和粉底。油墨可以用于形成二维文本和图像,此外还可以作为用于3D建模的材料用于形成三维实体对象(3D建模对象)。
用于制造三维对象的设备可以是任何已知的装置,没有特别的限制。例如,设备包括油墨容器、供应装置、排出装置、干燥器等。三维实体对象包括通过重复施加油墨制造的对象。另外,通过处理具有基底的结构(比如作为模型化的处理产品的用油墨打印的打印介质)可以制造三维实体对象。例如,通过加热拉伸或冲压具有片状、膜状等的结构或印刷品来制造该模型化的处理产品。例如,油墨可适当地用于在装饰表面(比如车辆的仪表或控制单元、OA设备、电气或电子装置、相机等的面板)之后的成形应用。
此外,图像形成、记录、打印等在本公开内容中表示相同含义。
打印介质、介质和打印材料表示相同含义。
实施例
将通过实施例的方式更详细地描述本公开内容。然而,本公开内容不应当解释为限于这些实施例。
(制备实施例1)
<聚碳酸酯基聚氨酯树脂乳液1的制备>
在氮气流下使装配有搅拌器、回流冷凝器和温度计的反应容器加料有按质量计1,500份的聚碳酸酯二醇(1,6-己二醇与碳酸二甲酯(数均分子量(Mn):1,200)之间的反应产物)、按质量计220份的2,2-二羟甲基丙酸(此后可以称为“DMPA”)、以及按质量计1,347份的N-甲基吡咯烷酮(此后可以称为“NMP”),并且将所得混合物在60摄氏度下加热以溶解DMPA。
接着,添加按质量计1,445份的4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯和按质量计2.6份的月桂酸二丁基锡(催化剂),并且将所得混合物在90摄氏度下加热以进行氨基甲酸酯化反应5小时,从而获得包括异氰酸酯末端的氨基甲酸酯预聚物。将所得的反应混合物冷却至80摄氏度。向反应混合物添加按质量计149份的三甲胺并混合。从所得混合物取出按质量计4,340份的混合物。然后在强烈搅拌下将混合物添加至包括按质量计5,400份的水和按质量计15份的三甲胺的混合溶液中。
接着,向所得物添加按质量计1,500份的冰,并且添加按质量计626份的按质量计35%的2-甲基-1,5-戊二胺水溶液以进行扩链反应。然后,去除溶剂以获得按质量计30%的固体含量,从而获得聚碳酸酯基聚氨酯树脂乳液1。
通过“成膜温度测试仪”(可获得自Imoto Machinery Co.,Ltd.)测量所的获得的聚碳酸酯基聚氨酯树脂乳液。结果,最小成膜温度为55摄氏度。
(制备实施例2)
<丙烯酸树脂乳液1的制备>
使装配有搅拌器、回流冷凝器、滴加装置和温度计的反应容器加料有900份的离子交换水和按质量计1份的月桂基硫酸钠,并且在用氮气吹扫反应容器的同时,将所得混合物在搅拌下加热至70摄氏度。反应容器的内部温度保持在70摄氏度,并且添加按质量计4份的过硫酸钾作为聚合引发剂至混合物并溶解在其中。将通过在搅拌下将按质量计450份的离子交换水、按质量计3份的月桂基硫酸钠、按质量计20份的丙烯酰胺、按质量计365份的苯乙烯、按质量计545份的丙烯酸丁酯和按质量计10份的甲基丙烯酸添加在一起而预先产生的乳液滴加到反应容器中的反应溶液中持续4小时。在完成滴加之后,使反应保持3小时。在将所获得的水性乳液冷却至室温之后,将离子交换水和氢氧化钠水溶液添加到水性乳液以将其pH调节到8,从而获得丙烯酸树脂乳液1(固体含量:按质量计30%)。
(生产实施例1)
-水性透明油墨A的生产-
通过将按质量计25%的制备实施例1的聚氨酯树脂乳液1(固体含量:按质量计30%)、按质量计19%的1,2-丙二醇、按质量计11%的1,3-丙二醇,按质量计3%的1,2-丁二醇、按质量计6%的表面活性剂——产品名称为FS-300(含氟表面活性剂,可获得自E.I.duPont de Nemours&Company,固体含量:按质量计40%)和按质量计36%的超纯水添加在一起,并且混合和搅拌所得混合物来制备混合物。
接着,用具有0.2微米的平均孔径的聚丙烯过滤器(产品名称:Betafine聚丙烯褶式过滤器PPG系列(Betafine polypropylene pleated filter PPG series),可获得自3M)过滤所获得的混合物,从而产生水性透明油墨A。
(生产实施例2至6)
-水基透明油墨B至E和溶剂基透明油墨F的生产-
除了将油墨组合物改变为表1中呈现的油墨组合物之外,以与生产实施例1相同的方式分别生产水基透明油墨B至E和溶剂基透明油墨F。
[表1]
Figure BDA0003057154890000321
(生产实施例7)
-品红油墨的生产-
<可自分散品红颜料分散体的制备>
