CN1486856A - 彩色喷墨方式的图像记录装置和记录方法及墨盒 - Google Patents

彩色喷墨方式的图像记录装置和记录方法及墨盒 Download PDF

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Abstract

本发明提供了彩色喷墨方式图像记录装置和记录方法及墨盒，在普通纸上记录图像时，所述墨盒可以实现色彩印流少的鲜明色彩再现且渗色少。在彩色喷墨方式图像记录装置中，装备有1种或1种以上颜色的彩色油墨和黑油墨构成的墨盒，以及喷墨印刷部，其中两种颜色的油墨，即彩色油墨和黑油墨的初始接触角θ0在30～80°的范围，先打印的油墨A通过动态吸液测定的1秒后的接触角变化量Xa在－70＜Xa＜－10(°)的范围，ta秒后的点面积比Ya在1.5＜Ya的范围，后打印的油墨B的动态吸液测定的1秒后的接触角变化量Xb在－1 5＜Xb＜0(°)的范围，tb秒后的点面积比Yb在1.0＜Yb＜1.7的范围。

Description

彩色喷墨方式的图像记录装置 和记录方法及墨盒
技术领域
本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置和记录方法及墨盒(ink set)、彩色图像记录方法，更详细地说，是涉及彩色喷墨方式图像记录方法和用于喷墨记录的墨盒，在普通纸上记录图像时，该墨盒可以实现色彩印流(colorbleed)少的鲜明色彩再现且渗色(blurring)少。
背景技术
目前的喷墨记录技术，随着具有高集成高精细的喷嘴的工作台制作技术的进展，通过微小墨滴的喷出，已经能够高速打印高清晰度的图像。特别是，作为喷墨专用纸，对于在表面设置了油墨接受层的介质，可以记录图像分辨度高且和银盐摄影同等高的图像质量的图像。但是，即使用目前的喷墨记录技术，在普通纸上记录的图像，其记录品位也容易降低，在普通纸上相邻墨点的边界部分的渗色(blurring)和混色(bleeding)显著之类的问题尚未解决。
特开平6-92008号公报提出了使用在施胶的纸上滴油墨5秒后的油墨的接触角是40度以下且至少含有乙炔二醇(acetylene glycol)的油墨，但在实际的喷墨记录中，由于油墨液滴干燥非常快，所以仅用滴下5秒后的接触角规定是否妥当存有疑问。
特开平10-330666号公报提出了对于施胶度10秒以上的被记录材料，普利斯托(ブリスト-)法测量的润湿时间为0.2秒以下且前进接触角为40°～70°的油墨，但是，普利斯托法的润湿时间是表示纸的凹凸值，因此表示油墨渗透的宏观量度，所以和目前的喷墨记录中的超细油墨液滴的渗透不同，相应地油墨的渗色和高速打印之间的关系不甚明了。
特开2000-144028号公报提出了在普通纸上的动态接触角的时间变化率是0.5～3.5度/秒的颜料油墨，但由于油墨的渗透相当慢，因此不能避免混色。
如上所述，为了抑制油墨的渗色和混色，已经提出了各种喷墨记录用油墨和记录方法，但是对普通纸的渗色和混色的控制还不够，打印图像时，全部变得模糊不清，不能得到精细的图像。最近的喷墨记录的状况是谋求更高的图像质量和快速的记录，虽然需要能够更好地抑制渗色和混色的技术，但还没有开发出能充分满足这些要求的油墨和记录方法。
发明内容
因此，本发明的目的是提供彩色喷墨方式的图像记录装置和记录方法和墨盒，当将墨盒用作喷墨记录用油墨时，即使在普通纸上进行高速记录，也可以实现色彩印流少的鲜明色彩再现且渗色少。
本发明人为了解决上述课题，进行了深入的研究，结果发现，通过规定先打印的油墨A和后打印的油墨B的动态接触角的变化量和点半径的变化率，就可以得到喷墨记录用墨盒，该墨盒可以实现色彩印流少的鲜明色彩再现且渗色少，至此完成了本发明。
即，本发明是一种彩色喷墨方式图像记录装置，该装置装备有以彩色染料与水为必要成分的一种或一种以上颜色的彩色油墨和以黑颜料与水为必要成分的黑油墨构成的墨盒；以及用这些油墨打印在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的喷墨印刷部，其中，前述墨盒的2种颜色的油墨，即至少一种颜色的彩色油墨和黑油墨，在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的初始接触角θ0分别在30～80°的范围，且对于该2种颜色的油墨中的一种即油墨A和另一种即油墨B来说，油墨A通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xa在-70＜Xa＜-10(°)的范围，油墨A的ta秒后的点面积比Ya在1.5＜Ya的范围，油墨B通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xb在-10＜Xb＜0(°)的范围，油墨B的tb秒后的点面积比Yb在1.0＜Yb＜1.5的范围，而且，喷墨印刷部先用油墨A打印，后用油墨B打印。式中，接触角变化量X＝θ-θ0，点面积比Y＝rt 2/r0 2，0.1＜ta≤5(s)，0＜tb≤10(s)，且θ表示油墨A或油墨B打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示用油墨A或油墨B打印时以及其打印ta或tb秒后的点的半径。另外，动态吸液测定中的液滴量是2μL。
另外，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，黑油墨中的黑颜料为自分散型颜料。
而且，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨含有多元醇或多元醇醚中的至少1种。
进一步，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，上述多元醇或多元醇醚是选自乙二醇单烷基醚类、二甘醇单烷基醚类、三甘醇单烷基醚类、丙二醇单烷基醚类、一缩二丙二醇单烷基醚类和烷氧基取代的脂肪醇。
另外，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨含有乙二醇(glycol)基或乙炔二醇基表面活性剂。
而且，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨的表面张力在20～70mN/m范围。
进一步，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨的粘度在1～20mPa·s范围。
另外，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨含有作为定影树脂的水溶性树脂和/或乳液和/或胶乳。
而且，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，油墨A为彩色油墨，油墨B为黑油墨。
进一步，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，该装置装备有以彩色染料与水为必要成分的一种或一种以上颜色的彩色油墨和以黑染料与水为必要成分的黑油墨构成的墨盒；以及用这些油墨打印在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的喷墨印刷部；其中，前述墨盒中的2种颜色油墨，即至少一种颜色的彩色油墨和黑油墨，在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的初始接触角θ0分别在30～80°的范围；并且对于该2种颜色的油墨中的一种即油墨C和另一种即油墨D来说，油墨C通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xc在-70＜Xc＜-10(°)的范围，油墨C的tc秒后的点面积比Yc在1.5＜Yc的范围，油墨D通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xd在-15＜Xd＜0(°)的范围，油墨D的td秒后的点面积比Yd在1.0＜Yd＜1.7的范围，而且，喷墨印刷部先用油墨C打印，后用油墨D打印。式中，接触角变化量X＝θ-θ0，点面积比Y＝rt 2/r0 2，0＜tc≤5(s)，0＜td≤10(s)，且θ表示油墨C或油墨D打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示用油墨C或油墨D打印时以及其打印tc或td秒后的点的半径。另外，动态吸液测定中的液滴量是2μL。
另外，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨含有多元醇或多元醇醚中的至少1种。
而且，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，上述多元醇或多元醇醚是选自乙二醇单烷基醚类、二甘醇单烷基醚类、三甘醇单烷基醚类、丙二醇单烷基醚类、一缩二丙二醇单烷基醚类和烷氧基取代的脂肪醇。
进一步，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨含有乙二醇基或乙炔二醇基表面活性剂。
另外，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨的表面张力在20～70mN/m范围。
而且，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨的粘度在1～20mPa·s范围。
进一步，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨含有作为定影树脂的水溶性树脂和/或乳液和/或胶乳。
另外，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，油墨C为彩色油墨，油墨D为黑油墨。
而且，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录方法，该方法是在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上，用以彩色染料与水为必要成分的一种或一种以上颜色的彩色油墨和以黑颜料与水为必要成分的黑油墨，以喷墨方式进行打印，其中2种颜色的油墨，即至少一种颜色的彩色油墨和黑油墨，在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的初始接触角θ0分别在30～80°的范围，且对于该2种颜色的油墨中的一种即油墨E和另一种即油墨F来说，油墨E通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xe在-70＜Xe＜-10(°)的范围，油墨E的te秒后的点面积比Ye在1.5＜Ye的范围，油墨F通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xf在-10＜Xf＜0(°)的范围，油墨F的tf秒后的点面积比Yf在1.0＜Yf＜1.5的范围，而且，先用油墨E打印，后用油墨F打印。其中，接触角变化量X＝θ-θ0，点面积比Y＝rt 2/r0 2，0.1＜te≤5(s)，0＜tf≤10(s)，且θ表示油墨E或油墨F打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示用油墨E或油墨F打印时及其打印te或tf秒后的点半径。另外，动态吸液测定中的液滴量是2μL。
进一步，本发明涉及彩色喷墨方式图像记录方法，该方法是在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上，用以彩色染料与水为必要成分的一种或一种以上颜色的彩色油墨和以黑染料与水为必要成分的黑油墨，以喷墨方式进行打印，其中，2种颜色的油墨，即至少一种颜色的彩色油墨和黑油墨，在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的初始接触角θ0分别在30～80°的范围，且对于该2种颜色的油墨中的一种即油墨G和另一种即油墨H来说，油墨G通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xg在-70＜Xg＜-10(°)的范围，油墨G的tg秒后的点面积比Yg在1.5＜Yg的范围，油墨H通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xh在-15＜Xh＜0(°)的范围，油墨H的th秒后的点面积比Yh在1.0＜Yh＜1.7的范围，而且，先用油墨G打印，后用油墨H打印。其中，接触角变化量X＝θ-θ0，点面积比Y＝rt 2/r0 2，0.1＜tg≤5(s)，0＜th≤10(s)，且θ表示油墨G或油墨H打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示用油墨G或油墨H打印时及其打印tg或th秒后的点半径；另外，动态吸液测定中的液滴量是2μL。