在预混合以下成分的混合物之后,将所得混合物通过盘式珠磨机(可获得自SHINMARU ENTERPRISES CORPORATION,KDL型,介质:使用直径分别为0.3mm的氧化锆珠)循环并分散7小时,从而获得可自分散的品红颜料分散体(颜料固体含量:按质量计15%)。
颜料红122(产品名称:Toner Magenta EO02,可获得自Clariant Japan K.K.):按质量计15份
阴离子表面活性剂(产品名称:Pionin A-51-B,可获得自TAKEMOTO OIL&FAT Co.,Ltd.):按质量计2份
离子交换水:按质量计83份
<品红油墨的生产>
将其量为按质量计25%的制备实施例1的聚氨酯树脂乳液1(固体含量:按质量计30%)、按质量计20%的可自分散的品红颜料分散体(颜料固体含量:按质量计15%)、按质量计20%的1,2-丙二醇、按质量计11%的1,3-丙二醇、按质量计3%的1,2-丁二醇、用作表面活性剂的按质量计6%的FS-300(产品名称)(含氟表面活性剂,可获得自E.I.du Pont deNemours&Company,固体含量:按质量计40%)、以及按质量15%的超纯水添加在一起,搅拌并混合,从而制备混合物。
通过平均孔径为0.2微米的聚丙烯过滤器(产品名称:Betafine聚丙烯褶式过滤器PPG系列,可获得自3M)过滤所获得的混合物,从而产生品红油墨。
(洗涤液的生产实施例1至25)
<洗涤液1至25的生产>
通过混合根据以下表2-1至2-3中呈现的组成和量的成分来生产洗涤液1至25中的每一种。
[表2-1]
Figure BDA0003057154890000331
[表2-2]
Figure BDA0003057154890000341
[表2-3]
Figure BDA0003057154890000351
表2-1至2-3中成分的产品名称和制造商的名称如下所述。
<溶剂>
-由通式(1)表示的化合物-
R1=甲基(3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺);Equamide M100(可获得自IdemitsuKosan Co.,Ltd.)
R1=丁基(3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺):Equamide B100(可获得自IdemitsuKosan Co.,Ltd.)
-其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为大于5g的二元醇醚类化合物-二丙二醇甲醚(可获得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为大于5g且无限大。
三丙二醇单甲醚(可获得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为大于5g且无限大。
三甘醇单甲醚(可获得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为大于5g且无限大。
二甘醇二乙醚(可获得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为大于5g且无限大。
二甘醇二丁醚(可获得自Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.):其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为大于5g且无限大。
作为溶解在100g的25摄氏度的水中的二元醇醚类化合物的量,将溶剂逐滴添加至水中直至混合物混合并浑浊的量确定为最大溶解量。
-其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为5g或更少的二元醇醚类化合物-
二丙二醇单甲醚-正丁基醚(可获得自Dow):其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为5g。
三丙二醇单甲醚-正丁基醚(可获得自Dow):其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为3g。
作为溶解在100g的25摄氏度的水中的二元醇醚类化合物的量,将溶剂逐滴添加至水中直至混合物混合并浑浊的量确定为最大溶解量。
<表面活性剂>
-有机硅表面活性剂-
产品名称:WET-240,可获得自Nissin Chemical Co.,Ltd.