另外，本发明涉及喷墨记录用墨盒，其由以彩色染料与水为必要成分的一种或一种以上颜色的彩色油墨和以黑颜料与水为必要成分的黑油墨组合而成，其中，2种颜色的油墨，即至少一种颜色的彩色油墨I和黑油墨J，在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的初始接触角θ0分别在30～80°的范围，彩色油墨I通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xi在-70＜Xi＜-10(°)的范围，彩色油墨I的ti秒后的点面积比Yi在1.5＜Yi的范围，黑油墨J通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xj在-10＜Xj＜0(°)的范围，黑油墨J的tj秒后的点面积比Yj在1.0＜Yj＜1.5的范围。其中，接触角变化量X＝θ-θ0，点面积比Y＝rt 2/r0 2，0.1＜ti≤5(s)，0＜tj≤10(s)，且θ表示彩色油墨I或黑油墨J打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示用彩色油墨I或黑油墨J打印时及其打印ti或tj秒后的点半径。另外，动态吸液测定中的液滴量是2μL。
而且，本发明涉及喷墨记录用墨盒，其由以彩色染料与水为必要成分的一种或一种以上颜色的彩色油墨和以黑染料与水为必要成分的黑油墨组合而成，其中，2种颜色的油墨，即至少1种颜色的彩色油墨K和黑油墨L，在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的初始接触角θ0分别在30～80°的范围；并且彩色油墨K通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xk在-70＜Xk＜-10(°)的范围，彩色油墨K的tk秒后的点面积比Yk在1.5＜Yk的范围，黑油墨L通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量X1在-15＜X1＜0(°)的范围，黑油墨L的tl秒后的点面积比Y1在1.0＜Y1＜1.7的范围。其中，接触角变化量X＝θ-θ0，点面积比Y＝rt 2/r0 2，0.1＜tk≤5(s)，0＜tl≤10(s)，且θ表示彩色油墨K或黑油墨L打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示用彩色油墨K或黑油墨L打印时及其打印tk或tl秒后的点半径。另外，动态吸液测定中的液滴量是2μL。
附图说明
图1是说明本发明1的实施例和比较例中所用的油墨的原料的图表。
图2是说明本发明1的实施例和比较例中所用的油墨的特性的图表。
图3是说明评价本发明1的实施例和比较例中的墨盒的图表。
图4是说明本发明2的实施例和比较例中所用的油墨的原料的图表。
图5是说明本发明2的实施例和比较例中所用的油墨的特性的图表。
图6是说明评价本发明2的实施例和比较例中的墨盒的图表。
具体实施方式
下面说明本发明的实施方案。
本发明1的彩色喷墨方式图像记录装置装备有墨盒和喷墨印刷部，墨盒由以彩色染料与水为必要成分的1种颜色以上的彩色油墨和以黑颜料与水为必要成分的黑油墨组合而成。对于彩色油墨和黑油墨来说，可以通过添加表面活性剂和水溶性有机溶剂来调整油墨的接触角θ和点半径r，其中对于一种油墨，油墨A来说，动态吸液测定的1秒后的接触角变化量Xa(参照下式1)优选在-70＜Xa＜-10(°)的范围，更优选在-50＜Xa＜-20(°)的范围，满足0.1＜ta≤5(s)的ta秒后的点面积比Ya(参照下式2)在1.5＜Ya的范围，更优选在5.0＜Ya的范围。油墨的接触角变化量Xa越大，油墨的初始接触角往往越小，所以难于制备Xa低于上述下限的油墨，而如果Xa超过上限，则油墨向普通纸的渗透变慢，引起混色。
另一种油墨，油墨B的动态吸液测定的1秒后的接触角变化量Xb(参照下式1)优选在-10＜Xb＜0(°)的范围、更优选在-7＜Xb＜0(°)的范围，满足0＜tb≤10(s)的tb秒后的点面积比Yb(参照下式2)优选在1.0＜Yb＜1.5的范围、更优选在1.0＜Yb＜1.4的范围。如果接触角变化量Xb低于上述下限或者点面积比Yb超过上述上限，则油墨的渗透加快，引起和先打印的油墨A混色。
本发明2的彩色喷墨方式图像记录装置装备有墨盒和喷墨印刷部，墨盒由以彩色染料与水为必要成分的1种颜色以上的彩色油墨和以黑染料与水为必要成分的黑油墨组合而成。对于彩色油墨和黑油墨来说，可以通过添加表面活性剂和水溶性有机溶剂来调整油墨的接触角θ和点半径r；对于一种油墨，油墨C来说，动态吸液测定的1秒后的接触角变化量Xc(参照下式1)在-70＜Xc＜-10(°)的范围，更优选在-50＜Xc＜-20(°)的范围，满足0.1＜tc≤5(s)的tc秒后的点面积比Yc(参照下式2)在1.5＜Yc的范围，更优选在5.0＜Yc的范围。油墨的接触角变化量Xc越大，油墨的初始接触角往往变小，所以难于制备Xc低于上述下限的油墨，而如果Xc超过上述上限，则油墨向普通纸的渗透变慢，引起混色。
另一种油墨，油墨D的动态吸液测定的1秒后的接触角变化量Xd(参照下式1)优选在-15＜Xd＜0(°)的范围、更优选在-10＜Xd＜0(°)的范围，满足0＜td≤10(s)的td秒后的点面积比Yd(参照下式2)优选在1.0＜Yd＜1.7的范围、更优选在1.0＜Yd＜1.5的范围。如果接触角变化量Xd低于上述下限或者点面积比Yd超过上述上限，则油墨的渗透加快，引起和先打印的油墨C混色。