产品名称:BYK-349,可获得自BYK Japan KK
-聚氧化烯表面活性剂-
产品名称:EMULGEN A-60(聚氧乙烯二苯乙烯基苯醚)(高级醇醚非离子表面活性剂),可获得自Kao Corporation
产品名称:EMULGEN LS-106(聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚)(高级醇醚非离子表面活性剂),可获得自Kao Corporation
产品名称:EMULGEN LS-110(聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚)(高级醇醚非离子表面活性剂),可获得自Kao Corporation
(实施例1)
<喷墨打印>
使喷墨打印机GXe5500(可获得自Ricoh Company Limited)的改进装置的油墨墨盒装载有生产实施例1的水性透明油墨A,并且将装载有油墨的油墨墨盒安装在喷墨打印机GXe5500的改进装置中以进行喷墨打印。
将加热器(温度调节控制器,MTCD型,可获得自MISUMI Corporation)以在打印之前、在打印期间和在打印之后可以从其背面加热打印介质的方式布置在喷墨打印机GXe5500的改进装置中。结果,可在打印之前和在打印期间通过加热器加热的打印介质上进行打印,并且在打印之后,可通过加热器加热并干燥印刷品。
根据光泽打印模式和哑光打印模式,通过改变使用的打印介质的类型、加热条件和打印图像来进行打印。
-打印介质-
在光泽打印模式下,使用合成纸VJFN160(可获得自YUPO CORPORATION,白色聚丙烯膜,光泽度(60度光泽值):16)作为打印介质1。
在哑光打印模式下,使用玻璃膜GIY0305(可获得自LINTEC SIGN SYSTEM,INC.,透明聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜,光泽度(60度光泽值):159)作为打印介质2。
-加热条件-
作为加热条件,在以光泽打印模式进行打印之前、期间和之后所布置的每个加热器的加热温度分别设定为60摄氏度、60摄氏度和70摄氏度。在以哑光打印模式进行打印之前、期间和之后所布置的每个加热器的加热温度分别设定为65摄氏度、65摄氏度和70摄氏度。当以光泽打印模式进行打印时加热单元的温度(=T光泽)为60摄氏度,并且当以哑光打印模式进行打印时,加热单元的温度(=T哑光)为65摄氏度。
以光泽打印模式进行打印时加热单元的温度(=T光泽)与打印期间加热器的设定温度相同(表3-3的上栏)。
以哑光打印模式进行打印时加热单元的温度(=T哑光)与打印期间加热器的设定温度相同(表3-3的下栏)。
以光泽打印模式打印的图像是图像分辨率为600dpi×600dpi且打印比率为100%的实心图像。
以哑光打印模式打印的图像是图像分辨率为600dpi×600dpi且打印比率为40%的半色调图像。
-打印比率-
注意,打印比率是指如下。
打印比率(%)=透明油墨的所打印的点数/(垂直分辨率×水平分辨率)×100
(在上式中,“透明油墨的所打印的点数”是通过时实际打印水基透明油墨A形成的每单位面积的点数,“垂直分辨率”和“水平分辨率”分别是每单位面积的分辨率,并且在其中打印水基透明油墨A以重叠从而在相同位置上形成点的情况下,“透明油墨的所打印的点数”表示通过实际打印水基透明油墨A形成的每单位面积的总点数。)
在哑光打印模式和光泽打印模式二者下,以将水基透明油墨A重叠一次以在相同位置叠加点的方式进行打印
接着,以如下方式测量所获得的印刷品的光泽度。结果呈现在表3-3。
<光泽度的评价>
通过光泽度仪(Micro-tri-gloss,可获得自BYK Japan KK)测量已在其上打印水基透明油墨A的透明油墨打印区域的60度光泽值和未在其上打印水性透明油墨A的透明油墨未打印区域(打印介质)的60度光泽值。基于以下标准对结果进行评价。注意,将60度光泽值确定为光泽度。
(评价标准)
良好:与60度光泽度Gb的光泽度差(Ga-Gb)为20或更大,或者与60度光泽度Gd的光泽度差(Gc-Gd)为-20或更小。
较差:与60度光泽度Gb的光泽度差(Ga-Gb)为小于20,或者与60度光泽度Gd的光泽度差(Gc-Gd)为大于-20。
<喷射可靠性评价>
通过使用MH5440(可获得自Ricoh Company Limited)作为喷墨头连续喷射水基透明油墨A持续45分钟进行打印。在终止喷射后的30分钟,使用图6中示出的喷墨打印装置的洗涤单元用50微升的洗涤液15浸泡的无纺布(干净的擦拭器ANTICON GOLD,聚酯长纤维,可获得自HARADA CORPORATION)擦拭喷墨头的喷嘴表面。此后,再次喷射透明油墨A,并且基于以下评价标准评价喷射可靠性。结果呈现在表3-3中。
(评价标准)
优异:没有观察到喷射干扰或未触发。
良好:观察到5个或更少喷嘴的喷射干扰或未触发,但不久恢复。
一般:观察到大于5个喷嘴但10个或更少喷嘴的喷射干扰或未触发。
较差:观察到大于10个喷嘴的喷射干扰或未触发。
<去污力评价>
通过使用MH5440(可获得自Ricoh Company Limited)作为喷墨头连续喷射水基透明油墨A持续45分钟来进行打印。在终止喷射后的十二小时,使用图6中示出的喷墨打印装置的洗涤单元用浸泡有50微升的洗涤液15的无纺布(干净的擦拭器ANTICON GOLD,聚酯长纤维,可获得自HARADA CORPORATION)擦拭喷墨头的喷嘴表面。此后,基于以下评价标准评价去污力。结果呈现在表3-3中。
(评价标准)
优异:在擦拭之后未观察到油墨污迹。
良好:在擦拭之后存在小于10%的残留的油墨污迹,但在喷嘴附近没有残留的油墨污迹。
一般:在擦拭之后存在10%或更大但小于20%的残留的油墨污迹,但在喷嘴附近残留油墨污迹。
较差:在擦拭之后存在20%或更大的残留的油墨污迹。
(实施例2至7和实施例9至33以及比较实施例1至5)
除了如表3-1、3-2、3-3、4-1、4-2和4-3中所呈现至少改变“油墨类型”、“打印模式”、“记录介质”、“所打印的图像”、“透明油墨的打印部分”、“打印比率”、“透明油墨的重叠涂布数”、“洗涤液”和“加热器设定温度”中的任一个之外,以与实施例1中相同的方式获得印刷品。以与实施例1中相同的方式评价所获得的印刷品。结果呈现在表3-3和4-3中。
(实施例8)
除了使用已在其上打印生产实施例7的品红油墨的打印介质之外,以与实施例1中相同的方式进行喷墨打印。具体地,将透明油墨E打印在通过打印生产实施例7的品红油墨形成的涂布膜上。作为打印在打印介质上的品红油墨,使用生产实施例7的品红油墨。使用与用于透明油墨E的打印装置相同的打印装置来打印品红油墨。为了使用光泽打印模式形成品红油墨的涂布膜,通过将打印之前、期间和之后的加热器的加热温度分别设定为50摄氏度、50摄氏度和70摄氏度,仅将品红油墨打印在打印介质上。为了使用哑光打印模式形成品红油墨的涂布膜,通过将加热器的加热温度分别设定为70摄氏度、70摄氏度和70摄氏度,仅品红油墨被打印在打印介质上。作为品红油墨的所打印的图像中的每个,打印图像分辨率为600dpi×600dpi并且打印比率为100%的实心图像。
再次通过打印装置对已在其上打印品红油墨的涂布膜的所获得的打印介质进行透明油墨E的打印。
以与实施例1中相同的方式评价所获得的印刷品的光泽度。结果呈现在表3-3中。
[表3-1]
Figure BDA0003057154890000411
[表3-2]
Figure BDA0003057154890000421
[表3-3]
Figure BDA0003057154890000431
*在表3-3中,在以光泽打印模式进行打印时加热单元的温度(=T光泽)与打印期间加热器的设定温度相同(表3-3的上栏);当以哑光打印模式进行打印时加热单元的温度(=T哑光)与打印期间加热器的设定温度相同(表3-3的下栏)。
[表4-1]
Figure BDA0003057154890000441
[表4-2]
Figure BDA0003057154890000451
[表4-3]
Figure BDA0003057154890000461
*在表4-3中,比较实施例3的光泽度差“NA”是指不能测量光泽度。
*在表4-3中,在以光泽打印模式进行打印时加热单元的温度(=T光泽)与打印期间加热器的设定温度相同(表4-3的上栏);在以哑光打印模式进行打印时加热单元的温度(=T哑光)与打印期间加热器的设定温度相同(表4-3的下栏)。
例如,本公开内容的实施方式如下。
<1>一种喷墨打印装置,其包括:
油墨存储单元,其配置为存储油墨;