再有，上式1的接触角变化量X＝θ-θ0，上式2的点面积比Y＝rt 2/r0 2。而且，θ0和θ分别表示打印时(初始接触角)以及打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示打印时以及其t秒后的点半径。应当指出的是，这些量是指在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的测定值，动态吸液测定的液滴量是2μL。
本发明1和2的彩色喷墨方式图像记录装置的喷墨印刷部在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上，先用油墨A或C进行打印，后用油墨B或D进行打印。
在本发明1和2的彩色喷墨方式图像记录装置和记录方法中，当一滴油墨液滴射出并到达记录材料上时，在与该在前的油墨液滴相邻或重叠的下一个油墨液滴射出并到达记录材料上之前，通过使射出并已到达记录材料上的油墨液滴完全渗透到记录材料中，可以防止油墨的混色；通过根据喷墨打印记录方法进行图像形成，所述方法使用具有上述限定的接触角和面积变化率，避免了因渗透速度太快而使油墨在横向渗色；因此可以在普通纸上得到没有油墨的渗色和混色的清晰图像，且可以最大限度地缩短图像打印时间。
采用本发明1和2的喷墨记录方式成功地以高速打印得到在普通纸上没有渗色和混色的清晰图像的效果。
现在，说明本发明1和2的彩色喷墨方式图像记录装置和记录方法及墨盒中使用的着色剂和由将其分散或溶解的溶剂组成的记录液。用作着色剂的着色水溶性染料，可以使用酸性染料、直接染料、碱性染料、活性染料、食用染料等。根据需要，可以将它们混合使用，另外，可在效果不受到损害的范围内添加。可以使用的这些染料的具体例子包括：
作为酸性染料和食用染料，可以使用C.I.酸性黄17，23，42，44，79，142；C.I.酸性红1，8，13，14，18，26，27，35，37，42，52，82，87，89，92，97，106，111，114，115，134，186，249，254，289；C.I.酸性蓝9，29，45，92，249；C.I.食用黄3，4；C.I.食用红7，9，14。
作为直接染料，可以使用C.I.直接黄11，12，24，26，33，44，50，86，120，132，142，144；C.I.直接红1，4，9，13，17，20，28，31，39，80，81，83，89，225，227；C.I.直接橙黄26，29，62，102；C.I.直接蓝1，2，6，15，22，25，71，76，79，86，87，90，98，163，165，199，202。
作为碱性染料，可以使用C.I.碱性黄1，2，11，13，14，15，19，21，23，24，25，28，29，32，36，40，41，45，49，51，53，63，64，65，67，70，73，77，87，91；C.I.碱性红2，12，13，14，15，18，22，23，24，27，29，35，36，38，39，46，49，51，52，54，59，68，69，70，73，78，82，102，104，109，112；C.I.碱性蓝1，3，5，7，9，21，22，26，35，41，45，47，54，62，65，66，67，69，75，77，78，89，92，93，105，117，120，122，124，129，137，141，147，155。
作为活性染料，可以使用C.I.活性黄1，5，11，13，14，20，21，22，25，40，47，51，55，65，67；C.I.活性红1，14，17，25，26，32，37，44，46，55，60，66，74，79，96，97；C.I.活性蓝1，2，7，14，15，23，32，35，38，41，63，80，95等。
本发明1中的黑颜料，一般可以使用黑油墨的炭黑，但优选例如在水中带电并分散的自分散性炭黑。具体地说，通过将炭黑进行诸如酸/碱处理、偶联剂处理、聚合物接枝处理、等离子体处理、氧化/还原处理等表面改性处理，可以得到能自分散在水中的颜料。作为可自分散在水中的颜料，除了如上所述对颜料实施表面改性处理的颜料之外，还可以使用キヤボツト社制的Cab-o-jet-200、Cab-o-jet-300、IJX-55、オリエント化学社制的Micro jetBlack CW-1或由日本催化剂社出售的颜料等市售的颜料。
在本发明2的彩色喷墨方式图像记录装置和记录方法及墨盒中，除了上述染料之外，还可以使用下述染料等：
作为酸性染料和食用染料，也可以使用C.I.酸性黑1，2，7，16，17，24，26，28，31，41，48，52，58，60，63，94，107，109，112，118，119，121，122，131，155，156；C.I.食用黑1，2。
作为直接染料，也可使用C.I.直接黑2，4，9，11，14，17，19，22，27，32，36，41，48，51，56，62，71，74，75，77，78，80，105，106，107，108，112，113，117，132，146，154，168，171，194。
作为碱性染料，也可以使用C.I.碱性黑2，8。
作为活性染料，也可以使用C.I.活性黑1，3，5，6，8，12，14等。
用于本发明1和2的喷墨记录液中的着色剂相对于喷墨记录液的重量，优选为0.5～20.0重量％，更优选为1.0～10.0重量％。如果着色材料的量低于0.5重量％，则不能得到足够的图像密度，如果超过20.0重量％，则存在图像定影性差的情况。
其次，在为了得到所希望的物理特性、为了防止记录液干燥以及改进溶解稳定性等目的下，在本发明1和2的喷墨记录液中，可以混合使用多种下述水溶性有机溶剂。具体地说，可以单独使用或组合使用下列这些溶剂：包括乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、甘油、1，2，6-己三醇、1，2，4-丁三醇、1，2，3-丁三醇、戊三醇(ペトリオ-ル)等多元醇类；包括乙二醇一乙醚、乙二醇一丁醚、二甘醇一甲醚、二甘醇一乙醚、二甘醇一丁醚、四甘醇一甲醚、丙二醇一乙醚等多元醇单烷基醚类；包括乙二醇一苯醚、乙二醇一苄醚等多元醇芳基醚类；包括N-甲基-2-吡咯烷酮、N-羟乙基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑烷酮、ε-己内酰胺等含氮杂环化合物；包括甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺等酰胺类；包括一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺等胺类；包括二甲基亚砜、环丁砜、硫代二乙醇、亚乙基脲、脲等含硫化合物类，碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、γ-丁内酯等。
可用于本发明1和2中的聚合物分散剂或粘合剂包括明胶、白蛋白、酪蛋白等蛋白质，阿拉伯树胶等天然橡胶类，皂角苷(sabonin)等葡糖苷类，木质素磺酸盐、虫胶等天然高分子类，以及聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等。它们可以单独或一种以上组合使用。
从本发明1和2的彩色喷墨方式图像记录装置中的喷墨用记录液的排出性来看，记录液的表面张力为20～70mN/m，优选为25～45mN/m。为了控制向记录介质的渗透性，也可以添加表面活性剂。添加的表面活性剂优选和喷墨用记录液的其他成分互溶性好，特别优选渗透性高且稳定的表面活性剂。作为这类表面活性剂的具体例子，可以举出非离子表面活性剂。作为非离子表面活性剂，可以举出聚氧乙烯系表面活性剂、聚氧丙烯系表面活性剂、聚(氧乙烯-氧丙烯)系表面活性剂、聚氧乙炔系表面活性剂、包括聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯烷基烯丙基醚、聚氧乙烯油醚、聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧化烯基烷基醚等醚基表面活性剂，包括聚氧乙烯油酸、聚氧乙烯油酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯、山梨糖醇酐月桂酸酯、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、脱水山梨糖醇单油酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯等酯系表面活性剂，包括氟烷基酯、全氟烷基羧酸酯等含氟表面活性剂等。
而且，从本发明的1和2的彩色喷墨方式图像记录装置中的喷墨用记录液的排出性来看，记录液的粘度优选为1.0～10.0mPa·s，为了调节粘度，可以添加亲水性高分子化合物。作为这样的亲水性高分子化合物，可以举出天然系的阿拉伯树胶、黄蓍胶、瓜尔胶、梧桐胶、刺槐豆胶、阿拉伯半乳聚糖、果胶、解栌籽(quince seed)淀粉等植物性高分子；藻酸、角叉菜胶、琼脂等海藻系高分子，明胶、酪蛋白、白蛋白、胶原等动物系高分子，黄原胶、葡聚糖等微生物系高分子或者虫胶等；半合成的高分子，可举出甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素等纤维蛋白系高分子，淀粉乙醇酸钠、淀粉磷酸酯钠等淀粉系高分子，海藻酸钠、海藻酸丙二醇酯等海藻系高分子；纯合成的高分子，可以举出聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯甲基醚等乙烯系高分子，非交联的聚丙烯酰胺、聚丙烯酸及其碱金属盐、水溶性苯乙烯丙烯酸树脂等丙烯酸系树脂，水溶性苯乙烯马来酸树脂，水溶性乙烯基萘丙烯酸树脂，水溶性乙烯基萘马来酸树脂，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇，β-萘磺酸甲醛缩合物的碱金属盐，在侧链具有季铵基或氨基等阳离子官能团的高分子化合物等。
另外，在本发明1和2中的喷墨用记录液中，可以添加现有技术中已知的记录液用添加剂。例如作为防腐防霉剂，可以使用脱氢醋酸钠、山梨酸钠、2-吡啶硫醇-1-氧化钠、苯甲酸钠、五氯苯酚钠等。作为pH调节剂，只要不使制备的油墨受到不利影响且可以将pH调节到7以上，可以使用任意物质。作为其实例，可以举出二乙醇胺、三乙醇胺等胺，氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物，氢氧化铵、季铵氢氧化物、季鏻氢氧化物、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾等碱金属碳酸盐等。作为螯合剂，可以举出例如乙二胺四乙酸钠、次氮基三乙酸钠、羟乙基乙二胺三乙酸钠、二亚乙基三胺五醋酸钠、2-氨基丙二酰脲二乙酸钠等。作为防锈剂，可以举出例如酸性亚硫酸盐、硫代硫酸钠、硫代二乙醇酸铵、二异丙基亚硝酸铵、季戊四醇四硝酸酯、二环己基亚硝酸铵等。除此之外，根据目的，也可以添加水溶性紫外线吸收剂、水溶性红外线吸收剂、溶解助剂、抗氧剂等。
下面根据实施例和比较例，具体说明本发明1和2，但本发明不受这些实施例的限定。首先，下文示出本发明1的实施例和比较例中使用的油墨的组成。首先，以％给出的值是重量％。还有，染料、颜料、溶剂和添加剂的组成、种类和添加量如图1所示；添加作为其余量的离子交换水以使总量达到100。再有，油墨A-1～A-4是青色、品红、黄色的彩色油墨，其中使用的染料是直接蓝199、活性红180和酸性黄23。B-1～B-6是黑油墨，使用自分散型炭黑。
混合图1中所示的油墨的各成分，在25℃搅拌并混合1小时，使用1.2μm的膜过滤器进行加压过滤，进行脱气处理，来制备油墨A-1～A-4。
对如此得到的油墨，在作为普通纸的夏普NM4A2S上进行动态接触角测定，以得到初始接触角、点半径和一定时间后的接触角、点半径的时间变化，结果示于图2中。再有，按下法测定动态接触角：在25℃，60％RH的环境中，动态接触角的测定采用Fibro DAT装置以这样的方式测定：在夏普NM4A2S纸张上滴2μL的油墨液滴，测定接触角θ；初始接触角以θ0表示(射出的油墨液滴到达记录介质表面上后立刻测定的值)，以射出的油墨液滴1秒后的接触角以θ表示，设X＝θ-θ0。
另外，设初期油墨点半径为r0，对于油墨A，以10秒后的点半径为rt，对于油墨B，以5秒后的点半径为rt，设点面积比Y＝rt 2/r0 2。