喷射头,其具有配置为将油墨喷射到打印材料的喷嘴;
加热单元,其配置为加热打印材料;和
洗涤单元,其配置为用洗涤液洗涤喷射头的喷嘴形成表面,
其中油墨是包括树脂的透明油墨,
所述喷墨打印装置具有作为用于施加低光泽的打印模式的低光泽打印模式和作为用于施加高光泽的打印模式的高光泽打印模式,并且
所述喷墨打印装置满足下式:
T哑光>T光泽
其中T哑光(摄氏度)是在以低光泽打印模式进行打印时加热单元的温度,并且T光泽(摄氏度)是在以高光泽打印模式进行打印时加热单元的温度。
<2>根据<1>的喷墨打印装置,
其中喷墨打印装置满足下式:
D光泽>D哑光
其中D哑光是低光泽打印模式的打印图像的打印比率,并且D光泽是高光泽打印模式的打印图像的打印比率。
<3>根据<1>或<2>的喷墨打印装置,
其中透明油墨中树脂的量为按质量计8.0%或更大。
<4>根据<1>至<3>中任一项的喷墨打印装置,
其中透明油墨包括表面活性剂,并且透明油墨中表面活性剂的量为按质量计2.0%或更小。
<5>根据<1>至<4>中任一项的喷墨打印装置,
其中洗涤液包括水、由通式(1)表示的化合物、二元醇醚类化合物和表面活性剂,
溶解在100g的25摄氏度的水中的二元醇醚类化合物的量为大于5g,并且二元醇醚类化合物的量为按质量计1%或更大但按质量计30%或更小,
[化学式7]
Figure BDA0003057154890000481
其中,在通式(1)中,R1是具有1个或更多但4个或更少碳原子的烷基。
<6>根据<5>的喷墨打印装置,
其中,在通式(1)中,R1是甲基或丁基。
<7>根据<5>或<6>的喷墨打印装置,
其中二元醇醚类化合物包括由通式(2)表示的二烷基二元醇醚类化合物:
[化学式8]
Figure BDA0003057154890000482
其中,在通式(2)中,R2是CnH2n+1,其中n是1至4,R3是氢原子或甲基,并且m是1至4的整数。
<8>根据<5>至<7>中任一项的喷墨打印装置,
其中洗涤液进一步包括溶解在100g的25摄氏度的水中的量为5g或更少的二元醇醚类化合物。
<9>根据<5>至<8>中任一项的喷墨打印装置,
其中包括在洗涤液中的表面活性剂是聚氧化烯表面活性剂。
<10>根据<9>的喷墨打印装置,
其中聚氧化烯表面活性剂是聚氧乙烯二苯乙烯基苯醚、或聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、或二者。
<11>根据<5>至<10>中任一项的喷墨打印装置,
其中包括在洗涤液中的表面活性剂的量为按质量计0.05%或更大但按质量计5%或更小。
<12>一种喷墨打印方法,其包括:
使用具有喷嘴的喷射头将油墨喷射到打印材料上以形成打印层;
加热所打印的打印材料;并且
用洗涤液洗涤喷射头的喷嘴形成表面,
其中油墨是包括树脂的透明油墨,
所述喷墨打印方法具有作为用于施加低光泽的打印模式的低光泽打印模式和作为用于施加高光泽的打印模式的高光泽打印模式,并且
所述加热是进行加热以满足下式:
T哑光>T光泽
其中T哑光(摄氏度)是在以低光泽打印模式进行打印时加热中的加热单元的温度,并且T光泽(摄氏度)是在以高光泽打印模式进行打印时加热中的加热单元的温度。
<13>根据<12>的喷墨打印方法,
其中洗涤包括将洗涤液施加到擦拭构件上,并且用在其上施加了洗涤液的擦拭构件擦拭喷射头的喷嘴形成表面。
<14>根据<12>或<13>的喷墨打印方法,
其中洗涤液包括水、由通式(1)表示的化合物、二元醇醚类化合物和表面活性剂,
溶解在100g的25摄氏度的水中的二元醇醚类化合物的量为大于5g,并且二元醇醚类化合物的量为按质量计1%或更大但按质量计30%或更小,
[化学式9]
Figure BDA0003057154890000491
其中,在通式中,R1是具有1个或更多但4个或更少碳原子的烷基。
<15>根据<14>的喷墨打印方法,
其中,在通式(1)中,R1是甲基或丁基。
<16>根据<14>或<15>的喷墨打印方法,
其中二元醇醚类化合物包括由通式(2)表示的二烷基二元醇醚类化合物:
[化学式10]
Figure BDA0003057154890000501
其中,在通式(2)中,R2是CnH2n+1,其中n是1至4,R3是氢原子或甲基,并且m是1至4的整数。
<17>根据<12>至<16>中任一项的喷墨打印方法,