之后，将制备的A-1～A-4和B-1～B-5的油墨组合物用喷墨打印机(商品名：CL-700(エプソン社制))，用图3中所列的实施例1-1～实施例1-4、比较例1-1～比较例1-9所示的组合，在普通纸夏普NM4A2S上打印用于评价的图案，进行下述项目的评价试验：(a)油墨A和B间的混色(bleeding)评价，(b)图像渗色评价和(c)干燥性试验。
(a)油墨A和B间的混色(bleeding)评价
在25℃，25RH的环境下，先用油墨A进行固体黄打印，然后在其上用油墨B打印字母表文字。1分钟后，目视评价两种颜色边界处的混色和渗色。评价基准如下所示。
◎...油墨几乎没有飞溅和混色，点和2种颜色间的边缘极其清晰。
○...多少可以看见油墨的飞溅和混色，但点和2种颜色间的边缘清晰。
△...大致在全部点中可以看见油墨的飞溅和混色，点和2种颜色间的边缘也稍微模糊不清。
×...在全部点中可以看见油墨的飞溅和混色，点和2种颜色间的边缘也不清楚。
(b)图像渗色的评价
在25℃，25RH的环境下，用七种颜色的RGBCMYK打印被评价的图像，并在打印图像1分钟后，进行下述评价。评价基准如下所述：
◎...几乎看不见渗色和洇润(feathering)，图像质量高。
○...稍微能看见渗色和洇润，总体来说图像质量良好。
△...渗色和洇润显著，图像质量差。
×...渗色和洇润非常显著，图像质量非常差。
(c)干燥性试验
在25℃和25RH的环境下，打印待评价的图像，用滤纸擦图像，以打印部分不再吸墨的时间为基础进行评价。评价基准如下所示。
○...10秒以内
△...10秒～20秒
×...20秒以上
实施例1-1～1-4、比较例1-1～1-9的评价结果示于图3中。从该结果可以看出，油墨A的点面积比Ya越大，色彩印流越好。这是因为，Ya值越大，油墨的渗透越快，因此在打印下一个点时，先打印的点已经干燥，可以抑制色彩印流。还有，油墨B的点面积比Yb越小，油墨A和B间的混色和渗色越好。这是因为，打印后，由于油墨没有蔓延，几乎不发生由于向纸渗透引起的渗色和洇润。但是，将实施例1-1和比较例1-7比较时可以看出，尽管油墨B的点面积比Yb小，但油墨A和B间的混色和渗色变差。这是因为在比较例1-7中，油墨A的点面积比Ya小且干燥慢，在油墨B小滴出现前油墨A干燥不充分，从而引起混色。
如上所述，将先打印的动态接触角的变化量和点面积比大的油墨A，与后打印的油墨动态接触角的变化量和点面积比小的油墨B组合，发现可以实现色彩印流少的鲜明色彩再现，且可以得到渗色少的喷墨记录用墨盒。
下面说明本发明2的实施例。首先，示出实施例和比较例中所用的油墨的组成。再有，以％给出的值是重量％。还有，染料、溶剂和添加剂的组成、种类和添加量如图4所示；添加作为余量的离子交换水以使总量达到100。再者，油墨C-1～C-5是青色、品红、黄色的彩色油墨，使用的染料是直接蓝199、活性红180和酸性黄23。D-1～D-6是黑油墨，使用的染料是直接黑19或食用黑2。
混合图4中所示的油墨的各成分，在25℃搅拌并混合在一起1小时，使用1.2μm的膜过滤器进行加压过滤和脱气处理，来制备油墨C-1～C-5。
将如此得到的油墨在作为普通纸的夏普NM4A2S上进行动态接触角测定，得到初始接触角、点半径和一定时间后的接触角、点半径的时间变化，结果示于图5中。再有，如下测定动态接触角：在25℃，60％RH的环境中，采用Fibro DAT装置以下述方式测量动态接触角：在夏普NM4A2S上滴2μL的油墨液滴，测定接触角θ。
初始接触角以θ0表示(射出的油墨液滴到达记录介质表面上后立刻测定的值)，将射出的油墨液滴到达1秒后的接触角以θ表示，设X＝θ-θ0。
另外，设初期油墨点半径为r0，对于油墨A，以10秒后的点半径为rt，对于油墨D，以5秒后的点半径为rt，设点面积比Y＝rt 2/r0 2。
之后，将制作的C-1～C-5、D-1～D-6的油墨组合物，采用喷墨打印机(商品名：CL-700(エプソン社制))，用图6中列出的实施例2-1～实施例2-5、比较例2-1～比较例2-10的组合，在普通纸夏普4NMA2S上打印用于评价的图案，进行下述项目的评价试验：(a)油墨C和D间的混色(印流(bleeding))评价、(b)图像渗色评价和(c)干燥性试验。
(a)油墨C、D间的混色(bleeding)评价
在25℃，25RH的环境下，先用油墨A进行固体黄打印，然后在其上用油墨D打印字母表文字。1分钟后，目视评价两种颜色边界处的混色和渗色。评价基准如下所示。
◎...油墨几乎没有飞溅和混色，点和2种颜色间的边缘极其清晰。
○...多少可以看见油墨的飞溅和混色，但点和2种颜色间的边缘清晰。
△...大致在全部点中可以看见油墨的飞溅和混色，点和2种颜色间的边缘也稍微模糊不清。
×...在全部点中可以看见油墨的飞溅和混色，点和2种颜色间的边缘也不清楚。
(b)图像渗色的评价
在25℃，25RH的环境下，用七种颜色的RGBCMYK打印被评价的图像，并在打印图像1分钟后，进行下述评价。评价基准如下所述：
◎...几乎看不见渗色和洇润，图像质量高。
○...稍微能看见渗色和洇润，但总体来说图像质量良好。
△...渗色和洇润显著，图像质量差。
×...渗色和洇润非常显著，图像质量非常差。
(c)干燥性试验
在25℃和25RH的环境下，打印待评价的图像，用滤纸擦图像，以打印部分不再吸墨的时间为基础进行评价。评价基准如下所示。
○...5秒以内
△...5秒～10秒
×...10秒或10秒以上
实施例2-1～2-5、比较例2-1～2-10的评价结果示于图6中。从该结果可以看出，油墨C的点面积比Yc越大，色彩印流越好。这是因为，Yc值越大，油墨的渗透越快，因此在打印下一个点时，先打印的点已经干燥，可以抑制色彩印流。还有，油墨D的点面积比Yd越小，油墨C和D间的混色和渗色越好。这是因为，打印后，由于油墨没有蔓延，几乎不发生由于向纸渗透引起的渗色和洇润。但是，将实施例2-1和比较例2-7比较时可以看出，尽管油墨D的点面积比Yd小，但油墨C和D间的混色渗色变差。这是因为在比较例2-7中，油墨C的点面积比Yc小且干燥慢，在油墨D液滴出现前油墨C干燥不充分，从而引起混色。
如上所述，将先打印的动态接触角的变化量和点面积比大的油墨C，与后打印的油墨动态接触角的变化量和点面积比小的油墨D组合，发现可以实现色彩印流少的鲜明色彩再现，且可以得到渗色少的喷墨记录用墨盒。