其中洗涤液进一步包括其溶解在100g的25摄氏度的水中的量为5g或更少的二元醇醚类化合物。
<18>根据<14>至<17>中任一项的喷墨打印方法,
其中包括在洗涤液中的表面活性剂是聚氧化烯表面活性剂。
<19>根据<18>的喷墨打印方法,
其中聚氧化烯表面活性剂是聚氧乙烯二苯乙烯基苯醚、或聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、或二者。
<20>根据<14>至<19>中任一项的喷墨打印方法,
其中包括在洗涤液中的表面活性剂的量是按质量计0.05%或更大但按质量计5%或更小。
<21>根据<12>至<20>中任一项的喷墨打印方法,
其中擦拭构件是无纺布。
<22>一种用于控制打印图像的光泽度的方法,该方法包括:
使用具有喷嘴的喷射头将油墨喷射到打印材料上以形成打印层;
用加热单元加热所打印的打印材料;并且
用洗涤液洗涤喷射头的喷嘴形成表面,
其中油墨是包括树脂的透明油墨,
所述方法具有作为用于施加低光泽的打印模式的低光泽打印模式和作为用于施加高光泽的打印模式的高光泽打印模式,
当以低光泽打印模式进行打印时将加热单元的温度控制为高,并且
当以高光泽打印模式进行打印时将加热单元的温度控制为低。
<23>一种印刷品,其包括:
打印材料;和
打印材料上的打印层,
其中打印层是包括树脂的透明油墨层,
所述印刷品包括以低光泽打印模式打印的低光泽打印图像和以高光泽打印模式打印的高光泽打印图像,
高光泽打印图像的60度光泽度Ga与用于高光泽打印模式的打印材料的60度光泽度Gb之间的光泽度差(Ga-Gb)为20或更大,并且
低光泽打印图像的60度光泽度Gc与用于低光泽打印模式的打印材料的60度光泽度Gd之间的光泽度差(Gc-Gd)为20或更小。
根据<1>至<11>中任一项的喷墨打印装置、根据<12>至<21>中任一项的喷墨打印方法、根据<22>的用于控制打印图像的光泽度的方法、以及根据<23>的印刷品可以解决现有技术中存在的上述各种问题并且可以实现本公开的目的。
附图标记列表
400:图像形成设备
401:图像形成设备的外部
401c:盖
404:墨盒支架
410,410k,410c,410m,410y:主箱
411:油墨容器
413:油墨排出出口
414:容器壳体
420:机械单元
434:喷射头
436:供应管
L:油墨存储容器

Claims (20)

1.一种喷墨打印装置,其包括:
油墨存储单元,其配置为存储油墨;
喷射头,其具有配置为将所述油墨喷射到打印材料的喷嘴;
加热单元,其配置为加热所述打印材料;和
洗涤单元,其配置为用洗涤液洗涤所述喷射头的喷嘴形成表面,
其中所述油墨是包括树脂的透明油墨,
所述喷墨打印装置具有作为用于施加低光泽的打印模式的低光泽打印模式和作为用于施加高光泽的打印模式的高光泽打印模式,并且
所述喷墨打印装置满足下式:
T哑光>T光泽
其中T哑光(摄氏度)是在以所述低光泽打印模式进行打印时所述加热单元的温度,并且T光泽(摄氏度)是在以所述高光泽打印模式进行打印时所述加热单元的温度。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印装置,
其中所述喷墨打印装置满足下式:
D光泽>D哑光
其中D哑光是所述低光泽打印模式的打印图像的打印比率并且D光泽是所述高光泽打印模式的打印图像的打印比率。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨打印装置,
其中所述透明油墨中所述树脂的量为按质量计8.0%或更大。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的喷墨打印装置,
其中所述透明油墨包括表面活性剂,并且所述透明油墨中所述表面活性剂的量为按质量计2.0%或更小。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的喷墨打印装置,
其中所述洗涤液包括水、由通式(1)表示的化合物、二元醇醚类化合物和表面活性剂,
溶解在100g的25摄氏度的水中的所述二元醇醚类化合物的量为大于5g,并且所述二元醇醚类化合物的量为按质量计1%或更大但按质量计30%或更小,
[化学式1]
Figure FDA0003057154880000021