在本发明1和2的彩色喷墨方式图像记录装置和记录方法及墨盒中，通过采用规定动态接触角和点面积比的2种油墨，即使在普通纸上，也可以实现色彩印流少的鲜明色彩再现，且也可以提供渗色少的高质量的彩色图像，可以使用价廉的普通纸代替成本高的专用纸，具有低运行成本的效果。
发明的效果
根据本发明，当墨盒用作喷墨记录用油墨时，即使在普通纸上进行高速记录，也可以实现色彩印流少的鲜明色彩再现且渗色少的彩色喷墨方式图像记录装置和记录方法及墨盒。

Claims (21)

1.一种彩色喷墨方式图像记录装置，该装置装备有以彩色染料与水为必要成分的一种或一种以上颜色的彩色油墨和以黑颜料与水为必要成分的黑油墨构成的墨盒；以及用这些油墨打印在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的喷墨印刷部，其中：
前述墨盒的2种颜色的油墨，即至少一种颜色的彩色油墨和黑油墨，在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的初始接触角θ0分别在30～80°的范围；且对于该2种颜色的油墨中的一种即油墨A和另一种即油墨B来说，油墨A通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xa在-70＜Xa＜-10(°)的范围，油墨A的ta秒后的点面积比Ya在1.5＜Ya的范围，油墨B通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xb在-10＜Xb＜0(°)的范围，油墨B的tb秒后的点面积比Yb在1.0＜Yb＜1.5的范围，而且，喷墨印刷部先用油墨A打印，后用油墨B打印；
其中，接触角变化量X＝θ-θ0，点面积比Y＝rt 2/r0 2，0.1＜ta≤5(s)，0＜tb≤10(s)，且θ表示油墨A或油墨B打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示用油墨A或油墨B打印时以及其打印ta或tb秒后的点的半径；另外，动态吸液测定中的液滴量是2μL。
2.权利要求1所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，黑油墨中的黑颜料是自分散型颜料。
3.权利要求1所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨含有多元醇或多元醇醚中的至少一种。
4.权利要求3所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，上述多元醇或多元醇醚选自乙二醇单烷基醚类、二甘醇单烷基醚类、三甘醇单烷基醚类、丙二醇单烷基醚类、一缩二丙二醇单烷基醚类和烷氧基取代的脂肪醇。
5.权利要求1所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨含有乙二醇系或乙炔二醇系表面活性剂。
6.权利要求1所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨的表面张力在20～70mN/m的范围。
7.权利要求1所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨的粘度在1～20mPa·s的范围。
8.权利要求1所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨含有作为定影树脂的水溶性树脂和/或乳液和/或胶乳。
9.权利要求1所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，油墨A是彩色油墨，油墨B是黑油墨。
10.一种彩色喷墨方式图像记录装置，该装置装备有以彩色染料与水为必要成分的一种或一种以上颜色的彩色油墨和以黑染料与水为必要成分的黑油墨构成的墨盒；以及用这些油墨打印在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的喷墨印刷部；其中：
前述墨盒中的2种颜色油墨，即至少一种颜色的彩色油墨和黑油墨，在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的初始接触角θ0分别在30～80°的范围；并且对于该2种颜色的油墨中的一种即油墨C和另一种即油墨D来说，油墨C通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xc在-70＜Xc＜-10(°)的范围，油墨C的tc秒后的点面积比Yc在1.5＜Yc的范围，油墨D通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xd在-15＜Xd＜0(°)的范围，油墨D的td秒后的点面积比Yd在1.0＜Yd＜1.7的范围，而且，喷墨印刷部先用油墨C打印，后用油墨D打印；
其中接触角变化量X＝θ-θ0，点面积比Y＝rt 2/r0 2，0＜tc＜5(s)，0＜td≤10(s)，且θ表示油墨C或油墨D打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示用油墨C或油墨D打印时以及其打印tc或td秒后的点的半径；另外，动态吸液测定中的液滴量是2μL。
11.权利要求10所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨含有多元醇或多元醇醚中的至少一种。
12.权利要求11所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，上述多元醇或多元醇醚选自乙二醇单烷基醚类、二甘醇单烷基醚类、三甘醇单烷基醚类、丙二醇单烷基醚类、一缩二丙二醇单烷基醚类和烷氧基取代的脂肪醇。
13.权利要求10所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨含有乙二醇系或乙炔二醇系表面活性剂。
14.权利要求10所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨的表面张力在20～70mN/m的范围。
15.权利要求10所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨的粘度在1～20mPa·s的范围。
16.权利要求10所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，至少1种颜色的油墨含有作为定影树脂的水溶性树脂和/或乳液和/或胶乳。
17.权利要求10所述的彩色喷墨方式图像记录装置，其中，在上述墨盒中，油墨C是彩色油墨，油墨D是黑油墨。
18.一种彩色喷墨方式图像记录方法，该方法是在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上，用以彩色染料与水为必要成分的一种或一种以上颜色的彩色油墨和以黑染料与水为必要成分的黑油墨，以喷墨方式进行打印，其中：
2种颜色的油墨，即至少一种颜色的彩色油墨和黑油墨，在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的初始接触角θ0分别在30～80°的范围，且对于该2种颜色的油墨中的一种即油墨E，和另一种即油墨F来说，油墨E通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xe在-70＜Xe＜-10(°)的范围，油墨E的te秒后的点面积比Ye在1.5＜Ye的范围，油墨F通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xf在-10＜Xf＜0(°)的范围，油墨F的tf秒后的点面积比Yf在1.0＜Yf＜1.5的范围，而且，先用油墨E打印，后用油墨F打印；
其中，接触角变化量X＝θ-θ0，点面积比Y＝rt 2/r0 2，0.1＜te≤5(s)，0＜tf≤10(s)，且θ表示油墨E或油墨F打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示用油墨E或油墨F打印时及其打印te或tf秒后的点半径；另外，动态吸液测定中的液滴量是2μL。
19.一种彩色喷墨方式图像记录方法，该方法是在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上，用以彩色染料与水为必要成分的一种或一种以上颜色的彩色油墨和以黑染料与水为必要成分的黑油墨，以喷墨方式进行打印，其中：
2种颜色的油墨，即至少一种颜色的彩色油墨和黑油墨，在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的初始接触角θ0分别在30～80°的范围，且对于该2种颜色的油墨中的一种即油墨G和另一种即油墨H来说，油墨G通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xg在-70＜Xg＜-10(°)的范围，油墨G的tg秒后的点面积比Yg在1.5＜Yg的范围，油墨H通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xh在-15＜Xh＜0(°)的范围，油墨H的th秒后的点面积比Yh在1.0＜Yh＜1.7的范围，而且，先用油墨G打印，后用油墨H打印；
其中，接触角变化量X＝θ-θ0，点面积比Y＝rt 2/r0 2，0.1＜tg≤5(s)，0＜th≤10(s)，且θ表示油墨G或油墨H打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示用油墨G或油墨H打印时及其打印tg或th秒后的点半径；另外，动态吸液测定中的液滴量是2μL。
20.一种喷墨记录用墨盒，其由以彩色染料与水为必要成分的一种或一种以上颜色的彩色油墨和以黑颜料与水为必要成分的黑油墨组合而成，其中：
2种颜色的油墨，即至少一种颜色的彩色油墨I和黑油墨J，在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的初始接触角θ0分别在30～80°的范围，彩色油墨I通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xi在-70＜Xi＜-10(°)的范围，彩色油墨I的ti秒后的点面积比Yi在1.5＜Yi的范围，黑油墨J通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xj在-10＜Xj＜0(°)的范围，黑油墨J的tj秒后的点面积比Yj在1.0＜Yj＜1.5的范围；
其中，接触角变化量X＝θ-θ0，点面积比Y＝rt 2/r0 2，0.1＜ti≤5(s)，0＜tj≤10(s)，且θ表示彩色油墨I或黑油墨J打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示用彩色油墨I或黑油墨J打印时及其打印ti或tj秒后的点半径；另外，动态吸液测定中的液滴量是2μL。
21.一种喷墨记录用墨盒，其由以彩色染料与水为必要成分的一种或一种以上颜色的彩色油墨和以黑染料与水为必要成分的黑油墨组合而成，其中：
2种颜色的油墨，即至少一种颜色的彩色油墨K和黑油墨L，在平滑度为100秒或100秒以下的普通纸上的初始接触角θ0分别在30～80°的范围；并且彩色油墨K通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量Xk在-70＜Xk＜-10(°)的范围，彩色油墨K的tk秒后的点面积比Yk在1.5＜Yk的范围，黑油墨L通过动态吸液测定得到的1秒后的接触角变化量X1在-15＜X1＜0(°)的范围，黑油墨L的tl秒后的点面积比Y1在1.0＜Y1＜1.7的范围；
其中，接触角变化量X＝θ-θ0，点面积比Y＝rt 2/r0 2，0.1＜tk≤5(s)，0＜tl≤10(s)，且θ表示彩色油墨K或黑油墨L打印1秒后的动态接触角，r0和rt分别表示用彩色油墨K或黑油墨L打印时及其打印tk或tl秒后的点半径；另外，动态吸液测定中的液滴量是2μL。
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