其中,在通式(1)中,R1是具有1个或更多但4个或更少碳原子的烷基。
6.根据权利要求5所述的喷墨打印装置,
其中,在通式(1)中,R1是甲基或丁基。
7.根据权利要求5或6所述的喷墨打印装置,
其中所述二元醇醚类化合物包括由通式(2)表示的二烷基二元醇醚类化合物:
[化学式2]
Figure FDA0003057154880000022
其中,在通式(2)中,R2是CnH2n+1,其中n是1至4,R3是氢原子或甲基,并且m是1至4的整数。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的喷墨打印装置,
其中所述洗涤液进一步包括其溶解在100g的25摄氏度的水中的量是5g或更少的二元醇醚类化合物。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的喷墨打印装置,
其中包括在所述洗涤液中的所述表面活性剂为聚氧化烯表面活性剂。
10.根据权利要求9所述的喷墨打印装置,
其中所述聚氧化烯表面活性剂为聚氧乙烯二苯乙烯基苯醚、或聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、或二者。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的喷墨打印装置,
其中包括在所述洗涤液中的所述表面活性剂的量为按质量计0.05%或更大但按质量计5%或更小。
12.一种喷墨打印方法,其包括:
使用具有喷嘴的喷射头将油墨喷射至打印材料以形成打印层;
加热打印的所述打印材料;并且
用洗涤液洗涤所述喷射头的喷嘴形成表面,
其中所述油墨是包括树脂的透明油墨,
所述喷墨打印方法具有作为用于施加低光泽的打印模式的低光泽打印模式和作为用于施加高光泽的打印模式的高光泽打印模式,并且
所述加热是进行加热以满足下式:
T哑光>T光泽
其中T哑光(摄氏度)是在以所述低光泽打印模式进行打印时在加热中的加热单元的温度,并且T光泽(摄氏度)是在以所述高光泽打印模式进行打印时在加热中的所述加热单元的温度。
13.根据权利要求12所述的喷墨打印方法,
其中所述洗涤包括将所述洗涤液施加到擦拭构件上,并且用在其上已施加所述洗涤液的所述擦拭构件擦拭所述喷射头的所述喷嘴形成表面。
14.根据权利要求12或13所述的喷墨打印方法,
其中所述洗涤液包括水、由通式(1)表示的化合物、二元醇醚类化合物和表面活性剂,
溶解在100g的25摄氏度的水中的所述二元醇醚类化合物的量为大于5g,并且所述二元醇醚类化合物的量为按质量计1%或更大但按质量计30%或更小,
[化学式3]
Figure FDA0003057154880000041
其中,在通式中,R1是具有1个或更多但4个或更少碳原子的烷基。
15.根据权利要求14所述的喷墨打印方法,
其中,在通式(1)中,R1是甲基或丁基。
16.根据权利要求14或15所述的喷墨打印方法,
其中所述二元醇醚类化合物包括由通式(2)表示的二烷基二元醇醚类化合物:
[化学式4]
Figure FDA0003057154880000042
其中,在通式(2)中,R2是CnH2n+1,其中n是1至4,R3是氢原子或甲基,并且m是1至4的整数。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的喷墨打印方法,
其中所述洗涤液进一步包括溶解在100g的25摄氏度的水中的量为5g或更少的二元醇醚类化合物。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的喷墨打印方法,
其中包括在所述洗涤液中的所述表面活性剂是聚氧化烯表面活性剂。
19.根据权利要求18所述的喷墨打印方法,
其中所述聚氧化烯表面活性剂为聚氧乙烯二苯乙烯基苯醚、或聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、或二者。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的喷墨打印方法,
其中包括在所述洗涤液中的所述表面活性剂的量为按质量计0.05%或更大但按质量计5%或更小。
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